高浓度含氮废水生物脱氮新工艺研究

采用厌氧氨氧化-UASB工艺处理高浓度含氮废水,这是一种全新的生物脱氮工艺。厌氧氨氧化-UASB反应器、厌氧氨氧化-UASB-生物膜反应器在相同的进水条件和温控条件下稳定运行,实现了对氮素的持续去除能力,NH4^＋-N、NO2^--N、TN去除率分别保持在99．9％、99．9％、90．0％以上,稳定运行阶段出水pH值均保持在8．5附近。NH4^＋-N去除量与NO2^--N去除量、NO2^--N生成量的比值可以指示厌氧氨氧化反应器性能的演变。ANAMMOX菌在生长过程中需消耗碱度,因此反应器内pH值的变化可以反映生物反应的相对强度。生物膜的培养有利于ANAMIVIOX菌积累,UASB-生物膜反应器运行效果明显优于不具有生物膜的普通UASB反应器。     

Fenton法氧化/混凝作用去除腐殖酸的研究

采用Fenton法处理高浓度腐殖酸模拟废水,考察反应时间、初始pH、H2O2和Fe2+投量对腐殖酸COD、TOC、UV254、A400的影响,通过体系平均氧化态(η)、A465/A665、氧化/混凝作用去除COD比值(φ)、Zeta电位(ζ)等的变化研究氧化和混凝作用对腐殖酸去除的特性.结果表明,Fenton试剂能在较宽初始pH范围(2.0～5.0)内有效降解腐殖酸.当反应时间为2h,腐殖酸A400降低值(78.2%～94.5%)比UV254(75.6%～88.4%)高,COD去除率(50.8%～62.5%)比TOC(31.2%～35.1%)高.腐殖酸的去除由氧化作用(CODoxid)和混凝作用(CODcoag)共同完成.反应初始阶段腐殖酸主要通过氧化作用迅速降解去除.腐殖酸易被部分氧化为小分子有机物而不易矿化,过多Fe2+投量([Fe2+]0.08mol/L)会使CODoxid下降.混凝主要通过电中和及吸附网捕作用进行,氧化作用影响混凝作用,高CODoxid导致低CODcoag;高H2O2投量下([H2O2]0.2mol/L)Fe2+投量显著影响混凝作用对COD的去除.     

垃圾渗滤液配水对UASB-ANAMMOX反应器进行二次启动的研究

通过温度和进水控制对UASB-ANAMMOX反应器内的ANAMMOX菌的反应活性进行充分抑制后,采用垃圾渗滤液配水来进行二次启动.结果表明,二次启动的时间相对较快,在第21 d的 NH^＋₄-N的去除率就可以达到96 .17%,NO^-_２-Ｎ的去除率达到86 .77%;由于反硝化的协同作用降低使得COD的去除率有下降的趋势,平均去除量只有60 mg/Ｌ; 反应启动过程中的平均三氮比即去除的NH^＋₄-N∶去除的NO^-_２-Ｎ∶生成的NO^-_３-Ｎ=1∶0 .75∶0 .26; 反应成功进行二次启动后的平均三氮比即去除的NH^＋₄-N∶去除的NO^-_２-Ｎ∶生成的NO^-_３-Ｎ=1∶0 .95∶0 .26,三氮比中的亚硝氮去除比率较大幅度上升.     

一种新型磁性吸附剂的简易制备与表征及对富里酸的去除

采用非原位共沉法简易合成了β-环糊精壳聚糖磁性纳米颗粒(β-CD@CS MNPs),对其性质进行了系统表征,并对其富里酸吸附行为进行了初步研究.扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)结果表明β-CD@CS MNPs的纳米尺寸为(52±3)nm,且比较均一,X-射线衍射仪(XRD)表征结果表明β-CD@CS MNP具有尖晶石的结构,振动样品磁强计测得饱和磁化强度为62 emu·g~(-1),具有超顺磁性.同时,探讨pH、吸附剂含量、初始浓度、温度以及吸附时间对吸附性能的影响,吸附实验结果显示,β-CD@CS MNPs对富里酸的实际吸附量为51.35 mg·g~(-1)(25℃,pH=7.0±0.1),在600 min内达到吸附平衡,吸附过程为吸热反应,其中,β-CD@CS MNPs对富里酸的吸附行为符合Langmuir等温线模型和拟二级动力学模型,吸附机理可能涉及静电作用、氢键结合、疏水作用以及因β-CD的疏水空腔与有机污染物的主客体作用而具有的包合作用.     

