A2/O-BAF工艺短程硝化模式下反硝化除磷技术在处理低C/N城市污水中的效能

为探索A²/O-BAF工艺短程硝化模式下反硝化除磷技术在除磷低C/N比例城市生活污水中的除磷除氮效能,该文结合短程硝化模式应用的基本特点,以亚硝态氮作为受体,构建反硝化除磷工艺,其结果显示A²/O-BAF短程硝化模式下的亚硝积累率达到95.2%,反硝化除磷阶段对正磷酸盐的去除贡献率达到75.42%,在批次试验中在反硝化阶段以亚硝态氮为电子受体吸出的凝含量达到26.28 mg/L,吸磷率达到72.3%,反硝化阶段以亚硝态氮作为受体的脱磷效率占总脱磷效率的72.91%。在A²/O-BAF工艺短程硝化模式下,采用反硝化除磷技术可以在低C/N比例的城市污水中发挥良好的除磷效果,该工艺可推广应用。     

处理城市污水的反硝化脱氮除磷新工艺研究进展

反硝化脱氮除磷可以实现同步反硝化脱氮和除磷,代表了当前污水处理可持续发展战略的发展趋势。本文对反硝化脱氮除磷的新工艺进行了重点介绍,这些工艺充分发挥了反硝化聚磷菌的优势,可提高处理效率、简化操作、降低处理费用,成为目前脱氮除磷工艺技术研究的热点和重点。     

A2N反硝化除磷脱氮系统处理生活污水研究

研究了生活污水COD／TN比值变化对A2N反硝化除磷脱氮新工艺去除氮、磷的影响情况。同时利用间歇试验着重探讨了DNPAOs污泥在不同硝态氮浓度、不同电子受体时的摄磷和放磷状况。A2N连续流工艺长期的运行结果表明：双泥系统的建立(生物膜硝化池独立于除磷污泥)可以降低碳源的好氧消耗,较大程度地减少聚磷菌和反硝化菌之间对碳源的竞争,同时保证了生长速率较小的硝化菌可以在稳定状态中生长,利于增强系统脱氮除磷的稳定性。     

反硝化除磷机理的研究进展

文章从微生物本质上概述且比较了生物脱氮、生物除磷、反硝化除磷的机理,并总结了反硝化除磷的优点,对以后的生物脱氨除磷研究具有一定的借鉴作用。     

模糊控制强化生物除磷SBR系统的除磷过程

采用在线ORP和pH仪对两个平行的强化生物除磷(EBPR)SBR反应系统的厌氧放磷、缺氧吸磷和好氧吸磷过程进行监测。针对聚糖菌(GAO)和聚磷菌(PAO)的竞争和影响PAO和反硝化聚磷菌(DPAO)的各种因素,验证了以氧化还原电位(ORP)和pH作为除磷过程模糊控制参数的可行性和有效性。在此基础上,确立了厌氧／好氧(A／O)SBR系统和厌氧／缺氧(A2)SBR系统除磷过程的模糊控制策略。对ORP和pH的在线检测不仅可以模糊控制厌氧放磷、缺氧吸磷和好氧吸磷过程所需时间,节约能源优化处理效果,而且可以指示系统运行效果和功能微生物种群的竞争行为。     

生物质金属氧化物复合纳米材料用于污水除磷的研究进展

磷是水体富营养化的限制性污染因子，吸附法是污水深度除磷的常用技术之一。在众多吸附材料中，纳米金属氧化物因活性位点多、选择性强等特点被认为是理想的除磷吸附剂，但也存在易团聚、难操作、易流失等应用瓶颈。生物质材料来源广、成本低，具有丰富的孔隙结构和较高的比表面积，且富含羟基、羧基等功能基团，是纳米金属氧化物理想的载体材料。对生物基金属氧化物复合纳米材料在污水除磷领域的研究进展进行了总结和评述，介绍了材料的制备方法及深度除磷机制，并对其未来的研究发展方向进行了展望。     

磁性Zr基MOFs材料的合成及吸附水中磷的性能研究

基于液相外延生长原理,采用自组装法合成了磁性氨基功能化MOFs材料Fe₃O₄@NH₂-UiO-6(Fe-NUiO(Zr)-005),对其进行了XRD、FTIR、SEM和BET等表征分析,研究了其在水体中对磷的吸附性能,探讨了吸附除磷的机理。结果表明,在Fe₃O₄上自组装生成了具有介孔结构的纳米磁性复合材料Fe-NUiO(Zr)-005,其比表面积大,稳定性高,该材料适应磷溶液的pH(3.0～9.0)宽,吸附效果良好,吸附过程符合Langmuir模型,饱和吸附量达71.94 mg·g^-1。材料吸附磷的平衡时间为200 min,吸附过程符合伪二级动力学方程,且受到了多种机制的影响。在实际水环境和共存离子(Cl^-、SO₄^2-和NO^-₃)中应用时,吸附剂呈现出较强的抗干扰能力,其具有较高的吸附低浓度磷的潜力。材料能够循环使用至少5次,Fe-NUiO(Zr)...     

