CNT-Fe/Zn催化剂的制备及其催化臭氧氧化降解DBP

本研究采用浸渍-煅烧法制备了负载锌(CNT-Zn)、铁(CNT-Fe)和锌铁共掺杂(CNT-Fe/Zn)的碳纳米管催化剂,考察了不同pH值下3种催化剂催化臭氧氧化水中DBP的效果.结果表明,CNT-Fe/Zn具有最佳催化性能,在宽pH值范围内比单独臭氧降解DBP的去除率提升22%~52%.在DBP初始浓度4mg/L、初始pH值为4、臭氧用量20mg/L、催化剂投加量50mg/L的条件下,30min内DBP去除率可达72.41%.利用SEM、XRD和XPS等多种手段对该催化剂进行了表征,CNT-Fe/Zn表面的含氧基团是主要活性位点,CNT-Fe/Zn的加入促进了羟基自由基的产生,在酸性条件下生成的过氧化氢进一步提高了DBP的去除率.催化剂循环实验表明,CNT-Fe/Zn催化剂具有优异的催化稳定性和重复利用性.

不同碳氮比下后置反硝化工艺中溶解性有机质的分子特征及其转化机理

污水处理厂后置反硝化工艺中外加碳源的投加量会影响出水溶解性有机质(DOM)的特性,从而影响后置反硝化的处理效率和出水水质.本研究以实际污水中DOM为研究对象,利用傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT ICR-MS)开展了不同碳氮比(C/N=3、4、5、6)下后置反硝化工艺中DOM的分子特征及其转化机理研究.结果表明,在4种C/N下,C/N=5的反应器出水芳香性DOM分子(AImod>0.5)和不饱和程度高的分子(DBE≥4)占比最高,分别为24.72%和97.6%,说明C/N=5时,出水难生物降解程度较高.通过分子转化分析可知,C/N=5的反应器产生的DOM分子占比(58.35%)最高且不饱和程度较高,去除的分子占比(2.80%)低且不饱和程度较低,再次证实C/N=5的反应器出水相较于C/N=3、4、6的反应器出水DOM分子惰性高,排放至受纳水体环境风险较低.此外,微生物群落结构及其与DOM的关联分析可知,Proteobacteria在C/N=5的反应器中相对丰度最高,其主导后置反硝化工艺中DOM分子的产生,Planctomycetota、Nitrospirota、Chloroflexi和Gemmatimonadota对DOM分子的去除和产生也具有重要作用.综上所述,推荐C/N比为5作为后置反硝化工艺中外加碳源的适宜C/N比.

水环境中含硫有机微污染物:污染现状、去除技术及机理分析

含硫有机微污染物在国内外自然水体中高频检出,其主要包含生产生活中广泛应用的含硫医药和农药,具有难降解性及生物毒性,已形成较高环境风险.本文系统总结了含硫有机微污染物的种类及典型污染物理化性质,全面综述了其在水环境中的来源、环境风险及污染现状,采用文献计量学方法重点分析了含硫有机微污染物的去除技术及机理,并从优化污染物高精确度检测手段、完善复合污染物风险评估方法、开发高选择性的污染控制技术、建立效价官能团-环境效应数据库、加强区域水循环体系协同治理5个方面展望了未来研究的热点趋势,以期为水环境中含硫有机微污染物的有效削减及风险防控提供参考.

