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相似文献
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1.
为经济高效地去除城市生活污水和硝酸盐废水中的氮磷元素,本研究在厌氧折流板反应器(ABR)和连续搅拌反应器(CSTR)一体式反应器中分别建立了反硝化除磷(DPR)和短程反硝化厌氧氨氧化(PDA)工艺。结果表明,反应器运行185天,在缺氧/厌氧和外加COD/NO3--N比仅为0.7条件下,PO43--P和TN的去除率高达96.91%和97.75%,最终出水PO43--P和TN的浓度低至0.22mg/L和3.30mg/L,意味着该系统极佳的脱氮除磷效果不依赖氧气和有机碳源量。DPR对系统PO43--P和TN的去除均占主体部分(99.07%和60.23%),而PDA对总氮(TN)的去除占比呈现逐渐上升的趋势(4.53%→37.52%)。批次实验表明:①COD(300mg/L)显著抑制DPR菌活性,PO43--P主要是在缺氧状态下以NO3--N为电子受体,有机物为电子供体通过DPR途径去除;②高效短程反硝化过程(亚硝酸转化率92.25%)稳定为厌氧氨氧化供给电子受体(NO2--N),DPR系统剩余NH4+-N主要被NO2--N氧化去除,因此DPR+PDA系统实现了高效同步脱氮除磷效果。高通量测序表明,Accumulibacter(7.41%)是DPR系统功能性除磷菌,Thauera(7.24%)和Candidatus Brocadia(3.12%)为PDA系统关键脱氮菌。  相似文献   

2.
为探究α-Fe2O3与活性炭协同吸附对尿液的处理效果,本文考察了铁炭比、投加量及尿液酸预处理的影响,并重点分析了协同吸附特性。研究发现,铁炭比为0.6时,尿液中总有机碳(TOC)、PO43--P、总磷(TP)的去除率分别为39.51%、71.03%和76.79%,TOC的去除主要依靠活性炭的吸附作用,而PO43--P主要依靠α-Fe2O3的作用,尿液酸预处理可显著强化PO43--P的吸附。TOC和PO43--P的吸附过程均符合Redlich-Peterson吸附等温线模型,为单层吸附和多层吸附共同作用。动力学研究发现,TOC和PO43--P的吸附均可在24h内达到吸附平衡,PO43--P的动力学吸附过程更符合Elovich模型,即不均匀界面上的多层吸附,而TOC的动力学过程主要受扩散速率控制。同时,协同吸附对发光溶解性有机物(CDOM)的去除率可达72.16%,对腐殖酸类的吸附效果最佳,酸预处理主要减少酪氨酸类、色氨酸类和可溶性微生物代谢产物的吸附。P的去除主要依靠其与α-Fe2O3和尿液中无机盐的共沉淀作用,并以无机盐沉积的形式附着于活性炭孔道内。  相似文献   

3.
韦佳敏  刘文如  程洁红  沈耀良 《化工进展》2020,39(11):4608-4618
反硝化除磷(denitrifying phosphorus removal,DPR)工艺较传统脱氮除磷工艺具有节省曝气能耗、高效利用碳源、低污泥产量等优点而得到广泛的研究。本文综述了近年来在这一领域的研究进展,包括反硝化除磷菌(DPAOs)微生物学、碳源种类、pH、亚硝酸盐浓度及游离亚硝酸(free nitrous acid,FNA)、污泥龄(sludge retention time,SRT)、C/P比及mgNOx--N/mgPO43--P、聚糖菌(GAOs)等。大多数研究只关注了聚磷菌(PAOs)和GAOs之间的竞争关系,而通过GAOs作用的内碳源部分反硝化(endogenous partial-denitrification,EPD),能够将NO3--N转化为NO2--N,将进一步降低同步脱氮除磷对碳源的需求。反硝化除磷的新工艺符合我国低C/N值的污水现状,SNADPR工艺是将部分硝化、厌氧氨氧化、反硝化与反硝化除磷相结合的先进脱氮除磷工艺,Anammox-EPDPR工艺协同厌氧氨氧化、EPD和反硝化除磷,充分利用GAOs内碳源的代谢作用,以产生NO2--N,减轻DPAOs和anammox菌对电子受体的竞争。以NO2--N为电子受体的短程反硝化除磷与新型脱氮工艺的耦合将成为实现污水高效节能的同步脱氮除磷的新方向。  相似文献   

