UV-vis/H_2O_2/草酸铁络合物法调理对污泥脱水性能的影响

采用传统Fenton法和UV-vis/H_2O_2/草酸铁络合物法进行了污泥调理单因素实验。对比两种方法的实验结果得出了较合适的调理方法为UV-vis/H_2O_2/草酸铁络合物法。通过正交实验确定:UV-vis/H_2O_2/草酸铁络合物法的最佳工艺参数是反应时间为35 min,反应温度为27.5℃,反应pH值为2.5,H_2O_2/Fe~(2+)为4.5,Fe~(2+)投加量为15mg/gDS,Ca~(2+)投加量为90mg/gDS,污泥比阻由9.33×10~8 s~2/g降至0.31×10~8 s~2/g,污泥脱水性能得到改善。     

软锰矿-污泥基活性炭对活性艳红X-3B的吸附特性研究

以污水处理厂剩余污泥为原料,添加适量天然软锰矿,采用氯化锌化学活化法制备活性炭,用于吸附活性艳红X-3B染料.结果表明,软锰矿的添加可以改善污泥活性炭的吸附性能,使其对染料的饱和吸附容量(Qm)较未投加软锰矿的污泥活性炭增加50mg/g以上,最大可提高56.5%;软锰矿的投加量因污泥种类而异,控制在0.2%～2%范围内;活性炭的最适宜投加量为4g/L,吸附时间90min,pH值对吸附的影响不大;吸附热力学Langmuir模型比Freundlich模型更适合描述本研究中的等温吸附系统.     

强化混凝处理高浊度地表水的实验研究

采用实验室条件下的混凝实验研究了混凝剂(PAC)用量、pH值、助凝剂(PAM)用量、混合阶段转速和搅拌时间、絮凝阶段转速等强化混凝措施对高浊度地表水混凝处理的影响,确定了强化混凝优化反应条件和运行成本。结果表明：在最优混凝条件,即PAC用量为70 mg/L、pH=7、PAM用量为1.3 mg/L、混合阶段转速为400 r/min、混合阶段搅拌时间为0.75 min、絮凝阶段转速为80r/min时,高浊度地表水浊度去除率可达96.2%,剩余浊度低于7 NTU,运行成本为0.1644元/t。浊度去除率随着絮凝阶段转速(速度梯度)的增加总体上呈上升趋势,在80 r/min时达到最大值。     

正交法优化污水混凝实验的研究

研究对实验室制备污水,采用PAC(聚合氯化铝)、PFS(聚合硫酸铁)为絮凝剂,PAM(聚丙烯酰胺)为助凝剂,对不同条件下各混凝剂对污水浊度的去除率进行了对比,正交实验结果显示:当PAC投加量为0.36 g/L、PAM投加量为0.002 g/L、pH值为9、快速转速为450 r/min时,污水的浊度去除率最高,可达到99.2%。     

“城市污泥无害化处理及应用技术研究”通过专家验收

2007年9月29日,石家庄市科技局邀请有关专家组成验收委员会,对河北省林业科学研究院承担的“城市污泥无害化处理及应用技术研究”课题(05924066A-2)进行验收,验收委员会进行了现场查定,听取了项目组的研究工作汇报,查阅了有关技术资料,经过质疑答辩,一致认为:(1)该项目研究完善了城市污泥生态堆肥无害化处理技术,筛选出树皮为污泥堆肥的最佳调理剂,最佳C/N为15-37∶1;(2)提出了以7.5g/L S 2.5g/L FeSO4.7H2O为底物接入含固率8%的污泥中,采用初始pH值6.0,接种物浓度10%,转速180.rmin-1的生物淋滤除镉技术,污泥中镉的去除率达到95%。(3)…     

海绵铁吸附除铬机理研究

针对海绵铁处理水中的Cr(Ⅵ)应用,研究了海绵铁投加量、反应时间、搅拌速率、Cr(Ⅵ)初始浓度对吸附处理效果的影响,并通过扫描电镜分析了其吸附机理。结果表明:在海绵铁投加量为30g/L,搅拌速度为50r/min,反应时间为340min时,海绵铁对Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir吸附等温式。说明海绵铁对Cr(Ⅵ)的去除机理是还原、螯合沉淀、吸附等综合作用的结果。研究结果可为Cr(Ⅵ)污染的治理提供新的思路。     

