ABR产酸-硫酸盐还原相颗粒污泥富集PHAs产生菌

为探究硫酸盐有机废水厌氧处理合成聚羟基脂肪酸酯(PHAs)的可行性，利用五隔室厌氧折流板反应器(ABR)以硫酸盐有机废水为底物富集PHAs产生菌合成PHAs，考察不同进水COD/SO₄^2-比值(12.5、9.3、4.0)对ABR产酸-硫酸盐还原相(第1、第2隔室)颗粒污泥PHAs合成效果的影响，进而探讨该体系中PHAs合成模式。结果表明：随进水COD/SO₄^2-比值降低，产酸-硫酸盐还原相的COD与SO₄^2-去除沿程后移，第1隔室呈现丁酸型代谢类型为主，第2隔室由乙酸型转为丁酸型代谢类型为主；颗粒污泥PHAs的高含量隔室由第1隔室后移至第2隔室，其中COD/SO₄^2-比值为9.3时，产酸-硫酸盐还原相中颗粒污泥PHAs产生菌大量富集、PHAs合成效果最好；在颗粒污泥中PHAs产生菌个体大，PHAs颗粒密集地布满整个菌体细胞；产酸-硫酸盐还原相中存在产酸菌(APB)、脂肪酸型硫酸盐还原菌(FSRB)、乙酸型硫酸盐还...     

硫酸盐还原菌的生长因子分析及脱硫性能研究

硫酸盐还原菌(SRB)是一类利用有机物还原SO₄^2-产生硫化物的细菌。SRB可用于处理含SO₄^2-废水,但是脱硫效果受温度、环境pH、S^2-质量浓度、m(COD)/m(SO₄^2-)等因素限制。基于此,本研究采用批量实验,综合分析温度、环境pH、S^2-质量浓度和m(COD)/m(SO₄^2-)这4个影响因素对SRB生长的影响,并探究SRB在不同环境下的脱硫性能。结果表明：培养14～86 h时,SRB处于对数期,此时其活性最高;SRB的最佳生长温度为35℃;体系中的S^2-会影响SRB生长,当S^2-质量浓度增加时,不仅会抑制SRB的代谢活性,甚至可导致SRB细胞凋亡;SRB能在环境pH为5～8的条件下存活,当pH为7～8时,SRB的代谢最旺盛;最适宜SRB生长的m(COD)/m(SO₄^2-)...     

固定化SRB包埋颗粒组分优选及处理含SO42-废水效果研究

赣南离子型稀土矿尾水存在SO₄^2-含量高、pH偏低的问题,影响后续微生物对尾水其他组分(NH₄⁺-N、NO₃^--N)的处理,拟采用硫酸盐还原菌(SRB)包埋颗粒对水体中SO₄^2-进行去除,同时提升水体pH。通过对SRB包埋颗粒表面吸附材料、还原激活材料、内聚碳源和固体酸水解材料4个组分进行实验研究优选SRB包埋颗粒组分,结果表明,凹凸棒石粉作为SRB包埋颗粒表面吸附材料应用效果比较好,纳米零价铁对SRB的还原激活作用相对更好,内聚碳源及固体酸水解材料组合以玉米芯、花生壳与沸石粉、磁铁矿粉的组合效果比较理想。在此基础上筛选制备出4种包埋颗粒,通过厌氧三角瓶验证其对模拟废水中SO₄^2-的去除效果,发现制备的4种包埋颗粒经过10 d的实验对SO₄^2-的去除率都在60%以上,去除率最高的是花生壳-Fe₃O     

油页岩废渣提取Al(Ⅲ)处理水中硫酸盐的研究

本研究通过对油页岩废渣进行加热、浸提处理得到Al(Ⅲ)浸提液,并采用钙铝复盐(Ca²⁺,Al³⁺)工艺对废水中SO₄^2-的去除进行了研究,Ca²⁺、Al³⁺通过化学沉淀反应和SO₄^2-生成硫酸铝钙复合物或钙矾石,进而达到去除SO₄^2-的目的。研究了pH、铝盐投加量,反应时间、振荡速度和初始硫酸盐含量对SO₄^2-去除率的影响。结果表明,反应体系在c(SO₄^2-)=1.0g/L,n(Al³⁺):n(SO₄^2-)=1.4,CaO调节pH至12,200rmin的条件下反应25min,SO₄^2-的去除率为97%。SEM-EDS和XRD测试结果表明反应生成的白色沉淀为针状钙矾石结晶,具有...     

