厌氧膜生物反应器处理抗生素废水研究进展与展望

中国是抗生素生产大国,抗生素生产过程伴随产生大量的含抗生素残留的有机废水,通常采用厌氧生物技术进行处理。然而传统的厌氧处理技术对抗生素废水存在效能不高的问题,并且难以实现废水中常规污染物、抗生素与耐药基因的协同控制。厌氧膜生物反应器同时具有厌氧处理与膜处理技术的优点,在处理抗生素废水方面展现出很好的应用前景。本文总结了厌氧膜生物反应器处理抗生素废水的研究进展,从常规污染物去除和耐药基因削减两方面阐述了厌氧膜生物反应器的处理优势;重点梳理了抗生素对厌氧膜生物反应处理过程中生物效能的抑制和耐药基因赋存的影响。在此基础上,提出“强化水解预处理去除抗生素残留效价(抑菌活性)-厌氧膜生物反应器”组合处理工艺作为短流程的抗生素废水处理最佳策略,在提升污水处理效能的同时实现对耐药性的协同控制,为制药废水绿色、高效和安全处理提供参考。     

聚丙烯酰胺作为唯一碳源的好氧和厌氧生物降解

油田为提高原油采收率而采用聚合物驱油作业,产生的采出水中残留着阴离子型高分子质量聚丙烯酰胺(PAM)。废水中PAM和淀粉共存时PAM可发生碳链断裂和生物降解,然而以PAM作为唯一碳源的生物降解性还不清楚。利用好氧悬浮污泥和厌氧升流式反应器,分别处理PAM为唯一碳源的模拟废水(水力停留时间(HRT)为2 d,PAM浓度为200 mg·L~(-1)),结果表明,好氧反应器出水的PAM浓度和黏度均没有降低,同时运行84 d后污泥流失,造成系统崩溃。而厌氧反应器出水PAM浓度和黏度分别降为169.81 mg·L~(-1)和1.50 mPa·s,流场流分离耦合多维角度激光光散射分析发现PAM的分子质量从2.17×10~7Da降低到3.35×10~6Da,表明厌氧条件下可以利用PAM作为唯一碳源进行生物降解,并发生碳链断裂。延长HRT从2～8 d可以提高利用PAM作为唯一碳源的厌氧处理效果,出水分子质量进一步降低到1.60×10~6Da,同时黏度也从1.50 mPa·s降低到1.21 mPa·s。串联生物膜反应器也可以提高利用PAM作为唯一碳源的厌氧生物处理效果,在HRT为4 d条件下PAM的分子质量和黏度降低到1.87×10~6Da和1.26 mPa·s。     

Fenton氧化对硝基苯酚过程中Fe2+/Fe3+的氧化还原机制

Fenton降解对硝基苯酚(PNP)过程中,Fe2+经历一个快速氧化后快速还原,最后在高浓度水平上保持稳定的变化过程。通过分析中间产物的变化过程,发现有机中间产物氢醌和苯醌构成一对氧化还原体系催化Fe3+向Fe2+的转化,本研究从Fe2+/3+转化机制的角度进一步明确了Fenton降解PNP的机理。     

聚合硫酸铁/高锰酸钾/二氧化氯组合工艺用于聚氯乙烯废水回收的工程化研究

采用聚合硫酸铁复配高锰酸钾混凝结合二氧化氯氧化的组合工艺成功解决了某厂聚氯乙烯生产废水回收工艺CODMn不达标问题。工程运行结果表明,当原水CODMn=30～48 mg/L,浊度=25～46 NTU时,在CFe=16.8 mg/L,CKMnO4=45 mg/L,CClO2=20 mg/L的条件下,出水CODMn<10 mg/L,浊度<0.5 NTU,达到工业循环补给水的水质要求。     

