精良立體彈性填料生產(chǎn)廠家難降解工業(yè)廢水的高效處理技術(shù)與理論研究

　　精良立體彈性填料廠家難降解工業(yè)廢水的高效處理技術(shù)與理論研究。自19世紀末工業(yè)化進程快速推進以來，工業(yè)部門始終是全球經(jīng)濟社會發(fā)展的重要支柱。工業(yè)的發(fā)展必然伴隨著能源的持續(xù)消耗和污染物的排放增加。其中難降解工業(yè)廢水的有效處理，是國內(nèi)外環(huán)保領(lǐng)域的老大難問題，也是制約工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。近年來越來越多的產(chǎn)業(yè)走向綠色發(fā)展之路，但石化、煤化工、冶金、焦化、造紙、印染、制藥、電鍍等傳統(tǒng)行業(yè)在一些生產(chǎn)環(huán)節(jié)不可避免地仍會產(chǎn)生有害的工業(yè)廢水，通常具有濃度高、毒性大、成分復(fù)雜、難生物降解等特點，導(dǎo)致其廢水治理難度大、投入高、處理效率差、資源化水平低，處理后的排水依然殘留種類繁多的原料、中間體及代謝產(chǎn)物，對生態(tài)環(huán)境和人體健康構(gòu)成潛在風(fēng)險。

　　自19世紀末工業(yè)化進程快速推進以來，工業(yè)部門始終是全球經(jīng)濟社會發(fā)展的重要支柱。工業(yè)的發(fā)展必然伴隨著能源的持續(xù)消耗和污染物的排放增加。其中難降解工業(yè)廢水的有效處理，是國內(nèi)外環(huán)保領(lǐng)域的老大難問題，也是制約工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。近年來越來越多的產(chǎn)業(yè)走向綠色發(fā)展之路，但石化、煤化工、冶金、焦化、造紙、印染、制藥、電鍍等傳統(tǒng)行業(yè)在一些生產(chǎn)環(huán)節(jié)不可避免地仍會產(chǎn)生有害的工業(yè)廢水，通常具有濃度高、毒性大、成分復(fù)雜、難生物降解等特點，導(dǎo)致其廢水治理難度大、投入高、處理效率差、資源化水平低，處理后的排水依然殘留種類繁多的原料、中間體及代謝產(chǎn)物，對生態(tài)環(huán)境和人體健康構(gòu)成潛在風(fēng)險。

　　在此背景下，仁源水處理材料推出“難降解工業(yè)廢水的高效處理技術(shù)與理論研究”專刊，匯集近年來有關(guān)難降解工業(yè)廢水處理的研究成果，從高校和研究院的實驗室到企業(yè)廢水處理的中試及工程現(xiàn)場，從新材料、新理論、新技術(shù)到新集成工藝，對煤化工、石油化工、制藥、采油、印染等重點行業(yè)的難降解廢水處理以及污泥處理與處置開展探索和試驗。期待學(xué)界同行和企業(yè)界同仁對難降解工業(yè)廢水處理的共同探討，不斷突破瓶頸和化解難題，為我國工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展保駕護航。

　　01

　　難降解工業(yè)廢水高效處理技術(shù)與理論的新進展

　　摘要：難降解工業(yè)廢水高效處理是制約我國經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護的重大問題,近年來我國及其他國家在該領(lǐng)域取得了技術(shù)和理論上的巨大進步。首先總結(jié)了工業(yè)廢水預(yù)處理-生物處理-深度處理三級處理體系的技術(shù)全貌,對各級處理單元具有代表性的技術(shù)及其適用性、發(fā)展趨勢進行了討論;其次重點論述了在污染物降解途徑識別、微生物群落結(jié)構(gòu)和功能解析、高風(fēng)險污染物生態(tài)和健康風(fēng)險評價等方面的理論探索。在我國大力推進生態(tài)文明建設(shè)、實施綠色低碳發(fā)展的戰(zhàn)略背景下,日益多元化和系統(tǒng)化的廢水治理技術(shù)與理論體系將深刻影響未來工業(yè)發(fā)展的布局和路徑。

　　關(guān)鍵詞：工業(yè)廢水;處理技術(shù)與理論;難降解污染物;高分辨物質(zhì)檢測;微生物群落解析;風(fēng)險評估

 

