郑钟一[1]2003年在《印染废水处理技术的可商业化分析与评价》文中指出本论文通过实际调查研究与定性定量分析，探讨了目前印染废水处理技术商业化的实际情况，并在总结分析经验数据的基础上，找出影响技术可商业化的因素并加以科学归类分析，再利用这些因素指标建立了一个跨学科领域的评价体系——印染废水处理技术的可商业化评价指标体系，以供相关科研人员和企业在评价具体技术时，能从一个全新的可商业化角度，借助一定的可操作的手段与方法进行具体评价。 全文主要包括以下内容： 1．介绍了目前印染废水处理行业中常用的生物化学法和物理化学处理法，对其原理、应用及最新研究方向作了重点描述。同时，重点介绍了目前几种新技术——臭氧氧化法、光催化氧化法和湿式催化氧化法等最新的实验室研究现状，并从设备、工艺、实际应用等角度，运用一些数据对其在印染行业废水处理方面的前景和优缺点进行了剖析和展望性评价。为了取得印染废水处理技术的市场详实资料，设计了调查表，实地走访了浙江嘉兴一带印染厂家，采取访谈和数据采集相结合的方式，获得了较有价值的商业化工程数据资料以及市场对于技术的原始评价资料。 2．分析比较了调查所得的资料和数据，提出以可商业化新视角分析与评价处理技术的论点，并在比较分析调查数据的基础上，提出了一个基于指标体系来评价技术可商业化程度的论点。 3．根据指标体系的特点，分别利用综合指数法和属性数学法，对叁个技术的模拟数据进行了评价分析，并评价了两种方法在应用上的差异点。 4．根据研究获得了如下结论： (1)对于印染废水的处理，尽管目前已经有一些技术在应用研究方面取得了很大进展，但其本身的可商业化程度并不高。 (2)有必要对技术的可商业化因素进行研究，而对于印染废水处理技术可商业化程度的评价，可通过建立一套较为完整的指标体系，运用一些数学模型得到可靠的判断。 (3)通过建立印染废水处理技术的可商业化指标体系以及应用于这一体系综合评价的综合指数法和属性数学评价法，可以较全面地评价一种技术的可商业化程度。
董昭[2]2015年在《贵金属改性TiO_2纳米复合材料的制备及其在染料降解中的应用》文中认为半导体TiO_2光催化剂,因其具有价格低廉、无毒性和高效的催化性能,在印染废水治理上得到了广泛的应用。但是未经改性的半导体TiO_2光催化剂因其禁带宽度的限制,只能吸收紫外光,从而使得可见光催化效率低,影响了其在实际生产中的应用。目前,提高TiO_2可见光催化性能的研究主要集中于金属离子掺杂、碳等无机物的修饰以及贵金属纳米粒子的负载等单一修饰改性处理,这种处理限制了催化剂各组分间的协同增强效果。为此,本论文中预先利用Sn2+与TiO_2间的无机嫁接作用,对商业化德固赛P25-TiO_2催化剂进行了表面修饰改性,增加了TiO_2表面官能团密度。随后,利用Sn2+/Sn4+较低的化学还原电势原位还原贵金属前驱体,得到均匀分散的贵金属纳米粒子和SnOx双功能修饰的TiO_2光催化剂。利用透射电镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、N2物理吸附、X射线能谱(XPS)和紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)等一系列物理化学表征手段,考察了叁元复合光催化材料的结构和性能特点。以氙灯作为可见光源,考察了叁元复合光催化剂在可见光降解染料中的应用,探讨贵金属纳米粒子和SnOx双功能修饰对TiO_2光催化剂的催化性质的提升效果,并通过对催化剂中贵金属前驱体的添加量的调节,获得性能优异的叁元复合光催化剂。明确了各因素对改善催化剂催化性能的作用机制,并据此提出了光催化剂的降解原理。最后考察了催化剂实际使用过程中水源和混合染料对催化剂性能的影响。具体的研究内容如下:1.首先考察了Au纳米粒子和SnOx双功能修饰对TiO_2光催化剂的提升机制。本部分以P25-TiO_2、氯金酸、氯化亚锡等为原料,通过Sn2+的原位还原法制备出了叁元异质结构的TiO_2/SnOx-Au催化剂。TEM分析表明Au纳米粒子均匀分散于TiO_2表面,UV-Vis DRS的结果表明Au和SnOx的双功能修饰既可以提高TiO_2在可见光的吸收效果,又可以降低TiO_2的禁带宽度。制得的TiO_2/SnOX-Au复合催化剂对亚甲基蓝的可见光降解效率不仅优于未经修饰的TiO_2催化剂,同时也高于只经Au或者SnOx修饰的TiO_2催化剂。2.