催化铁技术作为一种新型的物化-生化复合式处理工艺,因适应性强、见效快、原料价廉易得,不仅在降解难处理的含卤、含硝基等有机物时表现出色,在脱氮除磷方面同样也具有良好的应用前景。着重介绍了催化铁技术在污水脱氮除磷方面的作用机理,以及该技术的实际研究和工程化应用情况,分析了对该技术有效应用影响较大的几个主要因素。最后指出当前需要对该技术应用中面临的消除催化铁表面钝化、铁对反硝化生物脱氮的影响做进一步深入研究。
复合絮凝剂根据成分的不同可分为无机高分子复合絮凝剂、有机复合絮凝剂以及无机-有机复合絮凝剂3类。综述了复合絮凝剂的国内外研究进展,并对各种复合絮凝剂的优缺点及应用领域进行了对比分析,指出无机-有机复合絮凝剂将是今后的研究重点,而工业废物资源化制备复合絮凝剂将是未来的重要生产途径。
酚类化合物的毒性高、难降解,其处理工艺受到研究者的普遍关注。阐述了高级氧化技术降解含酚废水的作用机理,对湿式氧化、光催化氧化、电催化氧化、超声波氧化等除酚工艺的国内外研究进展和发展趋势进行了介绍,并分析了各工艺的特点与优势,最后对高级氧化工艺处理含酚废水的应用前景进行展望。
介绍了近年来国内外对三元复合驱阻垢剂的研究与应用,着重介绍丙烯酸类共聚物、马来酸类共聚物、磺酸类共聚物、含膦共聚物以及新型的环境友好型共聚物阻垢剂的研究、合成与应用情况,提出了现有阻垢剂的改进方向,并指出环境友好型共聚物将是阻垢剂未来的研究重点。
介绍了纳米TiO2的光催化反应机理,概述了纳米TiO2光催化技术在降解油污废水、农药废水、染料废水、表面活性剂废水、造纸废水、其他有机物废水,以及含重金属废水中的应用研究进展。指出限制纳米TiO2光催化技术实际应用的5个因素:纳米TiO2的改性、纳米TiO2的固定化、纳米TiO2的制备方法、纳米TiO2的应用机理和纳米TiO2的负面影响。科研工作者需不断完善纳米TiO2光催化技术,才能使其在工业废水处理领域得到更广泛和有效的应用。
为提高污染物去除效率,在渠式混凝土膜生物反应器内部的部分反应槽中增加间歇性的微曝气,增强反应器的好氧氧化作用;采用连续流运行方式,对实际生活污水进行了污水处理实验。实验结果表明,微曝气混凝土生态膜法的污水处理效率高:CODCr去除率>70%、BOD5去除率>80%、氨氮去除率>75%、总氮和总磷的去除率均>50%,出水水质基本达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准要求。
用蒸汽法提取曝气池活性污泥的胞外聚合物(EPS),研究了不同pH、EPS投加量、Ca2+投加量下EPS对高分散悬浊液的絮凝效果,并与不加分散剂的高岭土悬浊液进行比较。结果表明,EPS对两种高岭土悬浊液的絮凝率均随pH增加而降低,随着EPS投加量的增加,絮凝率先增大后降低;Ca2+对EPS的絮凝效果有明显的促进作用。当pH为3,EPS投加量为5 mL/L,Ca2+投加量为7 mL/L时,EPS对两种悬浊液的絮凝率分别在86.66%、95.01%以上。
分别采用电解、电解+水解酸化、水解酸化+好氧、脱色絮凝+水解酸化+好氧工艺处理河北吉藁化纤有限公司的棉浆原液废水(COD、色度高达4 484 mg/L、1 250 倍),并分别用MD-02 脱色剂和次氯酸钠处理该公司污水处理厂的出水(COD、色度分别为611.2 mg/L、500 倍)。试验结果表明:电解工艺可较大幅度地降低废水的色度,去除率达60%~72%;电解+水解工艺对色度的去除效果较为显著;常规的水解+好氧组合工艺对色度只有约23.2%的去除率, 显示出常规生化处理对棉浆废水色度去除能力的局限性; 脱色絮凝+水解+好氧组合工艺对棉浆原液废水的COD、色度去除效果非常明显,是较理想的预处理工艺。
实验采用曝气微电解催化氧化—絮凝法处理含砷铜冶炼废水,考察了铁炭质量比、铁砷质量比、曝气时间、反应pH 等反应条件对冶炼废水除砷效果的影响。实验结果表明:高浓度铜冶炼废水在铁炭质量比为1∶2、铁砷质量比为60∶1、曝气时间2 h、微电解初始pH=3.0、絮凝pH=9.0 的条件下砷的去除效果最佳,去除率达99.8%,同时其他污染物的去除率均较高
