纳滤具有传统处理方法不具备的低能耗、高截留率、较好选择性等优点,可望在国民经济各个领域得到广泛应用。介绍了纳滤技术在矿井水、矿山浸出液、矿山废水以及铅锌、钼、钨等冶炼废水处理中的情况。肯定了纳滤技术的应用效果,指出了现行纳滤技术在实际应用中可能存在的问题、不足与解决方法,同时展望了纳滤技术发展趋势。
阐述了在发制品废水处理中常用的单元技术,包括微电解法、混凝法、吸附法、高级氧化法和生物处理法,分析了它们的处理机制、处理效果及优缺点,并对处理发制品废水的组合工艺进行了分析。在此基础上指出优化适合发制品废水特点的高效混凝、高效厌氧、强化硝化、高级氧化等单元技术,并进行合理的技术集成是今后发制品废水处理的发展方向。
综述了三类典型有机污染物,即多环芳香烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)和壬基酚聚氧乙烯醚(NPnEO)在污泥中的污染现状及其在好氧及厌氧两种条件下的降解转化规律,并分析了相关机理。对今后污泥中有机污染物的研究发展方向进行了展望,指出今后应重点研究微生物降解机理、筛选和分离高效降解微生物等,以利于后续污泥土地利用。
在染料废水的生物处理法中,固定化技术得到了广泛的应用。根据造价及其稳定性,不同的固定化技术适用于不同的染料降解反应中。较游离态而言,生物固定化技术具有高稳定性、高生物活性和重复利用性。最近,关于固定化技术的报道已经有很多。然而,大多数研究均针对于特定的固定化技术的应用。综述了菌体与酶固定化的主要方法,比较了不同固定化技术的优缺点及不同载体材料特性,简述了固定化技术在处理染料废水中的应用。
在2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)单体共聚反应过程中,引入经过油酸改性的Fe3O4颗粒,合成一种新型阴离子复合磁絮凝剂AMF。分析表明,Fe3O4以磁核的形式均匀地分散在AMF中,且AMF中含有Fe3O4、油酸、AMPS和AM特征吸收峰,有机物含量为70%。混凝沉淀试验结果表明,相对于阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)和聚合氯化铝(PAC),AMF在较短的沉淀时间内取得了较高的浊度去除率。
试验探讨了复合式厌氧折流板反应器(HABR)里硫酸盐型厌氧氨氧化启动特性及不同COD对系统的影响。通过提升进水基质浓度成功启动硫酸盐型厌氧氨氧化。结果表明,硫酸盐型厌氧氨氧化是分步进行的,一号、三号和四号隔室所进行的主要反应各不相同。NH4+-N、SO42-、COD去除效果稳定,最高值分别为52.2%、53.7%、60.9%。较低的COD(60~150 mg/L)能促进硫酸盐型厌氧氨氧化的进行,COD过高会抑制厌氧氨氧化菌活性。
在模拟真实管网水力条件下,从腐蚀速率、铁释放、腐蚀产物形貌及成分等方面,研究了氨氮和硝酸盐氮对碳钢腐蚀的影响。研究发现,加氨氮和硝酸盐氮的工况1与未加两种物质的工况2相比,工况1有更低的铁释放速率和腐蚀速率。两种工况腐蚀产物类型差别不大,腐蚀产物主要包括γ-FeOOH、α-FeOOH、Fe2O3、Fe3O4、β-FeOOH,未检测出碳酸钙但出现一种新的晶型——钙磷石,整体来说工况1腐蚀产物密实、稳定性更好。
采用填充铁氧化物负载石英砂的Fenton流化床法深度处理制革废水,探究各因素对COD去除效果的影响,并与传统Fenton法进行去除效果的比较。结果表明,各因素对去除效果的影响顺序为:溶液pH >H2O2投加量 >反应时间 >n(Fe2+)∶n(H2O2)。在最佳反应条件下,填充铁氧化物负载石英砂的Fenton流化床法对COD的去除率最高达64.8%,优于传统Fenton法。
120℃下将废弃酵母与尿素混合,半干法制备了氨化酵母吸附剂,SEM分析表明氨化酵母产品呈椭球状,分散性好,粒径约为3 μm。FT-IR表明在3 300 cm-1左右出现氨基峰。以盐酸四环素模拟废水为处理对象,考察了各因素对吸附过程的影响,研究了吸附动力学和吸附等温模型。实验表明最佳吸附pH为7;3.0 h后吸附量达到平衡;吸附过程遵循准二级动力学方程,受颗粒内扩散控制。饱和吸附后的氨化酵母吸附剂在强酸条件下可实现再生。
