铝盐破乳剂的优化及其对拉丝油乳化液破乳效果的研究

以单一硫酸铝作为破乳剂,对自配的不同含油量的拉丝油乳化液进行破乳,测定了破乳后水层的COD、浊度、pH,并计算了COD、浊度去除率。然后分别考察了单独使用硫酸铝以及使用硫酸铝-聚合氯化铝复合破乳剂对实际生产中得到的中、高含油量拉丝油乳化废液进行破乳的效果。结果表明:在几种破乳剂中,使用硫酸铝对自配的拉丝油乳化液进行破乳有较好的效果,在破乳后,COD、浊度去除率可以分别达到70%、60%。单独使用硫酸铝对中、高含油量的拉丝油乳化废液进行破乳的效果不佳,乳化废液的油水不分层,而硫酸铝-聚合氯化铝复合破乳剂在硫酸铝和聚合氯化铝同时加入时则具有较好的效果,在搅拌器转速为500 r/min,搅拌总时间为10 min,搅拌后静置时间为30 min的条件下,中含油量废液破乳后水层的COD、浊度去除率可分别达到98%、91%,高含油量废液的COD、浊度去除率可分别达到99%、97%以上。

污泥脱水絮凝剂的研究进展及应用探索

活性污泥法是污水生物处理最广泛使用的工艺之一。作为活性污泥法的主要副产物,剩余污泥的高含水率特性容易造成运输困难、资源化利用成本高、热值降低等问题,因此需要对其进行脱水。絮凝法因操作简便、反应速度快、适用范围广、脱水效果好等优点而被广泛应用于污泥脱水。详细阐述了不同絮凝剂的分类、优缺点及相关絮凝机理,系统归纳了各类絮凝剂的制备策略及在污泥脱水中的应用探索,探讨了污泥脱水絮凝剂未来的发展方向,以期为今后絮凝技术在污泥脱水中的应用提供参考。

Ag_(3)PO_(4)/WO_(3)复合光催化剂的制备及其可见光催化性能

通过原位沉淀法制备了Ag_(3)PO_(4)/WO_(3)复合光催化材料并用于降解盐酸四环素(TC),利用SEM、XRD、FTIR、XPS和UV-vis DRS等手段对合成材料的表观形貌、化学组成和分子结构等进行了表征,并以可见光下催化降解TC(10 mg/L)的效果来评价材料的光催化性能。与单一Ag3PO4和WO3相比,可见光照射60 min后,Ag_(3)PO_(4)/WO_(3)复合材料对TC具有更高的光降解性能,WO3质量分数为25%时性能最优,TC降解率达到最高84.82%,且经5次循环后仍具有较好的光催化活性。通过对自由基捕获试验以及对电子顺磁共振(ESR)光谱的分析,明确h+和O2·-为Ag_(3)PO_(4)/WO_(3)复合材料光催化降解TC过程中的主要活性物质,推断出Ag_(3)PO_(4)/WO_(3)复合材料为p-n型异质结光催化机理。

反硝化生物技术在浓盐水脱氮改造中的实践

随着国家和地方环保标准的提高,某石化企业浓盐水处理系统采用“两级臭氧接触池+生物滤池+活性炭滤池”工艺处理后的污水仍不能满足总氮≤15 mg/L的排放标准。因此,在现有处理工艺构筑物的基础上,采用反硝化生物滤池(DNBF)脱氮技术对其进行技术改造,构建出乙酸投加PID控制模型,通过调节DNBF系统C/N、进水TDS、进水温度、控制回流比,使DNBF系统出水硝态氮稳定在8 mg/L左右,经过4 a多的连续运行,外排水质满足国家、地方相关排放标准要求。

