改性凝胶球包埋活性污泥对污水中重金属的响应

采用改性凝胶球包埋活性污泥,并将其用作毒性预警中的优化生物载体,结合水相指标和微生物活性指标,综合分析重金属对水质和凝胶球包埋活性污泥的影响。结果表明,经聚氧化丙烯三醇(PPT)改性的凝胶球具有较大的比表面积和较小的孔径。当进水中存在Zn~(2+)、Cd~(2+)和Cr~(6+)时,水相指标pH值、电导率和氧化还原电位(ORP)均存在明显的变化;比耗氧速率(SOUR)、氨氧化速率(AUR)和污泥电子传递体系(ETS)活性等微生物活性指标也与重金属种类和浓度相关;微量重金属有助于提高微生物活性,但高浓度重金属则会抑制微生物活性。Zn~(2+)、Cd~(2+)和Cr~(6+)对ETS活性的半抑制浓度分别为8. 71、44. 11和19. 94 mg/L。     

水生植物组合培植对水体中重金属富集 效果研究

以蔺草(Juncus effusus)、水菖蒲(Acorus calamus)、凤眼莲(Eichhornia crassipes)和慈姑(Sagittaria sagittifolia)4种水生植物为研究对象,研究了其两两组合培植对水中Cr~(6+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)、Ni~(2+)、Cu~(2+)的富集效果和转运系数。研究表明:水生植物组合对金属富集具有相对的专一性,选择适当的水生植物组合可提高植物对金属的富集量,(蔺草‖凤眼莲)和(蔺草‖慈姑)组合有利于富集Cr~(6+);(蔺草‖水菖蒲)、(水菖蒲‖慈姑)和(凤眼莲‖慈姑)组合有利于富集Zn~(2+);(凤眼莲‖慈姑)组合有利于富集Pb~(2+);(蔺草‖凤眼莲)和(蔺草‖慈姑)组合有利于富集Ni~(2+);(蔺草‖凤眼莲)、(蔺草‖慈姑)和(水菖蒲‖慈姑)组合有利于富集Cu~(2+)。凤眼莲分别与蔺草、水菖蒲组合时,相互促进Zn~(2+)转运;凤眼莲与蔺草组合时相互促进Ni~(2+)转运。     

苏州某金属制品有限公司废水处理整改工程

从废水特点、水量和水质分析以及构筑物参数设计等方面,介绍了苏州某金属制品有限公司的废水处理整改工程。采用分类收集/分类处理、混合预处理、生化处理、末段加药的联合工艺处理金属制品废水。实际处理结果表明,出水COD≤50 mg/L,Cu~(2+)≤0.5 mg/L,Ni~(2+)≤0.1mg/L,Cr~(6+)≤0.1 mg/L,CN~-≤0.2 mg/L,Zn~(2+)≤1.0 mg/L,出水水质优于《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级标准及《电镀污染物排放标准》(GB 21900—2008),含重金属污泥外委处理。     

强化水解酸化/MBR治理表面处理行业综合废水

表面处理行业废水水质复杂,单靠常规的生化处理很难稳定达标(COD80 mg/L)。采用生物膜强化水解酸化/MBR工艺对综合废水进行处理,研究不同浓度重金属离子(Cu~(2+)、Ni~(2+)、Cr~(6+))冲击负荷下该工艺对COD、VFAs的去除效果,并与常规水解酸化/MBR组合工艺进行对比。结果表明,随着重金属浓度的升高,两种工艺对COD和VFAs的去除效果具有显著性差异。在30 mg/L的金属离子冲击下,生物膜强化工艺和常规工艺对COD的去除率分别为78.5%和67.2%,平均出水COD分别为64和97 mg/L,生物膜强化工艺的处理效果更好,且出水水质达到了行业排放标准。     

不同离子对一株亚硝化菌硝化活性的影响研究

以欧洲亚硝化单胞菌KYYX-1为对象,研究了硫酸盐、亚硝酸盐、Cd~(2+)、Cr~(6+)和Hg~(2+)等离子对其硝化活性的影响。结果表明,该菌株对硫酸盐的耐受度较高,最高可耐受的SO42-浓度约为40 000 mg/L;受亚硝酸盐的影响较明显,当NO2--N浓度达到3 000 mg/L时,氨氮降解速率仅为不含NO_2~--N时的12%;该菌株的硝化活性受重金属Cd~(2+)、Cr~(6+)和Hg~(2+)的影响明显,当Cd~(2+)浓度为0.5mg/L、Cr~(6+)浓度为0.05 mg/L、Hg~(2+)浓度为0.02 mg/L时,该菌株完全失去降解能力。因此采用该菌株处理含此类重金属的工业废水时,应首先将其中Cd~(2+)、Cr~(6+)和Hg~(2+)浓度降低至安全浓度以下。     

