粉末活性炭-陶瓷膜臭氧催化氧化深度处理煤气化废水研究

采用粉末活性炭为催化剂,构建粉末活性炭耦合陶瓷膜臭氧催化氧化反应器,并探讨其对煤气化废水的深度处理效能。结果表明,当粉末活性炭投加2 g/L、臭氧投加量为30 mg/L时,煤气化废水生化出水COD为125~143mg/L,去除率可达75%,ΔCOD/Δρ(O_3)可达1.3。在HRT为30 min、膜通量为50 L/(m~2·h)时,粉末活性炭-陶瓷膜臭氧催化氧化反应器出水COD可保持为50 mg/L左右。反应器中的臭氧可有效将临界通量从35~40 L/(m~2·h)提高至50~60/(m~2·h),跨膜压差降低35%~40%,使反应器膜装置稳定运行。粉末活性炭-陶瓷膜臭氧催化氧化技术,可为煤气化废水深度处理提供有效的技术方案。     

不同方法深度处理印染废水的比较研究

作为纺织印染大国,如何实现印染废水中水回用是中国面临的重要课题。作者分别采用臭氧氧化法和超声波-活性炭法对已生化处理的印染废水深度处理。结果表明:臭氧氧化法可去除印染废水中75%的COD,使出水COD降至60 mg/L,超声波-活性炭联合法可去除印染废水中89.6%的COD,使出水COD降至25 mg/L,两种处理方法出水均能满足中水回用要求;通过比较,超声波-活性炭联合法优于臭氧氧化法。     

催化氧化耦合高效生化工艺深度处理石化废水

采用臭氧催化氧化耦合特定菌高效生化工艺(HENT)对某企业石化废水二级生化出水进行深度处理,主要去除COD和氨氮。废水经该工艺处理后,出水水质稳定,COD<120 mg/L,去除率平均为78%;出水氨氮<1 mg/L,去除率接近100%。试验结果表明,臭氧催化氧化耦合高效生化工艺可满足石化废水二级生化出水的深度处理要求。     

纳滤工艺深度处理焦化废水的中试研究

以焦化废水为研究对象,考察了取消超滤预处理系统后,纳滤处理系统对该类废水污染物的处理效果。结果表明:纳滤工艺可直接应用于焦化废水的深度处理,COD去除率稳定在70%以上,出水COD维持在45mg/L以下;对氨氮的去除率可达50%以上;对总硬度的脱除率达96%以上,出水硬度维持在3.5 mg/L左右,各项水质均优于循环冷却水要求。虽然单独纳滤工艺稳定运行周期相对双膜工艺较短,但两种工艺的污染差异可通过化学清洗加以消除。     

臭氧-SiC陶瓷膜耦合工艺处理油田采出水实验研究

针对油田采出水成分复杂、油水难以分离的问题，采用Al₂O₃和SiC陶瓷膜对其进行处理，对比两种陶瓷膜的处理效果可知，SiC陶瓷膜出水的含油量低于Al₂O₃陶瓷膜，后续选定SiC陶瓷膜耦合O₃氧化处理油田采出水，考察油田采出水的处理效果，利用SEM、EDS对陶瓷膜的微观形貌和物相组成进行表征，分析膜表面由于油滴和颗粒物等杂质堆积对膜通量和出水浊度、含油量及COD去除的影响。耦合实验结果表明，在O₃氧化时间为4 min，跨膜压差为0.065 MPa，通量为4 669.63 L/(m²·h)的条件下，COD、油含量和浊度的去除率分别可达75.51%、99.70%和99.90%，显著高于陶瓷膜或O₃单独运行时各污染物的去除率。可见O₃氧化耦合陶瓷膜过滤能够改善膜的性能，提高油水分离效率，促进油田采出水更高效的处理。     

采用管式无机陶瓷膜深度处理金属表面加工废乳化液

以管式无机陶瓷膜作为主分离工艺,对经过聚合氯化铝和聚丙烯酰胺混凝沉淀预处理后总油和化学需氧量(COD)依然很高的金属表面加工所产生的废乳化液进行深度处理。考察了工艺参数对膜通量及出水水质的影响,探究了膜污染的原因与清洗方法。在跨膜压差为0.16 MPa,废乳化液温度为15~35°C,pH为5~9,总油初始质量浓度不超过300 mg/L的最佳条件下,处理后的COD和总油分别为315.37 mg/L和33.7 mg/L,平均去除率在70%以上。无机陶瓷膜的清洗周期为2 h,在0.20 MPa的跨膜压差下采用0.1%H_2O_2和1%NaOH溶液先后清洗之后,膜通量可恢复至原来的84%以上。     