响应曲面法优化卤水中硫酸根离子去除工艺

采用CaCl₂和BaCl₂依次沉淀法净化卤水中的SO₄^2-,采用基于Box-Behnken设计的响应曲面法,考察反应时间、反应温度、n(SO₄^2-)∶n(Ca²⁺或Ba²⁺)比例对SO₄^2-去除率的影响。结果表明,CaCl₂沉淀SO₄^2-的最优实验条件为：反应时间4 h,反应温度20℃和n(SO₄^2-)∶n(Ca²⁺)比例为1.18,BaCl₂沉淀SO₄^2-的最优实验条件为：反应时间6 h,反应温度25℃和n(SO₄^2-)∶n(Ba²⁺)比例为1.15,SO₄^2-浓度...     

“十三五”期间吉林省大气降水化学特征分析及对浅表地下水的转化作用分析

吉林省“十三五”期间大气降水化学特征分析表明：降水pH年均值及酸雨率整体呈好转趋势,pH年均值2021年最高为6.59,酸雨率2018年最低为0.1%,表明吉林省基本呈脱离酸雨控制趋势。其中Ca²⁺、SO₄^2-、NH₄⁺、Na⁺、NO₃^-是降水中的主要离子。SO₄^2-/NO₃^-呈波动下降趋势,SO₄^2-浓度下降,NO₃^-浓度略有上升但变化不大,表明吉林省的酸雨类型经历了从硫酸型或燃煤型到混合型的过渡过程,氮氧化物对大气污染的贡献率越来越高,大气降水对浅表地下水转化作用明显。     

紫外/过—硫酸盐工艺对水中除草剂Isoproturon的降解特性

探究了典型苯脲类除草剂异丙隆(Isoproturon,ISO)在紫外/过一硫酸盐(Ultraviolet/Peroxymonosulfate,UV/PMS)组合工艺下的降解特性。系统研究了在不同PMS浓度、UV强度、pH及不同常见水体背景离子(Cl^-、HCO₃^-、NH₄⁺和SO₄^2-)浓度下对该过程中ISO降解效果的影响并探讨了相关内在作用机制。结果表明,ISO的去除效率为：UV/PMS>>UV>PMS。PMS是一种不对称的氧化剂,可被UV激活产生强氧化性自由基(SO₄^·-和HO^·)从而可显著提高ISO的去除速率至80.09%,其降解符合拟一级动力学模型。PMS投加量和pH(5～9)的增加,大大加快了ISO的去除。背景离子实验表明,SO₄^2-对UV/PMS中的ISO降解无显著影响,而Cl^-     

基于第一性原理的不同侵蚀性离子作用下混凝土孔溶液中钢筋腐蚀机理

为了揭示Cl^-、SO₄^2-作用下混凝土中钢筋腐蚀机理的差异,并为氯盐和硫酸盐侵蚀下混凝土的抗腐蚀调控提供理论基础,研究了Cl^-、SO₄^2-侵蚀下混凝土孔溶液中钢筋的电化学行为差异,并利用基于第一性原理的密度泛函理论研究了腐蚀性物质(Cl^-、SO₄^2-)和致钝物质(CaOH⁺、OH^-)在Fe(100)表面的竞争吸附。结果表明：相较于含Cl^-的混凝土孔溶液,钢筋在含SO₄^2-的混凝土孔溶液中的腐蚀电位和极化电阻均更低,更易发生腐蚀;SO₄^2-对OH^-与铁表面反应的抑制作用略强于Cl^-;SO₄^2-既可促使Ca OH⁺中Ca—OH键伸长,又...     

