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臭氧氧化法深度处理生活垃圾焚烧厂沥滤液

环境工程学报 2013年第4期7卷 1535-1540页

作者：穆永杰叶杰旭孙德智北京林业大学水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室哈尔滨150090

采用臭氧氧化法对生活垃圾焚烧厂沥滤液经生化处理后的废水(称沥滤液生化处理水)进行深度处理。实验结果表明,COD降解速率随废水pH的提高明显增加,其中pH=10.5时的COD降解速率常数约为pH=4时的5.8倍。在臭氧投量为52.92 mg/min、pH=10.... 详细信息

采用臭氧氧化法对生活垃圾焚烧厂沥滤液经生化处理后的废水(称沥滤液生化处理水)进行深度处理。实验结果表明,COD降解速率随废水pH的提高明显增加,其中pH=10.5时的COD降解速率常数约为pH=4时的5.8倍。在臭氧投量为52.92 mg/min、pH=10.5的条件下反应70 min后,UV254和COD去除率分别达到84.7%和59.3%。向反应体系投加叔丁醇后COD去除率下降了约15%,由羟自由基氧化去除的COD占总COD去除量的26.7%。毒性实验结果表明,沥滤液生化处理水的96 h-EC50为38%,经臭氧氧化进一步处理后出水的96 h-EC50为77%,表明经臭氧深度处理后沥滤液生化处理水的毒性明显降低。

关键词：生活垃圾焚烧厂沥滤液臭氧氧化小球藻毒性

Influence of Synthesis Temperature on Phosphate Adsorption by Zn-Al Layered Double Hydroxides in Excess Sludge Liquor

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2011年第3期19卷 391-396页

作者：程翔叶杰旭孙德智陈爱燕 College of Environmental Science&Engineering Beijing Forestry University School of Municipal&Environmental Engineering Harbin Institute of Technology Heilongjiang Provincial Research Institute of Environmental Sciences

A group of Zn-Al layered double hydroxides (LDHs) were synthesized at different temperatures from 25-90 °C in order to investigate the influence of synthesis temperature on characteristics of the LDHs and their phosphate adsorption behaviour. The results reveal that an increase in the synthesis temperature generally improves the specific surface area of the sample and the phosphate adsorption capacity. The significantly enhanced crystallin- ity of the Zn-Al-30, synthesized at 30 °C, leads to a remarkable decrease in the specific surface area and consequently a poor phosphate adsorption capacity. It is suggested that the surface adsorption plays an important role in the phosphate uptake by the Zn-Al LDHs. Zn-Al-70 presents a relatively higher crystallinity and a lower specific surface area, compared with Zn-Al-60 and Zn-Al-80, but the highest phosphate adsorption capacity, indicating that surface adsorption is only one of the pathways for phosphate removal. The phosphate adsorption by the Zn-Al follows a pseudo-second-order kinetic equation. The adsorption isotherms fit Langmuir models, and the maximum a dsorption capacities of the Zn-Al-25, Zn-Al-50 and Zn-Al-70 are estimated to be 17.82, 21.01 and 27.10 mg·g-1 adsorbent, respectively.

关键词： excess sludge liquor layered double hydroxides phosphate adsorption synthesis temperature

混凝-Fenton法预处理高浓度制药废水的研究

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混凝-Fenton法预处理高浓度制药废水的研究

作者：叶杰旭哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

高浓度制药废水成分复杂、有机物含量高、色度深、可生化性差,属难处理的工业废水,采用传统的生物法处理一般难以实现达标排放,往往需要通过预处理来提高废水的可生化性,并降低废水的有机负荷,从而使后续生物处理更为有效。本文根据哈... 详细信息

