相伴《工业水处理》一起走过了30年,编辑出版《工业水处理》是我工作的归宿。退休十几年至今也没有离开这块心爱的阵地,回眸《工业水处理》的诞生和成长历程,有太多的记忆碎片在我的脑海里翻腾,往事令人难忘。今天凭记忆写一篇随笔,权且作
从创业、创优和创新等3个方面出发,回顾了南京工业大学水处理技术的发展历程,对学校在该领域取得的成就进行了总结。在此基础上,提出中国的水处理技术发展必须走创新之路。
综述了30年来我国循环冷却水处理的进展,突出了它在节约工业用水方面及配方与药剂开发上的成绩。同时指出,化学、物理与生物处理的结合,冷却水、锅炉水、废水处理的融会贯通,形成节水、回用与再生的循环,是当今循环冷却水处理的新动向。作者还对我国在这一领域进一步的发展和面临的一些问题进行了评述。
微生物燃料电池(MFCs)作为一种新型的环境生物技术,因其能很好地将有机污染物处理和能源制备结合在一起而引起各国学者的广泛关注和研究。作者介绍了微生物燃料电池的工作原理,系统地从微生物、底物、电活性介体、电极构造、质子交换膜和反应器设计等方面阐述了微生物燃料电池的研究现状。针对微生物燃料电池今后的发展和规模化应用,提出了4个研究方向:新型阴极氧化剂的研制、MFCs过程模拟、厌氧-MFCs耦合、多个MFCs电池组性能。
高压脉冲放电等离子体技术在水污染治理中的研究经过20多年的时间取得了一定的成果。作者从该技术的反应原理、在水处理中的效能研究、生产应用的可行性分析和存在的问题与发展几个方面对其作了系统、全面的分析和总结。
作为一种新型的零价铁材料,海绵铁在处理水体污染物的过程中显示了较强的处理能力。针对海绵铁去除水体中有机污染物、重金属离子和无机盐等化学污染物的研究现状,对海绵铁的物化性能及其去除污染物的效果进行了深入分析,总结了海绵铁在应用过程中存在的问题,提出了海绵铁所具有的优势及其改进方向。分析认为海绵铁是一类极具潜力的零价铁材料,其在污水处理过程中必将发挥重要作用。
阻垢剂的阻垢性能直接影响循环水的浓缩倍数和生产的正常运行,研究阻垢剂的构效关系可以为生产高性能阻垢剂提供理论参考。作者从阻垢剂的功能基团、合成聚合物阻垢剂的单体以及典型聚合物阻垢剂的结构及其阻垢性能等方面综述了阻垢剂构效关系,提出了无污染绿色聚合物阻垢剂是阻垢剂的发展趋势。
概述了电解锰废水的来源、特征及危害,着重综述了近年来电解锰废水处理技术的研究和进展。指出除了絮凝沉降法,微电解法、铁氧体法、改性高分子去除法都是今后研究的焦点。特别是随着处理重金属废水技术的发展,某些处理方法可能会在今后的电解锰废水处理中得到应用。此外,针对存在的问题提出了建议和展望,指出研究和发展新工艺、加强多种技术的综合利用是治理电解锰废水的有效途径。
简要地介绍了短程硝化反硝化生物脱氮工艺机理,分析了温度、DO、pH、C/N、泥龄以及抑制性物质对短程硝化反硝化的影响。介绍了短程硝化动力学,并对今后的短程硝化反硝化试验研究提出了建议。
介绍了一种新型无磷缓蚀剂——N-烷基-N-脂肪酰基氨基脂肪酸盐(NAFAS)在腐蚀性水中的应用研究,通过实验室旋转挂片、动态模拟试验以及扫描电镜、电化学阻抗谱等技术,对单一药剂以及复合药剂的缓蚀性能进行了研究测试,结果表明,该药剂的缓蚀性能优于传统的磷系水处理药剂,尤其在具有强腐蚀性的海水淡化水中表现出良好的抑制腐蚀效果。该无磷缓蚀剂的应用对于保护环境、减少工业冷却水中污染物的排放有着重要的意义。
