铁炭微电解处理丙烯腈模拟废水

为了破坏丙烯腈的氰基键(C≡N),降低丙烯腈废水的毒性,采用铁炭微电解系统处理浓度为100.0 mg/L的丙烯腈模拟废水。为了避免活性炭吸附的影响,建立铁炭微电解和活性炭对照试验两套系统。结果表明,铁炭微电解系统能够有效地分解转化丙烯腈,破坏丙烯腈分子结构中的氰基键(C≡N),降低其毒性。铁炭微电解处理丙烯腈废水时,主要依赖铁炭之间形成的自由氢基[H]和新生成的Fe²⁺的化学氧化还原作用分解转化丙烯腈,而活性炭仅具有一定的吸附能力。铁炭微电解系统能够使丙烯腈废水中氮的形式发生转变,而不具备脱氮能力。     

ABS废水中芳香类污染物在微电解处理前后的荧光特征变化

为了分解转化ABS树脂生产废水中的难降解有毒污染物并提高废水的可生化性,采用铁炭微电解系统对废水进行预处理,并利用三维荧光光谱快速检测分析废水中芳香类污染物的分解转化。结果表明,在进水pH为4.0条件下,铁炭微电解系统连续稳定运行30 d后,ABS废水COD_Cr和总荧光强度的去除率分别为53.27%和73.45%。进水pH直接影响废水COD_Cr去除率,其对COD_Cr去除率的影响由高到低依次为：pH=4.0,pH=6.0,pH=8.0。但是总荧光强度的去除率不符合该规律,不同进水pH条件下,总荧光强度去除率为73.45%~74.88%,即进水pH对铁炭微电解反应器分解转化芳香类化合物的影响较小。     

规模化养猪场生命周期环境影响评价

利用生命周期评价(LCA)方法建立规模化养猪场系统能源消耗和污染物排放清单,对系统生命周期不同阶段环境影响进行评价,通过评价找出降低环境影响的方法。研究了四个环境影响类型：能源消耗、富营养化、全球变暖和环境酸化,得出各类型环境影响指数分别为8.38×10^-3,1.91×10^-3,9.80×10^-3和2.01×10^-2;将系统生命周期分成饲料原料生产、生猪饲养和废物处理三个环节,得出各环节环境影响综合指数分别为2.52×10^-2,1.23×10^-2和2.71×10^-3。结果表明,饲料原料生产环节的环境影响最大,因此,减少氮肥的使用量并在生产过程中实施节能和清洁生产,是控制规模化养猪场生命周期环境影响的关键。     

微波辐射对污水处理厂动态流活性污泥性能的影响研究

通过微波辐射对污水处理厂动态流活性污泥性能进行实验研究,考察了微波辐射3min内污泥沉降性能、脱水性能的变化,探讨了微波辐射对污泥挥发性悬浮固体(VSS)溶解率、上清液中COD和污泥微观形态的影响.结果表明,低强度的微波辐射对活性污泥相关性质的影响不显著,没有从根本上改善活性污泥的结构.适宜的微波辐射能显著改善活性污泥的沉降性能和脱水性能,500、700和900W微波辐射的适宜辐射时间分别为180、150和60s,此时,活性污泥的比阻为0.3×109S2·g-1左右,较原活性污泥减小了88%,泥饼含水率由原活性污泥直接抽滤的85.2%降低到70.0%.VSS溶解率和上清液COD都随着辐射功率及辐射时间的增加而升高.适宜的微波辐射能促进污泥的团聚絮凝,过度的辐射会破坏活性污泥结构,使活性污泥颗粒细小化,混合液黏度增大,导致脱水性能变差.通过动态流动下微波辐射对活性污泥性能影响的研究,可为微波辐射在活性污泥处理的实际应用提供理论依据.     

