UV诱变技术是运用紫外光诱变的手段去改造生物构筑物中的微生物特性,进而选育构建出具有高耐毒性、高降解活性以及特异或广谱降解污染物等优良遗传性状菌种的一种先进技术。该技术能够大大缩短污泥驯化所需要的时间,有效提高生物处理系统的处理效果,是近年来废水生物处理领域的热门研究课题。作者介绍了UV诱变育种技术的机理,总结了该技术在造纸、印染、化工、农业、重金属等废水处理中的研究现状,并指出了该技术在废水处理中的发展方向。
聚环氧琥珀酸(PESA)是近年来合成的一种绿色的环境友好螯合剂,目前国内外对PESA的研究主要集中在合成、阻垢、缓蚀及协同性能等方面。对PESA提取重金属能力的研究表明,PESA在偏酸性条件下对Cd、Zn、Pb等具有良好的萃取作用;对PESA自身酸离解常数的研究表明,PESA可作为二元酸来处理,其一、二级酸离解常数分别为4.68和4.92。
对重金属废水的来源、危害及目前常用的处理技术进行了综述。包括传统方法中的化学沉淀法、电化学法、吸附法和膜分离法;新出现的技术方法如纳米技术、光催化法、新型介孔材料和基因工程。并对上述各方法的机理、研究进展、优缺点进行了评述,同时展望了处理重金属废水的技术和方法的发展趋势。
阐述了制备铁酸盐纳米材料(Mfe2O4,M为Mn,Zn,Co,Ni,La等)的两种方法,包括溶胶-凝胶法、纳米刻蚀法,评述了每种制备方法的优缺点。论述了用铁酸盐纳米材料去除污水中Cr(Ⅵ)的方法,展望了铁酸盐纳米材料作为未来污水处理剂的应用前景。
聚合硅酸铁是一类无机高分子混凝剂,同时具备金属离子的电中和能力和高分子的吸附架桥作用。它不仅具有优异的混凝性能,而且对人体无毒和环境友好,因此在净水处理等领域有广阔的应用前景。对聚合硅酸铁的制备方法、混凝性能以及在日本的应用和发展等方面进行了介绍。
油田采出水的组成比较复杂,我国原有的老三套处理工艺(混凝—沉降—过滤)技术单一,基本属于初级处理,缺乏深度处理技术与工艺应用。综述了当前油田采出水处理新技术与新工艺的研究与进展,对现阶段面临的问题进行了讨论并提出相应的解决方案。
采用高通量聚偏氟乙烯疏水中空纤维膜对某石化废水经反渗透(RO)处理后的浓水进行减压膜蒸馏(VMD)浓缩处理。着重研究了RO浓水除硬方法、除硬药剂用量及其对VMD法RO浓水处理过程中膜通量衰减的影响。结果表明:采用烧碱法或石灰-纯碱法,加入适量除硬药剂后均可使RO浓水中硬度的去除率达96%以上。RO浓水经过除硬处理后,VMD过程的初始通量达25.8 kg/(m2·h),将RO浓水浓缩至10倍时,通量仍保持在14.8 kg/(m2·h);而对未除硬RO浓水的VMD过程,初始通量为22.3 kg/(m2·h),浓缩至2.5倍时通量即降低至10.2 kg/(m2·h)。
采用自制反应器氧化降解苯酚废水,通过试验分析反应时间、pH、电解电压、Fe2+投加量对三维电极氧化降解苯酚废水中苯酚去除效果的影响,并确定最佳反应条件。试验结果表明,三维电极氧化降解苯酚废水有较好的去除效果,在最佳反应条件下,即反应时间为90 min,pH=3,电解电压15 V,Fe2+投加浓度为1 mmol/L,对苯酚质量浓度为300 mg/L的模拟废水的最大苯酚去除率达到91.2%。
以盐仓工业园区废水为原水,在序批式反应器(SBR)中培养好氧颗粒污泥。结果表明:该工业园区废水中可以实现好氧污泥颗粒化,且颗粒密实,但形状不规则;经过70 d运行后,反应器中污泥SVI10达到26 mL/g,颗粒化率为80%,颗粒的粒径主要在0.3~0.5 mm之间;颗粒污泥成熟后,好氧颗粒污泥反应器对COD的去除率为73%~80%、色度去除率90%~95%,出水水质(COD、色度)优于该污水处理厂的出水。
通过静态阻垢试验研究了衣康酸均聚物(PIA)与高压静电场在不同条件下的协同阻垢性能,利用扫描电镜对碳酸钙晶型进行了表征。结果表明:衣康酸均聚物与高压静电场具有协同阻垢作用,高压静电处理后碳酸钙晶型发生了改变。
