农作物秸秆和剩余污泥制备活性炭研究进展

随着社会的进步和科技的发展,城市建设步伐不断加快,城市污水的处理显得尤为重要,处理过程中产生的剩余污泥已成为环境中关注的热点问题。以生活污水处理厂剩余污泥和农业废弃物,如小麦秸秆、花生壳和玉米芯等多种混合为原料,采取一定的方法制取活性炭,结果发现:加入了秸秆的污泥制取的活性炭,空隙结构较好,在对生活污水的处理加以应用,对某些指标如COD的吸附性能高于市售的商品活性炭。     

超临界水氧化压力条件对剩余污泥处理效果的影响

在不同压力条件下,采用超临界水氧化法处理剩余污泥。对化学需氧量(COD)、总氮、氨氮的去除效果及总磷、正磷酸盐的变化规律进行了研究,并对处理后的固体产物进行了分析。结果表明,随着反应压力增大,反应后出水水质较好,COD去除效果提高,COD去除率最高为95.80%;随反应压力增大,总氮去除效果提高,总氮去除率最高为85.27%;总氮主要以游离氨和铵离子形式存在,氨氮去除率最高为50.81%。反应压力在27 MPa时,液相中正磷酸盐的转化率达到97.23%。反应后污泥中的磷元素主要以磷酸盐形式存在于污泥残渣中。处理后残渣主要还包含O、Si、Al、Fe,P,S和Ca。超临界水氧化技术处理剩余污泥具有较好的无害化和减量化效果。     

三维电极法处理生活污水研究

[目的]为科学处理生活污水提供参考。[方法]研究活性炭填料时停留时间、极板间电压、极板间距及添加剂对三维电极法处理生活污水效果的影响。[结果]反应时间越长,处理效果越好,但由于副反应的增强使得电能的利用率降低,存在一个最佳反应时间,使得吸附速度和氧化速度大致相等;输入电压升高,COD的去除率升高,当电压升高到一定程度的时候,去除效果趋于稳定;极板间距增大,去除效果降低;投加NaC l对废水处理效果影响不大。当反应时间为30 m in,能耗为2.84 kW.h/kg,生活污水COD去除率稳定在85%左右,NH3-N去除率稳定在84%左右。[结论]采用三维电极法处理生活污水方法可行,在适当的反应条件下,污水COD和NH3-N去除率均较高。     

分散式农村生活污水净化槽处理模拟污水的研究

本文构建了一种分散式农村生活污水净化槽,研究了净化槽在不同水力停留时间、进水水质、填料等运行条件下对模拟污水中化学需氧量(COD)、氨氮(NH₃-N)、总磷(TP)3项指标的去除效果。结果表明净化槽对模拟污水的处理效果较好,具有一定的可行性和实用价值。对COD的去除效果最好,出水COD达到山东省《农村生活污水处理处置设施水污染物排放标准》二级标准。在5种填料中,腐殖土对磷的吸附效果最好,陶粒次之。     

不同碳化秸秆对养猪场废水中COD去除效果的研究

在pH为6、7、8、9的条件下,水稻碳化秸秆和玉米碳化秸秆对养猪场废水中COD进行处理;通过研究碳化秸秆对水溶性有机物等温吸附特性的影响,来探讨碳化秸秆对养猪场废水中COD的去除机制。结果表明:玉米碳化秸秆对养猪场废水中COD的去除率高于水稻碳化秸秆,且在p H值为9时去除率最大,在p H为7时去除率最小;碳化秸秆对养猪场废水中COD的去除机制主要以分配机制为主。     

