废钢渣负载CuO制备催化剂活化过硫酸盐降解磺胺类抗生素的研究

以废钢渣(SSS)为原料,通过化学沉淀法在SSS表面引入CuO,制备一种高效的、可回收的非均相催化剂CuO/SSS,并将其用于去除废水中传统生物处理难降解的磺胺类抗生素[磺胺对甲氧嘧啶(SMD)、磺胺嘧啶(SDZ)和磺胺甲恶唑(SMX)]．在催化剂投加量1～2 g/L、过硫酸钾(PS)投加量2～4 mmol/L、反应时间30 min的最佳反应条件下,CuO/SSS+PS对20 mg/L的3种不同磺胺类抗生素的去除率均超过75%,其中SMD的去除率达到80.29%．另外,在海水、湖水和自来水基质中,CuO/SSS+PS对SMD的去除率略微降低至54%～76%,这主要归因于存在于真实天然水中的各种无机阴离子．通过密度泛函理论(DFT)和液相色谱-质谱联用仪(LC/MS)的结果模拟了SMD的降解路径,得出主要降解途径是嘧啶环打开、O₂S—NH键断裂、自由基攻击苯环．CuO/SSS+PS在去除难降解抗生素SMD时具有高效性,为活化过硫酸盐降解难降解有机废水寻得了一条途径．     

抗生素废水生物处理的试验研究

采用相同体积 (6 2L)的升流厌氧污泥床和厌氧复合床处理抗生素废水 ,当容积负荷为 6 .0kgCOD/m3 ·d时 ,升流厌氧污泥床和厌氧复合床对SS、COD、BOD5的去除率分别为 6 7.4%、85 .1%、91.2 %和 75 .6 %、91.7%、96 .1%,结果表明厌氧复合床是先进高效的厌氧生物反应器 ;厌氧出水采用相同体积 (6 4L)的生物接触氧化反应器和周期循环活性污泥系统进行处理 ,当容积负荷为 1.6kgCOD/m3 ·d时 ,生物接触氧化反应器和周期循环活性污泥系统对SS、COD、BOD5的去除率分别为 87.9%、85 .1%、92 .8%和 91.6 %、88.7%、95 .4%,结果表明周期循环活性污泥系统是先进高效的好氧生物反应器。     

中温上流式厌氧污泥床(UASB)处理污泥热脱水滤液

采用中温上流式厌氧污泥床反应器在(35±1)℃下处理污泥热脱水滤液,以考察其COD去除能力和产能前景.实验运行参数如下:污泥负荷为0.05～0.39 kg COD/(kg污泥·d),水力停留时间为69.5 h,中温接种污泥为高温处理污泥热脱水滤液的实验污泥.实验结果表明:运行稳定后COD去除率达75%以上,最大日产CH_4量为266.46 mL/L,总气体产量中甲烷占比52.29%以上.反应器运行稳定后,VFA去除率可达95%以上;氨氮浓度在3.5～6.6 g/L时出现对产甲烷活性的抑制.经过40多天的实验发现,中温UASB反应器能有效去除污泥热脱水液中的COD,可有效去除氨氮,可用于污泥再处理产生的高浓度污水处理.     

新型E-D反应器处理餐厨垃圾效能及微生态研究

研究了新型E-D厌氧反应器对餐厨垃圾的处理效能,并利用高通量测序分析了反应器内的微生物群落.结果表明,在餐厨垃圾进水COD为5 000 mg/L,HRT为20 h时,该反应器对餐厨垃圾具有良好的去除效果,COD去除率稳定在85%左右;且出水VFA与ALK分别稳定在4 mmol/L与30mmol/L左右.E反应器与D反应器内颗粒污泥EPS的总量分别为30.05 mg/g SS和38.34 mg/g SS.在反应器中,对于古细菌而言,Methanobacteriales、Methanomicrobiales、Methanosarcinales所占比例分别为61.69%、19.98%、18.03%,氢营养型产甲烷杆菌为优势种属;而对于总细菌而言,Firmicutes、Proteobacteria、Bacteroidetes、Synergistetes的比例分别占到了47.34%、15.04%、13.33%、8.4%,表明在该反应器内微生物的新陈代谢非常活跃,从而实现了有机物的有效去除.     