　　02

　　典型行業(yè)高濃度難降解工業(yè)廢水深度處理技術(shù)研究進展

　　摘要：工業(yè)廢水深度處理技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用是目前的熱點問題,針對深度處理技術(shù)去除生化出水中難降解有機物所面臨的挑戰(zhàn),提出基于特征污染物識別進行深度處理技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的技術(shù)思路,在此基礎(chǔ)上總結(jié)了工業(yè)廢水中特征污染物的識別方法和應(yīng)用,并以焦化廢水、制藥廢水、印染廢水和造紙廢水作為典型高濃度難降解有機廢水為代表,概述了工業(yè)廢水深度處理技術(shù)的研究進展,重點介紹了焦化廢水和制藥廢水中基于特征污染物識別的深度處理成功應(yīng)用的典型案例,并對未來工業(yè)廢水深度處理技術(shù)的發(fā)展方向提出了建議,以期為工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持和科學(xué)依據(jù)。

　　關(guān)鍵詞：廢水深度處理;無害化和資源化;焦化廢水;制藥廢水;特征污染物識別

　　03

　　水溶液性質(zhì)與水污染控制工藝相互作用的重要性

　　摘要：從自然演化、人類活動、科學(xué)發(fā)展角度分析污廢水的產(chǎn)生機制及其對天然水體溶液性質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)人類遷徙的城鎮(zhèn)化以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率約束導(dǎo)致污廢水與天然徑流之間的矛盾,使生態(tài)水體呈現(xiàn)出由地表純凈水向水質(zhì)污染方向的功能轉(zhuǎn)化,擾動了元素/化合物在地球表面或水體界面的離心與向心遷移的平衡,明確了水體界面或水圈作為物質(zhì)地球循環(huán)中轉(zhuǎn)站/轉(zhuǎn)運站的原理機制。隱藏在各種水處理工藝原理中的物理、化學(xué)、物化、生化等豐富功能能夠解決中轉(zhuǎn)站中所積累的矛盾,所以,集合溶液性質(zhì)與污廢水處理工藝原理之間的對應(yīng)關(guān)系及其技術(shù)應(yīng)用將構(gòu)成更加完備和潛在的水工業(yè),所提出的水溶液性質(zhì)概念同樣適用于給水與純凈水的生產(chǎn)與管理。針對有毒/難降解的工業(yè)有機廢水,如煤化工行業(yè)焦化廢水,在前端工藝清潔生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,需要把產(chǎn)品資源回收、性質(zhì)互補利用、水量循環(huán)機制作為共性目標,把低能耗與物耗、關(guān)鍵污染物去除以及明確環(huán)境風(fēng)險歸趨作為污染控制工藝選擇的依據(jù),同時要求全過程產(chǎn)生低的二次污染如碳排放等。基于水溶液性質(zhì)的改變及其過程演變的探究將拓寬水污染控制的工藝理論與技術(shù)邊界。水污染控制與水環(huán)境保護相結(jié)合的水工業(yè)全過程追求技術(shù)、經(jīng)濟與社會目標的一致,爭取得到綠色、低碳、循環(huán)等生態(tài)目標的響應(yīng),即生活、生產(chǎn)、生態(tài)"三位一體"的協(xié)調(diào)發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞：生活污水;工業(yè)廢水;溶液性質(zhì);處理工藝;煤化工/焦化;資源循環(huán);生態(tài)目標

 

　　04

　　現(xiàn)代煤化工廢水近零排放技術(shù)集成與優(yōu)化建議

　　摘要：文章介紹了現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及其面臨的環(huán)境挑戰(zhàn),并對現(xiàn)代煤化工廢水組成及特性進行了分析。通過對有機廢水和含鹽廢水進行分類收集、分質(zhì)處理、分級回用,現(xiàn)代煤化工廢水處理系統(tǒng)從重視單元技術(shù)發(fā)展為統(tǒng)籌考慮工藝銜接和源頭治理的關(guān)鍵技術(shù)集成,形成了廢水預(yù)處理-生化處理-再生水回用-含鹽廢水膜處理-蒸發(fā)結(jié)晶處理的基本技術(shù)框架。同時,針對現(xiàn)代煤化工項目廢水處理系統(tǒng)實際運行中出現(xiàn)的問題進行分析,提出解決思路,優(yōu)化技術(shù)集成,進一步破解現(xiàn)代煤化工廢水近零排放的技術(shù)瓶頸,降低廢水近零排放的經(jīng)濟成本并提高運行穩(wěn)定性。

