含硼酸基高亲水性聚芳醚砜超滤膜的制备及性能研究

采用分子设计的方法,合成了亲水性含羧基聚芳醚砜材料(PAES-COOH),通过侧链接枝反应将具有高亲水性的硼酸基团引入到PAES-COOH材料的分子结构中,制备出系列新型PAES-COOH-H_(2)BO_(2)超滤膜.通过红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、水接触角测试(CA)等表征方法分析了超滤膜的理化性质;以100 mg/L的聚丙烯酰胺溶液作为进料液进行的实验室超滤实验,测试了系列新型超滤膜的分离性能和抗污染性能.结果表明:设计制备的新型PAES-COOH-H_(2)BO_(2)超滤膜具有稳定高效的分离性能,对污染物截留率可达97%以上;在污染物分离过程中展示出良好的抗污染性能,可逆污染参数达34.8%,水力清洗后的通量恢复率可达52.6%.

酸化—SBR法处理啤酒废糟液

通过酸化—ＳＢＲ 法在不同温度和碱度条件下处理高浓度啤酒废糟液试验结果分析及其动力学研究，得出该法是一种处理中、高浓度有机废水的有效方法。对运行条件和参数进行了较为深入的探讨，提出碱度是酸化处理制约因素的观点。

低温低浊水质特性的分析

＠霍明昕￥吉林建筑工程学院＠刘馨远￥哈尔滨建筑大学我国北方广大地区有长达５～６个月的冰封期，水质长时间处于低温低浊状态。江河水温在０～１℃，水库水下层水温２～４℃；江河水浊度为５～３０ｍｇ／Ｌ，水库水浊度为５～１０ｍｇ／Ｌ。在冬季，水质的物理化学特性与其它...

生物转盘动力学分析与数学模式探讨

通过对生产性四级生物转盘进出水中主要污染指标及生物膜特性指标的分析测定 ,进行了BOD5、COD和挥发酚等污染指标在转盘系统中的降解反应动力学分析 ,确定了上述污染指标的降解反应级数、反应速率常数及动力学方程式 .为寻求能够揭示转盘净化反应实质及其影响因素且简便实用的设计计算公式 ,根据物料平衡原理和莫诺 (Monod)关系式推导出了A/Q(Ln′-1-Ln) =1P +Ks/PLn 的转盘数学模式 ,利用试验数据计算出各级转盘的动力学参数值 .

DO对除磷过程的长期影响

为研究溶解氧(DO)对除磷过程的长期影响,采用序批式间歇反应器(SBR),通过设置好氧阶段DO的不同(5.5～7.0 mg/L和0.5～1.5 mg/L),系统地考察长期运行在这两种DO水平下强化生物除磷系统(EBPR)除磷过程的特点.结果表明:在pH 7.2～7.6,温度(23±0.5)℃时,高DO对放磷和吸磷两个阶段均会产生负面影响.其厌氧阶段的放磷量比低DO情况下要少43.08%.吸磷过程在好氧阶段初始30 min内进行得最快,该期间内高低DO污泥的最大比吸磷速率分别为6.27和11.45 mg.g-1.h-1,前者比后者少45.24%.分析认为,过度曝气导致的聚磷菌体内聚β羟基丁酸盐(PHB)的不足和过多的进水碳源被用作反硝化,是本试验高DO状态下除磷性能恶化的主要原因.高DO在抑制丝状菌膨胀方面并不比低DO占有明显的优势,污泥除磷性能的改善往往伴随着污泥沉降性的好转.

碳源类型对污泥沉降性能及丝状菌生长的影响

污泥膨胀的发生与进水水质和运行工况密切相关,为弄清碳源类型是否会引发污泥膨胀,以及不同碳源是否会导致不同的优势丝状菌,在3个严格控制运行条件的序批式反应器中,分别采用乙酸钠、葡萄糖、淀粉作为碳源,研究了碳源类型对污泥沉降性能及丝状菌生长的长期影响。当反应器内底物浓度梯度低导致微生物贮存能力下降时,乙酸钠、葡萄糖作碳源的污泥出现了大量丝状菌繁殖,引发了严重污泥膨胀,SVI超过了600ml.g-1。而淀粉作碳源时污泥絮体结构始终松散多孔,SVI值在300ml.g-1以内,污泥沉降性能并未出现严重恶化。乙酸钠和葡萄糖作碳源时第一优势丝状菌分别为Thiothrix nivea和S.natans,淀粉作碳源时第一优势丝状菌为N.limicolaⅡ和M.parvicella。可见,碳源类型的不同将会导致污泥出现不同的底物代谢特性,而污泥膨胀的发生与微生物的动力学和底物贮存特性密切相关。

