腐殖酸对纳米TiO_2颗粒在多孔介质中迁移的影响

通过沉积柱试验,得到了不同浓度腐殖酸条件下纳米Ti O2颗粒的穿透曲线,研究发现,随着腐殖酸浓度的增加,C/C0值逐渐增大。同时考察了腐殖酸为5 mg/L时,不同p H值及离子强度下纳米Ti O2颗粒的穿透曲线变化,结果表明,p H值靠近等电点或离子强度增加均会导致C/C0值增大。为定量阐明腐殖酸存在时纳米Ti O2颗粒在多孔介质中迁移能力的变化,采用沉积理论计算了纳米Ti O2颗粒的去除效率、吸附效率及最大迁移距离,结果表明,当腐殖酸浓度由零增加到10 mg/L时,纳米Ti O2颗粒的最大迁移距离由0.143 6 m增加到0.496 6 m。最后,探讨了腐殖酸对纳米Ti O2颗粒在多孔介质中迁移的影响机制。     

硫酸活化市政污泥对氨氮的吸附研究

采用污水厂剩余污泥作为原料,以硫酸作为活化剂制备吸附剂,并将其应用到含氨氮废水处理中。进而系统地研究了溶液初始p H值、氨氮初始浓度、吸附时间等因素对硫酸活化市政污泥吸附氨氮的影响。结果表明,在吸附剂投加量为2 g/L、p H值为7.5、温度为303 K条件下,硫酸活化市政污泥对氨氮的吸附效果最佳。吸附动力学和热力学研究结果表明,吸附剂对氨氮的吸附过程可用准二级动力学模型(R2=0.998 6)来描述,且均符合Langmuir等温吸附模型、Freundlich等温吸附模型和Temkin等温吸附模型。由Langmuir等温吸附模型计算得到活化市政污泥对氨氮的最大吸附容量为44.84 mg/g。颗粒内扩散速率也是其吸附反应的限制因素,但不是唯一限制因素。该研究表明硫酸活化剩余污泥可以作为处理含氨氮废水的材料。     

高锰酸钾改性鸡蛋壳对水中铜离子的吸附机理研究

介绍了制备高锰酸钾改性鸡蛋壳吸附剂的方法,并分析了其去除水中铜离子的效果与机理,表征结果表明,高锰酸钾改性鸡蛋壳对铜离子的吸附量远大于单纯鸡蛋壳的吸附量;吸附动力学和等温线的结果表明,改性鸡蛋壳对铜离子的吸附机理为单层吸附机制,p H值和吸附剂量对吸附过程的影响显著,然而离子强度对吸附过程的影响较小。     

给水厂铝污泥对磷的吸附特性及陈化时间的影响

以给水处理厂产生的铝污泥为研究对象,考察其对磷的吸附特性及陈化时间的影响。结果表明,铝污泥对磷的吸附容量主要受p H值的影响,当p H值由4.3升至9.0时,磷吸附容量由3.57 mg/g降为0.74 mg/g;水解试验结果显示,铝污泥中含有羟基、氯离子、硫酸根离子及腐殖质等;吸附过程中,伴随着磷酸根浓度的下降,p H值、氯离子、硫酸根离子及腐殖质呈上升趋势,表明铝污泥对磷的吸附机理主要是配位体交换。在540 d的陈化过程中,傅里叶红外光谱、X射线衍射及SEM分析结果表明,铝污泥的结构、官能团和表面形貌均未发生明显变化,表明陈化时间对铝污泥吸附磷的性能并无显著影响。     

厌氧颗粒污泥对水中17β-雌二醇的吸附

采用厌氧颗粒污泥(AnGS)对17β-雌二醇(E2)进行吸附试验,考察了E2初始浓度、AnGS的用量、温度、pH值和离子强度对吸附过程的影响,并通过扫描电镜(SEM)分析了吸附前后AnGS的表观变化。结果表明:前20 min为快速吸附过程,在30 min左右达到动态吸附平衡;吸附容量随着E2初始浓度的增加而增大,但随AnGS的增多而减少。低温、低pH值条件有利于AnGS对E2的吸附;离子强度在0~0.025 mol/L时有利于吸附,而在0.025~0.125 mol/L时不利于吸附。吸附E2后AnGS的外表面和内部的孔隙均变小,且外表面结构比内部更加紧密,表明对E2的吸附主要发生在AnGS的外表面。     

