溶解氧对生物滤柱中氨氮、铁、锰去除效果的影响

为了研究溶解氧变化对生物滤柱中氨氮、铁、锰去除效果的影响，将进水溶解氧从约10.5mg/L逐步降到7mg/L，本文考察了氨氮、铁、锰的变化规律。结果表明：当溶解氧为约10.5mg/L时，出水氨氮、总铁、锰分别为0.050mg/L、0.065mg/L、0.022mg/L，氨氮、铁、锰分别主要在滤层的0～1.2m、0～0.4m、0～1.2m去除。当溶解氧降到约9mg/L、8mg/L、7mg/L时，出水总铁均低于0.1mg/L；出水锰先明显升高，后又降到了0.05mg/L以下；出水氨氮分别升高到0.17mg/L、0.41mg/L、0.61mg/L。溶解氧不足时，铁主要在溶解氧充足的上部滤层去除；锰氧化菌优先利用溶解氧氧化二价锰，并且锰的氧化速率没有明显降低；氨氮的氧化速率明显降低。生物滤柱可以在较低溶解氧条件下运行，从而降低运行成本。     

铁对生物滤柱中锰、氨氮去除效果的影响研究

由于不同地区的地下水中总铁浓度差别很大,考察了进水总铁升高对生物滤柱中锰、氨氮去除效果的影响。研究结果表明:当进水总铁约1 mg/L,锰、氨氮分别约2、1.3 mg/L时,铁、锰、氨氮均有很好的去除效果,出水总铁、锰、氨氮分别为0.077、0.041、0.032 mg/L;当进水总铁升高到约5、10 mg/L时,锰、氨氮的去除效果受到明显影响,但在稳定阶段,锰、氨氮又降到了国家标准以下。沿程分析发现,铁、氨氮均从滤层顶部开始去除,当二价铁全部氧化后锰开始去除;随着进水总铁的升高,锰、氨氮的去除区域均明显向下延伸。     

曝气生物滤池同步除铁锰和氨氮

在实验室条件下,采用双层陶粒滤料曝气生物滤池工艺,以受氨氮污染的原生铁锰地下水作为研究对象,研究了模拟微污染地下水中铁、锰和氨氮的去除,分析了滤速变化对滤池中铁、锰和氨氮同步去除的影响及铁、锰和氨氮浓度沿滤层深度的变化。结果发现当滤速突然增加时,滤池经过2～3 d的培养后,出水铁、锰和氨氮均可达标;当滤速由0.74 m·h^-1逐渐增加到3 m·h^-1时,水中铁与氨氮的浓度一般都在滤层深度0.75 m处即可达标,但锰浓度达标的滤层深度却由0.75 m增加到1.60 m。     

Fe~(2+)对成熟滤柱除锰效果的影响

以哈尔滨呼兰区某地含高浓度铁锰地下水为处理对象,模拟实际情况中突发性Fe~(2+)污染对成熟滤柱除锰效果的影响。分别进行了曝气失效,Fe~(2+)浓度增大,滤速增大实验。实验结果表明:曝气失效的滤柱受Fe~(2+)污染后,出水锰增加,恢复曝气,6d后滤柱恢复除锰能力,出水锰达标(锰含量小于0.1mg/L);Fe~(2+)浓度从0.58mg/L逐步增加至2.09mg/L时,滤柱出现出水锰不达标情况,恢复至上一浓度1.56mg/L时,经过4d,出水锰达标;滤速从1m/h逐渐增大到5m/h,出水锰不达标,恢复至上一速度4m/h,经过7d,出水锰达标。     

