随着工业的发展和城市化进程的加速,水环境遭受到前所未有的污染,积极开展水环境治理工作是必由之路。水环境治理装备处于污水治理的前沿阵地,其研究和开发工作进展迅速。在研究大量国内外文献的基础上,结合研究水环境治理装备的实践,阐述了水环境污染状况及其治理装备的重要性,水环境治理装备分类、研究现状、发展趋势及市场分析。
阳极材料是电化学氧化法处理有机废水的关键。综述了贵金属电极、碳素电极、钛基金属氧化物电极和合成掺硼金刚石(BDD)薄层电极在内的常用阳极材料的性能,并对有机废水电化学氧化阳极材料的发展趋向进行了展望。
植物单宁(植物多酚)是复杂的较高等植物的次生代谢物,广泛分布在植物体内。单宁分子由多环芳核和多种活性基团构成,具有亲水性、表面活性、阳离子交换能力、络合能力及吸附分散能力等,可作为絮凝剂、阻垢剂、缓蚀剂、离子交换剂用于水处理中。论述了植物单宁的基本特性及其作为絮凝剂、阻垢剂、缓蚀剂、离子交换树脂在水处理中的研究与应用现状,并展望了其发展趋势。
通过对干法腈纶废水的产生及其特点以及它的处理研究现状的描述,得出了腈纶废水的处理引起国内环保工作者注意的结论。然后对国内外腈纶生产废水处理方法和现状进行了分析和总结,认为目前国内已工业化应用的腈纶废水处理技术都不能达到理想效果。详尽描述了腈纶废水处理的问题、对策和研究现状。最后指出高浓度有机氰废水处理技术应朝着高效节能、资源化的方向发展,以推动我国含氰废水处理技术的不断完善和发展。
结合河南安阳钢铁公司高炉煤气洗涤水系统,从水质净化(絮凝)和水质稳定(阻垢分散)技术的反应机理出发,通过药剂配方筛选方案的实验,进而研究适合此类循环冷却水系统水质的处理技术。在实验过程中,充分考虑了多方面的影响因素,力求在实际运行中能达到良好的处理效果,为高炉的连续生产创造条件。该处理技术对钢铁厂的高炉煤气洗涤水的水质处理具有一定的借鉴意义。
对海藻酸钠-氯化钙法包埋某高效微生物菌种用于强化聚酯废水的生物处理进行了试验研究,同时将其与普通系统和高效菌种的悬浮投加型强化系统作了相应比较。结果表明:相对普通系统,悬浮投加高效菌种可使出水COD降低100mg/L,处理率提高8%,而用海藻酸钠-氯化钙法包埋固定化之后投加则可使出水COD降低200mg/L,处理率提高14%,使最终出水COD达到100mg/L以下,达到出水的排放要求,且减少了废水中对人类和环境有较大危害的1,4-二氧杂环己烷的含量。
以再造烟叶(造纸法)生产废水为研究对象,对生产中两种主要工艺废水及生产综合废水进行了多项水质分析。研究结果表明,生产线中提取浓缩段与抄造成型段排放的工艺废水具有不同的水质特性,而生产综合废水则表现为一种弱酸性、中高浓度有机废水特性,可生化性较好。根据废水的上述特性,设计了一种“混凝—生化—脱色”的三级废水处理工艺并应用于2000t/a再造烟叶生产试验基地的废水处理中,工程实施运行后效果良好,吨水处理成本低,治理后的废水排放可达到国家《污水综合排放标准》GB8978—1996一级标准,该工艺具有推广应用于治理规模化再造烟叶生产废水或其他烟草类似废水的良好前景。
以生活污水二级生物处理后的出水为研究对象,考察了聚合硫酸铁(PFS)及聚合氯化铝(PAC)对初始质量浓度在1~6.5mg/L范围内的总磷的混凝去除效果及影响因素。小试结果表明,PFS与PAC除磷的最佳pH范围分别为7.5~8和8~9;当总磷初始质量浓度较低时,宜采用铁盐除磷。PAC除磷效果受pH影响较大,对初始质量浓度较高的总磷,在碱性条件下宜采用PAC混凝除磷。示范工程应用结果表明,当生物处理后出水总磷质量浓度在1.09~2.4mg/L范围内时,投加聚合硫酸铁质量浓度为10mg/L,总磷平均去除率为75%,溶解性正磷酸盐的去除率可达98%以上,是较为经济有效的除磷混凝剂。
以黏土为载体,采用共混法制备了以Cu、Ni、Mn、Fe、Ti等金属氧化物为活性组分的催化剂,对印染废水进行了空气催化氧化实验比较,并对催化氧化的影响因素进行了分析。结果表明:在pH6~7、反应时间30min、投加外掺质量分数10%CuO的黏土催化剂16~20g/L时,COD去除率可达到55.6%。该催化剂经简单再生后能恢复90%以上的催化活性。
