反硝化聚磷体系中颗粒污泥的特性生研究

为了考察反峭化聚磷颗粒污泥的形成过程,利用SBR在厌氧/好氧/缺氧(A/0/A)运行方式下、以人工配水培养驯化颗粒污泥,研究了颗粒污泥在形成过程中的特性变化.结果表明,在培养初期污泥呈褐色絮体,结构松散,污泥活性较差;在第二阶段,颗粒污泥开始出现,粒径范围为0.13～1.63 mm,沉降速率逐渐变大,SVI值下降,MLSS值上升;至第三阶段末,颗粒污泥呈致密的球形或椭球形,粒径范围为0.6～3.0 mm,沉降速率基本在0.5～1.5 cm/s,沉降速率与粒径的关系大致符合斯托克斯定律,MLSS值达到2 500 mg/L,SVI值约为90 mL/g,此时的颗粒污泥沉降性能良好、活性较强、生物量较大.     

新型泡沫镍阴极材料的制备及在电芬顿中的应用

采用浸渍法制备壳聚糖铁修饰泡沫镍极板,通过循环伏安曲线与XPS分析电极的电化学特性和表面形态,并研究其作为电芬顿阴极材料对罗丹明B脱色的最佳工艺条件。同时以罗丹明B脱色率为考察指标,利用单因素(p H值、电流、掺铁量)分析方法确定因素水平,再通过正交试验获得最佳工艺条件。结果表明,修饰后的泡沫镍阴极具有良好的电催化性能以及抗化学腐蚀能力;当初始p H值为2、电流为20 m A、掺铁量为0.15 g/m L时,修饰后的泡沫镍阴极对罗丹明B的脱色率较高。     

有机物冲击对颗粒污泥/填料厌氧氨氧化反应器的影响

厌氧氨氧化颗粒污泥与生物膜均有助于污泥的持留,为研究实际废水中存在的有机物冲击对两种状态厌氧氨氧化污泥的影响差异,将颗粒污泥与聚氨酯海绵填料置于同一反应器内,进行厌氧氨氧化污泥的挂膜,以及高氨氮废水的长期培养驯化。经过120 d的运行,颗粒/填料复合反应器表现出良好的适应性和氮去除率,进水NH_4~+-N浓度从30 mg/L提高至420 mg/L,容积去除负荷从0.08 kgN/(m~3·d)提升至3.39 kgN/(m~3·d),系统内厌氧氨氧化活性良好。通过平行批次试验,对颗粒污泥和生物膜在不同浓度有机物冲击下的去除效果进行对比,在初始NO_2~--N为125 mg/L左右、COD≤200 mg/L时,两种体系中厌氧氨氧化反应均没有受到抑制,且一定程度得到了促进;而COD在300 mg/L时产生了明显的抑制作用。相比于生物膜,等质量的颗粒污泥表现出了更好的抵抗有机物冲击的能力。     

类芬顿体系研发及其处理苯酚能力研究

为解决传统均相芬顿体系反应后产生大量含铁污泥、药剂使用量过大等问题,以Fe、Cu和C烧结制备非均相类芬顿体系催化剂,研究催化剂中各物质的最佳配比,考察催化剂的烧结温度和时间对催化剂比表面积和催化效能等方面的影响。通过试验得到各物质的最佳配比为Fe∶C=4∶1、Cu含量为7%、Na2Si O3含量为5%,此时对COD和苯酚的去除率分别为92.61%和98.60%。BET和化学试验结果表明,最优烧结温度和烧结时间分别为850℃和3 h,此条件下利用Fe、Cu和C制备的类芬顿催化剂具有良好的比表面积、平均孔径及催化效果。     

