目前许多废水不仅含有高浓度的氨氮,而且含有高浓度的硫酸盐,给废水治理带来难度。对同步脱硫反硝化工艺和硫酸盐型厌氧氨氧化工艺的研究进展进行了综述。同步脱硫反硝化工艺和硫酸盐型厌氧氨氧化工艺能同时脱氮和除硫,不仅无H2S排放,而且还具有节约碳源、污泥产量小和实现单质硫回收的优点。其中硫酸盐型厌氧氨氧化工艺无需曝气和有机物,具有更高的技术和经济优势,将是未来生物脱氮除硫技术的新方向。
随着超滤技术在水处理领域中的应用越来越广泛,超滤膜污染已成为现阶段迫切需要解决的问题。结合国内外有关超滤膜污染的最新研究进展,总结了引起超滤膜污染的物质,阐述了膜的性质、操作条件与膜污染之间的关系,归纳了超滤膜的污染机理以及引起污染的原因,并指出今后超滤膜污染的研究方向。
对曝气生物滤池在城镇污水处理中的应用情况进行了调研,总结了曝气生物滤池对不同污染物的处理能力,针对性地对其预处理系统、曝气系统、滤池间配水系统存在的问题进行了分析,并提出了改进措施。
综述了国内外高锰酸钾和二氧化锰在各类水处理中的应用及研究进展,包括利用高锰酸钾的氧化性,二氧化锰的吸附、氧化及催化作用处理水中有机、无机及离子型污染物。研究表明,在水处理中,高锰酸钾预氧化是一项高效实用、经济便捷、具有发展潜力的预处理技术,并且高锰酸钾和二氧化锰在水中污染物的去除方面有着显著的优势。
为缓解太湖沿岸陈藻池富藻水对周边水环境的威胁,需对含高有机物、高氮磷的富藻水进行处理,为达到成本低廉、工艺完备、处理彻底、氮磷资源利用充分的目标,采用脉冲渠槽厌氧反应器/氧化沟/水生蔬菜人工湿地组合工艺进行了工程规模的试验研究。结果表明,在脉冲渠槽厌氧反应器水力停留时间为3~5 d、氧化沟水力停留时间为8~10 h、推流型水生蔬菜人工湿地负荷约为0.1~0.3 m3/(m2.d)的条件下,该组合工艺对COD、TN、TP的平均去除率分别为96%、94%和98%。
通过悬挂式自然供氧工艺,分别采用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺6和聚丙烯腈3种纤维材质的绳式生物膜载体对COD为(400±5)mg/L的果糖废水进行处理,比较了3种生物膜载体的挂膜效率。结果表明,聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维材质生物膜载体挂膜效率﹥聚酰胺6纤维材质生物膜载体挂膜效率﹥聚丙烯腈纤维材质生物膜载体挂膜效率。在温度为20~25℃条件下,运行10.42 h后,聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维材质生物膜载体下端5 m处出现1.0 mm厚度的生物膜。
采用三维电极技术处理难降解腈纶废水,通过单因素及正交试验考察了电解电压、反应时间以及pH对废水COD去除率和反应能耗的影响。试验结果表明,在电压为20 V,电解时间为60 min,pH为5.0的条件下,三维电极对腈纶废水的COD去除率达到29%左右,废水的可生化性由0.28提高到0.41,处理每吨废水能耗为1.33 kW.h左右。
考察了载铁活性炭制备过程中铁盐种类、铁盐浓度、熟化温度对载铁活性炭吸附砷性能的影响,得出最佳制备条件为0.8 mol/L氯化铁浸渍、60℃熟化。静态吸附实验表明,载铁活性炭对As(Ⅲ)的吸附去除率明显高于活性炭,吸附等温线更符合Langmuir模型,为单分子层吸附。当pH为7~10时,载铁活性炭对As(Ⅲ)的去除率在70%以上,当pH=8时,As(Ⅲ)去除率高达90.48%。再生实验表明,此吸附剂具有良好的可再生性能。
通过实验考察了投加粉煤灰对一体式膜生物反应器中活性污泥性能及膜过滤阻力的影响。实验中将不同量的粉煤灰投加到活性污泥中,反应30 min后分别考察了粉煤灰投加量对污泥体积指数、污泥脱氢酶活性等的影响,并确定了粉煤灰最佳投加量。在膜生物反应器连续运行条件下,分别测定了混合液上清液中有机污染物浓度及膜过滤阻力。结果表明,投加粉煤灰可有效降低SVI及混合液中的EPS,活性污泥活性显著增加,膜过滤阻力增加缓慢,有效地降低了膜污染发展速率。
