煤矿矿井水是重要的非常规水源,矿井水的资源化利用对缓解矿区水资源短缺和环境保护具有重要意义。分析了矿井水的来源和水质特点,综述了含悬浮物、高矿化度、酸性和含特殊污染物等不同类型矿井水的主要处理技术,总结了各处理技术的特点和存在问题。大部分矿井水都含有一定量悬浮物,且水质水量变化较大,应着力提高井下水仓和地面调节池的预沉作用,开发和完善矿井水井下处理技术,结合自动化、智能化,实现无人值守;随高矿化度矿井水数量不断增加,其处理技术已成为矿井水处理领域的研究重点,应强化预处理,开发高效除硅除硬技术,引入能量回收装置,结合新能源和可再生能源开发绿色节能耦合脱盐技术,整体优化零排放工艺,降低浓盐废水处理成本;酸性和含特殊污染物矿井水是目前矿井水处理中的难点,应采取分布式高效定向处理技术,探索耦合工艺和自然修复治理。在国家政策引领下,矿井水处理技术将朝着更加节能、高效、智能和环保的方向发展。
溴系阻燃剂(BFRs)作为一种新兴有机污染物,在生产和流通过程中不可避免地释放到环境中,对生态环境和人类健康构成严重威胁。对BFRs水环境污染现状、主要降解技术和毒性效应的最新研究成果进行了综述。BFRs在水环境中的分布具有来源依赖性,主要来源为生产场地和电子废物回收处置场地,目前在湖泊、河流和海洋等水环境中均能检测出BFRs。现有降解技术主要包括高级氧化技术、微生物降解技术、热解分离技术以及吸附技术等,其中高级氧化技术、热解分离技术和吸附技术降解速率快,但成本高;微生物降解技术成本低、污染少,但降解不彻底。BFRs主要通过诱导细胞产生活性氧、损伤细胞膜、改变与抗氧化防御相关的生物反应及神经损伤等对生物体造成损害。未来仍需对BFRs高效处理技术及低浓度BFRs对生物体长期暴露毒理效应等方面开展探索和研究,以期为开发高效、经济的BFRs降解技术和评估BFRs生态环境风险提供思路。
作为新型脱氮工艺,厌氧氨氧化(Anammox)具有节能减排、无需外加碳源等优点,在处理低C/N废水领域具有极高的应用价值,但在实际应用过程中因存在污泥流失问题,该工艺难以快速启动。投加成熟的厌氧氨氧化颗粒污泥(AnGS)是攻克上述难题的有效途径。对AnGS的形成过程、机理及影响因素进行综述,归纳总结AnGS快速培养的相关技术问题。介绍了AnGS的形成假说及基于各类假说的相关研究成果;阐述了AnGS的结构特征和微生物群落特征,总结分析了厌氧氨氧化菌(AnAOB)同AnGS之间的关系;分析了接种污泥类型、反应器类型、氮负荷率、有机物浓度、群体感应、外力作用等因素对AnGS形成的影响;介绍了AnGS的上浮现象,分析讨论了AnGS上浮与氮负荷率及颗粒污泥气体通道的关系;总结了现阶段AnGS技术存在的问题,并对AnGS的研究方向进行了展望,旨在为大规模工业化形成AnGS提供参考。
高浓度氨氮废水排放量大、毒性强,对环境的污染问题突出。吹脱法具有氨氮去除效率高、操作简便、可实现氨氮资源化回收的优势,合理运用该工艺对处理高浓度氨氮废水具有重要意义。在介绍氨吹脱原理的基础上,分析了pH、温度、气液比3个关键因素对氨吹脱效率的影响规律;从提高氨氮去除效率及降低运行成本的角度回顾了近年来发展的新型氨吹脱工艺;重点分析了将氨吹脱与物理化学或生物处理联用的结合工艺,在去除氨氮的同时实现其余污染物的削减或工艺的强化。最后针对氨吹脱研究目前存在的问题提出展望,认为该工艺未来应面向更加高效化、数字化、集成化及经济化的趋势发展,为今后开展相关研究及应用提供了思路。
