我国石油与石油化工产业规模已稳居世界第二,是最大的工业废水来源。环烷酸(通式C n H2n+z O x )来自于原油中的酸性含氧化合物,是石油石化废水特有的一类高毒性难降解化合物,《石油化学工业污染物排放标准》(GB 31571—2015)对其最高排放浓度进行了专门限定。对环烷酸类污染物的高效去除一直是水污染控制领域重要的科研方向与工程热点。综述了近十年来国内外关于石油石化废水环烷酸去除方法及机理的研究进展,对环烷酸在强化分离(混凝和吸附)以及强化化学转化(高级氧化和生物降解)过程中的作用机制进行了归纳总结,并展望了强化环烷酸去除的技术发展方向,以期对提升石油石化行业废水治理技术水平、降低其有毒有害特征污染物排放强度提供参考。
在高级氧化过程中,相比于羟基自由基、硫酸根自由基可无差别地氧化降解有机污染物的性质,活性氧粒子单线态氧可以有选择性地降解特定有机污染物,这一特点为处理复杂水体污染提供了另一种可行方案。分别从光促进、通过活性中间体以及在催化材料中构造特殊结构这3个角度,系统梳理了当前文献中报道的单线态氧生成的主要途径,并就各生成途径的优缺点做了比对。光促进途径涉及气-液-固三相反应,光能利用率需进一步提高,通过活性中间体生成单线态氧的途径往往不易准确把握活性中间体的含量。与这2种生成方式相比,通过在催化材料中构造特殊结构的单线态氧生成方式局限性低,在未来更具实际应用价值。
移动床生物膜反应器(MBBR)由于具有结构紧凑、操作简单、运行稳定和反应速度快的优点,在污水处理工艺领域得到了广泛关注。填料在MBBR反应器中起着至关重要的作用,它直接影响生物膜的生长,进而影响处理效率。介绍了无机填料、有机高分子填料和天然可降解高分子填料3种类型的填料并对不同类型填料的水处理效能进行了分析比较,总结得出聚乙烯填料是MBBR工艺的首选工程应用材料,但其也与其他种类材料一样存在处理效率需进一步提升等问题。基于此,针对原始填料,深入分析了填充改性、共混改性、物理改性、化学改性及复合改性等填料改性方法在废水生物处理优化和反应器效率提升中的应用,提出开发商业生产经济可行的亲水性有机填料和营养缓释型填料并尽快实现工程化应用为该领域未来的重点研究方向。
环境中重金属主要来源于工业废水的排放,如何经济有效地去除工业废水中的重金属是水处理领域的难点。重金属抗性菌比通常微生物具有更高的重金属抵抗能力,可以在重金属胁迫的情况下生长,这为重金属废水的微生物处理提供了新的思路。但是,目前人们对重金属抗性微生物的特性和应用仍然知之甚少。基于此,综述了重金属抗性菌的发现过程及其分离状况,对重金属抗性菌抗性能力的评价方法进行了介绍,着重分析了重金属抗性菌抗性机制中可作为去除重金属离子理论基础的胞外吸附与胞内累积机制,并以集成电路板生产关键工艺,即化学机械研磨(CMP)过程产生的低浓度含铜废水为处理对象,总结了重金属抗性菌对铜离子的去除原理及其在CMP废水处理中的应用,最后对今后的研究方向进行了展望,以期为应用重金属抗性菌生物膜处理含铜废水的研究提供参考。
污废水的高效节能脱氮技术一直以来都是研究和应用的焦点。短程反硝化-厌氧氨氧化耦合工艺因具有能耗低、产泥少、温室气体减排和脱氮效果好等优点,已成为废水脱氮领域研究和应用的热点。其中,短程反硝化被认为是厌氧氨氧化菌获取底物(NO2--N)的重要途径之一,对其进行研究具有重要的科学和工程意义。基于此,综述了短程反硝化的工艺原理,总结了硫自养短程反硝化和异养短程反硝化微生物的富集方法,并探讨了短程反硝化-厌氧氨氧化耦合工艺处理城市污水、高浓度氨氮废水和硝酸盐废水的工程应用。最后对短程反硝化及其耦合厌氧氨氧化工艺的研究和应用方向进行了展望,以期为短程反硝化-厌氧氨氧化耦合工艺处理实际污水提供参考。
