重金属废水不仅对生态环境带来毁灭性的破坏,还间接地危害人类健康。以重金属离子在无害化处理前后的形态变化为依据,重金属废水的无害化处理技术可分为化学转化技术、介质提取技术和物理化学浓缩技术,作者主要综述了各种无害化处理技术的最新研究进展,同时简述了重金属废水资源化技术,并提出了一条新的重金属废水无害化处理与资源化利用的技术路线。
随着社会的发展和进步,水污染日益严重,水资源短缺,节约用水势在必行。工业用水约占总用水量的60%以上,而循环冷却水用量约占整个工业用水量的70%~80%。因此,循环冷却水节水技术的研究意义重大。作者从旁流处理工艺、提高循环水浓缩倍数、稳定水质等方面介绍了循环冷却水节水技术,并对其进行了总结和展望。
膜生物反应器技术是近年新发展起来的污水处理技术。作者介绍了几种新型膜生物反应器(生物膜-膜生物反应器、动态膜-生物反应器、气升循环膜生物反应器、PAC-膜生物反应器)的发展状况,并对膜生物反应器的膜污染机理及其控制方法进行了探讨,对今后膜生物反应器的研究和发展进行了展望。
在简要介绍厌氧氨氧化菌生理生化特性的基础上,总结了目前应用厌氧氨氧化的主要工艺及其工程实例,重点分析了厌氧氨氧化技术在处理高氨废水实际工程应用过程中需要解决的关键技术,为厌氧氨氧化技术在污水处理工程中的推广提供技术借鉴。
使用缓蚀剂是解决工业循环水设备腐蚀有效的方法之一,以磷系、钼系为主的缓蚀剂对环境的污染已得到人们的关注。作者综述了近年来环境友好型缓蚀剂在循环冷却水、酸洗等领域的国内外研究进展,阐述了对碳钢、铜以及其他金属具有缓蚀作用的环境友好型缓蚀剂的最新研究动态,介绍了环境友好型缓蚀剂的发展趋势。
采用竹炭基活性炭在不同的工艺条件下制备电极,并组装成电容去离子模拟装置。考察了原材料的配比、电极厚度及载炭量对电极性能的影响,探索了溶液的pH、两极间的电压及两极间的距离与模拟装置去离子效果的关系。结果表明:最优化模拟装置去除废水中Cu2+、Pb2+等重金属离子可达75%左右。
以脂肪酸、多乙烯多胺、1,4-双(氯甲基)苯等为原料合成了一种用于油田注水的双咪唑啉缓蚀剂。用静态失重法测定了影响该产品缓蚀性能的各种因素。试验结果表明,以某油田注水为介质,当双咪唑啉缓蚀剂投加质量浓度为30 mg/L时,平均腐蚀率可控制在0.075 mm/a以下。
采用SBR工艺处理高浓度尿素废水,考察了pH、曝气时间及尿素容积负荷等因素对SBR去除尿素效果的影响,分析了出水中氮元素的存在形式。结果表明:SBR工艺处理高浓度尿素废水是可行的;在pH为7~8、尿素容积负荷低于2.33 kg/(m3.d)、曝气时间为12 h的条件下,尿素去除率稳定在90%以上;SBR出水中氮元素的存在形式按浓度顺次为:亚硝酸氮>尿素>氨氮>硝酸氮,发生了短程硝化现象。
选用DK型、NF90型纳滤膜治理农药废水污染,并对其适用性与应用效果进行了研究。考察了两种膜对不同料液浓度废水的治理效果与处理效率,得到纳滤膜对COD、TP、NH3-N、电导率的去除规律及其适用范围。试验结果表明,将DK型与NF90型纳滤膜组合可发挥不同膜的应用优势、提高处理效率,适用于治理高浓度、高盐分的吡虫啉农药废水污染。
针对中央空调冷却水循环系统中的腐蚀问题,进行了单独投加臭氧、单独投加缓蚀剂、臭氧及缓蚀剂联合使用三种情况下对空调冷却水的缓蚀试验研究。结果表明,臭氧单独作用时,腐蚀速率为0.14~0.26 mm/a,缓蚀率为25%~55%。臭氧与钼酸钠共同作用时,碳钢的腐蚀速率小于0.16 mm/a,缓蚀率大幅度提高,两者有很好的协同作用。
