嗜酸铁还原菌JF-5改性镧膨润土吸附砷及其矿物颗粒迁移研究

利用嗜酸铁还原菌(Acidiphilium cryputum JF-5),通过生物还原技术释放膨润土中的Fe^(2+)以强化镧改性,从而得到一种新型生物镧改性膨润土。通过等温吸附实验考察生物镧改性膨润土对As(Ⅴ)的吸附效果,并与国际上商用的锁磷剂(Phoslock)进行对比,通过柱实验探讨生物镧改性膨润土在石英砂柱中的迁移行为。结果表明:(1)JF-5能够强化膨润土还原释放Fe^(2+),从而加强La^(3+)负载,低固液比(1.6 g/L)下制备生物镧改性膨润土具有最高的La^(3+)负载量(370 mg/g)。(2)生物镧改性膨润土对As(Ⅴ)的吸附行为符合Freundlich模型,最大吸附量为7.58 mg/g,与Phoslock的最大吸附量(3.08 mg/g)相比大幅提高;对As(Ⅴ)的吸附动力学过程与Phoslock相似,均能在4 h内快速去除As(Ⅴ)。(3)生物镧改性膨润土在石英砂柱中的迁移行为可以用对流扩散模型描述,在0.38、0.77、1.54 mL/min的流速下,生物镧改性膨润土在石英砂柱中的滞留量分别为3.68、3.77、2.29 mg,可见中等流速条件下溶液在石英柱中能够更充分接触介质从而提高滞留量。

聚硅酸铁去除焦化废水生化尾水有机物的效能研究

采用共聚法制备聚硅酸铁(PSF)混凝剂,与助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)搭配构成PSF+PAM混凝体系处理焦化废水生化尾水,并与PAC(聚合氯化铝)+PAM混凝体系进行有机物去除性能的对比分析。结果表明,混凝剂质量浓度为1500~3500 mg/L、PAM质量浓度为10 mg/L、初始pH=7.8的条件下,PSF+PAM混凝体系对有机物去除的性能更优;混凝剂质量浓度为3000 mg/L时,PSF+PAM体系对废水COD、色度、UV_(254)的去除率较PAC+PAM体系分别提高了8.53%、3.68%、11.17%。紫外-可见分光光谱分析结果表明,PSF+PAM体系对尾水中单环芳香族化合物、多环芳烃与含氮杂环化合物的去除效果优于PAC+PAM体系;三维荧光光谱表征结果表明,PSF+PAM体系对尾水中色氨酸等类芳香性蛋白质、类富里酸、类腐殖酸的去除效果优于PAC+PAM体系。PSF+PAM体系对焦化废水生化尾水有机物有较好的去除性能。

膜生物反应器中生物铁对活性污泥性能的影响

污泥性能是决定污水处理效果的关键因素.通过向膜生物反应器中添加生物铁来强化污水处理效果,研究膜生物反应器中生物铁对活性污泥性能的影响,比较普通膜生物反应器(普通MBR)和生物铁膜生物反应器(生物铁MBR)中的污泥指数(SVI)、污泥质量浓度〔ρ(MLSS)和ρ(MLVSS)〕、污泥的脱氢酶活性和耗氧活性.结果表明,生物铁膜生物反应器中的污泥结构紧密,生物相丰富,污泥质量浓度比较稳定;生物铁MBR的SVI受进水负荷影响较小,能够克服污泥膨胀的影响;生物铁MBR污泥的脱氢酶活性和耗氧活性与普通膜生物反应器相似,随水力停留时间(HRT)的缩短或泥龄(SRT)的延长脱氢酶活性和耗氧活性呈下降趋势.