随着社会经济的发展和人类频繁的工业活动,磷逐渐从磷矿石转变为磷酸盐进入水体,废水中磷的存在会导致水体污染和富营养化。由于磷酸盐岩体消耗量不断增加,磷矿资源逐渐成为一种稀缺资源,磷的回收再利用具有重大意义,而含磷废水被认为是一种潜在的磷回收源。借用反应器的诱导结晶法具有设计简单、操作简便、回收效率高、对环境影响小等优点,是一种理想的磷回收方法。首先从动力学和热力学角度简要描述了诱导结晶法的原理,其次分析了羟基磷灰石(HAP)和鸟粪石(MAP)两种常用的诱导结晶法回收磷的影响因素,包括过饱和度、酸碱度(pH)、离子物质的量比、水力停留时间(HRT)、上升流速以及反应器类型等,再次介绍了两种诱导结晶法在实际回收磷领域的应用,最后对诱导结晶法回收利用磷资源的发展前景及工艺应用条件优化进行了展望。
近年来,基于紫外/亚硫酸盐(UV/SO3 2-)的高级还原工艺(ARPs)因对一些难降解污染物表现出高降解能力而受到越来越多的关注。阐述了UV/SO3 2-工艺降解污染物的反应机理,概述了UV/SO3 2-工艺的影响因素,介绍了UV/SO3 2-工艺在水处理中的应用场景以及基于UV/SO3 2-工艺的改进方法,并对UV/SO3 2-工艺的研究方向进行了展望。UV/SO3 2-工艺在无机和有机污染物降解方面表现优异,水合电子(eaq -)是UV/SO3 2-体系降解污染物过程中起主导作用的活性物种,UV光源、SO3 2-浓度、溶解氧、pH和水体中共存物质是影响UV/SO3 2-工艺降解效果的主要因素。
对大庆油田某聚驱注采系统18处节点54个水样进行测试分析,研究不同节点水质参数和处理工艺对水中硫化物、硫酸盐还原菌(SRB)和SO4 2-含量的影响规律,同时引入Copula函数明确硫化物含量与SRB及SO4 2-含量间的相关性,进而建立含硫化物水样H2S析出量预判图版。结果表明,硫化物和SRB整体含量增加,在油井处波动范围大,在沉降罐和过滤罐等密闭容器且水体停留时间较长的节点含量相对较高,在杀菌处含量大幅降低,在水井沿程含量呈逐渐增加趋势;SO4 2-含量在地面系统沿程中总体呈下降趋势。Frank Copula函数可以有效描述硫化物含量与SRB及SO4 2-含量之间的相关性,硫化物含量与SRB含量呈正相关,相关系数0.72;硫化物含量与SO4 2-含量呈负相关,相关系数-0.28,说明硫化物含量主要与SRB含量相关。建立了基于水样温度、pH和SRB含量的H2S析出量预测图版,预测误差在10%以内,预测效果良好。揭示了聚驱注采系统中硫化物的分布规律及H2S析出风险情况,为油田水质处理过程中硫化物防治方法优化提供了参考。
为提高含硫废水同步脱氮除硫工艺中生物单质硫回收率,开展了富硫废水中稳定生物单质硫效果与机制研究。在富硫废水(S2-质量浓度300 mg/L)和贫硫废水(S2-质量浓度200、100 mg/L)中添加阻断剂硫代硫酸钠进行脱氮除硫实验。结果表明,富硫废水中稳定组(加30 mg/L阻断剂)在60 h时单质硫积累量达到68.79 mg/L,比未稳定组(不添加阻断剂)高25.34 mg/L,单质硫稳定率达58.31%,单质硫回收率为36.84%;而贫硫废水(S2-质量浓度为200、100 mg/L)中单质硫不稳定,单质硫稳定率仅11.2%、14.14%,且回收率低(15.71%、12.39%)。可见,阻断剂在富硫废水中实现了稳定生物单质硫。此外,阻断剂有利于反硝化菌和脱氮硫杆菌增殖积累,富硫废水下高比例的脱氮硫杆菌可促进单质硫稳定。阻断剂抑制了硫代硫酸盐和硫酸盐的生成,使硝酸盐得到更多电子(稳定组比未稳定组多得19.76 mmol/L电子),促进了单质硫的生成,实现了生物单质硫稳定。该技术可为废水中生物单质硫的回收与利用提供理论基础。