太阳能热脱盐(Solar thermal desalination,STD)是一种极具潜力的低能耗、可持续海水淡化新方法,可用于在能源基础设施不完备的干旱地区生产清洁淡水。目前,通过改进太阳能吸收材料和系统设计来提高STD效率受到越来越多的关注。系统地介绍了各类高效光热转换材料的特点及其在利用太阳辐射进行海水淡化方面的应用,然后从隔热结构和冷凝结构设计等不同的角度讨论了STD系统的热能管控措施,并进一步阐明了潜热回收的重要性,最后,总结了STD系统工艺现有的局限性和提高STD系统脱盐效率的有效途径,并对STD系统的实用性和经济性进行了展望,以期为开发更高产水率、更低能耗的可再生能源脱盐新工艺提供参考。
分别在300、500、700 ℃条件下对废弃槟榔渣进行慢速热解180 min制得槟榔渣生物炭ARB300、ARB500、ARB700,探讨了其对水中亚甲基蓝(MB)的吸附性能及动力学、热力学特征,并通过电镜扫描、比表面积分析、红外光谱分析等手段对吸附机制进行了解析。结果表明,当溶液初始pH为9,ARB300、ARB500、ARB700投加质量浓度分别为1.0、0.7、0.5 g/L时,MB去除率均高于95%。准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型能更真实地反映MB在ARB上的吸附行为特征,该吸附行为符合单分子层化学吸附规律。热力学分析表明,吸附反应的
普通吸附剂对金霉素吸附速率慢、效率低。以苯并咪唑为功能单体,1,4-二氯苄(DCX)和1,4-联苯二氯苄(BCMBP)分别为交联剂,通过一步Friedel-Crafts反应合成了超交联聚合物HCP-DCX和HCP-BCMBP。比较发现,交联剂对聚合物的形貌、组成、孔结构都产生了重要影响,HCP-BCMBP是由纳米颗粒随机堆积连接而成的多级孔结构,其BET比表面积(1 397 m2/g)、孔容(1.488 cm3/g)、含氮质量分数(0.96%)均显著高于HCP-DCX。因此,HCP-BCMBP对金霉素表现出更为优异的吸附性能,在pH=5,金霉素初始质量浓度为500 mg/L,HCP-BCMBP投加质量浓度为1.0 g/L条件下,30 min内HCP-BCMBP对金霉素的吸附量可达413 mg/g,与已报道的其他吸附剂相比有明显的优势。此外,分析了超交联聚合物吸附金霉素的动力学、吸附等温线及吸附机理,证实氢键、π-π作用、静电作用是主要的吸附机制。
使用NiO做中间层,并掺杂稀土元素(La)对Ti/PbO2电极进行改性,制备了Ti/NiO/PbO2-La电极。采用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和X光电子能谱对电极表面进行表征,结果表明Ti/NiO/PbO2-La电极表层形貌致密、规整,具有较大的活性比表面积,因此具有较Ti/PbO2电极更多的活性位点,且La以La2O3的状态被掺杂在PbO2中。通过循环伏安法(CV)、线性伏安法(LSV)和交流阻抗(EIS)一系列电化学分析,证实以NiO修饰钛基、活性层掺杂La均可以改善电极的电化学性能,且二者具有协同作用。将Ti/NiO/PbO2-La电极用于对四环素(TC)的电催化氧化,初步分析了溶液pH、电流密度和TC初始浓度对电催化氧化反应的影响,结果表明,Ti/NiO/PbO2-La电极对TC的电催化降解过程符合准一级动力学模型,当溶液pH为4.5,电流密度为20 mA/cm2,TC初始质量浓度为10 mg/L时,反应90 min后,TC去除率可高达98.4%。
