以重金属、有机物、阴离子等为代表的水体主要污染物的脱除已成为水污染治理研究的重点。吸附法由于具有操作简单、成本效益高等优势,在废水处理领域应用广泛。其中,吸附剂是吸附法得以推广应用的关键。生物质废弃物是一种可再生资源,采用传统的焚烧方式对其进行处理,不仅会污染环境,还会浪费能源。水热炭化是一种新兴的热化学转化方法,其可直接将高含水率、低能量密度的废弃生物质原料制备成炭材料,具有反应温和、成本低廉、工艺操作过程简单等优点。根据水热炭化技术的工艺特点,系统阐释了固液比、水热温度、水热时间3个主要工艺参数对制备水热炭的影响;结合最新研究报道,在吸附性能和机理方面归纳汇总了水热炭材料对水体重金属、有机污染物和阴离子污染物的吸附研究进展,并就水热炭再生与资源化利用进行了概述;最后在此基础上对水热炭去除水中污染物的未来研究方向进行了展望。
沸石作为良好的吸附材料,被广泛用于污水脱氮处理领域。最新研究表明,沸石联合微生物工艺具有低能耗和高效脱氮的特点。在沸石联合微生物处理工艺中,沸石作为氨氮存储介质和微生物载体可增加系统脱氮功能菌生物量,提升脱氮效率;沸石生物可再生性与疏松多孔的结构特点易于实现氨氧化菌的富集和对亚硝态氮氧化菌的抑制,从而实现反应器内的短程硝化;将沸石运用至厌氧氨氧化工艺之中,可促进厌氧氨氧化反应的稳定运行与其功能细菌的富集。基于此,总结了沸石在硝化、短程硝化、厌氧氨氧化以及反硝化过程中的作用及其主要作用机理,综述了沸石在不同生物脱氮工艺中的应用研究进展,最后对沸石联合微生物工艺应用的发展方向进行了展望。
膜过滤技术由于除油效率高,处理水量大,操作控制方便而在海上油田采油废水处理中拥有广阔的前景,然而膜污染问题影响了其在海上油田的推广应用。分析了海上油田采油废水的水质特点及该废水处理所面临的主要问题,详细介绍了有关有机膜和陶瓷膜在海上油田采油废水处理以及提高其抗污能力方面的研究进展。研究表明,有机材料如聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚砜(PES)、聚砜(PS)以及聚丙烯腈(PAN)等已成为制备抗污染有机膜的热门材料;制备抗污染陶瓷膜的材料主要有Al2O3、ZrO2、TiO2、SiO2、SiC等。然而在以往的提高膜防污能力的研究中,还缺乏对有机膜耐酸碱性、机械稳定性以及陶瓷膜表面的污染机理、如何降低陶瓷膜制造成本等的研究。基于此,笔者提出了有关有机膜和陶瓷膜制备的未来研究的新方向。该项研究对于膜过滤技术在海上油田的广泛、高效应用具有重要意义。
生物电化学系统(BES)可增强体系的自养反硝化,刺激脱氮酶活性,对含氮废水的处理具有潜在优势,近年来已成为废水脱氮领域的研究热点。本研究基于氮素在废水中的循环,综合国内外相关文献,总结了BES的多途径协同脱氮机理及不同形式BES对含氮废水的处理效果,提出了将氮素离子的迁移与生物脱氮相结合的多种协同脱氮途径,分析了电极材料、运行参数及电流强度对BES脱氮性能的影响,并对BES在低C/N废水脱氮中的应用进行了分析。相比于传统生物脱氮,BES脱氮的优势主要体现在以下几个方面:减少了碳源投加量;可实现同步产电以降低能耗;阴极发生的氧化还原反应可提升溶液pH,有利于NH4+?N的回收;BES产生的或外加的电场可以促进脱氮菌的生长繁殖并提升脱氮酶的活性,增强系统脱氮性能。最后提出了未来BES脱氮研究的方向:从氮素离子迁移及电流强度的角度探究脱氮机理,开发新型电极材料,优化运行参数,以进一步促进BES在废水脱氮领域的实际推广应用。