通风量对里氏木霉产纤维素酶的影响

用10 g/L纸浆作碳源,研究通风量对里氏木霉产纤维素酶的影响.在28℃、搅拌速率250 r/min、pH值4.8时,不调通风量或调节通风量控制溶解氧浓度(DOT),用10 L发酵罐产酶,测定菌丝质量浓度和纤维素酶酶活.结果表明:通风量一定时,DOT有时可能会低于临界DOT,有时又偏高,不利于菌丝生长.改变通风量,调节DOT为20%～30%时,最适宜于茵丝的生长代谢,菌丝质量浓度最高为3.12 g/L,比未调通风量时的最高值2.77 g/L增加12.6%,76 h滤纸酶活达3.55 IU/mL,比未调通风量时的最高值2.80 g/L提高26.8%.     

混凝-紫外光催化氧化法处理垃圾渗滤液的模拟试验

研究了混凝—紫外光催化氧化法对含有大量难降解有机物垃圾渗滤液的处理效果,考察了混凝pH值、混凝剂用量、搅拌强度及光催化氧化pH值、Fe2+用量、H2O2/Fe2+摩尔比及反应时间7个因素对CODcr去除率的影响。结果表明,这7个因素对CODcr去除率有明显的影响。混凝试验的最优条件为:PAM用量为5 mg.L-1,PAC用量为800 mg.L-1,pH值为5,搅拌速度为200 r.min-1;紫外光催化氧化试验的最优条件为:pH值为3,Fe2+的用量为0.01 mol.L-1,nH2O2/nFe2+为10∶1,反应时间为60 min。在工艺优化的条件下,垃圾渗滤液原水CODcr的浓度为3 500 mg.L-1,处理后CODcr的浓度为82.95 mg.L-1,CODcr去除率可达到97.6%,药剂处理费用为2.25元/t,适合于小城镇垃圾填埋场垃圾渗滤液的处理。     

树干毕赤酵母戊糖发酵影响因素的研究

研究了树干毕赤酵母(Pichia stipitis)CBS 5776以木糖为单一碳源发酵生成乙醇的影响因素.结果表明,树干毕赤酵母发酵体系的初始酵母质量浓度、pH值和通风条件对其发酵性能有很大影响,发酵的最佳初始酵母质量浓度为5～7 g/L,最佳pH值范围是4.7～5.5,250 mL摇瓶发酵的最佳持液量为75 mL,最佳摇床转速为150 r/min.在2L发酵罐中,通风量为0.075 L/min,即0.05L/(L·min)时,发酵时间为32 h,最高乙醇质量浓度18.29 g/L,乙醇得率83.2％;厌氧发酵的最高乙醇质量浓度19.09 g/L,乙醇得率86.5％.因此,最优通风量为0～0.075 L/min.pH值的提高和通风条件的改善可以使酵母对乙酸的耐受能力得到提高,在150 r/min的转速、pH值为5时,提高通风量后,酵母乙醇得率比厌氧时提高了166.6％.纯糖实验得到的结果用以玉米秸秆酸性爆破模拟水解液定向驯化的酵母在含有乙酸的模拟糖液中发酵得到验证.     

乙酸酐对大豆基木材胶粘剂的改性研究

用乙酸酐改性大豆基木材胶粘剂,研究了乙酸酐为不同浓度时,双因素(pH值和温度)对耐水胶合强度的影响。试验结果得到4个不同浓度下pH值和温度的最佳组合值为:乙酸酐体积分数为1.2%、1.8%、2.4%、3.0%时对应的pH值/温度是8/55℃、8/55℃、7/70℃、7/70℃,最佳耐水胶合强度可提高到0.72 MPa。以乙酸酐体积分数为1.8%为例,采用茚三酮法测得大豆蛋白质的酰化程度,分析不同温度下pH值对酰化程度的影响,结果显示:耐水胶合强度与酰化程度不成正相关。由红外光谱分析可知,乙酸酐与大豆蛋白的游离氨基发生了交联反应,从而提高了大豆基木材胶粘剂的耐水胶合强度。     

草酸混凝沉淀法处理废水总硬度的应用研究

对以使用草酸混凝沉淀法去除钢铁废水中总硬度进行了系统研究,草酸与钙生成沉淀后,用PAC、PAM作为混凝剂进行絮泥沉淀,对总硬度进行了测定,确定了投加浓度和投加后的pH值.结果表明,混凝沉淀时间为30min,投加浓度为40mg/L,总硬度的去除率达到了16%,随着投加浓度的增加,去除率增高,pH降低.     

