碳泡沫阴极电-Fenton深度处理造纸废水研究

本研究通过蔗糖发泡-碳化工艺制备了碳泡沫阴极材料并应用于电-Fenton深度处理造纸废水。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱仪（XPS）对碳泡沫阴极表面形貌和化学结构进行表征。以COD_Cr去除率为评价指标,考察了阴极材料、反应时间、初始pH值、Fe²⁺投加量和电流密度对造纸废水深度处理效果的影响。结果表明,碳泡沫由大量孔洞结构堆叠而成,表面存在含氧官能团。反应时间180 min、pH值3、Fe²⁺投加量0.5 mmol/L、电流密度200 mA/cm²时,以碳泡沫为阴极的电-Fenton深度处理造纸废水的COD_Cr去除率最高,达到88.4%,相比常规碳毡阴极提高了1.3倍。以碳泡沫为阴极的电-Fenton深度处理造纸废水法具有良好的稳定性,10次循环的COD_Cr去除率均超过85%,效率降低率不超过5%。     

电絮凝技术在棉浆黑液处理上的应用

分别采用电絮凝法、化学絮凝法和混凝-电絮凝复合工艺对棉浆稀黑液进行处理。结果表明,采用电絮凝法,当初始pH值为9.0、电流密度为150 A/m²、反应时间为90 min时,COD_Cr和色度的去除率分别达到64.0%和88.6%;初始棉浆稀黑液浓度和NaCl浓度对处理效果影响不大。采用化学絮凝法,当初始pH值为6.0、PAC用量为500 mg/L、CPAM用量为3 mg/L时,COD_Cr与色度的去除率分别能达到39.3%和78.2%。采用混凝-电絮凝复合工艺,在初始pH值为9.0、PAC用量为200 mg/L、电流密度为100 A/m²、反应时间为60 min时,COD_Cr和色度的去除率分别为64.4%和91.3%。     

Fe3+存在下制浆中段废水好氧活性污泥的驯化

研究了Fe³⁺存在下处理制浆中段废水的好氧活性污泥的驯化过程。首先通过Fe³⁺对微生物生长曲线的影响确定Fe³⁺最佳用量为30 mg/L;然后在Fe³⁺用量为30 mg/L下,采用制浆中段废水对好氧活性污泥进行驯化,并设置不加Fe³⁺的空白组对照。结果表明,整个驯化过程中,加Fe³⁺组COD_Cr去除率和污染物去除率(以UV-254减少率表示)均高于空白组;驯化结束后,加Fe³⁺组和空白组COD_Cr去除率分别达78.2%和76.0%,污染物去除率分别为50.0%和37.7%。通过对脱氢酶活性的分析表明,加Fe³⁺组活性高于空白组。     

流动床-活性焦曝气生物滤池深度处理造纸废水

以活性焦为曝气生物滤池填料,采用流动床-活性焦曝气生物滤池工艺对天津某造纸厂废水（车间外排造纸白水和少量脱墨废水,COD_Cr 500~800 mg/L,色度300~500倍）进行处理。试验结果表明,流动床-活性焦曝气生物滤池运行过程中出水水质稳定,出水COD_Cr为29.2 mg/L（进水COD_Cr平均值为547.8 mg/L）,COD_Cr去除率为94.7%,色度为20倍（进水色度平均值为480倍）,色度去除率为95.8%,达到《制浆造纸工业水污染排放标准》（GB 3544—2008）的要求。     

高级氧化集成技术深度处理造纸废水工艺研究

本课题介绍一种活性炭吸附+芬顿氧化+臭氧催化氧化的高级氧化集成技术,并将其应用于造纸废水处理。结果表明,最佳处理条件为：活性炭添加量为0.5 g/L,吸附时间30 min,COD_Cr去除率达60%;芬顿氧化工艺处理活性炭吸附出水时,H₂O₂添加量为0.25 g/L,n(Fe²⁺):n(H₂O₂)=1:4、反应时间为1 h,COD_Cr去除率最高可达到32%;臭氧催化氧化处理芬顿氧化出水时,臭氧浓度为10%,H₂O₂加入量为0.1 g/L,气液比为2:1,反应时间为1.0 h,去除效果最佳。该高级氧化集成技术可将废水COD_Cr从180 mg/L降至25 mg/L,去除率为86.1%;达到地表水准Ⅳ类,综合运行成本为8.9元/t。     

