类石墨相C_3N_4可见光催化还原Cr(Ⅵ)废水的研究

采用一步煅烧法制备了具有良好可见光催化活性的类石墨相氮化碳(g-C_3N_4)催化剂,并通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱对g-C_3N_4催化剂的晶体结构、表面形貌和分子结构等特性进行了表征。结果表明,该g-C_3N_4催化剂具有类石墨相晶型、良好的分散性和吸附性能,结合可见光可用于催化还原Cr(Ⅵ)废水。在Cr(Ⅵ)废水的体积为50 m L、空穴消耗剂(甲酸)的浓度为0.78 mol/L、g-C_3N_4催化剂的质量为80 mg、Cr(Ⅵ)废水的初始浓度(以K_2Cr_2O_7计)为50 mg/L条件下,35 min内对Cr(Ⅵ)的可见光催化还原效率达96.85%,并分析了g-C_3N_4催化剂对Cr(Ⅵ)的光催化还原机理。     

新型絮凝剂APAC处理含Cr(Ⅵ)废水的研究

采用新型絮凝剂APAC处理含Cr(Ⅵ)的模拟废水,考察了各因素对Cr(Ⅵ)及浊度去除效果的影响。结果表明:该絮凝剂对Cr(Ⅵ)有很好的去除能力,对Cr(Ⅵ)的去除率最高可达92.65%;废水的pH越高,对Cr(Ⅵ)的去除率越大;APAC中的凹凸棒组分对Cr(Ⅵ)的去除起主要作用;当APAC的盐基度为80%、投量为32 mg/L、废水的pH值为7~12时,对Cr(Ⅵ)和浊度的去除效果较佳。APAC絮凝剂对Cr(Ⅵ)的良好去除效果为含铬废水的处理提供了一条新思路。     

UAPB和PRB反应器处理酸性矿井水

针对酸性矿井水地面处理的成本高、常规处理方法效果差等问题,提出以玉米芯为碳源、铁屑协同生物麦饭石固定颗粒为基质填料的升流式厌氧填料床(UAPB)和可渗透性反应墙(PRB)的井下原位处理方法。试验表明,UAPB与PRB反应器均具有较强的pH值提升能力,但PRB反应器抗污染负荷变化的能力更强,出水OD600值小,TFe去除率高,可达99.9%以上,且在70个孔隙体积数之后,PRB反应器中玉米芯缓释碳源(COD)浓度和SO_4~(2-)还原速率仍较高且稳定,平均值分别为1 136 mg/L和1 256 mg/(L·d),对Mn~(2+)的去除率也高出UAPB反应器15%。可见,PRB硫酸盐还原菌固定颗粒反应器更适合并下原位处理酸性矿井水。     

混合硫酸盐还原菌处理煤矿酸性废水的固定载体研究

针对硫酸盐还原菌(SRB)处理多组分煤矿酸性废水(AMD)易受低pH值和高浓度重金属离子抑制、需要添加多种营养盐的问题,采用零价铁与麦饭石作为混合SRB的固定载体,构建上述两种材料分层组装的1#动态柱和混合均匀组装的2#动态柱(两种材料的体积比均为1∶2),进行了连续变负荷对比试验研究。试验结果表明:1#、2#动态柱均有较强的pH值调节能力和Fe2+去除能力,两种材料的不同组装方式对其他污染物的去除存在较大差异;1#动态柱对SO2-4的还原速率为468.4 mg/(L·d),相应的COD消耗速率为416.4 mg/(L·d),实际消耗ΔCOD/ΔSO2-4值为0.56~0.89,适合于以高浓度硫酸盐及低有机物含量为特征的AMD处理;2#动态柱适合于以Mn2+、NH3-N为特征污染物的AMD处理,对Mn2+、NH3-N的最大去除速率分别为20.3、11.3mg/(L·d)。     

微生物增效技术在制药废水处理中的应用

以某制药公司废水为处理对象,通过在A/O池内投加外源微生物进行生物强化,考察微生物增效技术对COD和氨氮的去除效果。结果表明,采用微生物增效技术能有效去除制药废水中的COD和氨氮,当进水COD、NH3-N、SO2-4分别为(8 000~13 500)、(400~750)、(4 000~5 500)mg/L时,出水COD为150~300 mg/L、氨氮5 mg/L。采用静态Fenton工艺对试验出水进一步处理,COD可降至100 mg/L以下,出水水质可达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级标准。     