固定化改性生物质炭模拟吸附水体硝态氮潜力研究

为了有效去除水体硝态氮污染,对两种生物质炭(花生壳炭、小麦秸秆炭)进行铁改性处理,研究其对硝态氮吸附特性,考察吸附时间、硝态氮初始浓度、p H、生物质炭添加量和共存离子对改性生物质炭吸附效果的影响。在此基础上,为解决粉末态生物质炭易随水流失的问题,对改性生物质炭进行固定化处理,探索固定化改性生物质炭对硝态氮吸附潜力。研究结果表明,改性生物质炭对硝态氮的吸附主要发生在前6 h,并在24 h左右达到吸附平衡,其吸附量随着水溶液中硝态氮浓度的上升而升高,改性花生壳炭和小麦秸秆炭对硝态氮最大吸附潜力分别为2674、1285 mg N·kg-1,且酸性至中性条件有利于改性生物质炭对硝态氮的吸附。在20 mg·L-1的硝态氮溶液中,改性花生壳炭和小麦秸秆炭的适宜固液比分别为10、28 g·L-1,其去除率达到80%。当包埋载体海藻酸钠浓度为2%、改性生物质炭含量为0.1 g·m L-1时,固定化改性生物质炭微球成形完整,对硝态氮具有较强的吸附能力,固定化并未显著降低改性生物质炭的吸附性能。因此,固定化改性生物质炭能有效吸附水体硝态氮,为污水处理厂尾水等低污染水硝态氮去除提供有效的技术方法。     

固体化微生物处理生活污水的研究

[目的]研究固体化微生物处理生活污水的效果。[方法]利用生物活性炭（BAC）、海藻酸钙包埋微生物（IM）和包埋生物活性炭（IBAC）处理生活污水中的NH4＋-N、PO43-、CODcr,对3种方法的去除效果进行比较。[结果]海藻酸钙包埋生物活性炭（IBAC）对PO43-、CODcr、NH4＋-N的去除率均较高,最高去除率分别为88.08%、87.26%、89.25%。[结论]海藻酸钙包埋生物活性炭可以改善海藻酸钙的内部结构,避免微生物的流失,同时充分发挥活性炭的吸附能力。     

利用潜流人工湿地处理郝堂村生活污水的效果研究

以河南省信阳市郝堂村生活污水为处理对象,构建2个潜流人工湿地生态净化系统。于2014年6月分别栽植2组不同的湿地植物。通过2016、2017年2、6、10月对潜流人工湿地进水口、出水口的水质进行监测,研究了潜流人工湿地对生活污水的处理效果和配置不同植物对污染物的去除效果。预处理对化学需氧量(COD)、氨氮、总磷和总氮的去除率分别是34.46%、50.02%、34.69%、12.89%。栽种引种植物美人蕉(Canna indica L)、香蒲(Typha orientalis Presl)、再力花(Thalia dealbata Fraser)的潜流人工湿地对COD、氨氮、总磷和总氮的去除率分别为43.90%、41.80%、51.90%和66.30%;栽种乡土树种鬼针草(Bidens pilosa L)、芦苇(Phragmites communis)、菖蒲(Acorus calamus L)的潜流人工湿地对COD、氨氮、总磷和总氮的去除率分别为52.80%、49.90%、59.70%和73.40%。研究结果表明,潜流人工湿地对生活污水中的污染物去除效果较好,预处理和湿地基质的吸附降解作用是潜流人工湿地处理污水的主要途径,栽种乡土湿地植物的潜流人工湿地污染物去除效果更好。     

放线菌处理皂河水体的应用研究

利用放线菌5406对皂河黑臭水体进行处理,以接种量、pH值、摇床或静置3个因素在8种条件下对皂河水体的COD、氨氮、正磷酸盐的去除效果进行了研究。结果表明,放线菌接种量为10%时,在30℃、pH7.0及摇床条件下对废水的处理效果较好,对COD的去除率可以达到75%,对氨氮、正磷酸盐的去除率均达到95%以上。放线菌对COD、氨氮、正磷酸盐的去除在时间上呈现出不一致性。     

水解酸化—改性贻贝壳填料曝气生物滤池处理生活污水研究

[目的]研究水解酸化—改性贻贝壳填料曝气生物滤池(BAF)处理生活污水的效果。[方法]在不同磷含量条件下,分别以未改性贻贝壳及3种不同浓度柠檬酸改性贻贝壳为填料的曝气生物滤池与水解酸化池组合对生活污水中COD、氨氮(NH3-N)和总磷(TP)进行去除,并对4种贻贝壳BAF的去除效果进行比较。[结果]当磷含量为14.03~14.73 mg/L时,1.0%柠檬酸改性贻贝壳为填料BAF对COD的去除效果最好,去除率最高可达90.11%;在2种不同磷浓度的条件下,4种贻贝壳BAF对NH3-N均有很好的去除效果;当磷含量为2.26~2.61 mg/L时,1.0%柠檬酸改性贻贝壳为填料BAF对TP的去除效果最好,去除率最高可达91.89%。磷含量的提高可以在一定程度上促进COD和NH3-N的去除,但TP的去除效率降低。[结论]4种贻贝壳填料BAF中,1.0%柠檬酸改性贻贝壳填料BAF对生活污水中COD、NH3-N和TP去除效果最好。     

