高浓度硫酸盐有机废水生物处理新工艺的研究

本文以含硫酸盐的葡萄糖人工配水作为进水,在不同COD和SO_4~(2-)浓度下,分别以UASB反应器和厌氧滤池作为硫酸盐还原相,以上流式好氧填料床反应器作为生物脱硫相,以UASB作为产甲烷相(厌氧反应温度为35±1℃,好氧反应温度为18～28℃),对硫酸盐还原-生物脱硫-产甲烷三相串联工艺进行了较系统的研究。试验结果表明:(1)硫酸盐还原-生物脱硫-产甲烷三相串联工艺是一种适合于处理硫酸盐有机废水的新工艺,对于进水COD/SO_4~(2-)为5:1,SO_4~(2-)浓度为1000mg/L的人工配水,COD和SO_4~(2-)进水负荷分别可达15.5和3.2kg/(m~3·d),去除率分别为95％和98％以上;将产甲烷相部分出水回流至硫酸盐还原相,整个工艺对于SO_4~(2-)浓度高达2000、4000和8000mg/L(COD/SO_4~(2-)仍为5:1)的人工配水,同样具有较好的处 理效果。(2)以UASB反应器作为硫酸盐还原相,在进水COD/SO_4~(2-)比值分别为5:1和2:1时,均可培养出以还原硫酸盐和酸化有机物为主要功能的颗粒污泥;以厌氧滤池作为硫酸盐还原相在技术上也可行。(3)硫酸盐还原相进水SO_4~(2-)浓度应低于1500mg/L,将部分产甲烷相出水回流可起稀释作用。(4)以拉西瓷环为填料的上流式填料床生物脱硫反应器,在进水硫化物浓度约为250mg/L时,进水容积负荷可达23.8kg/(m~3·d),硫化物去除率     

秦岭山区商洛市大气降水化学组成特征及来源分析

为了解秦岭山区城市大气降水化学组成与来源,2018年1-12月共收集商洛市有效降水样品40个,分析了p H、电导率(EC)和主要离子浓度(F~-、Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-)、NH_4~+、K~+、Na~+、Ca~(2+)和Mg~(2+))。结果表明:商洛市降水p H和电导率的加权平均值分别为6.76和34.35μS/cm,降水总离子浓度加权平均值为452.89μeq/L;主要阴离子为SO_4~(2-)和NO_3~-,分别占总阴离子浓度的59.20%和31.93%,主要阳离子为NH_4~+和Ca~(2+),分别占阳离子浓度的39.21%和33.87%,中和因子(NF)也表明二者中和能力最强;总离子浓度冬季高,夏秋季低,呈现明显的季节变化特征;相关分析表明NH_4~+、Ca~(2+)与SO_4~(2-)、NO_3~-之间相关系数均大于0.7,说明商洛大气中存在着NH_4NO_3、Ca(NO_3)_2、(NH_4)_2SO_4、CaSO_4和NH_4HSO_4等物质;富集因子计算表明,SO_4~(2-)和NO_3~-主要来自人为活动,Ca~(2+)、Mg~(2+)和K~+主要来自陆源的岩石土壤风化,Cl~-主要来自于海洋源。     

矿渣粉与粉煤灰改善水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能差异研究

采用宏观观测与微观测试相结合的方法对掺矿渣粉与粉煤灰水泥基材料抗侵蚀性能的差异进行研究。通过测定掺矿渣粉与粉煤灰胶砂试件的抗蚀系数来判断其抗侵蚀性能,结合扫描电子显微镜、X射线衍射等微观测试手段分析矿渣粉与粉煤灰改善水泥基材料抗侵蚀性能差异的内在机理。结果表明:矿渣粉与粉煤灰对水泥基材料抗侵蚀性能的改善效果主要与自身活性矿物含量、火山灰活性及侵蚀溶液的SO_4~(2-)浓度有关。侵蚀前,矿渣粉的火山灰反应程度远高于粉煤灰,对水泥基材料抗侵蚀性能的改善效果较好。SO_4~(2-)浓度≤4 000 mg/L时,矿渣粉更易析出活性Al~(3+),会加速钙矾石生成,掺矿渣粉水泥基材料抗侵蚀性能相对较差。SO_4~(2-)浓度≥8 000 mg/L时,掺矿渣粉水泥基材料中钙矾石与石膏生成量均少于掺粉煤灰水泥基材料,抗侵蚀性能相对较好。     