油田采出水中细小分散相油滴的去除是含油污水有效处理的关键,而分散相油滴的去除效果又有赖于油滴聚结技术的发展。从目前国内外研究和应用的情况来看,聚结技术主要分为材料聚结技术和水力聚结技术,其中材料聚结又可分为润湿聚结和碰撞聚结。首先对材料聚结和水力聚结的机理进行了总结,并从原理角度分析了影响聚结除油效果的主要因素——聚结材料性质和聚结反应器结构。然后从提高除油效果和改善出水水质的角度分析综述了基于2种机理发展的技术与设备的研究与应用。从应用情况来看,材料聚结技术与设备聚结性能和除油效果的好坏取决于聚结材料表面的物理化学特性、流体特性和操作条件。水力聚结技术与设备聚结性能和除油效果的好坏关键在于如何控制操作条件和优化设备结构。无论是材料聚结技术,还是水力聚结技术,要想达到较好的除油效果,聚结后的油水高效分离是一个重要因素。最后,总结出聚结材料的改性、设备结构的优化和2种技术的有机结合将是聚结技术发展的方向。
酸性矿山废水(Acid mine drainage,AMD)普遍具有pH低,Fe、Mn等离子浓度高的特点,其任意排放对环境危害很大。采用工业固体废弃物对酸性矿山废水进行中和吸附处理,具有成本低、效率高、资源综合利用率高等优点,其已成为酸性矿山废水处理的发展趋势。钢渣中含有大量的碱性物质,且吸附效果好,适于作为AMD的处理材料。对钢渣处理酸性矿山废水的研究现状进行了分析,认为钢渣适于处理废弃小型闭坑矿废水,其处理效果受钢渣成分、废水成分、工艺参数等因素的综合影响。钢渣中的含钙组分为中和AMD的主要碱性物质,特别是自由CaO的含量以及含钙组分在渣中的存在形态对处理效果影响较大。钢渣对AMD中不同离子的去除效率有所不同,其中,对Cu2+、Cd2+、Pb2+、As3+、PO43-等离子的去除效率较高,对SO42-的去除效率较低。另外,废水pH对处理效果的影响也较大,当pH低于钢渣表面零点电荷值时,不利于钢渣对AMD中离子的吸附。通过对钢渣进行改性处理、优化工艺参数可提高钢渣处理AMD的效果。另外,对处理AMD后的钢渣进行应用评估,对于该技术的推广应用具有重要意义。
2020年初新冠疫情在全球爆发,大量抗病毒药物被用于新冠病毒治疗。由于不能被患者完全消化以及不适当的废物处理,水环境中的抗病毒药物浓度持续增加。研究表明,抗病毒药物已对水环境水质安全以及人类健康造成了一定危害,去除水体中抗病毒药物对保证供水质量有重大意义。总结了水体中抗病毒类药物来源的多样性以及危害的广泛性,阐述了抗病毒药物在污水、地表水、地下水及饮用水等水体中的污染现状,同时综合探讨了生物处理、光催化氧化、电化学氧化、臭氧氧化以及吸附等处理技术对水体中抗病毒药物的去除效果及各类技术的优缺点、适用性、研究进展等。分析发现,现有的处理技术多集中于对单个或少数抗病毒药物种类的去除,且各技术又有其限制因素,因此,研究能高效降解水中抗病毒药物的技术势在必行。最后对未来水中抗病毒药物去除的研究方向进行了展望,供相关研究者参考。
