磁絮凝法和高梯度磁流体萃取法集成处理含铬废水

将磁分离技术和化学絮凝法、溶剂萃取法相结合,提出磁絮凝法和高梯度磁流体萃取法集成处理高浓度含Cr电镀废水的新工艺。采用磁絮凝法对高浓度含Cr电镀废水进行一次处理,通过正交实验方法获得了最佳磁絮凝条件：pH 8,磁性Fe₃O₄颗粒用量4 g,搅拌速度80 r·min^-1,主絮凝剂PAFC用量6 ml,可使废水中Cr浓度由4325.13 mg·L^-1降为29.8 mg·L^-1;采用高梯度磁流体萃取法对磁絮凝后废水进行二次处理,将该废水流经两个串联的高梯度磁流体萃取装置,持续动态萃取7 h,在最佳萃取条件下,最高萃取率为99.40%,平均萃取率98.97%,总萃余液Cr浓度由29.8 mg·L^-1降为0.31 mg·L^-1,低于国家排放标准;碱性条件下磁流体萃取剂反萃率大于90%,再生磁流体萃取剂可重复使用。     

H2SO4改性TiO2光催化处理钻井废水

通过H₂SO₄改性制备了TiO₂光催化剂,采用XRD和激光粒度仪进行表征,研究了H₂SO₄浸泡浓度、光照时间、pH和氧化剂H₂O₂用量对钻井废水进行光催化处理的影响。结果表明,H₂SO₄改性并未改变TiO₂晶体结构,在钻井废水水样pH=6、H₂SO₄改性TiO₂用量15 g·L^-1、光照时间30 min和氧化剂H₂O₂用量1.0 mL条件下,钻井废水的COD值降为2 mg·L^-1,符合国家污水排放标准。     

石英砂滤料表面干法改性制备疏水性除油滤料

采用钛酸酯偶联剂DN101对石英砂滤料进行表面干法改性,增强滤料的亲油疏水性。通过单因素实验研究改性时间、DN101浓度以及改性温度对改性效果的影响,并以亲油亲水比LHR作为评判改性效果的标准。结果表明,反应时间为70 min、DN101用量为1.2%、反应温度为60℃时,DN101干法改性石英砂效果最好,LHR值由未改性时的1.25提高到最大值11.1;改性石英砂对15.61 mg·L^-1含油废水的吸附容量由未改性时的0.17 mg·g^-1增大到0.25 mg·g^-1;对17.3 mg·L^-1含油废水的过滤去除率由未改性时的72.6%提高到97.8%。扫描电镜、电子能谱和红外光谱分析结果表明,DN101以化学键的方式与石英砂表面官能团结合,对石英砂形成了均匀稳定的包覆层。     

EGSB处理中药废水过程中厌氧颗粒污泥特性变化

通过分析厌氧颗粒污泥粒径分布、机械强度、二价金属含量、胞外聚合物含量等,探讨了EGSB反应器处理中药废水过程中颗粒污泥特性变化。结果表明,在中药废水COD浓度为2000～5000 mg·L^-1、HRT为12 h、T为30℃的条件下,颗粒污泥粒径分布在500～1000 μm之间,完整系数（integrity coefficient,IC）小于20,颗粒污泥EPS总量、蛋白含量、多糖含量分别为85.59、63.67和21.92 mg·（g VSS）^-1,此时颗粒污泥絮凝性良好,机械强度高。当HRT减少为6 h时,IC为30.03,蛋白与多糖的比值增大到6.86,但多糖含量仅为18.11 mg·（g VSS）^-1;而当T降低为20℃时,颗粒污泥粒径分布在250～750 μm之间,IC增大到32.11,Ca²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺含量减少 为20.78、4.79和0.94 mg·L^-1,颗粒污泥EPS显著降低,其总量、蛋白含量、多糖含量仅为69.04、58.87和10.17 mg·（g VSS）^-1,在此运行条件下,出现了颗粒污泥的解体、流失,同时出水水质变差。     

沉淀-微滤组合工艺处理模拟含碘放射性废水

采用实验室规模的沉淀与膜分离组合工艺处理模拟含放射性I-废水,初始I-浓度约为5 mg·L^-1,Na₂SO₃投加量为40 mg·L^-1,CuCl投加量为260 mg·L^-1。分析考察了不同水温条件下的除碘效果及其他水质参数变化情况和两个膜通量4.17×10^-6 m·s^-1和8.33×10^-6 m·s^-1运行条件下的膜污染情况。运行时间均为168 h,处理含碘离子的废水水量为1540 L。两个膜通量在各自运行期间,平均去除率为94.8%,出水水质较稳定,但是出水的Cu（Ⅱ）离子含量较高,需要增加后续除铜工艺;最终膜比通量分别降至初始膜比通量的65.0%和55.0%,膜组件经物理和化学清洗后SF值分别恢复至初始SF值的90.0%和79.0%。反应结束后两次试验的CF（浓缩倍数）平均值为2.02×10³,试验产生的污泥体积较小。     

