A novel method to synthesize polyaluminum chloride with a membrane reactor

Al13 or Alb is usually regarded as the most efficient species of polyaluminum chloride(PAC), the performance flocculant for water treatment. This paper was intended to report a new method to synthesize PAC with high content Alb, by using the membrane reactor. NaOH solutions were managed to permeate slowly through the micropores of ultrafiltration membrane into AlCl3 solutions under the suitable transmembrane pressure(TMP). Meanwhile NaOH drops size was limited to nano-scale, resulting in dramatical reduction of the characteristic diffusion time and great increment of contact interface between the strong base and AI ions in solution to favor the formation of Al(OH)4^-, the precursor of AI,3, so few precipitates and much Alb are produced. When the initial concentration of AlCl3/NaOH is 0.40/2.0 (mol/L), MWCO = 10000, TMP = 0.0085 MPa, T= 305 K and B(molar ratio of OH^-/Al^3 ) = 2.25, the quantity of Alb attains about 80%. The results of ^27Al-NMR determination showed that the Al13 content is equal to Alb content. And our PAC product has shown better flocculation effects than the commercial product.     

温度对ABR-MBR复合工艺处理生活污水的影响及其微生物群落分析

将厌氧折流板反应器(ABR)与膜生物反应器(MBR)优化组合(CAMBR)用于处理实际生活污水,研究温度对该反应器处理效能的影响,并采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对其内部微生物群落结构进行分析.试验水力停留时间为7.5 h、混合液回流比R1为200%,R2为50%、pH为6.5~8.5、溶解氧3 mg·L-1左右.控制3个温度梯度:中温(25℃±5℃),低温(10℃±5℃),高温(35℃±5℃).结果表明系统稳定运行后,温度对系统去除COD的影响很小,COD的去除效果很好.中温和高温环境,系统出水水质较好,TN平均去除率为70%,出水平均浓度为9 mg·L-1,TP平均去除率为73%,出水平均浓度低于0.8 mg·L-1.低温环境,TN平均去除率仅为57%,出水平均浓度为15 mg·L-1;TP平均去除率降至67%,出水平均浓度为1 mg·L-1.DGGE图谱表明,整个试验过程,系统内微生物类群保持多样性分布,同时优势菌群突出;在同一时期内,各反应池菌群相似性较高,但各隔室微环境的改变使得ABR和MBR内微生物菌群结构仍存在明显差异,强化了ABR和MBR的各自功能,有效保证了系统脱氮除磷效果.     

Simultaneous biodegradation of nitrogen-containing aromatic compounds in a sequencing batch bioreactor

Many nitrogen-containing aromatic compounds (NACs), such as nitrobenzene (NB), 4-nitrophenol (4-NP), aniline (AN), and 2,4-dinitrophenol (2,4-DNP), are environmentally hazardous, and their removal from contaminated water is one of the main challenges facing wastewater treatment plants. In this study, synthetic wastewater containing NB, 4-NP, 2,4-DNP, and AN at concentrations ranging from 50 to 180 mg/L was fed into a sequencing batch reactor (SBR). Analyses of the SBR system indicated that it simultaneously removed more than 99% of the NACs at loading rates of 0.36 kg NB/(m3·d), 0.3 kg 4-NP/(m3·d), 0.25 kg AN/(m3·d), and 0.1 kg 2,4-DNP/(m3·d). Bacterial groups of Bacteriodetes, Candidate division TM7, α-Proteobacteria, and β-Proteobacteria were dominant in the clone libraries of 16S rRNA genes retrieved from the microbial communities in the SBR system. "Cycle tests" designed to alter feeding and aeration parameters of the SBR system demonstrated that the resident microbial biome of the SBR system responded rapidly to changing conditions. Consumption of O2 was concomitant with the apparent mineralization of NACs. Aromatic ring-cleaving dioxygenase activities suggested that (1) AN and NB were degraded via catechol 2,3-dioxygenase; (2) 4-NP was degraded via 1,2,4-benzentriol 1,2-dioxygenase; and (3) 2,4-DNP was degraded via an unresolved pathway.     