沼液短程硝化出水预处理强化剩余污泥发酵的研究

厌氧消化是剩余污泥减量化的一种重要方法,游离亚硝酸(FNA)预处理剩余污泥可改善其水解效果、增加产酸量和提高污泥减量化程度。采用污泥消化液(沼液)短程硝化出水作为FNA来源,考察沼液短程硝化出水预处理强化污泥解体和对剩余污泥发酵性能的影响。结果表明,沼液经过短程硝化处理后,亚硝态氮质量浓度可达1 224 mg/L,分别采用200、300、400、500、600 mg/L亚硝态氮(对应FNA质量浓度分别为4.88、7.35、9.62、11.9、14.35mg/L,以N计)处理剩余污泥,剩余污泥的SCOD、VS、厌氧发酵过程中产气量以及发酵气体中甲烷的含量均随着FNA浓度的增加呈先增加后减少趋势。FNA预处理可使剩余污泥发酵系统SCOD最高增加2.1倍,污泥中VS产量可提高11%,厌氧发酵产气量提高2.1~7.2倍,发酵气体甲烷含量也有显著提高,对于污水处理厂沼液资源化利用和剩余污泥的减量化处理具有指导意义。

高盐废水同步除硬除硅实验研究

为探究高盐废水中除硬和除硅的最佳条件,分别进行了双碱法混凝除硬实验和铝剂混凝除硅实验,结合单独除硬和除硅结果进行了加药混凝同时除硬除硅的实验,并研究了同步加药法和分步加药法对除硬除硅效果的影响。结果表明,双碱法混凝除硬的最优条件为NaOH、Na_(2)CO_(3)投加量分别为450、1 100 mg/L,Ca^(2+)、Mg^(2+)去除率分别为91.5%和83.5%;铝剂混凝除硅的最优条件为pH=8、NaAlO_(2)投加量为600 mg/L,全硅、Si_(a)和Si_(c)的去除率分别为90%、92%和80%;同步加药法中Ca^(2+)、Mg^(2+)去除率与单独除硬实验基本一致,而全硅、Si_(a)和Si_(c)去除率分别仅为39.8%、37.3%、40.3%;分步加药法先加入除硅药剂去除SiO_(2),再加入除硬药剂去除硬度,全硅、Si_(a)和Si_(c)去除率与单独除硅实验基本保持一致,而Ca^(2+)、Mg^(2+)去除率分别为91.5%和88.3%,Mg^(2+)去除率较单独除硬实验略有上升。分步加药法可高效同时去除高盐废水中的硬度和硅,在实际工业应用中具有较好前景。

引进厌氧氨氧化脱氮系统失效原因分析及解决途径

作为低碳节能的生物脱氮工艺,厌氧氨氧化引进国内已有十余年的历史,已有多家食品加工龙头企业从国外引进了十多套厌氧氨氧化脱氮系统。这些系统大部分运行良好,但也有少数脱氮效果不稳定,未能达到预期效果。以典型食品加工废水厌氧氨氧化处理系统为例,分析确定了该脱氮系统失效原因在于进水氨氮低于系统设计要求,难以形成稳定的亚硝氮积累,破坏了一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化(PN-A)系统的稳定高效脱氮,导致系统出水总氮去除率下降,同时出水硝氮明显升高。为解决此难题,采用高效亚硝化反应器促进食品加工废水快速稳定亚硝化,一周后平均亚硝化率可达92.92%,平均出水亚硝氮为84.09 mg/L,平均亚硝化产率约为0.41 kg/(m^(3)·d),保障了厌氧氨氧化系统亚硝氮基质供应,并在小试Anammox脱氮系统实现总氮去除率达84.52%,出水总氮低于15 mg/L,平均总氮去除负荷0.56 kg/(m^(3)·d)。研究结果可为解决当前国内食品加工厌氧氨氧化脱氮系统失效问题提供新的思路。

