光电产业园区污水处理厂工艺研究

通过在实验室构建小试实验装置,以实际废水为处理对象,验证了水解酸化+A^(2)/O+化学混凝工艺作为某光电产业园区污水处理厂主体工艺的可行性,并提出了污水处理工艺中的关键参数的建议值,研究表明:采用完全混合型水解酸化工艺,可去除废水中部分COD且提高出水的BOD_(5)/COD值,提高废水的可生化性,当HRT达8 h时,出水的可生化性最高,达到0.29,再进一步延长水解时间出水COD虽然可进一步降低,但BOD_(5)/COD变小,为了使后续工艺能有更多可生物利用的碳源,建议工程设计中水解酸化工艺的HRT采用8 h;水解酸化的出水再经A^(2)/O处理,在外加碳源的条件下,A^(2)/O总HRT不低于18 h、好氧区HRT不低于12 h,出水中的COD、BOD_(5)、氨氮、TN均可降低到排放标准以下;单纯的生物处理工艺不能使TP达标,采用PAC作为化学除磷药剂,当铝:磷摩尔比为2时,出水TP=0.22 mg/L,可达排放标准,建议工程设计中铝:磷摩尔比采用2~2.5。采用水解酸化+A^(2)/O+化学混凝工艺作为主体工艺可实现废水的达标排放。

化工实验室废水一体化悬浮过滤装置的设计及性能优化

针对高校本科化工实验室废水处理,研究并设计了一套一体化悬浮过滤装置,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)的方法对其进行数学建模及流场分析,优化装置内部结构。通过对实际实验室废水的处理分析,进一步优化了该装置的参数。实验结果表明:在滤速0.5 m^(3)/h、滤层厚度60 cm条件下,一体化悬浮过滤装置对化工实验室实际废水SS和COD去除率分别为34.8%~81.0%和22.3%~63.1%。该装置对于进水的污染物波动有较好的耐冲击负荷能力,是一种绿色、经济的化工实验室废水预处理方法,具有较好的实际应用价值。

辐流式二沉池的流场仿真及评价指标的构建

为了定量分析周进周出辐流式二沉池的内部流场结构、优化污泥絮体沉淀的水力条件,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)的方法对其进行数学建模及流场分析,创新提出了相应评价指标,包括:配水均匀性、流程池径比及沉淀时间比率。研究结果表明:利用流体体积(VOF)模型及k-ωSST湍流模型搭建的CFD模型适用于评估周进周出辐流式二沉池进水廊道配水均匀性;利用单相流模型及k-ωSST湍流模型搭建的CFD模型适用于评估池内流程池径比及沉淀时间比率;综合使用CFD模拟分析与经验公式设计优化配置导流装置调控流场,其配水均匀性、流程池径比及沉淀时间比率分别提升了20.0%,35.4%和39.0%。

锰矿尾渣污染土壤商陆根际和非根际土壤酶活性

对湘潭锰矿尾渣库地区商陆根际和非根际土壤酶的活性特征进行了研究,结果表明,商陆根际土壤各种酶的活性显著大于非根际土壤。商陆根际环境对土壤酶活性的影响表现为:蔗糖酶>脲酶>脱氢酶>酸性磷酸酶>过氧化氢酶,根际效应值(R/S)分别为:1.622、1.598、1.586、1.485和1.328。除过氧化氢酶活性外,土壤各种酶活性与重金属复合污染程度显著负相关,表现出重金属复合污染对土壤酶活性的抑制效应。商陆可有效改善土壤环境,提高土壤各种酶的活性,是锰污染土壤植物修复的理想植物。

磷酸铵镁法去除餐厨垃圾废水中氨氮的研究

采用磷酸铵镁（MAP）法去除餐厨垃圾废水中的高浓度氨氮,通过单因素试验对影响氨氮去除率的关键因素进行了研究.结果表明：当[Mg2＋]/[NH4＋]/[PO43-]摩尔比为1.2∶1.0∶0.9、初始pH 10、反应时间30 min、反应温度20～30℃时,氨氮的去除率可达76％,废水中剩余磷酸盐浓度小于55 mg/L,同时还能去除部分COD.

电镀含铬废水零排放工程应用

采用化学还原沉淀＋超滤＋反渗透工艺对某活塞环厂电镀含铬废水进行处理,反渗透产水回用,浓缩液经过三效蒸发器蒸发,实现电镀废水零排放.在pH=2～3的条件下,采用NaHSO3作为还原剂将Cr（Ⅵ）还原为Cr（Ⅲ）,通过调节pH至8将Cr（Ⅲ）转化为沉淀去除,经沉淀处理后的清水进入膜系统处理,反渗透系统总回收率为70％.整套系统运行稳定,回用水水质优于自来水.