聚氨酯生物膜反应器的厌氧氨氧化研究

以模拟高氨氮废水为进水,在聚氨酯填料生物膜反应器中实现厌氧氨氧化,考察了其脱氮性能。在运行稳定期,系统对氨氮、亚硝酸盐氮和总氮的去除率分别达到90.1%、89.3%和85.5%;总氮负荷最高达到17.6 kg/(m3·d)。进水亚硝酸盐氮浓度达到271.2~314.0 mg/L时会抑制厌氧氨氧化菌活性,影响厌氧氨氧化反应。进出水pH值的差值可以反映系统的脱氮效果,相对于进水pH值,出水pH值越高,说明系统的脱氮效果越好。应用电子显微镜和扫描电镜观察生物膜的形态,反应器底部生物膜颜色较浅,呈黄褐色,以丝状菌和长杆菌为主,而顶部生物膜颜色较深,呈棕红色,以短杆菌和球菌为主。     

均相与非均相超声-芬顿催化降解水中罗丹明B

以染料罗丹明B(RhB)为目标污染物,以泡沫铁为非均相催化剂,比较均相与非均相超声芬顿体系对RhB的去除效果,并考察了RhB初始含量、溶液初始pH、H_2O_2投加量等因素的影响。通过对不同体系反应速率、Fe~(2+)含量变化以及H_2O_2产量的比较分析,探索比较了降解机制。结果表明,均相超声芬顿体系对RhB的去除率高于非均相超声芬顿体系,当初始RhB的质量浓度为5 mg/L,初始pH为3,H_2O_2投加量为0.5 mmol/L时,RhB去除率分别达到99.86%、94.43%;前40 s符合一级反应动力学方程,基于泡沫铁的非均相芬顿体系可在超声辐射下产生更多Fe~(2+)和H_2O_2,从而有利于对目标污染物的持续降解。     

麦饭石用于净化空气中SO_2的研究

阐述了麦饭石对空气中少量SO_2具有较强的吸附作用。通过实验研究,指出了气体中SO_2浓度、气体流量、持续使用时间及粒度对脱除率的影响,並肯定了再生的可能性。     

投放方式对聚氨酯内微生物及其净化效能影响

为探讨聚氨酯在生物接触氧化池内不同投放方式对污水净化效能的影响,通过3种投放方式(完全悬浮、完全下沉、一半悬浮一半下沉)的比较,分析不同投放方式导致的微生物群落结构差异与系统净化效果之间的关系.结果表明:聚氨酯在生物接触氧化池内一半悬浮一半下沉状态下的净化效果最佳,COD及NH4+-N的去除率可达90%和94%;在此状态下载体附着的微生物数量最多、多样性最高、活性最强、功能结构最合理.聚氨酯在生物接触氧化池内的投放状态直接影响着生物接触氧化池的净化效果,一半悬浮一半下沉是更有效的投放方式.     

秸秆灰为添加剂的粉煤灰免烧陶粒的试制

为克服粉煤灰免烧陶粒堆积密度高、应用性差的弊端,以秸秆灰为添加剂制备免烧陶粒.对粉煤灰活性激发机理、原料添加作用和陶粒物相组成(XRD)进行研究,得出制备陶粒的最佳过程参数为:5%的NaOH溶液预处理粉煤灰,成分配比(质量分数)为粉煤灰58.11%、氧化钙4.84%、水泥29.05%、秸秆灰8%.产品的主要性能指标为堆积密度785 kg/m3,比表面积11.1 m2/g,破碎率2.3%.对制得陶粒的浸出毒性和基本性能进行检测,结果表明,以秸秆灰为添加剂在一定条件下可制备出用于污水处理领域性能优良的功能陶粒,达到经济节能、变废为宝的目的.     

电气石对反应器快速启动及生物多样性的影响

采用2个平行的序批式反应器(SBR),分别添加电气石颗粒(实验组)、不添加电气石(对照组),研究了电气石对其快速启动及微生物多样性的影响;采用变性梯度凝胶电泳指纹图谱技术对启动后实验组和对照组的细菌种群动态变化及多样性进行了研究。结果表明,在启动过程中,实验组对COD、TN、SOP的启动时间均比对照组明显缩短,反应器稳定运行后2组出水COD和TN、SOP含量无明显差异,实验组中COD、TN、SOP去除率分别达到97.0%、85.58%、97.78%,对照组中COD、TN、SOP去除率分别为96.5%、85.79%、97.41%。细菌和氨氧化菌种群结构相对较稳定,而真菌种群结构则发生了较明显变化。