动态膜生物反应器(DMBR)是一种具有广泛应用前景的污水处理新技术,与传统膜生物反应器(MBR)相比,处理效果相当且膜通量更高、膜污染更容易控制.简要分析了自生动态膜及预涂动态膜的形成过程和再生过程,并从膜材料、活性污泥的性质以及运行条件等方面综述了膜污染影响因素的研究进展,指出DMBR研究应用中存在的问题及发展方向.

生活污水通常采用生化法进行处理.然而部分地区受地域或条件的限制,存在污水量小、处理要求高、基础设施建设成本高、设备资源浪费严重等问题.相比于生化法,电化学法在处理小流量、高要求的生活污水时逐渐受到人们的重视.综述了电化学法处理生活污水的研究现状,提出目前电化学工艺在生活污水处理过程中存在的问题,最后对电化学工艺在生活污水处理方面的发展和应用进行展望.

通过治理理念、技术和模式的协同创新,采用"系统优化"理念、"化工园区水污染系统优化控制技术"和"一体诊断、两层优化、三级控制、四类管理"的整治模式,指出了化工园区水污染控制技术及整治模式的核心在于特征有机污染物的控制,明确了企业和园区2个层面在水污染控制过程的整治重点,并给出了具体的工作开展情况和关键工程的建设方案.

对氯硝基苯(p-CNB)的污染控制问题受到研究者的广泛关注,高级氧化技术(AOPs)是一种能有效降解难降解有机污染物的水处理技术.阐述了化学催化氧化、光催化氧化、电催化氧化等典型AOPs的原理,总结了AOPs处理p-CNB的研究现状与进展,探讨各种技术在降解p-CNB过程中的一些不足,提出AOPs技术在今后的发展趋势.

以泡沫镍为载体,采用溶胶-凝胶法制备出负载型Fe-N共掺杂TiO₂光催化剂.使用扫描电镜和X射线衍射对其表面形貌、颗粒大小和晶体结构进行表征.通过实验确定n(Fe):n(N):n(Ti)=0.001:0.02:1时制备的TiO₂催化剂催化性能最好.当初始废水pH为8、外加偏电压为2V,光电催化降解120min时,罗丹明B去除率可达到96.8%.在静态实验基础上,利用自制的升流式光电催化三相流化床反应器对罗丹明B进行动态光电催化降解实验,当停留时间为120min、曝气量为0.5m³/h、进水流量为120mL/min时罗丹明B的去除率可达到97.2%.

以实验室培养的Candidatus Jettenia属厌氧氨氧化颗粒污泥为种泥,通过批次与连续试验,考察了盐度对Anammox脱氮效能的影响.结果表明以Candidatus Jettenia为优势菌属的Anammox污泥对盐度的增加表现敏感.在连续试验中,UAFB反应器经55d无盐环境的启动,总氮去除速率达到1.15kg/(m³·d),当盐度为5、7.5g/L时,反应器脱氮效率分别下降了20%、60%,但仍能表现出显著的厌氧氨氧化效能.批次试验中,5、7.5、10g/L盐度下,Anammox污泥活性分别下降了25%、55%、67%;盐度>15g/L时,Anammox菌失去活性.

以天然铁矾土制备得到改性铁矾土除砷吸附剂,以某铅锌炼企业含砷废水为研究对象,考察进水pH、砷浓度、滤速等因素对砷去除率的影响,并考察了吸附剂再生后的吸附效果.结果表明,化学改性处理后,铁矾土对废水中砷的动态吸附容量明显提高,处理后废水中的残余砷浓度低于《铅、锌工业污染物排放标准》(GB25466-2010)中砷排放浓度限值.用质量分数为5%的NaOH溶液对饱和改性铁矾土进行再生,能有效恢复其砷吸附容量.

采用共沉淀法合成出Fe₃O₄/氧化石墨烯(GO)纳米复合材料,然后通过静电作用将聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)修饰在Fe₃O₄/GO表面,制备出一种新型除油剂PDDA/Fe₃O₄/GO,并考察了Fe₃O₄与GO配比、pH、温度、反应时间和除油剂投加量等因素对除油效果的影响.实验结果表明院PDDA/Fe₃O₄/GO不仅除油性能良好,而且除油速度快;在室温20℃、反应时间10min、投加质量浓度为300mg/L的条件下,可将油田污水中的油降至50mg/L以下.该除油剂具有制备方法简单、除油速度快、易于操作、可重复利用等特点,为油田污水处理提供了一种新的研究思路.

