水污染控制工程课程教学体系改革研究

“水污染控制工程”是工程实践应用较强的专业核心课程,文章通过对教学体系的创新改革,结合课程特点,从理论知识教学、实验室实验、工程实践应用三方面进行研究,基于“工程应用”为课程主线并贯穿教学始终,建立“理论+工程案例+实验+课程设计”教学体系,将课程教学与实践应用相关联,以期为国家、社会和企业培养高素质、工程应用型环境专业人才。

响应曲面法优化分析MBR钨冶炼废水处理过程研究

钨冶炼废水具有高盐度、低碳氮比等特点,对于生化处理是一个极大的挑战。本研究采用膜生物反应器(MBR)处理5%盐度钨冶炼废水,考察了不同运行条件(HRT、pH和DO)对处理效能的影响,并通过响应面分析法对反应器去除COD、NH_(4)^(+)-N和TN的效果进行优化分析。结果表明,反应器处理效果随HRT的增加而提高;pH对去除COD影响较小,NH_(4)^(+)-N和TN则相反,pH在8左右时,去除效果最优;DO在1 mg/L左右时,系统对污染物去除效能最好。对响应面结果进行实验验证后表明在HRT为21.7 h、pH为7.7~8.0、DO为1 mg/L时,MBR系统在5.0%盐度下对COD、NH_(4)^(+)-N和TN去除率可达91.24%、83.87%和75.26%。

污泥源腐殖酸的提取及沉淀低浓度稀土作用机制

采用焦磷酸钠法和碱溶酸析法分别从剩余污泥中提取污泥源腐殖酸。利用扫描电镜、红外光谱和三维荧光光谱对2种腐殖酸进行表征分析,并对比了二者对低浓度稀土离子的沉淀效果。结果表明:2种腐殖酸中均含有大量的羧酸类、胺类、羟基类官能团,但焦磷酸钠法提取的S-HA-1中官能团的种类更多、含量更高;当沉淀稀土离子浓度为103.40 mg/L时,2种腐殖酸对稀土的沉淀率分别达97.30%和91.18%,沉淀物中稀土元素重量百分比总和分别为31.73%和28.64%,S-HA-1沉淀效果较优。采用S-HA-1为沉淀剂,稀土离子浓度为51.70 mg/L时,通过单因素实验与响应面优化实验确定了较优反应条件:腐殖酸浓度0.25 g/L,反应时间56.53 min,搅拌速率106.27 r/min,反应温度40℃,pH=5.90,在此条件下,稀土沉淀率≥98%。利用能谱和红外光谱分析稀土沉淀物发现,沉淀过程中稀土离子与S-HA表面的酚羟基和羧基等官能团发生了一系列物理化学反应,形成腐殖酸-稀土絮状体沉淀。研究结果表明,从剩余污泥提取腐殖酸低浓度稀土离子沉淀剂,既能实现沉淀剂再利用,又能回收稀土资源。

膜耦合工艺处理矿山酸性废水的研究

考察了两种超低压反渗透膜+纳滤膜(ULPRO+NF)耦合工艺对矿山酸性废水处理的水质以及重金属离子截留率的影响。试验发现,ULPRO、ULPRO+NF耦合工艺的水回收率有明显的提升,而NF+ULPRO却明显降低。耦合工艺也提高了重金属离子和其它盐类的截留率,出水水质均有明显的提高。因此,耦合工艺能更加有效降低废水中的盐份。

超低压反渗透膜处理矿山酸性废水及回用

采用超低压反渗透膜处理经二级处理的矿山酸性废水,考察了超低压反渗透膜RE-4040-BL的分离性能随压力、pH、温度、水回收率等变化的影响及超低压反渗透膜运行的稳定性,并用溶解扩散模型、物质传递系数和Hagen-Poiseuille方程解释。结果表明,在实验条件下,超低压反渗透膜对重金属离子的截留率>99%,渗透液中的Ni2+、Cu2+、Zn2+、Pb2+离子浓度均低于0.4mg/L,渗透液的总电导率<100μS/cm,满足回用水的要求,浓缩液可进一步回收利用。

