人工快速渗滤系统在小城镇污水处理中具有重要的应用价值,但存在总氮去除率偏低的问题,强化硝态氮的反硝化是解决这一问题的关键。国内外针对反硝化系统及人工快速渗滤系统的研究表明,改善反硝化细菌特性、添加碳源、优化碳氮比和湿干比、增设饱水层是解决总氮去除率较低的有效方法。

磁载TiO₂复合光催化剂具有节能、环保、催化活性高、化学稳定性好、机械强度高、廉价和易于再生等优点,可通过磁分离技术实现固液分离,解决了催化剂回收再利用的问题,在废水处理工程中有着极好的应用前景。综述了利用磁载TiO₂复合光催化剂去除废水中染料分子、环境内分泌干扰物、药物等有机污染物的研究进展,并对该技术的发展前景进行了展望。

微生物共代谢是对污水中难降解性有机物生物降解的一种重要方式,共代谢过程中产生的非专一性关键酶可以促进难降解有机物的降解。大量的研究结果表明,选择合适的菌种和生长基质、控制生长基质和目标污染物的投加比、优化反应条件均可提高共代谢反应的处理效果。基于共代谢的作用机制,分析了影响共代谢的若干影响因子,旨在揭示共代谢对难降解有机物的降解机理。

分析了循环水中引起不锈钢腐蚀的各种因素,论述了氯离子对不锈钢腐蚀的机理和形态,指出引起不锈钢应力腐蚀的临界氯离子浓度受到水质、温度、流速、微生物、水稳剂等各种因素的影响,确定合理的循环水氯离子控制指标应以完善的循环水处理控制方案为前提,在保证生产平稳运行的同时兼顾节水减排。

在乙醇-水体系中以榆树皮胶粉、氯乙酸、丙烯酰胺为原料合成改性天然高分子絮凝剂,以产物黏度和模拟水浊度去除率为目标,研究了碱投加量、氯乙酸投加量、单体质量比、接枝共聚温度对产品性能的影响,得到了最佳合成工艺条件,并采用红外光谱对改性产物进行了分析。结果表明:当m(榆树皮胶粉)∶m(氢氧化钠)∶m(氯乙酸)∶m(丙烯酰胺)=5∶1∶1.2∶3,聚合温度为75℃时,产品具有最佳的絮凝效果和最高黏度,其他反应条件为碱化时间3 h、碱化温度70℃、聚合时间5 h。红外光谱表明,榆树皮胶粉发生了接枝共聚。

垃圾焚烧发电厂渗滤液具有高氨氮及含大量难生物降解有机物等特点,采用常规的生化处理难以达标排放。对此提出了采用Fenton-BAF组合工艺进行深度处理。中试研究结果表明,Fenton氧化最适宜的操作条件为初始pH=6,m(H₂O₂)∶m(COD)=1.5,n(Fe²⁺+)∶n(H₂O₂)=1.0;BAF的HRT为5-8 h,温度为20-22℃。在此研究基础上于原生化处理系统后增加两级Fenton-BAF深度处理系统,经3个月的稳定运行,当平均进水COD约为900 mg/L,氨氮约为80 mg/L时,平均出水COD<90 mg/L,氨氮<3 mg/L,平均COD、氨氮去除率均超过90%,处理成本约为17.68元/t。

以某再生水厂处理水为研究对象,对夏季(7月)水样进行了微生物多样性的分子生物学研究,结合变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析了总进水、混凝沉淀出水、微滤出水、臭氧出水、反渗透出水和清水池出水中的微生物种群。应用PCR方法获得6个特异片段,并对其进行测序检索,分析了其可能代表的菌株,通过此方法获得了传统培养方法无法得到的菌株。研究发现,再生水处理过程中存在的菌种有鞘氨醇单胞菌、黄杆菌属和假单胞菌属,前两者可降解有机污染物,后者具有脱氮作用;同时上述细菌也具有一定的致病性和腐蚀性,若出厂水中含有上述细菌,则因其在再生水管网中的繁殖,有可能导致供水水质恶化,加速管网腐蚀。因此,水厂出水应加强消毒,控制微生物数量,保证再生水输配管网的供水安全。

利用热带假丝酵母(C.tropicalis)处理苎麻生物脱胶废液,研究了不同种龄及不同氮源(尿素、草酸铵、硫酸铵、磷酸氢二铵、氯化铵)条件下,热带假丝酵母对苎麻生物脱胶废水的处理效果及单细胞蛋白的产量(以菌体干重计)。结果表明:种龄对于废水COD去除率的影响不大,但对单细胞蛋白生成量的影响较大,兼顾二者,以28 h种龄的菌的处理效果最佳;在试验供试的替代氮源中,磷酸氢二铵对于苎麻脱胶废水COD的去除和单细胞蛋白的产量最为有效,是替代蛋白胨的理想氮源。

