电絮凝耦合DSA或过氧化氢强化污泥脱水性能的比较与机理分析

为解决电絮凝法调理污泥期间电场无法有效破解污泥絮体、改善污泥脱水问题,分别将电絮凝与尺寸稳定阳极 (DSA,Dimensionally-stable anodes) 电极、H₂O₂进行耦合,比较和分析2种耦合工艺对污泥过滤性能、絮体破解程度、胞外聚合物 (EPS) 组分改变和污泥脱水性能的差异。结果表明,电絮凝耦合H₂O₂形成的间接氧化体系中,由于电致·OH在非均相体系中能无选择性地破坏污泥絮体、破解污泥细胞并降解胞外聚合物 (EPS),从而促使阳极释放的铁离子通过吸附架桥、网捕等作用与絮体碎片和EPS片段重聚并沉淀,使15 min内污泥毛细吸水时间 (CST) 和污泥含水率 (MC) 分别下降了73.9%和31.4%;然而电絮凝耦合DSA直接氧化法同期的污泥CST和MC仅分别下降了64.9%和26.4%。此外,间接氧化法可以同时降解松散结合层 (LB-EPS) 和紧密结合层 (TB-EPS) ,破坏EPS蛋白质亲水基团与水的作用力,并改善传统电化学法主要降解LB-EPS的不足,实现了提高电化学方法在同步污泥破解与沉降脱水方面的双重效能。本研究结果可为电化学预处理改善污泥脱水提供参考。     

吸水凝胶包覆型纳米零价铁对水中土霉素的去除

为解决纳米零价铁(nZVI)在应用中易团聚、易氧化的局限,以聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺的共聚物(PPAA)为载体,以茶多酚为还原剂,采用绿色合成法制备吸水凝胶包覆型纳米零价铁(PPAA-nZVI),并将其用于水中土霉素(OTC)的去除。通过SEM、BET、FTIR和XPS等表征了PPAA-nZVI的微观形貌和物化性质,探讨了OTC初始质量浓度、溶液初始pH和共存物质对OTC去除效果的影响。结果表明,茶多酚能够还原制备nZVI,且成功将nZVI负载到PPAA内。随着初始OTC质量浓度的增加,OTC的去除率逐渐增加,当PPAA-nZVI投加量为0.5 g·L⁻¹、OTC初始质量浓度为300 mg·L⁻¹时,材料对OTC的去除量达到最大481 mg·g⁻¹。pH对材料去除OTC的影响较小。PO₄³⁻和HA的存在对PPAA-nZVI去除OTC均有抑制作用。材料去除OTC主要通过Fenton氧化、OTC与Fe³⁺的络合以及材料表面活性位点的吸附3种途径。以上研究结果可为nZVI在净化污染水体中的OTC提供一种有前景的方法。     

曝气对MBBR联合管式膜MBR处理生活污水的影响及膜污染分析

采用移动床生物膜反应器(MBBR)联合管式膜构建气提式管式膜MBR体系用以处理生活污水,考察了曝气对污水处理效果、膜内气液流态及膜过程的影响,探讨了污泥特性的变化及其对膜污染过程的影响机制。结果表明,气提式管式膜MBR体系下膜出水DO浓度高于混合液,且随着曝气量由50 L·h⁻¹提高至150 L·h⁻¹,管式膜内气含率由0.33增至0.60并呈“活塞流”流态,操作周期由6~7 d延长至17 d,膜污染速率由1.54 kPa·h⁻¹降至0.21 kPa·h⁻¹,临界通量显著增大;同时,MBBR混合液中EPS总量呈减小趋势,但MBBR内悬浮污泥粒径变小,且膜表面EPS中PN/PS比例显著高于MBBR混合液。膜表面污染阻力构成分析表明,气提式管式膜MBR体系下容易发生膜孔堵塞,膜污染以不可逆污染阻力为主。     

海藻酸钠凝胶储存好氧颗粒污泥及其活性恢复

采用质量分数11.5%的海藻酸钠凝胶为载体,在4 ℃下避光储存好氧颗粒污泥(AGS) 7个月,并将储存后的AGS进行活性恢复。分析了储存前后AGS理化特性变化以及储存后AGS恢复情况,以期为AGS储存和储存后AGS快速恢复方法的选择提供有价值的参考。结果表明：部分AGS在储存过程中发生解体,颗粒粒径变小,沉降速度、MLVSS/MLSS和脱氢酶活性(DHA)分别下降了43.93%、22.22%和43.34%,说明在4 ℃下使用海藻酸钠凝胶储存AGS具有可行性,该储存方法在一定程度上可维持AGS 的结构完整性和微生物活性。经过9 d的再培养,AGS完全恢复到储存前水平。恢复后的AGS为黄褐色,表面光滑,整体呈球状或椭球状,颗粒粒径主要分布在1.3~2.5 mm,SVI₃₀为31.9 mL·g⁻¹,沉降速度为92.71 m·h⁻¹,胞外聚合物(EPS)质量分数为75.05 mg·g⁻¹,DHA为86.21 μg·(g·h)⁻¹,表明恢复后的AGS沉降性能较好,微生物活性较高。恢复后的AGS对COD、NH₄⁺-N、TN和TP的去除率分别为96.5%、97.8%、82.7%、73.5%,具有良好的除污效果。     