对页岩气开采中压裂返排液的组成、特性及处理现状进行分析,提出采用破胶混凝-磁分离-电化学催化氧化技术处理压裂返排液.研究得到各处理单元优化工艺,其中破胶混凝工艺采用高铁酸钾破胶剂、投加量2500mg/L,混凝剂聚合氯化铝铁投加量为2000mg/L,反应pH为11.0,反应时间40min;磁分离工艺采用纳米磁铁粉,投加量4000mg/L,高分子絮凝剂阴离子聚丙烯酰胺投加量为20mg/L;电化学催化氧化工艺采用Ti/TiO₂作阳极,不锈钢作阴极,氧化电压10.0V,电流密度1.6×10^-2A/cm²,体系pH为11.0,反应时间30min.研究结果表明,采用上述技术及优化工艺处理压裂返排液,处理后COD、SS、油、色度、pH等主要指标均达到GB8978-2002的一级排放标准要求.

采用熔融搅拌分散冷凝法制备了聚乙烯蜡包覆型稳定性高铁酸钾,考察物料配比、搅拌速度和搅拌时间对包覆率的影响,用SEM和IR对包覆的高铁酸钾进行表征.结果表明院高铁酸钾可被聚乙烯蜡较好地包覆,在m(聚乙烯蜡):m(K₂FeO₄)为5:1、搅拌速度为600r/min、搅拌时间为40min的最佳制备条件下,包覆率可达90%以上;m(聚乙烯蜡):m(K₂FeO₄)为3:1~8:1包覆品的10d吸水率在0.67%~4%之间(25℃、湿度75%),远低于未包覆K₂FeO₄的吸水率(39%).K₂FeO₄在水中的释放规律符合η=ktⁿ动力学模型(R²>0.97).

将粉煤灰与助熔剂混合进行高温焙烧制得热改性粉煤灰(TFA),对其进行表征并考察其对水中Cr(VI)的吸附性能.与原粉煤灰相比,TFA疏松多孔,比表面积显著提高.20℃下的吸附实验结果表明院当初始废水pH为6.7、Cr(VI)质量浓度为10.00mg/L、TFA加入量为4.0g/L、吸附时间为90min时,Cr(VI)去除率可达98.98%,吸附量为2.39mg/g.用拟二级动力学模型可较准确地描述TFA对Cr(VI)的吸附过程;吸附实验数据与采用Freundlich等温吸附模型得出的计算值吻合很好;降低温度有利于吸附反应的发生.

为了解聚合铝的混凝作用机理,以不同碱化度的聚合铝为混凝剂,考察了pH对聚合铝的形态分布、混凝效果及总溶解性残余铝的影响。结果表明,pH对聚合铝形态分布的影响十分明显,碱化度越低影响越显著;预制Al_b和Al_c在混凝过程中相对比较稳定,而低聚合度的Al_a受pH影响显著;Al_a在混凝过程中表现出阳离子的性质,电中和能力弱;与高Al_b含量的聚合铝相比,高Al_c含量的聚合铝出水浊度降低,但不能提高出水中的溶解性有机物去除率;总溶解性残余铝含量与混凝过程中Al_a的含量有直接关联。

锌镍合金电镀是近10年发展起来的一种新型电镀技术,由于电镀过程添加了大量配位剂及螯合剂,使废水中的锌和镍离子以络合形式存在,无法采用传统的加碱沉淀方式直接处理。研究了UV/H₂O₂预氧化对这类合金电镀废水的处理效果,分析了UV照射时间、H₂O₂投加量、原水pH以及操作方式对处理效果的影响。结果表明UV/H₂O₂预氧化可以有效地氧化分解合金电镀废水中的络合物,预处理出水经加碱沉淀后,锌和镍的去除率分别可达95.3%、98.7%,达到GB21900-2008《电镀污染物排放标准》的要求。

将合成的杂环有机硫杀菌剂及双季铵盐与异噻唑啉酮、二硫氰甲烷溶剂复配,制成一种水处理用生物黏泥处理剂TA-11,对其杀菌效果及黏泥剥离效果进行考察,并在某大型化工企业现场应用。研究结果表明,该水处理用生物黏泥处理剂的杀菌率较常用杀菌剂的杀菌率高,加药量为50mg/L时,黏泥剥离能力在80%以上。