MBR处理电镀前处理废水COD的工程设计

基于电镀前处理废水的性质,选用膜生物反应器(MBR)工艺对处理废水中COD进行了工程设计。对于MBR系统,从系统的角度综合整合了预处理和MBR工艺,并进行整体优化设计。工程运行实践表明该工艺处理电镀前处理废水是可行的,膜组件清洗周期较长,运行费用较低。当进水COD浓度为1000~1500 mg/L时,系统对COD的去除率超过95%,出水COD浓度保持在50 mg/L以下,达到排放标准。     

臭氧-陶瓷膜生物反应器处理市政污水二级出水

以某大学生活污水二级处理出水为原水,考察了臭氧氧化耦合陶瓷膜生物反应器的污染物去除效果。结果表明,在陶瓷膜孔径为200 nm,跨膜压差为0.1 MPa,臭氧投加量为5 mg/L的工艺条件下,组合工艺对浊度、氨氮、亚硝态氮、CODMn和UV254的平均去除率分别为98.7%、97.3%、96.0%、41.2%和34.1%,对应的出水指标分别为0.08 NTU、0.07 mg/L、0.01 mg/L、2.50 mg/L和0.037 cm-1。相同运行周期内,直接使用陶瓷膜生物反应器过滤市政二级出水,膜通量下降26.7%;而臭氧-陶瓷膜组合工艺膜通量只减少了14.3%,说明臭氧-陶瓷膜生物反应器组合工艺可有效减轻膜污染,提高陶瓷膜使用效率。     

炼油净化水结垢原因分析及膜法深度处理

对炼油厂净化水回用过程结垢原因进行分析,针对结垢成因采用陶瓷膜对净化水做深度处理,而经膜处理后净化水pH在6.9左右,净化水呈中性,试图使得炼油净化水达到工艺水回用目的.着重考察了膜孔径、操作压差、膜面流速、料液温度等对膜通量的影响.结果表明,孔径为50nm的氧化锆陶瓷膜处理炼油净化水其渗透通量高达800L·m~2·h~(-1),渗透液中COD小于200mg·L~(-1);体系的操作压差可控制在0.25MPa,较大的膜面流速大和料液温度有利于渗透通量的提高;膜污染的清洗采用在线反冲和离线化学清洗的方法,料液渗透通量可恢复到新膜的95%.     

MBR工艺处理工业园区电镀废水的中试应用研究

针对工业园区电镀废水处理中生化指标达标难的问题,采用新型聚四氟乙烯(PTFE)膜组件构建膜生物反应器(MBR),通过现场试验研究了MBR工艺处理电镀废水的实际效果。结果表明,通过合理的维护管理,MBR膜通量能稳定维持在16.67L/(m2·h)左右,对COD的去除率可达到50%以上,出水COD质量浓度稳定在80mg/L以下,但对氨氮的去除效果受水力停留时间(HRT)、温度、系统负荷等因素的影响较大。与传统的生物接触氧化工艺相比,基于新型膜材料的MBR工艺可以大大提高污泥量,避免结垢和出水跑泥等问题,提高了处理效果。从投资运行费用来看,采用MBR工艺的总投资费用高于普通生化处理工艺,运行费用约为2元/t。     

面向半导体废水回用处理的MBR-RO组合工艺可行性

半导体废水水质复杂,污染物种类繁多,经过初级物化处理后,仍含大量悬浮物、有机物和无机盐,亟待有效处理并回用。本工作采用MBR-RO中试装置深度处理半导体废水,考察该工艺实现废水回用的可行性。试验结果表明,MBR-RO系统表现出良好的污染物去除效果和运行稳定性,可以耐受废水水质波动的范围大。MBR运行稳定,膜的渗透性易于恢复,维护性清洗周期较长(大于16 d)。MBR出水已检测不到SS,其SDI15和COD的平均值分别为2.3和10.6 mg/L,水质满足RO进水设计要求。采用HCl调节RO进水pH,同时投加阻垢剂MAS208A有助于减缓RO膜污染。RO出水水质优良,电导率为26～142μS/cm,TOC质量浓度小于0.2 mg/L,符合生产回用水要求,表明MBR-RO组合工艺实现半导体废水回用是可行的。     