利用倒置A~2/O进行污水处理的研究

近年来,我国经济取得了迅猛的发展同时也带来了诸多环境问题,其中由于氮、磷等营养元素的无序排放引起的水体富营养化问题尤为突出。我国现有污水厂大多为二级污水处理厂,对氮、磷等营养元素的去除效果有限。实践证明,在工艺调控中掌握一些关键控制点,使倒置A2/O工艺的硝化除磷能力充分发挥,是高效生物除磷的关键。     

厌氧-低氧生物除磷脱氮系统的动力学研究

通过对PHA和氨氮低氧降解动力学的研究发现:PHV是一种更加慢速氧化的内碳源,从而减慢碳源被氧气直接氧化的速率,使其更接近于低氧氨氧化速率,从而有利于低氧段反硝化的持续进行。因此,提高厌氧段PHV的合成量可能是提高厌氧-低氧同时除磷脱氮系统中除磷脱氮效果的一个重要途径。     

温度对亚硝酸型硝化/反硝化的影响

以间歇式活性污泥法（SBR）法处理啤酒废水，系统考察了温度变化对亚硝酸型硝化／反硝化的影响。结果表明：温度维持在30℃得到的亚硝酸型硝化的污泥，运行在常温（19．5－23．5℃）50周期，硝化类型转变为硝酸型硝化。而后，逐渐升温，硝化类型逐渐转变为亚硝酸型硝化。当温度达到28－29℃时，硝化类型为稳定的亚硝酸型硝化，硝化反应结束时NO2^--N/NOx^--N平均维持在82．2％－83．5％。28－29℃是本试验条件下亚硝酸型硝化的临界温度。而且不论是亚硝酸型硝化／反硝化还是完全硝化／反硝化，DO、ORP、pH在脱氮过程中的变化规律基本相同，可以作为SBR法脱氮过程的控制参数。     

以氯化和时间控制实现亚硝化型硝化反硝化

研究了以氯化方法在生物脱氮工艺中实现亚硝化型硝化反硝化的可行性。试验表明，借助氯的作用和硝化反应中的延迟时间的影响，可以在常温下保持很稳定的完全的亚硝化型硝化反硝化反应。在投加氯形成短程硝化反应后，不加氯，仅采取控制曝气时间的手段时，这种完全的亚硝化型硝化反硝化反应也可以保持至少20天。试验结果表明，硝化菌应是被杀死而不是仅仅被抑制。在实际工艺应用中，亚硝化型硝化反硝化所带来的益处可以弥补在反应过程中投加氯的费用，因此，在SBR中以氯化的方法结合时间控制以达到亚硝化型硝化反硝化是可行的。     

纳米矿物材料净化甲醛污染的研究进展

甲醛(HCHO)是主要的室内空气污染物之一,对眼睛、鼻腔、呼吸道粘膜组织具有很强的刺激性和毒性。目前,吸附法和非均相催化法是应用最广泛的甲醛净化技术。合成吸附剂如活性炭及其各种改性产品存在甲醛吸附选择性差、合成方法复杂且成本较高等问题。贵金属或过渡金属等合成催化剂虽然对甲醛具有降解效率高、不产生毒副产物等优势,但贵金属价格昂贵,过渡金属催化剂也常需热源才能完全降解甲醛,这限制了其广泛应用。随着对纳米矿物材料环境属性的认识不断加深,纳米矿物材料凭借其天然多孔结构、化学稳定性高、表面酸碱性质可调、资源丰富、价格低廉、处理简单等特性,在甲醛净化中具有潜在的优势。然而,不同种类的纳米矿物材料结构与性质也存在差异,因此其对甲醛的吸附或催化反应活性与作用机制也各不相同。天然硅酸盐类纳米矿物材料如海泡石、凹凸棒石、蒙脱石等由于表面具有酸性位点和较高的表面积,对强极性甲醛分子具有一定的吸附能力。然而,未经处理的天然环境中矿物材料存在吸附选择性差、杂质含量多、孔隙少、表面活性官能团数量少等问题,需要对其进行改性处理。目前,天然纳米矿物吸附剂的改性方法主要有酸处理、焙烧活化和引入有机官能团等。酸、热改性可改善纳米矿物如凹凸棒石、硅藻土的表面酸性,增加其孔隙和孔道开放度,从而增大比表面积。在矿物表面引入氨基等有机官能团可将对甲醛的物理吸附转化为化学吸附,并将甲醛矿化为亚胺类物质。合成纳米矿物吸附剂如沸石分子筛具有孔道结构可调、表面积大等特点,也被广泛应用于甲醛的吸附处理,但是甲醛与水汽存在竞争性吸附,且其抗水性能差,这限制了该类材料的进一步应用。相比于吸附法处理甲醛,非均相催化法如光催化、催化氧化可直接将甲醛转化为二氧化碳和水,具有更加广阔的应用前景。羟基磷灰石、水钠锰矿等纳米矿物对甲醛具有一定催化氧化作用,通过掺杂金属元素、调控其结构与形貌可进一步提高其对甲醛的催化氧化能力。纳米黏土矿物如凹凸棒石、海泡石可作为载体与贵金属、过渡金属、纳米二氧化钛等活性组分复合,从而改善活性组分的分散性,提供反应羟基等活性位点,显著提升复合矿物材料的催化性能,在低温乃至室温下就可将甲醛完全降解。本文综述了各种纳米矿物材料在吸附和非均相催化降解室内空气和部分水体中甲醛的研究进展,系统比较了纳米矿物材料对甲醛的吸附、催化性能、反应机理,指出了该材料目前研究存在的问题,并对其今后的发展趋势进行了展望。     

