剩余污泥吸附痕量典型药物影响因素

传统的污水处理工艺不能完全去除药物和个人护理用品(PPCPs),可能通过吸附作用存在于剩余污泥中。当污泥经土地或农业利用,其中含有的PPCPs可能释放出来,污染水环境,因此,揭示PPCPs经污泥吸附去除的影响因素,对于预测或评估污泥中PPCPs含量尤其重要。以北京某污水处理厂剩余污泥为对象,利用高效液相色谱-质谱联用仪,研究了痕量浓度下3种典型药物在污泥中的赋存特性。随pH增大,环丙沙星与磺胺甲唑的吸附容量减小,而扑热息痛的吸附容量增加;主要是因为pH不仅改变药物在水中的存在形态,而且影响微生物细胞体的表面电位。胞外聚合物(EPS)对污泥吸附3种典型药物均有促进作用,且不依赖于pH;主要是因为EPS中含有的金属离子与有机物成分决定污泥吸附药物性能。     

纳滤膜对PPCPs的截留机理研究

选用NF-C和NF-75两种纳滤膜对药物及个人护理品（PPCPs）进行纳滤实验，考察纳滤膜对PPCPs的截留机理。结果表明：纳滤膜去除PPCPs是由筛分作用、静电作用和吸附作用共同决定的。当PPCPs为非解离亲水性物质时，纳滤膜对PPCPs的去除机理主要为筛分作用；当PPCPs为非解离疏水性物质时，纳滤膜对PPCPs的去除机理为吸附作用。当PPCPs为可解离性物质时，纳滤膜对PPCPs的静电作用随着pH的升高而逐渐增强，纳滤膜的截留率逐渐升高。     

金属有机骨架吸附去除PPCPs的研究进展

介绍了MOFs、MOFs基复合物、MOFs衍生物在吸附水中PPCPs(药物和个人护理产品)污染物的研究进展,探讨溶液pH、PPCPs初始浓度、离子强度等因素对吸附性能与吸附机理的影响,最后对MOFs基材料未来在去除水中PPCPs的研究方向做出展望。     

碳材料吸附水中PPCPs的研究进展

随着药物及个人护理品(PPCPs)的广泛使用,水环境中PPCPs的污染越来越严重。吸附技术对于去除PPCPs表现出一定的优势,其中碳材料对PPCPs的吸附去除被广泛研究。针对碳材料(活性炭和碳纳米管)对水体中PPCPs的吸附机理和研究进展进行了总结和分析,并进一步探讨了碳材料在当前应用中存在的问题及今后的发展方向,以促进相关研究工作的发展。     

硫酸盐还原菌混合菌群胞外聚合物对Cu2+的吸附和机理

生物吸附法是处理含重金属废水的一种新兴的处理技术。微生物所分泌的胞外聚合物（EPS）在微生物吸附重金属中起重要作用。硫酸盐还原菌（SRB）混合菌群分泌的EPS能有效的吸附水溶液中的Cu^2＋,Langmuir等温方程和Freundlich等温方程都能拟合实验所得吸附数据,最大吸附容量达到478．47mg／gEPS。水溶液的初始pH值对EPS吸附Cu^2＋影响明显,在pH为7时,吸附效率最高,pH增减,吸附效率明显下降。SRB混合茵群分泌的EPS的FT—IR分析表明,EPS对Cu^2＋的吸附主要在于EPS中的蛋白质的酰胺（Ⅱ）、羧基、多聚糖的C-O-C、OH和脂类等基团对Cu^2＋的强络合能力。     

胞外聚合物EPS组成及对污泥特性的影响研究

综述了进水基质、溶解氧（DO）、pH、污泥停留时间（SRT）和污泥负荷（Ns）对EPS组成的影响,分析了EPS对污泥的表面特性（污泥混合液疏水性、Zeta电位等）、生物絮凝沉降性、脱水性及吸附再生性能的影响,并通过控制适当的条件。改善EPS组成,形成良好的活性污泥,能使之更好的发挥作用。     

生物炭对几类常见新兴污染物去除的研究进展

近年来药物和个人洗护用品（PPCPs）以及内分泌干扰物（EDCs）等新兴污染物频频检出,引起人们高度关注。众多研究表明,这些新兴污染物已经广泛分布在河流、湖泊、海洋、土壤、沉积物和地下水等环境介质中,而这些物质具有不易降解特性,加之不断排入水体环境,在水体环境中呈现“假持续存在”状态,对生态环境和人体健康造成诸多的不良影响。本文首先简述了以PPCPs和EDCs为代表的新兴污染物在环境中的来源、传播、分布和去除技术,并以表格形式综述了PPCPs和EDCs在各地区的污染现状。最后介绍了生物炭在去除PPCPs和EDCs上的研究现状和进展,分别通过生物炭制备原料、热解温度、改性或活化方式、溶液pH、离子强度和干扰物等因素综述了其对生物炭吸附PPCPs和EDCs的影响,并在最后做出总结和展望,以期能给今后生物炭在去除PPCPs和EDCs等新兴污染物上的相关研究和实际应用提供更多思路。     