昆明某工业园区废纸造纸废水处理工艺探讨

采样分析昆明某工业园区造纸废水出水水质,污染物浓度较高COD和BOD_5分别为5 610 mg/L及3 270mg/L,BOD_5/COD约为0.55。利用OUR小实验对造纸废水生化性进行分析,可降解性有机物和不可降解有机物分别平均约为90%和10%。废水经过生化处理后不能达GB 18918-2002一级A标,故进一步利用臭氧、活性炭及DF膜进行深度处理实验,结果显示臭氧对COD的去除效果较低平均约为13.7%,说明生化处理后80%以上的COD不可降解,臭氧对色度去除效果较好。DF膜对COD和TP去除率分别大于80%及85%,出水稳定达一级A标准。活性炭对COD、TP和SS的去除率分别约53.58%、48.8%和67%,当出水污染物浓度及水量波动较大时容易出现超标。同时,分析两种深度处理工艺的成本得出DF膜约为活性炭吸附的2.1倍。     

“化学软化+TUF”组合工艺在焚烧厂垃圾渗滤液的应用研究

采用“化学软化+TUF”对焚烧厂垃圾渗滤液MBR产水进行预处理,探究了不同Ca(OH)₂加药量的软化效果、管式超滤膜的运行稳定性及组合工艺的处理效果、膜污染控制方式和反渗透运行稳定性。结果表明：Ca(OH)₂加药量占比为90%时,组合工艺对硬度、SiO₂、COD的去除率分别为94.3%、66.7%、30.0%,出水浊度为0.22 NTU,说明组合工艺对硬度、COD、SiO₂、浊度均有较好的去除效果。管式膜产水平均通量在390 L/(m²·h)左右,运行压力稳定在0.25 MPa,通量和压力运行稳定,反洗通量恢复性好。采用HCl(5%)+NaOH(3%)+NaClO(5%)的化学清洗方式可能较好地恢复膜通量。组合工艺除硬除浊处理后,后续反渗透运行稳定性明显改善。本研究可以为“化学软化+TUF”在焚烧厂渗滤液废水预处理阶段的应用提供参考。     

厌氧膜生物反应器-纳滤/反渗透处理印染废水

采用厌氧膜生物反应器-纳滤/反渗透(AnMBR-NF/RO)组合工艺处理实际印染废水。结果表明,在COD容积负荷0.65～2 g/(L·d)条件下,AnMBR的COD和色度去除率分别可达90%和95%;在低膜通量(0.85～3.4 L/(m~2·h))条件下,无显著膜污染发生。AnMBR出水经恒压错流NF/RO过滤深度处理,当NF出水回收率76.2%时,出水COD为49.5 mg/L,NH_4~+-N、TN、TP的质量浓度分别为14.5、29.6、0.93 mg/L,电导率5.76 mS/cm,满足GB 4287-2012印染废水间接排放和CJ 25.1-89生活杂用水标准。当RO出水回收率72.6%时,出水COD为4.4 mg/L,NH_4~+-N、TN、TP的质量浓度分别为4.9、10.1、0.50 mg/L,电导率0.284 mS/cm,满足印染废水直接排放、生活杂用水和FZ/T 01107-2011印染工业漂洗水回用标准。NF/RO过滤过程中滤饼层为主导膜污染机理且RO污染潜势显著高于NF。     

聚糖反应-A2/O-臭氧催化氧化处理聚氨酯废水的研究

针对江西某聚氨酯公司生产废水甲醛含量高,COD和氨氮浓度高,以及可生化性差的特点,设计采用"预处理-生化反应-深度处理"的组合工艺对其进行处理。其中,预处理通过聚糖反应去除废水中的甲醛,并提高废水的可生化性;生化反应采用A~2/O工艺,主要去除废水中的COD和氨氮;生化处理出水采用臭氧催化氧化进行深度处理。工程实际运行结果表明,最终处理出水甲醛≤5 mg/L,COD≤500 mg/L,氨氮≤45 mg/L,出水水质达到园区接管标准。     

印染废水深度处理及回用

针对印染纺织废水稳定回用系统的浓水处理和脱盐问题,选用预处理系统(臭氧-曝气生物滤池一体化装置+曝气生物滤池)和膜系统(超滤+反渗透)的组合工艺,对印染纺织废水进行深度处理及回用。预处理较佳的工艺运行参数为:曝气生物滤池气水比为5,有机负荷分别约为2.1、1.0 kg(COD)/m3.d,溶解氧质量浓度为3.8 mg/L,水温35～40℃;臭氧投加量为20～30 mg/L。二级生化出水经预处理系统后,出水COD质量浓度平均值可降至27.4 mg/L,浊度为4.2 NTU,SS为3.0 mg/L,氨氮0.7 mg/L,色度2倍,再经过膜系统深度处理,淡水出水pH7.4～7.9,电导率50～200μs/cm,总硬度2～10 mg/L,总碱度25～60 mg/L,膜系统产水达到回用标准。测定浓水pH7.3～8.3,色度32倍,CODCr45.7～97.9 mg/L,可直接达标排放,保证系统稳定运行。     

