臭氧氧化对常减压装置电脱盐二级出水的作用机制

探究了臭氧氧化对常减压装置电脱盐二级出水中有机物的转化与降解作用,结合常规指标分析并采用超滤分子质量分布、气相质谱-色谱联用仪等手段对臭氧氧化前后的水质进行分析,并对比分析臭氧氧化对后续生物活性炭进一步吸附降解废水中有机物的作用。结果表明,当二级出水COD均值为39.7 mg/L、臭氧投加量为20 mg/L、单柱停留时间为40 min时,臭氧氧化对COD的平均去除率为19.8%,对UV254的平均去除率为30.9%。臭氧氧化可有效将含有不饱和键的大分子有机物转化为易生物降解的小分子物质,改变有机物结构,并降解一部分小分子物质,使废水中分子质量小于1 kD的有机物所占比例从69%提升至87%。相较于将二级出水直接进行生物活性炭的吸附降解,臭氧预氧化可将COD去除率提升11.4%,将UV254的去除率提升19.0%。     

强化除磷BAF处理石化二级出水

为强化曝气生物滤池(BAF)的除磷效果,以石化二级出水为处理对象,研究了投加FeSO₄·7H₂O对BAF除磷性能的强化作用并对投量进行了优化,同时分析了FeSO₄·7H₂O投加对BAF除碳、脱氮和生物膜活性的影响。结果表明:投加少量FeSO₄·7H₂O(3~15 mg·L^-1)能有效强化BAF的除磷性能;BAF除磷的效果随FeSO₄·7H₂O投加量的增加而提高,但在投量高于9 mg·L^-1时增加趋势逐渐变缓,当FeSO₄·7H₂O的投加量为9 mg·L^-1时,TP的去除率达到57.0%以上,而同期平行运行的BAF除磷效率为7.1%。BAF中少量投加FeSO₄·7H₂O对COD的去除没有不良影响,COD的去除率比对比装置平均提高了5.4%左右,对相对分子质量较大的有机物去除明显。FeSO₄·7H₂O投加量低于12mg·L^-1时对 的去除没有不良影响,高于15 mg·L^-1时由于生物膜中微生物活性的下降 去除率有所降低。投加FeSO₄·7H₂O对TN的去除影响甚微。Fe²⁺的投加使得BAF中附着微生物的量有所降低,但在12 mg·L^-1以下时不会造成大的影响,FeSO₄·7H₂O投量在3~9 mg·L^-1时BAF中生物膜的脱氢酶活性和比好氧呼吸速率有所增加,可弥补生物量降低的影响,因此BAF的运行状况未受到影响。     

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。     

天然磁铁矿/UV/S2O82-对焦化废水中不同种类有机物的去除特性

以过硫酸盐（PS）为中心建立了C（天然磁铁矿）/PS、UV/PS、C/UV/PS氧化体系,分别对焦化废水生化出水进行深度处理,采用超滤膜法和有机物树脂分离方法分别对深度处理前后废水中有机物分子量分布特性及亲疏水性有机物含量变化进行了研究。研究表明：生化出水中含有较多的难降解芳香性有机物,且以分子量（M_W）<1×10³的低分子量有机物为主,其次是M_W>100×10³和10×10³～100×10³的大分子有机物。疏水酸和疏水中性组分是废水中的主体有机物,其DOC分别占总DOC的45.88%和32.09%。C/UV/PS相对C/PS、UV/PS氧化效果更好,在原水pH,铁矿石和PS的投加量分别为3 g·L^-1和2 g·L^-1,紫外光照射功率为300 W条件下,氧化90 min时COD、UV₂₅₄、DOC和色度的去除率分别为74.9%、93.5%、84.1%和80.1%。从矿化效果来看,C/UV/PS氧化体系对M_W>10×10³的大分子有机物的去除效果显著,深度处理后M_W<1×10³的有机物分子占比增加;该体系对疏水性和弱疏水性有机物去除效果较高,深度处理后亲水性有机物占比增加。     

臭氧催化氧化+BAF深度处理渗沥液超滤出水的研究

采用臭氧催化氧化+BAF组合工艺对垃圾渗沥液超滤出水进行深度处理,研究了臭氧催化氧化反应时间、pH对废水中COD、色度和UV254的去除效果.结果表明,当臭氧浓度为120 mg/L,pH=9时,COD、UV254和色度的去除率最高.经臭氧催化氧化-BAF-臭氧催化氧化处理后的渗沥液出水平均COD为78.7 mg/L,满足排放标准.出水剩余COD大多数为无法臭氧催化氧化和BAF难以处理的烷烃类和芳香烃类化合物.     

