水厂铝盐污泥为除磷填料的雨水径流污染控制技术

针对金泽水源地雨水径流磷污染控制需求,以及现有雨水处理技术中传统填料对溶解性磷的去除率有待进一步提高的问题,开发出以给水厂污泥为基材的除磷颗粒,并通过低浓度、短时间、少用量的盐酸浸泡改性强化了除磷效果。当使用改性除磷颗粒作为主体填料,构建雨水源头处理的生态滞留池或末端处理的滤池时,过滤装置具有表面水力负荷高、出水磷浓度低的优点。中试装置运行结果表明,当表面水力负荷为0.25 m^3/(m^2·h),进水磷浓度约为1 mg/L时,出水磷浓度仍可稳定低于0.2 mg/L,溶解性磷的去除率高于80%。     

生物除磷颗粒污泥去除Pb~(2+)的效能机制

以好氧颗粒污泥的吸附作用和磷酸盐对重金属的螯合作用为基础,采用富含磷酸盐的生物除磷颗粒污泥作为吸附剂来处理含铅废水,考察了不同吸附条件(pH、Pb~(2+)的初始浓度、吸附反应时间)下,颗粒污泥对Pb~(2+)的去除效果。结果表明,除磷颗粒污泥在pH为4,初始Pb~(2+)浓度为150 mg·L~(-1)时,对铅的去除率最高(为99.9%);在吸附反应20 min时即可达到吸附平衡。生物除磷颗粒污泥对Pb~(2+)的吸附可以用Langmuir模型拟合(R~2=0.993),最大吸附量为49.5 mg·g~(-1)。其中离子交换和磷酸盐与Pb~(2+)的螯合作用对除磷颗粒污泥去除Pb~(2+)起到重要作用;傅里叶变换红外光谱(FTIR)测定表明—COOH、—OH、磷酰基等多种官能团也参与了除磷颗粒污泥除Pb~(2+)过程。     

热改性铝污泥对水中磷的吸附性能

考察了接触时间、pH、投加量对热改性铝污泥吸附磷的影响,确定了其最佳吸附条件和影响因素顺序。结果表明,除磷影响因素依次为磷溶液初始浓度接触时间溶液pH投加量,改性铝污泥吸附除磷的最佳条件:初始磷浓度为60.00 mg/L,pH值为3.0,投加量为4 g/L,振荡反应时间为4 h,改性铝污泥对磷的最高去除率达77.2%。     

红土焙烧颗粒造孔及其水处理除磷效果

基质填料是人工湿地系统除磷的关键,该文利用洱海流域内分布广泛的红土制备除磷填料,对其制备条件及其水处理除磷效果进行研究。试验优化了红土颗粒的造孔剂含量、焙烧温度及时间等参数,对制备的颗粒进行了动力学及等温吸附试验,并探讨了pH、有机物浓度对除磷效果的影响。结果表明在1及5mg／L磷初始浓度下,红土填料的磷吸附均可在32h达到平衡。造孔红土颗粒最大吸附量为13．3mg／g,纯红土颗粒为9．6mg／g。pH和有机物含量对红土颗粒的磷吸附均存在促进和抑制的作用。     

给水厂铝污泥对Cd~(2+)的吸附性能

采用铝污泥作为吸附剂去除废水中的Cd~(2+),研究铝污泥投加量、粒径、初始Cd~(2+)浓度、溶液pH以及不同改性温度对吸附性能的影响。动力学实验和等温吸附实验表明,铝污泥对Cd~(2+)的吸附结果符合准二级动力学和Freundlich等温吸附方程;Cd~(2+)的最大吸附量为3.32 mg/g,化学吸附是速率限制步骤。高温改性能够增强铝污泥对Cd~(2+)的吸附能力,且煅烧温度越高,改性后的铝污泥吸附能力越强。经200,400,600℃改性的铝污泥对Cd~(2+)的吸附量分别为原始铝污泥的1.2,1.5,2.2倍。     