采用类似的Sn2+的原位还原法,制备了叁元复合TiO_2/SnOX-Ag光催化剂。利用XPS着重研究了费米能级较Au低的Ag纳米粒子的引入对SnOx物种的化学环境的影响。通过改变AgNO3的添加量,得到了粒径各不相同的Ag纳米粒子修饰改性复合光催化剂。结果发现Sn物种在TiO_2/SnOx-Ag光催化剂中是以SnO_2和Sn O共存。当Ag的名义添加量为2 wt%时,对应的TiO_2/SnOx-Ag光催化剂的可见光降解亚甲基蓝的催化性能最佳。3.利用优选出的最佳贵金属含量的叁元异质复合材料为光催化剂,考察催化剂在不同水源(去离子水、自来水或钱塘江水)和不同种类染料(罗丹明B或罗丹明B与亚甲基蓝的混合物)的催化降解效果。结果表明制得的贵金属纳米粒子和SnOx双功能修饰的TiO_2复合催化材料的适用性较强。同时发现制备的光催化剂经连续5次循环使用后仍具有较好的光催化性能,具有良好的应用前景。
孙伟华[3]2013年在《印染废水中难降解物质电离辐射及生物耦合处理技术研究》文中认为印染废水种类繁多，但多属有机废水，常用以生物为核心的工艺处理。聚乙烯醇（PVA）和偶氮染料是印染废水中典型难降解有机污染物，对生物工艺造成了很大冲击。本研究旨在将电离辐射技术（IR）应用为难降解有机印染废水的预处理技术，以提高其可生化性，并探索IR与生物工艺耦合的可行性。应用放射源钴-60产生的γ射线辐照PVA水溶液的研究表明，在本研究条件下，PVA水溶液的可生化性随吸收剂量的增加而升高。PVA330mg/L的中性溶液接受9kGy辐照后与活性污泥混合液的比耗氧吸收速率（SOUR）在反应0.5h时被提高了34%。另外，PVA的去除是辐照降解和辐照聚合共同作用的结果。中性条件下，PVA浓度较低时，如330mg/L，以羟基自由基（OH）和氢原子（H）的辐照降解作用为主；PVA浓度较高时，如3000mg/L，以OH的辐照聚合/交联作用为主，且酸性环境利于PVA辐照聚合的发生。γ辐照偶氮染料茜素黄-GG（AY-GG）水溶液的研究表明，IR对改善其可生化性和急性生物毒性的效果明显。100mg/L AY-GG水溶液在接受辐照初期（<1kGy）会产生对好氧微生物有抑制作用的中间产物，水溶液的SOUR曲线明显下降。随辐照继续（>1kGy），其SOUR曲线逐步升高。9kGy时，水溶液的发光细菌急性生物毒性也明显降低。另外，γ辐照含AY-GG和PVA的模拟印染废水的研究表明，IR对改善该废水的可生化性和急性生物毒性都有明显效果，且在辐照初期同样发现了对微生物产生抑制的中间产物，并随继续辐照而被消除。应用电子加速器产生的电子束辐照处理实际印染废水研究表明，可生化性差（BOD5/COD <0.3）的废水适合IR-生物工艺处理。为此，本研究选择含PVA印染废水（BOD5/COD <0.1）进行电子束辐照—膜生物反应器（MBR）耦合工艺处理。结果表明，IR预处理缓解了PVA（Mw：74800~79200）对超滤膜（孔径0.02μm）的堵塞，成功实现了含高分子PVA印染废水的IR-MBR耦合处理。此外，IR联合臭氧（O3）处理PVA水溶液和AY-GG水溶液时，均发现“协同效应”。该效应不仅表现在IR与O3同时作用下对OH产额的协同增加上，还表现在先进行O3氧化、再进行IR处理的组合方式对水中有机物的协同去除上。
王齐[4]2013年在《超临界水氧化处理印染废水实验研究》文中指出印染废水水量大、化学需氧量(COD)高、色度高、成分复杂多变且含有有毒有害成分,是难处理的工业废水之一,采用传统的处理方法在COD去除和脱色上存在一定难度。超临界水氧化(SCWO)技术处理有机废弃物,反应速度快、污染物降解率高,氧化产物对环境无污染,处理后的废水可达标排放或者回用。本文采用超临界水氧化技术处理工业印染废水,考察了超临界水氧化及热解过程中反应条件的变化对废水中总有机碳(TOC)和氨氮去除效果的影响,在实验的基础上,建立了以污染物TOC为特征参数的氧化和热解过程动力学方程,此外,以废水中总溶解固体(TDS)为特征参数,利用自建的盐分离器考察了SCWO反应同时盐分离器的操作参数对废水中无机盐(TDS)脱除效率的影响,探讨了过程出水回用于漂洗或者印染工艺的可能性,简单计算了过程的运行成本,探讨了该技术工业化应用的前景。通过以上考察主要得出结论如下：1.在印染废水的SCWO过程中,温度对废水中TOC和氨氮降解的影响最为显着,且温度和停留时间的改变对过氧比较小的反应影响更大。