纳滤膜脱除矿山酸性废水中重金属离子试验研究

采用纳滤膜法脱除矿山酸性废水中的重金属离子进行了试验研究,讨论了压力、pH、浓差极化、共存离子和膜污染对膜性能的影响。结果表明,在最佳条件下,DK2540纳滤膜对矿山酸性废水中的重金属离子截留率都超过了97%,出水浓度除Cu2+为1.5mg/L外,Ni2+、Zn2+、Pb2+均<0.5mg/L,透过液中的重金属离子基本达标排放,浓缩液可进一步回收利用。

纳滤膜脱除纺丝洗涤废水中非挥发组分的研究

采用纳滤膜进行了脱除干法腈纶纺丝洗涤废水中非挥发组分(NV)的试验。分析了压力、流量、温度和膜污染等影响纳滤过程的因素,并考察了原水和透过液中的TOC、电导率和NV。实验结果表明,经纳滤处理的透过液中TOC为14 g/L、电导率为60μS/cm、NV质量分数为0.07%,DMF 94%以上透过纳滤膜,NV去除率>95%。同时,用质量分数0.1%的NaOH溶液冲洗就可使纳滤膜的纯水通量恢复率达到85%。

膜技术及其组合工艺在重金属废水中的应用

膜技术作为一种新型分离技术,在处理废水的同时又能回收重金属离子,因而在重金属废水处理中得到了较为广泛的应用。文章全面地综述了在重金属废水处理中应用比较广泛的各种膜技术及其组合工艺。

浸没式膜生物反应器处理焦化废水的研究

对好氧膜生物反应器处理模拟焦化废水进行了实验研究.实验以PVDF中空纤维微滤膜作为膜组件,结果表明,采用MBR工艺进行焦化废水生物处理,系统对COD和NH3-N的去除均有很好的效果,平均去除率均可达到95%以上,且达到国家GB8978-1996二级排放标准(COD≤150mg/L;NH3-N≤25mg/L),有一定的推广意义.此外,膜污染控制也是浸没式膜生物反应器应用的关键,本实验进行了膜清洗方法的对比研究.

超低压反渗透膜处理矿山酸性废水膜污染及清洗的研究

对超低压反渗透膜处理矿山酸性废水的膜污染及清洗进行了试验研究。结果表明,不同的预处理及反渗透条件其污染程度不同,即使清洗条件相同,清洗效果也不同。较适宜的清洗条件为:在浓缩液流量始终为1200L·h-1情况下,先关闭透过液阀门,用纯水反渗透15min(0.6MPa,室温),再开启透过液阀门反渗透15min;然后用0.1%NaOH反渗透30min(1.0MPa,45℃);接着用0.3%H2O2浸泡16h;最后用纯水反渗透30min(0.6MPa,室温),膜通量可恢复99%以上。

响应曲面法优化分析膜分离对高温废水蛋白质截留的影响研究

论文探究膜分离在不同操作条件下蛋白质浓度与截留率关系的影响及高温和盐度对蛋白质稳定性和活力的影响。结果表明:高温条件pH值的变化会加剧蛋白质失活和变性风险;盐度在0%~8%变化范围内,蛋白质截留率呈先减后增的趋势,6%左右有最低截留率。高温废水蛋白质分离应优先调整pH值以避免损害蛋白质的稳定性和活性,处理和储存蛋白质应综合考虑不同因素的影响并通过调整参数优化蛋白质稳定性和活力,以保证膜分离处理效果。

超低压反渗透膜浓缩处理矿山酸性废水

从反渗透膜RE4040-BL和RE4040-BE的对比试验结果可知,选择超低压反渗透膜较为经济和合理。浓缩试验在压力为1.0MPa、温度为25℃下进行,原料液为100L,结果表明:随着浓缩时间的增加,膜渗透液和浓缩液的离子浓度和截留率逐渐增加,而膜通量却逐渐减小;矿山酸性废水中Ni2+、Cu2+、Zn2+和Pb2+的离子浓度可分别浓缩至120.5、617、149.3mg/L和93.1mg/L,浓缩倍数分别为7.26、7.83、8.16和9.35。进一步浓缩后重金属离子可以回收利用。

