不同水力停留时间对新疆油田压裂返排液COD去除及微生物菌群特征研究

针对新疆油田压裂返排液较难处理的现状,采用生物膜法作为处理工艺的主要单元,探究不同水力停留时间(HRT)对化学需氧量(COD)去除的影响,通过高通量测序和功能预测确定不同水力停留时间下的微生物群落特征.结果表明:水力停留时间48 h是生物膜法处理新疆油田压裂返排液的适宜水力停留时间,COD去除效率最高,进水COD平均去除率46.77%,平均去除速率83.33 mg·(L·d)^(-1).相对于水力停留时间36、72 h,水力停留时间48 h的微生物多样性更高,群落组成更丰富,且形成以Proteobacteria(变形菌门)、Firmicutes(厚壁菌门)、Campylobacterota(弯曲菌门)、Bacteroidota(拟杆菌门)和Desulfobacterota(脱硫菌门)为主要优势菌的微生物群落.微生物菌群具有难降解物质代谢的功能基因,可促进新疆油田压裂返排液的生物降解.

水体透射光谱结合主成分分析(PCA)改进化学需氧量(COD)含量估算研究

为了解决传统的化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)测量方法耗时较长,不利于快速、实时地获取水体中COD的信息等问题。通过采集100组COD水体光谱信息,分别使用3种不同的高光谱数据预处理方法对光谱数据进行预处理,并基于不同的预处理方法分别建立高斯过程回归模型(Gaussian Process Regression,GPR)和BP神经网络模型,分析不同预处理方法对模型精度的影响,建立了基于透射光谱测量结合主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)改进水体COD含量估算模型。对各模型结合PCA数据降维方法进行模型的改进,通过比较模型的精度选择最优模型进行水体COD含量的检测。结果显示:相比于原始光谱数据建立的GPR模型和BP神经网络模型,数据预处理后的模型精度明显提升;且结合PCA对预处理后的数据进一步降维处理后,模型精度得到了进一步的提升。其中,基于标准正态变量变换特征结合PCA改进BP神经网络模型R 2高达0.9940,均方根误差RMSE为0.022540。证明了基于PCA数据降维方法对预处理后的光谱数据进行降维处理,有利于去除光谱中的冗余信息,提取特征信息,可以实现COD含量估算模型的优化,从而为传统COD测量方法存在的问题提出了一种新的解决思路。

载铁活性氧化铝催化臭氧氧化处理废水COD的工艺研究

为了提高臭氧催化氧化技术对工业废水中有机污染物的去除效率,采用浸渍法,将铁负载于活性氧化铝上。当硝酸铁浓度为0.8 mol/L、臭氧量为5 g/h时,载铁活性氧化铝催化臭氧氧化工业废水有机污染物的去除率最大,约为56%。相比单独使用吸附和臭氧催化氧化技术,它大大提高了废水有机污染物的去除效果。因此载铁活性氧化铝催化臭氧氧化可作为高浓度工业废水去除有机污染物的一种有效方法。

电化学氧化法处理甲基橙废水COD的试验研究

采用电化学氧化法处理甲基橙废水,研究了电极电压、电极间距、甲基橙废水浓度、甲基橙废水pH值、NaCl质量浓度、反应时间等因素对废水中化学需氧量(COD)去除率的影响。试验结果表明,在电极间距2.0 cm、电解电压20 V、初始甲基橙溶液pH=3、NaCl质量浓度0.5 g/L、反应时间为30 min的条件下,电化学氧化处理甲基橙废水(质量浓度为500 mg/L,COD为1200 mg/L),其出水COD的去除率可达90%以上,甲基橙废水处理效果良好,方法可行。

响应面优化絮凝法去除生活污水中COD

为探究生活污水中COD去除的最佳工艺条件,采用单因素试验和响应面优化试验协同探究PAC投加量、pH值、PAM投加量以及搅拌速度对COD去除率的影响.结果表明,结合Design-Expert软件预测值与验证实验得到污水中COD去除最佳工艺参数如下:PAC投加量为0.4 mL、pH=7.5、PAM投加量为7.5 mL、搅拌速度为150 r/min,在此条件下污水中COD去除率预测值为77.75%,实测值为(75.89±1.36)%,预测值与实测值接近.