在模拟动态阻垢实验条件下,采用自行设计组装的高频电磁水处理装置,研究pH、流速和Ca²⁺浓度对阻垢效率的影响,得出电磁阻垢的适宜条件。利用扫描电镜、X射线衍射和热重分析探讨了电磁阻垢机理。结果表明,经高频电磁场处理后,部分水垢由方解石型晶体变为文石型晶体而易被水流带走,从而起到阻垢作用。

比较了以土壤装填的1^#地下渗滤装置及以土壤煤渣分层装填的2^#地下渗滤装置在不同水力负荷下的生活污水净化效果,并分析了土壤煤渣分层装填对装置性能的改善作用。结果表明,在5、10cm/d运行时,除总氮外,2^#装置对其他指标的去除率均>80%,且运行稳定,抗冲击负荷能力强;在20cm/d运行时,1^#装置因堵塞而停止运行,2^#装置对COD、总磷、氨氮、总氮的去除率分别为92.2%、84.4%、61.9%、57.8%。进一步说明土壤煤渣分层填料可充分利用填料的水力渗透性,有效提高地下渗滤系统的水力负荷,且保持了其对污染物去除的高效性。

在模拟真实管网水力条件下,从腐蚀速率、铁释放速率、腐蚀产物形貌及成分等方面研究了低浓度磷酸盐对碳钢腐蚀的影响。研究发现,磷酸盐为0.8mg/L时达到极值,腐蚀抑制效果最好,碳钢的腐蚀速率可降低15.66%。磷酸盐可抑制γ-FeOOH的形成,同时形成磷铁矿,使腐蚀产物更加致密,从而抑制腐蚀。磷酸盐对铁释放存在初期加速作用,可能是磷酸盐促进铁元素向稳定铁氧化物转变,使腐蚀提前达到稳定状态的重要原因,最终抑制腐蚀。

初步研究了臭氧、单独投加氯化铁、先臭氧曝气后投加氯化铁、先投加氯化铁后臭氧曝气对活性污泥的影响,分析了臭氧作用时间、FeCl₃浓度及氯化铁/臭氧组合次序对活性污泥性质的影响。研究表明:随着臭氧作用时间的延长,污泥的悬浮固体(TS)、挥发性悬浮固体(VTS)及VTS/TS均逐渐减小,污泥比阻先略微上升后逐渐下降,污泥上清液中的COD增加明显。单独投加氯化铁后,污泥比阻和污泥上清液中的COD均逐渐降低。氯化铁/臭氧组合工艺对污泥的作用效果不同,污泥的TS由低到高的排列顺序为FeCl₃/O₃ >O₃ >O₃/FeCl₃ >FeCl₃;污泥上清液中COD由高到低的排列顺序为O₃ >O₃/FeCl₃ >FeCl₃/O₃ >FeCl₃;污泥比阻由低到高的排列顺序为FeCl₃/O₃ >O₃/FeCl₃ >FeCl₃ >O₃。实验结果表明,FeCl₃/O₃法在污泥减量化及改善污泥脱水性能方面优于其他方法。

将PAC与PDMDAAC协同使用处理近岸海水,考察其对海水中污染物的混凝效能,监测絮体厚度的变化过程,并分析稳定动力学规律。结果表明,与单独投加PAC相比,PAC与PDMDAAC协同作用下的絮凝效果较好,对海水中浊度和磷酸盐的去除率可分别提高22.3%、22.0%,生成的絮体厚度较大,絮凝持续时间较短,说明PDMDAAC有显著的助凝作用。从体系稳定性角度分析絮凝机理,投加PDMDAAC的海水体系具有较大的稳定动力学参数,使海水更易脱稳。

以对硝基苯酚(PNP)为研究对象,探究了PNP初始浓度、pH、铁粉量等因素在缺氧微生物-铁粉共存条件下对PNP废水处理效果的影响。试验结果表明,在PNP初始质量浓度为100mg/L,pH为中性,铁粉投加量为2g/L的条件下,400min后耦合工艺对PNP的去除率达97.98%,远高于相同条件下2种单一工艺去除率的加和,可以快速高效地降解PNP。GC-MS研究发现,耦合反应的中间产物不同于经典微生物降解及传统铁粉降解的产物。

