纳米催化剂催化臭氧化应用进展

综述了类均相纳米催化剂在催化臭氧化中的应用现状,探讨了催化臭氧化的技术机理。生产中存在诸多类型的催化剂,纳米催化剂因其比表面积大、活性位点多、催化效率高得到了广泛关注和应用。从金属、金属氧化物纳米催化剂、钙钛矿纳米催化剂、碳基纳米催化剂不同材料角度进行归纳,对关于纳米催化剂应用于催化臭氧化中的处理效果予以介绍。指出了纳米催化剂的主要缺点和相应对策,并对未来发展方向进行了展望。以期为纳米催化剂催化臭氧化在实际工程的应用提供参考。

硫基、铁基及硫-铁基自养反硝化技术研究进展

自养反硝化技术具有无需外加碳源、污泥产量低以及成本低等优势,是双碳背景下具有前景的低C/N废水的深度脱氮处理技术之一,而无机电子供体的选择是该技术能否广泛实际应用的关键。根据反硝化原理,硫基自养反硝化易产酸并会产生硫酸盐,铁基反硝化耗酸且会有亚硝酸盐积累,而硫-铁基耦合自养反硝化可以结合两者的特点,维持反应pH稳定,减少二次污染。基于以上分析了硫基、铁基以及硫-铁基作为电子供体的自养反硝化基本作用原理及特性,并阐述了基于各电子供体进行反硝化时的优势菌属,以期为硫基、铁基及硫-铁基耦合自养反硝化技术在提高脱氮效率并减少二次污染方面的研究提供参考。

硫自养反硝化深度处理城镇污水研究进展

系统介绍了硫自养反硝化的反应原理,包括微生物群落特性以及以nosZ、nirS、nirK为主的反硝化功能基因,详细阐述了强化硫自养反硝化技术的微生物常规填料的利用情况及新型填料的制备,并归纳了硫自养反硝化技术处理城镇污水的应用现状。未来研究可利用微生物生长特性进一步优化反应条件,强化硫自养反硝化脱氮效率,并开展新型生物填料的研发工作,为硫自养反硝化实际应用提供借鉴和参考。

无机硫自养反硝化处理污废水工程应用进展

系统阐述了以无机硫为电子供体的硫自养反硝化系统中微生物特性,分析了不同反应器中硫自养反硝化微生物的优势菌属、无机硫源氧化还原过程中涉及的功能酶,介绍了加快硫自养反硝化启动的方法,如减少S~0颗粒的粒径、外加磁场、添加硫代谢中间产物或牛血清蛋白等,重点归纳了近年来硫自养反硝化国内外的实际工程应用的情况,并展望了硫自养反硝化技术未来的发展方向,旨在为硫自养反硝化体系发展提供借鉴和参考。

固相萃取-高效液相色谱法测定水中氢氯噻嗪

为准确测定水体中的痕量氢氯噻嗪含量,建立了固相萃取(SPE)-高效液相色谱法(HPLC)联用的测定方法。首先,将采集的水样(1000 mL)进行过滤并调节pH值后,通过活化后的HLB固相萃取柱进行净化;然后,用10 mL纯甲醇进行洗脱提取,氮吹至近干,用1 mL甲醇定容;最后,采用HPLC检测所得溶液。检测条件:色谱柱为ZORBAX Eclipse Plus C_(18)(4.6 mm×250 mm,5μm),流动相为甲醇∶水(二者体积比为70∶30),流速为1 mL/min,等度洗脱,检测波长为270 nm,采用外标法定量。结果表明:氢氯噻嗪质量浓度为0.1~50.0μg/L时,待测物的质量浓度和色谱峰面积成正比例线性关系,线性方程为A=221.49c+3915,R^(2)=0.9997;供试品在24 h内放置稳定,平均回收率为99.90%(RSD值为1.8%,n=5),精密度为1.1%。所建立的方法操作简便,具有较高的精密度,检出浓度低,采用的流动相配制简单,对环境污染小,可用于水环境中痕量氢氯噻嗪的检测、分析及风险评估。

