内分泌干扰物进入水体后将对人类健康和生态环境造成危害, 从水中去除该类物质成为一个研究热点。首先介绍了内分泌干扰物的分类及危害,然后对水中典型内分泌干扰物的去除方法进行了对比分析,最后指出组合技术是一种去除内分泌干扰物较为有效的方法, 寻求高效稳定的去除内分泌干扰物的技术和最佳的组合工艺是今后研究的一个趋势。
氨氮已作为我国“十二五”水污染控制约束性指标。针对含氨氮废水进行处理,并实现达标排放是当前研究的热点。基于已有的实际工业废水处理应用案例,对比分析了吹脱法、吸附法、化学沉淀法、折点氯化法、生物脱氮法等处理工业氨氮废水的适用条件(进水氨氮浓度、处理时间、温度、pH 等)和处理效果,并总结了不同处理方法的工艺特点及其优缺点,可以为氨氮废水处理工艺和参数选择提供参考。
综述了工业水处理用有机胺类、咪唑啉类、氨基羧酸类和硫代羧酸类缓蚀剂的作用机理、制备方法和专利技术进展。通过对大量申请专利的技术分析,指出中国无磷有机缓蚀剂开发中存在的主要问题是原创性品种不足。建议根据分子结构和缓蚀性能的关系,设计一些新型无磷有机缓蚀剂分子并对现有无磷有机缓蚀剂分子进行化学反应改性,以增加高效无磷有机缓蚀剂新品种。
以钢铁企业冶炼生铁时产生的高炉水渣为主要原料,添加黏结剂和成孔剂,制得一种轻质高强的新型水渣滤料。通过正交试验确定了水渣滤料制备的最佳配比和最佳工艺条件,制得的水渣滤料主要性能指标均能达到国家标准。将陶粒和水渣滤料分别填加到曝气生物滤池中进行生物挂膜实验,结果表明:运行两周后,水渣滤料对COD和氨氮的去除率分别达到80%和70%以上,且去除效果优于陶粒。
采用前置反硝化技术处理天然橡胶加工废水厌氧消化液,以脱氮除磷为目标,研究不同水力停留时间、溶解氧浓度、活性污泥浓度对前置反硝化系统处理效果的影响。首先通过单因素分析法确定各影响因素的大致范围,然后通过正交试验法得到最佳工艺参数,即:水力停留时间为36 h、初级好氧池溶解氧为4.0 mg/L、次级好氧池溶解氧为3.5 mg/L、污泥质量浓度为3560 mg/L,此时COD、NH3-N、TP的去除率分别达97.5%、93.6%、91.5%。
利用超声波改性硅酸钙并用其处理焦化废水生化出水,对比了改性前后硅酸钙吸附性能的变化,研究了改性硅酸钙投加量、吸附时间、pH对吸附效果的影响。结果表明,在相同条件下,改性硅酸钙对COD、NH3-N的去除率优于硅酸钙。改性硅酸钙的最佳吸附条件:改性硅酸钙投加质量浓度20.0 g/L、振荡时间45 min、pH=6,此时COD的去除率为41.16%,NH3-N的去除率为66.16%。
研究了用Fe(Ⅲ)改性的大孔弱碱性阴离子交换树脂D301在不同实验条件下对饮用水中As(Ⅴ)的吸附性能,包括pH、温度、吸附时间和共存离子的影响。研究结果表明:在pH<10时,D301-Fe对As(Ⅴ)具有较强的吸附性能,吸附方程符合Langmuir等温线,吸附过程分为自发、放热、熵推动过程;D301-Fe对砷的吸附遵循二级动力学方程;当含As(Ⅴ)与SO4-2、Cl-、F-共存时,D301-Fe对砷仍具有较高的去除率,而与PO4-3共存时其对砷的去除率明显下降,基本低于40%。
为了确定通过浸渍法制备的载铜活性炭的焙烧温度,并了解其催化氧化的处理效果,利用热重-红外光谱联机分析方法对载铜活性炭(Cu-AC)前驱物Cu(NO3)2/AC进行分析,确定Cu-AC的最佳焙烧温度为700℃。并以自制的Cu-AC为催化剂,H2O2为氧化剂,在m(H2O2)∶m(COD)=1.4,m(Cu-AC)∶m(H2O2)=1.5条件下,对中低温煤焦油提酚废水进行催化湿式过氧化法处理,COD去除率达到91.8%,取得了良好效果。
用接种成熟好氧颗粒污泥(AGS)的SBR处理含盐有机废水,考察盐度对AGS的形态和结构的影响及AGS-SBR对主要污染物的降解特性。结果表明:低盐度下(<2%),AGS-SBR运行相对稳定,对COD、NH3-N、SS的平均去除率分别达到87.6%、49.3%、69%;高盐度下(6%),AGS中的菌胶团被大量的丝状菌代替,结构疏松易碎,导致AGS-SBR运行效率大幅下降。
采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/竹炭复合材料。利用XRD、SEM对该材料进行了表征。结果表明,TiO2/竹炭结构中TiO2以锐钛矿相存在,同时负载在竹炭表面后TiO2的粒径变小。以苯酚模拟废水的降解率考察TiO2/竹炭复合材料的光催化活性,结果表明,TiO2/竹炭复合材料具有较高的光催化活性,最佳条件下,TiO2/竹炭复合材料对苯酚的降解率为56.36%。