以污泥酸性发酵产物为碳源生物处理模拟酸性矿山废水的工艺特性

以污水处理厂污泥的酸性发酵产物为硫酸盐还原菌(SRB)的碳源,在厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器中,研究了生物处理模拟酸性矿山废水(AMD)的工艺特性及影响因素。试验结果表明,污水厂污泥的酸性发酵产物可作为SRB的合适碳源。常温(20℃)条件下,当AMD中SO24-浓度为3000 mg.L-1,pH值3.0,EGSB反应器中液体升流速度为5.0 m.h-1,水力停留时间HRT=13.8 h,碳源COD/SO24-比值取1.0左右,进水SO24-负荷为5.22 kg SO24-.m-3.d-1时,SRB的还原能力可达到3.32 kg SO24-.m-3.d-1,SRB的比还原能力为0.356 kg SO24-.(kg VSS)-1.d-1。AMD处理出水pH值可达6.0,SO24-还原率达到63.6%,COD去除率为45.1%,重金属Fe2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Cu2+去除率均在89%以上。出水pH值和重金属离子浓度均满足排放标准。     

黄腐酸盐-黄腐酸可再生脱硫中硫酸盐的生成规律研究

考察了不同的亚硫酸盐初始浓度、初始pH值、氧化空气流量以及反应温度对亚硫酸盐氧化速率的影响。SO₃^2-氧化速率随亚硫酸钠初始浓度增加而增加,亚硫酸钠的反应级数约为0.6。在pH 4.5～7.5范围内,增加初始pH值,能降低SO₃^2-氧化速率,抑制硫酸盐生成,利于FA-Na/FA脱硫富液再生。降低氧化空气流量,可有效抑制SO₃^2-氧化反应正向进行。在303～333 K内,增加氧化温度能够促进SO₃^2-氧化反应生成硫酸盐,亚硫酸盐氧化反应表观活化能E_a为79.305 kJ·mol^-1。     

混凝脱硫耦合物料膜处理纳滤浓缩液

纳滤浓缩液水质复杂,其Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、COD浓度都很高,盐分高,结垢性强,经常导致后续工艺减量化膜系统结垢堵塞。SO₄^2-的存在会抑制减量化膜系统的稳定运行,因此需要实现对SO₄^2-的有效去除。混凝法可以在去除COD的同时有效降低浓缩液SO₄^2-浓度,将SO₄^2-从25 000 mg·L^-1降至1 400 mg·L^-1;石膏法运用最为广泛,成本低,步骤简单,但是仅能将SO₄^2-从14 000 mg·L^-1降至2 600 mg·L^-1;钙矾石法去除率高,可将SO₄^2-从14 000 mg·L^-1降至610 mg·L     

紫外/亚硫酸钠体系对2,4,6-三溴酚的脱溴效果及机理

研究了紫外/亚硫酸钠（UV/SO₃^2-）体系对2,4,6-三溴酚（2,4,6-TBP）的脱溴效果及影响因素,分析了还原体系2,4,6-TBP的脱溴过程、降解机理及降解路径。结果表明：UV/SO₃^2-还原体系对2,4,6-TBP的降解效果明显高于单独UV体系;亚硫酸钠浓度、pH与反应温度均对还原体系目标污染物的降解影响显著。随着亚硫酸钠浓度升高、pH上升及反应温度提高,UV/SO₃^2-体系2,4,6-TBP的降解效果逐渐增加。准一级动力学方程可描述不同亚硫酸钠浓度与反应温度时还原体系对目标污染物的降解过程。水合电子捕获剂的添加可有效抑制2,4,6-TBP的脱溴反应;UV/SO₃^2-体系污染物还原降解速率与溴离子产生率均高于单独UV体系。还原体系中2,4,6-TBP在水合电子作用下逐级脱溴降解为低毒性物质。     

VTBR技术处理纤维素乙醇生产废水中试研究

针对纤维素乙醇生产废水,采用新型垂直折流生物处理反应器(VTBR)开展中试试验研究,对系统稳定运行过程中COD、氨氮、SO₄^2-、沼气产量等指标进行了考察分析。结果表明,VTBR技术可用于对高有机物、高氨氮、高硫酸盐特征的纤维素乙醇生产废水的处理,且处理效果稳定可靠,装置最终出水COD稳定在(2 617.9±442.7) mg/L,氨氮稳定在(75.7±21.4) mg/L,SO₄^2-稳定在(1 639.6±139.2) mg/L;中试装置COD、氨氮和SO₄^2-平均去除率分别达到(95.2±1.4)%、(83.1±4.9)%和(62.5±2.9)%;厌氧平均COD容积负荷为(3.5±0.6) kg/(m3·d),好氧平均COD容积负荷为(1.0±0.5) kg/(m3·d),好氧硝化作用平均NH₄⁺-N容积负荷为(0.27±0.05) kg/(m3·d);厌氧系统单位COD平均沼气产率为(0.50±0.08) ...     

