综述了电-Fenton法的各种类型以及在水处理应用中的国内外研究现状,指出电-Fenton法适用于处理含较高浓度有机物、且有毒性的废水,是一种快捷、经济、高效的废水处理方法。同时提出了电-Fenton法存在的问题和发展趋势,为该法的更深入研究提出了建议。
简述电气浮工艺的作用机理以及电气浮技术除油的工艺特点。综述了近年来国内外电气浮技术处理含油废水在影响因素、极板材料、能耗及处理装置等方面的研究进展,介绍了DSA电极与高频脉冲电源在该技术中的应用前景。讨论了该技术在处理含油废水时的可行性,指出该技术存在的主要问题以及发展方向。
微电解技术通过具有不同电极电位的金属与金属(或非金属)形成微电池,利用其产生的电池效应实现对工业废水的处理。与其他水处理技术相比,具有投入低、操作简单、使用寿命长等特点,并能实现废弃物的资源化利用,应用前景广阔。通过简述微电解技术的基本原理,综述了该技术近年来在国内外工业废水处理中的研究进展及应用,并展望了该技术的发展趋势。
用二甲基二烯丙基氯化铵改性得到的蒙脱土和丙烯酰胺,采用原位插层聚合方式,制备了具有部分插层和部分剥离型结构的纳米复合絮凝剂PAM/MMT。用该絮凝剂与混凝剂聚合氯化铝(PAC)结合处理模拟活性染料K-GL废水,研究了药剂用量、染料浓度和pH对处理效果的影响。结果表明:PAC-PAM/MMT絮凝体系的脱色率和沉降速率均优于PAC-PAM体系,且在PAC、PAM/MMT的质量浓度分别为400、10mg/L时,其脱色率可达99.8%;前者在处理低浓度活性染料废水时更具优势并显示出更低的pH敏感性。
超滤作为一种新型海水淡化预处理技术,近年来得到了广泛的关注,并在实际中得到应用。采用死端超滤技术对胶州湾海水进行预处理实验,试验采用UF-Ⅰ和UF-Ⅱ两种中空纤维膜组件,考察了两种超滤膜最佳操作参数以及对浊度的去除效果,分析了超滤系统产水通量以及出水淤泥密度指数(SDI15)随时间的变化情况。发现UF-Ⅰ的性能优于UF-Ⅱ,其出水SDI15在2. 0左右,对浊度的去除率100%。
以钼酸铵为改性剂,对天然膨润土进行无机改性,制得钼酸铵无机改性土用于屠宰废水的处理。实验结果表明:在投加膨润土质量浓度为15g/L、pH=5、搅拌时间为10min、离心时间10min的条件下,COD去除率可达90%,达到了预期目标。
采用水平潜流人工湿地与往复流潜流人工湿地对微污染水源水进行预处理试验,以提高饮用水源水质,减轻给水厂负荷。试验是在济南引黄水库玉清湖水库进行的,经过近1a的试验,结果表明:在水力负荷0.2m3/(m2.d)运行条件下,水平潜流人工湿地与往复式人工湿地都有较好的处理效果。水平潜流人工湿地COD、TN、NH4+-N、TP的平均去除率分别达到50.14%、53. 81%、48.68%、50.83%;往复流潜流人工湿地对COD、TN、NH4+-N、TP的平均去除率分别达到51. 35%、54.95%、49.83%、51. 87%。同时,通过对湿地中的植物与基质研究表明:人工湿地对污染物的处理过程是物理、化学和生物及其协同作用。
研究了水力停留时间(HRT)、温度、pH和进水m(NH4+-N)∶m(NO2--N)对厌氧氨氧化脱氮性能的影响。实验结果表明,厌氧氨氧化的最佳HRT、温度、pH、进水m(NH4+-N)∶m(NO2--N)分别为12h、30~35℃、7.02~8.36、0.95~1. 2。在最佳反应条件下,当进水TN质量浓度为365.5~432. 4mg/L时,对NH4+-N、NO2--N、TN的平均去除率分别为96.8%、97.8%、92. 4%。
制备出有机/无机复合型高效吸油滤片,并将其用于含油废水的处理。研究结果表明,当滤片组成成分m(粉煤灰超细纤维)∶m(高吸油树脂)为85∶15,废水水样pH为10,流量为2mL/min,温度为60℃时,滤片吸油率97.93%,脱油率94.00%,废水含油质量浓度从398mg/L降低至8.50mg/L,达到污水综合排放一级标准。