环交联聚磷腈高分子材料的研究概况

环交联型聚磷腈是一类以六氯环三磷腈(HCCP)为主链合成的有机-无机杂化高分子材料。相比于人们所熟知的线型聚磷腈而言,环交联型聚磷腈更易合成,且具有与线型结构相似的生物相容性和生物降解性,同时因其自身的稳定性和耐热性以及小尺寸等特点,在阻燃材料、军工特种材料、填充材料、医药载药、吸附材料等领域有很高的研究价值和应用价值。环交联聚磷腈以其形貌可控、功能性可调在复合材料领域有着广泛的应用前景。文中综述了近年来环交联聚磷腈材料的分子特性以及基本性能,并介绍了其形貌调控的过程和各种复合材料,分析了环交联聚磷腈材料在功能性碳材料、荧光材料、吸附材料等方面的应用前景和发展趋势。     

金属-有机框架材料对废水中污染物的吸附研究进展

可用的清洁水资源缩减已成为全球面临的重要危机.引起该危机的主要原因是各种污染物因生产、生活或事故排入水体导致水体污染.因此,解决水资源危机的关键在于对污水处理和再生.多种污水处理和再生方法应运而生,其中吸附法因处理效率高、操作简便、成本低而被广泛应用到污水处理中.吸附法的关键在于吸附剂的选择和应用.应用于水处理的传统吸附剂,如活性炭、沸石、天然粘土、活性氧化铝等,在面对复杂水体环境和各种性质迥异的污染物时已不能符合水污染处理的更高标准.因此,新型吸附剂的开发与应用成为吸附领域研究热点.金属有机框架(Metal-organic frame,MOF)材料,一类金属离子或金属簇与有机配体之间自组装配位形成的化合物,具有高比表面积、高孔隙率和可控的孔结构,已成为吸附领域冉冉升起的新星.目前MOF材料作为水处理吸附剂的研究主要集中在:(1)各种MOF材料对不同污染物的吸附性能研究,以揭示相关吸附规律;(2)MOF材料自身功能化或MOF复合材料的制备,以改善自身稳定性,提高其吸附性能或实现选择性吸附;(3)MOF衍生碳吸附材料的研究,以应对恶劣水体环境或极端水处理条件.本文对单一MOF材料、功能化MOF材料、MOF衍生碳材料吸附去除水体中有机染料、其他有机污染物、重金属离子的相关研究进行了综述.概述了多种MOF材料对不同污染物的吸附性能,总结了针对吸附应用的多种MOF功能化方式及其吸附效果的改进,归纳了多种MOF衍生碳材料作为吸附剂在水处理中的应用,指出了目前MOF吸附材料在水处理中存在的主要问题,并提出了解决这些问题的思路.     

富营养化水体生态修复的强化除磷技术及其应用

生态除磷技术与化学除磷方法相比较具有成本低、效果显著的特点，在除磷的同时也净化了水体。本文通过对磷在富营养化水体中存在的形态以及底泥的磷释放导致内源污染等问题进行综述和分析，对水体自得中强化除磷技术的方法进行了阐述，通过对生态除磷技术中人工湿地、生态浮岛、生物膜法及其复合系统在除磷方法和效果方面进行论述，引入生产工艺的水体处理理念，对提高生态修复系统除磷能力提出了相应的措施和对策。     

