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水环境综合治理技术在农村地区的应用

安徽农业科学 2010年第20期38卷 10868-10869,10890页

作者：郭冀峰李胜长安大学环境科学与工程学院陕西西安710064 陕西省西安市第三污水处理厂陕西西安710000

结合我国乡村和小城镇水污染的特点,提出了可行的水资源处理方案,即膜生物反应器技术与土地处理技术、稳定塘处理技术及厌氧沼气池处理技术等可结合应用于村镇废水处理。膜生物反应器组合的水环境综合治理技术具有见效快、适应性强、宜... 详细信息

结合我国乡村和小城镇水污染的特点,提出了可行的水资源处理方案,即膜生物反应器技术与土地处理技术、稳定塘处理技术及厌氧沼气池处理技术等可结合应用于村镇废水处理。膜生物反应器组合的水环境综合治理技术具有见效快、适应性强、宜于集中处理的特点,可以满足污水处理及回用的要求,为我国广大农村地区的环境污染治理及水资源的节约提供了可行的处理方案。

关键词：农村水污染水环境综合治理技术可持续发展

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生物降解疏水性VOCs现状分析

洁净煤技术 2022年第2期28卷 13-22页

作者：方翔程凯郭冀峰长安大学水利与环境学院旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室陕西西安710054

随着社会现代化进程不断加快,大量挥发性有机化合物(VOCs)排入大气,严重危害生态环境和人体健康,VOCs排放控制与降解引起广泛关注。近年来,由于生物法降解VOCs具有成本低廉、净化效率高、操作简便、无二次污染等优点,研究应用较为广泛... 详细信息

随着社会现代化进程不断加快,大量挥发性有机化合物(VOCs)排入大气,严重危害生态环境和人体健康,VOCs排放控制与降解引起广泛关注。近年来,由于生物法降解VOCs具有成本低廉、净化效率高、操作简便、无二次污染等优点,研究应用较为广泛。然而,由于疏水性VOCs从气相到液相的低传质,导致生物反应器对VOCs的降解效率较低。从传质效率、微生物群落种类及填料性能3方面分析了生物降解疏水性VOCs的影响因素,探讨了真菌生物的应用、表面活性剂的添加、亲水性化合物的利用及新型生物降解技术等疏水性VOCs生物降解效率改进方法,并对未来生物降解疏水性VOCs研究方向进行了展望。改善污染物在生物反应器中的传质效率尤为重要,未来需加强疏水性VOCs在生物膜中的迁移和降解机理研究。随着环境变化,如水分减少、pH降低,接种的细菌对VOCs的降解效率下降。而真菌对环境变化耐受力较强。生物反应器中填料会影响微生物的附着和生物膜的形成,从而直接影响VOCs降解效率。选择和开发合适的填料能为微生物群落的生长、代谢以及生物膜的发育提供良好的生态环境,为反应器长期稳定运行提供保障。真菌具有气生菌丝的优势,有助于疏水性VOCs的吸收,从而提高疏水性VOCs的去除率,但目前能降解疏水性VOCs的真菌较少,未来应该致力于开发更多能降解疏水性有机化合物的真菌。表面活性剂可以通过将疏水有机污染物分配到表面活性剂胶束的疏水核心来增加其溶解度,提高疏水性VOCs的传质效率,相较于传统的化学表面活性剂,生物表面活性剂环保、毒性小、易生物降解,未来应加大对生物表面活性剂的研究。将亲水性化合物与疏水性VOCs混合,不同污染物之间可产生相互作用,提高疏水性VOCs的溶解度和生物利用度,但其机制有待研究。新型生物反应器能解决传统生物反应器对于疏水性VOCs降解效率较低的难题,如两相分配生物反应器(TPPBs)、膜生物反应器(MBR)及生物电化学系统(BESs)等,但成本和能耗都较高,需加强相关研究。

