油田细菌腐蚀带来的严重危害,使得杀菌剂在油田中的作用显得越来越重要。作者综述了油田普遍存在的细菌腐蚀问题,并通过对近些年油田常用杀菌剂的总结,对今后杀菌剂的发展提出一些见解。
在对油田污水处理调研的基础上总结了低渗透油田回注水的工艺技术,分析了回注水对低渗透油田储层的危害因素,探讨了现有技术条件下如何最大限度地满足低渗透油田回注要求,展望了该技术的发展方向。
高铁酸钾在水溶液中具有强氧化能力,其还原产物Fe(Ⅲ)无毒。高铁酸钾集氧化杀菌、吸附、絮凝、除臭为一体,在废水处理中是一种对环境无二次污染、十分有效的新型高效多功能水处理剂。作者介绍了高铁酸钾的分析方法,其中以ABTS法最佳,侧重综述了高铁酸钾处理某些废水的研究现状、Fe(Ⅴ)的产生以及K2FeO4-TiO2-UV组合体系强化处理污染物的效能,并对进一步的研究提出了建议。
介绍了零价铁在水处理中的应用现状。零价铁可被用于处理水中的各种污染物质,其中包括重金属、有机化合物、病毒、营养元素、天然有机物以及消毒副产物等。简要叙述了纳米级零价铁的制备方法,并提出了把纳米级零价铁做为改性剂改性滤料的设想。
抗生素生产废水是一种成分复杂、生物毒性高、色度高、含难生物降解有机物质的有机废水。现行的处理工艺大部分是采用生化处理,而抗生素生产废水可生化性较差,并有抑制好氧微生物生长的有毒有害物质,若不采取行之有效的生化前预处理工艺,往往难以达到设计效果。经过广泛研究,现已形成了大量可行的预处理技术,并已广泛应用到生产实践中,在抗生素生产废水治理中发挥了重要的作用。作者对现行各种抗生素生产废水预处理工艺进行了介绍,并提出了抗生素生产废水处理技术的发展方向。
研究了UV/H2O2/改性海藻酸铁非均相催化降解苯酚时H2O2的投加量、溶液初始pH、苯酚初始浓度、改性海藻酸铁的含铁量等因素对苯酚降解率的影响。结果表明:该非均相体系在pH2.0~11.1范围内都能高效催化氧化降解不同浓度苯酚废水。在基准条件下,若增加改性海藻酸铁的含铁量,则在反应时间2min时,苯酚降解率可接近100%;以日光代替紫外光,苯酚降解率仍可达68.9%。
对采用聚丙烯中空纤维膜组件运用膜气提法去除水体中甲基叔丁基醚(MTBE)进行了初步研究,着重考察了温度、气体流速、液体流速及气体压力等因素对去除效果的影响。结果表明,膜气提法是一种比较有效地去除水中MTBE的技术,去除率98%左右;温度、气体流速和液体流速对去除率有显著影响:去除率随水温的升高而增大,随气体流速和液体流速的增加而升高;而气体压力对去除率的影响则不明显。
以强酸性控制水解法制备了纳米TiO2,结合XRD表征,研究了其悬浊液对含阳离子艳红5GN的模拟染料废水进行光催化降解的活性和规律。结果表明:在强酸性控制水解法中,500℃焙烧纳米TiO2催化剂具有最高催化活性,对比沉淀法和sol-gel法制备的纳米TiO2,其对阳离子艳红的降解速率提高了1.34倍和2.81倍;实验确定的优化降解条件为:6W紫外光照、阳离子艳红5GN初始质量浓度为20mg/L、催化剂投加量为1.5~2.0g/L和空气曝气器功率2.50W,此时阳离子艳红5GN在1h内的降解率>90%;在阳离子艳红5GN初始质量浓度为10~40mg/L时,其降解过程遵循一级反应规律。
采用UV-Fenton法对自偶氧化清洁制浆造纸废水进行处理。考察了废水pH、H2O2投加量、Fe2+投加量、反应时间以及紫外光强等对废水中CODCr去除率的影响,得到了最佳的工艺条件为pH3.53、H2O2投加浓度46.19mmol/L、Fe2+投加浓度3.06mmol/L,反应60min后CODCr去除率达到67.13%,出水CODCr降到428mg/L,改善了废水的可生化性,有利于进一步进行生化处理。
甲基多巴是一种降压药物,其生产废水具有高色度、高有机物浓度和生物难降解的特性。采用Fenton氧化—PAM絮凝—A/O生化工艺处理该废水。Fenton氧化处理的优化条件为:pH5.0,n(Fe2+)∶n(H2O2)=1∶4,H2O2和绿矾投加质量浓度分别为5.0g/L和10.2g/L,反应时间2.0h。PAM絮凝处理的优化条件为:pH7.0,投加量16.7mg/L。经过Fenton氧化—PAM絮凝处理,CODCr去除率达到74%,脱色率达95%,B/C由0.17升到0.38,废水的可生化性明显提高。后续采用A/O工艺进一步处理,可再去除70% ̄80%的CODCr。