氨氮在低温下很难降解,只有在较高的反应温度下,经SCWO过程氨氮才能降解。2.在废水的超临界水(SCW)热降解过程中,温度同样是对TOC降解最重要的影响因素,停留时间对TOC热解效率的影响同样显着,而热解过程没有发现氨氮降解。3.将废水超临界水氧化与热解的降解效果进行对比可知,温度变化对热解过程TOC降解效率影响更大,且在较低反应温度下加入氧化剂对降解作用更明显,而氨氮在较低温度或者没有氧化剂的条件下几乎不降解,在同样的较低温下延长停留时间对氨氮降解也没有帮助。4.采用准一级动力学法建立了废水SCW热解过程的TOC降解动力学方程,采用多元非线性回归法建立了当氧化剂大量过量时废水SCWO过程的TOC降解动力学方程,在此基础上,采用龙格库塔法建立了当氧化剂按照化学计量加入时的废水SCWO过程TOC降解动力学方程,目的是考察反应过程氧化剂浓度变化对反应速度的影响。具体表达式如下：热解(准一级动力学法)：氧化(多元非线性回归法)：氧化(龙格库塔法)：5.在废水脱盐过程中,温度对除盐效率的影响同样最为显着。实验条件下,在盐分离器最短停留时间50.76s内,废水超临界脱盐过程或许已经完成,停留时间的延长对脱盐率没有影响。在一定温度下,废水脱盐后出水盐含量(TDS)受到原水盐浓度变化的影响。6.本废水经SCWO处理后出水能够达到国家一级排放标准且可回用于漂洗过程,而用于印染过程指标尚不能满足。7.经过简单计算,采用SCWO法处理COD为3000mg/L的印染废水,以纯氧为氧化剂,运行成本约为20.25元/m3。8. SCWO技术末来具有广阔的工业应用前景,但是在待处理原料的选择,反应器设计、工艺条件的优化,反应释放能量的有效利用等方面还需进行深入研究,才能够克服盐沉积、避免材料腐蚀、节省运行费用等,使得该技术真正引起大众关注。
吴瑶[5]2012年在《五孔支撑膜的特性研究及其在MBR中处理印染废水的应用》文中指出本课题组自行研发的五孔膜由于膜中间的支撑结构而具备了高强度,耐冲击的特点,延长了膜的使用寿命,但其独特的五孔结构特性在印染废水处理中的效果尚不清楚。因此,本课题主要针对五孔膜的结构特性,展开五孔膜MBR深度处理印染废水的研究。试验分成膜丝的特性研究和膜组件的应用研究两个阶段。对比单孔膜分析了五孔膜的基本膜性能特征；运行中的跨膜压差(TMP)、比膜通量的衰减特征、膜阻力的构成及其变化特征；连续稳定运行的出水水质；分别测定了EDTA二钠法提取的胞外聚合物(EPS)的溶液中蛋白质和多糖的含量,并对EPS组分与膜污染关系进行了研究；通过扫描电镜(SEM)、光谱扫描等手段对污染物质进行了分析和测定。本文主要得到了以下结论：(1)测得五孔膜的平均膜通量、牛血清蛋白截留率、断裂拉伸强度、孔隙率分别为468L/(m2·h)、64.7%、8.97MPa和84.59%。五孔膜支撑层孔隙疏松、外表层致密的自支撑五孔结构,是膜既能有较大膜通量又能有较大截留率的关键所在。(2)测得制成组件后的五孔膜清水Js为9.83L/(m2.h.kPa)、自身膜阻力Rm为3.64×1011(m-1),膜自身阻力与膜通量成反比关系。采用通量阶梯递增法测得五孔膜的临界通量为21 L/(m2·h)。(3)通过对HRT、曝气量、MLSS等影响因素的调节,得出水解酸化-MBR最佳工艺参数：水解酸化池HRT为28h,MBR的HRT为20h、曝气量为0.2m3/h, MLSS为5000mg/L。其中五孔膜组件和单孔膜组件CODcr、浊度、UV254和色度的去除值分别为92.5%、0.36NTU、0.58和82.5%;89.8%、0.58NTU、0.70和81.7%。(4)在次临界通量下运行,膜污染可以分为两个阶段,五孔膜的第Ⅰ阶段持续时间比单孔膜要长,为46d,ΔP/Δt为0.016 kPa/h。膜阻分析得出五孔膜的Rg、Rm、Rp和Re比率分别为：2%、14%、33%和51%。膜的自身膜阻Rm在总膜阻中占10%以上,滤饼层阻力和浓差极化阻力占膜面阻力的70%以上,为主要膜阻力,且滤饼层阻力要大于浓差极化阻力,膜面阻力的构成比率基本与膜结构无关。(5)在MBR系统中,SMP和结合态的EPS的含量保持增长态势；在SMP和结合态EPS组分中,蛋白质的含量高于多糖。对比五孔膜和单孔膜可以发现,五孔膜的蛋白质和多糖的含量均始终小于单孔膜的含量。(6)通过对水解酸化-MBR进出水及各沿程的光谱扫描发现,水解酸化池能够对着色物质的去除具有很好的效果。通过膜表而及断面的SEM分析,发现在膜丝表面,有一层覆盖膜层,并观察到有颗粒污染物质附着在膜丝表面,在膜丝断面,看不到有任何的污染物质存在,这也说明了膜污染主要由膜表面的滤饼层贡献。