吸附法去除低温水体中的磺胺类抗生素

针对畜禽养殖过程中使用磺胺类抗生素产生的水环境污染问题, 考察天然矿物材料(火山渣)与资源转化材料(骨炭和菌糠)对4种磺胺类抗生素磺胺噻唑（ST）、 磺胺甲基嘧啶(SM)、 磺胺二甲嘧啶(SM2)和磺胺甲恶唑(SMX)的去除效果及影响因素. 结果表明： 3种材料对磺胺类抗生素的吸附效果为: 菌糠>火山渣>骨炭; 当水体中4种抗生素的质量浓度均为5 mg/L时, 菌糠对其吸附率>80%, 吸附量为1.60 mg/g; 采用质量分数为10%的Al2(SO4)3改性火山渣和骨炭后, 二者对4种抗生素的吸附率>60%, 吸附量>0.24 mg/g; 最佳吸附pH值为4~6; Fe³⁺,Mn²⁺,NH⁺₄,Cl^-,硬度和碱度等对菌糠吸附磺胺类抗生素的吸附效果影响较大.     

厌氧序批式反应器培养厌氧氨氧化污泥

为从厌氧序批式反应器中接种好氧硝化污泥,对厌氧氨氧化污泥的培养进行了研究.采用含氮模拟废水,在进水pH值为7.2-7.8、温度为(30±1)℃的条件下运行142d,成功培养出厌氧氨氧化污泥.实验结果表明:在水力停留时间为1.2d、总氮容积负荷(以N计) 为0.4318kg/(m3·d)时,总氮去除率最高达到93.3%,平均为80.5%;氨氮和亚硝酸盐氮的去除率最高达到93.9%和99.8%,平均为81.2%和85.7%;氨氮和亚硝酸盐氮去除的比例(摩尔比)为1:(1.387±0.024),反应器内主要发生厌养氨氧化反应,说明采用厌氧序批式反应器是培养厌氧氨氧化污泥的一条途经.     

菲律宾蛤仔黏附污泥用于废水处理的生物絮凝剂特性研究

菲律宾蛤仔黏附污泥已被报道为一种新型的天然生物絮凝剂,适合淡水处理和海水处理。本文探究了菲律宾蛤仔黏附污泥在实际废水处理中的应用效果。结果表明:菲律宾蛤仔黏附污泥作为絮凝剂可以有效去除废水中悬浮物(SS),去除率可达49.3%,并能有效改善膨胀的活性污泥的沉降性能,促进光合细菌的挂膜,促进率为33.3%;另外,其还有效吸附去除水中的重金属,当重金属离子Cd~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)的浓度分别为5.09 mg/L、14.09 mg/L、255.81 mg/L时,去除率分别达72%、67%、92%。     

SBAR中好氧颗粒污泥的培养与除污效果研究

以好氧-厌氧耦合反应器中的活性污泥为种泥,采用通过控制运行条件在SBAR中成功地培养出了好氧颗粒污泥。研究表明,该好氧颗粒污泥具有良好的去除COD和TOC的性能。好氧颗粒污泥成熟后平均直径为0.5~2.0mm,沉降速度为14.9~31.8m/h,反应器对COD和TOC的去除率分别小于91.42%和93.46%。     

