综述了铁络合物催化类Fenton氧化的研究进展。铁络合物与铁相比具有更高的催化活性, 可提高水中有机物的去除效果。均相类Fenton存在后续金属离子的去除问题, 因此铁络合物作为催化剂的多相催化类Fenton氧化具有更好的应用前景。重点介绍了高分子负载铁络合物催化类Fenton氧化降解水中有机物的研究现状及铁络合物催化类Fenton氧化的反应活性物种。
胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances, EPS)在废水生物处理中发挥着重要作用。将近年来国内外对EPS组成成分、结构、理化性质、提取方法等方面的研究进行了归纳, 总结了EPS在废水生物处理领域中如膜污染、污泥特性、生物除磷和重金属吸附性能等方面的研究进展。
沸石是一种具有优异的吸附及离子交换性能的硅铝酸盐矿物, 其在环境治理中有着广泛的应用前景。介绍了沸石在环境领域内尤其是在污水处理中的应用研究进展, 重点总结了沸石在去除水中氨氮、有机污染物、重金属离子、放射性物质、氟等方面的应用。
采用混凝法、吸附法等常规处理方法处理印染行业废水难度较大, 高效处理技术的研发十分必要。介绍了臭氧氧化工艺及其与催化、超声、UV、活性炭、电化学等的联用在印染废水处理中的应用进展。指出了上述技术目前存在的问题及臭氧技术处理印染废水的发展方向。
介绍了炼厂含盐废水的来源及性质。针对炼厂含盐废水的特点分析了炼厂含盐废水的管理和分级控制, 同时介绍了目前含盐废水的处理方法, 即物理化学法和生物法, 最后提出炼厂含盐废水的处理趋势。
针对某工业综合废水污染物浓度高、水质波动大、难降解、不易生化处理的特点, 提出了化学除磷+气浮除油+水解酸化+前置反硝化曝气生物滤池处理工艺流程, 并通过中试研究对处理流程以及各个处理单元的运行参数进行了优化, 使其出水达到国家一级A排放标准的要求。该研究为以该类工业综合废水为主体的污水处理提供了可行的工艺技术, 并为同类污水处理厂的升级改造工程提供了理论参考和数据支持。
研究了铁柱撑膨润土/UV/Fenton多相催化氧化降解五氯苯酚(PCP)的行为, 探讨了反应过程中溶液初始pH、铁柱撑膨润土投加量、H2O2浓度等因素对光催化降解的影响。研究表明:在pH=9.0、铁柱撑膨润土投加质量浓度为50.0 mg/L、H2O2浓度为0.6 mmol/L的条件下, 反应80 min后, 铁离子质量浓度>0.5 mg/L, 五氯苯酚降解率高达98%。实验结果表明, 铁柱撑膨润土/UV/Fenton工艺对PCP具有良好的降解效果。
针对猪场沼液脱氮难的问题, 通过在UASB中实现同步厌氧氨氧化甲烷化反硝化达到脱氮除碳的目的。结果表明:中温条件下(31~35℃), UASB经过成功启动和90 d的运行, 逐步实现了同步厌氧氨氧化甲烷化反硝化, COD去除率为80%~90%, NO2--N去除率为90%以上, 总氮去除率为50%~60%, 氨氮去除率为8%~24%。
甘氨酸法合成草甘膦的过程中会产生草甘膦母液, 对采用钙盐沉淀法处理草甘膦母液进行了单因素试验研究。试验结果表明:钙盐投加量、沉淀pH、搅拌时间、搅拌速度、静置时间等对沉淀反应均有影响。当钙盐投加质量浓度为0.06 kg/L, 沉淀母液pH=9, 搅拌时间为1.0 min, 搅拌速度为150 r/min, 静置时间为40 min时, 母液中的TOC、草甘膦、亚磷酸根的去除率最高, 分别为83.4%、78.7%、80.6%。试验中产生的沉渣加入盐酸可完全溶解, 用阳离子交换树脂可回收溶液中的钙离子, 处理后溶液富含草甘膦, 可进一步资源化利用。
