电解预处理-UASB-CASS工艺处理糠醛废水

对电解预处理-UASB-CASS工艺处理糠醛废水进行了研究,通过试验确定了电解预处理阶段主要影响因素为电流强度大小和电解时间,极板间距对COD去除率影响不大;电解预处理最佳工艺参数为:电流强度0.3 A,电解时间4 h,极板间距30 mm。在此条件下COD去除率为20.6%,废水可生化性提高了38.1%。加上后续的UASB-CASS工艺,出水COD浓度<150 mg/L,满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级排放标准。

Fe(Ⅱ)/铁氧化物表面结合铁系统还原有机污染物的研究进展

在土壤和沉积物的自然厌氧环境中,铁氧化物可被铁还原菌等微生物异化还原产生Fe(Ⅱ),形成的Fe(Ⅱ)铁/氧化物表面结合铁系统具有还原活性,可使有机污染物还原转化。综述了含卤和含硝基有机污染物的非生物还原转化过程和表面结合铁系统与有机污染物之间的界面反应机理,进而揭示了污染物在环境中的赋存状态和迁移转化规律;重点分析了影响该还原过程的因素,如铁氧化物类型、pH值、Fe(Ⅱ)与铁氧化物接触时间,以及过渡金属、腐殖酸等竞争因子对反应过程的影响。强化自然界中天然的Fe(Ⅱ)铁/氧化物表面结合铁系统在有机污染治理中的作用,在受污染环境修复领域具有广阔的应用前景。

利用钢厂废物制备复合型无机高分子絮凝剂PAFC的研究

利用钢厂废物高炉瓦斯灰制备复合型无机高分子絮凝剂聚合氯化铝铁(PAFC),考察了最佳溶出条件和水解聚合条件通过控制水解聚合温度、加碱量和水解聚合反应时间,探索出了较好的水解聚合条件,即反应温度100℃左右,反应时间3h,灰酸比1∶3制备的复合型无机高分子絮凝剂PAFC稳定性好,对高岭土废水的浊度去除率为9936%

腐殖酸还原Fe(Ⅲ)的影响因素研究

研究了腐殖酸还原溶解性Fe(Ⅲ)反应的影响因素,以及腐殖酸对赤铁矿、磁铁矿、针铁矿和钢渣4种含Fe(Ⅲ)矿物的还原作用,探讨了腐殖酸还原溶解性Fe(Ⅲ)的反应机制。结果表明,腐殖酸还原溶解性Fe(Ⅲ)的反应符合零级动力学方程。增加腐殖酸或溶解性Fe(Ⅲ)浓度、降低pH或使用可见光照射均能促进反应进行。腐殖酸能直接还原含Fe(Ⅲ)矿物生成溶解性Fe(Ⅱ),对不同含Fe(Ⅲ)矿物的还原效果依次为针铁矿>赤铁矿>磁铁矿>钢渣。红外光谱分析表明,腐殖酸含有的还原性官能团酚羟基和羧基与溶解性Fe(Ⅲ)络合在一起形成稳定的螯合结构,传递电子给溶解性Fe(Ⅲ),溶解性Fe(Ⅲ)得到电子,生成溶解性Fe(Ⅱ)。

腐殖酸表征方法研究进展

腐殖酸是自然界中结构组成复杂的大分子天然有机物质,具有较强的络合、螯合、吸附和氧化还原能力,研究腐殖酸的物理化学性质与环境行为具有重要的意义。由于腐殖酸分子组成的不确定性,一些实验方法,如可见光吸收法、紫外吸收法、红外光谱法、核磁共振法、体积排阻色谱、在线裂解分析等已应用于实验研究中腐殖酸的表征。文章综述了上述表征方法在腐殖酸结构与性能研究中的应用,讨论分析了不同方法存在的优缺点。优化或寻求更为准确可靠的腐殖酸表征方法,将有助于对腐殖酸的深入研究。