Cu-Co/γ-Al_(2)O_(3)催化臭氧氧化深度处理维生素废水研究

为解决维生素C废水经二级生化处理后仍不能达到排放标准的问题,以γ-氧化铝为载体,采用化学浸渍法工艺制备出一种高效稳定的Cu-Co/γ-Al_(2)O_(3)催化剂,构成臭氧催化氧化体系。采用XRD、BET、SEM对催化剂进行表征,并探究不同条件下对维生素C废水深度处理效果的影响。结果表明,在反应初始溶液pH=9、臭氧浓度20 mg/L、臭氧流量1 L/min、催化剂投加量为16 g/L、过氧化氢投加量6 mL/L、在反应时间持续90 min的条件下,COD去除率、UV 254去除率、TOC去除率分别达到83.25%,92.14%,79.39%。EPR测试表明臭氧催化氧化体系遵从羟基自由基作用机理,Cu-Co/γ-Al_(2)O_(3)催化剂重复使用10次后,COD去除率、UV 254去除率、TOC去除率仍达到76.37%,86.15%和74.29%,且负载金属离子浸出维持在较低水平,表明该催化剂是一种优异稳定的非均相臭氧催化剂。

秸秆高值利用合成中链脂肪酸研究进展

秸秆是我国主要农业废弃物之一,经资源化处理可生产沼气、有机肥、饲料等,但产品附加值不高。近年来,一种基于碳链延长(chain elongation,CE)的厌氧发酵技术可生产中链脂肪酸(medium-chain fatty acids,MCFAs),显著提高了产品附加值,为秸秆综合利用提供了新思路。秸秆通过生物和热化学转化途径为CE合成MCFAs提供适宜底物,通过工艺调控实现MCFAs定向生产,目前基于生物和热化学转化过程发酵液中的己酸含量约10和2 g·L-1·d-1,同步提取可达到57.4 g·L-1·d-1。以秸秆高效转化合成MCFAs为视角,分析了其典型转化路径及功能微生物代谢特征,总结了电子供体和电子受体调控特性、影响CE效率的重要因素和强化手段,归纳了可行性应用工艺,并对应用及提高秸秆转化产品附加值提出建议,为实现秸秆高值利用提供技术支撑。

铁铜双金属复合类Fenton催化剂的制备及用于处理阿莫西林模拟废水研究

针对粉末状类Fenton催化剂难以回收再利用的难题,采用煅烧法制备球形铁铜双金属复合催化剂,优化了催化剂制备条件(成分配比、煅烧条件和氮气流量),表征了催化剂的表面形态,考查了阿莫西林降解动力学,探讨了催化剂催化机理,并利用以该催化剂为核心的类Fenton催化体系处理阿莫西林模拟废水。反应在最优条件下阿莫西林去除率可达到99.9%。

菌渣生物炭负载四氧化三铁催化降解罗丹明B

考虑到催化剂载体的高成本,寻求廉价的载体制备方案合成催化剂具有重要意义。通过热解青霉素菌渣制备多孔生物炭载体,以共沉淀法负载四氧化三铁,合成催化剂Fe_(3)O_(4)@PRBC。通过SEM、XRD、FT-IR和孔隙结构分析对催化剂进行表征,并以罗丹明B(Rh B)为目标降解污染物,考察了不同体系、催化剂用量、双氧水用量、溶液pH和RhB浓度对处理效果的影响。结果显示,四氧化三铁成功负载于生物炭上,Fe_(3)O_(4)@PRBC表面呈粗糙多孔状,比表面积达到1210.54 m^(2)/g。其中H_(2)O_(2)/Fe_(3)O_(4)@PRBC体系表现出突出的催化性能,当Fe_(3)O_(4)@PRBC用量为0.8 g/L、双氧水用量为30 mmol/L时、在pH=3~11时,Rh B的降解率均超过90%。催化循环4次,降解率仍能达到90%。自由基淬灭实验显示,催化降解Rh B的主要活性物质为·OH和·O_(2)^(-)。对实际印染废水进行类芬顿降解实验,COD去除率高于80%,色度去除率达到100%。

