寒冷地区中小型城镇污水的处理实用技术

小城镇及农村地区的经济技术特点、污水特征及处理要求,使传统城市污水工艺在小城镇应用中存在技术、管理、投资、运行方面等多方面问题,寻找和开发更适宜小城镇的操作简单、方便、投资及运行费用低的污水处理工艺十分必要。针对北方寒冷地区小城镇污水处理的特殊性,开展了多项小城镇分散型污水处理技术的研究,文章分别介绍了新型高效人工湿地、喷射环流、一体化A/O等多项新型污水处理技术,分析了其技术原理和在北方小城镇污水处理中应用的优势,并通过介绍多项新型污水处理技术的应用实例,表明其在北方广大的中小城镇、农村及农垦地区具有极大的推广意义。

用于燃料电池的磺化聚芳醚砜质子交换膜材料的直接合成与性能研究

将磺化二氯二苯砜(SDCDPS)、二氯二苯砜(DCDPS)与4,4′-联苯酚(BP)通过亲核缩聚反应得到一系列具有不同磺化度的磺化聚芳醚砜(SPAES)共聚物.通过FT-IR,TGA和DSC等分析方法对其结构及性能进行表征.并用透射电镜对其内部形态进行分析,建立了结构与性能之间的关系.研究了不同磺化度对膜性能的影响.结果表明,聚合物中磺酸基团的增多导致了磺化聚芳醚砜膜的吸水率、离子交换容量、质子传导率和甲醇渗透系数的增加.通过对膜的综合性能评价发现,磺化度为0.8的磺化聚芳醚砜膜在80℃时的质子传导率为0.116S/cm,100℃时的质子传导率为0.126S/cm,均高于Nafion117膜(0.114S/cm和0.117S/cm),且甲醇渗透系数为8.4×10-7cm2/s,远远低于Nafion117膜(2.1×10-6cm2/s).

通风速率对烟草废弃物好氧堆肥理化性质及种子发芽率的影响

旨在研究强制通风系统中不同通风速率0.1、0.2、0.3和0.4 m3·h-1·m-3堆体(处理A、B、C和D)对烟草废弃物好氧堆肥理化性质及种子发芽率的影响。A、B、C三处理堆肥温度超过55℃连续三天以上,D处理堆肥温度超过55℃只维持了一天。B处理的电导率(EC)在堆肥结束时均低于其他三个处理,而p H值则最高。四个处理的阳离子交换量(CEC)均呈持续增大趋势,至堆肥结束时分别为115.3、150.5、125.4和95.2 cmol·kg-1。堆肥结束时处理A、B、C和D的发芽指数(GI)分别为77.5%、113.2%、92.2%和62.5%。结果表明,处理B最适于烟草废弃物堆肥。

O3/H2O2降解水中致嗅物质2-MIB的效能与机理

采用O3/H2O2工艺对水中致嗅物质二甲基异莰醇(2-methy lisoborneol,2-MIB)的去除效能与机理进行了研究,探讨了H2O2与O3的投加方式、摩尔比以及溶液pH值和水质等因素对2-MIB降解的影响,并通过GC-MS对2-MIB的氧化降解中间产物进行了分析.实验结果显示,H2O2能明显促进O3对水中2-MIB的氧化降解,单独臭氧氧化20min时2-MIB的降解率为38.7%;在同样体系中加入适量的H2O2后2-MIB的降解率最大能提高到89.2%,H2O2与O3最佳投加摩尔比为0.6左右.低浓度(0.5mg·L-1)腐殖酸对O3/H2O2体系2-MIB的降解速率有比较明显的促进作用,高浓度的腐殖酸则会产生较明显的抑制作用;自由基捕获剂叔丁醇对O3/H2O2体系中2-MIB氧化降解具有明显的抑制作用.鉴定出2-MIB的氧化降解产物有4-羟基—1,7,7-三甲基双环[2,2,1]庚烷—2-酮、1,7,7-三甲基双环[2,2,1]庚烷—2,4-二酮、1,7,7-三甲基双环[2,2,1]庚烷—2-酮等,并对2-MIB氧化机制和降解的可能途径进行了推导.