　　關(guān)鍵詞：現(xiàn)代煤化工;廢水處理;近零排放;技術(shù)集成;優(yōu)化

　　05

　　難降解含聚采出水處理技術(shù)研究進展

　　摘要：含聚采出水具有水質(zhì)復(fù)雜、黏度大、乳化程度高、含油量高等特點,導(dǎo)致油水分離困難,對油田生產(chǎn)作業(yè)和環(huán)境帶來嚴重影響。分析了含聚采出水的水質(zhì)特性,對國內(nèi)外含聚采出水處理技術(shù)進行了總結(jié),如膜分離法、氣浮法、高級氧化法、微生物法等,闡述了這些處理技術(shù)在油田的應(yīng)用情況及存在的問題。簡要說明了含聚采出水處理工藝及橇裝一體化水處理裝置開發(fā)問題,對今后的含聚采出水處理技術(shù)的研究進行了展望,以期為該類污水處理技術(shù)的研究和工程應(yīng)用提供參考。

　　關(guān)鍵詞：油田采出水;污水處理;聚合物驅(qū);油水分離

　　06

　　酸性礦山廢水與碳酸鹽巖的作用過程及其被動治理技術(shù)研究進展

　　摘要：礦產(chǎn)開發(fā)利用過程中產(chǎn)生的酸性礦山廢水(AMD)污染嚴重,極易導(dǎo)致周邊生態(tài)環(huán)境破壞,而喀斯特地區(qū)天然材料碳酸鹽巖(白云巖/石灰?guī)r)及其中和反應(yīng)產(chǎn)生的針鐵礦、施威特曼石、水鐵礦等次生礦物能通過氧化與還原、溶解與沉淀、配體交換、吸附絡(luò)合等多種機制凈化AMD。總結(jié)了碳酸鹽巖中和AMD的反應(yīng)機理、AMD溶蝕碳酸鹽巖過程的物理化學(xué)行為,闡明了AMD-碳酸鹽巖作用過程中形成的次生礦物種類、形成條件、生成順序及其環(huán)境意義,并綜述了國內(nèi)外以碳酸鹽巖為反應(yīng)介質(zhì)處理AMD技術(shù)的最新進展,以期為進一步提高碳酸鹽巖處理不同類型酸性礦山排水的持續(xù)有效性、構(gòu)建系統(tǒng)使用壽命預(yù)測模型以及優(yōu)化處理系統(tǒng)工藝方法提供參考。

　　關(guān)鍵詞：碳酸鹽巖;酸性礦山廢水;水巖作用;被動處理

　　‘新技術(shù)的科學(xué)機制探索’

　　07

　　反硝化菌促進硒酸鹽還原研究及其應(yīng)用初探

　　摘要：生物還原法處理水體硒污染,綠色經(jīng)濟。但大多數(shù)硒酸鹽還原模式菌環(huán)境適應(yīng)性較差,工程應(yīng)用困難。采用某些具有硒酸鹽還原能力的反硝化菌治理硒污染,則是一種新的嘗試。以反硝化菌主導(dǎo)的硒酸鹽還原菌群為研究對象,通過底物還原速率對比分析,結(jié)合微生物群落數(shù)據(jù)和功能基因定量,證實了Nap型硝酸鹽還原酶主導(dǎo)了硒酸鹽還原過程,明確了反硝化菌在還原硒酸鹽過程中的作用,進一步拓展了硒還原菌譜。并以此為基礎(chǔ),提出了一種全新的硒酸鹽污染治理策略:采用硝酸鹽對活性污泥進行預(yù)馴化,可大大提升硒酸鹽還原效率,因而具有一定的工程應(yīng)用價值。

　　關(guān)鍵詞：硝酸鹽還原酶;硒酸鹽還原;活性污泥;硒污染

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　　08

　　臭氧高級氧化含酚類廢水出水的急性生物毒性和熒光光譜特征分析

　　摘要：研究了苯酚、間甲酚、鄰甲酚和間苯二酚等酚類化合物在臭氧氧化過程中生物毒性的變化,揭示了反應(yīng)中高毒性中間產(chǎn)物的熒光光譜特征。研究發(fā)現(xiàn):4種酚類化合物被臭氧氧化后,生物毒性均呈先增加后減弱的趨勢,其中臭氧氧化苯酚、間甲酚、鄰甲酚和間苯二酚的生物毒性最大值分別是其初始毒性的16.7,26.3,34.8,3.2倍。利用Na2SO3還原臭氧氧化出水,急性生物毒性可得到高效去除,4種污染物毒性單位最高點的去除率分別為95.2%、94.5%、87.3%和44.4%,并且毒性單位的變化量和在295～305 nm激發(fā)波長下的熒光發(fā)射光譜峰強度的恢復(fù)量呈顯著相關(guān)(P<0.05),可為構(gòu)建基于光學(xué)特征的臭氧氧化出水中生物毒性的快速定量表征方法提供新思路。