利用沉淀法制备了磁性生物炭(MBC),采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)和比表面积分析仪(BET)对制备的MBC进行了表征,并用其催化过一硫酸盐(PMS)降解水中橙黄Ⅱ,考察了初始橙黄Ⅱ浓度、PMS浓度、MBC投加量、溶液初始pH和温度对降解效果的影响。结果表明,当初始橙黄Ⅱ质量浓度为20 mg/L,溶液初始pH为7,温度为25 ℃,MBC投加量为0.3 g/L,PMS质量浓度为0.4 g/L时,反应90 min后橙黄Ⅱ降解率可达98.4%。橙黄Ⅱ的降解率随MBC投加量、溶液初始pH和温度的升高而提高。Cl-、HA、HCO3-和NO3-对降解效果有一定的抑制。自由基猝灭实验结果表明,MBC/PMS体系中的主要氧化物种为1O2和?OH。MBC经过4次循环使用后,橙黄Ⅱ降解率仍可达到39.1%。
活性黑5(RB5)染料废水的排放对环境安全和生物生命健康构成严重威胁。采用新型高效电?Ce(Ⅳ)介体电化学氧化技术处理RB5染料废水,探讨了不同体系的处理效果,并利用单因素实验研究了铈离子浓度、电解质浓度、初始pH、电流等对降解效果的影响,以及电?Ce(Ⅳ)体系降解RB5的机理。实验结果表明,直接电化学氧化和单独的Ce(Ⅳ)之间存在明显的协同作用,二者的结合可显著增强对RB5的去除效果,RB5去除率高达91.6%。染料废水背景离子HCO3-、PO43-和HA对电?Ce(Ⅳ)体系有抑制作用,而Cl-则有促进作用。电?Ce(Ⅳ)体系去除RB5的动力为直接电催化、Ce(Ⅳ)氧化和羟基自由基氧化,其中直接电催化和Ce(Ⅳ)氧化起主要作用,Ce(Ⅳ)是最主要的活性降解物质。
分别以产脲酶菌株产酸克雷伯菌(Klebsiella oxytoca,K. oxytoca)和粗糙脉孢菌(Neurospora crassa,N. crassa)为模板,利用生物矿化法制备了纳米磁性氧化铁复合材料。采用扫描电镜、X射线能谱、X射线衍射、BET比表面积测试法以及磁滞回归线等对制备的复合材料进行了表征,并研究了其对亚甲基蓝的吸附特性。结果表明,制备的材料主要为Fe3O4/C复合物,球状颗粒,粒径约为20 nm,具有良好的顺磁性。对亚甲基蓝的吸附效果:以K. oxytoca为模板在20 mmol/L Fe2+条件下制备的纳米磁性氧化铁复合材料对亚甲基蓝的吸附效果最好,吸附率为69.8%,2 h吸附量为6.98 mg/g;以N. crassa为模板在10 mmol/L Fe2+条件下制备的纳米磁性氧化铁复合材料对亚甲基蓝的吸附效果较弱,吸附率为47.2%,2 h吸附量为4.72 mg/g。
为从有机废水中选择性吸附四环素(TC),在水系条件下采取简便快速的方法制备了金属有机骨架材料ZIF?67。采用多种手段对合成得到的ZIF?67进行了表征,研究了制备材料在TC与亚甲基蓝(MB)混合体系中的选择吸附性能,并考察了混合体系pH、污染底物配比、吸附体系中共存离子等因素对吸附过程的影响。结果表明,在温度为298 K,pH=6.5,MB和TC初始质量浓度分别为30、40 mg/L的条件下,ZIF?67对TC的吸附选择性能够达到93.5%。ZIF?67在混合体系中对TC的选择性吸附符合拟二级动力学模型和Langmuir模型,对TC的最大理论吸附量达735.3 mg/g。ZIF?67在有机废水中能够选择性吸附TC的主要机理推测为ZIF?67对阳离子染料MB具有静电排斥,而TC与ZIF?67则存在静电吸引及π?π相互作用,并且两者之间可能形成氢键,因此其对TC的吸附量远高于对MB的吸附量。与其他吸附剂相比,ZIF?67对TC具有更高的吸附量和较短的吸附平衡时间。
