微波再生载苯酚活性炭过程中再生产物分析

研究了载氮气和无载气2种条件下,微波再生载苯酚活性炭过程中再生产物的成分和苯酚随再生过程的去向分布。结果表明,无载气时,微波功率越高,再生反应器内温度越高,吸附质的高温裂解反应越彻底,再生产物以挥发性气体为主,有机质种类很少;而当微波功率较低或载氮气再生时,反应器内温度相对较低,苯酚难以被彻底分解,再生产物中含多种复杂的链状或环状有机物。此外,载氮气时,经气提、挥发而去除的苯酚量约占总吸附量的一半,再生炭上无苯酚残留,活性炭吸附性能可完全恢复乃至优化;无载气时,经挥发而去除的苯酚量只有19.9%,其余大量苯酚则在微波作用下裂解或缩合为其他物质随尾气而去除,且再生炭上仍有少量苯酚未被解吸出来。因此,前者活性炭再生的效果优于后者。     

5种植物材料的水解释碳性能及反硝化效率

碳源在硝酸盐去除过程中起电子供体的作用,是生物反硝化反应的关键物质之一。为解决污水处理脱氮时碳源不足抑制反硝化反应造成脱氮效率低的问题,本研究选取风车草、甘蔗渣、芦竹、美人蕉和稻草秆5种植物材料作为反硝化碳源,探讨不同植物材料的水解释碳能力和释放规律;并进一步以其水解液作为外加碳源,探讨其对反硝化脱氮效率的影响。研究结果表明,植物材料水解释碳过程符合二级动力学反应规律,不同植物材料的释碳能力具有显著性差异,以甘蔗渣在固液比1∶80时COD释放当量最大,为45.45 mg/L;添加植物水解液可显著提高反硝化脱氮效率,以芦竹水解液脱氮效果最好,达到71.9%。此外,碳氮比是影响脱氮效率的重要因素之一,以碳氮比为9时反硝化脱氮效果最佳。     

生物阴极式碳纸隔膜微生物燃料电池的反硝化和产电性能

为了探讨生物阴极式廉价隔膜微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)的基本性能,首先以生物反硝化作用为基础构建了生物阴极MFC,并进一步以涂布聚四氟乙烯(PTFE)的廉价碳纸代替昂贵的质子交换膜(PEM)构建碳纸隔膜生物阴极式MFC。研究结果显示,对于生物阴极式MFC,阴极室中最适宜反硝化细菌生长的NO-3-N浓度为99.2 mg/L,此时输出电压最高可达0.11 V,1 h内NO-3-N的去除率达到80.0%,COD去除率为62.8%;以涂PTFE的碳纸代替PEM的生物阴极式MFC与有PEM的MFC最高输出电压基本一致(均达到0.22 V,外阻500Ω),但碳纸隔膜MFC的产电更稳定。结果验证了廉价隔膜生物阴极式MFC的可行性,并为其应用于污水脱氮奠定基础。     

宝钢焦化废水处理脱氮研究与实践

针对上海提高新排放标准中总氮(TN)≤35 mg/L的要求,对焦化废水进行了脱氮研究。选取现场缺氧-好氧-好氧(A-O-O)工艺中前两段的A-O生化沉淀池1出水,在SBR内进行反硝化脱氮实验,考察葡萄糖、葡萄糖+乙酸钠、甲醇和甲醇+乙酸钠单一或复合碳源及投加反硝化菌种对脱氮的影响,确定最佳碳源为甲醇+乙酸钠,最佳反硝化水力停留时间为16 h。当反硝化菌液投加浓度为1 mg/L时,SBR出水TN满足达标排放要求。结合实验结果对宝钢焦化废水原有AO-O工艺改造升级为A-O-A-O二段脱氮工艺,并对生化出水实施进一步的物化混凝处理。改造后,工艺长期运行稳定,最终出水完全达到上海市污水综合排放标准(DB 31/199-2009)TN≤35 mg/L的要求,并满足氰化物、氟化物以及COD的排放要求。     