基于核磁共振技术评价气田采出水对地层的伤害机理

采出水回注是国内处理气田采出水的有效手段,但是,由于不同工艺处理效果存在差异,导致采出水中未被处理的部分悬浮物对回注地层造成不同程度的堵塞伤害。运用激光粒度衍射分析技术、室内物理流动模拟实验结合核磁共振技术,开展采出水回注室内模拟实验,定量评价采出水悬浮物对岩心样品的伤害程度,明确不同工艺处理效果,揭示回注地层堵塞伤害机理。实验结果表明,气田采出水悬浮物粒径尺度是影响回注地层堵塞程度的主控因素,发生堵塞伤害的悬浮物粒径主要分布在7.65~52.62μm;采用“破乳+油水分离+沉降除油+气浮+旋流分离+过滤”工艺处理效果最佳,悬浮物粒径均值下降率为76.31%,中值下降率为77.46%,回注后地层渗透率伤害率仅为2.16%,孔隙度伤害率降至10.77%;而“沉降除油”工艺处理效果较差,核磁共振结果显示较小孔喉堵塞程度为24.15%,整体孔喉堵塞程度达到24.18%,回注后对地层渗透率伤害率达26.09%,孔隙度伤害率为13.64%。综合分析认为,采出水中的较大粒径悬浮物是造成回注地层发生堵塞伤害的主要原因,根据回注地层储层物性特征,针对性地选择高效的水处理工艺,是延长回注地层寿命,实现气田采出水高效回注的有效方法。

利用废弃污泥有机物生物合成异戊二烯的研究

异戊二烯是一种重要的工业基础原料,利用生物法合成异戊二烯以其经济性和可持续性受到了大量研究和关注,但高昂的底物成本阻碍了其生产规模的进一步扩大。提出了以厌氧消化污泥(ADS)为唯一底物,通过基因工程菌生物合成异戊二烯的方法,实现了对ADS中有机物的去除和高价值产品的回收。污泥为唯一底物生产异戊二烯的最高产量(以底物的COD为基准)可达40.5 mg/g,污泥的生物毒性、pH及生物可利用碳源的含量影响着异戊二烯产率。通过优化基因工程菌代谢通路设计,可提升其抗污染负荷能力和底物转化效率,从而进一步提高异戊二烯产率,为废弃厌氧消化污泥中有机物资源化的回收利用和高价值异戊二烯合成提供了参考。

LAT低温常压蒸发技术处理焦化蒸氨废水的工程应用

介绍了一种基于增湿减湿原理的LAT低温常压蒸发系统(LAT系统)及其在某焦化蒸氨废水处理工程上的应用。经工程验证,LAT系统蒸汽消耗量为0.218 9 t/m^(3),电耗为11.20 kW·h/m^(3),循环水消耗量为9.44 t/m^(3),均显著低于传统三效蒸发的公用工程消耗水平。焦化蒸氨废水(COD为8 000~10 000 mg/L)经LAT系统处理后,冷凝液COD降至5 000~7 000 mg/L,再经过生化处理后,二沉池出水COD低于90 mg/L,混凝沉淀池出水COD低于60 mg/L,产水满足《工业循环冷却水处理设计规范》(GB 50050—2017)再生水水质标准,可回用于厂区循环水补水。采用LAT技术,酚氨回收的蒸氨工段可不加碱运行,节约了加碱费用;该技术将大部分难降解有毒污染物留在浓缩液中,降低了生化系统及深度处理系统的运行成本;在有低品质余热蒸汽条件下,与传统焦化蒸氨废水处理技术相比,吨水运行费用可降低26.48元/m^(3)。该技术有效降低了蒸氨废水处理难度,提高了生化系统稳定性及可靠性,为焦化废水处理提供了新的参考思路。

