纳米零价铁对糖蜜酒精废水两级厌氧处理的影响

采用两级厌氧方式处理糖蜜酒精废水,向一级上流式厌氧污泥床反应器(up-flow anaerobic sludge bed,UASB)中添加纳米零价铁(nano zero valent iron,NZVI),以降低硫化物对厌氧消化过程的抑制,提高糖蜜酒精废水两级处理的效果。添加NZVI后,不同负荷下化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)一级去除率比未添加NZVI时高,最终保持在55%左右;硫酸根一级去除率为73%左右; COD二级去除率和总去除率最终分别稳定在33%和70%左右,硫酸根二级去除率和总去除率最终分别稳定在73%和93%左右;一级和二级厌氧出水中硫化物质量浓度最大分别为363.9和452.4 mg/L。反应器COD负荷达到28 kg/(m3·d)时,产甲烷菌(methane producing bacteria,MPB)和硫酸盐还原菌(sulfate reducing bacteria,SRB)电子流比重分别稳定在86%和14%左右。     

纳米零价铁钯/微生物联合体系降解五氯酚的研究

针对五氯酚(pentachlorophenol,PCP)生物降解效率低且周期长的缺点,利用纳米零价铁n ZVI(nano zero valent iron)与恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)的协同作用构建了以n ZVI/Pd(palladized nano zero valent iron)还原/微生物氧化为核心的n ZVI-微生物联合体系,并研究其对PCP的降解。实验结果表明,联合体系能极大地提高PCP的降解效率。在厌氧脱氯阶段,PCP能在120 min内完全脱氯生成苯酚,而在随后的好氧生物阶段,P.putida能在24 h通过三羧酸循环(TCA)矿化苯酚,矿化率为91.9%。同时,P.putida还能去除n ZVI/Pd反应过程释放的溶解性Fe,去除率为94.5%,避免了二次污染。中间产物分析表明,PCP通过逐级脱氯方式生成2,3,5,6四氯酚、2,3,6三氯酚、2,6二氯酚、2-氯酚和苯酚,且脱氯优先发生在对位。PCP降解及脱氯过程中Cl-的释放均符合拟一级动力学模型。     

纳米纤维负载型纳米零价铁基材料在环境修复中的应用研究进展

针对纳米零价铁(nZVI)复合材料存在易团聚和难分离回收等缺陷,导致其降解效率下降、使用寿命变短等问题,首先介绍了nZVI的制备方法及负载型nZVI基材料在治理土壤污染和水体污染等领域的最新研究成果,分析了nZVI去除污染物的反应原理;重点总结归纳了聚丙烯酸/聚乙烯醇复合纳米纤维膜、壳聚糖复合纳米纤维膜、聚苯胺纳米纤维...     

氯酚菌的筛选及其对氯酚的降解

通过驯化筛选分离出7株高效降解氯酚的菌株,采用冷冻法通过3种不同组合方式(①氯酚优势好氧菌和厌氧颗粒污泥的混合固定;②中氯酚优势好氧菌单独固定后再与厌氧颗粒污泥混合;③氯酚优势好氧菌直接投加到厌氧颗粒污泥中)在微好氧及厌氧条件下进行了研究.结果表明,在微好氧条件下,氯酚优势好氧菌和厌氧颗粒污泥的混合固定可以实现氯酚厌氧好氧同时降解;而在厌氧过程中,3种组合方式的氯酚降解速率则没有明显差别.厌氧好氧的活性实验也进一步证实了固定化颗粒中厌氧、好氧菌活性的存在.     

膨胀石墨负载纳米铁的制备及其对水中Cr(Ⅵ)及染料的去除

为有效去除印花废水中的染料和花筒剥铬时形成的Cr(Ⅵ),合成了纳米零价铁(GS-NZVI)和膨胀石墨负载纳米零价铁(GS-EG-NZVI)2种新型吸附剂.借助场发射扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪等对二者进行表征.探讨了GS-EG-NZVI对水中的Cr(Ⅵ)和染料去除效果以及动力学和稳定性.结果表明:纳米级零价铁成...     

