污泥酸化速率影响因子的探讨

采用城市污水厂污泥作为嗜酸微生物菌株来源,通过添加一定量的单质硫,使其中的嗜酸硫杆菌群大量增殖,并使污泥pH大幅降低.取得的培养物可用于废旧干电池中重金属沥滤等的处理.由于培养物对重金属沥滤效率和污泥的酸化速率密切相关,为此进行了不同的污泥种类、加硫量、污泥浓度和曝气强度对污泥酸化速率影响的实验.实验表明,初沉泥、二沉泥和混合浓缩污泥都能迅速利用硫产酸;加硫量(以100 mL污泥计)在0.5、1.0、2.0、4.0 g时,快速酸化的趋势相同.0.5 g的加硫量显示出略微慢的酸化速率,最后达到的最低pH在1.2左右,其他三个都降至1.0以下.污泥质量分数在0.5%、1.0%、2.0%、3.0%、4.0%时,也具有相同的酸化趋势,0.5%质量分数的污泥下降速率最快,这与较低浓度下污泥对pH的缓冲能力较小有关;曝气强度在0.45 L/min和0.3 L/min差别较小,5 d内能迅速降低pH,0.2 L/min的酸化速率较慢,足够长的时间(12 d)也能将pH降至2.5左右,0.1 L/min的曝气强度的酸化速率最慢,不能达到预期的酸化效果.     

运用CFD技术进行二段往复炉排焚烧炉二次风口的辅助设计

二次风口的合理布设是实现炉膛内气体混合均匀、反应完全的有效措施之一，运用CFD技术进行二段往复炉排焚烧炉二次风口的辅助设计，借助PHOENICS软件模拟二次风口对炉内流场的影响。通过模拟发现，二次风口的布设可明显提高烟气的湍流程度．前后墙各设一排直径为0．04m的二次风口可以实现最佳的炉膛流场工况。     

碳源强化下的硫自养/异养反硝化协同作用

为强化硫自养反硝化过程,通过向连续稳定运行的硫自养反硝化反应器内投加少量碳源以进行强化,乙酸钠投加量分别为5.99、11.98、23.96 mg·L⁻¹。分析投加前后反应器内硝氮、COD、硫酸根和耗碱量的变化;研究了碳源强化下硫自养反硝化运行效能及反应机理。结果表明,投加少量碳源可增强自养反硝化过程硝氮的去除效果;在3种碳源投加量条件下,COD的利用率均大于85%,但硫酸盐生成量并未减少;在5.99 mg·L⁻¹碳源投加量下,系统实际耗碱量大于以硫酸根和COD计的理论耗碱量,而在11.98 mg·L⁻¹和23.96 mg·L⁻¹投加量下,实际耗碱量均介于2种理论值之间。在投加少量碳源后,自养反硝化脱氮效果明显提高,异养反硝化趋势随着碳源投加量的增加而增加。     

负载型磷酸氧钒低温脱硝催化剂的制备及其抗硫抗水性能

针对目前低温脱硝催化剂抗硫抗水性较差的不足,以TiO2为载体负载活性组分V2O5,利用磷酸调控表面酸性,制备了磷酸氧钒催化剂VPO/TiO2,并实验研究了SO2和水蒸气对其脱硝活性的影响。结果表明：控制P与V的摩尔比为1/5,活性组分(VPO)负载量为10%,焙烧温度为400 ℃时,催化剂脱硝性能最好,180~400 ℃温度范围内脱硝率高于98%;反应温度为200 ℃,烟气中SO2体积分数为200×10-6~800×10-6和水蒸气体积分数为4%时,催化剂的活性无明显下降。添加磷酸能够促使催化剂表面生成VOPO4、(VO)2P2O7及V4+/V5+氧化还原电对,提高了催化剂的低温脱硝活性。磷酸可增强催化剂的表面酸性,减少了SO2的表面吸附及其与活性组分的反应。另外,催化剂表面以介孔为主,可提高未被水分子占据的活性位点量,FT-IR图谱显示抗硫抗水测试后的VPO/TiO2表面未发现有硫酸根生成,VPO/TiO2表现出较强的抗SO2和水蒸气毒化的性能。负载型磷酸氧钒催化剂具有较高的脱硝活性和较强的抗硫抗水性能。     

厌氧折流板反应器处理N,N-二甲基乙酰胺效能及其微生物群落特征

以N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)厌氧水解,降低废水碳氮比为预处理目标,采用厌氧折流板反应器(ABR),通过调节水力停留时间(HRT)、增加有机负荷(OLR),研究DMAC在ABR中的降解效能和反应器中微生物群落特征.结果表明,ABR的OLR在2.50～4.06 kg/(m3·d)时,DMAC平均降解率可达95％,CO...     