电催化氧化法预处理糠醛废水的研究

糠醛废水属高浓度有机废水,可生化性差。本文采用电催化氧化法预处理糠醛废水,通过电解过程中生成的羟基自由基的强氧化作用以及电解过程中生成的Fe(OH)3的絮凝作用来降解糠醛废水中的有机物,并通过正交试验法确定了该工艺最佳运行参数:电流强度为0.3A、电解时间为4h、极板间距为30mm。结果表明,在此工况下COD去除率为21%,B/C值升高了39.4%,糠醛废水的可生化性显著提高,为后续生化处理创造了良好的条件。

曝气生物滤池在啤酒废水处理中的应用

介绍了颗粒填料曝气生物滤池应用于啤酒废水的研究 .我们得到了在停留时间 8h、气水比为 6∶1时 ,CODcr(污物 )去除率达到 91% ;在气水比为 6∶1时 ,停留时间为 4h ,氨氮去除率达到 97.2 % .

电解预处理糠醛废水

采用铁板做电极,对糠醛废水进行了电解预处理.通过电解过程中由Fenton反应生成的羟基自由基的强氧化作用以及电解过程中生成的Fe(OH)3的絮凝作用来降解糠醛废水中的有机物.试验结果表明:经过电解预处理后,CODCr去除率为21.1%,BOD5/CODCr值升高了39.4%,为后续生化处理创造了良好的条件.

制药废水处理工艺的改造

某制药厂由于新上生产项目,使综合废水中有机污染物和硫酸盐浓度大幅升高,所以必须对原处理工艺进行改造。改造工艺主要采用UASB反应器、SBR反应器及深层曝气池,其中UASB反应器采用两相(产酸及硫酸盐还原相、产甲烷相)厌氧技术以减少硫酸盐对厌氧过程的影响。经改造后,出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)的一级标准。

电化学法去除水中酸性嫩黄2G的研究

对电化学法去除水中酸性嫩黄2G进行了试验研究,初步探讨了其去除机理,并对影响去除效果的各种要素进行了反应器正交试验,从而确定了最佳运行条件为电流强度0.4A、电解时间6h、极板间距25mm。结果表明,该反应器有较高的CODCr去除率(30.6%),并能提高水样的可生化性。

超声波—接触氧化法处理涤纶废水

介绍了超声波预处理—生物接触氧化法处理涤纶废水,并介绍了接触池内污泥的驯化,确定了运行参数。实验结果表明,对于CODCr质量浓度在1000mg/L左右的涤纶废水,经过处理后,出水CODCr质量浓度<100mg/L,去除率在90%以上,出水清澈透明,达到了排放标准。

间接氧化有机废水的气体扩散电极的研究

采用膜结构的气体扩散电极作为阴极,电解人工配制的酸性嫩黄2 G废水,对气体扩散电极的最佳制备工艺进行了探讨;根据电极极化曲线和电镜照片,分析了电极性能提高的原因.结果表明,气体扩散电极的最佳制备工艺条件为,石墨:聚四氟乙烯乳液:造孔剂(质量比)为1∶0.5∶0.05,载铂量为1.5 mg/cm2;造孔剂在电极内形成的大量气孔和曝气提供的足够溶解氧形成过氧化氢是电极性能提高的主要原因.

德州市2002年生态足迹分析

根据生态足迹的概念和计算方法,利用相关的统计资料,计算和分析了德州市2002年的生态足迹和生态承载力.结果表明:德州市的人均生态足迹为1.804 579 7 hm2,人均生态承载能力为0.612 618 hm2,人均生态赤字为1.191 961 7 hm2,目前的发展处于不可持续状态.在此基础上,系统地分析了其成因,提出了解决方案,并对计算过程中发现的生态足迹法存在的一些问题进行了讨论.