阴极材料对钛基金属氧化物阳极体系氯氧离子生成规律及COD去除性能影响评价

金属氧化物阳极(DSA)体系对含氯废水进行电化学氧化会产生氯氧离子副产物,导致COD去除性能评价过高及污水达标的假象.本文旨在探究不同阴极的DSA电氧化体系中氯氧离子的产生情况对COD、TOC测定的干扰.在40 mA·cm^(−2)电流密度下,经过180 min处理后,不同阴极对TOC的去除率基本相似,但对COD的表观去除率则依次为Ti(94%)、不锈钢(86%)、Cu/Zn阴极(74%),这与氯氧离子的产生量对应一致,即Ti阴极的氯氧离子副产物产出更多.采用还原性能更强的Cu/Zn阴极或通过增加有机物苯酚的浓度均可显著抑制氯氧离子的生成.使用亚硫酸盐还原去除氯氧离子(ClO^(−)和ClO_(3)^(−))后,COD去除效率均下降到相近水平,表明氯氧离子对COD的测定具有掩蔽效应.对照实验中发现,ClO_(3)^(−)对COD测定的干扰比ClO^(−)更明显.通过研究氯氧离子在不同阴极的DSA电氧化体系下的产生情况及其对COD去除性能测定的干扰,引入了一种方便、绿色、有效的控制策略,为正确评价电氧化体系的COD去除性能提供新方法.

近红外光谱的水体污染指标COD定量预测模型

针对传统化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)检测存在检测成本高、耗时、易造成二次污染,以及现有检测模型泛化性较差等不足,难以满足水环境实时监测需求的问题,提出基于近红外光谱技术的COD快速无损定量预测模型.实验结果表明,本模型在污水COD光谱数据集上的预测性能,相较于传统机器学习算法和现有其他深度学习算法更优.测试的决定系数(R^(2))和均方根误差(E_(RMS))分别达到0.992 1和27.47 mg·L^(-1),模型卷积层的输出特征可解释性强,能有效表征关键波长点.该预测模型为实际水体COD含量快速检测提供一种新的方法.

紫外可见光谱在水质COD检测中的应用研究

加强水质监测是严控水污染和确保水质健康的关键性工作,为加强对水质污染问题的处理,文章提出紫外可见光谱技术在水质COD检测中的应用,从检测原理入手,提出了一种预测模型,以达到检测水质COD的目的。

高藻水体预处理方法对COD、BOD_(5) 测定的影响研究

高藻水体中有大量藻类存在,使得COD、BOD_(5)的测定结果偏高。本研究采用8种预处理方法对高藻水体进行处理并测定其COD、BOD_(5)结果。结果表明:棉质定性纤维滤纸、醋酸纤维滤膜过滤和硫酸铜絮凝沉淀方法均对测定结果的准确度产生较大影响,不宜采用;0.45μm玻璃纤维滤膜、石英纤维滤膜过滤和4000 r·min^(-1)离心10 min方法对水体藻细胞的去除率明显高于63μm尼龙筛绢和25μm尼龙筛绢过滤方法,更有利于排除藻类对COD、BOD_(5)测定结果的影响。因此,不同预处理方法对高藻水体中COD、BOD_(5)的测定结果有很大差异。

COD分析仪数据异常分析及处理措施

随着石油资源的不断消耗,石化企业加工处理的石油性质不断恶化,高含氯、高含盐的石油导致企业污水处理厂外排水COD分析仪正常运行所面临的挑战不断升高。外排水中高浓度的氯含量、盐含量不仅严重干扰COD分析仪的正常运行,同时也极大地提高了设备的维护量,降低了分析仪的有效运行时间。本文通过对某石化企业污水处理厂高含氯、含盐废水COD分析仪数据异常原因进行分析,提出相应解决措施,提高COD分析仪运行的可靠性、准确性、稳定性。