纳米零价铁基催化剂对二氧化氯漂白废水中氯代化合物的还原脱氯治理

本论文阐述了二氧化氯漂白废水中氯代化合物产生的根源、种类及环境危害。论述了现有二级生物处理和高级氧化技术对氯代化合物的非针对性及局限性。重点介绍了利用纳米零价铁及其改性物实现氯代化合物,尤其是氯代芳香族组分的高效还原脱氯,降解为低氯甚至无氯产品。论文还探讨了造纸白水中细小纤维作为催化剂绿色水凝胶载体的可行性。     

纳米零价铁强化糖蜜乙醇废水厌氧处理效果

研究了外源添加纳米零价铁(NZVI)对糖蜜乙醇废水厌氧处理的作用以及NZVI对厌氧微生物活性和厌氧消化效果的影响。向厌氧消化体系中分别添加0、0.025、0.05、0.10、0.25、0.50、2.50 g NZVI进行批次实验。结果表明,随着NZVI添加量的增加,糖蜜乙醇废水的厌氧处理效率先升高后降低。添加0.50 g NZVI实验组的COD降解率、产气率和气体中甲烷含量最高,分别为71.1%、310.9 mL/g COD和58%,比空白组提高14.7%、35.6 mL/g COD和18.8%;反应结束时该组COD和硫化物质量浓度最低,分别为2 400 mg/L和33.3 mg/L。NZVI添加量为2.5 g实验组SO42-去除效率和污泥胞外聚合物(EPS)含量最高,硫酸根最终质量浓度为288.2 mg/L,去除率为72.8%,是空白组的1.93倍;EPS中蛋白质和多糖质量分数分别为46.00 mg/gVSS和5.05 mg/gVSS,分别是空白实验组的4.43和1.66倍。脱氢酶活性在添加0.50 g NZVI的实验组中最高,为340.3 TFμg/(mL·h),比空白组提高192.5 TFμg/(mL·h)。     

给水污泥提高剩余污泥消化稳定性及处理水水质

为了探究活性污泥好氧及厌氧消化过程中添加给水污泥对其的影响和效果,分析了在剩余污泥好氧、厌氧消化不同时间段添加不同投加量给水污泥混凝沉淀后的总固体(TS)、挥发性固体(VS)降解效果,以对比不同条件对剩余污泥稳定性的影响。通过化学需氧量(COD)、浊度、氨氮及总氮的变化来分析加入给水污泥混凝沉淀后剩余污泥好氧、厌氧消化出水水质的变化。结果表明:在厌氧消化第8天,投加量为3000mg/L时,剩余污泥总固体(TS)下降了34.0%,挥发性固体(VS)下降了14.6%;添加给水污泥进行混凝沉淀后,最终产物出水水质变好,氨氮浓度降低;剩余污泥脱水性得到提高。在给水污泥投加量为1000mg/L时,氨氮含量下降了50.26%。     

ORP对微氧颗粒污泥降解五氯酚的影响

微氧颗粒污泥工艺能够同时进行好氧氧化和厌氧还原过程,是处理五氯酚(PEP)的理想方法.本研究对微氧颗粒污泥降解PCP限制性生态因子ORP(oxidation-reduction potential)的作用规律进行了研究.实验结果表明,PCP去除率随ORP的升高而降低,出水PCP、TeCP(四氯酚)和TCP(三氯酚)浓度随ORP的降低而降低,DCP(二氯酚)浓度却呈现升高的趋势.低ORP值下引起Cl-生成量降低,造成DCP的积累.随ORP的变化,CODCr去除率和产气量变化幅度很小.     

纳米零价铁协同硫酸盐对低浓度低有机质剩余污泥水解酸化性能的影响

将低质量浓度低有机质剩余污泥在不同条件(自然条件、纳米零价铁(nZVI)、单过硫酸氢钾(PMS)、K2SO4、nZVI+PMS、nZVI+K2SO4)下进行发酵处理,通过分析发酵过程中溶解性蛋白质、多糖和挥发性脂肪酸(SCFAs)质量浓度、生物酶活性等指标,研究nZVI对污泥在不同硫酸盐条件下水解酸化性能的影响.结果表...     

Competition for sorption and degradation of chlorinated ethenes in batch zero-valent iron systems

