人工湿地作为一种投资少、能耗低的水处理系统,被广泛应用于各种水处理之中,与传统的处理工艺相比有较好的稳定性和生态效果。在人工湿地系统中,基质、水生植物和微生物对污染物的去除有着重要的影响。综述了人工湿地脱氮除磷的机理,讨论了基质、水生植物、微生物及进水条件对系统处理效果的影响,提出了当前人工湿地研究中存在的问题和提高人工湿地脱氮除磷能力的措施。
20世纪90年代开发出的聚环氧琥珀酸(PESA)是国际公认的一种无磷、非氮且具有良好生物降解性的新型合成高分子绿色水处理剂。介绍了PESA的发展情况及国内外研究现状,着重阐述了其阻垢、缓蚀、协同、萃取重金属等性能的应用研究进展。认为PESA的阻垢性能效果相对较佳,目前已初步在工业上得到应用,提出了PESA工业应用的发展前景和存在问题。
厌氧反应器的快速启动对反应器的运行意义重大,反应器能否快速启动是评判反应器性能的重要内容。探讨了复合式厌氧折流板反应器快速启动的方法及影响因素,分析了好氧预挂膜法的优势以及接种污泥、负荷、碱度、微量元素对启动的影响,并指出了接种厌氧颗粒污泥、低有机负荷、合适的碱度是快速启动的关键要素。
聚硅酸金属盐絮凝剂由于具有优良的絮凝性能,成为絮凝剂研究的热点。对聚硅酸金属盐无机高分子絮凝剂中金属离子和硅形态、结构与性能等研究的新进展进行了评述,指出合成方式、合成条件、测试方法等因素对其结构都有影响。认为今后对絮凝剂溶液中形态和结构的研究应采取合适的方式进行表征,并提出应加强混凝机理和稳定性的研究。
对目前常用的丙烯酸及其酯类废水的主要处理方法——焚烧法、湿式催化氧化法、生物法、超临界水氧化法及其他一些方法进行了简单的介绍。总结了各种方法在丙烯酸及其酯类废水处理中的应用现状以及研究进展,讨论了各种方法在处理丙烯酸及其酯类废水中的优缺点以及应用前景,展望了丙烯酸及其酯类废水处理未来的发展方向。
采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/Ti电极,进行光电催化降解罗丹明B(RhB)试验。确定了最佳降解条件:外加偏压+0.8 V、废水流量7.7 L/h、初始pH=2.5和电解质质量浓度2.0 g/L。在最佳条件下,处理20 mg/L的RhB溶液1.5 h,脱色率和TOC去除率分别达到97.3%和76.2%。结果表明,由于同时强化了激发光源的利用率和溶液的传质效率,斜板液膜反应器可高效降解RhB。
研究了附加电场超滤膜工艺去除水中有机污染物的性能,结果表明:原水中的腐殖酸在电场中发生电泳迁移,减少了向膜表面的移动,同时发生凝聚现象,沉积在膜表面形成疏松的滤饼层,有效减缓了膜污染。附加电场后对腐殖酸和4-MBC的去除率均有很大提高。同时发现,吸附是大孔径低压膜去除小分子4-MBC的主要作用,水中腐殖酸的存在对超滤去除4-MBC有很大的促进作用。
采用批处理吸附实验,研究了颗粒活性炭和粉末活性炭负载纳米二氧化钛对水体中砷的去除效果及其初步机理。X射线衍射表征两种活性炭负载纳米二氧化钛后饱和吸附As(Ⅴ)和As(Ⅲ)前后的晶体结构图谱表明,其对砷的吸附属于表面吸附。结果说明,活性炭负载纳米二氧化钛便于纳米材料的回收,是发挥纳米二氧化钛除砷效果的重要措施。
在连续流双污泥亚硝化反硝化除磷系统缺氧池中取泥,筛选出5株聚磷菌,经生理生化鉴定属于4种菌属:肠杆菌属、葡萄球菌属、副球菌属和泛菌属。对4种聚磷菌分别进行厌氧释磷和缺氧吸磷试验以及PHB和异染颗粒染色。结果表明,4种聚磷菌均为亚硝化反硝化聚磷菌。葡萄球菌属、副球菌属、泛菌属和肠杆菌属的单位细胞吸磷质量依次减少。
