天然矿物组合材料渗透反应墙修复地下水镉污染

实验模拟地下环境,以天然矿物材料石灰石、海泡石和膨润土作为可渗透反应墙(PRB)填充材料,采用正交实验法设计了16种可渗透反应器,研究了天然矿物组合材料组配对污染地下水模拟液中镉污染的修复效果、出水pH、有效孔隙度和渗透系数的影响,同时对机理进行了分析。实验结果显示,组合材料对镉去除率达99.8%以上,石灰石对处理效果贡献最大,增加石灰石用量,处理效果明显改善,当石灰石含量为10%及更高时,对含镉1.0 mg/L的污染地下水模拟液处理后镉浓度低于0.7μg/L,达到地下水质量标准GB/T 14848-93规定的II类水质标准;石灰石用量的增加对渗透系数影响不大,但出水pH呈弱碱性(7pH9),随反应时间延长逐渐降低并稳定于8。增加海泡石和膨润土用量对处理效果改善作用不大,但显著降低体系渗透系数,影响透水性。以正交实验直观分析法计算得到修复效果最优的PRB填充材料组配为石灰石/海泡石/膨润土=20/10/2(质量分数)。     

高铁酸钾预处理垃圾渗滤液

采用自制高纯度高铁酸钾预处理危废填埋场和垃圾焚烧厂的垃圾渗滤液,探讨和分析了处理效果。正交实验表明,高铁酸钾预处理危废填埋场渗滤液COD的最佳条件为:高铁酸钾与COD的初始质量浓度比为0.5、渗滤液初始pH值4.00、反应温度30℃、反应时间40 min,此时COD去除率达71.51%。此最佳条件下高铁酸钾对不同类型垃圾渗滤液的色度、SS、COD、BOD5、氨氮、总磷、重金属离子等污染因子都具有良好的去除效果,危废填埋场渗滤液经高铁酸钾预处理后可以直接进入后续生化处理系统;垃圾焚烧厂渗滤液预处理后其COD为2 861.0 mg/L,经二次预处理也可进入生化处理系统。实验结果表明,高铁酸钾对不同类型垃圾渗滤液都具有良好的预处理效果。     

猪粪堆肥中铜锌与腐殖质组分的结合竞争

为研究猪粪堆肥中铜锌与腐殖质组分的结合竞争,以猪粪和秸秆为堆腐原料,进行了为期36 d的好氧堆肥实验,研究猪粪堆肥过程中腐殖质组分(胡敏酸和富里酸)、胡敏酸结合态铜锌、富里酸结合态铜锌含量的变化。结果表明,堆肥结束后,腐殖化程度提高,胡敏酸碳含量增加394.4%,富里酸碳含量降低64.9%,腐殖化指数从0.24增加到3.33;随着堆肥的进行,胡敏酸结合态铜锌含量分别增加394.3%和56%,而富里酸结合态铜锌含量分别下降17.5%和28.4%;相关分析表明,胡敏酸结合态铜、富里酸结合态锌与胡敏酸、富里酸碳含量及腐殖化指数均成显著相关(P<0.01);堆肥过程中,胡敏酸结合态铜与富里酸结合态铜之比大于1,而胡敏酸结合态锌与富里酸结合态锌小于1,另外,胡敏酸中的Cu/Zn大于1,而富里酸中的Cu/Zn小于1,表明在腐殖质中铜主要与胡敏酸结合,而锌主要与富里酸结合。研究揭示了猪粪堆肥中重金属铜锌与不同腐殖质组分的结合竞争关系,为畜禽粪便堆肥土地利用的风险评估和风险控制提供科学依据。     

温度对SBR单级好氧生物除磷性能的影响

以合成废水为研究对象,以丙酸钠作为单一碳源,分别设置温度为5、15、25、35℃的4组序批式反应器(R1、R2、R3、R4),考察了温度对单级好氧工艺除磷的影响。结果表明,稳定运行阶段,R1、R2、R3、R4出水磷浓度分别为4.05、2.17、1.34和0.11 mg/L,去除效率分别为61.5%、79.3%、87.2%和99.0%,吸磷速率分别为0.501、1.432、2.538和3.700mg P/(g VSS·h),即提高温度有利于磷的去除。此外,各反应器中多聚磷酸盐激酶(PPK)和外切磷酸盐酶(PPX)活性分别为0.093、0.213、0.376、0.549 U和0.010、0.019、0.029、0.025 U,导致吸磷速率和释磷速率随之增大,可知温度影响聚磷菌PPK和PPX的活性,从而影响除磷效果。静置阶段,聚磷菌体内储能物质糖原质和聚羟基脂肪酸酯基本保持不变,但各反应器均出现了释磷现象,聚磷作为主要供能物质,单位释磷量分别为1.95、6.42、9.90和9.56 mg P/(g TSS),提高温度可促进静置段聚磷分解提供能量,从而驱动好氧吸磷达到更好的除磷效果。     