污泥中胞外聚合物（EPS）的研究进展

本文介绍了污水处理厂剩余污泥中胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances,EPS）的产生和组成（多糖、蛋白质、DNA、腐殖酸等）;通过对影响EPS的因素研究发现：基质类型、溶解氧（DO）、污泥停留时间（SRT）和有机负荷率是最主要的影响因素;胞外聚合物在污泥处理系统中对污泥的絮凝性能、沉降性能、脱水性能及重金属吸附性能的影响,及其本身的生物降解性。胞外聚合物在废水生物处理中发挥着重要作用。     

以微生物燃料电池技术资源化利用剩余污泥的研究进展

介绍了剩余污泥存在的问题与剩余污泥资源化利用方法,重点介绍以微生物燃料电池技术资源化利用剩余污泥的研究进展,包括直接利用剩余污泥与间接利用剩余污泥为燃料的微生物燃料电池技术方面的最新研究进展。直接利用剩余污泥作为微生物燃料电池的燃料,介绍了该方法的产电输出功率密度、污泥中总化学需氧量（TCOD）等的去除情况、污泥的减量效果等;间接利用剩余污泥作为燃料,包括剩余污泥微波预处理上清液作为燃料与剩余污泥发酵产生的挥发性脂肪酸（VFA）作为燃料,这些微生物燃料电池技术都能有效地资源化利用剩余污泥,同时达到污泥减量的目的,该方法具有广阔的应用前景。     

废水生物处理系统中胞外多聚物的研究进展

胞外多聚物（extracellular polymeric substances,EPS）是一类具有特殊形态和结构的高分子化合物。EPS普遍存在于生物聚集体内,是生物聚集体形成与稳定的关键性物质,对废水生物处理系统的稳定运行具有重要作用。文章归纳总结了EPS的组分、结构特性、可生物降解性及其吸附特性等方面的研究成果;重点从EPS的主要组成物质胞外蛋白（extracellular protein,PN）和胞外多糖（extracellular polysaccharide,PS）以及结构特性中紧密附着型EPS（tightly bound EPS,TB-EPS）和松散附着型EPS（loosely bound EPS,LB-EPS）的研究出发,论述了EPS对生物聚集体的影响,适当升高PN和PS的含量有助于污泥絮凝,然而过多的PS含量将可能对污泥的沉降与脱水性能起负面影响。文章还分析了其影响机理,PN和PS能够有效促进污泥絮凝可能是由于PN表面电负性和高疏水性的影响以及PS的生物凝胶特性和吸附架桥作用。     

碳纳米管对活性污泥胞外聚合物的吸附特性研究

以单壁碳纳米管(SWNTs)为吸附剂,系统地研究了其对活性污泥胞外聚合物(EPS)的吸附特性.结果表明,SWNTs能够快速吸附EPS,当吸附剂投加量为0.9 g/L时,吸附在20 min即可达到平衡,吸附动力学符合准二级动力学模型.吸附等温线能较好地用Langmuir 吸附等温模型来描述,最大单分子吸附量为123.577 mg/g.pH值对吸附有较大影响,最佳吸附pH范围为5～7.     

活性炭工艺去除水中典型药品的效能与机理

药品和个人护理品（PPCPs）因其潜在的环境和健康风险受到了广泛关注。实验选取8种典型药品为对象,采用中试规模的活性炭工艺研究了其去除效果和影响因素。结果表明,活性炭工艺对安替比林、达舒平、舒必利、磺胺甲口恶唑、泰妙菌素和氧苄胺嘧啶等的去除率为50%～90%,对林肯霉素和氨糖美辛的去除率均小于35%。典型药品的去除率受到滤速、有机物和pH等因素的影响,其中,氨糖美辛、林肯霉素和泰妙菌素等的去除率受滤速影响较大;磺胺甲口恶唑的去除率受pH影响较大。有机物对典型药品去除率的影响既有促进作用,又有抑制作用。典型药品的物化性质对其去除行为有重要影响,这有利于从分子水平上认识活性炭工艺对典型药品的去除机理。     