餐厨废水强化EGSB反应器处理焦化废水的启动

为确定餐厨废水强化EGSB反应器处理焦化废水的快速启动和污泥颗粒化可行性,对驯化阶段的挥发性脂肪酸(VFA)、产甲烷活性和污泥颗粒化程度(SGR)等指标进行分析。结果表明,在初始有机负荷为1.76 kg COD/(m~3·d)、中温条件下,采用逐步提高有机负荷和投加少量餐厨废水的方式可以加速反应器的启动,EGSB经过69 d即成功启动,容积负荷可达2.66 kg COD/(m~3·d),对COD的去除率为34%;焦化废水对颗粒污泥活性的毒性抑制作用是可逆的,随着微生物逐渐适应焦化废水,产甲烷菌的活性得到部分恢复;成熟颗粒污泥以小粒径颗粒污泥居多,SGR由接种颗粒污泥的91.12%降为86.63%。     

HN-AD菌强化生物转盘工艺处理养牛场废水

养牛场废水中COD和氨氮浓度高、碳氮比高,且具有一定的生物毒性,处理过程中存在脱氮效果差、工艺流程复杂、启动周期长等问题。为此,采用以三维结构盘片为载体的生物转盘(RBC)反应器,以异养硝化-好氧反硝化(HN-AD)菌为生物强化剂,考察了生物强化RBC工艺对养牛场废水的处理效果。在驯化阶段(进水为模拟废水),当氨氮 400 mg/L时,未经HNAD菌强化的RBC2反应器对污染物的去除率明显降低,而经过HN-AD菌强化的RBC1反应器对氨氮的耐受浓度可达600 mg/L,对NH_4~+-N、NO_3~--N、TN和COD的去除率要比RBC2反应器分别高40. 75%、32. 15%、34. 68%和24. 25%。运行稳定后,采用RBC1反应器处理实际养牛场废水,对NH_4~+-N、NO_3~--N、TN和COD的平均去除率分别为81. 65%、72. 14%、65. 79%和80. 53%,明显优于传统处理技术。高通量测序结果表明,生物强化后系统的优势HN-AD菌为Acinetobacter,其丰度由接种菌剂中的1. 34%上升至18. 56%,由此推测Acinetobacter是起异养硝化-好氧反硝化作用的主要菌属。SEM观察发现,生物强化后,盘片的生物膜表面附着了大量杆状菌和球状菌。     

铬价态及碱金属对含铬固废水泥窑协同处置效果的影响

采用化学试剂模拟含铬固废,掺入水泥生料煅烧成熟料,研究铬掺量、铬价态及生料成分对熟料浸出毒性、抗压强度、水化活性、矿物组成的影响。结果表明:随CrO3掺量增加,熟料水化物的Cr(Ⅵ)浸出浓度增大,而随养护龄期延长,各试样的浸出浓度又有所减小。CrO3掺量低于2%时基本不影响水泥硬化体的抗压强度,掺量超过2%时试件强度骤降。若含铬固废中同时存在碱金属离子,熟料的Cr(Ⅵ)浸出浓度会略有增大,但矿物组成、水化活性等基本不受影响;不论工业固废中含有Cr(Ⅵ)或Cr(Ⅲ),水泥窑协同处置的效果基本相当。     

利用酱油曲霉生产絮凝剂及其还原Cr(Ⅵ)的研究

对生物絮凝剂产生菌酱油曲霉（Aspergillus sojae）的廉价培养条件进行了探讨,在此基础上利用自制的放大反应器进行了扩大培养生产絮凝剂的研究.结果表明：在摇瓶培养条件下,发酵液对高岭土悬浊液的絮凝率为99.3%;在扩大培养条件下,发酵液对高岭土悬浊液的絮凝率为99.6%,对多种实际废水也具有良好的絮凝效果,其中处理染织厂废水的综合效果最好,对COD、色度、浊度的去除率分别为68.5%、96.2%、95.8%.考察了发酵液对Cr（Ⅵ）的还原作用,并对还原条件及其性能进行了系统研究.结果表明：生物絮凝剂对Cr（Ⅵ）具有良好的还原作用,处理低浓度含Cr（Ⅵ）废水时还原率＞90%.初步推断Cr（Ⅵ）的还原主要依赖于酱油曲霉体内合成并分泌到体外的溶解性还原酶.     

