在有机废水的电化学处理过程中,电极处于核心地位.随着工业的日益发展,有机废水污染问题的日益严重,人们对有机废水的处理越来越关注.因此,在有机废水的处理过程中,对相关的电极进行研究也很必要.介绍了不同系列的钛基体涂层电极的制备及其在有机废水降解方面的优缺点,并对实际应用中,钛基体涂层电极存在的问题做了总结以及对钛基体涂层电极的发展做出了展望.
由于重金属在环境中不能被降解,只能发生迁移和转化,重金属污染对环境构成严重威胁,引起人们特别关注.目前,处理重金属废水的方法有吸附法、化学沉淀法、离子交换法、生物吸附法、电化学法、电解法、膜分离法等.吸附方法在重金属废水处理领域有着一定的优势.吸附法关键是要获得高性能、低成本的吸附剂.对吸附剂在处理重金属废水的最新进展进行了阐述,对其发展趋势及前景做了展望.
介绍了当前国内外海水淡化技术的研究现状及未来发展趋势,针对海水淡化对能源消耗较大的特点,阐述了风能、太阳能、核能、波浪能、潮汐能等作为新能源海水淡化技术的应用进展,最后简单介绍了以液化天然气(LNG)为深冷源的海水淡化等一些新技术的应用进展,指出了今后海水淡化在新能源利用和对环境友好方面的研究将得到快速发展.
概括了氨氮废水的生物法、吹脱法、化学沉淀法、折点氯化法、膜分离法、离子交换法、氧化法等常用处理方法,并分析了其影响因素,介绍了氨氮废水处理技术的研究现状,根据实际工程要求,系统分析了各种氨氮废水处理方法存在的问题和发展趋势,为氨氮废水处理技术的应用提供参考.研究表明,在氨氮废水的预处理和深度处理阶段联合使用多种氨氮处理方法,能够得到较好的脱除效果.
以猪场原液和沼液作为研究对象,在遮光密闭的环境中,于厌氧序批式反应器(ASBR)内利用钼酸铵分光光度法分别测定单位时间内不同COD和TP浓度下PH3的产生量.结果表明:猪场原液和沼液PH3释放量分别达0.048、0.033 mg/h;COD和TP都能促进磷化氢的产生.
研究了人工湿地系统中植物生长趋势和水体DO的变化,探讨了污染物的去除与湿地植物生长趋势和水体DO的相关性.结果表明:垂直潜流人工湿地系统对石油类污染物的净化效果很好,且两两系统之间对石油类的去除效果没有显著差异(P >0.05).石油类污染物去除率与DO相关性较强(r=0.986,P<0.05),与植物生长趋势相关性不显著;栽种植物的湿地系统脱氮除磷的能力均高于对照组.
对原状粉煤灰进行酸改性活化,考察了最佳改性试剂和最佳改性时间等因素作用下的粉煤灰对直接紫-N染料废水处理效果的影响.结果表明,在最优实验条件下,酸改性粉煤灰对废水COD和色度的去除率均较高,分别达87.8%和98.4%.利用粉煤灰处理直接紫-N染料废水具有成本低、节约资源的优势,而且能达到以废治废的目的.
采用化学预处理联合UV-Fenton光催化氧化法处理EDTA清洗废液,通过单因素实验和正交实验研究了各主要因素对EDTA回收效果及回收后废液COD去除效果的影响.结果表明,在最佳工艺条件下,EDTA的回收率在85%以上,COD去除率高达97.1%,处理后COD降至101.9 mg/L,达到排放标准.
以活性炭颗粒为填料构建厌氧污水处理系统.以葡萄糖作为单一碳源,当进水中葡萄糖的质量浓度为500 mg/L时,COD的去除率最高为87.9%.系统对NH4+-N和NO3--N的最高去除率分别为60.3%和95.2%;同时出水中NO2--N没有明显的积累,始终低于0.55 mg/L.这表明以活性炭为填料的厌氧污水处理系统能有效降低反硝化菌及其代谢产物对厌氧消化菌的抑制,实现COD和含氮污染物的协同、高效去除.
研究了活性炭纤维电极电吸附法对模拟电镀废水中Ni2+的去除效果及其影响因素,确定了最佳电极电位、板间距、活性炭纤维表面积、溶液初始浓度,并作出相应的吸附平衡分析.实验结果表明:在施加电极电位为1.0 V,活性炭纤维表面积为50 cm2,电极板间距为30 mm,Ni2+初始质量浓度为20 mg/L条件下,达到平衡后,Ni2+的去除率可达88.15%.