采用溶胶-凝胶法制备了Fe3+/La3+共掺杂TiO2/玻璃电极,并将其作为工作电极,以饱和甘汞电极作参比电极,金属Ag片为对电极,0.1 mol/L Na2SO4为支持电解质,建立了三电极光电催化体系,对十二烷基苯磺酸钠配制的表面活性剂废水进行降解。实验表明,Freundlich等温吸附方程能很好地描述Fe3+/La3+共掺杂TiO2/玻璃电极对表面活性剂的吸附行为。实验同时考察了初始CODCr、外加偏压、电极面积、外加H2O2浓度以及涂覆层数对光电催化降解速率的影响,初步确定最佳的实验条件为:初始CODCr为20 mg/L,外加偏压为1.5 V,电极面积为44 cm2,外加H2O2浓度为55 mmol/L,涂覆层数为3层。
采用微絮凝—大梯度磁滤工艺对水中铁、铜、锰、锌、铅5种金属离子进行处理,并考察了该工艺的处理效果。当硫酸铝投加量为12mg/L、Fe3O4投加量为15 mg/L、磁场强度为0.267 T、滤速50 m/h、絮凝时间为8 min、搅拌速度为150 r/min时,该工艺对铁、铜、铅3种金属离子的去除效果较好,平均去除率分别为90.4%、67.9%、69.3%,但对锰和锌离子的去除效果不明显,平均去除率仅为6.9%、12.3%。
探讨了生物絮凝吸附法预处理精制棉生产废水的工艺流程、影响因素和运行参数。研究结果表明,采用再生好氧污泥絮凝吸附精制棉生产废水,在原水pH 为8~9,回流比为70%,水力停留时间为40 min,溶解氧≥2.5 mg/L 时,生物絮凝吸附法对COD、木质素的去除率分别达到42%、47%。
研究了季盐杀菌剂KP550 在不同pH、温度、作用时间下对异养菌的杀菌效果以及对常用水处理药剂缓蚀、阻垢性能的影响。结果表明:KP550 对异养菌的杀菌率达到99.99%,且杀菌作用持续时间长;KP550 对HEDP、PBTCA 和T-225 的CaCO3阻垢性能、磺酸盐共聚物的Ca3(PO4)2阻垢性能,以及T-225 和磺酸盐共聚物对锌盐的稳定性能影响均不大。在自然pH 和调节pH 条件下,KP550 对常用配方的缓蚀性能没有明显影响。
以双氧水为氧化剂与自制的聚硅硫酸亚铁形成类Fenton 试剂,研究了类Fenton 氧化-絮凝耦合工艺处理染料中间体废水的影响因素和适宜工艺条件。针对工艺特点设计了成套小型试验装置,进行动态模拟试验,并对原水和各阶段出水进行了分析。结果表明,采用氧化-絮凝耦合法处理染料中间体废水可取得良好的效果,在动态模拟下用类Fenton 氧化-絮凝耦合法处理经絮凝后的染料中间体废水,脱色率接近100%,COD 去除率达到94.8%,浊度去除率达到94.6%
以硫铁矿烧渣和钛白废酸为原料,经酸浸、除杂、还原制得精制硫酸亚铁溶液,再经过滤、冷冻结晶、真空干燥制备了硫酸亚铁净水剂。考察了酸浸条件对浸出率的影响以及净化过程对浸出率、产品质量的影响,结果表明:采用98%H2SO4和20%的钛白废酸配制成40%的硫酸浸取液,控制液固质量比为4∶1,浸出时间为60 min,可使铁浸出率达到90%;用制备的硫酸亚铁和石灰处理硫酸厂的含砷废水,出水中As<0.15 mg/L,可实现达标排放。该工艺综合利用了硫铁矿烧渣和钛白废酸,产品可用于废水治理,符合清洁生产的要求。
研究了WL-18 对各种氧化性杀菌剂的增效作用,同时评价了WL-18 对水体中余卤的稳定作用。现场 实验表明,WL-18 能有效地降低氧化性杀菌剂的使用浓度,在较低药剂使用量下维持良好的杀菌效果
以碳酸钙固体颗粒为致孔剂,采用热熔胶转化再生纤维素法制备了大孔纤维素微球,并用甘氨酸修饰成阳离子吸附剂,以Cr3+、Fe3+为模型组分考察了该新型吸附剂的吸附性能。采用扫描电子显微镜对吸附剂的结构性能进行了表征,并探讨了吸附时间、初始浓度、温度、pH 对吸附性能的影响。结果表明,吸附在270 min 达到平衡,对Cr3+、Fe3+的饱和吸附量分别为52.5、48.9 mg/g,吸附过程可用Freundlich 等温方程拟合。
采用光电催化氧化法降解季铵盐类杀菌剂十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)废水。以紫外灯为光源,DSA 电极为阳极,石墨电极为阴极,考察了阳极材料、光催化剂投加量、外加电场强度、极板间距、初始pH 对COD 去除率的影响。结果表明:光电催化氧化过程的最佳外加偏压为20 V,光催化剂最佳投加质量浓度为0.3 g/L,极板间距为0.5 cm,pH 为8.27,反应3 h 后1227 废水的COD 去除率可达到87%,TOC 去除率达到92%。光电催化氧化法的降解率高于单纯的光催化氧化和电催化氧化降解率之和,表现出一定的光电协同作用。降解后1227 的季铵盐、十二烷基长碳链及芳环结构均被破坏,有机物被充分地降解去除。