铁碳微电解预处理头孢菌素抗生素制药废水试验

采用铁屑和活性碳预处理头孢菌素类抗生素制药废水,通过正交试验考察了水力停留时间、V(Fe)∶V(C)、处理废水的体积、pH值四个因素对COD去除效率的影响。结果表明,以COD去除率为评价指标时,对COD去除影响程度排序为:处理废水的体积>水力停留时间>V(Fe)∶V(C)>pH值。     

A/O生物接触氧化反应器的挂膜与启动

采用生活污水,研究了A/O生物接触氧化反应器的挂膜启动及对COD、NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P和NO_3~--N的去除性能。在平均进水COD、NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P和NO_3~--N浓度分别为179、45.8、3.61和0.93 mg/L,水温为22~25℃,DO为2~3 mg/L的条件下,采用连续流人工接种挂膜,22 d后生物膜成熟。第6天,HRT为12 h时,对COD、NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P的去除率分别为64.29%、38.38%和18.25%,出水NO_3~--N为16.21 mg/L;第15天时HRT为9 h,开始排泥使SRT保持在30 d,对COD、NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P的去除率分别为78.51%、67.71%和36.49%,出水NO_3~--N为17.67 mg/L,填料表面附着一层黄褐色的生物膜;第22天时HRT降至6 h,达到设计值,SRT为10 d,对COD、NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P的去除率分别为86.84%、78.20%和73.79%,出水NO_3~--N浓度为10.79 mg/L,生物膜增厚呈深褐色,表明系统启动成功。     

动态铁屑微电解/SBR处理制漆废水的研究

利用动态微电解/SBR法处理制漆废水(COD为2 110～2 660 mg/L),考察了pH值、铁碳比、反应时间、装置转速对去除废水中COD的影响,同时还研究了动态微电解法对废水pH值的调节作用.结果表明,高铁碳比、酸性条件、延长反应时间、高转速有助于对COD的去除,微电解装置对原水的pH值存在中和调节作用;在pH值为4.6、铁碳比为2:1、反应时间为60 min、反应装置转速为4 r/min的条件下串接SBR工艺后,出水COD为80 mg/L、BOD5为14 mg/L,且动态微电解装置在10 d的连续运行过程中没有发现钝化现象,这是因为铁屑之间的摩擦有助于减轻钝化.     

BBR生化系统曝气池组DO浓度优化设计

在引进、消化、吸收日本先进的废水生化处理技术(BBR系统)及对该技术进行国产化研究的基础上,设计了一组处理量为6 m~3/d的市政污水小型动态试验,并按照曝气池的溶解氧(DO)控制方式分别进行了3组对比试验。结果表明,当曝气池按DO浓度递增的方式控制,即1~#曝气池10%、2~#曝气池20%、3~#曝气池30%、4~#曝气池40%时,BBR系统对各污染物的去除率最高,即BBR系统在该DO控制条件下的处理效果最佳。     

DMBR短程硝化反硝化处理餐厨垃圾厌氧沼液

以中空玻璃纤维编织管作为膜组件材料,自行设计制作了一套动态膜生物反应器(DMBR),研究了该装置在短程硝化反硝化条件下对餐厨垃圾厌氧沼液的处理效果。结果表明,通过逐渐提高沼液比例并控制DO浓度为0.8～1.2 mg/L、温度为35℃,可在16 d左右基本实现DMBR短程硝化反应的启动。系统稳定运行阶段,当进水COD和NH_4~+-N浓度均值分别为6 944和650 mg/L、水力停留时间(HRT)为30 h时,COD、NH_4~+-N和TN去除率分别可达92%、92%和68%,COD和NH_4~+-N容积负荷分别达到5.13 kg/(m~3·d)和0.48 kg/(m~3·d),NO_2~--N积累率稳定在84%以上、最高值达到90.38%。经处理后,餐厨垃圾厌氧沼液可稳定达到纳管标准,其溶解性微生物代谢产物荧光峰几乎完全被去除,说明该工艺可显著降解甚至完全去除类蛋白物质。     

PRB曝气强化垂直流人工湿地系统处理垃圾渗滤液

针对垃圾渗滤液污染物种类多、浓度高,采用常规人工湿地系统很难达到预期处理效果等问题,基于可渗透性反应墙(PRB)和空气曝气技术联合垂直流人工湿地系统,构建以无烟煤+钢渣+沸石(1#砂箱)、无烟煤+沸石+钢渣(2#砂箱)及无烟煤(空气曝气)+沸石+钢渣(3#砂箱)的PRB强化垂直流人工湿地处理系统的砂箱,进行动态模拟试验。结果表明:3#砂箱对渗滤液中COD、NH+4-N、PO3-4-P的平均去除率分别为47.55%、98.02%、35.21%,处理效果优于1#砂箱(27.29%、57.31%、29.81%)和2#砂箱(39.90%、96.57%、32.44%)。     

酮连氮法合成水合肼废水处理技术中试研究

针对四川某公司采用酮连氮法合成水合肼生产废水中污染物种类特殊、生物毒性强、处理难度大的情况,采用"Hi-SOT氧化塔+水解酸化+A/O+二沉池"工艺进行中试,考察了该废水的进水水质情况、Hi-SOT氧化塔中m_(O_3)∶m_(COD)的投加比、水解酸化池微生物毒性耐受程度以及中试系统的整体运行情况。结果表明,经过6个多月的连续运行,中试系统的运行情况良好,出水COD和NH_3-N分别稳定在50和5 mg/L以下,去除率分别达到94%和98.7%。     

