综述了活性炭及改性活性炭吸附法、离子交换法及化学还原法处理含高氯酸盐废水的研究进展,重点介绍了异养微生物法与自养微生物法等技术在处理含高氯酸废水方面的作用和功效等。基于含高氯酸盐废水的化学特点及水环境污染防治学科的发展趋势,指出了相关研究中值得进一步探讨的问题,并展望了其未来的发展方向。
截至2008年底,我国已有20个左右大型膜生物反应器(MBR)工程(≥1×104 m3/d)运行和建设中。MBR已经成功应用于生活污水、医院废水、垃圾渗滤液、石化废水等处理。面临着日益严格的污水排放和回用标准,MBR在市政污水扩建工程及中水回用市场将具有强劲和广泛的增长潜力。
选矿废水中残留的黄药毒性较强,蓄积在尾矿坝中或排入天然水体中都会对周边生态环境产生一定的危害性。作者分析了选矿废水中残余黄药对环境中常见生物的危害,总结了主要的黄药处理方法、净化机理,指出了这些方法存在的一些共性问题,并针对这些问题提出了黄药处理技术今后的研究方向。
内分泌干扰物(EDCs)具有干扰人类和动物内分泌系统正常运行的作用。由于传统的污水处理工艺无法将其有效去除,从而使EDCS被排放到环境中。近年来EDCS在各种水环境中均被检出引起了人们的广泛关注。作者综述了EDCS的特点和危害,以及活性炭和膜技术对EDCs的去除性能,并提出了今后的研究方向。
通过对多种制浆造纸废水实验和工程实践以及国内外文献的调研认为:强化混凝技术更符合我国国情和大规模推广应用的可行性。对高效溶气气浮、粉末活性炭强化混凝、加载混凝磁分离等3种强化混凝工艺进行了较深入的探讨,以期对制浆造纸废水的深度处理提出合理、可行的工艺路线。
在对生物聚合铁絮凝性能研究的基础上,用半透膜法以自制生物聚合铁为原料制备了纳米Fe3O4,考察其与生物聚合铁联合去除水中浊度的性能,并对其絮凝机理进行初步探讨。结果表明:纳米Fe3O4可以强化生物聚合铁的絮凝效果并有助于加速矾花沉降,联合处理低温低浊水取得了较好的效果,生物聚合铁的最佳投药量为0.4mL/L,纳米Fe3O4的最佳投药质量浓度为2.4 mg/L。
以预测纳滤过程分离性能为目的,讨论了纳滤膜结构特征对分离性能的影响。采用基于扩展的Nernst-Planck方程的DSPM模型进行预测,通过计算机模拟计算,研究了纳滤膜孔径(rp)、膜内电荷密度(X)以及膜厚与孔隙率的比值(λ/Ak)对纳滤分离过程的影响,为纳滤膜的工业化应用提供借鉴。
以硅酸钠与酸洗废液、废铁屑为原料制备了聚硅酸氯化铁(PFSC)。对影响其性能的主要因素铁硅比、pH、活化时间、温度等进行了研究,找出了对海水具有最佳混凝性能的PFSC合成条件。结果表明:PFSC处理低温低浊水效果较好,适应pH范围宽,且形成絮体速度快,絮体结实粗大。当n(铁)∶n(硅)=1.5、40℃熟化1.5 h、产品的pH调至0.5时,PFSC对海水的除浊效果最好。
先用混凝+水解酸化法预处理抗生素废水,再用序批式活性污泥反应器(SBR)+一体化膜生物反应器(MBR)进行生化处理。结果表明:废水经混凝处理后,CODCr平均去除率达33.72%,水解酸化预处理后,CODCr平均去除率达到17.25%,可生化性提高;经SBR+MBR组合好氧工艺处理后,CODCr由平均进水1 200 mg/L降至出水195mg/L左右(≤300 mg/L),达到国家污水综合排放标准(GB 8978-1996)二级指标。
研究了胞外聚合物(EPS)对浸没式膜生物反应器(SMBR)污泥混合液特性的影响。在实验过程中,对污泥混合液黏度、污泥沉降性能、污泥絮体疏水性、污泥混合液可滤性定期进行了监测。实验结果表明:SMBR内累积的EPS直接影响污泥混合液的黏度、沉降性能、污泥絮体疏水性及污泥混合液的可滤性。