新时代福建省环保产业创新发展问题探析

该文从产业规模、企业发展、技术创新等方面剖析了福建省环保产业发展的基础和优势,阐述了在减污降碳协同增效的背景下福建省环保产业存在的问题与不足,进而围绕“集群-企业-技术-人才”等产业核心要素及自身海洋资源优势,从补链强链、强企培育、科技创新、人才支撑、海洋碳汇等方面提出对策建议,以期为福建省环保产业的创新发展提供参考。

复合菌群生物强化削减NPEO内分泌干扰毒性的试验研究

印染废水中的壬基酚聚氧乙烯醚(nonylphnol polyethylene ether,NPEO)在生化处理过程中会产生雌激素活性更强的壬基酚(NP)等中间产物,导致处理后印染废水内分泌干扰毒性升高.为探索以NPEO和NP为降解靶点进行菌群生物强化脱毒的可行性,分别以NPEO和NP驯化富集印染活性污泥,并将得到的降解菌群以单独和组合投加方式进行生物强化试验,考察强化控毒效果.结果表明:(1)NPEO降解菌群(NPEB)和NP降解菌群(NPB)中的优势菌均为Proteobacteria,二者对10 mg/L NPEO和NP的48 h去除率均高于98%.(2)单独或组合投加5 mg/L的NPEB和NPB至混合液悬浮固体浓度(MLSS)为500 mg/L的活性污泥体系,均能显著提升活性污泥对不同浓度(10和1 mg/L)NPEO的降解性能,大幅缩短NPEO降解过程中雌激素活性的变化周期,并使体系的雌激素活性维持在较低水平.(3)当降解体系中加入1000 mg/L葡萄糖作为额外碳源时,NPB的强化性能被完全抑制,而NPEB在降解性能受抑的情况下仍能增强活性污泥的NPEO降解速率并缩短控毒时间.研究显示,以NPEO和NP为降解靶点进行菌群生物强化,具有控制由NPEO引起的印染废水内分泌干扰毒性的潜力.

基于共振能量转移的生物传感器用于环境检测的研究进展

共振能量转移(RET)是从受激或自发光供体到邻近基态受体(生色团猝灭剂或荧光团)的非辐射能量转移.利用该原理构建的生物传感器具有高灵敏度、高选择性、自动校正的特点,在环境检测领域具有巨大的应用潜力.本文综述了目前RET生物传感器在环境检测领域(包括重金属、阴离子、有机污染物、生物毒素和病原微生物的检测)的研究进展,并针对不同环境污染物分析了RET传感体系的构建特点,最后探讨了基于RET的生物传感器在环境领域应用所面临的挑战,并对其未来发展前景进行了展望.

A^(2)/O工艺中溶解性有机氮的分子转化与生物有效性特征

本研究探究了厌氧/缺氧/好氧(A^(2)/O)工艺沿程溶解性有机氮(DON)浓度分布及其分子转化规律,并运用多种方法表征了各单元污水DON的生物有效性特征.结果表明,DON浓度由进水(5.3±0.3)mg/L沿厌氧池、缺氧池分别下降至(2.0±0.1),(1.8±0.2)mg/L,而有意思的是好氧池中DON浓度反而升高至(1.9±0.1)mg/L,去除率竟为(-5.6±0.6)%.傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR-MS)分析DON分子组成特征显示,各单元活性DON分子(H/C≥1.5)占比为:厌氧池(38%)<缺氧池(41%)<好氧池(42%),表明好氧池出水DON最不稳定,易被受纳水体中藻类微生物摄取利用.同时在各单元产生的DON分子中,以蛋白/氨基糖类化合物为特征的微生物源DON占比沿程上升,由厌氧池24.77%分别上升至缺氧池29.12%、好氧池33.11%,表明微生物源DON分子是导致好氧池出水DON生物有效性升高的原因.进一步地,采用藻类生物测定厌氧池、缺氧池和好氧池沿程DON生物有效性,分别为(33.2±3.0)%、(34.9±7.0)%和(42.1±4.0)%,该结果证实了FT-ICR-MS的测定结论.此外,主成分分析表明,相比于厌氧池和缺氧池,温度对好氧池DON分子组成具有显著影响,且冬季好氧池出水DON生物有效性(49.3%±2%)高于夏季(42.1%±4.0%).因此,冬季好氧池出水DON具有更高的富营养化潜在风险.

