高含氮有机废水如动物养殖场排出液、垃圾渗滤液、消化污泥脱水液等是目前较难处理的废水种类之一,生物法是目前最常用的处理方法,但还存在诸多问题。介绍了游离氨(FA)在此类废水处理中所起的主要作用,概括了利用游离氨对氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌的活性抑制差异性实现亚硝酸型硝化的相关研究,指出游离氨的选择性抑制作用为解决此类废水处理难题呈现出了积极的另一面。

提高工业生产过程中锅炉换热设备的热效率对节能减排有重要意义,阻垢、除垢是提高锅炉热效率的有效途径,成为"节能减排和环保"的重要手段。物理阻垢、除垢技术以其在节能和环保方面的优势成为研究热点。作者在概述国内外关于物理除垢、阻垢和节能技术研究成果的基础上,介绍了一种新的适用于锅炉的物理除垢、阻垢技术——放射性辐射技术,并展望了未来物理方法绿色除垢、阻垢技术的研究发展趋势。

膜生物反应器(MBR)作为一种高效环保绿色无污染的新型废水处理资源化回用技术,其将传统活性污泥法和膜分离技术有机结合起来,具有常规污水处理方法所不具有的优势,广泛应用在废水处理的各个领域。文章对膜生物反应器的各种工艺结构类型及特点进行了研究,重点分析了不同MBR工艺在实际废水处理中的运行要素,探讨了膜污染的成因及控制措施,并展望了各种新型MBR工艺的应用前景。

纳米TiO₂作为光催化剂在废水处理领域有广泛的应用前景。介绍了纳米TiO₂光催化技术存在的问题及改进措施,并分析了该技术在印染、农药等难降解有机废水处理中的应用现状与前景。特别是针对纳米TiO₂暴露在环境中可能存在的生物安全性问题,阐述了纳米TiO₂在生物体内的迁移转化,分析其在生物体个体/器官水平、细胞水平、分子水平上可能产生的生物毒性效应,并提出今后纳米TiO₂生物安全性的研究方向。

介孔材料已成为光催化领域中的研究热点之一。介绍了介孔材料负载光催化剂的优点、制备方法、光催化机理,重点概述了它在废水中的应用及对其活性的影响因素,并对其存在的问题和应用前景进行分析。

用Fenton试剂对硝苯地平医药废水进行氧化处理实验研究,探讨了n(H₂O₂)∶n(Fe²⁺)、H₂O₂浓度、pH、温度和反应时间对模拟废水COD去除率的影响。结果表明,当n(H₂O₂)∶n(Fe²⁺)=5∶1,30%的H2O2用量为0.4 mL,溶液pH=2.5,反应时间为24 h时,在20℃、120 r/min条件下,废水COD去除率可达74.5%,BOD5/COD从0.10提高至0.31,可生化性得到较大提高,为后续的生物处理创造了条件。

对处理含油废水的聚偏氟乙烯(PVDF)管式超滤膜进行了阻力分析,采用原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)对PVDF膜表面进行微观观测,考察了PVDF新膜表面的粗糙程度和膜污染前后表面的光洁程度,通过傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线能谱(EDS)对PVDF膜表面污染物进行了分析,讨论了污染物的类型和污染物的主要成分。实验分析结果表明膜污染后的阻力主要来自凝胶层阻力,占总阻力的79.8%。污染物附着在膜的表面,其主要成分是含氧的有机化合物。

通过过滤柱实验,研究了不同滤速情况下处理印染废水时海绵铁/锰砂混合填料对过滤周期产水量、脱色率、出水含铁量的影响,并分析了印染废水处理前后废水的可生化性和紫外-可见光谱的变化。试验结果表明,海绵铁/锰砂混合填料对模拟印染废水具有较高的脱色率,最高可达99%,并可提高印染废水的可生化性。

采用磷酸铵镁沉淀法处理石煤提钒沉钒母液中低浓度的氨氮,研究了pH﹑沉淀药剂﹑温度及反应时间对氨氮脱除效果的影响。结果表明:调节废水pH=10.3、以MgCl2.6H2O和Na2HPO4.12H2O为沉淀剂、n(NH4+)∶n(Mg2+)∶n(PO43-)=1.0∶1.3∶1.2、20～30℃搅拌反应60 min,可将废水中的氨氮由297 mg/L降低至10.8 mg/L,达到国家综合污水排放标准(GB 8978—1996)中的Ⅰ级标准。

