海水淡化技术及其应用

海水淡化技术是指利用海水脱盐生产淡水的技术过程。目前,海水淡化技术已是解决全球淡水资源危机的重要途径之一。介绍了几种海水淡化方法,对多级闪蒸、低温多效和反渗透三种海水淡化技术的原理、工艺、优缺点及其应用实例行了详细的阐述和比较。     

酶催化合成草浆木质素-对甲酚共聚物的研究

在反相微乳液体系 (十六烷基三甲基溴化铵 \正丁醇 \异辛烷 \水 )中 ,用辣根过氧化物酶催化合成木质素 对甲酚共聚物 ,证实了反应的可行性。红外光谱的结果表明 ,木质素与对甲酚发生了聚合反应 ,差示扫描量热分析的结果也表明 ,引入对甲酚改善了木质素的热性能 ,合成的共聚物最高分子量可达 189万     

基于预处理+A3/O+MBR+RO组合工艺的高浓度制药废水处理流程优化及其运行效果

针对上海某制药工厂产生高浓度难降解有机废水的水质特性,采用预处理+A³/O+MBR+RO组合工艺进行处理。结果表明：该工艺处理高浓度制药废水性能良好,且工艺运行稳定,对COD、NH₃-N的平均去除率达到 96.2 %、99.1%;该运行系统能满足此类制药废水水质水量波动较大、可生化性较差的状况;废水经预处理单元时,采用动态调整投加药剂量的优化方式,以实现降低药剂使用成本;后进入生化单元,通过对溶解氧、内回流比的优化调整,厌氧池、好氧池溶解氧分别控制为0.2~0.3 mg·L⁻¹、2~5 mg·L⁻¹,好氧池至缺氧池内回流比控制为100 %~150 %,系统脱氮除磷效果良好;在经复合深度膜处理单元出水稳定后达标排放。该系统工艺所产生的剩余污泥采用板框压滤结合低温烘干的优化模式,降低污泥含水率,以减少污泥委外与后续的处理成本,从而达到减污降碳的环境经济效益。本项目排水水质满足上海市地方标准《污水综合排放标准》 (DB31/199-2018) 的三级标准与《污水排入城镇下水道水质标准》 (GB/T31962-2015) 的B级标准。该案例可为高浓度制药废水工艺实现减污降碳优化目标提供技术参考。     

煤化工废水高效反渗透工艺运行效果及膜污染特征

高效反渗透(high efficiency reverse osmosis,HERO)工艺是工业废水零排放系统浓盐水浓缩减量的关键,其运行效果显著影响浓盐水蒸发结晶的效能,直接决定系统运行的稳定性和运行成本。针对我国北方某煤化工厂废水零排放系统中的HERO工艺运行效果及膜污染特征进行了分析,以明确HERO系统的关键问题。结果表明：澄清池和弱酸阳床可有效实现废水中硬度离子的去除,其他离子与污染物主要由反渗透(RO)单元去除。废水中溶解性有机物(DOM)主要以腐殖酸类物质和微生物代谢产物(SMP)类物质为主,且腐殖酸类物质主要为微生物源。预处理阶段对SiO₂无针对性控制措施,混凝除硅效果较差(去除率29.43%),HERO进水SiO₂质量浓度较高,导致RO膜出现显著的硅复合污染,其中1段第1根膜污染物以硅和有机物耦合物、微生物及其代谢产物为主,二段最后1根膜表面出现大量颗粒状硅垢。因此,针对此HERO工艺,需进一步强化SiO₂的去除并实现其有效清洗,是缓解膜污染并提升系统稳定性的重要措施。     

Fered-Fenton法处理石化废水反渗透浓水

以Ti金属网为阴极、Ti负载RuO2金属网为阳极,构建Fered-Fenton反应系统,处理石化废水反渗透膜法浓水.考察H2O2浓度、Fe2+浓度、初始pH值和电流密度等因素对废水处理效果的影响,并分析了废水可生化性及污染物降解规律.结果表明,在H2O2浓度为75.0 mmol/L,Fe2+浓度为7.5 mmol/L,初始pH值为3.0,电流密度为5.1 mA/cm2的条件下,反应120 min后废水TOC可由198.2 mg/L降到99.6 mg/L,有机污染物矿化率达到49.7%,BOD5/COD由0.11提高至0.31,废水可生化性明显改善.三维荧光光谱(EEM)分析结果表明,Fered-Fenton法对废水中类蛋白、类富里酸等荧光有机物去除率达到66.7%,该类大分子难降解有机物的氧化降解有利于改善废水可生化性,为进一步的生化处理创造了良好的条件.     