高永华[6]2017年在《钙钛矿型复合氧化物催化剂的制备及其在环境催化中的应用》文中提出柴油车碳烟颗粒物的去除和印染废水有机物降解问题一直是环境保护领域的两大难题。对于碳烟颗粒物(soot)的去除和印染有机物的降解,催化氧化技术被视为是最切合实际而又高效节能的选择之一。钙钛矿型复合氧化物具有优异的催化氧化活性,且结构独特、包容性强、合成便利、价格低廉、无毒害,是催化氧化技术中极有应用前景的催化剂。论文围绕钙钛矿型复合氧化物催化剂在碳烟颗粒物催化燃烧和印染废水有机物降解方面出现的问题进行了如下研究:1.钙钛矿催化剂催化燃烧碳烟颗粒物研究在soot催化燃烧方面,存在的问题是:一方面,多数钙钛矿催化剂活性筛选是在模拟炭黑上开展的,而模拟炭黑和真实的碳烟颗粒物在成分、结构、形貌等方面都存在较大差异,二者的氧化性能不同,筛选出的催化剂活性与实际情况差别较大。另一方面,真实的柴油车排气条件较为复杂,且催化剂通常担载在颗粒捕集器上,而担载后会增加发动机背压,进一步降低催化效率。而多数实验采取催化剂和soot紧密接触且在模拟空气条件下进行,实验结果和真实台架测试结果差异较大,这也是多年来柴油车碳烟颗粒物催化剂始终不能实现工业应用的重要原因。因此,本文首先研究soot氧化性能;其次,通过掺杂、调变提高钙钛矿催化剂的活性和稳定性;最后,在真实的柴油机台架试验上验证催化剂活性。Soot的氧化性能与其化学成分、颗粒粒径、结构等物化性质紧密相关。采用XRD、FT-IR、Raman Spectroscopy、SEM-EDS、BET、TEM、TG等技术对实际的柴油车碳烟颗粒物进行全面的表征分析,结果表明,实际的柴油车碳烟颗粒物具有一定的石墨化程度,性质稳定,氧化反应性差,完全燃烧需要的温度为660oC,比通常采用的替代品炭黑去除难度大。选择碳烟颗粒物氧化性能较高的2类催化剂La CoO_3和LaNi O_3进行研究,分析催化剂制备方法(溶胶凝胶法、胶晶模板法)对催化剂的表面结构、组成和soot催化活性的影响。结果表明,催化剂的制备方法会极大地影响催化剂的活性。胶晶模板法合成的催化剂LaCoO_3比用溶胶凝胶法合成的LaCoO_3颗粒分布均匀,具有更大的比表面积,孔隙分布整齐,有更高的soot氧化活性。同时,用XRD、SEM、H_2-TPR、O_2-TPD等表征手段对催化剂LaCoO_3和LaNi O_3的soot燃烧性能进行了分析与研究,并且对其反应机理进行了探讨,提出了柴油车尾气中的soot是在NO和催化剂表面活性氧的共同作用下,通过“双氧化”途径去除的反应机理。采用胶晶模板法合成了立方晶相钙钛矿结构的叁维有序大孔催化剂La_(1-x)Sr_xCo_(1-y)Ni_yO_(3-δ)。Sr~(3+)、Ni~(2+)双取代提高了催化剂的氧化还原性能。Sr,Ni取代量均为0.1时,催化剂活性最高,峰值温度T_m为361oC。用柠檬酸络合法合成了系列La_(1-x)Sr_xTiO_3(x=0-0.6)钙钛矿型催化剂。随着Sr取代量增加,催化剂的soot氧化性能有明显提高。当Sr取代量为0.3时,催化剂活性最佳,T_m数值为422°C。进一步增加Sr取代量,催化活性则会降低,可能与TiO_2相出现破坏钙钛矿完整晶型有关。而催化剂La_(1-x)Sr_xTiO_3与soot燃烧反应属于气-固-固叁相反应,除催化剂比表面积外,催化剂表面氧物种的含量(O_2~-,O~-,O~(2-))含量、催化剂的氧化还原性,结构稳定性均会影响其soot氧化性能。最后,将soot催化效果最佳的钙钛矿催化剂La_(0.9)Sr_(0.1)Co_(0.9)Ni_(0.1)O_(3-δ)涂覆在发动机后处理器上,研究了实际发动机排气条件下的soot排放量和转化效率。催化剂担载量为15 g cm~(-3)和30 g cm~(-3)时,发动机的soot转化率分别为69%和92%。催化剂担载量增加一倍时,soot排放量增加17.3%。2.钙钛矿光催化降解印染废水的研究将用溶胶凝胶法合成的钙钛矿型SrTiO_3催化剂与高分子聚合物载体复合,采用浸渍法合成新型复合材料SrTiO_3@PC-polyHIPEs;该材料对印染废水中的典型有机物亚甲基蓝(MB)有着优良的紫外光催化性能,而且具有可见光响应,主要原因在于无机载体PC-polyHIPEs的掺杂使复合材料的吸收光谱拓展到了可见光区。