磁性离子交换树脂对水中双酚-A的吸附特性研究

研究了磁性离子交换(MIEX)树脂对双酚-A(BPA)的吸附过程,考察了初始浓度、温度、p H、共存离子和天然有机物等因素对吸附过程的影响,对试验结果进行了动力学和热力学分析。结果表明,MIEX树脂对BPA有很好的吸附效果,但是吸附量受BPA初始浓度的影响,随着初始浓度的增加,吸附量也增加;p H值小于8.0时,MIEX对BPA的吸附效果较好;共存阴离子的竞争吸附能力顺序为NO-3SO2-4HCO-3HPO2-4;腐殖酸的存在会减少BPA在MIEX树脂上的吸附量。该吸附过程更符合Langmuir模型,最大吸附容量为48.98 mg/g,温度越高最大吸附容量越低;伪二级动力学可以很好地描述BPA在MIEX树脂上的吸附;热力学分析说明MIEX树脂对BPA的吸附是自发进行的,吸附过程放热,因此升温不利于反应进行。     

碱度和pH值对CANON工艺脱氮效果的影响

在室温条件下,接种成熟的全程自养脱氮(CANON)污泥于小试SBR反应器中,通过调控不同的进水碱度和p H值,研究其对脱氮效果的影响。以Na HCO3调节碱度(ALK),当碱度(以Ca CO3计)不足(ALK/NH+4-N值1.6)时,氨氧化速率随着碱度的增加而增加;当碱度过量(ALK/NH+4-N值7.5)时,氨氧化速率随着碱度的增加而减小;当ALK/NH+4-N值为4.1时,好氧氨氧化速率为10.07 mg/(L·h),厌氧氨氧化速率为10.43 mg/(L·h),对总氮的去除率高达83.56%。在p H值梯度试验中,p H值为5.0时好氧氨氧化过程受到较强抑制,p H值为10.0时厌氧氨氧化过程受到较强抑制;p H值为5.0~8.0时氨氧化速率随p H值的增加而增加,p H值为8.0~10.0时氨氧化速率随p H值的增加而减小;p H值为8.0时好氧氨氧化速率为6.55 mg/(L·h),厌氧氨氧化速率为6.68 mg/(L·h),对总氮的去除率高达82.94%。     

EDTA铜络合离子在天然膨润土上的吸附研究

用天然膨润土进行了EDTA铜络合离子（Cu-EDTA）的吸附实验．研究了吸附过程中EDTA与Cu^2＋摩尔比（EDTA／Cu）、溶液pH的影响、吸附动力学和吸附等温线的变化规律．研究表明,吸附平衡时间为1．0h,吸附量随着溶液pH值升高而减少,随着溶液中EDTA与Cu^2＋的摩尔比的增加而降低。当摩尔比大于1．5后,吸附量接近零．吸附过程符合准二级动力学模式,在一定程度上,吸附过程受颗粒扩散的影响．吸附符合Langmuir和Freundlich等温式．     

MWNTs及MWNTs/TiO_2对水中氧乐果的吸附特性

通过平衡试验分析了多壁碳纳米管(MWNTs)及MWNTs/TiO_2复合材料对氧乐果的吸附行为,探讨了两种材料的吸附热力学与动力学特性。结果表明,p H值对两种材料吸附性能的影响不大,在相同条件下,MWNTs和MWNTs/TiO_2对水中氧乐果的吸附量随初始浓度的增加而增大,对100 mg/L氧乐果溶液的最大吸附量分别为74.9和5.4 mg/g。两种材料的吸附过程均符合假二级动力学模型,且MWNTs/TiO_2对氧乐果的吸附速率为0.012 7 g/(mg·min),约为MWNTs的10倍,说明MWNTs/TiO_2具备更强的吸附能力。两种材料的吸附等温线均可用Freundlich等温吸附模型描述。     

