20世纪90年代开发出的绿色水处理剂聚环氧琥珀酸,具有无磷非氮结构和可生物降解等性质,并且兼具有缓蚀和阻垢双重功效,可以有效地应用于高碱高硬度水处理过程,成为目前国内外研究的热点。对聚环氧琥珀酸的发展情况及国内外的研究现状、不同的合成方法以及相应的优缺点、聚环氧琥珀酸在阻垢和缓蚀以及协同方面的性能进行了详细的综述,指出了目前研究中存在的一些有待解决的问题,同时对聚环氧琥珀酸未来的发展提出了相应的建议。
介绍了印染废水的来源、特点,絮凝法的特征和絮凝机理,以及无机絮凝剂、有机絮凝剂、生物絮凝剂、复合絮凝剂的主要种类、性质及特点。综述了近几年絮凝剂在印染废水处理中的应用,并比较了不同絮凝剂对印染废水中COD、SS及色度的去除率。
吸附材料在工业污水处理中占有重要的地位。硅藻土具有独特的表面结构与优异的吸附性能,适合于作为吸附材料应用于各种工业污水的处理。在简单介绍硅藻土的基础上,综述了近年来国内外在硅藻土对工业废水中的染料、重金属离子及有机化合物等污染物吸附的研究进展,并展望了其未来的发展趋势。
随着工农业的迅速发展和城市化进程的加速,水环境日益遭受着前所未有的污染,对人类健康构成威胁,给传统净水工艺提出新的挑战。介绍了微污染水源水预处理和深度处理及净化新技术,在此基础上提出了用这些新技术改造常规的给水处理工艺,以充分利用已有设备,并进一步从功能、费用等方面对这些技术进行了综合评价。
简述了统计模式识别方法的原理及其在循环冷却水处理中的应用。运用主成分分析法和因子分析法,对20种不同水质的补充水进行了成功的聚类分析。对水处理剂配方的筛选工作具有很好的指导作用。
通过浸渍法制备了包含四类主活性组分的负载型催化剂,用于二氧化氯催化湿式氧化(CWCDO)处理印染废水、有机农药废水。由实验确定了催化湿式氧化的条件,结果表明,四元组合MNO2-CuO-CeO2-V2O5(质量比为24:1::1)催化剂性能较好,反应在常温常压下,维持pH为3.0~5.0,反应时间为30min时,COD的去除率大于85%,色度去除率大于90%。
比较各种絮凝剂的优劣后,选用海藻直接制作天然高分子有机絮凝剂,采用正交表L9(34)设计试验方案。大量试验结果显示,用该絮凝剂处理COD初始质量浓度为3000~13000mg/L的蛋白废水,存在一个适宜的投加量和pH范围,投加质量浓度为12.5g/L、pH2~4时,COD去除率大于70%,最高可达79.56%;室温下絮凝反应快,生成絮体大,自然沉降快。研究表明,该絮凝剂可有效去除COD,操作条件温和,且无毒、无害、无重金属残留,可处理食品行业的蛋白废水,絮凝产物可回收作饲料添加剂,具有良好的开发前景。
考察了味精废水培养生物絮凝剂产生菌--酱油曲霉(Aspergillussojae)的条件,比较了在三种不同培养基中该菌种发酵产生絮凝剂的情况。实验结果表明:利用不同培养基培养酱油曲霉,产生絮凝剂的最大絮凝活性基本相当,最大絮凝活性出现时间的先后顺序为:查氏培养基、含蔗糖味精废水培养基、不含蔗糖味精废水培养基。实际废水净化实验表明:产生的絮凝剂对多种废水具有良好的净化效果,对染织厂废水处理的效果最好,CODCr、色度、浊度的去除率分别为72%、97.3%、96.2%。
介绍了一种氨烷基膦酸氮氧化物--二甲基氨基亚甲基二膦酸氮氧化物(DMAMDPO)的合成方法,并进行了缓蚀阻垢性能的研究。结果表明,在相同条件下,DMAMDPO在阻碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙垢和稳定锌以及缓蚀性能等方面均优于二甲基氨基亚甲基二膦酸(DMAMDP)、HEDP和ATMP。同时,DMAMDPO对氯有较强的耐氧化分解能力,可以和含氯的杀生剂复配使用。
