偶氮染料应用广泛,但其对环境水体会造成污染。近年来,关于细菌降解偶氮染料的研究报道呈逐年递增趋势。介绍了偶氮染料生物降解研究中涉及到的细菌,并探讨细菌对偶氮染料进行脱色时的影响因素和可能的降解机制,旨在运用细菌对偶氮染料废水进行处理,并为相关研究提供参考和依据。

简要论述了好氧颗粒污泥的形成机制,分析了水力剪切力、碳源与有机负荷、pH与游离氨、温度、金属阳离子、沉淀时间等因素对好氧颗粒污泥的形成及性能的影响,重点阐述了好氧颗粒污泥在同步脱氮除磷、去除高浓度有毒有机物和去除重金属方面的应用研究,并对好氧颗粒污泥的研究方向进行展望。

在目前的重金属废水处理方法中,吸附法以其吸附条件温和、适应性好、操作容易、去除率高等优点而被广泛研究和应用。高分子吸附剂一般含有羟基、羧基、巯基、氨基等活性基团,通过电子转移或电子对共用形式与水体中的重金属形成离子键和(或)配位键,从而具有较好的吸附效果;同时,高分子吸附剂可以依据不同水处理需求进行多样性分子设计,拓宽了吸附剂的应用范围。纳米材料的引入可以大幅改善高分子吸附剂的综合性能,因此近年来高分子纳米复合吸附剂引起了人们的广泛关注。对高分子纳米复合吸附剂的制备方法及研究进展进行了介绍。

湿法烟气脱硫工艺是现阶段世界范围内应用最广泛的脱硫工艺,该工艺不可避免地会产生一定量废水。介绍了脱硫废水的产生原因及危害,对脱硫废水处理工艺的研究现状和不足进行了阐述,并结合水质特点综述了脱硫废水中各污染物的处理方法。在此基础上对脱硫废水中氯离子、硫酸根、COD及硒的处理方法提出了展望。

建立了工业循环冷却水动态模拟试验系统,采集和分析了再生水在冷却塔热质交换过程中逸散到空气中的有机污染物,运用剂量-反应暴露评价模型,开展了空气中有机污染物对冷却塔周边工作的典型人群健康风险评估。结果表明,再生水中的有机污染物不会对暴露人群健康造成明显影响,卤代烃对健康风险的影响大于苯系物。城市污水处理厂是优质的再生水水源,应严格控制工业废水接入比例,减少卤代烃等难降解污染物,从源头控制风险。

以三乙烯四胺、四乙烯五胺、亚磷酸、甲醛、浓盐酸等为原料合成了新型水处理剂三乙烯四胺六亚甲基膦酸(TETHMP)和四乙烯五胺七亚甲基膦酸(TEPHMP),并用核磁技术对产品进行了表征。采用静态阻垢法考察了ATMP、EDTMP、DETPMP、TETHMP和TEPHMP对SrSO₄阻垢性能的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射技术(XRD)表征SrSO₄的晶体形貌和晶型。结果表明,ATMP、EDTMP和DETPMP对SrSO₄的阻垢性能较差,而TETHMP和TEPHMP的阻垢效果较好,其质量浓度>8 mg/L时阻垢率即达到98%以上。以上5种阻垢剂的加入均使SrSO₄的表面形貌发生变化,使SrSO₄的XRD衍射峰强度减弱。

三角堰是目前普遍采用的集水出流构造,但实际运行中发现三角堰会受风波动从而影响出水的均匀性。降低堰上高液位处出流断面面积可缩小高低液位差之间的流量,提出了一种新型的可使堰上水面变化时出水更为均匀的菱形堰。为了说明菱形堰的出水均匀性优于三角堰,通过实验进行了验证。结果表明,菱形堰的Q_降/Q_升较三角堰的Q_降/Q_升更接近1;随着上升或下降水位的不断增大,菱形堰的流量差(Q_升-Q_降)增加趋势较三角堰流量差的增加趋势缓慢,比较后可以看出菱形堰的出水均匀性更优于三角堰,具有很好的经济实用性。

在曝气池中种植芦苇,将普通的膜生物反应器(MBR)改造成生态式膜生物反应器(EMBR)。采用EMBR处理生活污水,对其处理效能进行中试研究。试验结果表明,EMBR能够有效去除有机物及营养物质,对COD、BOD₅、NH₃-N、TN、TP的平均去除率分别为95.7%、97.3%、97.3%、48.7%、79.3%。EMBR处理效能的提高主要归功于芦苇根系附着生物膜的生物降解作用以及芦苇的吸收作用。