Al2O3负载ZnO催化臭氧氧化处理造纸废水的研究

将ZnO负载在Al₂O₃上,制备用于催化臭氧降解造纸废水中有机物的催化剂（Al₂O₃@ZnO）;采用场发射扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）对Al₂O₃@ZnO催化剂进行物相分析;研究了造纸废水的初始pH值、反应时间和催化剂用量对Al₂O₃@ZnO催化臭氧氧化处理造纸废水效果的影响;并进行了自由基捕集剂叔丁醇实验,以探讨降解造纸废水中有机物的主要因素。结果表明,本研究成功制备了具有良好催化性能的Al₂O₃@ZnO催化剂;在造纸废水初始pH值为11、催化剂用量为2.0 g/L、反应时间为60 min的条件下,Al₂O₃@ZnO催化剂对造纸废水中COD_Cr的去除率可达到84.6％,与单独使用臭氧氧化方法相比,COD_Cr去除率明显提高,且COD_Cr的动力学降解反应遵循准一级动力学方程;叔丁醇的实验结果表明,在Al₂O₃@ZnO催化臭氧氧化处理造纸废水有机物的过程中,羟基自由基是降解废水有机物的主要因素。     

制浆造纸废水处理及中水回用工程实例

国内某新建造纸企业配套废水处理站设计规模60000 m³/d,废水处理采用预处理+好氧生物处理+混凝沉淀+Fenton氧化处理工艺,出水COD_Cr≤50 mg/L,SS≤13 mg/L,直接进入后续中水回用单元;中水回用单元采用预处理+超滤反渗透工艺进行处理,反渗透出水COD_Cr≤10 mg/L,TDS≤180 mg/L,系统中水回收率70%,脱盐率97%。回用水送至厂区原水池,为企业新增用水源1512万m³/a,约占企业总用水量的50%,极大地缓解了企业用水压力。     

絮凝沉淀与生物曝气滤池结合处理杨木心材生物化学机械法制浆废水

本研究利用白腐菌Trametes sp.48424预处理杨木心材,结合絮凝沉淀与生物曝气滤池（BAF）,处理化学机械法制浆过程中产生的综合废水,研究废水回用对生物化学机械法制浆及BAF的影响,探究处理后废水回用的可行性。结果表明,采用白腐菌预处理技术,能够抵消添加2%（相对于原料绝干质量）的NaOH所产生的COD_Cr。絮凝沉淀处理后,COD_Cr的最高去除率为49.9%。BAF处理后COD_Cr最高去除率可达91.8%,出水COD_Cr浓度降至39.8 mg/L,达到制浆废水回用和排放的标准。废水回用会降低BAF的整体效率,且处理后的废水回用于制浆系统,对浆料的成纸性能也会产生一定的影响;回用1次后出水COD_Cr浓度升至76.3 mg/L,故处理后的废水只能回用1次。     

Fenton氧化对制浆废水中难降解有机污染物的去除效果研究

与传统Fenton氧化法相比流化床Fenton氧化法可以有效降低氧化剂的消耗量,同时可以使COD_Cr的去除效率有所提高。由于制浆废水的复杂特性,Fenton氧化反应存在一定的矿化能力极限,处理后废水很难稳定达标。进一步研究确定了最佳反应条件为：H₂O₂用量为1/2Qth、Fe²⁺与H₂O₂摩尔比为1∶5时,一沉池出水进行氧化处理后COD_Cr由1004 mg/L降至235 mg/L,BOD₅/COD_Cr提高到0.59,并通过AOX值和二氯甲烷萃取物GC-MS分析对比,判断废水可生化性显著提高。在此基础上采用流化床Fenton氧化与废水生物处理组合工艺进行处理,可以满足达标排放要求。     