以本源微生物菌为母菌接种于印染废水中,向改造后工艺复合生化池、接触氧化池中投加培养驯化后的复合微生物菌和生物铁填料,在稳定运行期研究了生物量、水力停留时间、溶解氧、pH、温度等因子对系统处理效果的影响,结果显示各控制因子的最佳值或范围是:在本源菌剂投加量为池有效容积的0.5%;水力停留时间复合生化池为38 h左右、接触氧化池为28 h左右;溶解氧启动初期为1.1～1.8 mg/L、稳定运行期为3.0～4.1 mg/L;调节池进水pH在9～10内;温度控制在35～38℃。在最佳处理条件下,排水口最终出水达标,出水色度13倍,去除率99.3%;出水COD 93 mg/L,去除率95.24%。

针对某制浆造纸废水的特性,采用铁炭微电解—厌氧—好氧组合处理工艺。实验结果表明:当进水COD_Cr为2 500 mg/L,色度为300倍时,铁炭微电解预处理,不仅去除了40%的CODCr和80%的色度,还大幅提高了废水的可生化性,B/C从0.23提高到0.42;微电解出水经过厌氧和好氧处理,COD_Cr去除率分别为70%和55%,最终出水COD_Cr在250 mg/L以下,色度为50倍,达到《造纸工业水污染物排放标准》(GB 3544—2001)二级排放标准。

研究了树脂吸附与H₂O₂-V₂O₅催化氧化再生法处理印染废水的影响因素以及树脂再生的工艺条件。结果表明:D301、S-8和聚酰胺3种树脂对印染废水中COD_Cr的去除率较高,分别达到了79.23%、81.92%和71.35%;树脂对印染废水中COD_Cr的吸附速率随废水pH的升高而增大,但在碱性条件下的变化幅度不大;在相同吸附时间下,出水CODCr随流速的提高而增大,但流速宜控制在40 mL/h以下。树脂适宜的催化氧化再生工艺条件为:pH=3,H₂O₂的体积浓度为0.2 L/L,V2O5的质量浓度为1.6 g/L,室温下再生30 min;同时树脂的再生率随再生次数的增加而略有降低,但整体上再生效率均在90%以上。

以尿素为氮源,采用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂纳米TiO₂粉末,以甲基橙溶液为模拟染料废水,分别在可见光、模拟太阳光和紫外光条件下,研究了氮掺杂纳米TiO₂光催化降解染料废水的性能。结果表明:氮掺杂可以提高TiO₂的可见光催化活性;氮含量和煅烧温度对氮掺杂TiO₂光催化活性影响较大,n(N)∶n(Ti)为10%且经500℃煅烧的氮掺杂TiO₂在可见光和模拟太阳光下均具有最佳的光催化活性;然而在紫外光下,氮掺杂TiO₂的光催化活性低于未掺杂的TiO₂样品。

以双氰胺和乙二醛等为原料,以氯化铵为催化剂合成了双氰胺-乙二醛缩聚物脱色絮凝剂(DG)。采用正交试验研究了乙二醛用量、氯化铵用量、反应温度和反应时间等因素对双氰胺-乙二醛缩聚物脱色絮凝剂合成的影响。试验结果表明,当双氰胺33.6 g,乙二醛62 g,氯化铵21.6 g,反应温度65℃,反应时间为3 h时制得的双氰胺-乙二醛缩聚物脱色絮凝剂的絮凝脱色性能良好,脱色率≥93%,COD_Cr去除率≥66%。工程试车结果表明,以PAC+DG组成的絮凝剂处理印染废水时,产生的絮体大而密实,沉降速度快、产生污泥量少,药剂用量少,最佳出水水质为:COD_Cr 60 mg/L,色度30倍。

以水为溶剂,均相催化引发H2O2产生.OH,合成了低膦水解聚马来酸酐(PHPMA)阻垢剂。研究了原料质量配比、反应温度、催化剂加量、反应时间及阻垢剂加量对阻垢效果的影响。得出最佳合成工艺:m(马来酸酐)∶m(次亚磷酸钠)∶m(引发剂)∶m(水)=12∶4.5∶13∶12,催化剂用量为0.05%,反应时间3 h,温度95℃。PHPMA投加质量浓度为4 mg/L时,其静态阻垢率达99.61%。结果表明,采用均相催化能够合成低膦水解聚马来酸酐高效阻垢剂。

试验了混凝工艺对氯氰菊酯农药废水的处理效果。研究表明,FeSO₄的混凝效果优于AlCl₃,质量分数为10%的FeSO₄溶液最佳投药量为50 mL/L,反应最佳pH为8.1,出水COD去除率可达57.8%。混凝预处理可提高后续光催化反应的光利用率,混凝预处理与TiO₂光催化具有协同作用,当光催化反应时间为4 h时出水COD为1 099 mg/L,COD总去除率达75.8%。

