由于染料废水中含有高浓度难降解有机污染物,对其有效处理一直是个难题。综述了近几年国内外采用湿式氧化法、Fenton法、光化学与光催化氧化法、电化学法、臭氧氧化法、微波辅助氧化法和超声氧化法等高级氧化技术处理染料废水的进展情况,并指出了高级氧化技术在染料废水处理中的发展趋势。
中国饮用水源水污染日益严重,传统净水工艺面临新问题。通过对中国微污染水源水处理技术的分析,探讨了预处理技术、强化混凝处理技术、膜法深度处理技术、氧化偶合絮凝处理新技术的作用效果与机理,阐述了微污染水源水处理的重要性,展望了我国饮用水源水处理发展趋势。
超声波水处理技术集高级氧化、焚烧、超临界氧化于一体,操作简单方便,无二次污染,是一项很有发展前途的水处理技术。介绍了目前常见的几种用于水处理的声化学反应器,包括清洗槽式、变幅杆式和平行板式。综述了国内外超声技术在处理微污染原水、高浓度难降解有机废水、城市污泥等方面的应用研究现状,最后提出了今后超声技术在水处理上的研究方向。
该湿式电化学氧化技术是湿式空气氧化的改进方法。采用湿式电化学氧化法对染料中间体生产废水进行处理,考察了pH、电流密度、温度、反应时间、过氧化氢量等因素对处理效果的影响。实验结果表明:该法能有效降解废水中有机物质,且电能消耗低,是一种适合于含盐废水处理的新方法。
采用US/Fenton氧化—混凝法对高浓度焦化废水进行预处理。考察了对处理效果的影响因素,确定了最适工艺条件。结果表明,在超声波功率500 W,H2O2投加质量浓度为6.0 g/L,Fe2+为400 mg/L,pH 3,Al2(SO4)3、PAM投加量分别为480、4.0 mg/L的条件下,COD、NH3-N、CN-和色度的去除率分别达75.1%、53.4%、62.8%和83.1%,废水的COD由处理前的4 799 mg/L降至1 195 mg/L,BOD/COD由0.196提高到0.373,出水可生化性良好。US/Fenton氧化—混凝法可作为高浓度焦化废水的一种有效的预处理方法。
通过中试,研究了PVDF材质的超滤膜直接处理高浊度海水的效果及其工艺性能。试验结果表明,该超滤膜的产水浊度平均值为0.11NTU,SDI15平均值为2.4,COD的平均去除率为60.0%,胶硅的平均去除率为89.0%;其跨膜压差<6.0×104Pa,远远小于超滤膜本身最大操作压差2.1×105Pa。因此,该超滤膜对浊度高、变化大的海水有很强的适应性,可以在以高浊度海水为进水的情况下作为海水反渗透系统的预处理装置。
利用陶瓷膜技术处理高浓度聚醚废水回收大分子聚醚多元醇。研究了浓缩倍数、温度、跨膜压差(TMP)等因素对渗透通量的影响。通过对试验数据的统计学分析,确定TMP为0.20 MPa、系统温度控制在43℃,此时CODCr的去除率>95%,达到了设计要求。并对膜清洗工序进行了改进,提出了NaOH/EDTA复合清洗法,缩短了清洗时间。
介绍了“争光”牌大孔强酸阳树脂ZGC151-Ⅱ和大孔强碱阴树脂ZGA451-Ⅱ两种树脂在扬子石化冷凝水回收利用试验中的使用情况。试验结果表明,利用树脂的吸附和交换作用可达到冷凝水回收利用的目的,出水达到一级除盐水标准。
制浆造纸废水是一种较难治理的工业废水。以山东某纸业公司的造纸中段废水为研究对象,采用动态连续试验方法和“厌氧活性污泥+生物接触氧化工艺”对该废水进行生化处理,试验分培养、驯化和工艺参数优化三个部分。培养、驯化出了适应该废水的微生物优势菌种为红斑飘虫和钟虫,并分离出了降解木质素的优势纯菌种白腐菌,得出了生化处理流程最佳条件。出水指标达到了GB 3544—1992造纸工业污染物排放二级标准。
