改性煤气化灰渣吸附重金属离子的研究

以煤气化灰渣为原料,采用酸改性法(HF酸)制备改性煤气化灰渣。通过静态实验研究了改性煤气化灰渣对溶液中Pb^(2+)、Cu^(2+)、Cd^(2+)的吸附特性,测定了溶液pH值、吸附时间、金属离子初始浓度对吸附的影响。结果表明,二级动力学方程很好的描述溶液中重金属离子在改性煤气化灰渣上的吸附过程;吸附等温线符合Langmuir模型,Pb^(2+)、Cu^(2+)、Cd^(2+)的静态饱和吸附量分别为112.07,40.18,31.21 mg/g。

投加气化渣对DMBR处理印染废水效果及污泥性能的影响

通过平行对比实验考察投加气化渣对DMBR(动态膜生物反应器)处理印染废水效果及污泥性能的影响。结果表明,投加气化渣后,污染物(COD、NH3-N、TN、TP、色度)的平均去除率分别增加了6.12%,9.21%,8.14%,2.89%,6.0%,且活性污泥比耗氧速率(SOUR)增大,提高了动态膜生物反应器的处理效能;投加气化渣可降低混合液中EPS含量,增大污泥粒径,减小污泥容积指数(SVI),有效地改善了污泥性能。

磁性粉煤灰的制备及其吸附四环素的性能

采用化学共沉淀法将粉煤灰与铁氧化物复合,制备出具有磁性吸附性能的粉煤灰,并利用扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对磁性粉煤灰进行表征,考察溶液pH值对其吸附性能的影响,探讨四环素在其上的吸附行为.结果表明:与粉煤灰相比,磁性粉煤灰表面孔隙结构更加丰富且负载了磁性物质;当pH值由2升至10时,四环素的吸附量先增大后减小,在pH值为6时吸附效果最好,其吸附量为18.60mg/g;用Langmuir和Freundlich方程对吸附等温线进行拟合,Langmuir方程拟合结果更好,表明磁性粉煤灰对四环素的吸附属于单分子层吸附;准二级动力学方程能更好地模拟磁性粉煤灰对四环素的吸附动力学,其计算得到的吸附量与实测值仅偏差4.11%.

改性粉煤灰去除水中磺胺抗生素吸附条件优化及热力学研究

采用Box-Behnken响应面分析法对改性粉煤灰去除水中磺胺的影响因素(初始pH值、温度、吸附剂用量)进行优化,建立影响因素与磺胺去除率之间的二次多项式预测模型,并进行热力学分析。结果表明,改性粉煤灰吸附磺胺的最佳条件为:初始pH值2.53、温度35.1℃及吸附剂用量1.76 g/L,在此优化条件下,磺胺的去除率可达78.63%,模型预测值为80.26%,实际值与模型预测值仅偏差1.63%;用Langmuir和Freundlich方程对吸附等温线进行拟合,Langmuir方程拟合结果更好,其最大吸附量为4.1 mg/g,表明改性粉煤灰对磺胺的吸附属于单分子层吸附;改性粉煤灰吸附水中磺胺抗生素的热力学状态函数ΔG、ΔH及ΔS分别为-22.38^-23.89 kJ/mol、7.89 kJ/mol和0.105 kJ/(mol·K),即吸附过程是一个自发、吸热的反应,是熵增加的过程。

超声波协同改性煤气化灰渣调理污泥脱水性能研究

以污泥比阻(SRF)和毛细吸水时间(CST)作为污泥脱水性能指标,探讨超声波与改性煤气化灰渣协同作用对污泥脱水性能影响。结果表明,单独超声波调理污泥,超声波功率60 W,超声波作用时间20 s为最佳调理参数;单独改性煤气化灰渣调理污泥,最佳投加量为20%;采用超声波协同改性煤气化灰渣调理污泥的最优参数为:超声波功率60 W,作用时间30 s,改性煤气化灰渣投加量30%。

不同碳源对A/O-动态膜生物反应器膜污染的影响

采用两套平行的A/O-动态膜生物反应器工艺处理市政污水,分别以乙酸钠（反应器A）、蔗糖（反应器B）为碳源,考察运行过程中不同碳源对EPS、溶解性蛋白质/溶解多糖比值、污泥粒径、Zeta电位的影响。结果表明,在运行过程中,反应器A中EPS累积量大于反应器B;A、B反应器中溶解蛋白质/溶解多糖比值分别为0.19~0.40和0.17~0.27,三维荧光图谱表明,A反应器中类蛋白荧光峰强于B反应器;反应器A中污泥粒径〈10μm的微粒所占的比例以及Zeta电位均大于反应器B。以蔗糖为碳源有利于减缓膜污染。

投加PAC延缓HDMBR处理印染废水膜污染研究

将动态膜技术与悬浮填料结合构建复合式动态膜生物反应器(HDMBR),采用HDMBR工艺处理印染废水,研究投加粉末活性炭(PAC)前后对印染废水的污泥混合液特性、胞外聚合物分布及其膜污染的影响。投加和未投加PAC反应器分别标为反应器A和B。实验结果表明:反应器A混合液的EPS增加量、LB-EPS积累量、粒径<10μm的微粒所占比例、膜通量与Zeta电位降低幅度均小于反应器B,投加PAC改善了污泥混合液的性质,有效地减缓膜污染。由膜表面滤饼的三维荧光光谱(EEM)与红外光谱(FTIR)解析,膜表面主要污染物是蛋白质和多糖。PAC的吸附性能及其在滤饼层"骨架"功能,可减少膜表面污泥滤饼层的形成和沉积,有利于延缓膜污染。