采用几种大孔弱碱性树脂处理H酸水溶液进行吸附筛选实验,筛选出吸附效果最好的ND900和D301两种大孔弱碱性树脂,并进行了pH对树脂吸附H酸性能的影响实验。结果表明,pH对两种树脂吸附处理H酸废水的性能影响较为明显,pH过高和过低都不利于吸附。

采用双功能膜-序批式生物反应器处理实际洗浴污水,考察了膜污染特征及清洗情况。通过实际清洗及对清洗前后膜组件表观观测,发现双功能膜-序批式生物反应器中的膜污染大多是可逆的;不同清洗顺序、化学药剂与膜接触时间不同对膜过滤性能恢复的效果不同;物理清洗可以有效去除膜表面淤积的污泥及颗粒沉积物,使膜的过滤性能恢复至新膜的60%～80%;用0.5%的NaClO和0.5%的H2SO4溶液进一步浸洗膜组件,可使膜过滤性能得到全面恢复,膜通量恢复到接近初始状态。

在pH=5.7的NaAc-HAc缓冲溶液中,Cd2+与邻菲啰啉(phen)和刚果红(CR)反应生成稳定的离子缔合物[Cd(phen)3](CR)2,体系吸光度明显增强,建立了分光光度法测定痕量镉的新方法。试验了酸度、试剂用量、表面活性剂、反应温度和时间的影响,确定了最佳反应条件。最大吸收峰位于561 nm。镉质量浓度在0～2.5 mg/L范围内符合比尔定律,表观摩尔吸光系数为4.51×104 L/(mol·cm),检出限为19.6μg/L。采用巯基棉分离富集,测定化工废水中的镉,相对标准偏差为0.34%～0.94%(n=5),回收率为97.3%～102.5%。

对用离子色谱法测定生活饮用水中氯化物过程中引入的不确定度进行了分析,找出了影响检测结果的因素,并对各不确定度分量及合量进行了评估,明确了对测试结果有重要影响的分量,对进一步优化测试方法,提高实验的准确度有重要意义。

山西某果汁加工厂废水处理站采用预处理—UASB—接触氧化工艺处理高浓度果汁生产废水,工程调试结果表明,该工艺对CODCr、BOD5、SS去除率在90%以上,出水水质满足《废水综合排放标准》(GB 8978—1996)中的一级标准。在此类工艺调试过程中,要注意环境、进水水质对系统运行,尤其是UASB系统运行的影响,启动初期不能片面强调处理效率,容积负荷不高于0.5 kg/(m3·d)。

针对糖厂锅炉排污率居高不下的问题,提出设定锅炉给水含糖量的上限值,以及采用锅炉连续排污自动监控装置的综合技改方案,在保证锅炉蒸汽品质合格的情况下,将锅炉的排污率严格控制在3%以内,实现糖厂锅炉减排节能的目标。

在高速线材的生产过程中,液压油、润滑油等会漏入浊环水系统,产生油泥和微生物繁殖等问题,引起水质恶化,严重时造成供水管线及喷淋系统堵塞,影响生产装置的正常运行。通过对高速线材热轧浊环水系统产生故障的原因分析,提出了相应的化学处理方案,经现场应用后证明,出水悬浮物<5 mg/L、油<3 mg/L,优于供水水质标准。

对某钢材厂原酸洗废水处理工艺存在的运行费用过高和亚铁转化不彻底等问题进行了分析,提出了两级中和/曝气氧化的改进工艺。运行实践表明,改造后出水水质优于《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级标准,并实现了出水全部回用作厂区冲洗水。

目前国内外有关水箱的密封方法较多,对一些常用方法的优、缺点进行分析探讨,并且针对一种技术先进的新型水箱密封方式——膜式柔性浮顶技术,就其技术先进性、覆盖效率、适应性能及安装、运行、维护等特点进行了总结。呼伦贝尔发电有限公司通过大量的调查取证,最终决定除盐水箱隔绝大气的密封方式采用了单层膜式柔性浮顶密封技术。

随着北方地区水资源的日益紧缺,目前投产的大型火力发电机组逐渐开始以直接空冷为主,这就给整个汽水系统的净化处理装置——凝结水精处理的选型带来新的课题。直接空冷机组系统庞大、凝结水水温高,从设计选型上是选用分床系统还是树脂粉末过滤器,目前尚无定论。作者详细介绍了大唐国际托克托发电有限责任公司600 MW直接空冷机组的凝结水精处理设计、选型、运行的工作过程,为今后类似工程的设计、设备选型及运行方式提供了真实、可靠的实践经验。