MFC技术处理铜、银重金属废水的研究

将具有氧化性的有机废水池作为电池的阳极,具有还原性的重金属废水池作为电池的阴极,利用微生物燃料电池(MFC)同时处理有机废水和重金属废水.结果表明,利用铜离子溶液作阴极,MFC最大电压可达到0.277 V,最大功率密度为33.49 mW/m2,COD的去除率为31.6%,铜的去除率可达42%;利用银离子溶液作阴极,MFC最大电压可达到0.311 V,最大功率密度为42.21 mW/m2,COD的去除率为64.6%,银的去除率可达78%.即不管是从产电角度还是从废水处理角度考虑,都是以银离子废水作阴极优于铜离子.     

含氮杂环化合物冲击负荷对厌氧滤池-曝气生物滤池工艺处理焦化废水的影响

采用生物强化及未生物强化厌氧滤池(AF)–曝气生物滤池(BAF)两套反应器处理焦化废水, 并研究外加杂环化合物咔唑、喹啉和吡啶对工艺处理效果的影响。结果表明: 未添加杂环化合物, 两套AF-BAF反应器系统厌氧段COD的去除率均为35%, 厌氧出水可生化性从进水的0.33上升为0.59; 添加100 mg/L咔唑后, 生物强化反应器厌氧段COD去除率仍维持在35%, 出水可生化性变为 0.53, 未生物强化反应器厌氧段COD去除率降为23%, 出水可生化性降为 0.45; 同时添加100 mg/L喹啉和50 mg/L吡啶, 生物强化反应器厌氧段COD的去除率降为27%, 出水可生化性降为0.48, 未生物强化反应器厌氧段COD去除率降为12%, 出水可生化性降为0.38。生物强化有效地提高了反应器对高浓度杂环化合物的耐冲击能力。高效液相色谱结果显示, 外加的咔唑、喹啉和吡啶在生物强化反应器厌氧段的去除率可达83%, 91%和88%, 而在未生物强化反应器厌氧段的去除率仅为57%, 66%和55%。气相色谱–质谱分析表明, 外加杂环化合物导致生物强化反应器厌氧出水烷烃与含苯环酯类物质种类的增加。研究结果揭示了高浓度杂环化合物咔唑、喹啉和吡啶负荷对A/O工艺处理焦化废水效果的影响。     

电解阳极催化技术处理工业废水研究

以含氯苯酚高浓度工业废水为研究对象,采用电解阳极催化技术,研究处理高浓度工业有机废水的可行性及其处理效果.在反应槽电压8 V,电流密度45 mA/cm2的条件下,处理COD值为1 388,2 343 mg/L的高浓度氯苯酚模拟废水2 h,COD去除率分别达到44%和68%;处理COD值为1 685 mg/L的高浓度含苯酚工业洗涤废水2 h,COD去除率达到59%.结果表明,电解阳极催化方法处理高浓度有机工业废水是有效可行的,并且此法处理工艺简单,操作方便,便于自动化控制,在治理钢铁工业洗涤废水的应用中将有良好的前景.     

混凝法联合Fenton或O3氧化法深度处理焦化废水生化尾水

采用混凝法分别联合芬顿(Fenton)和O_3氧化法深度处理焦化废水的生化尾水。通过单因素实验分析,分别研究聚合硫酸铝铁(PAFC)、H_2O_2以及O_3的投加量对化学耗氧量(COD)、总氮(TN)以及苯酚处理效果的影响,并通过紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)分析废水中有机污染物的降解机制。结果表明:当PAFC投加量为2 000 mg/L时,混凝法对COD、TN以及苯酚的去除率分别为10.19%、2.36%以及2.13%;当H_2O_2投加量为0.07%时,Fenton强化混凝法对COD、TN以及苯酚的去除率分别为81.08%、22.49%以及95.84%;当O_3投加量为1 000 mg/L时,O_3强化混凝法对COD、TN以及苯酚的去除率分别达到82.63%、30.29%以及100%,对废水起到了良好的净化效果。     

