讨论了海水冷却系统中缓蚀剂和阴极保护的研究现状以及二者联合应用的研究进展,同时分析了海水冷却系统关键设备循环泵、换热器、海水输水管线等的腐蚀特点和单一防腐措施的局限性,进而探讨了缓蚀剂和电化学联合保护技术在海水冷却系统中应用的可行性,展望了该技术的应用前景。
聚磷菌是强化生物除磷系统中的主体,其代谢途径直接影响整个系统的性能。阐述了强化生物除磷系统中聚磷菌生化代谢途径及其特性的研究现状;重点对聚磷菌代谢过程中还原力的来源、糖原的代谢途径、TCA循环的3个模式以及PAO的代谢迁移展开讨论;最后提出了未来在聚磷菌代谢机制方面的研究方向和趋势。
综述了绿色缓蚀阻垢剂的最新研究进展,指出高效、多功能、无毒和可生物降解的新型缓蚀阻垢剂(如聚天冬氨酸型、聚环氧琥珀酸型、聚谷氨酸型及其复配和共聚物等)应是今后的研究重点,并展望了新型高效/环境友好型阻垢缓蚀剂的发展趋势。
丙烯腈是重要的有机化工原料,其生产废水中含有大量危害人类健康和生态环境的难降解有机物,故丙烯腈废水的处理问题受到越来越多的关注。总结了近几年国内外丙烯腈废水处理的研究进展,分析了各种处理方法的优点、缺点,讨论了今后丙烯腈废水处理的重点研究方向
采用混凝沉淀法对经过预处理的唐山某化纤厂黏胶短纤维生产废水进行了处理研究,考察了pH、助凝剂投加量、反应温度等因素对混凝沉淀的影响。实验结果表明,乙炔渣不仅能作为pH调节剂,而且具有良好的混凝作用;pH在8.5时混凝作用和沉淀Zn2+的效果最好;投加1.4 g/m3聚合度为1 000万~1 400万的助凝剂聚丙烯酰胺可明显提高混凝效果;反应温度在45℃时混凝效果最好。处理后废水的[Zn2+]<1.55 mg/L,浊度≤10 NTU,COD<450mg/L,电导率≤2 100μS/cm,B/C≥0.4。
采用斜板液膜法光电催化降解染料罗丹明B(RhB),用分光光度法考察了其紫外-可见吸收光谱随时间的变化;色谱-质谱联用仪考察了RhB降解过程中的中间产物;总有机碳分析仪考察了RhB的矿化情况。研究结果表明,RhB主要是通过被氧化而降解,首先是RhB的芳环被打开,其产物进而被氧化成小分子的有机酸,最终被氧化为CO2和H2O。
针对江苏某工业园内综合印染废水,采用混凝沉淀—ABR水解酸化—A2/O—曝气生物滤池工艺对其进行了中试处理研究。结果表明:印染废水经ABR水解酸化处理后,废水的可生化性显著提高,整个工艺对BOD5、COD、TP、TN、色度去除效果良好,去除率分别为87%、93%、76%、94%、68%,最终出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 19819—2002)一级B标准。
把物化/生化协同除磷技术用于氧化沟功能提升,达到不对原工艺做大的改造的情况下提高磷的去除率。实验结果表明:氧化沟好氧区投加液体聚磷硫酸铁(PPFS)后,对COD、NH4+-N 和TN的去除效果略有提升,TP去除率从70%提高到92%,出水TP低于0.5 mg/L,去除效果稳定,最佳投加量为0.05 mL/L(75 mg/L)。能够实现投加少量化学絮凝剂达到出水目标,且对生化污泥没有明显的消极影响。
制备了多孔生物质混凝土(PBC),考察了其对模拟酸性矿井水的净化效果。结果表明,在水力停留时间为24 h时,PBC对酸性水酸度改善效果显著,出水pH维持在8~9之间。PBC对酸性水浊度、COD、TP的平均去除率分别达到71.7%、74.4%、87.3%。实验结果同时表明,未掺木屑多孔混凝土和PBC两者的孔隙率在处理酸性水后均有所减小,但PBC随着木屑掺量的增加,孔隙率减小的越少。鉴于PBC对酸性水的净化效果,认为可以把PBC作为一种新型的污水处理材料使用,这也为酸性水的处理与资源化利用提供了一条新思路。