关键词：挥发性有机化合物(VOCs) 生物降解疏水性真菌表面活性剂亲水性化合物

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Ag_(3)PO_(4)/Cu-BiVO_(4) p-n异质结的制备及其增强可见光催化降解四环素性能

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中国环境科学 2022年第1期42卷 146-159页

作者：郭冀峰李靖孙泽鑫李泽恩卢昶雨长安大学水利与环境学院旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室陕西西安710054 长安大学长安都柏林国际交通学院陕西西安710021 河北地质大学水资源与环境学院河北省水资源可持续利用与开发重点实验室河北省水资源可持续利用与产业结构优化协同创新中心河北省生态环境地质研究中心河北石家庄050031

利用水热和原位沉淀法将Ag_(3)PO_(4)纳米颗粒负载于Cu^(2+)掺杂的单斜相BiVO_(4)微球上成功制备了Ag_(3)PO_(4)/Cu-BiVO_(4)异质结构,并作为可见光下高效降解四环素(TC)的光催化剂.通过XRD、SEM、TEM、XPS、FTIR、UV-Vis DRS、PL和EIS等手段对样品进行了表征.结果表明,Cu^(2+)和Ag_(3)PO_(4)纳米颗粒的修饰增加了比表面积和可见光响应性能,为催化反应提供更多的异质结界面活性点位.铋(Bi)/银(Ag)物质的量比为2:1的Ag_(3)PO_(4)/Cu-BiVO_(4)催化剂在120min内对TC(20mg/L)显示出最高的光催化性能(91.68%),5次连续循环后降解率保持86.1%,表现出优异的光催化活性和稳定性.结合捕获实验和电子自旋共振(ESR)光谱证实h^(+)和·O_(2)^(-)为主要活性物种.光催化活性的增强主要归因于Cu-BiVO_(4)和Ag_(3)PO_(4)间p-n异质结构的形成和Cu^(2+)掺杂的能带调控作用,有效提高了光催化反应过程中载流子的分离和迁移效率.

关键词：可见光催化 Ag_(3)PO_(4)/Cu-BiVO_(4) 水热四环素 p-n异质结

PCR-DGGE技术在稳定塘底泥分析中的初步应用

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安徽农业科学 2010年第24期38卷 13318-13319页

作者：郭冀峰徐成浩王俞舒长安大学环境科学与工程学院国土资源部干旱半干旱地区水资源与国土环境开放研究实验室陕西西安710064 浙江西子联合工程有限公司浙江杭州310021 北京中色建设有限公司北京100073

[目的]初步建立农村稳定塘底微生物结构分析的PCR-DGGE分子生物学分析技术,并对我国南北方2个地区农村稳定塘底泥中的微生物群落进行简要分析。[方法]提取杭州、西安两地郊区农村稳定塘底泥系统内微生物的总DNA,对其16SrDNA的V3可变区进... 详细信息

[目的]初步建立农村稳定塘底微生物结构分析的PCR-DGGE分子生物学分析技术,并对我国南北方2个地区农村稳定塘底泥中的微生物群落进行简要分析。[方法]提取杭州、西安两地郊区农村稳定塘底泥系统内微生物的总DNA,对其16SrDNA的V3可变区进行PCR扩增,并进行变性梯度凝胶电泳(DGGE),利用软件对DGGE图像进行聚类分析。[结果]两地农村稳定塘底泥中细菌种类较为丰富,有明显而相似的优势种群。[结论]南北两地区农村稳定塘底泥微生物多样性基本相似,无明显变化。

关键词：变性梯度凝胶电泳(DGGE) 稳定塘微生物种群结构

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还原水解-生物膜工艺处理印染废水中试研究

水处理技术 2010年第9期36卷 124-126,135页

作者：郭冀峰逯延军张照印长安大学环境科学与工程学院国土资源部干旱半干旱地区水资源与国土环境开放研究实验室陕西西安710064 西安工业大学建筑工程学院陕西西安710032 中国兵器工业第212研究所陕西西安710065