采用焙烧法对水滑石(HT)进行改性处理,探讨了改性水滑石(MHT)对垃圾渗滤液生化尾水中TN、NH4+-N、CODCr、TP的吸附性能及其再生性能.结果表明:当MHT投加质量浓度为6 g/L、振荡时间为60 min、振速为150 r/min、pH=7时,MHT对TN、NH4+-N、CODCr、TP的吸附量分别可达70.29、31.75、171.49、5.11 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型.
以钢铁镀件前处理产生的酸洗废液和工业废铝为原料,采用氧化聚合法制备聚合氯化铝铁(PAFC)絮凝剂,并用PAFC处理低浓度的酸性红73,考察各因素对去除效果的影响.实验结果表明:在最佳条件下,PAFC处理10 mg/L的酸性红73的去除率高于85%,处理效果优于市售PAC,但与市售PAFC相当;铝铁比为9:1的PAFC处理5~20 mg/L的酸性红73,其上清液出水色度均达到了《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287-2012)中的特别排放限值要求;达到了以废治废的目的.
采用氨氮吹脱-生物絮体吸附-混凝沉淀-改性兰炭吸附的组合工艺对兰炭废水中的氨氮去除效果进行了研究,并进行了现场试验.结果表明:在pH=11,温度35 ℃,气液比为6 000的条件下,氨氮的吹脱去除率为85%;投加活性污泥,控制废水MLSS为5 g/L,连续曝气12 h,控制聚合硫酸铁投加质量浓度为1.0~1.5 g/L,pH为6.5~7.5,氨氮去除率为80%;沉淀后出水用改性兰炭吸附,出水氨氮降至10~20 mg/L,氨氮去除率可达到99.5%.
通过曝气生物滤池中试系统处理模拟废水,研究沿程含氮化合物转化规律与微生物量、细菌群落丰富度、细菌种群相似程度的关系.结果表明,曝气生物滤池沿程的生物量逐渐减少,进水口附近微生物生长密集,反应器整体微生物种群丰富度都很高,但沿程菌群种类变化不大,曝气生物滤池脱除氨氮和总氮的良好性能,是沿程营养物质变化引发各细菌种群数量在空间上有序变化有机合作的结果.
以无泡曝气膜组件为氢源和氧源的释放装置,分别建立厌氧还原修复区和好氧氧化分解区,并考察了氢气和氧气曝气压力对水相氧化还原电位的影响及曝气过程对厌氧还原脱氯反应、好氧氧化分解反应的影响.结果表明:厌氧还原脱氯区的氧化还原电位-水相停留时间曲线均呈现出上开口抛物线特征;好氧氧化分解区的氧化还原电位-水相停留时间曲线均呈现出下开口抛物线特征;两个修复区的最佳停留时间比例为4:1.
对电辅助Fe2+活化过硫酸钠高级氧化法预处理屠宰废水进行了实验研究.采用方型电解槽作为反应器,石墨作为阴、阳极,考察了电流密度、Na2S2O8浓度、FeSO4浓度、pH等反应参数对废水COD降解效果的影响.正交实验结果表明,各参数对废水COD降解的影响程度大小依次为:FeSO4初始浓度、Na2S2O8初始浓度、pH和电流密度.通过动力学拟合分析还表明其反应过程符合一级反应动力学模型.
采用优化两级A/O+高级氧化组合工艺处理印染综合废水.结果表明,通过两级A/O生化处理工艺后,尾水NH3-N、TN、TP、BOD5分别为2.34、9.75、0.67、13.1 mg/L,尾水采用Fenton或臭氧氧化后出水COD、色度分别低于60 mg/L及30倍,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准.Fenton氧化的反应条件为:pH 4~5,双氧水、硫酸亚铁、PAM的投加质量浓度分别为600、120、2 mg/L,吨水药剂处理成本为1.22元,低于臭氧氧化的成本.
采用深床生物滤池对东港污水处理厂的出水进行深度脱氮处理,出水DO控制在1 mg/L以下,HRT=2 h,乙酸钠投加质量浓度在0.1 g/L,经深床滤池处理后,TN可被消除40%~60%,出水实现NH3-N<5 mg/L,TN<15mg/L的目标.在5~15 ℃的低温运行区间,深床滤池仍然可以实现对TN的有效去除.