K掺杂能提高复合材料Sr_(1-x)K_xTi O_3@PC-polyHIPEs的紫外、可见光催化性能。当x=0.3时,催化剂对MB的光降解活性最佳。此外,实验条件盐度、温度和催化剂浓度等因素均会影响材料的催化活性。在常温下,催化剂浓度为1.6 g_(cata) L~(-1),MB浓度为20 mg L~(-1)时,盐度为0~40g L~(-1)之间时,盐度越高,复合材料Sr_(0.7)K_(0.3)TiO_3@PC-polyHIPEs对MB的降解率越低;在其他因素不变时,在0~40oC温度范围内,随着温度的升高,催化剂Sr_(0.7)K_(0.3)TiO_3@PC-polyHIPEs对MB的降解率随之增大;最佳催化剂浓度为1.6 g_(cata) L~(-1)。复合材料在经过6次光催化反应后,仍保持稳定的形貌和高达85%的降解率。而且,该合成材料为整块泡沫状材料,在光催化反应后易回收,极大地方便了该材料的工业化使用。
李文涛[7]2016年在《基于溶解性有机物光谱表征的在线水质监测技术的研究》文中研究说明本论文在对典型水体中溶解性有机物的紫外荧光光谱分析表征的基础上,简化了紫外、荧光光谱指标,开发出便携或在线式紫外荧光水质传感器,并研究了紫外荧光光谱指标在评价强化混凝、离子交换、臭氧氧化及消毒等工艺中溶解性有机物的去除转化、微污染物的降解转化和消毒副产物的生成等方面的应用。本论文的研究内容有助于推动饮用水和污水深度处理过程中的实时水质监测预警和实时自动优化控制等方面技术的发展。主要研究内容包括：●理论研究阶段：溶解性有机物的光谱表征建立了基于液相色谱分离的多波长紫外扫描与多激发或多发射荧光扫描联用方法,将溶解性有机物的紫外、荧光光谱特征与其物化性质(亲疏水性和分子量分布)相联系,并用于对溶解性有机物的叁维荧光光谱进行解释。综合运用光谱法与色谱法对地表饮用水源水、城市生活污水生化处理出水和印染行业废水生化处理出水中的溶解性有机物进行分析表征,研究发现了同一荧光团可以在同一发射波长下具有多重激发荧光峰,指出了区域积分法对叁维荧光图谱中荧光峰的定义忽视了荧光团的多重激发峰现象；研究发现了腐殖质类荧光团与蛋白类荧光团存在结合现象,并指出了平行因子法未能够准确反映荧光团的真实物理存在；研究发现了紫外吸光度指标UVA25、UVA280和叁维荧光图谱反映水体中相同的溶解性有机物组分。此外,研究还发现了印染行业废水所特有的荧光指纹图谱,并初步推测了其荧光团结构为萘酚或萘胺类结构。在此基础上,简化了荧光光谱相关指标,为在线水质传感器的开发提供了理论依据。●实验开发阶段：在线紫外荧光水质传感器的研发开发了以深紫外发光二极管LED为光源的紫外荧光在线水质传感器,并制作出实验室样机与桌面数据显示系统,可同时监测紫外吸光度UVA280、蛋白类荧光和腐殖质类荧光叁种信号。经色氨酸和国际腐殖质协会标准样品校准,该LED紫外荧光水质传感器的灵敏性和准确性可满足大多数地表水体的监测需求。●应用推广阶段：传感器在深度水处理工艺中的应用运用紫外、荧光光谱指标及LED水质传感器评价强化混凝和离子交换工艺对江苏省16县市饮用水源水中溶解性有机物的去除效果,研究表明离子交换比强化混凝表现出更高的去除率,原因在于强化混凝主要去除大分子蛋白类生物聚体,而离子交换则可进一步去除中等分子量的腐殖质类物质；运用LED水质传感器紫外荧光指标评价消毒副产物生成势,研究发现UVA280可以替代UVA254用于消毒副产物生成势的预测,腐殖质类荧光信号与叁卤甲烷类或卤乙酸类两大类消毒副产物具有良好的线性相关关系,而蛋白质类荧光与卤乙酸类消毒副产物的相关性则较弱。运用紫外、荧光光谱指标及LED水质传感器评价和预测臭氧工艺中不同类别微污染物的氧化降解以及溶解性有机物的分子量变化。荧光团是发色团中易被氧化的电子富余结构。臭氧工艺中微污染物的降解主要取决于其与03和·OH的反应活性。当腐殖质类荧光信号下降约50%时,第Ⅰ和Ⅱ大类的微污染物可以接近100%去除,第Ⅲ和Ⅳ大类的微污染物接近等比例去除(25-75%),而第V类微污染物(如阻燃剂类)降解效果较差(<25%)；即当腐殖质类荧光信号降低-90%时,除第V类外,大多数微污染物均可得到有效去除。所开发的LED紫外荧光水质传感器具有较好的灵敏度和稳定性,可以应用于在线监测臭氧工艺中溶解性有机物的发色团和荧光团的氧化降解。