Toward better understanding and feasibility of controlling greenhouse gas emissions from treatment of industrial wastewater with activated sludge

Wastewater treatment plants (WWTPs) have been recognized as important sources for anthropogenic greenhouse gas (GHG) emission. The objective of the study was to thoroughly investigate a typical industrial WWTP in southern Taiwan in winter and summer which possesses the emission factors close to those reported values, with the analyses of emission factors, mass fluxes, fugacity, lab-scale in situ experiments, and impact assessment. The activated sludge was the important source in winter and summer, and nitrous oxide (N₂O) was the main contributor (e.g., 57 to 91 % of total GHG emission in a unit of kg carbon dioxide-equivalent/kg chemical oxygen demand). Albeit important for the GHGs in the atmosphere, the fractional contribution of the GHG emission to the carbon or nitrogen removal in wastewater treatment was negligible (e.g., less than 1.5 %). In comparison with the sludge concentration or retention time, adjusting the aeration rate was more effective to diminish the GHG emission in the activated sludge without significantly affecting the treated water quality. When the aeration rate in the activated sludge simulation was reduced by 75 %, the mass flux of N₂O could be diminished by up to 53 % (from 9.6 to 4.5 mg/m²-day). The total emission in the WWTP (including carbon dioxide, methane, and N₂O) would decrease by 46 % (from 0.67 to 0.36 kg CO₂-equiv/kg COD). However, the more important benefit of changing the aeration rate was lowering the energy consumption in operation of the WWTP, as the fractional contribution of pumping to the total emission from the WWTP ranged from 46 to 93 % within the range of the aeration rate tested. Under the circumstance in which reducing the burden of climate change is a global campaign, the findings provide insight regarding the GHG emission from treatment of industrial wastewater and the associated impact on the treatment performance and possible mitigation strategies by operational modifications.

     

表面活性剂对多壁碳纳米管吸附Pb~(2+)的影响

多壁碳纳米管(MWNT)在吸附有毒气体和重金属离子方面具有极高的应用价值.针对MWNT对水溶液中Pb2+的净化吸附进行了研究,从吸附量,吸附速率、动力学角度考察了表面活性剂、Pb2+浓度对MWNT吸附Pb2+的影响.结果表明,司班-60、吐温-20、阿拉伯树胶等表面活性剂的加入,促进了MWNT在溶液中的分散,导致在Pb2+摩尔浓度为3～18 mmol/L的Lang-muir和Freundlich等温吸附方程中的吸附常数(K)变大,使得MWNT对Pb2+的吸附速率和平衡吸附量都得到提高;随着溶液中Pb2+浓度的增大,MWNT对其吸附量渐至饱和,随后由于Pb2+的位阻作用.吸附量下降;在这3种表面活性剂中,由于司班-60具有相对较小的分子量,其分散的MWNT在Pb2+摩尔浓度为14 mmol/L时,吸附量最大,为230 mg/g.     

GC/MS法测定润滑油基础油中多环芳烃

对润滑油基础油中多环芳烃的气相色谱/质谱(GC/MS)测定方法进行了研究,探讨了样品的提取,固相萃取柱净化等前处理方法,同时也对仪器测定条件进行了优化.结果表明,在检测润滑油基础油中多环芳烃时,经优化的GC/MS法的加标回收率和精密度均达到较满意的水平.     

污染防治微生物制剂在城市河流污染控制中的应用及其生物安全

简要论述了污染防治微生物制剂的概念和在城市河流污染控制中的应用,并介绍了国外对微生物制剂的风险评估和对污染防治微生物制剂的管理方式,提出了国内应优先开发本土的天然的污染防治微生物制剂的建议,尽快发展中国环境微生物技术.     

