钢铁企业中水管道的腐蚀行为与缓蚀防护研究

针对湖南某钢铁企业中水输送管道的腐蚀问题,采集典型的中水水源点的水样进行水质检测。通过挂片试验、微生物培养计数、电化学测试、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等系统地研究了中水输送管道的腐蚀行为,以及羟基乙叉二磷酸(HEDP)、2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTCA)和聚天冬氨酸(PASP)的缓蚀作用。结果表明:生物脱酚废水、高炉排水、五米板方向总排水和三水站排水对中水水质影响较大。中水管道表面的钝化膜在水中Cl^(-)和SO_(4)^(2-)的作用下被破坏,铁细菌和硫酸盐还原菌促进腐蚀并生成Fe(OH)_(3)和FeS。投加HEDP、PBTCA缓蚀剂后,腐蚀层厚度减小,腐蚀速率低于国家标准,而加入PASP后挂片表面的腐蚀产物为疏松多孔的菱铁矿,阻抗低频区表现为Warburg阻抗特征,缓蚀率仅为3.9%。

基于离子色谱法的中水淡化海砂工艺研究

建立了一种采用离子色谱法分析海砂中阴离子的检测方法,验证了该方法的准确度,在此基础上,采用L9(33)正交试验研究了砂水比、洗涤时间、洗涤次数对海砂中Cl-去除率的影响,并进行了成本效益分析。结果表明:采用离子色谱法可快速分离和检测出海砂中的F^(-)、Cl^(-)、Br^(-)、NO^(3-)、SO_(4)^(2-)、I^(-),且准确度较高,相关系数R^(2)均大于0.9970;当砂水比为1∶20、洗涤时间为10 min、洗涤次数为3次时,对海砂的淡化效果最好,Cl^(-)去除率可达99.8%;采用中水淡化海砂具有显著的环境效益。

“UBF-BAF-气浮-UF-树脂吸附-RO”工艺处理印染废水

采用“复合式厌氧流化床反应器(UBF)—曝气生物滤池(BAF)-气浮-超滤(UF)-树脂吸附-反渗透(RO)”工艺对低浓度印染废水进行深度处理,通过60 d的现场试验重点考察了树脂吸附对RO产水率、产水水质以及浓水水质的影响。试验结果表明:低浓度印染废水经该工艺处理后,RO产水COD≤30 mg/L、产水率为75%~80%,满足中水回用要求;RO浓水COD≤150 mg/L、色度≤50倍、SS约为35 mg/L,符合纳管排放标准;系统稳定运行期间,平均处理成本为5.11元/t,扣除中水回用节约的用水费用后,综合处理成本仅1.36元/t。

一种新型复合纳滤膜对污水的深度处理研究

考察了一种新型荷负电羧甲基甲壳素／聚丙烯腈复合纳滤膜对污水（中水）的处理效果。结果表明：在1．0MPa、30L／h、室温下，经纳滤膜处理后，溶解态总磷、硝态和亚硝态总氮及CODCr的平均截留率分别可达70％、83％和94％以上，而色度几乎可完全去除。纳滤膜出水CODCr为3．0～10．2mg／L，达到GB3838-2002地面水Ⅰ类水质标准；硝态和亚硝态总氮（以氮计）质量浓度为2．7～3．5mg,／L，达到GB5749—85生活饮用水标准；溶解态总磷（以磷计）质量浓度为1．0～1．7mg,／L，已接近1mg／L的污水GB8978-1996Ⅱ级排放标准。提出，由于PO4^3-与水体中H^＋、Ca^2＋、Mg^2＋等阳离子较易形成缔合离子或络合离子，减弱了与荷负电的纳滤膜的库仑排斥作用，从而使其截留率小于NO3^-或NO2^-；该纳滤膜适于油田采出污水处理、污水（中水）脱磷、氮和CODCr的深度处理及含磷废水的脱磷处理。

再生水灌溉对农田土壤水流运动影响的研究进展

再生水灌溉农田既可节约宝贵的水资源、缓解农业用水紧缺,同时再生水中的多种营养元素和微量元素可促进作物生长、提高粮食产量。但再生水中的物质进入农田后将引起土壤孔隙结构、团聚体结构、黏粒分散特征和水土作用关系等一系列的变化,进而引起土壤入渗性能和导水性能的改变,增大环境污染风险。该文综述了再生水中的悬浮无机固体、大分子有机质、油脂、表面活性剂和盐分对农田土壤水流运动的影响及其作用机理,指出受灌农田土壤结构性质演化过程与驱动机制、受灌农田土壤与灌溉入渗水流之间的相互作用关系为该领域亟需开展的2个研究方向。文章对再生水农田灌溉制度制定、污染风险控制和生态环境保护均有参考价值。

