亚硝酸盐氮对臭氧氧化有机物的影响研究

在臭氧氧化处理微污染原水的工艺中，臭氧对有机物的去除效果与水中还原性无机物的含量有关。通过试验考察了水中NO2^--N对臭氧氧化有机物的影响。结果表明，水中较高浓度的NO2^--N可消耗臭氧投加量的40％左右，并降低了臭氧对THMs前体物的去除率，也影响其提高水中可生物降解有机物浓度的能力；碱度的增加可增强NO2^--N对臭氧的竞争利用，降低臭氧对TOC和UV254的去除率。     

臭氧预氧化对藻细胞及藻类有机物特性及其混凝处理效能的影响

以实验室纯培养处于对数生长期后期的悦目颤藻为研究对象,并分离藻细胞及其胞外有机物(EOM),研究藻细胞的结构特性、藻类有机物(AOM包括EOM和胞内有机物IOM)的紫外吸收和分子质量分布特征以及臭氧预氧化对这些特性的影响.显微摄影图片表明,臭氧可以氧化藻细胞内的叶绿素a,使细胞产生不同程度的破坏;颗粒尺寸分布分析表明,臭氧预氧化可以提高藻细胞的沉降性能;紫外吸收特性分析表明,AOM的氨基结构多于芳香结构;分子质量分布结果表明,颤藻EOM和IOM成分类似,IOM以大分子物质为主,EOM以小分子物质为主;较大分子质量的物质大部分分布在胞内,较小分子质量的物质大部分分布在胞外;利用超滤膜法测定颤藻EOM的分子质量分布,发现EOM中分子质量＜5000 u的有机物占71%,进一步证实了EOM主要为小分子物质;臭氧预氧化可以强化混凝除浊除藻,但其对藻类有机物的控制不是太有效,这是因为臭氧预氧化本身会引起IOM的释放,同时臭氧在强化去除EOM方面的效果不是太明显.     

紫外/PS、紫外/H_2O_2降解2-MIB和土臭素对比

紫外/过氧化氢(UV/H_2O_2)和紫外/过硫酸盐(UV/PS)均可有效降解纯水体系中的2-甲基异莰醇(2-MIB)和土臭素(GSM),且UV/PS的降解效果更优。重碳酸根和天然有机物均可以显著抑制UV/H_2O_2和UV/PS降解2-MIB和GSM的效能,但对UV/PS体系的抑制作用显著强于其对UV/H_2O_2体系的抑制作用,结果导致UV/H_2O_2在重碳酸根或者天然有机物存在时降解2-MIB和GSM的效果优于UV/PS体系。由于实际水体中通常含有较高浓度的重碳酸根和天然有机物,因此UV/H_2O_2降解松花江水体中2-MIB和GSM的效果优于UV/PS体系。通过此研究可知UV/H_2O_2相对于UV/PS更适于实际水体中2-MIB和GSM的去除。     

O_3/H_2O_2高级氧化技术抑制溴酸盐生成中试

采用O_3/H_2O_2—生物活性炭(BAC)组合工艺进行中试,分析该组合工艺控制溴酸盐生成的能力,同时考察组合工艺去除目标污染物硝基苯、UV_(254)、COD_(Mn)的情况。实验结果表明,O_3/H_2O_2—BAC组合工艺控制和去除溴酸盐的效果明显优于常规O_3—BAC联用工艺。在相同臭氧投加量条件下,投加少量的H_2O_2即可明显控制及去除溴酸盐。在去除目标污染物硝基苯方面,与仅投加O_3相比,加投H_2O_2能够明显提高硝基苯去除率,当臭氧投加量为2.0 mg/L、H_2O_2投加量为0.2 mg/L时,O_3/H_2O_2单元对硝基苯的去除率仍然略高于单独投加2.5 mg/L臭氧的,降低了给水厂的运行成本。     