采用A/O生物活性炭(PACT)工艺处理工业园区综合废水水解酸化出水,考察了粉末活性炭性质对PACT工艺的影响,确定了PACT工艺的强化效率和影响因素。结果表明:采用PACT的A/O工艺可提高10%以上的COD和色度去除率,但对氨氮、TN和TP的去除促进作用并不明显。粉末活性炭的中孔容积和比表面积是影响PACT工艺强化作用效率的重要参数。
采用化学氧化法制备了聚吡咯(PPy)/活性炭(AC)复合电极,并通过在制备过程中优化吡咯(py)与AC的质量比,提升复合电极的电容去离子性能。实验结果显示,PPy可有效提升复合电极的比电容,但在活性材料负载量增大时,电极充放电电容快速增大的同时,比电容明显下降;当m(py)∶m(AC)=0.4∶1时,复合电极在高活性物质负载量下仍然显示出较高的充放电电容和比电容,有效提升了复合电极的电容去离子性能。
为了高效、低成本地处理含Cr(Ⅵ)废水,提出采用离子交换-还原沉淀耦合工艺处理该废水。结果表明,将质量浓度为100 mg/L的含Cr(Ⅵ)废水以20 mL/min连续10.5 h流经离子交换柱,Cr(Ⅵ)的吸附率高达99.9%;用5%NaOH溶液洗脱饱和的离子交换树脂,洗脱液含Cr(Ⅵ)高达6 918.7 mg/L。FeSO4.7H2O还原处理浓缩后的高浓度含Cr(Ⅵ)废水的最佳反应条件为pH≥7,反应时间30 min,搅拌速度100 r/min,FeSO4.7H2O投加量为理论投加量的1.2倍,此条件下Cr(Ⅵ)去除率高达99.7%。
建立了一种以重量法计算反渗透运行浓缩倍率,采用给水一次通过法为运行模式,以"极值误差"为基准,通过反渗透浓缩液中成垢离子浓度的变化趋势来评定反渗透阻垢剂性能的试验方法。试验结果表明,该方法试验误差小,可以在较短时间内准确区分阻垢剂性能。
以唐山市生活垃圾填埋场渗滤液为对象,研究了水解酸化提高新垃圾渗滤液、4a垃圾渗滤液和25a垃圾渗滤液可生化性的可行性。实验和实践结果表明:垃圾填埋年限越长的渗滤液可生化性越差,需要水解酸化的停留时间越长,可生化性提高的幅度越小;当温度为20~35℃时,水解酸化菌的活性较强;水解酸化过程中垃圾渗滤液中的有机氮发生了氨化,释放出氨氮。
利用丝瓜络填料序批式生物膜反应器(LS-SBBR)处理生活污水,研究了反应器对生活污水中NH3-N、TN、TP的去除效果以及生物相的变化情况等。试验结果表明:丝瓜络填料SBBR对生活污水中NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为90%、78%、88%。说明丝瓜络填料SBBR适用于生活污水的脱氮除磷。
将天然产物魔芋粉进行改性,制备了交联羧甲基魔芋葡甘聚糖,通过静态阻垢法对交联羧甲基魔芋葡甘聚糖的阻碳酸钙垢性能进行了评价。结果表明,当温度为70℃、pH≤7、ρ(Ca2+)≤500 mg/L时,交联羧甲基魔芋葡甘聚糖具有良好的阻垢效果。推测其阻垢作用机理主要是晶格畸变作用和螯合增溶作用。
采用混凝+微滤膜组合工艺处理与回用铝型材表面处理废水,考察了对废水中主要污染物Al3+、SO42-及浊度的去除效率以及出水回用于脱脂、碱蚀、中和、氧化等工序水洗的可行性。组合工艺稳定运行2周,尽管进水水质变化较大,但出水浊度稳定在10 NTU左右,Al3+和SO42-质量浓度稳定在8mg/L和1000 mg/L左右,出水水质完全可满足脱脂、碱蚀、中和、氧化等工序后水洗环节的用水要求。
针对某石化企业污水处理厂出水水质,采用频繁倒极式电渗析设备对其进行深度处理,以达到循环水补水标准。中试实验结果显示:该工艺对所排放污水的总硬度、氯离子和电导率的去除率分别可达93.1%、93.8%和84.6%,出水总硬度、氯离子和电导率分别仅为27.4、28.4 mg/L和302.9μS/cm,完全符合循环水补水水质标准。经济分析显示:电渗析系统的运行成本仅为0.55元/m3,远小于自来水价格,说明污水回用有很好的经济优势。