The sorption and degradation of the chlorinated ethenes tetrachloroethene (PCE, 5 mg L(-1)) and trichloroethene (TCE, 10 mg L(-1)) were investigated in zero-valent iron systems (ZVI, 100 g L(-1)) in the presence of compounds common to contaminated groundwater with varying physicochemical properties. The potential competitors were chlorinated ethenes, monocyclic aromatic hydrocarbons, and humic acids. The effect of a complex matrix was tested with landfill contaminated groundwater. Nonlinear Freundlich isotherms adequately described chloroethene sorption to ZVI. In the presence of the more hydrophobic PCE (5 mg L(-1)), TCE sorption and degradation decreased by 33% and 30%, respectively, while TCE (10 mg L(-1)) decreased PCE degradation by 30%. In the presence of nonreactive hydrophobic hydrocarbons (i.e., benzene, toluene, and m-xylene at 100 mg L(-1)), TCE and PCE sorption decreased by 73% and 55%, respectively. The presence of the hydrocarbons had no effect on TCE degradation and increased PCE reduction rates by 50%, suggesting that the displacement of the chloroethenes from the sorption sites by the aromatic hydrocarbons enhanced the degradation rates. Humic acids did not interfere significantly with chloroethene sorption or with TCE degradation but lowered PCE degradation kinetics by 36% when present at high concentrations (100 mg L(-1)). The landfill groundwater with an organic carbon content of 109 mg L(-1) C had no effect on chloroethene sorption but inhibited TCE and PCE degradation by 60% and 70%, respectively.     

酸析黑液厌氧生物处理效果研究

采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器对酸析黑液进行处理,分析了酸析黑液的厌氧可生化性(BD),重点研究了不同COD容积负荷和硫酸盐容积负荷下,反应器对COD和硫酸盐的去除效果,系统p H值、氧化还原电位(ORP)和甲烷产率的变化,反应器内污泥胞外聚合物(EPS)中蛋白质和多糖含量的变化以及污泥表面Zeta电位的变化,并结合扫描电镜观察酸析黑液厌氧处理前后污泥的形态特征。结果表明,该酸析黑液的厌氧可生化性较好,BD为85.07%。反应器随着进水COD容积负荷的增加,COD去除率先上升后下降。随着进水硫酸盐容积负荷的增加,硫酸盐去除率逐渐增大。当CODCr容积负荷为2.00 kg/(m3·d)时,CODCr去除率最大值在49%;当硫酸盐容积负荷提高到12.91 kg/(m3·d)时,硫酸盐去除率上升至42%左右。系统p H值随着COD容积负荷的增加而降低,ORP随着COD容积负荷的增加而降低,最后稳定在-430 m V左右,产甲烷速率随着COD容积负荷的增加先升高后降低,最大值为0.225 L/d。进水COD容积负荷的提高使得EPS中蛋白质和多糖含量升高,污泥表面Zeta电位降低,颗粒污泥表层变得紧密厚实。     

木薯酒精废水高温厌氧消化系统中酶的提取与分布的研究

木薯酒精废水中固形物(干基)的主要成分为纤维素和半纤维素,分别为30%和18%。由于内切-β-1,4-葡聚糖苷酶(CMC酶)和木聚糖酶在高温厌氧消化过程中对纤维素和半纤维素的水解起关键作用,作者比较了从厌氧污泥中提取CMC酶和木聚糖酶的6种方法,并分析了其在厌氧污泥中的分布情况。结果表明,用质量分数1% Triton X-100来提取CMC酶和木聚糖素酶是一种高效且温和的酶提取方法,且至少有占总酶质量90%的CMC酶和70%的木聚糖酶分布在污泥絮凝体(细胞表面或胞外聚合物)中。     

剩余污泥高固态卧式厌氧消化的中试启动研究

针对含固率20%的剩余污泥,采用卧式反应器进行厌氧消化的中试启动研究.采取连续进料的方式,通过太阳能保温系统进行反应器的启动,经过3个月的运行,污泥产沼气率达到274 mL/gVS,甲烷体积分数为58%,VS转化率达到46%,蛋白质和多糖降解率分别为36.7%和30.1%,消化过程中VFA质量分数最大值为2 395 mg/kg,最大值出现在第42天。消化过程中氨氮质量分数一直缓慢增加,最大值约124.3 mg/kg。反应器沿程4个取样口污泥的VS,蛋白质和多糖降解率呈现出明显的差异性,反应器内污泥的降解率与其所处的沿程距离成正相关。经过73 d厌氧消化后,污泥的产甲烷潜力值达到273 mL/gVS,说明其已具备了良好的产甲烷潜力,反应器中的剩余污泥已转变为具有厌氧活性的污泥。     