　　關(guān)鍵詞：臭氧氧化;酚類化合物;急性生物毒性;中間產(chǎn)物;三維熒光光譜

　　09

         類芬頓催化劑Cu-Co-Fe金屬氧化物的制備及其對典型難降解有機物的去除

　　摘要：針對典型難生物降解污染物,為強化其在廢水處理中的降解去除,開展了合成類芬頓催化劑及其對安替比林(ANT)及染料降解特性的研究。水熱法合成的Cu1-xCoxFe2O4金屬氧化物催化劑是一種具有尖晶石立方結(jié)構(gòu)的磁性材料,比表面積為147.3～187.5 m2/g,飽和磁化值為17.2～62.3 EMU/g。隨著Co含量逐漸增加,催化劑的催化活性有明顯提高。所得最佳Cu0.25Co0.75Fe2O4催化劑的適用pH值為7～9,ANT初始濃度為50 mg/L,催化劑投加量為0.7 g/L和H2O2投加量為150 mmol/L的條件下,當(dāng)反應(yīng)初始pH=7時,對ANT去除率為93.1%;pH=9時去除率達到94.7%。不同類型的難降解有機物,如羅丹明B和酸性橙Ⅱ在該催化劑催化作用下也可實現(xiàn)有效降解。催化劑通過磁性回收再利用5次循環(huán)后,ANT去除率仍保持在80%以上,表明催化劑具有較好的穩(wěn)定性和重復(fù)使用性。研究合成的類芬頓催化劑為高效去除廢水中的難降解有機物提供了科學(xué)依據(jù)。

　　關(guān)鍵詞：安替比林;類芬頓催化劑;金屬氧化物;去除率

　　10

　　好氧與厭氧交替加速2,4,6-三氯酚的生物降解

　　摘要：2,4,6-trichlorophenol (TCP)是一種較難生物降解的有機化合物,而TCP還原脫氯是其生物降解的關(guān)鍵,該過程通常在厭氧條件下進行。TCP對位的氯離子比鄰位難脫除,所形成的中間產(chǎn)物4-氯酚(4-CP)在厭氧條件下很難得到進一步降解。然而,此時將反應(yīng)體系切換成好氧條件時4-CP則可得到有效降解。基于好氧和厭氧交替可共存的特點,采用垂直折流板式生物反應(yīng)器降解TCP。相比單純厭氧降解,厭氧和好氧交替模式可明顯加速TCP的生物降解。對于初始濃度為50μmol/L的TCP,完全去除的時間可從34 h縮短至12 h。該運行模式可緩解中間產(chǎn)物對TCP降解的抑制,4-CP的代謝產(chǎn)物苯酚在好氧條件下可得到迅速降解,緩解了其抑制作用,加速TCP在厭氧條件下的生物降解。

　　關(guān)鍵詞：2,4,6-三氯酚;還原脫氯;生物降解

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　　雙極膜電滲析法去除水溶液中Cr(Ⅵ)

　　摘要：運用雙極膜電滲析法(BMED)去除模擬廢水中的Cr(Ⅵ)并以H2CrO4的形式對其進行回收。探究了電解質(zhì)濃度、電流密度、Cr(Ⅵ)初始濃度對Cr(Ⅵ)去除的影響。結(jié)果表明:當(dāng)Cr(Ⅵ)初始濃度為500 mg/L時,電解質(zhì)濃度為1 g/L,電流密度為2 mA/cm2時,Cr(Ⅵ)去除率最高為97.6%。當(dāng)在BMED中串聯(lián)2個和3個廢水室時,可有效降低單位去除能耗,提高電流效率,且所有廢水室中Cr(Ⅵ)去除率均>97.0%。隨著廢水室的數(shù)量從1增加到2和3,單位去除能耗分別從19.49×10-3 kW·h/g降低到7.76×10-3,4.17×10-3 kW·h/g,電流效率分別從31.5%提高到125.8%和284.4%。雙極膜電滲析法可作為一種從水溶液中去除和回收Cr(Ⅵ)的有效方法。

　　關(guān)鍵詞：電滲析;雙極膜;Cr(Ⅵ);回收

　　‘新技術(shù)的材料與方法探索’