利用尿素生产过程中甲胺合成时的余热处理反渗透浓水,设计并建造一套强制外循环三效蒸发结晶处理工艺中试装置,结合试验数据考察各效蒸发器操作参数及运行效果,并对其运行成本进行分析。结果表明,当一、二、三效蒸发器及终冷凝器操作压力分别为-0.01~-0.02、-0.05~-0.06、-0.07~-0.08、-0.085 MPa时,单位蒸汽消耗比约为0.43,蒸发冷凝液电导率≤200μS/cm,可作为脱盐水站或循环水装置补水利用。
采用自制MnO2基催化剂进行催化臭氧氧化处理印染废水的试验。考察了O3输出量、催化剂用量、废水pH、反应时间等对废水处理效果的影响。通过单因素实验确定了最佳的反应条件为:O3输出体积分数为40%,催化剂的投加质量为4.9 g,废水pH=6.4,反应时间为50 min;使用MnO2基催化剂后,COD的去除率能从单独臭氧氧化时的40.17%提高到74.87%,各项指标基本达到了印染废水环保排放和回用的要求。
采用水热法在ACF上负载纳米TiO2制备得TiO2/ACF光电极,利用XRD、SEM、TEM对其进行了晶体结构、表观形貌、粒径大小的分析。并将其用于光电催化氧化As(Ⅲ),探讨了外加偏压和氧气对氧化As(Ⅲ)的影响。电极暗态通电无法氧化As(Ⅲ),外加偏压对光电催化氧化As(Ⅲ)有最佳值0.5 V,在此条件下通氧气对氧化As(Ⅲ)无促进作用。在初始As(Ⅲ)为2.0 mg/L,pH=7,固液比1.0 g/L,外加偏压0.5 V条件下,紫外光照射60 min后As(Ⅲ)转化率达到86.7%。
采用柱式光合反应器对藻类去除煤气化废水的氨氮及总氮开展了探索性实验研究。实验结果表明:优化条件下,四尾栅藻、斜生栅藻、混合藻(黄丝藻和席藻)都在3 d内完全去除氨氮,同时总氮去除率都在第5天达到最大,分别是四尾栅藻86.02%,斜生栅藻83.33%,混合藻71.81%。说明选用合适的藻类去除煤气化废水的氨氮及总氮可行,同时相比生物硝化/反硝化脱氮工艺该方法具有一定的新颖性。
选用焦亚硫酸钠和硫酸亚铁两种还原剂联合还原处理高浓度含铬废水,并用PAM做混凝剂,利用正交实验通过对出水水质和重金属污泥产量的分析得出各阶段的最佳参数,最终出水Cr6+质量浓度为0.19 mg/L,总去除率为99.99%。该法在还原Cr6+时无需不断调整pH,大大简化了操作过程。同时对中试生产进行了监测,出水各指标均达到《电镀污染物排放标准》(GB 21900—2008)的要求。
以COD为考察目标,采用多相催化臭氧化技术对钻井废水进行处理试验。考察了催化剂投加量、臭氧投加量、pH、反应时间等因素对COD去除效果的影响。试验结果表明:在催化剂投加质量浓度为50 mg/L,臭氧投加量为8.0mg/min,pH=11和反应时间为30 min时,多相催化臭氧化技术对钻井废水处理效果最好,COD去除率达到88.7%,出水COD降至141.70 mg/L,达到了《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)二级标准。
通过丙烯酰胺(AM)与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)的分散聚合制得阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)水分散乳液,通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1HNMR)、光学显微镜分析了产物的结构与形成机理,并用自制CPAM对污泥脱水效果进行了评定。结果表明,当CPAM质量分数为0.15%,投加量为湿泥总量0.005%~0.01%,污泥pH为3~7时,上清液浊度去除率达96%,滤饼含水率降至68%。
针对某热电厂一期工程2×300 MW亚临界供热机组循环水系统主要工况、中水处理工艺及水质特点,通过阻垢试验、腐蚀试验、极限碳酸盐试验和动态模拟试验,开展了在高浓缩倍数条件下城市中水作为补水回用于火电厂循环冷却水系统的研究工作。开发出适合于中水水质特点的缓蚀阻垢剂,在现场实际运行中加以应用,取得了满意的效果。
