生物沸石滤池处理富营养化水体的挂膜实验

采用上向流生物沸石滤池处理富营养化水体,考察了挂膜阶段(前30 d)滤池对浊度、COD和TP等的去除效果,重点研究了系统中各形态氮素(NH4+-N、NO2--N、NO3--N和TN)的变化情况。结果表明,对于富营养化水体,生物沸石滤池对浊度、COD和TP的去除率分别约为80%、30%和24%;出水NH4+-N始终保持在0.5 mg/L以下,去除率在90%以上;NO2--N出现峰值(4.98 mg/L,第9 d),第13 d后即一直低于进水值;实验后期出水NO3--N与进水NH4+-N变化趋势基本一致,表明硝化生物膜已成熟,原位再生可行;生物沸石床内可能存在同步硝化反硝化现象。出水NO2-N浓度低于进水可作为生物沸石挂膜成功的一个标志。     

颗粒物对无电压作用下离子交换膜分离去除铜离子的影响

在无外加电压条件下研究了颗粒物对阳离子交换膜分离去除铜离子效果的影响。选用硅酸、二氧化硅、氧化铝和水杨酸等4种物质作为颗粒物分别进行实验,其添加量均为50 mg/L。Cu2+及其补偿离子K+的浓度分别为0.0787mmol/L(5 mg/L)和0.787 mmol/L,水温为25±1℃,搅拌强度为600 r/min,水力停留时间为12 h。在所述实验条件下运行96 h后,水中无颗粒物干扰时,铜离子去除率为84%;水中存在带负电荷颗粒物(硅酸)和不带电荷颗粒物(二氧化硅和氧化铝)时,铜离子去除率略为下降至81%;而当水中存在带正电荷颗粒物(水杨酸)时,铜离子的去除率进一步下降为79%。研究结果表明带正电荷颗粒物对铜离子的交换去除影响较带负电荷或不带电荷颗粒物大,因为带正电荷颗粒物更易迁移至阳离子交换膜表面甚至进入膜内,并与膜表或膜内离子交换基团结合,从而导致铜离子交换去除明显下降。     

TiO_2光催化对微滤去除腐殖酸的膜污染控制研究

着重研究了不同紫外灯光源和照射时间条件下,TiO_2光催化(PCO)对微滤去除腐殖酸过程中的膜污染控制,并探讨了膜污染的控制机理。研究结果表明,TiO_2光催化能有效提高微滤对腐殖酸的去除,同时降低膜通量的下降,起到有效控制膜污染的作用。进一步的实验分析表明,TiO_2光催化控制膜污染的主要机理在于将腐殖酸降解为易于被TiO_2吸附的小分子量物质,吸附腐殖酸降解产物后的TiO_2聚合颗粒粒径增大,易于在膜表面形成更为松散的沉积层,并使膜污染从以膜孔堵塞和沉积层污染为主转化为以沉积层污染为主的可逆性污染。     

新型活性炭固定化产品的制备及其处理焦化废水的特性

为解决优势菌种工程应用,研究不同固定化方法、载体和结构的固定化产品对焦化废水的降解特性。用活性炭粉末吸附菌种后,与聚乙烯醇和海藻酸钠混合制备了新型固定化球;用聚乙烯醇和海藻酸钠包埋吸附菌种的活性炭纤维毡,与立体弹性塑料填料连用,制备出3种不同形状的活性炭纤维膜片固定化产品复合填料。将游离菌和制备的4种活性炭固定化产品投入A/A/O工艺系统平行实验,考察处理焦化废水的效果。结果表明,活性炭纤维膜片固定化产品复合填料对焦化废水的降解能力优于其他固定化产品:缺氧池出水硝酸盐氮和亚硝酸盐氮浓度分别稳定在1.96 mg/L和0.49 mg/L,未产生氮的累积现象,COD去除率可达到60.92%。好氧池COD和氨氮降解效率分别为78.83%和85.52%,苯酚、氰化物降解效率均为97%以上。     

