含油废水是一种量大面广的工业废水,对生态环境造成严重污染。目前环境污染治理中吸附法是处理含油废水的常用技术之一,而吸附剂的选择是该技术的关键。在介绍了几种不同类型吸附剂结构和性质的基础上,对近年来在含油废水处理中应用的研究进展进行较详细的综述,并对今后的应用发展趋势进行探讨。
与常规水处理工艺相比,超滤用于地表水处理时具有低能耗、高效率、占地面积小、不污染环境、易于操控等优点,是解决当代能源、水资源缺乏和环境问题的重要技术。主要从超滤膜的材料,处理地表水的工艺选择,处理水的用途及膜污染等方面总结了超滤在国内外地表水处理中的研究状况,并分析了应用超滤技术处理江河水、湖泊水、及海水淡化方面的优缺点,指出超滤膜在地表水处理中的发展潜力。
活性污泥是活性污泥法生物处理污水系统的功能主体。人类对活性污泥微生物菌群的认识随着其研究方法的发展而逐步深入。对活性污泥处理污水过程中的主要微生物菌群及其特性进行了全面描述,并且简要介绍了菌群的研究方法,对研究趋势作了展望。新的研究方法有待进一步开发和利用。
随着保护大西洋东北部海洋《OSPAR 公约》的签订,人们对于海洋含油废水处理的关注度日益加大,由于传统的分离技术已不能满足环境的要求,因此,各种新型的处理技术应运而生。OSPAR 研究了55 项工艺技术,其中应用较为成熟的一项就是大孔隙聚合物萃取(MPPE)工艺。该技术通过萃取和蒸汽再生,可广泛去除水中的碳氢化合物,去除效率高达99.99%,使出水中碳氢化合物的质量浓度<1 mg/L。
染料废水是难处理的工业废水之一,其大量排放不仅对环境带来极大的影响,而且影响到人类的健康。近年来,研究采用生物方法处理该类废水取得了一定的成效,介绍了几种目前应用在处理该类废水的生物方法,并评述了各种处理方法的适用条件、处理效果以及优缺点,提出生物技术将具有广阔的应用前景。
好氧污泥颗粒化是近几年发现的在好氧条件下自发形成的细胞自身固定化过程,是生物膜特殊的生长形式。与传统活性污泥法处理废水相比,好氧颗粒污泥具有良好的沉降性能,较高的生物量和很强的抗冲击负荷能力。文章总结并分析了影响好氧污泥颗粒化的几个主要因素,如进水底物、COD负荷、水力剪切力、溶解氧浓度、选择压、温度、pH、饥饿期、进水中的金属离子等。
以氨基酸生产废水为研究对象,考察了活性污泥和生物膜两种常用生物脱氮工艺的处理效果。结果表明,在相同的系统负荷下,COD为0.39~1.00kg/(m3·d)、TN为0.05~0.16kg/(m3·d)时,生物膜法与活性污泥法脱氮工艺对氨基酸废水中的COD和TN都有良好的去除效果,出水COD<100 mg/L、NH4+-N 1~3 mg/L。生物膜法在有机物去除率及稳定性方面略优于活性污泥法,在污泥的产生量、出水SS、抗冲击负荷等方面明显优于活性污泥法。
用紫外光催化—臭氧(UV/O3)氧化处理磺化泥浆体系钻井废水,考察了pH、初始COD、臭氧投加量等因素的影响。结果表明:由于钻井废水中含有羟基自由基可清除碳酸氢根离子,所以钻井废水UV/O3氧化在pH为3.0时的效果好于中性和碱性条件;初始浓度的降低和臭氧投加量的增多均可提高UV/O3氧化去除钻井废水COD的速率,但是随着臭氧投加量的增多,相应的臭氧指数(OI)显著增大。当臭氧投加量为810mg/h时,氧化60minCOD可从647mg/L降至96mg/L,但臭氧指数高达4.52,显得并不经济。由于UV/O3氧化可大大提高钻井废水的可生化性,所以可以先用UV/O3预氧化钻井废水,然后再用生物法处理,这样可大幅降低处理费用。
针对高含盐量、高硬度的尾矿废水,采用锰砂过滤、在线絮凝过滤、活性炭过滤和投加针对性的阻垢剂作预处理,主体工艺采用反渗透技术对其进行处理。考察了反渗透膜进水流量、膜通量、水温、水质、操作压力和回收率对膜脱盐率的影响。试验结果表明,在进水水质、水温、膜通量、操作压力和回收率一定的条件下,反渗透膜进水流量与脱盐率成正比。