采用物化处理工艺(还原)及生化处理工艺(水解+生物接触氧化+曝气生物滤池)联合处理难降解印染废水,并对试验现象和结果进行了分析。中试试验结果表明,混凝剂投加量为100 mg·L-1,水解酸化池、接触氧化池、曝气生物滤池的水力停留时间分... 详细信息

采用物化处理工艺(还原)及生化处理工艺(水解+生物接触氧化+曝气生物滤池)联合处理难降解印染废水,并对试验现象和结果进行了分析。中试试验结果表明,混凝剂投加量为100 mg·L-1,水解酸化池、接触氧化池、曝气生物滤池的水力停留时间分别在8、9、5 h时,COD、BOD5、SS及色度的去除率分别可以达到97%、96%、98%和95%以上,出水指标能够达到纺织染整工业水污染物排放标准(GB 4287-92)的一级标准,为处理难降解印染废水提供了有效可行的处理思路及方法。

关键词：硫酸亚铁还原法水解酸化生物接触氧化曝气生物滤池中试试验

纳米铁强化复合新技术对含氯有机污染物的脱氯降解

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应用化工 2017年第2期46卷 385-388页

作者：郭冀峰郭娉长安大学环境科学与工程学院旱区水文与生态效应教育部重点实验室

针对纳米铁存在的各种制约因素从而使其处理含氯有机污染物效率降低的问题,介绍了纳米铁强化复合新技术,包括纳米铁与化学技术的复合、纳米铁与生物技术的复合及纳米铁与高级氧化技术的复合技术对含氯有机污染物脱氯降解的进展。分析认... 详细信息

针对纳米铁存在的各种制约因素从而使其处理含氯有机污染物效率降低的问题,介绍了纳米铁强化复合新技术,包括纳米铁与化学技术的复合、纳米铁与生物技术的复合及纳米铁与高级氧化技术的复合技术对含氯有机污染物脱氯降解的进展。分析认为复合技术对含氯有机污染物具有较高的脱氯效率,指出对现有成熟技术进一步工程应用、开发高效低成本的NZVI复合新技术、加强NZVI/生物复合技术的开发与应用等是该技术今后的发展方向。

关键词：纳米铁复合新技术含氯有机污染物脱氯

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改性黑臭河道沉积物对营养盐去除的研究

湖泊科学 2019年第5期31卷 1229-1238页

作者：刘星柳文莉陈星姜霞郭冀峰陆莹黄威长安大学建筑工程学院旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室西安710054 中国环境科学研究院湖泊水污染治理与生态修复技术国家工程实验室北京100012 东华大学环境科学与工程学院上海201620

为研究黑臭河道沉积物资源化利用方式,评估沉积物资源化以后对营养盐去除效果和研究其去除机制,以北京市某黑臭河道沉积物(S)为供试样品,对其进行氧化并负载金属离子改性,最终得到氧化-载钠改性沉积物(MS).选取S和MS两种材料,评估其对... 详细信息

为研究黑臭河道沉积物资源化利用方式,评估沉积物资源化以后对营养盐去除效果和研究其去除机制,以北京市某黑臭河道沉积物(S)为供试样品,对其进行氧化并负载金属离子改性,最终得到氧化-载钠改性沉积物(MS).选取S和MS两种材料,评估其对氮和磷的去除效果,通过采用动力学、热力学等手段,进一步阐明改性材料对氮、磷去除机制.结果表明,在环境温度为35℃,固液比1∶50(g∶ml)的条件下,经氧化-载钠联合改性材料对氮(初始浓度20mg/L)的去除效果均达到90%以上,其中对磷(初始浓度10mg/L)的去除率最高可达98%;准二级动力学模型能更好的描述改性材料的吸附动力学行为(R2>0.93),且动力学和吸附等温分析结果显示,Langmuir模型可以更好地描述两种材料的吸附等温线,改性材料对氮和磷的最大吸附量分别达到0.891和0.474mg/g;热力学研究结果表明,吸附过程中,标准反应焓变(ΔH^0)、标准反应熵变(ΔS^0)均为正值,标准吉布斯自由能变(ΔG^0)为负值,且随着温度的升高,ΔG^0呈下降趋势.研究显示,MS具有更高的吸附性能,对氮、磷的吸附主要是材料表面活性吸附点位起主导作用,并且吸附过程是个吸热、自发进行的过程,更高的温度更有利于吸附.在同一温度下,随着氮、磷初始浓度的增加,MS对氮、磷的解吸比吸附过程更容易发生.

