新型内循环式厌氧水解酸化反应器的开发及性能研究

针对印染废水组成复杂、色度大、COD值高且难生物降解等特点,开发了一种新型内循环式厌氧水解酸化反应器,有效提高了废水的可生化性.反应器运行结果表明:在水力停留时间(HRT)为30.4,18.3和11.4h时,CODCr平均去除率分别为42.77%,30.16%和23.38%;对应的NH3-N平均增长率为12.73%,23.16%和32.54%;出水pH值有升高的趋势,波动小于进水;反应器在分解印染废水的过程中可能产生了苯胺或萘胺类物质,出水BOD/COD值最高提高了40%.反应器泥水分布均匀、不堵塞、易启动、运行稳定,对于难降解废水的处理具有实际意义.     

印染废水达标处理与回用技术研究

以印染废水为主的综合废水采用生化与物化相结合的处理工艺进行达标处理.对该废水首先进行中和处理,再采用A/O工艺处理,厌氧处理CODCr去除率一般在15%~20%左右;好氧生物处理CODCr的去除率在60%~70%,BOD5去除率达到90%以上.运行结果表明,该工艺处理效果稳定,处理出水达到了《纺织染整工业水污染物排放标准》的一级标准.同时,对印染厂预处理后废水在以砂过滤、臭氧氧化等作为预处理的前提下,采用集成膜(连续超微滤+反渗透)为核心的深度处理,经研究发现深度处理出水可回用于印染加工过程,这为印染废水的达标处理和回用技术提供了相应工程资料.     

餐厨垃圾协同市政污泥厌氧产氢产甲烷研究

以热处理后的餐厨垃圾和市政污泥为底物, 采用高温两相厌氧发酵工艺, 在外加热源条件下, 研究不同进料负荷(OLR)对两相厌氧产氢、产甲烷系统的产气性能影响. 结果表明 随着产氢相OLR的增加, 系统平均VS产气率、氢气体积分数、容积产气率呈先升后降的趋势, 并在OLR为·(L·d)-1时取得最大值, 分别为·g-1、 45.61%和·(L·d)-1; 当产甲烷相OLR为·(L·d)-1时, 甲烷体积分数最大, 为49.54%, 当产甲烷相OLR为·(L·d)-1, 系统平均VS产气率和最大容积产气率最大, 分别为·g-1和·(L·d)-1, 且此时两相系统VS去除率与能量产率最高, 分别为65.37%和30.93kJ·L-1. 因此, 高温、高含固率餐厨垃圾协同市政污泥厌氧两相产氢产甲烷不仅能同时获得产量与体积分数均较高的氢气与甲烷, 而且能够有较高的VS去除率.     

单级A/O程序HSMBR系统性能和亚硝酸型SND

采用单级A/O程序复合膜生物反应器(HSMBR)处理高氨氮废水,研究了在低DO浓度下系统对有机物、氨氮和总氮的去除效率.研究结果表明:在低DO浓度下,COD,氨氮的平均去除率分别为94.4%和92.8%.由于进水COD/TN比仅为2.01,则使得总氮平均去除率仅为69.4%,但是当系统亚硝化累积率从60.5%～67.1%提高到83.5%～86.4%时,系统总氮去除率提高了17.7%.另外,DO在0.5～1.0 mg·L-1时,TN去除率为69.4%,亚硝酸盐氮累积率在60.5%～89.5%之间,可见维持低DO浓度可以实现亚硝酸型同时硝化反硝化.     

GC-MS分析印染废水处理中有机污染物的降解特性

印染废水水量大、成分复杂、污染物浓度高,属于难处理的工业废水之一.以浙江某污水处理厂各处理单元废水为研究对象,应用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析了印染废水处理中有机物的降解过程.结果表明,初沉池、二沉池、终沉池水样中分别含有50、40、30种有机物,其中三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷等8种有机物属于环境优先控制污染物;筛选出苯乙酮、三氯甲烷、2-氯-2-甲基丁烷等5种物质作为印染废水的特征污染物.该结果对印染废水的处理与回用具有重要的意义.     