腈纶废水由于水质复杂,存在多种难去除的组分,尤其是聚合反应过程中形成的低聚物,经生化处理后很难达到GB8976—1996《污水综合排放标准》的要求。试验采用纳米级炭黑,针对腈纶废水进行可生化性影响研究。实验结果表明,该方法对含腈废水中的难降解有机物去除效果一般,但能够促进微生物中氨化菌的生长,可对生物脱氮处理提供一定的理论参考。
研究在常温条件下,一种新型MBR 对微污染景观水中浊度、色度、CODMn及氨氮的处理效果并研究其膜污染情况。采用间歇曝气,考察新型MBR 的进出水中浊度、色度、CODMn及氨氮的变化情况并提出一种新的膜污染表达方式。试验表明,系统运行稳定后,度去除率达92%,色度去除率80%,CODMn去除率78%,NH3-N 去除率75%。
研究采用物理化学法对造纸白水中含细小纤维、无机填料的悬浮物进行处理试验,造纸白水被絮凝剂处理后CODCr、浊度去除率明显,通过对比聚合碱式氯化铝(PAC)、聚硅铝铁(PSAF)、聚硅硫酸铝(PASS)3种不同的絮凝剂与助凝剂PAM配合处理造纸白水,发现PASS絮凝效果最佳。研究表明,PASS与PAM配合处理白水的最佳条件:PASS100mg/L、PAM为2mg/L、pH=7.0,在最佳絮凝条件下,CODCr、浊度的去除率分别为92.8%、98.0%。
合成酚羟基修饰的新型超高交联树脂JN-2,与商品树脂XAD-4和NDA-150相比,该树脂对苯酚有较好的吸附-脱附性能。采用JN-2树脂吸附技术可以对碱性紫生产过程中排放的高浓含酚废水进行治理,结果表明,在温度<30 ℃,流量<3 BV/h 条件下,废水中酚类物质的去除率>98%,CODCr的去除率约99%,吸附出水可直接进行生化处理,树脂吸附后采用稀碱脱附,效果稳定。
用特征黏度系列化的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDM)与硫酸铝(AS)复配制得稳定的复合混凝剂,用于冬季低温太湖水强化混凝脱浊处理。通过混凝烧杯实验,考察了AS/PDM复配比例、PDM特征黏度对脱浊效果的影响。结果表明,对浊度28~30NTU、温度5~9℃、藻含量7.57×103mL-1的太湖水,要达到2NTU的余浊标准,仅用AS需投加质量浓度4.29mg/L,而采用m(AS):m(PDM)分别为5:1、10:1、20:1的复合混凝剂所需投加质量浓度随PDM特征黏度(0.55~2.47dL/g)的增加分别为2.40~2.29、2.98~2.84、3.49~3.17mg/L,相对于AS投加量减少44.06%~46.62%、30.54%~33.80%、18.65%~26.11%。PDM提高AS的混凝脱浊效果,并且AS/PDM复合配比越低,PDM特征黏度越高,则该复合混凝剂的脱浊效果越好。
采用实验室筛选的高效混合酵母菌菌群构建了小型中试酵母菌生物膜反应系统。该反应系统与水解酸化和炉渣过滤装置进行工艺组合后,在现场实际废水条件下连续运行116d,在进水COD为330~1875mg/L、色度为100~500倍、SS为110~728mg/L的情况下,不需要添加额外碳源,出水COD为100~155mg/L、色度为20~40倍、SS为26~92mg/L,COD、色度、SS去除率最高分别达到91.2%、95.0%、96.4%,实现废水达标排放,与传统印染废水处理工艺相比,节约处理成本约1.09元/t。
通过两步法合成了AA/AHPSE共聚物,采用13CNMR对合成产品进行了结构鉴定,并通过静态法评价了产品的阻垢和分散性能。实验表明:该产品具有优异的阻碳酸钙、硫酸钙和磷酸钙垢性能,并具有优良的稳定锌盐和分散氧化铁的能力。
多核无机高分子絮凝剂制备及其产业化一直是絮凝科学与技术研究的方向和热点。利用改性土豆淀粉、多孔矿物材料和聚合氯化铝等制备出了一种新型多核高分子絮凝剂SCP,用硅藻土模拟水样进行的对比评价表明,SCP絮凝剂比市售聚合氯化铝具有更高的性价比。采用基于SCP的高级氧化—强化絮凝法对橡胶助剂生产废水、炼钢厂焦化废水及稠油开采污水进行深度处理试验,结果表明,对这几种难生化降解的重度污染污水,结合高级氧化的SCP强化絮凝对化学耗氧量的脱出率均>50%,提高了出水的可生化程度,从而实现了生化出水的达标排放。
