膜生物处理技术是一种控制水环境恶化和缓解水资源短缺的新型水处理工艺。详细介绍了膜生物技术的工艺特性(对污染物的去除效果、运行参数、微生物特性)及机理(污染物去除机理、膜污染机理)。为进一步改进工艺、促进其推广应用提供了理论依据。
离子膜电解是电渗析和电解结合的具有综合功能特性的技术,近年来在废水处理方面的应用逐渐兴起。根据离子膜电解技术在污染治理中已取得的成果,对离子膜电解技术处理废水的原理及应用现状进行了综述,并对其存在问题及今后发展方向作了一定的探索。
介绍了沸石的化学组成、结构和特性,并着重论述了近几年沸石在给水、微污染水源水、生活污水、工业废水处理等方面应用研究所取得的成果和进展。
抗生素制药废水是一类成分复杂、有机物含量高、色度深、含多种抑制菌物质、生物毒性大,难以生物降解的高浓度有机废水。文中简要介绍了高级氧化技术的原理、特点,重点阐述各种高级氧化技术作为抗生素制药废水的处理法,尤其是预处理法的优势及其应用进展,并在此基础上,对高级氧化技术处理抗生素废水的研究前景进行了展望。
以衣康酸(IA)、苯乙烯磺酸(SSA)和丙烯酸(AA)为单体,过硫酸铵为引发剂,异丙醇为链转移剂,在水相中合成了IA/SSA/AA共聚物阻垢剂。通过正交试验确立了最佳合成工艺条件:单体质量比m(IA):m(SSA):m(AA)=21:4:,引发剂与总单体的质量比为4.5%,链转移剂与总单体质量比为9.5%,在95℃下反应2h。当IA/SSA/AA共聚物的极限黏数为5.5~6.0 mL/g,实验水中CA2+的质量浓度为1.6g/L,阻垢剂投加质量浓度为10mg/L时,共聚物阻CaCO3垢的阻垢率高达91.9%,特别适用于高矿化度的工业循环冷却水和油田回注水。
以衣康酸为原料,在氧化还原类型引发剂的催化作用下,使用一种复合的分子链转移剂调节聚合物相对分子质量,合成了衣康酸均聚物。对均聚物的阻垢、缓蚀及生物降解性能进行了测试,结果表明,衣康酸均聚物不仅有优良的阻垢性能,而且具有很好的生物降解性能,28 d的生物降解率达到76.56%。
合成了含羟基的聚天冬氨酸衍生物,研究了聚天冬氨酸衍生物及其复配物阻CaCO3、CaSO4和Ca3(PO4)2垢性能,并与聚天冬氨酸和2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸水处理剂作了比较,结果表明,质量浓度为12mg/L时,以上4种药剂阻CaCO3垢率分别为11.1%、86.2%、65.7%、94.8%;阻Ca3(PO4)2垢率分别为100%、95.6%、6.47%、7.23%;阻CaSO4垢率分别为94.1%、99.5%、100%、44.3%。复配物对CaCO3、CaSO4和Ca3(PO4)2具有良好的阻垢性能。
通过反相乳液法合成了一系列两性共聚物Poly(AM-DMPS),并研究了该两性共聚物对黏土的絮凝效果,结果发现,该两性共聚物对黏土有较好的絮凝效果,同时对絮凝现象进行了机理探讨。
研究了鸡蛋壳-粉煤灰混合物处理酸性含铅废水的各种影响因素。结果表明,粉煤灰或鸡蛋壳都有一定的处理效果,但鸡蛋壳-粉煤灰混合物的处理效果更好。在500℃煅烧2h、过90目筛的鸡蛋壳30 g/L,加上过90目筛的粉煤灰10 g/L,在300 r/min的条件下,搅拌30 min,能有效地处理pH为1.5、铅离子质量浓度≤20mg/L的模拟废水。处理后的水质:pH约为7、铅质量浓度为<1mg/L,达到了含铅废水的国家排放标准。
