聚合硫酸铁是一种新型的无机高分子絮凝剂,具有很强的除浊、脱色、去除有机污染物及重金属的能力,近年来在水处理中得到了广泛的应用。介绍了聚合硫酸铁絮凝剂的制备方法,按不同的生产原料归纳了聚合硫酸铁的制备技术,分析了各种制备技术的特点,对各种制备方法进行比较,得出比较理想的制备方法,同时提出了改性聚合硫酸铁的制备方法,并对聚合硫酸铁研究的发展前景与研究重点进行了展望。
壳聚糖类生物质材料因其良好的吸附性能、广泛的来源以及低廉的成本,在水中重金属和有机污染物的吸附处理中被广泛使用。综述了壳聚糖吸附处理低浓度重金属废水的研究进展,重点比较了壳聚糖微球与壳聚糖膜对水体中重金属离子的吸附效果,总结了用以提高壳聚糖吸附剂性能(如吸附容量、吸附选择性、稳定性等)的各种途径及其改善效果。针对壳聚糖类重金属吸附剂应用中仍然存在的一些不足,结合废水处理的实际需求,探讨了今后的研究中值得关注的方向。
焦化废水含有大量有机污染物和有毒无机物,成分复杂,污染物色度高,属较难生化降解的高浓度有机工业废水。经常规方法预处理,再经生化处理后的焦化废水存在氰化物、COD及氨氮等不达标的问题。通过臭氧氧化法、Feton试剂氧化法以及光催化氧化法等高级氧化法,活性炭以及矿物吸附法等三级深度处理可以解决这一问题。介绍了目前焦化废水深度处理的研究进展并进行了展望。
纳滤是介于反渗透和超滤之间的一种膜分离技术,是国内外研究的热点。目前,纳滤技术在水处理领域已经得到日益广泛的应用。综述了纳滤膜在工业废水、海水淡化、饮用水、地下水和地表水处理中的应用;讨论了纳滤膜的污染问题,对两类较难处理的胶体污染和生物污染提出了相应的解决办法;最后讨论了应用NF膜的经济效益。
以市政污水处理厂污泥回流液为研究对象,研究了不同碳、氮、磷水平条件下生物流化床法脱氮除磷的情况,分析了COD/TN与COD/TP对生物流化床脱氮除磷的影响。结果表明,COD对脱氮影响不大,而对除磷具有较大影响。在COD为500mg/L,进水TN为115mg/L时,TN的去除率最大值为72.05%,此时,COD/TN为4.35。在COD为480mg/L,进水TP为11.25mg/L时的去除率较高为36.98%,此时COD/TP为42.67。生物流化床法对高浓度氮磷污泥回流液具有一定的脱氮除磷效果,TN去除率可达56.35%,TP去除率为28.96%。
针对污垢沉积而导致高炉冷却壁传热效率降低的疑难问题,通过在冷却水管内加入固相颗粒以形成液固两相流,从而改变两相流体对冷却水管的传热和抗垢性能。在不同固相体积分数下进行了冷却水管内液固两相流动的传热和抗垢性能研究。研究结果表明,由于固相颗粒的扰动和剪切效应,不仅可以增大冷却水管传热系数和强化传热效果,而且增强了抗污垢能力,延长了设备的高效运行时间,实现冷却壁的长期高效运行。
探讨了以水为溶剂,以体积分数30%的过氧化氢为引发剂,在催化剂作用下,一步合成含膦水解聚马来酸酐(PHPMA)的最佳条件。实验结果表明,合成含膦水解聚马来酸酐的最佳条件为:m(MA):m(NaH2PO2·H2O)=9:3,V(H2O):V(H2O2)=11:9,反应温度95℃,反应时间3.0h。在此条件下所得含膦水解聚马来酸酐比水解聚马来酸酐稳定,含膦量低于3%,不会对水体造成污染,所得的产品在加药质量浓度为0.5mg/L时,阻垢率达97.96%,缓蚀率达83.47%。
退浆废水源于印染企业退浆工序,是印染厂废水COD的主要来源。其具有水量大、水温高、pH高、有机物浓度高和可生化性低等特点。采用絮凝与Fenton氧化法相结合的方法处理退浆废水。试验筛选出聚硅酸硫酸铝作为絮凝剂,并确定了絮凝与Fenton氧化相结合处理退浆废水的适宜条件;经絮凝—Fenton氧化两步处理,退浆废水的COD由17850mg/L降到了780mg/L左右,色度由原来的1500倍降到了60倍,总COD去除率>95%,总色度去除率达到96%。
通过批量实验,分析了采用海绵铁处理酸性媒介黑T废水时反应时间、海绵铁粒径、pH、海绵铁投加量对酸性媒介黑T脱色效果的影响。实验结果表明,海绵铁对酸性媒介黑T具有较高的脱色率,最高可达98%以上。反应时间的增加有利于提高脱色率,最佳反应时间为30min。酸性条件有利于海绵铁对酸性媒介黑T脱色,海绵铁的脱色率随着粒径的增加呈递减的趋势。在研究脱色效率的基础上,通过紫外可见光谱和XRD分析了海绵铁对酸性媒介黑T的脱色历程及海绵铁反应前后的表面化学特征变化。