HZIC+AB工艺在废纸造纸废水处理中的应用

云南某纸厂主要以废纸为原料生产牛卡纸及高强瓦楞原纸,产量25万t/a,综合废水处理量为8000 m³/d。原废水COD_Cr≤5000 mg/L,采用絮凝沉淀+水解酸化+HZIC厌氧反应器（HZIC）+吸附及生物降解（AB）处理工艺,处理后废水COD_Cr≤90 mg/L,达到地方排放标准。本文主要介绍了该纸厂HZIC处理单元及AB系统处理效果及工艺参数,分析了此工艺的经济效益及环境效益。该纸厂的实际生产实践证明该废水处理工艺具有稳定、可靠、经济的特点,为纸厂的清洁生产提供了有力保障。     

微生物燃料电池处理OCC制浆废水及其产电性能研究

研究了微生物燃料电池处理OCC制浆废水及同步产电性能,为全面了解实验室研究与实际应用之间的差距,选用自制的和纸厂的两种OCC制浆废水进行比较分析。研究结果表明,阳极室进水为纸厂废水的反应体系在有机物去除及产电方面优于自制废水体系,反应器运行结束时自制废水和纸厂废水的COD_(Cr)去除率分别为81.3%和89.5%;自制废水体系于3个产电平台产生的输出电压分别低于纸厂废水体系,进水COD_(Cr)浓度为1000 mg/L时,两个体系得到的最大功率密度分别为289.9 mW/m~2和303.0 mW/m~2。通过扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱分析可知,自制废水体系和纸厂废水体系中阳极优势菌群的表面形态不同,且红外谱图在吸收峰的数量及特定峰的强度上存在差异。     

Production of electricity from acetate or butyrate using a single-chamber microbial fuel cell

Hydrogen can be recovered by fermentation of organic material rich in carbohydrates, but much of the organic matter remains in the form of acetate and butyrate. An alternative to methane production from this organic matter is the direct generation of electricity in a microbial fuel cell (MFC). Electricity generation using a single-chambered MFC was examined using acetate or butyrate. Power generated with acetate (800 mg/L) (506 mW/m2 or 12.7 mW/ L) was up to 66% higher than that fed with butyrate (1000 mg/L) (305 mW/m2 or 7.6 mW/L), demonstrating that acetate is a preferred aqueous substrate for electricity generation in MFCs. Power output as a function of substrate concentration was well described by saturation kinetics, although maximum power densities varied with the circuit load. Maximum power densities and half-saturation constants were Pmax = 661 mW/m2 and Ks = 141 mg/L for acetate (218 ohms) and Pmax = 349 mW/m2 and Ks = 93 mg/L for butyrate (1000 ohms). Similar open circuit potentials were obtained in using acetate (798 mV) or butyrate (795 mV). Current densities measured for stable power outputwere higher for acetate (2.2 A/m2) than those measured in MFCs using butyrate (0.77 A/m2). Cyclic voltammograms suggested that the main mechanism of power production in these batch tests was by direct transfer of electrons to the electrode by bacteria growing on the electrode and not by bacteria-produced mediators. Coulombic efficiencies and overall energy recovery were 10-31 and 3-7% for acetate and 8-15 and 2-5% for butyrate, indicating substantial electron and energy losses to processes other than electricity generation. These results demonstrate that electricity generation is possible from soluble fermentation end products such as acetate and butyrate, but energy recoveries should be increased to improve the overall process performance.     

生物强化法处理杏仁脱苦废水的试验研究

杏仁脱苦废水是一种含氰化物的有机废水。利用从杏仁废水中分离出的两株菌,结合厌氧—好氧组合工艺,对杏仁废水中生物强化法的处理效果进行研究。实验数据表明,C菌株对有机物的去除效果明显：在进水COD（化学需氧量）为2000mg/L-4000mg/L,采用厌氧24h—好氧72h组合工艺,去除率达到90%以上,出水中COD为92.35mg/L,达到GB8978-1996一级标准。     

