光催化技术应用于有机废水处理具有广阔的前景, 负载型光催化剂以其独特的优点日益受到人们的关注, 因此, 在简述普通未负载光催化剂降解有机废水的基础上, 重点讨论负载型TiO2光催化剂的制备及应用。
高效混凝剂聚合氯化铝是目前水处理研究开发的热点, 它具有用量少、污泥少、除浊高, 对出水pH影响小等优点, 是污水处理中的理想絮凝剂。因而对国内外聚合氯化铝制备技术的研究进行了评述, 归纳了不同原料生产聚合氯化铝工艺技术, 分析了各类聚合氯化铝混凝剂的优点, 并介绍了聚合氯化铝生产工艺的主要改进技术。
介绍了我国有机高分子絮凝剂研究开发的历史与现状及其在水处理中的应用。内容涉及合成有机高分子絮凝剂、化学改性天然高分子絮凝剂和微生物絮凝剂;介绍了我国有机高分子絮凝剂的产业现状、生产技术水平及国内外差距。同时指出, 随着水资源短缺日趋严重和环保法规的日益强化, 有机高分子絮凝剂在水处理中的应用将迅速增加。
综述了现有的各种处理方法, 包括化学氧化法、溶剂萃取法、吸附法、焚烧法、光催化法、生化处理法等, 对各种方法的优缺点进行了比较。重点评价了超声处理新工艺。针对高浓度难降解有机废水生化处理的关键问题, 对超声波机理和有机物生物可降解性的主要影响因素进行了分析。在此基础上, 提出超声波预处理与生物处理相结合的新方法, 并以碱法草浆与靛蓝染料废水的实例说明该法的可行性。
由于硝基苯的高毒性和难降解性, 其在环境中的长期存在和积累, 会严重威胁人类和其他生物的健康, 从而硝基苯环境污染问题越来越受到科学研究者的关注。作者综述了近几年来国内外硝基苯废水治理的研究现状, 阐述了物化法、生物法降解硝基苯废水的机理, 并介绍了应用高新技术和分子生物学技术处理该废水的情况。
综述了厌氧水解酸化作为有机废水预处理工艺的研究和应用现状。指出, 对于有机废水, 特别是高浓度和难降解有机废水, 水解酸化是一种有效的预处理手段, 可明显提高有机废水的可生物降解性。其理论基本成熟, 已进入对不同类型废水的广泛试验阶段, 其工业应用前景广阔。
报道了用阳离子絮凝剂PDA对一种活性和分散染料的混合印染废水处理的研究过程。结果表明, 用阳离子絮凝剂PDA与无机絮凝剂PAC配合使用处理未经生化处理和经生化处理的印染废水, 其CODCr去除率分别为31%和55%;色度分别从130倍和57倍降低到16倍;上清液透过率分别为89.4%和89.9%。其CODCr去除率、脱色率和上清液透过率均相同或超过其他作对比的阳离子絮凝剂。
采用高铁酸盐对湖泊、水库水进行预氧化、絮凝除藻, 对其除藻的影响因素及其与预氯化除藻效果进行了对比。结果表明, 采用高铁酸盐预氧化, 投加0.14mg/L就能明显提高聚合铝对含藻类水混凝的除藻率。1.4mg/L高铁酸盐预氧化与20mg/L聚合铝联用的除藻率是单纯投加40mg/L聚合铝的3倍;水样pH对含藻类水处理的影响, 除藻率pH5.0> pH7.5>pH10;延长高铁酸盐预氧化时间, 除藻率稍有增加, 但超过10min, 对除藻率影响不大;腐殖酸的存在会明显阻碍聚合铝的除藻效果, 而高铁酸盐可消除腐殖酸对聚合铝混凝的阻碍作用;高铁酸盐预氧化、絮凝的除藻效果比预氯化明显, 是一种可取代预氯化除藻的新药剂。
针对南方特有的低浓度生活污水,研究了在低曝气条件下,气水比、水力负荷、进水有机负荷、碳氮比、填料层高度等因素对曝气生物滤池容积负荷的影响。结果表明,在气水比为3~1,碳氮比为3~4,水力负荷为1.1m3/(m2·h)条件下,CODCr和氨氮的去除率分别为97.37%和82.28%,出水有机物和氨氮质量浓度分别为3.4mg/L和6.94mg/L。碳氮比对反应器CODCr容积负荷的影响较对氨氮容积负荷的影响更为明显;氨氮的去除率受水力负荷的变化影响较小。