原始生物炭由于比表面积小、官能团含量低,吸附性能受到影响。为提高生物炭的吸附性能,以棉秆生物质为基质,采用生物质微生物发酵前处理结合低温热空气碳化(TAT)技术制备高比表面积、高含氧官能团的生物炭,并通过扫描电镜(SEM)对发酵前后棉秆生物质的形貌进行表征,采用N2吸附-脱附实验、傅里叶红外变换(FT-IR)、拉曼光谱对所制备生物炭的比表面积、官能团进行分析。结果表明,微生物发酵前处理所得的棉秆生物质表面附着大量微生物,微生物的分解作用破坏了生物质形貌结构,使所制备的生物炭的比表面积由0.01 m2/g提高至20.53 m2/g,C—O及其他含氧官能团含量大幅增加。吸附实验表明,微生物发酵前处理所得的棉秆基生物炭对亚甲基蓝(MB)的吸附容量为64.9 mg/g,是直接碳化制备的生物炭吸附容量的8倍;发酵前后棉秆生物质所制备的2种生物炭对MB的吸附均符合准二级动力学模型,其吸附过程受生物炭活性位点数和生物炭层状结构的控制;羟基在生物炭和MB之间的相互作用中起着关键作用,是主要的活性吸附位点。
采用提纯凹凸棒土(ATP)负载纳米零价铁(nZVI)制备得到改性材料ATP-nZVI,将其用于对地下水硝酸盐的去除研究。通过静水实验考察了溶液中共存阴离子和反应温度对ATP-nZVI去除NO3--N的影响,通过模拟可渗透反应墙(PRB)考察了溶液初始pH、初始NO3--N浓度、材料装填方式、流速对ATP-nZVI去除NO3--N的影响,并通过更换PRB装填材料将ATP-nZVI与石英砂、ATP、铁粉、nZVI等材料对NO3--N的去除效果进行了比较。结果表明:共存阴离子对ATP-nZVI去除NO3--N具有抑制作用,其抑制作用的顺序为PO43->CO32->SO42->Cl-;ATP-nZVI对NO3--N去除率与反应温度呈正相关,但总体来讲其受温度变化的影响并不明显;同一pH条件下,ATP-nZVI对NO3--N去除率随着硝酸盐溶液质量浓度的增大而减小;对于相同质量浓度的硝酸盐溶液,相比在中性和碱性环境,其在酸性条件下NO3--N去除率较高;ATP-nZVI的装填层数越多,对NO3--N的去除率越高,长效性也越好;流速越大,ATP-nZVI对于NO3--N的去除率越小,效果越差;PRB柱填充不同材料时的去除效果为ATP-nZVI>nZVI>铁粉(200目,即74 μm)>ATP>石英砂,ATP-nZVI作为PRB的填充材料时,系统对NO3--N的去除稳定性与去除率得到有效提升,具有良好的实用性。机制研究表明,ATP-nZVI对NO3--N的去除主要归因于nZVI的还原作用,而ATP对于nZVI的负载则加强了这种还原作用。
针对燃煤电厂脱硫废水中存在多种重金属离子的水质特点,采用模拟废水研究了层状双金属氢氧化物(LDHs)对重金属的去除效果和去除机理。采用共沉淀法制备了弗里德尔盐(Fs)和钙矾石(Ett)2种LDHs重金属吸附剂,探究了其投加量、废水初始pH和废水中共存离子对重金属去除效果的影响,结合动力学研究,阐释了LDHs对重金属的吸附机理。结果表明:当Ett和Fs投加质量浓度分别为0.15、0.07 g/L时,模拟废水中Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的去除率均可达90%以上;当废水初始pH>5.0时,重金属去除率较为理想,均在80%以上,最佳pH为9.0;模拟废水中的共存离子对LDHs去除重金属存在干扰,但增加吸附剂投加量,废水中重金属残余量均能满足DL/T 997—2020排放标准;机理研究表明,LDHs可通过表面沉淀和同构取代实现对重金属阳离子的快速吸附,通过表面吸附和层间离子交换实现对重金属阴离子的高效去除。