分别采用稻壳、玉米芯和陈米作为外加碳源,研究不同碳源对低碳氮比污水反硝化的影响。结果表明:稻壳和玉米芯对NH3-N的去除效果显著,去除率分别为0~93.33%和6.9%~91.75%;投加陈米后,出水NH3-N比原水有所增加。投加稻壳和玉米蕊时,反应体系对TN的去除效果不稳定,去除率为-28.36%~42.79%和-14.93%~58%;而投加陈米后,对TN的去除效果显著,出水TN范围为0.69~10.8 mg/L,去除率为33.43%~93.37%。从反硝化效率和成本方面看,陈米更适于作为反硝化脱氮的碳源。
对铬鞣废弃革屑水解提取的蛋白进行羧基化改性,可制得一种蛋白基的新型阻垢剂。使用该阻垢剂对模拟碱性水进行阻磷酸钙垢实验,考察了阻垢剂结构、用量对阻磷酸钙垢率的影响。实验结果表明,这类改性胶原蛋白阻垢剂具有优异的阻磷酸钙垢的性能,SEM分析显示,在磷酸钙垢形成过程中,分散作用以及对晶格的畸变效应是阻垢的主要机制。
用UV/H2O2体系催化降解2,4,5-三氯苯酚(2,4,5-TCP),并用气相色谱仪、气质联用仪、紫外可见光分光光度计检测降解效果,初步分析了催化降解机理。结果表明:2,4,5-TCP的降解过程符合准一级动力学方程;在室温、初始pH为3.00和H2O2为0.01 mol/L条件下,单个15 W紫外灯照射2,4,5-TCP 100 min后的降解率约95%;在H2O2为0.08 mol/L时,体系反应30 min后的降解率约90%;分析GC-MS图后推测出主要中间产物有1,2-苯二甲酸二(2-甲基丙基)酯和1,2-苯二甲酸单(2-乙基己基)酯,最终产物为小分子化合物。
经生化法处理后的煤气废水,COD、总氰化合物、色度没有达到排放标准。通过实验研究了臭氧催化氧化技术对煤气废水的处理效果,并考察了反应时间、pH、催化剂对臭氧氧化效果的影响。实验结果表明,当反应时间>30 min、pH在9~12,臭氧有较高的氧化效率;当反应时间为30 min、pH=9时,煤气废水COD的去除率达到65.3%。TS-2型催化剂的使用使煤气废水COD去除率提高到66.9%,增加了1.6%。达到最佳时的反应时间降低了5 min。
通过实验研究了铁氧体法处理高浓度含铜废水的工艺条件。结果表明:在pH=10.0、n(Fe2+)∶n(Cu2+)=10、n(Fe3+)∶n(Fe2+)=1.5∶1、反应温度为30℃、搅拌时间为15 min的条件下,处理效果最佳。铜的去除率可达99.95%左右,处理后的废水中的Cu2+可从1 600 mg/L左右降至1 mg/L以下,达到GB 25467—2010的间接排放标准。对沉淀进行酸洗、水洗和干燥处理,EDS和XRD分析结果显示在此条件下能生成稳定存在的铜铁氧体。
研究了活性炭对亚甲基蓝、甲基橙、中性红的吸附特性。结果表明,活性炭吸附3种典型染料的qt~t、qe~pH、qe~T曲线趋势基本上是一致的,活性炭对亚甲基蓝染料的吸附能力最强。另外,活性炭对3种染料的吸附行为均符合Langmuir等温吸附和准二级动力学方程,其中,内扩散过程是活性炭吸附亚甲基蓝的速率控制步骤,但不是吸附甲基橙和中性红的速率控制步骤。
以赤泥为主要原料,采用烧结法制备了赤泥颗粒吸附剂(GS)。考察了温度和吸附时间对单一体系和竞争体系中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)去除效果的影响,并探讨了其去除机制。结果表明,GS对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的去除率随温度的升高而升高,最大去除率为100%。当反应温度为30℃时,竞争吸附干扰使得GS对Cd(Ⅱ)的去除率降低了14%,而对Pb(Ⅱ)的去除率基本不变,吸附剂对重金属的吸附选择顺序为Pb(Ⅱ)>Cd(Ⅱ)。GS对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附主要依靠羟基铁的表面吸附机制和静电引力,其吸附过程符合伪二级动力学模型(R2>0.999)。