机械转盘联合超声破解剩余污泥

采用自主设计并制造的机械转盘剩余污泥破解装置对污泥进行破解处理,并联合超声技术以提升破解效果,考察不同运行条件对污泥破解效果的影响,采用响应面法优化处理参数,通过扫描电镜观察破解污泥的细胞形态。实验发现：盘间距离（d）和转盘破解时间（T_m）是影响机械转盘剩余污泥破解液溶解性化学需氧量的增加值（SCOD₊）和效能比（EDR）的重要因素;在d=1.5 mm,转速为2300 r·min^-1运行条件下破解25 min时SCOD₊为3130 mg·L^-1,破解效果良好。根据Central Composite Design实验设计原理,注重剩余污泥破解的能源利用效率,以SCOD₊和EDR为响应指标对机械转盘联用超声破解参数进行优化,当优化条件为d=2.76 mm,T_m 10.89 min,T_u（超声处理时间）=17.2 min时,剩余污泥破解液SCOD₊=7871.78 mg·L^-1,EDR=8.475 mg·L^-1·kJ^-1,在相同总处理时间下分别是单独机械转盘法（2610 mg·L^-1,3.11 mg·L^-1·kJ^-1）的3.02倍、2.7倍,单独超声法（3170 mg·L^-1,3.26 mg·L^-1·kJ^-1）的2.48倍和2.6倍。     

L-赖氨酸改性聚天冬氨酸的阻垢缓蚀性能与生物降解性

L-赖氨酸经过氨解反应合成一种改性聚天冬氨酸衍生物（Lys-PASP）,用FTIR红外谱图证明了Lys-PASP分子中同时含有羧基和酰胺基等基团。扫描电子显微镜（SEM）的分析结果可知：Lys-PASP的加入使溶液中CaCO₃和CaSO₄的钙垢晶体的生长过程和形态发生变化,使得钙垢疏松、细小,抑制了它们长成致密结构的钙垢,从而达到很好的阻垢效果;Lys-PASP的加入使钙垢晶型变化,减缓了试片表面点蚀的发生;另外通过化学和物理的吸附作用在试片表面形成一层吸附膜而达到较好的缓蚀效果。探讨了Lys-PASP接枝聚合物对CaCO₃和CaSO₄垢的阻垢能力与Lys-PASP的投加量、Ca²⁺的浓度和测试体系的温度之间的密切联系。当Lys-PASP的投加量为10 mg·L^-1时,对CaCO₃的阻垢率为98.7%,对CaSO₄阻垢率接近于100%,而在温度达到80℃、Ca²⁺分别达到500 mg·L^-1和7000 mg·L^-1的浓度时,Lys-PASP也表现出很好的阻垢效果。另外,用失重法研究了当Lys-PASP和PASP均为150 mg·L^-1时,Lys-PASP的缓蚀率比PASP高13%;用摇床实验法证明了Lys-PASP属于易生物降解的物质。     

复合无机纳米颗粒改性有机超滤膜的制备及其性能研究

为提高聚偏氟乙烯超滤膜的亲水性,增强其在水处理中的抗污染能力,采用无机纳米颗粒二氧化钛、氧化铝与聚偏氟乙烯共混,使用相转化法流延工艺制得无机改性有机高分子板式共混超滤膜;用杯式超滤装置考察了无机纳米颗粒的含量对改性膜性能的影响,用扫描电子显微镜观察纳米氧化铝颗粒、氧化钛颗粒在膜中的分布,对膜表面、断面孔结构及孔径进行观察;采用X射线光电子能谱测定改性超滤膜的元素组成及其比例.结果表明,纳米颗粒加入的总质量分数为3％,二氧化钛与氧化铝的加入质量比为1:1时,改性膜的水通量最大;纳米颗粒的加入并没有改变有机膜的微观结构和形态;改性超滤膜不仅保持了PVDF膜优良性能,而且增加了其强度、亲水性和抗污染性能.     

