电化学方法处理含有机污染物的污水已引起广泛的兴趣。在电催化电极的作用下,电化学反应和化学催化作用结合,导致有机分子的电催化降解。由于粒子群电极可以提高电解效率,所以近年来受到相当的关注。选用合适的电极材料和采用粒子群电极可以加速电化学反应速率和增进电化学对催化作用的促进作用,因而在有机污水处理中它们将有助于有机物的电化学转化反应。其中论述了两个重要的问题:电极材料选择的科学依据和粒子群电极的应用前景。
系统地阐述了壳聚糖絮凝剂在水处理方面的应用,着重说明其在给水及饮用水处理、废水处理及污泥脱水处理中的应用。壳聚糖絮凝剂在水处理中应用极广,在我国开发其系列产品,从环境可持续发展角度看,将有十分重大的意义。
以耐火砖颗粒为载体,用浸涂法制备了负载型TiO2 光催化氧化剂,并设计了一种二相流化床光催化反应器。考察了固相催化剂制备过程中粘结剂的量、载体粒度及催化剂的表面处理方式等因素对催化剂的活性影响。结果表明,在流化床光催化反应器中,利用该方法制备的负载型TiO2 光催化氧化剂,对染料4BS 溶液的降解脱色反应具有很好的光催化活性及光催化效果的稳定性,为光催化技术的实际应用提供了有意义的尝试。
通过对反渗透(RO)后接电去离子(EDI)过程的实验研究,考察了不同操作条件对EDI 过程产水水质的影响,探讨了EDI 过程去离子的最佳操作参数,同时还考察了EDI 产水过程的稳定性。实验表明,EDI 过程可以长时间连续运行,并能获得高质量的纯水。同时还发现,提高EDI 膜堆的操作电流可以得到高质量的纯水;进入EDI 膜堆的原水电导率越低,EDI 的产水水质就越好;适当提高EDI 膜堆水回收率可以得到纯度较高的产水;适当提高EDI 原水的温度对发挥EDI 脱盐效果,获得高质量的纯水有利。
通过特殊的化学制筛手段,经铯离子的嵌入、固位、抽出等反应,成功地研制了对铯离子有高效选择性的新型环保材料提铯离子筛,并通过正交实验得到了它的最佳制备条件。对提铯离子筛的性能研究表明,它不但继承了其基体对铯离子较大的交换容量1.83mmol/g 左右,而且其对铯离子的分配系数达到45000mL/g,约为基体的3倍。在与模拟高放废液的静态交换中,此提铯离子筛在众多金属杂离子中有选择地提取96%左右的铯离子,基本上达到了从高放废液中去除和回收铯137Cs 的要求。
合成了季铵化腐植酸水处理剂,并对其杀菌灭藻、阻垢、缓蚀性能进行了评价。结果表明:季铵化腐植酸的杀菌灭藻性能得到很大提高,在药剂质量浓度为30-40mg/L 时,可与洁尔灭的杀菌灭藻性能相媲美。同时,改性后,腐植酸的阻垢、缓蚀性能也得到较大幅度的改善。
以丙烯酸(AA)、2—丙烯酰胺—2—甲基丙磺酸(AMPS)和次磷酸钠为单体,水为溶剂,过硫酸铵为引发剂合成了YSS—94二元共聚物,系统地考察了其抑制碳酸钙、磷酸钙的沉积能力,稳定锌离子和分散氧化铁的能力,结果表明,该共聚物是一种性能优异的新型水质稳定剂。
乳浊液(通常称之为乳化液)中含有大量的油类和表面活性剂,并以微细的颗粒液珠高度分散在水中,具有相当的稳定性。因此,破乳是处理乳化液废水的关键之所在。以阴离子表面活性剂作乳化剂的O/W型乳化液为研究对象,通过试验,分析乳化液的浓度、乳化液的pH值等因素对破乳的影响。并比较了聚合硫酸铝与聚合硫酸铁的破乳效果,分析了聚合硫酸铁的破乳机理及特性。说明聚合硫酸铁是一种新型高效的破乳剂,值得广泛推广,以利于更经济有效地治理乳化液废水,减少乳化液废水对水体的污染。
