纳滤作为一种新型分离技术在处理废水的同时能够回收有用物质因而在废水处理中得到了越来越广泛的应用。首先简介了纳滤膜分离技术的原理及特点然后论述了纳滤膜的分离机理接着介绍了用于表述膜的结构与性能之间关系的空间电荷、固定电荷和细孔等数学模型最后对纳滤膜在生活污水、石油工业废水、化学工业废水、食品工业废水、造纸废水、印染废水、酸洗废液、重金属废水和电厂二次废水处理中的应用作了较全面的综述。
我国多数油田采油污水的处理工艺是以传统的“老三套”工艺(混凝-沉降-过滤)为基础的初级处理技术,主要去除对象是以浮油、分散油形式存在的石油类和悬浮固体物质。采油污水深度处理技术是以去除以乳化油、有机物和降低水硬度为目的,在原有工艺基础上进行深度处理可以使出水水质达到外排标准和回用要求。
在分析了废纸造纸废水来源及污染成分的基础上,提出了建立废水的循环利用-综合治理-再回用处理模式与方法,并分别对筛选浓缩水、白水、处理废水的循环利用方式及废水的处理工艺进行了研究分析。实践证明,研究和建立的模式与技术方法是一种切实可行的废水处理方案,它不仅能消除废纸造纸行业的废水污染,而且具有十分明显的经济效益。
对活性炭(AC)的基本结构与性质及其在水处理中的用途进行了简要介绍,重点综述了水处理中活性炭的几种最新应用方法(包括活性炭改性以及活性炭与膜、微生物、氧化剂、微波、电、TiO2等材料或技术联用),并列出了各种方法处理的结果,表明活性炭经过一定的物化处理或与不同的材料联合应用可以大大提高活性炭的处理效率。而且,联合应用一般比各种材料单独使用处理效果好。同时还阐述了活性炭在水处理中的研究方向,对活性炭的后续研究有参考价值。
对偏铝酸钠、石灰法和石灰纯碱法处理循环冷却水硬度进行了比较,结果表明,偏铝酸钠和石灰纯碱法效果最好;以偏铝酸钠与助凝剂的配伍使用结果表明,偏铝酸钠与PAM配伍使用的效果较好。
针对高矿化度油田采出水对管线的结垢和腐蚀问题,采用有机胺、环氧氯丙烷、亚磷酸为原料,合成了两类缓蚀阻垢剂,并利用静态挂片法和络合滴定法对合成的阻垢剂进行了性能优化评价试验,筛选出了具有较好阻垢性能的阻垢剂PEAN-5。在马来酸酐上接枝亚磷酸基团后的聚合产物(PPMA)的缓蚀性能大幅度提高。将以上两种合成产物按照m(PPMA)ιm(PEAN-5)=4ι6进行复配(有效质量分数为50%),80℃条件下,在矿化度为67550mg/L现场水中加入20mg/L阻垢剂时,缓蚀率和阻垢率分别在85%和92%以上。
从驯化污泥中分离出一组能够降解氯苯酚类化合物的优势混合菌,在60h内能够将150mg/L的对氯苯酚完全降解。最适降解条件:pH为6.0,温度为35℃,摇床转速240r/min。通过对降解过程的动力学分析,得出对氯苯酚的降解过程在不同的浓度范围内表现为零级反应关系。
以玉米淀粉为原料,用环氧氯丙烷作交联剂合成了高交联淀粉,在高氯酸引发下,以环氧氯丙烷为醚化剂合成了醚化淀粉——3-氯-2-羟基丙烯基交联淀粉,碱性条件下通过与乙二胺的胺化反应制备了对重金属具有螯合性能的氨基淀粉衍生物。讨论了引发剂用量、交联淀粉含水质量分数、醚化温度、时间等对醚化淀粉含氯质量分数的影响,以及氨基淀粉合成过程中醚化淀粉含氯质量分数、乙二胺用量、反应温度等对氨基淀粉氨基含量的影响。结果表明,以含水质量分数为11%的交联淀粉为原料,90℃时n(环氧氯丙烷):n(交联淀粉)=2.51,反应8h,可以得到氯质量分数为13%的醚化淀粉.60℃时醚化淀粉与过量的乙二胺反应可以得到氨基含量为1.98mmol/g的氨基淀粉。这种氨基淀粉对铜有很强的螯合能力,在pH为3.5~5.0范围内,处理铜质量浓度为45.00mg/L的溶液,可使残留铜质量浓度<0.15mg/L。