研究了含氰废水的加压水解反应动力学及反应条件。结果表明,KCN的加压水解反应对CN-符合一级反应动力学规律;在不同pH和水解温度下,KCN溶液中CN-加压水解反应速率常数不同;该水解反应平均活化能为33.2kJ/mol。实验证明,升高温度、增加溶液pH均可提高CN-的去除率;当pH>12时,CN-的去除率随pH变化趋缓。通过正交试验得出含氰废水加压水解的最佳处理条件为处理时间80min、温度180℃、pH为11.0,该条件下,对CN-质量浓度达300mg/L的含氰废水进行处理,CN-的去除率达91%以上。
研究了超滤膜(UF)处理生活污水站出水的阻力特性及清洗的可恢复性, 对MF、活性炭吸附、活性炭吸附+MF、混凝等UF预处理方法进行了试验。平膜试验结果表明, 活性炭+MF或混凝作预处理, 过滤阻力显著降低, 清洗的恢复性较好。
对自制仿生膜生物反应器处理农药废水进行了七个多月的试验。试验结果表明, 好氧仿生膜生物反应器对农药废水有较好的处理效果, 系统抗负荷冲击能力强, 出水水质好。当进水CODCr为650mg/L时, 出水CODCr为100mg/L, 达到了国家污水综合排放一级标准(GB8978—1988)。CODCr去除率为80%以上, 出水浊度小于10度, CN-小于0.5mg/L。仿生膜稳定膜通量为115.2L/(h·m2), 高于一般无机膜的膜通量, 并且不需清洗, 降低了运行费用。
通过不同条件下的失重和旋转挂片试验, 研究了1-羟基亚乙基-1, 1-二膦酸(HEDP)溶解铁锈的性能和规律, 评价了几组常用的酸洗缓蚀剂, 对HEDP与优选缓蚀剂的复配效果进行了研究, 并通过实验结果对HEDP的溶锈机理进行了初步的探讨, 从而为HEDP在中央空调酸洗中的应用提供依据。
以10W直管紫外杀菌灯为光源, 以泡沫镍基纳米TiO2为催化剂, 研究了低沸点有机小分子污染物的光催化降解。以丙酮为光催化降解对象, 结果表明, 丙酮的降解符合Langmuir Hinshelwood准一级动力学方程, 并研究了相关因素对丙酮的光催化降解的影响, 并对实验现象加以解释。实验还对类似于丙酮的低沸点有机污染物, 设计了一种新颖的光催化反应器。
对甘蔗渣喷淋废水进行了一系列的厌氧处理实验研究。结果表明, 厌氧处理对废水中的CODCr及BOD5的去除有显著的效果。当废水的pH为7.5、水温为30~40℃, CODCr及BOD5分别为3000~9000mg/L和2000~5000mg/L时, CODCr及BOD5的去除率分别为90%和94%, 为该废水治理达标排放奠定了基础。
以水为溶剂, 丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和次磷酸钠为原料, 合成了含磷AA/AMPS共聚物阻垢分散剂。探讨了单体配比、引发剂用量、反应温度等对共聚物阻垢性能的影响, 得出了最佳合成条件:m(AA) m(AMPS)=75 25、引发剂与单体(AA和AMPS)的质量比为10%、反应时间4h、反应温度90℃。并采用静态实验法评价了共聚物的阻垢性能, 结果表明, 含磷AA/AMPS共聚物阻垢性能优良。
流砂微絮凝过滤和流砂直接过滤两工艺用于炼油厂生化出水深度处理后回用的试验研究。试验结果表明, PAC投加量为15mg/L时的微絮凝过滤工艺明显好于未投加PAC的。前者对浊度和CODCr的去除效果达到了88.2%和31.5%, 而后者仅有64.2%和10.3%, 出水水质达到了回用的水质标准。