介绍了一种新的制药废水处理方法--混凝强化生物处理技术。将少量的硫酸亚铁混凝剂与废水混凝后进入生物曝气池运行,混凝过程形成的沉淀颗粒既能支持微生物的生长,又能在其表面形成生物活性膜,成为污泥菌类理想的载体,从而强化了生物处理的去除效果。该方法所需投加混凝剂的质量浓度仅为50mg/L,处理后产生的污泥量少,且污泥的沉降性能好。与常规的生物处理法相比,具有处理负荷高、去除效果明显等优点。并从混凝作用、生物膜的形成、铁离子对微生物的电子传递及催化作用等方面探讨了混凝强化生物处理的作用机理。
针对某钢铁公司焦化厂剩余氨水,利用化工副产合成磷酸铵镁而进行化学气浮法预处理。首先,考察了不同操作条件如药剂配比、pH、反应温度等因素对氨氮去除率的影响;然后,在5m3/h气浮装置上进行了中试。结果表明,对于总氨氮达2600mg/L左右的高浓度氨氮废水,当pH=9.0、常温和n(Mg)n:(P):n(N)=3.5:1.01:.0时,废水中总氨氮去除率可达95%以上,余磷<1mg/L;气浮法污泥量约只有相应沉降法的1/103/7。经气浮预处理后的废水能满足后续生化处理要求,且可回收含P、N及Mg等多种元素的磷酸铵镁(MAP)产品作高效复合肥。
由污泥中筛选的微生物可作为絮凝剂处理制革废水。制革废水中含COD为3200mg/L、SS为3100mg/L,Cr3+为70mg/L,当温度为25℃、pH为7.0时,絮凝剂按V(絮凝剂):V(废水)=0.2投加时,COD、SS、Cr3+的去除率分别为72.4%、62%、63.5%,且絮凝剂本身对环境无害。
采用以催化铁内电解法为主的物化法工艺处理制革综合废水,当进水SS、BOD5、CODCr、总铬、S2-、色度分别为2120mg/L、648mg/L、1240mg/L、96.2mg/L、113.8mg/L、840倍时,出水则分别为142mg/L、75mg/L、248mg/L、1.3mg/L、0.8mg/L、16倍,出水水质稳定,能够达到二级排放标准。此工艺操作简便,造价低廉,适用于中小型制革企业。
以煤矿生产过程中产生的高悬浮物酸性矿井污水为实验对象,研究了“重力沉淀-中和滤池-曝气-混凝-过滤”污水处理工艺,实验证明该工艺在中和酸性矿井污水时具有较高的SS、Fe、Mn、SO42-去除效果。通过实验设计的一体化处理设备应用于实践,证明经该工艺处理后出水可达排放标准要求。
洗浴废水属优质杂排水,是中水处理的主要水源。本试验采用SBR法,利用生活污水直接曝气产生活性污泥,并对其培养驯化,使其适应处理洗浴废水。试验证明经洗浴废水渐变比例驯化培养,活性污泥微生物可很好地适应洗浴废水的水质,微生物活性较高、表现活跃,洗浴废水对活性污泥微生物的影响较小,其出水CODCr去除率可达到74.1%,经过处理后的洗浴废水达到中水回用标准;推出洗浴废水SBR活性污泥法中水处理工艺的最佳负荷为0.07~0.10kg/(kg.d),该负荷可作为SBR法处理洗浴废水运行操作的参考依据。
实验研究了PDMDAAC(聚二甲基二烯丙基氯化铵)改性粉煤灰处理实际染料废水的条件,并将处理完染料废水的改性粉煤灰用于生产水泥。结果表明,改性粉煤灰对各种染料均有较好的处理效果。将处理后的粉煤灰用于生产水泥,当实验用粉煤灰的质量分数为15%时,生产的水泥的抗压强度达到了国家标准(GB/T17671-1999)。该实验为粉煤灰的综合利用开拓了新的途径。
采用DynaSand活性砂过滤器对城市污水处理厂二沉池出水进行深度处理中试试验,运行结果表明该装置用于市政中水回用是可行的,其出水水质稳定,各项指标优于《城市杂用水水质标准》2002年征求意见稿的要求。并对絮凝剂的选择和过滤器的过滤效果做了简要分析。
以尿素、甲醛为原料合成脲醛树脂,然后加入环氧氯丙烷与树脂反应,再用三甲胺进行季胺化改性,得到水溶性改性脲醛树脂季铵盐絮凝剂MUFRQA。用红外光谱对产物进行了表征,测定了产物的表面活性,用胶体化学方法研究了加入该絮凝剂后黏土悬浮分散体系的电动电位和等电点以及絮凝体粒径大小变化,推测了该絮凝剂的絮凝机理。