改性煤气化灰渣调理污泥脱水性能研究

采用改性煤气化灰渣对污泥进行调理,通过测定污泥比阻(SRF)、毛细吸水时间(CST)、污泥上清液中胞外聚合物(EPS)含量、Zeta电位,同时结合污泥粒径分析,研究了不同煤气化灰渣投加量对污泥脱水性能影响。结果表明:在改性煤气化灰渣投加量为污泥干重的20%时,污泥脱水性能达到最好,SRF、CST分别为5.11×1011 m/kg、51.2 s;随投加量增加,污泥上清液中EPS含量减少,Zeta电位减小,调理后污泥粒径中d10增大,而d50、d90减小。改性煤气化灰渣调理脱水性能的机理可能是通过构建透水骨架、吸附架桥及静电中作用共同实现的。该研究可为改性煤气化灰渣的工业应用提供一定的理论依据。

悬浮填料延缓DMBR膜污染的研究

采用两组平行动态膜生物反应器(DMBR)处理模拟生活污水,对比研究投加悬浮填料对DMBR中污泥混合液特性、胞外聚合物(EPS)及膜污染的影响。投加和未投加悬浮填料的反应器分别记为反应器A、B。实验结果表明:运行期间,反应器A混合液中污泥浓度、Zeta电位降低与粘度增加程度、膜通量衰减及膜阻力增大速度均小于反应器B,且Zeta电位与蛋白质含量呈强负向相关、而粘度与多糖含量呈强正向相关。由反应器A、B膜基材的扫描电镜可直观地看出,未投加悬浮填料的膜表面沉积大量的污染物,致使膜孔堵塞;而投加悬浮填料的膜表面污染物较少,抗污染性能明显有所改善。在DMBR中投加悬浮填料有利于延缓膜污染。

改性粉煤灰协同PAC深度处理二级出水影响因素的研究

采用改性粉煤灰协同PAC组合工艺对污水处理厂二级出水进行深度处理,基于改性粉煤灰投加量、与PAC投加方式及沉淀时间进行静态实验。结果表明,改性粉煤灰协同PAC深度处理二级出水效果明显,与未投加改性粉煤灰比较,PAC投加量60 mg/L,改性粉煤灰投加量60 mg/L,改性粉煤灰与PAC同时投加,COD、TOC、NH_4^+-N去除率分别从22.5%,38.1%,4.9%提升至45%,43.6%,12.2%,且沉淀时间缩短40%以上;三维荧光光谱表明,改性粉煤灰的加入可协同增强PAC对可溶性有机物的吸附作用。

投加PAC对HDMBR处理印染废水效果的影响

将动态膜技术与悬浮填料相结合构建HDMBR(复合式动态膜生物反应器),采用HDMBR工艺处理印染废水,比较了投加粉末活性炭(PAC)对印染废水处理效能的影响。结果表明,投加PAC的反应器复合式动态膜性能、对污染物去除效果更好。系统稳定运行时,投加和未投加PAC反应器分别标为反应器A和B。A反应器对COD、UV_(254)、色度和浊度的去除率分别为96.20%,88.92%,92.12%,94.81%,分别比B反应器高2.16%,4.66%,5.65%,3.04%。三维荧光光谱解析表明印染废水经HDMBR处理,废水中溶解性有机物(DOM)的荧光峰强度沿程逐渐减弱,投加PAC可强化对DOM的去除。

复合式动态膜生物反应器处理印染废水效能及膜污染控制

分别采用动态膜生物反应器(DMBR)与复合式动态膜生物反应器(HDMBR)处理印染废水,研究投加悬浮填料前后对污染物去除和膜污染控制影响。投加和未投加悬浮填料的反应器分别标为反应器A和B。结果表明,A反应器对色度、浊度、NH+4-N、TN、TP、COD、UV254平均去除率依次为86.39%、96.00%、90.13%、85.84%、89.63%、95.75%和88.24%,分别比B反应器提高了6.15%、2.24%、8.33%、5.99%、5.56%、1.79%和6.39%。对两反应器污泥混合液进行变性梯度凝胶电泳分离可知,水解酸化池与好氧池内既有相同的微生物种属,也有其特有的种属,而A反应器中各微生物优势地位均比B反应器明显。A反应器中混合液的EPS浓度增加量、LB-EPS积累量、污泥粒径小于10μm所占比例、膜通量降低幅度均小于B反应器,LB-EPS积累量是影响污泥混合液中Zeta电位、污泥粘度变化的主要原因。膜表面滤饼层的红外图谱与三维荧光图谱解析,验证了蛋白质和多糖是膜表面污染物的主要成分。A反应器中悬浮填料为微生物提供载体,增强了微生物降解能力,能提高对污染物的去除率,同时也延缓了膜污染。

PAM对DMBR污泥混合液特性的影响

采用A(未投加PAM)、B(投加PAM)两套平行的A/O—DMBR反应器处理城市生活污水,考察PAM对反应器内污泥混合液特性及膜污染的影响,并建立滤饼层阻力模型,进行模型计算值与实测值的比较分析。结果表明,A反应器在运行第14天时达到最大污泥粒径131.58μm,B反应器则在运行第12天时就达到最大污泥粒径159.09μm,B反应器中的污泥平均粒径始终大于A反应器;B反应器的混合液粘度及好氧池中EPS含量增大的幅度均比A反应器小;PAM对膜通量减小、膜阻力增大有延缓作用;滤饼层阻力模型计算结果显示,PAM可延长A/O—DMBR膜运行周期,在反应器运行前期50 h内,ΔP的模型计算值低于实测值但基本吻合。