厌氧折流板反应器处理高浓度含硫酸盐有机废水研究

采用容积约44 L由11格组成的厌氧折流板反应器(anaerobic baffled reactor,ABR)处理含有机物(COD 4 g/L)及硫酸盐(5 g/L)的模拟制革废水,水力停留时间(HRT)为48 h,容积负荷为2 kg COD/(m3.d),连续运行78d的处理效果。结果表明,稳定运行后对有机物的去除率为30%～40%;硫酸盐的去除率达到60%～70%;各格污泥的产甲烷活性逐级变弱,且随运行时间的延长也有明显减弱的趋势;硫酸盐还原菌菌数(SRB)则随运行时间的延长呈逐步增加后又减少的趋势;硫化物在运行30 d后开始增加,逐渐稳定在150～200 mg/L的范围,但在各格中其浓度并无规律性变化。反应器中的污泥运行40 d以后出现矿化加重现象。     

石南A集中处理站硫化氢治理措施及效果

石南A集中处理站在污水处理系统和原油系统中发现大量硫化氢气体,给生产带来严重安全隐患。通过对处理站污水处理系统和原油系统产生硫化氢的机理进行调查,确定硫酸盐还原菌(SRB)是产生硫化氢的主要因素。文章分析了温度、酸碱度和矿化度等影响SRB生长的因素,对比差异变化,通过现场试验对杀菌剂种类和加药量进行了调整,确定油用杀菌剂DL-328最佳投加量为50g/mL,水用杀菌剂JXSH-1最佳投加量为20g/mL。措施优化后现场应用结果表明,硫化氢得到了有效治理,并取得了良好的经济效益。     

水稻秸秆生物炭-过硫酸盐去除水中p-硝基酚

以水稻秸秆为原料制备了多种生物炭,运用BET和FTIR等技术对其进行了表征,研究了生物炭-过硫酸盐体系对水中p-硝基酚的去除效果。与热解温度和时间相比,供氧量对生物炭活化过硫酸盐性能的影响更为显著,足氧条件下的活化性能显著降低;500℃缺氧条件下热解1 h制备的生物炭(RS500-1)对过硫酸盐具有良好的活化性能,可以实现p-硝基酚的高效去除,生物炭与过硫酸盐之间存在显著的协同作用。初始溶液pH和反应温度对p-硝基酚的去除效果影响很小;在RS500-1投加量1.0 g/L、过硫酸盐投加量5 mmol/L、反应温度25℃、不调节初始溶液pH的优化条件下,240 min时p-硝基酚的去除率可达70%以上。     

无机条件下硫酸盐型厌氧氨氧化反应的特性

在循环流厌氧反应器中研究了无机条件下采用厌氧颗粒污泥启动硫酸盐型厌氧氨氧化(S-ANAMMOX)的反应特性。结果表明:在1~124 d的运行时间内,从第37天开始出现了NH4+-N和SO_4~(2-)的同步去除,生成NO_2~-,NO_3~-,反应最终产物为N2和单质硫,NH4+-N和SO_4~(2-)的最高去除率分别达到92.47%和59.3%;当进水nN∶nS较高时,能显著提高NH4+-N去除率和总氮去除率;SO_4~(2-)与NH4+发生氧化还原反应产生NO2-和NO3-是pH降低的过程;进水nN∶nS、进水平均NH_4~+-N、SO_4~(2-)质量浓度和HRT均对S-ANAMMOX反应的氮硫转化比有一定影响,表明S-ANAMMOX反应是一个多步反应。     

硫酸盐在偶氮染料厌氧生物脱色中的作用

以沼泽红假单胞菌W1为研究对象,考察了厌氧条件下硫酸盐还原对活性黑5(Reactive Black 5,RB5)和直接黄11(Direct Yellow 11,DY11)生物脱色的影响。结果表明,硫酸盐本身对2种染料脱色无明显影响,而硫酸盐的还原产物———硫化物能通过氧化还原介体使2种染料化学脱色,其脱色过程能在3 min内迅速完成。在无介体加入的情况下,硫化物能够通过RB5自身产生的介体加速RB5的脱色;而对于不能产生氧化还原介体的DY11,硫化物对其脱色无明显影响。硫化物经染料氧化后形成的硫单质能够被菌株W1重新转化为硫化物,继续还原染料。     

反硝化抑制石油集输系统中硫酸盐还原菌的现场实验

针对长庆油田采油四厂艾家湾作业区集输系统中硫化氢气体浓度较高的问题,采用生物竞争抑制技术对该石油集输系统中H2S进行了处理和现场实验研究。研究结果表明,采用单井生物前端抑制可以使集输系统中沉降罐、污水罐中H2S气体浓度由最初的268mg／m^3降低至《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2—2002）要求的10mg／m^3以下。在实验周期内,系统中的反硝化细菌的数量随加药时间的延长逐渐增加,从最初的3000cfu／100mL增加至600000cfu／100mL,而此时系统内的ORP值由硫酸盐还原菌生存的最佳微环境（-300～-350mV）升高至反硝化细菌生存的最佳微环境（-50--100mV）。16SrDNA测序结果表明,反硝化微生物种群和数量增长很快,并得到适宜于艾家湾作业区集输系统中硫酸盐还原菌抑制的反硝化微生物主要是耐盐芽孢杆菌、产碱假单胞菌和奈瑟菌。完善了集输系统中硫酸盐还原菌次生H2S的生物抑制技术,证实了处理技术与实施工艺的可行性。     