建立了一种基于溶液电导率的监测来快速评定阻垢剂性能的方法。在相同水体的条件下,通过对溶液电导率的测定,比较有阻垢剂和无阻垢剂时溶液的过饱和度,找出阻垢剂的最佳投加浓度。
以季铵盐阳离子聚丙烯酰胺(LBT)作絮凝剂,以复合聚氯化铝为混凝剂,对河南油田双河联合站含油废水进行了处理。结果表明,ρ(油)为600mg/L的主流程废水,在复合PAC投药质量浓度为150mg/L,LBT质量浓度为1mg/L时,处理水含油质量浓度可达1.8mg/L,去除率为99.7%;CODCr为1000mg/L的次流程废水,在复合PAC质量浓度为200mg/L,LBT质量浓度为2mg/L时,处理水的CODCr在140mg/L左右,去除率为86.0%。
在微波催化和热催化比较中,采用相同的加热功率,处理100mL质量浓度为1g/L的甲基橙,试验条件为1g催化剂,1mL质量分数为30%的H2O2,0.07gFeSO4·7H2O,加热18min,微波催化对甲基橙的COD去除率达到90.1%,而热催化对甲基橙的COD去除率只有73.5%,微波催化明显优于热催化。在微波催化和光催化比较中,在相似的实验条件下,微波催化对低浓度甲基橙加热3min,色度去除率达到近100%,而用光催化要30min才能使去除率达到100%,微波催化明显优于光催化。经过Fe-C预处理,再经过微波催化,染料、炼焦、炼油、餐饮废水处理后主要污染物指标COD达到国家二级排放标准。
使用还原型脱色剂对直接染料染色废水进行脱色处理,重点研究了脱色剂用量、反应温度、pH和时间等因素对脱色反应的影响。并且将脱色后的染色废水回用于织物染色中,在染色织物的颜色特征和牢度方面进行了比较。结果表明,脱色温度的升高有利于染料的脱色,尤其对于水溶性较差的品种,脱色剂用量的增加能够促进染料的脱色率的升高。另外三种染料在自来水和回用水中的的染色织物的染色表面深度和牢度比较接近,而且染色织物之间的色差较小,这说明脱色废水可以回用于直接染料的染色中。
针对城市填埋场渗滤液的特点,采取了先混凝后生化的处理方法。在混凝试验中确定了适合垃圾渗滤液处理的最佳混凝剂并通过条件试验确定了使用该混凝剂处理垃圾渗滤液的最佳工艺条件。试验结果表明:对垃圾渗滤液采用先混凝后生化的方法是一种经济实用适合我国国情的垃圾渗滤液处理方法,经该工艺处理的垃圾渗滤液各项指标可达国家规定的排放标准。
针对地热水产生的微生物黏泥,进行了二氧化氯防治黏泥的研究。结果表明:导入质量浓度为0.4mg/L的二氧化氯就可以有效的防治黏泥产生,细菌总数从1×104mL-1降至0~1mL-1;电解法现场制备二氧化氯设备运行成本低,安全可靠,工艺流程简单。
在不同的试验条件下,对离子交换树脂进行了电再生的可行性研究。研究表明,用直流电对失效的离子交换树脂可以进行一定程度的再生,再生过程中的电流效率随树脂再生度的提高而下降。
对在线pH计的特点进行了介绍,它可以连续在线监测锅炉水等的pH及其他离子浓度。提出了适宜于炉水pH电极的清洗方法。设计了在线pH检测系统,该系统为锅炉的安全生产与自动控制提供了条件。