适合的厌氧污泥可有效缩短厌氧反应器启动时间。为揭示不同来源厌氧污泥对垃圾发电厂渗滤液的适应性,通过间歇培养方式考察了5种厌氧污泥对两种不同来源垃圾渗滤液的处理性能,并通过Illumina Miseq测序从污泥群落组成角度揭示不同厌氧污泥主要功能差异性。结果表明:对于COD高达30 000 mg/L的渗滤液,接种造纸厂厌氧污泥(ZZC污泥),COD去除率在36 h达到72.3%,污泥负荷(单位质量MLVSS的COD负荷)达到10.2 kg/(kg·d);对于COD为25 000 mg/L的渗滤液,接种ZZC污泥COD去除率36 h达到75.8%,污泥负荷达到10.1 kg/(kg·d)。当进水COD为30 000 mg/L时,ZZC污泥对东部(DB)和南部(NB)厂区渗滤液的处理效果均较好,农加工污泥(NJG污泥)对DB厂区渗滤液的处理效果最好,养殖厂污泥(YZC污泥)对NB厂区渗滤液的处理效果最好。使用ZZC污泥进行两厂区厌氧反应器的快速启动,可以有效提高厌氧反应器的甲烷产量。
采用焦化厂好氧池活性污泥,通过分离筛选和驯化,成功得到了高效苯酚降解菌群(PDB),探究其对水相中苯酚降解的效果。结果表明,PDB菌群对苯酚的降解效果受底物质量浓度影响,当苯酚质量浓度低于700 mg/L时,苯酚降解率达到100%;当苯酚质量浓度增加至1 300 mg/L时,降解率降至41.6%;当苯酚质量浓度高于1 700 mg/L时,PDB菌群基本不能生长。通过高通量测序发现,PDB菌群物种丰富度较高,其中Proteobacteria、Firmicutes和Bacteroidota是优势门,Serratia sp.、Bacillus sp.和Muribaculaceae sp.是核心优势菌属。通过气相色谱-质谱联用(GC-MC)分析代谢产物可知,PDB菌群降解苯酚的路径是邻位开环裂解方式,产生酸性中间产物,随后分解为链状小分子物质。
以我国南方某市政污水处理厂二沉池出水为研究对象,通过搭建电催化臭氧+生物活性炭(E-H2O2/O3-BAC)为核心工艺的一体化中试系统,评估了系统中高级氧化段和BAC段对癫痫药物卡马西平的降解效果,进一步对不同工艺段出水的细菌群落组成进行了分析。结果表明,单独O3工艺和E-H2O2/O3工艺对卡马西平的去除率分别为95%和90%,经BAC处理后,卡马西平去除率均可达到99%以上。砂滤出水中检测到的条件致病菌属主要包括弓形杆菌属(Arcobacter)、Pseudarcobacter、拟杆菌属(Bacteroides)、嗜肺军团菌(Legionella)和黄杆菌属(Flavobacterium),多种菌属在不同工艺处理后相对丰度发生显著变化(p<0.05)。E-H2O2/O3-BAC处理技术虽然在致病菌杀菌效果上弱于O3-BAC技术,但并未引起致病菌黄杆菌属的显著增加,相较于O3-BAC技术更具有安全性。因此,E-H2O2/O3-BAC深度处理工艺可作为一种有效的技术手段为污水处理厂新污染物的去除和出水微生物安全保障提供支撑,在废水深度处理领域具有良好的应用前景。