采用TiO2/浮石悬浮态光催化剂,对活性艳红X-3B模拟废水进行了光催化降解的中试研究。考察了催化剂投加量、曝气量、溶液pH、投加助剂H2O2、污染物初始浓度对光催化效率的影响。结果表明,TiO2/浮石在中试条件下对活性艳红X-3B有较好的降解效果;催化剂最佳投加质量浓度为45g/L,增大曝气量和pH,适当投加助剂H2O2有利于光催化降解效率的提高;活性艳红X-3B的光催化降解过程符合负一级反应动力学规律,反应速率常数与活性艳红X-3B模拟废水初始浓度之间具有近似负一级的动力学关系。
水样色度的测定目前还无分光光度法国家标准,主要采用铂钴色标目视比色法和稀释倍数法测定。介绍了用751分光光度计测定污水色度的最佳条件是波长339nm、3cm比色皿、配以深紫色滤光片,测定结果的线性相关系数r在0.9999以上;该方法不仅能准确测定常规水样色度,还可将高色度的污水多倍稀释后进行准确测定。
探讨水中汞的分光光度测定方法。在β-环糊精和曲拉通X-100存在下,基于汞与2-(5-溴吡啶-2-偶氮)-5-二乙氨基苯酚的显色反应,采用分光光度法进行测定。结果表明,配合物的最大吸收波长为565nm,表观摩尔吸光系数为4.60×105L/(mol.cm),汞质量浓度在0~960μg/L范围内服从比尔定律,线性回归方程:A=0.0023c+0.0071(c为汞的质量浓度,μg/L),相关系数r=0.9984。本方法已用于水中痕量汞的测定,结果令人满意。
将炼油厂水净化车间达标排放污水用移动床生物膜反应器(MBBR)进行深度处理,以求达到炼油生产装置的循环冷却水系统补充水水质标准。结果表明,在相同处理水量及水质负荷下,比较MBBR生物处理与传统活性污泥法及接触氧化的设计参数,发现使用MBBR生物处理可减少许多用地。处理后的废水能够达到回用水的指标,这样可以为企业带来巨大的经济效益、社会效益和环境效益。
浙江台州电厂四期综合废水回用处理系统采用预沉淀、气浮、V型滤池过滤工艺,其出水补至电厂工业循环冷却水系统。工程实践表明,该工艺处理效率高,运行稳定,出水水质达到了电厂工业循环冷却水补水水质要求。
介绍了气浮+水解酸化-接触氧化工艺处理高速公路服务区生活污水、含油废水的成功工程实例。该工艺替代了高速公路服务区较为普遍采用的WSZ地埋式污水处理设备,解决了设备腐蚀及停留时间不足等问题。同时也为该行业的废水处理提供了工艺选择方面的参考。
介绍了气浮-A/O工艺处理含油污水的应用情况。该处理工艺经过6a的运行,在进水的S2-、CODCr、石油类的质量浓度分别为14.82mg/L、1244.5mg/L、184.89mg/L条件下,外排污水S2-、CODCr、石油类的质量浓度分别为0.28mg/L、80.16mg/L、4.84mg/L,达到了行业排放标准。同时该工艺具有运行稳定、处理效果好的特点。
结合工程实例,介绍了气浮-水解-接触氧化工艺处理制药废水的主要工艺设计参数和调试运行过程;分析了调试运行过程中出现各种现象的原因;总结了设计运行过程中的经验和教训。
根据空调实验室用水的特点,为三洋空调技术开发中心建立了一套1m3/h纯水制备系统,系统采用“石英砂过滤+活性炭过滤+反渗透+混床”工艺,终端采用两套压力储罐和压力开关来控制的供水泵进行恒压供水。运行结果表明:系统出水电导率<0.5μS/cm,恒压供水系统工作稳定,满足了该中心三大实验室的用水要求。
在石化企业的用水构成中,循环冷却水系统补充水所占的比例相当大,随着水资源紧张状况的加剧,追求循环冷却水系统高浓缩倍数运行,势成必然。根据对现场试用新型水处理配方的全程跟踪,得到大量数据,通过对试验数据的分析,判断水处理配方的适用性及经济价值,并就该水处理配方的特点以及在线自动监测设备的应用性能进行了初步探讨。