超声协同TiO_2光催化降解4,4′-二溴联苯

以纳米TiO2膜为光催化剂,对4,4′-二溴联苯水溶液进行了超声光催化(US+UV)、光催化(UV)和超声(US)降解,探讨了初始浓度、超声的声强和频率等对降解4,4′-二溴联苯的影响。结果表明,4,4′-二溴联苯的超声光催化降解存在协同效应,降解率随4,4′-二溴联苯初始浓度的增大而下降,随声强和频率的增大而增大。超声光催化过程符合一级动力学方程,反应数率常数为0.011 min-1。超声光催化与光催化的降解产物不同。     

ACF电极电解处理含NaCl结晶紫染料废水的研究

以吸附结晶紫达到饱和的活性炭纤维为阳极,在NaCl介质中对初始浓度为100 mg/L的结晶紫染料废水进行了电解脱色处理。实验考察了NaCl浓度、pH值和电流密度等对溶液脱色率的影响,测定了电解时溶液中生成的游离氯浓度及不同电解时间后溶液的紫外-可见吸收光谱曲线,并对不同电解时间后溶液的归一化吸光度比值进行了计算。结果发现,溶液中所产生的游离氯的浓度随电解时间的增加快速上升,20 min时就几乎达到了最大值;在活性氯的作用下,结晶紫分子中的大π共轭体系被破坏,溶液迅速脱色;电解液中所含的NaCl浓度、电解液的pH值和电流密度等都对脱色率有影响;在一定实验条件下,初始浓度为100 mg/L的结晶紫染料废水在电解60 min后脱色率可高达99.3%。     

湿式纤维层非稳态过滤净化阻力的研究

在干式纤维层过滤净化阻力的理论基础上,提出清洗水均匀分布于纤维丝表面的基本假设,使湿式过滤中对液滴、液膜、液珠的分析简单具体化。并通过实验结论归纳出净化阻力随时间的变化规律,导出湿式纤维层非稳态过滤净化阻力的表达式,并用实验验证了其准确性。     

三元乙丙橡胶超细纤维复合膜的制备及其截留性能

以四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,配制三元乙丙橡胶(EPDM)纺丝液,通过静电纺丝技术制备了EPDM超细纤维,进而以聚偏氟乙烯(PVDF)微滤膜为基膜制备了EPDM超细纤维复合膜。采用红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对EPDM超细纤维的结构和形态进行了表征。考察了复合膜对苯乙烯废水的截留效果和复合膜通量的变化情况。实验结果表明:EPDM超细纤维具有类似无纺布形式的多孔纤维网状结构,其直径在0.2~2.0μm之间;复合膜在操作压力为0.1MPa的条件下,处理质量浓度为100μg/mL的模拟苯乙烯废水,膜通量约为5.90mL/(cm2.h),苯乙烯去除率可达89.7%。     

MBR工艺处理粮油加工废水的研究

采用MBR(Membrane Bioreactor)工艺对粮油加工废水进行处理发现,污染物的去除是活性污泥和膜截留共同作用的结果,试验中微生物的去除作用占污染物总去除率的62.9%~88.1%,起主要作用。当系统的污泥负荷和容积负荷分别在0.4~0.54 kgCOD/kgMLSS.d之间和3.8~5.0 kgCOD/m3.d之间变化时,系统对COD的去除率在92.5%以上。本试验所用膜的临界膜通量为8~10 L/(m2.h),系统污泥浓度从1~2g/L增加到10~12g/L时,临界膜通量从10~12L/(m2.h)下降到了3~4 L/(m2.h),随着膜面流速从1.0m/s上升到1.8m/s,膜的临界通量也相应的从4~6 L/(m2.h)上升到了16~18 L/(m2.h),呈正相关。     

MBR技术的发展及应用

介绍了目前MBR的主要类型、膜污染情况、膜清洗方式以及MBR在不同领域的应用情况和工程实例,对MBR技术未来的发展趋势进行了预测。