Pharmaceuticals Removal by Adsorption with Montmorillonite Nanoclay

The problem of purifying domestic and hospital wastewater from pharmaceutical compounds is becoming more and more urgent every year, because of the continuous accumulation of chemical pollutants in the environment and the limited availability of freshwater resources. Clay adsorbents have been repeatedly proposed as adsorbents for treatment purposes, but natural clays are hydrophilic and can be inefficient for catching hydrophobic pharmaceuticals. In this paper, a comparison of adsorption properties of pristine montmorillonite (MMT) and montmorillonite modified with stearyl trimethyl ammonium (hydrophobic MMT-STA) towards carbamazepine, ibuprofen, and paracetamol pharmaceuticals was performed. The efficiency of adsorption was investigated under varying solution pH, temperature, contact time, initial concentration of pharmaceuticals, and adsorbate/adsorbent mass ratio. MMT-STA was better than pristine MMT at removing all the pharmaceuticals studied. The adsorption capacity of hydrophobic montmorillonite to pharmaceuticals decreased in the following order: carbamazepine (97%) > ibuprofen (95%) > paracetamol (63–67%). Adsorption isotherms were best described by Freundlich model. Within the pharmaceutical concentration range of 10–50 µg/mL, the most optimal mass ratio of adsorbates to adsorbents was 1:300, pH 6, and a temperature of 25 °C. Thus, MMT-STA could be used as an efficient adsorbent for deconta×ating water of carbamazepine, ibuprofen, and paracetamol.     

污泥转移SBR工艺中EPS对生物除磷的作用

采用新型强化生物除磷工艺--污泥转移SBR处理合成废水,探讨胞外聚合物（EPS）在工艺强化除磷过程中的作用。当污泥转移量为0、15%及30%时,污泥中的EPS含量分别为（108.14±9.68）mg·（g MLSS）^-1、（128.17±1.45）mg·（g MLSS）^-1和（123.35±22.98）mg·（g MLSS）^-1;工艺的除磷率分别为82.14%±0.85%、96.35%±1.25%及98.99%±0.98%,反应末端EPS中TP含量占污泥中TP的比重分别为27.9%±2.55%、57.23%±2.33%和63.88%±2.87%。此外,污泥中EPS在该工艺的好氧吸磷过程中吸磷量分别为（2.04±0.32）mg·（g MLSS）^-1、（5.90±0.38）mg·（g MLSS）^-1和（6.00±0.52）mg·（g MLSS）^-1,在污泥吸磷量中的贡献率均达到90%以上。研究结果表明：污泥转移SBR工艺中随着污泥转移量的增大有利于提高EPS中的磷含量,从而提升了工艺的除磷性能,EPS在该工艺的吸磷过程中起主要作用。但污泥转移对污泥中EPS含量影响不显著。     

无机调理剂与表面活性剂联合调理对污泥脱水性能的影响

研究了CaO、PAFC联合表面活性剂预处理对污泥脱水性能的影响。以污泥滤饼含水率和比阻（SRF）作为评价污泥脱水性能的指标,通过测定污泥调理过程中胞外聚合物（EPS）含量、Zeta电位的变化来阐明污泥脱水性能的变化。实验结果表明,十二烷基二甲基苄基氯化铵（1227）的加入导致上清液中EPS含量发生变化,有效降低了SRF和滤饼含水率,提高污泥脱水性能。CaO、PAFC和表面活性剂的联合调理污泥比单独使用表面活性剂的效果更好,CaO、PAFC的投加不仅改善污泥脱水性能,并有助于减少表面活性剂的用量。污泥上清液中EPS及其各组分含量与污泥滤饼含水率、SRF均有较高的相关性,对污泥的脱水性能有重要贡献。实验中确定的最佳污泥调理条件是CaO投加量为66.67 mg·（g DS）^-1、PAFC投加量为33.33 mg·（g DS）^-1和表面活性剂投加量为56.25 mg·（g DS）^-1,污泥滤饼含水率和SRF分别降至69.41%、0.294×10¹³ m·kg^-1。     

Nickel and cobalt sorption on anaerobic granular sludges: kinetic and equilibrium studies