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　　制備溫度對竹炭基生物炭理化特征的影響

　　摘要：生物炭作為新型環(huán)境功能材料,在環(huán)境污染修復(fù)、土壤改良、溫室氣體減排、強化污水生物脫氮方面應(yīng)用前景廣闊。為探究不同制備溫度對竹炭基生物炭理化特征的影響,以竹粉為原料在不同溫度條件下制備生物炭,并對其得失電子能力(EEC)、表面官能團及元素組成等進行表征。結(jié)果表明:當(dāng)熱解溫度從300℃升高到700℃的過程中,電子供給能力(EDC)總體呈先升高再降低的規(guī)律,其中300,400℃下熱解得到的生物炭EDC最高,分別為0.33,0.35 mmol e-/g,具有更高的強化生物脫氮潛能;600℃下制備的生物炭EDC最低,為0.07 mmol e-/g。由元素含量計算所得的平均氧化度Cox與EDC的結(jié)果相對應(yīng)。隨著制備溫度的升高,熱解所得生物炭的平均氧化度由負值變?yōu)檎��?300,400℃下熱解得到的生物炭的Cox為負值,表明300,400℃條件下比500～700℃下所得生物炭還原性更強,氧化性更弱,即電子供給能力(EDC)更大,電子接收能力(EAC)更小。傅里葉紅外光譜結(jié)果顯示,300,400℃下熱解所得生物炭羥基含量最高,與其EDC的結(jié)果相吻合。

　　關(guān)鍵詞：竹炭基生物炭;熱解溫度;得失電子能力

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　　制藥污泥熱解制備生物炭及對制藥廢水的吸附處理性能分析

　　摘要：利用制藥污泥熱解制備生物炭,考察ZnCl2活化條件對生物炭吸附性能的影響,并探究生物炭對制藥廢水的吸附處理特性。提高ZnCl2活化劑的濃度和浸漬比均可提升制藥污泥生物炭的吸附性能,5 mol/L ZnCl2活化劑在1∶1浸漬比下獲得的生物炭的比表面積達到534.91 m2/g,碘吸附值和苯酚吸附值分別達到674.61,119.12 mg/g。制藥污泥生物炭對制藥廢水COD吸附動力學(xué)與葉洛維奇模型和擬二級吸附動力學(xué)模型較為相符,1 h內(nèi)為生物炭對COD的快速吸附階段。制藥污泥生物炭投加量的提升,可提高廢水中污染物去除率,在50 g/L生物炭投加量下吸附1 h,可實現(xiàn)66.3%COD和61.8%可吸附有機鹵素(AOX)的去除。而多級吸附可在較低投加量下實現(xiàn)更好的污染物去除效果,1 g/L投加量下進行6級吸附可去除72.8%的COD和65.2%的AOX。這揭示了制藥污泥在ZnCl2活化條件下熱解可制備高吸附性能生物炭,并展現(xiàn)了出色的制藥廢水吸附處理效果。

　　關(guān)鍵詞：生物炭;制藥污泥;制藥廢水;吸附;可吸附有機鹵素

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　　生活垃圾焚燒廠滲瀝液厭氧氨氧化脫氮效能及微生物機理分析

　　摘要：生活垃圾焚燒廠滲瀝液是一種含高氨氮高有機物濃度的難處理廢水,目前滲瀝液生物脫氮多采用多級硝化反硝化處理工藝,存在能耗大、效率低等不足。以厭氧氨氧化技術(shù)為核心,構(gòu)建連續(xù)流厭氧消化-短程硝化-厭氧氨氧化三段式工藝,分析垃圾焚燒廠滲瀝液的生物脫氮效果、有機物遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律、功能微生物活性及組成變化。結(jié)果表明:在進水ρ(NH+4-N)為900～1800 mg/L,ρ(COD)為3000～20000 mg/L時,系統(tǒng)處理效果良好,穩(wěn)定運行期間總無機氮和COD去除率分別為85%和77%。其中厭氧消化段可去除約45%的COD,短程硝化段NO-2-N積累率保持在97%以上,厭氧氨氧化段穩(wěn)定運行期間總無機氮去除率約為85%,系統(tǒng)內(nèi)也存在一定程度反硝化反應(yīng)。接入滲瀝液后,自養(yǎng)脫氮體系中功能微生物氨氧化菌(AOB)和厭氧氨氧化菌(Anammox)的活性均有不同程度的下降,采用宏基因組學(xué)結(jié)合16S rDNA高通量測序技術(shù)對比分析微生物的群落和功能組成變化,發(fā)現(xiàn)滲瀝液中高濃度的有機物使短程硝化段和厭氧氨氧化段內(nèi)異養(yǎng)反硝化菌相對豐度上升,Anammox受到難降解有機物抑制,其中CandidatusKuenenia菌屬適應(yīng)性較強,在馴化后仍然可以維持厭氧氨氧化系統(tǒng)較高的脫氮效果。