接种嗜热菌对剩余污泥的溶解效果研究

研究了在65℃、微曝气条件下接种嗜热菌对剩余污泥溶解和污泥中各种营养成分变化的影响。将嗜热脂肪芽孢杆菌AT07-1的培养液接种到2种不同浓度(TSS分别为14、21 g/L)的剩余污泥中,并与不接种的进行对比。结果表明,接种嗜热菌AT07-1能够促进污泥中悬浮固体的溶解,2 d时TSS的溶解率分别为38.58%、31.98%,比不接种的分别提高了14.23%、10.14%,挥发性悬浮固体(VSS)的溶解率分别为53.83%、46.64%,比不接种的分别提高了21.99%、18.64%;微曝气条件下溶解性COD(SCOD)和挥发性脂肪酸(VFA)得到累积,SCOD的最大累积量分别为5 459、7 838 mg/L,VFA的分别为4 285、5 578 mg/L,这有利于厌氧消化产气;污泥溶解产生的蛋白质被蛋白酶快速水解,蛋白质浓度先升高后降低;总糖浓度总体呈现先升高后降低的趋势;pH则是先升高后略微降低。

混凝沉淀工艺处理餐厨废水的研究

通过单因素试验考察了聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝铁(PAFC)对餐厨废水生化处理出水中COD、TP的去除效果,并确定了絮凝沉淀最佳工艺条件:最优絮凝剂为PFS,最佳投加量为450 mg/L,絮凝反应时间为30 min,PAM投加量为0.6 mg/L,PAM投加时间为距离PFS投加后至少1 min。在最佳工艺条件下,COD、TP平均去除率可分别达36%、83%,此时絮体体积比为13%。

Fenton氧化法深度处理餐厨废水

采用Fenton氧化法深度处理餐厨废水,通过正交试验和单因素试验研究了Fenton氧化处理的最佳反应条件,并通过酸碱滴定试验探讨验证了最佳初始pH为5的原因。结果表明,Fenton氧化法深度处理餐厨废水的最佳工艺条件为:H2O2投加量100mg/L、Fe^(2+)投加量300mg/L、初始pH5、反应时间60min,COD去除率可达70.4%,出水水质可达到GB8978—1996污水综合排放标准一级标准。同时,pH为5时废水中碱度基本消耗殆尽,Fenton反应过程中,由于产生了H^+,pH由5迅速降至3左右。

脉冲三维电催化法深度处理餐厨废水的研究

为了采用脉冲三维电催化法深度处理餐厨废水,通过试验研究其最佳供电参数,根据充放电方程计算理论最佳占空比及频率,并与试验结果进行对比分析。研究结果表明,最佳电源参数为:占空比50%、频率200 Hz,反应时间30 min,出水水质可达《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级标准,达标能耗为4.0 kWh·t^(-1)(0.022 kWh·g^(-1) COD)。

餐厨垃圾消化废水处理过程中氮的迁移转化规律

采用厌氧/好氧(A/O)—Fenton—曝气生物滤池(BAF)组合工艺处理高浓度餐厨垃圾消化废水,分析了各个工艺段中TN、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N和溶解性有机氮(DON)的降解转化过程,并研究了工艺沿程DON的分子质量、氨基酸及荧光光谱变化规律。结果表明,微生物会同时利用无机氮和有机氮进行新陈代谢,在A/O单元碳源充足的情况下利用碳源将无机氮转化成自身所需的营养物质,降低水中的无机氮浓度;在BAF单元碳源不足的情况下,微生物对无机氮的转化率降低,但不影响对有机氮的转化,有机氮的转化与微生物浓度有关,而与溶解氧(DO)和碳源关系不大。荧光光谱及分子质量分析表明,经Fenton处理后,大分子的含氮有机物会转化成小分子物质,从而在后续BAF单元中得以去除。组合工艺出水中的NO_(3)^(-)-N和DON分别占出水TN的92.5%和6%。微生物代谢产物会增加大分子有机物在出水DON中的占比。废水中的氨基酸浓度随工艺沿程有显著变化,这与生物处理工艺中微生物代谢活动有关。

一体化厌氧-变级数缺氧/好氧循环流污水处理装置中试研究

针对现有村镇污水处理技术与装备的不足,开发出适用于村镇污水处理的新型一体化厌氧-变级数缺氧/好氧循环流(A-(AO)_n)同步脱氮除磷、沉淀分离技术与装备,以长沙某污水提升泵站沉砂池的出水作为处理对象开展中试实验。对好氧区不同溶解氧、填料填充比和分区进水条件下装置污水处理效能的变化进行研究,结果表明:当好氧区溶解氧控制在1.5~2.0 mg/L,好氧区填料填充比为30%时,装置的脱氮除磷效果最佳。在不外加碳源且不投加化学除磷药剂的条件下,出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。高通量测序结果显示,好氧区投加悬浮球填料后,系统中微生物总量和多样性明显提高,为系统中发生同步硝化反硝化(SND)现象创造了条件。