以甲壳素负载金属离子(Pd2+)利用空气中的氧气催化氧化处理造纸废水,得到了负载金属离子的甲壳素对造纸废水进行催化氧化处理的较佳工艺条件。废水的pH为6.0~9.0,空气流量5.0L/min,Pd-甲壳素与废水质量比1.2×10-3,反应时间4.0h,处理效率在82%左右。
以柔性多孔颗粒作为填料组成的复合式膜生物反应器(MBR)处理涤纶碱减量废水。结果表明,在控制HRT不变的条件下,进水COD从812.35mg/L提高到1621.24mg/L,系统出水COD为26.60~68.03mg/L。系统的COD总去除率均在95%左右。有机负荷冲击对处理效果影响不大。膜组件有效截留有机污染物,确保系统稳定出水。复合膜生物反应器中的生物去除率略高于普通MBR。柔性填料对减轻膜污染贡献明显,相同运行条件下,使最终透膜压差比普通MBR小28.3kPa。
采用厌氧酸化—好氧工艺,并结合高效菌强化技术,对被严重污染的永定新河河水进行处理,探讨对类似污染水体资源化的方法,以解决当前严重缺水的形势。实验结果表明,该工艺能较好去除CODCr、色度等指标,但对河水中的重金属无法去除。
丙烯腈生产过程中排放的废水为高浓度剧毒有机废水,采用焚烧等方法处理均不能满足环保要求。使用2.0L的超临界水氧化反应器对该废水进行处理实验研究。实验结果表明,当反应温度为650℃,压力为28MPa,氧气过量为理论量的200%,反应时间为180s时,COD最高去除率可达到99.998%。笔者考察了反应温度、压力、时间、氧气浓度以及催化剂等对COD去除率的影响。处理后出水水质中的COD、氢氰酸、色度、pH等指标均达到国家规定的《污水综合排放标准》。
采用丙酮-水的混合液提取元宝枫翅果中单宁,再利用甲醛、二甲胺和氯化苄对提取的单宁进行阳离子改性。实验结果发现,当丙酮-水混合液浸提温度为55℃,水与丙酮体积比为10∶.5时,提取效果理想。在单宁的阳离子改性中,发现单宁阳离子化改性的理想反应条件为胺甲基化反应温度85℃,pH6.0左右,m(单宁)∶m(二甲胺)∶m(甲醛)=11∶.51∶,反应时间为3h,氯化苄季铵化反应温度90℃,m(胺甲基单宁)∶m(氯化苄)=10∶.8,反应时间2h。应用结果表明,阳离子改性单宁具有良好的阻垢和缓蚀作用。
介绍了钢铁企业连铸系统含油污水(二次冷却水)处理的改进工艺,采用以化学除油器为核心的流程替代传统的平流池的工艺,实际应用中可以起到除油和除尘的目的,克服了平流池工艺除油不彻底的缺陷,基本能够满足生产的需要。通过对生产实际中发现的问题进行分析,指出了该工艺存在的不足之处,并提出了相应的改进建议。
对广东省东莞市石马河流域规模化养猪场现有的固液分离工艺进行改进,加入混凝系统,并进行现场试验,结果表明:混凝固液分离设备运行良好,出水CODCr为4400-5000mg/L,SS960mg/L左右,不溶解的CODCr占总CODCr的质量分数降低到了18.1%-20.2%,B/C从混凝前的0.49增加到0.61,可生化性明显增加。改进后的固液分离工艺使总固体物质质量浓度从1.2×105-1.3×105mg/L降至880-980mg/L,其去除率达99.1%-99.3%。混凝剂最佳投药为聚合硫酸铁(PFS)+聚合氯化铝(PAC)+阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM),投药质量浓度为(250+50+1)mg/L。
对采用UV-Fenton催化氧化反应处理印染废水的主要影响因素及其处理效果的影响进行了实验研究。主要考察了FeSO4.7H2O的投加量和H2O2的投加量、pH、反应时间、投加方式等对色度和COD去除率的影响。正交实验结果显示,UV-Fenton催化氧化反应对色度和COD都有较好的去除效果。在0.1mol/LFeSO4.7H2O的投加量为1.5mL,30%H2O2的投加量为2mL,pH为3,反应时间为3h,H2O2分三次投加的情况下,色度去除率达到90.4%,COD去除率达到86.2%。同时与Fenton反应和UV-H2O2反应处理方法进行了比较实验,结果表明,UV-Fenton处理效果最佳。
针对汉江水质,采用最低抑菌浓度法、抑菌圈直径法和光密度法对目前国内生产的8种抗菌剂进行了杀菌灭藻等性能的试验及评价,为进一步研制利用汉江水作为原水的冷却水系统中合适的高效复合杀菌灭藻剂提供了依据。
