活性炭负载锌催化剂的制备及其处理煤化工废水的试验研究

为实现煤化工高盐废水水质处理效能的提升,以宁夏生产的煤制活性炭为载体,采用直接浸渍法、沉淀-煅烧法2种负载方法,选取Zn元素作为催化剂的活性组分,制备了用于臭氧氧化降解工艺用催化剂,考察了催化剂对宁夏宁东地区煤化工高盐废水中COD去除情况的探究。结果表明:将活性炭与浓度为0.4 mol/L的氯化锌溶液按照m(活性炭)∶V(溶液)=1∶3的比例混合,完全沉淀后,在氮气环境保护下,在恒定300℃的温度下煅烧2 h,制得活性组分为氧化锌的ZnO/AC催化剂,其比表面积为1063.45 m2/g,COD去除率高达71.7%,处理后废水中Zn^(2+)质量浓度增加99.8882 mg/L,高比表面积有利于发挥物理吸附与化学催化的协同作用,提高活性炭基催化剂的催化性能。该臭氧催化剂催化效果显著,可用于煤化工高盐废水中有机物的去除。

生化法处理高盐化工污水试验研究

针对温和湿式氧化工艺处理后的高盐化工污水,采用生化流化床进行进一步处理。在装置工艺条件为气水比在10∶1~20∶1,进水pH为7.0~9.0时,改变停留时间(11~25 h),考察其对于COD去除效果的影响,在进水平均为1 070 mg/L时,去除率均大于70.4%。故综合考虑,优选停留时间为12.5 h。结合上述条件,考察连续运行对COD去除效果的影响:在稳定运行时,出水COD平均为215 mg/L,平均去除率为79.9%。测定某天进、出水B/C值:经过处理后B/C由0.51降至0.15。结合连续运行结果可知,生物流化床可去除污水中大部分可生化的污染物。

有机负荷对EGSB处理高浓度有机废水的影响

研究了厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)反应器处理高浓度有机废水过程中的有机负荷变化规律。经过约5个月的运行,结果表明在(30±1)℃下,进水COD浓度在8000～12000mg/L时,进水COD负荷达42.3kgCOD/m·3d,COD去除率可达85%,出水COD浓度在1500mg/L左右;当负荷超过42.3kgCOD/m3·d时,反应器出现酸化,说明该负荷已达到了极限值;当负荷在5kgCOD/m3·d以下,COD浓度在3472～4514mg/L时,进水COD的波动对出水COD的影响不明显,但当负荷在15kgCOD/m3·d以上,COD浓度为4988～8253mg/L时,进水COD的波动将导致工艺运行不稳定和出水基质浓度波动。

中药生产废水处理技术的研究

高浓度有机废水的综合治理在我国一直未得到根本解决，特别是对难生物降解的高浓度有机废水的治理更为困难，成功事例少见报道。为开发适合处理高浓度有机废水的先进方法，对难生物降解的高浓度中药生产有机废水进行了混凝沉淀和生物处理试验研究，结果证明难生物降解废水通过适当的前期处理后，采用生化处理是有可行性的，并在试验成果的基础上进一步提出了相应的处理工艺。

生物脱氮新工艺过程中UASB工艺研究

以典型高浓度养殖废水为研究对象,采用UASB工艺作为其生物脱氮新工艺过程中的前期厌氧处理工艺,通过试验确定其最佳水力停留时间为1d,有机负荷为6.0kgCOD·m-3·d-1,并在此基础上对pH、温度、进水浓度等水质指标对系统最终去除效果及产气量的影响进行了分析,以期为后续工艺、神经网络模拟及"UASB+SBR短程硝化+厌氧氨氧化+土地系统"组合新工艺的工程推广应用提供一定的理论依据。

UASB处理高浓度有机废水的研究

用UASB处理了高浓度有机废水:淀粉废水和屠宰废水,实验证明,UASB对高浓度有机废水有很好的去除效果。

适用于高浓度煤化工废水预处理的新型絮凝剂研究

针对高浓度煤化工废水絮凝沉淀预处理过程中采用传统絮凝剂处理效率不高的问题,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和改性阳离子单体(WA-1)为原料,并引入改性纳米Fe3O4,制备了一种适用于高浓度煤化工废水絮凝预处理的新型磁性复合絮凝剂AFC-Ⅱ。红外光谱和能谱分析结果表明,各种单体均参与了聚合反应。高浓度煤化工废水絮凝处理实验结果表明,当新型磁性复合絮凝剂AFC-Ⅱ加量为800 mg/L、废水pH为8、搅拌速度为120 r/min、搅拌时间为8 min、沉降时间为15 min时,高浓度煤化工废水中COD的去除率最高,可以达到96.74%。在实验条件均相同的情况下,新型磁性复合絮凝剂AFC-Ⅱ对实验用高浓度煤化工废水中COD的去除率明显高于其他几种常用的絮凝剂。研究结果证明,该新型磁性复合絮凝剂AFC-Ⅱ可以有效提高高浓度煤化工废水的絮凝处理效率,为此类废水的后续深度处理奠定良好的基础。

