络合重金属废水中含有的污染物不可生物降解, 具有很强的毒性, 可通过食物链在生物体内的累积而致癌。与游离态的重金属离子相比, 络合态的重金属离子的去除难度更大, 普通的加碱中和沉淀法难以获得满意的处理效果。综述了近年来处理络合重金属废水的主要方法, 包括硫化物沉淀法、螯合沉淀法、Fenton氧化法、光催化氧化法、铁屑还原法、吸附法、离子交换法等, 并且评价了它们的优势和局限性。
简述了膨润土的基本结构, 概括了膨润土的主要改性方法, 即活化改性法和添加改性剂改性法;分析了改性方法的主要优点, 总结了改性膨润土对废水中染料的吸附效果。结果表明, 改性膨润土对染料的吸附效果较好, 染料去除率最大可达99.7%。另外, 探讨了改性膨润土的吸附机理、影响因素和吸附等温式, 并展望了改性膨润土的应用前景。
随着饮用水和非饮用水再生利用计划的不断发展, 市政再生水利用过程中潜在的微量有机污染物对水生态和人类健康形成威胁。国内外研究者就微量有机污染物的来源、种类、检测方法、去除技术开展了一系列的研究。在传统的生化工艺基础上进行了改进和创新, 同时研发了包括膜技术、吸附技术和高级氧化技术在内的新技术。分析和介绍了目前国内外在污水及再生水中微量有机污染物去除方面的研究, 并对今后的研究方向进行了展望。
纸浆漂白废水中含有的可吸附有机氯化物是国内外造纸工业严控的废物, 是造纸环保界关注的重点。在查阅资料基础上, 对目前关于纸浆漂白废水中可吸附有机氯化物的成分、分布、生成以及降解特性等方面的研究进行了述评, 重点介绍了纸浆漂白废水中可吸附有机氯化物的生成及降解性能方面的研究成果, 并在此基础上对今后的研究趋势进行了展望。
采用UASB处理含甲醇高浓度酯类废水, 在HRT为4 d, COD容积负荷为1.32 kg/(m3·d)时, 总COD去除率大于95%, 出水COD在300~400 mg/L之间。进水COD、水力停留时间和碱度的投加是UASB启动的关键因素。处理过程中系统内的pH稳定在7.3~7.6, 且未出现VFA累积, 说明甲醇的降解途径不需经过酸化阶段。
以硫酸亚铁、硫酸镁和聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)为原料, 制备了一种新型无机-有机复合絮凝剂PFMS-PDMDAAC, 应用于垃圾渗滤液的处理。实验结果表明, PFMS-PDMDAAC对于垃圾渗滤液的絮凝效果良好, PFMS-PDMDAAC复合絮凝剂的絮凝效果不仅优于PFMS, 而且优于PFMS+PDMDAAC投加方式, 两者复配呈现出显著的协同作用, 絮凝效果明显提高。
以化学絮凝作为预处理, 采用A/O-MBR工艺处理养猪沼液。结果表明, 化学絮凝对溶解性COD和TP的平均去除率分别为18.9%和61.3%;A/O-MBR在溶解氧为3 mg/L、MLSS为4~5 g/L的条件下, 出水溶解性COD和氨氮的去除效果较好, 平均去除率分别达到70.6%和99.4%;而TN的去除率则低于30%。启动期间, 当污染物浓度增加时跨膜压差迅速增加导致膜污染加剧, 而当系统稳定运行时, 膜污染趋势大大减缓。
采用A2/O-MBR组合工艺处理高浓度有机废水, 结果表明, 系统对COD、NH3-N、SS的去除率分别达到97%、96.8%、95.3%。当系统污泥负荷为0.40~0.55 kg/(kg.d)时, COD去除率随污泥负荷升高而上升。当抽停时间分别为12、4 min时, 系统能保持膜过滤性能的稳定。膜过滤阻力随运行时间的增加呈线性增长, 在一定条件下, 膜过滤阻力随膜通量增加而明显增大, 膜通量为13.6 L/(m2·h)时的膜过滤阻力上升速率要远小于膜通量为22.1 L/(m2·h)时的情况。
采用浮选与AB法联合工艺处理含油污水。试验表明;调节pH为6.5~7.8, 按20~40 mg/L比例投加PAC, 浮选对油和COD的平均去除率分别为70.3%、42.6%;AB法的A段在HRT=48 min、DO为0.8~1.2 mg/L时, COD平均去除率为35.9%, COD负荷达到3.68 kg/(m3·d);B段在HRT为8.0 h、DO为2.5~3.0 mg/L时, COD的平均去除率为58.0%, COD负荷为0.36 kg/(m3·d)。处理后的出水达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级标准。