鼓泡式反应器高径比对氨法烟气脱碳性能的影响

以N2和CO2混合气模拟燃烧烟气,研究了鼓泡反应器的高径比以及反应条件对氨法烟气脱碳性能的影响。实验结果表明:在相同高径比的条件下,CO2吸收率随氨水质量分数的增加、反应温度的升高而逐渐增大,随进气CO2体积分数和模拟烟气流量的增加而逐渐减小;CO2吸收率随高径比的增加而增大,在高径比为3.98、氨水质量分数为28%、进气CO2体积分数为10%、模拟烟气流量为1.0L/min、反应温度为40℃的条件下,CO2吸收率最高可达100%。     

电催化氧化有机污染物的电极性能评估策略

本研究采用电化学测试和亚甲基蓝（MB）模拟废水处理两种手段评估了填充床电极反应器电催化氧化有机污染物的电极性能.循环伏安（CV）和电化学阻抗谱（EIS）拟合结果表明,填充床体系的电极面积是PbO₂/Ti阳极面积的1.54倍（即床层拓展系数l为0.54）,PbO₂/Ti阳极（γ）和活性炭复极化粒子电极（β）用于MB氧化的有效电流占比分别为0.63、0.34;采用废水处理结果拟合所得的λ和γ+β为0.54和0.99,所得数值与前者相符,两种方式得以相互验证.对体系能耗和电流效率的回归分析及F检验结果证明了所构建评估策略的准确性,可为填充床体系电极性能评估提供理论与方法支撑.     

高浓度氨氮废水同步硝化反硝化性能研究

利用序批式反应器研究了溶解氧浓度和进水碳氮比对高浓度氨氮废水脱氮性能的影响.结果表明,溶解氧浓度降低实现了短程同步硝化反硝化,并提高了反应器脱氮效率.反应器运行经历了外部碳源的摄取、PHB储存、PHB有氧氧化和同步硝化反硝化作用,PHB作为同步硝化反硝化过程中反硝化的电子供体.     

上推流厌氧反应器连续干发酵猪粪产沼气试验研究

为解决猪粪连续干发酵存在的氨抑制和出料难等难题,在温度(25±2)℃、有机负荷为干物质(TS)4.44 g.(L.d)-1的条件下,采用上推流式厌氧反应器(UPAR)对猪粪进行连续干式发酵试验,研究了猪粪干发酵过程的产气情况、氨抑制现象和出料流动性,并考察了上推流厌氧反应器进行猪粪干发酵的可行性.试验采用4种不同TS质量分数(20%、25%、30%、35%)的猪粪作为原料,经160 d的运行.结果表明,进料TS质量分数对发酵过程有很大的影响,4种不同进料TS质量分数稳定的池容产气率分别为2.40、1.73、0.89、0.62 L.(L.d)-1,进料TS质量分数为20%、25%和30%的产气效率明显优于进料TS=35%的产气效率.随着进料TS质量分数从20%增加到35%,氨氮质量浓度>2 300 mg.L-1会出现明显的产气抑制.在进料TS=35%时,氨氮质量浓度能达到3 800 mg.L-1,产气速率相对于进料TS=20%递减74.1%.当进料TS达到35%、出料TS质量分数达到17.1%、流速<0.002 m.s-1时,UPAR不能顺利出料.     

三相生物流化复合反应器中上升区与下降区气含率的关系

在自行设计的新型蜂窝断面三相生物流化复合反应器中进行了气含率的测定,试验结果表明,总平均气含率和上升区气含率均随表观气速的增加呈直线增加;并且随固含率的增加,气含率也相应增加.根据流体力学的连续性原理,推导出了三相生物流化复合反应器中上升区气含率与下降区气含率的理论关系式,并对其中的重要参数a的取值进行了讨论.试验结果上升区气含率与下降区气含率满足直线的关系,说明随着表观气速和气含率升高,上升区实际液速与下降区实际液速的比值(VLr/VLd)没有明显变化.     

安徽某焦化污染场地生物泥浆反应器中试研究案例

多环芳烃（PAHs）尤其是高环PAHs作为焦化污染场地的特征污染物,是一种高毒性、难降解的污染物。生物泥浆生物反应器技术由于具有较高的可调控性,且对难溶解有机物的去除效果好,是一种具有工程化前景的土壤修复工艺。采用自主研发的1 m³泥浆反应罐和商业化的PAHs降解菌剂,在代表性污染土壤进行中试试验,探索了接种菌剂后微生物群落结构变化、优化含固率和微生物反应关键参数的波动范围。结果表明：微生物在营养物质的刺激下,第3~6周快速增殖,其中Hydrogenophaga、Sphingomonadaceae、Pseudomonas等菌属增殖明显,可能参与了PAHs的降解;具有代表性的高环PAHs污染物苯并[a]蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[a]芘浓度从几倍于GB 36600—2018《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》一类建设用地的管控目标值降至修复目标值以下。针对国内缺少实际场地中试规模数据的问题,获得可靠的泥浆反应器运行数据,有助于推动泥浆生物反应器技术在国内向工程化规模扩展。

     

核能发电的特点及前景预测

核能发电具有经济、环保、安全的特点,发展和推广核电既能确保能源的可持续发展,也能满足环境保护的需要。近年来,核电发展取得了一定成绩,但其热污染和放射污染问题仍需引起重视并采取相关的措施。