节水技术在半导体制造企业的应用

介绍了集成电路制造中的用水,讨论了节水在该行业中的重要性。详细分析了用水的特征和可能实现的节水手段和方法,特别阐述了如何对生产过程中使用的超纯水进行节流回收和再利用有价值的废水,为实现环保节能的集成电路制造企业提供了现实可行的操作依据。

4种沉水植物对再生水中氮磷的去除速率和耐受范围

【目的】研究4种沉水植物对再生水中氮、磷的去除速率和耐受范围，为以再生水作为补水的景观水体沉水植物的选择提供依据。【方法】以野外选取的伊乐藻（Elodea canadensis）、罗氏轮叶黑藻（Hydrilla verticillata）、菹草（Potamogeton crispus）和金鱼藻（Ceratophyllum demersum）4种沉水植物作为供试材料，设置含不同质量浓度TN和TP的再生水，测定有这4种沉水植物的再生水体中TN和TP质量浓度的变化，构建TN和TP质量浓度与培养时间的回归方程，并在回归方程的基础上，研究了4种沉水植物对再生水中的氮、磷的去除规律。【结果】在有4种沉水植物的再生水体中，TN和TP质量浓度均随着培养时间的延长呈负指数衰减变化，变化规律符合动力学方程y=ae-bt，其中y为TN或TP质量浓度，t为培养时间，a、b为反映植物净化能力的系数。a和b值不仅与沉水植物种类有关，而且与TN和TP初始质量浓度相关。罗氏轮叶黑藻对TN的去除能力最强，金鱼藻最低；伊乐藻对TP的去除能力最强，金鱼藻最小。菹草对氮素的耐受范围较宽，金鱼藻最窄；伊乐藻对磷素的耐受范围最宽，金鱼藻较窄。【结论】当再生水体中TN初始质量浓度为5~15 mg/L、TP初始质量浓度为0.5~1.5 mg/L时，罗氏轮叶黑藻和伊乐藻对氮磷营养盐的去除速率较高，可作为维持和改善再生水景观水体水质的先锋植物。

污水灌溉对冬小麦根长密度和根系吸水速率分布的影响

由于淡水资源的紧缺 ,已有越来越多的污水被用于农业灌溉。设置田间冬小麦栽培试验 ,分析比较了污水、淡水灌溉条件下冬小麦根长密度分布和相对根长密度分布的变化规律 ,并应用平均根系吸水速率的反求方法对各处理冬小麦不同生育阶段的平均根系吸水速率分布进行了估算与分析。结果表明 :与淡水灌溉相比 ,若采用二级处理污水 (电导率 1.14m S/cm)对冬小麦实施灌溉 ,将使得近地表处的根长密度有所增加 ,而下部土层中的根长密度分布则变化不大 ;尽管灌溉水质不同、生育阶段各异 ,但冬小麦相对根长密度在相对深度上的分布却差异不大 ;污水灌溉能显著降低冬小麦的平均根系吸水速率 ,影响作物对土壤水分的吸收利用。

聚环氧琥珀酸及其复配物在城市中水中的阻垢性能

针对电厂循环冷却水补充水为城市中水的基本水质,采用碳酸钙沉积法研究了绿色环保型水处理剂聚环氧琥珀酸(PESA)与2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)、马来酸-丙烯酸共聚物(MA-AA)的阻垢协同性,筛选出了较优复合配方(6 mg/L PESA+4 mg/L MA-AA+5 mg/L PBTC),并考察了温度、pH值、HCO3-对不同阻垢剂阻垢率的影响。试验结果表明,较优复合配方有较好的耐热性、耐碱性,可用于高温热水系统及pH值较高的循环水系统;此外,随HCO3-浓度的增加,较优复合配方的阻垢率下降不大,因此该配方还可用于高HCO3-浓度的循环水系统。

