对具有去除重金属和浊度双重功效的高分子重金属絮凝剂近年来的研究进展进行了详细论述,并评述了此类絮凝剂对重金属废水的处理效果。在重金属废水处理中,使用高分子重金属絮凝剂可望实现简化操作单元、节约成本、回收重金属的目的,因而具有广阔的应用前景。
正渗透是一种新型的膜分离技术,其分离的驱动力来源于原料液和汲取液之间自然存在的渗透压差,近年来正渗透技术已在国际上得到广泛关注。简述了基于此技术的正渗透水处理过程的基本原理,指出了这种新型水处理过程的关键技术——正渗透膜和汲取液,根据各自的技术特点对其进行分类概述,并从实验室基础研究和技术的商业化进程两方面介绍了这两项关键技术取得的最新研究进展。从水通量角度对不同体系进行了简单比较,分析了各材料和方法的优缺点,并对它们的应用前景进行了展望。
随着聚丙烯酰胺驱油技术在我国油田的大面积推广,含聚污水量也在逐年增加,处理难度逐渐增大。应用微生物降解技术处理含聚污水是一种可行手段,其核心技术是微生物降解聚丙烯酰胺。分析了微生物降解聚丙烯酰胺的机理及评价方法,介绍了微生物利用聚丙烯酰胺作为氮源和碳源的国内外研究进展,对今后含聚污水的微生物处理研究提出了建议。
目前工业淡化技术主要采用有机高分子分离膜材料,但有机膜材料存在使用寿命短、易污染、生化稳定性低且再生困难等缺点,严重阻碍了淡化技术的发展。而化学稳定性好且脱盐分离性能优异的沸石膜可能成为海水淡化和复杂含盐废水处理中有机膜的替代材料。对利用新型沸石膜材料进行海水淡化和含盐废水处理的相关研究进行了综述,该类技术可以有效弥补有机膜脱盐技术中存在的不足。
采用曝气生物滤池(BAF)工艺对太湖地区某印刷电路板厂现有废水处理系统出水进行深度处理。研究结果表明,在进水COD容积负荷为0.36 kg/(m3.d),进水平均COD为187.8 mg/L的条件下,BAF处理出水平均COD可降至42.1 mg/L,完全达到太湖地区废水排放标准要求,其出水pH等指标也符合排放要求。指出了废水中氨氮和Cu含量的变化规律,为中试和工艺设计应用提供了参考。
将离子交换膜分离装置与化学反应器结合构成离子交换膜化学反应器,并对含铜离子废水进行处理,研究结果表明:化学反应器能将从受体池进入化学反应器的铜离子沉淀下来,而含有高浓度补偿离子钾离子的溶液则全部回流到受体池,节约了药剂及水的成本。该技术具有能耗低、操作简单、无二次污染等优点。
分别研究了空气催化氧化法、双氧水氧化法和漂白粉氧化法对脱硫用电石渣浆液中硫化物的去除效果。实验结果表明,在适当条件下,空气氧化法可在240 min内使硫化物的去除率达到80%,适量的双氧水和漂白粉能够使硫化物降至0.5 mg/L以下,去除率达到99%以上。在此基础上对比了3种工艺的经济成本:空气催化氧化法<;漂白粉氧化法<;双氧水氧化法。
通过人工湿地系统模拟实验考察了污染物沿高度的净化程度,分析了垂直潜流湿地系统中COD、氮、磷的去除机理及其迁移转化规律。结果表明,潜流湿地系统对COD的去除主要发生在上层(0~30 cm),主要通过好氧微生物的降解作用;对总磷的去除主要发生在上层(0~30 cm)和中层(30~60 cm),去除途径为填料的吸附和沉淀作用;对总氮的去除则发生在整个系统中,上层主要去除氨态氮,只是将氨态氮转化为亚硝态氮和硝态氮等其他形式的氮,在中层和下层进行的反硝化反应才能真正达到脱氮效果。
研究了活性炭吸附-催化臭氧氧化技术对印染废水特征污染物的去除效果,探讨了臭氧进气流量、活性炭投加量、pH对特征污染物去除效果的影响,并考察了活性炭-臭氧的协同作用。结果表明,苯乙酮被筛选为印染废水的特征污染物;活性炭吸附-催化臭氧氧化技术对苯乙酮的去除率随臭氧进气流量、活性炭投加量的增加而提高;臭氧进气流量50 mg/L、活性炭投加量200 mg/L、pH=10为最优工艺条件,反应20 min苯乙酮去除率即可达92.3%。