“生长环”的存在是管网水水质下降的重要原因之一,因此研究防治和抑制管道上“生长环”的生长具有重要的意义。在给水管材中掺入无机银抗菌剂,研究其抑制管道“生长环”生长的效果。试验结果表明:采用无机银系抗菌剂———磷酸锆钠银能有效杀死黏附在管壁上的细菌,从而抑制管道“生长环”的形成。 当 Ag+质量分数为2%时,就能达到99.9%的灭菌效果,同时该抗菌剂用量小,灭菌效果持久,且无毒副作用。
在pH=10.6的硼砂-氢氧化钠缓冲溶液和表面活性剂Triton X-100的存在下,汞与邻羧基苯基重氮氨基偶氮苯发生灵敏的显色反应,生成红色配合物,其最大吸收波长为520 nm,表观摩尔吸光系数为1.75×105 L/(mol·cm),汞的质量浓度在0.02~0.6 mg/L 符合比尔定律。根据该原理建立了测定水中微量汞的分光光度法,该方法的检测限为0.01 mg/L。应用于加标水样的实际测定,结果令人满意。
介绍了HGY2018 型在线pH分析仪的测量原理及主要特点,同时介绍了该pH 分析仪多年来的现场应用经验。该在线pH 分析仪采用流行的单片处理器接口芯片,软件功能丰富,硬件结构简单,稳定性好,抗干扰能力强,使用方便,具有很好的应用前景。
中水回用是解决城市水资源短缺的重要途径。以平顶山市污水处理厂中水回用工程为例,对现有的中水回用工程的流程设计、主要构筑物选择、技术经济进行了分析探讨,并对今后扩大中水回用的范围进行分析,对更大范围推广回用中水提出建议。
采用A/O 工艺处理高浓度的啤酒废水,结果表明:出水CODCr、BOD5和SS 的平均去除率分别达到了88.7%~92.8%、90.3%~95.4%和86.2%~90.0%,达到了啤酒工业污染物排放标准。该工艺具有流程简单、废水停留时间短、水质水量适应范围广、有机物降解效率高、不产沼气和防止污泥膨胀等优点。
通过对机械通风冷却塔风筒扩散段气流流态的分析,确立新型扩散筒设计的理论基础,对扩散筒高度和角度传统的认识给出新的诠释。提出新型风筒的设计理念,在取得同样动能回收效果的条件下,扩散角可将原规范的规定值扩大一倍,扩散段的高度可降低30%,降低风筒成本40%~50%。
神华集团有限责任公司在建的煤炭直接液化项目将产生96t/h的含酚酸性水,该酸性水的H2S、NH3和酚含量高。采用双塔汽提可以脱除含酚酸性水中的H2S 和大部分NH3;采用以异丙基醚为萃取剂的萃取工艺可以脱除其中的酚类化合物;采用3T-BAF曝气生物流化床工艺对脱酚水进一步处理后的水质能够满足循环水场补水的要求。
味精生产高浓度废水采用生产饲料酵母—四效蒸发—双效浓缩工艺预处理后,其中的硫酸铵和氨基酸回收用作肥料,蒸发冷凝液与其他中低浓度废水混合后经初沉—二级A/O—二沉处理,在进水COD≤2000 mg/L、NH3-N≤500 mg/L 情况下,出水COD<100 mg/L、NH3-N≤30 mg/L,达到了预期处理效果。
C5 循环水系统进出口温差小,系统中大量补充蒸汽凝水,药剂平均停留时间长。改用低磷药剂,并对杀菌方案进行调整,使监测试验管的腐蚀速率<0.075 mm/a,黏附速率<15 mcm。
研究铁炭微电解预处理与复合生物工艺对某一利用制药与染料工艺废水生产大苏打厂排放的高杂混合化工废水的处理效果。铁炭微电解预处理可提高该废水的可生化性,降低COD和色度,并能有效去除硫化物。该预处理对硫化物的去除率高达99%。经历40d的驯化启动阶段,后续复合生物反应器开始正常运行。后续生物处理可使出水COD维持在700mg/L,总COD去除率80%~86%。这些结果为应用铁炭微电解与O/A/O复合生物工艺治理高杂混合化工废水提供一定的参考。