盐酸羟胺强化Fenton体系降解水中苯胺的研究

为探究还原剂盐酸羟胺(HAH)强化Fenton体系(Fe~(2+)/H_2O_2)降解水中苯胺(AN)的过程,以AN模拟废水为实验对象,分别考察了HAH初始浓度、pH值、H_2O_2投加量、Fe~(2+)投加量对HAH/Fe~(2+)/H_2O_2体系降解水中AN的影响,并初步探讨了HAH强化Fe~(2+)/H_2O_2体系的作用方式及机理。结果表明:该体系在HAH初始浓度为50μmol/L、Fe~(2+)投加量为10μmol/L、H_2O_2投加量为100μmol/L、pH值为3.0,10min时AN的去除率最高,可达到77.6%,与Fe~(2+)/H_2O_2体系相比较,AN的去除率提高了约40.2%;最后HAH的强化机理主要归因于HAH作为强还原剂促进Fe~(3+)/Fe~(2+)的氧化还原循环,高效地活化H_2O_2产生源源不断的·OH,从而氧化降解AN。     

混凝沉淀处理生活污水的实验研究

以生活污水为原水,开展了混凝实验研究,确定了最佳的混凝实验条件,为水厂运行提供数据参考。结果表明：在相同条件下,PFS的浊度去除率高于PAC,当100 g/L聚合硫酸铁(PFS)投加量为7 mL,3 g/L聚丙烯酰胺(PAM)投加量为4 mL,搅拌速度为600 r/min,沉淀时间为15 min时,浊度的去除率最高,为99.87%,混凝沉淀效果最好。     

一种微生物絮凝剂的制备及在给水处理中的应用研究

从活性污泥中筛选得到了絮凝剂产生菌(Pantoea agglomerans),它能够利用玉米淀粉废水作为培养基生产微生物絮凝剂,初步纯化的絮凝剂命名为M-7。对M-7进行了组成分析,并将M-7应用于河水的絮凝试验,结果表明:M-7不含蛋白质、核酸,含有单糖或多糖;M-7对原水的絮凝效果优于现有常用给水絮凝剂,其最优投加量为6mg/L,在200r/min搅拌1min,60r/min搅拌3min,静置20min的条件下,M-7对原水的浊度去除率达到93.89%。     

高级氧化技术处理造纸废水的试验研究

研究了芬顿氧化法、臭氧/过氧化氢氧化法及臭氧/活性炭氧化法3种方法对造纸废水进行深度处理的最佳工艺条件。结果表明:臭氧/活性炭氧化法对废水的处理效果最优,其次是芬顿氧化法,最后是臭氧/过氧化氢氧化法。确定各个氧化方法的最佳工艺条件为:芬顿氧化法中反应pH值为3,芬顿试剂投加量为30%过氧化氢3.00mL/L,10%硫酸亚铁36mL/L,反应时间为30min;臭氧/过氧化氢氧化法中反应pH值为5,过氧化投加量为5.0mL/L,反应时间为60~90min;臭氧/活性炭氧化法中反应pH值为8,活性炭投加量为5.0mg/L,反应时间为60~180min。     

