Enhancement of extracellular Cr(VI) reduction for anammox recovery using hydrazine: performance,pathways, and mechanism

● N₂H₄ addition enhanced and recovered anammox performance under Cr(VI) stress. ● N₂H₄ accelerated electron transfer of Cr(VI) reduction for detoxification. ● N₂H₄ enhanced anammox metabolism for activity recovery from Cr(VI) inhibition. ● Extracellular Cr(VI) reduction to less toxic Cr(III) was the dominant mechanism. The hexavalent chromium (Cr(VI)) would frequently impose inhibition to anaerobic ammonium oxidation (anammox) process, hindering the efficiency of nitrogen removal in wastewater treatment. Hydrazine (N₂H₄), which is an intermediate product of anammox, participates in intracellular metabolism and extracellular Cr(VI) reduction. However, the roles of N₂H₄-induced intracellular metabolism and extracellular reduction in nitrogen removal under Cr(VI) stress remain unclear. The addition of 3.67 mg/L of N₂H₄ increased the anammox activity by 17%. As an intermediate, N₂H₄ enhanced anammox metabolism by increasing the heme c content and electron transfer system activity. As a reductant, N₂H₄ accelerated the reduction of c-Cyts-mediated extracellular Cr(VI) to the less toxic Cr(III). Extracellular Cr(III) accounts for 74% of the total Cr in a Cr(VI)-stressed anammox consortia. These findings highlight that N₂H₄-induced extracellular Cr(VI) reduction is the dominant mechanism for the survival of anammox consortia. We also found that N₂H₄ increased the production of extracellular polymeric substances to sequester excessive Cr(VI) and produced Cr(III). Taken together, the study findings suggest a potential strategy for enhancing nitrogen removal from ammonium-rich wastewater contaminated with Cr(VI).     

京津冀与长三角地区氢氯氟碳化物本底特征

基于北京上甸子与浙江临安区域大气本底站2011—2019年氢氯氟碳化物(HCFCs)采样观测数据,开展了京津冀与长三角地区6种HCFCs(HCFC-22、HCFC-141b、HCFC-142b、HCFC-124、HCFC-132b和HCFC-133a)本底特征研究。研究结果表明:临安站HCFCs浓度水平和浓度变率比上甸子站明显更高,尤其是HCFC-133a,其浓度及浓度变率均比上甸子站高1个量级,表明长三角地区HCFCs排放量可能较京津冀地区更大。2个站点HCFCs本底浓度基本一致,差异范围为-6.1%~7.1%。上甸子站本底数据占比为26.4%~69.0%,而临安站本底数据占比不足23%。在《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》的约束下,2个站点多数HCFCs年均浓度呈下降趋势或变化较小。2个站点HCFC-132b浓度相对较低,但2019年相比2018年有明显升高。结合风向进行分析,发现上甸子站HCFC-22、HCFC-141b、HCFC-142b和HCFC-132b高浓度水平主要由西南扇区(北京城区方向)的WSW、SSW及SW方向贡献,而HCFC-124和HCFC-133a在各风向上的浓度和载荷差异较小。临安站HCFC-124高浓度水平主要由SSE和NNE方向贡献,分别对应金华和湖州方向;其他5种HCFCs的高浓度水平主要由东北扇区的ENE方向贡献,对应杭州城区方向。     

沉积物中双酚类化合物的测定

通过前处理与检测条件的全面优化,建立了一种同时实现环境沉积物中9种痕量双酚类化合物的加速溶剂萃取(ASE)-固相萃取(SPE)-高效液相色谱/三重四极杆质谱(HPLC/MSMS)检测方法。沉积物样品先采用甲醇作为溶剂,在70℃条件下进行加速溶剂萃取,萃取液约100 mL,加入甲酸调节pH约为2.5,再经Oasis型HLB固相萃取柱富集与净化,该过程可将沉积物的基质效应控制在85%～95%之间。9种目标化合物在0.05～25.0μg/L(以双酚AF计)范围内呈良好的线性关系,相关系数r>0.999,检出限为0.01～0.25μg/kg,加标回收率为62%～122%,相对标准偏差为0.9%～12.7%。     

