概述了国内外高盐度条件下废水好氧、厌氧生物处理的研究进展,包括有机物去除、硝化反硝化和污泥物理性能,并分析了高盐度有机废水生物处理的可行性,提出了高效处理高盐度废水的措施,传统的生物处理系统通过适当的驯化后能够处理较高盐度的废水,对于更高盐度(≥5%)废水可采取接种嗜盐微生物,添加拮抗剂等措施来处理。
介绍了序批式生物膜反应器(SBBR)这种新型废水处理工艺技术的基本流程和特点,概括了SBBR在国内外污水处理中的研究与应用现状以及有待发展与完善的问题,同时指出随着对该工艺的研究和开发,它必将成为一种很有竞争力的污水处理工艺,拥有良好的发展前景。
根据化肥厂中不锈钢水冷器损坏情况,分析了导致不锈钢水冷器应力腐蚀开裂的诸因素,指出循环冷却水中氯离子的含量并不是应力腐蚀开裂的决定性因素,水冷器的出水温度是重要因素。
煤气废水生物处理存在的主要问题是系统运行稳定性差、难降解有机物和氨氮去除率低。采用新开发的好氧-缺氧-好氧生物工艺对该类废水进行了现场处理试验。结果表明,系统在入水COD和总酚质量浓度分别为2066.6、406.9mg/L的条件下仍可以稳定运行,去除率分别为87.5%和88.6%,系统对总氨去除率为67.2%;一级好氧单元是酚类物质及COD的主要去除单元,对一元酚的去除率达99.5%,对多元酚去除率为85.3%,另外对氨氮也有35.9%的去除;缺氧单元对总酚和氨均有一定的去除效果;二级好氧单元氨去除率为40.1%。表明该工艺在处理实际煤气废水上具有一定的优越性。
将三价铁固载在胶原纤维上制备吸附材料,并研究了该吸附材料对电镀废水中Cr(Ⅵ)的吸附特性。结果表明:胶原纤维固化铁(FeICF)对Cr(Ⅵ)有较强的吸附能力,在pH为3.0~8.0的范围内,FeICF对Cr(Ⅵ)的吸附量达到21.0mg/g以上;随着吸附剂用量的增加,Cr(Ⅵ)的去除率提高,当在Cr(Ⅵ)质量浓度为25mg/L的50mL混合溶液中投加吸附剂0.100g时,FeICF对Cr(Ⅵ)的去除率为71.5%,而当吸附剂用量为0.500g时,去除率达到90.3%;溶液中的其他共存金属离子Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)对Cr(Ⅵ)的吸附基本没有影响;FeICF对Cr(Ⅵ)的吸附速度非常快,约50min即达到吸附平衡,吸附动力学可用拟二级速度方程来描述;固定床吸附和解吸实验表明,FeICF可有效地用于电镀废水中Cr(Ⅵ)的去除。
针对我国电镀行业厂点多、规模小及电镀污染治理水平低等特点。设计了内循环式流化床,利用廉价易得的FeS来处理含铬、铜、锌和镉的混合电镀废水,论述了FeS投加量、水力停留时间、FeS的粒度以及曝气量等工艺参数对FeS流化床处理效率的影响;一定反应条件下对电镀废水中重金属离子的去除效果;不同重金属离子的去除机理等。
二次冷轧过程产生的DCR废乳化液COD高达20000mg/L以上,选择以酸洗废液为原料采用常温氧化法制备的聚合氯化铁,应用于DCR乳化废液的处理。试验结果表明,使用酸洗废液制备的聚合氯化铁对DCR乳化废液具有良好的破乳作用。用聚合氯化铁处理200mLDCR废乳化液的最佳条件为:10%聚合氯化铁的用量为2mL,助凝剂0.1%的PAM的用量为0.15mL,pH为8左右,沉降时间20min,COD去除率可以达到95%以上,为后续处理创造了便利条件。
可生物降解型水处理剂聚天冬氨酸(PASP)的制备有2种技术路线,分别为天冬氨酸单体直接聚合法和以四碳原子有机酸为初始原料的间接聚合法。以微波为辐射热源,根据微波聚合技术理论,应用直接聚合法合成出PASP,通过IR等技术表征聚合物为目标产品。同时研究了PASP的分子质量等因素对工业循环冷却水中CaCO3盐垢晶体的阻垢分解能力。
以壳聚糖、丙烯酰胺、丙烯酸乙酯季铵盐为原料通过三元聚合反应合成了壳聚糖接枝共聚高分子絮凝剂;采用自由基氧化-还原反应,选用过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂,添加助剂A,得到最佳合成工艺为:引发剂用量为单体总量的0.3%、反应温度50~60℃、反应时间3~3.5h,EDTA-2Na的用量为300~350mg/L,助剂A的用量为400mg/L。
