剩余污泥中赋存有机污染物的好氧和厌氧生物降解

综述了三类典型有机污染物,即多环芳香烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)和壬基酚聚氧乙烯醚(NPnEO)在污泥中的污染现状及其在好氧及厌氧两种条件下的降解转化规律,并分析了相关机理。对今后污泥中有机污染物的研究发展方向进行了展望,指出今后应重点研究微生物降解机理、筛选和分离高效降解微生物等,以利于后续污泥土地利用。     

污泥中典型新兴有机污染物的污染现状及对污泥土地利用的影响

污水生物处理过程中很多较强毒害作用的有机污染物转移到活性污泥中,进而影响了污泥的土地利用。本文依据对生态环境及人类健康的影响,以7种受关注度比较高的典型新兴有机污染物为对象,综述了其在污泥中的赋存状况,同时对这些污染物可能对污泥土地利用产生的影响进行了分析。最后,对7种新兴有机污染物在污泥中的赋存状况进行了总结,并对相关研究方向进行了展望,指出应继续分析和监测污泥中有机污染物,尤其是新兴有机污染物对生态环境的影响和危害,并深入研究污泥中这些物质的有效降解途径与方法,使污泥能够安全地进行土地利用。     

污泥液体肥的应用及优化研究进展

污泥脱水困难，固体堆肥无法去除重金属及持久性有机污染物降解不彻底等严重制约污泥的农业利用。本文介绍了污泥液体肥的应用现状，指出污泥胞外聚合物结构的稳定性限制了水解速率，影响了污泥液体肥的肥力。分析了物理、化学及其组合工艺的优化效果，在总结污泥液体肥的膜分离提纯与膜浓缩减小体积的基础上，明确了污泥液体肥的优化方向。     

双室型微生物燃料电池降解罗丹明B染料废水

染料废水含有大量有机污染物，还具有色度高、COD高、盐分高等特点，是典型的难降解有机废水。微生物燃料电池可利用阳极微生物降解有机物的同时产生电子经外电路传递至阴极，实现降解和产电双同时的功能。组装数组双室型微生物燃料电池，以污水厂厌氧好氧混合污泥为接种源进行接种，以罗丹明B模拟染料废水为目标污染物，考察微生物燃料电池阳极降解染料废水的效果，优化了染料废水初始浓度、p H值、外接电阻等实验条件，通过对降解过程中间产物的测定推断罗丹明B废水在微生物燃料电池体系的降解路径和机理。     

新兴污染物对污泥厌氧发酵的影响及其厌氧降解研究进展

污水处理厂产生的污泥中普遍吸附着表面活性剂、药物及个人护理品、雌激素、全氟化合物、邻苯二甲酸酯和纳米材料等新兴污染物。新兴污染物的存在必然会对以厌氧发酵及土地利用为代表的污泥资源化利用过程产生影响,其自身也会发生降解。本文介绍了上述6种典型新兴污染物在污泥中的污染现状,分析了其对污泥厌氧发酵产生的影响,并阐述了其产生影响的相关机理。同时讨论了新兴污染物在污泥厌氧发酵过程中的降解情况,发现新兴污染物的降解受其物理化学特性、生物降解难易程度、自身浓度、共代谢效应等影响。最后,对今后污泥中新兴污染物研究的发展方向进行了展望,指出今后应重点探究新兴污染物在污泥厌氧发酵过程中的降解方法、途径及机理,以利于后续污泥的土地资源化利用。     

污泥中多环芳烃的污染现状及处理研究进展

污泥中的难降解有机污染物是影响污泥资源化利用的主要原因之一。综述了污泥中主要难降解有机物多环芳烃在国内外的污染现状,并分别从生物法及物理化学法处理污泥多环芳烃进行概述,同时对污泥中的多环芳烃的处理做出展望。     

有机污染物胞外作用机理及微生物群体感应调控特征

胞外聚合物(EPS)是微生物产生的胞外多糖、蛋白、脂质等高分子聚合物,其在吸附和降解外源有机物过程中起着重要作用。长期以来,环境系统中采用微生物法处理有机污染物主要聚焦于筛选降解菌、优化代谢条件、外源添加氧化还原材料等,而鲜有涉及微生物对外源有机污染物的胞外感应识别、功能基因调控及其降解关系的深入研究。综述了EPS的组成和性质、去除有机物的胞外作用机理及微生物的群体感应调控特征,以期对强化微生物EPS合成,实现高效去除有机污染物提供指导作用。     

污泥生物炭催化高级氧化过程进展

作为废水处理过程的副产物,污泥的高效处理处置是环保领域的难题之一。通过高温热解将污泥转化为生物炭是一种有效的污泥资源化途径。污泥生物炭不仅可作为“吸附剂”吸附去除水体中污染物,还可作为新型“催化剂”高效催化高级氧化过程以降解水体中的有机污染物。本文综述了近些年来国内外关于污泥生物炭在高级氧化技术领域尤其是催化过硫酸盐（PS）、过氧化氢（H₂O₂）、臭氧（O₃）以及光催化等氧化过程降解有机污染物的研究进展。通过探讨污泥生物炭的表面官能团、掺杂改性杂原子、负载过渡金属及其氧化物以及与其他技术耦合催化降解有机污染物的研究现状,进一步揭示污泥生物炭催化作用的关键活性位点以及催化机理。最后提出该领域目前面临的主要问题及未来发展方向,为污泥生物炭进一步实现高附加值资源化利用提供重要参考。     