研究了UV-TiO2-Fenton体系光催化降解敌百虫农药。结果表明:UV-TiO2-Fenton有极强的氧化性,能有效地降解敌百虫农药。当敌百虫农药浓度为0.1 mmol/L,反应液起始pH为3.25,通空气量为2 L/min,TiO2质量浓度为2 g/L,Fe3+用量为0.10 mmol/L,H2O2用量为2 mmol/L,光照时间为2 h时,敌百虫农药有机磷的降解率为92.50%,同时发现Cl-、SO42-和H2PO4-等无机阴离子对敌百虫农药的光催化降解产生抑制作用。还探讨了起始pH、无机阴离子,以及电子接受体Fe3+等对光催化降解敌百虫农药的影响。
结合电厂炉烟处理循环冷却水防垢机理,在实验室条件下,利用自主设计制造的炉烟处理循环冷却水防垢模拟试验台,进行了炉烟防垢动态模拟试验研究。试验结果表明,炉烟防垢法在低浓缩倍率及pH<8的条件下,防垢效果尤为显著。
同时运行两套60 L/h的曝气生物滤池(BAF)中试装置处理化肥厂工业废水。数据表明上向流工艺比下向流工艺有更好的COD和氨氮去除率。当COD负荷在3.49 kg/(m3.d)时,上向流出水COD为45 mg/L,去除率为89.5%;当氨氮负荷为0.4 kg/(m3.d)时,上向流出水的氨氮为8 mg/L,达到了循环冷却水回用指标。而相应的下向流出水COD和氨氮分别为123 mg/L和15 mg/L。
对双循环两相(BICT)生物处理工艺在不同工况和试验条件下的脱氮性能进行了试验研究。实验结果表明:BICT工艺通过设置独立的生物膜法硝化区,强化了系统的硝化效率,削弱了泥龄对系统脱氮能力的影响,提高了系统脱氮的稳定性。主反应器上清液回流比和进水碳氮比是影响系统脱氮效果的主要因素。在试验控制的最佳条件下,系统的脱氮效率>90%,出水TN<15 mg/L。
研究了生化处理后焦化废水回用于转炉除尘水系统时CODCr和温度对水的pH和碱度的影响作用,揭示了回用水水质变化的规律。研究表明焦化废水处理水随着蒸发浓缩作用的进程,pH和碱度持续地呈降值变化趋势,由弱碱性水转化为酸性水。在实验设置温度范围内恒温温度的增高对pH的降值速率的变化影响不大,但对碱度降值速率变化的影响比pH的明显要大;焦化废水处理水在此工况下pH和碱度的变化趋势异于普通水在蒸发浓缩进程中pH和碱度均持续地呈增高变化的情况。该研究结果为焦化废水回用的后续技术处理,筛选水质稳定药剂配方提供了依据。
以马来酐、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯为原料合成了新型三元共聚物阻垢分散剂,探讨了对共聚物阻垢性能的影响因素,得出了最佳合成条件:单体配比n(MA)∶n(AM)∶n(HEA)=1.5∶0.6∶0.4、引发剂与单体质量比为8%、聚合温度80℃、聚合时间4 h。阻垢性能试验表明该共聚物相对分子质量为2 400及共聚物质量浓度为15 mg/L时阻垢效果最好。该共聚物具有良好的阻垢性能,是一种高效的绿色阻垢剂。
自制了不同于TiO2的绿色光催化剂十聚钨酸钠(Na4W10O32),通过紫外-可见吸收光谱、红外吸收光谱对制得的产物进行了表征。以紫外灯为光源,研究了Na4W10O32对模拟甲基橙染料废水的光催化脱色性能。实验结果表明,溶液初始pH对Na4W10O32光催化活性有影响,催化剂投加量及甲基橙初始浓度是影响脱色率的重要因素。20mg/L的甲基橙溶液在300 W紫外灯辐照下,Na4W10O32质量浓度为0.6 g/L,溶液初始酸度pH=2,光照30 min即可完全脱色。实验利用Na4W10O32光催化降解模拟甲基橙染料废水取得了良好效果,在国内尚未见相关报道,为以后利用多金属氧酸盐光催化降解水中有机污染物的研究提供了参考。
研究了将水样中的多核铝转化为单核铝的预处理方法,即加入适量(1+3)HCl,于40℃水浴中加热10min,便可破坏水样中的羟基聚合铝,使单核铝游离出来。采用Al(Ⅲ)-CAS-CPB-NP显色体系测定铝。结果表明,在混合表面活性剂CPB-NP存在下,铝与铬天青S在HAc-NaAc介质中形成蓝紫色配合物,其最大吸收波长为625 nm,表观摩尔吸光系数为9.41×104 L/(mol.cm),线性范围为0~0.12 mg/L。该法可用于水样中单核铝与多核铝的测定。