再生水灌溉对草坪草生长速率、叶绿素及类胡萝卜素的影响特征

为节约城市清洁水源,扩大再生水利用力度,确保高质量的草坪,以草地早熟禾为研究对象,探讨了不同灌溉水源及再生水灌溉不同水分梯度下草坪草生长速率及叶绿素的变化特征。试验采用7种水分处理:清水适宜灌、混合水适宜灌、再生水充分灌、再生水适宜灌、再生水轻微干旱胁迫、再生水中度干旱胁迫、再生水重度干旱胁迫,灌水下限分别70%fc(田间持水量)、70%fc、80%fc、70%fc、60%fc、50%fc、40%fc,灌水定额相同。研究表明:不同灌溉处理下草坪草生长速率差异明显,再生水灌溉促进了草坪草的生长,草坪草生长速率与供水量成正相关;再生水灌溉下草坪草叶绿素及类胡萝卜素含量显著高于清水适宜灌处理下草坪草叶绿素及类胡萝卜素含量,而再生水灌溉草坪草叶绿素及类胡萝卜素含量在处理间差异不显著。

水培条件下重金属Cr(Ⅵ)对作物种子萌发影响的试验研究

为保证再生水安全灌溉利用,通过试验研究了重金属Cr(Ⅵ)对4种典型作物种子发芽的影响。结果表明,Cr(Ⅵ)在低浓度(<1mg/L)时4种作物种子的各项发芽指标与对照均无显著性差异,随着浓度的增高则逐渐转变为抑制作用,浓度越高抑制作用越强。Cr(Ⅵ)对种子芽、根生长的影响远大于对发芽率的影响。对Cr(Ⅵ)浓度与芽长、根长及鲜重的抑制率进行相关分析,呈极显著正相关。通过计算EC25并比较发现,Cr(Ⅵ)对根生长的抑制作用大于对芽生长的抑制作用,4种作物根对Cr(Ⅵ)的敏感性强弱顺序为:西红柿>小麦>黄瓜>玉米。

节水型社会建设“十三五”规划城市领域中期评估研究

通过分析全国“十三五”中期城市节水规划目标实现程度、主要任务完成情况和节水潜力,结合城市节水管理机制完善和组织实施情况评估,总结节水型社会建设“十三五”规划全国城市领域的实施进展与存在问题。结果表明,从“十一五”至“十三五”中期,我国以城市公共供水总量39%的增长支撑了新增60%的城市公共供水用水人口的正常用水需求,用水效率显著提升。“十三五”期间城市节水量和投资额呈井喷式增长,再生水利用量和利用率大幅升高,但仍面临公共供水管网漏损量逐年升高、再生水利用水平区域差异大等问题。运用SPSS的双变量分析方法,通过等级相关系数可知城市节水影响因子呈现极显著和显著相关的关系,由此剖析城市节水工作的内驱力和外.动力,说明因子协同发挥作用的重要性。建议调整和优化规划目标、主要任务,切实推进少部分工作基础薄弱地区的城市节水工作,同时使北京、江苏等地区继续发挥城市节水工作优势,从而推动规划顺利实施。

中水回用技术及化工园区实施中水回用存在的问题

讨论在现有的中水回用技术条件下,如何提高化工园区中水回用率,减少化工园区废水排放量,减少新鲜水用量。

再生水厂处理工艺对邻苯二甲酸酯去除效果分析

以北京城区4座不同处理工艺的再生水厂进出水为研究对象,采用固相萃取(SPE)预处理和气相色谱-质谱法(GC-MS)方法对再生水标准中涉及到的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)两类污染物进行了检测,对比分析不同再生水处理工艺的去除效果。结果表明,各水厂进水中DBP和DEHP的浓度范围分别为1.99～5.36μg/L和0.97～6.44μg/L,与上游污水处理厂所采用的处理工艺无明显关联性;出水中DBP浓度为1.74～5.59μg/L,DEHP浓度范围0.42～4.93μg/L,均低于景观环境用水的国家标准限值;常规混凝-过滤-消毒处理工艺的去除效果并不明显,而膜工艺由于膜污染等实际运行问题也没有达到理想去除效果,去除率不足60%。