　　關(guān)鍵詞：短程硝化;厭氧氨氧化;垃圾焚燒廠滲瀝液;高氨氮;脫氮

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　　酸熱氧化修飾合成MnOx/GAC催化臭氧氧化降解鄰氯酚

　　摘要：通過酸熱氧化修飾法在活性炭上負載錳氧化物,制得MnOx/GAC催化劑,并研究其催化臭氧氧化降解鄰氯酚的性能。結(jié)果表明:在催化劑投加量為0.1 g/L,臭氧濃度為20 mg/L,氣體流量為0.5 L/min,初始pH為6的條件下,反應(yīng)120 min時,鄰氯酚的TOC去除率可達到95%,比單純臭氧氧化提高了55百分點。在一定范圍內(nèi),增加臭氧濃度和氣體流量可以加快反應(yīng)速率,提高TOC去除率,但通入過量的臭氧反而會降低TOC去除率。探究了無機陰離子對于體系TOC去除率的影響,研究發(fā)現(xiàn):1 mmol/L的NO3-、SO42-、Cl-對TOC去除率無明顯影響,1 mmol/L Br-使體系TOC去除率降低了10%左右。pH是影響體系氧化能力的重要因素,在酸性條件下的TOC去除率遠高于堿性條件下,這可能與催化劑表面官能團的作用和反應(yīng)體系中無機碳的積累有關(guān)。此外,提出了催化劑表面羥基存在形式與pH之間的關(guān)系,以及不同羥基存在形式下催化臭氧分解產(chǎn)生的活性物種。

　　關(guān)鍵詞：臭氧氧化;非均相催化;酸熱氧化修飾;負載型催化劑;反應(yīng)機理

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　　玉米芯草酸熱裂解液在微生物燃料電池中的產(chǎn)電特性

　　摘要：考察玉米芯經(jīng)草酸熱裂解預(yù)處理后產(chǎn)生的熱裂解液在單室空氣型陰極微生物燃料電池(microbial fuel cell, MFC)中的降解及產(chǎn)電特性。玉米芯草酸熱裂解預(yù)處理的最佳條件為:反應(yīng)溫度160℃,反應(yīng)時間90 min,草酸用量(質(zhì)量分數(shù))2%時,可產(chǎn)生的還原糖濃度為0.44 g/g,固體消化率約為58%。當(dāng)采用稀釋20倍的酸式熱裂解液時,MFC最大功率密度為278 mW/m2,產(chǎn)電周期約為120 h。使用不同濃度玉米芯酸式熱裂解液的MFC對COD去除率均可達到90.0%以上,隨著稀釋倍數(shù)的降低,MFC庫侖效率從18.6%降低至9.72%。MFC陽極微生物群落在屬水平上,典型產(chǎn)電細菌Geobacter屬的相對豐度最高達到3.40%;Klebsiella屬在使用稀釋20倍酸式熱裂解液下的相對豐度達到41.6%。研究結(jié)果為強化玉米芯在MFC中的有效利用提供了參考。

　　關(guān)鍵詞：玉米芯;微生物燃料電池;酸式熱裂解;降解;產(chǎn)電

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　　浸漬熱解法制備鐵改性生物炭活化過硫酸鹽去除2,4-二硝基甲苯