4.
伊学农  李京梅  高玉琼 《化工进展》2022,41(8):4562-4570
利用紫外线(UV)活化高铁酸盐[Fe(Ⅵ)]能显著提高萘普生(NPX)的降解率。本文考察了不同体系、 Fe(Ⅵ)投加量、溶液pH、磷酸盐、HCO3-、Cl-以及腐殖酸(HA)对NPX降解的影响,并通过自由基淬灭实验和中间价态铁鉴定实验确定了反应的主要活性物种。通过TOC去除率确定体系降解NPX的矿化程度并利用液相色谱质谱联用仪检测降解的中间产物,提出了可能的降解路径。结果表明,反应60min后,单独Fe(Ⅵ)几乎不能降解NPX,单独UV对NPX的降解率也不到26%,而UV-Fe(Ⅵ)体系对NPX的降解率高达82%,降解过程符合准一级动力学规律(R2>0.95),反应速率常数为0.0306min-1,分别是单独UV和单独Fe(Ⅵ)降解速率的6.2倍和102倍。溶液初始pH对UV-Fe(Ⅵ)体系降解NPX有显著影响,酸性条件下有利于NPX的降解,主要是由于在不同pH下高铁酸盐和NPX的不同形态的双重作用。相同pH下,磷酸盐对NPX的降解有明显的抑制作用,主要是因为磷酸盐与Fe(Ⅵ)分解产物具有络合作用导致·O2-减少。Cl-和HA对NPX降解有不同程度的抑制作用,而HCO3-对降解有促进作用,这是因为HCO3-的加入使得溶液的pH升高从而增强了Fe(Ⅵ)的稳定性。较低的矿化率表明NPX的降解产物与其母体化合物相比难于在UV-Fe(Ⅵ)体系中去除。UV-Fe(Ⅵ)体系中的主要优势活性物种是·O2-,NPX 与·O2-主要通过电子转移机制发生脱羧反应,最终生成酸类、酮类和醚类物质。  相似文献   

5.
生物法降解高氯酸盐(ClO4-)作为一种经济、高效、二次污染小的技术,在处理ClO4-方面取得了显著的效果。本文综述了高氯酸盐还原菌还原ClO4-的主要机理、不同菌株的来源及特性、降解过程中其他因素(如电子受体、电子供体、pH、温度、盐度和重金属等)对高氯酸盐还原菌性能的影响并对高氯酸盐还原菌的应用现状进行了概述。指出高氯酸盐还原菌广泛存在于环境中,可通过一系列还原酶将ClO4-还原为Cl-,但是不同菌株的还原机理可能存在一定差异需进一步研究。同时操作参数和环境因子均会对高氯酸盐还原菌降解ClO4-性能产生或正或负的显著影响。电子供体的额外投加作为生物法的缺点,使得其在实际工程中的应用非常有限。因此,寻找经济性较好的电子供体并将其应用在实际工程中是未来生物法降解ClO4-研究的热点。本文就电子供体的投加策略及未来高氯酸盐降解研究方向提供了一些见解,以期实现生物法更经济、高效地应用在实际ClO4-污染水体处理中。  相似文献   

