概括叙述了工业循环冷却水系统旁流处理在节约用水量、降低处理成本、改善水处理效果和减轻排污水环境污染等方面的作用,深入分析了石灰-纯碱软化、弱酸树脂软化和膜分离技术等软化或净化处理单元的工艺原理、影响因素和研究进展,重点介绍了HEROTM、电渗析“零排放”、Hydronautics“零排放”和三级旁流处理技术等组合工艺的基本流程、工艺特点和应用前景,探讨了工业循环冷却水旁流处理技术的研究方向和具体要求。
许多工业生产过程中产生并排放大量的含重金属废水,这不仅严重污染环境,还造成资源浪费。采用反渗透技术处理重金属废水,设备紧凑,操作简单,特别是能够实现重金属的回收,符合清洁生产的原则,应用前景广阔。介绍了反渗透技术的原理、反渗透技术在重金属废水处理及回用中应用需注意的问题以及近年来的最新研究成果和应用实例,并展望了进一步研究的方向和发展趋势。
溶藻细菌作为防治有害藻类水华的一种可能微生物,已引起越来越多研究人员的关注。大多数溶藻细菌分泌的生物活性物质对宿主藻类具有强烈的杀灭作用。概述了溶藻细菌及溶藻物质的最新研究成果,探讨了进一步的研究趋势和应用前景。
简要论述了反渗透海水淡化的各种新型膜法预处理技术研究进展情况及其在国内外的具体运用情况,内容主要涵括连续微滤技术(CMF)、浸没式帘式膜过滤、超滤技术、纳滤技术以及陶瓷膜过滤。并指出膜法预处理将成为今后反渗透海水淡化预处理的主要发展方向。
针对目前油气田产生的钻井废水具有面广、量大、成分复杂、水质差别大,而现有的污水处理工艺处理费用高、效率低下、且其外排的水质已不能满足相关排放要求的特点,研究出一套适合于钻井废水处理的移动式工艺流程,并对工艺的装置进行优化。根据对不同水质(浅井、中深井、深井)的处理、调查,设计出适合于四川地区的移动式污水处理工艺。整套工艺以搅拌、混凝、沉降、氧化为主,通过对废水的预处理使出水水质除COD外其他污染指标都可以达到相关排放标准,然后再通过氧化罐进一步降低COD,最终可使之达到相关排放要求。
针对洪水的水质特征,研究了混凝、活性炭和超滤膜对洪水中浊度、有机物和细菌等主要污染物的去除效果,确定了混凝—活性炭—超滤组合处理工艺。试验结果表明,该组合工艺稳定、可靠。运行期间对浊度、有机物去除效果较好,对CODMn的去除率为75%,对UV254的去除率为71%,系统出水中未检出大肠杆菌,浊度基本被完全去除,主要水质指标达到国家饮用水卫生标准。
某化工厂在生产农药燕麦灵中间体时,排放出含盐质量浓度高达20 g/L、CODCr为14~16 g/L的有毒废水。采用三相蒸馏+水解酸化+缺氧+接触氧化组合工艺处理该废水的工程经过5个月的调试,出水达到工业园区排放标准。通过水解酸化后,废水的CODCr/BOD5从0.12上升到0.32。工程调试过程中缺氧+接触氧化段极为关键,通过小幅度逐步的提高进水盐浓度,有效地驯化了微生物,使之适应了高浓度盐环境并提高了其活性,CODCr的去除率从23%上升到70%。
以Ce4+为氧化剂对酸性黑10B水溶性染料模拟废水进行脱色处理,研究了各种反应条件对脱色率的影响,并且对脱色反应机理进行了分析。结果表明:在染料的初始质量浓度为10 mg/L,pH=1,Ce( SO4) 2·4H2O投加量为80 mg/L,紫外灯光照,反应时间为120 min的条件下,脱色率可达到97%。说明以Ce4+为氧化剂对酸性黑10B水溶性染料具有很好的脱色效果,且脱色速率快,药品用量少,成本低,安全无毒,在废水处理上有较大的应用前景。此外,研究发现:紫外灯照射可大大提高脱色速率,缩短脱色时间。
以强酸型阳离子树脂为载体,固定化高分子季铵盐抗菌剂制备高分子季铵盐水不溶性抗菌杀菌剂,杀菌性能测定结果显示,制备的高分子季铵盐水不溶性抗菌杀菌剂对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌和藻类均具有较明显的抗菌杀菌作用,对石化公司工业循环冷却水杀菌处理表明,该固定化高分子抗菌杀菌剂具有明显的杀菌效果,有望应用于工业循环冷却水处理。