提出一种用磺基水杨酸作显色剂测定循环水中铁的新方法, 试验结果表明:此方法的标准偏差小于3.0%, 相对标准偏差小于5.0%, 加标回收率为99%~102%;此方法所用仪器简单、所需药剂较少、简便快速, 具有较高的准确性, 可在生产实际中应用。
介绍了变频调速自动加药设备在中水回用厂微絮凝-过滤工艺中的应用、聚合氯化铁(PFC)的使用情况、变频调速自动加药设备的特点及使用的情况。在运行中发现, PFC具有较好的混凝效果, 同时能够去除一定的PO43-;变频调速自动加药设备加药量控制精确、节能降耗、运行成本低、可靠, 有效的保证了出水水质。
分析了含氨循环冷却水的特点和二氧化氯在此类水中的表现。重点分析了二氧化氯在硝化菌类存在下的化学变化。在总结实际应用效果的基础上, 肯定了二氧化氯在含氨水中有独到的杀菌作用。提出了对含氨循环水行之有效的杀菌方案。应用该方案杀菌, 完全能保证循环水中异养菌总数及亚硝酸根达到国标要求。
介绍了采用序批式活性污泥(SBR)法处理屠宰废水的工程实例。本实例主要用于中小型的屠宰废水中, 主要建筑物有隔油隔渣池、调节厌氧池、SRR反应池。该核心工艺是SBR, 其运行周期主要分为进水期、反应期、沉淀期、排水期和闲置期等五个阶段。设计工艺简单、占地面积小、运行费用低、运行方式灵活。当进水CODCr为900~1000mg/L时, 出水可达到国家《污水综合排放标准》(GB8978—1996)中的一级标准, 主要污染物CODCr≤100mg/L。
提出了纯水制备反渗透膜系统优化设计的经典模型, 导出了相应的简化模型, 描述了用现行设计软件实现优化设计的具体计算过程, 明确了系统优化结构的两个判据。在此理论与方法指导下, 得出了对应低难溶盐给水条件的膜系统最优"六支段饱和结构", 并结合浓差极化指标严格界定了低难溶盐给水的各难溶盐临界饱和度, 从而为小型反渗透膜系统的设计提供了一套完整的优化理论、优化方法与优化结构。
介绍了ZH471阻垢缓蚀剂在九江分公司化肥厂循环水系统应用与调整情况, 就其阻垢缓蚀性能进行了定量分析与评价。针对系统运行中存在的问题, 以及为了防止在高浓缩倍数条件下换热器水侧腐蚀与结垢的产生, 采用静态旋转挂片与动态模拟试验相结合的方法, 对配方作了进一步的筛选与优化, 评选出ZH474水处理剂———一种高效全有机磷复合配方。实际运行表明该配方具有优异的阻垢缓蚀性能, 产生了较明显的经济效益。
针对某高盐度(总溶固3100mg/L)、高硬度(Ht=7.24mmol/L)、高碱度(At=6.21mmol/L)地下水质, 以ATMP、PBTCA、POCA、PESA和BTA等为基础, 提出了一种适合电厂特点的复合水稳剂。研究表明, 该复配药剂具有优良的热稳定性, 在浓缩倍数k=3.0时, 该药剂的综合阻垢率近90%, 对碳钢、黄铜、不锈钢等金属的缓蚀效果达到了行业优秀级标准。综合性能远优于该厂的原用药剂。
经絮凝沉淀后(沉淀时间为6h), 采用内循环UASB-氧化沟工艺流程处理脱墨漂白浆废水。研究结果表明, 当内循环UASB反应器的COD容积负荷为8kg/(m3·d), 卡鲁塞尔氧化沟的污泥COD负荷为0.14kg/kg(以单位VSS计)时, 在进水COD, BOD5, SS分别为5500mg/L, 2500mg/L, 2200mg/L的条件下, 出水各项指标完全达到GB8978—1996一级排放标准, 处理后水可回用。