德国污水处理考虑减排的工程实例及思考

探讨污水处理系统脱氮和污泥消化中的减排潜力,即开发污泥碳源和能源。本文所列举的德国工程实例说明污泥裂解技术可以大幅改善污水处理系统的碳排放特性,并且通过污泥厌氧消化实现能源自给。     

超声波净化石油污染土壤实验研究

为研究超声波技术处理石油污染土壤的影响因素,选取了土壤含油量、土水比、土壤类型、超声处理时间和超声功率5个因素进行了具有交互作用的正交实验,并讨论了各因素对土壤中石油污染物清除率的影响。实验结果表明超声波对土壤中石油污染物的净化效果明显,总石油烃(TPH)的清除率在23.0%到77.3%之间,土壤类型对净化效果的影响最为显著,粘土中的TPH清除率显著低于砂土。由超声空化引起的解吸作用和真空抽滤是实验过程中土壤TPH减少的主要途径。研究结果表明超声波技术用于石油污染土壤修复是可行并且有效果的。     

稻草经超声波辅助预处理后酶解过程的动力学研究

在功率为120 W、处理时间为30 min的条件下,分别对稻草进行超声波辅助酸碱预处理,与传统化学预处理(碱-预处理、酸-预处理)后稻草的主要化学组成相比较,结果表明超声波技术辅助酸碱预处理可以更为有效地去除半纤维素和木质素,从而提高了稻草基质中纤维素的相对含量,有利于缩短稻草水解时间。在一系列实验研究的基础上,建立了稻草酶水解动力学模型。结果表明,分别经碱、超声波-碱、酸、超声波-酸预处理的稻草在糖化过程中的模型参数(米氏常数KM,速率常数k和抑制常数KI)均不相同,KM分别为17.55、14.14、15.29和15.08 g/L;k分别为15.30、21.32、13.40和15.42 h-1;抑制常数KI变化不明显分别为2.31、2.08、1.81和1.85 g/L。模型及实验方法简便可靠,有较好的拟合性,对稻草酶水解过程工程放大及过程控制都具有一定的参考价值。     

超声波-气相色谱法测定鱼肉样品中硝基苯类化合物

以鱼肉样品为研究对象,采用超声波法提取鱼肉中的硝基苯类化合物,并通过凝胶色谱进行净化、浓缩,最后用气相色谱定量分析,得到生物样品中硝基苯类化合物的检出限,同时与传统的索氏提取法进行加标回收试验比较。结果表明:用超声波提取鱼肉样品中的硝基苯类化合物方法可行,回收率稳定,并且得到检出限为0.13~2.72 ng/g,加标回收率在60%~78%,RSD在0.04%~3.2%。     

超声波流速仪在烟气流速测量中的应用

在国内一个电厂的烟道上安装了超声波流速仪,进行了参比测试实验、在线校准实验、半年连续运行实验。参比测试结果显示,超声波流速仪对烟道截面流速的代表性好,在烟道直管段长度不够的情况下速度场系数精密度为1.88%,修正后与参比方法的相对误差为0.57%;在线校准实验显示,超声波流速仪零点和量程稳定性好,6个月没有明显漂移;连续运行实验期内有效数据采集率为99.9%,且与锅炉负荷相关性高。实验表明,采用超声波流速仪可以提高烟气流速测量的技术水平和可靠性,降低质量控制的难度和费用。     

超声波-缺氧／好氧污泥消化反应器中氨氧化细菌群落结构的演变

为了揭示超声波-缺氧／好氧污泥消化反应器中氨氧化细菌群落结构多样性的演变过程,采用变性梯度凝胶技术（PCR—DGGE）研究不同运行时期氨氧化细菌群落结构的变化。DGGE分析表明,反应器中氨氧化细菌群落比较丰富。在反应器运行的不同时期,氨氧化细菌的群落结构发生了一定的变化,反映了种群的动态演变。UPGMA聚类分析将DGGE图谱分为3大类群并对应于各自的运行时期。测序结果表明,反应器中的优势种群属于变形菌门（Proteobacteria）,包括α-proteobacteria,β-proteobacteria,γ-proteobacteria和ε-proteobacteria4个纲,其中β-proteobacteria占45％,γ-proteobacteria占40％。在始终保持明显优势地位的种属中,5株为反硝化细菌,它们对提高反应器脱氮效率具有重要作用。     

均相催化强化US/FCME协同体系降解硝基苯

考察了NaCl、AlCl3、Na2SiO3、CuSO44种均相催化剂对超声波(US)/铁炭微电解(FCME)协同体系降解硝基苯的催化效果,结果表明,CuSO4的催化效果最好,在体系反应液初始pH为3.0,混合填料投加量为5.0 g/L(铁炭质量比为1∶1),CuSO4投加量为800 mg/L时,体系对硝基苯的降解率达到99.2%,但溶液COD值仅下降了24.6%,矿化效果一般,红外光谱分析表明降解体系的主要中间产物为苯胺。     

超声波-膜生物法联合处理垃圾焚烧厂渗滤液

采用超声波-膜生物法(MBR)联合处理垃圾渗滤液,探讨了超声波辐射时间和MBR的水力负荷对COD、NH3-N和TP去除的影响。结果表明,(1)超声波单独处理时,超声波辐射时间在30～90 s时,COD、NH3-N最大增加率分别34.31%、3.36%,而对TP的去除没有影响;(2)超声波-膜生物(MBR)联合处理时,超声波辐射时间为300 s,MBR的水力负荷为6.4 L/(m2.d)时,COD、NH3-N和TP的最佳去除率分别为92.20%、80.10%和91.12%;MBR的水力负荷为12.8 L/(m2.d),超声波辐射时间在5～20 min时,COD、NH3-N的最佳去除率分别为92.34%、79.93%,TP的浓度低于0.2 mg/L;MBR反应时间为7 h,超声波辐射时间为5～20 min,与未进行超声波辐射处理(超声波辐射时间为0 min)相比,COD、NH3-N的去除率增加了11.37%、15.26%;超声波预处理有助于提高后续MBR对COD、NH3-N的去除作用。     

接种比对碱超声波耦合溶胞污泥水解酸化的影响

以城市污水生物处理过程中的剩余污泥减量化为研究背景,通过实验研究了经碱超声波耦合溶胞后的剩余污泥在不同接种比下水解酸化的效果,分析了污泥上清液中pH、SCOD、VFAs、NH4+-N和PO34--P等参数随时间的变化趋势。结果表明,溶胞污泥经过72 h的水解酸化反应,20%接种比下的水解酸化COD溶出率和VFAs增长率最高,分别为75.5%和177%。蛋白质水解程度为16.9%,也高于50%和70%两组接种比。此外,COD、NH4+-N和PO34--P等主要溶出物均在12 h后达到基本稳定状态。     

超声辅助La-TiO2/膨胀珍珠岩的吸附与光催化性能

以膨胀珍珠岩(expanded perlite,EP)为载体,以钛酸正丁酯和硝酸镧为前驱体,采用浸渍法制备出掺杂镧的漂浮型La-TiO2/EP光催化剂,采用X-射线粉末衍射研究了催化剂的形态结构。以正辛烷为模拟水面烃类污染物,通过超声波辅助对此催化剂的吸附与光催化性能进行了研究。结果表明:以20～40目的膨胀珍珠岩为载体制备的5%La-TiO2/EP,经500℃焙烧2 h后对辛烷的去除效果最好。超声波可促进辛烷在催化剂表面的吸附与迁移,超声辅助下辛烷去除率可提高11.08%。