电催化氧化处理高盐废水

针对电催化氧化技术处理含盐废水具有氧化能力强、设备简单、无二次污染等特点,本文采用不同材料的电催化阳极对湿法冶金产生的含有机物高盐废水处理情况进行了对比分析,结果表明:不同材料的阳极析氧过电位次序为Ti/Ta_(2)O_(5)-IrO_(2)电极>石墨电极>Ti/RuO_(2)-IrO_(2)电极;三种电极处理高盐废水的COD去除效率分别为62.0%,43.7%,49.6%;COD去除能耗分别为16.7、61.7及41.5 W·h/mg。处理后的废水虽仍含有一定浓度COD,但对后续硫酸钠蒸发结晶负面影响显著减小。

超声波协同吸附技术处理腈纶纺丝高浓度有机废水的研究

针对腈纶纺丝高浓度废水中有机物浓度过高,无法正常排放的现状,对腈纶纺丝高浓度有机废水进行初步实验检测,发现废水的COD值高达11.8万mg/L。为了降低废水中的有机物含量,利用超声波空化效应以及活性炭的吸附作用,采用超声波协同吸附技术共同处理腈纶纺丝高浓度有机废水,研究超声功率、频率、时间、废水酸碱值、活性炭投加量以及吸附静置时间等因素对废水有机物去除效果的影响。结果显示,控制超声功率在200 W、超声频率在25 kHz、废水pH值为8、超声时间控制在60 min、活性炭的投加量为15 g/L、吸附静置时间为80 min,有机物去除率可达到89%以上。实验结果表明,超声波协同吸附技术能够去除废水中大量的有机污染物,为腈纶纺丝高浓度有机废水中有机物的降解提供了新的理论方法。

生物接触氧化工艺处理高含盐废水的研究

采用生物接触氧化法处理高含酸盐废水，考察盐浓度连续升高时对COD去除率的影响及抗冲击能力。结果表明，进水硫代硫酸钠的浓度在573～14812mg／L时，出水COD浓度小于500mg／L，COD去除率91％-95％；当生物接触氧化系统受到冲击时，恢复较快，一般3—5个周期后即可恢复正常。

活性炭吸附联合Fenton氧化处理高含盐有机废水的研究

针对某炼化厂有机废水无机盐浓度高以及有机污染物含量高的问题,采用将活性炭吸附和Fenton氧化处理技术相结合的方法来处理高含盐有机废水。通过改变活性炭加入方式以及联合处理工艺参数的优化试验,选出最佳的处理工艺流程。结果表明:在有机废水中首先加入活性炭进行吸附处理后,再加入Fenton试剂进行氧化处理能够达到良好的COD去除效果;当活性炭投加量为8 g/L、废水初始pH值为5、反应温度为30℃、Fe^(2+)和H_(2)O_(2)物质的量比为1∶20、FeSO_(4)·7H_(2)O的投加量为14 mmol/L时,活性炭吸附联合Fenton氧化处理技术能够达到最佳效果,对目标有机废水的COD去除率可以达到90%以上,能够基本去除废水中的有机物。

丁辛醇缩合废水高温湿式氧化处理实验研究

丁辛醇缩合废水是一种难降解有机废水,对现有处理方法(焚烧法、酸化法、空气催化氧化法、上流式厌氧污泥床(USBA)法)进行了比较,提出采用高温湿式氧化法处理,并开展了工艺研究,考察了反应温度和停留时间对COD、p H值和B/C值的影响。研究表明:反应温度是主要影响因素,停留时间的影响相对较小。最佳工艺条件(270℃、120 min)下,COD去除率为91.3%,pH值7.14,B/C值由0.43显著提高到0.71,可直接送污水处理场进行生化处理。

臭氧催化剂对煤化工高盐废水有机物去除性能研究

基于臭氧催化氧化技术在煤化工高盐废水处理上具有广泛的应用前景,为确定最佳臭氧催化剂及优化试验工艺参数,对催化剂制备工艺、载体及活性组分类型对COD去除率的影响进行研究,以确定催化剂制备工艺及最佳催化剂。采集宁夏某煤化工高盐废水开展工艺条件优化实验确定最佳工艺参数,最后对催化剂进行稳定性能评价及反应动力学研究。结果表明:废水中难降解有机物主要为含氮有机化合物;浸渍法催化效果优于混合法;活性氧化铝催化效果优于陶粒;活性组分铈催化效果优于锰和铁;最佳工艺条件:催化剂投加量1.0 L/L废水,臭氧投加量200 mg/L;臭氧催化剂反应70 h,COD去除率稳定在47%~50%;出水COD含量稳定在230 mg/L~245 mg/L,即臭氧催化剂具有足够的催化稳定性,通过臭氧催化氧化反应动力学研究发现催化剂的反应速率常数大于纯臭氧氧化,即臭氧催化氧化工艺可有效降解水中有机物,提高COD去除率。

化工废水处理工艺研究

高COD废水具有较强的腐蚀性和毒性,对环境会造成严重的污染,从对COD废水处理难度、成本以及效率等方面提出采用Fenton氧化法对其进行处理,对高COD废水的特性进行了说明,根据Fenton氧化法的反应步骤制定的实验方案,最后,对不同pH值、双氧水用量、反应时间等反应参数对COD废水的处理效果进行对比,得出最佳治理参数。