黑臭水体底泥内源污染的有效治理已成为我国生态文明建设的重要工作。植物修复技术应用较广泛,微生物菌剂因不外加化学药剂而逐渐被认可。采用微生物强化植物修复技术净化黑臭水体,考察单一微生物、单一植物、微生物-植物联合对底泥中氮、磷等内源污染物的去除效果。结果表明:脱氮解磷菌和植物联合技术表现出对TN和TP等污染物较好的去除效果,反应器运行56 d后,底泥中TN和TP的去除率分别为43.59%和52.10%,较单一微生物组分别提升8.74%和5.27%,较单一植物组分别提升19.47%和9.76%;微生物与植物协同作用,可增大底泥中氮、磷的释放和吸收速率,促进氮、磷循环。微生物高通量测序结果表明,微生物-植物体系中优势菌门为变形菌门(Proteobacteria,相对丰度54%),优势菌纲为γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria,相对丰度49%),优势菌属为空洞菌属(Cavicella,相对丰度10%)。微生物强化植物修复技术可为黑臭水体底泥内源污染的治理提供技术支撑。
基于豆制品废水冲击城镇污水处理系统导致出水污染物超标的实际问题,通过单周期瞬时废水冲击试验,探究了豆制品废水不同水质及水量对序批式间歇反应器(SBR)去除污染物效果的影响以及应急调控措施。结果表明,随水质冲击负荷增加,COD去除率先升高再下降,NH4 +-N和TN去除率逐渐升高,水质冲击对TP去除效果影响较小。当冲击废水COD为370 mg/L时,出水NH4 +-N和TN已不能满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。随冲击水量增加,COD和TN去除率变化与水质冲击保持一致,水量冲击对NH4 +-N和TP去除效果影响较小。随水质和水量冲击负荷增加,胞外聚合物(EPS)中蛋白质(PN)和多糖(PS)组分均受影响。调控曝气量可作为应急调控豆制品废水冲击的有效措施,当冲击废水COD为370 mg/L、曝气量为0.9 L/min时,COD、NH4 +-N、TN和TP均可实现达标排放,此结果可为应对其他负荷豆制品废水冲击提供参考依据。
以人造沸石为吸附剂,处理低C/N高速服务区污水。考察了沸石投加量对人造沸石去除污水中氮效果的影响,利用正交实验探讨了影响人造沸石吸附污水中NH3-N效果的因素,并结合吸附动力学和热力学、比表面积分析(BET)、扫描电子显微镜(SEM)等手段探讨了人造沸石去除NH3-N的机理。结果表明:人造沸石可在短时间内实现对污水中NH3-N和TN的显著去除,并可有效提升污水C/N,反应24 h后,40 g/L人造沸石可使污水中NH3-N和TN分别降至(13.45±0.39)、(19.23±0.21) mg/L,去除率分别达到(91.14±0.32)%和(87.12±0.10)%,C/N由1.30±0.01提升至5.47±0.07;正交实验表明各因素影响人造沸石脱氮效果的程度表现为沸石投加量>曝气量>NH3-N初始浓度;人造沸石对NH3-N的吸附过程符合准二级反应动力学模型(R 2=0.990),且该吸附行为是吸热过程;BET和SEM显示,人造沸石对NH3-N的高效去除主要得益于其较大的比表面积(493.23 m2/g)以及以介孔为主且分布范围较宽的孔道,吸附后沸石表面的颗粒变得光滑、紧密且数量减少。
以煤矸石(Coal gangue,CG)为原料,通过煅烧、酸浸和金属改性制备铁铜改性煤矸石(Fe2O3-CuO/rCG),对Fe2O3-CuO/rCG的形貌结构进行了表征分析,并研究了Fe2O3-CuO/rCG/H2O2体系对苯并三氮唑(BTA)的降解效能和作用机理。结果表明:改性后Fe2O3-CuO/rCG比表面积和总孔容均明显增加,Fe2O3与CuO成功填充在材料孔隙内部;Fe2O3-CuO/rCG的最佳制备条件为煅烧温度650 ℃、煅烧时间3 h、金属离子负载浓度0.07 mol/L;Fe2O3-CuO/rCG/H2O2体系降解BTA的最佳条件为BTA质量浓度30 mg/L、Fe2O3-CuO/rCG投加量2 g/L、H2O2浓度7 mmol/L、温度25 ℃、转速240 r/min,反应2 h时,体系对BTA降解率最高可达94.86%,TOC与TN去除率分别可达87.69%与84.27%;Fe2O3-CuO/rCG耦合类Fenton体系去除BTA的作用机制主要有吸附和催化降解两种,吸附主要有孔隙填充、配体吸附和氢键作用,催化降解过程·OH和1O2为主要活性物种,且1O2占主导地位,Fe2+/Fe3+和Cu+/Cu2+的氧化还原循环加速了类Fenton体系中活性物种的生成。