针对传统太阳能海水蒸馏淡化方法,综合多级闪蒸和多效蒸发两种系统的优点,设计制造了具有一效蒸发器的太阳能闪蒸-多效蒸发海水淡化装置,并对该装置进行了试验。试验结果表明,系统在海水温度为68~78℃范围内正常运行,具有较高的日产水量,系统达到稳定的时间较短。在闪蒸压力0.014 MPa,蒸发压力0.004 0 MPa条件下,最高海水温度为78℃时,系统产水量为56.30 kg/d,16 min就可以稳定。系统压力不变时,最高海水温度变化,而系统内部温度不变,比较适合太阳能热源不稳定情况。
将氯化镁装袋作为电解质缓慢释放,铝为阳极,石墨为阴极,固定电极之间距离为3 cm,氯化镁按处理水质量分数的0.1%投加,探讨5~12 V安全电压直流电絮凝法处理水体内铜绿微囊藻的效果发现:该电絮凝体系可使藻类絮凝率达95%,且电絮凝后的水体藻类生长明显受到抑制。该处理体系对罗非鱼幼苗和大瓶螺等小型水生动物无明显伤害。
作为纺织印染大国,如何实现印染废水中水回用是中国面临的重要课题。作者分别采用臭氧氧化法和超声波-活性炭法对已生化处理的印染废水深度处理。结果表明:臭氧氧化法可去除印染废水中75%的COD,使出水COD降至60 mg/L,超声波-活性炭联合法可去除印染废水中89.6%的COD,使出水COD降至25 mg/L,两种处理方法出水均能满足中水回用要求;通过比较,超声波-活性炭联合法优于臭氧氧化法。
采用过硫酸钾-亚硫酸氢钠引发海藻酸钠和丙烯酰胺接枝共聚制备海藻酸钠接枝聚丙烯酰胺,考察了引发剂浓度、聚合温度、聚合时间对接枝共聚的影响,得到最佳工艺条件为:过硫酸钾和亚硫酸氢钠均为5mmol/L、温度30℃、时间12 h。并用红外光谱、热重分析对产物进行了表征,同时对该接枝共聚物进行了絮凝性能试验。结果表明,该接枝共聚物的絮凝效果优于海藻酸钠和聚丙烯酰胺。
以生物活性炭(BAC)技术处理铁锰模拟水,探讨活性炭(AC)去除铁锰时生物作用的存在性和贡献率,并优化反冲洗参数。结果表明:BAC对铁锰的去除效果优于AC,证明了存在生物作用;对铁的去除主要依靠化学氧化和物化作用,少部分依靠生物作用;而对锰的去除主要为生物作用;BAC滤柱反冲洗周期受季节影响较大,反冲洗历时以3.5~5.0 min为宜。
IMO-SBR工艺是结合了固定化微生物技术与SBR工艺的一种全新污水处理工艺。该工艺充分利用了固定化微生物和SBR的优点,既保留了固定化微生物,又较好地利用了成熟的SBR工艺。在实验反应器内装填由聚氨酯泡沫制成的生物膜载体,并以实际高浓度氨氮废水为研究对象,通过考察温度、进水m(C)∶m(N)、pH对IMO-SBR工艺脱氮效果的影响,确定最佳的运行条件为:温度在30℃、m(C)∶m(N)=3∶1、pH=8,该工艺条件下,氨氮去除率稳定在55%以上。
以马来酸酐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和乙烯基丁醚为单体,合成了不同单体比例的多官能团聚合物,通过静态阻垢法和极化曲线法对其阻垢、分散和缓蚀性能进行了评价,结果发现,多官能团聚合物对碳酸钙、磷酸钙、氧化铁和锌盐有良好的分散和抑制作用,呈现出"阈值效应",且是一种以阳极缓蚀为主的混合型缓蚀剂。