对模拟高污染平整液废水进行硫酸破乳和投加混凝剂(硫酸亚铁、硫酸铝、三氯化铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁)破乳试验。结果表明:采用硫酸破乳和混凝剂破乳均可以达到较好的处理效果,CODCr和石油类的去除率分别在69%和93%以上,处理后的水BOD5/CODCr>0.3,可以满足后续的生化处理要求。
根据界面聚合反应成膜原理,以哌嗪(PIP)或间苯二胺(m-PD)水溶液为水相,均苯三甲酰氯(TMC)正己烷溶液为有机相,以聚砜中空纤维超滤膜为基膜,制备了一系列聚酰胺/聚砜纳滤或反渗透复合膜。研究了水相浓度、有机相浓度、界面聚合时间和温度等条件对复合膜性能的影响。结果表明:中空纤维纳滤复合膜在0.4MPa、室温条件下,对2g/LMgSO4水溶液的通量可达36.64L/(m2.h),截留率为97.2%;中空纤维反渗透膜在0.7MPa、室温条件下,对0.5g/L的NaCl水溶液通量可达12. 2L/(m2.h),截留率96.5%。
采用正交试验法最优化粉煤灰火法改性条件,利用改性粉煤灰对煤矿矿井废水进行预处理。试验结果表明,原状灰与助熔剂质量比为1∶3,焙烧温度为500℃,结晶剂浓度为2mol/L时,制备的火法改性粉煤灰处理矿井废水的效果为最佳,CODCr、浊度、悬浮物和色度的去除率分别可达92. 51%、99.02%、98.35%和95.0%,为矿井废水的深度处理提供技术前提。
采用微波辐射Fenton试剂处理醇酮废水,分别考察了双氧水用量、微波辐射时间、微波辐射功率和pH等因素对醇酮废水处理效果的影响。确定在微波功率为480W、微波辐射时间5min、双氧水(质量分数6%)用量为2. 5mL、FeSO4用量为0.07g和pH=1的条件下,处理50mL醇酮废水效果最佳,其COD去除率达到97.86%。结果表明,微波辐射Fenton试剂处理该废水效果明显,不会对环境造成二次污染。
采用溶胶凝胶技术制备电气石/TiO2复合光催化材料,研究其光催化反应体系中的溶解氧含量、水分子团结构等,并结合光催化降解甲基橙实验对光催化反应机理进行了初探。研究表明,随着电气石/TiO2复合光催化材料质量分数的增加,反应体系中溶解氧含量的增长速度明显加快,但溶解氧含量的饱和值十分接近,均在8.15mg/L附近。同时,电气石/TiO2复合光催化材料的质量分数为0.1%时,静置2h后的水样峰宽由93. 5Hz下降到86.2Hz。此外甲基橙的光催化降解实验表明,电气石/TiO2复合光催化材料的光催化活性优于粒径为50nm的纳米TiO2,将甲基橙的光催化降解率提高了41. 8%。
以钛酸丁酯为原料,采用溶胶凝胶法制备的TiO2被用于处理糠醛废水。研究结果表明:pH=2~6的150mL废水中加入0.06gTiO2和3mLClO2或H2O2,在不断搅拌下,紫外光照65min,COD去除率可达到67%。此光催化氧化反应分两个阶段,均符合一级反应动力学规律:R=1. 3912t(t=0~30min)。R=0.4349t+29.342(t=30~75min)。而且TiO2催化剂重复使用15次的光催化效果没有变化,为TiO2光催化氧化处理糠醛废水工业化应用提供了技术支撑。
针对辽河油田超稠油SAGD采出水含油量高的特点,以多元醇、环氧氯丙烷、二甲胺和乙二胺为原料,合成了一种适用于处理超稠油SAGD采出水的净水剂GBEDE-08;并考察了药剂加量、沉降时间和水温对GBEDE-08除油效果的影响。实验结果表明:GBEDE-08不仅除油性能良好,而且除油速度快;在水温90℃、沉降时间90min和投加质量浓度为300mg/L的条件下,可将采出水含油质量浓度从62517mg/L降低到145mg/L,除油率达到99%以上,是一种高效的净水剂。
研究了两株根霉M9和M17复配产生的复合型微生物絮凝剂的絮凝特性,并优化了马铃薯淀粉废水对该复合菌的培养条件。该絮凝剂具有投加量少、絮凝效果和耐热性好的特点。马铃薯淀粉废水对该复合菌的较佳培养条件为:废水COD1600mg/L,添加0.3g/L尿素、0.04g/L磷酸二氢钾,无需添加碳源和调节pH,M9接种60mL/L、M17接种40mL/L后培养35h。在此条件下,投加5mL/L的发酵液即可对高岭土悬液的絮凝率达到92. 67%。经过培养微生物后的废水COD为510mg/L,去除率93. 60%,可直接经过好氧处理达标排放,或与净水混合后灌溉马铃薯种植基地,降低了工艺处理的难度。