铁基金属有机骨架材料合成及在印染废水处理中的应用

针对铁基非均相催化Fenton反应矿化降解废水中有机污染物存在强酸溶液中Fe²⁺/Fe³⁺的过量浸出、长期耐久性差等问题，综述了铁基金属有机骨架材料(Fe-MOFs)的溶剂热法等常用合成方法，概括了其在废水处理中染料吸附、有机污染物降解、分子检测中的应用，并重点介绍Fe-MOFs作为可见光催化剂增强Fenton与类Fenton反应的降解有机污染物的应用。相关研究表明，Fe-MOFs是一种新型多孔无机-有机材料，能一定程度拓宽pH应用范围，具有大量的铁位点，是一种优良的Fenton催化剂。但因存在合成能耗高、稳定性差与污染物降解不彻底等问题，探索低能耗、安全环保的合成方法，合成催化活性和稳定性均衡的Fe-MOFs以提高降解率使废水中有机污染物完全矿化是Fe-MOFs的发展趋势。     

有机污染物生物降解的生物工程机制

在有机污染物的微生物降解方面出现了几种新的方法论。生物降解方法的分析和评定已经转向独立培养方法的研究中。这样就可以分析天然的和人工创造的有机污染物微生物降解过程了。在这一过程中现在已经有许多新的独立培养可以用来分析微生物团体的结构和功能。     

厌氧/特异性移动床生物膜反应器处理焦化废水

采用厌氧/特异性移动床生物膜反应器(AMBBR/SMBBR)工艺对焦化废水进行生物降解,在单因素实验基础上,通过基于Box-Behnken设计的响应面法对SMBBR实验参数进行优化,并采用气相色谱-质谱(GC/MS)检测各单元废水中有机组分变化,探究有机污染物降解机理。结果表明,工艺运行参数在DO的质量浓度为5 mg/L、pH为8、HRT为5 d时处理效能最高,COD去除率达84.51%。系统中污染物降解过程服从一级反应动力学关系,污染物降解效率明显优于传统活性污泥法。AMBBR可通过厌氧消化有效降解酚类、喹啉和吲哚等有机物;SMBBR中好氧曝气能够进一步降解2,2,4,4,6,8,8-七甲基壬烷、丁酸乙酯、苯甲酸乙酯和苯酚等有机污染物。A/SMBBR组合工艺为焦化废水的高效处理提供了新方案。     

过碳酸盐高级氧化技术在水处理中的研究进展

近年来,活化过碳酸盐高级氧化技术由于低成本、安全、稳定等特点,越来越多的学者将其应用于处理水中的各类有机污染物,有望成为一种新兴的环境友好型水处理技术。通过查阅近十年大量国内外文献,在总结了活化过碳酸盐降解有机污染物的机理的基础上,系统综述了均相活化、非均相活化、物理活化、联合活化等不同过碳酸盐的活化方法与活化反应机制,并针对活化过碳酸盐高级氧化技术应用于降解废水中的各类有机污染物、膜污染控制、污泥脱水及污泥厌氧消化等方面的研究现状展开阐述。最后指出目前水处理研究领域活化过碳酸盐高级氧化技术存在的问题,并对未来的重点研究方向进行了展望,以期为该技术在水污染治理中的进一步推广和应用提供参考。     

油气田含油污泥生物处理技术研究进展

油气田含油污泥是石油钻井、运输、储存过程中产生的主要污染物。随着油气田开发的逐步深入,含油污泥所带来的生产和环境矛盾越来越突出。原有的含油污泥处理方式已经不适用新的环保要求。目前,物理化学处理方法初步实现了含油污泥减量化和原油资源回收,但其并不能从根本上去除含油污泥的石油污染物,甚至有可能造成二次污染。生物处理方法有低毒、环保、效率高等特点,具有较广泛的应用前景。本文介绍了含油污泥的来源、特征、处理标准和环境影响。将生物处理技术分为生物表面活性剂（BSF）洗油法和生物降解法,并从BSF的类型和特性、洗油机理、降解工艺、降解菌、对处理效果的影响因素以及BSF增强生物降解作用等方面进行了详细阐述。文章指出BSF洗油法主要应用于高含油污泥（含油率≥6%）的处理,含油率可降到2%以下;对于低含油污泥（含油率≤6%）采用微生物降解技术处理,可达到0.3%的生态标准。生物处理技术是最有前景的满足资源回收的环保型的含油污泥处理技术。     