污泥类型对污泥碱性发酵的影响

污水处理厂中污泥通常以剩余污泥、初沉污泥以及混合污泥的形式存在。污泥组成不同,污泥的发酵产物不同。为此,考察了温度35℃,pH=10,等挥发性悬浮固体浓度(VSS)条件下这3种污泥的厌氧发酵情况。结果表明:无论是溶出的溶解性化学需氧量(SCOD)还是产总挥发性脂肪酸(TVFA),都是剩余污泥>混合污泥>初沉污泥。剩余污泥、混合污泥以及初沉污泥的最佳发酵时间均为8d,第8d各污泥的TVFA的产量分别是529、359、162mg COD.(g VSS)-1。无论何种污泥,发酵产生的6种挥发性短链脂肪酸中乙酸的比例总是最大。将剩余污泥和初沉污泥混合后发酵能提升污泥整体的水解和产酸能力。3种污泥发酵过程中氨氮的释放量为剩余污泥>混合污泥>初沉污泥,正磷酸盐的释放量为混合污泥>剩余污泥>初沉污泥。

泡沫镍基P-25薄膜光催化降解水中喹啉

为了提高TiO2薄膜的光催化效率和使用稳定性,采用浸渍涂布法将粉体P-25TiO2负载在泡沫镍基片上,制备泡沫镍基负载P-25薄膜光催化材料,利用XPS和FE-SEM分析了薄膜的晶相和形貌,并考察了不同条件下P-25薄膜对水中喹啉的降解效能。研究发现:P-25薄膜均匀覆盖泡沫镍基片表面,薄膜呈混晶结构,表面呈现微裂痕。实验表明:增大光照强度和曝气量能够明显提高水中喹啉的光催化降解率;低pH有利于水中喹啉的去除;初始浓度和温度不是光催化反应的主控因子;曝气产生的吹脱、扰动和水力紊流效应对光催化反应的影响不明显。结果显示:不改变水溶液温度和pH条件下,P-25薄膜对水中喹啉有良好的去除效果,并可多次重复使用。

制备多孔镍负载TiO_2薄膜光催化降解喹啉和化工废水

为了获得具有高光催化活性和稳定性的TiO2薄膜,采用浸渍涂布法不加黏结剂将Deguessa P-25TiO2固定在泡沫镍基片上,制备成泡沫镍基负载TiO2薄膜,并以Ti-10薄膜为光催化组件制备了一种新型连续流内循环光催化反应器。表征结果显示:P-25薄膜呈混晶相,增大负载浓度会增加基片上结晶质(如锐钛矿相(101))数量、团聚颗粒数量、表面微裂痕以及比表面积;高温煅烧下泡沫镍基片上Ni元素以金属Ni和NiO形式扩散到薄膜表面,形成NiO-Ni体系,有助于提高薄膜的光催化活性;当负载P-25质量分数为10%时,薄膜表层Ni原子比为12.29%,此时薄膜具有最佳光催化活性。以Ti-10样品为光催化薄膜组件制备了一种连续流光催化反应装置,该装置降解化工废水的实验结果显示反应装置连续运行一周,出水可达到一级排放标准。

低基质浓度下UASB厌氧氨氧化的脱氮性能及颗粒污泥特性

采用升流式厌氧污泥床(up-flow anaerobic sludge blanket,UASB)反应器,通过逐步提高进水流量,考察低基质(NH+4-N为16.6 mg.L-1,NO-2-N为19.8 mg.L-1)条件下,厌氧氨氧化(anaerobic ammoniumoxidation,ANAMMOX)反应器的运行性能。实验结果表明:在低基质浓度条件下可以实现高效ANAMMOX脱氮并形成颗粒污泥。反应器对NH+4-N和NO-2-N的平均去除率分别为93.3%和94.6%;逐步将UASB反应器的水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)由1.26 h缩短至0.14 h,获得的容积氮去除速率为5.73 kgN.m-3.d-1;在此工况下获得的厌氧氨氧化污泥颗粒呈红褐色,粒径分布主要集中在0.5～0.9 mm,平均粒径为0.73 mm。