单级好氧脉冲式SBR处理垃圾渗滤液深度脱氮

为了考察单级好氧工艺处理垃圾渗滤液的可行性和脱氮性能,采用脉冲进水式SBR工艺处理高氨氮实际垃圾渗滤液。脉冲SBR运行周期共分为4个缺氧段和3个好氧段,采用3次等量进水模式。缺氧₄(An₄)不投加外碳源,利用微生物内碳源将NO₂^--N 还原为N₂。结果表明,经过4个不同进水TN阶段(118 d)的连续运行,获得了稳定和高效的脱氮性能。在进水COD为733~3971 mg·L^-1的条件下,出水COD稳定在298 ~888.15 mg·L^-1;在进水TN为299.78~1100.34 mg·L^-1的条件下,出水TN稳定在13.89~36.27 mg·L^-1。An₄的平均理论内源反硝化速率(TDNR_m)达到1.53 mg N·h^-1·(g MLVSS)^-1。运行阶段的单个周期内,An₄内源反硝化速率(DNR)分为快(DNR₁)和慢(DNR₂)两部分。其中阶段2(Ph₂)中的一个周期内DNR₁可达2.80 mg N·h^-1·(g MLVSS)^-1。在没有物化预处理和不投加外加碳源的情况下,实现单级好氧系统对垃圾渗滤液的深度脱氮。     

甲硫醚降解菌JLM-8的分离鉴定与降解条件优化

从制药厂的活性污泥中分离到一株能以唯一碳源和硫源降解甲硫醚的菌株JLM-8,经过生理生化测试与16S rDNA系统发育树分析鉴定为嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)。通过测定菌株的生长量、甲硫醚的降解率,利用响应面法优化最佳降解条件,并测定了该菌降解甲硫醚的动力学参数。结果表明:当接种量为25 mg·L^-1时,通过响应面法优化的最佳降解条件为温度31.3℃、pH 7.5,初始甲硫醚浓度50 mg·L^-1时最大预测降解率为98.2%,实验验证降解率为97.9%。菌株降解动力学参数最大比降解速率、半饱和系数、抑制系数分别为2.37 h^-1、143.55 mg·L^-1、51.35 mg·L^-1,临界抑制浓度为78.46 mg·L^-1。     

Effect of Coagulant Agents on Oily Wastewater Treatment Performance Using Mullite Ceramic MF Membranes： Experimental and Modeling Studies

In this paper, fouling mechanisms of mullite ceramic membranes for treatment of oily wastewaters in hybrid coagulation-microfiltration （MF） process presented. Hermia＇s models for cross flow filtration were used to investigate the fouling mechanisms of membranes with various coagulating chemicals concentrations. Four coagu lating chemicals （FeC12.4H20, FeSO4.7H20, A1C13-6H20 and A12（SO4）3.18H20） plus Ca（OH）2 of the same concen- tration were evaluated in the coagulation-MF hybrid process with different concentrations （0, 50 mg.L-1, 100 mg.L-1 and 200 mg.L-1）. To determine whether the data agree with models under consideration, the coefficients of determination （R2） of all models were compared with one another. In addition, average prediction errors of models were calculated. The results showed that cake filtration model can be applied for prediction of permeation flux decline for MF and coagulation-（MF） hybrid process with the best average error equal to 0.09%. Results indicated that pore blocking behavior changes as time of filtration increases, and one model cannot predict pore blocking behavior in all filtration time with very good precision.     

氧化石墨烯掺杂反渗透混合基质膜制备及性能

由于芳香族聚酰胺反渗透膜在抗污染性以及耐氯性方面存在不足,限制了其在海水淡化等方面的应用。采用往油相中添加氧化石墨烯（GO）的二次界面聚合法改性了商业反渗透膜,评价了GO掺杂反渗透混合基质膜的分离性能和耐氯性能,并用接触角仪、Zeta电位仪、扫描电镜和原子力显微镜等仪器表征了膜的亲水性能、荷电性能以及膜表面形貌。结果表明,GO的添加提高了膜的分离性能、耐氯性能和亲水性能;当GO添加量为30 mg·L^-1时,膜的通量为（77.7±0.9） L·m^-2·h^-1,膜的截留率为97.6%±0.5%,相比商业膜分别提高了38.4%和4.5%。当氯化强度低于4800 mg·L^-1·h时,膜的水通量和盐截留率变化不明显。     

聚丙烯酸钠包覆Fe3O4磁性交联聚合物的制备及其对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附性能