运用紫外、荧光光谱指标及LED水质传感器预测臭氧氧化工艺中可生物降解有机碳与溴酸盐的生成水平。研究发现可生物降解有机碳的生成随光谱信号的降低在初始阶段呈现迟滞,随后明显增长；其拐点所对应的紫外吸光度UVA254和UVA280降低约35-45%,腐殖质类荧光信号降低约75-85%。体积排阻色谱及其二维相关分析同相图表明生活污水中的大分子生物聚体类物质(>20 kDa)和地表水中的中等分子量腐殖质类物质(5.5-20 kDa)降解转化为小分子有机物,这些小分子有机物的生成是可生物降解有机碳的主要来源。研究还发现当O3/DOC比率低于～0.4时,未观察到Br03-的显着生成；当O3/DOC比率高于～0.4时,BrO3-随着O3/DOC的增加而呈线性增加。当采用光谱指标时,BrO3-开始显着生成的拐点为：UVA254降低45-55%,UVA280降低50-60%以及腐殖质荧光信号降低86-92%。与紫外吸光度指标不同的是,不同溶解性有机碳浓度和不同初始溴离子浓度对溴酸盐生成与腐殖质类荧光变化二者之间的关系影响较弱,表明腐殖质类荧光更适合应用于臭氧工艺中溴酸盐生成浓度的在线预警。
程海翔[8]2013年在《一株栅藻的分离培养及其应用于养猪废水处理的潜力研究》文中提出养猪业的快速发展导致养猪废水的大量产生,给地区生态环境和居民健康带来了严重危害,实现养猪废水的无害化、资源化和减量化处理是保证产业可持续发展的基础,而现有的常规污水处理技术仅仅作为一种处理工艺实现废水的无害化处理,忽略了废水的资源化利用；另一方面,为缓解当前资源匮乏、能源紧缺的形势,微藻生物能源成为生物质能研究领域的热点之一,但如何降低微藻培养成本是实现微藻燃料商业化发展的关键。基于微藻培养的污水处理技术的出现,为同时实现养猪废水的无害化处理、资源化利用和降低微藻培养成本提供了可能,它将水质净化与高价值生物质生产相耦合,实现污水处理由处理工艺向生产工艺转变,所获得的微藻生物质可以用作生产生物柴油的原料,给养猪场创造经济效益,保障养猪场的可持续发展。但藻种的筛选和培养体系的构建是成功实现此处理技术的关键。本实验室从养猪场废水处理池内分离纯化了一株微藻,因此,课题主要围绕此徽藻的分离培养及其在养猪废水处理中应用的基础条件进行了探讨,为构建基于微藻培养的养猪废水处理技术体系提供基础依据,论文通过对微藻的分离鉴定及其理化性质测定、微藻培养条件的优化、微藻处理养猪废水的可行性及强化微藻处理养猪废水条件的研究,获得了以下主要结果：(1)借助形态学和分子生物学手段,鉴定此微藻为栅藻,命名为Desmodesmus sp. CHX1,相关纯化藻株和序列基因已提交至中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(保藏受理号：CGMCC No.6649)和Genebank (登录号：JX255841)；栅藻(Desmodesmus sp. CHX1)最佳光密度值为OD690,但OD690测定值不易超过0.7,在此测定范围内,光密度值与藻体干重间呈线性正相关关系(R2=0.9942)；正常培养条件下,栅藻(Desmodesmus sp. CHX1)在BG-11培养液中生长45天后达到生长稳定期,最高浓度达4.54g/1;培养4周后,栅藻(Desmodesmus sp. CHX1)细胞内C、N、H和Zn含量分别为45.7%、7.13%、7.90%知79.7mg/kg,Cu含量低于最低检测浓度；藻体总叶绿素含量为4.92mg/1,其中叶绿素a占总叶绿素含量的78.5%,类胡萝卜素含量为1.67mg/1;藻细胞总脂含量为12.1%-14.6%,脂肪酸成分中以C16-C18含量为主,占总脂肪酸含量的70.7%,适合作为生物柴油生产原料。此外,藻体粗蛋白含量为49.3%,在所测定的16种氨基酸成分中含有人体所必需的7种氨基酸,其中天冬氨酸含量最高,达27.2mg/g,总氨基酸含量为198.4mg/g,其中总必需氨基酸含量为5931mg/g,占总氨基酸含量的29.9%,也可作为养猪场部分蛋白饲料的替代品。