铁泥溶剂热法制备磁性材料及其在水溶液中对亚甲基蓝的吸附性

以地下水厂含铁污泥为原料,利用一步溶剂热法制备出含有Fe3O4的磁性材料。采用磁学性质测量系统、X射线衍射仪、穆斯堡尔谱仪、X射线光电子能谱仪和扫描电镜对铁泥和磁性材料进行表征。结果表明:地下水厂铁泥含铁量较低(16.6%,质量分数),其杂质主要是硅和铝矿物,粒径约为70 nm,在磁场下不会迁移;经过溶剂热法处理后,生成含有Fe3O4的椭球形磁性材料,粒径达到1.5μm,比饱和磁化强度(Ms)可达18.9 A·m2/kg,在磁场下可迅速向磁极迁移并聚集,体现了良好的磁响应特征。磁性材料对水中亚甲基蓝的吸附效果接近粉末活性炭,在5 min内对10 mg/L亚甲基蓝的吸附效率达到92.3%。本研究方法可以处理含铁量较低的铁泥,实现铁泥的资源化利用,制备的磁性材料在染料废水处理中具有潜在的应用价值。

气浮—曝气生物滤池工艺处理印染废水

采用气浮—曝气生物滤池工艺处理哈尔滨某棉纺厂印染废水的试验结果表明,该工艺可有效去除印染废水中的COD、悬浮物和色度,系统出水COD为100mg/L,SS为50mg/L,色度为70倍,达到了GB8978—1996的二级标准,且具有流程简单、占地面积小、运行稳定可靠等优点。

碱的类型对剩余污泥碱性发酵及脱水性能的影响

在温度35℃、pH=10条件下,对比研究了14d内剩余污泥在KOH、NaOH、Ca(OH)2和Na2CO3这4种碱性条件下的水解产酸性能、脱水性能、氨氮和正磷酸释放情况以及污泥减量情况。结果表明:剩余污泥在4种碱性条件下表现出不同的水解产酸能力、脱水性能、以及污泥减量情况。污泥水解能力排序为Na2CO3>NaOH≈KOH>Ca(OH)2;产酸能力排序为NaOH>KOH≈Na2CO3>Ca(OH)2;脱水性能排序为Ca(OH)2>Na2CO3>NaOH≈KOH,氨氮和正磷酸盐释放量排序均为为Na2CO3>NaOH≈KOH>Ca(OH)2。剩余污泥在Na2CO3条件下挥发性悬浮固体(VSS)去除率最高;但在NaOH条件下总悬浮固体(TSS)去除率最高。

pH对剩余污泥发酵耦合反硝化系统性能的影响

采用批次试验,在(30±1)℃的条件下,投加NO2--N研究不同pH(5,7,9及不控制pH)对于剩余污泥发酵耦合反硝化系统污泥溶解、基质释放、污泥减量及反硝化的影响,以寻求系统高效运行的较佳pH。试验结果表明:pH为5的条件下,污泥溶解产生的多糖经反硝化利用后的剩余量远远高于其他条件下的剩余量,最大值出现在第18天,为648.9 mg/L,而pH为5和9时蛋白质浓度较高,最大值出现在第15天pH为9时,为701.5 mg/L;在整个试验期间,PO43--P浓度在pH=5时最大,而NH4+-N最高浓度却出现在pH=9时;系统在不同pH条件下均出现一定的污泥减量。此外,根据NO2--N浓度的变化情况,可得出反硝化性能的优劣排序为pH=9,pH=7,pH不调,pH=5。综上可知,剩余污泥发酵耦合反硝化系统较佳的pH为9。

两种分段进水工艺脱氮除磷性能对比

以实际城市生活污水为处理对象,调整A/O分段进水工艺结构和运行参数,对比研究了系统去碳、脱氮、除磷性能,着重分析了改进后工艺(改良UCT分段进水工艺)的脱氮除磷机理.结果表明,改良UCT分段进水工艺在进水分配比40%:30%:30%,污泥龄8～9 d,内循环和污泥循环比75%,厌氧区、缺氧区、好氧区的体积比1∶3∶6的运行条件下,可以同时获得碳、总氮、总磷的高效去除,去除率分别为(83.9±3.3)%、(83.5±1.4)%和(86.6±2.4)%,对比A/O分段进水工艺脱氮除磷性能得到了显著的提升.