等离子体催化脱氮的实验研究

研究了等离子体和催化剂共同作用下氮氧化物的脱除情况 ,催化剂采用分子筛Cu ZSM 5。实验证明 ,在有催化剂存在的条件下 ,等离子体反应器的脱氮效率有了很大的提高 ,同时电源功率、烟气成分、温度、添加剂也都是影响实验结果的重要因素。     

半干半湿法脱硫灰循环利用中试试验研究

半干半湿法脱硫产生的脱硫灰中混有大量有效钙和粉煤灰 ,本文对其进行了循环利用机理分析及试验研究 ,证实脱硫灰循环大大提高了钙的利用率 ,降低了钙硫比 ,但循环倍率增加到 2倍以上时 ,脱硫效率增速变缓。脱硫灰的循环利用对降低脱硫运行费用是非常有效的。     

半干半湿法烟气脱硫主要影响因素分析

建立了半干法气流床烟气脱硫实验反应装置。实验研究了温度、绝对含湿量和飞灰对烟气脱硫的影响。烟气温度在65～130℃之间,绝对含湿量通过改变蒸汽量调节,在0%～10%之间,并且采用飞灰一次加入来模拟返灰,石灰与粉煤灰的比例分别为1∶3,1∶5和1∶8。结果表明,没有水蒸气加入时,温度的升高对脱硫效率影响不大,加入水蒸气后温度为68℃左右时,脱硫效率最高;65℃时,绝对含湿量在73%时脱硫效率最高;在T=68℃、Ca/S=12时,与不加粉煤灰的脱硫剂相比,利用石灰/粉煤灰=1∶8的混合脱硫剂时,脱硫效率提高了128%。     

半干半湿法烟气脱硫技术的工业应用研究

探讨了日本半干半湿法脱硫除尘系统和中国环境科学研究院半干半湿法烟气脱硫除尘示范系统的主要差别 ,研究了半干半湿法烟气脱硫技术在出塔烟气温度、钙硫摩尔比和循环粉煤灰返灰等方面对脱硫效率的影响。结果表明 ,在脱硫塔出口烟气温度为 78℃、m(循环粉煤灰返灰 )∶ m(石灰 )为 1∶ 4、n( Ca)∶ n( S) <1.2时 ,脱硫效率达 85 .1%;在 n( Ca)∶ n( S) =1.4时 ,脱硫效率可达 88.3 %。     

脉冲式SBR法处理生活污水的DO、pH、ORP变化规律研究

脉冲式SBR工艺是针对传统SBR工艺反硝化效果较差提出的一种新型的SBR运行方式。采用真实的生活污水对传统SBR及脉冲式SBR工艺进行对比研究,考察二者运行过程中DO、pH及ORP的变化规律,进而通过DO、pH及ORP控制参数对脉冲式SBR法深度脱氮工艺进行实时控制。试验结果显示,出水TN低于2 mg/L,去除率达到了96%以上。     

化学品反应危险性分级方法研究与应用

针对化学品反应危险性的评价,介绍利用最大分解热,反应放热功率,绝热反应参数等方法对化学品反应危险性进行分级的几种方法及各自特点。通过分析整合不同分级方法,提出一种基于实测反应放热参数的分级方法,此方法以初始放热温度和反应热组成指标体系,同时配合燃爆曲线实现对化学品反应危险性的分级,得到的结果对于化学品的安全评价有较强的参考价值。考察了6种有机过氧化物的放热性质,诠释了有机过氧化物的反应危险性,应用所提出的反应危险性分级方法对其进行分级,并对分级方法进行了验证。该方法结合了实验结果和多种分级方法的优点,使化学品反应危险性分级方法具有更强的实用性。