高浓度制药废水成分复杂、有机物含量高、色度深、可生化性差,属难处理的工业废水,采用传统的生物法处理一般难以实现达标排放,往往需要通过预处理来提高废水的可生化性,并降低废水的有机负荷,从而使后续生物处理更为有效。本文根据哈尔滨制药总厂某车间排放的制药废水水质(COD为147007600mg/L;BOD5/COD(B/C)为0.25.26),采用混凝-Fenton法对其进行预处理以提高废水的可生化性,并研究每个处理单元的影响因素对废水的处理效果。通过实验比较六种混凝剂对废水的处理效果,确定聚合硫酸铁(PFS)作为处理该种制药废水的混凝剂,并考察了PFS投加量、初始pH、搅拌时间、沉降时间等主要操作条件对废水处理效果的影响,得出混凝最佳工艺参数如下:PFS最优投加量为200mg/L,废水初始pH为4,快速搅拌(300r/min)时间为1min,慢速搅拌(50r/min)时间为12min,沉降时间为60min。在最优混凝工艺条件下,废水经过混凝处理后COD和SS去除率分别达到62.2%和88.2%,有机负荷大大降低,但B/C仅仅由0.25提高至0.28。为了改善废水的可生化性和进一步降低废水的有机负荷,同时考虑到混凝出水pH为3.5且含有Fe和Fe,因此选择Fenton法对以上经混凝处理后的出水进行进一步处理。实验比较了三种Fenton工艺的处理效果,结果表明各工艺对COD的去除效果依次为: Fe/Fe/HO/UV/C2O42-工艺>Fe/Fe/HO/UV工艺>Fe/Fe/HO工艺。但在实验研究的范围内,Fe/Fe/HO工艺较Fe/Fe/HO/UV/C2O42-工艺对COD的去除率低不到10%,而且Fe/Fe/HO工艺的实际应用性最强,成本较低,因此选用Fe/Fe/HO工艺对混凝出水进行进一步处理。通过实验得出Fe/Fe/HO工艺的最佳工艺参数如下:废水初始pH为3、初始Fe浓度为1200mg/L、HO(质量分数30%)投加量为1/2理论投加量(Qth),以空气为载气,反应3h,然后调节废水至7.5沉降出水,其中Fe和HO在反应开始1h内平均分三次投加。在该工艺条件下,COD去除率达69.2%,B/C提高至0.79,废水可生化性得到明显改善。实验还研究了在该工艺条件下连续流运行的处理效果,水力停留时间(HRT)为3小时时,COD去除率可以达到54.8%7.9%,B/C提高至0.7左右。这样采用混凝-Fe/Fe/HO工艺联合预处理高浓度制药废水COD总去除率达到80%以上,B/C由0.25提高至0.7以上,有利于后续生物处理,因此为高浓度制药废水的预处理提供了一种有效的预处理方法。

关键词：制药废水预处理混凝 Fenton

臭氧深度处理垃圾焚烧厂沥滤液时溶解性有机质(DOM)特性分析

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环境化学 2012年第11期31卷 1711-1716页

采用荧光光谱、红外光谱和紫外-可见光谱技术分析了臭氧氧化深度处理沥滤液生化处理水过程中废水中DOM组成及结构变化.同步荧光光谱显示,反应过程中340—370 nm处的特征峰强度明显下降,小于270 nm的短波长范围内荧光强度有一个从高到低... 详细信息

采用荧光光谱、红外光谱和紫外-可见光谱技术分析了臭氧氧化深度处理沥滤液生化处理水过程中废水中DOM组成及结构变化.同步荧光光谱显示,反应过程中340—370 nm处的特征峰强度明显下降,小于270 nm的短波长范围内荧光强度有一个从高到低再升高的变化过程.三维荧光光谱表明,沥滤液生化处理水中含有两个类富里酸荧光峰(UV-FA:Ex/Em=250—255/410—450 nm;Vis-FA:Ex/Em=315—320/400—405 nm),反应过程中荧光峰强度不断降低,其中UV-FA荧光峰的发射波长存在明显的蓝移现象,最大蓝移量40 nm.红外光谱表明,沥滤液生化处理水中含有多种芳香性特征峰,臭氧氧化过程中峰强度逐渐降低,部分特征峰消失,并有过氧化合物的CO伸缩振动峰生成.沥滤液生化处理水经臭氧氧化深度处理60 min后,其SUVA254值由3.01 ***-.1m-1降低到1.16 ***-.1m-1,A3/A4值由4.06上升到8.43.综合分析表明,臭氧氧化能够有效将沥滤液生化处理水中结构复杂的大分子芳香族化合物降解为芳构化程度较低、分子量较小的有机物.