pH值对活性炭吸附水中磺胺类抗生素的影响研究

近年来水源水中磺胺类抗生素的污染问题日益受到关注。活性炭吸附可有效去除水中的磺胺类抗生素,但吸附行为受p H值影响大。选取F-400型煤质活性炭作为吸附剂,在不同p H值(p H值=2、4、7、11)下开展对4种典型磺胺类抗生素的吸附特性研究。结果表明,磺胺类抗生素在活性炭上的吸附动力学可用拟二级动力学方程表征;在试验平衡浓度条件下,其吸附容量可用Freundlich等温式和Langmuir等温式表征。4种磺胺类抗生素的吸附量随p H值的变化与其中性分子的百分含量变化有相同的规律,推测其吸附量随p H值的改变是由π-π色散力作用、疏水作用以及静电力作用的改变引起的。     

pH值对剩余污泥中氮、磷溶出及菌群组成的影响

为了研究剩余污泥水解酸化过程中氮、磷的溶出规律及菌群组成,分别控制p H值为5~12及不调节,测定各条件下溶出的NH+4-N和PO3-4-P浓度,并采用PCR-DGGE技术分析剩余污泥中的菌群组成。结果表明:对剩余污泥的p H值进行调节,能够提高氮、磷的溶出量,且p H值为9~11条件下的NH+4-N溶出量远高于其他条件下的。与NH+4-N的溶出不同,酸性条件更有利于PO3-4-P的溶出。不同污泥样品具有不同的DGGE指纹图谱特征,即菌群组成不同,这在一定程度上影响着剩余污泥水解酸化过程中氮、磷的溶出。     

电增强零价铁强化厌氧氨氧化反应器的启动特性

针对厌氧氨氧化反应(Anammox)存在的启动时间长和厌氧氨氧化菌(AAOB)繁殖条件苛刻等问题,采用电增强零价铁/升流式厌氧污泥床反应器(EEZVI/UASB)强化Anammox技术处理养殖废水,考察了p H值和电压对启动的影响,分析了颗粒污泥粒径分布、污泥形貌和Fe2+溶出情况。结果表明,启动过程可分为四个阶段,即AAOB活性迟滞期、显现期、提高期和稳定期。电增强零价铁技术能够缩短Anammox启动时间,并实现了Anammox工艺的稳定、高效运行,对NH+4-N和NO-2-N的去除率均可达98%以上。     

高效厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮特征及EPS分层特性

考察了处理低氨氮废水的厌氧氨氧化颗粒污泥的脱氮特征、分层EPS组分及三维荧光光谱特性。结果表明,厌氧氨氧化颗粒污泥表现出高效的厌氧氨氧化活性,对NH+4-N和NO-2-N的平均降解速率分别为0.14和0.15 g/(g VSS·d),去除率分别为80.1%和97.0%;对TN的去除率为65.8%;该过程伴随N_2O的产生和短时积累,峰值浓度为0.92 mg/L,仅占TN转化率的2.52%;另外,p H值能指示厌氧氨氧化反应的终点。对分层EPS组分的分析可知,蛋白质为所有EPS层的主要成分,达226.9 mg/g VSS,占EPS总量的58.9%;绝大部分EPS为TB-EPS,占EPS总量的77.1%。三维荧光光谱显示蛋白质主要为酪氨酸和色氨酸,两者在TB-EPS中的荧光强度分别为165.5和46.1 AU/(mg C·L)。该研究结果为今后厌氧氨氧化污泥颗粒化的研究提供了理论依据。     

改性生物质炭对磷酸盐的吸附机理研究

文章以废弃的油料作物大豆秸秆为原料,对生物质炭负载铁基离子改性,并分别以不同吸附时间、初始浓度与吸附溶液的p H值为变量,研究改性生物质炭对水体中磷酸盐的吸附机理。实验结果表明,改性后的大豆秸秆对磷的吸附更符合准二级动力学(R~2=0.956),Freundlich方程对其吸附热力学行为拟合的效果更好(R~2=0.981)。SEM、FIRT等手段进行表征结果表明,改性生物质炭表面Fe-O基团与磷酸根离子进行络合沉淀与离子交换等多过程的协同进行,是吸附过程的关键。     

