改性钢渣吸附氨氮和磷的特性研究

利用钢渣与氢氧化铝以4∶3质量配比混合,在700℃下进行2 h煅烧,得到改性钢渣。通过批次吸附实验,研究了改性钢渣在不同初始pH值、振荡时间和温度下对水溶液中氨氮和磷酸根的吸附情况,进而分析了改性钢渣对氨氮和磷酸根的吸附等温线、热力学和动力学特性。结果表明,改性钢渣脱氮除磷能力比原钢渣显著增强,且最适pH值为4～8。改性沸石对氨氮和磷酸盐的吸附均符合Langmuir等温吸附方程,氨氮(以N计)最大吸附量在10、20和30℃下分别为1.67、2.59和3.24 mg/g,磷酸根(以P计)的最大吸附量在10、20和30℃下分别为1.02、1.19和1.37 mg/g。热力学参数ΔG0、ΔH0和ΔS0表明,该吸附是一个自发、吸热、熵增型反应过程,且磷的吸附是化学吸附为主,氨氮的吸附是以离子交换吸附和物理吸附为主。改性钢渣对磷和氨氮的吸附动力学符合伪二级方程(R2>0.999)。     

高效苯降解菌的筛选鉴定及其在生物过滤塔处理苯的填料选择

从污水处理厂曝气池的活性污泥筛选出1株苯的高效降解真菌HD-3,经形态特征、ITS基因序列系统学分析,确定HD-3为杂色曲霉Aspergillus versicolor,该菌株8 d内对初始浓度439.3 mg/L和4 393 mg/L的苯的降解率分别为78.56%和33.96%。当苯的初始浓度为439.3 mg/L,HD-3降解苯的最适温度为30℃,最适pH为4.5。在此基础上,提出了采用不同填料生物过滤塔处理苯废气的工艺,并进行了实验研究,实验结果表明:(1)随着苯的浓度提高,苯的降解率逐渐降低。当苯的浓度为200 mg/m3时,煤质柱状活性炭生物过滤塔、生物陶粒生物过滤塔、竹材生物过滤塔的苯平均去除率(REave)分别为93.63%、93.16%和82.38%;当苯的进口浓度增加到3 000 mg/m3时,3种生物过滤塔的苯平均去除率(REave)分别为78.89%、68.43%和51.87%。(2)不同填料对苯的去除能力不同,煤质柱状活性炭>生物陶粒>竹材。     

真空膜蒸馏和膜吸收及其集成工艺处理高氨氮废水

采用PP中空纤维膜组件,对VMD(真空膜蒸馏)和MA(膜吸收)脱氨过程进行了研究。考察了料液p H值(9.0~11.0)、料液进口温度(20~50℃)对脱氨效率的影响。研究结果表明,VMD和MA脱除率分别达85%和99%以上。料液p H和料液进口温度对VMD脱氨效果的影响较大,提高料液p H和进口温度可以明显提高VMD的脱氨效率;料液p H对MA的脱氨效率影响较为显著。对2种膜工艺进行了技术集成,利用该集成工艺可达到99.96%以上的氨去除率,出水可达标排放,并且可以有效防止硫酸铵的二次污染。     

不同有机物对混凝过程和余铝的影响

为了考察不同有机物对混凝过程的影响,针对腐殖酸(HA)和牛血清蛋白(BSA)2种有机物,研究了其在不同有机物含量(以DOC计),不同混凝剂(氯化铝(AlCl3)、聚铝十三(Al13)),不同pH值条件下混凝实验沉后水的总铝(TA)、总溶铝(TDA)以及不同混凝条件下形成的絮体情况,结果表明,不同有机物对沉后水中的余铝含量有重要的影响,在相同的混凝条件下腐殖酸体系产生较高的余铝.当使用AlCl3做混凝剂时,对腐殖酸和蛋白质体系而言,沉后水余铝浓度均随DOC含量的升高而上升;而使用Al13作为混凝剂时,腐殖酸体系的混凝沉后水中的余铝随有机物含量的升高而升高.当pH值高于7.0,DOC浓度高于4.0 mg/L时,总溶铝占总铝的比例达到90％以上,此时pH值对溶解态余铝的含量无明显的影响.腐殖酸和蛋白质的混合体系与其任一单独体系相比,混凝过程中会形成具有较大强度因子和恢复因子的絮体,且混合比接近1∶1时,混凝出水总溶铝达到最低.絮体的破碎与再生长受搅拌强度的影响较大,当破碎强度提高到100 r/min以上时,絮体粒径出现明显的下降.相比而言,AlCl3形成的絮体拥有更大的强度因子,而Al13形成的絮体拥有更大的恢复因子.     