(2)混养培养方式最利于栅藻(Desmodesmus sp. CHX1)生长,而葡萄糖和NO3-N分别作为碳源和氮源时,最适宜于栅藻(Desmodesmus sp. CHX1)生物产量和Ch1(a+b)的积累；正交优化试验结果表明,在所测定的四个因素中,葡萄糖添加浓度对栅藻(Desmodesmus sp. CHX1)生长和油脂产率的影响最大,其次为藻细胞初始接种浓度,结合正交试验和单因子试验结果,筛选出最利于栅藻(Desmodesmus sp. CHX1)生长和油脂生产的培养条件组合为：葡萄糖浓度3g/l、培养液初始pH=10、细胞接种浓度5%(初始OD69o=0.08)、硝酸盐浓度2g/l；在此培养条件下,栅藻(Desmodesmus sp. CHX1)从适应期结束到稳定期只需5天左右,大大缩短了藻细胞培养时间；此外,曝气能显着增加栅藻(Desmodesmus sp. CHX1)细胞的生物产量、Chl(a+b)含量和油脂产量,且在所研究的曝气量范围内(16-160l/h,随曝气量的增加,上述指标均显着增加,培养7天后,在曝气量为160l/h,栅藻(Desmodesmus sp. CHX1)细胞的生物量浓度、Ch1(a+b)含量和油脂产率分别达到7.26g/l、60.5mg/l和128.7mg/1/d,这说明在栅藻(Desmodesmus sp. CHX1)培养过程中,适当的曝气利于微藻生长和油脂的生产。(3)栅藻(Desmodesmus sp. CHX1)能在适度稀释的灭菌后养猪废水中存活并生长,培养12天后,最大生物量产率和比生长率分别达到196.7mg/1/d和0.279/d,对NH/4+-N、TP和COD的最大去除率分别为98.2%、80.4%和37.1%。因此,该栅藻(Desmodesmus sp. CHX1)具备应用于养猪废水处理的潜力,但在处理前,对养猪废水进行适当的稀释是保证栅藻(Desmodesmus sp. CHX1)快速生长和有效去除营养物质的前提,而在现今的商业运作模式中,稀释是商业化应用过程中的一大限制,因此,降低养猪废水对栅藻(Desmodesmus sp. CHX1)的抑制效应,寻找其他低成本的预处理方式以强化其商业化应用的可行性成为必要。(4)直接空气吹脱可以作为一种简单有效的预处理方法应用于基于微藻培养的养猪废水处理技术体系中,以降低养猪废水中过高氨氮对微藻的生长抑制作用；而向不灭菌养猪废水中泵入含5%CO2的空气(即混养培养)时,栅藻(Desmodesmus sp. CHX1)的生长、油脂积累和废水中NH4+-N、TN、TP和COD、Cu、Zn等去除均得到显着加强。培养8天后,栅藻(Desmodesmus sp. CHX1)的生物量浓度、生物量产率和油脂产率分别高达7.91g/l、869.0mg/l/d和132.1mg/l/d(总脂含量15.2%),而废水中NH4+-N、TN、TP、COD、Cu和Zn等去除率分别为97.3%、87.9%、93.2%、41.8%、50.1%和30.1%。元素流分析结果表明,栅藻(Desmodesmus sp. CHX1)的直接吸收利用是废水中N、P和Cu、Zn去除的主要原因。混养培养后,栅藻(Desmodesmus sp. CHX1)细胞内N、P含量、C16-C18脂肪酸含量、粗蛋白含量和氨基酸含量均得到显着提高,其中N、P含量分别为9.55%和0.79mg/kg,粗蛋白和总氨基酸含量分别为59.7%和315.9μg/g (EAA/TAA为30.5%),C16-C18脂肪酸占总脂肪酸成分的83.11%。
李巧丽[9]2013年在《超临界水氧化法处理垃圾渗滤液》文中认为随着人民生活水平的不断提高,我国城市垃圾产量也急剧增大,卫生填埋仍是我国目前垃圾处理的主要方式之一。在城市垃圾填埋过程中,由于压实和微生物的分解作用,垃圾所含的污染物将随水分溶出,并与降水、径流等一起形成垃圾渗滤液。垃圾填埋场的渗滤液是一种高强度的废水,含有大量的有机物、无机物、腐殖质物质、氨氮、重金属、氯代有机物和无机盐。未经处理的渗滤液能够渗透到地下水,或与地表水混合,造成土壤、地下水和地表水的污染。超临界水氧化技术(SCWO)是在温度、压力高于水的临界温度(374.3℃)和临界压力(22.1MPa)条件下,以超临界水作为反应介质来氧化分解有机物。在超临界水中加入氧化剂,一般采用H202和02,进入水中的有机物都能被氧化分解,最终生成CO2、H2O、N2。超临界水氧化技术以其高效和环保的特点已经引起世界各国专家的高度重视,尤其是在难降解有机物的处理上更是有着不可比拟的优势,反应速率快、有机物处理率高且分解彻底。本实验基于超临界水氧化技术的特点,对超临界水氧化技术(SCWO)和催化超临界水氧化技术(CSCWO)进行了比较全面的阐述,并对国内外这两种技术的在废水处理领域的应用进行了总结。