硫酸盐还原作用对废水厌氧生物处理影响的研究

本文以含硫酸盐的蔗糖人工配水作为进水,研究了半连续流厌氧反应器和单相上流式污泥床(UASB)反应器中硫酸盐还原作用对厌氧生物处理的影响以及投加铁盐对克服这种影响的作用,并初步探讨了单相上流式污泥床(UASB)反应器中的铁盐投加量.试验结果表明:(1)比值COD/SO_4~(2-)可以作为控制厌氧运行过程的参数之一.对于半连续流厌氧反应器,在进水COD浓度为5000mg/L时,COD/SO_4~(2-)值的变化对COD去除率没有影响,而对反应器的pH值、出水硫化物浓度和沼气组分则有影响.(2)硫酸盐还原菌有较强的还原能力,进水COD浓度相同时,随比值COD/SO_4~(2-)的     

褐煤/麦饭石固定SRB颗粒处理含铬酸性矿山废水试验

针对硫酸盐还原菌(SRB)生物法处理酸性矿山废水(AMD)易受重金属离子和高酸度的抑制与毒害等问题,采用玉米芯为碳源的微生物固定化技术,分别构造以麦饭石和褐煤为填料的1~#和2~#固定化颗粒,对比处理含Cr~(6+)、SO_4~(2-)的模拟酸性矿山废水的效果。实验结果表明:1~#颗粒废水中COD的平均释放量(898 mg/L)要高于2~#颗粒废水中COD的平均释放量(698.9 mg/L),而2~#颗粒对AMD中p H提升(4～7.47)和对Cr~(6+)、SO_4~(2-)的平均去除率(96.57%、36.50%)要高于1~#颗粒对AMD中p H提升(4～7.04)和对Cr~(6+)、SO_4~(2-)的平均去除率(85.96%、20.85%)。可见,褐煤颗粒有比麦饭石颗粒较强的调酸、吸附金属离子和异化硫酸盐活性的能力。     

重庆老龙洞岩溶地下水化学特征及影响因素

为研究老龙洞地下河出口(G3)与表层岩溶泉(G1、G2)水化学特征差异及影响因素,利用统计方法对2012年月尺度的水化学数据进行分析。结果表明:研究区地下水水化学组成以Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-、SO_4~(2-)为主,水化学类型主要为Ca-HCO_3型;Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-浓度变异系数较小,主要来源于碳酸盐岩地层溶蚀,且以石灰岩溶解为主;硫酸与硝酸参与了碳酸盐岩的溶蚀,其中硫酸对碳酸盐岩溶蚀的影响更大;地下水中SO_4~(2-)、PO_4~(3-)、Na~+、K~+、Cl~-和NO_3~-浓度变异系数较大,主要受农业施肥、畜禽粪便、企业废水和生活污水等因素的影响;SO_4~(2-)、PO_4~(3-)、Na~+、K~+、Cl~-浓度表现为地下河高于表层岩溶泉,而NO_3~-浓度表现为地下河低于岩溶泉。     

铜绿微囊藻增殖与产毒过程中的氮磷限制与主控因子研究

通过正交试验,研究了PO_4~(3-)-P分别与NO~-_3-N和NH~+_4-N两种无机氮形态共存条件下对铜绿微囊藻增殖和产毒素的影响。结果表明:在PO_4~(3-)-P和NO~-_3-N共存环境下,当ρ(PO_4~(3-)-P)≤0.10 mg/L时,藻类生长受到限制,ρ(NO~-_3-N)升高对藻细胞生长的促进作用不显著;在磷营养适宜后,ρ(NO~-_3-N)≤5.0 mg/L能有效控制藻类过度增长。在PO_4~(3-)-P和NH~+_4-N共存环境下,只有当ρ(PO~(3-)_4-P)≤0.05 mg/L时,NH~+_4-N对藻细胞生长的促进作用才能得到限制;在磷营养适宜后,ρ(NH~+_4-N)≤1.0 mg/L才能有效控制藻类过度增长。MC-LR是铜绿微囊藻产生的主要藻毒素。NO~-_3-N培养条件下,ρ(NO~-_3-N)≥10.0 mg/L时,ρ(PO_4~(3-)-P)对产毒量具有显著促进的影响;ρ(NO~-_3-N)10.0 mg/L时,ρ(PO_4~(3-)-P)的影响不明显。NH~+_4-N培养条件下,所有ρ(PO~(3-)_4-P)下的产毒量均在ρ(NH~+_4-N)=10.0 mg/L达到最大值。NH~+_4-N是富营养化防治过程中需要优先控制的氮形态,过高的ρ(NO~-_3-N)(≥10.0 mg/L)和ρ(NH~+_4-N)(≥5.0 mg/L)会大幅激发藻毒素的合成。     