以氯球为原料,通过胺化和季铵化两步反应,制得水不溶性杀菌剂。其中季铵化反应在超声辐照下进行,通过正交实验研究了各个反应条件对固载量的影响。研究结果表明:氯代十四烷为树脂质量的4倍,异丙醇为溶剂,异丙醇与氯代十四烷体积比为4:1,反应温度70℃,反应时间6h,超声输出功率200W,固载量可达1.088mmol/g,而无超声处理的反应24h后,固载量仅为1.037mmol/g。
采用水解酸化—混凝沉淀工艺,对活塞环生产综合废水进行预处理。研究了水解酸化时间、混凝沉淀药剂类型及其投加量等因素对废水COD去除的影响。结果表明,该组合工艺将废水的COD由9656mg/L降至3081.2mg/L,COD去除率达到67.8%,提高了废水的可生化性,并确定了水解酸化的最佳水力停留时间以及混凝剂的最佳投药比,为活塞环工业废水的大规模处理提供了应用参数。
以FeSO4、MgO和H2SO4为原料制备了新型镁铁复合絮凝剂PFMS,考察了反应温度、氧化剂用量、硫酸用量及MgO比例对絮凝性能的影响。结果表明PFMS的最佳合成条件为:反应温度30℃,n(ClO3-):n(Fe)=1:6,n(H2SO4):n(Fe)=0.3,MgO合适的替换比例为20%~30%。用制备产品对高岭土模拟废水、染料模拟废水及城市生活污水进行了处理,结果显示:余浊<5NTU,脱色率>75%,CODCr去除率>60%。
吉林油田红岗采油厂注水系统腐蚀、结垢现象非常严重,经现场取样分析,研究了系统腐蚀结垢的原因。通过药剂筛选和实验评价,确定了合适的水处理方案及相应的药剂。现场运行结果表明,该水处理方案有效解决了注水系统的腐蚀结垢问题,确保了采油厂注水生产系统的正常运行。
低放废水中的放射性金属离子在溶液中存在水解现象,以模拟废水中常规核素离子Fe3+、Co2+、Mn2+、Ni2+为处理对象,通过适当调节pH,促进金属离子水解,结合超滤技术,对水解常数Kh1与截留率的关系、pH对截留率的影响进行了讨论和研究。研究发现,在pH分别为3.7、9.5、9.2、9.0时,Fe3+、Co2+、Mn2+、Ni2+的截留率均可达到95%,能较好地去除金属离子。同时对膜污染的机理进行了探讨,通过对比,分析了超滤法较中和凝聚沉淀法的优势。
对3种不同内部结构的潜流湿地的特性进行了研究。示踪试验的结果表明,3种湿地的HRT为:垂直折流湿地>水平折流湿地>常规湿地。在试验条件下,常规湿地对CODCr、NH4+-N、TN、PO43--P的去除率分别为76.5%、56.6%、54.4%和93.1%;水平折流湿地相应的去除率分别为88.8%、72.6%、65.8%和96.9%;垂直折流湿地相应的去除率分别为94.1%、82.6%、79.2%和99.6%;对4种污染物的去除效果均为:垂直折流湿地>水平折流湿地>常规湿地。
针对某厂高浓度酸性含铜废水,研究了硫化钠和重金属捕集剂组合处理对水中铜离子的去除效果,选定了最佳的处理条件,包括药品投加量、反应时间、pH、加药方式等。在反应时间超过20min,Na2S和捕集剂按理论量投加,pH在4以上,先投加组合药剂后用NaOH调节pH,出水铜离子质量浓度<0.5mg/L,达到国家排放标准要求,并且渣中铜质量分数>23%,具有回收价值,且处理过程中无H2S气体溢出,可以实现工业酸性含铜废水的资源化无害化处理。
采用UV/Fe-EDTA/H2O2体系预处理皮革废水,考察了初始pH、反应时间、H2O2和Fe-EDTA投量对COD去除率的影响,测定了处理过程中B/C变化,同时与UV/Fenton法进行了比较。结果表明:UV/Fenton法的最佳工艺条件为FeSO425mmol/L、H2O2300mmol/L、pH=5。加入EDTA后,反应的最佳初始pH碱移,UV/Fe-EDTA/H2O2体系于pH为8.0时,反应10minCOD去除率可达51.9%,而pH为5.0时UV/Fenton体系处理10min后COD去除率仅37.9%。对比降解效果,UV单独作用效果不理想,60min后COD去除率仅25%。引入UV后,Fenton法处理效果提高,60min后COD去除率由37.0%提高至59.3%,加入EDTA后最终COD去除率与UV/Fenton法接近。经光照处理的废水B/C呈先降后升趋势,经UV/Fenton处理后,原水B/C由0.3提高至0.35,经UV/Fe-EDTA/H2O2处理的废水最终B/C略有降低。