合成了水溶性含萘荧光单体2-(甲基丙烯酰氧)-N,N-二甲基-N-(1-萘甲基)乙基氯化铵,并将此荧光单体与丙烯酸进行共聚得到含萘荧光聚合物,考察了其在海水中的荧光特性和阻垢性能。结果表明,该聚合物的荧光强度与其质量浓度在海水中呈良好的线性关系,具有较好的阻CaCO3垢性能,表明这是一类潜在的可用于海水循环冷却的示踪型阻垢分散剂。
试验研究了化学混凝法对制革废水中Cr6+、总铬的去除效果及作用机理。实验结果表明:在硫酸亚铁投加质量浓度为400mg/L,pH为6.5,快速搅拌1min(搅拌强度250r/min),慢速搅拌29min(搅拌强度65r/min)条件下,Cr6+、总铬去除率可分别达到97.2%、83.2%。比较不同的絮凝剂发现,聚合硫酸铁投药量较小,处理效果好,采用其去除制革废水中Cr6+及总铬经济、有效。
以丙烯酸、丙烯酸乙酯和衣康酸为单体,水为溶剂,过硫酸铵为引发剂,异丙醇为链转移剂,合成了丙烯酸-丙烯酸乙酯-衣康酸三元共聚物(AA-AE-IA),研究确定了共聚物合成的最佳条件:引发剂用量为5%,链转移剂用量为10%,聚合反应温度为90℃。采用静态蒸发浓缩法和极限碳酸盐硬度法,将三元共聚物与市售的同类阻垢分散剂进行阻垢性能的对比实验,结果表明:AA-AE-IA的阻垢效果优于同类市售阻垢剂,最佳用量为6mg/L,静态阻垢率高达90%。
针对常规净水工艺处理稳定性微污染地表水的不足,进行了炭砂滤池与砂滤池对比试验研究。结果表明,活性炭-石英砂双层滤料具有良好的强化过滤效果,对稳定性微污染地表水中的浊度、CODMn、氨氮、亚硝酸盐氮、UV254的去除率分别可达到95.8%、49.7%、53.3%、52.3%、67.7%,比单层石英砂过滤提高了0.5%、9.9%、13.3%、30.8%、6.2%。增强了滤池的处理负荷,提高了过滤出水的化学安全性。
以两性壳聚糖为絮凝剂处理了丝绸印染废水,并与羧甲基壳聚糖、壳聚糖季铵盐、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的絮凝性能进行了比较,研究了废水的pH、絮凝剂的质量浓度、助凝剂的类型及其与两性壳聚糖的复配比对其絮凝性能的影响。结果表明,两性壳聚糖的絮凝性能优于羧甲基壳聚糖、壳聚糖季铵盐、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺;在pH为5.0~6.0、絮凝剂两性壳聚糖的质量浓度为90mg/L时,废水的COD去除率可达76.8%;助凝剂的加入可提高两性壳聚糖对COD的去除率,在m(助凝剂)∶m(絮凝剂)=40、混凝剂的加入量为2500~3000mg/L时,废水COD的去除率可在80%以上。
采用微电解-Fenton氧化组合工艺预处理高浓度苯胺废水。实验结果表明微电解的最佳条件为pH=3.0,反应时间3h;Fenton氧化的最佳条件是H2O2投加质量浓度1.5g/L,pH=3.0,反应时间2h,苯胺的总去除率达到96.1%,COD的总去除率达到75%。苯胺经过微电解-Fenton组合处理,在紫外区230、280nm处的两个吸收峰都明显减小,助色基团-NH-被破坏,胺基变成铵根离子进入溶液,苯环类物质发生了开环反应,生成中间产物戊烯酸,最终氧化成H2O和CO2。
采用水解-好氧工艺对香兰素废水进行处理,在进水COD在≤1000mg/L,BOD5≤300mg/L,色度≤80倍,水解停留时间≥4h,好氧曝气停留时间≥25h,常温的条件下,出水COD≤100mg/L,色度降为10倍,COD去除率≥90%。
试验选取了5种国内外著名的商品型中空纤维超滤膜,对某电厂附近海域的高浊度的海水进行了处理,测定了超滤膜的产水浊度和SDI15、透膜压差的增长情况以及对COD、全硅、胶硅和铁的去除效果及化学清洗后各超滤膜TMP的恢复情况。试验结果表明,4#和5#超滤膜对高浊海水有较好的处理效果,抗污染性强,可为后续的反渗透系统提供稳定的水质保证。
设计了一个经典的双室微生物燃料电池,并考察了其在接种厌氧污泥条件下对葡萄糖模拟废水的产电性能。试验采用间歇运行的方式,主要考察了电极材料及初始COD对微生物燃料电池产电性能的影响。结果表明,当外阻为100Ω时,该电池在初始COD为1000mg/L,以石墨为电极的运行条件下产电性能最好,最大电流密度为4.4mA/m2。另外,还对以水及好氧污泥作为电池阴极时系统的产电性能进行了对比。通过对两者极化曲线的分析可知,以好氧污泥作为电池阴极可以大大减小系统的内阻,从而提高电池的产电性能。