生物除磷颗粒污泥对Zn~(2+)的去除特性研究

采用生物除磷颗粒污泥来去除Zn~(2+),考察了Zn~(2+)初始含量、污泥含量、p H、温度、反应时间和共存离子对Zn~(2+)去除效果的影响,并通过傅里叶变换红外光谱分析去除Zn~(2+)的主要官能团。结果表明,生物除磷颗粒污泥对质量浓度100 mg/L的Zn~(2+)的最大吸附量为29.55 mg/g,平衡吸附量为17.54 mg/g,优化p H为5、温度为25~35℃、污泥的质量浓度为1.0 g/L。Zn~(2+)的去除过程分为快速吸附、慢速吸附和吸附平衡3个过程,符合准2级动力学方程。Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)通过离子交换参与了Zn~(2+)的去除,去除Zn~(2+)的行为主要是依赖聚磷菌的作用来完成的,Zn~(2+)在细胞内的比例为33.52%;去除Zn~(2+)的主要官能团为脂碳链、羧基、伯醇、多聚糖、磷酸基和硫酸基团。     

给水厂铝污泥对Cd~(2+)的吸附性能

采用铝污泥作为吸附剂去除废水中的Cd⁽²⁺⁾,研究铝污泥投加量、粒径、初始Cd(2+),研究铝污泥投加量、粒径、初始Cd⁽²⁺⁾浓度、溶液pH以及不同改性温度对吸附性能的影响。动力学实验和等温吸附实验表明,铝污泥对Cd(2+)浓度、溶液pH以及不同改性温度对吸附性能的影响。动力学实验和等温吸附实验表明,铝污泥对Cd⁽²⁺⁾的吸附结果符合准二级动力学和Freundlich等温吸附方程;Cd(2+)的吸附结果符合准二级动力学和Freundlich等温吸附方程;Cd⁽²⁺⁾的最大吸附量为3.32 mg/g,化学吸附是速率限制步骤。高温改性能够增强铝污泥对Cd(2+)的最大吸附量为3.32 mg/g,化学吸附是速率限制步骤。高温改性能够增强铝污泥对Cd⁽²⁺⁾的吸附能力,且煅烧温度越高,改性后的铝污泥吸附能力越强。经200,400,600℃改性的铝污泥对Cd(2+)的吸附能力,且煅烧温度越高,改性后的铝污泥吸附能力越强。经200,400,600℃改性的铝污泥对Cd⁽²⁺⁾的吸附量分别为原始铝污泥的1.2,1.5,2.2倍。     

生物除磷颗粒污泥去除Pb2+的效能机制

以好氧颗粒污泥的吸附作用和磷酸盐对重金属的螯合作用为基础,采用富含磷酸盐的生物除磷颗粒污泥作为吸附剂来处理含铅废水,考察了不同吸附条件（pH、Pb²⁺的初始浓度、吸附反应时间）下,颗粒污泥对Pb²⁺的去除效果。结果表明,除磷颗粒污泥在pH为4,初始Pb²⁺浓度为150 mg·L^-1时,对铅的去除率最高（为99.9%）;在吸附反应20 min时即可达到吸附平衡。生物除磷颗粒污泥对Pb²⁺的吸附可以用Langmuir模型拟合（R²=0.993）,最大吸附量为49.5 mg·g^-1。其中离子交换和磷酸盐与Pb²⁺的螯合作用对除磷颗粒污泥去除Pb²⁺起到重要作用;傅里叶变换红外光谱（FTIR）测定表明-COOH、-OH、磷酰基等多种官能团也参与了除磷颗粒污泥除Pb²⁺过程。     

Al~(3+)改性蛭石吸附除磷性能研究

探讨了经Al~(3+)改性的蛭石对含磷废水的吸附性能,考察了反应的pH值、温度、时间、吸附剂的用量等因素对改性蛭石吸附性能影响。结果表明:含1.0%Al~(3+)的改性蛭石对磷有较强的吸附去除作用。在300r/min条件下搅拌吸附30min,当Al~(3+)改性蛭石的用量为60g/L时,对40mg/L的含磷废水的吸附量达0.45mg/g,对含磷量不大于100mg/L的废水,其去除率大于50%。     