投加氢氧化铁对SM BR中膜污染的防治

通过向浸没式膜生物反应器 (简称 SMBR)中投加氢氧化铁絮体 ,经过驯化后 ,进而形成生物铁污泥 ,来实现膜污染的防治。在对模拟印染废水的处理过程中 ,从操作压力变化、膜污染电镜照片、污泥显微镜照片、污泥粒径分布等测定和观察结果来看 ,投加氢氧化铁絮体后增加了膜水通量 ,减小了膜污染。在机理上对此进行了详细的分析。

投加氢氧化铁对膜生物反应器性能的改善

向浸没式膜生物反应器中投加氢氧化铁絮体,经过驯化和培养,形成生物铁污泥,以提高膜生物反应器的处理效果,减缓膜污染。从对模拟印染废水的处理效果来看,生物铁污泥MBR和普通污泥MBR对COD的去除率分别为93％和91％,对废水染料的去除率分别为92％和85％;同时,通过高差以及污泥照片的测定和观察,可以看出生物铁污泥对于防治膜污染起到了重要的作用。

生物铁强化膜生物反应器处理印染废水的研究

通过向普通膜生物反应器(MBR)中添加氢氧化铁,驯化成生物铁污泥,形成生物铁膜生物反应器,分析各自对印染废水的处理效果,结果表明,生物铁MBR对COD的去除效果更好,去除率提高10%左右,但水力停留时间的长短对COD的去除效率影响不是很明显;通过改变泥龄观察处理效果,结果表明,生物铁MBR可以在较长泥龄的条件下运行而处理效果不会受到影响,比普通MBR排放更少的污泥,能达到污泥减量化;同时生物铁污泥絮体的形成为硝化细菌提供了良好的生存环境,使得对氨氮的去除效率比较稳定。试验说明:生物铁污泥的强化生化与物化作用可以加强系统整体的稳定性。

改性生物聚合硫酸铁的制备及其性能研究

以生物聚合硫酸铁(bio-polymeric ferric sulfate,BPFS)的制备为基础,以制得全铁含量为80 kg/m3的BPFS为母液,通过添加改性剂及调节pH制备改性BPFS,并考察BPFS盐基度及其制备过程中pH变化;以松花江水为原水,考察全铁含量为80 kg/m3改性BPFS的絮凝性能,并对改性BPFS的聚合形态进行分析。研究表明,硫铁比为1.3、pH为1.4的改性BPFS有效成分含量高,其除浊率达90%以上,絮凝性能较改性前有显著提高。

生物铁污泥特性分析及其处理金属清洗废水研究

通过向厌氧反应器接种污泥中添加氢氧化铁进行驯化培养,获得了生物铁厌氧颗粒污泥。该生物铁污泥的粒径为0.5~3 mm,显微镜下观察污泥颗粒疏松多孔、絮体中微生物种群丰富;扫描电镜下观察污泥中金属呈纳米粒状,与微生物紧密结合形成菌胶团。分别考察了不同温度、p H对该生物铁污泥的影响,并研究了生物铁-厌氧折流板反应器（ABR）对模拟金属清洗废水中有机物及金属的净化效果。结果表明,在温度25~35℃、p H为6.0~12.0时,生物铁颗粒污泥处理有机物效率最高;生物铁-ABR法能有效净化模拟金属清洗废液中的金属和有机物,当进水COD为2.0~4.5 g/L时,出水COD去除率大于80%;进水中金属及其质量浓度分别为V 4.47mg/L、Cr 13.04 mg/L、Ti 7.4mg/L、W 11.19 mg/L、Ni 6.02 mg/L、Mg 5.27 mg/L时,出水中金属去除率分别为100%、98%、99%、99.5%、98%、100%。

生物聚合铁的制备及聚合形态对絮凝性能的影响

基于生物催化氧化技术进行了生物聚合铁(BPFS)的制备研究,应用Ferron逐时络合比色法和铁的紫外吸收光谱对其形态进行分析,考察其形态分布与絮凝性能之间的关系,发现盐基度在1.2%—23.4%之间,盐基度越大,Fe(b)质量浓度越大,絮凝效果越好,并据此优化BPFS制备条件。在此条件经驯化,微生物具有较高催化活性,Fe2+氧化速率可达1.0 g/(L.h);在某热电厂的应用表明,BPFS处理后的出水水质稳定,对加药系统及管路无腐蚀,具有较好的应用前景。