Fenton氧化法深度处理元坝气田低温蒸馏站成品水试验

元坝气田采出水经低温蒸馏站处理后的成品水CODcr指标超出了回用标准,对成品水中有机污染物采用荧光光谱和GC/MS两种方法进行分析表明,元坝气田采出水及低温蒸馏站成品水中有机污染物均为苯胺。为此,采用Fenton氧化法对成品水进行深度处理,现场试验结果表明:pH值、H_2O_2与CODcr质量比、H_2O_2与Fe~(2+)摩尔比是影响Fenton氧化效果的主要因素;在进水CODcr质量浓度为840 mg/L时,控制反应条件pH值在2.5～3之间;H_2O_2与CODcr质量比为7∶1,H_2O_2与Fe~(2+)摩尔比为10∶1,出水CODcr质量浓度为60 mg/L以下,达到回用标准。工程实施后,元坝气田采出水完全实现回用,Fenton氧化工艺效果稳定,每天可节约清水600 m3,节水及环保效益显著。     

绿色纳米铁/H_2O_2联用两性脱水剂调理污泥研究

针对污水处理厂污泥脱水难度大的问题,采用绿色合成纳米铁(GS-Fe-NPs)/H_2O_2类芬顿试剂联合两性高分子污泥脱水剂调理污泥。考察了H_2O_2投加量、初始pH值、温度、反应时间和GS-Fe-NPs投加量对类芬顿氧化调理污泥的影响。结果表明,当污泥初始pH值为6.82(未经调节)、H_2O_2和GS-Fe-NPs的投加量分别为3.0和1.0 g/L、温度为20℃、反应时间为1 h时,离心后污泥含水率可降至70.3%;经调理后污泥上清液中的溶解性化学需氧量(SCOD)、多糖和蛋白质分别增加了8.8、13.2和13.9倍,表明胞外聚合物(EPS)得到了有效破解;相同操作条件下,3个处理系统中羟基自由基(·OH)的相对含量从大到小依次为:GS-Fe-NPs/H_2O_2纳米零价铁(nZVI)/H_2O_2 Fe~(2+)/H_2O_2,可见GS-Fe-NPs/H_2O_2体系具有更强的氧化能力。向氧化调理后的污泥中投加脱水剂PADS,可以进一步有效改善污泥的脱水性能。     

高铁酸钾预氧化强化混凝除藻效能及机理研究

为了应对蓝藻水华,研究了高铁酸钾预氧化对混凝除藻效能的影响。结果表明,高铁酸钾预氧化能显著提高混凝工艺对藻细胞和溶解性有机物的去除效果。在4 mg/L的最佳高铁酸钾投量下,对藻细胞、浊度、总有机物、溶解性有机物的去除率分别为73. 0%、65. 6%、58. 5%、17. 4%,与单独混凝相比,分别提高了19. 0%、16. 9%、11. 4%、5. 6%。此外,高铁酸钾预氧化对含藻水中具有紫外特性和荧光特性的有机物均有一定的去除效果。机理研究表明,高铁酸钾预氧化使藻细胞失活,Zeta电位升高,且其分解产物纳米铁氧化物吸附在藻细胞表面,增加了藻细胞的密度,从而提高了混凝除藻效能。     

预氧化/BAC与常规工艺去除AOC的效果对比

为提高出水水质的生物稳定性,明确是否应在生物活性炭(BAC)滤池前设置预氧化工艺,比较了预氧化/生物活性炭联用工艺与常规给水处理工艺中AOC的变化规律及对有机物的去除效果.研究发现,常规给水处理工艺对AOC的去除率仅为31.8%,出厂水中高浓度的AOC造成了管网中细菌的再生长.高锰酸钾预氧化与生物活性炭联用工艺对AOC的去除率为67.7%,AOC浓度降至121μg//L,提高了水质的生物稳定性.臭氧预氧化与生物活性炭联用工艺对AOC的去除率为48.3%,低于单独活性炭工艺的;对有机物的去除效果则低于高锰酸钾预氧化/生物活性炭联用工艺的.可见,在生物活性炭前设置高锰酸钾预氧化单元,更有利于去除水中的有机物及保障水质的生物稳定性.     