负载型Co3O4活化过二硫酸盐非自由基降解有机污染物

通过在三维矿物载体表面包覆金属-多酚配合物并煅烧实现了Co₃O₄纳米颗粒的原位负载,制得了易分离回收的负载型Co₃O₄催化剂,利用SEM、XRD以及XPS表征分析其形貌和微观结构,采用活化过二硫酸盐(PDS)降解药、护品类有机污染物以评价其催化性能。以双酚A为目标污染物,考察了初始pH、PDS浓度、催化剂投加量、共存阴离子(CO₃²⁻、SO₄²⁻、NO₃⁻、Cl⁻)以及腐殖酸(HA)对BPA降解效率的影响。结果表明,负载型Co₃O₄能有效活化PDS降解有机物,在Co₃O₄投加量0.075 g·L⁻¹,BPA初始浓度0.04 mmol·L⁻¹,PDS初始浓度0.4 mmol·L⁻¹以及初始pH=7的最优条件下,120 min内BPA可被完全去除。淬灭实验与EPR实验结果表明,负载型Co₃O₄活化PDS通过单线态氧(¹O₂)主导的非自由基途径氧化分解有机物。     

高铁酸钾法去除水中1,1-DCE

选取水中常见的1,1-DCE为目标污染物,通过间歇实验探讨了目标化合物在以高铁酸钾为氧化剂的情况下,不同反应条件下的去除效果、反应动力学以及反应机理。实验结果表明,不同pH值对高铁酸钾去除1,1-DCE的反应速率影响很大,在pH=3时去除效果最好;反应符合一级动力学方程,去除速率随温度升高而增大,且活化能Ea为28.52 kJ/mol,表明温度对高铁酸钾的氧化性有很大影响;反应的ΔH*>0,ΔS*G*>0;以NaNO3调节反应体系的离子强度,当离子强度为0~0.2 mol/L时,高铁酸钾去除1,1-DCE的反应速率随离子强度的增大而减小。通过对实验机理的分析看出,高铁酸钾法去除卤代烃机理为氧化及吸附共存。     

乙萘酚和甲萘胺在超高交联树脂上的竞争吸附

通过氯甲基化的苯乙烯-二乙烯苯共聚物的后交联反应制备了超高交联吸附树脂(NDA150),通过红外光谱和比表面孔径分析对NDA150和XAD-4树脂的结构和表面参数进行表征。通过等温吸附实验研究了水溶液中乙萘酚和甲萘胺在NDA150和XAD-4上的竞争吸附行为。结果表明,NDA150树脂具有较高的比表面积为1 144 m2/g和较丰富的微孔,而XAD-4树脂的比表面积为904 m2/g,且以中孔为主。通过等温线吸附实验可知,在单组分水体系中NDA150和XAD-4树脂对乙萘酚和甲萘胺都具有较好的吸附性能,303 K时,NDA150和XAD-4对乙萘酚的吸附量分别可达1.97和1.24 mmol/g;对甲萘胺的吸附量分别为2.33和1.45 mmol/g;吸附质在树脂上的吸附等温线符合Langmuir模型。在双组分水体系中乙萘酚和甲萘胺的物质的量之比为1:1(C0=2.0 mmol/L),树脂对两种吸附质的吸附量均减少,但是树脂对吸附剂的吸附总量大于相同平衡浓度下对单组分水溶液中乙萘酚和甲萘胺的吸附量。在303 K时,建立LCA模型来预测吸附质的竞争吸附,并对模型进行修正,用LCA修正模型的拟合效果较好。     

载钴钛碳纳米纤维活化过一硫酸盐降解磺胺甲恶唑的效能及机理分析

本研究采用静电纺丝和热处理技术制备了一种网状负载钴钛双金属纳米颗粒碳纳米纤维催化剂(Co/TiO₂@CNFs),并通过SEM、TEM、HRTEM、HAADF-STEM、元素映射、XRD、氮气吸脱附、TGA、拉曼光谱、FTIR、XPS、Zeta电位等手段对催化剂进行了表征和分析,通过批式降解实验优化了二氧化钛(TiO₂)最佳负载量,并研究了催化剂投加量、PMS投加量、温度、pH、共存离子(Cl⁻、F⁻、HCO₃⁻和H₂PO₄⁻)等因素对磺胺甲恶唑(SMX)降解性能的影响。结果表明,TiO₂负载可提高催化剂的催化性能,TiO₂与所制备催化剂的最佳质量比为0.1%;在催化剂投加量为0.1 g·L⁻¹,PMS投加量为1 mmol·L⁻¹时,Co/TiO₂@CNFs在50 min内降解SMX≥99%;在pH为5.8~9内反应最佳;根据阿伦尼乌斯方程计算出反应体系的活化能为63.23 kJ·mol⁻¹;催化剂在4种共存离子存在下表现出较好的催化性能;经5次循环后,Co/TiO₂@CNFs催化降解性能仍保持较好。ESR分析和淬灭实验结果表明,4种活性物种(·OH、SO₄^·−、O₂^·−和¹O₂)参与到SMX的降解过程中,其中,¹O₂在Co/TiO₂@CNFs活化PMS过程中起主导作用。