煮沸对氯、氯胺模拟消毒饮用水中六大类DBPs的去除规律研究

以陆生来源有机物为原料制备了模拟氯、氯胺消毒饮用水,系统研究了煮沸对六大类46种消毒副产物（disinfection by-products, DBPs）的去除规律.结果显示,相比氯消毒,氯胺消毒可有效减少三卤甲烷（THMs）、卤乙酸（HAAs）、卤乙醛（HALs）、卤代硝基甲烷（HNMs）、卤乙腈（HANs）等DBPs的生成,但会提高碘代DBPs (I-DBPs)、卤乙酰胺（HAcAms）的生成.煮沸对于绝大多数DBPs （除了二卤乙酸）有良好的去除效果,并发现如下规律：(1)就单种DBP而言,消毒方式对煮沸去除DBPs并无显著影响;(2)在同类型的DBPs中,取代程度高的DBPs普遍比取代程度低的DBPs容易去除;(3)取代程度相同的同类型DBPs,煮沸后DBPs去除率大部分遵循I-DBPs> Br-DBPs> Cl-DBPs的规律;(4)少部分DBPs （如Cl/Br-THMs、二卤乙腈）,煮沸去除率表现出沸点或亨利常数依赖性.总体来看,DBPs去除率排序为THMs≈HANs≈HALs≈HNMs> HAcAms>>HAAs.此外,煮沸后各类DBPs的...     

微生物诱导碳酸盐沉淀对水体磷的去除作用

由于人类活动的影响,磷的过量排放日益严重,引发水体富营养化,进而导致水质恶化以及水生生态系统失衡,因此,建立有效去除环境水体磷的方法十分重要。微生物诱导碳酸盐沉淀(MICP)作为一类新颖的生物修复技术,已经被广泛应用于水体重金属的去除处理。然而,有关MICP是否适用于水体磷的去除,尚不得而知。该研究评估了利用巴氏芽孢杆菌(Sporosarcina pasteurii)催化尿素水解进行MICP去除不同浓度磷酸根(150～400 mg/L)的效果。实验结果表明,当添加Ca²⁺激发MICP时,溶液中磷酸根可以在2 h内被快速去除,不同初始磷酸根浓度体系(150、300和400 mg/L)的去除率分别可达95.4%、87.72%和72.05%。反应结束后收集生物沉淀并进行矿物学表征。结果显示：在低磷条件下(150和300 mg/L),磷酸根主要以吸附方式被微生物成因方解石从溶液中去除;而在高磷条件下(400 mg/L),磷酸根除了被矿物表面吸附外,还通过生成羟基磷灰石和含磷方解石的共沉淀形式去除。该研究显示MICP是一种可实现水体磷去除和固定的潜在途径。     

强化塘-人工湿地复合生态塘系统中氮和磷的去除规律

在大量分组试验(中试)数据的基础上,剖析了强化厌氧塘、兼性人工湿地、强化好氧塘和水生植物根系塘的最佳工艺参数以及整体系统的组合性能,探讨了氮和磷元素在各单元塘以及系统中的迁移、降解规律。实验表明,在该组合形式的系统中,各级单元塘之间具有较强的互助和互补性,前面单元为后续单元提供了较好的前处理,使得后续单元能够较充分地发挥处理功效,同时由于结合了在厌氧、兼氧以及好氧状态下微生物、高等绿色植物根系、土壤(砂层)的同化、分解、截流、吸收、吸附和过滤等处理机制,使得该系统较传统稳定塘工艺具有更高的氮和磷的去除效率。      

MAP法与沸石吸附组合条件下去除氮磷的试验研究

以高浓度氮磷模拟废水为处理对象,通过静态烧杯试验研究了磷酸铵镁法(MAP法)与沸石吸附组合工艺的脱氮除磷效果.分析了单独使用浙江缙云天然斜发沸石吸附氮磷受吸附时间、沸石粒径和沸石用量等因素的影响,所得最佳吸附条件为:反应时间80 min、粒径180～200目(0.076～0.088 mm).用量12 g/100 mL模拟废水.以MAP法除磷脱氮后的出水作为沸石吸附过程的进水,最终出水的氮、磷去除率可达86.69%和99.9%,且在MAP反应过程中采取较高的pH值和Mg2+浓度有利于后期沸石对氮、磷的吸附去除.研究表明,采取MAP法与沸石吸附组合工艺去除氮磷是可行的,可同时达到较高的除磷脱氮效果.     