将筛选出的一种能完全降解PVA浆料的混合菌系应用于模拟废水的处理,考察了染料和淀粉对该PVA降解混合菌系的影响。结果表明,染料对混合菌系降解PVA的影响不大,混合菌系对所添加染料的去除率虽低于20%,但可起到降低后续处理负荷的作用;淀粉会影响混合菌系对PVA的降解效果,降解率下降至92%左右。

以甲基橙模拟废水为研究对象,用正交实验考察了影响复频超声降解甲基橙的因素。结果表明,正交因子影响权重:复频超声功率>超声作用时间>甲基橙初始浓度。最佳工艺条件:复频超声功率为150 W,超声作用时间为90 min,甲基橙初始质量浓度为10 mg/L,在此条件下,溶液脱色率为89.6%;当pH=2时,脱色率可达98%;添加CaCl2,脱色率和COD去除率均超过96%。总之,降低pH,提高温度,添加CaCl2均能显著提高复频超声降解甲基橙废水的效果。

将壳聚糖(CTS)与活性炭(AC)制成壳聚糖-活性炭复合物(CTS-AC)。考察了壳聚糖用量、制备复合物的pH以及沉淀剂对复合物吸附性能的影响;进而研究了复合物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制效果。结果表明,随着复合物中壳聚糖含量的升高,复合物的吸附性能下降,但抑菌效果增强;随着制备复合物的pH的升高,复合物的吸附性能增强;以NaOH-乙醇为沉淀剂时,复合物的吸附性能最佳,但抑菌效果最差。

实验采用微波技术对粉煤灰进行活化改性,并对其在垃圾渗滤液深度处理中的吸附效果进行了研究。结果表明,粉煤灰最佳改性条件为微波功率420 W,活化时间10 min,粉煤灰粒径58μm。改性后粉煤灰的比表面积和孔隙度增大,吸附反应能力增强。对150 mL水样,当吸附时间为100 min、pH为5.8、改性粉煤灰投加量为4 g时,吸附反应效果最佳,此时垃圾渗滤液中的CODCr和色度去除率分别达46.05%和81.16%。

采用单因素试验方法,研究了稻壳改性条件对改性稻壳吸附亚甲基蓝模拟废水效果的影响,得到稻壳改性的最优条件,并对改性稻壳的吸附机理进行了分析。试验结果表明,氢氧化钠改性稻壳的最优条件:NaOH质量浓度为80 g/L、改性时间为50 min、液固比为20∶1、改性温度为50℃,此条件下改性稻壳对亚甲基蓝的吸附量为96.7mg/g,比改性前提高了6倍多,吸附效果明显优于原稻壳。吸附动力学研究结果表明,该吸附过程符合准二级吸附动力学模型。

为解决湖北某厂以偶氮染料为主的碱性印染废水可生化性差、色度高、COD高等问题,采用絮凝、Fenton试剂和臭氧氧化的预处理方法对其进行处理,比较了3种方法的处理效果。结果表明:3种方法中,臭氧氧化预处理效果最好,但处理成本太高;硫酸亚铁和聚合硫酸铁复合使用时,于100 mL印染废水中投加0.05 g硫酸亚铁和1.00 mL 8%聚合硫酸铁,COD去除率达49.35%,色度去除率为87.50%,B/C升高至0.34,效果次之;Fenton试剂预处理,效果最差。综合考虑,适合此废水的预处理方法为硫酸亚铁和聚合硫酸铁复合使用的絮凝法。

铝基材碱洗废液中铝含量高,具有回收利用价值。但废碱液中由于存在大量的油性组分及色素,使铝的回收利用困难。采取一定方法对该碱性废液进行了除油除色素处理。结果表明,在废碱液中添加硬脂酸和石灰,具有协同的除油和脱除色素效果;产生的滤饼晒干后仍含有大量的有机物,可掺入煤中作燃料使用;精制的废碱液可进一步利用。

分别以无纺布、丙纶、涤纶、锦纶和不锈钢丝网作为动态膜生物反应器(DMBR)的膜基材进行污水处理的试验研究。结果表明,以涤纶和不锈钢丝网作为膜基材的DMBR对COD具有较好的处理效果,系统对COD的平均去除率分别为84.92%和82.76%,动态膜对COD的平均去除率分别为23.03%和20.87%;以无纺布作为膜基材的DMBR对NH3-N的去除效果较好,平均NH3-N去除率为85.06%。5种膜基材的DMBR对TP的去除率均偏低。同时,研究表明,无纺布、锦纶和不锈钢丝网的初始膜通量较大,经过毛刷清洗膜通量略有恢复。

探讨了微电解技术在碱性废水处理中的应用,进行了Al/C微电解对印染废水的预处理实验研究。通过单因素实验和正交实验考察了进水pH、铝屑投加量、铝炭质量比和反应时间对COD_Cr去除率的影响。结果表明:当原水COD_Cr为8986 mg/L,pH为12.06,铝屑投加量为100 g/L,铝炭质量比为1∶1.5,反应时间为2 h时,可得到较好的处理效果,COD_Cr去除率达42.22%;废水B/C由原来的0.15提高至0.46,可生化性大幅提高,为后续生物处理创造了良好的条件。通过SEM分析,证实了该反应过程与微电解反应原理相吻合。