SBR中不同基质对好氧颗粒污泥的性状影响研究

研究了不同的碳源基质(乙酸钠、葡萄糖、蛋白胨、淀粉)对序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor SBR)反应器中形成的好氧颗粒污泥的外观形态和特性的影响.不同单一基质条件下的SBR反应器中均可形成好氧颗粒污泥.好氧颗粒污泥的培养在其它条件维持一定时,其外观特征和性状决定于碳源基质,基质中碳氮比(C/N)值对好氧颗粒污泥的外观形态、稳定性能和活性有较大的影响.蛋白胨为基质条件下培养出的好氧颗粒污泥具有最佳的稳定性能,化学需氧量(Chemical Oxygen Demand COD)去除效率稳定在90%左右;耗氧速率为5.88 mg/(g·min),为普通污泥絮体的6倍左右;反应器污泥浓度为3.5～5.2 g/L,污泥沉降指数在55～75 mL/g之间,较好的稳定性能和紧密的颗粒污泥保证了颗粒污泥在污泥龄(Sludge Retention Time SRT)变化条件下的良好运行.其它基质中培养出的好氧颗粒污泥形态和性能差异较大,COD去除效率在90%以上.好氧颗粒污泥去除COD的过程和出水悬浮颗粒物(Suspended Solids SS)的产生过程几乎不受基质的影响.     

污泥浓度对膜生物反应器处理焦化废水的影响

为提高膜生物反应器对焦化废水的处理效果,在不同污泥质量浓度条件下进行膜生物反应器处理焦化废水实验,分析污泥质量浓度对污染物去除效果及膜污染的影响。结果表明：污泥质量浓度为4 000 mg/L左右时处理效果最佳,出水酚类质量浓度为5.88 mg/L,去除率达98.39%;NH3-N的质量浓度维持在15 mg/L,去除率为87%;COD的出水质量浓度为31 mg/L,去除率达到98.4%。污泥质量浓度在3 000～5 000 mg/L时,膜通量变化幅度较小,6 000 mg/L时膜通量急剧下降。     

好氧颗粒污泥的快速培养与污泥特性分析

为研究不同沉淀时间对污泥颗粒化过程的影响,采用序批式反应器,通过逐步缩短沉淀时间快速培养出好氧颗粒污泥.研究结果表明:在此过程中,污泥浓度逐渐降低,沉降性逐渐改善,污泥中无机质含量逐渐增加;不同沉淀时间所培养的污泥粒径不同,且污泥平均粒径与沉淀时间具有很好的负相关性;只有沉淀时间小于5min,才能形成颗粒污泥.污泥胞外聚合物(EPS)含量分析结果表明多糖在污泥颗粒化过程中起主要作用;在沉淀时间从7 min缩短至5 min的污泥颗粒化过程中,胞外聚合物中多糖的含量(以VSS计)由(140.98±19.54) mg/g增加到(310.79±50.86) mg/g;缩短沉淀时间是序批式反应器中快速培养好氧颗粒污泥的有效策略,且污泥快速好氧颗粒化要求的沉淀时间不能长于5 min.     

污泥负荷对好氧颗粒污泥运行稳定性的影响

为实现好氧颗粒污泥的工业化应用,以絮状活性污泥为接种污泥,在气升式间歇反应器(SBAR)中培养好氧颗粒污泥,探讨在颗粒污泥成熟后,不同的污泥负荷对好氧颗粒污泥运行稳定性的影响。结果表明:污泥负荷过高或过低都会对好氧颗粒污泥的稳定性有所影响。在SBAR中,污泥负荷为1 kg/(kg.d)时,好氧颗粒污泥的沉降性能和降解效果均好于污泥负荷为0.6和1.4 kg/(kg.d)时,其SVI平均为28.04 mL/g,COD、氨氮的去除率分别为91.37%和86.04%。当反应器运行77 d时粒径大于0.6 mm的颗粒仍占6.13%。     

活性污泥法工艺中临界回流比的研究

通过对传统活性污泥法工艺回流比系统的分析,深入讨论了Xr=(106/SVI)×r的作用和如何维持曝气池内的污泥浓度,提出了临界回流比的概念和计算方法。给出了回流比与倍率系数的关系曲线,并对曲线的生产应用进行了介绍。     