造纸废水臭氧-曝气生物滤池深度处理技术研究

研究了臭氧-曝气生物滤池工艺对造纸废水二级生化出水的深度处理.结果表明,臭氧预氧化能将难降解的大分子有机物分解成小分子有机物,废水的可生化性得到了显著提高,B/C由0.21提高到0.45.臭氧-曝气生物滤池联合工艺对各种污染物都有很好的去除效果,COD、浊度主要是通过臭氧单元和BAF单元的共同作用去除,氨氮的去除主要是通过BAF单元的生物硝化作用,而UV254、色度的降解则是臭氧起主导作用.经深度处理后,出水可达到新颁布的制浆造纸工业水污染物排放标准.     

臭氧氧化协同预处理/深度处理单元对医药废水污染物的去除效果研究

医药废水是一种浓度高、可生化性差的难降解废水。本研究医药废水采用“混凝气浮+臭氧氧化+水解酸化”的强化预处理处理方式,有效地促进了生物处理单元对COD的去除,COD平均去除率为86.8%,其次为TN、TP,用以改善可生化性较差的废水进水条件;深度处理中臭氧氧化能够将经生物处理单元处理后废水中残余有机物氧化,结合“砂滤”和“活性炭吸附”单元可以强化系统对COD的去除效果;预处理、深度处理中臭氧投加量分别达到60 g/m³、70 g/m³时,系统处理效果良好。     

电化学氧化及反硝化BAF联用深度处理焦化废水

针对焦化废水二级处理出水含难降解有毒有害有机物,且难以达标排放的问题,研究了BDD电极电化学氧化与反硝化曝气生物滤池联用深度处理焦化废水的效果。结果表明,当电化学氧化的水力停留时间控制在1 h,BAF的停留时间控制在12 h时,系统出水水质稳定,出水平均COD、NH_3~-N、NO_3~--N分别为62.9、2.60、9.9 mg/L,系统平均去除率分别为74.2%、83.6%、59.6%。     

饮用水处理工艺中臭氧剂量控制消毒副产物生成势研究

依托江苏某自来水厂预臭氧+常规处理+臭氧-BAC深度处理示范工程,在浑浊度、TOC、COD_Mn、UV₂₅₄等常规评价指标监测基础上,重点探讨不同臭氧投加量条件下各处理单元对总三卤甲烷生成势（TTHMFP）与总卤乙酸生成势（THAAFP）各类消毒副产物生成势（DBPFP）物质的去除规律与作用机理。结果表明,在预臭氧最佳投加量为1.1 mg·L^-1,后臭氧最佳投加量为1.8 mg·L^-1时,预臭氧和臭氧-BAC深度处理单元对THMFP的去除以三氯甲烷生成势（TCMFP）为主,其去除量分别占TTHMFP去除量的86.8%和60.2%,对HAAFP的去除在预臭氧单元以三氯乙酸生成势（TCAAFP）为主,占THAAFP去除量的77.2%,在O₃-BAC深度处理单元以氯代卤乙酸生成势（Cl-HAAFP）为主,占THAAFP去除量的70.2%。深度处理工艺不同工艺段在最佳臭氧投加剂量下对TTHMFP及THAAFP的平均去除率分别可达21.9%及63.2%,生物可降解溶解性有机碳（BDOC）总去除率达82.49%,说明该优化的深度处理工艺能够较有效地去除DBPFP,保障出水水质生物稳定性。     