采用屠宰废水酸化池出水, 在高径比分别为11.1和1.2的SBR反应器(编号分别为R1和R2)中培养好氧颗粒污泥(AGS), 考察了AGS的形成过程及其对COD的去除效果。结果表明, R1反应器运行29 d形成了圆形AGS, R2反应器运行44 d形成了圆柱状AGS, 并且形成过程具有反复性。当圆形AGS粒径为2 mm, 纵横比接近1, MLSS为6 000 mg/L时, COD去除率达95%;当圆柱形AGS长为6 mm, 纵横比为5, MLSS为5 166 mg/L时, COD去除率为93%。对不同形态颗粒污泥形成的水力条件进行了初步分析。
以铝塑分离制得的铝箔为原料制备聚合氯化铝絮凝剂。用盐酸将铝箔溶解, 在加热和搅拌的条件下逐滴加入氢氧化钠溶液, 通过正交实验得出最优工艺条件为:在5 g铝箔中, 2 mol/L NaOH溶液加入量为110 mL, 反应温度为100℃, 搅拌强度为600 r/min, 反应时间为3.0 h。对产品进行絮凝实验, 处理浊度为49.70 NTU的污水, 在聚合氯化铝的最佳投入量为0.1 mL/L、絮凝时间为60 min的条件下, 处理后出水的剩余浊度约为2.62 NTU, 去浊率达94.7%。
采用新型膜电极——BDD薄膜电极, 运用电催化氧化方法处理DDNP生产废水, 考察了槽电压、极板间距、废水初始COD、电解质(NaCl)投加量等因素对废水降解效果的影响。研究发现, 槽电压和废水初始COD对COD去除率的影响最大, 而电解质的加入对电催化氧化影响不显著。此外对影响废水降解的主要因素进行了动力学分析。
讨论了在纺织印染污水处理中FeSO4絮凝污泥的回流脱色可行性。污泥回用的工艺为二级脱色, 即首先用回流的污泥对印染污水进行脱色, 污泥沉淀后排出系统。然后再用新鲜的FeSO4溶液进一步脱色, 形成的污泥回流至第一脱色阶段。该工艺的优点是可以大幅度减少新鲜FeSO4的用量, 继而减少污泥总量。
从厌氧污泥中分离出一株高效硫酸盐还原菌SRB2-2, 研究了此菌株对糖蜜废水的脱硫效果的影响因素。结果表明, 当温度为35℃, 固定化SRB2-2体积分数为15%, 废水稀释倍数为4时, 4 d后, SO42-由2 016.5 mg/L降低到51.4 mg/L, 去除率达97.5%;废水稀释倍数减少时, SRB2-2的反硫化活性受到抑制, 加入单质铁可以消除其抑制作用。SRB2-2的应用为糖蜜废水的处理提供了一个经济、可行的技术, 即"反硫化-农灌"技术。
采用电气石/TiO2复合光催化材料深度处理垃圾渗滤液, 研究了反应时间、催化剂投加量、pH等因素对处理效果的影响。结果表明, 在pH为8~9, 光催化剂投加质量浓度为0.4 g/L, 反应时间为150 min的条件下, 垃圾渗滤液中COD、色度、Cu2+和Pb2+的去除率分别可达89%、100%、98%和99%, 该技术在垃圾渗滤液的深层处理领域展示了良好的应用前景。
利用陶瓷膜, 以相对分子质量为300 000、1 000 000、5 000 000的聚丙烯酸钠为络合剂处理模拟含油低放废水。研究了络合比、pH、体积浓缩因子等因素对超滤过程的影响。结果表明:在各种条件下, 陶瓷膜对油及Fe3+的截留率均接近100%;在适当条件下, 对Mn2+、Ni2+、Co2+的最大截留率分别接近100%、98.11%、100%。聚丙烯酸钠辅助陶瓷膜处理含油低放废水是可行的, 其可有效截留废水中的Fe3+、Mn2+、Ni2+、Co2+及油, 且可得到较高的渗透通量。
以PASP为研究基础, 将PASP、衣康酸均聚物、葡萄糖酸钠和表面活性剂FFA按一定比例复配成多元无磷复合水处理剂, 并对其缓蚀、阻垢分散和生物降解性能进行了评定。研究表明, 复合的四元水处理药剂各成分之间的协同增效作用使得该药剂对碳钢的缓蚀率达96.96%。动态模拟试验和分散氧化铁试验结果表明, 四元复合水处理药剂的阻垢分散性能优异, 动态污垢热阻仅为1.94×10-4 m2.℃/W。28 d后, 生物降解率达88%, 说明该药剂是可生物降解的无磷环保型多功能缓蚀阻垢剂。