铁、锰、氨氮污染地下水源水厂净水工艺改造试验研究

西北某市地下水源水厂以消毒技术为核心净水工艺,对铁、锰、氨氮去除能力有限,出水安全隐患较高。以该厂原水水质特征为基础,以高锰酸钾氧化+砂滤工艺为手段,开展铁、锰、氨氮污染地下水处理试验,为水厂改造工艺的选择提供依据。结果表明,锰、氨氮是案例水厂主要风险因子,超标率分别为85.5%、34.9%,预测最大负荷分别为0.452、0.95 mg/L,是国家标准的4.5倍和4.75倍;铁超标率为20%,预测最大为0.315 mg/L,略高于国家标准要求,风险相对较小;高锰酸钾氧化+砂滤工艺可应对锰、氨氮最大污染负荷分别为0.7 mg/L和1.1 mg/L,高于锰和氨氮的最大负荷预测值,可满足案例水厂净水安全的需要,具有较高的实用价值。     

接触氧化法和生物法滤柱除铁锰对比实验研究

针对水中铁锰难以去除的问题,参照沈阳市某水厂的水质以人工配水进行接触氧化法和生物氧化法除铁锰工艺实验。结果表明,在相同实验条件下生物法除铁效果更好;当滤速由3 m/h提高到5 m/h时,对2种方法均有影响,对生物法的影响更大;铁的存在对于除锰滤柱是必要的,铁含量较高或者较低都不利于锰的去除,当Fe的质量浓度为3 mg/L时对锰的去除效果最好。出水水质达到GB 5749-2006标准。     

地下水生物除铁的效果及机理验证

采用生物氧化过滤的方法对地下水除铁进行了研究。探讨了滤柱生物除铁的影响机理。在进水Fe2+的质量浓度为4.3mg/L,pH值为6.4～6.6,水温为23～25℃,溶解氧的质量浓度为1.5mg/L,滤速为8m/h的条件下出水水质良好,出水Fe2+的质量浓度达到0.1mg/L以下。通过灭活试验和细菌计数等试验验证该滤柱在除铁中,生物氧化起主要作用。     

锰砂生物过滤在钢铁废水回用中的工艺参数研究

试验研究了锰砂生物过滤工艺在钢铁废水回用处理中的工艺参数。试验采用粒径为0.6～1.2 mm的巩义锰砂,锰砂滤层厚度100 cm。生物膜培养成熟后,滤柱出水总铁和锰的质量浓度分别达到0.3和0.1 mg/L以下。通过不同滤速下处理效果的对比,建议滤速为5 m/h以下,工作周期为4 d,反冲洗强度为27 L/(s.m2),冲洗历时5 min。溶解氧的质量浓度维持在4～5 mg/L可满足生物氧化需氧要求。     

生物除铁除锰在钢铁废水回用处理中的应用

研究了锰砂过滤工艺在钢铁废水回用处理中除铁除锰的应用.在滤速5.0 m/h、工作周期4 d、反冲洗强度21 L/(m2·h)和反冲洗时间6 min的操作条件下,经过自然生物培养成熟的锰砂滤层对钢铁回用废水中的总铁、锰的去除率达80%以上,出水总铁和锰都达到再生水用作循环冷却用水的水质要求.同时成熟的锰砂滤料还具有一定的COD和氨氮去除能力.     

低温下组合生物滤池脱氮效能研究

通过中试探讨了在水温分别为10、12、18、23℃下3级组合生物滤池的脱氮效果,并确定优化工艺条件。结果表明,在进水体积流量为1.54 m3/h时,温度对系统TN去除效果的影响远大于对于系统COD去除效果的影响,水温由常温降低至10℃左右时,系统TN去除率降低了近15%,出水TN的质量浓度平均由12.06 mg/L升高至17.28mg/L;低温条件下第2级好氧滤柱气水体积比为4:1,回流体积比为100%时,反硝化脱氮能达最佳效果;通过在第3级缺氧柱前投加碳源进行强化脱氮,优化的COD/ρ(TN)为5:1,第3级对TN去除率为33.52%,出水TN的质量浓度平均为11.48 mg/L,能稳定达到GB 18918-2002一级A排放标准。     

