超疏水表面的制备及其在含油废水处理中的应用——一个物理化学综合创新实验

以较前沿的科研成果为基础设计了一个物理化学综合创新实验。通过该实验,学生不仅可以了解油污染水环境问题,加深对润湿性一般理论的理解,还可以掌握超疏水材料的制备、接触角表征以及超疏水/超亲油材料对含油废水进行处理的操作和方法。实验融入了较多的课程思政元素,通过引导学生利用课堂学习的表面化学理论知识解决含油废水处理问题,培养学生的社会责任感、专业自豪感、严谨的科学思维和创新能力。

聚合硫酸铁絮凝剂对好氧颗粒污泥处理含油废水的影响

为了明确絮凝剂PFS对好氧颗粒污泥颗粒化及运行效能的影响,以PFS和含油废水为探究对象,研究了PFS浓度对AGS处理含油废水的影响并揭示相关机制。结果表明,PFS存在利于AGS颗粒化,提高ASG内污泥浓度及大粒径污泥占比。AGS稳定性分析表明PFS提高了胞外聚合物含量,并促进了蛋白质和多糖含量,提高了Zeta电位。PFS促进了AGS处理含油废水过程内污染物、营养盐和油脂的去除,且PFS的最佳含量为50 mg/L。PFS作为骨架结构为微生物增殖提供便利条件。此外,PFS具有一定吸附能力从而提高了污染物、营养盐及油脂的去除。研究结果为AGS处理含油废水过程内快速颗粒化提供一定的数据支撑和理论依据。

曝气强化三维电极对含油废水水-油微界面破乳机制研究

三维电极体系下曝气对含油废水破乳除油效果有着显著性增强。本研究采用新型三相三维电级工艺,通过正交实验优化曝气条件,深入探讨强化水-油微界面破乳过程的控制机制。实验结果表明,曝气量由2.0 L/min降低到1.5 L/min,此时的COD和含油量分别为107、1.35 mg/L,满足回注水标准,且明显提高了节能效率。将曝气条件加入数值模拟,利用COMSOL软件模拟乳化油滴破乳及聚集的过程。在电场和气场力的共同作用下,增加了油滴拉伸变形的程度,破坏水-油微界面膜的机械强度,加速油滴脱稳过程,进而快速发生团聚。这一研究对强化电化学处理含油废水,具有重大的指导意义。

3株高效石油降解菌对SBR处理含油废水的强化作用

研究了3株不同高效石油降解菌株用于序批式活性污泥法(SBR)处理含油废水的效果。结果表明,投加菌液苍白杆菌FP1、假单胞菌X1、红平红球菌KB1的SBR,COD平均去除率分别为90.8%、92.8%、98.2%;石油类物质平均去除率分别为79.1%、80.0%、92.8%;NH_(4)^(+)-N平均去除率分别为87.5%、91.4%、94.7%;TP平均去除率分别为23.8%、30.9%、44.4%。与未投加石油降解菌相比,投加石油降解菌株能显著提高SBR对含油废水中各污染物的去除效率,同时系统运行稳定,耐冲击负荷能力高。实验结果还表明在SBR中投加Fe Cl3利用化学除磷协助生物除磷可提高系统对TP的去除率,同时提高活性污泥的絮凝沉降性能,增加系统内活性生物量。该研究为生物强化SBR处理含油废水的工艺设计与设备运行提供了参考,石油降解菌强化SBR技术有望应用于含油废水生物处理。

铁路站段含油废水处理模式的碳排放研究

为提高铁路站段含油废水的去除效果,同时达到节能降耗减排的目的,以某铁路局车辆段含油废水为研究对象,对比研究传统方案“加压溶气气浮法”与新方案“平板陶瓷膜法”的去除效果和碳排放效果。此外,将传统方案中含油污泥的直接外运处理更改为掺入燃煤中焚烧,探讨其产生的环境效益。结果表明,平板陶瓷膜的整体碳排放强度仅占加压溶气气浮法的35.47%,年碳减排量可达70.2 tCO_(2)。平板陶瓷膜法电耗和药耗的碳排放量相较传统方案而言大幅降低,是因为处理过程所需能耗较小且反应无需添加药剂,仅需使用次氯酸钠对反应装置定期进行反冲洗,物耗使用量也大大降低。将含油污泥直接外运更改为掺入燃煤中焚烧法处理,能够在有效回收资源、实现污泥资源化利用的同时节约成本。整体而言,使用平板陶瓷膜法对铁路站段含油废水进行处理在碳减排方面具有明显优势,同时能够带来更好的处理效益和经济效益,是一项可行的方案,可以进行大范围推广使用。