采用颗粒污泥膨胀床反应器接种剩余污泥, 以生活污水为基质, 在1个月内快速培养成功微氧颗粒污泥。污泥平均粒径达0.73 mm, 沉降迅速, 具有较好的COD去除和同步脱氮能力。在HRT=6 h, 回流比为8.0, 充氧速率为0.25 g/(L·d)时, 反应器COD去除率可达90%左右, 出水COD<50 mg/L;氨氮和总氮去除率分别为72%~89%和76%~87%, 出水质量浓度分别为3~12、5~14 mg/L。回流稀释和充氧速率对微氧体系同步脱氮产生重要影响。
针对酱油废水组分复杂、色度较高的特点, 在(35±1)℃下, 采用厌氧折流板反应器(ABR)对酱油废水进行了处理试验, 研究了该反应器处理酱油废水的脱色效果和运行特性。结果表明;当色度由150倍逐步增至750倍, COD由500 mg/L逐步增至6500 mg/L时, 色度去除率均在30%以上, 最高可达50.2%, 各格室色度沿程呈递减趋势;COD去除率维持在91.0%~95.1%。在COD去除率一定的情况下, 当HRT为20 h时, 色度去除率最高, 为47.5%。
采用失重法研究了各种因素对碳钢腐蚀性的影响并探讨了其腐蚀机理, 同时考察了复合缓蚀剂RP-98对碳钢的缓蚀性能。RP-98在模拟的循环冷却水中的投加质量浓度为100 mg/L时, 缓蚀率达92.56%, 对各个影响腐蚀的因素均有良好的抑制作用, 是一种较为理想的复合型缓蚀剂。
研究了蜡状芽孢杆菌JL在好氧条件下对偶氮染料脱色的特性。试验结果表明, 菌株JL在好氧条件下使偶氮染料酸性大红3R脱色的最适条件为;外加碳源为葡萄糖和酵母膏, 其中葡萄糖质量浓度为2.5 g/L, 酵母膏质量浓度为1 g/L, pH介于3~7, 温度在30~35℃。在最适条件下, 菌株JL能够使6种不同结构的偶氮染料脱色。并且脱色产物成分分析表明偶氮染料能够被还原为芳香胺。研究表明菌株JL在偶氮染料废水处理中具有潜在的应用前景。
利用复合式厌氧折流板反应器(HABR), 以某生产全棉机织布的印染厂含硫酸盐印染废水作为原水, 在温度为30~40℃, 水力停留时间HRT=24 h条件下, 研究了m(COD)∶m(SO42-)变化对HABR处理效能的影响。结果表明m(COD)∶m(SO42-)>3时, 系统运行状况良好, COD、硫酸盐去除率均较高;当m(COD)∶m(SO42-)≤3时, 系统运行效果较差。
采用冷融技术对城市污水处理厂的剩余污泥进行了预处理, 分析了剩余污泥在-18℃下冷冻不同时长并于室温下解冻后, 污泥的沉降性能、脱水性能等的变化情况。试验结果表明剩余污泥经13 h的冷冻作用后, 污泥的沉降性能和脱水性能都有很大程度的提高, 而污泥完全冻结后继续延长冷冻时间至22 h时, 污泥的沉降性能和脱水性能并没有进一步的改善。结果还表明, 随着冷冻时间的增加, 剩余污泥的pH下降而SCOD上升。
采用超声与Fenton高级氧化耦合技术联合处理实际中药废水, 对超声-Fenton耦合工艺中影响中药废水COD去除率的影响因素进行了考察。实验结果表明, 当超声功率为120 W, 超声频率为45 kHz, 初始COD为1008.3 mg/L, 超声时间为1h, H2O2质量浓度为1 mg/L, FeSO4质量浓度为2 mg/L时, 中药废水COD去除率达到90.1%。
对电解法合成高铁酸钠进行了研究, 改变了传统电极设置位置, 并评定了影响电解效率的各因素。简化了反应条件, 并快速稳定地合成了高铁酸钠。实验结果表明, 将传统左右式设置电极改为上下式设置电极, 阴极距液面2 cm, 电极板间距4 cm, 电流20 A/m2, NaOH浓度14 mol/L, 温度60℃, 电解1.5 h, 同时伴有搅拌的情况下电流效率最大为58%。
某AP1000内陆核电站, 根据其循环冷却水的水质及除盐水补充水的水质、水量等原始条件, 在AP1000设计控制文件(简称DCD)的基础上, 结合SG排污水的水质控制标准, 对凝结水精处理系统的设计容量进行了研究, 确定CPS按正常50%、最大67%的凝结水量设计, 可满足机组启动、热备用、停堆以及凝汽器少量泄漏时SG对二回路的水质要求。
采用混凝气浮—臭氧氧化/活性炭吸附组合工艺深度处理兰州石化分公司化工外排污水, 考察了主要操作参数并确定了最佳工艺条件。试验表明, 该处理技术能将COD在60~100 mg/L的化工外排污水COD去除50%~80%, 出水COD≤35 mg/L, 稳定达到《污水综合排放标准》(GB/T 8978—1996)的一级排放标准。
