厌氧颗粒污泥胞外聚合物的影响因素研究

为明确厌氧颗粒污泥胞外聚合物产生的影响机制,通过改变pH、污泥负荷（Ns)和C/N比,研究厌氧颗粒污泥及其上清液的EPS（胞外聚合物）产生量及组分多糖、蛋白质的变化情况,采用红外光谱对比分析了pH、Ns、C/N比对EPS分子结构的影响;结果表明,过酸、过碱和不适当的C/N比不利于厌氧颗粒污泥形态保持和微生物生长,但Ns对厌氧颗粒污泥形态的影响不大。红外光谱分析表明,蛋白质肽键在强酸、强碱条件下均发生了变化,羧基、醇和酚则在强酸条件下(pH 3)消失,C/N比和污泥负荷对EPS的分子结构影响不大。     

铁盐改性砂制备及其吸附Zn~(2+)的性能研究

通过改变石英砂表面的物理化学性质,提高石英砂的吸附效率,考察其对废水中的Zn~(2+)去除效果.以石英砂为载体,分别用反复高温加热法和反复碱性沉积法制备了三氯化铁改性砂、硝酸铁改性砂,测定2种方法制备的铁盐改性砂的表面含铁量、铁盐的酸稳定性及比表面积,并比较2种铁盐改性砂对Zn~(2+)的吸附效果.结果表明,三氯化铁改性砂、硝酸铁改性砂的比表面积分别为2.468、4.247 m~2/g,比石英砂比表面积分别提高6.910、12.612倍;在pH为中性条件下,石英砂对Zn~(2+)去除率为43%左右,三氯化铁改性砂对Zn~(2+)去除率达到70%左右,硝酸铁改性砂对Zn~(2+)去除率达到85%左右,表明铁盐改性砂对Zn~(2+)去除能力比石英砂有很大提高;铁盐改性砂对Zn~(2+)的吸附有一定容量,表面的活性中心越多,吸附能力越大;铁盐改性砂对Zn~(2+)的去除率随着pH的升高而增加,当pH>8.5时,Zn~(2+)去除率可达90%左右.     

复合功能吸附树脂对双组分萘系化合物的竞争吸附研究

1-氨基 -2 -萘酚 -4 -磺酸 ( 1,2 ,4-酸 )和 2 -萘酚自不同双组分吸附体系中吸附至复合功能吸附树脂 AL -1上的吸附等温线符合 F reundlich等温模型。1,2 ,4-酸的吸附为吸热过程 ,而 2 -萘酚的吸附为放热过程。固相上的 2 -萘酚几乎不影响 1,2 ,4-酸的吸附 ,而固相上的 1,2 ,4-酸大大削弱了 2 -萘酚的吸附。两种溶质在吸附位点上的竞争为主要作用机制。     

高铁铝矾土制备聚合氯化铝铁及其在污水处理中的应用研究

利用含铁的低品位铝矾土为主要原料,添加适量铝酸钙粉,制备出絮凝剂聚合氯化铝铁.制备方法为酸溶两步法.对影响聚合铝铁制备的因素,如盐酸浓度、盐酸用量、温度和铝酸钙粉用量等进行了系统研究,得到了制备聚合铝铁的优化条件,同时将该絮凝剂用于实际工业污水的处理.研究结果表明:制备的絮凝剂絮凝效果明显优于一些传统的絮凝剂;不仅具有去浊性能好、沉降快的优点,而且具有原料易得,制备成本低的优势.     

超高交联吸附树脂对水中对甲苯胺的吸附热力学与动力学研究

研究了带有磺酸基的超高交联吸附树脂NG-5和NG-10对水中对甲苯胺的静态吸附性能,并与不带磺酸基的CHA-111吸附树脂进行了比较．结果表明,NG-5树脂对水溶液中对甲苯胺的吸附能力高于NG-10及CHA-111,这主要得益于树脂表面的磺酸基与对甲苯胺分子的氨基间形成的氢键作用,以及树脂的微孔作用机制．吸附等温线采用三参数多层吸附方程来拟合,相关性很好．对吸附热力学和动力学的研究结果表明,NG-5和NG-10对于对甲苯胺的吸附为吸热过程,而且是自发进行的,吸附速率主要由颗粒内扩散控制．     

用钛白废酸制备氯化铁和硫酸

采用溶剂萃取与蒸发浓缩相结合的方法综合利用钛白废酸。实验结果表明:向钛白废酸中加入一定量的盐酸,用磷酸三丁酯(TBP)萃取Fe3 ,得到萃合物为HFeCl4.2TBP;在萃取相比(有机相与水相的体积比)与反萃取相比(水相与有机相的体积比)均为1的条件下,用2.53mol/L的TBP对c(Fe3 )=1.023mol/L、c(HCl)=4.53mol/L的试样进行连续5级逆流萃取与反萃取后,得到纯度高达99.88%、总产率达99.4%的氯化铁;萃余液经一次性蒸发浓缩,可得到质量分数80%以上的硫酸。     