基于特征离子的谢桥井田煤矿透水水源判别

矿井突(涌)水是采矿过程中最具威胁的灾害之一。能否准确快速地判别矿井突水水源,不仅是矿井水文地质工作的主要内容,而且是煤矿防治水工作的重要基础。以安徽淮南煤矿谢桥井田为例,在分析其主要含水层水文地质特征的基础上,利用Aqua Chem软件分别绘制出砂岩裂隙水和灰岩水的Piper三线图,经比较发现在Piper三线图中砂岩裂隙水和灰岩水分布区域存在明显差异,且砂岩裂隙水中次阴离子为HCO_3~-,而灰岩水中次阴离子为SO_4~(2-)。根据这一特点,选定SO_4~(2-)和HCO_3~-作为砂岩裂隙水和灰岩水的水源判别特征离子,通过对SO_4~(2-)/HCO_3~-比值分析比较发现:砂岩裂隙水中SO_4~(2-)/HCO_3~-比值小于0.55,正确回判率高达100%;灰岩水中SO_4~(2-)/HCO_3~-比值大于等于0.55,正确回判率高达91%。     

赣江河水主离子化学特征和径流效应以及控制机制

赣江发源于我国中南部的江西省,是长江的一大支流,为了客观分析该河流的水化学特征,开展水质评价,对赣江1958～2016年水化学数据进行了收集和分析。结果表明:①Ca~(2+),Na~++K~+,HCO_3~-和SO_4~(2-)是河流中的主要离子,pH值范围为6.0～8.8,TDS范围为15.7～141.0 mg/L,所有离子月变化量与河流流量呈正相关。1980年以前河流流量与SO_4~(2-),NO_3~-和Cl~-的浓度月变化正相关程度高于1980年以后,这表明河水化学特征1980年之前主要是非点源成因,但1980年以后为多种来源的混合。②海盐源Cl~-占河水Cl~-的比例小于19%,硫酸参与硅酸盐岩和碳酸盐岩的风化,反映了1980年以后人为活动有所加强。Cl~-/(Na~++Cl~-)和SO_4~(2-)/(Na~++Cl~-)的增加与江西省国内生产总量、人口、煤炭消耗、肥料用量的关系受废水排放影响。③根据世界卫生组织饮用水标准,赣江的水质符合饮用水标准,但应该警惕Cl~-和NO_3~-浓度在1980年后在持续增加。     

离子色谱法同时测定生活饮用水中7种阴离子

正氟化物(F~-)、氯化物(Cl~-)、硫酸盐(SO_4~(2-))、硝酸盐(NO_3~-)4种阴离子是GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》中规定的常规检测项目,一旦超标会对人体健康造成危害。氯酸盐(ClO_3~-)、亚氯酸盐(ClO_2~-)和溴酸盐(BrO_3~-)是生活饮用水中投加二氧化氯、臭氧等消毒剂产生的副产物~([2-4])。研究表明,氯酸盐可能会导致高铁血红蛋白和溶血性贫血,亚氯酸盐和溴酸盐具有较强的致突变性,     

磁性Fe3O4纳米颗粒的制备及其催化降解水中磺胺甲恶唑研究

旨在构建一种高效绿色的去除水环境中磺胺甲恶唑(SMZ)的方法。采用溶剂热法制备了Fe_3O_4磁性纳米颗粒,并利用XRD、磁滞回线、SEM及TEM对Fe_3O_4颗粒进行了物相和形貌的表征。研究了SMZ在纳米Fe_3O_4和H_2O_2构成的非均相Fenton体系中的催化氧化特征,并考察了p H值、H_2O_2初始浓度及催化剂用量对SMZ催化氧化的影响。结果表明:制备的Fe_3O_4纳米颗粒呈微球形,具有很强的顺磁性,平均粒径约250 nm,能够有效地活化H_2O_2产生·OH并高效降解SMZ。在25℃,p H=3,Fe_3O_4用量为1. 0 g/L,H_2O_2浓度为5. 0μL/m L时,所建立Fe_3O_4-H_2O_2氧化体系能在5 min内几乎完全降解20 mg/L的SMZ。循环实验表明,所制备的Fe_3O_4磁性纳米颗粒具有较好的稳定性。该实验结论可为水体中SMZ的去除提供一定的理论参考。     