针对某化肥厂循环系统低硬度的补充水水质、换热设备材质及循环水系统工艺特点,通过阻垢试验、腐蚀试验和动态模拟试验,开展了在高浓缩倍数(8倍)条件下采用低磷水处理技术及配套自控技术的研究工作,并在现场实际运行中加以应用,取得了满意的效果。
采用铁电极对电絮凝工艺处理受污染海水过程中电流效率和总磷去除率的变化进行了研究。研究结果表明,在电絮凝工艺处理海水的过程中存在较高的电流效率,电流密度对电流效率的影响高于极板间距的影响;电絮凝工艺对海水中的总磷具有很好的去除效果,总磷去除率能达到80.58%,且总磷去除率随着电流密度的增大和通电时间的延长而增加;总磷的剩余浓度与通电电流呈一级反应关系,并由此拟合出电絮凝处理海水中总磷的动力学方程。
以棕榈醇和三聚甲醛为原料,通过半缩醛反应合成了中间体十六烷基氯甲基醚,然后将其与三苯基膦进行季化反应,合成了新型季盐杀菌剂十六烷氧基甲基三苯基氯化。实验确定了优化反应条件,并考察了溶剂极性对季化反应的影响。同时根据国标对比常见的杀菌剂进行了实验室杀菌试验。结果表明:新型季盐杀菌剂作用360 h后仍能保持98%的杀菌率,具有优良的杀菌效果。
水体富营养化导致的蓝藻水华已成为我国目前亟待解决的环境问题。试验选取铜绿微囊藻作为目标藻种,采用电絮凝-电气浮技术对高浓度含藻水进行处理。利用正交试验考察了电流密度、通电时间、pH、静置时间、电极间距对电絮凝-电气浮除藻效果的影响。试验结果表明,各因素对除藻效果影响的顺序为:通电时间>电流密度>pH>静置时间>电极间距。此外,溶液中存在的氯离子在电解条件下可生成活性氯,有助于藻细胞的去除。
将木质素磺酸钠水溶液通过空气气动法雾化,采用介质阻挡放电低温等离子体对其中的木质素磺酸钠进行降解。以紫外可见光谱(UV)、红外光谱(FTIR)和1H NMR谱等对降解前后的木质素磺酸钠进行了表征,结果表明,利用本实验方法降解木质素磺酸钠可行。实验同时考察了电极间隙、输出电压、催化剂用量、反应时间等工艺条件对木质素磺酸钠降解率的影响。实验结果表明,以硫酸铜为催化剂,在电极间隙为2cm、输出电压为3000 V、频率为10kHz、反应时间为2.3ms、催化剂用量为3.2%的条件下,质量浓度为1 g/L的木质素磺酸钠的降解率可达50%。
新型双循环两相(BICT)生物脱氮除磷工艺是以序批式活性污泥法为基础的废水处理技术。应用该工艺以城市污水为水源进行的中试试验研究结果表明,运行模式对系统反硝化和吸磷效果影响显著。在适宜的负荷和运行模式下,新工艺可实现对进水碳源的充分利用,TN和TP的平均去除率可达81.6%和90%,出水TN和TP可分别控制在15 mg/L和0.5 mg/L以下。
以乙二醇为有机溶剂,Mn(NO3)2.4H2O和Fe(NO3)3.9H2O为无机源,采用简单的溶胶-凝胶法合成了纳米铁酸锰溶胶,将其分别在550、600、650℃焙烧2h得到不同温度下的铁酸锰纳米粒子。通过XRD、TG、SEM、比表面积测定等对纳米铁酸锰样品进行了表征。结果表明,随着焙烧温度的增加XRD衍射峰的宽度逐渐变窄,表明样品的结晶度变好;样品具有较大的比表面积,且比表面积随温度的升高而下降。作者同时研究了吸附时间、pH等条件对纳米铁酸锰去除水源高毒性污染物Cr6+的影响。结果显示,550℃焙烧的铁酸锰样品对Cr6+的去除效果最好。
