厨余发酵液作为外增碳源对微污染河水脱氮效果的影响

针对微污染河水治理和厨余垃圾发酵液处理的难题,文章通过厨余垃圾发酵液有可能被用作微污染河水深度脱氮的碳源的可能性。在间歇式反应器中,以发酵液为碳源,研究了厨余垃圾发酵产液组成成分和模拟微污染河水的反硝化性能,以及反硝化后出水的特性。结果表明,该实验发酵液中总化学需氧量浓度达到52.21±4.12 g·L-1,酰胺类、醇类、挥发性脂肪酸是主要成分。对于反硝化性能,以发酵液和乙酸钠为碳源的最高反硝化速率分别为11.30 mgNOX-N·g-1VSS·h-1和10.8 mgNOX-N·g-1VSS·h-1,化学需氧量(COD)利用率分别为17.27±3.5%和17.06±3.5%,总脱氮效率分别为89.4±7.6%和94.0±5.5%。以两种碳源进行反硝化后的出水特性指标总化学需氧量和蛋白质无明显差异,以发酵液为碳源的废水中总化学需氧量为18.3±6.4 mg·L-1,蛋白质含量为3.7±1.8 mg·L-1,使微污染河水达V类水水质指标,达到脱氮效果。

石墨烯电极电活化过硫酸盐降解含酚废水研究

以苯酚为目标污染物,利用石墨烯电极自身性质及电活化共同作用下活化过硫酸盐(PDS)产生氧化性自由基降解苯酚,对影响苯酚降解的因素(包括电流密度、初始pH值、PDS浓度及影响反应的主导自由基)进行探讨。通过系统中加入一定量的甲醇和叔丁醇作为自由基猝灭剂的猝灭试验确定降解过程中的主导自由基。结果表明,在未通电情况下石墨烯电极对苯酚也具有去除作用,可以吸附苯酚。在通电情况下,由于电活化和石墨烯活化的双重作用,相比于单一石墨烯体系和单一PDS体系,石墨烯/PDS体系对苯酚的降解率显著提高,在n(PDS)∶n (phenol)为50∶1、苯酚初始质量浓度为25mg/L、pH值为11、电流密度为30 mA/cm^(2)的条件下,在90 min内苯酚的降解率可达98.91%。通过淬灭试验确定在石墨烯/PDS降解苯酚体系中以硫酸根自由基为主(SO_(4)^(-)·)、羟基自由基(·OH)为辅。综上所述,在未通电情况下,石墨烯可以利用自身吸附作用去除苯酚,在通电情况下,石墨烯电极利用自身性质以及电活化活化过硫酸盐,与单一PDS体系和单一石墨烯体系相比,有效提高了过硫酸盐的活化程度,提高了苯酚的降解率。

零价铁活化过硫酸盐降解分散剂木质素磺酸钠研究

为研究零价铁(Fe^(0))通过电子转移对过硫酸盐(PS)降解分散剂木质素磺酸钠(SL)能力的影响,以SL作为目标污染物对影响SL降解的因素(初始pH值、SL初始质量浓度、PS浓度、Fe^(0)投加量)及降解机理进行探讨。结果表明,1)当pH值小于2时,SL降解率随pH值升高而升高;当pH值在2~5时,SL降解率随pH值升高而降低。当PS浓度在2~4 mmol/L时,SL的降解率随PS浓度的增大而增大;当PS浓度超过4 mmol/L后降解率呈现下降趋势。当固定其他反应条件时,SL的降解率随SL初始质量浓度的升高而降低。2)相比于单一 Fe^(0)体系和单一 PS体系,Fe^(0)-PS体系对SL的降解率有显著提高,对含SL废水可生化性有所改善。在最佳反应条件下(pH值为2,Fe^(0)投加后质量浓度为0.3 g/L,SL初始质量浓度0.5 g/L ,PS浓度为4 mmol/L),180 min内SL的降解率能达到75.9%。3)Fe^(0)活化PS产生SO_(4)^(-)·,通过自由基淬灭剂进行淬灭试验,确定降解过程中的SO_(4)^(-)·与·OH为体系活性物质。4)通过红外吸收光谱扫描,比较SL与反应产物的FTIR图谱,推测在氧化作用下,SL的苯环结构断裂,部分磺酸基团被氧化为SO_(4)^(-)。研究表明,Fe^(0)-PS体系与单-Fe^(0)体系和单一 PS体系相比,Fe^(0)能有效活化PS产生SO_(4)^(-)·,进而对SL有更好的降解效果。

ACF电吸附去除盐离子及其选择吸附性研究

采用活性炭纤维作为电极材料,经过盐酸改性后研究其电吸附去除水溶液中盐离子的效果。研究结果表明,工作电压越高去除效率越好;不同盐离子的吸附量与其平衡浓度之间的关系均较好地符合Freundlich等温式,Lagergren准二级动力学方程能很好地描述电吸附过程的整个阶段;含有不同价态的盐离子溶液,价态越高吸附效果越好;而含有同价态的盐溶液,电吸附更偏向选择水合半径小的离子,且价态大于水合半径对电吸附效果的影响。

铜离子对厨余垃圾厌氧消化效率的影响研究

针对厨余垃圾厌氧消化环境脆弱和甲烷产量不高的问题,该试验通过研究铜离子对厨余垃圾厌氧消化的影响来提高甲烷产量。在35℃恒温振荡箱中,添加不同浓度(10,15,30和50 mg·L^(-1))的铜离子研究其在厨余垃圾厌氧消化过程中的甲烷产量,pH值,氨氮,COD和酶活性。结果表明,铜离子浓度为1015 mg·L^(-1)时甲烷产量明显提高,而浓度为3050 mg·L^(-1)时则会抑制厌氧消化的反应。在厌氧消化过程中,pH值稳定在6.517.25之间,铜离子的添加对其影响不大。机理研究表明,铜离子可以增强β-葡萄糖苷酶和辅酶F420的活性,加速水解和产甲烷的速度和产量,而铜离子会抑制蛋白酶的活性从而影响了蛋白质的水解,氨氮了减少1432.59 mg·L^(-1)。当铜离子浓度为15 mg·L^(-1)时,厨余垃圾厌氧消化产甲烷效率高,较对照组提高了31.5%的甲烷产量,COD去除率也最高,可达到73%。该试验将厨余垃圾转化为沼气,实现了绿色循环经济发展和环境保护为减少温室气体排放和生产可再生能源提供途径。