The kinetics and equilibria of sorption of the divalent metal ions cobalt and nickel onto anaerobic granular sludge are described. Single component and binary equimolar systems were studied at different pH values (pH 6, 7 and 8). The kinetic modelling of metal sorption by anaerobic granular sludge has been carried out using Lagergren equations. On fitting the experimental kinetic data both in first‐ and pseudo‐second‐order equations, the regression analysis of a pseudo‐second‐order equation gave a higher r² value, indicating that both external mass transfer and intra‐particle diffusion are involved in the sorption process. The experimental isotherm data were analysed using the Langmuir, Freundlich and Redlich–Peterson equations. The Redlich isotherm, a combination of the Langmuir and Freundlich equations, was found to have the highest regression correlation coefficients at pH 7. At pH 8, the Langmuir mechanism dominated for cobalt and nickel adsorption. In contrast, at pH 6, the Freundlich equation gave a better correlation coefficient which suggests a more heterogeneous adsorption at that pH. The maximal adsorption capacity of the granular sludge, as determined by the Langmuir equation, for cobalt or nickel in single systems (8.92 mg g^?1 Co TSS; 9.41 mg g^?1 Ni TSS, pH 7) compared with binary systems (8.06 mg g^?1 Co TSS; 8.43 mg g^?1 Ni TSS, pH 7) showed no great difference in the accumulation of these metals onto granular sludge. Copyright © 2004 Society of Chemical Industry     

胞外聚合物对好氧颗粒污泥影响的研究进展

结合国内外对胞外聚合物和好氧颗粒污泥技术的最新研究进展,本文简要介绍了胞外聚合物的提取和测定方法;着重分析了影响EPS含量的主要因素,包括有机负荷、水力剪切力、沉降时间、废水水质等;详细论述了其主要成分蛋白质和多糖以及其对好氧颗粒污泥的形成、结构稳定性作用机理,探讨了EPS对颗粒污泥传质的影响;并提出了建立EPS标准提取方法、EPS组分对污泥沉降性的影响机制以及EPS中其它组分如腐殖质和通过共价、絮凝作用等结合的无机物对好氧颗粒化过程所起的作用进行深入的研究将会是今后的研究重点,进一步的研究有望揭示EPS对好氧颗粒污泥形成和稳定影响的作用机制。     

Fenton试剂对剩余污泥脱水性能的改善

研究了利用Fenton试剂调理城市污水处理厂剩余污泥,通过测定污泥毛细吸水时间(CST)、污泥比阻(SRF)和泥饼含水率来表征污泥脱水性能的变化,分别考察了污泥初始pH、H2O2投加量、H2O2/Fe2+、反应温度和反应时间对污泥调理效果的影响。综合考虑,确定Fenton调理污泥的最佳条件为:pH=3、抽滤脱水和离心脱水H2O2最佳投加量分别为3 g/L和9 g/L、H2O2/Fe2(+质量比)最佳范围为8～12、反应温度50℃、反应时间60 min。对污泥离心上清液中胞外聚合物(EPS)含量的研究表明,Fenton调理后污泥上清液中蛋白质和多糖含量有大幅升高,说明Fenton试剂能有效氧化破解EPS,从而提高污泥的絮凝性,改善污泥的脱水性能。Fenton氧化后污泥颗粒粒径变小,比表面积增大。     

Activated carbon from sewage sludge for removal of sodium diclofenac and nimesulide from aqueous solutions

Sludge based activated carbons (ACs) were used to remove selected pharmaceuticals such as diclofenac (DCF) and nimesulide (NM) from aqueous solutions. The powered sewage sludge was mixed with different proportions of ZnCl₂. The mixture was pyrolyzed in a conventional oven using three different temperatures under inert atmosphere. Afterwards, in order to increase the specific surface area and uptake capacity the carbonized materials were acidified with 6mol L^?1 HCl under reflux at 80 °C for 3 hours. The characterization of ACs was achieved by scanning electron microscopy, FTIR, TGA, hydrophobicity index by water, n-heptane vapor adsorption and nitrogen adsorption/desorption curves. The specific surface area (S _BET ) of adsorbents varied between 21.2 and 679.3m²g^?1. According to the water and n-heptane analysis data all ACs had hydrophobic surface. Experimental variables such as pH, mass of adsorbent and temperature on the adsorption capacities were studied. The optimum pH, mass of adsorbent and temperature for adsorption of DCF and NM onto ACs were found to be 7.0 (DCF) and 10.0 (NM), 30mg and 25 °C, respectively. The kinetic adsorption was investigated using general-order, pseudo-first order and pseudo-second order kinetic models, while the general-order model described the adsorption process most suitably. The maximum amounts of DCF and NM adsorbed were 156.7 and 66.4mg g^?1 for sample 1(500-15-0.5), respectively.     

不同污泥对印染废水中残余染料的吸附特性

研究了四种不同污泥(活性污泥、厌氧污泥、干活性污泥、干厌氧污泥)对染料阳离子嫩黄X-4GL的吸附,并考察了胞外聚合物(EPS)在此过程中所起的作用.结果表明四种污泥对阳离子嫩黄的吸附在90min内基本达到平衡,干活性污泥的吸附性能最好,干厌氧污泥的吸附性能最差,污泥浓度为250 mg/L时,其吸附量分别为133和50 ...