以聚丙烯酰胺为初始原料,通过两步反应合成了聚一烃基二硫代氨基甲酸钠(PADC)重金属离子螯合剂,用IR、1H NMR对目标物的结构进行了表征,考察了PADC对Pb2+的螯合去除能力,得到最佳螯合去除条件为:对5 mg/L的Pb2+溶液,搅拌时间8 min,体系pH=4,PADC投加质量浓度为24 mg/L,此时PADC对Pb2+的最高去除率达到95.4%。
介绍了一种微波-分光光度法快速测定CODCr的新方法,并与标准方法进行了比较。实验表明,微波-分光光度法具有比标准重铬酸钾法所需水样量小、节省时间、操作简单等优点,经与标准方法对照,其准确度和精密度一致性较好。
采用MBR处理化工废水终端出水,对膜处理调试及运行阶段遇到的问题提出相应的解决方法,可使出水COD<60 mg/L,并达到江苏省《化学工业主要水污染物排放标准》(DB 32/939-2006)的规定,出水回用至循环水装置。
实验确定了用Fenton试剂处理含苯酚制药废水的最佳反应条件是pH=3,FeSO4粉末投加质量浓度为1200 mg/L,27.5%的H2O2投加量为8 mL/L,反应时间为60 min,在此条件下苯酚去除率达70%以上。采用Fenton-水解酸化-接触氧化工艺处理含苯酚制药废水,当进水苯酚质量浓度为1 151~1 933 mg/L时,处理后出水苯酚质量浓度<2.0 mg/L。实践运行表明,该工艺处理效果良好、出水稳定、运行成本低廉、操作简便。
通过分析丙烯腈装置E-113和HX-101冷却器泄漏不同介质物料时对循环水水质的影响,以及通过物料泄漏后循环水中微生物和冷却器腐蚀速率的变化趋势,为查找、判断可能泄漏物料的冷却器提供了一定依据和方法,同时针对不同泄漏介质的特性采取投加生物分散剂、在线黏泥剥离剂等阻止循环水水质恶化的对策措施得到了实践的验证,对今后处理循环水系统泄漏有一定的借鉴作用。
南方某机械制造企业产生的电镀废水水体成分复杂,含有多种重金属、氰化物等,总排放量约1 500 t/d,通过氧化、还原、絮凝沉淀等技术分别对含氰、铬废水预处理,再混合酸碱重金属废水进行处理,使得重金属、氰化物等获得较好的处理效果,出水达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级标准。
大连泰山热电厂采用超滤(UF)-反渗透(RO)-电除盐(EDI)工艺对马栏河污水厂二级出水进行深度处理,使其满足热电厂超高压锅炉补给水水质要求。作者介绍了系统工艺的设计及设备的运行等,经该工艺处理后的出水可以达到设计要求。通过中水回用,热电厂每年可节约淡水6.25×106 m3,节省资金1 800多万元,社会及经济效益显著。
介绍了采用均配液浮床技术进行除盐系统改造的成功实践,并阐述了工艺计算原理、改造原则及技术特点,实践和运行结果证明:均配液浮床技术先进、成熟可靠。
在利用混凝气浮-曝气生物滤池深度处理焦化生化尾水的工艺中,为了提高曝气生物滤池的运行周期,减少反冲洗次数,必须有效地去除进入曝气生物滤池的原水悬浮物。作者结合实际工程介绍了混凝气浮在焦化生化尾水深度处理中的应用情况,优化了最佳加药量,为焦化生化尾水的深度处理提供参考。
以6×105t/a甲醇项目为例,在借鉴国内外先进技术的基础上,对新型煤化工企业水处理工艺方案的设计进行了优化,主要包括循环水系统、凝结水精处理系统、污水处理系统、中水回用系统等。通过设计优化,使水处理系统的配置更加科学合理,提高了水资源的综合利用效率,最大限度地减少了废水排放,对同类型企业建设有一定的借鉴意义。
介绍了钢铁企业废水水质的特性,主要对邯钢外排水的现状及处理工艺进行了分析。并针对邯钢目前外排水的处理现状提出了工艺的改进建议及措施。