对自行研制的新型膦磺酸缓蚀阻垢剂氨基磺酸二亚甲基膦酸(SADMP)的性能进行了评定。结果表明,SADMP具有优良的阻CaCO3垢和Ca3(PO4)2垢性能,在有效质量浓度为10 mg/L时,其阻Ca3(PO4)2垢率接近100%。同时试验表明SADMP与常用杀菌剂的配伍性较好,兼具一定的缓蚀性能。
以水溶性季铵盐、水解聚马来酸酐、聚环氧琥珀酸钠、聚天冬氨酸为原料,复配了一种新型缓蚀阻垢剂BW-3。BW-3具有优异的阻垢性能和良好的缓蚀效果。在所测浓度范围内,BW-3的阻垢和缓蚀效果均明显优于油田常用缓蚀阻垢剂|电化学试验结果表明,BW-3的缓蚀机理属于"负催化效应",是一种以抑制阴极反应过程为主的混合型缓蚀剂。BW-3对CaCO3垢的阻垢机理主要是晶格畸变作用。
研究了电沉积法处理低浓度酸性含铅工业模拟废水的工艺条件,并对各种影响因素进行了研究和分析。结果表明:电极材料、电解槽的极距、槽压等对电沉积效率及深度净化效果均有较大影响。以泡沫铜为阴极材料的三维电极,在零极距、槽压4 V条件下,Pb2+去除率(回收率)可达85%,明显优于以不锈钢板为阴极的二维电极的34%。
以城市生活污水为处理对象,对比了5种常用药剂的化学除磷效果,并对COD、TN和浊度的去除情况进行了研究。结果表明,在试验投药量范围内,聚合硫酸铁对TP的去除效果最好,去除率达到了78.99%,其次是液态聚合铝铁、聚合氯化铝、聚合硅酸铝铁和聚合氯化铝铁。当选择液态聚合铝铁作为同步除磷药剂时,在β≤4.33的条件下,β与出水TP浓度呈现较好的相关性。
以某石化企业的二级处理的出水为研究对象,采用三元微电解—Fenton氧化工艺对其进行深度处理,使其达到循环冷却水水质标准。通过正交试验考察了微电解最佳操作条件,单因素试验考察了Fenton氧化最优条件。微电解—Fenton氧化组合工艺深度处理石化废水的试验结果表明,该工艺可使COD、SS及浊度得到较好的去除,出水水质达到了循环冷却水的用水标准。
利用凹土、粉煤灰、玻璃粉和漂珠为材料制得复合型凹土悬浮滤料,并作为填料运用于内循环三相生物流化床处理有机废水,同时考察曝气量和水力停留时间对COD和氨氮去除率的影响。结果表明,当曝气量为0.25m3/h时,COD和氨氮的去除率分别高达92.35%和95.13%|水力停留时间为2.0 h时,COD和氨氮的去除率分别高达91.5%和93.2%|所制得复合型凹土悬浮滤料性能良好。
制备了硅钨酸改性凹凸棒土,其结构通过XRD表征。探讨了改性凹凸棒土对含酚废水的去除效果,并确定了苯酚初始浓度、溶液pH、投加量和吸附时间对吸附性能的影响。实验结果表明,当苯酚溶液的初始质量浓度为100 mg/L、pH=9、改性凹凸棒土投加质量浓度为10 g/L、吸附时间为60 min时,苯酚的去除率达到77.75%。
根据油与水的结构特点,采用悬浮聚合的方法,设计合成了一种大孔吸附树脂,利用类萃取的原理能有效去除蒸汽凝结水中的微量油。模拟蒸汽凝结水配成5~10 mg/L的含油水样,在60~80℃,10 BV/h的流速条件下,经过大孔吸附树脂除油后,出水油≤1 mg/L,达到锅炉补给水的使用要求,提高了蒸汽凝结水及热能的利用效率,在石化行业中具有一定的应用前景。
以平板超滤膜元件的理想结构及传递过程的平衡方程为基础,建立了超滤膜元件运行的微分方程数学模型。在分析元件运行参数基础上确认了微分方程的边界条件,使微分方程组具有唯一解。膜元件微分方程模型的建立为超滤膜元件结构及运行分析提供了理论参考,并为超滤系统运行模拟软件的编制建立了数学基础。