污水处理厂A-A-O生物脱氮除磷工艺简介

<正>在城市生活污水处理厂,传统活性污泥工艺能有效去除污水中的BOD5和SS,但不能有效地去除污水中的氮和磷。如果含氮、磷较多的污水排放到湖泊或海湾等相对封闭的水体,则会产生富营养化导致水体水质恶化或湖泊退化,影响其使用功能。因此,在对污水中的BOD5和SS进行有效去除的同时,还应根据需要,考虑污水的脱氮除磷。其中A-A-O(厌氧-缺氧-好氧)为同步生物脱氮除磷工艺的一种。     

表面处理行业含磷废水处理现状与对策

含磷物质的过度排放会导致水体富营养化，造成水环境污染，因此，防治磷污染是我国生态环境建设的重大课题之一。重点阐述了化学沉淀法、吸附法、离子交换法、膜分离法和生物法等对含磷废水除磷的处理方法，对比分析了各方法的优缺点，并基于清洁生产理念，从源头控制、磷的资源化和自动化控制3个方面，提出了表面处理行业中含磷废水的防治对策。     

金属基吸附剂及其复合材料吸附除氟研究进展

化工、冶炼、电池等行业所排放的氟废水引发的氟中毒现象备受关注,分析了沉淀、膜处理、离子交换、吸附等技术的优缺点,吸附法由于操作简单、经济高效被认为是极具前景的水体除氟方法。本文对铝基、铁基、稀土基、金属有机骨架吸附剂及其改性材料在含氟废水中的除氟性能进行了总结和评价,分析了其制备过程、脱氟机制以及外界影响因素。发现材料晶型可以决定吸附过程的吸附能,大的比表面积可以在吸附过程中提供更多的活性位点,良好的孔结构可以降低吸附传质阻力,提高吸附性能;材料表面官能团的强化、不同金属材料的复合协同作用可以提高吸附剂的脱氟效率,可为今后制备新型高效除氟材料提供参考。提出了目前吸附除氟领域亟待解决的问题并对金属基吸附剂在除氟领域的发展作出展望。     

磁响应吸油材料的研究进展

海洋环境中的石油污染物主要来自于原油开采和井喷、运输船舶的漏油以及输油管道的泄漏。随着全球能源消费的快速增长,石油的开采与运输也变得日益频繁。然而,在此过程中衍生出的石油污染问题也更加严峻。据估计,世界各地每年平均溢油量多达40万t。大规模的海上溢油处理方法主要包括物理处理法、化学处理法和生物处理法三大方法。其中原位燃烧、分散剂降解等化学方法需要高昂的成本,并且会对环境造成二次破坏;微生物分解等生物方法对自然条件要求十分苛刻;使用机械装置(如撇油器或喷杆)的物理方法需要输入能量或在高压下进行操作。这些方法均不能充分满足对溢油处理的要求。最近学者提出了一种利用磁改性超疏水/亲油的可浸湿吸油材料进行油水分离的方法。这些材料主要由粘土(二氧化硅)、沸石、活性炭、碳纳米管、聚合物、羊毛和秸秆等物质作为基材,通过四氧化三铁纳米颗粒的嵌入或涂覆以赋予材料磁响应特性。这些具有高孔隙率、高比表面积和丰富孔洞结构的吸附材料不但具有可设计调整性,而且经过磁性颗粒改性后,能够制备出在除油能力、油品回收和操作成本等方面均优于传统方法的磁性吸油材料。尤以聚合物为基材的磁响应吸油材料的研究最为广泛,被磁性纳米颗粒涂覆的聚合物海绵的吸油量最高可达50 g/g,且都具有近95%的吸油效率。其他材质的吸油材料也有所报道。这些磁性吸油材料具有三大特点:(1)吸油效率高,吸油量稳定;(2)固油性能好,吸附油不易脱附;(3)易回收,能够循环利用。本文通过阐释吸附材料的磁改性和吸油机理,分析典型磁改性复合材料的吸油性能测试实验,指出各类吸油材料在溢油处理过程中的优势和局限。特别地提出了磁改性粉煤灰沸石吸油材料,概括了固体废物资源领域的最新研究热点,以期为国内相关研究提供参考。     

多巴胺还原氧化石墨烯气凝胶的制备与吸附性能

石油和有机液体的泄漏对水体资源构成严重危害,带来不可挽回的经济损失。因此,高效的吸油及油水分离材料极具应用价值。以天然石墨为原料,通过Hummers法制备了氧化石墨烯(GO)。将定量氧化石墨烯水溶液与多巴胺(DA)溶液进行混合,利用多巴胺在水中的自聚合以及还原性能,在常压、较低温度(95℃)下经水热反应制备了绿色无污染的多巴胺还原氧化石墨烯水凝胶,再经冷冻干燥得到结构完好的三维结构的多巴胺还原氧化石墨烯气凝胶(DGA)。通过Raman、XRD、SEM、接触角对其形貌结构进行了表征。研究了气凝胶对不同油品的吸附性能,其最大吸附量可达66~120 g/g,是一种良好的吸附材料。