从油田筛选到一组降解水解聚丙烯酰胺和石油的混合菌,能够在6000mg/L矿化度下生长,经过分离和菌种鉴定,发现混合菌由17株菌组成,其中有13株菌为兼性厌氧菌。摇床培养处理含100mg/L的HPAM(部分水解的聚丙烯酰胺)污水,第9天HPAM去除率达84.0%,COD去除率达74.1%。生物挂膜研究发现,在污水的处理量为410mL/h、HPAM的质量浓度为150mg/L时,HPAM的去除率为50.1%,COD去除率为56.4%~62.2%。
对气浮接触区气泡-颗粒碰撞过程及其动力学模型进行了深入分析,并重点讨论了颗粒尺寸、气泡尺寸、水温、颗粒密度等参数对碰撞效率的影响。通过此项研究,可进一步加深对气浮净水机理的认识,对实际气浮净水工艺的设计、运行有较强的指导意义。
白毒鹅膏菌是一种重要的产生胞外漆酶的菌株。探讨了漆酶在各种营养条件下的分泌情况以及对直接黑染料的降解情况。结果表明,以麸皮作为碳源,酵母膏作为氮源,在120r/min的转速下培养,漆酶的产量最高。另外染料在较低质量浓度(10mg/L)时,漆酶对染料的降解迅速而彻底,在pH=4.5、50℃条件下,偶氮染料直接黑G能被粗酶液(10U/L)有效地降解,在120r/min时降解率达到84.4%。
建立了吸附溶出伏安法同时测定痕量铜、铁的方法。以邻苯二酚为配合剂,哌嗪-1,4-双(2-乙烷磺酸)(PIPES)为缓冲溶液,在最优条件下,对铜离子的测量范围为0~35μg/L,相关系数r=0.9994;对铁离子的测量范围为0~30μg/L,相关系数r=0.9980。两者的检测限分别为0.069、0.407μg/L。此法应用于电站锅炉用水中痕量铜、铁的测定,回收率分别为103.6%和104.7%。说明该法不仅灵敏度高、准确性好,而且操作简单、快速。
离子色谱作为一种新的分析技术,近年来发展迅速,在多领域得到广泛的应用。介绍了离子色谱在垢样分析中的应用。分析结果表明,离子色谱可同时测定多种组分,快速、灵敏而准确,取得了令人满意的结果。RSD为1.61%~4.11%,平均回收率93.4%~102.4%。
针对某气化厂煤气洗涤水回收系统的结垢问题,从水质稳定(阻垢分散)控制机理出发,通过药剂配方筛选实验,进而提出了适合此类煤气洗涤水回收系统水质的水处理技术。在实验过程中,研究了相关的影响因素,在实际运行中达到了良好的处理效果。
以太钢热连轧加热炉净环水为对象,对循环冷却水系统在低硬度、高pH碱性运行条件下的缓蚀阻垢进行了研究,并筛选出一复合配方。工业应用3a后,加热炉大修时对炉内热水管及冷水管进行检查,管内表面光洁,无污垢和腐蚀产物,设备状况良好。结果表明:经此配方处理,系统的A3钢和铜的腐蚀速度、污垢附着速率等均远低于《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050-1995)规定的指标要求,说明该配方有良好的缓蚀阻垢性能。
对炼油装置泄漏物进入循环水中造成设备严重腐蚀的机理进行了分析与研究。通过实验与筛选,开发出一种处理微漏状态下含硫循环水的新工艺,该工艺采用在投加常规药剂基础上适当提高碱度,并添加一定量的缓蚀阻垢增效剂RP-49,可以较好地解决含硫泄漏物质对碳钢的腐蚀。RP-49主要是抑制硫化物进入缓蚀膜,从而保证磷酸盐和锌盐在碳钢表面形成完整的保护膜,能有效延缓碳钢设备在微漏状态下含硫循环水中的腐蚀速度。
介绍了间批式活性污泥法(IBR)处理化工废水的工程应用。该设计工艺简单可行,占地面积小。正常运行时,经IBR工艺处理过的废水,其出水水质符合《合成氨工业水污染物排放标准》(GB13458-2001)中型厂二级要求。
再生水厂利用城市污水处理厂二级出水作为再生水的水源,采用二级曝气生物滤池+纤维球过滤工艺对污水处理厂二级出水进行处理,处理后出水作为再生水进行回用。由于来水水质的制约,严重影响了再生水厂的中水再生能力,通过改变再生水厂来水水源,将二级曝气生物滤池串联运行改为并联运行,提高了再生水厂的处理能力,降低再生水成本。
发电机采用内冷水冷却方式,可提高机组的冷却效率,但却易引起系统腐蚀和结垢问题,导致一点接地和局部过热。为解决这个问题,作者通过大量的实验,确定了采用化学清洗对系统进行除垢及预膜的方法。