壳聚糖复合水凝胶的制备方法及在水处理中的应用

壳聚糖由于来源广、吸附性能强和可自然降解等优点成为备受关注的天然吸附剂。壳聚糖复合水凝胶(CCH)材料是以壳聚糖为主要原料,通过化学、物理等方法改性后得到的新型复合材料。介绍了化学交联、物理交联以及互穿网络等合成壳聚糖复合水凝胶的主要方法。综述了近年来使用CCH对工业废水中常见染料、重金属离子和其他常见污染物的吸附机理和处理效果,讨论了当前利用CCH在处理工业废水中各种污染物时存在的问题及解决方法。最后对CCH在合成方法、选择性吸附、回收利用和智能改性等方面进行了展望,为深入研究提高CCH材料性能及拓宽其在工业废水处理中的应用范围提供了思路。

我国城镇污水处理厂污泥产率系数现状及影响因素分析

以我国城镇污水处理厂生态环境统计和监测数据为基础,分析了我国城镇污水处理厂经验污泥产率系数(YQ)和以去除COD导致的污泥增殖来计算的污泥产率系数(YCOD),研究了进水COD、设计处理规模、处理工艺、区域分布等单一因素以及多因素与污泥产率系数的响应关系。结果表明,我国城镇污水处理厂YQ平均值为1.33×10-4 t/m3,YCOD平均值为0.81 kg/kg,YQ、YCOD总体呈正偏态分布;YQ平均值与进水COD、设计处理规模正相关,YCOD平均值与进水COD、设计处理规模负相关;YQ、YCOD平均值对应的COD区间范围为150~250 mg/L,设计处理规模为1×104~1×105 m3/d的污水处理厂YQ、YCOD与平均值最为接近,相对偏差分别为2.8%、-4.3%;A2/O工艺、氧化沟类、普通活性污泥法、A/O工艺的YQ、YCOD与平均值接近,相对偏差范围分别为-1.8%~1.9%、-2.3%~5.8%;华东和华中地区的YQ,华东、西南地区YCOD与平均值基本持平;多因素方差分析显示进水COD为YQ和YCOD的显著影响因素。

固定化SRB包埋颗粒组分优选及处理含SO_(4)^(2-)废水效果研究

赣南离子型稀土矿尾水存在SO42-含量高、pH偏低的问题,影响后续微生物对尾水其他组分(NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N)的处理,拟采用硫酸盐还原菌(SRB)包埋颗粒对水体中SO_(4)^(2-)进行去除,同时提升水体pH。通过对SRB包埋颗粒表面吸附材料、还原激活材料、内聚碳源和固体酸水解材料4个组分进行实验研究优选SRB包埋颗粒组分,结果表明,凹凸棒石粉作为SRB包埋颗粒表面吸附材料应用效果比较好,纳米零价铁对SRB的还原激活作用相对更好,内聚碳源及固体酸水解材料组合以玉米芯、花生壳与沸石粉、磁铁矿粉的组合效果比较理想。在此基础上筛选制备出4种包埋颗粒,通过厌氧三角瓶验证其对模拟废水中SO_(4)^(2-)的去除效果,发现制备的4种包埋颗粒经过10 d的实验对SO_(4)^(2-)的去除率都在60%以上,去除率最高的是花生壳-Fe_(3)O_(4)组合包埋颗粒,为80.20%。

钢渣/氮掺杂改性活性炭催化过硫酸盐降解罗丹明B

以提高钢渣资源化利用和深度降解有机污染物为研究目标,通过改变氨气煅烧温度制备了系列钢渣/氮掺杂改性活性炭复合材料,并用于催化过硫酸钠处理罗丹明B(RhB)废水。同时采用N2吸附/脱附、XRD、XPS等手段对复合材料的孔结构和表面性质进行了表征。结果表明:氮元素的引入可改善复合材料中活性金属与活性炭之间的相互作用,从而提高复合材料的催化活性。以最优复合材料60%GZ/AC-N800为研究对象,在反应温度为35℃、PS加量为2 g/L和宽pH(3~11)操作条件下,反应30 min后罗丹明B(100 mg/L)的去除率可达88.7%~92.2%。动力学分析发现,60%GZ/AC-N800复合材料催化PS降解RhB符合准二级动力学。自由基掩蔽实验发现,该降解过程是自由基途径(SO_(4)^(·-)和·OH)和非自由基途径(^(1)O_(2))共同参与反应的氧化过程。