针对军队对核放射废水处理的特殊要求,开发出了适合军队特殊要求的真空蒸发浓缩工艺技术及装置,可有效削减核放射废水的排放量。废水经该装置处理后,可排放至周围环境,处理后的水可作为战时的生活用水。该装置的工作原理是利用真空状态下水的沸点低于常压时的特点,通过较简单的真空蒸馏过程来除去水中的杂质,汽化后的水蒸气经冷凝后变成液态水。并对真空蒸发浓缩装置进行了净化处理放射性废水的处理效率测试,证明该装置运行稳定可靠,出水水质均满足国标、军标有关放射性废水排放标准。
利用微生物氧化亚铁硫杆菌(T.f.)为催化剂,催化氧化Fe2+为Fe3+制备了聚合硫酸铁(PFS)。并研究了氧化亚铁硫杆菌制备聚合硫酸铁的最佳工艺条件,在最佳工艺条件下制备的聚合硫酸铁具有较好的絮凝效果和对城市污水较好的去浊率。该方法生产工艺简单、成本低、无污染、不残留有毒物质,具有良好的经济和环境效益。
采用室内模拟的聚合物驱采出水,考察了聚合物对其稳定性的影响,以该采出水为介质,研制出一种阳离子型反相破乳剂HEU-7,并对其破乳机理进行了讨论。结果表明,HEU-7对模拟污水及渤海油田现场聚驱采出水均有较好的除油效果,当其用量为60mg/L时,30min后除油率达到90%以上。
介绍了高浓度活性污泥法处理化工园区综合废水的现场实验。探讨了高浓度活性污泥法在不同污泥CODCr负荷以及不同进水CODCr下对化工园区综合废水的CODCr的去除率及其污泥性状。实验表明,在0.30~0.40kg/(kg·d)的污泥CODCr负荷区间内,CODCr的去除率可达90%以上;在一定范围内较低的进水CODCr对进一步降低出水CODCr帮助不大,反而会降低系统对污染物的去除率。
针对工业废水中干扰离子多、需要用有机溶剂萃取等问题,将反相流动注射分析技术应用于铜催化的Fe3+氧化S2O32-专属反应中,克服了传统分析方法操作繁琐、分析速度慢以及手工操作的不确定性导致精密度不理想的缺陷,建立了具有优良选择性的测定废水中铜的快速分析方法。在优化实验条件下,其检出限为0.008mg/L,线性范围为0~0.5mg/L。应用于工业废水样中铜的测定,其相对标准偏差<1.5%,加标回收率为97.1%~98.3%。
A2/O系统中,温度的升高可以促进聚磷菌代谢速率,从而促进PHB的合成,但温度对PHB合成的影响是有限制的。厌氧池中PHB含量与系统中F/M呈显著的正相关性。厌氧池中PHB的合成量随厌氧释磷量的增加而增加。OUR可表征A2/O系统对有机物的去除效率,硝化OUR可表征硝化功能的变化,常规OUR值介于7.1~13.3mg/(g·h),硝化OUR值介于0.88~2.95mg/(g·h)。温度对提高活性污泥的OUR有明显作用。硝化OUR的高效区是温度介于25~33℃,NO3--N质量浓度介于9.2~11.0mg/L。提高F/M对OUR有促进作用。
利用EGSB-A/O工艺处理高浓度的淀粉废水。EGSB反应器经过了接种污泥、驯化污泥、提高负荷及满负荷运行四个阶段后,完成启动过程,此时其COD负荷达到20kg/(m3·d),同时A/O段处理效果也随之稳定。经过4个多月的调试后,该系统对废水中COD、BOD5、SS和NH3-N去除率分别达99.1%、99.6%、82%和96%,出水水质达到《城市污水综合排放标准》(GB8978—1996)的一级排放标准,并可以回收蛋白与沼气,每年总收益达到84.59万元。
介绍了采用"还原—中和+蒸发浓缩"工艺处理沉钒废水的工程应用,工程运行实践表明,该工艺具有自动化程度高、运行稳定、处理效果好等优点,处理后的废水pH8~9、SS30~50mg/L、COD80~100mg/L、NH4+500~1500mg/L、Cr6+0.01~0.05mg/L、Na+100~1000mg/L,达到车间回用水水质要求,全部返回车间循环使用,实现了废水零排放。该工艺彻底解决了沉钒废水超标排放的问题,为企业带来了可观的经济效益和社会效益。
在工业锅炉给水处理领域,当原水水质表现为高硬度、高碱度、高溶解固形物特征时,采用一种新型多功能离子交换再生剂,不仅可以在不增加任何硬件设施的传统软化水处理设备上实现锅外给水软化、锅内脱碱及浅除盐处理的目的,而且还能为企业带来巨大的节能减排、安全生产以及环境保护收益,特别适用于水处理设施新建或技改资金紧缺的工业锅炉使用单位。
水的预处理是火电厂水处理工作中的第一道工序,预处理效果的好坏直接关系到后续除盐设备是否能安全稳定运行。介绍了一种占地面积小、运行稳定的一体化净水器的结构、原理及使用中常见故障处理的方法。