韩城矿区河流水化学特征及其影响机制

为了认识煤矿区地表水的水文地球化学效应及主要影响因素,以韩城煤矿区凿开河为研究对象,运用水化学分析、灌溉用水质量评价和水文地球化学模拟等方法开展研究。结果表明,凿开河中下游的常量元素和微量元素较凿开河上游明显升高;中下游SO_4~(2-)、Cl~-和F~-的含量较高,最高值分别为2 073.30 mg/L、2 982.05 mg/L和3.49 mg/L。地表水化学类型由凿开河上游的Mg·Ca-HCO_3和Mg·Ca-SO_4型转化为下游的Mg·Na-Cl型。凿开河上游水质好,适宜用于灌溉;中下游地表水具有高盐度危害和高钠风险,不宜用于灌溉。矿坑水混合是凿开河中下游Na~+、Ca~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)、TDS和微量元素升高的重要因素,控制河流上游水化学的水文地球化学过程是方解石、白云石和石膏的溶解/沉淀以及离子交换等作用,矿坑水的混入导致控制河流下游水化学的水文地球化学过程以混合稀释作用为主,蒸发作用其次。煤矿区矿坑水的混入是造成韩城矿区地表水水质恶化和水文地球化学效应转变的最主要影响因素。     

江西省吉安市大气降水水质时空变化特征分析

依据2019年江西省吉安市水文局12个大气降水监测站点采集的48个水样检测数据,从降水pH值、电导率、离子浓度及其时间变化趋势、降水污染类型等方面分析了吉安市大气降水时空变化化学特性。结果表明:(1)吉安市大气降水类型为中性或碱性降水,主要为机动车型或硝酸型污染。(2) SO_4~(2-)、NO_3~-为主要阴离子,共占阴离子总浓度的80.1%; Ca~(2+)、NH_4~+为主要阳离子,共占阳离子总浓度的90.9%。(3)降水中阴阳离子浓度无明显季度变化规律,但Cl~-、NO_3~-、Mg~(2+)和Na~+,均为第1,2,3季度少,第4季度明显增大;Ca~(2+)第3,4季度显著增大;NH_4~+在第1,4季度含量显著大于第2,3季度;SO_4~(2-)在第3季度显著降低。     

可溶盐对水泥土强度影响试验研究

软土地基所处环境地下水位较高,水泥土桩难免会受到地下水中可溶盐离子的影响。通过不同含盐量的水泥土无侧限抗压强度试验,探讨了可溶盐浓度变化对水泥土强度的影响规律。结果表明:水泥土强度随着SO_4~(2-)浓度的增大而逐渐增大,随着Mg~(2+)浓度的增大而降低,随着Cl~-浓度的增大呈现先增大后减小的趋势,在浓度15 g/L时强度达到峰值;SO_4~(2-)对水泥土的长期强度影响较大,而Mg~(2+)对水泥土的中、长期强度影响较大。相对而言,Mg~(2+)对水泥土强度影响较大,SO_4~(2-)次之,Cl~-最小。     

实验室自配HACH-COD替代试剂研究

通过调节COD测定系统的酸度、重铬酸钾浓度以及用量的方法来研究HACH COD自配替代试剂 ,结果发现以 0 0 3gHgSO4 + 0 5 0mL 4 9 0 3mg/mLK2 Cr2 O7+ 2 5mL 1%浓H2 SO4 Ag2 SO4 (低浓度COD时 :0 0 3gHgSO4 + 0 5 0mL 4 90 3mg/mLK2 Cr2 O7+ 2 0mL 1%浓H2 SO4 Ag2 SO4 )方式组成的替代试剂测试结果和国家标准方法GB1114 - 89测定值之间具有良好的可比性。使用本研究开发的替代试剂测定城市污水、化工废水、屠宰废水等水样时具有良好的准确性和精密性     

酸化-内电解-Fenton-混凝法处理钻井废水

采用酸化-内电解-Fenton试剂-混凝法对气田钻井废水进行研究,得出最佳工艺条件为:酸化段pH 2,反应时间30 min;铁炭内电解段铁炭比(体积)1∶1,pH 2,反应时间2 h;Fenton段H_2O_2加量4 mL/L,pH 3,反应时间2.5 h;混凝段PAM加量15 mg/L,pH 9,反应时间30 min;在最佳条件下,COD_(cr)去除率达到99.3%,悬浮物去除率为99.8%,油的去除率为99.7%,色度的去除率为99.8%.利用实验结果实地处理原井场和另外相邻两口井的钻井废水,处理后出水达<污水综合排放标准>(GB 8978-1996)一级标准.     