发展了一种以稀土元素Ce为光催化剂的新型高级氧化技术,研究了其在紫外光辐照条件下对罗丹明B模拟废水的光催化降解性能。考察了染料初始浓度、催化剂用量、溶液pH、共存阴离子等因素对Ce(Ⅲ)/UV体系光催化降解性能的影响。结果表明:在实验条件下,Ce(Ⅲ)/UV体系能有效地催化降解罗丹明B。在Ce(Ⅲ)浓度2.8×10-4mol/L,光照120min的条件下,30μmol/L的罗丹明B脱色率可达94.7%,共存离子NO3-对该光催化过程有促进作用。
对PACT工艺处理糠醛废水进行了研究,结果表明,在反应温度为23℃、pH为6.8~7.0的实验条件下,经水力停留时间24h,该工艺对COD的去除率为88.3%,PACT工艺对糠醛废水pH变化的缓冲能力较强。采用粒径<0.42mm的活性炭,控制水力停留时间为18h,处理效果较好。
在实验室小试的基础上,利用固定化微生物技术现场处理了大庆炼化公司含油废水,分别考察了不同pH及油浓度条件下,反应器对油的去除率的变化。结果表明,与相同条件下的游离细胞方法相比较,采用固定化技术后,不同pH对应的油去除率都有较大增加且基本保持稳定,表明微生物对pH及其变化的耐受力显著提高;不同油浓度条件下,与并行的颗粒活性炭(GAC)反应器相比,对油、挥发酚去除率的提高达到20%,抗冲击负荷能力有较大提高。连续运行两个月后,分析表明固定化反应器中高效工程菌发生种群变化,优势菌由开始时的假单胞菌和芽孢杆菌演变为芽孢杆菌,即最终的优势菌为芽孢杆菌。
对水解酸化—生物接触氧化—化学氧化—活性炭吸附工艺在发制品加工废水处理中的应用进行了试验研究,确定了生物处理和化学处理的参数,并对各水处理单元的处理效果做了详细的分析。试验结果表明,CODCr、BOD5、SS、NH3-N、色度的总去除率分别达到92.1%、92.8%、82.2%、94.5%、96.9%,出水水质可以达到国家二级排放标准。对发制品行业废水的治理有一定的借鉴意义。
对采用钛-铁双阳极电絮凝技术去除电镀废水中铬(Ⅵ)进行了研究。以铬(Ⅵ)去除率为考察指标,利用单因素试验和正交试验,详细研究了不同阳极材料及组合方式、电流密度、电解时间、废水pH、电导率、静置时间等因素对其去除废水中铬(Ⅵ)效果的影响,经正交试验的极差分析和方差分析表明:对质量浓度为0.2g/L的含铬(Ⅵ)模拟废水,当电流密度控制在1.5A/dm2,电解时间为1.5h,电解质NaCl质量浓度为1.0g/L及废水pH=9时,铬(Ⅵ)的去除率最高,达96.57%。在此基础上应用于处理实际镀铬废水,获得了满意的结果。同时,初步探讨了钛-铁双阳极电絮凝法除铬(Ⅵ)机理,得出氧化和絮凝作用,是废水中铬(Ⅵ)被有效去除的主要原因。
以乙烯基异丁醚(VIBE)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,合成了单体比例不同的系列聚合物。采用静态阻垢法评价了其对碳酸钙、磷酸钙的阻垢性能和对氧化铁以及锌盐的分散性能。结果发现,含醚基磺酸基聚合物具有临界值效应,对碳酸钙的阻垢作用,对氧化铁、锌盐的分散作用要优于AA/HPA/AMPS聚合物,其中醚基含量越高,其对碳酸钙垢的阻垢作用和对锌盐的分散作用越好,但对磷酸钙垢的抑制作用要比AA/HPA/AMPS聚合物低。
以三氯化铝和有机高分子PGA为原料,制备了复合絮凝剂CPAC,并探讨了该种絮凝剂对模拟染料废水的脱色作用。研究表明,在同等铝盐投量的情况下,相对于PAC而言,CPAC脱色效率明显提高,且脱色率随PGA与铝盐的质量比(O/A)增高而上升。以活性艳红K-2BP染料为例,铝盐投加质量浓度6.8mg/L时,PAC脱色率75.5%,CPAC(O/A=0.05)脱色率为81%,CPAC(O/A=0.1)脱色率为86%。3种染料中,CPAC对分散黄G的脱色效果最好,铝盐投加质量浓度为3.3mg/L时脱色率达98%。
