电去离子(EDI)技术是由电渗析和离子交换相互有机结合的膜分离脱盐技术。其具有连续运行、不用酸碱、环境友好等显著优点。作者介绍了国内外采用电去离子技术回收含铜和含镍废水的研究进展,针对重金属废水的特点,设计了以阳树脂为主的阴、阳树脂分层填充的电去离子装置,采用该技术代替传统的离子交换技术,可实现重金属废水的回收和利用,达到闭路循环、零排放、无污染的目的。
油田采出水的处理是石油行业关注的一个热点问题。作者在论述油田采出水的构成和特性的基础上,针对回注用采出水要处理的组分,论述了当前主要的采出水处理方法,最后提出开展几种方法联合作用的新处理技术研发,是解决当前采出水处理中存在问题的一种有效途径。
纳米TiO2是近年来半导体材料用于环保领域中研究最多、最具发展前景的高新技术材料之一。作者介绍了纳米TiO2的光催化机理,并对纳米TiO2在降解有机废水等方面的应用进行了评述,还综述了近年来对纳米TiO2改性方面的研究,包括沉积贵金属、金属离子掺杂、非金属掺杂和半导体复合等技术。
钢渣是炼钢中产生的固体废物,含有钙、铁、铝等元素,在环境治理中广泛应用。除可通过回收其中的金属用于混凝药剂的制备外,钢渣还由于其特殊的孔隙结构,用于处理含磷废水、染料废水及重金属废水等。作者分别介绍了钢渣去除这些污染物的处理效果和相应的作用机理,同时探讨了影响钢渣去除污染物效果的因素,包括温度、pH、污染物初始浓度、钢渣投加量、钢渣粒径等。同时还对钢渣作为环境治理材料的生态风险性进行了分析。
从膜蒸馏技术的膜分离过程、原理、分类、优缺点以及应用领域尤其是在水处理行业中的广泛应用进行了叙述,并指出膜蒸馏技术的应用前景和发展趋势。
循环冷却水中和空气中的CO2之间存在交换,由于循环冷却水系统的连续运行,冷却水中和空气中的CO2达到平衡,此时的pH可由公式准确计算。pH的控制范围同循环水的浓缩倍率有密切关系,并对节水和腐蚀有重要影响。
在设计出的机械提升式厌氧双循环反应器中,以絮状污泥为种泥,对反应器启动过程中污泥性能的变化进行了研究。实验在常温下启动,经过40d后污泥开始颗粒化,165d后大部分污泥的粒径介于0.6~1.2mm。所培养出的颗粒污泥的活性相对较好,比产甲烷活性ACT=0.91g/(g.d),VSS/TSS为0.67,SVI达到了15.2mL/g,颗粒污泥平均沉速为45.1m/h。并且在CODCr容积负荷=20kg/(m3.d),HRT=16.0h的情况下,CODCr的去除率超过了80%。
用磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂和煤油为稀释剂,对煤制气过程中产生的高浓度含酚废水进行了络合萃取处理,并用氢氧化钠溶液为反萃取剂对负载有机相进行了反萃取。分别研究了废水pH、TBP体积分数对萃取及氢氧化钠溶液浓度对反萃取的影响,并对萃取和反萃取过程中有机相的重复使用问题进行了探讨。结果表明,当废水的pH为3~6时,萃取率可达90%以上,CODCr去除率达到80%以上;当氢氧化钠质量分数为4%~10%时,反萃取率可达80%以上;TBP-煤油有机相可在萃取和反萃的过程中多次重复使用。
GD-423是以TCMTB为主成分的新型杀菌灭藻剂,该杀菌剂对循环冷却水中的铁细菌、亚硝化菌、真菌特别有效。试验和应用结果表明:GD-423具有高效广谱、杀生速度快的特点。
对采用超滤及纳滤联合工艺处理超声波清洗废水进行了中试试验。结果表明,该工艺可有效去除废水中各类污染物,出水浊度≤0.1NTU,CODMn≤1.5mg/L,电导率≤55μS/cm,磷酸盐≤0.17mg/L,出水水质均达到生产用水要求。运行两个多月以来,双膜系统运行稳定。
利用微波法合成了羧甲基壳聚糖,对其结构进行了表征,对其阻垢性能进行了研究。结果表明:羧甲基壳聚糖对体系中的Ca2+具有一定的容忍度,羧甲基取代度越高,阻垢效果越好,阻垢性能对体系的酸碱度比较敏感。羧甲基壳聚糖是很有发展前景的绿色阻垢剂。