利用O3/H2O2法对某制药厂产生的嘧啶废水进行预处理,通过正交实验考察了pH、反应时间、O3流量和H2O2投加量对废水COD去除率的影响。单因素优化实验结果表明,当pH为11.00、反应时间为70 min、O3流量为4 g/h、30%H2O2投加量为65 mmol/L时,废水COD、TOC和色度的去除率分别达到66.12%、70.34%和96.67%,B/C由0.05提高到0.33,可生化性明显提高,能够满足后续生化处理需要。
重力式纤维束滤池与均粒滤池的对比性平行生产试验表明,纤维束滤池处理效果理想,其滤料使用周期长、截污能力强、滤速高,生产效益显著。同时通过大量实验,对重力式纤维束滤池的除浊结果进行了公式拟合,并通过测试证明其误差<0.5%。利用该数学模型可以对除浊结果进行很好的预测与分析。
以内蒙古蕴藏丰富的煤系高岭石作主剂,用盐酸提取Al3+、Fe3+制备了聚合氯化铝铁(PAFC)。在合成中通过正交实验,探索了适宜的反应条件。考察了原水pH对合成产品絮凝效果的影响。以黄河水为原水,将该合成产品与市售聚铝(PAC)做絮凝对比实验,结果表明,该合成产品具有良好的絮凝效果,去浊率达到99%以上。
系统地研究了HD-8阳离子交换树脂分离富集Cr(Ⅲ)的最佳条件并确定了最佳吸附pH和洗脱液。研究了微型交换柱对Cr(Ⅲ)的富集倍率和富集限,以及有机物对Cr(Ⅲ)回收的影响。采用该分离富集方法及分光光度法测定了抚州西湖水和抚州自来水中Cr(Ⅲ)的含量,水样中Cr(Ⅲ)的加标回收率为99.5%~101%。
化工行业废水具有有机污染程度高、可生化性差、含盐量高等特点。通过对天津市某化工园区水质情况的实际考察,提出了具有针对性的废水处理工艺,即综合采用微生物强化+膜分离+高级氧化技术。该工艺可实现对废水中难降解、溶解性有机污染物及特征污染物的有效去除,满足废水的达标排放。
介绍了微电解—光催化氧化—A2/O组合工艺在医药化工废水处理中的应用。实际应用结果表明,该工艺对COD的去除率高达98%,处理后出水各项指标均满足《化学合成类制药工业水污染物排放标准》(GB21904—2008)的要求,为难降解有机废水的处理开辟了新途径。
河源电厂冷却水系统采用高浓缩倍数无磷方案,系统运行浓缩倍数长期控制在9~10.5。运行结果表明,该方案达到了优异的防腐蚀、阻垢和微生物控制效果,同时具有很好的节水经济效益和环保效应。
详细介绍了为某钢铁企业服务的敞开式净循环水系统的设计过程。包括工艺流程的选择、工艺参数的计算、主要设备的选型等。设计采用事故水塔和柴油机泵联合供水方式确保系统安全,并将仪表检测的参数进行集中显示和控制。系统自动化水平高,运行维护方便。
针对德士古水煤浆加压气化工艺过程中的黑水具有的高压、高温、高浊度、高硬度等特点,以及所用煤质和煤种的不同,选择了几组不同絮凝剂进行试验,并对比它们的絮凝沉降效果。试验结果表明,由相对大分子质量的阴离子聚丙烯酰胺和复合高分子混凝剂按一定比例复配而成的絮凝剂在投加质量浓度为2.5mg/L时,可使处理后黑水中的悬浮物降低至96 mg/L,达到煤气化装置的实际运行要求。