牛粪与秸秆干式厌氧共发酵性能与流变特性研究

为了研究牛粪(CM)与玉米秸秆(CS)连续干式共发酵的性能与物料流变特性,在卧式不锈钢横推流式反应器中,将CM与CS分别按照2∶1,1∶1,1∶2的总固体(TS)质量比混合,在进料TS含量分别为20%,25%和30%的条件下进行厌氧共发酵试验。试验结果表明:CM与CS干式共发酵的最佳进料TS含量为25%,最佳CM和CS配比为1∶2,容积CH4产量最高为1.63 L/(L·d),发酵后期稳定在1.46~1.61 L/(L·d);随着进料TS含量的增加,进料表现出更高的剪切应力,在进料TS含量为25%的条件下,发酵物料的黏度达到30 Pa·s左右,但未观察到明显的抑制作用;当进料TS含量升高至30%时,发酵物料的黏度达到35 Pa·s左右,共发酵效率下降,物料的高黏度可能是导致CM与CS混合共发酵效率下降的原因;发酵物料的黏度随着CM占比的增加而增大,CM对物料流动的不利程度高于CS。

响应曲面法优化菌渣活性炭吸附水中亚甲基蓝

染色废水对环境具有巨大危害。利用青霉素菌渣为原料制备氮掺杂活性炭,研究其对水中亚甲基蓝的吸附机理,并用响应曲面法优化活性炭对水中亚甲基蓝的吸附机理。研究结果表明,所制备的活性炭孔隙结构发达,比表面积达到了1640.39 m^(2)/g,活性炭表面含羟基等官能团。亚甲基蓝吸附过程符合伪二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。建立的响应面模型合理可靠,最佳吸附条件为吸附时间138 min、吸附温度30℃、pH为8。在此条件下,活性炭对亚甲基蓝的吸附量达到了332.90 mg/g,与模型理论预测值335.76 mg/g基本吻合。

盐度对序批式生物膜反应器性能及微生物活性影响

为探究盐度对序批式生物膜反应器(SBBR)处理废水的影响,采用3种填料(白呼吸环、生物绳型填料、聚氨酯海绵悬浮球)对SBBR进行挂膜,且投加已筛选出的2种耐盐菌:宜兴曼格洛杆菌(Mangrovibacter yixingensis)和索氏菌属砷酸索氏菌(Thauera selenatis),分别在盐度0.5%、1%、2%、3%、4%、5%条件下考察其对COD、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N和NO_(2)^(-)-N的降解效果以及对生物膜主要特性(SOUR、SAOR、SNOR、SNRR和EPS)的影响。结果表明,在盐度0.5%~3%范围内SBBR对COD降解率约90%,NH_(4)^(+)-N去除率约80%;盐度对菌群的抑制作用为亚硝酸盐氧化菌>氨氧化菌>硝酸盐还原菌;3种反应器中LB-EPS、TB-EPS中的PN和PS都随盐度的增加而增加,PN/PS随盐度的增加而降低,PS受盐度的影响更为明显;白呼吸环比生物绳型填料和聚氨酯海绵悬浮球具有更强的抗冲击能力,受盐度变化的影响较小,微生物种群更丰富;随着盐度的提高,3种填料的微生物优势种群有明显差异,经过耐盐菌的投加与驯化,Mangrovibacter成为优势菌属。

SrTiO_(3)及其复合材料的制备与性能改进研究进展

具有众多优良性能的SrTiO_(3)已经受到人们的广泛关注。钛酸锶光催化剂能够在光子的激发下生成强氧化性的羟基自由基和超氧离子自由基等,进而有效地降解废水中有机物。然而,SrTiO_(3)作为光催化剂,具有对可见光利用率小、难回收等问题。针对此问题,分析了相关文献中关于制备和改善SrTiO_(3)性能的方法,总结了复合高吸附性材料、复合半导体、掺杂元素、改善结构、建立特定制备方法和复合可回收材料对SrTiO_(3)光催化剂的性能影响和改性方法,并对今后的研究发展方向提出展望。

厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)处理生活污水试验研究

采用厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器在常温下处理小区生活污水,接种颗粒污泥。试验结果表明：当进水COD 411-560 mg/L,反应器容积负荷可达到3 kg COD/（m3.d）,水力停留时间4 h,上升流速8 m/h,COD去除率可达到85%以上,出水COD为67-88 mg/L。并对EGSB反应器的结构及运行控制参数进行了优化,使其适宜于在常温下处理生活污水及其他低浓度有机废水。

