-
矿物基多孔颗粒材料净化石英纯化废水研究
制备了一种矿物基多孔颗粒吸附材料(MPGM),用于净化富含重金属离子的石英纯化废水。通过BET、SEM及FT-IR等技术分析表明,MPGM具有多孔径分布、大比表面积、低散失率等优良特性;N2吸附-脱附等温线为= 3 \* ROMANIII型,且存在H4型回滞环;官能团以层状硅酸盐矿物的基团为主。研究了吸附剂用量、初始pH值及时间对MPGM吸附Fe、Zn、Mn、As的影响,结果表明,4种金属离子浓度分别由77.760、3.700、2.789和0.963mg?L-1吸附净化为3.421、0.574、0.126和0.034mg?L-1。对使用过的吸附材料利用1.0mol?L-1的NaCl脱附12h,重复利用5次后仍维持理想的吸附水平。吸附机制研究表明,吸附体系均符合Langmuir吸附等温线模型及准一级动力学模型/准二级动力学模型;?Gθ<0、?Hθ>0、?Sθ>0,说明吸附过程为吸热反应,且在15~45℃温度下有利于反应顺利自发进行。
-
MBR与SMBR脱氮除磷特性及膜污染控制
为提高污水深度处理效能和工艺运行的稳定性,研究以序批式膜生物反应器(SMBR)与传统膜生物反应器(MBR)为对象,对比研究其脱氮除磷特性、缺氧时间对工艺效率的影响及膜污染控制策略,同时应用分子生物学技术对两种工艺中微生物群落结构和组成进行分析。结果表明,间歇曝气能强化系统脱氮,使SMBR工艺去除总氮效果优于MBR,而在氨氮、总磷、COD、浊度去除方面两者无明显差异,去除率分别为94%、78%、80%、97%。延长SMBR工艺缺氧时间对COD、氨氮去除无显著影响,降低了总氮、总磷的去除率袁总氮去除率由61%下降到46%,总磷由74%下降到52%。采用间歇曝气和投加一定浓度的粉末活性炭(PAC)均有利于减缓膜污染。微生物群落分析发现,两种工艺中微生物群落结构和组成无显著差异,硝化螺菌属(Nitrospira)和脱氯单胞菌属(Dechloromonas)为系统中的高丰度功能菌群,为工艺高效运行提供了生物学基础。
-
污泥厌氧产酸发酵液作碳源强化污水脱氮除磷中试研究
为研究城市污泥厌氧产酸发酵液作为补充碳源强化生活污水脱氮除磷系统的效果和可行性,建造了一个总有效体积为4660L的A2/O中试反应系统,以实际城市污水为研究对象,考察了添加污泥产酸发酵液后的污水脱氮除磷效果并和单纯添加乙酸作碳源的效果进行了比较。结果表明,在进水COD为243.7mg?L-1、NH4+-N为30.9mg?L-1、TN为42.9 mg?L-1、TP为2.8 mg?L-1、硝化液回流比为200%和污泥回流比为100%的条件下,向缺氧池中投加乙酸能增强系统脱氮除磷效果,反应器的最佳进水流量和投加碳源SCOD增量分别为7500L?d-1和50mg?L-1。污泥发酵液代替乙酸作为外加碳源时的平均出水COD、NH4+-N、TN和TP去除率分别为81.60%、88.91%、64.86%和87.61%,相对应的出水浓度分别为42.18、2.77、11.92和0.19mg?L-1,满足我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002所规定的一级A标准。结果表明,投加污泥产酸发酵液作为脱氮除磷碳源可达到和乙酸同样的效果,具有实际可行性,这为城市污泥处理处置实现资源化提供了一条新的可行途径。
-
黄连根茎浸提物对绿藻的毒理作用
黄连根茎和制剂具有抗菌等作用,广泛用于水产养殖,所造成水生态风险需要评估.试验设置总生物碱为0(CK),0.088(T1)、0.44(T2)和1.76 mg·L-1(T3)的黄连根茎浸提液(CRE)4种处理,研究了对斜生栅藻和蛋白核小球藻的毒理作用.结果表明,T1抑制绿藻生长,T2和T3使绿藻生长和繁殖停止;它们均显著降低绿藻叶绿素和蛋白质含量,说明CRE抑制光合作用和蛋白质合成是绿藻生长繁殖速率降低和死亡的直接原因.CRE使氢离子和胞内物质外流,导致藻液p H值显著降低和电导率提高.在T1和T2处理中,绿藻细胞SOD活性先升后降;在T3处理中,SOD活性显著降低.说明在CRE暴露初期,低中浓度的CRE诱导绿藻细胞产生抗性,随暴露时间增长或直接暴露在高浓度的CRE下,抗氧化酶系统被破坏.同样,随着CRE浓度增大,丙二醛含量增加,意味着绿藻细胞膜结构破坏,透性增加.CRE总体上对蛋白核小球藻的危害作用大于斜生栅藻.在水产养殖中,滥用黄连根茎或制剂,以及大规模集约化种植黄连对水体初级生产力具有潜在的生态风险.
-
饮用水中消毒副产物1,1-二氯丙酮的形成机制
采用气相色谱/质谱法,以甲基叔丁基醚为萃取剂,1,2-二溴丙烷为内标物,建立了消毒副产物1,1-二氯丙酮(DCAce)的测定方法.以L-亮氨酸为前体物,考察了DCAce的形成过程和影响因素.结果表明,当氯胺投加量在5~30 mg·L-1范围内,DCAce的生成量随着氯胺投加量的增加而增加;DCAce的生成量随着p H的增大而逐渐减小,在酸性条件下DCAce的生成量比中性和碱性条件下高;在15~35℃范围内,温度对DCAce生成量的影响较明显,生成量随着温度的升高而增加;L-亮氨酸形成DCAce的过程包括8个步骤,经过取代、氧化、断键、氨基重氮化和还原等一系列复杂的反应后,最终形成DCAce.