采用絮凝法降低炼油厂循环水中油含量。分别选取聚合氯化铝、聚合硫酸铁等单一絮凝剂和自制复合絮凝剂进行对比试验。通过改变絮凝剂投加量,观察其絮凝状况及除油效果,筛选出除油效果最佳的絮凝剂。试验结果表明,常规无机絮凝剂与自制接枝淀粉复配其除油效果最佳,除油效率可达70%以上。
采用水解酸化—好氧移动床生物膜(MBBR)串联Fenton工艺处理抗生素废水,探讨了pH、HRT等对水解酸化以及Fe2+浓度和H2O2投加量对Fenton工艺的影响。实验结果表明,对于COD为6800.62mg/L、B/C<0.3的抗生素废水,当水解段pH和HRT分别为6.5和12h时,挥发酸(VFA)质量浓度为931.75mg/L,COD去除率为26.59%,此时水解酸化—好氧段出水COD为1229.80mg/L,COD总去除率为81.92%。再经Fenton工艺深度处理,当Fe2+最佳投加质量浓度为240mg/L,H2O2投加量为3.19mL/L时,总COD去除率可达97.38%,最终出水COD为178.50mg/L,达到制药工业废水排放标准。
为了去除丙烯腈废水中的硫酸铵,采用电渗析法对丙烯腈废水进行脱盐处理。脱盐率随流量的升高而降低,随电压的升高而升高,但达到一定值后,脱盐率基本不随电压的变化而变化。流量升高,能耗降低;电压越高,能耗越高。在电压为10V、流量为50L/h的条件下,具有较好的电渗析效果,能耗在16.81kJ/g左右,温度提高有利于电渗析过程的进行。实验结果表明,该法切实可行。
针对味精废水高氨氮的特点,提出并利用沸石吸附—SBR组合工艺进行味精废水脱氮。研究结果表明:沸石吸附—SBR组合工艺对味精废水中的氨氮具有较好的去除效果。沸石吸附氨氮可以减轻后续生化处理负荷,为最终出水氨氮能够达标排放创造条件。SBR进水阶段采用限制性曝气方式;运行工况为进水曝气8h、厌氧搅拌1h、后段曝气1h、沉淀lh、排水0.5h;硝化反应过程pH控制在8左右;硝化阶段、反硝化阶段溶解氧(DO)质量浓度分别控制在2.0mg/L和0.5mg/L左右。组合工艺出水NH3-N能满足《味精工业污染物排放标准》(GB19431—2004)中50mg/L的限值要求,组合工艺对NH3-N的平均去除率达96.7%。
石油天然气资源的勘探开发,为人们带来宝贵的清洁能源,同时也带来了环境污染问题。在油气生产过程的诸多环节中,钻井过程产生的污水和废弃泥浆是最大的污染源。作者对比了常用钻井废水处理方法的特点,提出了一种新的钻井废水处理方法,利用存在于内燃机尾气中的大量富余热量,实现废水的瞬时干燥。通过理论计算,该工艺运行费用低,设备简单,尤其适用于海上平台及钻井液处理运输不便的地区。
将新型的生物填料用于A/O工艺中,并在某化工污水处理厂进行了中间试验。结果表明:当HRT为28h,回流比为1,好氧池溶解氧为2~4mg/L,温度为18~27℃,进水CODCr为450mg/L,BOD5为200mg/L,SS为300mg/L,NH4+-N为40mg/L时,出水NH4+-N去除率约100%,其他指标的平均去除率均>80%,出水水质达到国家综合废水排放标准一级控制指标要求。同时MLSS产率为0.234kg/kg,污泥减量化效果明显。
为减少活性污泥法污水处理过程中剩余污泥的产生量,采用BF生物填料在缺氧—好氧工艺中组成复合生物氧化池,对其污泥减量效果进行了中间试验。结果表明:剩余污泥量减少89.5%,且对CODCr等也有比较高的去除效果。
通过静态吸附实验确定处理焦化废水中酚的最佳吸附树脂是NDA-99超高交联吸附树脂,并通过动态实验确定了树脂吸附法处理焦化废水中酚的最佳工艺条件是:pH为4.0,吸附流量为40mL/h,单柱废水处理量为300mL/批;在50℃下用10mL质量分数为8%的NaOH+10mL质量分数为4%的NaOH+20mL水脱附,流量为10mL/h;处理后废水中挥发酚质量浓度从1380mg/L降到12mg/L,COD从15500mg/L降到650mg/L。低浓度脱附液套用,高浓度脱附液用异丙醚萃取—蒸馏法回收杂酚,实现了焦化废水中酚的资源化。