基于絮凝调理技术强化污泥脱水性能的研究进展

对污泥进行调理改性,提升污泥脱水性能是实现污泥妥善处置和资源化利用的重要前置条件。基于絮凝原理的调理技术效果显著,成本可控,是改善污泥脱水性能的最可靠和应用最广泛的技术之一。此外,絮凝联合调理技术能发挥协同作用,功能特性更加完备,是当下污泥脱水的研究热点。介绍了污泥处理处置现状及污泥脱水的技术难点,阐述了不同种类絮凝剂和絮凝联合调理技术的作用机理及应用效果,以期为利用絮凝调理技术强化污泥脱水性能提供理论依据和应用参考。

光合微生物在畜禽养殖废水资源化处理中的研究进展

畜禽养殖废水成分复杂,具有污染物种类多和浓度高的特点。目前对畜禽养殖废水的处理方式已由传统的处理技术逐渐向资源化技术转移。鉴于畜禽养殖废水的水质特点和资源回收潜力,基于光合微生物的处理技术成为传统废水处理技术的一种成本效益高的极具潜力的替代方法。介绍了畜禽养殖废水的特点和资源化处理趋势,分析了传统处理技术的局限,并比较了传统处理技术与基于光合微生物的处理技术的优劣。从微藻和光合细菌两类光合微生物的角度解释了基于光合微生物的处理技术的作用原理。此外,还讨论了光合微生物技术在畜禽养殖废水处理中的几种复合处理技术,以及其可生产的生物燃料、生物塑料、生物饲料等增值产品。最后,提出了未来光合微生物处理技术应朝着规模扩大化、适用环境自然化、附加产品价值具体化的方向发展。

接枝交联双重改性淀粉IStD絮凝性能研究

以玉米淀粉(St)为原料,环氧氯丙烷(EPI)为交联剂,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为接枝单体,两步法合成了接枝交联双重改性淀粉基絮凝剂IStD。测试了投药量、pH、高岭土质量分数、絮凝温度和絮凝时间对IStD絮凝性能的影响。结果表明,当高岭土质量分数为2%,投药质量浓度为14 mg/L,pH=7,絮凝温度为25℃,絮凝时间为1 h时,上清液的透光率可达91.7%。通过观察投药前后水体中高岭土颗粒的分散状态,初步探讨了IStD的絮凝机理。结果表明在絮凝过程中,同时存在电中和与吸附架桥作用,以电中和作用为主。当IStD和CPAM复配用于处理生活废水时,透光率和COD去除率都能达到90%以上,具有一定的实用价值。

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《工业水处理》杂志于1981年创刊,是经国家科委和国家新闻出版署批准,由中海油天津化工研究设计院有限公司主办的专业性科技刊物。专门报道国内外循环冷却水、锅炉水、工艺用水及工业废水的水处理技术动态、科研成果、实践经验及科学管理等内容,设有专论与综述、试验研究、分析与监测、工程实例、经验交流、可持续发展、脱盐技术、油气田水处理、污泥处理与处置、智慧水务等栏目。涵盖领域广阔、内容丰富严谨、信息反应快捷,是反映当代水处理技术面貌的权威性杂志,深受水处理工作者的喜爱。适于从事工业水处理领域科研、设计、生产、教学等工作的单位及个人订阅。《工业水处理》杂志是全国中文核心期刊,中国科技论文统计源期刊(核心期刊),中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊,WJCI科技期刊世界影响力指数报告来源期刊,中国期刊方阵双效期刊,并被中国科学文献数据库、中国科技期刊光盘版、美国化学文摘、俄罗斯《文摘杂志》、JST日本科学技术振兴机构数据库(日)、Scopus数据库、DOAJ等收录。

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CN 31-1513/TQISSN1009-0177邮发代码:4-652官方网址:www.jsjs1982.com中国科技核心期刊中国科学评价研究中心核心学术期刊(A)开放获取期刊数据库(DOAJ)华东地区优秀期刊中国科技核心期刊《净水技术》(创刊于1982年)每月25日出版,是我国市政给排水和工业水处理领域最具知名度和权威性的国家核心期刊之一。国内外公开发行,侧重报道我国市政给排水和工业水处理中的科技创新和实践,理论与实践并重,常设栏目“大家之言”获评华东地区期刊优秀栏目。《净水技术》常设“大家之言”“净水技术前沿与热点综述”“水源与饮用水保障”“污水处理与回用”“工业水处理”“城镇水系统研究与应用”“城镇给排水工程设计案例专栏”“城镇水系统全流程水质监测技术专栏”“供排水企业运行及管理成果专栏”等栏目,欢迎广大新老读者订阅《净水技术》杂志,相关订阅信息如下。