聚铁混凝-Fenton法-SBR工艺对成熟垃圾场渗滤液深度处理的研究

联合运用聚铁混凝、Fenton方法以及SBR牛物法3种工艺对老龄垃圾场的渗滤液进行深度处理.在综合考虑出水符合垃圾渗滤液国家一级排放标准以及运行成本经济性的前提下,在进水主要污染物COD为640 mg·L-1、色度为500的条件下,推荐了聚铁混凝反应及Fenton反应的最优条件:聚铁加药量为0.45 mL·L-1,[Fe2 ]投加量为0.006 mol,[H2O2]投加量为0.006 mol.L-1,反应时间4 h,Na2CO3投加量约为0.7 g·L～,0.1%PAM投加量为2 mL·L-1,出水COD为68 mg·L-1,BOD为20mg.L-1.同时研究证明,在Fenton方法之前使用聚铁混凝法具有大幅度降低成本、省却pH调节步骤的优点.聚铁混凝反应及Fenton反应总药剂成本低于3.2元/t,实用价值高.Fenton反应后使用SBR生物法处理,其出水水质:COD≤80 mg·L-1.BOD≤8mg.L-1,,NH 4-N≤3 mg.L-1.色度≤5倍,SS≤10 mg·L-1.符合垃圾渗滤液国家一级排放标准.     

响应面法优化Fenton处理难降解反渗透垃圾浓缩渗滤液

采用了基于中心复合设计(CCD)的响应面分析方法(RSM)研究了Fenton试剂处理难降解反渗透垃圾浓缩渗滤液过程中初始pH、FeSO4.7H2O用量、[H2O2]/[Fe2+]摩尔比3个因素对浓缩液中COD去除率的影响。由Design Ex-pert 7.1软件设计分析实验数据,得到了一个二次响应曲面模型,模型具有较高的回归率(R2=0.9699),与实验结果吻合程度较高。该模型显示COD的去除率与3个因素之间不是简单的单调函数关系,它们彼此之间存在一个最佳数值而使去除率达到最高。H2O2与Fe2+之间具有很强的相互增效作用,COD的去除由氧化作用和混凝作用共同完成。在最佳pH值为3.75,FeSO4.7H2O投加量为17.91 mmol/L、[H2O2]/[Fe2+]摩尔比为1.36的反应条件下,COD去除率能达到最高值(72.25%)。     

镍铁尾矿硫酸浸出动力学研究

酸浸是镍铁尾矿资源化工艺的前处理,也是整个工艺中的最为关键的步骤,目的是将尾矿中的Si、Mg以及其他金属元素有效分离.采用单粒级尾矿实验获得动力学数据,利用收缩核模型分析了硫酸浸出镍铁尾矿中Mg2+的动力学.推断硫酸浸出镍铁尾矿中Mg2+的浸出动力学属产物层扩散控制,表观活化能E为34.04 kJ·mol-1.正是这种表面形成的产物层抑制了镍铁尾矿与硫酸的进一步反应,导致尾矿中Mg2+的浸出率不高.     

PAAm/HACC半互穿网络水凝胶的制备及其对水中腐殖酸的吸附性能

采用原位聚合热合成法成功制备了聚丙烯酰胺-壳聚糖季铵盐半互穿网络水凝胶(PAAm/HACC semi-IPN)新型吸附剂(s-IPN 1.5)和(s-IPN 3),并用于吸附水体中的腐殖酸.利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射光谱(XRD)等方法对吸附剂的结构进行表征.考察了溶液pH、离子强度、接触时间、腐殖酸初始浓度及温度等对吸附剂吸附腐殖酸的影响.结果表明s-IPN 3的吸附效果要优于s-IPN 1.5.吸附剂对腐殖酸的吸附量随着pH的增大而减小,随温度的升高而增大,且一定的离子强度有助于吸附剂对腐殖酸的吸附.吸附过程能较好地用准二级动力学模型及Sips等温模型进行拟合.吸附剂在pH 7.0,离子强度0.01 mol·L-1,温度为298 K条件下的最大吸附量可高达238.08 mg·g-1,吸附效果显著,能有效去除水体中的腐殖酸.     

三维网状HZO@SGH对水中氟离子的吸附作用和机制

本研究采用均相沉淀法制备得到具有独特三维网状结构的水合氧化锆包覆的石墨烯水凝胶(HZO@SGH).利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱分析仪(FTIR)和X射线光电子能谱分析仪(XPS)对HZO@SGH进行表征,分析其形貌结构和除氟机制.通过批量吸附实验考察HZO@SGH对水中氟离子的吸附性能.结果表明,HZO@SGH对溶液中氟离子的吸附容量明显高于HZO和SGH.拟二级动力学模型能很好地拟合HZO@SGH对氟离子的吸附动力学数据,说明吸附速率主要由化学吸附控制;吸附氟离子过程可由D-R吸附等温模型描述,最大吸附量达31.79 mg·g~(-1),高于部分已报道的含锆复合材料的吸附量.HZO@SGH在较低pH(3~6.5)和含有NO_3~-、C~l-、低浓度SO_4~(2-)(≤10 mg·L~(-1))的氟离子溶液中能保持优异的吸附性能.吸附剂制备过程简单环保,易于从溶液中分离而不产生二次污染,是一种潜在的氟离子吸附剂.     

我国污泥处理、处置与利用现状

污泥是废水处理之后引入的二次污染．它已经成为目前环境方面急需解决的固废污染问题。从污泥的定义出发，介绍了污泥的特性、种类、产生量，结合污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化，重点阐述了污泥的处理处置现状，并分析了存在的问题；讨论了污泥的农林利用是变废为宝，并且适合我国国情的最佳处置方法。