蒙脱石搭载纳米Ni-Fe超声降解十溴二苯醚

为解决传统纳米零价铁（nZVI）降解污染物时易氧化团聚、反应活性低的问题,通过改性手段制备并表征了蒙脱石搭载纳米Ni-Fe（Ni-Fe/蒙脱石）等复合材料,考察污染物和纳米材料质量浓度、温度、溶液初始pH、超声辅助等对其降解十溴二苯醚（BDE-209）的影响,比较nZVI改性前后的降解效果,分析其机理并建立了反应动力学方程。结果表明：最佳反应条件为5mg/L的BDE-209、2g/L的nZVI、温度35℃、pH=3。超声处理10min时BDE-209基本降解完,其表观速率常数（k_obs,0.519min^-1）是震荡处理（0.013min^-1）的40倍、静置处理（0.004min^-1）的130倍。几种材料在10min时对BDE-209的降解率为：Ni-Fe/蒙脱石（99.5%） > nZVI/蒙脱石（85.1%） > 纳米Ni-Fe（64.8%） > nZVI（48.1%） > 蒙脱石（4.1%） > 纳米Ni（1.1%）,120min时k_obs为：Ni-Fe/蒙脱石（0.519min^-1） > nZVI/蒙脱石（0.209min^-1） > 纳米Ni-Fe（0.050min^-1） > nZVI（0.024min^-1）。蒙脱石、纳米Ni及超声本身基本不降解BDE-209。     

利用二氧化碳选择性分离回收含锰废水中的锰

讨论了反应时间、pH、温度、搅拌速率以及pH调节剂种类和投加量对Mn回收率的影响,确定了利用二氧化碳从含锰废水中选择性分离回收锰的最佳工艺条件。结果表明：在反应时间90 min,pH 6.6,反应温度45℃,搅拌速率600 r·min^-1,NaOH投加量2 g·L^-1的条件下,锰的回收率为99.79%,出水锰的浓度低于5 mg·L^-1,达到《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）中总锰的三级排放要求,沉淀物符合《工业碳酸锰标准》（HG/T 4203-2011）合格品技术要求。     

温度和溶解氧对生物活性炭处理钢铁工业排水的影响

研究了温度和溶解氧对生物活性炭处理钢铁工业排水的影响。研究结果表明:生物活性炭对污染物的去除效果良好,在20～25℃时,对浊度、COD、氨氮、铁和锰的平均去除率分别为78.7%、38.3%、82.6%、70.1%和75.7%,但去除率随温度的降低而下降,特别是当水温低于15℃时,下降较明显。适当提高溶解氧可以提高生物炭对COD和氨氮的去除效果,但对铁锰去除的影响不大。适宜的进水溶解氧的质量浓度宜控制在5～6mg/L,小于理论需氧量7.68 mg/L。     

己二酸氨化制己二腈的宏观动力学

己二酸氨化法是工业上生产己二腈的重要方法之一,其中和反应步骤受气液相传质影响很大。采用体积为1 L的半间歇式反应釜,对己二酸中和反应的宏观动力学进行了研究。在磷酸质量分数为0.2%、搅拌速率为1800 r·min^-1、氨气流量为600 L·h^-1的条件下,实验考察了210～260℃范围内温度对己二酸浓度随时间变化的影响。由实验数据拟合结果表明:在250℃己二酸浓度大于0.1 mol·L^-1时为传质控制阶段,中和反应对于己二酸为一级,反应活化能为42.9 kJ·mol^-1;在250℃己二酸浓度小于0.1 mol·L^-1时为反应控制阶段,中和反应对于己二酸为二级,反应活化能为52.7 kJ·mol^-1。模型计算值与实验值相吻合,并结合理论模型得出对己二酸的本征反应级数为二级。保持总压(略大于常压)、温度260℃、搅拌速率1800 r·min^-1和磷酸质量分数0.2%保持不变,在氨气流量为200～600 L·h^-1的范围内考察了氨气分压对己二酸浓度随时间变化的影响,动力学拟合结果表明对氨气分压的本征反应级数为一级。     