低溶解氧胁迫下生物膜-颗粒污泥anammox工艺生物富集特性及脱氮功能菌群和基因的演变研究

为探究低溶解氧(DO<0.5 mg·L^-1)条件对厌氧氨氧化（anammox）工艺脱氮性能、生物膜及颗粒污泥特性、菌群结构及其功能基因的影响,试验构建了试验室规模的上流式载体生物膜-颗粒污泥 anammox系统 .结果表明,反应器在长达 175 d的运行过程中脱氮性能良好且运行十分稳定,系统平均 NH₄⁺-N、NO₂^--N 和 TN 去除率分别为 95.0%±2.1%、99.0%±1.0% 和 87.0%±2.1%. 在紧密结合型 EPS（TB-EPS）中,颗粒污泥与载体生物膜的蛋白（PN）/多糖（PS）值分别为 0.094 和 0.048,有利于颗粒污泥和生物膜的形成 . 粒径大于 0.5 mm 的 anammox 颗粒污泥占比达到72.0%,有利于系统持留脱氮菌群 .菌群结构分析中发现,生物膜的优势菌门分别为变形菌门（29.6%）、浮霉菌门（10.7%）和绿弯菌门（10.7%）,颗粒污泥具有相似的优势菌门,对应相对丰度（RA）分别为 25.6%、24.3% 和 7.6...     

KY-3型聚合物处理炼厂含油污水研究

运用KY -3型阳离子聚合物与无机絮凝剂复配对炼厂含油污水处理进行了研究。结果表明 :KY -3型阳离子聚合物的分子量、加入浓度及污水 pH值、污水温度等对处理效果影响较大 ,当阳离子聚合物相对分子量为120万时 ,处理效果随聚合物加量增大、污水温度及 pH升高而增强     

木镁基碳质吸附剂的制备及其性能

用木镁聚合物（PML）制备碳质吸附剂,探讨了影响产物吸附性能的主要制备因素。结果表明,当活化温度为400℃,磷料比为2：1和活化时间为2.5 h时,木镁基碳质吸附剂（MLCA）的吸附性能较好,其亚甲基蓝吸附值为142.5 mg/g,碘吸附值为946.43 mg/g。红外光谱分析表明,经过高温处理后,产物保持了PML的基本结构特征,而其比表面积由0.07 m2/g增大至642.38 m2/g。MLCA对染料亚甲基蓝的吸附过程符合Langmuir吸附等温式。     

纤维膜过滤特性的数值模拟

一个高性能过滤膜除了与纤维自身结构参数有关联外,过滤时的操作条件对其也有重要影响.为研究纤维膜过滤效率、过滤压降与过滤速度、孔隙率以及过滤膜厚度之间的关系,以更好地对实际过滤进行优化,本研究从纤维膜的过滤机理进行出发,采用FLUENT多孔介质离散相模型对纤维过滤器的流场进行模拟.结果表明,膜前后压降会随着过滤速度和膜厚度的增大而增大;一定范围内纤维膜孔隙率适度增加,截留率变化不大,但是膜压差会逐渐减小;同时过滤速度对颗粒截留率有影响,速度增大时,粒子轨迹发生偏移,导致过滤膜一部分过早发生堵死,而一部分作用减弱,影响了过滤效果.     

活性污泥包埋颗粒的制备及其氨氮处理性能

脱氮是污水治理的重要目标之一。在实际污水处理中,由于起主要脱氮作用的硝化菌生殖代谢速率慢,易受冲击,且易流失,以致活性污泥的脱氮能力在运行过程中易受影响,因此,利用微生物固定化技术将硝化菌截留在生化池中具有重要意义。经聚氧化丙烯三醇(polyoxypropylene triol, PPT)改性后的聚乙烯醇(polyvinyl alcohol, PVA)凝胶颗粒可以有效将活性污泥进行固定化并用于污水处理中。结果表明：改性后的凝胶球具有热稳定性好、孔隙分布均匀、比表面积较大、总孔容较大等优点,用改性聚乙烯醇凝胶颗粒包埋驯化后的活性污泥,经过活性恢复处理后,与初始污泥相比,氨氧化速率提升18.28%,呼吸速率降低2.01%,且由于形成较好的厌氧、缺氧、好氧环境,微生物种群多样性、物种丰富度及群落均匀性均升高,并有较好的氨氮去除性能,在低浓度废水治理中,氨氮去除率达到70%。上述研究中分析了改性凝胶颗粒的性能以及包埋活性污泥中微生物菌群和活性的变化,可为凝胶包埋活性污泥技术在氨氮废水治理的研究提供参考。