环境监测中两种COD测定方法的对比研究

环境监测中的化学需氧量(COD)是评估废水中有机物污染程度的关键指标。本研究对比了两种常用的COD测定方法:传统重铬酸钾法和快速光谱法。通过对两种方法的原理、优缺点进行分析,结果表明,传统重铬酸钾法准确度高,但操作繁琐、耗时且对环境有害,而快速光谱法操作简便、快速,适合快速的现场监测,但容易受其他物质的干扰。本研究为环境监测领域选择COD测定方法提供了科学依据。

UV/Fenton/均相铜类Fenton氧化处理紫菜加工废水COD及色度研究

以COD和色度作为评价指标,采用均相Fenton、Cu-Fenton、UV/Fenton、UV/Cu-Fenton体系处理紫菜加工废水,探究了在室温条件下不同初始pH值、Fe^(2+)和Cu^(2+)投加量、H_(2)O_(2)投加量等因素对出水COD和色度的去除效果,通过正交试验确定了最佳反应条件,同时对反应机理进行了分析。分析显示羟基自由基(·OH)是UV/Fenton/均相铜类Fenton体系去除紫菜废水中COD及色度的主要活性基团。在最佳反应条件下,UV/Fenton体系在100 min时出水COD为40 mg/L,色度为25,比无UV时最佳反应时间缩短了50 min;UV/Cu-Fenton体系,在60 min时出水COD为35 mg/L,色度为20,比无UV时最佳反应时间缩短了一半,UV/Fenton体系和UV/Cu-Fenton体系出水COD及色度均能达标排放。

高效破乳剂混凝剂去除兰炭废水中COD的研究

考察破乳剂种类、投加量、pH值以及混凝剂种类、投加量、pH值对兰炭废水COD去除率的影响。结果表明,破乳剂采用脂肪氨聚氧乙烯醚类破乳剂,最佳投加量为3 g/L,pH值为6,COD去除率为34.2%,含油量去除率为62.3%,混凝剂为有机胺混凝剂,最佳投加量为5 mg/L,pH值为6,COD去除率为52%。

MnO2催化臭氧氧化赤泥堆场渗滤液COD的研究

针对氧化铝企业赤泥渗滤液COD高的问题,本文采用二氧化锰催化臭氧氧化法进行处理。制备了α-MnO2、γ-MnO2、δ-MnO2,对它们进行了物相、微观结构及比表面积的分析,考察它们对臭氧催化氧化赤泥渗滤液COD的去除效果,筛选出δ-MnO2具有良好的催化效果,并分别从pH、臭氧投加量、催化剂投加量、反应温度四个维度研究它们对δ-MnO2催化臭氧氧化赤泥渗滤液COD的去除率影响。结果表明:在pH为8、臭氧流速为0.4L/min、催化剂投加量为40mg/L、反应温度为40℃,反应时间为40 min时,δ-MnO2对O3的催化氧化能力较佳,COD去除率最高为85.7%,从原始渗滤液的268.8mg/L 降低到38.43mg/L,达到《污水综合排放标准》GB8978-1996排放标准。

实验室COD废水处理研究

实验室COD废水含有大量的Cr^(6+)、Ag^(+)和Hg^(2+)等重金属离子,若不经处理直接排放,会对生态环境造成不利影响。采用氧化还原法和中和沉淀法处理实验室COD废水中重金属离子,通过单因素实验和正交实验优化了处理条件。结果表明,当葡萄糖加量为10 g时,废水中Cr^(6+)完全转化为Cr^(3+);当氯化钠加量为2.1 g时,废水中Ag^(+)去除率为100%;在氢氧化钠加量为5.0 g、反应时间为20 min、反应温度为20℃的最佳条件下,总Cr和Hg^(2+)综合去除效率最佳,去除率分别为75.13%、86.51%。

燃煤电厂脱硫废水COD及氨氮协同处理实验研究

实验研究旨在处理燃煤电厂湿法脱硫废水中的COD和氨氮,采用次氯酸钠、芬顿氧化法、MAP沉淀法和电催化氧化法处理实际脱硫废水,以达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级排放标准氨氮为15 mg/l,COD为100 mg/l。实验结果显示,在次氯酸钠投加质量比为1:8时,可使得氨氮浓度达标;芬顿氧化法中双氧水投加量为3.5 mL/L、与硫酸亚铁摩尔比为1:3时,COD去除率可达57%;MAP沉淀法利用原有镁离子可达58%的氨氮去除率;但仅有电催化氧化法能处理氨氮、COD均达标。综合实际情况,采用前端喷氨优化-次氯酸钠氧化-电催化的处理组合工艺路线是经济高效的达标排放方法。