采用复合引发体系用甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和丙烯酰胺(AM)水溶液共聚制备了阳离子高分子絮凝剂P(DMC-AM)。并将其应用于十堰市污水厂废水处理,探讨了其投加量和废水pH对CODCr、浊度、色度去除率的影响。结果表明,当处理的废水pH为7.5,P(DMC-AM)投加质量浓度为8mg/L时,废水的CODCr去除率达到88%以上,色度和浊度的去除率均达到95%以上。
以马来酸酐为原料,通过磺化、环氧化和开环聚合等一系列反应合成聚磺酸基环氧琥珀酸(PESSA),合成分子中引入—SO3H基团,通过IR和NMR进行了结构表征,实验表明PESSA具有优良的阻CaCO3、Ca3(PO4)2垢性能及稳定锌盐和分散氧化铁的性能。
在酸性条件下,以过氧化氢还原氯酸钠制备高纯度二氧化氯进行了实验研究。实验数据表明,反应的温度和酸度对反应结果影响比较大,预先加入氯离子可以起到强化作用。实验得出了最佳的反应条件:真空度为0.010 MPa,温度为80℃,硫酸浓度为4 mol/L,过氧化氢与氯酸钠的质量比为0.190。在此条件下,能够保证二氧化氯纯度为100%,且氯酸钠转化率大于88%,二氧化氯收率在90%以上。解决了目前制备方法中二氧化氯纯度与氯酸钠转化率、二氧化氯收率不能同时兼得的问题。
乳化液废水的均相催化湿式氧化实验发现,单一金属盐催化活性:Cu(NO3)2>MnSO4CoCl2。考察了不同反应条件(温度、氧分压、进水有机物浓度)对铜盐均相催化湿式氧化的影响,结果表明,该工艺在200℃活性最高,在进水COD 48 400mg/L,反应2 h时,COD去除率为86.6%;供氧量以初始氧分压0.93~1.16 MPa(25℃)为宜;该工艺在较宽进水浓度范围内有较高的去除率。
利用白腐菌联合处理皂素废水与造纸黑液,结果表明,两种废水混合可以有效的消除皂素废水的强酸性和造纸黑液的强碱性,经过白腐菌处理,混合废水体系的CODCr、色度和木质素去除率分别为88.43%、86.0%、70.1%,pH由弱酸性降低到pH 3.7左右,出水可以进入造纸厂其他废水处理系统进一步处理。
掌握城市污水在回用于循环冷却水过程中水质的变化规律对于城市污水回用意义重大。以实际回用工程为例,从有机物、氨氮、碱度、浊度等几方面水质指标着手,研究了在回用过程中,城市污水的水质变化规律及其原因。
用还原脱色剂对水溶性偶氮染料进行光还原脱色降解,重点考察了还原脱色剂、辐射光以及染料浓度等对还原脱色反应的影响,并将脱色后的染色废水回用于棉织物染色中。结果表明,以适当比例的引发剂和促进剂组成的还原脱色剂具有较强的脱色降解能力,辐射光对染料的还原脱色反应具有明显的促进作用,染料浓度的提高不利于染料的脱色降解反应。脱色废水可以回用于棉织物的活性染料染色中,通过降低染色过程中氯化钠和碳酸钠的添加量,可使染色试样与自来水染色试样的总色差(DE*)<1.0。
以COD去除率作性能参数,考察了PAC、PAFC、PFS三种絮凝剂及其复合磁絮凝剂在高、低两种浓度餐饮废水中的絮凝效果,并对PFS+PAM+磁粉组合的复合磁絮凝剂在高浓度餐饮废水中絮凝效果作了研究。结果表明,与普通絮凝剂相比,在高浓度餐饮废水中,PFS+PAM+磁粉组合的复合磁絮凝剂能进一步提高絮凝效果,缩短废水分离时间,并使污泥体积减少一半。磁场能大大缩短废水分离时间。
阐述了通过旁流弱酸离子交换处理循环水,并筛选使用高性能的阻垢缓蚀剂,达到提高循环水浓缩倍数和节水的要求。工业运行结果表明,该工艺的节水和环保效果显著,具有很大的推广价值,为提高循环水浓缩倍数探讨了一条切实可行的途径。