渗滤液反渗透浓缩液回灌系统中盐分的迁移转化规律

为更科学合理的指导渗滤液浓缩液回灌,减少浓缩液回灌系统中盐分的累积,论文对渗滤液反渗透浓缩液回灌系统中盐分的迁移转化机理进行了研究。采用成都市某垃圾填埋场的渗滤液反渗透浓缩液,对装填了填埋龄为1、5和15 a垃圾的垃圾柱开展了回灌实验,研究了回灌出水中Na+、K+、Cl-和NO3-的变化规律,并且对回灌前后的垃圾体进行了离子不同形态的含量分析,初步探索了盐分的迁移转化机理。结果表明,埋龄为1 a的垃圾对浓缩液中盐分离子的去除以生物作用为主,主要体现在对NO3-的降解;埋龄为5和15 a的垃圾的吸附作用对于盐分的截留有着重要的作用,其中15 a垃圾吸附作用去除K+、Na+、Cl-和NO3-量占总去除量的比例分别为89.78%、85.88%、84.61%和85.67%。     

甲醛污染水的生物学效应

本实验研究甲醛污染的淡水和海水对细菌、植物和动物的生物学效应。甲醛的毒害作用是显著的。含0.036—0.36%甲醛的纯水能引起鼠伤寒沙门氏菌组氨酸缺陷型菌株TA100的回复突变,含0.036%、0.0036%、0.00036%甲醛的水溶液行短期(6h)处理紫露草花枝基部,24h休复后发现四分体细胞中微核率显著增高。含0.0018%、0.0036%、0.018%甲醛的水处理蚕豆根,引起根尖细胞中微核率明显增高。0.00018%甲醛的海水使马粪海胆幼虫在45min内死亡。0.0072%甲醛的海水使该幼虫在2min内死亡。0.0072%甲醛的海水能使贻贝担轮幼虫在5min内死亡。0.00018%甲醛的海水使贻贝幼虫在48h内死亡。0.000108%甲醛的海水使马粪海胆幼虫在72h内死亡。实验证明蚕豆根尖细胞和海胆幼虫是良好的监测淡水与海水污染的材料,甲醛能引起DNA中碱基对置换突变。甲醛在海水中产生增效效应。     

磺胺和四环素类抗生素对大肠杆菌联合突变效应的研究

抗生素的滥用造成的环境安全问题已不可忽视,关于抗生素联合毒性效应研究较多,但联合突变效应研究较少。因此,本文以大肠杆菌为受试生物,研究了2种磺胺类抗生素(磺胺氯哒嗪(SCP)、磺胺二甲嘧啶(SMZ))和3种四环素类抗生素(二甲胺四环素(MH)、盐酸四环素(TH)和盐酸强力霉素(DH))单一及联合暴露时对大肠杆菌的突变效应。结果表明:在单一暴露下,磺胺类抗生素会促进大肠杆菌的突变效应,四环素类抗生素没有明显的促进作用;联合暴露下,磺胺类抗生素对大肠杆菌突变效应为相加,磺胺和四环素类抗生素对大肠杆菌突变效应为拮抗。本研究初步探索了抗生素对大肠杆菌的联合致突变风险,为今后环境中抗生素混合暴露的生态风险评价和抗生素污染控制标准制定提供一种理论支撑。     

漆酶降解阴离子型聚丙烯酰胺/聚丙烯酸酯活性的理性设计

为探究漆酶降解聚丙烯酸酯（PAA）/阴离子型聚丙烯酰胺（HPAM）的微观机理,采用对接模拟了其结构模型与枯草芽孢杆菌漆酶（B. subtilis laccase）的结合.根据-CDOCKER_Energy score打分最高的原则,对获得的最佳结合构象进行分析.然后基于亲和力虚拟氨基酸突变进行丙氨酸（ALA）扫描和饱和突变.结合模式分析表明,HPAM比PAA可更深地埋入活性口袋,B. subtilis laccase对HPAM的亲和力和结合能皆高于PAA.相互作用分析表明,疏水相互作用可能对B. subtilis laccase与底物的结合起到促进作用,而氢键作用会阻碍该酶与底物的结合.通过ALA扫描进一步得知,ARG487、GLY486和TYR133是B. subtilis laccase降解HPAM的关键氨基酸残基,而ASP113和TYR133是B. subtilis laccase降解PAA的关键氨基酸残基.通过饱和突变表明,ASP113>ARG可以提高B. subtilis laccase降解PAA的活性,这些数据为理性设计增强活性的B. subtilis laccase突变体提供了理论参考.     

琥珀山庄污水处理厂污泥上浮的成因与控制

污水处理厂的污泥上浮会影响污水处理系统的操作、运行和出水水质.活性污泥上浮以后,如不及时处理会造成污泥大量流失、氧化沟内MLSS值降低、微生物量锐减,导致运行彻底失败.本文以合肥市琥珀山庄污水处理厂的工艺运行为实例,寻求活性污泥上浮的原因及其控制对策.通过多年的观察与实践,认为污泥上浮的主要原因有污泥老化与腐化、污泥反硝化、冲击负荷、曝气过度、污泥携油上浮等.实践表明,气温、气压和水温的变化也是污泥上浮的重要原因.常用的控制污泥上浮的方法有增加污泥回流量、及时排除剩余污泥、降低混合液浓度、缩短污泥龄、降低溶解氧、消除沉淀池的死角区、加大池底坡度以及改进池底刮泥设备等.