腐殖酸修饰凹凸棒对U(VI)的吸附性能及机理

采用腐殖酸(HA)修饰凹凸棒(ATP)制备得到腐殖酸/凹凸棒(HA/ATP),用于去除废水中的U(VI)。通过静态吸附实验,研究了溶液初始p H、投加量、吸附时间和初始浓度对吸附的影响,并用扫描电镜(SEM),X射线能谱图(EDS),傅里叶红外光谱仪(FITR)分析吸附机理。实验结果表明,去除率随时间的增大而增大,在120 min内可以达到平衡;吸附剂投加量越大,溶液p H=6左右时越有利于U(VI)的去除;HA/ATP能多次重复使用,且经过5次吸附解吸后对U(VI)的去除率仍能达到96%。吸附过程均符合Langmuir和Frendlich等温方程。较之准一级动力学,准二级动力学模型能更好地拟合实验数据。SEM-EDS、FITR分析结果表明,U(VI)被成功地吸附到了HA/ATP的表面,吸附机理为络合作用。     

Spatiotemporal evaluation of water quality incidents in Japan between 1996 and 2007

We present a spatiotemporal evaluation of water quality incidents in Japan considering incident numbers, incident causes, pollutant categories, and pollution effects. Water pollution incidents in first-class river systems almost tripled to about 1487 in the 12 years from 1996 to 2007. In addition, oil makes up the largest proportion of pollutants nationwide (76.61%) and the major source of pollution for each region in Japan. Moreover, every category shows a growth trend, especially since 2005. The main cause of incidents was “Unknown” (43%), followed by “Poor working practice” (24%), and then by “Accident” (10%) and “Other” (10%). In Hokuriku, however, the main cause of incidents was “Poor working practice” (36%), which is greater than “Unknown” (30%). Finally, waterworks (approximately 60%) was the largest of four kinds of water supply infrastructure affected by pollution incidents, followed by simplified waterworks. The population affected by offensive odors and tastes peaked in 1990 and has been decreasing. Overall, the results show the characteristics of incidents from 1996 to 2007, with significant implications for adaptation measures, strategies and policies to reduce water quality incidents.     

基于生物表面活性剂的柴油微乳体系构建与性能研究

以生物表面活性剂鼠李糖脂（RL）为表面活性剂,中长碳链正构醇（正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇及正辛醇）为助表面活性剂,采用滴定法制备RL／柴油／正构醇／水柴油微乳体系,并考察了表面活性剂用量（Km）、助表面活性剂醇的种类及用量（δas）及离子强度对柴油微乳体系最大增溶水量（Wo）的影响,并对不同条件下获得的柴油微乳体系的运动粘度（μ）和表面张力（γ）进行了表征。通过荧光法测得RL在柴油中的临界胶束浓度CMC为7g／L。当生物表面活性剂与柴油的质量比Km为0．02,助表面活性剂选用正庚醇且醇与表面活性剂的质量比δgs为0．1,NaOH溶液质量分数为0．06％时,柴油微乳体系的肛和T较低,形。最大,性能较佳。     

火力发电厂飞灰对抗生素磺胺的吸附性能

研究了吸附时间、飞灰用量、初始溶液pH和振荡频率等因素对飞灰吸附去除水溶液中磺胺的影响,并对其吸附机理进行了初步探讨。研究结果表明,飞灰用量增大有利于提高其对磺胺的吸附去除率。在25℃、振荡频率150 r/min、飞灰用量50 g/L、磺胺浓度4 mg/L条件下吸附10 min,磺胺的吸附去除率可达到92.8%。电厂飞灰对磺胺的吸附符合二级动力学模型,属于单分子层吸附。     

餐厨垃圾与剩余污泥混合消化产沼气协同效应

在(35±0.2)℃温度下,以餐厨垃圾和剩余污泥为原料,设置餐厨垃圾和剩余污泥混合比例(VS)分别为1∶0、2∶1、1∶1、1∶2和0∶1,研究其单独消化与混合消化的系统性能、产甲烷潜力及脱氢酶活性和F420浓度变化。结果表明,混合消化提高了系统稳定性,与餐厨垃圾单独消化相比,添加剩余污泥能调节pH、氨氮浓度和VFA浓度,缩短产气周期;与剩余污泥单独消化相比,添加餐厨垃圾能显著提高沼气产量。混合比例为1∶1组混合消化产甲烷潜力最佳,消化作用的协同效应最为明显,沼气和甲烷产量分别达358.2 mL/g VS和224.1 mL/g VS,较餐厨垃圾和污泥单独消化估计值分别提高了23.09%和36.80%。1∶1混合消化组脱氢酶活性最高达437.33 TFμg/(mL·h),比餐厨垃圾和剩余污泥单独消化分别提高93.60%和40.69%,辅酶F420浓度最高为1.718μmol/L,分别提高17.3%和100.7%。     

铁铝复配混凝剂处理低温低浊水

针对北京某水库水在冬季呈现低温低浊特性,以此为原水的某水厂在该期间常会出现出水余铝超标现象的问题,通过烧杯实验研究不同投药量下聚合氯化铝(PAC)以及它与三氯化铁(FeCl3)不同复配比形成混凝剂对冬季北京某水库水的处理效果。结果表明,复配药剂存在最佳的Fe/Al摩尔复配比为1/5,此时余铝、有机物去除效果较其他配比混凝剂高。在此配比下,当PAC投药量为0.03 mmol/L时,水中残余铝量取得最低值0.0063 mg/L。相同投药量复配药剂的浊度去除效果比单独使用PAC的浊度去除效果略弱。当投药量为0.06 mmol/L时,Fe/Al摩尔比为1/5的复配混凝剂,能使浊度降至0.4 NTU左右。此外,复配药剂的投药量小,投药范围更宽,易于实际投药操作;同时复配药剂还适于常温及偏中性水源水的处理。规模为5 m3/h中试实验也证明,采用铁铝复配混凝剂连续运行,可获得良好的浊度、余铝去除效果。