针对采矿、冶金、石油炼制等行业产生的含钒废水导致的环境污染难题,以热解后的贻贝壳粉(CMS)为载体,通过液相还原法制备了贻贝壳负载纳米零价铁复合材料(nZVI@CMS),采用SEM、TEM、XRD、BET、FT-IR和XPS等对其进行了表征,通过批量吸附实验考察了nZVI@CMS对V(Ⅴ)的吸附性能,利用吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学分析了nZVI@CMS对V(Ⅴ)的吸附机制。结果表明:nZVI@CMS具有疏松多孔的链球状结构,含有多种含氧官能团;在nZVI@CMS投加量0.05 g/L、初始pH=7、V(Ⅴ)初始质量浓度20 mg/L、溶液体积100 mL、温度25 ℃的条件下,nZVI@CMS在600 min内对V(Ⅴ)的最大吸附量为149.33 mg/g。nZVI@CMS对V(Ⅴ)的吸附过程可通过Langmuir吸附等温模型与准二级反应动力学方程拟合,且该过程是自发的吸热过程。nZVI@CMS对V(Ⅴ)的去除机制主要包括吸附、还原和共沉淀作用。本研究将贻贝壳变废为宝,同时为废水中V(Ⅴ)的高效治理提供了新思路。
BiOCl是一种良好的光催化剂,但光生电子-空穴对易复合限制了其在光催化领域的应用。采用一步水热法制备了Cd(OH)2/BiOCl复合材料,以罗丹明B(RhB)为降解目标,考察了复合材料的光催化性能。利用XRD、FT-IR、SEM、XPS(X射线光电子能谱)、光致发光光谱(PL)、电子自旋共振光谱(ESR)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等手段对复合材料进行了表征,从表征结果发现,Cd(OH)2与BiOCl复合后,复合材料呈片状球形花状结构,且Cd(OH)2的引入使复合材料产生了新的能级,电荷分离和传输能力增强,光生电子-空穴对的复合得到明显抑制,从而提高了复合材料的光催化性能。在300 W氙灯照射下,Cd(OH)2/BiOCl复合材料对RhB的去除率较纯BiOCl提高了15.36%,经5次循环利用后复合材料对RhB的去除率仍可保持在70%。自由基清除实验表明自由基的活性顺序为O2 ·->h+>·OH,且O2 ·-是主要活性物质。
电化学氧化处理真实含氯废水产生的氯氧根离子(ClO x -)对COD去除性能评价以及水体毒性的影响鲜有报道。构建以Ti/RuO2-IrO2-SnO2-Sb2O5为阳极的电催化氧化体系,处理某污水处理厂的气浮出水和水厂末端出水。结果表明,增加电流密度促进了ClO x -的产生,加剧了电化学氧化处理两种水体时COD去除效果的过高评价,主要原因是利用重铬酸盐法测定COD时产物ClO3 -起到了掩蔽作用。处理气浮出水时,水中的NH4 +和有机物会消耗HClO/ClO-,阻断了HClO/ClO-向ClO3 -转化,抑制了ClO x -的产生,COD去除率过高评价程度也较低。通过循环伏安法进一步分析得知,NH4 +在间接氧化过程中能够快速捕获活性氯并与之反应,导致ClO x -的形成受到抑制。小球藻生物测定实验表明,电解含氯废水过程中会形成有毒副产物,ClO x -是造成生物毒性的主要原因。