　　摘要：為探究并優(yōu)化浸漬熱解法制備鐵改性生物炭(MBC)活化過硫酸鹽(PS)對有機污染物去除的試驗條件及影響因素,以2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)為目標污染物,考察了熱解參數(shù)(熱解溫度、升溫速率和停留時間)、FeCl3浸漬濃度及初始pH值對2,4-DNT去除的影響,并采用電子自旋共振波譜技術(shù)及自由基猝滅試驗鑒定了PS/MBC體系中生成的自由基。結(jié)果表明:1)熱解溫度對MBC活化PS去除2,4-DNT的影響最顯著,其次為升溫速率和停留時間;當(dāng)熱解溫度、停留時間和升溫速率分別為300℃、3 h和10℃/min時,熱解制備的MBC對活化PS去除2,4-DNT的效果最佳;2)FeCl3浸漬濃度是影響MBC活化性能的重要因素,隨著FeCl3浸漬濃度的升高,2,4-DNT的去除率先增后減,當(dāng)FeCl3的浸漬濃度為100 mmol/L時,5 h內(nèi)2,4-DNT的去除率可達到100%,2,4-DNT去除的準一級動力學(xué)常數(shù)(kobs)為1.373 min-1;3)當(dāng)初始pH值為5.0～9.0時,2,4-DNT均具有較好的去除效果,其去除率為94.5%～83.6%,kobs為0.606～0.345 min-1;4)PS/MBC體系中生成的·OH是2,4-DNT去除的主要原因,其強度隨MBC的熱解溫度和FeCl3浸漬濃度的不同差異較大。研究結(jié)果表明,浸漬熱解法制備的MBC可有效活化PS實現(xiàn)污染物的高效去除,為PS化學(xué)氧化處理有機污染水體提供了新思路。

　　關(guān)鍵詞：過硫酸鹽;鐵改性生物炭;浸漬熱解法;2,4-二硝基甲苯

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　　GO/AC/Ti復(fù)合電極的制備及其對甲基橙的吸附電解性能

　　摘要：吸附和電解是2種去除水中有機物的有效方法,為發(fā)揮吸附和電解對有機物的協(xié)同作用,將具有優(yōu)良吸附導(dǎo)電性能的還原氧化石墨烯(RGO)與活性炭(AC)復(fù)合得到復(fù)合材料并將其黏附在Ti極片上,得到RGO/AC/Ti復(fù)合電極用于電解水中的甲基橙。利用SEM、FT-IR、BET、XRD、C-V、EIS等對復(fù)合材料及電極進行表征,考察了Ti、RGO/Ti和RGO/AC/Ti對甲基橙的電化學(xué)性能。結(jié)果表明:與RGO相比,RGO/AC的比表面積由318.1 m2/g增加到405.1 m2/g。相對于RGO/Ti, RGO/AC/Ti電極比電容值略有下降,但電容保持率提升。在電解質(zhì)濃度為0.15 mol/L,極距為15 mm,電流為100 mA,pH為6時,Ti、RGO/Ti和RGO/AC/Ti電極對甲基橙的去除率分別達到48.1%、79.5%和88.8%,去除效果較好。

　　關(guān)鍵詞：還原氧化石墨烯;活性炭;甲基橙;電化學(xué)氧化法;復(fù)合電極

　　典型工業(yè)廢水的處理與處置技術(shù)集成

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　　MBR-Fenton催化氧化組合工藝深度處理印染廢水

　　摘要：針對印染廢水含有難降解有機物,處理難度較高,僅通過生化處理難以實現(xiàn)達標排放的特點,對該廢水先進行生化處理,經(jīng)過膜生物反應(yīng)器(membrane bio-reactor, MBR)系統(tǒng)出水,再采用三相Fenton催化氧化工藝對MBR出水進行處理。結(jié)果表明:生化段水力停留時間(hydraulic retention time, HRT)為22h時,MBR出水COD平均值為100.3 mg/L;出水NH3-N、TN、TP均達到GB 18918—2002《污水綜合排放標準》一級A標準。調(diào)節(jié)MBR出水pH=3,H2O2投加量為200 mg/L,FeSO4投加量為200 mg/L條件下,反應(yīng)HRT為2 h, Fenton催化氧化工藝出水COD為28.1 mg/L,色度為10.8倍,此時Fenton工藝噸水成本為1.01元/t。對進出水的三維熒光分析顯示,污水含有較難生化降解的類芳香蛋白質(zhì)物質(zhì),但Fenton催化氧化后仍能被有效分解。從處理效果和處理成本上看,生化處理和Fenton催化氧化組合工藝適宜該印染廢水的處理,可為工程應(yīng)用提供一定的借鑒意義。