以颗粒活性炭为载体,分别负载Fe3+、Cu2+或Fe3+-Cu2+制备出催化剂,采用微波/催化剂/H2O2工艺对酸性红B进行降解研究,并考察了各种因素对酸性红B降解效果的影响。研究结果表明,活性炭负载Fe3+-Cu2+型催化剂对酸性红B的处理效果最好,适宜的Fe3+、Cu2+负载量均为1.0%;对于100 mL初始质量浓度为100 mg/L的酸性红B模拟染料废水,适宜的处理条件为初始pH=3、催化剂投加量0.1 g、H2O2.05 mL、微波功率300 W。在此条件下处理4 min后酸性红B去除率超过99%,说明微波/催化剂/H2O2工艺能够有效去除酸性红B。
通过正交试验对粉末活性炭-膜生物反应器(PAC-MBR)组合工艺处理微污染水源水的运行工况进行了优化。分层次构建了运行工况优化多目标模型,确定了各评价指标权重的分配,利用隶属度统一量化在各工况下实测的评价指标数值,经综合指标公式得出较优工况。通过极差分析确定了膜池内的曝气强度是首要影响因素,选定最优工况:膜池内曝气强度40 L/h,膜池刮泥间隔1 h,出水抽吸泵抽、停时间9、3 min,膜池采用间歇曝气。
采用高岭土负载壳聚糖复合吸附剂吸附处理铬渣污染的地下水,确定了最佳反应条件:壳聚糖与高岭土质量比为0.06,pH为4,吸附时间60 min,吸附剂用量为2.00 g/L,在此条件下去除率可达94.67%,Cr(Ⅵ)由0.5mg/L降至0.026 mg/L,可满足GB/T 14848—1993的Ⅲ类标准要求。该吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合Freundlich、Langmuir和D-R吸附等温模型,主要以物理吸附为主。研究表明高岭土负载壳聚糖适于处理铬渣污染的地下水。
针对垃圾渗滤液的特殊水质特点,研究了游离氨(FA)与游离亚硝酸(FNA)对A/O工艺短程硝化反硝化处理垃圾渗滤液脱氮效果的影响。试验结果表明,当初始氨氮平均增大到300 mg/L时,系统可实现稳定的短程硝化反硝化,亚硝态氮积累率达到60.79%,并随着初始氨氮浓度的增加进一步提高,系统对氨氮的去除率始终维持在80%以上。初始氨氮浓度对系统硝化类型有极大影响,FA与FNA的交替抑制作用是系统启动并维持稳定短程硝化过程的关键。
为有效控制聚合氯化铝混凝残余铝对饮用水水质的影响,通过静态实验研究了壳聚糖对铝离子的吸附性能。针对磨盘山水库的低温低浊水,探讨了壳聚糖对聚合氯化铝混凝残余铝的去除作用,并与粉末活性炭的去除效果进行了比较。结果表明,壳聚糖对水中的铝离子具有较强吸附性能,符合Freundlich等温吸附模型;在聚合氯化铝混凝过程中投加0.2~0.4 mg/L壳聚糖能够有效降低残余铝,而达到相同效果时粉末活性炭的投加量为10~30 mg/L。
从化学键能出发,着重探讨了臭氧氧化法、Fenton氧化法处理硒冶炼废水中有机污染物的机理,并对高级氧化法进行优化组合。实验结果表明,单独使用臭氧处理废水,在酸性条件下受酯化反应的影响,加入双氧水能抑制酯化反应的进行。臭氧/H2O2+Fenton氧化法是最好的联合技术,CODCr去除率可达到88%。
采用氧化法、沉淀法去除钢铁工业含锌含氰废水中的氰化物和锌离子。由实验得出优化工艺条件:pH为9~10,温度为25℃,有效氯质量浓度为250 mg/L,搅拌反应时间为30 min。工业应用考察结果表明,污水混合池外排出水的总氰化物平均为4.42 mg/L,锌离子平均为14.71 mg/L,能达到湘潭钢铁集团有限公司内部工业循环用水的标准要求(Q/OHAB 801.1—2009)(总氰化物≤10 mg/L,锌离子≤30 mg/L)。
利用混凝+铁炭微电解/H2O2+活性炭吸附法对高浓度的化学清洗废水进行联合处理,同时简单分析了反应机理及影响因素。通过实验确定了混凝最佳条件(pH=8、PAC投加量为50 mg/L、PAM投加量2 mg/L、沉淀时间40 min),铁炭微电解/H2O2最佳条件〔pH=2、(Fe+C)总投加量60 g/L、m(Fe)∶m(C)为1∶1、H2O2投加量4 mL/L、反应时间60 min〕,活性炭吸附最佳条件(吸附时间120 min、pH=6、活性炭投加量20 g/L)。结果表明,在上述最佳工艺条件下对化学清洗废水进行处理,COD去除率可达98%以上,达到国家一级排放标准(GB 8978—1996)要求。