针对COD高达300000mg/L的机械加工清洗废水,采用破乳-热解-铁炭微电解-Fenton氧化联合工艺进行处理。研究结果表明:加入10g/L的Al₂(SO₄)₃破乳后,热解20min的处理效果最好;铁炭微电解最佳条件为:维持pH至3.5,铁屑20g/L,铁炭质量比为1:1,反应时间4h;Fenton氧化最佳条件为:维持pH至3.5,30%H₂O₂投加量为20mL/L,反应时间4h,再调节pH至9后沉淀,处理后废水COD可降为20000mg/L。

明珠号FPSO生产污水流程不稳定,加气浮选器效率低,抗波动能力差,难以保证最终出水含油达标。对现有气浮设备进行微气泡旋流气浮选改造,制备出气泡粒径为5~10μm的溶气水。通过调试,当运行流量为110~120m³/h,运行压力为50~80kPa,溶气水注入流量为1^#罐体1.3~1.8m³/h、2^#罐体2.0~2.5m³/h、3^#罐体2.0~2.5m³/h、4^#罐体2.3~2.8m³/h,溶气水注入压力为400~500kPa,浮选剂投加质量浓度为30~40mg/L,清水剂投加质量浓度为15~20mg/L时,能够在入口油质量浓度<100mg/L的条件下使出口油质量浓度<30mg/L;当入口油质量浓度>100mg/L时,除油率>70%。

利用连续流动分析仪测定酚标准溶液和炼厂净化水中的挥发酚,并与HJ503-2009中的4-氨基安替比林直接分光光度法进行对比。结果表明:标准曲线的相关系数为0.9998;对挥发酚标准样品进行测定,结果与推荐值基本一致,相对误差为-3.61%~3.89%,相对标准偏差为0.59%~1.09%,准确度和精密度良好。对炼厂净化水中的挥发酚进行测定,加标回收率为91.4%~108.6%,与HJ503-2009相比,结果吻合较好,适于炼厂净化水中挥发酚的测定。

涂料废水中有机物含量高,悬浮固体多,可生化性差,出水水质达标难度加大。采用气浮-A/O-活性炭组合工艺处理某涂料厂的生产废水,该废水的COD为4000~20000mg/L,BOD₅为1000~4500mg/L,SS为800~4000mg/L,NH₃-N为15~35mg/L,石油类为30~45mg/L,经组合工艺处理后出水COD为75mg/L,BOD₅为15mg/L,SS为20mg/L,NH₃-N为10mg/L,石油类为2.1mg/L,各项指标均达到《污水综合排放标准》(GB8978-2002)二级标准要求。

采用气浮、膜生物反应器(MBR)与反渗透(RO)组合工艺,对某印染企业生产废水进行深度处理和回用。通过气浮、MBR去除有机污染物,利用RO系统去除剩余的有机物和盐分。实际运行结果表明,RO淡水水质可满足企业生产工艺用水要求,RO浓水水质达到了《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的三级标准。

光学镜片加工的清洗流程消耗大量水资源,同时末端产生大量清洗废水。2015年水污染防治行动计划实施,其中明确提出着力节约保护水资源,生产企业面临严峻的节水压力。天津市某光学镜片加工企业通过建立水平衡明确镜片加工清洗流程的用水排水情况,在此基础上对清洗流程进行改造,取得了明显的节水效益和废水减排效益。

介绍了核电站凝结水精处理系统中的无阀主旁路、内循环旁路、阳床旁路的主要功能及设置目的,结合已投运核电站的实际运行经验,详细分析了3种旁路在核电站二回路供水安全、隔离长期停运设备循环运行中对二回路的影响,并给出了一些旁路系统的设计改进建议。讨论了有备用阳床条件下取消阳床旁路系统的可行性,为新建核电站项目的凝结水精处理系统设计提供参考。

为保证10万t级海水循环冷却系统的安全运行,对SW203A阻垢剂的投加方案进行研究,并进行工程实际应用。结果表明:当浓缩倍数为2.0时,静态阻垢试验中投加14mg/L的SW203A阻垢剂即可使悬浮物高达100mg/L的海水不发生结垢;当悬浮物不超过40mg/L时,SW203A的投加量可降至8mg/L。动态模拟试验中,8mg/L的SW203A即能保证循环水的ΔA始终低于0.2。为期1年的应用评价表明,8mg/L的SW203A投加量能够保证系统在浓缩倍数为1.5~1.8范围内长期安全运行。