采用溶液分散聚合和Ca²⁺表面交联制备了聚丙烯酸钠包覆Fe₃O₄的磁性交联聚合物（CPAANa@Fe₃O₄）,对其进行了XRD、FT-IR、SEM和TGA等表征。以CPAANa@Fe₃O₄为吸附剂研究了CPAANa@Fe₃O₄对水溶液中Pb²⁺、Cd²⁺的静态吸附,考察了溶液pH、吸附剂投加量、金属离子初始浓度对吸附的影响。结果表明：CPAANa@Fe₃O₄在pH 2～6范围内均具有较好的吸附性能,当吸附剂投加量分别为1.0 g·L^-1和1.6 g·L^-1时对初始浓度分别为200 mg·L^-1的Pb²⁺和100 mg·L^-1的Cd²⁺的去除率达到最大,可使Pb²⁺实现达标排放（GB 8978-1996）;CPAANa@Fe₃O₄对Pb²⁺和Cd²⁺的吸附动力学符合准二级模型,吸附等温线符合Langmuir模型,对Pb²⁺和Cd²⁺的最大吸附量分别为454.55 mg·g^-1和275.48 mg·g^-1。将CPAANa@Fe₃O₄用于处理实际电解矿浆废水,发现能有效吸附其中的Pb²⁺和Cd²⁺,具有潜在实用价值。     

溶解氧对长距离输水管道水质影响

为保证长距离输水管道输送水水质,采用管道模拟反应器考察了溶解氧（DO）对输水管道水质影响以及曝气充氧后水质恢复情况。结果表明：DO降低影响氨氮（NH₄⁺-N）的去除,DO浓度越低越不利于NH₄⁺-N的去除,且曝气充氧后恢复越缓慢,DO=0.5 mg·L^-1和DO=1.5 mg·L^-1的反应器在运行95 h后,NH₄⁺-N去除率分别由90%降到21%和85%,曝气充氧54 h和3 h后恢复;DO浓度降低导致亚硝酸氮（NO₂^--N）积累明显增加,DO浓度越低,NO₂^--N的积累越严重,且曝气充氧后恢复越缓慢,DO=0.5 mg·L^-1的反应器在运行95 h后,出水NO₂^--N由0.02 mg·L^-1增加到0.354 mg·L^-1,曝气充氧54 h后恢复,DO=1.5 mg·L^-1的反应器在运行32 h后,出水NO₂^--N达到最大值0.112 mg·L^-1,曝气充氧4 h后恢复;DO浓度降低使水中UV₂₅₄升高,DO=0.5 mg·L^-1和DO=1.5 mg·L^-1的反应器在运行2 h后,出水UV₂₅₄分别增加了70.8%和20.8%,均在运行32 h后恢复,且曝气充氧后保持稳定。因此,DO对长距离输水管道水质具有重要影响,可采用DO实现对水质的调控。     

氧化石墨烯-陶瓷复合纳滤膜的层层自组装制备及其性能

氧化石墨烯（GO）的片层边缘含有 COOH等含氧官能团,因而带负电荷,可以在带正电荷多孔基体上通过层层自组装实现快速沉积。以由3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）修饰的多孔氧化铝管式陶瓷膜为基膜,令GO和聚乙烯亚胺（PEI）以溶液形态在其表面交替沉积实现自组装,继以环氧氯丙烷（ECH）交联之,制备新型氧化石墨烯-陶瓷复合纳滤膜。最佳制备工艺是,PEI浓度5 g·L^-1、pH=9,NaCl浓度0.3 mol·L^-1,GO浓度0.6 mg·ml^-1、pH 4.5,层数2层,ECH用量6.25 ml·L^-1,50℃条件下处理70 min。层数为1～4层的自组装膜在0.6 MPa操作压力下对2 g·L^-1的MgCl₂的截留率分别为90.16%、93.71%、97.54%、92.93%,其中1层自组装膜的渗透通量为21.92 L·m^-2·h^-1。氧化石墨烯-陶瓷复合纳滤膜对4种无机盐的截留率大小为MgCl₂ >MgSO₄ > NaCl >Na₂SO₄,符合典型正电荷纳滤膜的特征。     

Membrane enhanced COD degradation of pulp wastewater using Cu2O/H2O2 heterogeneous Fenton process

Both activity and stability of the catalyst can be improved in heterogeneous Fenton reaction, in particular, with no limitation for the working pH and no production of the sludge. In this work, a combination of catalyst Cu₂O and pore-channel-dispersed H₂O₂ is proposed to treat the pulp wastewater. Degradation degree of CODs in the wastewater was up to 77% in the ceramic membrane reactor using Cu₂O powder (2.0 g·L^-1) and membranefeeding H₂O₂ (0.8 ml·L^-1) within 60 min. Evolution of ·OH radical formation in the advanced oxidation process was analyzed with a fluorescent method. Utilization efficiency of H₂O₂ was successfully enhanced by 10% with the membrane distributor. Further on, the catalyst recyclability was evaluated in a five-cycle test. The concentration of copper ions being dissolved in the treated water was monitored with ICP. After Cu₂O/H₂O₂ (membrane) treatment the effluent is qualified to discharge with COD concentration lower than 15 mg·L^-1 with regard to the national standard GB25467-2010.