采用臭氧催化氧化耦合特定菌高效生化工艺(HENT)对某企业石化废水二级生化出水进行深度处理,主要去除COD和氨氮。废水经该工艺处理后,出水水质稳定,COD<120 mg/L,去除率平均为78%;出水氨氮<1 mg/L,去除率接近100%。试验结果表明,臭氧催化氧化耦合高效生化工艺可满足石化废水二级生化出水的深度处理要求。
通过傅立叶红外光谱、旋转挂片法、极化曲线法、交流阻抗法研究了醇胺开环改性聚天冬氨酸的缓蚀性能及缓蚀机理。研究表明,乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺开环改性PASP中以加入乙醇胺所得改性产物的缓蚀性能最好,缓蚀率达到70.18%。醇胺改性的PASP是一种以抑制阳极为主的缓蚀剂。
首次采用预处理+二级生物处理+深度处理组合工艺处理煤化工废水。其中预处理(隔油-气浮-脱酚-蒸氨)以脱油、去除悬浮物、回收酚类和氨为目的,二级生物处理(二级内循环UASB-ABFB)是降解以非挥发酚为主的COD和生物脱除高浓度氨氮,最后采用臭氧活性炭工艺深度处理残余的COD。该工艺出水能达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级标准要求,具有耐冲击负荷和出水水质稳定的特点。
以L-天冬氨酸为原料,采用自制固体酸式催化剂TJ101,热缩聚合合成聚天冬氨酸(PASP),并研究了催化剂加入量和催化温度对PASP产率的影响,确定聚合反应的最佳条件:反应温度为200℃,催化剂与物料质量比为1∶10,聚合时间为6 h。探讨了固体酸式催化剂对产物颜色的影响,实验中发现,在固体酸式催化剂存在下合成聚天冬氨酸的色度较低,纯度较高。
针对西江油田采油处理系统的二氧化碳电化学腐蚀现象,对腐蚀原因进行分析研究,提出腐蚀控制方法。研究出一种高效、低成本的缓蚀剂,以解决西江海上油田油水处理系统存在的设备管线腐蚀问题。
根据明珠号FPSO污水处理流程的实际情况和操作要求,在节约费用和利用现场有限空间的基础上,提出合理的优化办法,有效利用除油水舱舱容,改变加气浮选器和核桃壳过滤器的部分流程,使处理流程更加合理,更好地满足油田生产的需要。
建立了电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测定印染废水中Al、Cr、Mn、Fe、V、Ni、Cu、Zn、As、Pb等金属元素的分析方法。样品经微波消解后直接用ICP-OES测定,对影响测定的各种因素进行了较为详细的研究,确定了仪器的最佳工作参数,选择了合适的分析谱线。研究结果表明,10种金属元素的检出限在0.26~58.24μg/L之间;线性关系良好,线性相关系数R2≥0.999 9;精密度良好,RSD<3.1%;回收率为90.48%~108.46%。
煤焦油深加工过程中产生的高浓度废水与焦化废水不同,采用传统的A/O工艺及A2/O工艺处理很难达到预期效果。针对现阶段煤焦油废水处理难度大的特点,着重介绍了ENRT工艺在陕西某煤焦油加工企业的实际应用。经过3个月左右的调试,出水COD去除率为92.1%~96.1%,氨氮去除率为92.2%~100%,可达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级排放标准要求。若进一步深度处理,出水可以满足厂区内回用要求。ENRT工艺脱氮效率高,运行成本低,适合于焦化、焦油深加工等化工领域的废水处理。
某水产加工公司原废水处理系统已不能满足环保要求,根据水产加工行业废水的特点,在原有传统处理工艺的基础上进行了工艺改造,增加了絮凝反应池和MBR池,改造了好氧池,大大改善了出水水质,使排放废水达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级排放标准要求。
以瑞安市某污水厂为例,进行工艺介绍及运行数据分析,总结出多模式A2/O氧化沟工艺在实际运行过程中遇到的问题之一是除总磷效果不理想,并尝试通过改进工艺找出改善途径,最终取得了满意的效果。
介绍了陕西渭河煤化工集团的地下水预脱盐系统工艺流程,以及调试运行过程中出现的工艺及设备问题。分析了反渗透系统进水电导率、进水SDI、进水余氯及ORP、保安过滤器、产水背压等对系统的影响,并提出对策。