碳钢在淡水环境中的腐蚀行为

介绍了碳钢在淡水环境中的腐蚀行为及影响因素。淡水环境中碳钢主要存在电化学腐蚀和微生物腐蚀。在淡水环境中,碳钢的电化学腐蚀行为与淡水中的含氧量,淡水的流速以及淡水中的溶解成分等因素关系密切。此外,在含沙的淡水环境中,沙粒对碳钢的冲刷腐蚀也是一种重要的腐蚀行为。而在碳钢的微生物腐蚀中,目前的研究主要是围绕硫酸盐还原菌展开。     

纳米铁酸铜催化剂活化过一硫酸盐降解苯胺废水

使用溶胶凝胶法制备纳米铁酸铜催化剂,并用于活化过一硫酸盐催化降解苯胺废水。探究了纳米铁酸铜投加量、过一硫酸盐投加量和pH对苯胺降解率的影响。结果表明,在纳米铁酸铜投加量为2.0g/L、过一硫酸盐投加量为0.2g/L、pH=7.0的条件下,纳米铁酸铜活化过一硫酸盐催化降解苯胺废水的效果最好,反应60min,100mL质量浓度为10mg/L的苯胺降解率可达99%。纳米铁酸铜在反应过程中的总铁溶出量仅为0.87mg/L,总铜溶出量仅为0.03mg/L。苯胺的降解途径:一是苯胺中的氨基被自由基攻击,生成亚硝基苯,继续氧化生成硝基苯,然后开环矿化为CO_2和H_2O;二是氨基对位苯环上的氢原子被羟基取代生成对羟基苯胺,对羟基苯胺被自由基攻击生成亚氨基苯醌,进一步反应生成对苯醌,然后开环矿化为CO_2和H_2O。     

紫外活化过硫酸盐/甲酸体系还原水中Cr(Ⅵ)机理及影响因素

采用紫外活化过硫酸盐/甲酸体系所产生的还原性二氧化碳阴离子自由基(CO_2~(·-)),研究了水溶液中高浓度Cr(Ⅵ)的去除效果;使用电子自旋共振(ESR)技术,鉴定识别了体系中产生的活性自由基;分析了体系的活化机理及其对Cr(Ⅵ)的还原机制;考察了过硫酸盐投加量、初始pH、腐殖酸、无机阴离子(Cl~-、HCO_3~-和NO_3~-)及初始Cr(Ⅵ)浓度等对Cr(Ⅵ)去除的影响。结果表明:紫外活化过硫酸盐/甲酸体系可以有效还原Cr(Ⅵ),当过硫酸钠与甲酸浓度分别为20 mmol·L~(-1)和40 mmol·L~(-1),未调初始pH为2.4时,初始浓度为200 mg·L~(-1)Cr(VI)在50 min内基本完全可被还原;此外,Cr(Ⅵ)还原去除率随过硫酸盐浓度升高而增强,在酸性条件下(pH=2.4),体系对Cr(Ⅵ)的还原效率最高,随着pH的增大,还原效率明显降低。进一步研究表明, Cl~-、HCO_3~-和NO_3~-对Cr(Ⅵ)的还原都存在抑制作用,在相同浓度下,其抑制程度分别为HCO_3~-NO_3~-Cl~-,腐殖酸也对Cr(Ⅵ)的去除存在抑制作用。紫外活化过硫酸盐/甲酸体系还原Cr(Ⅵ)过程符合零级反应动力学方程,其动力学常数为78.467μmol·(L·min)~(-1)。本研究结果为Cr(Ⅵ)废水的处理提供了一种高效的还原新技术。     

预磁化零价铁活化过硫酸盐体系降解双氯芬酸钠

双氯芬酸钠(diclofenac sodium,DCF)是一种常用的消炎止痛药,已在地下水、地表水和饮用水中被广泛检出,成为一种新型微量污染物,具有潜在危害,基于此,采用预磁化零价铁/过硫酸盐(Pre-Fe~0/PS)和零价铁/过硫酸盐(Fe~0/PS)2种体系对DCF进行降解。考察了过硫酸盐(PS)投加量、零价铁投加量、初始pH对2种体系降解DCF的影响,探究了2种体系中铁离子的产生情况和pH的变化,并利用ESR技术检测了体系中生成的自由基。结果表明,与Fe~0/PS体系相比,在不同PS量(0.125～1.0 mmol·L~(-1))、 Fe~0量(0.125～1.0 mmol·L~(-1))和初始pH3.0～10.0下,Pre-Fe~0/PS体系对DCF的降解速率常数提高了2.1～6.2倍;Pre-Fe~0/PS体系中会产生更多的铁离子,且在反应过程中pH下降更快;Pre-Fe~0/PS体系比Fe~0/PS体系产生更多的SO·4-和·OH,且能在较长的时间保持较高的浓度。Pre-Fe~0/PS体系降解DCF可以适用更宽的pH范围,是DCF废水处理的有效途径。