从白酒废水活性污泥中筛选得到一株高效微生物絮凝剂产生菌,其絮凝活性为54.9%。利用均匀试验设计和回归分析,建立数学模型,得到最佳絮凝培养条件。试验结果表明,最佳絮凝条件:初始pH(X₃)=9.1,葡萄糖质量浓度(X₁)为30 g/L,尿素质量浓度(X₂)为2.14 g/L;各因素与絮凝活性关系的数学模型为Y=-99.653+1.495X₁+32.103X₂+25.602X₃-0.023X₁²-7.497X₂²-1.392X₃²。在最佳絮凝培养条件下,该微生物絮凝剂产生菌的实际絮凝活性可达73.8%。

实验研究了醇胺类有机物的可生物降解性、降解反应动力学及其对活性污泥法的影响。结果表明:乙醇胺的生物降解反应速率常数(k)为0.1550,去除率达到90%以上;二乙醇胺和N-甲基二乙醇胺的生物降解反应速率常数分别为0.0641和0.0539,去除率均达到60%以上;三乙醇胺的生物降解反应速率常数为0.0124,去除率仅为23%。少量N-甲基二乙醇胺的冲击不会对活性污泥法的出水水质造成明显影响,大量冲击虽然会在短期内影响出水水质,但不会对活性污泥法产生不可逆转的破坏作用。

以马来酸为主要单体合成了一种四元共聚物阻垢剂(MAM),用正交实验进行了合成条件的优化研究,确定了最优的合成条件:m(马来酸)∶m(AA)∶m(AMPS)∶m(AM)=5∶5∶4∶0.5,引发剂与单体的质量比为8%,4种单体的总质量分数为15%,反应温度为90℃,反应时间为4 h。研究了阻垢剂用量、溶液pH、钙离子浓度、硫酸根离子浓度、温度、恒温时间对该共聚物阻垢剂阻硫酸钙垢性能的影响,结果表明,在温度为70℃、溶液pH=7、ρ(Ca²⁺)=4000 mg/L、ρ(SO₄^2-)=7000 mg/L、ρ(NaCl)=7.5 g/L的条件下,当MAM投加量为3 mg/L、恒温时间为25 h时,阻垢率为98.58%。

通过对用于提取离子交换树脂中铁的消解方法的选择,建立了邻菲啰啉分光光度法测定树脂中铁含量的方法。研究了样品消解方式、酸的品种、消解时间、共存离子干扰对测定的影响。结果表明:湿树脂直接采用硝酸水浴加热消解20 min,铁的提取率可达到97%。方法回收率为92%～105%,RSD为3.2%。该法简单快速,实用性强。

采用"一体臭氧曝气生物滤池+曝气生物滤池(BAF)"组合工艺,对纺织印染废水进行预处理,联合后续膜分离工艺以实现中水回用,处理水量为5000 m3/d。设计运行条件下,臭氧曝气生物滤池最佳臭氧投加量为20-30mg/L,预处理系统出水COD<40 mg/L、BOD<10 mg/L、SS<10 mg/L、色度<4倍;反渗透产水可作为染整工艺用水,膜滤浓缩液可达标排放。工程实践证明,该联合工艺可实现对纺织印染废水的深度处理与高质回用,并解决了膜滤浓缩液的处理难题,具有推广应用价值。

通过全膜法水处理技术(超滤+二级反渗透+电去离子)在上都火力发电厂的应用实践,介绍了全膜法水处理技术制备锅炉补给水工艺中各处理单元的控制特点,总结了各单元运行中遇到的实际问题和改进措施。运行结果表明,全膜法水处理系统运行可靠,管理方便,产水水质(电导率 < 0.06μS/cm,SiO₂ >5μg/L,硬度为0)满足电厂锅炉补给水的要求。

火电厂将循环排污水回用作锅炉补给水已成为一种趋势,但水源的改变严重影响了反渗透膜系统的正常运行。反渗透膜系统的停机保护作为控制整个反渗透膜系统微生物浓度水平的重要组成部分,尤其是对遏制反渗透膜内的微生物滋生具有很好的针对性和效果。将以异噻唑啉酮为主杀菌保护剂的停机保护方法应用于北京高井热电厂,结果表明,实施保护后的反渗透膜系统运行时间得到延长,制水量显著提高。

中石化荆门分公司大型循环水场在持续漏油及微生物黏泥失控情况下,采用在线除油及联合杀菌技术优化现场水处理模式。对该技术的实施效果进行了分析与评价。应用实践表明,在线除油及联合杀菌处理技术,对持续泄漏及微生物黏泥繁殖严重的炼油循环水系统作用显著。

影响反渗透膜离线化学清洗效果的因素较多,通过对反渗透膜离线化学清洗实践的总结,对影响其清洗效果的因素进行分析,从而确定合适的离线清洗条件,为今后反渗透膜离线清洗提供一定的技术支持。