焦化废水中几种含氮杂环化合物缺氧降解机理

对焦化废水 几种主要的含氮杂环有机物（吡啶,吲哚,喹啉,异喹啉,2－甲基喹啉）在缺氧条件下的降解试验研究结果表明,几种受试物质在缺氧条件下均可降解,其中吡啶的降解速度远大于其余四种物质,有机物定量结构－生物降解性关系（QSBR）研究表明缺氧条件下上述物质的反硝化速率常数与分子连接性指数1X之间有较好的相关性。     

好氧颗粒污泥膜生物反应器处理焦化废水

为了提高焦化废水的处理效果,减轻对环境的污染,选择好氧颗粒污泥膜生物反应器处理人工模拟焦化废水,探讨了不同颗粒污泥浓度对焦化废水的处理效果及膜污染的情况。结果表明,不同颗粒污泥浓度对焦化废水的处理效果有显著差别。投加颗粒污泥后,反应器对不同颗粒污泥浓度条件下COD、NH3-N、苯酚、TP的去除效果不同。好氧颗粒污泥内部缺氧和厌氧环境下,反应器中的好氧颗粒污泥质量分数为100%时对COD去除率为99.17%、NH3-N去除率为95.00%、苯酚去除率为99.90%、TP去除率为85.22%。同时,比较了不同颗粒污泥浓度下反应器运行中膜通量的变化趋势及膜表面的变化情况。颗粒污泥投加量的不同对膜污染的抑制作用也不同。颗粒污泥使膜污染减轻,膜通量恢复率升高。     

水热氧化法处理焦化废水的催化剂研究

焦化废水成分复杂,毒性大,排放水体会严重污染水环境,处理难度很大.寻求一种高效环保的处理技术,已成为当务之急.在连续式反应器中,首先以苯酚为代表物,研究了焦化废水中主要的有机污染物的催化氧化降解特性;然后研究了催化剂对实际焦化废水中主要污染物指标COD、NH3-N的影响.     

高压脉冲放电等离子体处理有机废水试验研究

采用针-板式高压脉冲放电等离子体反应器处理苯酚有机废水.考察了脉冲电压峰值、电极间距、氧气鼓入量等因素对苯酚去除率的影响.在脉冲电压峰值为25 kV,电极间距为20 mm,氧气鼓入量为150 mL/min,溶液初始pH值为5.5的试验条件下,苯酚废水放电处理60 min的去除率可达96.8%.研究表明,高压脉冲等离子体技术处理有机废水具有良好的应用前景.     

阳极等离子体电解处理高盐废水中的苯酚

采用阳极等离子体电解处理高盐废水中的苯酚.研究了阳极等离子体产生的条件,以及废水中盐的浓度、苯酚的质量浓度和处理时间对废水中COD去除率的影响.实验结果表明,在苯酚质量浓度为0.2g·L-1,NaCl浓度为0.4mol·L-1的溶液中,施加90V槽电压,处理10min,苯酚的去除率达100%;处理20min,废水的COD值从0.464g·L-1降到0.010g·L-1,COD去除率可达97.8%.探讨了阳极等离子体电解处理高盐废水中苯酚的机理.     

典型酚类有毒废水的生物电化学降解及产电性能研究

通过构建单室型微生物燃料电池,比较了以1 000 mg/L葡萄糖为单一燃料和100 mg/L苯酚+1 000mg/L葡萄糖混合时MFC的产电性能及阳极生物膜形态.结果表明,当以葡萄糖为单一燃料时,最大输出电压为486mV,对应的库伦效率和最大功率密度为30.54%和332.35 mW·m^-2,COD去除率为90.97%.混合燃料时出现先升高再降低的趋势,体积比为50∶50时,最大输出电压为381 mV,库伦效率和功率密度为34.75%和204.26 mW·m^-2,COD去除率为88.34% .通过对SEM的分析推断在链球菌为降解葡萄糖的优势菌群,短杆菌则为降解苯酚的主要微生物,其数量多少与产电性能有直接影响.实验说明,苯酚可以作为MFC的底物产电,能被MFC中的产电混合菌有效降解.     