SMSBR去除焦化废水中有机物及氮的特性

选用一体化膜—序批式生物反应器 (SubmergedMembraneSequencingBatchReac tor ,简称SMSBR)处理焦化废水 ,考察了能否通过膜分离的强化作用提高生物处理系统对焦化废水的处理效果 ,使出水COD达到新的排放标准 ( <10 0mg/L) ,并提高脱氮效率。研究结果表明 :在HRT为 32 .7h ,平均COD容积负荷为 0 .4 5kg/ (m3·d)的条件下 ,出水COD可以稳定在 10 0mg/L以下 (平均为 86.4mg/L) ;要使COD达到新的排放标准 ,进水COD容积负荷应低于 0 .67kg/ (m3·d) (该负荷下出水COD在 10 0mg/L上下波动 ,平均为 10 6.3mg/L) ;好氧段存在明显的反硝化现象 ,使COD的去除得到强化 ;在保证系统温度、碱度、溶解氧和不受进水COD负荷冲击的情况下 ,出水NH3-N可低于 1mg/L ,但泥龄太长所产生的微生物代谢产物抑制了硝化反应过程中的硝酸盐细菌 ,使好氧段出水NO2 -N/NOx-N平均为 91.1% ,因此系统获得极其稳定高效的短程硝化作用 ,有利于进一步脱氮 ;按“缺氧 1—好氧—缺氧 2”方式运行时 ,若“缺氧 2”的HRT>8.4 4h ,可实现 81.34 %的反硝化率 (外加碳源 :COD/N为 2 .1g/g) ,平均TN去除率为 87.2 % ,最高达 90 .2 %。     

胞外物在YSQ-2菌体去除Cr(Ⅵ)过程中的作用

以YSQ-2的菌体培养液为研究对象,对比未培养过菌体的培养液及培养了YSQ-2菌体72 h后的培养液对Cr(Ⅵ)的去除作用及对总Cr的吸附作用。结果显示,两者对Cr(Ⅵ)均有良好的去除作用,培养过菌体的培养液要比未培养菌体的培养液去除Cr(Ⅵ)的作用强,两者在用量分别为95、50及10 mL时对Cr(Ⅵ)去除率的差值分别约为27%、20.6%和9.1%;对总Cr的吸附作用则均可以忽略。用半透膜从培养过菌体的培养液中提取YSQ-2分泌的胞外物并用于Cr(Ⅵ)的去除试验,用量分别为1.00、0.50、0.25及0.10 g的胞外物在48 h时对Cr(Ⅵ)的去除率分别为26.9%、13.7%、6.20%及2.64%,与培养液类似,经半透膜提取的胞外物对总Cr同样不具备吸附作用。试验结果表明,在YSQ-2活菌体去除Cr(Ⅵ)的过程中,其分泌的胞外物只可能参与Cr(Ⅵ)的还原过程,而对总Cr的吸附过程没有贡献。     

铁碳内电解技术处理草制浆造纸中段废水试验研究

利用铁碳内电解技术对草制浆造纸中段废水进行预处理研究.通过正交试验确定铁碳内电解技术处理草制浆造纸中段废水的主要影响因素、顺序及其最优水平组合,废水的pH值为4.37,铁屑量(V)/原水量(V)为13%,反应时间为1.5 h,焦炭量(V)/铁屑量(V)为1.0.在正交实验的基础上,通过动态试验研究确定了最佳工艺运行条件,即在曝气条件下,原水pH值调节至4.0左右,水力停留时间HRT为1.5~2.0 h,铁碳内电解技术处理草制浆造纸中段废水的CODcr和色度的去除率分别达到65%与50%左右.     

AO/OAO/Fenton两级生物法处理工业园区内焦化废水

针对某市工业园区5 000 m~3/d焦化废水处理出水水质难以稳定达标的问题,首次采用"前端各厂AO预处理—后端园区OAO+Fenton深度处理"的工艺模式,极大地提高了系统抗冲击能力,保障工业园区内焦化厂熄焦用水稳定达标。工程调试运行表明,两级生物处理模式解决了焦化废水生物系统易冲击问题,最终出水COD、NH_4~+-N、TN分别降至20～30、2、10 mg/L,去除率分别高达99%、98%、95%。同时,出水COD、NH_4~+-N、TN、TP、氰化物、硫化物、挥发酚、油类均优于《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012)直排标准,并达到膜前标准,为焦化废水零排放奠定了基础。