以钢渣为原料制备水滑石脱除水中重金属的研究

作为钢铁工业生产中产生的主要副产物钢渣,不仅会污染环境,还会浪费土地资源。目前对于钢渣处理的方式多为粗放式,效率较低下。通过对钢渣酸解液制备CaMgAl水滑石作为吸附剂脱除水中Ni~(2+)﹑Cr~(6+)﹑Cu~(2+)等重金属离子的效果进行试验论证。结果证明,该物质具有明显吸附效果,可有效改善水质。此研究可为实现资源的绿色循环利用提供一点参考。     

含Cu~(2+)工业废水对Orbal氧化沟的冲击及调控

活性污泥是活性污泥法处理污水过程中的主体,但在受到含有Cu~(2+)的工业废水冲击时,经常会引起活性污泥中毒,影响污水厂的出水水质。针对这一现象,利用同比例缩小的Orbal氧化沟中试模型来考察在受到含有Cu~(2+)的工业废水冲击时,污泥活性以及出水水质的变化。结果表明:当Cu~(2+)=8 mg/L时,冲击8 h系统不受影响;当Cu~(2+)=10、12 mg/L时,污泥活性受到抑制,至32 h时污泥的比耗氧速率(SOUR)最小,分别为9.2、7.8 mg O_2/(g MLVSS·h),对TN的去除率分别为78.21%、44.58%。在Cu~(2+)=10 mg/L、回流比(R)=100%时,系统不受影响。在Cu~(2+)=12mg/L、回流比为100%和110%两种情况下,活性污泥均受到抑制;至40 h时污泥的SOUR最小,分别为8.7、8.8 mg O2/(g MLVSS·h),对COD、TN、TP的去除率分别降至75.38%、48.82%、31.94%和74.81%、50.96%、45.29%。可见,在同一冲击情况下,增加污泥回流比可在一定程度上减轻Cu~(2+)冲击对系统的不利影响。     

陶瓷膜-反渗透工艺用于电镀废水深度处理

电镀废水水质的日益复杂和地方排放标准的不断提高,使得电镀废水处理过程中面临更多挑战。对山东某电镀废水处理厂提标改造前后工艺及水质研究发现,原微电解/生物法组合工艺对重金属去除效果良好,生化出水中Cr~(6+)和Ni~(2+)含量分别低至0.01 mg/L和0.11 mg/L,出水Fe和Mn分别达到0.28 mg/L和0.08 mg/L,但COD及TDS不满足回用标准。为此,在深度处理工艺中采用陶瓷膜联合反渗透技术,使出水COD和TDS分别降至8.5 mg/L和136 mg/L,符合《城市污水回用设计规范》(CECS 61:94)中冷却水回用标准。此外,采用蒸汽再压缩技术(MVR)对反渗透浓水进行处理,实现了电镀废水处理的零排放。     

梯度间歇投加Cr~(6+)对氨氧化菌群功能及结构的影响

利用SBR反应器分析了梯度间歇投加Cr~(6+)对有机质去除、硝化性能、硝化细菌活性及氨氧化菌群结构的影响。结果表明,间歇投加1~10 mg/L的Cr~(6+)对活性污泥中异养菌没有产生明显的抑制作用。当Cr~(6+)浓度达到4 mg/L时,硝化性能和硝化活性才受到明显影响。Cr~(6+)投加量越大,抑制效果越明显,且恢复至初始水平所需要的时间也越长。氨氧化细菌经Cr~(6+)梯度间歇投加驯化后,对Cr~(6+)具有更高的耐受性。变性梯度凝胶电泳(DGGE)和克隆测序结果表明,AOB菌群逐渐由Nitrosomonas演变为Nitrosospira。     

