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2019年 第37卷 第9期
2019, 37(9): 1-7+39.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909001
摘要:
玄武岩纤维(BF)是绿色高性能的微米级无机纤维,作为新型微生物载体有良好的生物相容性和水质净化效果,在水处理领域倍受关注。调研了BF的材料特性及其在生物反应器中形成的微生物聚集体(生物巢)性质。为进一步提升BF载体的水处理效能,今后研究重点在于改善BF亲水性、表面弱正电性、粗糙度等,提高BF生物亲和性与水中分散性;综述了BF表面改性研究进展;总结并展望了BF载体在处理工业废水、生活污水与水体修复等领域的应用。
玄武岩纤维(BF)是绿色高性能的微米级无机纤维,作为新型微生物载体有良好的生物相容性和水质净化效果,在水处理领域倍受关注。调研了BF的材料特性及其在生物反应器中形成的微生物聚集体(生物巢)性质。为进一步提升BF载体的水处理效能,今后研究重点在于改善BF亲水性、表面弱正电性、粗糙度等,提高BF生物亲和性与水中分散性;综述了BF表面改性研究进展;总结并展望了BF载体在处理工业废水、生活污水与水体修复等领域的应用。
2019, 37(9): 8-12+158.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909002
摘要:
食品废水有机负荷高,波动性大,常规生物膜法处理工艺复杂且成本较高。采用加入玄武岩纤维(BF)填料及生物处理剂(SE-2)的新型生物接触氧化处理工艺,在日本株式会社Mizkan Holdings美浓加茂工厂开展食品废水处理试验评价。试验结果表明:该新型工艺中BF填料可形成球形“生物巢”,在较低DO(0. 5 mg/L左右)条件下可实现COD、TN和TP的稳定去除,出水质量浓度分别在20,10,1 mg/L以下,去除率均达到95%以上,满足排放要求。与原工艺相比,该工艺的剩余污泥产量可减少20%以上,整体处理费用降低10%~30%。该工艺具有一定的应用和推广价值。
食品废水有机负荷高,波动性大,常规生物膜法处理工艺复杂且成本较高。采用加入玄武岩纤维(BF)填料及生物处理剂(SE-2)的新型生物接触氧化处理工艺,在日本株式会社Mizkan Holdings美浓加茂工厂开展食品废水处理试验评价。试验结果表明:该新型工艺中BF填料可形成球形“生物巢”,在较低DO(0. 5 mg/L左右)条件下可实现COD、TN和TP的稳定去除,出水质量浓度分别在20,10,1 mg/L以下,去除率均达到95%以上,满足排放要求。与原工艺相比,该工艺的剩余污泥产量可减少20%以上,整体处理费用降低10%~30%。该工艺具有一定的应用和推广价值。
2019, 37(9): 13-17+23.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909003
摘要:
为解决城市黑臭水体的问题,构建基于玄武岩纤维(BF)仿生载体、微生物菌剂和曝气复氧净化黑臭水体的组合工艺,对黑臭水体净化效能进行试验研究。结果表明:BF仿生载体、微生物菌剂和曝气复氧三者相结合对黑臭水体具有良好的净化效果。经过28 d的平稳运行,COD、NH4+-N和TP去除率分别为75. 1%、99. 4%和94. 2%。经预挂膜处理的BF仿生载体在曝气复氧条件下,达到相同净化效果所需时间更短。同时BF仿生载体可有效降低水体浊度,对水体中游离微生物具有良好的吸附和富集作用,其吸附的微生物数量最高为3. 57×107CFU/g。
为解决城市黑臭水体的问题,构建基于玄武岩纤维(BF)仿生载体、微生物菌剂和曝气复氧净化黑臭水体的组合工艺,对黑臭水体净化效能进行试验研究。结果表明:BF仿生载体、微生物菌剂和曝气复氧三者相结合对黑臭水体具有良好的净化效果。经过28 d的平稳运行,COD、NH4+-N和TP去除率分别为75. 1%、99. 4%和94. 2%。经预挂膜处理的BF仿生载体在曝气复氧条件下,达到相同净化效果所需时间更短。同时BF仿生载体可有效降低水体浊度,对水体中游离微生物具有良好的吸附和富集作用,其吸附的微生物数量最高为3. 57×107CFU/g。
2019, 37(9): 18-23.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909004
摘要:
为了增强常规A/O工艺脱氮及抗冲击负荷性能、减少剩余污泥产生,在缺氧池及好氧池内加入玄武岩纤维(BF)填料,研究BF填料强化A/O工艺脱氮效率、抗冲击负荷性能及污泥减量效果。结果表明:强化A/O工艺对生活污水中COD、NH4+-N和TN具有较高的去除效果,其去除率分别可达95%、98%和86. 3%。对于高负荷有机废水,与常规A/O工艺相比,强化A/O工艺出水效果稳定,抗冲击负荷性能增强,NH4+-N和TN的平均去除率分别提高了19%和20. 9%。污泥产率为0. 19 kg/kg(以COD计),较常规A/O工艺降低了40. 6%。
为了增强常规A/O工艺脱氮及抗冲击负荷性能、减少剩余污泥产生,在缺氧池及好氧池内加入玄武岩纤维(BF)填料,研究BF填料强化A/O工艺脱氮效率、抗冲击负荷性能及污泥减量效果。结果表明:强化A/O工艺对生活污水中COD、NH4+-N和TN具有较高的去除效果,其去除率分别可达95%、98%和86. 3%。对于高负荷有机废水,与常规A/O工艺相比,强化A/O工艺出水效果稳定,抗冲击负荷性能增强,NH4+-N和TN的平均去除率分别提高了19%和20. 9%。污泥产率为0. 19 kg/kg(以COD计),较常规A/O工艺降低了40. 6%。
2019, 37(9): 24-29.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909005
摘要:
试验选用不同尺寸的玄武岩纤维(BF)填料(长度分别为10,15,20 cm),通过改变进水负荷和溶解氧(DO)浓度来研究基于BF填料的序批式生物膜反应器(SBBR)的污水处理效果。结果表明:随着进水负荷的增加,尺寸为15 cm的BF填料略优,可实现出水ρ(COD)<50 mg/L,ρ(NH3-N)<1 mg/L。随后,考察不同尺寸BF填料在不同DO浓度下的处理效果,结果显示ρ(DO)在2~3 mg/L时出水效果最优。胞外聚合物(EPS)分析显示,15 cm的BF填料EPS含量最高,稳定性最好。试验中选用的BF填料和活性污泥之间吸附、缠绕,形成厘米级以上的巢状微生物聚集体,拥有好氧、厌氧区域,传质良好,具有脱氮除碳功能。试验为BF填料在实际污水中处理应用提供了研究基础和理论依据。
试验选用不同尺寸的玄武岩纤维(BF)填料(长度分别为10,15,20 cm),通过改变进水负荷和溶解氧(DO)浓度来研究基于BF填料的序批式生物膜反应器(SBBR)的污水处理效果。结果表明:随着进水负荷的增加,尺寸为15 cm的BF填料略优,可实现出水ρ(COD)<50 mg/L,ρ(NH3-N)<1 mg/L。随后,考察不同尺寸BF填料在不同DO浓度下的处理效果,结果显示ρ(DO)在2~3 mg/L时出水效果最优。胞外聚合物(EPS)分析显示,15 cm的BF填料EPS含量最高,稳定性最好。试验中选用的BF填料和活性污泥之间吸附、缠绕,形成厘米级以上的巢状微生物聚集体,拥有好氧、厌氧区域,传质良好,具有脱氮除碳功能。试验为BF填料在实际污水中处理应用提供了研究基础和理论依据。