老龄填埋场渗滤液精馏脱氮处理过程碳排放分析

老龄生活垃圾填埋场渗滤液具有可生化性差、氨氮高以及C/N失调等特点,采用传统生化脱氮工艺需投加大量碳源,处理成本高且整体碳排放量大。为降低脱氮运行成本,实现减污降碳目标,以某老龄填埋场的渗滤液处理项目为例,采用精馏脱氮组合技术取代传统A/O+MBR工艺作为主要脱氮单元,同时通过沼气锅炉燃烧沼气产生蒸汽的方式为精馏脱氮单元提供热源,实现填埋气资源循环利用。基于IPCC排放因子法,以传统脱氮工艺碳排放量为基准线,对两种不同脱氮工艺碳排放特征进行分析。结果表明:A/O+MBR脱氮工艺以N_(2)O和CO_(2)的直接碳排放为主,占碳排放总量的70.1%;采用新型精馏脱氮组合工艺,氨氮去除率达到95%以上,最终出水总氮可稳定达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)表2标准,碳排放以能耗类碳排放为主,N_(2)O碳排放量减少95.7%;另外,通过精馏脱氮方法可实现渗滤液中污染物氨氮资源化,生产碳酸氢铵固定二氧化碳。新脱氮工艺的碳排放总量相比传统生化脱氮工艺减少95.3%,碳减排效益显著。

水体脱砷技术的研究现状

随着矿床品位的降低,有色金属冶炼产生的含砷废水排放量逐渐增加。由于砷化物具有剧毒性,大量排放的含砷废液对人体健康产生巨大威胁。随着生活质量的提高,人们对含砷废水的排放要求也越发严格。因此,如何绿色、高效地脱除水体中的砷,是目前研究的重点。介绍了水体中砷的来源与危害,对国内外处理含砷液体的主要脱除技术进行归纳总结。水体脱砷技术按照脱除方式可分为化学法、物理法及微生物法。阐述了各种脱砷技术的基本原理,对不同脱砷技术的适用性及其优缺点进行分析,指出限制这些工艺在工业中应用的主要因素。同时,对化学法与物理法等结合工艺的前景进行了展望,以期为未来脱砷技术的发展提供一定参考。

厌氧颗粒活性炭折板工艺处理丁辛醇废水效能研究

丁辛醇废水(BOW)是一种新型煤化工废水,含有高浓度的难降解有毒有机污染物,对人体健康和生态环境造成危害。萃取法、焚烧法、空气催化氧化法等物化法可用于丁辛醇废水的处理,但成本较高、流程复杂。厌氧消化是丁辛醇废水的绿色、高效处理技术之一,然而传统的厌氧工艺易受有毒污染物、高盐等因素影响。对高盐条件下厌氧颗粒活性炭折板工艺(GAC-ABR)处理丁辛醇废水的启动、盐冲击与恢复过程及其微生物菌群变化进行探索。结果表明,与厌氧折板反应器(ABR)工艺相比,GAC-ABR工艺可提高丁辛醇废水厌氧处理的甲烷产量并缓解酸化现象。在GAC-ABR工艺中,污泥的嗜乙酸产甲烷活性提高了1.94-2.27倍,且污泥的电子传递系统活性提高了13.1%-16.4%。微生物群落结构分析表明,GAC-ABR工艺中富集的电活性互营微生物Syntrophomonas和Methanosarcina是提高丁辛醇废水处理效果的关键;其中,Syntrophomonas表现出良好的耐盐性,而Methanosarcina的耐盐性弱于Methanosphaera和Methanobacteria。

滤池的过滤原理是什么?

滤池里以不同颗粒大小的滤料,从上到下、由小而大依次排列。当水从上流经滤层时,水中部分的固体悬浮物质进入上层滤料形成的微小孔眼,受到吸附和机械阻留作用被滤料的表面层所截留。同时,这些被截留的悬浮物之间又发生重叠和架桥等作用,就好像在滤层的表面形成一层薄膜,继续过滤着水中的悬浮物质,这就是所谓滤料表面层的薄膜过滤。这种过滤作用不仅滤层表面有,当水进入中间滤层时也有这种截留作用,为区别于表面层的过滤,称为渗透过滤作用。此外,由于滤料彼此之间紧密地排列,水中的悬浮物颗粒流经滤料层中那些弯弯曲曲的孔道时,就有更多的机会及时间与滤料表面相互碰撞和接触,于是,水中的悬浮物在滤料的颗粒表面与凝絮体相互黏附,从而发生接触混凝过程。