低温下PAA/载钴陶粒基反硝化滤池处理含杂环类药物生化尾水研究

本课题组前期构建了载钴陶粒活化过氧乙酸(PAA)体系(PAA浓度为150mg/L),实现了对典型杂环类药物(磺胺甲恶唑(SMX)、磺胺嘧啶(SDZ)、卡马西平(CBZ)和甲氧苄啶(TMP),浓度均为20mg/L)的高效降解.为实现对反硝化滤池功能的原位升级,本研究进一步探索低温下PAA/载钴陶粒基反硝化滤池处理含上述杂环类药物生化尾水的效能.在15℃、进水COD为60mg/L、NO_(3)^(-)-N为20mg/L、四种杂环类药物均为20μg/L、载钴陶粒投加比例为3%、PAA浓度为150μg/L和300μg/L时,滤池取得了较好的总氮和杂环类药物去除及急性毒性削减效果,出水TN达到一级A标准要求,SMX、SDZ、CBZ、TMP的平均降解率分别为67.20%、75.17%、80.90%和70.26%;随着HRT的缩短,出水急性毒性上升,但均属于低毒;反应器浸出钴离子浓度低于1mg/L,符合地表水环境质量标准规定.该滤池中微生物物种分布更加均匀,且关键菌属Paracoccus和Gordonia和napA、narG、nirK基因丰度提高对杂环类药物和TN的去除发挥显著作用.在不考虑反冲洗情况下,本研究PAA/载钴陶粒基反硝化滤池每深度处理5mg/L NO_(3)^(-)-N的运行成本(按1m^(3)计)为0.1567~0.3475元/m^(3),具有较好技术经济性.

EGSB反应器中颗粒污泥床工作状况及污泥性质研究

研究了处理低浓度有机废水的EGSB反应器中颗粒污泥床状况及颗粒污泥的性质 ,结果表明 ,液体表面上升流速 (Vup)是影响EGSB反应器效能的重要参数 ,当进水COD为 6 0 0～ 80 0mg L时 ,较佳的液体表面上升流速 (Vup)为 1 5～ 4 5m h ,在此条件下 ,EGSB反应器COD负荷为2 4 5～ 2 5 7kg (m3·d) ,COD去除率大于 85 % ;同时还发现 ,经过一定时间的运行后 ,反应器中颗粒污泥粒径分布、沉降速度、胞外聚合物 (ECP)等性质都发生了明显变化 ,颗粒污泥的平均粒径由 0 85mm增加到 1 78mm ,平均沉降速度由 41 2m h提高到 83 2m h ,而胞外聚合物 (ECP)的含量则由接种污泥的 32 5mg g增加到 5 7 8mg g。

EGSB-CAAS工艺处理茶多酚废水的工业化研究

应用“EGSB CAAS”工艺处理茶多酚废水的工业化研究表明 ,当进水COD为 36 96 0— 4 3182mg L、SS为 6 5 6 2— 10 90 4mg L时 ,经混凝气浮预处理后 ,采用“EGSB CAAS”工艺进行处理 ,系统COD和SS去除率达 99%以上 ,出水可达标排放 .

UASB-CAAS技术处理酒精废醪的生产性研究

应用“ＵＡＳＢＣＡＡＳ”组合系统处理酒糟废醪液的工程研究表明，进水ＣＯＤ为４４５００～４６７００ｍｇ／Ｌ的酒精废醪液经固液分离后，采用“两级ＵＡＳＢＣＡＡＳ”工艺进行处理，系统ＣＯＤ去除率达９９．６％，出水可达标排放。

生产性UASB反应器快速启动过程研究

本文以生产性UASB(1 5 0 0m3)反应器高温厌氧消化处理酒糟废液的启动过程为研究对象 ,重点考察了接种污泥、启动升温方式、进水方式、进水pH值、COD有机负荷等因素对反应器启动过程的影响。研究结果表明 ,采用中温厌氧污泥作为接种污泥 ,在适宜的控制条件下 ,可使反应器在 35d内成功地启动。