超声协同处理油气田含油废水研究进展

油气田含油废水是一个多相复杂的体系,通常由固体杂质、可溶性气体、无机盐、多环芳烃、微生物等物质组成,传统的污水处理技术难以满足日益严格的环境标准。由于超声技术具有产生空穴效应,生成·OH等特点,可高效降低废水中COD含量,提高水中除油及降黏效率。因此,超声协同常规污水处理技术经常被用于含油废水的进一步处理。本文以近年来相关文献为基础,首先介绍了超声单独处理技术的相关研究,着重综述了超声-气浮法、超声-生物法、超声-臭氧法等组合工艺在废水处理中的作用效果,总结了不同协同处理技术的优劣势,最后分析并讨论了超声协同处理技术在油气田含油废水领域存在的不足及改进建议,以期为超声协同处理技术在油气田领域的发展提供参考依据和研究思路。

改性植物纤维在含油废水中的应用研究进展

改性植物纤维被认为是一种高效的油品吸附材料并在含油废水处理方面取得了一定的成果。综述了多种改性植物纤维的方法,包括浸渍法、溶胶-凝胶法、原位合成法、喷涂法、水热法、等离子体法、化学气相沉积法和其他方法,对比了植物纤维改性前后的油水分离能力及分离效率,阐述了植物纤维改性后吸油能力提升的作用机理。最后,对改性植物纤维在含油废水处理中的发展方向和挑战进行了展望。

基于高含油废水降解的产脂肪酶菌株的筛选及发酵工艺优化

为了筛选高产脂肪酶菌株并探究其对高含油废水的降解能力,采用传统的微生物筛选法从餐厨废水中分离筛选菌株,考察菌株对高含油废水(油脂含量20 g/L)的油脂降解率和产脂肪酶酶活,并对产脂肪酶酶活较高的菌株进行鉴定。采用单因素实验和响应面实验对鉴定菌株发酵产脂肪酶的工艺条件进行优化。结果表明:从餐厨废水中筛选出3株细菌、2株酵母菌,其中2株细菌可在高含油废水中快速生长代谢,油脂降解率和产脂肪酶酶活均较高,经鉴定1株为解淀粉芽孢杆菌(Bi),1株为鲁氏不动杆菌(Bu);Bi产脂肪酶最优发酵工艺条件为pH 6.69、氯化钠含量301 g/L、蛋白胨含量6.01 g/L;Bu产脂肪酶最优发酵工艺条件为pH 5.07、氯化钠含量6.10 g/L、蛋白胨含量9.38 g/L;在最优发酵工艺条件下,Bi和Bu产脂肪酶酶活分别为(222.83±0.91)U/mL和(231.50±2.28)U/mL,优化后的Bu产脂肪酶酶活甚至高于初始脂肪酶酶活更高的Bi。综上,2株细菌具有高含油废水降解能力,具备广阔的应用前景。

含油废水处理工艺与流程研究

石油化工、汽车生产与制造等工业生产都会产生含油污废水,这种含油废水中含有油脂、酚类、醚类、酮类等有害物质,很难降解去除。随着工业生产规模与水平的提高,含油废水的排放量也在逐渐增加,对含油废水进行处理已成为经济与环境可持续发展的必然要求。根据成分进行分类,工业含油废水主要分为浮油、分散油、乳化油、溶解油几种,每一油分的粒径存在很大区别,如浮油的粒径大于100μm,会在表面形成一层油膜,分散油的粒径约为10~100μm,常以小滴形式悬浮,可能会变成浮油;乳化油粒径一般为0.1~2.0μm,呈乳液状稳定分散,很难静置分离,溶解油的粒径小于0.1μm.

多级精细过滤在含油废水中的应用研究

与混凝、气浮等常规方法相比,采用粗粒化处理方法处理含油废水有运行成本低、操作简易等优点,但目前研究仍存在滤料上浮流失、运行不稳定等问题。本文通过多级精细过滤试验,结合实际应用的技术项目,验证了多级精细过滤利用粗粒化方法处理含油废水,可减少药耗,并通过反粒度过滤方式解决了粗粒化滤料膨胀产生的问题,处理效果较好。

含油废水处理技术研究进展

石油、餐饮、煤化工行业的发展,产生了大量的含油废水,对水体、土壤造成严重污染。含油废水排入水体、土壤后,在水体表面、土壤空隙形成油膜,不利于水生生物、农作物的生长,因此含油废水的治理不容忽视。国内外学者针对油类物质的处理分别在物理、化学、生物方面进行研究,提出了气浮法、膜分离法、电解法、厌氧生物处理等方法,对含油废水处理工艺不断完善。

浅谈生物法处理含油废水的研究进展

经济的发展使石油的需求量不断增大,并产生了大量的含油废水,对人类健康和环境造成了极大的危害。生物法因处理含油废水成本低、效果好,备受关注。本文介绍了生物膜法、活性污泥法、生态系统净化法等,着重介绍了生物膜法,并提出在今后的生物法研究中应更加注意对耐高温、高盐、高浓度石油废水降解菌株的筛选,以提高生物法的处理效率。