2019, 37(9): 30-33+29.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909006
摘要:
微孔曝气可提高曝气效率,是污水生物处理节能降耗的主要措施之一。大多数微孔曝气器在设计时追求小孔径,却忽略了气泡在生成阶段的并聚作用所带来的负面效果。采用CCD高速摄像技术,对气泡在不同孔间距及通气量下的生成过程中所发生的并聚规律进行研究,并获得了气泡不发生并聚的最小孔间距理论公式,对微孔曝气器的设计具有指导意义。
微孔曝气可提高曝气效率,是污水生物处理节能降耗的主要措施之一。大多数微孔曝气器在设计时追求小孔径,却忽略了气泡在生成阶段的并聚作用所带来的负面效果。采用CCD高速摄像技术,对气泡在不同孔间距及通气量下的生成过程中所发生的并聚规律进行研究,并获得了气泡不发生并聚的最小孔间距理论公式,对微孔曝气器的设计具有指导意义。
2019, 37(9): 34-39.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909007
摘要:
生物发酵是医用、兽用抗生素的重要工业化生产途径。生物制药废水处理过程中产生大量的异味物质,污染环境。在宁夏北部某生物制药企业的污水处理站设置采样点,分析沉砂池、水解酸化池、生化池和污泥脱水间等处理工艺段的异味特征。4个工艺段的恶臭浓度分别为653. 64,881. 50,1988. 71,998. 00 OU。生化池是产生异味的主要单元;二乙胺和丙二醇甲醚是主要的VOCs,总浓度分别为3237. 42,1132. 73 mg/m3,总恶臭加权等标污染负荷比分别为57. 30%和19. 52%,均超过10%,是该污水处理站优先控制的异味污染物。采用韦伯-费希纳定律,构建评估指标体系,分级评估异味物质的潜在污染能力。二乙胺和丙二醇甲醚的污染能力指数均为Ⅱ级,属于中度易污染,影响范围为4~9 km。
生物发酵是医用、兽用抗生素的重要工业化生产途径。生物制药废水处理过程中产生大量的异味物质,污染环境。在宁夏北部某生物制药企业的污水处理站设置采样点,分析沉砂池、水解酸化池、生化池和污泥脱水间等处理工艺段的异味特征。4个工艺段的恶臭浓度分别为653. 64,881. 50,1988. 71,998. 00 OU。生化池是产生异味的主要单元;二乙胺和丙二醇甲醚是主要的VOCs,总浓度分别为3237. 42,1132. 73 mg/m3,总恶臭加权等标污染负荷比分别为57. 30%和19. 52%,均超过10%,是该污水处理站优先控制的异味污染物。采用韦伯-费希纳定律,构建评估指标体系,分级评估异味物质的潜在污染能力。二乙胺和丙二醇甲醚的污染能力指数均为Ⅱ级,属于中度易污染,影响范围为4~9 km。
2019, 37(9): 40-44.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909008
摘要:
河流外源截污与治理后,底泥污染物的释放成为河道污染的主要因素之一。基于动态模拟实验,研究不同扰动条件和不同底泥污染物浓度,对底泥中TN、NH3-N、TP和COD释放的影响。研究结果表明:高扰动强度增加了TN和COD的释放通量,缩短了TP的吸附/解吸平衡时间,对其他指标影响较小;底泥污染物浓度与污染物平衡释放量的相关性较弱,仅TN的平衡释放量与底泥浓度的拟合关系较好(最大R2为0. 798)。
河流外源截污与治理后,底泥污染物的释放成为河道污染的主要因素之一。基于动态模拟实验,研究不同扰动条件和不同底泥污染物浓度,对底泥中TN、NH3-N、TP和COD释放的影响。研究结果表明:高扰动强度增加了TN和COD的释放通量,缩短了TP的吸附/解吸平衡时间,对其他指标影响较小;底泥污染物浓度与污染物平衡释放量的相关性较弱,仅TN的平衡释放量与底泥浓度的拟合关系较好(最大R2为0. 798)。
2019, 37(9): 45-49+56.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909009
摘要:
针对地下水1,2-二氯乙烷(1,2-DCA)污染的修复问题,通过在室内构建受1,2-DCA污染的不同介质条件下的水土固液柱体,应用4种典型的氧化剂进行室内静态氧化修复批实验,分析各氧化剂在不同污染物浓度和不同砂土粒径环境下对砂土固液相中1,2-DCA的修复效果,同时对原位氧化与自然衰减结合的修复方式进行可行性探讨。实验结果表明:所选的4种氧化剂均可有效去除1,2-DCA,但去除率略有不同。污染物浓度越高,反应越强烈;沙土粒径越小,对污染物吸附效果越强。另外,在氧化反应期间,水中菌落总数会急速下降,但随着时间推移和氧化剂的减少,菌落总数回升,菌落数量回升速率与氧化剂剂量有关。氧化剂剂量仍是原位化学氧化与监测自然衰减集成修复方法的关键指标。
针对地下水1,2-二氯乙烷(1,2-DCA)污染的修复问题,通过在室内构建受1,2-DCA污染的不同介质条件下的水土固液柱体,应用4种典型的氧化剂进行室内静态氧化修复批实验,分析各氧化剂在不同污染物浓度和不同砂土粒径环境下对砂土固液相中1,2-DCA的修复效果,同时对原位氧化与自然衰减结合的修复方式进行可行性探讨。实验结果表明:所选的4种氧化剂均可有效去除1,2-DCA,但去除率略有不同。污染物浓度越高,反应越强烈;沙土粒径越小,对污染物吸附效果越强。另外,在氧化反应期间,水中菌落总数会急速下降,但随着时间推移和氧化剂的减少,菌落总数回升,菌落数量回升速率与氧化剂剂量有关。氧化剂剂量仍是原位化学氧化与监测自然衰减集成修复方法的关键指标。
2019, 37(9): 50-56.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909010
摘要:
基于监测数据,系统分析了某北方典型城市3种不同类型河流的水质空间分布,探讨了各水质指标之间的相关性。通过聚类分析对水质进行空间分组,结果表明:3条河流综合的水质空间相似性较为一致,均表现为上游或中上游断面平方欧氏距离较为接近,下游或中下游断面亦同。单一河流与3条河流总体的相关性分析分别得到P<0. 05和P<0. 01水平下显著相关的水质指标。极显著相关(P<0. 01)的水质指标回归分析结果表明:TN与NH3-N、COD与BOD5之间拟合效果较好,相互之间解释力较高,但TP与NO3--N、TN与NO3--N之间尽管极显著相关,但拟合结果较差,相互之间并没有较好的解释力,且即使变换其他形式的拟合方程,其效果也不佳。
基于监测数据,系统分析了某北方典型城市3种不同类型河流的水质空间分布,探讨了各水质指标之间的相关性。通过聚类分析对水质进行空间分组,结果表明:3条河流综合的水质空间相似性较为一致,均表现为上游或中上游断面平方欧氏距离较为接近,下游或中下游断面亦同。单一河流与3条河流总体的相关性分析分别得到P<0. 05和P<0. 01水平下显著相关的水质指标。极显著相关(P<0. 01)的水质指标回归分析结果表明:TN与NH3-N、COD与BOD5之间拟合效果较好,相互之间解释力较高,但TP与NO3--N、TN与NO3--N之间尽管极显著相关,但拟合结果较差,相互之间并没有较好的解释力,且即使变换其他形式的拟合方程,其效果也不佳。
2019, 37(9): 57-61.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909011
摘要:
缓释氧材料应用于黑臭水体原位修复技术具有广阔的应用前景。材料释氧的长期性和有效性是促进黑臭水体修复的关键因素。实验通过在缓释氧材料制备过程中加入膨润土、黄糊精等材料,改进释氧材料的性能。模拟河道实验结果显示:改进后的缓释氧材料释氧速率平稳、释氧时间长,可以使水中DO浓度长期保持在10 mg/L以上。在缓释氧材料中添加一定量的pH缓冲剂对黑臭水体的pH变动有较好的缓冲作用,且对黑臭水体中微生物生存环境影响较小,可将水体pH值维持在适合微生物生存的环境,提高黑臭水体的生态修复效果。通过模拟2种投加方式对材料释氧效果,比较发现,相比平铺投加,采用释氧格栅的投加方式对水体DO浓度提升更为显著。
缓释氧材料应用于黑臭水体原位修复技术具有广阔的应用前景。材料释氧的长期性和有效性是促进黑臭水体修复的关键因素。实验通过在缓释氧材料制备过程中加入膨润土、黄糊精等材料,改进释氧材料的性能。模拟河道实验结果显示:改进后的缓释氧材料释氧速率平稳、释氧时间长,可以使水中DO浓度长期保持在10 mg/L以上。在缓释氧材料中添加一定量的pH缓冲剂对黑臭水体的pH变动有较好的缓冲作用,且对黑臭水体中微生物生存环境影响较小,可将水体pH值维持在适合微生物生存的环境,提高黑臭水体的生态修复效果。通过模拟2种投加方式对材料释氧效果,比较发现,相比平铺投加,采用释氧格栅的投加方式对水体DO浓度提升更为显著。
2019, 37(9): 62-67+73.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909012
摘要:
以淮南矿区9个矿井开采形成的沉陷积水为研究对象,分为夏冬两季取样测试,分析氮、磷等水质指标含量、季节与空间分布特征及其影响因素;结合历史文献资料,对潘一矿、谢桥矿和顾桥矿3个矿井沉陷区积水多年来氮、磷变化趋势进行对比研究。结果表明:研究区氮、磷污染较严重,TN浓度夏季较冬季高出55. 33%,而TP浓度冬季较夏季高出21. 05%,人类活动的季节变化以及降水的季节分布差异是TN季节分布的主要影响因素,而温度和水体中动植物的吸收释放是TP季节分布的主要影响因素;刘庄矿、顾桥矿、潘三矿等沉陷区TN含量较高,而TP含量在研究区呈现出中部及东部较高,西部较低的特征;开放型沉陷区(潘一矿和谢桥矿)积水中TN含量无升高趋势,TP含量有所降低;封闭型沉陷区(顾桥矿沉陷区)积水中氮、磷含量均明显上升。
以淮南矿区9个矿井开采形成的沉陷积水为研究对象,分为夏冬两季取样测试,分析氮、磷等水质指标含量、季节与空间分布特征及其影响因素;结合历史文献资料,对潘一矿、谢桥矿和顾桥矿3个矿井沉陷区积水多年来氮、磷变化趋势进行对比研究。结果表明:研究区氮、磷污染较严重,TN浓度夏季较冬季高出55. 33%,而TP浓度冬季较夏季高出21. 05%,人类活动的季节变化以及降水的季节分布差异是TN季节分布的主要影响因素,而温度和水体中动植物的吸收释放是TP季节分布的主要影响因素;刘庄矿、顾桥矿、潘三矿等沉陷区TN含量较高,而TP含量在研究区呈现出中部及东部较高,西部较低的特征;开放型沉陷区(潘一矿和谢桥矿)积水中TN含量无升高趋势,TP含量有所降低;封闭型沉陷区(顾桥矿沉陷区)积水中氮、磷含量均明显上升。
2019, 37(9): 68-73.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909013
摘要:
为研究纯膜移动床生物膜反应器(MBBR)作为深度反硝化脱氮生物处理工艺的性能,采用两级纯膜MBBR反应器,以某市政污水处理厂二沉池出水为处理对象,以乙酸钠为外加碳源,经过278 d,从启动、处理效果和负荷、碳源利用效率等方面进行了中试。系统历经启动、稳定运行、碳氮比调整和低温运行4个阶段,结果表明:两级后置MBBR反硝化系统总出水ρ(NO3--N)<5 mg/L; 10℃时第1级反硝化负荷为0. 45 kg/(m3·d),第2级反硝化负荷为0. 03~0. 29kg/(m3·d);在水温为9~28℃时,拟合负荷温度变化系数θ值为1. 026;反应器污泥产率系数为0. 520~0. 542 kg/kg(COD);系统负荷与C/N呈线性关系,C/N适宜控制在4. 0~4. 5,过低则会造成NO2--N积累且影响出水NO3--N浓度。反应器出水硝态氮浓度低,且脱氮负荷高,表现出较好的低温抗性。
为研究纯膜移动床生物膜反应器(MBBR)作为深度反硝化脱氮生物处理工艺的性能,采用两级纯膜MBBR反应器,以某市政污水处理厂二沉池出水为处理对象,以乙酸钠为外加碳源,经过278 d,从启动、处理效果和负荷、碳源利用效率等方面进行了中试。系统历经启动、稳定运行、碳氮比调整和低温运行4个阶段,结果表明:两级后置MBBR反硝化系统总出水ρ(NO3--N)<5 mg/L; 10℃时第1级反硝化负荷为0. 45 kg/(m3·d),第2级反硝化负荷为0. 03~0. 29kg/(m3·d);在水温为9~28℃时,拟合负荷温度变化系数θ值为1. 026;反应器污泥产率系数为0. 520~0. 542 kg/kg(COD);系统负荷与C/N呈线性关系,C/N适宜控制在4. 0~4. 5,过低则会造成NO2--N积累且影响出水NO3--N浓度。反应器出水硝态氮浓度低,且脱氮负荷高,表现出较好的低温抗性。
2019, 37(9): 74-80+102.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909014
摘要:
以太湖蠡湖区和贡湖湾区的13个主要出入湖河口为研究对象,分析了其水质及水生植物的分布情况,结果表明:河口的主要水质指标,即总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)的浓度分别为0. 48~4. 17,0. 26~1. 09,0. 04~0. 29,5. 80~18. 30 mg/L,出入湖河口有机物和氮普遍污染严重;河口广布种的水生植物为芦苇、茭草、香蒲和水鳖,它们对氮、磷的吸收量排序为:芦苇>茭草>香蒲>水鳖;水生植物茎叶TN含量与水体TN含量无明显相关性,而TP的正相关性显著,即在一定浓度范围内,水生植物体内磷的积累量随水体磷含量的增加而增加。
以太湖蠡湖区和贡湖湾区的13个主要出入湖河口为研究对象,分析了其水质及水生植物的分布情况,结果表明:河口的主要水质指标,即总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)的浓度分别为0. 48~4. 17,0. 26~1. 09,0. 04~0. 29,5. 80~18. 30 mg/L,出入湖河口有机物和氮普遍污染严重;河口广布种的水生植物为芦苇、茭草、香蒲和水鳖,它们对氮、磷的吸收量排序为:芦苇>茭草>香蒲>水鳖;水生植物茎叶TN含量与水体TN含量无明显相关性,而TP的正相关性显著,即在一定浓度范围内,水生植物体内磷的积累量随水体磷含量的增加而增加。
2019, 37(9): 81-85+90.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909015
摘要:
从舟山双峰盐场的盐田中分离筛选得到一株可降解碱性染料甲基绿细菌Salinivibrio kushneri DD-1。研究了该菌株最佳的生长盐浓度以及在不同NaCl浓度、甲基绿浓度、pH值以及O2浓度对该菌株降解甲基绿的影响,并对其降解产物进行分析。结果表明:该菌株为一株嗜盐菌,最佳生长盐浓度为50 g/L。脱色实验中,Salinivibrio kushneri DD-1在ρ(NaCl)为50 g/L时脱色率最高,达到95%;对低浓度甲基绿(<25 mg/L)的脱色效果较好;脱色率随pH升高而增大,该菌株在碱性条件下对甲基绿的脱色效果更佳; Salinivibrio kushneri DD-1在厌氧条件下无法降解甲基绿,随着O2浓度升高,脱色效果逐渐增强。甲基绿降解产物主要为4-(N,N-二甲基氨基)-4'-(N',N'-二甲基氨基)二苯甲酮、4-(N-乙基-N,N-二甲基氨基)-4'-(N',N'-二甲基氨基)二苯甲酮、[4-(N-乙基-N,N-二甲基氨基)][4'-(N',N'-二甲基氨基)][4″(N″,N″-二甲基氨基)]三苯基甲醇。
