简要介绍了氧化沟工艺的发展历程,总结了氧化沟工艺向着增加厌氧区和缺氧区,将曝气和推流功能分离以及优化溶解氧浓度等运行参数实现同步硝化反硝化(SND)和同步硝化反硝化除磷(SNDPR)等方向发展的趋势。同时指出需加强循环比对氧化沟内混合液流态、溶解氧扩散传质和脱氮除磷微生物种群分布等方面响应关系的研究,以便进一步提高氧化沟工艺的脱氮除磷效率, 为其设计、改造、运行提供科学依据和理论指导。
染料废水是一类典型的难降解工业废水,对传统生物处理技术提出了挑战。真菌和细菌联合处理技术是一项新兴的污水生物处理技术,结合了细菌和真菌各自在有机物分解过程中的优势。通过真菌对有机物的降解机理及其酶系,分析了利用真菌和细菌联合处理有机污染物的机理,在此基础上综述了利用真菌和细菌联合处理染料废水的研究进展,并指出了今后的相关研究方向及该项技术的应用前景。
单级自养脱氮作为一种新兴的脱氮技术因具有诸多传统脱氮工艺无法比拟的优点而备受研究者们的青睐。在全面、系统地介绍了单级自养脱氮工艺生化反应机理、主要影响因素及其工艺特点的基础上,从微生物学特性、启动及稳定运行和强化脱氮机理三方面重点综述了国内外关于该工艺的最新研究成果,并指出单级自养脱氮工艺存在的问题及未来的研究方向,旨在促进相关研究的发展。
大型发电机定冷水水质控制主要参考3 个指标:电导率、pH 和铜含量。pH 降低,空芯铜导线容易受到腐蚀,引起铜含量增大和电导率升高,因此控制定冷水pH 在合理范围并采取有效的除盐措施是定冷水处理的实施要点。阐述了国内发电机定冷水处理的现状和不足,分析了空芯铜导线腐蚀的原理,提出铵型小混床与H/OH 型小混床联合处理发电机定冷水工艺,并对可能存在的问题提出相应对策。
采用2 个序批式活性污泥反应器(SBR)(Ⅰ、Ⅱ),于(9±2) ℃条件下,向Ⅰ号反应器投加驯化的包埋固定化颗粒,考察两反应器对氨氮、有机物等的去除效果及其活性污泥性状。结果表明:在实验条件下,向Ⅰ号反应器投加包埋颗粒体积占反应器体积3%时,Ⅰ、Ⅱ号反应器出水氨氮平均质量浓度分别为6.66、11.47 mg/L,出水有机物平均质量浓度分别为26、31 mg/L,污泥比好氧速率分别为4.606 7、4.509 3 mg/(g·h);Ⅰ号反应器内活性污泥性状不受投加包埋颗粒的影响。
实验所用菌种分离自实际焦化废水处理系统,经过生理生化鉴定,初步确定为沙雷氏菌属。对该菌种进行了苯酚降解性能研究,确定了该菌种的最佳降解条件:pH 为8.0,温度为30 ℃,菌种量〔V(菌悬液)∶V(培养基)〕为5%,同时发现随着初始苯酚浓度的升高,菌种的降解性能下降;对该菌种的生长动力学研究表明,高浓度的苯酚对该菌种具有一定的抑制作用,其动力学方程符合Haldane 方程;低浓度条件下菌种的动力学方程符合Monod 方程。
针对我国某有色金属冶炼企业产生的含重金属酸性废水,采用中和-硫化-混凝工艺对其进行处理。结果表明,中和-硫化-混凝工艺对于含重金属的酸性废水有较好的去除效果,处理出水可以达到现行国家对行业污水的排放标准。本工艺充分利用了废弃的碱性尾矿砂,不但能有效地处理含重金属的酸性废水,同时也达到了"以废治废"的目的,可减少水处理成本。