纤维材料固定化栅藻净化生活污水及其影响因素研究

将栅藻吸附固定在纤维材料上形成藻类生物膜,并利用该生物膜对污水进行脱氮除磷研究。考察藻细胞不同生长时期、饥饿处理、污水初始pH值对藻膜去除氨氮和正磷酸盐效率的影响,并选取最优试验条件对实际生活二级出水进行深度净化。结果表明,稳定期藻细胞对氮磷去除效果较好,5 d后对氨氮、正磷酸盐的去除率分别达88.5%、87.8%;饥饿处理48 h的藻细胞对氮磷去除率最高,5 d后对氨氮和正磷酸盐去除率分别为90.2%、89.3%;污水初始pH值偏碱性更有利于藻细胞脱氮除磷。选取稳定期饥饿处理48 h后微藻藻膜对实际生活二级出水处理结果显示,5 d后总氮含量由11.90 mg/L降至1.86 mg/L,总磷含量由0.84 mg/L降至0.11 mg/L,氨氮含量由1.46 mg/L降至0.04 mg/L,正磷酸盐含量由0.160 mg/L降至0.010 mg/L。     

Pb~(2+)对校园污水SBR系统的影响

研究了在COD去除和脱氮除磷两种运行模式下Pb2+对校园污水SBR处理系统的影响。通过曲线模拟,发现在COD去除模式和脱氮除磷模式下,Pb2+对SBR胁迫的临界浓度分别为34.800和0.214 mg/L,脱氮除磷模式对Pb的胁迫比COD去除模式更为敏感。在Pb临界浓度内,污水SBR处理系统中的污泥对Pb的平均富集系数仅为0.060 7,且污泥中Pb的含量远远低于农用污泥中污染物控制标准GB4284-84(300 mg/kg)。Pb对污水SBR处理系统的运行有一定的胁迫作用。污水SBR中的污泥对Pb的富集风险不大。     

木炭和活性炭对沼液中氨态氮、总磷和化学需氧量的吸附效果

为木炭运用于沼液吸附处理及循环利用提供理论依据,在沼液中加入木炭与活性炭进行静态吸附试验,分析木炭对沼液中氨态氮(NH4+-N)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)的吸附效果。结果表明:木炭对沼液中高浓度的NH4+-N、TP和COD均有一定的吸附作用,其吸附容量分别为2.19mg/g、0.5mg/g和18mg/g;活性炭对NH4+-N的吸附效果比木炭好,其饱和吸附容量是木炭的1.73倍;木炭与活性炭对沼液中TP和COD的吸附效果相差不大;木炭可以作为吸附材料处理沼液中的NH4+-N、TP及COD。     

低温下水芹对生活污水中氨氮、正磷酸盐的去除效果

通过设置3组不同浓度(100%、75%、50%)的生活污水,考察水芹(Oenanthe javanica)对污水中氨氮与正磷酸盐的去除效果。结果表明,在9~12℃的低温下,培养6 d时水芹对3种不同浓度污水中的氨氮和正磷酸盐的去除率分别为47.86%、59.34%、55.56%和44.42%、41.74%、32.95%。表明低温下水芹对生活污水中氨氮和正磷酸盐均有较好的去除效果。     

以稻秸(壳)为原料的多孔载体在污水处理中的应用

通过实验证明,以稻秸为原料的活性炭结合稀土废渣材料对污水进行处理,可以有较高的COD去除率(进水COD 200 mg.L-1去除率可达70%)和细菌杀灭率(进水大肠菌落2.5×104个.L-1去除率可达90%),对污水的初级处理及农村生活污水的处理有积极的推动作用。     