采用铁氧体法对青岛某电子厂产生的高浓度化学镀镍废水进行了预处理研究。通过正交实验考察了pH、m(FeSO4·7H2O)∶m(Ni2+)、n(Fe2+)∶n(Fe3+)、反应温度和搅拌时间对废水中Ni2+去除率的影响。单因素优化实验结果表明:当pH为10.50左右, m(FeSO4·7H2)∶m(Ni2+)=21, n(Fe2+)∶n(Fe3+)=0.55, 反应温度为30℃, 搅拌时间为15 min时, 废水中Ni2+质量浓度从4 212.5 mg/L降至10 mg/L以下, 去除率达到99.75%以上, 该预处理方法为镀镍废水的后续深度处理奠定了良好的基础。
就零价铁处理含铀废水进行了试验研究, 考察了pH、震荡时间、静止时间、铁的投加量等因素对铀去除率的影响, 得到了最佳实验条件。通过试验对比了铁粉和废铁屑对铀废水的处理效果, 发现废铁屑比铁粉对铀的去除率更高。最后分析探讨了铁粉和废铁屑对废水中铀的去除机理, 指出零价铁对废水中铀的去除符合Langmuir吸附规律。
腈纶废水对微生物活性具有不良影响, 采用铁炭微电解―混凝沉淀―MBBR工艺对其进行处理。通过正交试验, 探索了铁炭微电解预处理腈纶废水的最佳工艺条件;再以MBBR为生物反应器, 进一步处理经过铁炭微电解预处理的腈纶废水。结果表明, 最终出水COD可稳定至100 mg/L以下, 氨氮接近15 mg/L。该工艺是处理腈纶废水的有效方法。
针对一些废水在处理过程中COD范围差异大, COD测定准确度、精密度低的问题, 考察了不同浓度范围影响COD测定的关键性因素, 结果显示:在440、600 nm处, Cr(Ⅵ)浓度不适会引起COD测定准确度、精密度降低。采用c(1/6 K2Cr2O7)为0.02、0.05、0.5 mol/L的重铬酸钾溶液, 分别对COD为0~50、50~150、150~1 500 mg/L的溶液作标线, 标线的线性回归系数R2均>0.999, 平行水样相对偏差为1.19%~2.61%, 加标回收率为95.3%~104.4%。
为研究ICP-OES法测定废水中总磷, 通过测定在不同射频功率、观测高度、载气流量和进样量条件下谱线的净强度, 得到了灵敏度的变化规律。进行仪器参数优化后, 测定样品。结果表明, 检出限为0.05 mg/L, 质控样相对误差为1.21%, 相对标准偏差为0.96%(n=6), 样品回收率为98.4%。该法试剂用量比常规的分光光度法少, 效率高, 用于测定废水中的总磷是切实可行的。
久泰能源内蒙古有限公司甲醇厂的设计产能为年产100万t甲醇, 是国内最大的煤制甲醇企业, 针对该厂循环水系统可能出现的腐蚀和结垢问题, 研究并开发了高效缓蚀阻垢剂, 经过实验室试验和现场应用, 证明该缓蚀阻垢剂完全能满足现场的要求。
介绍了阳城电厂2×600 MW间接空冷机组凝结水精处理系统粉末树脂覆盖过滤器的运行状况, 其存在的问题是除盐能力低。系统增加高速混床后, 运行效果明显提高, 汽水品质得到极大改善, 节约了运行成本。
运用水夹点技术, 对循环冷却水系统进行优化。传统的循环冷却水系统采用平行换热网络设计, 换热效率低, 用水量大。采用连续换热网络, 对传统循环冷却水系统进行优化设计后的用水网络, 可取得较高的冷却塔进口水温和较小的用水量, 从而达到节约用水、提高换热效率的目的。
介绍了油田注水中的细菌类型、危害机理及二氧化氯处理油田注水的优势。采用复合二氧化氯发生器对油田采油厂集输站的回注水进行了二氧化氯投加应用。结果表明, 该设备用于油田回注水, 杀菌效果明显, 可有效去除水中的硫化物, 并对污泥有剥离和抑制作用, 可降低腐蚀率, 达到回注水质标准, 吨水处理成本较低。