络合-超滤脱除稀土永磁材料生产废水中六价铬的研究

采用聚乙烯亚胺（PEI）络合超滤脱除稀土永磁材料生产废水中的六价铬，研究了pH值、聚合物／金属离子装载比（P／M）、操作压差（△P）、运行时间和温度等因素对稀土永磁材料生产废水中六价铬截留率和膜通量的影响．结果表明：在一定的操作压力下，控制络合pH=7，P／M=7时，六价铬截留率可达86％以上．膜通量随着操作压差的增加而增高．六价铬截留率随操作压差的变化不大；超滤装置运行20min后，膜通量和六价铬截留率达到稳定：在15～40℃的温度范围内．膜通量和六价铬截留率有明显的变化．

纳滤膜过滤多组分离子电解质溶液的模型与计算——Ⅰ理论模型

以固定电荷模型为基础,采用扩展的Nernst-Planck方程结合Gouy-Chapman(GC)理论和Donnan平衡模型,通过一系列假设和推导,得到多组分离子溶液透过纳滤膜时离子浓度在膜微孔内梯度微分方程和解膜微孔内梯度微分方程的有关参数和方程。

反渗透和纳滤分离矿井水中营养组分和重金属离子的研究

论文选用M-RO2521超低压反渗透膜和M-N2521纳滤膜对矿井水中营养组分和重金属离子的分离效果进行了实验研究,实验考察了操作压力、温度和水回收率等因素对分离效果的影响.结果表明:反渗透膜对重金属离子及营养组分的平均截留率分别为97.5%和97%;纳滤膜对重金属离子及营养组分的平均截留率分别为92.75%和33.63%;在一定的操作条件下,组合工艺ULPRO+NF对矿井水营养组分和重金属离子的平均截留率均达97%以上,同时具有更高的水回收率.

基于“产学研用”理念的环境工程专业毕业设计与应用

课题组提出了“产学研用”理念贯穿环境工程专业毕业设计思路,并以难降解有机废水——磨尖丝废水为例,开展了环境工程专业的毕业设计与应用,获得了最优处理方案及操作条件并应用到工程实践中,模拟实际废水处理结果验证研究效果,以培养学生解决复杂工程的综合实践能力。

白腐菌对纸张上色废水脱色降解的影响因素研究

考察白腐菌摇床培养对纸张上色废水脱色降解的影响因素。实验结果表明,白腐菌对纸张上色废水有较强的脱色能力,其最佳脱色条件为培养液营养比20%、pH值5、温度25℃-30℃、初始生物量2 g、摇床转速为120 r/min。在脱色处理24 h时,纸张上色废水的脱色率可达到85.46%。

纳滤膜过滤多组分离子电解质溶液的模型与计算——Ⅱ模拟计算

以扩展的Nernst-Planck方程在膜微孔内浓度梯度微分方程和解膜微孔内浓度梯度微分方程的有关参数和方程为基础,研究了聚酰胺纳滤膜DK2540过滤多组分电解质溶液的分离特性。结果显示,在多组分电解质溶液中,Donnan电位和溶剂化能决定了纳滤模型中的传递方程和分离系数;多离子组分(至少9种离子)的矿山酸性废水的纳滤过程描述有许多不足之处,还应进一步改进。

膜耦合过程处理矿山废水的特征方程与预测计算

论文的主要目的是评价两种ULPRO/NF耦合过程浓缩处理矿山酸性废水对重金属离子浓缩倍数的影响。在不提高压力的条件下,两种ULPRO/NF耦合过程对重金属离子的浓缩倍数比单膜浓缩倍数高10倍左右。因此,耦合过程的浓缩液更有回收价值。

Ca(ClO)_2与腐殖酸钠对黄铜矿和黄铁矿浮选的影响

纯矿物试验和人工混合矿试验表明,Ca(ClO)2与腐殖酸钠都对黄铁矿具有很好的抑制作用,而不抑制黄铜矿,二者组合使用能更加有效抑制黄铁矿。根据杨氏方程结合接触角的测定结果,计算矿物表面润湿能,结果说明腐殖酸钠和Ca(ClO)2组合抑制剂对黄铁矿的良好的抑制性能,是二者协同作用的结果。