以杭锦土、FeCl₃·6H₂O和NaBH₄为原料,采用液相还原法制备了杭锦土负载纳米零价铁(NZVI@HJ),扫描电镜和XRD表征结果显示纳米零价铁均匀分散在杭锦土上。对甲基橙模拟废水进行吸附降解实验,考察投加量、负载比、pH、初始浓度、温度等因素对NZVI@HJ降解甲基橙效果的影响。结果表明:在投加量为3 g/L、纳米零价铁与杭锦土的最佳负载比(质量比)为1:3、pH为3.0、温度为25℃条件下反应10 min,NZVI@HJ对甲基橙的去除率达到97.77%。NZVI@HJ对甲基橙的降解过程遵循一级反应动力学规律。

研究了污水处理过程中生物滤池沿程的生物量变化以及沿程悬浮颗粒物(SS)的去除效率,以期找到滤池易堵塞的位置和堵塞主要原因,并找到合理的解决办法。试验结果表明,上向流生物滤池的底部对SS有较高的去除效果,SS总去除率在70%以上。同时发现生物量在滤柱的沿程高度上存在明显规律,滤池底部生物量随滤池高度的增加而增加,滤池中上部的生物量随滤池高度的增加而呈缓慢减少的趋势。

以SDC型生物膜载体作为反硝化生物滤池(DNBF)的填料,研究不同水力负荷下DNBF的脱氮效果。结果表明:小试时改变水力负荷对反应器脱氮效果的影响较显著。综合考虑滤池对硝态氮、亚硝态氮、总氮的去除效果及水力停留时间,确定其最佳水力负荷为0.015 m³/(m²·h),此时DNBF出水硝态氮平均为0.56 mg/L(平均去除率为96.94%)。

针对城市再生水输配管线的腐蚀控制问题,通过监测水中浊度、氯离子、硫酸盐、碳酸氢根,调节混凝过程最佳运行工况,控制拉森指数以减轻管网腐蚀。实验结果表明,最佳混凝剂为PAC,最佳投加量为12 mg/L,最佳混凝条件为快搅60 s、速度300 r/min,慢搅15 min、速度60 r/min,沉淀时间30 min。在此工况下拉森指数为0.999,能够有效控制管网腐蚀,减小后续工艺压力。

以火山岩陶粒和贝壳生物陶粒制备了混合床生物滤柱(MB-BAF),研究其对不同浓度苯扎氯铵消毒废水的处理效果。结果表明,在不同苯扎氯铵稀释比(1:160、1:80、1:40)的进水条件下,MB-BAF出水的COD去除率分别为92%、89%、78%,出水COD均<20 mg/L;苯扎氯铵消毒废水进水的总氮<5 mg/L,在3种稀释比下(1:160、1:80、1:40)的去除率分别为80%、68%、55%;出水浊度<5.0 NTU,BAF出水pH在6.5~7.0之间。MB-BAF处理后的苯扎氯铵消毒废水的各项主要水质指标均达到《城市污水再生利用-城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)中的城市绿化用水标准。

研究了烟柴杆提取物在盐酸介质中对N80钢的缓蚀性能及其与碘化钾复配的协同效应。结果表明,烟柴杆提取物具有良好的缓蚀性能,与碘化钾复配后缓蚀性能进一步提高。电化学极化曲线表明,复配前后烟柴杆提取物均为混合型缓蚀剂,其作用机理为几何覆盖效应。对失重数据进行拟合,结果表明烟柴杆提取物与碘化钾复配后在N80钢表面的吸附服从Langmuir吸附等温方程。

采用臭氧氧化、活性污泥法以及臭氧氧化与活性污泥联用法分别处理苯酚及苯胺废水。结果表明,这3种方法都能去除废水中的有机物,但单独臭氧氧化主要将苯酚和苯胺转化成中间产物,并不能将它们彻底矿化成二氧化碳和水。未经臭氧氧化直接进行活性污泥处理,1 h后苯酚和苯胺的去除率达到60%左右。臭氧氧化1 h与SBR活性污泥法曝气1 h对苯酚和苯胺的去除率可达95%以上。

利用改性粉煤灰负载壳聚糖处理高浊水,研究了质量比、搅拌时间、投加量和pH对除浊性能的影响。结果表明,当壳聚糖与改性粉煤灰质量比为0.1、搅拌时间为30 min、投加量为3 g/L、pH为7~8时,除浊效果最佳,除浊率高达98%。

采用介质阻挡放电等离子体/微曝气技术协同处理苯酚废水,考察放电电压、放电时间、溶液初始浓度及曝气量对苯酚处理效果的影响。研究结果表明:苯酚降解率随放电时间增加、苯酚初始浓度减小而提高;曝气量为150 mL/min时,苯酚降解率为51.8%。采用介质阻挡放电等离子体/微曝气协同工艺处理苯酚废水,与单独使用介质阻挡放电等离子体工艺相比,苯酚降解率提高了15%~20.4%。

