空气氧化除Fe~(2+)理论与生物除Fe~(2+)除Mn~(2+)工艺技术研究(Ⅰ)

水质工程界认为MnO_2或Mn_3O_4是Mn~(2+)接触氧化的催化剂,但国内外除Fe~(2+)除Mn~(2+)水厂的出厂水中Mn~(2+)含量却一直达不到水质标准。通过滤柱模型试验和水厂的生产试验证实了曝气-过滤的除Mn~(2+)过程是生物的催化氧化作用的结果。随着除Mn~(2+)滤层中以除Mn~(2+)菌为核心的生物群系的增殖,Mn~(2+)的去除效率不断增强。在成熟滤层中每毫升湿砂上存在着不少于n×10~5～n×10~6个具有除Mn~(2+)能力的细菌。成熟砂和未成熟砂经高压灭菌后,仍然具有除Mn~(2+)能力,但经含Mn~(2+)溶液浸泡60h后,就丧失了除Mn~(2+)能力,灭菌后短暂的除Mn~(2+)能力是滤砂表面吸附容量再生了的结果。以此确立了生物固Mn~(2+)除Mn~(2+)机理。     

空气氧化除Fe~(2+)机理与生物除Fe~(2+)除Mn~(2+)工艺技术研究(Ⅱ)

在生物固Mn2+除Mn2+理论的指导下,通过滤柱装置试验,探求生物滤层中Fe2+、Mn2+的氧化动态.得出Mn2+的氧化虽然迟后于Fe2+的氧化,但Fe2+、Mn2+的氧化带并无明显界限.Fe2+虽然在无菌滤层中就可以完全氧化,但在生物滤层中Fe2+参与了除Mn2+菌的代谢,在维系生物滤层的稳定上是不可缺少的. Fe2+、Mn2+可以在同一滤层中得以去除.由此开发了一级过滤除Fe2+除Mn2+的简缩工艺流程和一系列配套的工艺技术,并应用于大型除Fe2+除Mn2+水厂的设计与运行.投产2a来,出水ρ(Mn2+)小于0.05mg/L,总铁为痕量,均优于国家饮用水标准,达到了预期目的.     

Mn~(2+)离子在NaTaOGeO_4和Na_4Ca_3(AlO_2)_(10)基质中的发光特性

采用高温固相法制备了掺杂Mn~(2+)离子的NaTaOGeO_4和Na_4Ca_3(AlO_2)_(10)荧光粉,并比较了Mn~(2+)离子在两种基质中的发光特性.研究表明:在248nm处的Mn~(2+)→O~(2-)电荷迁移跃迁的激发下,NaTaOGeO_4:Mn~(2+)荧光粉在576nm处有较强的属于Mn~(2+)离子的~(4 )T_1→~(6 )A_1能级跃迁的发射峰,其能量来源于基质的能量传递;而Na_4Ca_3(AlO_2)_(10):Mn~(2+)荧光粉,在540nm处有Mn~(2+)离子的~(4 )T_1→~(6 )A_1能级跃迁,由于该处无辐射能级跃迁的作用非常弱,导致Mn~(2+)离子的发光强度很弱.     

基于ZnS:Mn~(2+)量子点电致发光器件的制备

以多磷酸钠为分散剂,采用水相共沉淀法制备了Mn2+掺杂的ZnS量子点,通过X射线衍射(XRD)谱、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)图像、紫外-可见吸收光谱和光致发光(PL)谱等表征了ZnS:Mn2+量子点的结构、形貌和发光性能;通过对比在空气中干燥前后样品的PL谱,进一步证明了441 nm的峰是属于与硫空位相关的发射。同时,将处理后的样品分散到氯仿中,制备了单层的电致发光(EL)器件,在12 V直流电压的驱动下,在597 nm的位置观测到了Mn2+相关的特征发射。     