有机负荷对CSTR-UASB两相厌氧系统的影响

采用连续流CSTR-UASB两相厌氧反应装置,CSTR以人工配制的红糖水作为发酵底物,其液相末端产物作为UASB的反应底物,污水处理厂剩余污泥作为反应器的启动污泥,反应器实现稳定运行（CSTR为乙醇型发酵）后,在其它参数不变的情况下,通过改变有机负荷,研究其对CSTR-UASB两相厌氧系统的影响.有机负荷从12 kg/（m^3·d）提升至32 kg/（m^3·d）的过程分为六个阶段,结果表明厌氧活性污泥产氢能力持续升高,在有机负荷为32 kg/（m^3·d）时,最大产氢量为12.8L/d,较初始有机负荷12 kg/（m^3·d）时提高了71.9％;产甲烷量随有机负荷的升高先增大后减小,在有机负荷为24 kg/（m^3·d）时,最大产甲烷量为18.5L/d;当有机负荷提高至28 kg/（m^3·d）时,总COD去除率达最大值72％.因此,CSTR-UASB两相厌氧系统对红糖废水具有较好的降解效果,同时能源回收效率较高.     

基于硫酸根自由基的高级氧化技术深度处理造纸废水的研究

采用零价铁(ZVI)活化过硫酸钠(PS)产生硫酸根自由基的高级氧化技术处理造纸废水二级出水(CODCr为160 mg/L,色度为200度),考察了常温下pH值、ZVI用量、PS用量等因素对CODCr降解率及色度去除率的影响,并对其降解过程动力学进行了探讨,初步确定了硫酸根自由基氧化降解造纸废水的工艺条件,通过采用GC-MS检测分析了废水处理前后的物质变化情况。结果表明,在酸性至中性条件下,硫酸根自由基皆可有效降解有机污染物;在ZVI用量为8 g/L、PS用量为4 g/L时,室温条件下反应3h后,初始pH值为3和未调节pH值废水的CODCr降解率分别达到57.5%和34.2%,色度去除率分别达到83%和89%;通过GC-MS检测分析可知二级出水中含35种有机污染物,经过硫酸根自由基氧化降解后废水中苯类物质得到了一定的降解,相对含量有一定的变化,但种类基本没变。     

生物产氢过程中厌氧污泥耐酸响应的生物化学机制

生物质厌氧发酵产氢过程中积累的大量酸性物质,会对厌氧微生物产生抑制作用,进而制约氢气的持续产生。作者采用不同浓度丁酸对污泥进行胁迫,结果表明:当丁酸胁迫质量浓度为6g/L时,污泥厌氧发酵过程中丁酸、乙酸以及氢气产量最高,分别达到1 071mmol/mol,462mmol/mol和3 690mL/mol,比对照组分别提高了110%,54%和65%;此外,产氢过程中谷氨酸脱羧酶(glutamic acid decarboxylase,GAD)、脱氢酶以及DNA总量活性最高达到11.6μmol/(g·TS·h),6 982.12μg TF/(g.TS.h),14.72ng/mL,相对于对照组分别提高了48%,50%,10.7%;同时,经过酸胁迫后,厌氧污泥胞外聚合物(extracellular polymeric sub-stances,EPS)含量有明显提高,与空白对照组相比松散型多糖和蛋白质以及紧密型多糖和蛋白质分别提高了147%,34.8%,35%,21.6%。因此,适宜浓度的丁酸胁迫可激发厌氧污泥的相关耐酸响应机制(Acid tolerance response,ATR),进而提高污泥的耐酸性能,并最终提高厌氧产氢效率。     

黑液中木素生物降解性能的研究

针对木素难生物降解的特点，研究了木素在普通活性污泥中的生物降解性能，并探讨环境因素如ｐＨ、时间、污泥接种量及营养物质的种类及数量对木素生物降解的影响。研究环境因素的改进对木素生物降解性能产生的影响，如活性污泥的驯化、培养基的改良所产生的效果。同时还研究了微生物在厌氧及好氧条件下对木素生物降解产生的影响。     

新型(IC)厌氧反应器处理酒厂废水的试验研究

采用新型的内循环(IC)厌氧反应器处理酒厂废水,研究了水力条件、进水方式和温度对IC厌氧反应器形成内循环和运行性能以及COD去除率的影响,进而确定IC厌氧反应器最适宜的容积负荷率。研究结果表明:最佳的进水方式是以切线方向从底部进入,这时,在一定的进水速度下,可形成缓慢的上升旋流和保持良好的内循环,从而能达到较好的污泥膨胀率和较高的COD去除率;最佳的水力停留时间为6h;最适宜的进水温度为35℃,这时的污泥膨胀率为68%,COD去除率为80%;IC厌氧反应器最适宜容积负荷率为20kg(/m3.d),此时COD去除率为80%左右。