生物炭的氧化还原行为及其在环境污染控制中的应用

首先介绍了生物炭电子传递的“中介体机制”和“导体机制”;进一步分析了生物炭的氧化还原行为对重金属类污染物和有机污染物迁移转化的影响,阐述了生物炭利用其自身醌类官能团存储的电子还原污染物和利用外源电子以其界面为活性位点介导污染物还原的两种反应机制。针对生物炭对铁元素生物地球化学循环的影响,介绍了生物炭在促进微生物还原Fe(Ⅲ)的研究进展,及生物炭促进微生物还原Fe(Ⅲ)的相关机制。总结了生物炭氧化还原行为的环境意义和未来研究方向。

腐殖酸的氧化还原行为及其研究进展

腐殖酸具有明显的还原能力,与环境中金属、有机物的氧化还原反应密切相关。腐殖酸的氧化还原特性是由于醌、酚等官能团的存在,尤其是醌基团在电子传递中起到了重要的作用,还原态醌基团是腐殖酸还原能力的主要来源。还原微生物通过电子传递将氧化态腐殖酸转化为还原态形式,还原态腐殖酸可以还原Cr(Ⅵ)、Hg(Ⅱ)、V(Ⅴ)等重金属和U(Ⅵ)等放射性核素以及芳香化合物等物质,腐殖酸在这个过程中充当了电子传递体,对自然界中污染物质的转化和降解起着重要的作用。本文对腐殖酸氧化还原行为的研究进展进行了综述,并分析了其环境意义及未来的研究方向。

黄河三角洲实验区表层沉积物重金属污染特征及防控策略

分析了黄河三角洲实验区内表层沉积物中重金属的空间分布特征,评价了其污染状况和生态风险,并根据评价结果提出了相应的重金属污染防控措施。结果表明:表层沉积物(0~20 cm)中Cu、Zn、Cr、Cd、Pb、Ni、As和Hg的平均质量分数分别为24.87,73.75,78.16,0.21,25.66,34.66,13.68,0.02 mg·kg^(-1);各重金属均呈现南岸高于北岸的空间分布特征,且所有元素质量分数的最高值均出现在景区“鸟岛”处;内梅罗综合污染指数分析表明,鸟岛属于中污染到重污染,其余采样点均为轻污染;地累积指数评价表明沉积物中Cd和Hg污染相对严重;潜在生态风险指数表明研究区总体属于轻微-中等生态危害。黄河三角洲邻近核心区的实验区表层沉积物中重金属综合污染程度较低,但存在局部污染较重的区域,Cd和Hg是主要的潜在生态风险因子。基于以上研究结果,建议针对黄河三角洲实验区采取预防为主的防控策略,同时应加强区内Cd和Hg的监测并适时开展修复工作。

不同pH下铁氧化物表面结合铁系统还原硝基苯的研究

研究了针铁矿、赤铁矿、磁铁矿和钢渣4种铁氧化物表面结合铁系统对硝基苯的还原转化,并对不同pH值下的还原机制进行了分析.在pH为6.5～7.0时,赤铁矿、磁铁矿和钢渣通过吸附Fe(Ⅱ)形成的表面结合铁系统,对硝基苯具有较强的还原能力,还原效果由高到低依次为磁铁矿、赤铁矿和钢渣,磁铁矿、赤铁矿还原率随着pH值升高而升高,而钢渣组还原率差别不大.针铁矿虽然吸附的Fe(Ⅱ)量最多,但没有还原活性.在pH值为6.0时,赤铁矿和磁铁矿对Fe(Ⅱ)吸附量较少,对硝基苯没有还原效果,而钢渣在pH6.0时仍可吸附大量Fe(Ⅱ),对硝基苯的还原率与pH7.0时相当.在pH超过7.5时,溶解性Fe(Ⅱ)转化为Fe(OH)2,Fe(OH)2成为系统的还原动力,铁氧化物的存在反而抑制了Fe(Ⅱ)系统的还原能力.