根据生理生活习性的不同可将厌氧颗粒污泥的组成微生物分为产甲烷菌群及非产甲烷菌群两大菌群。为探究这两大菌群微生物对去除水中Sb(Ⅲ)污染的作用机理,研究了厌氧颗粒污泥的EPS(胞外聚合物)及其内核微生物与水中Sb(Ⅲ)的作用过程。结果表明,其内核微生物是去除水中Sb(Ⅲ)污染的主体;pH不仅影响不同菌群厌氧微生物的生理活性,同时还对微生物表面官能团的质子化率有较大的影响,从而影响厌氧颗粒污泥微生物对Sb(Ⅲ)的吸附;产甲烷菌群对Sb(Ⅲ)的去除以生物质沉淀方式为主,其吸附容量大于非产甲烷菌群,非产甲烷菌群与水中Sb(Ⅲ)的作用方式主要以生物质结合为主。FTIR、XPS及XRD表征证明,无论是何种厌氧颗粒污泥菌群,其表面均大量存在能与水中Sb(Ⅲ)结合的多糖、蛋白质和羧酸等有机结构。另外,厌氧颗粒污泥内部积累的Fe、P可与Sb生成络合物并沉积在微生物细胞内,尤其是大量存在的生物铁Fe2+可与Sb(Ⅲ)发生络合反应生成FeOSbO3共沉淀物,从而获得对水中Sb(Ⅲ)的去除效果。
草甘膦是造成水体富营养化的典型有机磷。通过高温掺杂合成改性牡蛎壳粉,并用其对模拟草甘膦废水进行吸附研究。结果表明,改性牡蛎壳粉最优制备条件:煅烧温度900 ℃,过筛粒径120目(125 μm),淀粉用量(淀粉质量/牡蛎壳粉质量)15%,煅烧时间2.5 h,并进行碱处理。XRD表明,制备的改性牡蛎壳粉表面成分为CaCO3和Ca(OH)2;表面分析结果表明,改性牡蛎壳粉比表面积相较未改性前增大21.3%;红外光谱分析表明,制备的改性牡蛎壳粉存在羟基官能团。改性牡蛎壳粉吸附草甘膦过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型,最大吸附量为66.06 mg/g。
采用电沉积法制备MnO2?RuO2/CFS(碳纤维布)复合电极,利用SEM、XRD、循环伏安测试等对制备的电极进行了表征,并通过降解高氯亚甲基蓝模拟废水实验,考察了制备电极的电化学氧化性能及影响因素。结果表明:MnO2?RuO2/CFS复合电极上分布着密集粗糙的MnO2和RuO2纳米晶体,可提高氯离子利用率和降解效率;与纯碳纤维布、RuO2/CFS电极相比,MnO2?RuO2/CFS复合电极的电化学氧化能力更强,降解亚甲基蓝具有更高的脱色率和COD去除率。通过SPSS优化可以得到MnO2?RuO2/CFS复合电极处理亚甲基蓝废水的最佳条件:初始亚甲基蓝质量浓度550 mg/L,NaCl质量浓度20 g/L,电流密度90 mA/cm2,电解时间60 min,在此条件下,COD去除率达到95.90%。降解反应符合一级反应动力学。
精制棉黑液(简称黑液)是棉短绒在加碱高温蒸煮生产精制棉过程中产生的高COD、高色度、可生化性差的黑褐色废水,对其进行有效处理是精制棉废水达标排放的关键。本研究充分利用黑液中的余热、余碱活化过硫酸盐(K2S2O8)产生强氧化性的过硫酸根自由基(SO4·-)和羟基自由基(HO·)去除黑液中的COD和色度。结果表明:当黑液的温度为70 ℃、pH=11.0时,1 L黑液中添加50 mL 2 mmol/L的K2S2O8,黑液中COD、色度、果胶的去除率达到最大,分别为94.6%、96.5%和96.3%。自由基猝灭实验结果表明,SO4·-和HO·对COD去除率的贡献值分别为40.6%和59.4%,说明K2S2O8活化产生的HO·的氧化分解作用大于SO4·-。初步的研究表明,利用黑液的余热余碱活化过硫酸盐可实现黑液中COD和色度的高效、低成本去除。