基于在碱性介质中,没食子酸-过氧化氢-甲醛体系的化学发光,建立了流动注射-化学发光快速测定水溶液中甲醛的方法。该法的线性范围为1.0×10-6~7×10-4g/mL,该法的检出限为2×10-7g/mL。10次平行测定甲醛的相对标准偏差为2.1%。该法用于自来水中甲醛的加标回收,结果满意。
通过比较传统凉水塔的优缺点,提出了无填料喷雾冷却塔的思路及工作原理,并在兰州石化公司动力厂中应用。经对比测试,结果表明,无填料喷雾冷却塔技术是成熟的。
主要介绍了再生液自调控浮动床离子交换器在热电厂的450t/h除盐水系统改造工程中的应用,该种类型的浮动床离子交换器具有再生时再生液可自动调控,并且再生液分布均匀的结构特点。另外“金字塔”型叠片进水装置结构,使其进水分布均匀,不易乱层。并且具有运行时流速高,最高可达60m/h;设备出力大,负荷调节范围大,出水水质好等优点。另外操作简单,自用水率低,大约只有出水量的6%左右,不会出现漏沟、偏流等现象。可适用于大中型水处理装置,应用前景广泛,具有推广意义。
针对南方某市的水源水质,选用了反渗透系统对自来水进行深度处理。在运行过程中发现反渗透膜容易受到活性炭的污染。试验研究结果表明:活性炭过滤器中活性炭的泄漏,使活性炭在5μm过滤器中大量积累后穿透,是造成活性炭污染反渗透膜的主要原因。总结了5μm过滤器的水头损失增长规律,提出了防止活性炭污染反渗透膜的方法。
周边进水周边出水沉淀池是在中心进水沉淀池基础上出现的一种沉淀效率较高的新池型,与中心进水、周边出水的辐流沉淀池相比,其设计表面负荷可提高1倍左右,因此在水处理工程中得到越来越广泛的应用。但是运行效果受其配水槽配水均匀性的制约,因此配水槽是周边进水周边出水沉淀池的关键部位。目前常用设计方法是等孔距法。现介绍一种新型设计———变孔径法的设计计算。通过改变配水槽的配水孔径来达到配水均匀的目的。
分析混床树脂铁污染的原因,用质量分数为5%的盐酸对其进行处理,恢复树脂的交换能力。
火力发电厂是工业用水大户,随着生产的发展,可提供淡水量日趋紧张,提高循环水的重复使用率刻不容缓。通过对阻垢缓蚀剂的选择和加强生产管理,达到了高浓缩倍率运行,取得了很好的经济和社会效益。
以扬子石化公司炼油厂循环冷却水处理作实例,系统地阐述了自动控制加药装置的组成和自动控制的应用,并对自动控制加药装置的使用状况进行了效果评价。
根据抗生素企业冷却水系统的特点和工艺条件,结合石家庄市水质特点,公司技术人员通过实验室实验,筛选出两组技术经济指标俱佳的配方。经国家工业水处理工程技术研究中心动态模拟实验考核,最后确定了日常运行配方。经1a多来的应用,结果表明该组配方的缓蚀阻垢性能十分理想,各项指标均达到设计规范要求,这说明我公司自行研发的水处理运行配方是成功的。
通过大量阻垢缓蚀实验,着重介绍了钼磷系阻垢缓蚀剂SK-107在局部漏氨的合成氨循环水系统中的实际应用,以及实际使用中SK-107阻垢缓蚀剂在高碱度水中显示的优良的阻垢缓蚀性能。
通过回收反渗透浓排水和煤矿井排水用于电厂循环冷却水补充水的1a运行结果,介绍了完全使用工业排水作为循环冷却水,并在较高的浓缩倍率下安全、稳定运行的循环水处理方式和运行控制方法的实际经验。依据改造运行1a后的节水和运行成本表明,实施该项节水技术改造后,电厂的生产成本明显降低,具有显著的经济效益和社会效益。并提出进一步挖掘节水潜能的可能性。