Ce~(3+)掺杂TiO_2气凝胶的制备及其光催化活性

以钛酸丁酯(TBT)为钛源,离子液体1-正己基-3-甲基咪唑溴盐([HMim]Br)为模板剂和老化液,采用溶胶-凝胶法,在低温常压下制备了Ce~(3+)掺杂锐钛矿相TiO_2气凝胶。采用X射线衍射(XRD)、静态氮吸附(BET)、紫外漫反射光谱(DRS)、透射电镜(TEM)等方法对样品结构进行表征,并对活性艳蓝KN-R染料的模拟废水进行了光催化性能测试。结果表明,此方法制备的Ce~(3+)掺杂TiO_2气凝胶具备锐钛矿晶型,晶粒平均尺寸为7.5nm,比表面积为235.170m2/g,最可几孔径为3.719nm,对活性艳蓝KN-R废水具有明显的光催化降解能力。     

Mn~(2+)掺杂对纳米TiO_2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备Mn2+掺杂的TiO2薄膜光催化剂,进行甲醛的光催化实验,考察Mn2+掺杂量、薄膜焙烧温度、溶胶体系pH值及薄膜厚度对光催化性能的影响.结果表明,Mn2+掺杂量为1.0%,焙烧温度500℃1 h,加硝酸溶胶体系pH=4,镀膜5层时,Mn2+掺杂TiO2薄膜光催化活性最高.150 min后甲醛降解率达79%,是单纯TiO2薄膜的1.4倍.     

对氟肉桂酸降解菌株HZW-3的分离鉴定和初步特性研究

从杭州某农药厂污水活性污泥中分离得到1株高效降解对氟肉桂酸的细菌.根据表型特征、生理生化特性和16SrRNA序列系统发育分析,将其鉴定为红球菌属,命名为HZW-3.该菌株能以对氟肉桂酸为惟一碳源生长.当接种量为5%,接药量为500mg/L对氟肉桂酸浓度时,24h后降解率达到94.5%.在以对氟肉桂酸为惟一碳源条件下,最大降解浓度达到2 000mg/L,其最适生长温度和pH分别为30℃和7.0.     

纳米TiO_2去除水中Fe~(3+)的研究

对纳米TiO2去除水中Fe3+进行了研究,并就反应条件对金属离子脱除率的影响进行了系统的讨论.研究结果表明,TiO2光催化剂对Fe3+有极强的吸附作用;纳米TiO2的最佳用量为1 g/L,在不添加任何还原剂的光催化条件下,Fe3+去除率可达96%.     

生物分子诱导下CuInS2材料的生成

本文分别研究了纯水溶液、0.1g/L的L-色氨酸溶液和0.1g/L的牛血清白蛋白(BSA)溶液中CuInS2材料的生成,并对所合成的CuInS2进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)的表征.结果表明,纯水溶液中所生成的CuInS2为非晶结构,L-色氨酸能够促进CuIn5S8和CuInS2的生成,而BSA的存在则能有效地促进单一组分的黄铜矿型CuInS2的生成.     

啤酒酵母对Pb2+的生物吸附研究

研究了啤酒酵母对Pb2 的生物吸附行为。酵母菌能有效结合Pb2 ,pH=6时吸附量最大,吸附50分钟达到平衡。最大吸附量为102mg/g。Ca2 、Mg2 及盐度对酵母菌吸附Pb2 的影响很小,常温可进行吸附。酵母经盐酸预处理后吸附量增大。其吸附模型符合Langmu ir等温吸附方程。     

低温真菌吸附Pb2+性能的研究

从松花江下游排污口土壤中筛选出一株在低温下有较强生长率并对pb2+有较高耐受性的真菌菌株PWK6,采用此株低温真菌对Pb2+进行物理吸附,研究对不同Pb2+浓度的吸附情况及不同pH值、温度等因素对吸附的影响,并对pb2+ 的吸附动力学进行了研究.结果表明:Pb2+浓度为100 mg/L时,吸附达到平衡.吸附的最适pH值...     