对次氯酸盐氧化法制备高铁酸钾的工艺进行了研究,确定了NaClO、铁盐、配比、反应温度和时间等工艺条件,并对高铁酸钾的性能与其他药剂进行了处理效果的比较,说明了高铁酸钾是一种多功能的水处理药剂。
测试并分析了一、二级反渗透系统给水电导率及pH与系统透盐率和浓淡水pH之间的关系。测定了给水pH在6~8、给水电导率在400~1000μS/cm范围内的系统透盐率较低,且pH为7.5、电导率为500μS/cm的系统透盐率最低。此测试与分析为反渗透技术提供了重要的运行与设计依据。
采用悬浮填料床、流砂微絮凝过滤、复合二氧化氯消毒工艺对化学生物絮凝一级强化出水进行深度处理、回用。中试试验结果表明,当进水平均COD为65.39mg/L、氨氮13.04mg/L、总磷(TP)0.89mg/L、浊度19.8NTU时,出水COD下降到31.51mg/L,氨氮为5.11mg/L,TP和浊度分别下降到0.33mg/L和1.7NTU,出水指标均优于回用水水质标准,经复合二氧化氯消毒,出水总大肠菌群≤3L-1。出水可用于企业的办公和生活杂用、绿化、景观等领域。
采用水解酸化—好氧氧化—砂滤串联工艺处理维生素B1制药废水,试验分别考察了pH、温度、滤速、溶解氧以及污泥负荷对整个工艺处理效果的影响。结果表明,原废水BOD/COD约为0.14,属难生物降解废水,经水解酸化处理后,出水BOD/COD可达0.43,可生化性大大提高。维持好氧氧化工段进水COD质量浓度和MLSS的COD负荷分别在3000mg/L和0.4~0.5kg/(kg.d)时,系统运行稳定性好,COD去除率均在80.0%以上。
在室内实验研究和现场中试研究的基础上提出了大庆某采油联合站污水的优化处理方案。大庆油田某联合站采油污水温度为35~45℃,分别加入TS-761B、TS-761C系列反相破乳净水剂,加药质量浓度为10~30mg/L,短时间搅拌、混合后静置沉降一定时间,污油和悬浮物凝聚成团上浮,出水清澈透明,含油量、悬浮物均符合低渗透率油田回注水指标:油质量浓度<5mg/L,悬浮物<3mg/L,粒径中值<2.0μm。此方法工艺简单,可利用原有设备,综合加药量低,药剂可以同浮油一起回收,环保、经济性好。
双酚A是一种环境内分泌干扰物质,是生产PC树脂及环氧树脂的主要原料,也可用作酚醛树脂、可塑性聚酯、抗氧剂及聚氯乙烯的稳定剂。基于在pH为1的酸性介质中,-β环糊精对双酚A荧光强度的增强作用,建立了荧光分光光度法测定水中双酚A残留的简单灵敏的方法。该法的线性范围为0.4~300.0μg/L,相对标准偏差为1.3%,检出限为0.020μg/L。用该法检测PC膜浸泡水样中双酚A残留量,结果令人满意。
介绍了黏度法与浊度法测定三次采油污水中聚丙烯酰胺(PAM)的残余浓度和次氯酸盐法及化学凝沉法去除PAM的原理和方法,并对影响因素及技术可行性进行了探讨。结果表明:当测定温度在2~22℃范围内,浊度法受溶液中可溶性盐和有机物以及环境温度的影响比黏度法要小,结果的重现性好,适合于含油污水PAM浓度的检测。化学凝沉法可快速去除三次采油废水中残留的PAM,处理工艺简单,水质可以达到油田回注水或外排水的标准。
介绍了HEMMIS公司开发的污水处理仿真软件WEST的模型机理与其在仿真、设计与优化等方面的功能,并通过实例分析了仿真软件在我国污水处理中的优势与问题。
针对糠醛生产工艺与生产废水水质特点,采用二级化学絮凝沉淀、厌氧、生物接触氧化法治理糠醛废水,工艺手段成熟可靠,确保达标排放,且运行成本低,适宜大、中、小型糠醛生产厂家采用。
介绍了定州电厂湿法烟气脱硫废水处理工艺的特点及处理原理,对工艺运行参数和处理结果进行了探讨。
介绍了屠宰废水处理工程应用实例。污水站运行稳定后,该公司为节省运行费用,在设计单位帮助下,不断调整废水运行工艺,省去气浮机,使运行费用大大降低,操作管理更简化。
伊天果汁(陕西)有限公司综合废水水质参数:CODCr≤4300mg/L,BOD5≤2200mg/L,SS≤1500mg/L,pH4.5-10,水温30-40℃。采用水解酸化—生物接触氧化—砂滤法处理,运行结果表明,处理后出水CODCr115mg/L、BOD522mg/L、SS58mg/L、pH6-8,达到《污水综合排放标准(》GB8978—1996)中的二级标准。