利用混合废水耦合微藻培养系统,研究了4种小球藻的生长变化和废水净化能力及影响机制,并对其产生的色素、油脂等高附加值产物进行了测定。结果表明:4种小球藻对单一豆制品原水、奶牛场乳制品原水中的营养物质去除效果不明显;但在混合液耦合微藻系统中,其净化效果显著提高。当豆制品废水、奶牛场乳制品废水体积比为1∶1时,小球藻净化废水中TN、TP的能力最强,并有较高的COD净化能力,TN去除率达到80.3%,TP去除率达到92.41%~95.48%,COD最大去除量为6 555.5 mg/L;其中小球藻UTEX1602的水质净化能力最强,其产生的高附加值产物最多:叶绿素a达70.83 mg/L、碳水化合物达271.57 mg/L、多糖达117 mg/L、蛋白质超出其他比例混合废水的6~7.5倍、油脂富集能力也优于其他藻种。该研究可为高附加值产品生产及工业废水净化提供参考。
硫酸根难以稳定高效去除,造成浓缩、蒸发单元结垢是工业废水零排放系统面临的主要难题之一。以脱硫废水为研究对象,开展了钙矾石法深度去除硫酸根与沉淀物沉降条件优化研究,系统分析了初始n(Ca2+)/n(SO42-)(ICS)、n(Al3+)/n(SO42-)(IAS)和混合条件的影响机制,利用扫描电镜、X 射线衍射等手段对沉淀物进行了表征。结果表明,钙矾石沉淀法的硫酸根去除率可达99.5%;由于形成沉淀物的Zeta电位较高,静电斥力影响了沉淀物颗粒的聚集,造成沉降性能恶化。ICS和IAS的变化可以改变产物的结构、形貌与沉降特性。提升ICS有助于提高硫酸根去除率,并改善沉淀物的沉降特性;提升IAS会造成硫酸根去除率先增大后减小,沉降特性则能有效改善。投加聚丙烯酰胺能够有效改善沉淀物的沉降性能,离子度为39%的支链高分子阳离子型聚丙烯酰胺可将30 min沉降比降低至30.5%。
选用商用活性炭(AC)为载体,通过改变钢渣(GZ)的添加比例制备了系列GZ/AC复合材料。采用N2吸附/脱附、XRF、XRD和H2?TPR等手段对制备的GZ/AC的孔结构与表面性质进行了表征,并将其用于活化过硫酸钠处理盐酸四环素废水。结果表明,活性炭在复合过程中对钢渣具有还原作用,从而提高了零价金属的含量,进而增强了其催化活性。在反应温度为65 ℃时,催化剂60%GZ/AC对盐酸四环素(100 mg/L)的去除率可达97%。整个降解过程是催化剂表面自由基、硫酸根自由基(SO4?-)和羟基自由基(·OH)共同参与反应的准二级动力学过程。
砷(As)污染被认为是当前世界最严峻的环境问题之一,许多国家都存在着不同程度的As污染。砷是一种有毒元素,主要以As(Ⅴ)和As(Ⅲ)2种价态的无机物形态存在于自然环境中。相比As(Ⅴ),As(Ⅲ)的危害性更大。通过共沉淀法构建铁锰基水滑石(FeMn?Cl?LDHs),研究了其对水中As(Ⅲ)的固定及其机理。试验结果表明,在pH为2~8范围内,FeMn?Cl?LDHs对As(Ⅲ)的去除率保持在97%左右;共存离子SiO32-、PO43-、CO32-和As(Ⅲ)存在竞争吸附,而Ca2+、Mg2+、NO3-和SO42-对As(Ⅲ)的去除影响较小。FeMn?Cl?LDHs对As(Ⅲ)的去除过程符合拟二级动力学模型和Langmuir模型,在298 K时,FeMn?Cl?LDtHs对As(Ⅲ)的最大吸附量为61.86 mg/g。FeMn?Cl?LDHs对As(Ⅲ)的去除机理可能存在氧化还原作用、离子交换和络合。经过5次吸附?解吸试验,FeMn?Cl?LDHs对水中As(Ⅲ)的去除率仍保持在90%以上。FeMn?Cl?LDHs对水中As(Ⅲ)的去除和毒性控制具有良好的环境应用潜力。
