生物基质活性炭对挥发性有机物的吸附

以咖啡渣和柚子皮生物基质为原料用磷酸活化法制成活性炭,探讨了制备条件对活性炭制备的影响,并研究了其对正丁烷的吸附行为。磷酸活化过程中磷酸的用量为生物基质质量的1.5倍为宜,咖啡渣采用超声干燥法,柚子皮采用水热法制备。制备的活性炭对正丁烷均有较好的吸附能力,以柚子皮为原料、磷酸用量为原料质量两倍活化制成的活性炭吸附性能最佳,最大吸附量约为商用活性炭的2倍。吸附剂均能较好地与兰格缪尔曲线相拟合,计算了不同正丁烷覆盖度下的等量吸附热,其变化规律与吸附曲线变化规律相一致。     

油田压裂返排液处理技术实验研究

油气井压裂作业过程中产生的压裂返排液已成为当前油田水体的主要污染源之一。文章对吉林油田公司压裂返排液处理工艺进行了实验研究。结果表明:在采用絮凝、微波强氧化、活性炭毡处理、纳滤/反渗透集成处理工艺后,压裂返排液CODCr可以达到GB 8978-1996《污水综合排放标准》一级标准要求。该研究为压裂返排液处理装置的设计和现场实施提供了实验基础。     

The structure of the fire fighting foam surfactant Forafac®1157 and its biological and photolytic transformation products

For several decades, perfluorooctane sulfonate (PFOS) has widely been used as a fluorinated surfactant in aqueous film forming foams used as hydrocarbon fuel fire extinguishers. Due to concerns regarding its environmental persistence and toxicological effects, PFOS has recently been replaced by novel fluorinated surfactants such as Forafac®1157, developed by the DuPont company. The major component of Forafac®1157 is a 6:2 fluorotelomer sulfonamide alkylbetaine (6:2 FTAB), and a link between the trade name and the exact chemical structure is presented here to the scientific community for the first time. In the present work, the structure of the 6:2 FTAB was elucidated by ¹H, ¹³C and ¹⁹F nuclear magnetic resonance spectroscopy and high-resolution mass spectrometry. Moreover, its major metabolites from blue mussel (Mytilus edulis) and turbot (Scophthalmus maximus) and its photolytic transformation products were identified. Contrary to what has earlier been observed for PFOS, the 6:2 FTAB was extensively metabolized by blue mussel and turbot exposed to Forafac®1157. The major metabolite was a deacetylated betaine species, from which mono- and di-demethylated metabolites also were formed. Another abundant metabolite was the 6:2 fluorotelomer sulfonamide. In another experiment, Forafac®1157 was subjected to UV-light induced photolysis. The experimental conditions aimed to simulate Arctic conditions and the deacetylated species was again the primary transformation product of 6:2 FTAB. A 6:2 fluorotelomer sulfonamide was also formed along with a non-identified transformation product. The environmental presence of most of the metabolites and transformation products was qualitatively demonstrated by analysis of soil samples taken in close proximity to an airport fire training facility.     

椰壳活性炭吸附消除VOCs

对一种椰壳活性炭对甲基丙烯酸甲酯的吸附消除行为进行了研究,重点考察了甲基丙烯酸甲酯的浓度、流速和吸附温度等条件以及水汽存在时对活性炭吸附行为的影响。结果表明,该颗粒活性炭对甲基丙烯酸甲酯有良好的吸附效果,甲基丙烯酸甲酯进口浓度和进气量的改变均会影响吸附饱和时间,导致其增加或减少。通过变温吸附实验确定降低环境温度对其吸附有促进作用。湿度为50%时吸附量相对干气饱和吸附量影响较小,说明该活性炭抗水汽能力较好。经多次重复再生实验,其饱和吸附量未见明显下降。     

利用二维表对活性污泥工艺模拟时的流量进行平衡的方法

多点进水和多重回流成为提高活性污泥工艺去除污染物能力的常用方法,这导致活性污泥工艺流程较为复杂。对工艺进行模拟计算时,由于模拟池体数量比实际池体数量更多,流量平衡较为困难。根据工艺流程特征提出了主流线、副流线等概念,结合流量分配比、循环流量等参数,利用二维表进行流量平衡计算,简捷明了,便于检验,大大提高了进行流量平衡的准确性和效率。     

二级絮凝-活性炭处理实验室无机废水的效果

采用两级絮凝-活性炭吸附法处理实验室无机废水,研究了该方法对重金属、硫化物、挥发酚、苯胺和浊度等的处理效果。结果表明,在絮凝温度、搅拌、曝气及污水pH值调节范围一定的情况下,硫酸亚铁(FeSO4.7H2O)与聚合氯化铝(PAC)结合的二级絮凝方法能有效地降低污水中的重金属和硫化物等污染物。二级絮凝处理中,使用聚合氯化铝(PAC)对一级絮凝中去除效果不好的Cr6+的去除效果显著,去除率达到90%以上;活性炭对苯胺和硫化物的去除效果最佳,去除率都在90%以上。同时,该方法还有效降低了废水的浊度和色度。因此,是一种快速、低成本和工艺简单的处理实验室废水的有效途径。     

