以过硫酸铵(APS)-亚硫酸氢钠氧化还原体系为引发剂,采用水溶液自由基聚合反应合成了丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)的共聚物,可用作两性絮凝剂。研究了单体物质的量比和质量分数、反应温度等对聚合反应的影响。当n(AM)∶n(AMPS)∶n(DMDAAC)=8∶1∶1,单体质量分数为30%,反应温度为50℃时合成的聚合物热稳定性高,用于净化洗煤水、污泥脱水等都有良好的效果,与无机絮凝剂复配效果更好。
阐述了钢铁企业含油浊循环水的处理问题,该水油类质量浓度为5-100mg/L,悬浮物质量浓度为50-700mg/L。针对处理中的除油难点,作者通过对含油浊循环水的形成、水质特点、油的主要成分的分析,介绍了国内外常用的各种物理和化学除油技术,以及各领域除油技术的最新动态。在详细比较它们的除油原理和优缺点基础上,对今后除油技术的主要发展方向提出了自己的建议。这对进一步提高浊循环水回用率和扩大浊循环水的补充水的来源有着积极意义。
对植物性活性炭的基本结构、性能、性质和特点进行了概述,介绍了国内外活性炭生产的主要技术路线、研究开发的现状与发展趋势。指出农用废弃物应成为制备植物性活性炭的重要来源,微波辐射技术在活性炭的制备及其结构改造方面的应用具有发展前景。着重综述了提高活性炭吸附性能的有效途径及其在净水处理、废水处理、气相吸附等方面的应用研究进展,并指出了活性炭应用领域中有待解决的问题和今后的发展方向。
中水回用对于解决水资源短缺具有其他方法无法比拟的优势,其成功应用将产生巨大的经济效益和社会效益。作者针对天津市中水水质情况结合企业工况条件,对中水作为循环冷却水系统补充水的技术可行性进行了分析,同时对拟选择的凝汽器材质以及配套使用的水处理药剂进行了评价和筛选,提出了中水回用的必要控制条件。
对含氟量为1836mg/L的钽铌厂矿石分解工序碱性废水用沸石进行除氟试验。对未改性沸石,试验了沸石用量、废水初始浓度和振荡吸附时间对氟去除率的影响,发现未改性沸石氟去除率不高。用AlCl3溶液对其改性后,去除率明显升高,可达95%以上,处理后废水残氟量可降到10mg/L以下,达到国家污水综合排放标准中的一级标准。
以水为溶剂,次磷酸钠-过硫酸铵为引发剂,在AA/AMPS/MAn三元共聚物中引入膦酰基,从而得到了一种综合性能良好、低磷含量的水处理剂,考察了产品综合性能与单体配比,引发剂用量及反应温度和反应时间的关系,得出了合成此共聚物的最佳工艺条件:m(AMPS)∶m(AA)∶m(MAn)=1∶4∶5,w(NaH2PO2)=4.5%,w(过硫酸铵)=3%,反应温度95-98℃,反应时间4h。
试验采用复合式厌氧反应器(HAR)后续接生物接触氧化工艺(BC)处理生活污水。在水温高于15℃,HAR运行31d后,HAR完成启动,HRT为6h,HAR的CODCr去除率达到60%以上;HAR出水经BC段处理,HRT为3.2h,出水CODCr平均小于40mg/L,SS小于12mg/L,BOD5和氨氮小于15mg/L。试验结果表明,HAR—BC工艺在我国气候适宜的地区可用来高效地处理生活污水。
对由马来酸酐胺化热聚合(方法Ⅰ)和由L-天冬氨酸单体热缩聚法(方法Ⅱ)合成的聚天冬氨酸(PASP)利用凝胶渗透色谱和红外光谱对产物进行了分析比较,认为工艺路线和反应条件的改变影响了产物的平均相对分子质量和相对分子质量的分布。产物的静态阻垢试验结果表明,方法Ⅰ所得产物在重均相对分子质量(Mw)为3000左右时的阻垢率和方法Ⅱ所得产物在Mw为5200左右时的阻垢率相当。利用SEM对碳酸钙垢型变化的研究结果表明,PASP的加入导致了成垢严重的晶格畸变。