非均相臭氧催化氧化对污泥脱水性能的影响

臭氧氧化技术是一项具有应用前景的新型污泥减量技术, 但臭氧处理会导致污泥脱水性能恶化, 影响后续处理处置, 需要其他技术或手段的辅助以提高污泥脱水性能. 以市政剩余活性污泥为原料, 采用FeOOH、Fe2O3、TiO2、MnO2、Al2O3粉、Al2O3球、果壳活性炭、椰壳活性炭、粉质炭、煤质炭、铜丝等11种非均相催化剂开展污泥的非均相臭氧催化氧化实验, 研究污泥脱水性能的变化. 结果表明, 在11种非均相催化剂中, TiO2、Fe2O3、Al2O3球、铜丝、FeOOH、粉质炭能够显著抑制臭氧处理对污泥脱水性能的恶化作用, 其中FeOOH、粉质炭和铜丝效果最佳. 在FeOOH、粉质炭和铜丝催化臭氧氧化体系中, 22.50mg·L-1臭氧为较优浓度, 浓度过低或过高均不利于污泥脱水性能的改善. 3种催化剂中, FeOOH催化臭氧氧化对低含固率(0.5%和1%)污泥的脱水性能有明显的改善效果. FeOOH投加量的增加有利于在较短的反应时间内改善污泥的脱水性能. 向含固率为0.5%的污泥中投加300mg·g-1 DS FeOOH、37.95mg·L-1臭氧, 污泥的CST可在5min内下降21.1%. FeOOH催化臭氧氧化是一种有前景的强化污泥脱水性能的方法.     

FeSO4强化活性污泥法除锑技术研究

针对印染废水中难以去除的低浓度锑，采用FeSO₄强化活性污泥法，并结合高通量测序、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)探究其除锑机理。结果表明：(1) FeSO₄强化活性污泥法具有较强的除锑性能，当锑初始浓度为250μg·L^-1,pH为8,Fe²⁺投加量为90 mg·L^-1时，Sb(Ⅴ)去除率稳定在60%以上；共存离子对Sb(Ⅴ)去除率有促进或抑制作用。(2)在投加FeSO₄的驯化过程中，活性污泥微生物丰度和多样性降低，颗粒更松散、比表面积增大、粒径减小，与锑的接触面积增大，从而提高了除锑效率；Fe²⁺在生化过程中被原位氧化为α-Fe O(OH)，与活性污泥表面的大量羧基或氨基团结合，附着在活性污泥表面，实现对锑的吸附。     

复苏促进因子增效PACT处理印染废水

利用复苏促进因子（resuscitation-promoting factor,Rpf）促进活的但不可培养 （viable but non-culturable,VBNC）的细菌复苏和生长的特性,通过序列间歇式活性污泥法（SBR）实验,探究用Rpf增效粉末活性炭活性污泥工艺（powder activated carbon treatmeat,PACT）处理印染废水的最佳工况,同时研究了Rpf对活性污泥的强化机理和对微生物的影响。实验选用302型木质粉末活性炭（PAC）,得到最佳投加条件为PAC 30 mg·L^-1·d^-1,Rpf 6 mg·L^-1·（3 d）^-1。实验表明,PAC和Rpf具有协同作用,可改善污泥的沉降性能,增强传统PACT的生化处理能力,提高活性污泥微生物的多样性,增大种群丰度,使系统稳定高效运行。     

微生物对造纸循环水中DCS的控制作用研究

通过涂布分离法从造纸废水中分离并筛选出4株对造纸废水中溶解和胶体物质(Dissolved and colloidal substance,DCS)具有较好去除效果的微生物.经16SrDNA序列比对及系统发育分析鉴定,1,3和4号菌株属于芽孢杆菌属(Bacillus),2号菌株属于假黄单胞菌属(Pseudoxanthomonas).通过SBR反应器的连续运行发现,4株复合菌株能在反应器中稳定存活,且对造纸废水中的CODCr、DCS、DS去除率分别保持在60%,42%和40%左右,表现出良好的协同作用.实验表明,该4株菌株是去除造纸废水中DCS物质的良好菌种.     