基于纳米 TiO2和 Ce(Ⅳ)协同光催化氧化作用原理,以TiO2作为光催化剂,Ce(Ⅳ)作为纳米 TiO2光生 电子的接受体,提高纳米 TiO2的光催化氧化能力。 通过测定 Ce(Ⅳ)的紫外吸光度变化值 ΔA,建立了纳米光催化氧 化体系测定化学需氧量(COD)的新方法。 考察了测定方法的最佳条件,当 TiO2的投加质量浓度为 4 g/L、Ce(Ⅳ)的浓 度为 6 mmol/L,反应温度为 45 ℃、反应液 pH 为 1.2 以及反应时间 10 min 时,COD 在 1.0~10 mg/L 范围内与 Ce(Ⅳ) 吸光度变化值 ΔA 呈线性关系,其相应的线性方程为:ΔA=0.023 8COD+0.307 2,相关系数 R=0.998 2,COD 的检测限 为 0.5 mg/L。
在表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚 TritonX-100 和乙醇存在下, 研究了双硫腙与水中 Hg2+的 显 色 反 应,建立了简便、环保的水相中直接测定痕量 Hg2+的分析方法——双硫腙水相光度法。 在 pH<2 时该体系与水中 Hg2+形成有色络合物,其 λmax=495 nm,在 5~60 μg/L 范 围 内,吸 光 度 与 Hg2+含量成线性关系,相 关 系 数 为 0.9995,摩尔吸光系数 ε=4.7×104 L/(mol·cm)。 该方法的相对标准偏差和相对误差均小于双硫腙萃取光度法(国标法)。 用活性炭粉末富集后检测下限可达 1 μg/L 以下,铜离子有干扰。
利用微孔滤膜富集分离铬天青S-铬(Ⅵ)-溴化十六烷基吡啶三元配合物,用二甲基亚砜将膜及配合物溶解,分光光度法测定吸光度,建立了检测痕量铬(Ⅵ)的新方法。配合物在溶液中的最大吸收波长600nm,表观摩尔吸光系数为1.25×105L/(mol.cm),铬的质量浓度在0~0.6000mg/L范围内符合比尔定律,相关系数为0.9945。该方法灵敏度高,选择性好,简便,测定工业废水中痕量铬(Ⅵ)的结果令人满意。
在0.5mol/LH2SO4介质中,玫瑰桃红R(Bordeaux-R)能与铬(Ⅵ)发生氧化褪色反应,据此建立了新的测定微量铬(Ⅵ)的光度法。结果表明,在实验条件下,褪色后体系的最大吸收波长为520nm,表观摩尔吸光系数为1.78×104L/(mol.cm)。铬(Ⅵ)质量浓度在0~8.0mg/L内符合比尔定律,该法用于测定电镀废水中微量铬(Ⅵ),结果与滴定法相符,6次测定值RSD<3%。
在原有空压机冷却系统中配备循环水处理设备、装置,使用后经确认,循环水冷却器无水垢生成,淤泥大大降低,并提高了冷却器冷却效果,降低了运行能耗及维修费用。
对循环冷却水水质进行了研究,确定了以TY系列水处理剂做为循环冷却水的预膜、缓蚀、阻垢、杀菌和灭藻药剂。试验研究与现场运行表明,在循环冷却水系统进行清洗的基础上,TY系列水处理剂能起到良好的预膜效果,在浓缩倍数为3.0的条件下,TY系列水处理剂能起到良好的缓蚀、阻垢、杀菌和灭藻效果。
针对中原甲醇厂循环水系统水质情况,探讨了微生物的控制方法。实践表明,在加强对微生物管理的同时,掌握对微生物控制方法的运用十分重要,如果方法运用得当,可以将微生物对系统造成的危害减到最小。
宣钢动力厂在热力车间循环水系统中更换循环水稳剂配方,并采用循环水加酸工艺提高了循环水浓缩倍数,在提高循环水的浓缩倍率(由1.9上升至3.3)的同时,控制加酸后循环水的pH,使系统新鲜水补水量由154.53t/h降至105.03t/h。实现了节水降耗的目的,取得了良好的经济效益。
采用厌氧生物滤池(AF)—好氧生物接触氧化(BCO)联合工艺对合成洗涤剂(LAS)废水进行处理试验。结果表明,AF反应器在HRT=24h、温度(32±2)℃、pH为7~8、营养母液质量浓度5mg/L条件下,BCO反应器在HRT=12h、常温、DO为4~5mg/L条件下,对LAS和COD的去除率分别可达到85%和95%,出水达到国家《污水综合排放标准》(GB8978—1996)规定的一级排放标准。