紫外/过硫酸盐预氧化强化混凝同步除藻和三氯酚

以铜绿微囊藻和三氯酚（TCP）为研究对象，探究了紫外/过硫酸盐（UV/PS）预氧化强化混凝技术同步除藻和TCP的效果。结果表明，经过UV/PS预氧化强化混凝沉淀以后，对OD680、Chl-a、浊度和TCP的去除率分别提高了66.2%、67.4%、51.7%和95.6%;UV/PS预氧化阶段最佳PS投加量为100 mg/L，最佳预氧化时间为10 min。机理分析发现，UV/PS预氧化可以破坏细胞的完整性，使藻细胞释放胞内有机物（IOM），并且能够进一步破坏核酸；同时，UV/PS预氧化还可以降低藻细胞表面的Zeta电位、改变细胞粒径，进而强化混凝除藻。     

UV/H_2O_2高级氧化法深度去除水中臭味物质

针对给水厂传统工艺难以有效处理高藻、高臭味原水的问题,采用中试探究了UV/H_2O_2高级氧化法对土臭素(GSM)和二甲基异冰片(2-MIB)这两种典型臭味物质的去除效能。结果表明,当H_2O_2剂量为6 mg/L、UV功率为2.0 kW、进水流量为2.9 m~3/h时,UV/H_2O_2系统对GSM和2-MIB的去除率最高可分别达到99.52%和99.26%,相应浓度均可降至5 ng/L以下,满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求;另外,对单位耗能参数(E_(Eo))与H_2O_2投加剂量的关系进行拟合,发现该系统在去除水中臭味物质时能耗较低。     

乙烯废碱液的中和处理与传统氧化处理、高级氧化处理的比较研究

本文对乙烯装置废碱液处理进行了研究。在单独中和处理的情况下,pH值低于5.5时达到硫化物的最大去除率。当pH=1.5时,硫化物的去除率达到99%,同时COD的最大去除率达到88%。在传统的H_2O_2氧化条件下,当pH=2.5和H_2O_2浓度为19mmol/L时,COD的最大去除率达到89%。采用Fenton法进行高级氧化,当H_2O_2/FeSO_4比为7:1时,COD去除率最高可达96.5%。     

紫外活化过硫酸盐技术用于污水厂二级出水深度处理

城镇污水处理厂二级出水可作为再生水水源,其中所含有机物一直是备受关注的重要指标。利用紫外活化过硫酸盐技术(UV/PS)处理二级出水中的溶解性有机物,对比了单独UV、单独PS、UV/PS以及UV/Ti O2等4种反应体系的降解效果,并考察了PS投加量对UV/PS工艺处理效果的影响,同时分析了UV/PS工艺处理前后二级出水中有机物荧光特性和相对分子质量的变化,最后采用电子顺磁共振波谱(EPR)技术对反应过程中产生的活性氧化物质进行了分析。研究结果表明:PS浓度为5 mmol/L时,UV/PS工艺对二级出水的处理效果最好,其色度、UV254、UV280及DOC去除率分别高达100%、89%、91%和96%;反应过程中二级出水中的荧光物质和大分子有机物均被有效降解;硫酸根自由基和羟基自由基的共同作用具有良好的氧化有机物的效果。     