海水淡化副产浓海水的排放会对海洋生态环境产生不利影响乃至破坏,但其与河水间存在的盐差能可被利用,是一种可再生能源。反电渗析是可以有效将盐差能转化为电能的新型绿色发电技术。以浓海水和河水分别作为反电渗析的浓、淡室进料溶液,基于国产亚德世膜,采用不同的隔板考察了膜间距离和流道类型对反电渗析性能的影响,并用进口富士膜进行了实验对比。结果表明:随着膜间距离的增大,膜堆开路电压和内阻增大,功率密度和离子迁移量减小;相同膜间距离下,直流道隔板的产电性能优于斜流道;采用富士膜的产电性能和离子迁移量影响规律与亚德世膜一致。综合考虑开路电压、功率密度和离子迁移量,选用0.85 mm的直流道隔板较优,功率密度为0.363 2 W/m2。该研究为浓海水的科学利用提供了参考借鉴。
采用聚合氯化铝与壳聚糖在一定条件下制备了对酸性黑10B具有高吸附容量的复合膜。通过试验考察了聚合氯化铝添加量以及吸附过程中溶液pH、离子强度等对制备的复合膜吸附酸性黑10B效果的影响,并对吸附机理进行了探讨。结果表明:当聚合氯化铝与壳聚糖质量比为1∶78时,制备的复合膜对酸性黑10B有较好的吸附性能。吸附过程中,溶液pH在3~8之间时,复合膜吸附性能稳定;添加NaCl增强离子强度有利于复合膜对酸性黑10B的吸附;Langmuir模型能较好地描述复合膜对酸性黑10B的吸附过程;较高的温度有利于复合膜吸附容量的上升,但低温下复合膜对酸性黑10B的吸附亲和力及吸附强度更高。当温度为320 K,溶液pH为3.0时,根据Langmuir模型,膜的吸附容量可达4 155.723 mg/g,吸附过程为自发放热,以化学吸附为主。复合膜与酸性黑10B分子之间的相互作用以偶极?偶极氢键作用为主。
制药行业的飞速发展势必会带来新的工业废水处理问题,而以纳滤膜为基础的分盐处理工艺在制药废水液体零排放处理中有着较大的潜力。考虑到有机组分复杂的制药废水对传统卷式纳滤/反渗透膜可能存在的膜污染倾向,首先采用管式超滤膜对制药废水进行预处理,然后通过普通卷式纳滤膜与碟管式纳滤膜联用的分段浓缩分盐工艺对预处理出水进行深度处理。中试试验结果表明,该工艺下管式超滤单元未见显著污染趋势,且产水达到后端进膜要求;卷式纳滤单元可以有效分离出二价盐(对SO42-截留率达到95%),并能够截留大部分有机物,且在25 L/(m2·h)通量下可以保持长时间稳定运行,污染趋势较普通卷式反渗透膜大幅缩小。与传统工业分盐工艺相比,该种分段浓缩工艺可有效减少碟管式膜组件及反渗透的使用,且除硬位置更加合理,在保证分盐效果的同时,具有一定的经济性。
目前海上油田处理高含水采出液采用的是“三相分离+电脱水”工艺,工艺流程较长,占地面积大。为了更高效地处理高含水采出液,设计了新型电场强化油水分离器,并制造了处理能力为10 m3/h的撬装装置。通过矿场试验研究了频率、破乳剂等对电场强化油水分离器分离效果的影响,结果表明,针对平台高含水(含水率78%~97%)原油来液,当控制入口流量为10 m3/h,静电聚结器电源电压为4.98 kV,电源频率为3 500 Hz时,油相出口含水低至7%,可以不加破乳剂,节约了药剂成本。