针对工业循环冷却水的处理问题,开发了基于CAN总线的工业循环冷却水处理系统。在上位计算机与前端测控模块之间的通信中,使用现场总线CAN网络技术。由于实现了系统冗余,系统具有安全可靠、功能完善、操作简便、性能价格比高等优点,大大提高了工业循环冷却水处理的自动化水平并取得了较好的经济效益。
简述了在确定硬件的环境下,利用VB(Visual Basic)为编程平台,完成实时数据采集和远程监控软件的编程策略。该技术已应用于多个厂家的工业循环冷却水系统中。
以山东某淀粉生产企业废水处理为例,介绍了厌氧折流板反应器(ABR)/氧化沟工艺处理高浓度淀粉废水的工程设计。该工程设计处理规模为600 m3/d,进水COD为7 000 mg/L,处理后出水达国家一级排放标准。实际运行结果表明:该污水处理技术不但能够保证出水水质,而且高效低耗,具有可观的经济效益,是一种切实可行的处理技术。
介绍了低温条件下鄂尔多斯市污水处理厂工艺流程和工程设计参数的选择,工程设计特色及设计时所采取工程措施,指出了低温污水厂在设计和运行时应注意的问题。工程的成功实施为同类污水厂设计提供了参考和借鉴。
藻类及生物黏泥是工业循环冷却水系统的主要危害之一。采用高效、广谱杀菌灭藻剂来抑制藻类及生物黏泥是目前工业水处理技术的主要措施。原采用异噻唑啉酮和洁尔灭作为杀菌灭藻剂,效果不佳,后采用两性杀菌剂TS-781取得了较好的应用效果。
简述了运河徐州段的水质状况和316L不锈钢凝汽器管的物化性能,给出了一种以PBTCA、POCA、PESA、PAPEMP和T-225为主要成分的复合阻垢剂,用极限碳酸盐硬度法和动态模拟法试验,结果表明:在按补水计投药质量浓度为10 mg/L时系统可在k=3.5±0.5的浓缩倍数下安全运行;运河水对碳钢、HSn70-1B铜合金及316L不锈钢均具有较强的腐蚀作用,阻垢剂的加入将加剧金属的腐蚀;在系统中投加一定浓度的BTA-TTA-有机胺混合物可保证316L不锈钢的腐蚀率<0.003 mm/a。
介绍了混凝沉淀—生物炭罐工艺在磷复肥企业含磷氟废水治理上的应用。该工艺成熟可靠,废水处理量50 m3/h,需投资257万元,处理后的排水指标达到磷肥工业水污染物排放标准GB 15580—1995的一级指标。取得了良好的环境效益和社会效益。
主要介绍了东风汽车总公司自来水厂采用DA863自适应滤料进行滤池改造的工程设计情况。并对以DA863自适应滤料为技术核心的D型滤池的内部结构和配套附属设施等做了进一步的说明。
对发电厂的中水回用技术方案进行综合比较,为最终方案的确定提供了理论依据。
介绍了鹰潭机务段含油废水气浮处理工序后,应用上向汇流生物滤池(BIOFOR)将废水进一步生化处理,经消毒杀菌回用于机务段洗车。结果表明:BIOFOR可有效去除废水中的浊度、COD和SS,系统出水COD<40mg/L,SS<10 mg/L,浊度<8.2 NTU,达到了《铁路回用水水质标准》TB/T 3007—2000的一类标准。
用H+柱—脱气塔—Na+柱串联工艺处理“负硬水”。H+柱浮动床,Na+柱固定床,均采用弱酸性阳离子交换树脂110。处理后的水在满足硬度要求的同时,碱度<1.0 mmol/L,出水体积可高达H+交换柱树脂体积的260倍以上。运行结果表明,工艺具有操作简便、出水稳定、水质良好等优点,是处理“负硬水”非常好的方法。
传统的连铸机含油污水处理工艺存在除油和悬浮物不彻底,压力过滤器石英砂滤料易板结堵塞、乱层,水系统大量滋生生物黏泥等问题。提出了磁化—高效斜浅层除油沉淀—管道自动过滤新工艺,并进行了工业性试验研究。试验结果表明,出水悬浮物<20mg/L、油<5mg/L。该工艺用于连铸含油污水的处理效果良好,具有广阔的推广应用前景。