对六种聚丙烯酰胺溶解性能、粘度性能和脱水效果进行对比试验研究。从技术和经济角度综合考虑,在小试中优选出两种溶解时间短、粘度高、脱水效果好的聚丙烯酰胺。以化纤污水剩余污泥为处理对象,卧螺机为机械脱水设备,对优选出的两种聚丙烯酰胺进行上机应用试验。试验结果表明,溶解聚丙烯酰胺时,可适当加热或提高搅拌速度,以缩短溶解时间;英国联合胶体有限公司Zetag 89聚丙烯酰胺溶解性能、粘度性能和对化纤污水处理后剩余污泥脱水效果优于其他品种聚丙烯酰胺。
采用石灰—聚合硫酸铁法对硫酸生产中含砷废水进行了处理,实验了pH 值、m(Fe)/m(As)(质量比)、石灰加入量等条件对As 去除率的影响。结果表明,当pH 值为8.8-10.6,m(Fe)/m(As)不小于5时,处理后的废水中As 的质量浓度小于1mg/L,符合国家排放标准。对该工艺进行成本核算,结果表明该方法经济合理。
对反渗透膜制备工艺进行了研究。采用多孔异型喷丝板,以原液一步直接纺丝成形法,制取芳香聚酰胺中空纤维反渗透膜。结果表明,调整纺丝液粘度,添加剂种类、数量,挤出速度,蒸发、固化条件等工艺,可得到脱盐率90%,水通量0.7mL/(cm2·h)的反渗透膜。它将在工业水处理、水净化、纯水制备等方面发挥作用。
用P3+50(甲基膦酸二甲庚酯)、L113+A、二甲苯等乳状液膜体系,研究了Hg2++ 的迁移富集行为。实验结果表明,在适宜条件下,Hg2++ 的迁移率达99.7%以上。在此条件下,许多共存离子如Cu2++、Pb2++、Zn2++、Sn4++、Co2++、Ni2++、Cd2++、Ca2++、Mg2++、Fe3++、Al3++ 和许多阴离子等都不被迁移,只有Hg2++ 能从这些离子中得到满意的分离。此法用于富集测定水和工业废水中痕量汞,结果很令人满意。
介绍了利用Dionex Series 4000i 型离子色谱仪、CDM 电导检测器和聚丙烯腈弱酸性阳离子交换树脂分离柱TSKgel OA-PAK,在弱酸性淋洗液的情况下,采用离子排斥和阳离子交换机理,得到一种简单、有效、高选择性、高敏感性的同时分离和检测阴阳离子方法。并在电厂水质分析中进行了应用研究,探讨了最佳分离条件。当淋洗液含有5-7mmol/L 的酒石酸和7.5%的甲醇时,能够得到更好的分离效果。
通过对500m3/h除盐系统进行试验,找出该系统再生过程中典型工况及经验数据,寻找出再生过程中比耗最低的最佳工况;对运行过程中的各种因素进行试验,寻找运行过程中系统各床体的临界失效点,在保证水质的前提下,找出床体运行过程中的最佳工况,从而来降低系统的酸碱比耗,实现除盐系统的经济运行。
通过实验室试验和动态模拟筛选出由羟基乙叉二膦酸(HEDP)、丙烯酸—丙烯酸甲酯—磺酸盐三元共聚物、苯骈三氮唑、锌盐复配而成的水质稳定剂配方,并应用于天钢氧气厂制氧机循环冷却水系统,取得了较好效果。
介绍了EDR 电渗析浓、极水循环中存在的问题———膜堆堵塞、泄漏,电极结垢、断损等,这些现象严重影响水的利用率和脱盐率。为解决这些问题,提出浓水循环中加药处理;极水采用一级软化水闭路循环等改进措施,效果比较明显,基本上解决了EDR 电渗析水的利用率及备件消耗大的问题。