铁炭微电解与硫酸盐还原菌耦合修复铀尾矿库渗滤水的研究

设计了铁炭微电解-硫酸盐还原菌(Fe/C-SRB)、铝炭微电解-硫酸盐还原菌(Al/C-SRB)、炭-硫酸盐还原菌(C-SRB)、铁炭微电解(Fe/C)、铝炭微电解(Al/C)和炭(C)6个反应器,并研究了它们修复铀尾矿库渗滤水中U、Mn、Zn、SO₄^2-以及NO₃^-的效果。结果显示：经过2.5 h,Fe/C-SRB系统出水U浓度降至0.05 mg/L以下;1 d后,Mn浓度降至10 mg/L以下;1 d后,Zn浓度降至0.05 mg/L以下;10 d后,SO₄^2-浓度降至50 mg/L以下;18 d后,NO₃^-浓度降至10 mg/L以下,均达到了相关国家排放标准,并运行稳定,处理效率显著高于其他反应器。60 d时,Fe/C-SRB系统填料中具有还原U(Ⅵ)功能的微生物Desulfotomaculum、Desulfovibrio和Desulfosporosinus群落丰度总和达到61.45%,与Al/C-SRB、...     

酸性矿山废水与选矿废水协同生化处理研究

通过批式实验和连续流实验对酸性矿山废水(AMD)与选矿废水(MPW)的协同生化处理效果进行了研究。AMD和MPW按照1:2进行混合后,废水中Cu、Fe、Zn以及Mn的浓度分别降低了78.55%、82.91%、63.42%和71.66%(与AMD相比)。批式实验结果表明,硫酸盐还原菌(SRB)能够利用MPW中的溶解有机碳进行自身代谢。当进水pH=5.00,停留时间(HRT)为18 h时,硫酸盐还原率达到46.10%,Cu、Zn和Fe的去除率达到99.46%、99.68%和96.40%。连续流实验中,随着进水重金属浓度的升高,生物修复效果有所下降。微生物群落分析表明,随着进水重金属浓度的升高,反应器内微生物的丰富度降低。AMD与MPW共处理反应器中,共存的发酵细菌与SRB表现出协同作用,且发酵细菌对水质的波动更为敏感。     

高浓度制药废水毒性与SPAC反应器运行性能

采用发光细菌法测试了高浓度硫酸盐制药废水中典型污染物（硫酸盐）、转化产物（硫化物）、供试制药废水原水、稀释6倍厌氧处理出水和稀释3倍厌氧处理出水的毒性,硫酸盐、硫化物的半抑制浓度分别为12077.8、78.1 mg·L^-1;供试制药废水原水、稀释6倍厌氧生物处理出水和稀释3倍厌氧生物处理出水的半抑制浓度分别为64.5、44.7和78.9倍。试验了SPAC厌氧反应器处理高浓度硫酸盐制药废水的运行性能,高浓度低流量运行时,反应器最大容积COD、硫酸盐（以SO₄^2-计,下同）去除速率分别为5.76、1.83 kg·m^-3·d^-1,COD和硫酸盐去除率分别为54.1%和71.8%;低浓度高流量运行时,反应器的最大容积COD、硫酸盐去除速率分别为7.52、1.90 kg·m^-3·d^-1,COD和硫酸盐去除率分别为72.8%和80.0%。低浓度高流量运行更易使反应器取得高效。试验了SPAC厌氧反应器对高浓度硫酸盐制药废水毒性抑制的适应性能,运试初期宜将废水稀释5.13倍以上,运试后期可将原水稀释3.32倍。     