选用三价铁盐与草酸二乙酯、对硝基苯酚、多聚磷酸、四氢呋喃合成铁四胺基大环配位体Fe-TAML。以甲基橙溶液模拟染料废水,考察了各因素对甲基橙降解性能的影响。结果表明,在温度为25℃,pH为9,H2O2浓度为0.785 mol/L,催化剂Fe-TAML投加质量浓度为4 mg/L的条件下,甲基橙脱色率可达93.86%。同时机理研究表明,催化反应过程中,产生了羟基自由基和高价铁两种活性氧化物种,二者共同作用于甲基橙的降解。
以环境水体中21种典型内分泌干扰物(EDCs)为目标物,对其在某城市污水处理厂厌氧-缺氧-好氧与MBR的组合工艺(A2/O-MBR)中的迁移和归趋进行了长期研究。结果表明,该工艺对21种EDCs有很强的去除能力。EDCs在A2/O-MBR工艺中泥水两相的迁移行为用泥水分配系数(Kd)来表示,得到的较高的泥水分配系数表明污泥对EDCs有一定的吸附作用,水相中大部分EDCs是通过污泥吸附来去除。
以氯化钠为驱动溶质,采用正渗透膜生物反应器处理模拟生活污水,系统地考察了各因素对正渗透膜过滤性能的影响。结果表明,随着驱动液浓度增加,水通量和反向盐通量也随之增加;正渗透膜活性层朝向驱动液时(AL-DS)的水通量和反向盐通量较活性层朝向原料液(AL-FS)时大;水通量和反向盐通量与错流速率正相关,在错流速率较低时增加不明显;随着活性污泥浓度增加,水通量呈下降趋势,而反向盐通量呈上升趋势。
根据草甘膦的性质及其产生废水的特性,提出了草甘膦废水的适合处理的技术。采用正交实验法,研究了微电解-Fenton氧化技术对草甘膦废水中COD、甲醛含量的影响,发现在最佳处理条件下草甘膦废水的COD、甲醛去除率可达到92.1%、95.3%,达到国家《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)工业二类废水排放标准,减轻了污水处理企业的压力。
结合电解处理技术和植物修复技术理论,建立了植物-电解联合净化系统,并用于对混合偶氮染料溶液的处理实验。结果表明,偶氮染料废水经植物-电解联合净化后水质更加稳定,脱色率和COD去除率最高分别可达98.7%和85%;出水微生物抑制率和生物抗过氧化能力显著降低,出水苯二胺和芳香胺类物质残留最大削减量分别为81.25%和99.17%。
采用交联法制备了磁性壳聚糖,并在此基础上使用柠檬酸及二乙烯三胺对其进行化学改性,得到了磁性能良好、颗粒分布均匀、平均孔径为4.37 nm的胺化羧甲基改性磁性壳聚糖。将其用于模拟废水中进行静态吸附实验。结果表明,改性后的磁性壳聚糖在保证机械强度与回收率的基础上,提高了磁性壳聚糖的吸附性能,在最适pH=6的条件下,对Cu2+、Cd2+、Ni2+的吸附容量分别达到76.82、54.15、62.64 mg/g。
强调了研究内压中空超滤膜丝纯水通量分布特性对于研究超滤工艺的意义,给出了单端给水方式与双端给水方式内压膜丝沿程通量的变化规律,分析了单端与双端给水内压膜丝沿程通量的压力特性及温度特性,比较了长膜丝与短膜丝沿程通量特性的差异,明确了内压中空超滤膜丝双端给水方式所具有的多项技术优势,为中空超滤膜组件及膜系统的运行分析提供参考。
针对焦化废水二级处理出水含难降解有毒有害有机物,且难以达标排放的问题,研究了BDD电极电化学氧化与反硝化曝气生物滤池联用深度处理焦化废水的效果。结果表明,当电化学氧化的水力停留时间控制在1 h,BAF的停留时间控制在12 h时,系统出水水质稳定,出水平均COD、NH3-N、NO3--N分别为62.9、2.60、9.9 mg/L,系统平均去除率分别为74.2%、83.6%、59.6%。
以尿素为氮源,采用溶胶凝胶法制备N掺杂TiO2,然后与钨酸铵混合研磨,通过高温焙烧的方法原位制备WO3复合N掺杂TiO2的异质节光催化材料。分别采用X射线衍射(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对样品进行分析,考察样品的光吸收阈值变化。以亚甲基蓝为降解底物,考察了样品的可见光催化处理染料废水效果,结果表明,原位制备的WO3和N掺杂TiO2异质节光催化材料对亚甲基蓝表现出良好的可见光催化活性。