考察了过流式紫外/氯反应器中高浓度阿特拉津(ATZ)、磺胺甲恶唑(SMX)和美托洛尔(MET)在不同水质背景下的降解特征。结果表明:3种目标污染物在过流式紫外/氯反应器中的降解均符合准一级反应动力学模型(R2≥0.97),且各污染物按反应速率常数大小排序为SMX>MET>ATZ。反应溶液较低的透光性以及过流模式有限的混合程度导致稳态假设模型在预测上述污染物降解时适用性较差。与在去离子水背景下相比,ATZ在自来水中的降解被略微抑制,而SMX与MET的降解得到促进。通过分析不同背景基质的影响可知,后者降解速率提升的原因在于水中共存的Cl-和HCO3-分别提高了反应体系中ClO·与CO3·-的浓度,而ATZ因以UV光解为主受到的影响可忽略。单位电能消耗(EEO)表明,适当提高氧化剂浓度有望进一步降低实际水体中污染物降解所需能耗。综合考虑反应消毒副产物的生成情况和毒性评估结果,后续研究需要重点关注ATZ本身的降解效率以及MET降解过程中三氯甲烷的生成。
以浸渍法制备金属复合催化剂Mn-Ti-Mg/Al2O3,采用SEM-EDS、XPS、BET对复合催化剂的表观形貌、原子组成、金属元素的存在状态、比表面积和平均孔径进行表征,并测定了其pHzpc。之后将其作为多相催化剂用于催化臭氧氧化处理煤化工废水,对其催化效果进行研究,考察了催化剂投加量、O3流速、溶液初始pH对其催化效能的影响,并对其稳定性进行了研究。结果表明,Mn-Ti-Mg/Al2O3复合催化剂对于催化臭氧氧化处理煤化工废水效果较好,催化剂投加量和臭氧流速的增加有利于提高煤化工废水COD的去除率,废水在碱性条件下更易被处理。经过催化臭氧氧化处理之后,废水的pH显著降低,导致催化剂中金属活性成分溶出,催化剂活性降低。在温度22 ℃、溶液初始pH 7.8、催化剂投加质量浓度10 g/L、臭氧流速1.0 mg/min、反应时间40 min条件下,采用Mn-Ti-Mg/Al2O3催化臭氧氧化处理煤化工废水,处理后废水的COD、BOD5、NH3-N等指标满足炼焦化学工业污染物排放标准(GB 16171—2012)。GC-MS分析结果表明,煤化工废水中有机污染物主要包括酚类、烷烃类等物质,催化臭氧氧化过程使废水中的有机污染物得到良好的降解。
在碱性条件下,使用H2O2部分氧化Mn(OH)2制备了Mn3O4-MnOOH复合材料,并将其作为过硫酸氢钾活化剂用于催化氧化降解水中难降解染料罗丹明B。采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等多种手段表征了材料的物理化学性质,确定了其为内部Mn3O4、外部MnOOH的二元纳米片状核壳式结构。通过考察不同催化体系下罗丹明B的降解效果可得Mn3O4-MnOOH复合材料具有比单一锰氧化物更好的催化效能。在此基础上,进一步考察溶液初始pH、催化剂投加量、KHSO5投加量、污染物浓度等因素对染料降解的影响,确定了适宜的反应条件,即pH为4,催化剂投加质量浓度为0.1 g/L,KHSO5投加浓度为0.325 0 mmol/L,污染物初始质量浓度为50 mg/L,该条件下,反应30 min后,罗丹明B去除率为92.8%。自由基猝灭实验和ESR检测表明反应体系中的活性含氧基团有1O2、SO4·-、·OH,其中1O2和SO4·-对罗丹明B的降解起主要作用。Mn3O4-MnOOH复合材料具有良好的稳定性和可重复利用性,在工业废水处理中有一定的应用前景。