臭氧氧化降解水中四丁基锡效能及动力学研究

对水中臭氧氧化降解四丁基锡(TeBT)的反应动力学、效能及影响因素进行了实验研究.结果表明,温度从12℃升到22℃,TeBT的去除率可从36%升高到43%,但当温度升到32℃时其去除率有所下降.pH升高有利于TeBT的氧化降解,在pH=5.9的缓冲溶液中,前10min TeBT的去除率为30%;在pH=8.0的缓冲溶液中,前10min TeBT的去除率提高到42%.原因可能是pH的升高会使臭氧在水中的分解速率加快,臭氧向水相转移率也提高.·OH抑制剂叔丁醇和重碳酸盐对臭氧氧化去除TeBT具有明显的抑制作用,说明在臭氧氧化去除TeBT的过程主要受到·OH产率的影响.通过拟一级反应动力学,计算出单独臭氧(即臭氧分子)与TeBT的直接反应速率常数kO3=435.79L·mol-1·s-1,·OH与TeBT的间接反应速率常数k·OH=1.4×109L·mol-1·s-1.

固定化耐冷菌用于内循环复合生物反应器处理生活污水及其微生物学研究

为确保寒冷地区污水生物处理系统的有效运行，分离出了6株高效冷适应微生物，并鉴定分别隶属于动胶菌属、气单胞菌属、黄杆菌属、微球菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属．混合耐冷菌在低温条件下COD去除效率比中温菌高出63．67％，以软性聚氨酯泡沫为载体固定高活性耐冷菌，用于内循环复合生物反应器（ICCBR）．以生活污水为研究对象，通过12个月的试验室小试，考察了ICCBR对生活污水的处理效能，生态因子的影响，污泥的理化特性，及系统内的微生物生态．结果表明：ICCBR系统在冬季4～10℃条件下的COD平均去除率为85．79％，全年COD平均去除率为86．66％，系统出水COD低于60mg·L^-1，达到污水一级B排放标准．季节性的温度变化使得系统内的生物种类和数量发生变化，原后生动物的数量从夏季的110000±30000微生物·mL^-1污泥减少到冬季的35000±20000微生物·mL^-1污泥，生物膜重量也呈现出先增长后略有降低的趋势．

紫外光降解水中亚硝基二乙胺

采用紫外光直接降解水中存在的亚硝基二乙胺(NDEA).结果表明,紫外光降解是一种能够有效去除水中NDEA的处理技术.NDEA的初始浓度对紫外光降解效能略有影响,紫外光降解水中NDEA的反应符合假一级反应动力学模型.水中腐殖酸对紫外光降解NDEA具有显著的抑制作用,且抑制作用随着腐殖酸浓度增大而增大.采用气相色谱-质谱联用仪和高效液相色谱对NDEA的降解产物进行定性与定量分析.甲胺□二甲胺、乙胺□二乙胺□亚硝酸盐和硝酸盐是紫外光降解NDEA的主要降解产物.溶液pH值对紫外光降解水中NDEA有很大的影响.酸性条件下,NDEA的光降解量子产率显著大于中性及碱性条件下的量子产率,NDEA的光降解速率随着溶液pH值的增大而减小.溶液pH的变化对NDEA的紫外光降解产物的生成量具有显著影响.乙胺□二乙胺和亚硝酸盐作为底物存在时,不仅会抑制NDEA的紫外光降解,同时还会影响到NDEA降解产物的生成量.根据对NDEA降解途径的研究可知,紫外光辐射下,N—N键断裂导致NDEA的最终降解,其中N—N键发生均裂生成产物乙胺,N—N键发生异裂则生成产物二乙胺和亚硝酸盐.

通风速率对烟草废料堆肥腐熟及元素变化影响

以烟草废料为原料堆肥,设置不同的通风速率,通过对堆肥中温度、营养元素和腐殖质等指标变化的研究,揭示了通风速率对堆肥腐熟和主要元素变化的影响。结果表明,通风速率为0.1和0.2 m3/(h·m3)的处理的高温期持续时间在5 d以上,满足堆肥无害化卫生标准要求,堆肥积温以0.2 m3/(h·m3)的处理最高;堆肥结束时,通风速率为0.2和0.3 m3/(h·m3)处理的总碳含量降低率、总氮含量增加率及NO-3-N含量增幅均强于0.1和0.4 m3/(h·m3)的通风处理,且两处理的NH+4-N含量至堆肥结束时降至400 mg/kg阈值以下;通风速率为0.2 m3/(h·m3)的处理的终产品的腐殖化质数为1.91,达到腐熟阈值1.90。综合以上结果表明,0.2 m3/(h·m3)的通风速率较适于烟草废料堆肥腐熟和营养转化。