研究了常压微波消解分光光度法测定COD的方法,讨论了加热时间、硫酸银催化剂的用量、硫酸用量、硫酸磷酸的混酸体积比对微波消解法测定COD的影响。结果表明,微波加热60 s测定COD与国际标准测得COD基本一致,回收率达到96%;硫酸银用量对微波消解法影响不大,可实现无银催化,而硫酸用量不能减少;采用混酸代替硫酸后,V(硫酸):V(磷酸)=41:时微波消解测定COD效果最佳。
用DPD(N,N-二乙基-1,4-苯二胺)比色法测定电解海水中的有效氯质量浓度,并将测定结果与碘量滴定法测定有效氯质量浓度相比较。此外,用该法在海水环境条件下,进行了试验。结果表明,在海水环境条件下,DPD比色法在常温下测定,选择波长为550 nm,溶液pH 6.5左右,显色后10 min内测定。用此方法测定海水中有效氯质量浓度的范围为0~2mg/L,误差在5%以下。
介绍了烟台发电厂投入运行的循环冷却排污水的深度处理系统,该系统由预处理、预除盐、一级除盐、深度除盐等部分组成,它以电厂的循环排污水作为水源制取除盐水,与原有的水处理车间的除盐水一起供应烟台市供热管网首站用水和电厂锅炉用水。系统投入运行后降低了循环水的浓缩倍数,改善了循环水的运行工况,解决了电厂中循环水排污水处理难的问题,实现了循环冷却排污水的回收利用,达到了循环水的零排放,提高了水利用率,降低了电厂的水耗。
化工生产废水具有污染程度高、pH变化大、可生化性较差、并且含盐量较高的特点,为了实现废水回用的目的,采用物化预处理、水解酸化+接触氧化+超滤+反渗透相结合的处理工艺。出水回用于循环冷却水补充水,同时达到了节水治污的目标。本技术推动了膜分离技术在化工废水回用中的应用。
针对新余钢铁有限责任公司轧钢区水处理工艺中存在的水量不稳定、药剂投加劳动强度大、污泥处理复杂,及出水水质超标等问题,通过实地调查与分析,从工艺、设备以及操作管理等多方面进行改进后,系统稳定运行,收到了较明显的经济效益。
介绍了大豆蛋白废水和屠宰废水的水质和性质特征,分析了污水、污泥、沼气工艺设计和工程的调试运行状况。实践表明大豆蛋白和屠宰废水混和处理,利于均衡生物处理系统营养,降低油脂和长链脂肪酸的影响,优化厌氧系统工艺设计及参数,使COD总去除率达95.0%以上;尽快从间歇进水变为连续进水,利于基质和污泥的混和接触,可促进油脂和脂肪酸的降解,防止油和脂肪酸的积累。
针对循环水自动加酸装置运行周期短、设备故障多的情况,通过查找、分析原因,并采取改进措施,实现了装置的全天候、长周期稳定运行。
复床工艺制备脱盐水操作规程十分重要,直接关系到产出水水质和离子交换树脂的寿命。根据甲醇厂复床长期存在的问题,通过摸索制定了一个合理的再生操作过程,使产出水水质达标,以满足生产需要。
大庆油田化工有限公司甲醇厂采用生物氧化—化学除硬—微电解氧化技术处理4 800 t/d污水。处理后的甲醇污水达到循环水标准后,回用做循环冷却水补水,取得了明显的经济效益和社会效益;回用水累计达到1.5×106 t,增加经济效益340.5万元。
针对德士古水煤浆加压气化工艺过程中的黑灰水具有高压、高温、高浊、高硬等特点,参考国内外先进技术,对灰水分散剂NKC-920A的研究及应用进行了阐述,并通过实践证明NKC-920A具有抗高温、高分散、高阻垢性能,在德士古黑灰水高浊、高温、高硬度、高压条件下,对CaCO3、Ca3(PO4)2、CaSO4、Fe2O3及细渣,具有强力分散阻垢作用。
针对电厂原循环水系统运行过程中暴露出的不足和隐患,通过实施运行方案调整和系统完善,有效地解决了凝汽器铜管腐蚀泄漏问题,延长了设备的使用寿命,满足了电厂长周期安全运行的需要。