氨基酸修饰的高交联吸附树脂对Cu(Ⅱ)和磺胺嘧啶的吸附机制研究

采用络氨酸修饰氯球树脂（PS-DVB）并进行后交联反应制备了氨基酸修饰的高交联吸附树脂（PSTY）.研究了PSTY树脂对Cu（Ⅱ）和磺胺嘧啶（SDZ）的协同吸附性能及交互影响机制.单组分体系中,树脂对Cu（Ⅱ）的吸附随pH值的增加而增加,对SDZ的吸附随着pH值的增加先增后减;共存体系中,SDZ的共存微弱促进了树脂对Cu（Ⅱ）吸附,Cu（Ⅱ）的共存抑制了树脂对SDZ的吸附,且pH大于6后抑制更为明显.PSTY对Cu（Ⅱ）和SDZ的吸附等温线可采用Langmuir和Freundlich方程进行拟合,共存低浓度的SDZ使Cu（Ⅱ）的饱和吸附量略有增加,而高浓度的SDZ使其下降.Cu（Ⅱ）的增强去除主要是阴离子SDZ^-与树脂的质子化基团的静电作用减弱了对Cu（Ⅱ）的静电斥力,Cu（Ⅱ）与SDZ分别与PSTY中的极性基团发生配位作用和氢键作用进行竞争吸附,但Cu（Ⅱ）的配位结合力更强,虽然吸附到树脂上的Cu（Ⅱ）还可以通过桥连作用吸附SDZ,但作用较弱,因此,共存的Cu（Ⅱ）抑制了PSTY树脂对SDZ的吸附,Cu（Ⅱ）浓度越大抑制程度越高.     

改性芦苇生物炭对水中低浓度磷的吸附特征

为吸附处理低浓度含磷废水和实现芦苇资源化利用,将湿地植物芦苇制备成生物炭,通过负载氯化铁进行改性,探究了改性芦苇生物炭对水体中磷的吸附特征.结果表明,改性后芦苇生物炭的含铁量为11.98 mg·g~(-1),是改性前的44.7倍;改性芦苇生物炭p H_(pzc)为7.49,当溶液p H为7.0时,吸附效果最好;在磷溶液浓度为4.0 mg·L~(-1)、温度为298K时,改性芦苇生物炭平衡吸附量为0.658 mg·g~(-1),是未改性生物炭吸附量的34.6倍.研究不同温度下的吸附等温线,Langmiur方程很好地拟合不同温度的吸附等温线,该吸附是单层吸附,温度升高有利于吸附.吸附热力学研究表明,ΔG~θ0、ΔH~θ0和ΔS~θ0,说明该吸附是自发、熵增的吸热过程.假二级方程很好地拟合改性芦苇生物炭吸附磷的动力学数据,初始吸附速率随初始浓度的增大而增大,该吸附主要受颗粒内扩散控制.该研究为改性芦苇生物炭用于污水处理厂和水体深度除磷提供基础数据.     

胞外聚合物(EPS)对污水处理影响的研究进展

胞外聚合物(EPS)是污水处理厂生物处理单元常见的微生物副产物,它的赋存情况对污水处理厂不同单元的影响不同。基于已有研究成果,总结了EPS的定义,对其架构、组成及功能等进行了详细描述;分别综述了EPS在生物处理单元对微生物生长、颗粒污泥的形成、微生物聚集体的絮凝与沉降性能的影响,在深度处理单元对渗透膜通透性、催化剂传质等性能的影响,在污泥处理单元对污泥消化和脱水性能的影响,并对EPS在不同污水处理单元的行为机理进行了汇总与探索;最后对未来EPS在污水处理中的研究方向与研究内容进行了展望。     

ANAMMOX-UASB反应器启动过程中的生物特性

以絮状厌氧消化污泥为接种污泥,经过250 d运行后成功启动了ANAMMOX-UASB反应器。结果表明：在启动过程中,絮体污泥逐渐颗粒化并以不规则状的红色颗粒污泥和褐色絮状污泥为主;脱氢酶活性由启动前的3 909.51 μg·(h·g)⁻¹最终降至72.13 μg·(h·g)⁻¹;EPS含量在启动过程中先降后升,EPS组成中主要为TB-EPS,占比由54.4%升至75.7%;启动过程中LB-EPS和TB-EPS中均以PN为主,且PN占比逐步增大,分别由初始的88.7%和89.5%增至99.6%和94.7%;启动过程中EPS的结构与组成均发生变化。ANAMMOX-UASB启动过程中微生物Chao1、ACE、Shannon和Simpson指数均先升后降,启动成功后微生物多样性和丰富度均降低。污泥中微生物的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、浮霉菌门(Planctomycetes)。浮霉菌门中Candidatus Anammoximicrobium丰度逐渐降低直至消失,而Candidatus Brocadia丰度最终增至12.15%。