针对浊度为2~4 NTU的原水,以氯化铁为絮凝剂确定了絮凝反应的最佳pH和氯化铁最佳投加量,并比较了高岭土、硅藻土和聚丙烯酰胺(PAM)的助凝效果。研究结果表明:pH在8.0时有较好的絮凝效果,氯化铁最佳投加量为3.2~3.8 mg/L;高岭土最佳投加范围3~4 mg/L,浊度去除率可达75.1%;硅藻土最佳投加量为2 mg/L,浊度去除率可达75.7%;PAM最佳投加量为0.2 mg/L,浊度去除率可达87.1%。采用PAM助凝效果最好,可有效提高混凝沉淀效果。

将一种非硅系MBR膜专用消泡剂应用于中捷石化炼化污水中,研究了其消泡性能、MBR膜污染性、活性污泥友好性等,并进行现场应用测试。测试结果表明,该MBR膜专用消泡剂能有效解决炼化污水的泡沫问题,且对MBR膜及生化污泥不造成运行影响。

针对目前压裂返排液处理技术步骤繁琐、处理周期长、设备占地大、无法即返排即处理等问题,基于对压裂返排液水质及主要组分的分析结果,确定以去除有机物(COD)为首要目标,建立了絮凝预处理+电化学/高级氧化/超声耦合高效处理的两步处理方法。通过实验优化出最佳操作条件,使返排液经处理后水质澄清透明,COD、固体悬浮物及含油量均达到规定要求。在此基础上初步设计了处理工艺流程及撬装设备,可实现压裂返排液的边返排边连续在线处理,具有工业化应用前景。

针对SAGD稠油污水乳状液成分复杂、稳定性极强的特点,探究该乳化液滴保持高度稳定的关键因素,研究并合成了一种高分子金属离子络合型破乳剂,并通过红外光谱对该破乳剂结构进行表征。将该高分子金属离子络合型破乳剂应用于新疆油田SAGD稠油污水,在最佳投加质量浓度22 mg/L下,污水中的油降低70%。同时微生物降解性能评价结果表明该破乳剂易生化降解,是一种环境友好型绿色破乳剂。

我国的管网饮用水污染大部分属于有机物污染。针对低COD_Cr的检测精准问题,一方面须进行水样规范回流消解,另一方面采用长光程吸收光度技术结合自然对数吸光值技术,以有效扩展低浓度下的检测灵敏度。相关研究可为今后管网在线昼夜监测提供相应的技术准备。

采用混凝沉淀-UASB-A/O处理系统-二次沉淀工艺对光伏企业硅片清洗废水进行处理,介绍了工程设计参数、UASB厌氧反应器和A/O处理单元的启动过程及处理工程运行情况。运行结果表明:出水COD、SS、分别为117、71 mg/L,去除率分别为95.4%、96.2%,达到《电池工业污染物排放标准》(GB 30484-2013)中的间接排放限值要求。该工艺运行稳定,是一种可靠的硅片清洗废水处理工艺。

某化工厂以化学合成法生产医药中间体,产生的废水中含有大量有机物及高浓度的氮磷,原有处理工艺处理废水后已不能达标排放。对存在问题进行分析研究,改进了原有工艺,采用MAP+ABR+A²/O工艺处理该制药废水。实际运行结果表明,工艺改进后出水各项指标均达到《化学合成类制药工业水污染物排放标准》(GB 21904-2008),可为高氮高磷制药废水处理提供参考与借鉴。

采用连续流砂滤+O₃+ABAF+UV/H₂O₂工艺处理以氯碱化工为主的某化工区废水,处理水量10000 m³/d,进水水质为COD ≤ 200 mg/L、氨氮 ≤ 25 mg/L,经调整pH、碱度等运行参数,处理后出水达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级A排放标准要求。

南通某公司农药车间的生产废水含有大量有机物和无机盐,废水COD及磷含量高,特别是含有的毒性特征因子对生化微生物有强烈的抑制作用,无法采用传统的生化工艺进行处理。采用三效蒸发、铁炭微电解、絮凝沉淀和A/O组合工艺处理废水,运行良好,各项出水指标达到国家排放标准要求。

介绍了国产反渗透膜在某热电厂锅炉补给水项目中的应用情况,该项目以自来水厂处理后的黄河水为水源,用反渗透技术作为预脱盐工艺来制备锅炉补给水。运行结果表明,反渗透系统运行良好,国产反渗透膜能很好地替代进口膜元件,有效保证电厂的稳定运行,带来良好的社会和经济效益。

结合重庆市某改良A²/O工艺污水处理的工程实例,介绍了物联网技术和自动控制技术在系统中的应用方案及功能组成。使用物联网技术进行污水取样和相关参数测试,明确污水处理系统各功能部分的工作状态,使用三级计算机分散控制系统对污水处理过程进行实时信息化管理。运行结果表明,应用融合物联网的自动控制手段后,系统运行稳定性得到提升,数据采集测试频率可稳定维持在15 min/次,出水达标率>90%,耗电量<0.35 kW·h/m³。