红壤和潮土添加不同生物质炭后等温吸附磷酸盐的变化

为了解不同生物质炭对土壤等温吸附磷酸盐的影响,选取桃木、花生壳和玉米秸秆,在300和500℃下通过慢速热裂解制备生物质炭,按0%、0.5%、1%、3%和5%质量比加入到红壤和潮土中,经过4次干湿交替平衡后,加入系列磷酸盐溶液,测定其等温吸附特征。结果表明:1)所有土壤磷酸盐等温吸附行为均可用Langmuir方程进行拟合,添加活性炭均降低了红壤和潮土的等温吸附参数,而添加生物质炭显著地提高了红壤磷酸盐最大吸附量(q_m),q_m值平均提高了11%;但潮土的q_m值显著降低,平均降低了30%,而K_L(Langmuir等温吸附常数)和最大缓冲容量(MBC)平均分别提高了179%和69%。这说明生物质炭对磷酸盐等温吸附的影响不仅取决于土壤属性,而且与生物质炭特性及其用量也存在一定的联系,q_m值与K_L及MBC值之间的关系就反映出这种复杂性,相关的机理还有待进一步研究。     

活性炭对垃圾渗滤液中DEHP的吸附研究

[目的]评估活性炭处理含邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）垃圾渗滤液的吸附特性。[方法]采用静态吸附法,研究了溶液的pH、活性炭用量及反应时间对活性炭吸附去除DEHP效果的影响,并利用Langmuir和Freundlich模型对吸附等温平衡过程进行了拟合。[结果]活性炭对DEHP的吸附效率随着活性炭用量和反应时间的增加而提高,当活性炭用量为0.1～0.5 g和反应时间为30～150min时,DEHP吸附效率分别为44%～87%和63%～88%;在试验条件下最佳pH为5.0。试验数据更加遵循Langmuir模型。[结论]为活性炭在垃圾渗滤液DEHP处理中的应用研究提供了理论依据。     

污泥- 水稻秸秆复合活性炭的制备工艺与结构表征

以中小城镇市政污泥和水稻秸秆为原料,氯化锌为活化剂,制备得到污泥-秸秆复合活性炭。研究了不同原料质量比、活化温度、活化时间以及液固比对污泥-水稻秸秆活性炭吸附性能的影响,并通过BET、FT-IR及EDS对其进行表征。采用响应曲面法分析得到制备复合活性炭的最优工艺条件:质量比为1∶2(水稻秸秆与市政污泥),液固比为1.5(ZnCl_2∶原料),活化温度为470℃,活化时间为1 h。制备的复合活性炭碘吸附值为816 mg/g,比表面积为669.29 m~2/g,微孔比表面积为232.33 m~2/g;结构中含有烯烃、醇及酚类等官能团。研究结果表明采用污泥和水稻秸秆制备的复合活性炭性能优异,有一定的应用前景。     

蚓粪对SBR反应器启动的影响

为探究蚓粪对污水生化处理反应器启动的影响,本试验模拟SBR反应器启动运行条件,通过设置不同的污泥浓度和梯度增加蚓粪投入量,在分析各阶段出水水质的基础上研究蚓粪投入对污水生化处理反应器启动的动态影响.结果表明:SBR反应器中添加蚓粪能有效增强对污水中有机物的去除效果,提高COD的去除率,降低SBR反应器中污泥的用量,提高污泥絮凝效果,抑制污泥膨胀;SBR反应器中污泥浓度为2 400～3 200 mg/L时,蚓粪用量为10～12.5 g/L时效果最佳;高污泥浓度时,添加低蚓粪量的作用明显.     

凹土陶粒固定微生物对农村生活污水的处理效果

[目的]研究利用凹土陶粒固定微生物处理农村生活污水的效果。[方法]利用凹土陶粒固定微生物处理农村生活污水,研究其对COD和NH4＋-N的去除效果,同时研究DO浓度变化对COD和NH4＋-N去除效果的影响。[结果]凹土陶粒固定微生物对农村生活污水COD和NH4＋-N浓度波动有很好的适应性,处理效果稳定。[结论]该研究可为农村生活污水的处理提供一种经济有效的方法。