国家高技术研究发展计划(2009AA062902) 作品数:20 被引量:136 H指数:8 相关作者: 夏四清 徐又一 朱利平 李海翔 朱宝库 更多>> 相关机构: 同济大学 浙江大学 山东建筑大学 更多>> 发文基金: 国家高技术研究发展计划 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 环境科学与工程 化学工程 理学 建筑科学 更多>>
利用氢基质生物膜反应器同步去除多种污染物 被引量:11 2012年 利用氢基质生物膜反应器(hydrogen-basedmembrane biofilm reactor,MBfR)对含有多种氧化性污染物包括硝酸盐(NO3--N)、硫酸盐(SO24-)、溴酸盐(BrO3-)、六价铬(Cr(Ⅵ))和对氯硝基苯(p-CNB)的模拟地下水进行同步去除试验研究.结果表明,MBfR中生长于中空纤维膜表面的氢自养还原菌利用氢气作为电子供体进行自养还原反应,将水中NO3--N还原成N2,SO24-还原成硫化物(S2-/H2S),BrO3-还原成Br-,Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ),p-CNB逐步还原成对氯苯铵(p-CAN)和苯胺(AN).通过生物还原达到对氧化性污染物的去除或毒性的降低.在氢分压为0.06MPa和水力停留时间为4.67h条件下,经过生物膜驯化及32d的连续运行,反应器对各种氧化性污染物的去除性能达到稳定:NO3--N和BrO3-近于完全去除,SO24-去除率达19.8%,Cr(Ⅵ)去除率达85.8%,p-CNB去除率达86.1%.研究表明,利用氢基质生物膜反应器处理含多种氧化性污染物的地下水可行,且具有一定应用潜力. 夏四清 梁郡 李海翔 徐晓茵关键词:地下水 利用氢基质生物膜反应器去除地下水中的Cr(Ⅵ) 被引量:6 2010年 采用氢基质生物膜反应器(hydrogen-based membrane biofilm reactor,MBfR)生物去除地下水中的Cr(Ⅵ).MBfR膜表面氢自养还原菌利用氢气作为电子供体,进行自养还原反应,使水中Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),形成沉淀而去除.通过培养生物膜、改变进水Cr(Ⅵ)质量浓度和氢分压,启动驯化120 d后Cr(Ⅵ)去除率达83%,NO3--N去除率高于99%.3种影响因素的试验研究表明:氢分压、NO3--N负荷和pH值对Cr(Ⅵ)的去除有影响.增加氢分压有利于Cr(Ⅵ)的去除;而NO3--N负荷的增加则导致Cr(Ⅵ)去除效率降低;Cr(Ⅵ)还原对pH值较为敏感,最佳pH值为7.0(最高去除率达78.2%),pH值小于7.0或大于8.0时都会造成去除率显著降低.试验表明,利用氢基质生物膜反应器处理含Cr(Ⅵ)以及NO3--N和Cr(Ⅵ)污染共存的地下水体具有一定应用潜力,关键控制因素有氢分压、NO3--N质量浓度和pH值. 夏四清 杨昕 钟佛华 李海翔关键词:影响因素 地下水 固定化膜生物反应器处理含抗生素污水 被引量:4 2012年 采用细菌固定化技术包埋活性污泥浓缩液,并利用A/O膜生物反应器处理含抗生素生活污水,考察了膜生物反应器在抗生素存在条件下降解有机物及氮素的性能,并对土霉素为代表的抗生素的去除效果进行分析。结果表明,人工模拟抗生素污水的COD、TOC、NH4+-N、TN及土霉素浓度分别为325~413、101.35~206.10、15.51~24.54、15.00~25.30和0.17~0.47 mg/L,水力停留时间为6、12和24 h的条件下,系统的出水平均COD、TOC、NH4+-N和TN分别维持在50、20、1和3 mg/L以下,对土霉素的平均去除率分别达到64%、72%和75%;研究还发现固定化膜生物反应器对进水中氨氮的波动具有良好的抗冲击负荷能力且可以延缓膜污染,正确调整水处理工艺的运行工序可以在提高水处理效率的同时有效降低水环境中的抗生素药物含量。 靖丹枫 贾仁勇 白新征 夏四清关键词:膜生物反应器 抗生素 脱氮 采用浸入式超滤膜处理垃圾渗滤液的中试研究 被引量:3 2012年 通过浸入式超滤膜处理垃圾渗滤液SBR排水的中试研究,考察了膜系统运行参数和水质情况.结果表明,在引入盐酸进行维护性化学清洗——EFM清洗,确定最优运行参数的情况下,膜系统运行稳定,跨膜压差小于0.025 MPa;膜系统对COD和NH3-N的去除效果明显,且超滤膜出水SDI小于1,大大减轻后续纳滤或反渗透膜工艺中膜的污染程度. 陈清 杨芳关键词:超滤膜 垃圾渗滤液 A/O-MBR工艺处理养猪沼液的研究 被引量:12 2012年 以化学絮凝作为预处理,采用A/O-MBR工艺处理养猪沼液。结果表明,化学絮凝对溶解性COD和TP的平均去除率分别为18.9%和61.3%;A/O-MBR在溶解氧为3 mg/L、MLSS为4~5 g/L的条件下,出水溶解性COD和氨氮的去除效果较好,平均去除率分别达到70.6%和99.4%;而TN的去除率则低于30%。启动期间,当污染物浓度增加时跨膜压差迅速增加导致膜污染加剧,而当系统稳定运行时,膜污染趋势大大减缓。 赵明关键词:膜生物反应器 膜污染 MBR和BAF用于城市污水深度处理的工艺特性比较 被引量:12 2010年 采用膜生物反应器(MBR)和曝气生物滤池(BAF)2种工艺分别对以生活污水为主的城市污水进行深度处理,以达到污水回用的目的。中试结果表明,在平均水温仅为5℃的情况下,MBR工艺的处理效果明显优于BAF,MBR工艺对COD、BOD5、NH4+-N和TP的去除率分别可以达到75%、92%、95%和90%,而BAF对COD、BOD5、NH4+-N和TP的去除率仅为70%、78%、29%和82%。经核算,MBR和BAF的污水处理运行费用分别为0.82元·m-3和0.55元·m-3。与BAF相比,MBR具有处理效果优良、出水稳定、占地面积少,且维护管理方便等特点,因此,在以污水回用为目的的实际工程中推荐采用MBR工艺。 