钢材酸洗废液是国内产量较大的危险废物之一。作者对近年来国内酸洗废液综合利用及处理技术的研究成果作了回顾与分析,根据生产实践反映出来的问题,指出开发具有资源化与无害化酸洗废液处理新技术是必要的,同时提出深化研究及开发新技术中需要着重考虑的问题。为得到更多的经济及环境效益,尤其是在工艺的灵活性以及提高产品附加值等方面需要进一步深化。
以水玻璃、氯化铁和硼砂等为原料制备了一种新型无机高分子絮凝剂——含硼聚硅氯化铁(PFSCB),探讨了其最佳制备条件,试验了其对造纸废水及焦化废水的絮凝和COD去除效果,并与其他几种絮凝剂进行了性能比较。结果表明,最佳制备条件是n(Fe)∶n(Si)=1.0,n(B)∶n(Si)=0.16,PFSCB具有优良的絮凝性能和除COD效果。
从电镀废水、含氰污泥及电镀车间渡槽液中分离筛选出三株高效降氰真菌,并对其中Fw菌株氰化物降解条件进行了研究。研究结果表明,该菌株的最佳降氰条件为温度20-30℃、pH5-7、摇床转数100-180r/min、接种量6%-20%。在最佳降氰条件下,Fw菌株降氰率达到95%以上,剩余氰化物质量浓度低于1mg/L。该菌株可以直接利用CN-作为碳源和氮源,并且在培养基中不外加碳源和氮源时,氰化物剩余质量浓度分别为0.25mg/L和0.49mg/L,达到国家一级排放标准。本研究结果可以作为利用真菌处理含氰废水的依据。
采用溶胶-凝胶方法,经过数次浸渍制备成负载型纳米TiO2光催化剂,研究光催化氧化降解酸性玫瑰红B(简写为AR)。考察了浸渍次数和煅烧温度对光催化活性的影响,表明浸渍3次和煅烧温度为550℃时催化剂的活性最好。研究了掺杂镧的催化剂活性并与P25作了比较,掺杂镧后,催化剂活性明显提高,光催化活性比P25高出13.5%。同时进行了负载型TiO2/硅胶的动力学研究,表明光催化降解AR过程符合伪一级反应动力学模型。
对高浓度FeO(OH)溶胶直接用作苯酚吸附剂的制备和吸附性能做了试验研究和机理分析。试验结果表明,FeO(OH)胶溶化受温度和FeCl3胶溶剂浓度的影响,并有一稳定区间。高浓度FeO(OH)溶胶吸附水中苯酚,特别是对苯酚低浓度(苯酚质量浓度<5mg/L)时的吸附量比FeO(OH)沉淀高8~10倍,而经高温处理的FeO(OH)纳米粒子在此浓度则基本没有吸附作用。
小试研究了采用规模为12L的间歇式活性污泥法(SBR)生物反应器处理高浓度工业油脂废水,并分析了油脂废水降解过程中污泥体积指数、容积负荷、污泥负荷等的微生物学特性变化。研究结果表明:该反应器在水力停留时间(HRT)为10h,控制适当污泥浓度时,出水稳定,水质良好,COD<100mg/L、油脂<30mg/L、SS<100mg/L,且无色、无味,符合油脂行业颁布的废水水质标准。
超滤膜过滤哈尔滨附近B水库水研究显示,超滤膜通量下降受膜进水浊度影响很大。利用混凝作为超滤的预处理能提高膜通量,并且能减缓膜通量的下降,混凝/超滤工艺所需混凝剂量比自来水厂常规工艺少,并且出水水质好。对于B水库水质量分数0.1%的柠檬酸溶液是较好的膜清洗剂。
从生物体在载体上的好氧呼吸、挂膜生长、吸附降解以及脱膜更新等方面对气水比影响电生物膜法处理含重金属离子有机废水的三个阶段进行了系统的试验研究和分析,结果表明,挂膜时气水比较小,以5.0左右为宜,吸附降解时可增大到10.0-16.0为最佳,气水比继续增大,60.0~260.0时生物膜以“磨损”脱落为主,260.0~390.0时以“冲刷”层状脱落为主。以此为依据,开发新型曝气器并利用周期换向直流电场强化生物膜处理效果,节省动力消耗。