新型污泥陶粒-曝气生物滤池对喷水织造废水的处理研究

以污泥∶底泥∶粉煤灰=5∶3∶2、烧制温度1 130 ℃、保温时间20 min制备污泥陶粒（sewage sludge ceramsite,SSC）,SSC粗糙多孔,内部孔隙率和孔容分别为36.5%和0.243 2 cm³·g^-1,适合微生物的吸附与固定。基于SSC构建了曝气生物滤池（SSC-BAF）,并与基于市售陶粒（commerically ceramsite,CTC）构建的曝气生物滤池（CTC-BAF）进行了对比,研究了在不同气水比和水力停留时间下SSC-BAF反应器对喷水织造废水的处理情况。根据COD、石油类、浊度的去除效果,确定了SSC-BAF反应器的最佳气水比为5∶1,水力停留时间为6 h,此时对COD、石油类、浊度的去除率分别为86.87%,89.91%,96.70%,优于CTC-BAF对COD、石油类、浊度的去除率85.28%,86.76%,96.17%。     

餐厨垃圾厌氧干发酵产甲烷试验研究

为了探索餐厨垃圾高温干发酵的稳定性运行条件, 采用经三相分离后的餐厨垃圾为原料, 发酵罐污泥为接种污泥, 在高温干式条件下开展连续厌氧发酵产甲烷试验研究. 结果表明, 餐厨垃圾厌氧发酵产甲烷的最佳容积负荷为·(m3·d)-1, 容积产气率为·(m3·d)-1, 原料产气率为·(kg·d)-1, 甲烷体积分数为52.82%. 该厌氧干发酵产甲烷工艺可实现高温度、高含固率且高负荷条件下的稳定运行.     

造纸污泥活性炭在催化臭氧氧化降解橙黄Ⅱ中的应用研究

采用化学活化法将造纸污泥制备成活性炭,运用SEM、BET、EDS、FT-IR等常规表征技术分析其理化性质,再将制备的污泥活性炭作为催化剂,应用于催化臭氧氧化降解橙黄Ⅱ模拟染料废水,并考察不同因素对橙黄Ⅱ降解效果的影响,探究污泥活性炭催化臭氧氧化橙黄Ⅱ的反应机理.结果表明:(1)造纸污泥活性炭的理想制备条件为:原污泥与氯化锌质量比为1∶2,活化时间为12h,炭化温度为600℃,炭化时间为60min.(2)在污泥活性炭催化臭氧体系中,污泥活性炭投加量和臭氧流量的增加有利于橙黄Ⅱ去除率的提高,但随着溶液初始pH值的增大,橙黄Ⅱ去除率降低.     

活性污泥合成PHA及其对磁场的响应研究

在好氧瞬时供料工艺下,采用逐步增加负荷法对活性污泥进行驯化,控制每个周期丰盛一匮乏时间比为1：3．当有机负荷为5420mgCOD·L^-1时,PHA（polyhydroxyalkanoate）含量可达48．6％;当有机负荷为720mgCOD·L^-1时,PHA的合成速率最高达到0．18mgCOD／mg CODX·h,取驯化好的污泥在不同磁场强度下进行PHA的合成,实验发现磁场对聚羟基丁酸（hydroxybutyrate,HB）和聚羟基戊酸（hydroxyvalerate,HV）的合成产生影响．磁场强度为7mT时,活性污泥中HB含量最高;在磁场强度为21mT时,活性污泥中HV含量最高;在磁场强度为11mT时,活性污泥中PHA含量最高．强度为7mT的磁场对HB聚合酶活性促进作用最大;强度为21mT的磁场对HV聚合酶活性促进作用最大．     

MBBR处理低C/N生活污水影响因素研究

摘要：采用移动床生物膜反应器(MBBR)处理低C/N生活污水,重点考察了填充率(PR)、水力停留时间(HRT)和溶解氧(DO)等对MBBR脱氮除磷及COD去除的影响.结果表明：在填充率为30%,控制HRT=6 h,DO=3.0±0.25 mg·L-1的条件下,经驯化的MBBR系统处理此类低C/N生活污水,COD、氨氮、TN及TP的平均去除率〖JP2〗分别为92.4%、85.8%、70.4%和40.1%,脱氮削碳效果较为理想,对于提高除磷需考虑联合其他工艺作进一步研究.     