基于膜分离技术的生物聚合铁的制备

开展基于膜分离技术优化反复序批式工艺制备生物聚合铁(BPFS)的技术研究。考察了应用聚偏氟乙烯中空纤维微滤膜(PVDF)对微生物的分离效果,Fe2+的生物催化氧化速率,制备周期及膜的污染与处理的情况。研究表明,PVDF膜可有效分离微生物,显著提高原液中的生物量。在优化工艺的基础上,制备了全铁含量分别为60、80、100kg·m-3 BPFS,Fe2+的生物催化氧化速率分别达到1.75、1.85、1.43g·L-1·h-1,制备周期分别为15.5、21、40h,比工艺优化前分别缩短了38%、42%、18%,反应液中的生物量达到108个·ml-1数量级。实验中发现,随着分离次数和全铁含量的增加,膜污染加剧,膜通量下降;采用0.2mol·L-1的草酸钠和0.2mol·L-1硫酸的混合溶液对PVDF膜进行清洗,可基本清除膜表面的污染物,满足分离要求。

生物铁法处理维生素B_1生产废水

生物铁法是一种新型的强化活性污泥工艺,处理高浓度、难生物降解维生素B1生产废水具有很大的优势。当进水COD维持在8000mg/L时,对COD的去除率可达94%以上,比普通活性污泥法高9.7%;当进水NH3-N维持在420mg/L时,对NH3-N的去除率为59.7%,比普通活性污泥法高18.4%;部分颗粒化的生物铁污泥沉降效果好,能保证系统有较高浓度的回流污泥,从而提高了曝气池的污泥浓度。

偏摩尔量理论用于生物聚合铁制备的研究

经对微生物进行适应性驯化培养,获得了在较高全铁质量浓度下具有较高催化氧化活性的菌株,当全铁质量浓度为80 kg/m3时,其平均催化氧化速率可达1.1 g/(L.h);基于反复分批式操作方法,将驯化获得的菌株用于生物聚合铁的制备,制得全铁质量浓度在0—100 g/L间的不同质量浓度的生物聚合铁溶液,并对其性质进行了分析。基于偏摩尔量理论,通过实验测定和理论推导,建立了硫酸亚铁加入量与生物聚合铁溶液体积的关系,从而可利用生物催化氧化技术制备出预定质量浓度的生物聚合铁,以满足不同用户对该产品的需求。

厌氧复合床/生物铁法处理维生素B_1生产废水

采用厌氧复合床/生物铁法串联工艺处理维生素B1生产废水,考察了水力停留时间(HRT)、反应温度、pH、溶解氧(DO)浓度等因素对处理效果的影响,确定了系统的最佳运行参数。结果表明,系统的最佳运行参数:厌氧复合床的HRT为12 h、反应温度为35℃、pH值为7.5,生物铁反应器中污泥含铁率为6%、HRT为12 h、DO浓度为3 mg/L;在最佳运行条件下,当进水COD和SO42-浓度分别为2 836、1 250 mg/L时,系统出水COD和SO42-浓度分别可降至171、137 mg/L,满足《污水排入城市下水道水质标准》(CJ 3082—1999)的要求。

混凝-生物铁法处理维生素B1生产废水

采用混凝—生物铁法处理维生素B1生产废水,确定了混凝剂的种类及最佳投加量,研究了水力停留时间、溶解氧和pH对生物铁法处理效果的影响,得到了混凝—生物铁法处理维生素B1生产废水的最佳工况条件。