煤化工高盐废水臭氧催化氧化脱除COD

针对煤化工高盐废水中有机物难降解问题,采用浸渍-煅烧法制备了负载有活性金属氧化物的活性氧化铝型催化剂,探索催化剂的制备工艺和反应操作条件对废水COD去除率的影响。结果表明:活性氧化铝载体催化性能优于陶粒,活性氧化铝负载Cu、Mn、Ni的催化活性较高,将2种活性组分进行组合制得的MnOxNiOx/γ-Al2O3催化剂,在经过60 min的臭氧催化氧化后,COD的去除率可达51.3%;利用BET、SEM-EDS、XRD对催化剂进行了表征和分析,Mn、Ni成功负载到活性氧化铝表面和孔隙内,2种元素负载量摩尔比约为2:1,且主要以氧化物形式存在;通过计算臭氧利用效率,发现MnOx-NiOx/γ-Al2O3臭氧催化氧化的η值低于单独的臭氧氧化,这意味着通过MnOx-NiOx/γ-Ak2O3催化剂可以有效地将臭氧分解成活性氧;通过优化臭氧和催化剂投加量后发现,在臭氧为350 mg·(L·h)-1、催化剂投加量为100 g·L-1废水中,反应180 min后,COD去除率可达到72.3%;在连续进行4 h的臭氧催化氧化实验后,MnOx-NiOx/γ-Al2O3稳定性和重复利用性均较好,COD去除率能维持在约42%,锰、镍离子的溶出量均小于0.5 mg·L-1。以上研究结果可为高效的臭氧催化体系在煤化工高盐废水处理领域的应用提供参考。

高碳氮负荷下同时脱氮除碳好氧颗粒污泥研究

在4 L反应器中,以补加葡萄糖和硫酸铵的猪场废水为基质,不接种活性污泥,加入粉末状活性炭对废水土著微生物进行预固定.通过批次进水并控制运行条件(逐渐提高COD、NH 4+-N负荷、缩短沉降时间、提高曝气量)培养同时脱氮除碳好氧颗粒污泥,研究了该好氧颗粒污泥的脱氮除碳功能及对高碳氮负荷冲击的响应.结果表明,成熟好氧颗粒污泥为土黄色不规则球状,粒径为0.5～3.5 mm.COD和NH 4+-N负荷分别在4.80～12.6 kg.(m3.d)-1和0.217～0.503 kg.(m3.d)-1时,好氧颗粒污泥对COD的去除率>94%,对NH 4+-N的去除率>98%.当COD和NH 4+-N负荷分别提高至15.70 kg.(m3.d)-1和0.723kg.(m3.d)-1并运行4 d后,反应器内絮体激增,颗粒沉降变差并开始破碎,NH 4+-N去除率下降至81.6%.排出部分污泥并降低负荷继续运行,颗粒污泥的NH 4+-N去除率可迅速恢复至98%以上.本研究培养的好氧颗粒污泥具有良好的同时脱氮除碳功能,可以耐受高COD和NH 4+-N负荷的双重冲击.

MBR工艺处理高盐度废水试验

采用MBR工艺对高盐度废水处理的影响因素进行研究。试验条件如下：污水中海水比例为50%,COD为700-800 mg/L,氨氮为80-100 mg/L,HRT为12 h,污泥浓度为7-8 g/L。试验结果表明：在高盐度条件下,采用低溶解氧（DO为1-2 mg/L）,COD和氨氮的平均去除率可分别达到91.91%和91.44%;但氨氮负荷提高到0.4 kg/（m^3·d）左右时,其平均去除率仅为62.47%。通过降低DO浓度和提高进水氨氮浓度可以使亚硝化率达到50%以上,但不能保持稳定的亚硝酸盐积累。

未来污水处理能源自给新途径——碳源捕获及碳源改向

传统活性污泥处理过程是"以能消能"、"污染物转嫁",处理过程能耗高(消耗化石燃料)并排放大量温室气体(GHG);与此同时,污水中COD蕴含的巨大有机化学能(约1.5~1.9k W·h/m^3)远远未被挖掘及利用,未来污水处理的发展方向是朝着营养物、能源及再生水"三厂合一"模式转变。污水处理过程实现"能量平衡"、"碳中和"的运行关键一是厌氧消化剩余污泥;二是在前端最大程度上实现对进水中有机碳源的捕获/分离,并采用高效厌氧消化与热电联产(CHP)耦合技术实现COD有机化学能向电能的转化,这些年已出现碳源捕获(COD Capture)与碳源改向(Carbon Redirection)技术,国外已经有工程化案例。在量化解析污水中化学潜能的基础上,提出了"碳源捕获"1.0→2.0→3.0技术路线图,综述了目前主要的污水"碳源捕获"热点技术,展示了面向未来的可持续污水处理技术路线图,以期为国内污水厂"碳中和"运行及未来可持续污水厂及生态再生水厂开发提供借鉴。