有机粘土吸附酸性染料废水研究

通过静态试验研究有机粘土对酸性染料废水的吸附行为,采用XRD对有机粘土进行表征.研究了pH值、有机粘土用量及废水质量浓度对吸附效果的影响,并对其吸附机理进行初步探讨.得出了有机粘土吸附酸性染料废水的优化条件:当有机粘土用量为1.5 g、废水初始CODCr为3 578 mg/L时,有机粘土吸附量为91.80 mg/g,CODCr去除率为76.97%.在溶剂化效应和分配作用的共同作用下,有机粘土对酸性染料废水的吸附等温线呈S型.酸性条件有利于有机粘土对酸性染料废水的吸附.有机粘土多次吸附酸性染料废水后仍有吸附能力,随着吸附次数的增加,有机粘土对污染物的吸附量逐渐降低.     

超声波强化Fenton试剂深度处理制浆中段废水

采用超声波强化Fenton试剂进行制浆中段废水的深度处理。通过正交实验和单因素实验,探讨了各主要因素对废水色度和CODCr去除率的影响。结果表明,当在超声波频率为28 kHz、超声波功率为1000 W、废水初始pH值为3.0、Fe2+用量为50 mg/L、H2O2用量为0.9 mg/L、超声波处理时间11 min的条件下,废水色度和CODCr去除率分别达91.3%和69.2%。     

一株高效油脂降解菌的分离鉴定及其性能研究

从餐馆隔油池废水中筛选分离得到一株能高效降解油脂的芽孢杆菌DK-1,经16S rDNA同源性序列分析,鉴定为解淀粉类芽孢杆菌,并进一步考察了菌株的生物量、油脂去除率、CODCr去除率及乳化活性等性能。实验结果表明,菌体的乳化指数为65%,在初始油脂质量浓度为5 g/L,CODCr为55 000 mg/L左右的模拟高含油有机废水中,该菌株能生长并快速降解油脂,在48 h内油脂去除率为97.3%,CODCr的去除率为91.9%。     

IC厌氧反应器-改良型氧化沟-浅层气浮工艺处理制浆造纸废水

采用IC厌氧反应器-改良型氧化沟-浅层气浮工艺处理制浆造纸废水,介绍和分析了整个工艺的主要构筑物及其调试运行方法.当进水CODCr为4000 mg/L、BOD5为1350 mg/L、SS为2000mg/L时,出水CODCr,≤60 mg/L、BOD5≤20 mg/L、SS≤30 mg/L,达到GB3544-2008造纸工业水污染物排放标准的污染物排放限值.     

制浆造纸综合废水深度处理中型实验

利用"磁处理+催化聚合+絮凝沉淀"组合技术处理废纸造纸综合废水。处理规模为600m3/d的中型实验结果表明,在进水CODCr150mg/L、色度50倍左右时,出水可稳定在CODCr60mg/L、色度7倍以内;系统对CODCr色度的去除率分别为60%和85%;水处理药剂费用为1.25元/m3。     

微生物燃料电池处理CTMP制浆废水的研究

以化学热磨机械浆(CTMP)制浆废水为底物,采用铁氰化钾阴极微生物燃料电池(MFC),对MFC处理CTMP制浆废水的可行性和废水CODCr浓度对MFC产电性能的影响进行研究.结果表明,MFC最大功率密度随废水CODCr浓度的增大而升高,最高为233 mW/m2,CODCr去除率达到54.3％～ 62.4％;当CODCr增大至5200 mg/L以上时,过高的CODCr浓度抑制微生物活性,电池最大功率密度和CODCr去除率分别降低至34.2 mW/m2和32.8％.CTMP制浆废水可以作为MFC底物,在产电的同时实现有效降解,这为废水资源化利用提供了新途径.     

电化学-固定化微生物技术联合深度处理制浆造纸废水

将电化学技术与固定化微生物技术联合用于制浆造纸废水的深度处理。组合工艺在进水CODCr368~394mg/L、色度320～400倍的情况下,处理后出水的CODCr32~39mg/L、色度8~10倍。该系统在降低废水污染物的同时,还可以降低废水的电导率,拓展了深度处理废水的回用途径。