好氧聚磷颗粒污泥的培养与丝状菌膨胀控制

在序批式SBR反应器中接种普通活性污泥，通过厌氧／好氧交替的运行方式，以沉降时间作为选择要素，经过人工配水快速实现污泥颗粒化（阶段I）、实际生活污水稳定维持（阶段Ⅱ）以及提高P（P）／p（COD）强化富集聚磷菌（阶段Ⅲ）3个阶段，成功培养出聚磷能力良好的好氧颗粒污泥，并稳定运行352周期．模拟废水水质成份单一且易降解是造成好氧颗粒污泥在阶段I后期发生膨胀的主要原因，变换水质为实际生活污水可有效控制丝状菌的过度生长，利于维持系统稳定．成熟的好氧颗粒污泥近似为球形，平均粒径0．8mm，平均沉降速率为2．0cm／s，SVI在17～30mL／g，平均除磷效率在90％以上．采用荧光原位杂交技术（FISH）对颗粒污泥种群结构定量分析，结果表明，聚磷菌约占总菌的51．48％．

接地多孔材料输水放电极雾化电晕放电过程特征研究

为解决传统静电除尘器对烟气污染源中高黏性微米及亚微米粒径颗粒物(粉尘及液滴等)捕集的难题,提出了一种新型的使用多孔输水材料作为放电极以实现雾化电晕放电的方法,并通过实验对该种雾化电晕放电的雾化状态、电晕放电状态与伏安特性、输水量和电极清洗效果等进行了研究,为基于多孔输水放电极雾化电晕放电原理净化含黏性细颗粒烟气提供了理论依据和实验基础.结果表明:具微孔阵列特征结构的多孔输水放电极具有良好的电水动力学雾化特征,能够获得更好的水雾化状态和效率.通过多孔电极长度和极间距正交实验所得伏安特征曲线,初步确定了多孔电极出露10mm,电极间距40mm条件下,能够获得稳定的电晕放电过程.通过控制多孔电极的输水速率,使雾化速率高于输水速率,尤其是水位差≦5cm低供水量条件下,可使电晕放电和雾化两个过程同步稳定存在.非金属材质的多孔放电极,使雾化电晕放电过程在≧7kV/cm场强条件能够稳定存在,且具有稳定的极间电流和更高的火花放电点,更适于实际烟气的净化应用.多孔输水放电极雾化电晕放电获得的高速荷电液滴流,在收集极表面能够形成均匀的冲击面,其对极板的洗涤效果十分理想.采用接地输水放电极的电极系统,可以产生适于颗粒物捕集的雾化电晕放电过程.

CAS-BT复合反应器同步脱氮除磷试验研究

在CAST反应器中引入自制悬浮填料,构成了CAS-BT复合反应器,采用人工配制废水,对其同步脱氮除磷效果进行了试验研究。试验结果表明,当TN为178.05 mg/L、TP为28.32 mg/L时,CAS-BT工艺取得了很好的同步脱氮除磷效果,TN和TP的去除率分别达到97.55%和98.10%。进行同步脱氮除磷时,CAS-BT比其他的水处理工艺更具优势。

SBR废水处理成套设备的研制

通过对SBR废水处理过程的生化反应动力学和水力学条件优化 ,以及对预处理设施的多能化研究 ,研制了一套生产性规模的SBR废水处理成套设备 .运行结果表明 ,该设备可节省投资和工程占地 ,且易于启动和操作 ,废水处理效果良好 .

异波折板厌氧反应器处理城市污水的中试研究

利用异波折板多级两相厌氧反应器处理低温、低浓度城市污水。通过科学地设计反应器结构,实现了系统内相分离;通过回流和进水调控,可有效地避免有机酸积累,实现系统内良好的水力条件和生化反应条件,进而达到有机污染物去除的高效性。中试结果表明,在水温为12℃、水力停留时间为8h时,对SS和COD的去除率分别为81.8%和57.1%,不仅具有良好的处理效果,而且运行稳定。