HS/SPME/GC/MS检测藻细胞内致嗅物的前处理方法

藻源致嗅物质引起的水体嗅味是高藻源水环境的重要问题,其定量检测难度高,特别是胞内致嗅物质的检测容易出现误差。建立了顶空固相微萃取与气相色谱质谱联用技术(HS/SPME/GC/MS)同时定量检测水中5种典型藻源致嗅物质β-环柠檬醛、β-紫罗兰酮、二甲基三硫醚、2-甲基异莰醇和土臭素的方法,各物质标准曲线的线性关系良好(R20.99),检测限显著低于其嗅阈值,回收率为92.60%~113.70%,相对标准偏差(RSD)≤5.92%。以铜绿微囊藻为例,建立了用于胞内致嗅物质检测的加热盐浴前处理方法。采用密封萃取瓶内加热盐浴处理藻液,检测藻液中致嗅物质总含量,以总含量与经0.45μm滤膜过滤后胞外含量的差值作为胞内含量。流式细胞技术检测表明,HS/SPME预热3 min内,破胞率超过99%。激光粒度仪检测发现藻细胞以穿孔方式破胞同时细胞尺寸未发生明显变化。加热盐浴差值法简化了操作,缩短了破胞处理时间,密封环境下破胞降低挥发损失,从而保证了胞内致嗅物质检测的准确性。     

复合高铁酸盐对含铜绿微囊藻原水的净化效果

采用复合高铁酸盐处理含铜绿微囊藻原水,考察了其除藻的影响因素和对原水的净化效果,同时考察了其与聚合氯化铝(PAC)的联用效果及除藻机理.结果表明,原水pH值和复合高铁酸盐的氧化时间均对铜绿微囊藻的去除具有明显影响,最佳pH值为5～6、最佳氧化时间为15 min;在一定范围内增加复合高铁酸盐的投量可明显提高除藻效果.另外,复合高铁酸盐预氧化可降低TP浓度,但由于藻细胞的破裂,TN和UV254值会升高.当复合高铁酸盐与PAC联用时,两者对除藻及去除TP和UV254具有协同效果.复合高铁酸盐的除藻机理为直接破坏铜绿微囊藻的细胞壁,使胞内物质流出从而导致藻细胞死亡.     

O_3/H_2O_2工艺去除饮用水中2-MIB的效能与机制

以2-甲基异莰醇(MIB)为嗅味物质的代表物,采用过氧化氢/臭氧氧化(O3/H2O2)工艺去除水中嗅味物质,考察了O3/H2O2工艺对水中2-MIB的去除效能与主导作用机制。研究表明,投加H2O2显著提高了单独O3氧化对2-MIB的去除效能,H2O2与O3最佳物质的量比为0.3∶1,且2-MIB去除效果随pH值的升高而升高。叔丁醇对2-MIB的去除表现出显著的抑制作用,在O3氧化2-MIB过程中,除O3分子氧化2-MIB外,O3在水中自分解产生的强氧化性的羟基自由基(HO.)也具有协同氧化作用。不同浓度的天然有机物(NOM)对2-MIB去除效果的影响不同,较低浓度的NOM促进了2-MIB的去除,但随着其浓度的升高,2-MIB去除率明显降低。O3/H2O2工艺对水中2-MIB表现出良好的去除效果,是强化去除水中2-MIB等致臭微量有机物的重要工艺。     

改性活性炭/H_2O_2催化氧化法处理焦化废水RO浓水

以包头某焦化厂的焦化废水经生化、超滤、反渗透系统处理后产生的反渗透浓水为研究对象,分析了改性活性炭/H_2O_2催化氧化法对RO浓水的处理效果及影响因素。试验结果表明,在初始pH值为原水pH值、改性活性炭与H_2O_2的质量比为1. 0、H_2O_2投加量为120 mg/L、反应时间为1 h的条件下,RO浓水经改性活性炭/H_2O_2处理后,COD、色度、A_(254)分别由103 mg/L、103. 3倍、1. 021降至44 mg/L、39倍、0. 309,去除率分别为57. 3%、62. 2%、69. 74%,出水COD满足《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012)中新建企业水污染物直接排放标准。     