微生物燃料电池用于低品位锰矿浸提的研究

为提高低品位锰矿的利用,实现有机废水对锰矿物粉的浸提,通过改造微生物燃料电池(MFC),在阴极反应池中增加电解室及矿物质室,构建用于锰矿湿法浸提的MFC反应器,实现有机废水与锰矿物粉的还原氧化反应的分离。结果显示,以乙酸钠为碳源,以低品位锰矿粉为阴极的MFC输出电压最高可达0.81 V,是以K₃[Fe(CN)₆]为阴极液(0.631 V)的1.23倍。在相同条件下,矿物浸提MFC对COD的去除率可达90.9%,高于对照组(87.5%),而降解时间为3 d,显著少于对照组(5.2 d)。在降解COD能力的提升上,可实现对低品位锰矿粉中MnO₂的还原,其锰含量由原矿粉的23%降至0.98%,浸提率可达95.7%。进一步通过高通量测序对阳极端菌群结构进行分析发现,其主要菌群为地杆菌属(Geobacter),相对于对照组的85%,矿物浸提MFC中该属比例占总菌群的95%。结果表明,矿物浸提MFC可有效地将有机降解与矿物浸提耦合,避免两者直接混合反应带来的二次废水污染及浸提产物硫酸锰的净化问题,在提高MFC产电效率、处理废水的同时,实现对低品位锰矿的浸提。     

MnO_2@graphene为阴极催化剂的微生物燃料电池产电性能研究

以碳布为阴阳极材料,乙酸钠为底物,MnO_2@graphene为阴极催化剂构建空气阴极单室微生物燃料电池(MFC),研究了阳极液pH、阳极底物初始COD浓度、MFC运行温度等因素对MFC输出电压和产电功率的影响﹒研究结果表明,阳极液pH对MFC产电性能影响最大,而阳极底物初始COD浓度影响最小﹒在阳极液pH为8、MFC运行温度为308 K和阳极底物初始COD浓度为800 mg/L时MFC的产电性能和污水处理最佳﹒在此条件下,MFC对污水中COD的降解率可达98.4%,输出电压和产电功率密度分别可达0.813 V和2 046.9mW/m~2,说明以MnO_2@graphene为阴极催化剂的MFC具有较好的产电性能和污水处理效能﹒     

驯化方式对微生物燃料电池处理焦化废水与产电的影响研究

为了探明驯化方式对微生物燃料电池运行性能的影响,对比研究了两种不同的驯化方式。以焦化废水直接驯化和以乙酸钠、焦化废水梯度驯化下的微生物燃料电池对焦化废水的降解能力和产电能力。研究了MFC的产电性能以及COD的去除率。结果表明,MFC可以以焦化废水作为底物进行产电;并且直接驯化下的MFC的最大输出功率45.1 mW/m~2高于梯度驯化的42.9 mW/m~2;两种MFC的表观内阻差别不大,分别为直接驯化下814Ω、梯度驯化下811Ω。对COD的去除,直接驯化的MFC可以达到91%,梯度驯化也达到了83%,略低于直接驯化。由以上数据可以看出直接驯化的MFC优于梯度驯化的。     

锰矿石氧化-磷酸铵镁沉淀-A/O联合处理焦化废水

以锰矿石氧化-磷酸铵镁沉淀-A/O组合工艺联合处理焦化废水.利用锰矿石氧化去除水中挥发酚等有机物,进水p H=2.0,水力停留时间22 min,挥发酚去除率达98.8%,COD去除率64.8%.出水经磷酸铵镁(MAP)沉淀处理,去除和回收大部分氨氮,在最佳p H=10.5时氨氮去除率达81.4%.以A/O工艺生物处理,混合液回流比200%,COD和氨氮去除率为93.8%和97.3%.焦化废水经组合处理后,挥发酚、COD和氨氮去除率分别达98.8%、97.8%、99.6%.     

新型移动床生物膜反应器深度处理模拟养猪废水试验研究

将新型移动床牛物膜反应器(moving bed biofilm reactor,MBBR)用于模拟养猪废水深度处理的试验,研究了反应器结构特征、水力停留时间(HRT)以及填料填充比对反应器处理效果的影响.通过优化反应器结构,实现了反应器内的功能分区,提高了反应器处理效率.MBBR用于模拟养猪废水深度处理的试验结果显示,新型MBBR反应器可实现模拟养猪废水中有机物和营养物的同步良好去除,在HRT为8 h,气水比12:1,填料填充比例为40%的条件下,化学耗氧量(COD),NH_4~+-N去除率达90%以上;同时实现了总氮(TN)的同步硝化反硝化(SDN)脱除,去除率达85%以上.     