基于二氧化锰纳米材料的COD去除性能及动力学行为研究

采用脱脂棉(DC)作为模板和还原剂,通过原位氧化还原反应温和制备DC负载的MNO_(2)纳米颗粒(MNO_(2)NPs/DC),并对其形貌、组成进行表征。以骨胶模拟废水提供化学需氧量(COD)。利用MNO_(2)NPs/DC优异的吸附及催化氧化活性和DC的操作便捷性,进一步探究MNO_(2)NPs/DC对COD的去除性能。结果表明:MNO_(2)NPs较为均匀地分散于DC纤维表面。室温条件下通过简单的浸泡搅拌,MNO_(2)NPs/DC对COD仅21min的去除率可达64.03%,并且可通过增加材料用量和材料浸泡时间来提高去除率。动力学模型拟合结果表明,MNO_(2)NPs/DC对COD的去除过程更符合拟二级动力学模型。

ASM1分析市政污水厂进水COD组分的工艺优化实例

为进一步提高市政污水处理厂运营管理水平,对污水处理厂中进水COD在污水处理系统中的组分变化进行系统考察。试验基于ASM1理论对市政污水厂的进水COD组分分类,对长期投加碳源的某污水厂进水数据进行收集,并测定其14组数据中COD_(tot)、COD_(sol)、COD_(ss)、COD_(sI)的含量。同时,通过测定污水处理生化系统中厌氧池、缺氧池Ⅰ、好氧池Ⅰ、缺氧池Ⅱ、好氧池Ⅱ中沿程COD_(sol)、氨氮、硝态氮、溶解氧和总氮含量变化进一步研究污水处理生化系统的效能。试验表明,进水COD_(tot)、COD_(sol)、COD_(ss)、COD_(sI)平均值分别为158、54、25、29.4 mg/L,COD_(sol)去除率沿生化池水流方向逐渐降低。此外,由于缺氧池多点进水的工艺构造,分配的进水给缺氧池Ⅱ提供了碳源,促进了总氮的去除;但同时带入一部分含氮污染物,造成该池内氨氮升高。从污染物去除效果及节约成本方面考虑,可以得出:(1)进水COD中惰性物质所占比例较大,去除总氮所需的碳源不足,需长期投加外部碳源。(2)合理利用工艺多点进水的特点,为缺氧池Ⅱ提供碳源,减少外部碳源的投加。(3)好氧池Ⅰ过高的溶解氧会破坏缺氧池Ⅱ缺氧环境,要合理控制好氧池Ⅰ的曝气量,避免能耗浪费。

一种高盐高COD废水处理技术在化工废水治理中的应用

在我国工业化发展进程中,产生了大量包括高盐高COD在内类型的工业废水。高盐高COD废水盐分高,有机物浓度高,可生化性差,较难治理。文章介绍了一种高盐高COD废水的治理技术,该处理工艺具有污染物去除率高、运行效果稳定、自动化程度高等优点。

关于改变COD预制试剂测定煤直接液化生产污水的使用方法探究

为降低煤直接液化生产污水COD项目检测和COD废液处理的双重高成本,同时提高试剂的利用率,针对煤制油的生产废水进行了专门实验分析探究。在预制试剂量程允许的范围内,低量程平分一支试剂,高量程连续使用同一支试剂先后分析两次。实验结果发现平分试剂,取样量减半,不影响测定结果。高量程同一水样两次测定结果虽不相同,呈递减趋势,但是减小的趋势呈一定的规律性,第二次的测定结果是第一次测定结果的90.31%~91.82%。所以,在仪器误差和方法误差允许的范围内,第二次的测定结果虽然偏小,但偏小的幅度是有据可循的。在方法、仪器以及实际生产情况允许的范围内,通过改变COD试剂的常规使用方法,可以提高COD试剂的使用率、节约购买和后期的处理成本,同时降低六价铬以及其他成分对环境的污染。