移动床生物滤池对炼化污水COD的去除研究

曝气生物滤池是一种生物膜法污水处理技术,可以有效去除水中的有机物和悬浮物,具有运行负荷高、出水效果好、经济高效、易于管理等优点,在污废水处理领域中应用广泛。但传统的曝气生物滤池工艺存在不足之处,如采用固定床定期间断反冲洗,实际运行时系统配置复杂、自动控制要求高、占地面积大。移动床生物滤池对传统生物滤池进行了优化,使滤料在池内进行内循环流动。在不同水力负荷条件下,研究了移动床生物滤池与传统生物滤池对COD的处理效果。研究结果表明,在处理负荷略高于传统生物滤池的情况下,移动床生物滤池对COD的处理效果高于传统滤池;处理负荷高于传统滤池负荷3倍的情况下,移动床生物滤池对COD的去除效果与传统滤池接近。

电催化臭氧-BAF工艺深度处理印染废水中试研究

以江苏某纺织染整工业园区污水处理厂综合排放池的污水为处理对象,构建以电催化臭氧-曝气生物滤池(BAF)为主体工艺的印染废水深度处理中试系统,通过优化系统运行参数,考察该系统对难降解有机污染物的去除效果。结果表明,在进水流量10 m^(3)/h、臭氧投加质量浓度20 mg/L、H_(2)O_(2)投加质量浓度7.2 mg/L、催化氧化停留时间30 min、BAF停留时间60 min的条件下,系统对污水中COD的去除率稳定在38%~45%之间,出水COD≤35 mg/L,达到《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要污染物排放限制》(DB 32/1072—2018)规定的出水COD<40 mg/L的要求,同时,系统对UV_(254)、色度也具有较好的去除效果,对废水中检测到的酮洛芬、避蚊胺和咖啡因的去除率也均达到85%以上。经运行成本核算,该系统的吨水处理成本约为0.77元,且运行过程中无二次污染,具有良好的经济和环境效益。

二乙二醇丁醚好氧降解污泥培养驯化及动力学分析

以二乙二醇丁醚(DGBE)为唯一碳源,采用阶段性提荷的方式,对好氧活性污泥进行培养驯化,考察好氧活性污泥法对DGBE模拟废水的降解效果和耐受浓度,并对其降解动力学进行分析。实验结果表明:以农药生产废水处理工艺的好氧段污泥进行接种,DGBE进水COD为600-700 mg/L,驯化初期微生物可较快适应DGBE模拟废水。随后以200 mg/L的理论COD提升进水负荷,在一定浓度条件下COD去除率均可达90%-95%,整体降解效果较好。当进水DGBE质量浓度低于620 mg/L时,DGBE可在5-6 h内完全降解,之后随着进水DGBE质量浓度的升高,降解时间逐渐延长。在该实验条件下,好氧活性污泥对DGBE的最高耐受质量浓度在1 103 mg/L左右,继续提高进水DGBE,好氧活性污泥的降解效果及状态均变差,并出现COD降解迟滞期。活性污泥对DGBE的降解符合一级动力学特征,DGBE及COD的降解速率随浓度的上升均呈先快后慢的趋势,说明高浓度的DGBE对微生物具有抑制作用。

改性牡蛎壳粉优化制备及其对草甘膦的吸附性能

草甘膦是造成水体富营养化的典型有机磷。通过高温掺杂合成改性牡蛎壳粉,并用其对模拟草甘膦废水进行吸附研究。结果表明,改性牡蛎壳粉最优制备条件:煅烧温度900℃,过筛粒径120目(125μm),淀粉用量(淀粉质量/牡蛎壳粉质量)15%,煅烧时间2.5 h,并进行碱处理。XRD表明,制备的改性牡蛎壳粉表面成分为CaCO_(3)和Ca(OH)_(2);表面分析结果表明,改性牡蛎壳粉比表面积相较未改性前增大21.3%;红外光谱分析表明,制备的改性牡蛎壳粉存在羟基官能团。改性牡蛎壳粉吸附草甘膦过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型,最大吸附量为66.06 mg/g。