二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵的合成及性能研究

以麦草碱木质素为原料通过Mannich和磺化反应合成了二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵(DBSLAC)两性表面活性剂,表征了其结构,考察其在不同pH值溶液中溶解性,并以铜离子为模拟废水考察了其吸附性能,以酸性黑(ATT)和亚甲基蓝为模拟染料废水考察了其絮凝性能。结果表明:傅里叶红外光谱(FT-IR)证明产物中含有季铵根和磺酸根的化学结构,DBSLAC含氮量2.34%。DBSLAC两性表面活性剂对Cu2+的吸附平衡符合Freundlich等温方程,并且在20 mL Cu2+溶液的初始质量浓度为100 mg/L,投加量0.002 g、pH值5.5和吸附时间2 h的条件下对Cu2+的吸附效果最佳,吸附量达262.34 mg/g;在20 mL染料溶液中,对酸性黑ATT(阴离子染料)的絮凝效果在投加量0.03 g、pH值2和染料质量浓度为0.1 g/L时最佳,最大脱色率75.41%;对亚甲基蓝(阳离子染料)的絮凝效果在投加量0.3 g、pH值9和染料质量浓度为0.1 g/L时最佳,最大脱色率97.87%,结果表明DBSLAC可用作重金属离子吸附剂和染料絮凝剂。     

微波氯化锌法马占相思木材剩余物制备活性炭

以马占相思木材剩余物为原料,研究用微波辐射氯化锌法制备活性炭的可行性.探讨了微波辐射氯化锌法在微波功率900W、氯化锌溶液质量分数50%的条件下锌屑比、氯化锌溶液的pH值及微波辐射时间对产品得率、亚甲基蓝吸附值的影响.得到了微波辐射氯化锌法制备活性炭的最佳工艺:锌屑比2.5∶1、氯化锌溶液pH值为1、微波辐射时间6min,用此工艺制得的活性炭得率为47.5%,产品的亚甲基蓝吸附值达12.9mL/0.1g,是国家一级品标准(GB/T13803.2-1999)的1.43倍,该产品对Cr6 的吸附量为9.974mg(以1g活性炭计,Cr6 溶液pH值4.0,质量浓度50mg/L).     

Fenton法处理天然气净化厂废水实验研究

指出了天然气净化厂废水采用Fenton试剂进行高级氧化处理。通过实验得到了不同H2O2和Fe2+浓度、反应时间、pH值等因素对废水COD去除效果的影响。由实验结果可以得出:当H2O2的投加量为600mmol/L,FeSO4·7H2O投加量170mmol/L,反应时间60min,pH值=3.5时,废水中的COD浓度从2280mg/L降解至46mg/L,去除率为98%,出水能够达到国家一级A排放标准的要求。     

稻草液化物酶解发酵制备2,3-丁二醇的研究

以乙二醇为液化剂对稻草进行液化和酶解预处理,经肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneu-moniae CICC 10011)发酵制备2,3-丁二醇。考察了温度、pH值、接种量、摇床转速、时间和底物浓度对发酵产2,3-丁二醇的影响。结果表明:稻草液化产物酶解后,经双膜浓缩总糖质量浓度可控制在85～95 g/L,不但为后续发酵提供充足的碳源,而且实现了工艺控制的自动化,易于提高产物浓度,降低分离成本。对其脱色发酵生产2,3-丁二醇,最佳发酵条件为:初始总糖质量浓度94.3 g/L、37℃、pH值5.5、接种量10%、转速170 r/min、反应72 h,制得2,3-丁二醇质量浓度为36.47 g/L,2,3-丁二醇对总糖的转化率可达42.5%,生产效率为0.51 g/(L.h),对其液化产物的转化率最高为33.4%。     

污泥复合调理及其厂内循环利用研究

城镇污泥中存在大量亲水性有机质胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances, EPS),导致脱水困难,其高效脱水及处置是污水行业的共性难题。采用木屑协同过硫酸盐/Fe⁰复合调理剩余污泥,探究了Fe⁰、过硫酸盐、pH值对剩余污泥脱水性能的影响。污泥表征结果发现,复合调理过程中Fe⁰激发过硫酸盐产生硫酸根自由基,加速了污泥颗粒中EPS的分解,污泥絮体碎片化明显,木屑作为骨架构建体进一步促进水分的分离和释放,提高了污泥的脱水性能。综合现有结果,提出了污泥厂内处理与循环利用新思路,3次循环后脱水泥饼含水率可稳定降至72%左右。结果表明：Fe⁰/过硫酸盐协同木屑复合调理可以有效提高污泥脱水效率,3次循环后可保持脱水效率,为实现城镇有机污泥资源化利用提供参考。