6.
黄鑫  林玉霞  阎炳会  刘月明 《化工学报》2021,72(10):5183-5195
低碳烯烃(C4=/C5=)催化裂解生成高附加值产物C3=,同时实现C4/C5资源的高效利用,具有重要的研究意义和工业应用价值。高选择性生成烯烃类产物,尤其是目标产物C3=,同时减少非烯烃类副产物的产生,是C4=催化裂解技术发展的重要方向,其核心在于高效催化剂的研制。目前工业催化剂主要是改性的ZSM-5。钛硅分子筛TS-1是工业环己酮液相氨肟化过程中的高效催化剂,其失活后显示出典型的Br?nsted酸性质,基于此,发展了失活TS-1作为催化剂高效催化C4=裂解制C3=的方法,结果表明,失活TS-1经酸洗处理和K+交换修饰后,显示出高活性、高选择性和高稳定性的特征。进一步研究显示,失活TS-1的催化裂解活性中心为呈Br?nsted酸性的、与钛羟基相邻的硅羟基(Si—OH(Ti)),该酸中心结构不同于ZSM-5的骨架桥式铝羟基(Si—(OH)—Al),表现出相对较弱的酸强度特征,因而促进了C4=催化裂解生成C3=的主反应路径,抑制了氢转移副反应路径。失活TS-1催化剂Br?nsted酸中心的发展与应用为废催化剂固废资源的资源化利用提供了新思路。  相似文献   

7.
Feammox系统内氮素转化途径的研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
吴悦溪  曾薇  刘宏  李健敏  彭永臻 《化工学报》2020,71(5):2265-2272
铁氨氧化(anaerobic ammonium oxidation coupled to Fe(Ⅲ) reduction,Feammox)是指在厌氧条件下,氨氮氧化耦合三价铁还原的一种新型污水生物脱氮工艺。为确定Feammox反应系统中存在的氮转化的途径,在厌氧条件下接种普通活性污泥驯化培养Feammox,探究了不同途径对氨氮转化的贡献率并进行了相关性分析。研究结果表明:在厌氧间歇反应器ASBR中,经过120 d的富集培养,NH4+-N最大去除率达53.8%,最大去除量约26.9 mg/L,其中Feammox反应途径对NH4+-N去除的贡献率为57.7%,厌氧氨氧化(Anammox)约占42.3%。在典型周期分析发现,在0~7 h内对NH4+-N去除量为14.74 mg/L,Anammox反应速率较快,起主导作用;7~24 h 对NH4+-N去除量为12.16 mg/L,以Feammox反应为主;在整个运行周期内铁盐反硝化(nitrate-dependent Fe(Ⅱ) oxidizing,NDFO)去除NO3--N约5 mg/L。由相关性分析可得,NH4+-N浓度与Fe(Ⅲ)、NO2--N浓度呈显著性正相关(PFe<0.05、PNO2<0.01),而NO3--N与Fe(Ⅲ)呈负相关(P<0.5)。实验结果表明在Feammox、Anammox以及NDFO共同作用下,该系统实现了污水自养型脱氮。  相似文献   

8.
聚糖菌反硝化影响因素及内碳源转化特性   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
刘小芳  郭海燕  张胜男  黄靓 《化工学报》2019,70(3):1127-1134
在SBR反应器中以乙酸钠为碳源、NO3--N为电子受体成功富集了反硝化聚糖菌,并采用批次实验进一步考察了进水C/N比(3.3,6.7,10)、电子受体(NO3--N、NO2--N)、碳源类型(乙酸钠、葡萄糖)对反硝化聚糖菌活性的影响及内碳源转化特性。实验结果表明,进水C/N比越高,系统NOx--N去除率越高,厌氧段合成PHB越多,但进水C/N比过高会导致普通反硝化菌占优势,影响内碳源反硝化效率,进水C/N比为6.7较为合适;以NO3--N为电子受体长期培养的DGAOs系统未经NO2--N驯化,对NO2--N同样具有良好的反硝化性能,在投加与NO3--N相同浓度的NO2--N后,系统NOx--N去除率达89.6%;当以葡萄糖为碳源时,DPAOs在厌氧段合成的PHB的量仅为以乙酸钠为碳源时合成PHB量的79.5%,且厌氧段葡萄糖利用率仅为72.8%,远远小于乙酸钠的利用率。  相似文献   