采用纳米FeS溶胶处理含Cr(Ⅵ)、Cu2+、Ni2+和络合剂的模拟电镀废水,考察了纳米FeS溶胶用量、pH、反应时间对处理效果的影响。实验结果表明:在pH为3~6的弱酸性条件下,按理论用量的1.2~1.5倍加入纳米FeS溶胶,反应10~15 min,可使处理后废水中的Cr(Ⅵ)、Cu2+、Ni2+均低于0.5 mg/L,达到国家电镀废水排放标准(GB21900-2008)的要求。
利用微电解技术处理某石化企业含油废水,考察了m(Fe)∶m(Cu)∶m(C)、反应时间、初始pH对废水油去除率的影响。实验结果表明,Fe-Cu-C三元微电解反应体系的处理效果和速率均明显优于Fe-C二元微电解反应体系,且Fe-Cu-C三元微电解处理有更宽的pH适应范围;Fe-Cu-C三元微电解的最佳工艺参数为m(Fe)∶m(Cu)∶m(C)=2∶1∶1,反应时间为45 min,初始pH=4,在最佳条件下,除油率可达56%左右。
首先通过试验考察了活性炭、合成沸石、Al2O3、自制沸石分子筛4种吸附剂对排放废水中NH4+-N的吸附效果。结果表明,自制沸石分子筛对NH4+-N的吸附效果最好。以自制沸石分子筛为载体,负载质量分数为10%的Bi2O3制备Bi2O3-沸石分子筛。在常温、反应时间为1.5 h、pH=7、H2O2存在的条件下,Bi2O3-沸石分子筛对废水中的NH4+-N去除率达到87.4%,并且在重复使用6次后,Bi2O3沸石分子筛对NH4+-N的去除率仍可达70%以上。
针对油田注汽锅炉软化装置再生消耗大量清水,且产生等量高含盐污水污染环境的现状,对软化装置再生各步骤的作用和耗水量进行了分析,提出了间歇正洗构想,通过现场试验,成功研究出了软化装置再生间歇正洗工艺技术和控制方法。应用结果表明:再生间歇正洗技术节水率达到34.3%,节水效果非常明显,是一项具有创新意义的节能革新技术。
流花油田通过化学药剂优化项目的实施,确定采用国产化的清水剂TS-786A和破乳剂Pro-7821替代之前应用的国外产品;通过对破乳剂及清水剂的加药点及加药量进行调整优化,发现将破乳剂的部分投加后移到生产分离器油相出口,不但可以使生产分离器及外排水水质得到明显改善,而且可以大大减少化学药剂的用量,在为油田节约了生产成本的同时,大大提升了油田的节能减排。
研究了利用直接电导检测-离子色谱法分离测定电厂水汽中Na+、NH4+、K+、Ca2+、Mg+5种阳离子的方法。选择色谱条件为Ion Pac CS12A阳离子交换柱,20 mmol/L甲基磺酸淋洗液,抑制性电导检测。该方法采用500μL进样,5种阳离子的检出限为0.03~0.13μg/L,相对标准偏差(RSD,n=5)在0.24%~2.5%之间,加标回收率为96%~110%,该方法具有选择性好、检出限低、灵敏度高、操作简便等特点,可用于电厂给水、凝结水、蒸汽等水样中阳离子的测定。
随着炼焦企业向规模化、集约化发展,大型焦化废水处理系统在国内已不罕见。由于焦化废水中存在有害有毒物质,传统的生物处理方法很难使COD和氨氮达到排放标准。介绍了包钢焦化厂焦化废水处理工艺及运行情况。该厂采用A/O2法处理焦化废水,通过调整进水碳氮比、利用共代谢作用和采用延时曝气,废水COD和氨氮的去除效果明显,出水各项指标均达到《钢铁工业水污染物排放标准》(GB 13456-1992)中的一级标准。同时对运行过程中存在的问题进行了分析,以供借鉴。
以山东某城市电厂的大型海水淡化工程为实例,介绍了国产反渗透膜在该海水淡化项目中的应用。运行结果表明:以国产反渗透膜为主的海水淡化处理工艺设计合理,出水水质符合该地的自来水供水要求和植被用水要求,具有良好的环境效益和经济效益,对沿海地区缺水城市的发展具有借鉴意义。