分别采用浸没式膜生物反应器(S-MBR)和外置式膜生物反应器(A-MBR)进行了造纸废水的中试处理试验。两套中试设备分别连续运行4个月,证明S-MBR更适合此类废水的处理。以S-MBR产水作为反渗透(RO)系统供水,运行1个月,证明S-MBR产水能满足RO进水的要求。
以250 W紫外灯作光源,以TiO2为催化剂,研究了林可霉素光催化降解的合适条件。结果表明,在TiO2用量为0.4 g/L,pH为5.0,林可霉素初始质量浓度为60 mg/L,光催化反应90 min的条件下,林可霉素降解率达到100%。掺杂1%(以物质的量计)Cu2+的TiO2复合催化剂,其光催化活性高于纯TiO2。将优化的光催化降解体系用于林可霉素生产厂废水的处理,可实现林可霉素的完全去除。
以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)、烯丙基磺酸钠(SAS)和丙烯酸羟丙酯(HPA)为单体,水为溶剂,过氧化氢/次磷酸钠为引发剂,合成了四元聚合缓蚀阻垢剂PMASH。通过大量试验确定了最佳合成条件。实验结果表明:PMASH质量浓度为5 mg/L时,对碳酸钙垢和磷酸钙垢阻垢率分别达87.6%和85.4%,缓蚀率为83.9%。红外光谱检测表明PMASH分子结构含羧基、膦酰基和磺酸基等官能团。
通过序批式移动床生物膜反应器(MBBR)处理低COD/TN(C/N)生活污水的试验研究,探讨了载体填充率、曝气量对处理效果的影响,确定适合反应器的填充率为53%,最佳曝气量为0.07 L/h。在该实验条件下,COD平均去除率为87%左右,氨氮去除率均在93%以上,TN去除率最高为65%,发生了同时硝化反硝化现象,结果表明:反应器对低C/N生活污水有较好的处理效果。
采用中空纤维膜生物反应器(MBR)工艺处理炼油废水,了解膜生物反应器在炼油废水处理中的性能。研究结果表明,采用膜生物反应器工艺可有效地处理炼油废水,COD、氨氮和油去除率分别为91.5%、96.7%、84.7%,MBR出水COD为64 mg/L,氨氮为1.85 mg/L,油含量<3.0 mg/L,出水水质达到国家一级排放标准。
针对汽油精炼废水中C/N低的现状,研究了鸟粪石沉淀法对后续生化工艺的影响。实验选择硫酸镁和磷酸二氢钾作沉淀剂,研究了不同pH和硫化物浓度下氨氮的去除效率。鸟粪石沉淀法能够将C/N提高到20左右,强化了后续生化处理工艺的出水水质。最终出水的氨氮质量浓度<5 mg/L,COD<50 mg/L,完全满足回用要求,达到了节水和环境保护的目的。
采用ABR厌氧反应器与生物接触氧化法联合处理豆制品加工废水,在好氧段出现废水返色现象。向ABR反应器中投加海绵铁颗粒,激活厌氧微生物,有利于将大分子物质降解成更小分子物质,提高废水的可生化性,减轻后续处理负荷,使厌氧出水COD去除率提高20%,好氧段能有效抑制废水的返色,最终出水色度达到排放标准。
采用物化与生物结合工艺处理焦化废水,物化系统中主要工艺为除氰及除氮工艺,生物系统采用了厌氧内循环(IC)—共基质条件下好氧内循环结合工艺。好氧内循环工艺以葡萄糖为共基质,池内空间位置上存在好氧及缺氧区,同时将悬浮载体技术引入好氧池,提高了焦化废水中难降解有机物及总氮的去除效果,实现了COD、NH3-N、TN的同时去除。实验结果表明,该工艺运行稳定且处理效果较好。3个月的稳定运行期间,出水COD、NH3-N、TN平均质量浓度分别为62、9、29 mg/L。