硫酸盐还原菌法固定酸性矿山废水中重金属的研究进展

硫酸盐还原菌(SRB)法是一种极具潜力的酸性矿山废水(AMD)处理技术,如何将多种重金属分级沉淀并且分相分离出来,是SRB工艺走上工程应用的关键。本文综述了SRB法固定AMD中重金属的国内外研究进展,主要包括SRB法去除AMD中重金属的原理、SRB法分级沉淀AMD中多种重金属的工艺(分离式多级pH控制工艺及厌氧折流板反应器工艺)和SRB法厌氧污泥中金属硫化物的生物矿化(SRB介导的生物矿化成矿、生物矿化成矿影响因素及生物矿化过程微观机理),分析了此方面研究工作存在的问题。最后文章针对SRB法的深入研究及应用进行展望,认为硫酸盐还原体系中硫化物成矿的调控、成矿物相演变与微生物群落演替过程的解析以及矿化固定AMD中重金属成矿机理的探索将是今后重点关注的研究内容。     

利用纳滤膜分离精制饱和卤水的研究

针对饱和卤水直接制碱过程需要去除硫酸根、钙离子、镁离子（SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺）等杂质离子的问题,探索了利用纳滤膜分离精制饱和卤水新工艺。通过考察NF270、DL2540、ESNA1 3种类型纳滤膜的透过通量和离子截留率,确定了选用DL2540为实验用膜;分析了DL2540纳滤膜对离子的截留性能和对盐田饱和卤水的分离性能及其对饱和卤水精制的效果。结果表明,增加同离子浓度、降低压力有利于不同价态阳离子、阴离子间的分离,DL2540纳滤膜对盐田饱和卤水中SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺截留率分别达到95%以上、30%~50%、30%~70%,对Na⁺、Cl^-截留率均低于15%,进一步证明DL2540纳滤膜具有较好的稳定性和二价离子截留效果,在饱和卤水精制上展示出较好的应用前景。     

贵阳市秋冬季大气颗粒物化学组分特征分析

为研究贵阳市秋冬季节大气颗粒物化学组分特征,于2021年11月18日—2021年12月4日在花溪区、乌当区、息烽县、修文县同步采集PM₁₀和PM_2.5样品,并对其质量浓度、水溶性离子、碳组分和无机元素进行了分析。结果表明PM₁₀质量浓度呈花溪区>息烽县>修文县>乌当区的分布特征,PM_2.5质量浓度呈息烽县>花溪区>修文县>乌当区的分布特征;PM₁₀、PM_2.5中水溶性阳离子以Ca²⁺、NH₄⁺、K⁺为主,花溪区Ca²⁺、K⁺的含量相对较高,阴离子以SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-为主,息烽县SO₄^2-、NO₃^-<...     

333.15 K K+,NH4+//Cl-,SO42——H2O和K+,NH4+//Cl-,SO42——(CH2OH)2-H2O体系固液相平衡

采用等温溶解法研究333.15 K体系（K⁺,NH₄⁺//Cl^-,SO₄^2--H₂O）和（K⁺,NH₄⁺//Cl^-,SO₄^2--（CH₂OH）₂-H₂O）[w（（CH₂OH）₂）=30%]的固液相平衡关系。测定了平衡溶液的溶解度数据及物化性质,包括密度、黏度、折射率、pH。根据实验数据,绘制了相应的干盐相图、水图及物化性质-组成图。实验中的物化性质（黏度、密度、折射率、pH）随J（2NH₄⁺）的变化呈现相似性规律。实验结果表明：在333.15 K下,体系（K⁺,NH₄⁺//Cl^-,SO₄^2--H₂O）和（K⁺,NH₄⁺//Cl^-,SO₄^2--（CH₂OH）₂-H₂O）[w（（CH₂OH）₂）=30%]的相图相似,均含有一个四元共饱和点,四条单变曲线及四个固相结晶区域。这两个体系均为复杂体系,存在（K,NH₄）Cl、（NH₄,K）Cl、（K,NH₄）₂SO₄、（NH₄,K）₂SO₄四种固溶体。实验所获数据和结论,可优化以硫酸盐型固体废弃物为硫酸根来源,转化法生产硫酸钾工艺。