羟基钙改性膨润土吸附处理含氟废水

采用半干法制备羟基钙膨润土,测定了阴离子容量和钙离子含量,并进行了XRD和FT-IR表征,同时利用其处理了含氟废水。结果表明,羟基钙膨润土对含氟废水处理时间短,160min即可达到平衡;平衡吸附量随温度、溶液初始浓度的增加而增加;酸性条件有利于吸附反应的进行,当pH值为1.72时,羟基钙膨润土对氟的最大吸附量为31.83 mg/g;其吸附等温曲线更符合Freundlich模型,表明吸附过程更接近多层吸附,且符合准二级动力学方程,说明在吸附过程中发生了化学反应。     

生物除铁除锰滤池反冲洗铁锰泥除As(Ⅴ)研究

生物除铁除锰滤池反冲洗废水中含有大量富含铁锰氧化物的污泥,直接排放会产生环境压力。采用预处理得到的反冲洗泥粉末吸附去除饮用水中的As(Ⅴ),结果表明,准二级动力学能更好地描述其对As(Ⅴ)的吸附过程(R~20.99),Langmuir等温方程更符合其吸附行为(R~20.99),最大吸附容量为40.98 mg/g;在酸性或中性条件下对As(Ⅴ)的吸附率大于92%,吸附去除率随着p H值升高而逐渐降低;H_2PO_4~-与SiO_3~(2-)能显著抑制As(Ⅴ)的吸附,而HCO_4~-、SO_4~(2-)、Mg~(2+)和Ca~(2+)对吸附过程影响不大;对As(Ⅴ)的吸附焓变ΔH_0均为正值即属于吸热反应,吉布斯自由能变化ΔG_0均为负值,表明吸附为自发进行。     

ASBR反应器中污泥颗粒化的工艺条件

在小试规模的厌氧序批式反应器(ASBR)中,采用城市污水厂厌氧消化污泥接种,以蔗糖为基质,在中温[(35±1)℃]条件下经过121d实现了污泥颗粒化。对颗粒化过程和颗粒污泥扫描电镜的观察结果表明,在适宜的操作条件下ASBR反应器能够成功培养出以甲烷八叠球菌为主的颗粒污泥。污泥负荷、搅拌和微量元素对颗粒化过程具有显著影响。     

厌、好氧周期循环下的污泥颗粒化过程

为研究厌氧／好氧周期循环条件下厌氧快速吸收工艺中的污泥颗粒化过程、成因及影响因素，分别采用葡萄糖、乙酸钠人工配水及实际城市污水进行了试验。结果发现，形成的好氧颗粒污泥呈球形或椭球形，致密且边界清晰，其中葡萄糖配水的污泥粒径为0．5～0．8mm，最大可达1．0mm，SVI值为25～30mL／g；乙酸钠配水的污泥粒径为0．2～0．4mm，SVI值为40mL／g左右；实际城市污水的污泥经过短期运行即开始出现小颗粒，SVI值为60mL／g左右。3种污泥均具有良好的厌氧COD吸收活性。     

污泥溶胞预处理对絮体结构和细胞凋亡的影响

针对酸、碱、热预处理对剩余污泥的溶胞效果,考察污泥溶胞过程中粒径分布、剪切敏感性(KSS)、絮体强度(FS)和絮凝能力(FA)等的变化,同时结合流式细胞技术从细胞凋亡角度,研究污泥溶胞过程的细胞损伤情况。结果表明,与原污泥相比,当p H值=4、11、12时,KSS增幅较大;当p H值=12时FS下降幅度最大;当采用碱处理(p H值=11和12)时,FA明显下降。流式细胞仪检测结果表明,当p H值=2和12时凋亡细胞所占比例均有明显提高。     

初始pH值、ORP、振荡速率对剩余污泥厌氧酸化的影响

污水处理厂产生的大量剩余污泥通过厌氧酸化能转化为挥发性脂肪酸(VFAs),可作为生物脱氮除磷的碳源加以利用。研究了不同初始p H值、氧化还原电位(ORP)和振荡速率对污泥中温厌氧产酸过程中SCOD、VFAs产量及其组分的影响,并确定各因素的最佳值。结果表明,初始p H值为6.0或8.0时能达到良好的水解和产酸效果;适当的振荡有利于加快污泥的水解和产酸速率,但其大小对丙酸形成影响不大,较高的振荡速率则有利于乙酸的积累。初始ORP对VFAs产量影响很小,但调节初始ORP有利于乙醇和戊酸的形成,不利于乙酸的积累。