以两相厌氧生物处理工艺的产酸相作为硫酸盐还原单元,以食用红糖为碳源,通过连续流实验,重点研究了产酸相中m(COD)/m(SO4 2-(C/S))(C/S)对SO4 2-(C/S)去除率的影响。在(34±1)℃、进水碱度300~500 mg/L、pH 6.0~6.2、氧化还原电位-250~-350 mV条件下,当进水C/S>2.0时,SO4 2-(C/S)去除率>81%;当进水C/S为2.0~2.5时,SO4 2-(C/S)去除率为81%~90%;当进水C/S<2.5时,SO4 2-(C/S)去除率<90%。随着C/S的降低,SO4 2-(C/S)的去除效果会有所降低。
针对实际印染废水,采用催化铁内电解法进行曝气与不曝气两种不同处理工艺对比试验,测定了处理前后废水的COD、色度、磷酸盐、氨氮、pH等指标。结果表明,曝气催化铁内电解工艺优于不曝气的工艺,对废水中COD、色度和磷酸盐的去除有显著提高。
以水中活性艳红X-3B为研究对象评价了自制掺硅TiO2纤维的光催化活性,结合TG-DSC、N2吸脱附、XRD及SEM等手段,探讨了制备过程中升温方式、活化温度及掺硅量等工艺条件对光催化活性的影响。结果表明:(1)采用分段程序升温工艺,前驱体经700℃水蒸气活化2 h,硅的摩尔分数为15%时制得的TiO2纤维光催化活性最佳,反应75 min后X-3B的降解率达99.3%,其降解过程分为脱色和矿化两个阶段;(2)掺硅可有效抑制TiO2的晶相转变及晶粒生长,提高热稳定性并改善表面织构。掺硅TiO2纤维光催化活性高又易于分离回收,是一类新型的水处理光催化功能材料。
通过石英砂和水淬渣单层滤料的对比试验,了解水淬渣的过滤性能。并采用水淬渣-石英砂双层滤料不加药直接过滤技术对电厂生活污水二级出水进行深度处理。试验结果表明:在去除浊度方面,水淬渣和石英砂的过滤性能相差不大;在去除COD方面,水淬渣的过滤性能优于石英砂。滤速为7.5 m/h时,水淬渣-石英砂滤料的平均出水浊度>3 NTU、COD>15 mg/L,满足回用标准,出水水质稳定。
针对炼油厂被泄漏的油品污染的循环冷却水系统的情况,采用了油污清洗剥离、生物降解净化、水质稳定、旁滤降浊的非置换组合处理工艺方案,静态、动态模拟试验表明:该处理方案具有除油效果好、阻垢缓蚀性能良好、不排污置换、系统平稳、环保等特点。
在膜生物反应器(MBR)中驯化活性污泥对溴氨酸进行生物降解实验。结果表明,由于溴氨酸的选择压,驯化过程中活性污泥浓度下降;TTC-脱氢酶活性下降并保持在较低的水平。在驯化期结束后,活性污泥对溴氨酸的脱色率和COD去除率可以分别达到90%和>50%。核糖体基因间隔序列分析(RISA)显示活性污泥群落呈现动态变化,生物多样性下降。
膜的筛选应该按照膜所要应用的实际工况即错流过滤的方式来进行。结果表明,根据1 h的过滤试验筛选膜,可能会带来不正确的结果,并确定筛选试验的过滤时间为4 h。试验最终选择PVDF膜为后续试验用膜。
研究了中温(33~35℃)条件下,厌氧流化床(AFB)反应器处理红霉素废水的运行特性。结果发现:进水COD为6 900 mg/L、HRT为4.4 h时,COD、BOD的去除率分别达到了76.6%、65.9%。最后利用Garrett-Sawyer关系式求出了难生物降解的有机物浓度,并利用Monod模型对实验结果进行了动力学分析,得出了红霉素废水中温条件下厌氧消化过程的基质降解规律。
合成了含不同比例磺酸基团的聚天冬氨酸衍生物,对其阻碳酸钙垢、磷酸钙垢和分散氧化铁的性能进行了评定,并与聚天冬氨酸进行比较。结果表明:当n(磺酸基)∶n(聚琥珀酰亚胺)=0.2∶1,药剂质量浓度为14 mg/L时,对碳酸钙的阻垢率为95.7%;当n(磺酸基)∶n(聚琥珀酰亚胺)=0.4∶1,药剂质量浓度为20 mg/L时,对磷酸钙的阻垢率为99.8%;当n(磺酸基)∶n(聚琥珀酰亚胺)=0.2∶1,药剂质量浓度为15 mg/L时,分散氧化铁的最小透光率为33.2%。n(磺酸基)∶n(聚琥珀酰亚胺)=0.2∶1的聚天冬氨酸衍生物的综合性能最好。