高效气浮-水解酸化-好氧耦合工艺处理废纸再生造纸废水

采用高效气浮-水解酸化(UASB)-好氧(生物铁强化接触氧化)耦合工艺处理废纸再生造纸废水。运行结果表明,此工艺能有效处理废纸再生造纸废水,COD去除率达到93.9%,BOD去除率达到85.4%,SS去除率达到96.6%。生物接触氧化池中投加适量亚铁离子形成的生物铁强化反应器,可以将废纸再生造纸废水的COD、BOD、SS去除率分别提高10%、13%、21%。

SVI在生物铁MBR与普通MBR中的变化分析

污泥指数SVI可反映出污泥的凝聚和沉降性能,因此可通过分析系统的SVI值来分析和判断系统运行的情况。文章通过分析生物铁MBR与普通MBR中污泥SVI值的变化情况,得出:生物铁MBR系统的污泥沉降性能良好,且SVI值均低于普通MBR,不会随进水负荷的变化发生很大的波动,系统的净水头压差也没有发生很大的波动;而普通MBR系统污泥SVI值随进水负荷增加变化迅速,且容易发生污泥膨胀,系统的净水头压差迅速攀升,而为了保证处理流量,必须提升净水头压差,说明膜污染比较严重。

生物铁法去除维生素B_1生产废水中COD的试验研究

生物铁法是一种新型的强化活性污泥法,处理高浓度、难生物降解维生素B1生产废水具有很大的优势。当进水COD浓度维持在8000 mg/L时,COD的去除率可达94%以上,比普通活性污泥法高出9.7%。生物铁法污泥絮凝沉淀效果好,能保证系统有较高浓度的回流污泥,从而使曝气池的污泥浓度得到提高,COD的去除率也会相应地提高。

生物聚合硫酸铁去除铅离子的絮凝机理研究

利用生物聚合硫酸铁絮凝剂对废水中Pb^2+进行絮凝实验及机理研究。探讨了pH值、Pb^2+初始浓度、投加量、反应时间和温度对絮凝效果的影响。最佳工艺条件为:BPFS投加量5%、pH6、反应温度20℃及搅拌时间30min,Pb^2+去除率可达到98%,絮凝性能优于传统絮凝剂。通过XRD、FT-IR及XPS表征分析絮凝机理可知,生物聚合硫酸铁絮凝剂在处理含铅废水过程中可提供大量羟基硫酸铁聚合物,Pb^2+会与羟基发生络合,在聚合和网捕作用下迅速脱稳聚沉。

厌氧条件下生物铁泥中铁氨氧化现象探究

文章采用经过厌氧预处理的生物铁泥作为接种污泥,以氨氮和三价铁为主要营养源,探究在厌氧条件下生物铁泥中的铁氨氧化过程及其影响因素。结果表明:实验组出现了明显的铁氨氧化现象,NH;去除率为89.33%,伴随NH;去除产生的Fe(Ⅱ)浓度最高达到了751.16 mg/L,其氨氮去除率和Fe(Ⅱ)浓度远远高于接种生物铁泥但未投加三价铁的对照组B,对照组B氨氮去除率和Fe(Ⅱ)浓度最后分别仅为26.03%和257.8 mg/L,而只投加三价铁的对照组A未出现NH;的去除和Fe(Ⅲ)的还原。各影响因素实验中NH;出水浓度的对数值基本都与其反应时间符合一级衰减动力学模式,其模型拟合校正系数R;在0.784~0.971之间。

生物铁法-膜生物反应器中膜过滤特性的研究

在浸没式膜生物反应器(简称MBR)处理模拟印染废水的过程中,通过向反应器中投加氢氧化铁絮体,进而形成生物铁污泥,来实现膜污染的防治.从操作压力变化、污泥阻力分布、膜污染电镜照片、污泥显微镜照片、污泥粒径分布等测定和观察结果表明,生物铁法MBR污泥总阻力仅为普通MBR污泥总阻力的1/3,这说明投加氢氧化铁絮体后增加了膜水通量,明显减小了膜过滤阻力.