王荣昌 童浩 郅玉声关键词:膜生物反应器 曝气生物滤池 污水回用 两种MBR工艺处理含抗生素污水效果及反应器内微生物群落结构 被引量:11 2011年 采用活性污泥缺氧-好氧膜生物反应器(A/O-MBR)和固定化缺氧-好氧膜生物反应器(I-A/O-MBR)工艺处理。含抗生素污水,考察了不同污泥龄(SRT)和水力停留时间(HRT)对两种工艺处理含抗生素污水性能的影响以及反应器内微生物种群结构的变化情况。试验结果表明:在较长的SRT条件下,A/O-MBR的运行受HRT的影响较小,在较长SRT时,对COD、NH+4-N和六种典型抗生素的去除率可分别达到96.4%、96.9%和84.4%以上;当SRT减小到3 d时,对COD、NH+4-N和六种典型抗生素的去除率有明显下降。I-A/O-MBR受HRT变化的影响较大,在HRT较低时,污染物的去除效果不佳。SRT和HRT分别对两种工艺中的微生物种群结构具有明显影响,随着SRT和HRT的降低,系统内优势种群种类减少,类似Enterobacter sp.具有抗生素抗药性的微生物在含抗生素污水的处理过程中发挥了重要作用。SRT降低促使A/O-MBR系统内总细菌数量明显下降,抗生素抗性基因的占比增加,而HRT的降低则使总细菌数量略微升高;I-A/O-MBR反应系统内总细菌和抗生素抗性基因的数量受HRT变化影响较小,固定化颗粒内由于固定化材料的保护作用使总细菌和抗生素抗性基因数量保持稳定。但在较低的HRT条件下,微生物与污水中污染物接触时间短是导致I-A/O-MBR处理效果下降的主要原因。 贾仁勇 夏四清 张善发关键词:膜生物反应器 抗生素 固定化活性污泥 微生物群落结构 碳纳米管在分离膜材料中的应用 被引量:6 2011年 回顾近年来CNTs-高分子混合膜的主要研究工作,概括碳纳米管(CNTs)在气体分离膜和液体分离膜的研究进展,并分析CNTs在聚合物膜中的定向排列.然而,目前尚无理论能完整地解释CNTs对分离膜性质的影响,而CNTs在膜中的良好分散和定向排列也不易实现. 宫晓娜 朱利平 徐又一 朱宝库关键词:碳纳米管 分离膜 化学絮凝预处理对A/O-MBR处理养猪沼液的影响 被引量:11 2013年 为探讨化学絮凝预处理对后续A/O-MBR工艺处理效果的影响,试验分别采用A/O-MBR工艺和化学絮凝—A/O-MBR工艺处理养猪沼液。试验结果表明:通过化学絮凝预处理,A/O-MBR工艺的出水平均COD从292mg/L下降为191 mg/L;MLVSS/MLSS从0.43升高至0.76,污泥活性明显提升。A/O-MBR工艺膜污染较重,反冲洗效果较差,反应器中溶解性微生物产物(SMP)和胞外聚合物(EPS)的含量均高于化学絮凝—A/O-MBR工艺。浓差极化阻力和滤饼层阻力是两工艺膜过滤阻力增加的主要因素。 冯亮 赵明 周礼杰 夏四清 叶标关键词:化学絮凝 膜污染 SUPERCRITICAL CARBON DIOXIDE ASSISTED SYNTHESIS OF AMPHIPHILIC GRAFT COPOLYMERS BASED ON POLY(STYRENE-CO-MALEIC ANHYDRIDE) WITH METHOXYL POLY(ETHYLENE GLYCOL) SIDE CHAINS 被引量:1 2012年 Supercritical carbon dioxide (scCO2) was used as a reaction medium in synthesizing amphiphilic graft copolymers composed of poly(styrene-co-maleic anhydride) (SMA) backbones and methoxyl poly(ethylene glycol) (MPEG) side chains via esterification. The synthesized copolymers were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), gel permeation chromatography (GPC), IH-NMR, thermo-gravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetric analysis (DSC). The gelation phenomenon was suppressed effectively by tuning reaction conditions. The influences of scCO2 temperature and pressure on the conversion of anhydride were investigated. It was found that the highest conversion ratio occurred at 80~C under a constant pressure of 14 MPa or 26 MPa. With the increase of scCO2 pressure, the conversion ratio increased first, and then leveled off. The conversion ratio of anhydride could be controlled by regulating the reaction conditions. It was also revealed that using low molecular weight MPEG brought a high conversion ratio of anhydride. Jian-hua Wang Li-ping Zhu Zhuan Yi Jian-hua Li You-yi Xu Bao-ku Zhu