试验采用化学生物絮凝工艺处理上海市低浓度城市污水,分析不同聚合氯化铝铁(PAFC)投加量条件下的污染物去除效果,探讨化学生物絮凝工艺的反应实质。平行对比试验结果显示:化学生物絮凝工艺是一种化学和生物协同作用深度集成的污水强化一级处理工艺,在相同加药量条件下,该工艺对污染物的去除效果显著优于化学强化一级处理工艺;在总水力停留时间2h,污泥回流比33%,聚丙烯酰胺(PAM)投加质量浓度0.5mg/L,化学生物絮凝池各廊道的DO值分别为1.9~3.2mg/L、1.3~2.5mg/L和0.3~1.5mg/L的条件下,液体PAFC投加质量浓度为70mg/L(Al2O3 10.8%,Fe2O3 1.8%)时,化学生物絮凝工艺的出水CODCr、TP、SS和NH3浓度满足城市污水综合排放二级标准。
对均使用重铬酸钾氧化,分别采用分光光度法和电位滴定法测定的SHZ-4型和JHC-ⅢA型COD在线监测技术进行了比较,指出了造成SHZ-4型COD在线监测仪测定误差大的原因,分析了工业污水在线监测存在的问题并提出了几点建议,对在线监测方法发展前景进行了展望,指出臭氧氧化法和高温催化法在线监测仪以及TOC在线监测仪属清洁监测技术,是未来实现污水中有机污染物含量在线监测的发展方向。
研究了在H3PO4溶液中痕量NO2-对H2O2氧化中性红的褪色反应有催化作用,催化程度与NO2-量线性相关。结果表明,有色溶液的最大吸收波长为530nm,方法检出限为0.014μg/L,催化程度与NO2-质量浓度在0~0.080mg/L范围内符合比耳定律,加标回收率为96.0%~106.0%。本法灵敏度高、选择性好、分析速度快,用于城市污水中微量NO2-的快速测定,结果满意。
采用ICP-AES法直接同时测定水中二十种金属元素,优化了仪器条件,测定了方法检出限,回收率为90%-110%,相对标准偏差<5%,方法准确、可靠、快速。
烟台万华合成革集团有限公司污水处理站利用生物接触氧化法处理生产综合污水,出水水质达到国家二级排放标准,且根据生产需要将中水回用于生产,实现了企业零排放。
介绍了H/O工艺处理高浓度棉布纺织印染废水的工程应用。运行结果表明,CODCr的平均去除率为93.6%,色度的平均去除率为96.7%,出水的各项指标均符合《纺织染整工业污染物排放标准》GB4287—1992一级标准。该工艺具有剩余污泥少、耐冲击负荷能力强、难降解有机物去除效率高等优点。
采用厌氧折流板反应器(ABR)中温处理硝基苯废水,研究了工艺条件和硝基苯的降解特点。试验结果表明:在进水COD质量浓度为2088mg/L,硝基苯质量浓度为16.8mg/L,水力停留时间(HRT)为24h条件下,ABR能有效地处理硝基苯废水,COD去除率为86.4%,硝基苯去除率为91.1%;在厌氧条件下,硝基苯降解为苯胺,但苯胺很难再进一步分解;硝基苯的去除历程推断为先吸附后分解。
参照作者近几年来设计的几套反渗透处理地表水的项目(如宁夏石嘴山电厂反渗透以黄河水为水源、河北定州电厂以水库水为水源等)在调试过程中遇到的不同情况,简要介绍了采用反渗透工艺处理地表水系统设计过程中需要考虑的设计因素。
对神钢焊材生产线废水处理系统进行了分析。该系统采用酸碱中和,结合曝气氧化、混凝沉淀和机械过滤等处理工艺对含酸、铁、铜的废水进行了彻底处理。出水水质完全达标,可为类似废水的处理提供借鉴。
通过对湍流凝聚接触絮凝沉淀给水处理技术机理的分析和工程实例的总结,详细介绍了该技术的核心技术理论、实际应用情况以及市场前景。