典型行业高浓度难降解工业废水深度处理技术研究进展

工业废水深度处理技术的研发和应用是目前的热点问题,针对深度处理技术去除生化出水中难降解有机物所面临的挑战,提出基于特征污染物识别进行深度处理技术研发和应用的技术思路,在此基础上总结了工业废水中特征污染物的识别方法和应用,并以焦化废水、制药废水、印染废水和造纸废水作为典型高浓度难降解有机废水为代表,概述了工业废水深度处理技术的研究进展,重点介绍了焦化废水和制药废水中基于特征污染物识别的深度处理成功应用的典型案例,并对未来工业废水深度处理技术的发展方向提出了建议,以期为工业的可持续发展提供技术支持和科学依据。     

我国重点城市饮用水中砷健康累积风险评价

基于全国重点城市饮用水水质调查数据,完善现有砷的疾病负担计算方法,以伤残调整寿命年(disability-adjusted life years,DALYs)为评价终点,对全国重点城市饮用水中砷污染水平进行健康风险评价.结果表明,我国重点城市供水的饮水砷浓度很低(0.53μg·L~(-1)),远低于国家规定的上限值(10μg·L~(-1)).其导致的总的终身癌症发病率为1.76×10~(-5).不同癌症的风险排序为:皮肤癌(1.53×10~(-5))肺癌(2.25×10~(-6))肝癌(2.30×10~(-8))膀胱癌(1.34×10~(-10));饮水砷导致的人均癌症疾病负担为1.91×10~(-6)人·a~(-1).其中,皮肤癌和肺癌分别占70.2%和29.0%,膀胱癌和肝癌的疾病负担可忽略不计,但其总体致癌风险仍高于WHO所推荐的10~(-6)人·a~(-1)的水平.虽然我国饮水砷水平不高,但致癌风险不容忽略,未来需要采取更加有效可行的措施削减砷浓度,保障人们的饮水安全.     

Fenton氧化4-氯酚降解机制研究

为了深入探讨4-氯酚（4-CP）在Fenton氧化体系中的降解机制,利用高效液相色谱（HPLC）等多种手段系统分析了反应过程中Fe2＋、Cl-、氧化中间产物对苯二酚、1,4-苯醌、4-氯邻苯二酚和4-氯间苯二酚的浓度以及氧化还原电位（ORP）的变化规律.研究结果表明,Fe2＋浓度经历了短暂的下降之后迅速上升到接近初始的...     

城市污水再生利用中的消毒问题研究

从保障再生水微生物安全的角度,考察了北方某污水处理厂污水处理工艺、混凝沉淀过滤工艺以及臭氧消毒对大肠杆菌和总细菌的去除效果。结果表明,污水处理厂进水中大肠杆菌数和细菌总数分别为10^5-10^9个/L和10^9-10^11个/L,经过厌氧-缺氧-好氧组合工艺处理后两者分别降为10^3-10^6个/L和10^6-10^9个/L,再经后续混凝沉淀过滤工艺（混凝剂PAC投加量：15 mg/L Al2O3）处理,再生水中大肠杆菌和细菌总数仍分别高达10^2-10^5个/L和10^5-10^8个/L。对上述再生水进行臭氧消毒批量实验,在臭氧反应量为12 mg/L的条件下实现了对大肠杆菌的完全灭活,此时臭氧消毒运行费用为0.13元/m^3左右。     

壬基酚和短链壬基酚聚氧乙烯醚在土壤中的降解研究

研究了壬基酚(NP)类内分泌干扰物在土壤体系和添加污水处理厂剩余污泥的土壤体系中的降解行为.结果表明,NP、壬基酚单氧乙烯醚(NPEO1)、壬基酚二氧乙烯醚(NPEO2)在土壤中的降解遵循一级动力学方程,其降解速率随温度升高而升高.30℃时,初始浓度分别为100、50和100 mg·kg-1的NP、NPEO1和NPEO2可在45 d内完全降解.相同条件下,土壤中NP的降解速率大于NPEO1和NPEO2.体系中添加污泥促进了NPEO1和NPEO2的降解,同时抑制了NP的降解.