采用Fe-Cu催化还原法预处理附子废水,研究了该法去除COD的影响因素及反应动力学模拟评价,同时探讨了反应机理。结果表明:当初始pH为5.3,摇床转速140 r/min,铁、铜的投加量分别为30 g和5 g,HRT为2 h时,COD的去除率可达30.4%,废水的B/C由0.18提高至0.56,反应过程符合一级反应动力学方程。通过反应前后电极表面微观形貌的对比,可知反应后电极表面附着的沉淀物是导致后期反应速率下降的原因之一,同时分析出了这些沉淀物的主要类型。
研究采用碳酸钙与铝土矿生料作为反应原料,按质量比1∶1混合,在1 050℃下煅烧2~3 h制备了一种新型钙铝石类水处理剂,从原料与温度两方面大幅降低了同类水处理剂的制备成本,产物主要组成为层状晶体结构的12CaO.7Al2O3。该药剂可同步高效去除废水中SO42-和Ca2+,去除率分别可达75%和50%,出水可接近或达到工业循环冷却水补充水的水质标准。1 mol的12CaO.7Al2O3可以结合21 mol的SO42-和20 mol的Ca2+,反应生成产物主要为针状晶体结构的钙矾石。
基于在pH=5.5的六次甲基四胺缓冲液介质中,氟离子对铬天青S与铝离子络合的阻抑作用,建立了测定微量氟的褪色光度法。利用响应面法优化测定条件,以反应时间、Al3+用量及铬天青S用量为影响因子,组合设计建立数学模型,以吸光度值作为响应值,进行响应面法分析。得到最佳测定条件:反应时间为66.17 s、Al3+用量为6.47 mL、铬天青S用量为5.19 mL,在此条件下,吸光度的实测值为0.687 7,相对误差为0.044%,RSD(n=3)=1.24%。
研究开发了一套基于紫外臭氧协同氧化消解-紫外可见光度法测定的水质总氮、总磷在线自动监测仪。通过实验分析了仪器各环节在检测过程中的一些影响因素,优化了仪器的设计方案和工作参数,旨在提高总氮总磷测定的准确性。
采用"水解酸化池—兼氧/好氧池—曝气生物滤池联合处理工艺"改造杭州下沙经济开发区某纺织印染企业废水处理系统,使得当进水COD、色度、SS平均值分别为1 580 mg/L、359倍、750 mg/L时,相应的出水平均值分别为41 mg/L、15倍、12 mg/L,去除率分别为97.4%、95.6%、98.4%,其出水水质能够满足该纺织印染企业的回用要求。
针对某医药化工生产废水污染物浓度高、成分复杂、氨氮含量高的特点,采用微电解—催化氧化—A/O联合处理工艺对其进行处理。介绍了其工艺流程、工艺参数及运行效果。工程运行结果表明,在进水COD≤8000mg/L、氨氮≤450 mg/L、SS≤500mg/L时,出水COD、氨氮、SS的去除率可分别达到96%、93%、98%,处理效果稳定,出水水质可达到国家污水综合排放标准GB 8978—1996二级排放标准要求。
河源电厂2×600 MW超超临界机组先后采用AVT(R)、AVT(O)及OT给水处理方式运行。简单介绍了两台机组的凝结水精处理系统和水汽品质,对精处理系统在3种工况下混床的运行周期、再生用水和酸碱消耗量进行了计算和对比。数据表明,AVT(R)和AVT(O)方式下混床运行周期以及再生消耗量基本相同,而OT方式下混床运行周期延长至AVT方式的2倍以上,其再生用水和药耗量减至45%以下。此外,机组加药量的比较结果也说明,OT方式加药量少,更为节省药品和安全环保。
高盐度污水水质情况复杂,经常会造成系统停机和出现停机的后遗效应。针对某中水厂的运行情况,进行原水水质分析,提出回用过程中系统所存在的不足、污堵、进水pH调节、温度影响、阻垢剂加药量等问题,并给出了解决问题的具体措施,使系统恢复稳定运行。