内聚营养源固定化SRB去除硫酸盐和铬的研究

内聚营养源生物固定化技术对于缺乏营养源、存在重金属污染风险的水源地水质安全保障具有独特的意义。以聚乙烯醇和海藻酸钠为交联剂,制备内聚蔗糖、葡萄糖、正丙醇、乙酸钠为营养源的固定化硫酸盐还原菌(SRB)小球。在Cr~(6+)初始浓度为100 mg/L、SO_4~(2-)初始浓度为200mg/L的条件下,探讨不同内聚营养源对固定化SRB小球去除Cr~(6+)和SO_4~(2-)效果的影响。结果表明:内聚蔗糖、葡萄糖、正丙醇、乙酸钠的固定化硫酸盐还原菌能得到较好的Cr~(6+)和SO_4~(2-)去除效果,对Cr~(6+)的最大去除量分别达到333.74、297.14、289和260.54μg/g,对SO_4~(2-)的最大去除量分别达到1 553.60、1 375.64、1 374.46和1 267μg/g。固定化小球去除Cr~(6+)和SO_4~(2-)的最适营养源为蔗糖,其对Cr~(6+)和SO_4~(2-)的最高去除率分别达到99.89%和98.65%。小球内羟基化合物、碳酸氢根离子和硫酸盐成分及其反应效果影响了内聚营养源包埋小球对Cr~(6+)和SO_4~(2-)的去除。     

烧结赤泥对磷酸镁水泥力学性能的影响及重金属固化效果研究

掺加烧结赤泥制备钙系磷酸镁水泥材料,通过力学性能测试、XRD和SEM分析研究了烧结赤泥掺量和反应条件对磷酸镁水泥微观形貌和力学性能的影响,并对重金属固化作用进行了初步探讨。结果表明:当烧结赤泥掺量为7%时,磷酸镁水泥的抗压强度达最大值43.27 MPa、凝结时间13.4 min、流动度127 mm。此外,磷酸镁水泥能显著降低烧结赤泥中的重金属元素Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Ni~(2+)的浸出浓度,浸出浓度远低于相应的鉴定标准,对其中所含的毒重金属元素均具有很好的固化效果。     

焦化废水优势菌的筛选及降解特性研究

焦化废水是一种氨氮和有机浓度较高的难生化降解有机废水,通过测定脱氢酶活性及COD和NH3-N的降解效果实验筛选优势菌．并对优势菌的降解性能和优势菌与活性污泥联合处理焦化废水进行了研究。     

Fenton/气浮/水解/曝气工艺处理精细化工废水

采用化学沉淀法预处理部分含重金属废水,以Fenton氧化/混凝气浮/水解酸化/好氧曝气为核心工艺处理精细化工废水。该废水含有COD、氨氮、Cu~(2+)、Ni~(2+)等特征污染因子,处理水量为100 m~3/d。介绍了该废水处理工程的工艺流程、主要设计参数及设备配置。实际运行结果表明,该工艺对该废水具有良好的去除效果,系统对COD的去除率94%、对TP的去除率90%、对总铜的去除率99%、对总镍的去除率80%,出水水质完全满足当地污水处理厂的纳管标准,可为同类废水处理工程的设计和运行提供借鉴。     

黄孢原毛平革菌对镉废水的处理效果及去除途径

利用黄孢原毛平革菌处理镉污染废水,考察了p H值、温度、Cd~(2+)初始浓度和生物接种量等因素对处理效果的影响,并分析了废水中镉的去除途径。结果表明,黄孢原毛平革菌对废水中的镉具有一定的去除能力。最佳处理条件如下:p H值为6、温度为30℃、接种量为1%、Cd~(2+)初始浓度为50 mg/L。在最佳处理条件下,对镉的去除率可达64%左右。在不同的Cd~(2+)初始浓度条件下,胞内镉富集量与镉总去除量的比值均小于13%,说明黄孢原毛平革菌去除Cd~(2+)是以表面胞外络合、离子交换、细胞外螯合等方式为主,而胞内富集起次要作用。     

Cu~(2+)对温州软粘土电阻率特性影响的试验研究

温州制革、电镀等轻工业发达,废水中Cu~(2+)含量较高,多处地下水和土壤受到污染。选取典型温州软黏土,将土样重塑,加入不同浓度的Cu~(2+)和适量水泥进行固化,通过测试不同土样电阻率来研究Cu~(2+)对土体性能的影响。电阻率测试在改装的一维压缩固结试验中进行,压缩中部分土样电阻率变化不显著,但可量测到压缩过程中电阻率的变化规律。试验结果表明:电阻率可以很好地评估加入水泥之后土体性质的改变,在实际工程中可以用来反映土体的污染程度;土体在Cu~(2+)含量和含水量很高时,不宜采用电阻率法评估土体污染压缩的过程。     

好氧颗粒污泥吸附Zn2+的研究

以不同粒径的好氧颗粒污泥作为吸附剂吸附水中的重金属Zn2+,分析了颗粒污泥的粒径在不同初始Zn2+浓度和初始污泥浓度下对吸附效果的影响;同时以活性污泥为对照,对比研究了两种吸附剂对重金属Zn2+的吸附效果.研究发现,好氧颗粒污泥具有多孔结构,吸附过程满足一级可逆反应方程;小颗粒的吸附容量较大颗粒的高;颗粒污泥的解吸率均低于普通活性污泥的.可见,好氧颗粒污泥可作为含Zn2+废水的生物吸附剂.     