某企业根据其化机浆废水的水质特点,采用“加酸、预曝气+预酸化+IC反应器+氧化沟+混凝脱色”的工艺对其进行处理。运行结果表明:该组合工艺对化机浆废水具有较好的处理效果。其中,IC厌氧反应器对化机浆废水COD的去除率稳定在66%,对SS的去除率稳定在49.11%;好氧系统的COD去除率约为90%,SS去除率约为61.07%;混凝脱色处理出水COD约为75 mg/L,SS约为23.5 mg/L,处理出水水质满足《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB 3544—2008)的要求。该组合工艺对化机浆废水的处理成本约为6.1元/t。该工程案例可为国内外同类废水处理技术方案和工艺流程的确定,以及设计参数的选择提供实践基础。
某化学合成制药企业针对其产生的废水盐分含量高、生物毒性大、可生化性差等特点,并结合用户的再生水使用需求,将“UASB(上流式厌氧污泥床)?HBF(生物固定膜复合技术)?UF/NF/DM(超滤/纳滤/高频振动膜分离技术)”组合工艺应用于化学合成制药废水的零排放处理。本工程案例中,设计厌氧池COD容积负荷为4.5 kg/(m3·d),水力停留时间为47 h,好氧池COD容积负荷为1.0 kg/(m3·d),水力停留时间为30.7 h。运行结果表明,在设计工况下,该组合工艺对化学合成制药废水的处理效果稳定,且抗冲击负荷能力强。经该组合工艺处理后,系统回用水COD<80 mg/L、TN<20 mg/L、NH3?N<15 mg/L、TDS<800 mg/L,COD和TN去除率分别可达99.2%和93.3%,出水水质满足《循环冷却水用再生水水质标准》(HG/T 3923—2007)的要求,且再生水回用率达98.3%。系统运行成本约为37~43元/m3。
某热电厂化水处理车间采用“反渗透系统+混合离子交换器”工艺制取除盐水,每年产生约30万t反渗透浓水。这些反渗透浓水具有较高的回收价值,该厂采用电驱动膜工艺对其进行脱盐处理。对反渗透浓水处理的具体工艺流程、工艺参数及运行效果进行了介绍。运行结果表明,该工艺对反渗透浓水的回收率达88%,脱盐率达85%,产水电导率低于370 μS/cm,产水无需经过换热器加热可直接作为反渗透进水,年节约自来水264 420 m3,年节约蒸汽能11 105 GJ。电费和药剂费合计1.51元/m3。
某制浆造纸企业废水具有COD和SS含量高,可生化性相对较差的特点,该企业污水处理站采用混凝沉淀+三段好氧生化+Fenton氧化的主体工艺对其进行处理。运行结果表明,经三段好氧生化处理后的出水COD高且波动较大,不仅影响后续Fenton工艺的处理效果,还造成最终出水COD难以稳定达标排放;同时导致Fenton处理的各种药剂用量较大,运营费用居高不下。为有效解决上述问题,在原工艺基础上,对三段好氧生化系统的进水方式、DO、污泥回流方式、污泥龄等进行了优化改进。经改进后,工艺运行效果良好,生化处理出水COD由原来的283 mg/L降至118 mg/L,下降58.3%,且出水COD相对稳定;生化出水通过Fenton进一步处理,出水COD在15~35 mg/L之间,能够稳定达标排放;另外,由于Fenton进水COD大幅降低,Fenton处理所需要的药剂大幅下降,从而降低了运行成本。