直接接触式制备CO2水合物的生长和蓄冷特性

采用直接接触式水合物反应釜,并在釜内初始水温为26℃和15℃以及充注压力为3.6～4.2 MPa的条件下制备CO₂水合物,研究其生长和蓄冷特性。实验结果表明:在初始水温为15℃、充注压力为3.6 MPa时,预冷时间较短(11 min),水合物开始生长时过冷度约为1.3℃,温升不明显,平均蓄冷速率和平均蓄冷效率分别为82.4 kJ·min^-1和4.34;在其他温压条件下,预冷时间较长(20～55 min),但随充注压力的升高而减小,过冷度较大(5.5～9.7℃),水合物生长迅速且密集,温升明显,并在充注压力为4.0 MPa时温升幅度最大,水合物平均生长速率、总蓄冷量、平均总蓄冷速率和效率随充注压力的升高而变大,其最大值分别为77和154 g·min^-1,3.725和3.791 MJ,64.1和99.5 kJ·min^-1,3.14和 4.91。水合物释冷分解是一个相变过程,相变温度一般在10～14℃。     

铁粉还原脱除电解锰阳极液中的硒

采用铁粉还原脱除电解锰阳极液中的硒,考察了各主要因素对硒脱除率的影响,研究了硒脱除过程的动力学。结果表明,锰阳极液中硒的脱除速率随反应时间、铁粉用量、反应温度的增加而增加,随硫酸用量的增加而减少。XRD与SEM分析表明,反应温度对硒渣结构影响最大,30℃反应后渣中存在Se、Fe、FeSe₂、Fe₂(SeO₄)₃4种物相,硒的结晶形态以纺锤形为主;90℃反应后渣中存在Se、FeSe₂两种形式,硒的结晶形态以球形为主。铁粉还原脱除锰阳极液中硒的动力学过程符合一级反应速率规律,属固体产物层扩散控制,表观活化能为15.94 kJ·mol^-1。     

Removal of chloride from simulated acidic wastewater in the zinc production

The removal of chloride from the zinc electrolyte produced during hydrometallurgical zinc production is challenging. The ion-exchange method is a promising way to remove chloride if the resin washing wastewater can be recycled. This paper focuses on chloride removal from resin washing wastewater to enable its reuse.Various processing factors including the oxygen gas velocity, temperature, and reaction time were investigated systematically. The results show that the optimal conditions for dechlorination are an oxygen gas velocity of 0.5 L·min~(-1), a reaction temperature of 80 ℃, and a reaction time of 30 min. A dechlorination efficiency of 80% with a residual chloride ion concentration less than 200 mg·L~(-1) was achieved, which meets the requirements for the recycling of wastewater. The presence of manganese accelerates the dechlorination by forming a Mn~(2+)–MnO_2–MnO_4~-–Mn~(2+) redox cycle. In this process, about 15 kg of the MnO_2 and all of the zinc can be recovered from 100 m~3 wastewater, and the wastewater can be reused, which makes the ion-exchange method a promising technique for chloride removal.     

上向流曝气生物滤池处理城市污水的反硝化性能

选用生物陶粒为滤料,考察了水力负荷、回流比、温度对上向流曝气生物滤池(UBAF)反硝化性能的影响.结果表明:UBAF的脱氮效果随着水力负荷的增大而降低,当水力负荷小于2.0 m3/(m2·h)时,对NH3-N、TN均能达到较好的去除效果,去除率分别为88.26％和72.22％;回流比对NH3-N去除效果的影响较小,对T...     

废水中硫化物、硝酸盐和氨氮生物同步去除及其机理

在HRT为12 h,温度为30℃±2℃,进水pH为7.5,进水硫化物、硝酸盐氮和氨氮浓度分别为50～90 mg S·L^-1,22～35 mg N·L^-1和22～35 mg N·L^-1条件下,能够实现氨氮、硝酸盐氮和硫化物3类污染物的同步去除,去除率分别达到97.3%、92.8% 和99%以上,而且去除的硫化物主要以单质硫形式存在,单质硫理论转化率达89%以上。间歇实验结果表明,S^2-的存在能够促进NO₃^--N、NH₄⁺-N的同步去除。研究结果为含硫含氮废水的生物处理技术的发展提供了新思路。