基于骨架构建体污泥脱水及其固化土工性能研究

以含水率为98.5%的污泥为研究对象,添加粉煤灰、生石灰等无机复合调理剂进行改性处理,研究其对泥饼固化体的比阻、含水率、最大干密度、渗透系数和无侧限抗压强度等性能的影响。结果表明,添加的粉煤灰和石灰起到骨架构建体作用,处理污泥的比阻从原污泥的109 s2/g降至107 s2/g,显著改善了污泥脱水性能。在不外掺水泥等其他固化剂的条件下,脱水后的泥饼固化体7d无侧限抗压强度大于100kPa,具有优良的固化土工性能。     

接种污泥对好氧污泥颗粒化影响的实验研究

为了加快污泥颗粒化进程,在气升式内循环序批反应器中,取普通絮状活性污泥和在絮状污泥中添加一定比例的好氧颗粒污泥分别为接种污泥,进行好氧颗粒污泥的培养,探讨其对污泥颗粒化速度及生物降解性能的影响。结果表明,接种污泥中适量添加颗粒污泥能使颗粒成熟时间由35 d缩短为28 d,缩短了反应器启动时间,培养的成熟颗粒污泥具有较好的沉降性能和降解性能,SVI稳定在36 mL/g左右,沉降速度达36.23 m/h,COD、氨氮和总磷的去除率分别达到97.86%、90.23%、89.60%。     

含油污泥真空热裂解的研究

采用真空热裂解的方法处理含油污泥,研究热解终温、体系压力、保温时间和冷凝温度对热解产物产率的影响。实验结果表明:在热解终温为500℃,体系压力为10 kPa,保温时间为30 min,冷凝温度为-20℃的条件下,可得到热解固体渣、热解液和热解气的产率分别为9.4%,85.8%和4.8%;分离热解液的水分后得到油产率为原含油污泥的31.25%;采用真空热裂解的方法,能实现含油污泥全组分清洁循环利用。     

污泥减量化条件的优化

将取自城市污水处理厂的活性污泥接种在人工模拟废水中,待性质稳定后进行序批实验,通过混料实验的设计方法研究Cu2+、Zn2+和pNP(对硝基酚-pNP)联合使用对污泥增长率的影响.结果表明,当Cu2+、Zn2+、pNP的浓度分数分别为0.492 9、0.400 0和0.107 1,相应地其实际浓度分别为4.93mg.L-1、4.0 mg.L-1和1.07 mg.L-1时污泥增长率为0,抑制剂和解偶联剂的联合使用可有效减少剩余污泥的产生.     

电动力学技术处理含油污泥

含油污泥主要来源于原油储罐、炼油厂污水处理单元和落地原油。由于含油污泥属于危险废物,亟需有效处理。按照国家危险废物污染防治技术政策的要求,发现都不是很成功。介绍了一种新的处理含油污泥的技术—电动力学技术,将其应用于含油污泥的处理,具有低成本、操作简单而且环境友好的优势。     

污泥及其与煤混合物的热解特性和灰熔融特性

采用热重分析法对造纸污泥、市政污泥及其与煤的混合物的热解特性进行了系统研究.揭示了污泥、煤及其两者混合物热解特性的异同,研究了升温速率、掺混比等因素对混合试样热解特性的影响,提出了挥发分综合释放特性指数.研究表明:造纸污泥的挥发分析出特性与烟煤相当,而市政污泥的挥发分析出特性远优于造纸污泥和烟煤;在污泥与煤混合物的热解过程中,2种组分之间的相互作用可以忽略不计.随着升温速率的增加,污泥与煤混合物的挥发分初析温度提高,挥发分最高析出速率和平均析出速率升高.但升温速率对挥发分析出总量没有明显影响.测定了煤灰和污泥灰在不同混合比例下的熔融特征温度,测试结果表明,随着污泥灰比例的增大,混合试样的灰熔点逐渐下降,但由于存在低温共熔现象,不按线性规律变化.     

污泥膨胀的研究

阐述了近年来国内外有关污泥膨胀的最新成果与研究动态。系统介绍了污泥膨胀的类型，影响因素，相关理论和控制措施，通过对国内外污泥膨胀研究现状与存在问题的分析，提出了该课题今后的研究与发展方向。