炼化企业停工大检修期间无组织排放大量高浓度污水,对综合污水处理厂的正常运行构成严重冲击。将宏观污染指标与微观污染组成相结合,从污染负荷、体系稳定性、污染组成及生物毒性4方面,对清洗污水和清洗-钝化混合污水两类典型大检修污水进行水质特性综合分析。清洗污水和清洗-钝化混合污水均表现出极高的有机污染负荷、悬浮态和胶体态污染物、体系稳定性以及较强的急性生物毒性。清洗污水和清洗-钝化混合污水的有机污染组成复杂,两者的极性污染物组成均以O x S1类为主,前者以O3S1类污染物相对丰度最高,推测源自磺酸盐类表面活性物质;后者以O4S1类污染物相对丰度最高,推测源自烷基硫酸盐类或硫酸酯盐类表面活性物质。两者的弱极性污染物组成差异较大,清洗污水以醇醚类、醚类和石油烃类为主,而清洗-钝化混合污水则主要是小分子杂环类、芳香烃类和酚类。对两类典型大检修污水水质特性的分析研究可指导大检修污水预处理工艺开发,为炼化企业大检修期间综合污水处理厂的稳定运行提供支持。
在实验室条件下培养出好氧颗粒污泥作为生物载体,接种小球藻形成菌藻共生颗粒污泥(Algal-bacterial granular sludge,ABGS),探究不同光照强度对ABGS系统去除污染物效果的影响,重点考察了5 klx光照强度下小球藻对ABGS系统处理能力的增强作用。结果表明,在0~100 klx光照强度范围内,ABGS对COD、TN和TP的去除率分别为87.01%~95.32%、53.14%~89.37%和32.49%~99.40%,同步硝化反硝化率(SND)为7.70%~83.66%;而单一小球藻系统对TP和TN的去除率仅为20%~30%,对COD去除效果不明显。在一定光照强度范围内,小球藻可以提高水中DO,并通过促进ABGS系统中细菌的代谢速率来促进污染物的降解。随着光照强度的增强,ABGS系统对COD和TP的去除率上升,对TN的去除率下降,SND下降。过低或过高的光照强度均会抑制小球藻的光合作用甚至使其死亡,导致ABGS破裂解体,系统崩溃,污染物去除效果变差。高通量分析表明,藻类的加入进一步扩大了与氮磷代谢相关的菌种相对丰度,增强了系统的脱氮除磷效果。
硝酸钠废水是一种高沸点升溶液,采用经验图表-吉辛科公式、仿真模拟和杜林直线法则3种方法对比计算硝酸钠废水的沸点升;结合蒸汽压缩机提升二次蒸汽温度的能力,提出分段式组合蒸发工艺,即“MVR+单效”和“MVR+双效”。利用Aspen Plus软件对“MVR+双效”系统进行流程模拟,定量分析了进料温度对MVR系统补充蒸汽量的影响,考察了MVR出料浓度与压缩比对蒸发器有效传热温差、换热面积和压缩机能耗的影响;对传统三效蒸发、“MVR+单效”和“MVR+双效”进行经济性分析。结果表明:MVR蒸发器加热蒸汽量和补充蒸汽量随进料温度升高线性下降,当进料温度大于81.5 ℃时压缩机的喷淋水量可提供MVR系统所需补充蒸汽量;MVR蒸发部分的最优工况为压缩机压缩比1.9,MVR出口硝酸钠质量分数45%;“MVR+双效”系统年运行成本和年总成本最低。
基于某12寸半导体超纯水中试线,对超纯水系统各处理单元总有机碳(TOC)去除过程及有机组分分子质量分布情况进行了跟踪检测,探究了有机碳紫外降解(TOC-UV)装置照射强度、水力停留时间和有机物分子键能对水中典型痕量有机污染物去除效果的影响。结果表明:两级反渗透(RO)系统可去除98.5%的TOC,一级RO产水中含有97.3%分子质量低于350 u的中性小分子物质;在一定范围内提升紫外光照射强度与水力停留时间可提升对小分子有机物的去除效果,2.46 mW/cm2的185 nm紫外灯对TOC去除效果最好,水力停留时间为40 s时TOC去除效率最佳;UV对有机物的降解效果明显受物质键能影响,TOC-UV对具有较高键能的小分子有机物(如尿素728 kJ/mol)的去除率较低。