汽油机排气颗粒粒径分布特征试验研究

对汽油机排气中颗粒的数浓度和粒径分布特征进行了测试.在测试工况下,汽油机排气中的颗粒呈包含核模态粒子(10 nm＜DP＜50 nm)和积聚模态粒子(50 nm＜DP＜487 nm)的双峰分布,排气颗粒的总数和总质量浓度分别为4.2×105-7.9×106个·cm-3和0.02-0.27 mg·m-3.汽油机在开环控制状态下(车速不低于90 km·h-1时)的颗粒数量排放明显高于闭环控制状态(车速不高于70 km·h-1),总颗粒质量浓度随车速的增大显著增加.随车速增大,积聚模态粒子的平均粒径先减小后增大,核模态粒子的几何平均粒径先增大后减小,低车速时,有大量10-20 nm的核模态粒子生成.柴油机和汽油机排气颗粒中核模态粒子通常占有大的数量百分比,为75%-95%,而其质量百分比仅为5%-25%.汽油机的总颗粒、核模态粒子和积聚模态粒子的数量和质量排放均远低于柴油机.     

蚯蚓-稻壳炭联合堆肥对工业污泥中重金属的影响研究

蚯蚓堆肥相关研究多集中在生活污泥方面,对工业污泥的探索较少。该研究以马鞍山某钢铁污水处理站污泥为例,添加不同比例稻壳炭(2%、4%、8%),设置污泥单独堆肥、稻壳炭与污泥堆肥以及蚯蚓-稻壳炭联合污泥堆肥试验,探索蚯蚓与稻壳炭联合堆肥对工业污泥中重金属形态和生物有效性的影响。研究表明,(1)相比污泥单独堆肥,稻壳炭联合污泥堆肥能增加污泥pH、EC、TP和降低TOC、TN,而蚯蚓联合稻壳炭堆肥污泥可增加TN,并进一步增加污泥EC、TP,显著降低污泥的pH、TOC。(2)稻壳炭堆肥中重金属Zn、Cu、Pb、Cd含量因浓缩效应而上升;而蚯蚓联合稻壳炭堆肥,重金属含量显著下降,添加4%稻壳炭时,重金属Zn、Cu、Pb、Cd质量分数达到最小值,分别为856.64、137.10、158.92、15.48mg·kg-1。(3)重金属形态分析表明,随着稻壳炭比例增加,稻壳炭堆肥中重金属Zn、Cu、Pb、Cd的交换态和碳酸盐结合态转化为残渣态及铁锰氧化态的比例增大,添加8%稻壳炭时DTPA提取的有效态重金属质量分数最低,分别为705.72、47.95、50.43、4.47 mg·kg-1;蚯蚓-稻壳炭联合堆肥会使得污泥中重金属交换态、碳酸盐结合态、铁锰结合态和有机结合态均向残渣态转化,添加4%稻壳炭与蚯蚓的协同转化能力最大,Zn、Cu、Pb、Cd有效态重金属质量分数分别为629.84、38.63、36.76、1.63mg·kg-1,说明稻壳炭添加入蚯蚓堆肥可进一步降低工业污泥中重金属有效性,使重金属钝化。本研究可为稻壳炭联合蚯蚓堆肥处理工业污泥提供参考和科学依据。     

二氯苯在土壤中的迁移行为和生物降解

主要从挥发、吸附与解吸、渗滤三个方面介绍了二氯苯在土壤中的迁移行为以及生物降解过程。探讨了二氯苯的物化性质、三种同分异构体的构型、土壤特性、外界环境条件等因素对二氯苯迁移行为的影响,以及迁移行为与生物降解的相互关系;同时介绍了可降解二氯苯的微生物种类、二氯苯好氧生物降解机理、共代谢现象,以及实验室研究方法。这些研究对于受二氯苯污染的土壤的修复具有理论指导意义。     