从舟山双峰盐场的盐田中分离筛选得到一株可降解碱性染料甲基绿细菌Salinivibrio kushneri DD-1。研究了该菌株最佳的生长盐浓度以及在不同NaCl浓度、甲基绿浓度、pH值以及O2浓度对该菌株降解甲基绿的影响,并对其降解产物进行分析。结果表明:该菌株为一株嗜盐菌,最佳生长盐浓度为50 g/L。脱色实验中,Salinivibrio kushneri DD-1在ρ(NaCl)为50 g/L时脱色率最高,达到95%;对低浓度甲基绿(<25 mg/L)的脱色效果较好;脱色率随pH升高而增大,该菌株在碱性条件下对甲基绿的脱色效果更佳; Salinivibrio kushneri DD-1在厌氧条件下无法降解甲基绿,随着O2浓度升高,脱色效果逐渐增强。甲基绿降解产物主要为4-(N,N-二甲基氨基)-4'-(N',N'-二甲基氨基)二苯甲酮、4-(N-乙基-N,N-二甲基氨基)-4'-(N',N'-二甲基氨基)二苯甲酮、[4-(N-乙基-N,N-二甲基氨基)][4'-(N',N'-二甲基氨基)][4″(N″,N″-二甲基氨基)]三苯基甲醇。
2019, 37(9): 86-90.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909016
摘要:
黑臭水体形成原因主要是大量污染物进入水体,其总量超过水体自净极限,造成环境恶化。采用“BF-BAF+微滤”处理工艺,对黑臭河道进行异位治理。结果表明:系统运行60 d,ρ(COD)从(77. 30±21. 04) mg/L降低到(46. 75±8. 64) mg/L;ρ(NH4+-N)从(19. 71±4. 64) mg/L降低到(6. 67±1. 22) mg/L;氧化还原电位从(-57. 01±36. 87) mV提升到(88. 25±18. 64) mV;ρ(DO)从(0. 30±0. 14) mg/L提升到(5. 21±1. 85) mg/L;透明度从(14. 00±4. 55) cm提升到(48. 25±3. 30) cm。系统运行费用仅为0. 4元/t(水)。项目采用“BF-BAF+微滤”处理工艺对黑臭水体进行异位治理,经济投资低,占地面积小,操作简单,且可快速消除水体黑臭。
黑臭水体形成原因主要是大量污染物进入水体,其总量超过水体自净极限,造成环境恶化。采用“BF-BAF+微滤”处理工艺,对黑臭河道进行异位治理。结果表明:系统运行60 d,ρ(COD)从(77. 30±21. 04) mg/L降低到(46. 75±8. 64) mg/L;ρ(NH4+-N)从(19. 71±4. 64) mg/L降低到(6. 67±1. 22) mg/L;氧化还原电位从(-57. 01±36. 87) mV提升到(88. 25±18. 64) mV;ρ(DO)从(0. 30±0. 14) mg/L提升到(5. 21±1. 85) mg/L;透明度从(14. 00±4. 55) cm提升到(48. 25±3. 30) cm。系统运行费用仅为0. 4元/t(水)。项目采用“BF-BAF+微滤”处理工艺对黑臭水体进行异位治理,经济投资低,占地面积小,操作简单,且可快速消除水体黑臭。
2019, 37(9): 91-96+193.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909017
摘要:
为探究细菌Chryseobaterium sp.的溶藻能力及方式,通过扫描电镜观察细菌Chryseobaterium sp.对藻Anabaena flosaquae的作用效果,进一步通过分离菌体和菌上清液的方法探讨其溶藻的作用机制。结果表明:细菌Chryseobaterium sp.具有很强的溶藻能力,其主要通过分泌溶藻活性物质进行间接溶藻。胶囊制备的优化条件为:SA、CaCl2、EC和柠檬酸质量分数分别为3%、3%、3%和2%,CaCO3与SA的质量分数比为4/5,交联时间为30 min,溶藻物质质量分数为16%,该条件下所制胶囊缓慢释放溶藻物质,具有长效的溶藻能力。揭示了细菌Chryseobaterium sp.主要通过分泌溶藻活性物质进行间接溶藻,所制胶囊具有较强的溶藻能力,为细菌Chryseobaterium sp.溶藻机理和生物控藻技术的研究提供了理论依据。
为探究细菌Chryseobaterium sp.的溶藻能力及方式,通过扫描电镜观察细菌Chryseobaterium sp.对藻Anabaena flosaquae的作用效果,进一步通过分离菌体和菌上清液的方法探讨其溶藻的作用机制。结果表明:细菌Chryseobaterium sp.具有很强的溶藻能力,其主要通过分泌溶藻活性物质进行间接溶藻。胶囊制备的优化条件为:SA、CaCl2、EC和柠檬酸质量分数分别为3%、3%、3%和2%,CaCO3与SA的质量分数比为4/5,交联时间为30 min,溶藻物质质量分数为16%,该条件下所制胶囊缓慢释放溶藻物质,具有长效的溶藻能力。揭示了细菌Chryseobaterium sp.主要通过分泌溶藻活性物质进行间接溶藻,所制胶囊具有较强的溶藻能力,为细菌Chryseobaterium sp.溶藻机理和生物控藻技术的研究提供了理论依据。
2019, 37(9): 97-102.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909018
摘要:
在重金属铜(Cu)的胁迫作用下,通过水培李氏禾(Leersia Hexandra Swartz)研究其对Cu的耐受积累能力及生理响应特征,为植物修复Cu污染土壤提供理论支撑。结果表明:在不同Cu处理浓度下,李氏禾茎和叶部分对Cu的最大积累量可达到841. 65 mg/kg;高浓度Cu胁迫作用下,李氏禾叶片中的叶绿素含量降低,丙二醛(MDA)含量显著增加,叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(CAT)、过氧化氢酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的酶活性呈先升后降的趋势。随着Cu处理浓度的增加,脂质过氧化作用加剧,生长细胞受到严重损伤,李氏禾生长受阻,生物量下降。李氏禾虽不是典型的Cu超富集植物,但却对高浓度的Cu污染水体有较好的富集效果,可作为Cu污染区域的潜在修复植物。
在重金属铜(Cu)的胁迫作用下,通过水培李氏禾(Leersia Hexandra Swartz)研究其对Cu的耐受积累能力及生理响应特征,为植物修复Cu污染土壤提供理论支撑。结果表明:在不同Cu处理浓度下,李氏禾茎和叶部分对Cu的最大积累量可达到841. 65 mg/kg;高浓度Cu胁迫作用下,李氏禾叶片中的叶绿素含量降低,丙二醛(MDA)含量显著增加,叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(CAT)、过氧化氢酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的酶活性呈先升后降的趋势。随着Cu处理浓度的增加,脂质过氧化作用加剧,生长细胞受到严重损伤,李氏禾生长受阻,生物量下降。李氏禾虽不是典型的Cu超富集植物,但却对高浓度的Cu污染水体有较好的富集效果,可作为Cu污染区域的潜在修复植物。