采用静电纺丝结合溶胶法制备了一系列不同Ag/TiO2含量的Ag/TiO2/PVDF复合纤维膜,并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、干湿重法、过滤测试法、微电脑抗张强度测定仪等对复合纤维膜的微观形貌、力学性能等进行表征和研究,结果表明添加适当的Ag/TiO2时,所制备的Ag/TiO2/PVDF复合纤维膜纤维表面比较平滑,具有较大的平均孔径和较高的孔隙率,且抗拉强度和伸长率均有所提高,但如过量添加Ag/TiO2,则会导致膜性能受到影响。对Ag/TiO2/PVDF复合纤维膜光催化降解溶液中亚甲基蓝(MB)的性能进行研究,结果表明,相较于PVDF原膜,Ag/TiO2/PVDF复合纤维膜对于MB的光催化降解性能有显著提升,且其光催化降解过程符合准一级动力学模型。循环利用性能测试结果表明,Ag/TiO2/PVDF复合纤维膜重复利用性较好,具有实际应用前景。
在pH=3、H2O2与硝基酚类化合物物质的量比为3∶1、Fe(Ⅲ)与硝基酚类化合物物质的量比为0.1∶1的条件下,以特征污染物硝基酚类化合物的降解率及TOC去除率为评价指标,对比了UV/O3、UV/O3/H2O2、UV/O3/Fe(Ⅲ)3种臭氧光催化氧化工艺处理DDNP生产废水的效果。实验结果表明,反应时间1 h时经3种工艺处理后的DDNP生产废水出水的色度和TOC均可达到《兵器工业水污染物排放标准 火工药剂》(GB 14470.2—2002)排放标准;UV/O3体系中H2O2或Fe(Ⅲ)的加入对硝基酚类化合物的降解影响不大,而对TOC去除率具有明显的提升。实验条件下UV/O3/Fe(Ⅲ)工艺的处理效果最优,反应时间1 h时其出水无色,TOC去除率为96%,m(BOD5)/m(COD)由0.06提升到0.46,且出水硝基酚类化合物满足GB 14470.2—2002排放标准。经计算,3种工艺的工艺效率分别为27%、35%、52%,更高的工艺效率意味着更低的工艺成本,因此UV/O3/Fe(Ⅲ)工艺的经济性最优。
焦炉烟气脱硫副产稀硫酸溶液中因含有大量的铁离子等而影响其回收利用,通常的处置方法为委托处置或加碱中和后达标排放,不仅处置成本高,浪费大量酸碱,还会造成环境污染。常温下采用阴离子交换膜扩散渗析法对焦炉烟气脱硫副产稀硫酸进行回收研究,考察了酸质量分数、酸流量、酸水流量比对酸回收率和Fe2+截留率的影响。动态扩散渗析实验结果表明,在酸质量分数、酸流量、酸水流量比分别为2%、0.54 L/h、1时,硫酸回收率达78%,Fe2+截留率为92%。此外,对扩散渗析过程中产生的残液采用Fenton试剂组合中和法进行处理,最终产水水质可达到钢厂循环水补水要求。该工艺运行成本为37.27元/t,实现了废酸、富铁渣和废水的零排放和再利用。
为探究不同盐度对悬浮填料式SBR工艺处理性能以及悬浮填料上附着微生物群落结构的影响,在进水盐度为0、5、10、15 g/L的4个梯度下,对SBR1(对照组,不添加填料)和SBR2(添加30%有效容积的悬浮填料式SBR工艺)2组工艺的COD和NH4+-N去除性能进行研究,并采用16S rRNA高通量测序技术分析了悬浮填料中微生物的群落特征。