9.
磷是一种不可再生资源。为解决现有磷污染以及磷资源流失等问题,通过油浴与热化学还原相结合的方法,成功制备出一种NiFe-LDH/rGO电活性杂化膜材料。使用电化学方法,在氧化还原电位的控制下,Ni、Fe(Ⅱ/Ⅲ)双金属发生核外电子的跃迁,高价态的Ni、Fe(Ⅲ)与PO43-发生内球络合作用,实现PO43-的选择性置入-置出。实验获得270 mg·g-1的高PO43-吸附容量及85%以上的再生效率。此外,该杂化膜材料在共存离子存在的复杂水体中,对PO43-具有优异的选择性,为磷石膏渗滤液以及各种含磷废水污染等问题的解决提供有效的理论技术支撑,具有广阔的应用前景。  相似文献   

10.
磷是一种不可再生资源。为解决现有磷污染以及磷资源流失等问题,通过油浴与热化学还原相结合的方法,成功制备出一种NiFe-LDH/rGO电活性杂化膜材料。使用电化学方法,在氧化还原电位的控制下,Ni、Fe(Ⅱ/Ⅲ)双金属发生核外电子的跃迁,高价态的Ni、Fe(Ⅲ)与PO43-发生内球络合作用,实现PO43-的选择性置入-置出。实验获得270 mg·g-1的高PO43-吸附容量及85%以上的再生效率。此外,该杂化膜材料在共存离子存在的复杂水体中,对PO43-具有优异的选择性,为磷石膏渗滤液以及各种含磷废水污染等问题的解决提供有效的理论技术支撑,具有广阔的应用前景。  相似文献   

11.
陈磊  田科  曾力  张俊丰  黄妍  何峰 《化工进展》2023,42(1):480-487
由于HPF法焦炉煤气脱硫工艺会产生危害极大的脱硫废杂盐,本文以回避传统提盐法存在的工艺流程长、产品收率低等难题为出发点,提出硫酸铜沉淀硫氰酸根、微纳米气泡氧化硫代硫酸根、石灰表面强制沉淀硫酸根同步制氨的新技术。在实验室配制模拟脱硫废杂盐,优化新技术反应条件,实验表明,当[Cu2+]∶[SCN-]摩尔比为1.2、温度为40℃、初始废液硫氰酸根浓度大于300g/L、反应80min后,SCN-最佳去除率为99.20%;当pH=1、温度为50℃、初始废液硫代硫酸根浓度为50g/L、反应420min后,S2O32-去除率为95.18%;当[Ca2+]∶[SO42-]摩尔比为1.5、反应温度为20℃、初始废液硫酸根浓度为500g/L,并加入5g直径5mm PP球充当研磨介质,反应240min后,SO42-去除率为91.11%。  相似文献   

12.
张少博  方莉  高雪焘  程文婷 《化工学报》2021,72(6):3031-3040
以氯化镁、氢氧化钠和硫酸镁为原料,采用溶胶-凝胶-水热法制备了碱式硫酸镁(MHSH-512)晶须,研究了前驱物Mg(OH)2、Mg2+SO42-的浓度和杂质离子Cl-对MHSH-512晶须的生长机制和微观形貌的影响。研究表明,溶胶-凝胶法得到的Mg(OH)2在水热条件下的溶解再结晶过程中易形成结构单元[Mg(OH)6]4-。当c(Mg2+)/ c(SO42-)为3时,几乎全部的[Mg(OH)6]4-可与SO42-形成晶核,并以b轴为主轴生长为MHSH-512一维晶须。大量Cl-的存在可能阻碍OH-与Mg2+相互作用,延缓[Mg(OH)6]4-生成,同时与SO42-在[Mg(OH)6]4-表面发生竞争吸附,导致晶须生长滞后,但对晶须的最终形貌和分散性没有实质影响。190℃下水热反应10 h制得的MHSH-512晶须结晶度高、长径比大(150~200)、表面光滑且分散性好,易于实现工业化生产,为青海盐湖镁资源的高值化利用提供了一条有效途径。  相似文献   