高铁酸钾预处理对活性污泥脱水性能的影响

通过投入不同剂量的高铁酸钾于剩余活性污泥中,研究其对污泥絮体性质和脱水性能的影响作用。污泥絮体性质的研究包括絮体粒径的变化以及污泥EPS含量的变化。脱水性能的研究包括过滤脱水性能(以CST表征)以及脱水程度(离心泥饼含固率)。实验结果表明,高铁酸钾的强氧化性可以破坏污泥絮体结构,提高污泥的机械脱水程度;但同时污泥EPS含量增加,对污泥过滤脱水性能有负面影响。高铁酸钾氧化分解生成的Fe(OH)3具有絮凝能力,可以使污泥颗粒重新絮凝;而其混凝作用可以破坏污泥细胞的稳定性,提高污泥的沉降性能。     

利用剩余活性污泥生产一次性可降解材料

为了缓解污水处理厂日益严重的污泥处置难题,实现剩余活性污泥的无害化、减量化、稳定化、资源化利用。采用SBR系统对剩余活性污泥进行10 d的驯化,加入4.0 g/L的乙酸钠作为发酵培养基碳源和前体物质,累积聚羟基烷酸酯(polyhydroxyalkanoates,PHA)。30℃好氧发酵10 h后,PHA积累达1 125 mg/L,占污泥浓度(MLSS)的质量分数为35.7%。然后经过离心、烘干、粉碎后模压成型加工成一次性使用的可生物降解材料。使用正交实验进行优化,结果表明:其最佳的物料配比和模压条件为:干污泥57%;稻草纤维20%;聚乙烯醇(PVA)19%;硬脂酸钡2%;氧化钙2%;最佳工艺条件为100℃,加热1.5 h,此时加工出来的产品具有最优的抗压强度和拉伸强度。以本方法制成的可生物降解花盆其所含细菌总数、粪大肠菌群、蛔虫卵死亡率均达到国标所规定的污泥农用生物安全要求;另外,试样中未检出病毒;其重金属含量也达到国标所规定的污泥农用标准;其可生物降解性能达到了可降解材料的要求。因而本研究制备的一次性使用可降解花盆具有较好的开发和应用价值。     

微波诱导AC/Cu、AC/Fe催化非均相Fenton 反应催化降解垃圾渗滤液

采用活性炭载体负载Cu、Fe为催化剂,在微波诱导作用下,对垃圾渗滤液污染物进行降解。实验结果表明,活性炭负载金属前经适当浓度硝酸浸泡处理后,催化剂对COD去除率提高可超过15%,过高硝酸盐浓度对COD去除有不利影响;催化剂对COD去除率随Cu、Fe金属负载量增加呈先增加后降低的趋势,催化剂对Cu、Fe的最佳负载量分别为质量百分比2.11%和1.12%。对于AC-Cu体系,在初始pH=3,H2O2投加量为4.98×103mg/L,催化剂用量为5.0×103mg/L,420 W功率下微波辐射10 min时,垃圾渗滤液COD去除率可达到84.13%;对于AC-Fe体系,当H2O2投加量为0.33×103mg/L,催化剂AC-Fe用量为2.0×104mg/L,420 W功率下微波作用10 min时,垃圾渗滤液COD去除率为60.16%。分析2种催化剂对COD去除差异的原因,可能是催化剂AC-Cu表面单分子分布的阈值比AC-Fe高。降解液的pH值对AC-Cu体系、AC-Fe体系COD去除影响存在拐点,最高COD去除率点对应的降解液pH值为3。微波辐射功率较低时,体系COD去除率随辐射功率增加而增加;辐射功率较高时,高温下垃圾渗滤液中有机硫化物分解成小分子硫化物,对催化剂活性存在一定抑制作用。     

新型活性污泥的培养及其处理高盐有机废水

在好氧反应器中,将海泥通过海水和营养物质培养成新型的活性污泥,在处理含盐废水时有较好的活性和沉降性能,对这种新型的活性污泥我们称其为海洋活性污泥。通过10周的培养,海泥的污泥体积指数（SVI）从最初的19 mL/g升高到70 mL/g,对有机废水处理12 h后高锰酸盐指数（CODMn）降解率达到90%,氨氮降解率达到45%。在污泥培养时,营养物质投加频率为一日一次最有利于污泥的培养,又葡萄糖比淀粉更有利于污泥的培养。对于含盐有机废水的处理,海洋活性污泥也比传统活性污泥有优势,甚至对于含盐量6%的高盐有机废水,处理12 h后能达到CODMn降解率达为70%,氨氮降解率达到30%。当NaCl浓度高于6%,海洋活性污泥仍具有一定的活性,但仍能观察到明显的抑制作用。此外,海洋活性污泥具有比传统活性污泥更强的盐度变化抗性,甚至在低盐度下盐浓度变化时,海洋活性污泥的氨氮降解稳定性也优于传统活性污泥。