关键词：生活垃圾焚烧厂沥滤液溶解性有机质臭氧氧化荧光光谱红外光谱

KOH/甲醇溶液中Pb电极上电化学还原CO_2

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高校化学工程学报 2006年第6期20卷 957-962页

作者：宋爽何志桥叶杰旭陈建孟浙江工业大学生物与环境工程学院浙江杭州310032

化学转化CO2为更有价值的物质对于缓解大气中的温室气体极为重要。以Pb片为工作电极,石墨电极为对电极,银-氯化银电极为参比电极,研究了0.1mol?L?1KOH/甲醇电解液中电化学还原CO2的行为。结果表明,在所考察的范围内,常压下CO和甲酸生成... 详细信息

化学转化CO2为更有价值的物质对于缓解大气中的温室气体极为重要。以Pb片为工作电极,石墨电极为对电极,银-氯化银电极为参比电极,研究了0.1mol?L?1KOH/甲醇电解液中电化学还原CO2的行为。结果表明,在所考察的范围内,常压下CO和甲酸生成的法拉第效率在258K时最大,分别为9.62%和78.74%,常温加压条件下,CO2压力为1.2MPa时CO和甲酸生成的法拉第效率最大,分别为13.93%和24.00%。进一步进行电极反应的动力学研究,得CO2电化学还原生成CO和甲酸的反应级数分别为0.573和0.671。

关键词：二氧化碳电化学 Pb电极 KOH/甲酵电解液动力学

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EGSB反应器处理城市生活垃圾沥滤液

环境工程学报 2012年第7期6卷 2321-2327页

作者：叶杰旭党岩穆永杰孙德智哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室哈尔滨150090 北京林业大学北京市水体污染源控制技术重点实验室北京100083

采用膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器对城市生活垃圾焚烧厂产生的垃圾沥滤液进行处理。实验结果表明:中温条件下,当COD浓度为55 000 mg/L左右,有机容积负荷(OLR)为22.8 kg COD/(m3.d)时,EGSB对垃圾沥滤液具有较好的的处理效果,COD去除率可达... 详细信息

采用膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器对城市生活垃圾焚烧厂产生的垃圾沥滤液进行处理。实验结果表明:中温条件下,当COD浓度为55 000 mg/L左右,有机容积负荷(OLR)为22.8 kg COD/(m3.d)时,EGSB对垃圾沥滤液具有较好的的处理效果,COD去除率可达94.2%。当进水COD为72 000 mg/L左右时,为保证反应器的稳定运行,OLR应降低至18.2 kg COD/(m3.d),此时COD去除率可以达到88%左右,出水COD平均为9 103 mg/L。垃圾沥滤液和EGSB处理出水均以小分子量有机物为主,其中<4 kDa的有机物分别占76.5%和74.4%。EGSB对整个分子量区间的溶解性有机物都有较好的处理效果,其中对大分子有机物的处理效率相对更高。

关键词：城市生活垃圾焚烧沥滤液膨胀颗粒污泥床分子量分布

EGSB处理垃圾焚烧渗沥液及其微生物群落变化

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中国环境科学 2013年第6期33卷 999-1004页

作者：党岩张瑞叶杰旭艾晗孙德智北京林业大学水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 浙江工业大学生物与环境工程学院浙江杭州310032

研究了处理垃圾焚烧渗沥液的膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器在超负荷运行前后厌氧颗粒污泥的微生物群落结构变化.在实验室启动并运行了处理垃圾焚烧渗沥液的EGSB反应器,逐渐提高反应器的有机负荷(OLR),当OLR为23.1kgCOD/(m3 d)时,COD去除... 详细信息

研究了处理垃圾焚烧渗沥液的膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器在超负荷运行前后厌氧颗粒污泥的微生物群落结构变化.在实验室启动并运行了处理垃圾焚烧渗沥液的EGSB反应器,逐渐提高反应器的有机负荷(OLR),当OLR为23.1kgCOD/(m3 d)时,COD去除率保持在93%以上.当OLR继续升至24.5kgCOD/(m3 d)时,COD去除率迅速下降至73.9%,且出水挥发酸大量增高,反应器进入超负荷运行状态.对反应器中厌氧颗粒污泥进行克隆文库分析,发现经过11d的超负荷运行,污泥中的微生物群落结构发生了明显的变化,古菌的优势菌从产甲烷髦毛菌(含量为68.4%)变为产甲烷微菌(含量为51.9%);细菌的优势菌一直是低GC革兰氏阳性菌(含量约56%),且大多数属于具有形成芽孢特性的Clostridiales目.EGSB反应器超负荷运行导致乙酸营养型古菌大量死亡,小分子有机酸大量积累,处理效率急剧下降.