在此基础上,对实验室自制垃圾渗滤液进行了处理,反应器为连续直管式,过氧化氢为氧化剂,硫酸铜为催化剂,分别在超临界水氧化条件和催化超临界水氧化条件下对垃圾渗滤液进行处理,探究了该技术对垃圾渗滤液中COD、NH3-N的去除效果。实验的主要影响因素有四个：反应温度、反应压力、反应时间、过氧倍数。实验进行的温度范围为420-480℃,压力范围为24-28MPa,反应时间范围3.3-10min,得到研究结果如下：(1)超临界水氧化垃圾渗滤液反应中,增大过氧量、提高反应温度、增大反应压力、延长停留时间有利于COD的去除,并且有机物降解率随各因素的变化呈现先快后慢的变化趋势。通过正交试验极差分析可知,反应温度、反应压力、反应时间这叁个影响因素对COD和NH3-N去除率的影响由大到小分别是：反应温度,反应压力,反应时间。(2)超临界水氧化反应中,COD的最佳处理条件为温度480℃、压力28MPa、过氧倍数5.0,停留时间10min,最高处理效率89.9%。(3)催化超临界水氧化垃圾渗滤液的反应中,催化剂Cu2+浓度为0.5g/L,较非催化反应对有机物的降解明显提高,最高处理效率为96.2%。(4)采用动力学研究中常用的幂指数方程模型,利用已有的实验数据,建立了超临界水氧化和催化超临界水氧化两种条件下的动力学方程。结果表明,不加催化剂时的反应活化能为151.023KJ·mol-1,指前因子为7.62X105；加催化剂是的反应活化能为115.514KJ·mol-1,指前因子为1.08×108。
孙雷[10]2013年在《MBR法处理制药废水的工程应用》文中指出MBR（Membrane Bioreactor，膜生物反应器）是一种基于膜分离技术，与传统的污水生物处理技术相结合，从而形成的新型高效污水处理系统工艺。它有效利用了膜组件的高效分离作用，极大提高了泥水分离效率。由于膜池中水力停留时间（HRT）和固体停留时间（SRT）的相互独立，使得污泥浓度增加，优势菌群出现，显着的提高了生化反应速率，剩余污泥量显着减少，占地面积显着减少。MBR工艺系统可方便实现自动化控制，若结合在线监测系统，可实现远程监控。本文基于一个完整的水处理项目，从技术选型，设计与制图，施工与建造，一直到调试与试运行，全面地完成了整个项目。本论文所处理废水为复配药物生产污水，进水主要为瓶子的清洗废水和设备清洗及地面冲洗废水，以及生活废水。本项目设计处理能力120m3/d，污水中主要污染物为复配药品残余物质以及少量厂区生活污水。进水CODcr≤500mg/L，BOD5≤180mg/L，NH3-N≤35mg/L，要求出水达到中水回用标准。处理工艺流程为：污水经沉淀池到调节池，再进入MBR膜池内进行生化处理，出水进入中水水箱或排入市政管网。调节池内安装有部分填料，兼有缺氧处理功能。MBR系统为撬状一体式结构，自动控制设备也安装在装置内，便于设备加工和现场安装。系统启动时，在MBR膜池内投加市政污水厂活性污泥，采取闷曝气和外加营养物方式进行污泥驯化，逐步提高进水负荷，15天后系统出水水质稳定。系统出水COD平均值为14.30mg/L、BOD平均值为5.47mg/L，处理效果远优于排入市政管网标准，达到中水回用水质标准。
参考文献：
[1]. 印染废水处理技术的可商业化分析与评价[D]. 郑钟一. 大连理工大学. 2003
[2]. 贵金属改性TiO_2纳米复合材料的制备及其在染料降解中的应用[D]. 董昭. 浙江理工大学. 2015
[3]. 印染废水中难降解物质电离辐射及生物耦合处理技术研究[D]. 孙伟华. 清华大学. 2013
[4]. 超临界水氧化处理印染废水实验研究[D]. 王齐. 太原理工大学. 2013
[5]. 五孔支撑膜的特性研究及其在MBR中处理印染废水的应用[D]. 吴瑶. 东华大学. 2012
[6]. 钙钛矿型复合氧化物催化剂的制备及其在环境催化中的应用[D]. 高永华. 太原理工大学. 2017
[7]. 基于溶解性有机物光谱表征的在线水质监测技术的研究[D]. 李文涛. 南京大学. 2016
[8]. 一株栅藻的分离培养及其应用于养猪废水处理的潜力研究[D]. 程海翔. 浙江大学. 2013
[9]. 超临界水氧化法处理垃圾渗滤液[D]. 李巧丽. 太原理工大学. 2013
[10]. MBR法处理制药废水的工程应用[D]. 孙雷. 哈尔滨工程大学. 2013
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