实验结果表明:当盐度从0增加至15 g/L时,SBR1系统COD和NH4+-N平均去除率分别从92.6%、92.5%降至64.7%、68.2%,SBR2则是从96.0%、94.2%降至67.8%、73.8%,2个系统COD、NH4+-N的平均去除率均受到盐度影响而下降,且相比于COD,系统对NH4+-N的降解效果更好,此外,SBR2系统对COD、NH4+-N的去除效果始终强于SBR1系统;悬浮填料上附着微生物中主要优势门为变形菌门和拟杆菌门,其相对丰度维持在77%以上;Epsilonbacteraeota的丰富度随着盐度的升高呈明显的上升趋势;随着盐度的增加,悬浮填料上微生物的群落多样性逐渐减少,但在中间盐度(5 g/L)时微生物的丰富度会增加。研究从微生物群落特征的角度,探讨了盐度渐增对微生物群落结构和多样性的影响,可为高盐胁迫下悬浮填料式SBR系统中COD和NH4+-N的去除机制研究提供参考。
投加缓释碳源是降低低碳氮比废水总氮(TN)的有效途径。使用聚己内酯(PCL)、玉米芯(CC)和二价铁盐(FeSO4、FeCl2)为电子供体,以聚乙烯醇和海藻酸钠为骨架,经过化学交联制备了PCL-CC基质(PC)、PCL-CC-FeSO4基质(PCF-S)和PCL-CC-FeCl2基质(PCF-C) 3种固体缓释碳源,构建了铁-碳协同脱氮除磷的反硝化滤池,并将其用于处理模拟废水,比较了PC、PCF-S和PCF-C在连续流反硝化滤池中的有机物释放特性与其强化脱氮除磷的性能。结果表明:PC、PCF-S和PCF-C 3种基质均可长期稳定释碳达48 d以上;在PCF-C与PCF-S缓释碳源滤池中,铁自养反硝化和异养反硝化之间存在明显的协同作用,2种反硝化作用的结合可显著增强滤池对氮磷的去除效果,3种碳源基质中PC反硝化潜能最好;相较于中低浓度阶段,高浓度进水阶段3种碳源滤池对氮素的去除率均有所下降,脱氮效果变差,这是由于高浓度进水阶段2种PCF基质出现铁壳积累现象,其积累程度由有机物释放速率和脱氮负荷共同决定。
探讨竹材高得率制浆废水的生物处理性能,对于实现造纸行业废水的高效低成本处理尤其重要。分工段探讨了4种化学浸渍工艺条件下慈竹高得率制浆废水的污染特征,采用有氧呼吸法对各段废水进行了好氧降解性能研究,重点探讨了各工段废水在一定时间范围内的摄氧率与BOD5/COD的变化规律。结果表明:慈竹高得率制浆工艺的单位浆料废水发生量为6.20~7.73 m3/t,排放废水COD的高值为4.64×104 mg/L;随着浸渍段用碱量的增加,慈竹高得率制浆废水的污染负荷增加,其中浸渍用碱量为70 kg/t时COD污染负荷发生量最大,为313.67 kg/t;制浆废水有显著摄氧率指纹信息;蒸挤废水的平均BOD5/COD为0.233,浸渍废水的平均BOD5/COD为0.559,洗浆废水BOD5/COD从0.262到0.441不等,漂白处理不会引起废水COD污染负荷的增加,但漂白后废水的可生化性却较大幅度降低。
自含锰土壤中筛选得到2株具有除锰能力的革兰氏阳性菌S1、S2,比对16S rRNA序列结果,推测2株细菌可能为巨大芽孢杆菌(Baciulls megaterium)和嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)。在质量浓度为260 mg/L的Mn2+培养基中培养6 d后,2株细菌对Mn2+的去除率均可达95%以上。扫描电镜能谱(SEM-EDS)分析、X射线衍射(XRD)分析表明这2株细菌是通过将Mn2+转化为MnCO3实现对Mn2+的去除。采用海藻酸钠和活性炭作为包埋剂将菌体制成固定化微胶囊,在含锰废水Mn2+质量浓度为150 mg/L时胶囊固定菌的除锰率远高于游离菌相应的值,利用正交实验优化胶囊固定菌的除锰条件后菌株的除锰率均高于96%,3轮循环除锰实验后胶囊固定菌仍有较好的除锰率,可见胶囊固定菌具备一定的重复利用性能。