基于生物吸附-释放污染物特性的污水资源化净化途径

现行城市污水生物处理能耗高、工艺复杂,而且污水中蕴含着能量的有机物,可作为肥料的氮、磷在处理过程中被转化分解、排放,从而导致资源浪费。本文探讨了城市污水资源化生物净化工艺的新途径,即首先通过生物吸附/吸收作用将污水有机物、氮、磷从水中转移到污泥中,达到污水净化的目的;再使污泥将污染物释放出来,把有机物转化为甲烷,把氮、磷沉淀后回收,污泥经活化后再次用于吸附。该工艺可以最大限度地避免污染物的氧化,将极大降低能耗,同时实现资源的回收。     

盐度入侵城市污水处理厂对淡水活性污泥的毒性抑制

盐度入侵城市污水处理厂改变了活性污泥的胞外渗透压环境,影响生物系统的生物活性和污染物降解能力。采用MUCT工艺处理真实生活污水,模拟了盐度入侵对系统处理效率的影响。并结合污染降解动力学和抑制动力学建立了盐度抑制模型,系统地评测了盐度对活性污泥功能性微生物的毒性抑制。结果表明,盐度入侵造成了功能性微生物的活性损失,干扰了正常的污水处理能力。毒性抑制显著地降低了好氧微生物的呼吸作用,以此作为毒性评估的依据会造成对抑制作用的高估。而以底物降解速率评估盐度毒性抑制可以很好地指示污水处理效率。盐度对有机物降解异养菌、硝化菌和反硝化菌抑制的IC₅₀值分别是20.64 g·L^-1、11.61 g·L^-1、10.88 g·L^-1。     

一种环境友好型处理染料废水方法——超声催化二氧化钛深度处理法

超声技术作为一种新型的氧化方法，能提高难降解有机物的降解率和增强水处理中的生物活性，在废水处理中已经发挥了一定的作用并具有广阔的发展前景。光催化氧化降解水体中有机污染物也是近年来兴起的一项急剧发展前景的新型水处理技术，能有效降解废水中的难降解有机物。但因其对光源要求较高等原因限制了它的使用。文章介绍了用超声代替紫外光源降解印染业污水的方法，探讨了降解机理，综述了其在废水处理中的研究进展，并指出今后须解决的问题和发展方向。     

CO2化学吸收系统污染物排放与控制研究进展

CO₂化学吸收技术因其捕集效率高、技术相对成熟和适应性好,是目前最具工业应用潜力的CO₂捕集技术,然而,CO₂化学吸收系统在使用吸收剂捕集烟气中CO₂的同时,部分吸收剂及其降解产物随烟气排出,不仅增加吸收剂损耗,且在大气中进一步反应生成强致癌物硝胺和亚硝胺。因此,有必要对CO₂化学吸收系统污染物排放进行有效控制。目前,通常通过调节系统运行参数、使用污染物控制手段对污染物进行控制,但缺乏普适性的控制方法,还未建立污染物排放的控制目标值。介绍了CO₂化学吸收系统污染物的3类排放形式,包括物理夹带、气体和气溶胶,其中气溶胶具有较高的排放量且难以被传统方式控制;梳理了研究机构测量到的排放情况,不同规模的CO₂化学吸收系统普遍具有较高的排放量;分析了气溶胶生成生长机理,气溶胶排放主要通过非均相成核产生,依赖于凝结核的存在和过饱和的环境;基于试验和模拟2种方法综述了烟气凝结核、贫液进口温度、贫液负荷、烟气CO₂含量等因素对气溶胶主导的有机胺排放影响。简要介绍了对降解产物排放的研究,包括氧化降解和热降解;最后对当前污染物排放控制手段的控制效果及优缺点进行了总结。传统水洗方法能有效控制有机胺气态排放,传统除雾器对大粒径气溶胶颗粒控制效果好,但对小颗粒脱除效率低。湿式电除尘、蒸汽注入、干床等方法虽有一定脱除效果,但成本较高。酸洗能解决氨气排放问题,但难以回收有机胺。胶质气体泡沫法对气溶胶脱除效率高,但缺乏工业级研究。未来对于污染物的排放需要开发新型控制手段,这一手段既要有效减少气相和气溶胶形式的污染物排放,又要控制工业投资成本,这将成为建立先进碳捕集工艺系统的关键环节。     

磁性助凝剂资源化制备及强化污染物沉淀分离

通过高温碳化处理，研发并优化磁性助凝剂的资源化制备，并回用于混凝过程强化污染物的沉淀分离。采用磁化曲线、扫描电镜等表征手段，对不同高温制备得到的磁性助剂进行结构及形貌的表征。进一步对混凝过程中絮体的粒度粒型分析得知，磁性助剂有利于污染物的沉淀分离，加入700℃碳化后的磁性助剂(PFS:RW700=1:1.43)使污染物的沉淀分离效率提高至99.45%。磁性助剂带有的磁性使助剂易被絮体包裹，从而加速沉降；磁性助剂中含大量的碳且表面带有羧基等官能团，具有一定的吸附能力；经高温碳化结晶度增加且颗粒大小均一，有利于成核加快絮体增长。通过优化磁性助剂与聚合硫酸铁(PFS)的投加比，仍保持较高的污染物去除率，与活性炭相比，水处理成本降低了2 RMB/t，为解决混凝污泥资源化途径提供技术支撑。