兼氧技术——有机废水处理的新方法

研究了兼性好氧菌的特点,利用兼氧菌的过渡作用将好氧菌、厌氧菌组合在同一装置中,发挥三类细菌的各自特长,协同处理较高浓度(COD在1000～3000mg/L)有机废水.使氧化、氨化、亚硝化、硝化、反硝化等反应在同一装置中进行.同时研究了实施兼氧技术的难点、反应装置的型式、动力设备的选择、装置的特征参数、装置内的化学反应,并实施了水产品废水、甲醇精馏残液等处理工程.     

在硝酸-硫酸-废酸条件下合成硝基氯苯的反应动力学研究

通过对硝基氯苯动力学的研究，为根据市场变化适时调节邻位、对位硝基氯苯的生产提供理论依据。氯苯硝化反应为液液相反应，在硝酸-硫酸-废酸体系中，研究了氯苯硝化反应的反应过程，根据反应传质情况推导了氯苯硝化反应的动力学模型，并通过实验测得了氯苯在上述体系中硝化反应的宏观动力学方程。     

SBR法处理城市污水过程中氮的去除及转化规律

介绍了利用SBR法处理广州地区城市污水过程中氮的去除和转化规律及处理过程中的各种影响因素。在处于好氧阶段的反应过程中，在去除有机物和进行磷的吸收的同时，进行硝化反应并且控制硝化反应进行到亚 硝酸型硝化结束，然后进行缺氧反硝化，以达到脱氮的目的。实验结果表明，在去除有机物的同时，氨氮也有很好的去除效果，在反硝化的过程中，硝化氮被转化成氮气，通过硝化和反硝化，使总氮得到了一定程度的去除。     

膜生物反应器中同步硝化反硝化动力学模型

在对硝化基础反应动力学和反硝化基础反应动力学分析的基础上,建立了一体式膜生物反应器中的同步硝化反硝化反应动力学模型。通过一体式膜生物反应器运行的实验数据和模型推导,求得的硝酸盐饱和常数KNO3要远远高于传统单级反硝化过程中的硝酸盐饱和常数,从量化的角度解释了同步硝化反硝化现象。     

深床过滤中的生物反硝化动力学实验研究

研究了深床过滤过程中的生物反硝过程,构建了相应的动力学模型,分析了反硝化脱氮中的传质及生物反应过程对反应动力学的影响;实验结果证实了升流式深床过滤过程中的生物反硝化反应动力学级数在1/2～1级之间,并与所建动力学模型基本吻合.图2,表1,参9.     

基于玉米芯的固相反硝化柱实验研究

选用农业废弃物玉米芯作为固态碳源,采用一维柱实验研究玉米芯在流场环境下的反硝化性能. 结果显示固相反硝化过程中,反硝化速率和氮素形态转化受水力停留时间的影响显著,水力停留时间增加可提高反硝化速率,但它在一定范围内可造成亚硝酸盐的生成,水力停留时间太长时可造成氨的累积. 水溶性碳氮比也是影响固相反硝化的重要因素,适宜的碳氮比可提高硝酸盐去除速率且抑制亚硝酸盐和铵盐的产生. 实验结果表明,玉米芯固相反硝化系统的最佳水力停留时间为16 h,最适宜的硝氮进水浓度为50 mg·L-1. 玉米芯能够向水相稳定释放TOC为反硝化提供电子供体,SEM结果显示其表面结构也有利于微生物附着生长,因此作为原位可渗透反应墙的填充介质具有很好的应用潜力. 微生物鉴定结果表明Pseudomonas sp在玉米芯介质固相反硝化的过程中为主要作用菌属.     

生物反硝化墙去除地下水中硝酸盐的研究

文章采用室内实验装置,研究了以棉花为碳源的反硝化墙去除地下水中的硝酸盐.结果表明,以棉花为碳源的反应墙启动快.在室温(26±2)℃,墙内停留时间为7.5 h下,对于进墙NO3--N质量浓度分布在11.26～22.42 mg N/L,氮去除率可以达到95%,且没有明显的NO2--N,进墙NO3--N提高到33.23 mg N/L时,氮去除率依然约在90%,但有NO2--N累积.实验期间NH4 -N产量较少,经过反应墙后pH明显下降.实验表明,棉花反硝化墙是一种价格低廉而有效的去除地下水中硝酸根的方式,棉花在反应过程中也被消耗掉了.     

