甲壳素基-纳米ZnO复合光催化剂处理印染废水的研究

本研究采用溶胶-凝胶法制备新型甲壳素基-纳米ZnO复合光催化剂,以降解含亚甲基蓝的印染废水。新型复合光催化剂的结构通过SEM扫描电镜和X射线衍射仪进行表征。采用单因素分析、正交分析及优化等方法设计实验,探究新型催化剂对亚甲基蓝印染废水光催化降解性能的最佳运行条件。结果分析表明:甲壳素与纳米ZnO通过分子间作用力结合,提高了新型催化剂对亚甲基蓝印染废水的光催化降解效果。新型复合光催化剂的最优制备和运行条件为:甲壳素与纳米ZnO比例为1:2,煅烧温度为600℃,投加量为0.3 g,溶液pH为9,经反应2.5 h后脱色率达至100%。

UV工艺在厦门市VOCs废气治理中的应用研究

对企业挥发性有机物(VOCs)废气治理设施进行调查发现,UV系列工艺应用广泛,占比超过50%,其中以单一UV工艺居多,在汽车维修行业广泛使用。监测结果表明,单一UV、UV+活性炭、UV+等离子等系列工艺不仅处理效率较低,而且存在不同程度的臭氧污染,可能与治理VOCs的初衷背道而驰。其中,单一UV工艺、UV+活性炭、UV+等离子平均处理效率分别为39%、35%、42%,臭氧平均排放速率分别为60g/h、88g/h、70g/h。

厦门市臭氧污染空间分布中紫外工艺污染分析

根据厦门市挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)调查情况,对80家代表性的企业监测数据的研究表明:臭氧污染主要发生在紫外光解、紫外+活性炭、紫外+等离子等有机废气处理效率低的工艺中;厦门市臭氧工业源空间分布呈现岛内远低于岛外的格局,岛外臭氧工业源主要分布在集美区、同安区和海沧区;厦门市各行政区规模工业增速与臭氧污染没有显著相关性,各行政区臭氧处理总量平均值与其规模工业经济增速皮尔逊相关系数为-0.31;臭氧污染与VOCs年产生量呈正相关;湖里区、思明区臭氧处理工艺治理效果显著。建议有关部门加强生产工艺和废气治理设施检查,倡导紫外催化分解与其他工艺联用的处理工艺,降低臭氧产生量;在臭氧污染治理时,考虑VOCs年产生量及其空间分布。

厦门市工业源VOCs治理技术及区域性治理效果评估

选取厦门市8大重点监测行业370家企业的439套废气处理系统进行了调研,对不同VOCs治理技术在不同行业的应用情况及实际净化效果进行分析,并结合GIS平台,对厦门市的VOCs治理效果进行了区域性评估。结果表明:活性炭吸附、UV光解、UV光解+活性炭、等离子+UV光解、燃烧类工艺及其他类(低温等离子法、冷凝回收法、生物法)等6类治理技术对VOCs的平均去除率分别为79.6%、73.7%、71.9%、69.2%、82.1%、68.6%;燃烧类工艺对苯系物去除率最高,其次是活性炭吸附工艺,UV光解及其组合工艺对苯系物的去除率较低;UV光解及其组合工艺在设备管理及企业工艺选取方面尚存在问题,整体处理效果较差,但该工艺适用于低浓度有机废气的处理,例如在汽修行业的去除率较高(80%左右);燃烧类工艺及活性炭吸附工艺处理效果较好,燃烧类工艺的去除率较高,且对工况的适应性较强,可用于高浓度VOCs(>1000 kg·d^(-1))和高进口风量(>20000 m^(3)·h^(-1))条件下的废气治理;其他类相关工艺由于成本较低,虽处理效率不高,但可根据实际情况选择应用。厦门市域各二级行政区对VOCs 8大重点监测行业区域治理效果排序为:思明区>湖里区>海沧区>翔安区>集美区>同安区。