中海石油化学股份有限公司海南基地循环水排污水经双膜处理后,与工业水混合后作为循环水系统的补充水。针对水质硬度低、波动性大的特点,开展了阻垢、缓蚀实验研究工作,开发出适合于此类特殊水质在近零排放(浓缩8倍)下运行的缓蚀阻垢剂,为现场应用提供了技术支持。
针对某机械厂采用石灰沉淀—活性炭吸附处理涂装废水的工艺,研究了影响磷去除率的因素。通过对水质的监测分析,提出了相应的工艺改进措施。改进前出水磷酸盐为1.22 mg/L,改进后出水磷酸盐<0.4 mg/L,符合天津市《污水综合排放标准》(DB 12/356—2008)一级排放标准。该处理技术经济效益和环境效益较高,具有一定的推广意义。
采用集装箱式精细水处理成套装置,在辽河冷家油田完成了历时2年多的低渗透油藏单井精细注水工程试验研究,回注水完全优于《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》(SY/T 5329—1994)所推荐的A1级的水质标准,水量稳定,注水效果明显。成套装置由精滤集装箱、超滤集装箱、药剂及加盐集装箱和注水泵撬块组成,本试验为低渗透油藏的开发提供了一种灵活机动的精细注水模式和运行管理模式。
为了防止电厂热力系统的结垢、腐蚀和积盐,水汽品质应达到一定标准,其中硅含量是一个非常重要的水汽指标。钼蓝分光光度法是一种测定水中活性硅常用的方法,针对这一方法在测定水中活性硅中出现的问题及影响因素进行了分析,在此基础上提出了相应的改进措施,即保持分光光度计干燥,不宜经常搬动,试验过程中只使用一只比色皿以及尽可能降低试验用高纯水中活性硅的含量等。
针对某光伏企业废水处理站工艺路线不合理、处理能力不足、出水不达标等问题,采用物化沉淀—水解酸化—MBR工艺进行改造,在基本不增加构筑物的前提下,将处理能力由不足1 000 m3/d提升至1 320 m3/d。连续监测表明,在冬季低温条件下,进水COD在2 000~4 000 mg/L范围(平均2 882 mg/L),出水COD基本能保持在100mg/L以下(平均58 mg/L)。改造后处理站运行稳定,出水水质优良可靠。
采用AB法处理某饮料企业废水,通过对A段回流污泥采用强制曝气充氧使微生物处于内源代谢期,增强微生物的生物活性和吸附能力,提高A段有机物的去除率,使得企业即使在进水COD达到1 000 mg/L情况下亦能达标排放。工程调试运行结果良好,A段回流污泥强化再生后COD的去除率能达到70%以上,B段出水COD平均72 mg/L,完全满足设计要求。同时,污泥的强化再生为系统的安全可靠运行提供了重要保障。
炼油过程中水冷器工艺物料的泄漏是导致循环水水质持续恶化的主要因素之一,如何及时快速找到漏点,对泄漏物料准确定位是确保循环水系统安全稳定运行的重中之重,也是循环水日常管理的重点所在。选用多级过滤的手段对被测样品进行了预处理,在排除干扰的基础上建立了一套快速定位技术。经过试验验证,该法可在72 h内准确查找出炼油循环水系统工艺物料泄漏点。
锅炉的碱性腐蚀经常被人们所忽视,但其造成的后果往往是非常严重的,轻则造成爆管导致停产,重则会威胁到操作人员的人身安全。传统的锅炉水处理方法虽然价格低廉,但其存在先天的不足,在一定条件下无法阻止碱性腐蚀的发生。而近些年逐渐产生的锅炉水处理工艺及与其配套的有机锅炉水处理药剂则全方面改进了传统锅炉水处理方法的不足,并在现场应用中收到了良好的效果。
针对某工场农药含酚废水的生化—氧化—絮凝沉淀污水处理系统存在的工艺、设备问题,对原有污水处理系统中的调节池、厌氧池进水方式、曝气系统设备、污泥回流系统等进行了改造。运行结果表明,改造后,重新建立了厌氧系统与好氧系统污泥的培养与驯化体系,出水酚质量浓度0.5 mg/L,苯质量浓度2.72 mg/L,酚去除率达85%,pH 8~9,COD 53.2 mg/L,SS 27 mg/L,出水质量达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)。
中海石油中捷石化有限公司通过水平衡测试后对企业用水进行了潜力分析及优化方案研究。结合公司实际情况,决定首先实施除盐浓水回收处理及再回用项目,通过利旧原污水处理中水回用系统的部分除盐设施,节省了大量投资。项目完成后,实现了对公司除盐水站所排浓水的回收处理,回用至循环水系统作补水,节约了大量新鲜水,为公司节水减排工作做出巨大贡献。