采用静态实验方法对硫酸钙的结晶过程进行了研究,考察了温度、Ca2+和SO42-初始浓度、其他成垢离子及阻垢剂对硫酸钙结晶过程的影响。结果表明,升高温度会缩短硫酸钙结晶初期的“诱导期”,并增加晶体成核速率在结晶过程中的控制比重;Ca2+和SO42-初始浓度越大,硫酸钙结晶速度越快;HCO3-和 PO43-影响硫酸钙结晶过程的原 因在于溶液离子强度的变化使硫酸钙的溶度积发生改变; 阻垢剂对硫酸钙结晶的抑制作用主要以抑制晶体成核过程为主。
采用紫外分光光度法测定了异噻唑啉酮衍生物活性物含量及其氯比,结果表明:在273.0 nm 波长下检测,线性范围为0~30.00 mg/L,方法检出限为0.012 mg/L,实际样品的加标回收率为98.9%~101.3%,RSD 为0.50%~2.36%;氯比为2.6~3.4 时,其半定量的最大吸收波长λmax为272.4~273.6 nm。该测定方法简便、快速、准确,可用于异 噻唑啉酮衍生物活性物含量的测定和氯比的半定量测定。
基于Ag(Ⅰ)对三聚氰胺的荧光熄灭作用,建立了测定Ag(Ⅰ)的荧光分析方法。在pH 为5.0 的HAc-NaAc 缓冲体系中,测定的最大激发波长λex 为256.0 nm,最大发射波长λem为363.0 nm,线性范围为2.0×10-6 ~2.4×10-2 mol/L,检出限为4.3×10-7 mol/L。将其用于废定影液中痕量Ag(Ⅰ) 的测定,结果满意。
目前火力发电厂普遍采用的水处理用活性炭吸附性能评价方法为《火力发电厂水处理用活性炭使用导 则》,此法需对天然水中的腐殖酸、富里酸、木质素和丹宁酸4 种有机物进行活性炭吸附试验,且所用腐殖酸和富里酸提取自失效的阴树脂,操作十分繁琐。分别采用《火力发电厂水处理用活性炭使用导则》和操作相对简便的《煤质颗粒活性炭试验方法焦糖脱色率的测定》对10 种不同活性炭的吸附性能进行评价,评价结果完全一致。建议火电厂 以《煤质颗粒活性炭试验方法焦糖脱色率的测定》作为水处理用活性炭吸附性能的评价方法。
某污水处理厂设计规模为5×104 m3/d,其污水处理工艺流程采用改良型A2/O 工艺,污泥处理采用直接浓缩脱水工艺。对该工艺流程的主要构筑物、设计参数及运行情况进行了介绍,结果表明,处理后的水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级标准。
采用碱性热解+三效蒸发除盐预处理+A2O 生化处理工艺处理阿特拉津生产废水。在进水阿特拉津为36.0 mg/L、CODCr为2 000 mg/L 时,处理后出水阿特拉津≤1.0 mg/L、CODCr≤300 mg/L。工程实践表明:阿特拉津和CODCr的去除率分别达到98.8%~99.6%和83.1%~91.2%,出水指标远低于污水综合排放标准(GB 8798—1996)中的三级标准。
医院废水水质复杂、病菌多,工程采用MBBR—BAC—ClO2消毒工艺处理凌源某医院废水。工业实验表 明,治理后回用水达到《生活杂用水水质标准》(CJ 25.1—1989)要求,排出水达到《辽宁省污水综合排放标准》(DB 21/1627—2008)要求,对其他医院废水的处理具有借鉴作用。
通过单一污染物实验,分析了不同浓度的腐殖酸类有机物对反渗透膜的污染过程,明确了膜表面沉积 的腐殖酸类有机污染物总量是导致系统膜通量降低与脱盐率升高的主要因素。腐殖酸与钙离子的复合污染实验表明,钙离子的存在加快了腐殖酸的沉积速率,且两者在膜表面的沉积使膜通量与脱盐率下降,而腐殖酸在膜上的沉积量是通量变化的决定因素。
透平机是高炉煤气TRT 发电机系统的核心,转子则是透平机的主要部件,当转子叶片积盐不均时会引 起主轴偏振直至损坏。分析了转子叶片积盐成因及积盐成分,采用合理的处理方案及配套积盐抑制剂,可有效解决TRT 发电机系统透平机转子叶片积盐导致的主轴偏振现象,保证了高炉煤气TRT 发电机系统长周期可靠地运行。