外源施氮对再生水灌溉设施土壤氮素矿化特征的影响

【目的】明确再生水灌溉土壤氮素矿化过程及其特征。【方法】采集再生水和清水灌溉年限为5 a的常规施氮设施土壤,风干过2 mm筛备用。采用室内常温培养的方法,分别添加不同质量浓度外源氮肥,分析不同外源施氮量对设施土壤氮素矿化特征的影响;并利用Matlab构建矿化时间、外源施氮量与氮素矿化量的耦合模型。【结果】与清水灌溉土壤相比,再生水灌溉土壤矿质氮量提高了1.85~2.64倍;与再生水对照土壤相比,外源施氮200、160、140、100 mg/kg处理土壤矿质氮量分别提高了3.43、3.34、2.85、2.38倍;土壤氮素矿化速率大致可划分为2个阶段,第1阶段,0~14 d为矿化激发阶段,第2阶段,14 d以后为稳定矿化阶段;构建了土壤氮素矿化量与外源施氮量、矿化时间的二元二次函数模型,该模型决定系数达到0.9以上,运用该模型预测最佳外源施氮量为212.83 mg/kg,土壤氮素矿化量的最大值为233.23 mg/kg,而对应的矿化时间为26.75 d。【结论】外源施氮对再生水灌溉设施土壤氮素矿化具有正激发效应,外源施氮量为160 mg/kg时,土壤氮素净矿化量最大,达到85.89 mg/kg,土壤氮素矿化量与外源施氮量、矿化时间的关系可表达为二元二次函数。

再生水灌溉对绿地土壤及植物影响的研究

我国北方城市缺水问题严重,开发利用再生水用于灌溉是缓解水资源短缺的重要途径,开展再生水灌溉绿地的研究工作,有助于拓宽再生水利用范围,为再生水在绿地灌溉中的推广应用提供依据和指导.该文通过对北京北小河污水处理厂内绿地的实地调查,开展再生水灌溉绿地生态系统的研究,对再生水水质、土壤理化性质、植物生长等进行了系统的研究.结果表明:由于长期灌溉,二级处理水灌溉对绿地土壤和部分植物有一定的影响,可能会影响植物的正常生长,需提高污水处理程度,以使水质适用于绿地灌溉.

UV/NaClO高级氧化法降解再生水中磺胺甲恶唑

为了提高再生水水质,采用UV/NaClO高级氧化法降解水中的磺胺甲恶唑(SMX),对比各种降解方法对SMX的去除效果,研究影响UV/NaClO降解SMX的因素,考察消毒副产物三氯甲烷(CHCl_3)的产生情况,研究SMX在实际再生水中的去除效果.研究表明,UV/NaClO降解SMX的速率常数是单独UV、单独NaClO、UV/H_2O_23种处理方法的3.9、60、2.5倍,降解的最佳pH为3～8;NaClO投量会影响去除效果,在SMX初始浓度为1μmol/L,pH为7.4的条件下,最佳投量为0.1 mmol/L;污水厂二级出水和水环境中普遍存在的腐殖酸会与SMX竞争活性自由基和光子,降低了SMX去除率;与单独NaClO处理相比,利用UV/NaClO工艺能够明显减少水中三氯甲烷的产生;SMX在实验室超滤机过滤后的自来水中的降解速率是在实际再生水中的6.8倍.

中水回用于电厂循环冷却水问题分析及处理

介绍河北省南部电网中水回用现状,针对中水回用于电厂循环冷却水易发生的石灰处理效果差、变孔隙滤池板结、浓缩倍率计算不准确等问题,提出调整中水深度处理运行方式、加强杀菌作业管理、增加加碱装置和除盐设备等可行性措施,并说明这些措施的应用效果。

再生水灌区水资源联合调度研究

以北京市再生水灌区为研究对象,灌区再生水、地表水以及地下水的联合调度为研究内容,结合系统分析的思想,提出了再生水灌区水资源联合调度的数学模型。采用逐时段动态分析的方法,得出典型年北京市再生水灌区水资源的配置方案,其中特枯水年、枯水年、平水年和丰水年地下水开采量为21 626.08、14 616.39、11 928.83和7 262.05万m3,分别仅占全年总灌溉需水量的44.35%、37.61%、41.09%和34.04%。研究表明,通过联合调度有效缓解了灌区地下水过量开采的问题,同时提高了灌区的灌溉保证率,优化了供水结构,是一种科学可行的再生水灌区水资源联合调度方法。

高氨氮中水回用至电厂循环冷却水藻类的控制

新疆某发电有限责任公司循环水补充水为乌鲁木齐城市中水,该中水从污水处理厂经过石灰软化简单处理后,直接补入循环水塔池。中水COD、氨氮含量高,循环水细菌藻类滋生严重,通过筛选适合杀菌剂和制定严格投加方案后,循环水中细菌藻类的滋生得到控制,机组凝汽器内微生物黏泥量控制理想。