原料对餐厨垃圾堆肥产品的影响及其绿地应用适宜性分析

以果蔬残余(VW)、食物残余(FL)及混配餐厨垃圾(MIX)为原料,用生化处理机进行堆肥处理,分别测定比较堆肥产品的肥力特性和污染特性,并探讨其绿地应用适宜性。研究表明,总氮、总磷和有机质含量MIX>VW>FL,均值分别为23.8、3.88和525 g/kg,符合相关标准;重金属及可挥发性有机污染物含量很低,除FL产品的镍含量外均未超标;氯离子、动植物油含量均值分别高达11.1 g/kg和37.9 g/kg,施用于绿地时应控制用量;含水率、杂质含量较高,有臭味;种子发芽指数(GI)除MIX外均未达到50%。可见,原料对堆肥终产物有显著影响,VW比FL更适宜用于生产肥料,MIX产品比单一成分堆肥产品养分更均衡,毒性更低;餐厨垃圾肥料的绿地应用具有广阔前景,但需严格控制盐分及油脂含量,并改善堆肥工艺以提高产品质量。     

Fine particulate speciation profile and emission factor of municipal solid waste incinerator established by dilution sampling method

In this study, fine particulate matter (PM_2.5) emitted from a municipal solid waste incinerator (MSWI) was collected using dilution sampling method. Chemical compositions of the collected PM_2.5 samples, including carbon content, metal elements, and water-soluble ions, were analyzed. Traditional in-stack hot sampling was simultaneously conducted to compare the influences of dilution on PM_2.5 emissions and the characteristics of the bonded chemical species. The results, established by a dilution sampling method, show that PM_2.5 and total particulate matter (TPM) emission factors were 61.6 ± 4.52 and 66.1 ± 5.27 g ton-waste^?1, respectively. The average ratio of PM_2.5/TPM is 0.93, indicating that more than 90% of PM emission from the MSWI was fine particulate. The major chemical species in PM_2.5 included organic carbon (OC), Cl^?, NH₄⁺, elemental carbon (EC) and Si, which account for 69.7% of PM_2.5 mass. OC was from the unburned carbon in the exhaust, which adsorbed onto the particulate during the cooling process. High Cl^? emission is primarily attributable to wastes containing plastic bags made of polyvinyl chloride, salt in kitchen refuse and waste biomass, and so on. Minor species that account for 0.01–1% of PM_2.5 mass included SO₄^2-, K⁺, Na, K, NO₃^?, Al, Ca²⁺, Zn, Ca, Cu, Fe, Pb, and Mg. The mean ratio of dilution method/in-stack hot method was 0.454. The contents of water-soluble ions (Cl^?, SO₄^2-, NO₃^?) were significantly enriched in PM_2.5 via gas-to-particle conversion in the dilution process. Results indicate that in-stack hot sampling would underestimate levels of these species in PM_2.5.

Implications: PM_2.5 samples from a municipal solid waste incinerator (MSWI) were collected simultaneously by a dilution sampling technique and a traditional in-stack method. PM_2.5 emission factors and chemical speciation profiles were established. Dilution sampling provides more reliable data than in-stack hot sampling. The results can be applied to estimate the PM_2.5 emission inventories of MSWI, and the source profile can be used for contribution estimate of chemical mass balance modeling.     

两相厌氧工艺处理高浓度丙烯酸生产废水

利用两相厌氧工艺处理高浓度丙烯酸生产废水。实验结果表明：在较高进水COD和容积负荷的条件下,系统具有良好、稳定的处理效果;在负荷提高及稳定运行阶段,将生活污水与丙烯酸生产废水的体积比调整为5∶1,容积负荷最大提高至12.3 kg/（m3·d）,两相厌氧反应器可长期稳定运行,总COD去除率基本维持在90%以上,出水COD小于323 mg/L;当进水甲醛质量浓度为800~1 733 mg/L时,总甲醛去除率基本稳定在95.6%~99.3%;在负荷提高及稳定运行阶段,水解酸化相反应器和产甲烷相反应器的出水pH分别为6.2~7.6和7.6~8.1,出水总碱度分别为1 220~1 820 mg/L和1 800~2 620 mg/L。     

转鼓铁碳微电解法预处理液晶废水

采用转鼓铁碳微电解法预处理液晶生产废水,优化了工艺参数,并进行了装置连续运行试验。结果表明：保持转鼓转速2 r/min,在废水pH=2.0、铁碳比（m（铸铁屑）∶m（活性炭））1∶1.5、填料装填率（填料体积与反应器有效容积之比）1∶10、HRT=3 h的优化工艺条件下,废水BOD₅/COD由处理前的0.181提高到0.265;电解装置连续运行30 d,COD去除率稳定在40.1%~43.2%之间,且填料未出现板结现象。