铁炭内电解预处理阿维菌素废水

采用铁炭内电解预处理阿维菌素废水,当原水pH为3.7、COD为31600mg/L、AVM含量为204μg/L时,最佳工艺条件为铁炭比1∶1、停留时间30min、混凝pH8～9时,废水COD和AVM的去除率分别达到19.5%和68.5%,为后续生化处理创造了有利条件。

铁炭内电解-厌氧-好氧工艺处理阿维菌素废水的试验研究

血清瓶毒性试验表明 ,AVM对厌氧消化产生强烈的抑制作用。AVM废水经铁炭内电解预处理后 ,COD和AVM的去除率分别达到 19.5 %和 6 8.5 % ,可大大降低废水的毒性。预处理出水再经UASB +生物接触氧化反应器进一步处理 ,当生化系统进水COD为 6 0 0 0— 6 5 0 0mg/L时 ,出水COD为 2 5 0— 2 80mg/L ,总COD去除率达到 95 .6 % 。

SPE-UFLC-MS/MS法测定制药废水中四环素类抗生素

文章建立了利用固相萃取-超快速液相色谱-串联质谱（SPE-UFLC-MS/MS）测定制药废水中四环素类抗生素（土霉素、四环素和金霉素）残留的方法。水样经（30%硫酸锌＋20%亚铁氰化钾）溶液作为沉淀剂沉淀蛋白质后,上清液采用Oasis HLB固相萃取柱富集和净化,以（0.1%甲酸溶液＋乙腈）为流动相进行梯度洗脱,经Agilent ZORBAX SB C18柱分离后,在串联质谱ES（I＋）模式下进行MRM检测。该方法四环素类抗生素检出限（S/N=3时）0.02μg/L,3种目标物在0.010~1.0 mg/L范围内线性关系良好,线性相关系数在0.998 2~0.999 8之间。在0.20、0.40和0.60μg/L添加水平,各组分的回收率在80.8%~97.2%之间,相对标准偏差在5.31%~9.92%之间。该方法可满足制药废水中四环素类抗生素残留检测的要求。

发光细菌法测定水质急性毒性研究进展

发光细菌法具有简单、有效、快速、重现性好、成本低等特点,已成为水质急性毒性快速检测的首选方法。介绍了发光细菌法的检测原理、常用发光细菌类型及其检测技术的研究进展,综述了发光细菌法在工业废水、城市污水、饮用水、地表水的水质急性毒性检测研究现状,及其在水质污染突发事件的快速应急监测中的应用。分析表明,充分利用发光细菌的自身优势开发出便捷、快速、稳定的水质急性毒性在线检测方法和设备,对水体水质进行在线监测将是发光细菌法的一个研究重点。

高效液相色谱法测定废水中阿维菌素的含量

建立了一种采用高效液相色谱法（HPLC）检测废水中阿维菌素含量的方法。以二氯甲烷作萃取剂萃取废水中的阿维菌素，以甲醇＋H2O（88＋12）为流动相、Spherisorb C18柱高效液相色谱分离、紫外检测器在波长为245nm时测定。阿维菌素标准曲线的线性回归系数r=0．9948，线性范围为0．025～0．100mg／ml；水样相对标准偏差小于10．6％，加标回收率为75．8％～87．6％。

ClO_2催化氧化处理土霉素废水处理站二级出水

以土霉素废水处理站二级出水为研究对象,二氧化氯(ClO2)为氧化剂,以自制活性炭负载铜氧化物(CuOx-AC)催化剂进行ClO2催化氧化试验研究。试验结果表明,ClO2催化氧化最佳反应条件为初始反应pH值为7.0、ClO2投加量为0.24g/L(折纯,质量浓度)、催化剂投加量为50g/L(质量浓度)和反应时间为30min。在此条件下,废水COD的质量浓度由472.7～523.4mg/L降至301.2～340.1mg/L,COD去除率在35%左右,但废水B/C值由0.04～0.07提高至0.21～0.24,可生化性显著提高,为进一步采取生化处理工艺实现废水达标排放奠定了基础。