　　關(guān)鍵詞：印染廢水;生化處理;MBR;芬頓催化氧化

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　　催化臭氧氧化與NaClO處理鈦白粉廢水中試對比

　　摘要：以山東某鈦白粉廠二級壓濾出水為研究對象,通過自主設(shè)計的中試設(shè)備考察了催化臭氧氧化工藝與NaClO工藝對鈦白粉廢水處理情況,確定催化臭氧氧化的最佳工藝實驗條件為:在室溫條件下,催化臭氧氧化反應(yīng)時間為60 min,臭氧投加濃度為125 mg/L。對原有NaClO工藝進行優(yōu)化,優(yōu)化后的最佳工藝為:NaClO投加量為1.2%,反應(yīng)時間為30 min。當(dāng)平均進水ρ(COD)與ρ(NH3-N)分別為109.7,12.8 mg/L,則催化臭氧工藝平均出水ρ(COD)與ρ(NH3-N)分別為43.5,3.8 mg/L,平均去除率分別為60%和70.4%,NaClO工藝平均出水ρ(COD)與ρ(NH3-N)分別為49.8,4.7 mg/L,平均去除率分別為54.5%和63.1%。在30 d內(nèi),催化臭氧氧化出水達標率為100%,NaClO出水達標率為26.7%,催化臭氧氧化處理費用為1.12元/t, NaClO處理費用為12元/t,催化臭氧氧化工藝相較于NaClO氧化工藝更適用于處理鈦白粉廢水。

　　關(guān)鍵詞：催化臭氧氧化;次氯酸鈉;氨氮;中試

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　　微絮凝砂濾-臭氧催化氧化強化石化生化出水COD去除

　　摘要：為強化石化生化出水COD的去除,采用微絮凝砂濾-臭氧催化氧化工藝處理石化生化出水,比較了臭氧催化氧化反應(yīng)器不同氧化方式和不同回流比組合方式下COD的去除,開展了臭氧催化氧化深度處理單元小試、中試和生產(chǎn)性規(guī)模研究,確立了以雙級臭氧催化氧化Ⅰ級自回流工藝(回流比100%)為雙級臭氧催化氧化推薦的優(yōu)化工藝。生化出水ρ(COD)為70～120 mg/L時,微絮凝砂濾出水ρ(COD)達到65～113 mg/L,Ⅱ級氧化出水COD平均去除率達到35.0%～42.6%,出水滿足GB 31571—2015《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標準》排放限值要求。生產(chǎn)性試驗條件下,優(yōu)化工藝裝置去除單位COD消耗臭氧量平均為1.04 g/g,比對照組現(xiàn)階段生產(chǎn)工藝(僅Ⅰ級臭氧曝氣)降低了21.2%。

　　關(guān)鍵詞：微絮凝砂濾;臭氧催化氧化;石化生化出水;預(yù)處理;回流

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　　高效降解菌耦合生物活性炭工藝深度處理化學(xué)合成類制藥廢水

　　摘要：生物活性炭工藝作為一種深度處理工藝,能夠有效去除廢水中的有機污染物,為了考察生物活性炭工藝對制藥廢水的深度處理效果,研究了高效降解菌對生物活性炭工藝污水處理效果的影響,并探討了最佳運行參數(shù)。結(jié)果表明:高效降解菌的投加能夠顯著提高COD、氨氮等污染物去除效果。高效降解菌耦合生物活性炭工藝在填料填充度為80%,水力停留時間為10 h的工藝條件下,對COD、NH3-N、AOX的平均去除率分別為38.2%、77.8%和84.3%,出水優(yōu)于GB 8979—1996《污水綜合排放標準》三級標準。

　　關(guān)鍵詞：生物活性炭濾池;制藥廢水;高效降解菌;AOX

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　　某氯代烴污染場地地下水抽出方案優(yōu)化

　　摘要：以某氯代烴污染場地地下水抽出方案為研究對象,利用數(shù)值模擬結(jié)合遺傳算法展開優(yōu)化研究,抽出處理的修復(fù)目標為在抽出360 d后地下水中ρ(CCl4)<1500μg/L,優(yōu)化的目標函數(shù)為總抽出量最小。模擬優(yōu)化結(jié)果顯示:采用恒定抽出模式時初始備選井位于污染羽中軸線的方案優(yōu)于均勻式的布井方案;將360 d分為2個階段優(yōu)化后的總抽出量相比于恒定抽出時減少了8.3%;階段劃分越多,優(yōu)化后的總抽出量越少,抽出井個數(shù)越多;將360 d的抽出時間分為4個階段優(yōu)化后,總抽出量相比于2個階段的抽出量減少了2.8%,但第4階段單日抽出速率只有274 m3/d,在保持總抽出量不變的情況下,增大第4階段抽出速率至814 m3/d,可以將抽出時間縮短至300 d

　　關(guān)鍵詞：地下水;氯代烴污染;抽出處理;模擬-優(yōu)化

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