石化催化余热锅炉多依赖人工分析化验提供水汽分析数据作为运行调整支撑,现已无法满足减排降耗对水汽过程监督的高质量要求。针对天津石化2#催化装置产汽单元点位多且相对分散的特点,结合水汽检测需求,按照“机器代人、一机多样、多点多参数”的思路开发智能水质分析系统,采用实验室标准规范的检测方法,实现了在装置现场的自动取样和连续分析,提高了水质化验分析的频次和质量。智能水质分析系统可代替两名实验室人员,解决了分析人员不足与高质量运行对水质分析需求高的矛盾,每年节省100万元以上的水汽分析化验成本。通过同步进行信息化集成、软测量开发和智能化控制,锅炉排污率可从3%~5%降至1%,年减排效益在500万元以上。智能水质分析系统为催化装置实施余热锅炉减排增效、水汽精确调整提供了低成本的水质分析化验数据支撑。
半导体行业废水水质复杂,携带大量重金属、有毒氰化物、氟化物、氮、磷等污染物,同时具有可生化性差、C/N低的特点,难以直接采用生物方法处理。某高新技术产业园区污水处理厂采用“格栅+曝气沉砂池+高效沉淀池+改良型A2/O+MBR+接触消毒池”的处理工艺,探究了该工艺实际运行5个月期间的进出水水质变化情况。运行结果表明,该处理工艺对进水中污染物均具有较好的去除效果,运行期间出水悬浮物、COD、NH4 +-N、TN、TP和氟化物等污染物分别维持在4、26、1、8、0.1、1.5 mg/L以下,始终满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A类标准。此外,水处理电费约0.536元/m3,药剂费用约0.220元/m3,直接运行成本约0.756元/m3。
发电机内冷水处理的核心在于控制内冷水pH在8.0~9.0范围内,通过微碱性环境实现对铜导线腐蚀的控制,因此发电机内冷水pH的监测是一项重要工作。但由于内冷水电导率很低,受液接电位、流动电位以及纯水温度补偿等因素影响,难以使用传统pH电极准确测定其pH,且内冷水非常容易溶入CO2,常规计算型pH仪表并不适用。依据Kohlrausch离子独立移动定律建立了溶有CO2、以NH3为碱化剂的发电机内冷水中pH与电导率、氢电导率之间的数学模型,通过动态模拟试验对该模型的准确性进行了验证。利用模型计算得到的pH最大误差为0.03,表明该模型的准确性较高。在现场工业试验中将该模型应用于指导NH3的投加,相比利用传统pH电极控制碱化剂加药量,内冷水铜质量浓度由60.0 μg/L以上降低至5.0 μg/L以下,铜导线的腐蚀得到抑制,取得了较好的应用效果。
为掌握电去离子(EDI)膜块内离子交换树脂层态分布规律,首先分析了EDI离子交换树脂迁移失效层、交换稳定层和水解保护层的工作原理和特点,随后通过实验测试了进水电导率和运行电流对离子交换树脂层态分布的影响。结果表明,水解保护层厚度与进水电导率负相关,与运行电流正相关,水解保护层是保证EDI膜块产水水质的关键点。在进水电导率≤10 µS/cm(25 ℃)时,水解保护层厚度占整个树脂层厚度的比例≥11.43%,可以很好地保证EDI膜块产水电导率<0.1 µS/cm(25 ℃)。在进水电导率为5 µS/cm、产品水电导率<0.1 µS/cm(25 ℃)时,提高运行电流可以增大水解保护层厚度,且水解保护层厚度与运行电流成线性关系。