为确定不同的无机盐对硝化菌群的抑制作用,采用批量实验研究了氯化钠、硫酸钠和氯化钙3种无机盐在不同浓度下的生物硝化过程.研究结果表明:3种无机盐质量浓度均为10 g/L时,硫酸钠对硝化菌群的抑制作用最小,氯化钠对硝化菌群的抑制作用最大.3种无机盐质量浓度均为20 g/L时,硫酸钠对硝化菌群的抑制作用最小,氯化钙对硝化菌群的抑制作用最大.无机盐对硝化菌群的抑制作用除了与渗透压有关以外,还与处理系统pH有关.
研究了多效膜蒸馏(MEMD)过程对氢氧化钠稀溶液的浓缩回收.结果表明,该过程可将NaOH稀溶液浓缩至250 g/L以上,且截留率维持在99.9%以上;虽然NaOH溶液的黏度和沸点随着浓度上升而急剧上升使得膜通量和造水比都显著下降,但是当NaOH质量浓度达到200 g/L时膜通量和造水比仍可达3.05 L/(m2·h)、5.04,达到相当于7效蒸发器的节能效果.膜组件在连续运行的60 d内保持了良好的操作稳定性.
针对海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值变化的要求,结合某海上平台设计紧凑、可利用空间狭小的特点,提出采用改性纤维球过滤技术进行生产水精细过滤,解决了海上平台空间和承重受限问题,利用海上油田伴生天然气在反洗过程进行吹扫,提高了污水处理效果,排海污水中油质量浓度从30 mg/L降至15 mg/L,固相颗粒质量浓度从50 mg/L降至5 mg/L,为海上油田生产污水深度处理作出了有益的探索.
在一定温度下,对羟基苯甲酸与硝酸盐在浓硫酸中发生反应,生成物在碱性溶液中产生黄色化合物,该黄色化合物在390~420 nm处有强烈吸收,利用该现象可实现对硝酸盐氮的测定.为了确保对羟基苯甲酸与硝酸盐反应温度一致,用试管代替比色管、用漩涡混合器代替手动摇晃试管,结果6次平行测定3.91 mg/L硝酸盐氮标准溶液,相对标准偏差0.77%,对合成水样及实际水样加标回收率处于97.0%~102.1%.
以某玉米深加工公司生产废水的深度处理工程为例,对现有污水处理工艺进行了改造设计,将生物曝气滤池+臭氧消毒+转盘滤布滤池+超滤工艺作为深度处理工艺串联在原有污水处理站,介绍了该深度处理工艺特点、设计参数、处理效果及运行成本.经过深度处理,出水水质由原《污水综合排放标准》二级标准提高到《生活杂用水水质标准》,新增水处理费用仅为0.128元/m3,清水回收率可达97%.
介绍了UASB+MBR+NF工艺处理某垃圾焚烧厂渗滤液的工艺流程、构筑物设计参数及运行情况.运行结果表明,该工艺对垃圾渗滤液具有较高的去除率,COD、BOD5、NH3-N 、SS的去除率分别高达99.84%、99.94%、99.28%、99.83%.处理后出水的各项指标可以达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)中的一级排放标准.采用该工艺去除1 kg COD需要花费0.57元.与城市污水厂生活污水的运行费用相比,该工艺具有较好的经济性.
通过对炼钢厂除尘水影响悬浮物絮凝效果因素的分析,找出了悬浮物超标问题的主要原因为水中阴离子指标高,并通过改变系统中投加阳离子絮凝剂来降低悬浮物,克服了水系统由于悬浮颗粒电性改变而引起的悬浮物超标问题,处理后效果明显,保证了除尘水系统的高效稳定运行.
为适应新的环保及节能减排要求、降低投资及运行成本,燃煤电厂水处理系统建设出现了一种新模式——"水岛"EPC建设模式.就当前常规建设模式的不足和"水岛"模式理念、特点、方案措施及经济效益等进行了阐述,工程实践证明:"水岛"EPC建设模式具有投资省、运行成本低、管理维护简便、环保效益良好等优点,较常规模式优势显著,备受各大发电集团青睐,正逐步推广实施.