黄河干流表层沉积物中重金属形态分析与风险评价

对黄河全流域表层沉积物样品中重金属元素(As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、V、Co)的赋存形态进行分析,发现Cd的可利用态占比较高,其余重金属以残渣态为主。基于可利用态重金属含量计算重金属风险评价标准、次生相和原生相分布比值,从而对表层沉积物中重金属的生态风险进行评估。结果表明,整个流域中Cd的生态风险最高。此外,Cd和Pb等重金属在M6点位迁移性较高,存在一定的生态风险。对可利用态重金属进行人体健康风险评价,发现M6点位儿童的致癌(8.76×10^(-6))和非致癌风险总值(0.32)最高。成人与儿童非致癌健康风险总值中As的贡献率最大(61.28%和62.71%),致癌健康风险总值中As的贡献率也最大(75.91%和75.98%),但总体均未超过美国环境总署推荐的人体最大可接受范围。本研究可为识别黄河干流表层沉积物中重金属风险及制定相应污染防控策略提供参考。

固定化改性TiO_(2)光催化消毒性能与机理研究

发展中国家农村地区饮用水普遍存在着微生物超标问题,太阳光消毒法(SODIS)是实现饮用水微生物控制、提高当地居民饮水质量的潜在技术.目前,SODIS法存在光照利用率低的问题,消毒效果完全依赖于环境温度与光照强度,仅在低纬度地区晴朗天气环境下效果较好.本研究通过材料改性强化TiO_(2)光催化性能,利用固定化技术提升催化剂的循环利用效率,开发了固定化改性TiO_(2)光催化消毒用技术,克服了上述SODIS法的缺陷.本研究采用水热法分别合成了暴露(001)或(101)晶面的锐钛矿相二氧化钛,暴露(110)面的金红石相二氧化钛以及不暴露特定晶面的锥形混晶相二氧化钛.通过与对照标准品比较在光照下灭活耐热大肠杆菌速率后发现,晶体类型对灭活速率的影响顺序为晶相>暴露晶面>晶粒形状.XRD、SEM、UV-vis、XPS价带谱、Zeta电位、ICP-MS等表征结果表明,催化剂的较高价带位置与表面电位在消毒过程中起主导作用,尖锐棱角形貌起次要作用.将001-TiO_(2)粉末样品固定化后,减少了循环使用中的催化剂损失,经处理水中细菌残留率仅为0.4%,优于已报道的固定化P25 TiO_(2)样品(1.8%)和仅光照条件下的空白对照组(67.3%).通过对200个凋亡细菌菌体的形貌分析并计数发现,光催化消毒对水中微生物的去除机制按重要性排序,依次为空穴与自由基化学氧化(139个)、晶粒与菌体表面电荷吸引包埋(48个)和晶体颗粒尖锐棱角物理破坏(13个).综上所述,本研究建立的固定化晶面暴露锐钛矿相TiO_(2)基光催化消毒技术在光强70 mW·cm^(-2),25℃下即具有良好消毒效果,为发展中国家农村地区单户型饮用水消毒提供了可行的解决方案.

重力流超滤长期净水效果评价及其清洗方法

为明确重力流超滤工艺(gravity-driven membrane,GDM)在无清洗、无维护条件下长期运行的通量变化特征及其对雨水的净水效果,对GDM装置进行了为期240 d的运行。结果表明:长期运行的GDM装置可分为3个时期,分别为启动期(0~8 d)、稳定期(9~150 d)和下降期(151~240 d)。GDM装置运行9 d后通量即可保持稳定,在无清洗条件下,最大稳定运行时间可达150 d,其平均通量为(8.85±0.74)L·(m^(2)·h)^(-1)。此外,不同的进水水质因子,包括溶解氧(dissolved oxygen,DO)、pH、总有机碳(total organic carbon,TOC)和菌落总数,是影响稳定通量值的关键因素,其影响效应在稳定期和下降期均表现出不同规律。在稳定期内,GDM运行的出水水质较好,雨水中的典型污染物(浊度、色度、TOC和菌落总数)经净化后均达到我国《生活饮用水卫生标准》。而在下降期(151~240 d),膜通量降低至5.37 L·(m^(2)·h)^(-1),且GDM出水中菌落总数存在超标现象,因此,建议在运行150 d后对GDM进行清洗维护,以恢复膜通量和稳定净水效果。此外,通过表面清洗和手动反冲洗即可恢复GDM装置80%的膜通量。综上所述,GDM可稳定净化雨水,长期运行后简单清洗即可恢复大部分膜通量,适用于在我国农村地区推广应用。