2019, 37(9): 103-107.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909019
摘要:
以抚顺某页岩油厂的废水为研究对象,通过单因素实验考察了吹脱法各工艺因素对处理页岩油废水效果的影响,得出最佳工艺条件如下:吹脱时间90 min、气液比120∶1、初始pH值9. 0、温度70℃,此时NH3-N去除率达到86. 38%。通过正交试验判断各因素对处理效果的影响程度和规律,结合实验研究发现,在水温> 70℃,pH值> 9. 0的条件下,继续提高pH值只能在实验前期提高NH3-N去除率,而对最终去除效果影响不大。极差分析得出,各因素对油页岩废水NH3-N去除率影响的主次顺序为反应时间>温度>气液比>初始pH。根据实验结果分析认为,在吹脱过程中,可充分利用厂内废水温度高(可达70℃)、pH值高(原水pH值9. 0左右)的特点,实现较好的NH3-N去除效果。
以抚顺某页岩油厂的废水为研究对象,通过单因素实验考察了吹脱法各工艺因素对处理页岩油废水效果的影响,得出最佳工艺条件如下:吹脱时间90 min、气液比120∶1、初始pH值9. 0、温度70℃,此时NH3-N去除率达到86. 38%。通过正交试验判断各因素对处理效果的影响程度和规律,结合实验研究发现,在水温> 70℃,pH值> 9. 0的条件下,继续提高pH值只能在实验前期提高NH3-N去除率,而对最终去除效果影响不大。极差分析得出,各因素对油页岩废水NH3-N去除率影响的主次顺序为反应时间>温度>气液比>初始pH。根据实验结果分析认为,在吹脱过程中,可充分利用厂内废水温度高(可达70℃)、pH值高(原水pH值9. 0左右)的特点,实现较好的NH3-N去除效果。
2019, 37(9): 108-112+124.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909020
摘要:
将BAT与面向对象的Petri理论结合,采用OPMSE仿真平台建立钼精矿焙烧污染物外排模型,构建了基于BATOOPN理论的污染物排放量化模型,通过仿真结果与历史在线监测数据对比分析,验证了此模型可客观反映某钼业有限公司钼精矿焙烧工艺的运行情况。通过副产物Na2SO3的生成量推算出实际脱硫量,得到该企业典型污染物排放的理论数值,并进一步采用钼精矿焙烧BAT-OOPN量化模型和响应面法对钼精矿焙烧脱硫系统进行优化分析,确定了钼精矿焙烧烟气脱硫系统最佳参数范围,在提高脱硫效率的同时降低了企业生产成本,同步实现了节能、降耗、减排目标。
将BAT与面向对象的Petri理论结合,采用OPMSE仿真平台建立钼精矿焙烧污染物外排模型,构建了基于BATOOPN理论的污染物排放量化模型,通过仿真结果与历史在线监测数据对比分析,验证了此模型可客观反映某钼业有限公司钼精矿焙烧工艺的运行情况。通过副产物Na2SO3的生成量推算出实际脱硫量,得到该企业典型污染物排放的理论数值,并进一步采用钼精矿焙烧BAT-OOPN量化模型和响应面法对钼精矿焙烧脱硫系统进行优化分析,确定了钼精矿焙烧烟气脱硫系统最佳参数范围,在提高脱硫效率的同时降低了企业生产成本,同步实现了节能、降耗、减排目标。
2019, 37(9): 113-118+148.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909021
摘要:
选取某4000 t/d新型干法水泥生产线,采用低压撞击器进行颗粒物采样测试研究,分析颗粒物粒径分布及分级颗粒的化学成分。结果表明:悬浮预热器出口的ρ(PM10)为3. 53 g/m3,其中PM1和PM2.5占PM10比例分别为29. 4%和89. 4%,且PM10为双峰分布,其峰值分别为0. 1~0. 2μm和1~1. 8μm。窑尾飞灰中PM10成分地壳元素Ca、Fe、Si的含量较多,元素总和达到95. 7%,生料破碎及残渣聚合决定粗模态分布特征,燃煤飞灰中S、K等易挥发元素的气化凝结决定细模态分布特征。烟气颗粒物经增湿塔后,ρ(PM10)由3. 53 g/m3降低至3. 39 g/m3,且呈单峰分布,峰值为2~2. 5μm,表明增湿塔对烟气中细颗粒物具有凝聚和脱除效果。袋式除尘器对PM10的脱除效率在99. 5%以上,且存在0. 1~0. 4μm的脱除逃逸窗口,增湿塔运行条件对布袋除尘的脱除效率无明显影响。
选取某4000 t/d新型干法水泥生产线,采用低压撞击器进行颗粒物采样测试研究,分析颗粒物粒径分布及分级颗粒的化学成分。结果表明:悬浮预热器出口的ρ(PM10)为3. 53 g/m3,其中PM1和PM2.5占PM10比例分别为29. 4%和89. 4%,且PM10为双峰分布,其峰值分别为0. 1~0. 2μm和1~1. 8μm。窑尾飞灰中PM10成分地壳元素Ca、Fe、Si的含量较多,元素总和达到95. 7%,生料破碎及残渣聚合决定粗模态分布特征,燃煤飞灰中S、K等易挥发元素的气化凝结决定细模态分布特征。烟气颗粒物经增湿塔后,ρ(PM10)由3. 53 g/m3降低至3. 39 g/m3,且呈单峰分布,峰值为2~2. 5μm,表明增湿塔对烟气中细颗粒物具有凝聚和脱除效果。袋式除尘器对PM10的脱除效率在99. 5%以上,且存在0. 1~0. 4μm的脱除逃逸窗口,增湿塔运行条件对布袋除尘的脱除效率无明显影响。
2019, 37(9): 119-124.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909022
摘要:
采集了2个超低排放燃煤电厂湿法脱硫入口和出口的PM2.5样品,分析了PM2.5、水溶性离子和多环芳烃(PAHs)的排放规律。结果显示:电厂A和B脱硫出口的PM2.5浓度分别为(2. 9±1. 2),(3. 4±2. 0) mg/m3,脱硫系统对PM2.5去除率分别为32. 6%和34. 6%;但PM2.5中水溶性离子浓度明显增加,主要离子组分为SO42-、Cl-和NH4+。厂区内大气环境的PM2.5浓度相比市区偏高34. 8%,建议对厂区内无组织源加强管理。脱硫出口的PAHs质量浓度分别为(494. 5±243. 9),(563. 2±310. 3) ng/m3,脱硫系统对PAHs的去除率分别为52. 7%和60. 4%,且对中高环(5~6环)的PAHs去除效果要明显优于低环(2~3环)。WFGD系统前后烟气中的PAHs主要以中低环(2~4环)的组分为主,高环物种含量较少。
采集了2个超低排放燃煤电厂湿法脱硫入口和出口的PM2.5样品,分析了PM2.5、水溶性离子和多环芳烃(PAHs)的排放规律。结果显示:电厂A和B脱硫出口的PM2.5浓度分别为(2. 9±1. 2),(3. 4±2. 0) mg/m3,脱硫系统对PM2.5去除率分别为32. 6%和34. 6%;但PM2.5中水溶性离子浓度明显增加,主要离子组分为SO42-、Cl-和NH4+。厂区内大气环境的PM2.5浓度相比市区偏高34. 8%,建议对厂区内无组织源加强管理。脱硫出口的PAHs质量浓度分别为(494. 5±243. 9),(563. 2±310. 3) ng/m3,脱硫系统对PAHs的去除率分别为52. 7%和60. 4%,且对中高环(5~6环)的PAHs去除效果要明显优于低环(2~3环)。WFGD系统前后烟气中的PAHs主要以中低环(2~4环)的组分为主,高环物种含量较少。
2019, 37(9): 125-130.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909023
摘要:
对菱铁矿掺杂Mn、W等过渡金属元素制备催化剂用于柴油机尾气SCR脱硝。500℃煅烧菱铁矿催化剂在30000 h-1高空速下虽具较高SCR脱硝效率,但活性温度窗口较窄,仅在240~330℃内脱硝效率在90%以上,与柴油机尾气温度(200~400℃)有较大差距,故采用混合搅拌法对菱铁矿催化剂掺杂Mn改性提高其低温活性,掺杂W改性提高其高温活性,从而拓宽活性温度窗口。实验结果表明:单独掺杂3%Mn和3%W时,催化剂温度窗口分别拓宽至180~330℃和240~390℃。同时掺杂Mn和W,掺杂M0. 01W0. 03-菱铁矿催化剂在210~390℃内脱硝效率超过90%,基本符合柴油机尾气排放温度,可适用于柴油机尾气脱硝。运用BET、XRD和NH3-TPD等方法对催化剂进行表征发现,掺杂后的催化剂比表面积更大、表面结晶更弱、吸附位酸性更强,有利于提高柴油机尾气的SCR脱硝活性。
对菱铁矿掺杂Mn、W等过渡金属元素制备催化剂用于柴油机尾气SCR脱硝。500℃煅烧菱铁矿催化剂在30000 h-1高空速下虽具较高SCR脱硝效率,但活性温度窗口较窄,仅在240~330℃内脱硝效率在90%以上,与柴油机尾气温度(200~400℃)有较大差距,故采用混合搅拌法对菱铁矿催化剂掺杂Mn改性提高其低温活性,掺杂W改性提高其高温活性,从而拓宽活性温度窗口。实验结果表明:单独掺杂3%Mn和3%W时,催化剂温度窗口分别拓宽至180~330℃和240~390℃。同时掺杂Mn和W,掺杂M0. 01W0. 03-菱铁矿催化剂在210~390℃内脱硝效率超过90%,基本符合柴油机尾气排放温度,可适用于柴油机尾气脱硝。运用BET、XRD和NH3-TPD等方法对催化剂进行表征发现,掺杂后的催化剂比表面积更大、表面结晶更弱、吸附位酸性更强,有利于提高柴油机尾气的SCR脱硝活性。
2019, 37(9): 131-137.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909024
摘要:
针对催化氧化脱汞存在催化剂难以回收和抗硫性能差的问题,采用共沉淀法合成纳米磁流体粒子,并负载Mn氧化物得到Mn/γ-Fe2O3,同时通过固定床吸附实验考察了吸附剂对模拟烟气中汞吸附的特性及规律,探讨了吸附剂对汞的吸附机理。结果表明:磁性Mn/γ-Fe2O3复合纳米颗粒在模拟烟气条件下对汞表现出优异的吸附性能,在<200℃时,500 min内平均穿透率达到13%,且几乎不受SO2的影响,表现出良好的耐受性。零价汞吸附的反应机制主要遵循Mars-Maessen机制,无氧情况下,主要由金属氧化物提供晶格氧参与反应,反应生成弱吸附态汞产物;有氧条件下,金属氧化物消耗的晶格氧能够得到补充,并且在O2的助力下形成强吸附态产物。
针对催化氧化脱汞存在催化剂难以回收和抗硫性能差的问题,采用共沉淀法合成纳米磁流体粒子,并负载Mn氧化物得到Mn/γ-Fe2O3,同时通过固定床吸附实验考察了吸附剂对模拟烟气中汞吸附的特性及规律,探讨了吸附剂对汞的吸附机理。结果表明:磁性Mn/γ-Fe2O3复合纳米颗粒在模拟烟气条件下对汞表现出优异的吸附性能,在<200℃时,500 min内平均穿透率达到13%,且几乎不受SO2的影响,表现出良好的耐受性。零价汞吸附的反应机制主要遵循Mars-Maessen机制,无氧情况下,主要由金属氧化物提供晶格氧参与反应,反应生成弱吸附态汞产物;有氧条件下,金属氧化物消耗的晶格氧能够得到补充,并且在O2的助力下形成强吸附态产物。
2019, 37(9): 138-143+107.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909025
摘要:
针对增湿石灰石减湿脱硫系统,为提高脱硫剂增湿的均匀性及分散性,先后提出预分散流态化输送模型与均化增湿模型。均化增湿模型以预分散流态化输送模型的计算结果作为建模的主要参数。在预分散流态化输送模型中,建立颗粒最小聚团尺寸预测模型并计算聚团尺寸及相应的流化风速。在均化增湿模型中,将上述模型计算的流化风速设置为速度入口条件,对增湿石灰石减湿脱硫技术中现有的脱硫剂增湿设备在不同旋转轴个数下雾化水体积分布的模拟,实现装置结构的优化。结果表明:双轴装置内旋流范围较大、流态较好,有利于物料的输送;设有流化风分布器的双轴装置内风速分布较为均匀,但雾化水的分散性较未设置分布器的双轴装置更差。
针对增湿石灰石减湿脱硫系统,为提高脱硫剂增湿的均匀性及分散性,先后提出预分散流态化输送模型与均化增湿模型。均化增湿模型以预分散流态化输送模型的计算结果作为建模的主要参数。在预分散流态化输送模型中,建立颗粒最小聚团尺寸预测模型并计算聚团尺寸及相应的流化风速。在均化增湿模型中,将上述模型计算的流化风速设置为速度入口条件,对增湿石灰石减湿脱硫技术中现有的脱硫剂增湿设备在不同旋转轴个数下雾化水体积分布的模拟,实现装置结构的优化。结果表明:双轴装置内旋流范围较大、流态较好,有利于物料的输送;设有流化风分布器的双轴装置内风速分布较为均匀,但雾化水的分散性较未设置分布器的双轴装置更差。
2019, 37(9): 144-148.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909026
摘要:
对比考察了纯水与城市生活垃圾渗滤液对生活垃圾焚烧飞灰洗涤脱氯脱毒效果。结果表明:纯水与渗滤液均可脱除飞灰中水可溶性氯盐(KCl、NaCl和CaClOH),对飞灰中水不可溶性氯盐(Friedel’s盐)去除效果较差。渗滤液脱氯残渣中氯含量比纯水脱氯残渣低。此外,与纯水洗涤相比,渗滤液可进一步脱除飞灰中重金属(Cu、Pb、Zn)。飞灰在洗涤过程中可吸附渗滤液中的有机物及部分重金属(Mn、As、Cr)。因此,以渗滤液替代纯水用于飞灰洗涤脱毒是一种可行的协同处置方式。
对比考察了纯水与城市生活垃圾渗滤液对生活垃圾焚烧飞灰洗涤脱氯脱毒效果。结果表明:纯水与渗滤液均可脱除飞灰中水可溶性氯盐(KCl、NaCl和CaClOH),对飞灰中水不可溶性氯盐(Friedel’s盐)去除效果较差。渗滤液脱氯残渣中氯含量比纯水脱氯残渣低。此外,与纯水洗涤相比,渗滤液可进一步脱除飞灰中重金属(Cu、Pb、Zn)。飞灰在洗涤过程中可吸附渗滤液中的有机物及部分重金属(Mn、As、Cr)。因此,以渗滤液替代纯水用于飞灰洗涤脱毒是一种可行的协同处置方式。
2019, 37(9): 154-158.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909028
摘要:
采用磷酸镁水泥(MPC)和普通硅酸盐水泥(OPC)对垃圾焚烧飞灰进行固化/稳定化处理,通过无侧限抗压强度试验、渗透试验和浸出试验分别研究了MPC和OPC对垃圾焚烧飞灰固化体力学和浸出特性的影响规律,并通过压汞试验和形态提取试验分析了相应的微观机理。试验结果表明:随着MPC和OPC添加量的增加,飞灰固化体的强度增加,渗透系数和重金属(Pb、Cd)浸出浓度降低,但相同添加量的OPC固化体的强度、渗透系数及重金属(Pb、Cd)浸出浓度均大于MPC固化体;压汞试验结果表明:在相同添加量条件下,OPC固化体的孔隙体积大于MPC固化体,且OPC和MPC分别通过减少孔径>1μm和>0. 1μm孔隙的体积来影响固化体的强度和渗透特性;形态提取试验结果表明:OPC和MPC均可促使Pb、Cd从活性态(弱酸提取态)向较稳定态(可还原态、残渣态)转化,但MPC固化体中残渣态的Pb、Cd含量较高。MPC固化体在力学特性、重金属浸出行为及微观结构均优于OPC固化体,OPC和MPC对Pb、Cd固稳机制的差异是MPC固稳效果优于OPC的根本原因。