新型悬浮填料澄清池中填料对澄清作用的影响初探

为考察可取代传统二沉池的新型悬浮填料澄清池技术的原理及关键参数,小试试验研究了填料对新型悬浮填料澄清池固液分离过程中附着污泥形成及其絮凝性能的影响,并对填料在澄清中的作用机理进行了探讨。结果表明,当泥水界面上升至填料区后,可以形成较悬浮污泥更加致密稳定的附着污泥区,并形成孔道流,强化了对混合液中污泥颗粒的絮凝效果;填料区可以捕捉去除从悬浮污泥区中“逃逸”的微小污泥絮体,并降低出水浊度,有效地保证了出水水质的稳定性。填料的存在发挥了强大的整流作用,降低了雷诺数Re,提高了弗汝德数Fr,从而改善了污泥絮凝的水力条件,提高了澄清能力。     

废弃印刷线路板碘化法浸金研究

针对碘化法从废弃印刷线路板中提取金的工艺设计,分别考察了碘的质量分数、n(I₂)/n(I^-)比值、固液比、双氧水的质量分数、pH值、浸出时间和浸出温度对金浸出率的影响。结合正交设计优化实验方法,提出了从废弃印刷线路板中碘化法浸取金的最佳工艺条件：碘的质量分数为1.1％,n(I₂)∶n(I^-)=1∶10,双氧水的质量分数为1.5％,浸出时间4 h,固液比为1∶10,浸出温度为常温（25℃）,溶液pH值为中性,此时金浸出率可达97.5％。     

铁改性海泡石除锑的影响因素研究

选择廉价海泡石, 用氯化铁对其改性。研究铁改性海泡石对锑的吸附特性。结果表明,氯化铁浓度、吸附时间、初始锑浓度以及温度等因素对锑的吸附影响较大,溶液初始pH影响不明显。在初始锑浓度50 mg/L,pH 6.8,5%氯化铁改性海泡石投加量为2 g/L,吸附90 min, 温度35℃下,吸附量可达21.6 mg/g。海泡石对吸附锑具有缓冲特性,溶液的初始pH值在3.1～10.1范围时,吸附后溶液的最终pH值为8～8.5。IMS吸附锑是放热过程。改性后海泡石比表面积增大,表面羟基数量增加,导致其吸附能力增强。通过XRD谱图并未发现铁晶体的存在。     

三级串联人工快渗系统处理养殖废水

人工快速渗滤系统（constructed rapid infiltration,CRI）是在传统的污水快速渗透系统上发展起来的一种新的生物处理方法。采用猪粪浸泡污水模拟实际猪场处理系统的厌氧出水,研究三级串联人工快渗系统对其污染物的去除效果。试验结果表明,三级串联系统对废水COD、NH3N的去除率稳定在81%和94.5%,出水均满足了《畜禽养殖行业污染物排放标准》（GB18596-2001）的要求,同时三级串联系统还可以有效预防系统的堵塞。     

不同高级氧化法对水中低浓度药物甲硝唑降解过程的比较

采用UV、H₂O₂、UV/H₂O₂、Fenton、UV/Fenton和UV/TiO₂方法,对水中低浓度的药物甲硝唑进行降解。通过HPLC和UV-Vis光谱得到的甲硝唑去除率。详细讨论了Fe²⁺、TiO₂和H₂O₂的初始浓度以及溶液的初始pH值对降解效率的影响。结果表明,UV/Fenton和UV/TiO₂ 2种系统对水中低浓度甲硝唑均有很好的去除效果,但前者的光催化效率更高。在甲硝唑浓度=6 μmol/L,H₂O₂和Fe²⁺的初始浓度分别为0.5 mg/L和2.94 μmol/L,pH=4的条件下,UV/Fenton方法对甲硝唑水溶液光催化的最佳效率为95.8%。     

微生物絮凝剂改善城市污水厂浓缩污泥脱水性能的研究

采用酱油曲霉(Aspergillus sojae)产生的微生物絮凝剂(MBF)作为污泥絮凝脱水剂,对城市污水处理厂浓缩污泥进行调理,确定该絮凝剂对浓缩污泥脱水的处理工艺参数为：微生物絮凝液最佳投加体积为6%～8%（体积比）,发挥絮凝作用的最适污泥温度为28～32℃,最适pH为6～7。经微生物絮凝剂调理的污泥在3 000 r/min离心9 min,污泥脱水率高达82.7%,滤饼含水率降低至77.3%,污泥脱水后体积减至原来的1/5左右。