对容量法测定工业锅炉水总碱度进行不确定度评定。充分考虑测量重复性、标准溶液的配制、滴定等过程对测量的影响,计算水中总碱度的测量相对合成标准不确定度为3. 8×10-3。
桂林市某机械配件厂,根据电镀生产废水特征,对含铬、含氰、综合、含碱废水进行分类收集,并对含铬和含氰废水进行分类预处理,最后采用化学中和法使处理后废水达标排放。处理过程采用自动化控制,经调试运行表明该电镀生产废水处理工艺运行稳定,处理效果良好,主要污染物去除率均可达98%以上,处理后出水水质符合《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准。
基于聚醚多元醇生产废水的水质特性和生化特性,通过处理试验,在工程中采用分类处理,预先膜分离回收废水中难降解的高分子聚醚多元醇,然后通过厌氧/好氧组合生物处理工艺处理。运行结果表明,废水排放指标达到GB8978—1996一级标准与江苏省地方标准CODCr≤80mg/L,效果良好。
糠醛废水属于难处理的高浓度有机废水,工程采用微电解—中和—混凝—UASB—兼性厌氧—生物接触氧化—生物活性炭工艺处理糠醛废水。工业实验表明,出水达到《辽宁省污水与废气排放标准》(DB21—60—1989)二级排放标准。电石渣的应用起到了以废治废的目的,具有一定的经济意义,该工艺对其他废水的处理有一定的借鉴作用。
试验采用二级曝气生物滤池(BAF)工艺处理广西省南宁市的木薯加工废水,通过分析反应系统对COD、总氮(TN)的去除率,优化水力停留时间(HRT)、气水比,从而考察二级BAF对高COD木薯加工废水的处理效果。试验结果表明:采用二级BAF工艺处理高COD木薯加工废水可行,当HRT=8h,气水比为10∶1时,处理效果最佳,二级BAF的出水平均COD、TN分别为114.56、2. 71mg/L,平均去除率分别为92. 40%、94.01%。
对三相三维电极法处理洗车废水进行了实验研究,对影响处理效果的各种因素,如槽电压、电解时间、通气量、pH进行了条件实验,取得了相应的工艺参数。结果表明,在槽电压为25V,电解时间为30min,空气流量为3L/min时,COD去除率>85%。
为了解决糖厂大量取水及排污的问题,提出了改善循环冷却水的水质,形成独立的闭合循环系统的技术框架,经试验和工程实践证明,其工艺组成及核心技术合理、有效,具有技术先进性和推广性。
陕西某炼油厂的循环冷却水处理系统存在着严重的结垢与腐蚀问题。针对该厂的水质特点,进行了阻垢、缓蚀和杀菌实验,通过现场技术的研究,确定了新的配方和水处理技术方案。新方案实施后,该循环冷却水处理系统的碳钢腐蚀率<0.075mm/a,不锈钢和铜的腐蚀率均<0.005mm/a。新方案不仅确保了换热器的换热效率,维护了正常的生产任务,提高了经济效益,而且达到了节约水资源,减小排污量的目的。
采用烧杯试验考察了投加高铁酸钾强化混凝去除矿井水中铅、镉、铁、锰的效果。结果表明,高铁酸钾为30mg/L时,混凝沉淀对低浓度矿井水中铅、镉、铁、锰的去除率分别约为55%、28%、93%、54%;高铁酸钾对模拟高浓度矿井水中铅、镉、铁、锰的去除率随pH的升高而提高,pH8~10范围内对铅、镉、铁、锰有较好的去除效果,去除率可分别达到约95%、61%、97%和92%。处理后的矿井水中重金属含量可以达到饮用水标准,这给矿井水提供了很好的利用前景。
对硫酸亚铁法处理含氰废水进行研究,首次分别测定易释放氰浓度和总氰浓度,结果表明在pH4~6,处理后废水中铁氰化物含氰质量浓度0.2mg/L,总氰质量浓度为2mg/L。采用硫酸亚铁处理含氰废水达不到排放标准是由于游离氰过高引起的,且生成铁蓝很稳定,因此,可以在过滤前进一步加入氧化剂一步处理达到排放标准。
将钢厂的酸洗废液直接通HCl冷析回收氯化亚铁,母液(可以作为酸洗酸)反复套用,以解决酸洗废液的处理,可以不再产生三废,析出的氯化亚铁可以作为产品直接出售,或通过催化氧化法合成新型净水剂聚合氯化铁。通过对工艺的温度、稳定剂类型、催化剂用量的优化以及空气循环氧化效果的评价,开发了可以用于工业生产的新工艺路线,实现酸洗废液的清洁生产和资源化利用。