预氯化含蓝藻水过程中AOC变化规律及作用机理

以铜绿微囊藻为研究对象,研究了预氯化含蓝藻水过程中可同化有机碳(AOC)的变化规律及作用机理。结果表明:氯可以快速提高含蓝藻水的AOC浓度,当氯投量为3 mg/L、氧化时间为30 s时,AOC浓度增加至592.0μg/mg TOC,AOC呈现先迅速增加后逐渐降低的趋势。氧化过程中藻细胞完整率不断下降直至1%以下,DOC由0.47 mg/L增加到0.99 mg/L,同时钾离子浓度由1.18 mg/L增加到1.33 mg/L,UV254和SUVA值分别从0.006 cm-1、1.277 L/(mg·m)增加到0.099 cm-1和10 L/(mg·m),氧化后的三维荧光光谱图(EEM)中新出现富里酸类物质,且荧光强度不断增强,说明芳香结构有机物增多。氧化前胞外有机物(EOM)和胞内有机物(IOM)形成的AOC分别为135.9和329.0μg/mg TOC,IOM的AOC浓度是EOM的2.4倍,IOM对AOC的形成贡献较大;氧化后分别是165.9和353.4μg/mg TOC,和氧化前相比则变化不大。综上所述,氯氧化能快速提高含蓝藻水的AOC浓度,主要是由于短时间内破坏了藻细胞结构,引起IOM的释放。     

胞红蛋白对巨噬细胞氧化损伤的保护作用

目的探讨CYGB在巨噬细胞氧化损伤过程中的表达及作用。方法构建CYGB高表达/低表达巨噬细胞模型,Western blot检测不同浓度H_2O_2刺激RAW264.7 12 h后CYGB的蛋白表达水平;用分光光度计观察RAW264.7在氧化损伤过程中乳酸脱氢酶(LDH)活性和丙二醛(MDA)含量的变化情况。结果 0.5 mmol/L H_2O_2处理巨噬细胞12 h后CYGB表达水平明显高于空白对照组(P<0.05);与0.5 mmol/L H_2O_2处理组相比,0.5 mmol/L H_2O_2对CYGB高表达组的CYGB表达升高(P<0.05),而0.5 mmol/L H_2O_2对CYGB低表达组的CYGB表达降低,差异有统计学意义(P<0.05);0.5 mmol/L H_2O_2+CYGB高表达组中LDH活性和MDA含量下降;0.5 mmol/L H_2O_2+CYGB低表达组中LDH活性和MDA含量升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论巨噬细胞氧化损伤时CYGB表达水平增加;CYGB在巨噬细胞氧化损伤过程中具有拮抗作用。     

UV/H_2O_2降解磺胺甲恶唑和环丙沙星的对比研究

采用UV/H_2O_2工艺降解磺胺甲恶唑(SMX)和环丙沙星(CIP),研究了H_2O_2投加量、反应溶液初始pH值对SMX和CIP降解效果的影响,测定了UV/H_2O_2降解SMX和CIP过程中对TOC的去除情况。结果表明,UV/H_2O_2对SMX和CIP具有较好的去除效果,UV/H_2O_2对CIP的降解效果好于对SMX的降解效果;反应溶液初始pH值分别为3和7时,UV/H_2O_2对SMX和CIP的降解效果最好;在UV/H_2O_2对SMX的降解过程中,TOC的去除率均随着反应溶液初始pH值的升高而降低,在UV/H_2O_2对CIP的降解过程中,反应溶液初始pH值对TOC的去除率无明显影响。从分子结构角度分析可知,SMX的异恶唑环N-O键和磺酰胺键的变化难于CIP中脱氟作用和哌嗪环的转化。     

ClO_2对藻杀灭效果的试验

对水中的藻类,采用化学药剂ClO2进行杀灭试验,通过不同参数,如剂量、反应时间、pH值等,分析了对杀藻效果的影响。试验结果表明,ClO2是高效无二次污染的理想杀藻剂。