以石英砂为原料制得石英砂负载氧化铁(IOCS),考察了IOCS的性能、吸附条件对IOCS吸附亚甲蓝效果的影响及吸附柱的再生,并对吸附过程进行了动力学研究。结果表明,采用高温烧结法制备的IOCS吸附亚甲蓝效果较好;IOCS对溶液中亚甲蓝吸附的适宜条件:pH为13.5,亚甲蓝质量浓度约为6 mg/L,温度为293 K,上样液吸附流速为4 BV/h;IOCS对溶液中亚甲蓝的吸附动力学曲线可以用Weber-Morris曲线来拟合;Langmuir吸附等温方程和Freundlich方程都能较好地描述IOCS对溶液中亚甲蓝的吸附过程;0.01 mol/L的HCl对IOCS吸附柱的再生效果较好。
研究了硝酸改性活性炭(AC)催化微波(MW)照射降解水中结晶紫的方法。探讨了改性液浓度、改性时间、MW照射时间、催化剂用量和结晶紫溶液初始浓度等因素对降解的影响。结果表明,改性AC催化活性高于未改性AC。对于25.0 mL 100 mg/L结晶紫溶液,当改性AC质量浓度为2.0 g/L,MW照射3.0 min时,降解率为94.6%。通过提高催化剂用量至2.4 g/L或延长照射时间至4.0 min,降解率分别可达98.2%和100%。此法适合于染料废水的处理。
针对水源突发性铬(Ⅵ)污染风险,研究了不同反应条件下硫酸亚铁还原沉淀法对铬(Ⅵ)的去除效果。结果表明,硫酸亚铁还原沉淀法是可行的突发性铬(Ⅵ)污染应急处理方法,反应在较短的时间(10 min)内即可达到平衡;在不改变原水pH(7~8)条件下,当硫酸亚铁投加量为16 mg/L,铬(Ⅵ)污染强度为2.00 mg/L时,铬(Ⅵ)去除率达99.1%,出水铬(Ⅵ)与铁质量浓度分别为0.019、0.021 mg/L,满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求。
使用MBR中试装置对电子行业废水的处理回用进行了实验研究,并对MBR系统的清洗及污泥性状进行了分析。结果表明,MBR系统对电子行业废水中的COD、氨氮、磷等污染物均有较好的处理效果,处理出水可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级标准,出水经RO系统进一步处理可得到高品质的回用水。
研究了有氧、无氧条件以及不同pH条件下羟基亚乙基二膦酸(HEDP)在模拟工业锅炉炉水中的热分解特性,采用电导法和静态阻垢法对HEDP阻碳酸钙垢的性能进行了评价。实验结果表明,有氧和无氧条件下的HEDP热分解特性有较大的区别,pH对HEDP的热分解影响较小;电导法与静态阻垢法对阻垢剂阻CaCO3垢的评价结果具有一致性;溶液中加入5 mg/L HEDP即可达到较高的阻垢率;温度对阻垢剂的阻垢性能有较大的影响;在较低的钙离子和碳酸氢根离子浓度下,HEDP有较好的阻垢效果。
考察了酸析预处理对水性油墨废水CODCr的去除效果,并对酸析沉淀物进行了红外分析。探讨了通过电沉积法制备的未掺杂、掺杂Fe、掺杂Bi、掺杂Fe+Bi 4种钛基二氧化铅电极对酸析后的水性油墨废水的处理效果,对板间距、电解时间、电流密度和pH等工艺条件进行了优化。结果表明:酸析预处理对水性油墨废水具有较好的处理效果;掺杂Fe+Bi钛基二氧化铅电极板的电催化处理效果最好;最优工艺条件:pH为9,电流密度为30 mA/cm2,电解时间为210 min,板间距为1 cm。
以盐酸胍、己二胺及长碳链烷基胺等含胺基的单体为原料,经过缩合反应合成了一种新型有机胍生物黏泥抑制剂,并对产品的杀菌性能及黏泥剥离性能进行了评价。结果表明,产品分子中长碳链的引入,使该产品不仅具备良好的杀菌性能,而且具备优异的黏泥剥离功能。50 mg/L的加药量对滋生黏泥即可达到80%以上的剥离效率;30 mg/L的加药量对腐生菌、硫酸盐还原菌和铁细菌3种菌的杀灭率均大于99%。