化学除磷药剂对EBPR系统处理效能的影响

为研究化学除磷药剂的种类及投加浓度对强化生物除磷系统(EBPR)处理效率的影响,采用以厌氧/好氧方式运行的SBR反应器,以人工配制废水为进水,通过长期试验,分别考察了FeCl_3和AlCl_3两种除磷药剂的投加对系统出水水质的影响。结果表明:随着化学除磷药剂投加浓度的增加,出水COD浓度逐渐降低,而氨氮去除率未随化学除磷药剂投加量的增加而产生明显的变化;低浓度(Fe~(3+)和Al~(3+)的投加浓度分别不大于8 mg/L和6 mg/L)化学除磷药剂将提高微生物活性,高浓度(Fe~(3+)和Al~(3+)的投加浓度分别为24 mg/L和18 mg/L时)产生抑制效果。长期试验中,当Fe~(3+)、Al~(3+)投加量分别为8 mg/L和6mg/L时,即Fe~(3+)、Al~(3+)投加量分别为8.6、7.0 mg/(g VSS)时,系统厌氧释磷量及好氧吸磷量均达到较大值,系统除磷效果最好,此时磷酸盐去除率分别为96.5%和89.5%。     

改性菌渣对含Pb2+废水吸附性能的影响

采用盐酸浸泡和热处理的方法对香菇菌渣改性后制备吸附剂,研究其对模拟废水中Pb~(2+)的吸附性能,考察了初始浓度、温度、pH、吸附剂投加量和吸附时间5个因素对吸附性能的影响,并研究了改性菌渣吸附剂对Pb~(2+)的等温吸附和吸附动力学特征。结果表明:改性菌渣对Pb~(2+)模拟溶液的最佳吸附条件为:pH=5.0、吸附剂投加量1.6 g/L、初始浓度250 mg/L、温度25℃、吸附时间60min。在该条件下对Pb~(2+)的吸附率可达95.68%,改性菌渣吸附Pb~(2+)的过程符合Langmuir等温模型和准二级吸附动力学模型,吸附速率主要由化学吸附控制。     

污泥-花生壳吸附颗粒对水中Pb~(2+)的吸附特性研究

以污泥和花生壳为原料,采用氯化锌为改性剂,于800 W的微波功率条件下热解10min,制备得到污泥-花生壳吸附颗粒。选取吸附时间、pH值和Pb~(2+)初始浓度3个因素,探究其对Pb~(2+)的吸附效果影响。结果表明,当吸附时间为80min时,pH值为6.54,Pb~(2+)溶液初始质量浓度为0.8mg·L~(-1)时,吸附颗粒对Pb~(2+)的吸附率最大,吸附效果最好。     

改性赤泥颗粒吸附剂的性质及机理研究

采用焙烧法对赤泥进行活化处理,将其与粉煤灰、碳酸氢钠和膨润土按照质量比为16∶2∶1∶3制成改性赤泥颗粒,该改性赤泥颗粒破碎率与磨损率之和为0.2%。将其作为吸附剂,采用静态吸附试验方法研究了该改性赤泥颗粒吸附剂对模拟含磷废水除磷的一般规律,在磷的质量浓度为3~100 mg/L条件下,考察了反应时间、初始磷浓度、投加量等因素对改性赤泥颗粒吸附效果的影响,经过计算得出其饱和吸附量。结果表明,改性赤泥颗粒对磷的去除效果在反应8 h后趋于稳定,其最佳投加量为5 g/L,改性赤泥颗粒的饱和吸附量为56.2 mg/g。     

改性石英砂过滤吸附去除微量磷

对涂铁改性石英砂滤料进行了过滤吸附去除微量磷试验研究。结果表明，改性石英砂对总磷的去除率迭90％以上。吸附试验获得的对溶解性总磷的吸附等温线属于Langmauir型，并得出涂铁改性石英砂的除磷吸附等温式。     

水厂铝污泥对磷的动态吸附特性研究

对水厂铝污泥吸附柱去除水中磷的动态吸附特性进行了实验,利用BDST和THOMAS模型对吸附穿透曲线进行了数学模拟,预测不同吸附高度下出水含量随运行时间的变化关系。结果表明,铝污泥能够稳定有效地去除水中的磷,随着吸附柱高度的增加,吸附柱除磷穿透时间相应增大,在平均流速为2.0 m/d条件下吸附带高度约为0.18m。BDST和THOMAS模型能够准确地预测不同吸附柱高度下出水含量随运行时间的变化关系,BDST模型所预测的吸附柱耗竭时间与实际耗竭时间误差小于15%,THOMAS模型计算所得饱和吸附容量与实际吸附容量误差小于3%。可利用这2个模型对铝污泥吸附柱动态除磷的运行工况进行预测和模拟计算。     