硝酸盐介导底泥硫自养反硝化的过程、效应和应用

底泥黑臭是当前我国城市河道水环境污染中亟待解决的问题.近年来利用硝酸钙促生底泥土著微生物以修复底泥黑臭的原位处理技术受到了不少关注,然而对于该过程中关键的硫自养反硝化反应的研究较为少见.文章介绍了硫自养反硝化反应在环境治理领域的基础研究和相关技术应用情况,论述了硝酸盐介导的底泥硫自养反硝化反应的特点、产生过程、该反应过程中普遍存在的副产物(N2O、NO-2)累积现象,以及底泥硫自养反硝化相关功能菌群及其生态关系等方面的研究进展,提出了在这些研究领域中尚不清楚的一些科学问题.最后指出,对黑臭底泥修复过程中硫自养反硝化反应的脱氮过程、脱氮贡献率,以及该过程中功能菌种群生态特征变化的研究,可进一步促进我国城市河道黑臭治理研究工作的深入和发展.     

以N-甲基吡咯烷酮为电子供体的反硝化

含氮杂环化合物N-甲基吡咯烷酮（NMP）是新能源生产领域中常用的一种良好的工业溶剂.由于NMP在生产过程中所产生的废水具有较好的可生化性，因此NMP作为电子供体可用于反硝化反应.NMP是含氮杂环化合物，理论分析表明：当其用作电子供体进行反硝化反应时，有79%的电子可供外源硝酸盐的还原.实验结果也表明：NMP作为电子供体进行反硝化时，与葡萄糖具有同样的效果.该项研究成果对于NMP生产废水的综合利用具有重要的理论和现实意义.     

磷钨杂多酸应用于硝基苯制备实验的探讨

以学生在基础无机实验中合成的磷钨杂多酸为催化剂,在避免使用浓硫酸且无其它溶剂存在情况下,以65%硝酸为硝化剂,催化苯硝化反应.结果表明,该催化反应可高选择性地制备一硝基苯,实现硝基苯制备实验的＂绿色化＂.     

用TTC-ETS活性表征污泥生物活性的可行性研究

通过考察有机物生物降解、硝化和反硝化过程中TTC-ETS活性的变化规律,研究了TTC-ETS活性表征污泥生物活性的可行性.试验结果表明,TTC-ETS活性可以有效地揭示出有机物生物降解、硝化和反硝化反应的进程,同时对系统受到的冲击负荷和硝化过程中碱度的变化有着灵敏的感应,这说明用TTC-ETS活性表征污泥的生物活性是可性的.     

生态介质对农业面源污染中氮磷的截留效果

以模拟降雨径流造成的农业面源污染水体为对象,研究了快速大通量生态介质装置系统对其中氮磷污染物的去除效果.试验结果表明:在模拟不同降水强度下形成的降雨径流时,系统相继运行0.5,1.0和3.0 h的情况下,对总氮的去除率分别稳定在44.63%~62.36%,38.59%~54.74%和29.69%~51.94%,对总磷的去除率分别稳定在67.20%~88.36%,56.08%~81.48%和38.62%~70.37%,较大幅度地去除了氮和磷;在生态介质装置的垂直方向,溶解氧质量浓度为0.23~5.61 mg·L-1,为系统微生物的硝化-反硝化反应提供较理想的环境;另外,NH4+-N的去除主要由系统的沸石、陶粒层吸附和附着微生物硝化反应完成,TN的去除在装置的中下层由反硝化反应完成,TP的去除则是在石灰石层与金属化合物的吸附、沉淀反应完成.     

负载磷钨酸铵的溶胶-凝胶法制备及催化苯硝化反应的研究

以正硅酸乙酯为硅源,利用溶胶-凝胶法制备了负载磷钨酸杂多酸铵盐催化剂,利用XRD和IR对催化剂进行了表征,并以苯硝化为模型反应,初步评价了催化剂对硝化反应的催化性能.结果表明,负载催化剂保持了非负载磷鸽酸铵杂多酸盐的Keggin结构;负载催化剂对苯硝化反应具有较高的催化活性,反应时间、催化剂用量以及硝酸与苯体积比对催化苯硝化反应有较大的影响,当反应温度为70℃时,最佳实验条件为:5 mL苯、15 mL硝酸、0.5 g催化剂、反应5 h;而且苯硝化反应产物中无多硝基苯生成,硝基苯的选择性高;多次使用后,负载催化剂仍表现出了较强的催化活性.     