13.
分别以NO3-以及CO32-插层类水滑石为前体制备了Ni/Al摩尔比为3∶1的NiAl-N-R以及NiAl-C-R催化剂,并考察了其催化乙酰丙酸加氢性能。采用N2-物理吸附、ICP-OES、TG/DTG、XRD、H2-TPR/TPD、TEM、NH3-TPD、in-situ Py-FTIR等表征手段对前体及催化剂进行了表征。研究结果表明,类水滑石插层阴离子对催化剂中活性金属-载体相互作用、活性金属分散度、表面酸性质以及催化乙酰丙酸加氢性能有重要影响。以CO32-插层类水滑石为前体的催化剂表现出高的金属分散度、丰富的L酸酸性中心、高的CO加氢活性和高的循环使用稳定性。当以甲醇为溶剂、160℃、4 MPa氢气压力条件下反应1 h时,γ-戊内酯收率可达71.8%。  相似文献   

14.
首先采用可逆加成断裂聚合法(RAFT),合成了线性温敏性聚合物聚N,N-二乙基丙烯酰胺(PDEA),之后将其引入到以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、N,N-二乙基丙烯酰胺(DEA)为功能单体,ReO4-为模板离子,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,甲醇和水混合溶液(V甲醇∶V蒸馏水=3∶7)为溶剂的离子印迹聚合物制备体系,自组装完成后,用Vc-H2O2引发聚合,制备出一种线性温敏性聚合物嵌段调控的智能离子印迹聚合物——ReO4--IIP。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对ReO4--IIP的结构和形貌进行了表征,以电感耦合等离子体发射光源(ICP-AES)为表征手段对ReO4--IIP的吸附分离性能进行了评价。结果表明:ReO4--IIP被成功...  相似文献   

15.
徐天缘  郑茜  王连娟  陈婷  魏鑫鹏 《化工进展》2022,41(6):3314-3323
焦粉作为焦化/煤化企业的低附加值副产物,用作污染控制材料是其高价值应用的一条重要途径。本文对焦粉形貌与成分进行表征分析,通过苯胺降解动力学和影响因素之间的交互作用评估焦粉活化过硫酸盐的催化性能,并初步探讨了相关机理。表征结果显示焦粉表面粗糙,有清晰的孔隙。活性测试结果显示,1g/L焦粉可以高效活化5mmol/L过硫酸盐降解20mg/L苯胺,反应120min后苯胺去除率高于99%,其中灰分对苯胺降解无贡献。增加焦粉剂量和过硫酸盐浓度均可提高苯胺的降解效率。焦粉在pH 3~11范围内均可高效活化过硫酸盐降解苯胺,去除率维持在83%以上。此外,焦粉具有应用于修复复杂水体中有机污染物的潜能,在Cl-、HCO3-和SO42-干扰下,体系中苯胺去除率维持在90%以上。响应曲面分析表明,焦粉可以高效活化过硫酸盐降解苯胺,且焦粉剂量与过硫酸钠浓度的交互作用强,二者决定了苯胺的最终去除率。自由基淬灭实验证明焦粉活化过硫酸盐降解苯胺过程中,主要产生的活性氧物种为O2·-和·OH。本文的研究结果可为低附加值的煤基副产物高价值应用提供指导,并为进一步发展环境友好的水污染控制与资源化技术提供新契机。  相似文献   

16.
通过在以硫代硫酸钠为电子供体的硫自养反硝化(SADN)反应器中加入厌氧氨氧化(ANAMMOX)污泥,成功构建了SADN耦合ANAMMOX自养脱氮系统。试验探究了耦合系统的启动与稳定运行期间的脱氮性能,在温度为(36±1)℃、进水总氮(TN)负荷为0.8kg/(m3·d)的条件下,耦合系统实现了高效稳定运行,总氮去除率最高达到94.6%,大于ANAMMOX理论最高总氮去除率89%。研究了S/N比(进水S2O32--S与NO3--N的比值)对脱氮效果的影响,确定了最佳运行参数。其中,在进水S/N比在1.6~2.2时,耦合系统能够保持最佳的脱氮效率。ANAMMOX和SADN途径对总氮去除贡献率分别稳定在96.2%和3.8%左右,ANAMMOX在耦合体系中占据主导地位,进水总氮主要由ANAMMOX途径去除。通过批次实验测试长期运行后的污泥活性,结果表明SADN菌和ANAMMOX菌均能够保持较高的活性,两者在耦合体系中为底物互补的协同合作关系。  相似文献   

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