MFCs降解布洛芬性能及电极生物膜宏基因组分析

布洛芬作为一种高性价比消炎药被大量使用,环境中布洛芬浓度升高易引起抗生素抗性基因污染等环境问题。本研究构建了双室微生物燃料电池(MFCs)以去除水中布洛芬,分析了阳极生物膜微生物群落结构并注释了基因功能。结果表明,MFCs阳极微生物以10 mg·L^(-1)布洛芬作为唯一碳源,外接1000Ω电阻,输出电压约为0.60 V,运行至108 h时布洛芬去除率达85.33%,是对照厌氧生物处理的3.18倍。微生物群落结构分析结果表明,MFCs阳极生物膜微生物群落结构与传统厌氧生物膜差异显著,Proteobacteria在阳极生物膜相对丰度高达83.57%,而对照组中仅为60.52%,Pusillimonas、Burkholderia、Agrobacterium、Martelella及Ruegeria在属水平相对丰度也高于对照组。代谢通路分析结果表明,环境信息处理通路在MFCs阳极微生物显著增强,其碳代谢及氮代谢基因数量分别高于对照组9.02%和28.58%。

厦门市工业源VOCs排放清单及控制对策分析

根据收集厦门市所辖6个区的工业源活动水平数据和厦门市环境统计数据等相关资料,运用排放因子法计算得到2019年厦门市6个辖区的8个行业的工业源VOCs排放清单,分析了厦门市各辖区VOCs排放强度的空间分布格局.在工业源VOCs排放清单的基础上结合企业调研,分析排放清单企业VOCs污染处理技术情况并提出相应的控制对策建议.结果表明,2019年厦门市工业源VOCs产生总量为16027.88 t,排放总量为5514.58 t,其中厦门岛外的海沧区、同安区、翔安区和集美区VOCs排放量分别为1648.35、2111.13、667.52和750.48 t,岛内的湖里区和思明区VOCs排放量较少,分别为292.42 t和44.68 t.除了湖里区,厦门市排放强度呈现岛外大于岛内的空间分布特点.厦门市8个行业中,VOCs排放主要来自于涂装、印刷、化工和橡胶行业,分别占厦门市总排放量的51.21%、20.18%、13.63%和10.67%.厦门市VOCs废气处理工艺情况分析结果表明,从源头控制层面,企业使用低(无)产生VOCs的原辅材料,可有效地从源头控制VOCs产生和排放;从末端处理工艺层面,UV光解/光催化、吸附处理、低温等离子体和生物法的实际处理效率均低于80%,吸附与催化燃烧等组合工艺以及燃烧法的实际处理效率均高于90%.

莲花水库水体中抗生素污染特征及生态风险评价

采用固相萃取-高效液相色谱串联质谱法对厦门市新建饮用水源地莲花水库中4类(四环素类、喹诺酮类、大环内酯类和磺胺类)13种典型抗生素进行了检测,并评价了其污染特征和生态风险等级.结果表明,除红霉素、磺胺二甲嘧啶和磺胺甲[口恶]唑外,其余10种抗生素均有不同程度检出,总浓度范围为n.d.~925.26 ng·L^-1.其中阿奇霉素的浓度最高(n.d.~232.61 ng·L^-1),检出率为75%;其次为恩诺沙星(n.d.~187.69ng·L^-1)、四环素(n.d.~155.05 ng·L^-1)和环丙沙星(n.d.~83.66 ng·L^-1),检出率均超过60%.抗生素浓度随采样点呈现出上游莲花溪S1>澳溪支流S2>库区下游S3>入库口S4>库区中心S5的趋势.抗生素季节分布特征较为明显,枯水期总浓度明显高于丰水期和平水期.生态环境风险评价表明氧氟沙星、恩诺沙星和环丙沙星的生态环境风险较高,环丙沙星为主要风险因子;枯水期的抗生素联合风险商值比丰水期和平水期高,且大于1,对生态环境存在较高风险,应引起相关部门足够重视.

好氧颗粒污泥处理畜禽养殖沼液污染物的特性

采用序批式反应器,研究了好氧颗粒污泥处理畜禽养殖沼液中传统和新兴污染物的去除特性,以及系统的微生物群落结构演变情况.结果表明,畜禽沼液所含高浓度污染物不会对好氧颗粒污泥结构产生显著毒性胁迫,好氧颗粒污泥系统可实现对沼液所含有机物和氨氮的稳定去除.系统出水平均化学需氧量和氨氮浓度分别为(267±81) mg·L^(-1)和(62±12) mg·L^(-1),去除效率分别为73%±8%和91%±2%.同时,也可实现对沼液所含四环素类和磺胺类抗生素的有效去除,去除效率分别为65%±16%和98%±2%.但对磷素的去除效率较低,约为16%±2%.好氧颗粒污泥系统处理沼液过程中微生物群落结构稳定,但其中功能微生物菌群丰度会受到水质的作用影响,从毛单胞菌科Comamonadaceae(相对丰度约为16. 66%)为污泥中的主导微生物群落.