通过与循环冷却水常用阳离子型黏泥剥离剂1427比较,筛选出一种复合黏泥剥离剂(EOT),该黏泥剥离剂由聚氧乙烯醚类表面活性剂与渗透剂T复配而成。实验结果表明:EOT的黏泥剥离性能良好,黏泥剥离作用时间可达24 h;其性能基本不受水中pH和Ca2+浓度变化的影响;与缓蚀阻垢剂的配伍性好,不会对循环冷却水系统造成影响,能够作为新型黏泥剥离剂替代1427应用于循环冷却水系统中。
以活性艳红X-3B为模拟底物,研究了低温常压条件下CuO-H2O2体系催化氧化染料废水的各种影响因素及反应机制。结果表明,CuO-H2O2体系能高效彻底地氧化活性艳红X-3B,氧化率可高达99%。CuO-H2O2体系降解染料废水的速率随温度、氧化剂和催化剂投加量以及X-3B废水初始浓度的升高而升高。酸性条件能促进X-3B废水的降解。与直接染料相比,CuO-H2O2体系降解活性染料废水更加有效。
以硅酸钠、硫酸铝、硫酸锌为原料在高剪切条件下制备出无机高分子聚硅酸铝锌絮凝剂,通过正交实验和单因素优化实验研究了SiO2含量、pH、活化时间、n(Al+Zn)∶n(Si)、n(Al)∶n(Zn)对絮凝剂絮凝效果的影响。结果表明,各因素对絮凝剂絮凝效果影响大小依次为pH>SiO2含量>n(Al+Zn)∶n(Si)>n(Al)∶n(Zn)>活化时间;絮凝剂的最优制备条件:SiO2质量分数为3.0%,pH为3,活化时间为85min,n(Al+Zn)∶n(Si)为1.5,n(Al)∶n(Zn)为2.0。以此条件下制备的聚硅酸铝锌絮凝剂处理200 mL浊度为200 mg/L的高岭土废水,当其投加量为3 mL时絮凝效果最好。
为使铝型材生产产生的含铬废水的处理出水达到Cr6+≤0.5 mg/L要求,分别选用Na2SO3和Na2S2O5进行还原沉淀处理,并对影响处理效果的因素进行了分析比较。结果表明,还原处理铝型材生产产生的含铬废水时,Na2S2O5的投加量可比Na2SO3减少25.0%~37.5%;处理过程中,应控制混凝沉淀pH为8.2~9.0、PAM投加量为0.010g/L、沉淀时间为1~2 h。
研究了超声波、絮凝剂、超声波联合絮凝剂强化污泥脱水的效果。结果表明,单独采用超声波处理时,双频超声波的污泥脱水效果优于单频超声波;单独絮凝剂处理时,硫酸铝的污泥脱水效果优于硫酸铁和聚丙烯酰胺。超声波联合絮凝剂处理时,投加硫酸铝和超声波处理同时进行的污泥脱水效果最佳,正交回归优化超声时间(X2)、絮凝剂投加量(X2)、超声功率(X2)三者之间的线性关系为Y=0.864+0.13X1+0.09X2+0.01X3+0.03X1X2。
不同种类活性炭对实际废水的吸附效果差异很大,由此对某大型染料生产厂的染料废水生化出水进行了活性炭吸附实验研究,对具有不同表面性质的活性炭的吸附效果进行了比较,探讨了染料废水生化出水吸附效果与活性炭表面官能团、吸附指标、比表面积之间的关系。结果表明,活性炭的吸附作用不仅与活性炭比表面积有关,还与孔结构有密切关系;染料废水生化出水中的溶解性有机物与活性炭表面碱基团可通过氢键、静电作用在活性炭表面吸附。