Fenton氧化深度处理柠檬酸生产废水

采用Fenton氧化深度处理柠檬酸废水通过正交试验和单因素轮换试验,分析pH、H_2O_2投加量、反应时间、H_2O_2/FeSO_4四个主要因素对COD_(Cr)去除效果的影响。试验结果表明影响效果从大到小依次为pHH_2O_2/FeSO_4反应时间H_2O_2投加量,单因素试验确定最佳的反应条件为:pH为3.5、反应时间为2 h、30%H_2O_2投加量0.9 mL/L,FeSO_4用量为223.4 mg/L,此条件下COD_(Cr)去除率达到约75%。氧化去除COD_(Cr)过程符合准一级反应,表观速率常数0.012 9 min~(-1),设计连续流全混反应器中停留时间为2 h。在最佳药剂投加量下,中试连续运行出水COD_(Cr)40 mg/L,实际出水COD_(Cr)与理论拟合值接近。     

废旧胶粒PRB活性材料对污染地下水吸附适应性研究

针对多组分污染地下水危害严重、治理费用高的特点,采用废旧轮胎橡胶经破碎后制备的胶粒作为PRB系统活性材料,对污染地下水中COD、NH_4~+—N、Fe~(2+)、Mn~(2+)、SO_4~(2-)吸附效果进行条件适应性研究。结果表明:在胶粒投加量为0.5 g/200m L,振荡频率150r/min,反应时间36h,p H值为7的条件下,污染地下水中COD、NH_4~+—N、Fe~(2+)、Mn~(2+)、SO_4~(2-)去除率分别为44.3%、24.8%、96.2%、86.2%、9.5%,表明胶粒对COD、Fe~(2+)、Mn~(2+)污染物具有较好的去除效果。胶粒对COD(乳酸钠)吸附特性可较好地符合Temkin吸附等温模型和Elovich动力学模型。该方法对于拓宽废旧橡胶资源化利用及修复含有机物、铁锰污染的地下水方面具有一定的积极意义。     

离子色谱仪测定水中阴离子的稳定性及精密度分析

在水质检测中,阴离子F~-、CL~-、SO_4~(2-)、NO_3~- -N采用化学分析法步骤繁多、检测时间长、检测结果容易产生误差,而且使用化学试剂品种多,剂量大,许多试剂还具有高污染、难降解的缺点,容易对检测人员和周围环境产生危害。应用戴安ICS~-2100离子色谱仪测定水中4种阴离子,方法简便快捷,操作成本低,污染小。实验结果表明:ICS~-2100离子色谱仪工作性能稳定,精密度和准确度较高,可用于质检工作中。     

生物接触氧化法-人工湿地处理常低温生活污水

采用生物接触氧化法(BCO)-人工湿地组合工艺处理常低温生活污水,当BCO的气水比为7∶1、回流比为100%、人工湿地的水力停留时间(HRT)为9 h,人工湿地的水力负荷(HLR)为3. 65 m3/(m2/d)时,在常温下(22~27℃),组合工艺出水COD、NH_4~+—N、TN和PO_4~(3-)—P分别为14. 60、1. 40、12. 70和0. 43 mg/L,出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准;而低温下(7~12℃),组合工艺出水COD、NH_4~+—N、TN和PO_4~(3-)—P分别为29. 60、9. 90、19. 90和0. 88 mg/L。保持气水比和回流比不变,控制低温下BCO的HRT为12 h,人工湿地的HLR为2. 74 m3/(m2/d)时,组合工艺出水COD、NH_4~+—N、TN和PO_4~(3-)—P为18. 40、6. 17、14. 17和0. 66 mg/L,去除率分别为90. 60%、87. 80%、75. 40%和85. 30%。结果表明:常、低温下该组合工艺均能够实现污染物的良好去除,为实际工程应用提供参考。