关键词：垃圾焚烧渗沥液厌氧颗粒污泥超负荷运行克隆文库群落结构

硝酸盐对厌氧生物膜和颗粒污泥的同时产甲烷反硝化性能影响研究

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环境科学 2012年第12期33卷 4387-4392页

作者：钟晨宇叶杰旭李若愚陈胜孙德智北京林业大学环境科学与工程学院北京市污染水体源控制技术重点实验室北京100083 哈尔滨工业大学市政环境工程学院城市水资源与环境国家重点实验室哈尔滨150090

为了研究硝酸盐对厌氧生物膜系统同时产甲烷反硝化反应的影响及其机制,拓展生物膜工艺在高氮有机废水中的应用,采用生物膜-污泥厌氧复合反应器和上流式厌氧污泥床培养具备同时产甲烷反硝化反应的功能微生物系统,并以间歇实验方法,对比... 详细信息

为了研究硝酸盐对厌氧生物膜系统同时产甲烷反硝化反应的影响及其机制,拓展生物膜工艺在高氮有机废水中的应用,采用生物膜-污泥厌氧复合反应器和上流式厌氧污泥床培养具备同时产甲烷反硝化反应的功能微生物系统,并以间歇实验方法,对比研究硝酸盐对厌氧生物膜和颗粒污泥的同时产甲烷反硝化性能的影响.结果表明,硝酸盐对生物膜和颗粒污泥系统去除COD和反硝化反应均有影响,但硝酸盐浓度变化对颗粒污泥系统的影响比生物膜系统更大,生物膜表现出更强的降解能力和更高的耐性阈值.随着硝酸盐浓度从75 mg·L-1增加到600 mg·L-1,颗粒污泥对COD的降解速率从273.26mg·(h·g)-1降到0.1 mg·(h·g)-1,而生物膜从95 mg·(h·g)-1降至1.7 mg·(h·g)-1;同时,生物膜和颗粒污泥对硝酸盐的降解速率分别从21.43、22.31 mg·(h·g)-1增加到83.72、61.06 mg·(h·g)-1,随着硝酸盐的降解,生物膜表现出更强的恢复能力,最大值为712.44 mg·(h·g)-1.研究还发现亚硝酸盐积累是影响生物膜和颗粒污泥同时脱氮除碳功能的主要原因,在相同的硝酸盐浓度下,生物膜中亚硝酸盐的最大积累量仅为的颗粒污泥的1/10.因此,生物膜-污泥厌氧复合反应器可以作为高浓度含氮有机废水实现同时产甲烷反硝化工艺反应器一种重要选择.

关键词：同时产甲烷反硝化生物膜颗粒污泥硝酸盐亚硝酸盐

改良型固定化Pseudomonas oleovorans DT4降解四氢呋喃的研究

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环境科学 2013年第8期34卷 3251-3256页

作者：邵钱叶杰旭欧阳杜娟陈建孟陈东之浙江工业大学生物与环境工程学院杭州310014

成功构建出了新型的海藻酸钠-活性炭纤维复合固定化Pseudomonas oleovorans DT4来去除四氢呋喃,并优化了该复合固定化载体组分的含量,发现在海藻酸钠含量为3%,活性炭纤维含量为1.5%条件下,制备成细胞浓度为6×109g-1的协同固定化细胞在... 详细信息

成功构建出了新型的海藻酸钠-活性炭纤维复合固定化Pseudomonas oleovorans DT4来去除四氢呋喃,并优化了该复合固定化载体组分的含量,发现在海藻酸钠含量为3%,活性炭纤维含量为1.5%条件下,制备成细胞浓度为6×109g-1的协同固定化细胞在初始THF浓度为360 mg·L-1时的降解速率达到最大为24.0 mg·(L.h)-1,同时其机械强度也得到了显著的提升.此外与游离菌体相比,该固定化细胞在不同温度和pH条件下的降解速率表现得更加稳定,且去除效果均能稳定在80%以上.在改进的反应体系中,协同固定化小球高效降解THF的重复利用次数达到80批以上,显示出该载体良好的可行性.

关键词：四氢呋喃固定化海藻酸钠活性炭纤维生物降解