随着国家和地方污水排放标准的日益严格,我国污水处理厂的提标改造迫在眉睫。山东某污水处理厂进水工业废水占比大,水质波动大,出水TP、SS难以稳定达标。为响应当地环保政策,满足出水标准,现将原有混凝沉淀系统中的1组斜管沉淀池原位改造为磁混凝系统。改造前2组斜管沉淀池实际处理量为25 000 m3/d,改造后1组磁混凝系统处理量即可达到43 000 m3/d,且磁混凝出水超越V型滤池进入后续消毒单元进行处理后,出水TP、SS不但明显优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准,甚至可满足《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅳ类标准。经济性分析表明,改造后聚合硫酸铁(PFS)和聚丙烯酰胺(PAM)投加量分别节省40%和30%左右,实际运行功率降低6.12%,吨水运行能耗降低45.45%,共计可节约成本0.056 4元/t。
针对某焦化厂焦化废水经生化+Fenton氧化处理后的出水可生化性差、COD及电导率高的特点,设计了“多介质过滤+活性炭吸附+超滤(UF)+反渗透(RO)+电渗析(ED)”组合回用处理工艺对废水进行处理。运行结果表明,活性炭吸附塔可有效去除Fenton氧化后废水中的COD,COD去除率达到30%~50%;经过多介质过滤器、活性炭吸附塔、超滤后,反渗透产水率可达到82%,脱盐率大于98%;电渗析装置可有效去除RO浓水含盐量,脱盐率约65%,产水率约55%。经组合回用处理工艺处理后的焦化废水回收率可稳定达到92%以上,产水水质优于《工业循环冷却水处理设计规范》(GB 50050—2017)中再生水水质指标要求,可作为厂区循环冷却水补充水使用。成本分析表明,该工艺吨水运行成本约4.63元,具有较好的经济性。
针对某氧化锆企业的伴生放射性废水成分复杂、高腐蚀性、放射性核素浓度较高、水质水量波动大等处理难点,采用载带吸附+中和沉淀+过滤的高效处理工艺,实现了废水的稳定达标排放。介绍了处理工艺的设计要点、工艺流程、设计参数、辐射防护设计、运行效果和经济分析等。工程实践表明,该工艺运行效果良好,稳定高效,U和Th的总去除率≥99.7%,226Ra去除率≥98.6%。处理后出水(U+Th)质量浓度<0.1 mg/L,226Ra活度浓度<1.1 Bq/L,优于《伴生放射性矿开发利用环境辐射限值(报批稿初稿)》和《稀土工业污染物排放标准》(GB 26451—2011)中的排放限值。工程有效消减了放射性核素对区域河道水体的污染,保障了人民身体健康,具有显著的环境效益,可为伴生放射性矿产开发利用企业的伴生放射性废水处理提供参考借鉴。
为解决某企业兰炭废水酚氨回收装置运行过程中出现的COD和总酚去除效果差、运行不稳定和副产品品质不合格等问题,分析了原有装置的运行情况和问题的产生原因,针对性地进行了循环氨水系统改造,并新增聚结过滤器+高精度油水分离器改造除油单元,新增脱酸单元及相关配套塔器改造脱氨单元,用甲基异丁基甲酮(MIBK)替代原有的萃取剂,并新增相关配套塔器改造脱酚单元。运行情况表明,改造后装置的出水水质为pH=6.68,NH4+-N、COD、总酚、总油分别为89、2 265、490、32 mg/L,不仅有效地改善了后续生化装置的运行工况,产出合格副产品,而且显著提高了运行的经济性和稳定性,解决了企业的兰炭废水处理难题。