单介质与双介质结构介质阻挡放电水处理性能的比较

为研究不同结构介质阻挡放电(DBD)在水处理中的特性,首先搭建了可实现单介质阻挡放电和双介质阻挡放电的实验平台。实验结果表明,相同实验条件下若要得到相似的放电功率,则双介质阻挡放电所需的电压远高于单介质阻挡放电;2种结构下所得的放电电压电流波形以及Lissajous图的形状均有一定的相似性,但等效电容等参数的不同使它们也存在一定的差别。然后在2种结构下以相近的放电功率,对质量浓度为100mg/L的碱性品红溶液进行了处理。通过对各自脱色率的对比分析发现,介质层数对脱色效果影响不大;通过对2种情况下的pH值和化学需氧量(COD)的对比分析说明,2种结构下发生的化学反应也是相似的,并且最终都达到了去除有机污染物的目的。通过对不同结构介质阻挡放电在水处理中的特性的实验研究和优劣分析,完善了介质阻挡放电处理污水的相关理论,可以为设计、优化介质阻挡放电水处理装置提供参考。

升流式厌氧生物滤池与温室型人工湿地组合对农村生活污水处理的研究

针对中国农村分布分散、资金短缺，缺乏污水处理专业人员，而农村污水处理又是亟待解决的环境问题这一现状，研究升流式厌氧生物滤池（uAF）与温室型人工湿地组合工艺低气温下处理农村生活污水的运行特点及效果。结果表明：UAF的最佳水力停留时问（HR乃为12h，容积负荷0．632-0．936kg／（m^3·d），COD的平均去除率为56％，室外气温在．5-10℃（冬春），温室型人工湿地的最佳HRT为3天，组合工艺COD总去除率平均为75％，BOD，总去除率平均达到84％，SS总去除率平均不低于93％，氨氮总去除率平均为63％，TP总去除率平均为46％，出水水质除TP外均满足GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》1级B标准。该工艺具有低能耗、低投资、低运行费用、运行维护简单等优点，适合作为农村生活污水的处理工艺推广使用。

厌氧生物滤池-移动床生物膜反应器组合工艺处理丁腈橡胶废水

采用厌氧生物滤池-特异性移动床生物膜反应器(SMBBR)/厌氧移动床生物膜反应器/SMBBR组合工艺处理丁腈橡胶废水,考察了停留时间(HRT)、溶解氧(DO)质量浓度及进水化学需氧量(COD)对COD去除率的影响。结果表明,当HRT为6~10 d时,出水COD小于500 mg/L,SMBBR中适宜的DO质量浓度为2~4 mg/L,随着进水COD的升高,NBR废水的COD去除率下降。当进水p H值为6.5~8.0、COD为1 500~2 500 mg/L、HRT为10 d,DO为3 mg/L时,出水COD稳定在400 mg/L以下,COD去除率高达83%。

微秒级脉冲电场下剩余污泥中微生物细胞的破解特性

为破解城市剩余污泥中的微生物细胞膜,提高污泥的厌氧消化效能。采用μs级脉冲电场对污泥试样进行处理,通过光学显微镜观察微生物细胞经脉冲电场处理后的性状变化,基于分光度法测量污泥试样的溶解性化学需氧量,分析脉冲电场参数和环境温度等因素对微生物细胞内有机成分释放程度的影响。结果表明:当脉冲电场幅值从0.588 MV/m增大至1.470 MV/m时,微生物细胞内有机成分渗出指数K提高约40倍;当温度从20℃升高至60℃时,K提高约60倍;而当脉冲电场重复频率从1 Hz增大至100 Hz时,K降低38.5%。其主要原因为,脉冲电场作用下微生物细胞膜的电穿孔现象引发了细胞内有机成分的释放,脉冲电场参数和环境温度的改变导致细胞膜电穿孔的微观物理过程发生变化,从而影响了有机成分的渗出程度。

江汉油田钻井废水处理实验研究

以油田钻井废水为处理对象研究了预处理和类Fenton试剂催化氧化法深度处理工艺,考察了Fenton试剂投加量、反应条件、反应时间等单因数对处理效果的影响,确定了该处理工艺的最佳操作条件为:H2O2(30%)投加量为3mL/L,Fe2SO4.7H2O为900mg/L,H2O2/Fe2+(摩尔比)=9,pH值为3,反应时间为90min。废水中的主要污染物指标CODCr的去除率大于97%。

氧化-沉淀法处理高COD含镍污水

对处理高COD电镀污水的传统工艺方法进行了改进。先利用类Fenton氧化反应大幅度降低COD,彻底分解污水中的络合物和其他有机物,再利用氢氧化物和有机硫化物沉淀法沉淀包括镍在内的重金属。实际运行结果表明,采用新工艺后污泥量减少,运行费用降低,一次处理合格率提高,工作环境也得到了改善。

用发光细菌监测水质突发性污染

介绍了用发光细菌检测水质污染的原理,发光细菌的培养和纯化及其分类,用发光细菌监测水质毒性的标准方法,及按抑光率对水质急性毒性的分类。用发光细菌检测某江水,其50%抑光率的水样体积EV50与江水的NH+4-N及Ames致突变试验的最小平均致突变剂量(水样体积)MADM呈显著的相关关系,与江水的CODCr及BOD5也有一定的相关关系。污染的地面水和水质较好的地面水抑光率差异显著,自来水脱氯后抑光率较低,只有3%左右。用发光细菌监测水质污染,具有快速、经济、准确、灵敏的特点,建议国内水厂建立用发光细菌监测水质突发性污染的制度。

基于氧化石墨烯-纳米镍修饰电极的化学耗氧量即时检测系统

建立了一套流动态下即时测定化学耗氧量(COD)的电化学分析系统。以GO-NiNPs修饰的平面电极与3D打印薄层流通池构成检测模块,微型蠕动泵驱动试液流经电极表面,采用计时电流法进行测定。考察了修饰材料、介质和电化学操作条件对电极表面形态及分析性能的影响。此装置对COD的响应时间为1.5 min,样品用量约2 mL。在低浓度区间的线性响应范围为0.15~100 mg/L,线性方程i(μA)=3.974c(mg/L)+0.2295,相关系数R=0.9991,检出限0.04 mg/L;在高浓度区间的线性响应范围为100~450 mg/L,线性方程i(μA)=1.938c(mg/L)+230.9,相关系数R=0.9877。此系统对典型环境水样的测定结果与国标GB11914-89法测定结果间相关性良好,而耗时仅为其1/100,且无需使用任何贵重及毒害性试剂,避免了二次污染,具有良好的便携性。

3种典型絮凝剂处理电镀废水的效果

分别以聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合硫酸铁为絮凝剂处理电镀废水。先研究了pH和絮凝剂投加量对不含重金属离子的模拟废水COD去除效果的影响,并对废水处理工艺流程进行选择。随后比较了不同絮凝剂单独和组合使用处理含重金属离子模拟电镀废水的效果。最后研究了不同工艺流程对实际电镀废水处理效果的影响。结果表明,采用PAC和PAM组合絮凝剂处理废水时的效果最好。采用两步絮凝法处理COD较高的实际电镀废水能有效去除COD和重金属。