水中聚乙烯微塑料风化行为对混凝过程的影响

以地表水中丰度较高的聚乙烯（PE）微塑料作为研究对象,开展吸附和混凝试验,在解析PE微塑料对水中有机物吸附能力的基础上,用氙灯对PE微塑料进行光老化以模拟微塑料在自然条件下的风化行为,深入研究PE微塑料风化行为对混凝过程的影响。结果表明：粒度为50~200目的PE微塑料对有机物的吸附量为310~350 mg/g（以碳计）,不存在显著的吸附性能差异。在混凝过程中,相较于未添加PE微塑料的情况,添加未风化的PE微塑料会降低有机物去除率,而添加风化PE微塑料则能明显提升有机物去除率。同时,混凝过程对风化PE微塑料的去除率高于未风化PE微塑料,表明PE微塑料的风化行为有利于其在混凝过程中被去除。根据混凝过程中絮体特征可知,PE微塑料的风化行为对形成絮体的尺寸影响极小,但能显著提高絮体的生长速度。

     

MBBR用于某CAST工艺污水处理厂提标改造的效能及碳排放分析

通过对比分析浙江省某污水处理厂提标改造前后的运行数据,研究移动床生物膜反应器（MBBR）工艺镶嵌循环式活性污泥工艺（CAST）对系统污染物去除效果以及电耗、药耗、物耗对碳排放量的影响。结果表明：MBBR工艺强化了系统的生物脱氮除磷效果,提高了系统的抗冲击负荷能力。改造后污水处理厂出水COD与NH₃-N、TN、TP浓度的全年平均值分别为13.7、0.2、4.3、0.05 mg/L,均能稳定达到浙江省地方标准DB 33/2169—2018《城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》要求。改造后污水处理厂内部电耗分布无明显变化,吨水电耗增加19%,而全年消耗的外加碳源、混凝剂、消毒剂均不同程度下降,吨水药剂总用量减少44%。改造后污水处理厂碳排放量由1.04 kg/m³降至0.79 kg/m³,处理过程产生的CH₄和物耗对污水处理厂整体碳排放的贡献较大。

     

强电场介质装置对实际环境PM2.5的净化效果

针对室内环境PM_(2.5)污染问题,设计了一台空气净化器,以强电场介质(Intense Field Dielectric,IFD)装置作为其核心过滤元件。在上海某办公室,以香烟烟雾为PM_(2.5)发生源,测试了净化器的一次过滤效率、风量、能耗、臭氧发生量,以及不同档位运行工况下室内PM_(2.5)质量浓度衰减情况和换气次数,并计算了各档位的洁净空气量(Clean Air Delivery Rate,CADR)和净化效能。结果表明,IFD装置能够有效净化实际环境中的高浓度PM_(2.5),其臭氧发生量符合环境要求。空气净化器在2档运行时,CADR和净化效能均较大。     

等离子体耦合Ce改性的复合型催化剂去除氮氧化物研究

为开发一种在大气污染物条件下可以复合催化氮氧化物的自制锯板脉冲放电反应器,同时为进一步制备高性能催化剂研究提供试验依据,采用脉冲放电耦合复合型催化剂对NOx进行去除试验.通过分步浸渍法制备一系列催化剂,研究脉冲放电耦合不同活性组分催化剂的脱硝效果,其中重点研究Fe掺杂及其不同掺杂量下制备的Fe/5A催化剂对NO转化率的影响.此外,进一步对Fe/5A催化剂掺杂适量Ce进行改性,进而制备复合型Ce-Fe/5A催化剂.通过XRD、SEM对催化剂进行相关性能表征.结果表明,Fe/5A催化剂活性在Cu/5 A,Mn/5 A,Cr/5A催化剂中最优,且当Fe掺杂的质量分数为8％时,单组分Fe/5A分子筛活性最好.掺杂一定量Ce后的Ce-Fe/5A催化剂表面更光滑,微孔增多,比表面积增大,被覆盖的不饱和金属配位点更易暴露以增加反应所需的活性点位,进而促进催化反应的有效进行,加强对NOx的脱除.当Ce掺杂的质量分数为3％时,Ce-Fe/5A催化剂对NO转化率效果最佳.由于脉冲放电可以改变催化剂的晶形和结构,因此Ce-Fe/5A催化剂耦合脉冲放电可以显著提高脱硝效率,其中添加还原性气体C2H2后效果更佳,且随着电压的增加,Ce-Fe/5A催化剂脱硝效果整体呈上升趋势.     

超声波去除铜绿微囊藻研究

研究了超声波机械效应对铜绿微囊藻的即时去除，发现超声波可以安全、高效地去除藻类。超声作用9min即可降低藻细胞浓度25％左右，去除过程符合一级动力学反应规律，速率常数为0．03006min^-1。在80kHz的频率下，超声处理的最佳功率为80W，最适宜温度为24～33℃。在输人总能量相同的条件下，增加处理频次，可提高藻的去除效率。     

超声波降解水中的氯苯

考察了用超声波降解水中氯苯的可行性、动力学、产物和TOC变化。在20kHz和40w的超声波作用下，氯苯的一级降解常数为0．05／min。随着所加超声功率的增高，氯苯降解常数呈线性增加。30min内超声脱氯效率达到66％,TOC去除达到43％。