采用磷酸镁水泥(MPC)和普通硅酸盐水泥(OPC)对垃圾焚烧飞灰进行固化/稳定化处理,通过无侧限抗压强度试验、渗透试验和浸出试验分别研究了MPC和OPC对垃圾焚烧飞灰固化体力学和浸出特性的影响规律,并通过压汞试验和形态提取试验分析了相应的微观机理。试验结果表明:随着MPC和OPC添加量的增加,飞灰固化体的强度增加,渗透系数和重金属(Pb、Cd)浸出浓度降低,但相同添加量的OPC固化体的强度、渗透系数及重金属(Pb、Cd)浸出浓度均大于MPC固化体;压汞试验结果表明:在相同添加量条件下,OPC固化体的孔隙体积大于MPC固化体,且OPC和MPC分别通过减少孔径>1μm和>0. 1μm孔隙的体积来影响固化体的强度和渗透特性;形态提取试验结果表明:OPC和MPC均可促使Pb、Cd从活性态(弱酸提取态)向较稳定态(可还原态、残渣态)转化,但MPC固化体中残渣态的Pb、Cd含量较高。MPC固化体在力学特性、重金属浸出行为及微观结构均优于OPC固化体,OPC和MPC对Pb、Cd固稳机制的差异是MPC固稳效果优于OPC的根本原因。
2019, 37(9): 159-164+187.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909029
摘要:
系统总结了有机固体废物好氧堆肥化处理过程的调控手段、堆肥各个阶段的微生物群落演替、堆肥过程中酶活性的变化以及臭气的产生情况。堆肥过程中温度变化对微生物的生长繁殖产生显著影响,微生物群落先由嗜温菌演替至嗜热菌,再由嗜热菌演替至嗜温菌,有机物被逐步降解。各种有机物降解需不同酶参与,主要有芳基硫酸酯酶、脲酶、蛋白酶、葡萄糖激酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、过氧化物酶等;微生物发酵过程蛋白质的降解产生NH3,厌氧条件下硫酸盐还原菌与产甲烷菌的生命活动产生H2S,氨基酸脱羧作用、厌氧降解及局部厌氧发酵产生挥发性有机物(VOCs),这些臭味物质均会对环境造成二次污染。可以尝试调控微生物酶系统来提高堆肥效率,并阻断发酵过程中臭气物质的产生。
系统总结了有机固体废物好氧堆肥化处理过程的调控手段、堆肥各个阶段的微生物群落演替、堆肥过程中酶活性的变化以及臭气的产生情况。堆肥过程中温度变化对微生物的生长繁殖产生显著影响,微生物群落先由嗜温菌演替至嗜热菌,再由嗜热菌演替至嗜温菌,有机物被逐步降解。各种有机物降解需不同酶参与,主要有芳基硫酸酯酶、脲酶、蛋白酶、葡萄糖激酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、过氧化物酶等;微生物发酵过程蛋白质的降解产生NH3,厌氧条件下硫酸盐还原菌与产甲烷菌的生命活动产生H2S,氨基酸脱羧作用、厌氧降解及局部厌氧发酵产生挥发性有机物(VOCs),这些臭味物质均会对环境造成二次污染。可以尝试调控微生物酶系统来提高堆肥效率,并阻断发酵过程中臭气物质的产生。
2019, 37(9): 165-170.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909030
摘要:
采用氨配合法一次性浸出含锌铁渣中的锌,并用硫化铵对浸出液进行除杂,再将浸出液经蒸氨并加入NH3HCO3制备成活性氧化锌,以完成对锌的回收与利用。采用曲面响应法探讨温度、时间、液固比和氨浓度对锌浸出率的影响,并得到最佳条件如下:浸出温度为20℃、浸出时间为1. 7 h、液固比为4. 4 mL/g、氨浓度为8. 2%。结果表明:在最佳条件下,锌的浸出率可达99. 78%。除杂过程的Cu、Cd去除率均可达95%以上。经检测,活性氧化锌的性能符合化工行业标准HG/T 2572—2012《活性氧化锌》要求。
采用氨配合法一次性浸出含锌铁渣中的锌,并用硫化铵对浸出液进行除杂,再将浸出液经蒸氨并加入NH3HCO3制备成活性氧化锌,以完成对锌的回收与利用。采用曲面响应法探讨温度、时间、液固比和氨浓度对锌浸出率的影响,并得到最佳条件如下:浸出温度为20℃、浸出时间为1. 7 h、液固比为4. 4 mL/g、氨浓度为8. 2%。结果表明:在最佳条件下,锌的浸出率可达99. 78%。除杂过程的Cu、Cd去除率均可达95%以上。经检测,活性氧化锌的性能符合化工行业标准HG/T 2572—2012《活性氧化锌》要求。
2019, 37(9): 171-176+204.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909031
摘要:
随着环保意识的增强,含油污泥资源化与无害化处理问题成为研究的热点。分别用体积分数为5%、10%的HCl对活性白土进行改性,制得催化剂。采用扫描电镜、能量色散X射线光谱仪(EDX)、X-射线衍射、N2-吸附脱附等分析手段对催化剂的结构进行表征。用催化剂对含油污泥进行催化热解,探讨了改性活性白土催化含油污泥热解的影响因素,并对热解产生的固、液产物进行了分析。结果表明:催化剂加量为1%,氮气流速为100 mL/min,反应温度为430℃,处理时间为3. 5 h时,油回收率可达到85. 49%,与未加催化剂时相比,油回收率提高了7. 22%,处理时间缩短了0. 5 h。由热解油组分分析可知,催化热解使得C6~C15的回收率提高,产物油品质得到改善。
随着环保意识的增强,含油污泥资源化与无害化处理问题成为研究的热点。分别用体积分数为5%、10%的HCl对活性白土进行改性,制得催化剂。采用扫描电镜、能量色散X射线光谱仪(EDX)、X-射线衍射、N2-吸附脱附等分析手段对催化剂的结构进行表征。用催化剂对含油污泥进行催化热解,探讨了改性活性白土催化含油污泥热解的影响因素,并对热解产生的固、液产物进行了分析。结果表明:催化剂加量为1%,氮气流速为100 mL/min,反应温度为430℃,处理时间为3. 5 h时,油回收率可达到85. 49%,与未加催化剂时相比,油回收率提高了7. 22%,处理时间缩短了0. 5 h。由热解油组分分析可知,催化热解使得C6~C15的回收率提高,产物油品质得到改善。
2019, 37(9): 177-181+170.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909032
摘要:
选取我国5个分布在不同区域的化工污染地块土壤为研究对象,依据相关调查数据,对不同区域土壤中铬(Cr)的形态分布、价态分布和浸出特征进行研究。结果表明:土壤Cr形态分布与土壤有机质含量呈正相关,与土壤pH呈负相关;海北和牟定的土壤Cr主要以Cr(Ⅵ)形式存在,表现出高毒性、迁移性和环境风险,陆良、石家庄、山南土壤Cr主要以Cr(Ⅲ)形式存在;山南土壤浸出Cr(Ⅵ)和浸出TCr含量最低,土壤生物有效性和环境风险最低,污染程度相对较轻。
选取我国5个分布在不同区域的化工污染地块土壤为研究对象,依据相关调查数据,对不同区域土壤中铬(Cr)的形态分布、价态分布和浸出特征进行研究。结果表明:土壤Cr形态分布与土壤有机质含量呈正相关,与土壤pH呈负相关;海北和牟定的土壤Cr主要以Cr(Ⅵ)形式存在,表现出高毒性、迁移性和环境风险,陆良、石家庄、山南土壤Cr主要以Cr(Ⅲ)形式存在;山南土壤浸出Cr(Ⅵ)和浸出TCr含量最低,土壤生物有效性和环境风险最低,污染程度相对较轻。
2019, 37(9): 182-187.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909033
摘要:
生物炭作为一种新型的吸附材料,具有比表面积大、官能团丰富、稳定性高等特点,施入土壤后可影响重金属在土壤中的迁移性和生物有效性。从生物炭对重金属的吸附机制、生物炭还田应用效果进行了概述,在此基础上分析了生物炭推广应用的限制因素,并从生物炭与土壤的相互作用、生物炭的制备工艺完善等方面进行了展望。生物炭施入土壤后可通过阳离子-π作用、离子交换、络合、共沉淀、氧化还原和静电吸附作用降低重金属有效态含量,减少作物对重金属的累积。但生物炭在实际应用中仍存在作用效果不稳定、价格高昂难以大面积推广应用等问题,未来有必要进一步探明生物炭与土壤互作关系、完善生物炭制备工艺,为生物炭的广泛高效利用提供支撑。
生物炭作为一种新型的吸附材料,具有比表面积大、官能团丰富、稳定性高等特点,施入土壤后可影响重金属在土壤中的迁移性和生物有效性。从生物炭对重金属的吸附机制、生物炭还田应用效果进行了概述,在此基础上分析了生物炭推广应用的限制因素,并从生物炭与土壤的相互作用、生物炭的制备工艺完善等方面进行了展望。生物炭施入土壤后可通过阳离子-π作用、离子交换、络合、共沉淀、氧化还原和静电吸附作用降低重金属有效态含量,减少作物对重金属的累积。但生物炭在实际应用中仍存在作用效果不稳定、价格高昂难以大面积推广应用等问题,未来有必要进一步探明生物炭与土壤互作关系、完善生物炭制备工艺,为生物炭的广泛高效利用提供支撑。
2019, 37(9): 188-193.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909034
摘要:
通过对陕西北部矿区4种土地类型(草地、农田、道路、矿区)中8种重金属元素(Cd、Cu、Cr、Hg、Ni、Pb、As、Zn)含量的测定,结合毗邻区土壤重金属背景值,对矿区不同土地利用类型的土壤重金属污染程度和综合潜在生态风险危害进行评价。结果表明:1)研究区土壤Hg和Cd元素累积明显,其余6种重金属虽未超过GB 15618—1995《土壤环境质量标准》二级标准,但已呈现出一定的累积效应; 2) 4种土地利用类型下Hg和Cd元素分担率高达93%以上,单项污染指数达到重度污染水平,其余6种重金属元素分担率相对较低,单项污染指数表现为清洁水平,综合污染指数计算表明,4种土地利用类型均表现为重污染; 3)综合潜在生态风险指数计算表明,草地处于重度风险等级,其余3种土地类型均为严重风险等级。
通过对陕西北部矿区4种土地类型(草地、农田、道路、矿区)中8种重金属元素(Cd、Cu、Cr、Hg、Ni、Pb、As、Zn)含量的测定,结合毗邻区土壤重金属背景值,对矿区不同土地利用类型的土壤重金属污染程度和综合潜在生态风险危害进行评价。结果表明:1)研究区土壤Hg和Cd元素累积明显,其余6种重金属虽未超过GB 15618—1995《土壤环境质量标准》二级标准,但已呈现出一定的累积效应; 2) 4种土地利用类型下Hg和Cd元素分担率高达93%以上,单项污染指数达到重度污染水平,其余6种重金属元素分担率相对较低,单项污染指数表现为清洁水平,综合污染指数计算表明,4种土地利用类型均表现为重污染; 3)综合潜在生态风险指数计算表明,草地处于重度风险等级,其余3种土地类型均为严重风险等级。
2019, 37(9): 194-198.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909035
摘要:
为探究草地开垦对土壤重金属的影响,以贵州喀斯特山区不同海拔梯度下的草地和由草地开垦的耕地为研究对象,采用内梅罗综合指数法和潜在生态危害指数评估草地和耕地中Cd、Cr、Pb、Ni、Hg、As 6种重金属的污染水平和生态风险。结果表明:研究区域土壤重金属Cd、Cr、Pb、Ni、Hg、As的含量均低于贵州省背景值;不同海拔、不同土地利用/覆被对不同重金属的含量变化影响存在差异;土壤中Cr的含量与Cd和Ni的含量呈极显著正相关(P<0. 01),Pb含量与Cd和Cr含量呈显著正相关,与Hg含量呈显著负相关(P<0. 05);低海拔地区草地和耕地未受重金属污染;在中、高海拔地区草地重金属污染水平均为轻污染,耕地重金属污染水平均为中污染,草地开垦为耕地后污染加重,Cd是主要的重金属污染物;各海拔草地和耕地均为轻度生态风险;海拔、土地利用/覆被是影响土壤重金属含量分布的主要因素。
为探究草地开垦对土壤重金属的影响,以贵州喀斯特山区不同海拔梯度下的草地和由草地开垦的耕地为研究对象,采用内梅罗综合指数法和潜在生态危害指数评估草地和耕地中Cd、Cr、Pb、Ni、Hg、As 6种重金属的污染水平和生态风险。结果表明:研究区域土壤重金属Cd、Cr、Pb、Ni、Hg、As的含量均低于贵州省背景值;不同海拔、不同土地利用/覆被对不同重金属的含量变化影响存在差异;土壤中Cr的含量与Cd和Ni的含量呈极显著正相关(P<0. 01),Pb含量与Cd和Cr含量呈显著正相关,与Hg含量呈显著负相关(P<0. 05);低海拔地区草地和耕地未受重金属污染;在中、高海拔地区草地重金属污染水平均为轻污染,耕地重金属污染水平均为中污染,草地开垦为耕地后污染加重,Cd是主要的重金属污染物;各海拔草地和耕地均为轻度生态风险;海拔、土地利用/覆被是影响土壤重金属含量分布的主要因素。
2019, 37(9): 199-204.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909036
摘要:
以青岛市为研究区,基于PSR模型构建土地生态安全评价指标体系,采用熵权法和综合评价法,对2017年青岛市土地生态环境安全状况进行综合评价,并结合评价结果进行区域等级划分。结果表明:青岛市的7区3市中,土地生态安全状况存在一定差异。市南区、市北区和李沧区处于土地生态安全状况的风险级别;崂山区、黄岛区、即墨区、平度市和莱西市处于敏感级别,但彼此之间的差异并不明显;只有城阳区的土地生态安全为良好级别。建设针对不同级别土地生态安全的状况,从人口、产业、政策及社会方面进行改进,有助于青岛市土地生态环境安全的保护。
以青岛市为研究区,基于PSR模型构建土地生态安全评价指标体系,采用熵权法和综合评价法,对2017年青岛市土地生态环境安全状况进行综合评价,并结合评价结果进行区域等级划分。结果表明:青岛市的7区3市中,土地生态安全状况存在一定差异。市南区、市北区和李沧区处于土地生态安全状况的风险级别;崂山区、黄岛区、即墨区、平度市和莱西市处于敏感级别,但彼此之间的差异并不明显;只有城阳区的土地生态安全为良好级别。建设针对不同级别土地生态安全的状况,从人口、产业、政策及社会方面进行改进,有助于青岛市土地生态环境安全的保护。
2019, 37(9): 205-209.
doi: 10.13205/j.hjgc.201909037
摘要:
基于经典模糊数学理论发展建立的属性识别模型可有效将复杂多因素研究对象进行综合评判和定量排序,提出以熵权-属性识别理论复合模型用于室内空气质量评价的理论内涵和计算方法,并对某高校不同类型室内环境评价进行实证研究。结果表明:教室、办公室空气质量最佳,为一级;其次是宿舍,为二级,主要污染物为氨;休息室中TVOC、苯等多项指标超标,属于三级,亟待改善。该模型不仅能科学合理地反映不同类型室内空气质量的综合现状,同时能直观体现出各评价因子的贡献差异和特征,是一种简便明晰、结果客观的室内空气质量综合评价新方法。
基于经典模糊数学理论发展建立的属性识别模型可有效将复杂多因素研究对象进行综合评判和定量排序,提出以熵权-属性识别理论复合模型用于室内空气质量评价的理论内涵和计算方法,并对某高校不同类型室内环境评价进行实证研究。结果表明:教室、办公室空气质量最佳,为一级;其次是宿舍,为二级,主要污染物为氨;休息室中TVOC、苯等多项指标超标,属于三级,亟待改善。该模型不仅能科学合理地反映不同类型室内空气质量的综合现状,同时能直观体现出各评价因子的贡献差异和特征,是一种简便明晰、结果客观的室内空气质量综合评价新方法。