以聚琥珀酰亚胺和2-氨基乙醇为原料,合成了含不同比例羟基的聚天冬氨酸接枝共聚物。采用旋转挂片失重法和微生物摇床试验法对共聚物的缓蚀性能和生物降解性能进行了研究。结果表明,含羟基聚天冬氨酸接枝共聚物具有较好的缓蚀性能,且随着羟基比例的增加缓蚀性能提高,但生物降解性有所下降。
针对化工集装罐清洗废水中含酚废水浓度大的特点,采用湿式催化氧化法进行了较深入的研究。对硝酸铜-AC制备CuO/AC催化剂过程中的浸渍液浓度、焙烧温度、焙烧时间等影响因素进行探讨;用该催化剂催化氧化降解模拟苯酚废水,对反应温度、氧化剂投加量、催化剂投加量、反应时间等工艺参数进行优化,确定最佳反应条件并进行了应用研究。研究结果表明,硝酸铜-AC制备CuO/AC催化剂的最佳条件为:硝酸铜质量分数为3%,浸渍温度为30℃,浸渍时间为6 h,焙烧温度为300℃,焙烧时间为3 h。湿式催化氧化法处理苯酚废水的最佳工艺条件为:反应温度为170℃,反应时间为1 h,催化剂投加质量浓度为2 g/L,氧化剂H2O2按m(H2O2)∶m(COD)=3投加,含酚清洗废水的COD去除率达到95%以上,处理效果显著。
考察了CPAM分散聚合中,两种不同硫酸盐作为分散介质的可行性,并详细讨论了不同类型的分散剂对盐水介质中CPAM分散聚合的影响。通过研究发现,由于硫酸钠在水中的溶解度随温度波动较大,不适合作为CPAM分散聚合的分散介质。另外实验表明,由于非离子型分散剂在盐水介质中溶解性不佳,不适合作为CPAM分散聚合的分散剂。故选择硫酸铵与PDMDAAC分别作为盐水介质中CPAM分散聚合的分散介质与分散剂,并确定了硫酸铵最佳用量为聚合体系质量的27%~29%,PDMDAAC最佳用量为单体质量的10%~18%,该条件下制得的产品具有较好的流动性。
以端烯丙基聚氧烯醚、低含氢硅油为原料,氯铂酸为催化剂进行接枝改性,获得聚醚改性聚硅氧烷;再复配硅膏增效,筛选合适的助乳化剂制备新型高效的有机硅乳液消泡剂,并对其性能进行了对比论证。
以丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酸羟丙酯为原料,合成了AA/AMPS/HPA共聚物,研究了引发剂用量、分子质量调节剂用量、反应温度和反应时间等因素对聚合物极限黏度的影响,并对不同极限黏度聚合物的阻垢性能和耐氧化性能进行了评定。
以花椒籽油、二乙烯三胺和氯化苄为原料,经过酰胺化、环化和季铵化反应合成了咪唑啉缓蚀剂H-1,并与H-2进行复配,用失重法评价了H-1及复配缓蚀剂的缓蚀性能。研究结果表明,制备的缓蚀剂H-1在盐酸体系中对A20钢有很好的缓蚀效果,缓蚀效率为94.6%~96.2%;由H-1和H-2复配的新型缓蚀剂在柠檬酸体系中对A20钢的缓蚀率在99.5%以上,并且二者都具有很好的热稳定性。
通过荧光光谱法、静态阻垢法和旋转挂片法对含萘胺荧光基团的羧酸盐聚合物进行了性能评价。实验结果表明,该荧光标记聚合物的荧光强度与其浓度呈现一定的线性关系,并且具有良好的阻碳酸钙垢能力,与市售的马丙共聚物的性能相当,稍差于PBTCA。与BTA等其他缓蚀剂复配为无磷缓蚀配方后,在云南某水域的水质环境下,对黄铜有较好的缓蚀效果,最高缓蚀率超过98%。
以印染废水为研究对象,探讨了混凝沉淀+水解酸化+膜生物反应器(MBR)工艺处理印染废水的可行性。试验确定PAC为处理印染废水的最佳混凝剂。确定水解酸化反应器中MLSS为8 g/L左右,HRT为16 h,MBR反应器中MLSS为8 g/L左右,HRT为8 h比较合理。MBR反应器对有机物的去除主要取决于生物反应的效果,膜的截留作用强化了MBR对色度和COD的去除。本工艺在处理印染废水时可获得连续稳定的处理效果,出水水质完全满足纺织印染整行业水污染物一级排放标准。
