超声波降解四环素类抗生素废水

采用超声波降解模拟废水中四环素类抗生素(TCs):土霉素(OTC)、四环素(TC)和金霉素(CTC),考查废水初始浓度、初始pH、超声波输入功率密度、曝气量和自由基清除剂(正丁醇)对降解效率的影响。结果表明,超声波可以快速高效地降解废水中的TCs,CTC最易被降解,TC和OTC次之;在OTC、TC和CTC初始浓度0.25 mg/L,初始pH=8.2,声功率密度1.2 W/mL,气水体积比30∶1的条件下,超声波辐照20 min后去除率分别达到76.8%、84.0%和94.4%。在实验研究条件下,TCs去除率均随初始浓度(0.25~2.00 mg/L)的增大而降低,但总去除浓度升高;碱性条件有利于TCs降解,去除率随初始pH(6~11)升高而升高;功率密度(0.24~1.96 W/mL)越高,TCs去除率也越高;曝气后TCs的去除率明显升高,随着气水比(10∶1~60∶1)的增大,去除率逐渐上升;正丁醇有效抑制TCs超声波降解,可推断TCs主要降解途径为自由基氧化。TCs超声波降解过程符合伪一级动力学反应特征。     

废印制电路板在硝酸浸提液中的金属溶出规律

以电子元器件脱落为反应终点,研究了摩尔浓度分别为1.11、1.60、2.19、2.73、3.30、4.55 mol/L的硝酸浸提液中废印制电路板上Cu、Sn、Pb、Fe等金属的溶出规律。结果表明:(1)电子元器件脱落时间随硝酸浓度增大而缩短。(2)当硝酸摩尔浓度小于2.73 mol/L时,废印制电路板中Cu几乎不溶出。(3)废印制电路板中Sn和Pb总体随硝酸浓度增大溶出速率加快,反应初期溶出速率都较快,反应后期溶出速率变慢。(4)当硝酸摩尔浓度大于2.73 mol/L时,反应起始Fe迅速溶出达到一个较稳定的值,随着Sn和Pb的耗尽又一次迅速溶出,后一个迅速溶出规律与Cu一致。(5)在硝酸各浓度下,Sn、Pb溶出率一直高于80%且保持很好的一致性。Ni溶出率随着硝酸浓度的增大总体呈直线升高趋势,最终达到95%以上。当硝酸摩尔浓度小于3.30 mol/L时,Cu、Fe、Zn溶出率均为2%~3%;当硝酸摩尔浓度大于3.30 mol/L时,Cu、Fe、Zn溶出率最终分别约为50%、80%和93%。     

微气泡曝气中氧传质特性研究

气泡曝气过程中氧传质对于好氧生物处理过程具有重要意义。采用水力旋转剪切微气泡发生装置,考察了运行条件和水质特性对微气泡曝气中氧传质特性的影响。结果表明,微气泡曝气可获得较高的气含率和气泡停留时间;表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)可以提高微气泡曝气的气含率和气泡停留时间。微气泡曝气中氧的总体积传质系数明显高于传统气泡曝气。总体积传质系数随着空气流量的增加而增加;氧传质效率随着空气流量的增加而减小,且对空气流量的变化更为敏感。在温度15~35℃范围内,微气泡曝气中氧的总体积传质系数随着温度的增加而增加,变化关系与传统气泡曝气基本相同,但对温度的变化更为敏感。微气泡曝气中,表面活性剂SDS会使氧的总体积传质系数略有降低,其不利影响明显小于传统气泡曝气;氧的总体积传质系数随盐度(NaC l浓度)增加而逐渐增加,并在NaC l浓度5 000 mg/L后趋于稳定。     

BP神经网络对蚯蚓滤池处理COD的模拟预测

基于蚯蚓滤池处理去除污染物的非线性特点,利用BP神经网络建立了蚯蚓滤池处理COD的基本模型结构。同时对实验数据进行了验证和预测,通过权值贡献率分析确定了各种输入因素对COD出水浓度的影响。结果表明:COD的出水模型预测值与实际值平均误差较小,模型稳定,预测效果好。输入神经元为4,隐含神经元为8,输出神经元为1,学习速率为0.1,动量为0.1,训练次数为10 000的BP神经网络模型,预测的COD出水值最接近真实值。COD进水浓度对COD出水影响最大,符合理论研究结果。BP神经网络模型建立的成功为后续生活污水智能化控制的研究提供了相应的理论基础。     