油田回注水系统微生物腐蚀普遍较为严重,影响油田的正常生产。考察了胜利油田宁海区块生物竞争技术对回注水系统微生物腐蚀的抑制效果。结果表明,向回注水中加入50mg/L的硝酸盐时,DNB可被大量激活,其可由140 mL-1增殖到15 000 mL-1,SRB的活性得到完全抑制;同时,TGB、FB的活性也得到一定程度的抑制。油田回注水中注入适宜浓度的硝酸盐,能有效抑制微生物腐蚀,平均腐蚀率降低30%。
通过对南海东部某油田生产水处理系统水样、垢样的分析,结合系统水质的结垢趋势预测等,研究了该油田生产水处理系统的结垢问题。结果表明:该油田水处理系统有碳酸盐结垢的风险。针对该油田的水质特点,模拟现场条件,通过一系列室内评价与优化实验,开发了一种适合该油田生产水处理系统的阻垢分散剂,在现场实际温度条件下,当药剂投加质量浓度为15 mg/L时,阻垢率接近98%。现场应用表明,该药剂可以有效地解决该油田水处理系统的结垢问题。
歧口17-2油田实行清污混注后,注入水含油浓度超标,急需对水质处理流程进行调整。对注水流程各节点含油浓度的检测结果显示,水力旋流器除油效率低是导致注入水含油超标的关键节点。对水力旋流器运行参数进行了优化,结果表明,当PDR值为1.75,流量为95 m3/h时,水力旋流器除油率可提高到70%以上,注入水含油浓度满足控制指标要求。
对铬天青S分光光度法测定印染废水中铝的影响因素(前处理、波长、显色时间、pH、干扰物等)进行了探讨与优化,并对优化后方法的精密度与准确度进行了研究。结果表明,方法的相对标准偏差为2.9%~6.7%,样品加标回收率为96.0%~108%,适用于印染废水中铝含量的测定。
采用UASB—SBBR—混凝—气浮工艺处理沈阳市某淀粉厂马铃薯淀粉废水,介绍了厌氧和好氧反应器的启动过程,分析了各反应器的运行效果。运行结果表明:当进水COD﹑BOD5﹑SS﹑NH3-N平均质量浓度分别为13 400、6 500﹑2 000﹑160 mg/L时,相应的出水质量浓度分别为38﹑18﹑24﹑13 mg/L,达到了《污水综合排放标准》(GB8978—1996)中的一级排放标准。该工艺运行成本为0.63元/m3,适于处理马铃薯淀粉废水。
不锈钢冷轧含酸、含铬废水中存在Fe2+、Cr3+、Mn2+、Ni2+、F-等离子且显强酸性,现主要利用"预处理+石灰中和+曝气氧化"法对其进行处理,最终使废水达标排放,混合污泥经板框压滤机压制成泥饼。通过制定实验方案采用液碱代替石灰乳开展实验室烧杯实验,对不锈钢冷轧含酸、含铬废水实施金属离子和氟离子分段处理,实验结果表明,不仅处理后的废水水质可达到排放标准的要求,而且分段处理得到的重金属污泥与氟化物污泥可分别回收利用,提高了污泥综合回收利用率。
针对某工业园中2家工厂产生的高浓度印染废水,分析了原处理工艺存在的问题,在充分利用现有设施的前提下,提出了利用部分构筑物,对2家工厂产生的高浓度废水采用水解酸化—混凝—接触氧化的改进工艺。改造后的运行结果表明,废水处理系统对COD、BOD5、SS、色度的去除率分别达到95.3%、92.4%、93.9%、98.4%,出水各项指标均优于《广东省水污染物排放限值》(DB 44/26—2001)第二时段中的一级标准,并实现了部分回用。
中海石油化学股份有限公司海南基地不断提升循环冷却水处理技术,采用低磷高浓缩倍数新技术后,循环水中的总磷(PO43-计)可控制在1 mg/L以下,浓缩倍数达到8倍,并实现了循环水水质在线监测、终端控制和远程监测,碳钢腐蚀率、黏附速率、异养菌数均低于《工业循环冷却水处理设计规范》(GB 50050—2007)的要求,循环冷却水系统运行效果良好。