新型移动床生物膜反应器深度处理模拟养猪废水试验研究

将新型移动床生物膜反应器(moving bed biofilm reactor,MBBR)用于模拟养猪废水深度处理的试验,研究了反应器结构特征、水力停留时间(HRT)以及填料填充比对反应器处理效果的影响.通过优化反应器结构,实现了反应器内的功能分区,提高了反应器处理效率.MBBR用于模拟养猪废水深度处理的试验结果显示,新型MBBR反应器可实现模拟养猪废水中有机物和营养物的同步良好去除,在HRT为8 h,气水比12∶1,填料填充比例为40%的条件下,化学耗氧量(COD),NH4+-N去除率达90%以上;同时实现了总氮(TN)的同步硝化反硝化(SDN)脱除,去除率达85%以上.     

采用H.S.B菌液处理高浓度焦化废水的工艺研究

研究了将O-A-O处理工艺和活性炭H.S.B菌种生物处理法相结合的处理高浓度焦化废水的新工艺,该工艺利用该菌种中的好氧菌、厌氧菌在曝气和厌氧工艺阶段中发挥的不同作用使废水得到处理。结果表明,COD为7440mg/L的焦化废水经过6h的初次曝气SBR工艺处理后,废水的COD去除率可达到47％。24h的厌氧SBR工艺处理后废水的COD去除率为78％。最后经过32h的二次曝气SBR工艺处理后,最终出水的COD为492mg/L,总的去除率达到94％。该工艺具有运行成本低和COD去除率高的特点。     

进水有机负荷和曝气速率对强化脱氮的影响

以模拟含氮废水为处理对象,利用间歇曝气序批式生物反应器比较进水有机负荷和曝气速率对短程硝化反硝化强化脱氮的影响.实验结果发现,进水有机负荷由0.35 g/(L·d)增加到1.00 g/(L·d)时,在同一个曝气速率0.6 L/min条件下,COD_(Cr)的去除率由97.67%减小到95.80%,TN的去除率由92.07%减少到85.64%;短程硝化反硝化效率η从38.96%升高到84.59%.在3个阶段中,COD_(Cr)的去除率均随着曝气速率的增加而增加;总氮TN的去除率变化与曝气速率的增加没有明显的关系;η随着曝气速率的增加而减少.η值越高,而TN的去除率越低.     

PVF悬浮填料的制备及其污水处理效果的研究

制备了一种新型的高分子多孔载体——活性泡沫填料，它是聚乙烯醇和甲醛的缩聚物(PVF)。其比表面积大、密度接近于水，具有良好的亲生物特性，可作为悬浮填料在移动床工艺中为微生物提供附着生长的载体。研究表明，在复合式生物反应器中加入不同活性炭质量分数的两种活性PVF泡沫填料处理模拟生活污水，其COD的去除率在95%以上，氨氮的去除率为80%左右。在相同的工艺条件下活性炭质量分数为8％的PVF填料COD的去除效果和反硝化效果更为理想。当两填料体系中COD与NH_4⁺-N的质量浓度比为20时，两系统的同时硝化反硝化（SND）效果均为最理想。     

生物阴极微生物燃料电池预处理酸性重金属矿井废水

采用以污泥+葡萄糖为有机底物,硫酸根离子为电子受体、碳毡吸附固定化硫酸盐还原菌为生物阴极、碳布为阳极的双室微生物燃料电池,处理模拟酸性重金属矿井废水.构建不同的外接电阻(分别为100Ω、1000Ω)MFC系统和开路常规生化处理对比,废水初始pH=4,Zn2+、Cu2+、Cd2+、Pb2+、总Fe初始质量浓度均为20mg/L.结果表明,MFC外接电阻100Ω时,对Zn2+、Cu2+、Cd2+、Pb2+、总Fe的去除率分别达到99.45%、99.68%、99.65%、98.34%、98.99%;COD、SO2-4的最大降解速率分别为83.4和23.9mg·L-1·d-1,比开路常规生化处理分别提高了15%和181%;同时pH有效提升至中性.表明了微生物燃料电池的对于传统生物法处理酸性矿井废水有预调节作用.