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基于气泡雾化喷嘴的低能耗含油污水处理实验研究

微气泡气浮技术在低能耗下对含油污水的高效处理是目前的研究热点。利用气泡雾化喷嘴作为微气泡发生器,搭建了低能耗微气泡射流气浮处理含油污水的实验系统,系统研究了气液质量流量比(ALR)和工作压力(p)对微气泡群尺度分布特征和除油效果的影响,并计算了气泡雾化喷嘴的能耗。实验结果表明,利用气泡雾化喷嘴形成液下射流可以产生大量微气泡,其中尺度小于150μm的气泡数量占比在55%以上、小于600μm的气泡数量占比在98%以上;随着ALR的增加,微气泡数量整体呈现先增后减的变化趋势,最佳ALR=0.15;当p=0.2 MPa、ALR=0.15时,微气泡群的索特尔平均直径可降低至238μm,出水含油质量浓度为29.73 mg/L,微气泡射流气浮装置处理1 kg含油污水时能耗仅为6.53×10^(-4) kW·h,较溶气气浮能耗降低35%以上。

太阳能界面蒸发可持续离网脱盐技术研究

随着全球环境污染问题愈发严重,淡水资源日趋匮乏,脱盐淡化技术成为研究热点。传统的脱盐淡化能耗高,太阳能界面蒸发技术能够直接利用可再生能源,清洁环保,是一种环境友好型离网脱盐工艺,可实现降低海水淡化成本和零碳排放的目标。介绍了离网脱盐技术的研究意义及前景,太阳能界面蒸发技术的基本内涵,并详细介绍了各类高效光热转换材料,主要包括光热碳材料、金属及氧化物、高分子聚合物及相关复合材料;归纳总结了太阳能驱动的各类界面蒸发脱盐工艺,主要包括太阳能界面多级闪蒸和多效蒸馏技术、膜蒸馏技术、温室海水淡化技术、太阳能加湿除湿技术及多能耦合脱盐技术等;最后针对当前全球环境和能源问题对未来利用太阳能界面蒸发技术进行离网脱盐未来的研究方向进行了展望。

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卧式紧凑型旋流气浮装置旋流筒结构优化数值模拟研究

由于油田开发采出液含水率上升和海上平台空间的限制,亟需紧凑型污水处理设备用于对海上油田含油污水处理。对此设计了卧式紧凑型旋流气浮装置,通过Fluent数值模拟方法对该装置旋流筒区域的流场分布及油水分离性能开展了系统研究,探究了旋流筒结构、入口管径、含油污水入口速度和入口含油率等因素对油水分离效果的影响。结果表明,在入口管径为20 mm,含油污水入口速度为2 m/s时,采用导流叶片的旋流筒结构能获得较好的流场分布;含油污水入口速度越大切向速度衰减越严重;旋流筒在高度为100~300 mm时切向速度衰减较大,在高度为300~650 mm内衰减较小;相同含油污水入口速度下,增大入口管径能使旋流筒内油相体积分数增大;增大含油污水入口速度反而会导致旋流筒内油相体积分数减小;旋流筒内油相体积分数呈“U”型分布,且随入口含油率增大而增大,与入口含油率成正比。

负载型三维电极-电Fenton法处理活性艳橙X-GN废水

三维电极-电Fenton法是一种在电Fenton的基础上引入三维电极电催化技术的新型高级氧化法,在水处理中得到了广泛的应用。用过量浸渍煅烧法制备负载型三维电极,以采用该电极的三维电极-Fenton法处理活性艳橙X-GN废水。通过试验研究了pH、电压、Na_(2)SO_(4)投加量、Fe^(2+)投加量对处理效果的影响,并采用响应曲面法最优化实验条件。结果表明,当试验pH=4.7,电压为20.39 V,Na_(2)SO_(4)投加量为2.13 g/L,Fe^(2+)投加量为2.5 mmol/L时,COD和色度去除率可以达到85.41%和92.18%。负载型三维电极-电Fenton法对活性艳橙X-GN废水的色度和COD均具有较理想的处理效果。