餐饮业含油废水处理技术分析

随着餐饮业的不断发展,为解决餐饮业含油废水处理的问题,减轻餐饮业发展对环境造成的污染,本文以餐饮业排放的含油废水为例,对含油废水处理技术的应用进行研究,分析餐饮业背景下含油废水的来源、构成成分及危害,提出围绕膜生物分离处理技术、三相分离、破乳原理的废水处理工艺,通过对现有含油废水处理工艺的优化改造,减轻餐饮业发展对环境造成的影响。

火电厂含油废水中石油类物质的分析

本文结合火电厂含油废水分析的实例,针对两种石油类物质的分析方法进行了讨论,并比较了其结果产生差异的原因。

含油废水处理方法研究进展

概述了含油废水的特征,对比分析了气浮法、絮凝法、膜分离法、生物法等处理含油废水的方法及其相应的优势和不足。重点评述了几种处理含油废水的新方法(如电化学法等)及几种联合工艺的特性,对电催化技术用于处理含油废水的研究进展及应用前景作出预测。最后分析了电催化法等高级氧化技术处理含油废水的潜力,指出电催化法处理含油废水的工业应用尚需要解决的关键问题。

改性土壤对模拟含油废水中油的吸附

研究季铵盐阳离子表面活性剂四甲基铵离子 ( TMA)和十六烷基三甲基铵离子 ( HDTMA)改性的土壤 (黑土、黄棕壤、红壤 )对水中油的吸附作用 .结果表明 :改性土壤和未改性土壤均可吸附水中的油 ,但改性土壤对水中油的吸附能力明显高于未改性土壤 .改性土壤吸附油能力的顺序依次为 :1 CEC- HDTMA黑土 >1 CEC- HDTMA黄棕壤 >1 CEC- HDTMA红壤 >1 CEC-TMA黑土 >1 CEC- TMA黄棕壤 >1 CEC- TMA红壤 .未改性土壤和 HDTMA改性土壤对油的吸附通过分配来进行 ,吸附等温线可由 Henry方程表示 ,得出 log KSOM为 2 .69,log KHDTMA为 3.35;TMA改性土壤对油的吸附符合 Langmuir方程 ,其对油的饱和吸附量分别为 1 1 50 mg/kg( TMA黑土 ) ,751 mg/kg( TMA黄棕壤 ) ,1 72 mg/kg( TMA红壤 )

含油废水的超临界水氧化反应机理及动力学特性

针对传统的处理方法不能有效地去除油田开采废水中化学需氧量(COD)的缺点,引入超临界水氧化法作为含油废水的深度处理技术,研究了含油废水在超临界水中的氧化降解过程,并用自由基反应机理解释了超临界水氧化反应的机理.实验结果表明:超临界水氧化法是一种高效快速的有机废物处理技术,COD的去除率近90%;反应温度、停留时间是影响废水COD去除率的主要因素,随着反应温度、停留时间的增加,废水COD去除率显著增大;氧化反应对废水的反应级数为1.62,对氧为0.22,反应活化能和频率因子分别为(92.2±9.9)kJ.mol-1和(3.53±3.33)×103,所建立的反应动力学模型与实验结果的偏差在±10%之内.此外,在分析综述基础上指出了超临界水氧化处理过程存在的问题及可能的解决方法.

含油废水处理技术的研究进展

根据油类物质在水中的存在形式及特征,介绍了含油废水的各种处理方法,如气浮、絮凝、吸附等,同时指出各种方法的优势和存在的问题,并介绍了最新的发展状况,提出对含油废水处理的一些建议和展望。

疏水缔合阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及其对含油废水的除油效果

采用水溶液自由基胶束聚合法,以丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、丙烯酸丁酯(BA)为原料,合成了疏水缔合阳离子型聚丙烯酰胺(P(AM-DMDAAC-BA))絮凝剂。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1HNMR)对P(AM-DMDAAC-BA)絮凝剂的结构进行了表征,考察了P(AM-DMDAAC-BA)絮凝剂中阳离子单体(DMDAAC)含量和疏水单体(BA)含量、特性黏数、投加量对含油废水除油效果的影响,并与其他有机絮凝剂的除油效果进行了比较。FTIR和1HNMR表征结果显示,AM,DMDAAC,BA3种单体已参与聚合;在x(DMDAAC)=20.0%～50.0%、x(BA)为2.0%左右、特性黏数为500～700mL/g时,P(AM-DMDAAC-BA)絮凝剂对含油废水具有较好的除油效果;当x(DMDAAC)=24.3%、x(BA)=2.0%、特性黏数为636mL/g、投加量为50mg/L时,除油率可达93.4%;与其他有机高分子絮凝剂相比,P(AM-DMDAAC-BA)絮凝剂具有优异的除油效果。

吸附剂在含油废水处理中的应用研究进展

含油废水是一种量大面广的工业废水,对生态环境造成严重污染。目前环境污染治理中吸附法是处理含油废水的常用技术之一,而吸附剂的选择是该技术的关键。在介绍了几种不同类型吸附剂结构和性质的基础上,对近年来在含油废水处理中应用的研究进展进行较详细的综述,并对今后的应用发展趋势进行探讨。