采用微电解—Fenton—SBR工艺处理皮革废水,考察了各处理单元的最佳工艺参数及连续运行时的处理效果。结果表明:在进水pH为3,微电解反应时间为2 h,H2O2投加量3 mL/L,SBR曝气10 h的条件下,微电解—Fenon—SBR的运行效果最好,处理后的皮革废水最终出水水质可达到污水综合排放二级标准(GB 8798—1996)。
采用Fenton氧化法降解三唑磷农药废水,考察了FeSO4.7H2O、H2O2投加量、pH和搅拌时间等关键因素对三唑磷模拟废水的COD去除率的影响,确定了反应的最佳条件,并对湖南天宇化工农药有限公司的综合废水和车间废水进行了降解实验研究。结果表明:综合废水和车间废水处理的最佳工艺条件(每500 mL废水)均是pH为4、FeSO4.7H2O 2.5 g、30%H2O2 37.5 mL、搅拌时间为90 min;处理后水质可以达到国家标准。
开发了一种用于阻垢剂性能评价的新型极限碳酸盐硬度测定仪及评价方法,对5种常用阻垢剂的评价结果和静态容量瓶法及浓缩法评价结果相比性能优劣趋势相同,均为PBTCA>ATMP>HEDP>YSW-301>T-225;极限碳酸盐硬度测定仪的最佳评价温度为70℃;当达到极限碳酸盐硬度时,水样的pH将突降,电导率变化趋于平缓。
简述了氧气厂低温冷却水系统流程。通过对补充水水质、低温水系统流程、工艺控制条件等的研究,分析了低温水系统结垢原因,并提出了具体的解决方法。
循环冷却水水质状况直接影响到钢厂浊循环水的应用,如何有效去除循环水中的油类和氧化铁皮是整个处理过程的技术关键。作者通过对某钢厂浊循环水处理工程的技术改造设计及运行实际效果的分析,阐述了油水分离技术的过程与原理、设计参数,以及该项技术在浊循环水处理中的应用及效果。
理论上阐述了水下推进器不锈钢叶片的腐蚀机理,详细分析了影响不锈钢叶片过流表面腐蚀的各种因素。结合700QJB-280型水下推进器叶片腐蚀实例,以及污水处理厂多年运行实践,重点在合理选材、提高介质流速、涂层保护、表面清洗等方面,提出了防止水下推进器叶片腐蚀的几项技术措施,并列举了修复被腐蚀叶片的实用方法,旨在延长其有效的使用寿命。
羟基自由基在液相中的氧化电势为2.8 V,能够破坏微生物通透性屏障,破坏病原微生物的蛋白质、酶和核酸,导致病原微生物的死亡。在现场进行的中水灭菌实验中,当药剂质量浓度为38.2 g/L,投加量为0.14 kg/t时,大肠杆菌杀灭率可达到99.9%以上。同时,水体中的COD降低50%、NH3-N降低35%。羟基自由基制备原料为空气、水和电解质溶液,在常温常压条件下进行,无三废排放,兼具安全性和环境友好性。实践证明:它是替代氯气消毒的优选消毒品种。
根据实测数据及现场观察分析,找出了连铸冷却塔冷却能力不足的原因,在此基础上对淋水填料、布水系统、收水系统等进行了改造,并运用焓差法对冷却塔热力性能、通风阻力性能进行计算,确定了冷却塔核心部件淋水装置的改造参数。根据改造后的冷却塔性能检测的数据,证实冷却塔的热力性能得到了明显的提升。
采用隔油—气浮—UASB—CASS工艺处理某食品公司巧克力和宠物食品生产过程中排放的高浓度有机废水,在进水CODCr为5 000~10 000 mg/L,BOD5为4 000~8 000 mg/L时,处理出水CODCr≤60 mg/L,BOD5≤20 mg/L。工程实践表明:该处理系统具有处理效果稳定,占地面积小,运行管理简便,运行费用低等优点。
以大连市某热电厂中水回用工程为实例,介绍了用于中水回用的预处理—反渗透工艺。运行结果表明:该工艺设计合理,出水指标符合热电厂循环冷却水水质要求,具有良好的经济效益和环境效益,对热电厂中水回用的设计运行具有借鉴意义。