序批式生物膜法硝化特性研究

采用序批式生物膜法对不同溶解氧(DO)、温度和pH值条件下氨氮的硝化效果进行试验研究,对运行过程中亚硝氮的积累进行探讨.结果表明,DO(4.0时NH3—N的去除率始终保持在95%以上;低pH值和低温对硝化反应有着明显的抑制作用,但低pH值对硝化反应的抑制是瞬时的,而低温对硝化反应的抑制是持久性的;控制低DO实现短程硝化时,在运行初期较易实现.     

利用碱度控制SBR中短程硝化反应的进程

为研究利用碱度控制序批式反应器(SBR)中短程硝化反应进程的可能性,该文考察了不同碱度情况对SBR短程硝化过程的影响.当碱度低于理论需要时,pH会超出亚硝酸菌适宜的范围,导致反应中止.故可用pH和溶解氧作为控制参数,利用碱度控制短程硝化实现出水50%亚硝化.结果表明,短程硝化与初始碱度密切相关,当初始碱度为理论值一半左右时,恰好约有50%～60%的氨氮被亚硝化.另外pH降低是反应受到抑制的主要原因.     

高效异养硝化细菌富集与强化脱氮

以污水处理厂生化池活性污泥作为菌源,在SBR反应装置中进行异养硝化菌富集.富集后,微生物在pH值为7.5,DO为3~4 mg/L和温度为35℃时,NH_4~+-N去除效率达到99%,高通量测序显示异养硝化细菌Arthrobacter,Bacillus和Pseudomonas之和占65.35%;以其作为接种物,投加到SBR中进行生物强化实验.结果表明,投加异养硝化菌群不仅提高了系统的硝化效率,还可以缩短水力停留时间;在进水NH_4~+-N质量浓度提高到100 mg/L时,出水NH_4~+-N质量浓度仍稳定在5 mg/L以下,NH_4~+-N去除效率远高于对照组.     

铵盐法制造黑索今新工艺研究中铵白盐管道喷射硝化的探讨

本文探讨铵盐法制造黑索今新工艺中铵白盐快速硝化为黑索今的新方法——以空气为载体,在管道内进行喷射硝化。 从分析铵白盐的硝化反应特征入手,通过对铵白盐的管道硝化试验,初步摸索了有关使用空气做载体的作用,以及气体的喷射压力、反应物在管道中的逗留时间、硝化温度、硝化系数、管道中管长与管径的比例关系等诸因素对管道硝化的影响规律。从而认为,只是由于采用了压缩空气做载体,才使得铵白盐能在管道中进行顺利地硝化。目前认为,这一尝试能为固-液相类型的硝化反应在管道反应器中实施,指出了一个新的思路。从实验结果来看,这种管道硝化,设备简单、操作方便而安全,尤其是它具有较高的效率。 本文还介绍了铵白盐管道喷射硝化的动力学实验结果及管道硝化器的图解设计计算。     

近海养殖水体硝化作用动力学研究

采集近海养殖水体在实验室进行无机氮(NH_4~+-N,NO_3~--N,NO_2~--N)的连续测定,并设定不同温度进行培养,研究水体的硝化作用动力学.结果表明,硝化作用属于连串反应;近海养殖水体中的硝化作用、以及其亚硝化、硝化的分步反应均符合一级反应动力学.总反应速率受亚硝化的影响较大.硝化作用反应速率常数、以及亚硝化、硝化的分步反应速率常数均随温度升高而增大.温度越高,NH_4~+的残留率越低,水体中的硝化作用以动力学控制为主.实验还测得该水体的活化能为7.363×10~4J·mol~(-1),硝化作用速率方程为,温度系数Q_(1)为3.02.     

8-羟基喹啉定向硝化的研究

由8 羟基喹啉与亚硝酸发生定向亚硝化反应,再与稀硝酸发生氧化反应合成5 硝基 8 羟基喹啉.研究了反应温度、时间、亚硝酸钠用量对亚硝化反应产物收率的影响和硝酸浓度、硝酸用量、反应温度对氧化反应产物收率的影响.实验结果表明,在优化条件下5 硝基 8 羟基喹啉的总收率为76 19%,并经红外光谱、元素分析证实了其结构.     

包埋硝化菌流化床处理温瑞塘河河水的中试研究

以快速去除温瑞塘河河水中的氨氮为目的,研究了包埋硝化菌流化床中试装置处理河水的特性.研究结果表明,在实验条件下,当进水氨氮平均值为6.15 mg/L时,氨氮平均去除率可达到45.50%,且转化产物基本上以硝酸盐氮为主.此外,中试装置对河水中的COD_Mn也具有一定的去除效果.包埋硝化菌流化床可以对河水中毒害性较大的氨氮进行快速转化,在城市河道的治理方面具有一定的应用前景.