用于农村厕所黑水处理的铱钽涂层电极的优化制备及其对析氯性能的影响

农村厕所黑水通常采用生物法进行处理,存在处理效果不稳定、运行管理复杂等问题。通过对传统钛铱电极进行优化制备,成功构筑了铱钽涂层系列电极 (Tx) 和铱钽锡锑钴涂层系列电极 (Cx) 。利用电化学原位产氯,实现了有机物的氧化降解并同步去除氨氮。优化电极复合氧化物涂层的配方,发现喷涂T3电极 (IrTa氧化物涂层0.6 mg·cm⁻²,Ti氧化物涂层0.75 mg·cm⁻²) 在2.4 V的工作电压下表现了最高效的净水效能,60 min内去除了厕所黑臭水生化处理出水50%的COD。系统研究了表面清洁工艺和烧结工艺对电极析氯效能的影响,发现喷砂结合酸洗的表面清洁过程、滚涂的涂层固定过程、500 °C的烧结过程构筑的T3电极具有最高的析氯效能和强化寿命。本研究为分散式污水排放存在的富营养化问题提供了可行的解决思路。     

中试厌氧膜生物反应器处理养猪废水

猪场养殖废水是一类有机污染物浓度高、悬浮物多、性质复杂的废水,在传统厌氧处理中存在消化污泥流失及处理效率低等问题。本研究采用中试规模外部浸没式厌氧膜生物反应器处理猪场实际废水,设计处理水量为1 m³·d⁻¹,在HRT分别为8、5、3 d的3个阶段连续运行4个多月,考察了厌氧膜生物反应器的沼气产量、运行稳定性、污染物去除效果及膜组件运行性能和清洗效果。结果表明,系统运行期间ORP在−486~−545 mV;随着HRT缩短,有机负荷由0.5~1.88 kg·(m³·d)⁻¹升高到5 kg·(m³·d)⁻¹,沼气产量逐渐增大,产率为0.38~0.45 m³·kg⁻¹。在整个运行过程中,VFA/ALK始终小于0.1,系统运行稳定。对TCOD、溶解性COD、氨氮、TN、TP去除率分别达到74%~86%、48%~68%、7%~12.8%、4.6%~16.7%、5%,其中溶解性COD去除率占总COD去除率的55%左右。系统运行期间初始膜通量设定为5 L·(m²·h)⁻¹,在HRT=8 d时,清洗周期为20 d,随后不断缩短,当HRT为3 d时,清洗周期仅为10 d。通过水冲洗与化学清洗相结合的方式可有效缓解膜污染,进而恢复膜通量。以上研究结果可以为厌氧膜生物反应器处理猪场养殖废水工程应用提供参考。     

电解氧化法处理黄金冶炼厂选冶废水

采用电解氧化法处理同时含有高浓度氰化物与COD的黄金冶炼厂选冶废水,主要考查了外加电压、溶液pH、电解时间及极板间距等因素对氰化物和COD去除率的影响,充分利用原水中Cl^-的阳极氧化效应,深入探讨了电化学氧化过程及污染物氧化去除机理。结果表明,随着外加电压和电解时间的增大,氰化物和COD去除率逐渐增大。以石墨为阳极,钛合金为阴极,采用一阴两阳电解体系对废水进行氧化,当电压为4.5 V、初始pH为7、电解时间为3 h、极板间距为1.5 cm的条件下,总氰化物 (CN_T) 、COD、SCN^-及Cu的去除率最高可达99.6%、96%、99.9%与99.2%。电解过程中体系pH逐渐降低,电场作用下定向迁移至阳极附近的污染物去除主要归因于HClO及ClO^-的间接氧化作用,当pH大于5.0时以HClO的氧化为主,ClO^-的氧化为辅,而pH小于5.0时则主要是HClO的氧化。电解氧化过程中约有36.17%的Cu与SCN^-形成CuSCN沉淀而被除去,剩余的铜则扩散至阴极沉积析出。GC-MS分析表明,烷烃类、酯类、酮类等大分子的C=C键、酯基、羰基等化学键和官能团被氧化断链成小分子物质,随后继续被氧化为H₂O、CO₂和N₂。