研究了V型滤池反冲洗水直接回用对给水厂水质的影响。结果表明:回用滤池反冲洗废水有利于对沉后水浊度的去除,回用比例小于10%时,沉后水浊度呈下降趋势。回用反冲洗水同时会降低沉后水CODMn,还可以小幅度降低沉后水的UV254。当滤池反冲洗水回用比例大于10%时,沉后水中细菌总数有明显提高。最后通过数学方法确定了水厂反冲洗水的最佳回用比为3%~10%。
用0.02μm的多通道非对称性碳化硅陶瓷膜对采油污水进行了现场中试。在各种运行条件下,陶瓷膜出水SS<|1.0 mg/L,油<|10 mg/L,粒径中值<|1.0μm。还考察了不同运行条件下陶瓷膜膜通量和跨膜压差的变化,以及强化混凝过滤对膜通量的影响。根据试验结果对陶瓷膜在采油污水处理中的进一步研究提出了建议,并对其工程应用前景进行了展望。
广利站采用电化学预氧化技术后注入水水质得到明显改善,但近期局部区域结垢现象突出。对污水站、注水站、配水间到井口的注入水水质进行了分析,利用结垢趋势预测及垢样的分析等手段,最终确定了结垢的主要影响因素,为下一步改善水质减缓结垢趋势提供参考。
通过实验对测定十二烷基二甲基苄基氯化铵活性物含量的两种方法进行了比较和分析。结果表明,两种测定方法无显著性差异,都适用于检测常规产品。其中四苯硼钠滴定法(HG/T 2230—2006))由于液相容易有结块挂壁现象,使测定值偏低,受温度影响变化大,不适于检测高含量加防冻剂的产品,但其精密度较好。四苯硼钠两相滴定法(QB 1915—1913)抗干扰能力强,适用范围广,但要注意观察终点的判断。
针对燃煤发电机组汽水系统中硅酸根对于热力设备安全的影响,阐述了硅酸根监测的重要性,着重介绍了FIA-33M型硅酸根在线分析仪的化学原理、测量流程、操作步骤、性能参数。通过分析对比FIA-33M型硅酸根在线分析仪在实际运行与实验室手动测定得出的数值,认为该仪器可以完成针对燃煤发电机组汽水系统中硅酸根在线监测任务。
酞菁系类颜料生产废水氨氮高、Cu2+含量高、盐分高,并含有大量SO42-及苯胺类等难处理物质,处理难度大。设计采用"分流预处理+混合生化"工艺对河北某酞菁系类颜料生产厂废水进行处理,处理后废水达到国家《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级排放标准。
以沈阳某屠宰厂为例,介绍了气浮—水解酸化—接触氧化工艺在该屠宰废水处理工程中的应用。通过在好氧段投加高效菌的方式,更有效地去除水中的COD、BOD5。运行结果表明:工艺可行且管理方便,投资、运行费用低,处理效果稳定,出水水质可达到《肉类加工工业水污染物排放标准》(GB 13457—1992)的一级排放标准。
600 MW亚临界汽包炉炉水的处理方式影响机组的蒸汽品质,优化炉水处理工艺对于提高锅炉蒸汽品质、预防汽轮机积盐具有重要作用。通过试验定量考察了数台同型号600 MW亚临界汽包炉炉水磷酸盐含量对蒸汽品质的影响,确定了各机组最优的炉水处理工艺及炉水水质监控指标最优控制方案。
阳城电厂600 MW发电机定子内冷水水质长期不合格,主要表现为pH低和铜离子含量超标,定子内冷水水质各项指标难以满足电力行业标准要求。对发电机定子内冷水系统进行加装优化处理装置的改造,定子内冷水pH控制在8.0~9.0,电导率稳定在1.0~2.0μS/cm,铜离子质量浓度<10μg/L,且出水水质稳定,达到了预期效果。
采用酸、碱、氧化剂和Nalco PC-98溶液作为清洗剂,对在处理石化废水过程中被污染的超滤膜进行了清洗研究。初步分析了造成超滤膜污染的原因,结果表明,构成超滤膜膜污染的主要污染物为铁和微生物/有机物。同时对比发现,碱洗采用0.1%的NaOH和0.1%的PC-98溶液,酸洗采用1%草酸溶液的组合清洗方案效果最好,膜的过滤性能基本可以恢复。