关键词：黑臭河道改性沉积物营养盐吸附

微纳米磁性粒子对膜生物反应器运行效能的影响

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环境工程学报 2020年第10期14卷 2719-2727页

作者：张王超郭洪成郭冀峰李继香长安大学环境科学与工程学院旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室西安710064 中国科学院上海高等研究院上海201210 中国科学院大学北京100049

针对膜生物反应器(MBR)应用中膜污染这一难题,构建了3套MBR系统对比研究了微纳米磁性粒子对MBR运行效能的影响,包括污染物去除效果、污泥混合液特性、膜污染情况等;并基于高通量测序技术,深入分析了微生物群落演替规律与MBR运行效能的... 详细信息

针对膜生物反应器(MBR)应用中膜污染这一难题,构建了3套MBR系统对比研究了微纳米磁性粒子对MBR运行效能的影响,包括污染物去除效果、污泥混合液特性、膜污染情况等;并基于高通量测序技术,深入分析了微生物群落演替规律与MBR运行效能的关系。结果表明:微纳米磁性粒子的引入均未在污染物去除方面产生负面影响,MBR出水COD浓度低于50 mg·L^-1,出水NH-N维持在5 mg·L^-1以下,均可达到国家污水排放标准一级A标准(GB 18918-2002);微纳米磁性粒子的引入均有效减缓了膜污染,并且微米尺度材料延缓效果更显著。膜污染组分分析表明:不同粒径磁性材料引入均有效降低了SMP、LB-EPS各组分浓度;同时有效减少了反应器中大分子物质含量,增加了小分子物质含量,因而降低了膜污染速率。微生物群落分析表明,微纳米磁性粒子的引入可能抑制了应器中易引起膜污染的先锋物种Alphaproteobacteria的生长,有效延缓了膜污染,并且微米粒径材料抑制效果更显著。研究结果可为磁活性污泥法调控MBR膜污染的工程应用提供参考。

关键词：膜污染磁性材料磁活性污泥先锋物种

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养殖废水处理工程工艺的改进

水处理技术 2015年第4期41卷 125-127,131页

作者：逯延军郭冀峰石磊西安工业大学建筑工程学院 710032 长安大学旱区水文与生态效应教育部重点实验室 710054 中国兵器工业集团西安203研究所陕西西安710065

对工程规模200 m3/d的养殖废水处理工艺进行了改进,主要对厌氧接触池及沉淀池进行了增加填料和MBR的改进。工艺改进后的运行结果表明,对主要污染物的去除率均可以达到90%以上,出水水质可达到污水综合排放标准(GB 8978-1996)二级排放标... 详细信息

对工程规模200 m3/d的养殖废水处理工艺进行了改进,主要对厌氧接触池及沉淀池进行了增加填料和MBR的改进。工艺改进后的运行结果表明,对主要污染物的去除率均可以达到90%以上,出水水质可达到污水综合排放标准(GB 8978-1996)二级排放标准的要求。运行成本为1.54元/m3废水,工程实践表明,改进后的处理工艺在养殖废水应用及改进方面有良好的应用前景。

关键词：养殖废水工艺改进厌氧接触池填料