试验以《地表水环境质量标准》中劣Ⅴ类微污染水为研究对象, 对比传统A/O工艺、投加包埋固定化菌的A/O工艺以及单独使用包埋固定化菌工艺的运行情况, 考察了包埋固定化菌处理微污染水的性能。结果表明, 使用包埋固定化菌处理劣Ⅴ类微污染水, 出水COD、氨氮分别达到地表水环境质量标准中Ⅲ类、Ⅱ类水标准。研究还表明, 向传统活性污泥A/O工艺好氧区中添加包埋固定化菌有助于维持微生物浓度稳定, 提高出水水质及稳定性。
采用电化学法研究了循环水中304不锈钢点蚀电位(Eb)、蚀孔深度、蚀孔数量与氯离子浓度的关系。结果表明, 常温下304不锈钢的Eb总是随着氯离子浓度的增大而减小, 当氯离子质量浓度小于800 mg/L时, 增大氯离子浓度易导致点蚀敏感, 而大于该值时增大氯离子浓度不会明显增大点蚀倾向;从蚀孔深度和表面蚀孔数量得出的304不锈钢点蚀倾向由大变小的氯离子质量浓度阈值为770 mg/L。
采用多元线性回归分光光度法测定某采矿废水中Fe2+、Cu2+、Zn2+, 首先配制不同浓度的Fe2+、Cu2+、Zn2+三组分混合溶液, 在混合液各组分最佳优化条件下测定其吸光度。用Excel软件对所测数值进行分析, 得到了多元线性方程。检测自制水样并求解多元方程, 将计算结果与已知浓度作比较, 相对误差<10%。该方法回收率为98.0%~103.0%, RSD为0.61%~2.27%。可对互为干扰的Fe2+、Cu2+、Zn2+同时测定。
运用Scalechem结垢预测软件详细分析研究了换热界面温度、压力和原油含水率对油田加热器结垢趋势的影响, 并与Stiff-Davis饱和指数法、Skillman热力学溶解度法进行了比较, 确定出影响流花油田加热器结垢量和结垢速率的主要因素。研究开发了一种可抑制高温下CaSO4结垢的阻垢分散剂TS-50610F, 室内评价试验表明, 当换热介质温度低于180℃时, 加入TS-50610F 150 mg/L, 阻垢率可达到93%以上。
以含有羧基、磺酸基等官能团的烯类单体为原料, 以过硫酸铵和亚硫酸氢钠组成的氧化-还原体系为引发剂, 采用水溶液法进行加成聚合, 合成了三元共聚物MAS, 并采用静态阻垢实验对MAS的阻垢效果进行了评定。结果表明, MAS具有很好的络合Ca2+能力, 最佳投加质量浓度为16 mg/L。
采用铁炭微电解-Fenton+UASB+MBR组合工艺处理纤维素乙醇废水, 并对工程设计运行参数和污染物去除机理进行了探索。结果表明;在微电解反应5 h, UASB停留时间36 h, MBR停留时间25 h条件下处理纤维素乙醇废水, 经絮凝脱色后出水COD、氨氮等指标均达到《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》(GB 27631—2011)中的规定, 且运行效果稳定, 费用较低。
针对某磨料磨具厂酚醛树脂生产废水的高酚醛水质特点, 采用Fenton—混凝沉淀—生物接触氧化工艺对废水进行处理。实际运行结果表明, 在进水平均COD≤10 000 mg/L, 甲醛≤1 200 mg/L时, 出水COD≤110 mg/L, 甲醛≤0.1 mg/L, 出水水质达到《水污染物排放限值》(DB 44/26—2001)二级排放标准。工程实践证明, 该工艺处理效果良好、出水水质稳定。
由于旁滤失效, 循环冷却水系统的浊度居高不下, 细菌和腐蚀均难以控制达标, 在短期内无法更换旁滤的情况下, 对原水处理方案进行了调整。用新的氧化型杀菌剂取代次氯酸钠、有机胍杀菌剂代替原异噻唑啉酮类非氧化性杀菌剂, 并加强了对运行的管理。经过半年的连续运行和监测, 循环水各项指标均达到国家标准, 有效解决了现场高浊度工况下的菌藻和腐蚀问题。
分析了某电厂化学水处理混床制水周期突降的原因, 从仪表测量、设备状况、原水水质、再生用酸碱质量、再生除盐水水质、再生工艺控制、混床树脂状态和混脂用气等可能影响制水周期的因素中进行查找, 根据分析结果制定出解决混床制水周期突降的措施, 为类似水处理系统异常时的分析处理提供借鉴。
宁夏石化公司第二套大化肥装置循环水系统有11座逆流冷却塔, 其中的风机采用减速器+传动轴的电驱动方式, 配套电机功率为200 kW。为减少生产过程中的能源消耗、降低成本, 公司对冷却塔进行了节能改造, 以水轮机替代电机, 并从理论上对可行性进行了探讨, 结合现场实际情况进行了改造, 取得了良好的效果。