蚯蚓生态滤池中蚯蚓与植物对污水净化的作用评估

构建具有不同蚯蚓和植物配置的4个单级蚯蚓生态滤池,依次编号为A(无蚯蚓无植物)、B(有蚯蚓无植物)、C(有蚯蚓栽种芦苇)和D(有蚯蚓栽种水生鸢尾)。通过比较4个滤池在6个月实验期间对化学需氧量(COD)和总氮(TN)的去除效率,系统分析蚯蚓和植物对滤池去除污染物的影响。实验分2个阶段进行:5月上旬至9月上旬,滤池进水碳氮比恒定为6;9月中旬至11月中旬,滤池每周进水碳氮比交替为3、6、9。研究结果表明,蚯蚓对滤池去除COD有一定的促进作用,且作用强度显著受到进水碳氮比的影响。植物的存在与种类对滤池去除COD效率没有显著影响。蚯蚓和植物对滤池的TN去除效率都没有显著影响。滤池进水的碳氮比是显著影响滤池去除TN效率的主要因素。     

基于CA-MAS的水域总有机碳扩散模拟研究

当前水环境污染扩散研究一般基于普通数值模型模拟,忽略了水污染扩散微观驱动力的影响。为能更真实地反映其动态扩散过程,针对水域总有机碳(TOC)扩散机理,基于CA和MAS技术,将影响TOC扩散的自然和社会经济因素抽象为微观的水流Agent、风速Agent、径流量Agent、污水排放口Agent、人工管理Agent以及农业生产地Agent,将研究水域抽象为CA元胞空间,建立了CA-MAS水域总有机碳扩散模型,对水域总有机碳的动态演化过程进行模拟,并以武汉理工大学鉴湖水域作为实验区域,借助NetLogo仿真平台完成了模型的实现与验证。模拟结果表明,该模型基本能够反映水体总有机碳的扩散规律,可以为水环境污染控制提供参考。     

玉米秸秆活性炭的制备及其吸附动力学研究

以玉米秸秆为原材料,采用ZnCl2活化法制备玉米秸秆活性炭,吸附次甲基蓝染料废水,进行动力学分析。本实验用Langmuir和Freundlich模型对吸附等温线进行拟合,结果表明,玉米秸秆活性炭对次甲基蓝的吸附与Langmuir方程拟合良好,R2=0.9857。采用Lagergren准一级速率模型、Lagergren准二级速率模型、Bangham动力学方程和Elovich动力学方程分别对秸秆活性炭吸附次甲基蓝溶液进行吸附动力学拟合,通过分析得出吸附过程与Lagergren准二级速率模型拟合最好,R2=0.9979。秸秆活性炭对次甲基蓝的最大吸附量达到909.09 mg/g,具有很高的吸附能力。     

A full-scale sequencing batch reactor system for swine wastewater treatment

A full-scale sequencing batch reactor (SBR) system was evaluated for its ability to remove carbon and nitrogen from swine wastewater. The SBR was operated on four, six-hour cycles each day, with each cycle consisting of 4.5 hours of “React,” 0.75 hours of “Settling”, 0.75 hours for “Draw” and “Fill.” Within each cycle, an amount of wastewater equivalent to about 5% of the reactor volume (5,500 litres) was removed and added. The SBR system was able to remove 82% of biochemical oxygen demand (BOD) and more than 75% of nitrogen. Even though the SBR effluent, with an average effluent BOD₅ of about 588 mg L^{? 1}, did not meet the discharge criteria, it enabled a reduction of the land base required for land application of swine wastewater by about 75%. Results indicated that the SBR system was a viable method for the treatment of swine wastewater.     

低碳城市理念下的郑州市绿地系统优化研究

低碳城市是一种实现低碳经济、进行低碳生产与消费、形成低碳生活、建设良性与可持续发展的能源生态体系的城市模式。通过调控城市绿地系统、优化城市开放空间,有利于低碳城市理念下的生态城市建设,实现城市的可持续发展。首先对低碳城市建设与城市绿地系统优化的关系进行了分析;其次对郑州城市绿地系统建设存在的主要问题进行了探讨,借助AreGIS9．3软件分析了郑州市绿地服务区的影响范围;最后基于城市绿地系统优化原则提出四方面的优化建议——注重城市的生态设计;优化绿地系统的空间布局;实现“点”、“线”、“面”的有机结合;实施适度的绿地容量限制;发展立体绿化与推广绿色建筑材料的使用。     

黑龙江省森林碳汇市场构建的可行性设计

随着全球森林碳汇市场市场份额扩大,黑龙江省凭借资源和区位等内在优势,森林碳汇市场发展前景可观。基于市场原则和组织框架的构建设想,依据市场定位和产品开发,对黑龙江省森林碳汇市场发展的可行性分阶段设计,提出适合的保障机制,为黑龙江省森林碳汇市场运行提供理论参考和现实依据。