低电流电絮凝法去除废水中重金属离子的研究

以铁板为电极,通过间歇试验和连续流试验分析低电流电絮凝法去除重金属离子Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)的影响因素及效果。结果表明,在电流密度为0.42 A/dm2、电解时间为10 min、极板间距为14 mm、废水电导率为1.0 m S/cm、电絮凝反应器出水p H调节值为8.5条件下,对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)的去除率分别达到99.8%、98.6%和99.7%以上,处理后该3种重金属离子的浓度均远低于《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级排放标准。     

4种重金属离子对偏顶蛤的急性毒性效应

为探究偏顶蛤Modiolus modiolus对几种重金属离子的耐受能力,在水温为21~23℃、盐度为32.1、p H为8.2的试验条件下,采用静水试验法研究了Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)对湿质量为(73.28±6.11)g的成体偏顶蛤的急性毒性作用。结果表明:偏顶蛤死亡率随重金属离子浓度的升高而增大,表现出明显的剂量—效应关系;4种重金属离子对试验蛤48、72、96 h的半数致死质量浓度(LC50)分别为Pb~(2+)372.392、223.357、129.122 mg/L,Zn~(2+)292.415、113.501、62.230 mg/L,Cu~(2+)3.373、1.189、0.506 mg/L,Cd~(2+)106.170、47.973、24.949 mg/L;Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)对偏顶蛤的安全浓度分别为1.291、0.622、0.005、0.250 mg/L。研究表明,单一金属对偏顶蛤的毒性大小依次为Cu~(2+)>Cd~(2+)>Zn~(2+)>Pb~(2+),其中Cu~(2+)对偏顶蛤属于高毒性,而偏顶蛤对Pb~(2+)、Cd~(2+)均具有极强的耐受性。     

聚电解质强化超滤处理低浓度含Cd~(2+)废水效能

分别采用聚丙烯酸(PAA)和壳聚糖(CTS)作为聚电解质,研究了聚电解质强化超滤法处理含Cd~(2+)重金属废水,并考察了聚电解质浓度、pH值、共存离子对截留率、渗透性能和膜污染的影响。结果表明,对于20 mg/L的含Cd~(2+)废水,当PAA、CTS浓度为100 mg/L时去除效果最好,对Cd~(2+)的去除率分别为90.1%和91.6%,对PAA和CTS的去除率分别为71.5%和69.4%。pH值对Cd~(2+)的去除影响较大,Cd~(2+)去除率随着pH值的上升而明显增加,PAA和CTS的去除率则无明显变化。在PAA溶液中,4种共存离子对Cd~(2+)的去除影响程度排序为Na~+Cu~(2+)Mg~(2+)Ca~(2+);在CTS溶液中,对Cd~(2+)的去除影响程度排序则为Cu~(2+)Na~+≈Mg~(2+)Ca~(2+)。聚电解质浓度越高,产生的膜污染越严重,而且投加CTS的膜污染更严重。     

花生壳生物炭对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附及影响因素分析

以花生壳生物炭为吸附材料,通过批量试验探究了pH值、生物炭投加量、初始重金属离子浓度、吸附时间对生物炭吸附Pb~(2+)和Cu~(2+)的影响,并利用Langmuir和Freundlich等温吸附模型、准一级和准二级吸附动力学模型分别进行等温吸附和吸附动力学分析。结果表明,花生壳生物炭吸附Pb~(2+)和Cu~(2+)的适宜pH值分别为4. 5～5. 5和5～6。在Pb~(2+)和Cu~(2+)的初始浓度分别为100和75 mg/L,花生壳生物炭投加量分别为2和6. 25 g/L,吸附时间分别为480和900 min条件下,Pb~(2+)和Cu~(2+)达到吸附平衡时的吸附量分别为49. 32和11. 35 mg/g,且吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级吸附动力学模型。同时发现,花生壳生物炭能更快更好地吸附Pb~(2+)。