水蚯蚓微生物共生系统的脱氮特性

采用泥水同步降解的"水蚯蚓-微生物共生系统",考察了该系统污泥减量能力以及污染物去除性能,研究了水蚯蚓对共生系统脱氮特性的影响。结果表明,与对照组相比,实验组污泥减量率为25.0%,污泥性状无明显差异。实验组氨氮与总氮去除率明显低于对照组,实验组每周期单位质量活性污泥氨氮与总氮去除质量分别为6.63 mg/g与5.81mg/g,均低于对照组。共生系统脱氮性能下降主要由水蚯蚓含氮物质释放引起,活性污泥本身硝化能力没有降低,反而略有提高,反硝化能力没有明显改变。"水蚯蚓-微生物共生系统"对中低氨氮浓度的废水处理具有较大的潜力。     

固定化氧化还原介体加速亚硝酸盐生物反硝化作用

考察了利用循环伏安法所制备的固定化氧化还原介体(AQS/PPy/ACF)加速亚硝酸盐生物反硝化的特性,及其降解过程中pH和氧化还原电位(ORP)的变化特征。结果表明,AQS/PPy/ACF可显著地加速亚硝酸盐的生物降解;在不考虑各因子间交互作用的条件下,AQS/PPy/ACF加速亚硝酸盐降解的最佳条件为温度35℃,pH=8和碳氮比为6;AQS/PPy/ACF加速亚硝酸盐生物反硝化过程中pH的变化趋势与传统的亚硝酸盐生物反硝化过程中pH的变化趋势相似;AQS/PPy/ACF的加入可使亚硝酸盐生物反硝化过程中的ORP降低约45 mV;AQS/PPy/ACF具有较好的催化稳定性。本研究可为亚硝酸盐的生物降解提供新的技术途径,并为该技术的实际应用提供理论基础。     

电催化氧化法处理染料废水的影响因素及动力学

以钛涂膜极板为阳极、石墨极板为阴极、Fe2O3/γ-Al2O3为多相催化剂,构建电-多相催化氧化体系,研究了该体系对酸性大红模拟染料废水中COD的去除效果及其影响因素,优化了实验条件,并初步探讨了COD的降解机理。结果表明,在槽电压20 V,pH 4,曝气量0.24 m3/h,极板间距3 cm的条件下,COD的去除率最高,达到64.5%;COD的降解近似符合一级动力学方程:ln(C0/C)=0.0034t+0.719。在电-多相催化氧化体系中,废水中的有机物被直接矿化或降解为小分子有机物。     

O3氧化工艺处理黄连素制药废水研究

采用臭氧(O₃)氧化法处理含高浓度黄连素和COD的制药废水,探讨了废水初始pH、O₃投加量及初始黄连素浓度等因素对O₃氧化过程的影响,确定了O₃氧化技术处理黄连素制药废水的最佳操作条件。结果表明,O₃能够有效分解废水中的黄连素,降低其COD浓度;黄连素浓度为700 mg/L、COD为3 500 mg/L、pH为0.88的废水,进气O₃浓度为14.05 mg/（L?min）,处理时间为180 min（即投加量为2 529 mg/L）时,黄连素和COD的降解率分别可达77.46%和41.28%,BOD₅/COD比（B/C比）从0.06提高到0.34,增加了4.7倍;随着废水中初始黄连素浓度的升高,废水COD降解率逐渐降低。O₃氧化法是一种有效的黄连素制药废水预处理技术,可以大大提高废水的可生化性。     

蚯蚓对毛细管渗滤沟生活污水处理效果的影响

采用添加蚯蚓的毛细管渗滤沟A和没有蚯蚓的毛细管渗滤沟B对生活污水处理进行对比实验研究,同时考察毛细管渗滤沟中蚯蚓的数量变化和添加蚯蚓对土壤结构的影响。实验结果表明：蚯蚓对毛细管渗滤沟处理有机物有促进作用,蚯蚓的加入可以改变土壤结构,提高土壤孔隙率,增加出水溶解氧。反过来,毛细管渗滤沟为蚯蚓生存、繁殖提供了适宜条件,在土...     

南水北调中线工程对湖北省土地利用影响分析

南水北调中线工程是解决中国北方缺水问题的一项战略性措施,将对湖北省土地资源开发利用产生深远影响。该工程所淹没土地利用强度大,利用效率高,故淹没损失大;移民开发、工矿及公共基础设施搬迁用地大,移民开发将受到资金和生态环境的制约;补偿工程所占用耕地将对湖北省耕地占补平衡造成很大的压力,严重影响汉江中下游生态环境及土地利用效益。工程开工对湖北省土地开发利用是弊大于利。建议移民安置以外迁安置为主,后靠安置为辅,结合库区农业产业化的发展,实行开发性移民政策,移民搬迁用房和各项专业设施复建尽量少占耕地;库区土地开发应以提高现有耕地质量为主,以开垦荒山荒坡为辅,考虑从中线工程收益中拿出资金用于改善库区生态环境,并补偿汉江中下游因调水而遭受的农业、航运及环境质量的损失。为了尽量保护农业用地的生产能力,引江济汉工程沿线的农田水利系统恢复功能应同步设计,同步施工。