通过TiO2光催化氧化法,在60min内降解AMP、ADP、ATP有机磷标准化合物、尿素和EDTA有机氮标准化合物,并与国标方法消化结果进行了对比。光催化氧化法消化自然水体中有机磷和有机氮的效果可以达到并超过国标方法;有机磷化合物被降解成PO43-,有机氮化合物先被氧化分解成NH4+,再进一步被氧化成NO3-,降解产物便于进行定量测定,并设计出在线分析装置,从而使光催化氧化法替代传统方法用于分析自然水体中的溶解有机磷(DOP)和溶解有机氮(DON)成为可能。
作者介绍的COD快速测定法是利用强酸性消解液在加热和催化剂存在的条件下,水中还原性的物质被K2Cr2O7氧化,K2Cr2O7本身被还原生成Cr3+,而Cr3+浓度与水样中的COD浓度成正比,通过比色测定Cr3+或Cr6+的吸光度值,从而间接快速测定水中COD的方法。该方法省时、节能,试剂用量小,能同时测定大批量水样。
水系统是工业生产的重要组成部分,管路是水系统得以正常运行的基本条件之一。对信益二期建设中出现的水系统管路问题进行了分析,对采取的解决方法进行了总结,以指导今后水系统管路设计和确保水系统稳定运行。
采用水解酸化/曝气—间歇曝气(DAT-IAT)工艺处理树脂废水,运行结果表明,该工艺具有耐冲击负荷能力强、运行稳定、处理效果好、运行费用低等优点。处理后的出水达到国家污水综合排放三级标准。
采用电加热的方式,研究了换热器用烧结型多孔管与光滑铜管在NaCl溶液中的结垢性能,对污垢热阻随测量时间、溶液浓度等的变化而产生的变化进行了分析,并与机加工多孔管的数据进行了比较。实验结果表明,烧结型多孔管与普通光滑管相比确实有抗垢性能,同时为此种产品应用于海水淡化的多效蒸发装置提供了实验数据。
用不同表面活性剂对玉米芯改性,初步研究了改性玉米芯吸附废水中苯酚的影响因素。结果表明:用十二烷基苯磺酸钠改性玉米芯,活化3h,其比表面积达1372.5m2/g,在酸性条件下对苯酚的去除率>90%。该试验结果可为玉米芯的废物再利用和废水的处理问题提供参考。
利用自行设计的AB型生物反应器处理含醋酸废水,考察了反应器对污染物的去除效果及反应器中醋酸对微生物的影响。试验结果表明:该反应器出水COD稳定,COD去除率达98.5%;反应器中醋酸累积到pH<6.5时,会影响微生物的活性。
随着水资源日益紧缺,为了节约用水,实际中更多地采用循环用水的方法,随着循环水浓缩倍缩的提高,对水质监测的要求也越来越高。目前的水质监测设备主要以监测换热器为主,用好监测换热器,加强对水质的监测,显得越来越重要。
对某林可霉素生产废水处理站进行了改造。为提高废水的可生化性,增设了水解调节池,好氧生化工艺改为AB法;对于废水中难于生物降解的有机物,采用Fenton氧化法处理,药剂投加量以出水水质达标为目标。处理站改造的工程投资为96.0万元,改造后的运行成本为3.36元/m3。
对工业生产的2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTC)工业产品,进行了高压液相色谱(HPLC)、13CNMR和31PNMR谱的分析。通过图谱分析及结合小试研究表明,产品中除PBTC外,还存在膦酰基丁二酸(PBDA)、PBTC酯的部分水解产物(PHPE)、膦酰基丙酸(PPA)、1-膦酰基-1-羧基-环戊-3-酮、H3PO3和H3PO4等副产物。副产物主要是由于反应不完全及发生副反应所产生;PBTC产品颜色会随存放时间的延长而逐渐加深是由于1-膦酰基-1-羧基-环戊-3-酮的存在。研究成果对优化生产工艺,防止PBTC变色提供了依据。
介绍了曝气生物滤罐—膜连续过滤工艺处理生活污水及回用的示范工程。工程运行表明,该工艺可有效去除生活污水中的COD、BOD5、氨氮等污染物,处理后的水质达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18919—2002)标准。示范工程为该工艺在城市污水深度处理中的大规模应用提供了设计依据。
对高炉水系统的工艺进行了介绍,并对其运行情况进行了总结和分析。实践表明,该系统运行安全可靠,为高炉稳产、高产、长寿提供了必要的保障。