随着纺织染整工业水污染物排放标准的提高,印染废水中的COD和苯胺成为处理的难点之一。采用实际印染废水的处理尾水,分别试验了铁炭微电解、Fenton氧化以及臭氧氧化工艺对印染废水中COD和苯胺的处理效果,实验结果表明,臭氧工艺对COD和苯胺的处理效果能够满足《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287-2012)的排放要求,而Fenton和臭氧的组合工艺可进一步降低处理成本。
饮用水源的硝酸盐氮污染是目前急需解决的重要环境问题。以人工配水为研究对象,通过静态试验研究了各因素对海绵铁去除水中NO3--N效果的影响。结果表明:酸洗预处理可有效提高海绵铁对NO3--N的去除;pH越低,NO3--N去除率越高;原水中NO3--N初始浓度越高,被还原NO3--N的量越多。产物分析表明:海绵铁还原NO3--N是产碱耗酸的反应,主要产物是氨氮,占NO3--N还原量的68%~83%。
采用批量实验研究NaCl盐度对常规活性污泥(非耐盐污泥)缺氧反硝化降解吡啶的影响。结果表明,吡啶降解受到盐度的影响,在盐度为5.0 g/L时,降解率最高。硝酸盐氮在盐浓度为2.5 g/L时,降解率可达85%,当盐度大于10.0 g/L时,氨氮浓度呈上升趋势,高盐度使微生物结构发生破坏是氨氮浓度升高的原因;在不同盐度条件下,总氮降解浓度会发生变化,在盐度为2.5 g/L时,总氮降解率最高。
通过实验对COD分析标准方法中硫酸汞屏蔽氯离子效果的可靠性进行了检验,结果表明:硫酸汞对于氯离子的屏蔽作用有限,采用高浓度氧化剂进行低浓度含氯废水COD分析易造成结果误判。在电极电位计算分析基础上提出了分段氧化分析含氯废水COD的方法,并进行了实验验证,结果表明该方法准确可靠,相对偏差小于4%。
介绍了西安市第一污水处理厂升级改造工程的工艺流程和建构物设计。工程设计中充分考虑利用原有工程场地,新建多段多级AO池,与原有A2O工艺、中负荷系统工艺并行处理污水,处理量为4×104 t/d,原有A2O工艺、中负荷工艺的处理负荷均由原本的6×104 t/d降低为4×104 t/d,大幅度提高了污水处理厂的净化能力。最终升级改造后的污水厂出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A排放标准。
以某眼药厂污水处理工程为实例,介绍了有机废水预处理及综合废水处理的工艺、构筑物参数及效果。针对眼药厂小牛血提取物清洗废水污染物浓度高,有机成分较多的问题,采用厌氧法进行预处理,以降低后续单元的处理负荷,再利用水解酸化、气浮、生物接触氧化对综合废水进行处理,另外利用改良的MBR法及二氧化氯消毒工艺对综合废水进行深度处理。该工艺易于管理,污染物去除率高,处理效果稳定,实现了污水无害化处理。
分析了泰州滨江工业园区废水处理情况和存在的问题,结合当前废水循环利用的政策要求和园区的实际情况,系统阐述了开展废水循环利用的必要性和可行性,提出了有效推进工业废水循环利用的对策建议。对水资源较为丰富的苏中地区推动废水循环利用、实现区域经济可持续发展具有一定的参考意义。
通过分析食品添加剂废水成分,探讨了现有混合废水处理工艺存在的问题,提出了在现有混合废水处理工艺前增设预处理工序的方案。对混合废水通过Fenton氧化、混凝沉淀等方法进行预处理后,现有污水处理工艺可以正常运行。工艺改造后的运行结果表明:经过预处理的混合废水再经原废水站处理后,出水水质能达到工业园区废水接管标准。由于混合废水得到综合利用,废水排放量也相应减少。
中石油兰州石化公司碱渣装置采用内循环BAF生物处理技术预处理碱渣。整套系统能够满足兰州石化厂现有碱渣处理量的需求,解决了该厂碱渣处理难题。对内循环BAF反冲洗沉淀池进行及时清淤,能够改善反冲洗给水水质、提升反冲洗系统的效率,进而有助于提高内循环BAF的出水效果。在出水水质满足设计要求的前提下,当前9组(共12组)内循环BAF池运转对碱渣的处理量可达到8.3 m3/h,核算运行成本为38元/t。
对某发电厂2×660 MW机组锅炉补给处理水系统超滤装置进水压强异常升高原因进行查找和分析,认为其主要原因为:铝盐在超滤系统内二次沉积及超滤反洗工况控制不佳导致超滤膜表面迅速形成污堵层。采取化学清洗后,超滤装置的进水压强在较短的时间内恢复至正常值,并对现场原水预处理及超滤系统控制工艺进行改进,超滤系统运行一个月后进水压强维持为0.10 MPa左右,系统运行稳定。