稠油污水乳化严重,水质复杂,破乳处理是稠油污水处理中的关键环节。在分析辽河欢四联稠油污水特点的基础上采用环氧氯丙烷、二甲胺和交联剂乙二胺合成了一种聚阳离子季铵盐型反相破乳剂HEY-M,该破乳剂具有强的压缩双电层和击破界面膜作用。HEY-M破乳剂除油效率<96%,是一种高效稠油污水反相破乳剂。
使用紫外分光光度法测定水中油的含量,要求所用石油醚在225 nm波长下的透光率<80%,而市售石油醚一般不符合要求,必须进行脱芳。作者以活化后的硅胶和中性层析氧化铝装柱对石油醚进行脱芳研究。试验结果表明,该脱芳方法具有操作简单、效果稳定、处理量大、损失少及油标准曲线线性好等优点,可以用于水中油含量的准确测定。
利用重量法测定水样中的悬浮物具有准确度高的优点,但存在测定时间长、工作效率低等不足。作者经过大量的实验,认为分光光度法测定悬浮物是一种简单易行的替代方法。
采用HPLC方法,以Symmetry 5μm C18(3.9 mm×150 mm)为色谱柱,在流动相V(甲醇)∶V(水)=70∶30,流速1.0 mL/min下,采用双波长紫外检测器,利用外标法在275 nm下测定糠醛废水中糠醛的含量。此法相对标准偏差RSD>4.84%(n=6),r=0.999 9,实际样品的平均加标回收率为96.9%~112.5%。
周边进水沉淀池的运行效果受配水槽配水均匀性的制约,因此要求在配水槽中均匀布水。对矩形均匀配水槽的水面曲线和水力计算进行了分析和探讨,给出了间断出水和连续出水两种情况下水面曲线及孔口直径的计算方法。
长庆油田公司甲醇厂采用高效生化—气浮—过滤—消毒的组合工艺处理甲醇厂脱盐反洗再生废水和含醇废水,处理后的污水达到了杂用水标准,并回用做循环系统补水,取得了较好的效益。
采用SIMATIC S7-300可编程逻辑控制器(PLC)实现了对炼油污水处理工艺BAF设备的控制,具体介绍了控制系统的原理、控制功能实现、控制方式、程序设计思路和PLC的控制效果。
分别采用二氧化氯溶液和臭氧水溶液对制药厂纯化水系统的贮罐和管道进行灭菌处理,比较灭菌效果和操作过程,最终认定臭氧水溶液灭菌方法在灭菌效率和水资源节约等方面优于二氧化氯溶液,适用于制药厂水系统管路、贮罐的灭菌处理。
采用物化—水解酸化—接触氧化法处理淀粉废水,工程实践表明,该工艺运行稳定且处理效果好,出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的二级标准。
通过对集成电路工厂废水种类、成分和原有废水处理工艺及原理的分析,以及对废水处理系统投入运行以来在工艺、设备、控制等方面存在诸多问题的研究,经过比较和分析,采用日本富士化水公司开发的用于处理半导体工业废水的专利技术——Heldy-F法,并对原有废水处理工艺进行了技术改造,改造后系统运行稳定,出水水质达到国家标准,运行成本降低,取得了良好的效果。
前大油田注水系统腐蚀、结垢问题十分突出,开发了适用于前大油田注水水质的JYSJ-Q型杀菌剂、JZJ-Q型缓蚀阻垢剂,并通过试验确定了配套加药工艺。经现场应用,有效缓解了注水系统的腐蚀结垢问题,获得了显著的社会效益及经济效益。
对皮革加工废水采用优化混凝—SBR法处理进行了研究,利用均匀设计法优化混凝除Cr3+条件,考察了曝气时间、污泥浓度、沉降时间对SBR反应器降解效果的影响。确定的混凝条件:聚铝投加质量浓度400 mg/L、pH=10;SBR后续工艺最佳曝气时间为12 h、沉淀时间为2.0 h、污泥质量浓度为5 g/L。对皮革加工废水采用优化混凝—SBR处理的试验结果表明,出水总Cr去除率<98%,CODCr去除率<93%,各项主要指标达到国家所规定的一级排放要求。