强化生物除磷体系中颗粒污泥的形成及机理探讨

以实验室小试SBR反应器为载体接种普通活性污泥,研究了强化生物除磷系统对颗粒污泥形成的促进作用并探讨了其形成机理。试验结果发现：在生物脱氮运行阶段,SBR中的活性污泥能维持较稳定的絮体状态,平均SVI为138.9 ml·g^-1;当系统转为生物除磷方式运行时,随着除磷效果的好转,反应器中的污泥逐渐转化为颗粒污泥,平均SVI降低至74.1 ml·g^-1,颗粒污泥的平均粒径为0.8 mm。因此,SBR生物除磷系统有利于颗粒污泥的形成。试验发现在强化生物除磷系统厌氧释磷的过程中会有带正电的微粒大量生成,它们可以作为颗粒污泥的晶核吸附带负电的细胞体,进而促进颗粒污泥的形成。强化生物除磷颗粒污泥系统有着较为稳定的磷去除性能,除磷效率接近100%。     

污泥-秸秆复合吸附颗粒对溶液中Cd~(2+)的吸附特性研究

通过微波热解的方法,制备污泥-玉米秸秆和污泥-大豆秸秆吸附颗粒。研究不同吸附时间、pH值和Cd~(2+)初始浓度对废水中Cd~(2+)的吸附效果影响。结果表明,污泥-玉米秸秆对Cd~(2+)的吸附效果好于污泥-大豆秸秆颗粒。10℃和25℃条件下,两种吸附颗粒对Cd~(2+)的吸附率随着吸附时间的增加而增加,而35℃条件下,吸附时间为90min时,吸附率达到最大。当pH范围为2～7时,污泥-玉米秸秆和污泥-大豆秸秆对Cd~(2+)的吸附量分别为8.25mg·g~(-1)和2.33mg·g~(-1)。随着Cd~(2+)溶液初始浓度的增加,两种吸附颗粒对Cd~(2+)的吸附量呈现增加趋势。     

给水厂含铝污泥对含磷废水的吸附特性研究

为研究给水厂含铝污泥对水中磷的吸附特性,考察了污泥投加量、p H、磷初始浓度、污泥粒径、吸附时间以及温度等因素对除磷效果的影响。结果表明,在污泥投加量为15 g/L,p H为2~10,磷初始质量浓度为10 mg/L,污泥粒径为0.15~0.3 mm,吸附100 min时,除磷效果最好,磷去除率为90.93%,吸附量为0.60 mg/g。磷吸附量与磷初始浓度成线性关系,并且温度越高,吸附量越大。给水厂含铝污泥对磷的吸附动力学符合Lagergren准二级动力学模型,吸附数据与采用Langmuir等温吸附模型得出的计算值吻合很好,且吸附反应为吸热反应,能自发进行。     

Fe0改性厌氧颗粒污泥吸附Sb(V)效用及其机理

在UASB动态运行下,Fe⁰改性颗粒污泥对锑的最高去除率可达99.5%,改性污泥各组分对Sb(V)的去除率高于未改性污泥,改性污泥中锑的生物质结合位多于未改性颗粒污泥。除锑后的改性污泥表面出现了大量颗粒状物体;多糖与蛋白质在改性污泥吸附锑时的作用效果相当;改性污泥吸附Sb(V)后,出现了FeSb₂O₄、FeOOH、Fe₂O₃、Fe₃O₄,反映出Sb(V)与污泥中的铁离子络合形成铁锑共沉物;吸附锑后,改性污泥的Fe2p峰的结合能从711.044 eV与724.642 eV变为711.105 eV与724.703 eV,说明Fe⁰改性颗粒污泥中的氢氧根被Sb取代,并与O-Fe结合,形成了Fe-O-Sb配位化合物,沉积于颗粒污泥表面,达到除锑效果。     

好氧颗粒污泥技术污染物去除策略应用进展

总结了多种在低碳源条件下提高颗粒污泥脱氮除磷性能的策略,包括时间曝气策略、空间曝气策略、进水策略、构型优化策略和微生物调控策略,并阐述了好氧颗粒污泥脱氮除磷过程中的环境矛盾、聚糖菌的抑制、多种脱氮方式共存等问题的具体研究方案。总结认为应打破传统认知,从系统的非稳态角度思考如何提高好氧颗粒污泥的稳定性以及功能菌活性。提出了将SBR的一些“梯度”策略引入到连续流中以提高脱氮除磷性能和稳定性的应用前景。为实现主流好氧颗粒污泥工艺工程化应用提供科学借鉴。