催化铁-氧腐蚀电池处理活性艳红X-3B

在活性碳与铁屑组成的腐蚀体系中添加氧催化剂 Mn O2 ,并进行曝气形成催化铁 -氧腐蚀电池 .使用这种催化铁 -氧腐蚀电池对活性艳红 X- 3B模拟染料废水进行了处理 ,并研究了若干因素对其处理效果的影响 .结果表明 ,该法比普通铁屑处理法效果大有提高 ,处理 10 m in脱色率就可达到 98%以上 ,COD去除率高达 82 % (一般在 70 %～ 80 %之间 ) ,最佳处理效果时的 p H=7,不需要另调 p H,对处理条件要求宽松 ,应用前景广泛 .     

污泥水煤浆的燃烧固硫试验研究

在管式固定床上进行了污泥水煤浆的燃烧试验,着重研究了燃烧温度、Ca/S摩尔比和固硫剂种类等因素对污泥水煤浆燃烧固硫的影响.结果表明:随着燃烧温度的上升,污泥水煤浆的固硫率先升高后降低,在850℃时污泥水煤浆的固硫率明显高于其他燃烧温度条件下的固硫率.随着Ca/S摩尔比的增加,污泥水煤浆的固硫率呈明显的上升趋势,但是Ca/S摩尔比从1.5增加到2.0时,其固硫率上升趋于平缓.综合考虑经济性因素,污泥水煤浆燃烧固硫的优化钙硫摩尔比应为1.5.污泥水煤浆燃烧时SO2析出规律与Ca(OH)2的分解规律相对比较一致,因此,Ca(OH)2的固硫效果优于CaCO3.试验为污泥水煤浆的工业化应用提供了理论基础.     

人工沉床去除富营养化河水中COD的过程机制

设计了一种模块化气浮调节式人工沉床装置,用于去除富营养化河水中的COD.该装置克服了水深变化大、水体透明度低、夏季藻类和浮萍泛滥等不利因素对水生植物生长的制约,可显著提高重富营养化水体中植物栽植的成活率.通过在天津市外环河的现场实验表明：在植物生长期内,当停留时间为5.48 d时人工沉床对COD的去除率可达到30%~35%,冬季也维持在5%~10%.COD值随停留时间的变化符合一级动力学方程,相关系数在0.9以上;衰减系数随水温的变化趋势符合S型增长曲线：在5~20℃范围内,水温的上升导致COD的衰减系数快速增加,在低于5℃或高于20℃时,水温的变化对COD的衰减系数影响不明显.     

利用黑曲霉菌发酵食品废物去除污泥重金属

采用黑曲霉菌发酵菠萝残渣废液产生富含柠檬酸的沥滤液,然后将沥滤液加入污泥中,用以去除污泥中的重金属Cu和Zn.调节污泥初始pH到3.73,反应2h,重金属Cu的去除率达46%,Zn达75%;延长反应时间,去除率进一步提高,Cu去除率最高达60%以上,Zn去除率达97%.     

污泥基吸附剂对亚甲基蓝和环丙沙星的吸附性能研究

亚甲基蓝和环丙沙星是水体中2种污染物, 对生态环境有潜在危害. 本文以市政剩余活性污泥为原料, 氯化锌为活化剂热解制备污泥基吸附剂, 研究盐酸酸洗浓度、氯化锌浓度、热解温度、热解时间等对污泥基吸附剂吸附水中亚甲基蓝和环丙沙星性能的影响. 结果表明 (1)污泥基吸附剂对亚甲基蓝的吸附性能随盐酸酸洗浓度的增大而增加, 对环丙沙星的吸附性能则随盐酸酸洗浓度的增大呈先降后增趋势, 两者均在1.500mol·L-1盐酸浓度下取得最优值. (2)污泥基吸附剂对亚甲基蓝和环丙沙星的吸附性能随氯化锌浓度和热解温度的增加呈先升后降趋势, 在氯化锌浓度为4.0mol·L-1、热解温度为500℃时有最优值; 随着热解时间的延长, 污泥基吸附剂对亚甲基蓝和环丙沙星的吸附性能分别在500℃热解70min和80min时有最优值. (3)污泥基吸附剂的最佳制备条件为 氯化锌4.0mol·L-1活化2h、500℃热解70min和80min、1.500mol·L-1盐酸酸洗; 以此制得的污泥基吸附剂对亚甲基蓝和环丙沙星的去除率分别为97.7%和96.4%, 平衡吸附量分别为97.9mg·g-1和3.9mg·g-1, 且污泥基吸附剂对亚甲基蓝和环丙沙星的吸附过程均符合准二级动力学方程.