陶瓷膜-有机膜耦合MBR在海产品加工废水处理中的应用

根据传统混凝和生化工艺处理海产品加工废水出水污染物浓度高,只能满足较低的排放要求并且运行不稳定等缺点,采用超效浅层离子气浮作为主要预处理,以厌氧复合床-缺氧-MBBR工艺作为二级处理,以新型陶瓷膜—有机膜耦合膜组作为浸没式MBR膜深度处理的工艺进行处理。在本工程中,超效浅层离子气浮以改性魔芋葡甘聚糖为混凝剂,MBBR工段中采用MgO表面修饰的硅藻土空心陶瓷为填料,MBR耦合膜组中平板陶瓷膜采用氧化钇纳米涂层的荷正电Al₂O₃陶瓷膜,有机膜采用柔性PVDF膜。10个月的调试结果表明,出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB 18918-2002表1中一级A标准,即COD≤50 mg/L,ρ（SS）≤10 mg/L,ρ（氨氮）≤5 mg/L,ρ（总氮）≤15 mg/L,ρ（总磷）≤0.5 mg/L,水处理运行费用为6.2元/m³。新型陶瓷膜—有机膜耦合膜组也为平板陶瓷膜更广泛的推广提供了一个实际可行的思路。     

电催化氧化处理电镀废水尾水的研究

电镀废水回用处理工艺产生的膜浓液具有可生化性低、电导率高、难降解等特点,用传统的物化+生化处理工艺难以保证出水的稳定达标排放。采用电催化氧化技术对某电镀园区污水处理厂回用系统产生的膜浓液生化出水进行深度处理,在静态实验条件下考察了时间对COD、氨氮、总氮去除的影响以及电催化氧化装置连续进出水条件下对COD、氨氮、总氨的去除效果。研究结果表明,静态实验条件下电催化氧化装置可以将废水中的COD、氨氮降至检不出,连续进出水条件下(停留时间约40 min)废水中的COD由100 mg·L-1降到41 mg·L-1,达到《电镀污染物排放标准》GB21900-2008中表三标准。     

A/O-MBR处理聚苯硫醚生产废水试验研究

采用A/O一体式膜生物反应器处理高含量、难降解的聚苯硫醚(PPS)生产废水。结果表明,处理PPS废水原水时,系统COD去除率受到一定程度的影响,平均去除率为91%,氨氮去除率较差;而处理PPS废水处理站厌氧出水时较稳定,出水COD小于69mg/L,平均为27mg/L,平均去除率为97%;出水TN受m(COD)/m(TN)的影响,去除率在38%～55%内;出水pH在7.59～7.92,SS的质量浓度<5 mg/L,色度为16倍。系统处理的PPS厌氧出水可达到PPS生产回用水要求,膜组合清洗能够有效的恢复膜通量。研究结果可为PPS生产废水有效处理并回用提供了新思路。     

双膜强化类Fenton工艺处理制浆废水的研究

类Fenton工艺又称非均相Fenton工艺,主要用于降解废水COD,可避免传统Fenton工艺产生的铁泥问题,但双氧水利用率尚有待提高。采用1个陶瓷膜分布H_2O_2,另1个陶瓷膜分离催化剂,构成双膜促进的非均相Fenton新工艺,考察了不同催化剂对制浆废水中COD的降解效果,优化了H_2O_2进料速率和反应渗透通量,分析了催化剂的稳定性和陶瓷膜污染情况。结果表明,自制立方体结构的Cu2O对制浆废水中COD降解效果最佳,当Cu2O添加量为1 g·L-1,H_2O_2加入量为0.8 ml·L-1,反应温度为30℃,反应渗透通量为137 L·m-2·h-1时,RO(Ⅰ)~RO(Ⅳ)4种废水的COD降解量分别为11、130、291和417 mg·L-1,H_2O_2的利用率分别为9%、106%、232%、334%,H_2O_2利用率大于100%的主要原因是废水中大量的氯离子与铜催化剂作用产生氯自由基参与了降解反应,COD降解量与Cl-含量呈现线性关系,并且COD降解率随膜渗透通量的减小而增大。360 min的连续运行表明陶瓷膜分布器在非均相Fenton反应过程中会形成可逆滤饼层,膜污染较小,COD降解率稳定保持在65%以上。随着制浆废水中盐浓度的增大,Cu2O催化剂稳定性变差,Cu离子的溶出量增大。陶瓷膜可以强化非均相Fenton工艺处理制浆废水效果,提高双氧水的利用率和连续运行的稳定性。