新型GS-MBR工艺生物强化除磷试验研究

采用新型GS-MBR对校园污水生物强化除磷效果进行了试验研究。小试装置采用全泥龄操作，正常运行92d。SBR运行条件为厌氧5h，好氧5h，沉淀1h，出水与进水合计1h，进水COD、NH4^＋—N、TP和TN分别为202-550mg/L、7．66～16．46mg／L、1．25～3．28mg／L和10．56-38．26mg／L，去除效率平均分别为95，2％、95％、96．4％和50．5％。进水COD／TP=148，出水磷浓度仅为70μg/L。分析表明：进水COD／TP是本装置生物强化除磷的关键因素，在进水COD／TP较高的条件下，无需排泥也能达到强化除磷的目的。此外，膜污染以无机盐为主，酸洗效果优于碱洗。     

泥龄对生物除磷效率影响的分析

文章采用Lawrence-McCarty模式,分析了泥龄对生物除磷效率的影响。分析结果表明当泥龄由20天缩短为5天时,系统的剩余污泥排放量增加近一倍,同化脱磷效率可由15.7%增加至30.7%;短泥龄系统对TBOD/TP值的敏感性强于长泥龄系统;若期望从废水中去除的磷量不变,则要求剩余污泥含磷量,即污泥的聚磷能力随泥龄的增加而增加。笔者认为,深入研究短泥龄系统的运行,对提高生物除磷的效率具有重要意义。     

城市污水生物除磷脱氮机理研究探讨

目前，城市污水处理厂的处理对象包括BOD5、SS和氮、磷等营养物质。就脱氮与除磷而言，由于各自过程的要求不同，二者之间存在一定的矛盾关系。讨论了城市污水生物除磷脱氮的基本原理，综述了城市污水脱氮除磷机理方面的研究现状和进展。分析了脱氮与除磷二者之间的矛盾关系，在此基础之上对磷氮磷合并去除工艺进行了比较，并对以后开展这方面的研究提出了展望。     

Fe3+和Mn2+双金属负载型非均相类Fenton催化剂的制备及性能

为更好地处理染料废水,对非均相类Fenton催化剂进行研究,制备出Fe3+和Mn2+双金属负载型催化剂.研究催化剂的制备方法和载体对Fe3+和Mn2+双金属负载型非均相类Fenton催化剂性能的影响,并采用XRD和SEM对所制备的催化剂进行表征,利用甲基橙模拟废水的降解对催化剂性能进行评价.结果表明:用溶胶-凝胶法和以海泡石为载体时制得的催化剂的性能最好,Fe和Mn分别以γ-Fe2O3和MnO的形式存在于催化剂表面,Fe3+和Mn2+、催化剂吸附作用和H2O2氧化作用之间均存在协同效应,可加快反应速率,并优化降解效果.     

A^2O工艺处理生活污水反硝化除磷研究

采用A2O工艺处理低ρ(C)/ρ(N)实际生活污水,研究其脱氮除磷性能和反硝化除磷特性.试验结果表明:处理低ρ(C)/ρ(N)实际生活污水时,在不设置预缺氧区、无外加碳源的情况下,A2O工艺的脱氮除磷能力受到严重影响,出水ρ(NO3--N)高达35 mg/L,TN平均去除率仅为47.1%;此时A2O工艺除磷能力较差,缺氧段有释磷现象的发生.当设置预缺氧区后,A2O工艺的脱氮除磷能力明显提高,TN平均去除率可达60.7%,PO43--P平均去除率为55.9%;此时系统存在反硝化除磷现象,缺氧段除磷率为31.4%～46.9%.在设置预缺氧区的基础上,通过外加碳源,提高进水ρ(C)/ρ(N),可进一步提高系统的脱氮除磷能力,TN平均去除率可达74.4%,出水ρ(PO34--P)小于0.5 mg/L,缺氧段除磷率高达66.2%～90.9%.同时研究了外加碳源情况下污泥内PHA成分、含量及糖原含量在A2O系统内的沿程变化趋势.经过驯化、富集,反硝化聚磷菌相对于全部聚磷菌的代谢活性从31.1%提高到74.7%.A2O工艺反硝化除磷能力的增强,提高了碳源的利用效率.     

污水生物除磷系统内微生物群体平衡对除磷效果的影响

在系统阐述污水生物除磷机理的基础上,深入分析了微生物群体平衡对生物除磷效果的影响．分析结果表明：生物除磷系统的溶解氧浓度不宜太高,一般好氧区DO〈2．0mg／L,厌氧区DO〈0．2mg／L;厌氧段存在硝酸盐对生物释磷有负面影响,缺氧段存在一定浓度的硝酸盐有利于生物聚磷;碳源必须充分、易降解．