以多元脂肪醇、环氧氯行丙烷和二甲胺为原料合成出一种净水剂。用红外光谱、热重分析等测试方法分析了产品的结构及热稳定性。采用自行设计的可在高温高压情况下评价净水剂除油性能的装置,评价了产品在处理呈高温、高压状态,且含油量高的超稠油SAGD采出水时,药剂加量、沉降时间和沉降温度对药剂除油效果的影响。结果表明:产品具有良好的热稳定性且除油性能良好、除油速度快。在沉降温度为180℃、沉降时间30 min和投加质量浓度为300 mg/L的条件下,可使采出水油质量浓度从70 053 mg/L降低到453 mg/L,除油率达到99%以上。
介绍了聚酰胺-胺(4.0G PAMAM)树形分子改性沸石的制备,并用制备的改性沸石处理实际印染废水。研究了改性沸石的投加量、作用时间、溶液的酸度、作用温度等对废水CODCr和色度去除率的影响。研究表明在最佳的试验条件下,印染废水的CODCr和色度去除率分别达到86.2%和93.7%。
针对目前太湖地区日益提高的电镀废水排放标准,提出采用混凝-微滤膜过滤组合工艺来去除电镀废水中的铜和镍。从工程应用的角度出发,研究并探讨FeSO4混凝-微滤膜法去除电镀废水中铜、镍时的影响因素,并确定其最佳运行参数,考察该组合工艺的实用性。所取电镀废水中Cu2+质量浓度为57.6 mg/L,Ni2+质量浓度为42.0 mg/L,采用FeSO4混凝剂及PVDF微滤膜处理后,出水中Cu2+和Ni2+质量浓度为0.15、0.87 mg/L,低于国家《污水综合排放标准》一级排放标准要求,同时具有较强的经济适用性。
采用混凝预处理,用10万u超滤膜组成的混凝/膜组合工艺进行自来水的生产废水(砂滤反洗废水)的处理实验。中试试验结果表明:混凝预处理与膜组件结合,使膜组件运行稳定,出水水质良好,水质完全达到饮用水水质标准,此工艺适合砂滤反洗废水的处理工程应用。
研究了一种处理低温含油污水的工艺。改进后的工艺在30℃、氧化剂25~35 mg/L时对低温含油污水处理后水质指标提高较大,除Fe、除S效果更佳,且和地层水有较好的配伍性。
对原子荧光光度计检测水中汞进行了研究,发现使用5%的盐酸做载流液,10 g/L的硼氢化钾溶液做还原剂等检测条件下,其实验结果令人满意。
现行行业标准采用滴定法测定水处理剂十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)活性物的质量分数时,液相容易产生结块,导致滴定终点难以判断、活性物质量分数的测定值偏低。实验发现,升高样品溶液的温度,测定过程中结块现象得到明显好转,尤其是通过加入适当分散剂可以减少结块产生,终点易判断。结果表明,所得改进测定法提高了分析结果的准确性,可供标准修订时参考。
越来越多的劣质原油成为了炼油厂的加工对象,增加了物料泄漏的频率,所以及时快速地检查到泄漏设备并及时切除非常重要。泄漏后及时的处理更是换热设备正常运行的保证。介绍了泄漏后的相关处理方案。
为了降低离子交换树脂再生时的酸碱耗,介绍了某电厂化学水处理一级除盐设备再生时酸碱用量调整试验的基本过程。根据原水水质和水处理设备及原始水处理工艺条件等情况,通过降低再生液浓度,延长再生时间,控制运行流量等,调整试验、确定最优酸碱耗,节约了酸碱用量、减少了自用水率,达到了降低生产成本的目的。
鹤煤热电厂采用双流弱酸处理工艺处理循环冷却水补充水提高循环水的浓缩倍率,减少循环水的排污量,同时采用分级用水提高水的循环使用。根据工业废水性质采用不同的处理方法,使鹤煤热电厂达到了废水零排放目标。
陈家山煤矿污水排放的受纳水体为饮用水源,因此对该煤矿废水的处理十分必要。介绍了陈家山煤矿生活污水处理站改造工程处理工艺的设计参数及运行费用情况。
随着超纯水技术在半导体行业的应用日益广泛,半导体制造单位对超纯水的要求也越来越高。作者详述了超纯水的制造工艺及各个环节中所用不同工艺设备的对比。同时,还详细介绍了超纯水工艺流程中的节能减排措施。