两级厌氧工艺处理酒精废液的工业化研究

研究了工业规模两级上流式厌氧污泥床反应器（３００ｍ３）在不同温度、不同运行方式下对酒精废液的处理效能．结果表明，将一级高温上流式厌氧污泥床与一级中温上流式厌氧污泥床反应器串联，系统出水水质最佳．当进水ＣＯＤ值为２１０００～２５７００ｍｇ／Ｌ，有机负荷７ｋｇ／（ｍ３·ｄ）左右。

一种模块化多电平换流器新型子模块拓扑

设计模块化多电平换流器(MMC)时,调整子模块串联的个数可以实现输出电平数以及电压等级的灵活变化,当MMC直流侧发生短路故障时,半桥子模块不具备阻断直流侧短路故障电流的能力。为此提出了一种具有阻断直流侧故障电流能力的MMC新型子模块拓扑,可实现快速阻断直流侧故障电流的目的。最后在PSCAD/EMTDC下搭建MMC-STATCOM仿真模型进行了验证。仿真结果表明,新型子模块在阻断直流故障电流方面是有效的。

基于改进的钳位双子模块MMC变流器的冗余控制策略

设计了改进的钳位双子模块,并将子模块应用在MMC中,利用模块中已投入运行的半桥子模块为冗余半桥子模块充电。通过PSCAD/EMTDC仿真表明,基于改进的钳位双子模块的MMC在冗余子模块替换故障子模块过程中,动态过程短暂,对换流器的输出电流、电压波形均无明显影响,验证了策略的有效性和可行性。

化工园区工业废水处理新技术及工程应用

水污染是化工园区最突出的环保问题。化工园区自1990年起以中国特色的招商驱动型建设模式为主，发展至今具规模的有1200多家，发达国家上百年产业聚集发展进程中分阶段出现的水环境问题在我国现阶段骤现。由于已建成的化工园区废水处理工程“无序的点源控制、复杂的集中废水水质、缺乏适用的处理技术、

内循环式厌氧反应器启动过程中颗粒污泥的特性

研究了IC反应器的快速启动方法和启动过程中颗粒污泥性质 .结果表明 ,由于反应器成功滞留了大量活性高、沉降性能好的颗粒污泥 ,反应器初次启动可在 2 0d内完成 ,二次启动 1 5d内完成 ,反应器负荷可达 1 2～ 1 5kg·(m3·d) -1,COD去除率 85%以上 ;IC反应器启动结束后 ,其颗粒污泥的性质发生显著变化 ,平均粒径由 0 .88mm增大到 1 .2 5mm ,平均沉降速度由接种污泥的 35 4m·h-1增加到 1 0 5 1 7m·h-1,最大比产甲烷活性 [382 98ml·(g·d) -1]几乎为初期的 4倍 ,产甲烷优势菌由Methanothrix转变为产甲烷球菌和短杆菌 .

UASB和EGSB反应器中厌氧颗粒污泥生物学特性的比较

测定了实验室规模的 2LEGSB和UASB反应器中培养的厌氧颗粒污泥在不同基质中的比产甲烷活性、辅酶F4 2 0 含量和胞外多聚物含量 .结果表明 ,EGSB反应器颗粒污泥在葡萄糖上的比产甲烷活性、利用乙酸的甲烷菌和产氢产乙酸菌的活性和胞外多聚物含量明显高于UASB反应器颗粒污泥 .而UASB反应器颗粒污泥中利用甲酸和氢的甲烷菌的活性以及辅酶F4 2 0 的含量较EGSB反应器颗粒污泥更高 .辅酶F4 2 0 可以指示同种厌氧颗粒污泥的甲烷菌活性 .放置三个月以上的厌氧颗粒污泥 ,产氢产乙酸菌活性几乎丧失 ,利用甲酸和氢的甲烷菌受到的影响相对较小 .图 2表 2参