单级SBR厌氧/好氧/缺氧处理中期垃圾渗滤液深度脱氮

为了考察单级SBR处理实际中期垃圾渗滤液深度脱氮的可行性,采用单级SBR在“厌氧/好氧/缺氧”(AOA)运行方式下处理实际中期垃圾渗滤液。试验发现,厌氧/好氧/缺氧交替运行下驯化的微生物能在厌氧段消耗胞内糖原,并将水中部分溶解性有机物以聚羟基脂肪酸酯(PHAs)形式储存;在好氧段微生物消耗胞内PHAs,转化为胞内糖原,氨氧化的同时也伴随着同步硝化反硝化脱氮;好氧段氨氧化结束后贮存的碳源(PHAs和糖原)能为后置缺氧反硝化提供碳源。经长期试验研究,进水COD、NH₄⁺-N、TN浓度分别为6430～9372 mg·L^-1、1025.6～1327 mg·L^-1、1345.7～1853.9 mg·L^-1,出水COD、NH₄⁺-N、TN浓度能达到525～943 mg·L^-1、1.2～4.2 mg·L^-1、18.9～38.9 mg·L^-1。在未投加外碳源的情况下,SBR法AOA运行方式下能够实现中期垃圾渗滤液的深度脱氮,出水TN<40 mg·L^-1。其中,好氧段(DO<1 mg·L^-1)通过同步硝化反硝化去除TN占总去除量的1/3左右;缺氧后置反硝化去除的TN占总去除量的2/3左右。     

Application of Ozonation and Biotreatment for Forest Industry Wastewater

This research is focused on the integrated process for the treatment of bleached Kraft pulp mill effluents. Pre-ozonation of softwood and hardwood combined bleaching effluents at alkaline pH resulted in 50 and 44% COD abatement, respectively. Segregation of highly polluted streams of bleaching process can be recommended to reduce the cost of treatment since the COD removal yield of CEH effluents was higher than combined bleaching effluents. Moreover, biodegradability of CEH effluents in terms of BOD₅/COD ratio was increased from 0.16 to 0.32. Noticeable color removal was achieved by pre-ozonation of the CEH stage and combined bleaching effluents. Pre-ozonation enhanced the performance of subsequent algal treatment in the sequential batch reactor (SBR) and activated sludge treatment. Algae have a higher ability to degrade AOX producing compounds together with a high COD removal rate. Although pre-ozonation increased the abatement rate of COD of SBR, the AOX removal rate remained constant as 87%.     

Simultaneous removal of nitrogen and phosphorus from swine wastewater in a sequencing batch biofilm reactor

In this study, the performance of a sequencing batch biofilm reactor (SBBR) for removal of nitrogen and phosphorus from swine wastewater was evaluated. The replacement rate of wastewater was set at 12.5%throughout the exper-iment. The anaerobic and aerobic times were 3 h and 7 h, respectively, and the dissolved oxygen concentration of the aerobic phase was about 3.95 mg·L?1. The SBBR process demonstrated good performance in treating swine wastewater. The percentage removal of total chemical oxygen demand (COD), ammonia nitrogen (NH4+-N), total nitrogen (TN), and total phosphorus (TP) was 98.2%, 95.7%, 95.6%, and 96.2%at effluent concentrations of COD 85.6 mg·L?1, NH4+-N 35.22 mg·L?1, TN 44.64 mg·L?1, and TP 1.13 mg·L?1, respectively. Simultaneous nitrification and denitrification phenomenon was observed. Further improvement in removal efficiency of NH4+-N and TN occurred at COD/TN ratio of 11:1, with effluent concentrations at NH4+-N 18.5 mg·L?1 and TN 34 mg·L?1, while no such improvement in COD and TP removal was found. Microbial electron microscopy analysis showed that the fil er surface was covered with a thick biofilm, forming an anaerobic–aerobic microenvironment and facilitating the removal of nitrogen, phosphorus and organic matters. A long-term experiment (15 weeks) showed that stable removal efficiency for N and P could be achieved in the SBBR system.     

The Study on the Ceramic Membrane Wastewater Reuse System with Pre-Ozonation and Coagulation

A new wastewater reuse system using ozonation, coagulation and MF ceramic membrane (0.1 μm) filtration was developed. The testing was performed using secondary effluent treated at the wastewater treatment plant (WWTP) in Tokyo, Japan. The volume of treated water by the pilot study equipment is about 90 m³/day. The combination of pre-ozonation and coagulation processes achieves continuous stable membrane filtration with flux of 4m³/m²/day (167 LMH). A stable membrane filtration could be maintained by controlling ozone dosing rate depending on secondary effluent (raw water) quality fluctuation. The COD (Mn) removal ratio in raw water was 50 to 60%, and the color removal ratio satisfied 80% or higher. The quality of the treated water that was obtained from our pilot study was better than the California's standards.     

淹没式MBR处理啤酒废水的净化效能研究

在投加营养物质,保持COD:TN:TP=100:5:1的条件下,淹没式MBR对啤酒废水中的COD、NH 4-N有着较好的去除效果,系统稳定时COD与NH 4-N的平均去除率均在90%以上,而且MBR工艺对进水有机负荷的冲击具有较强的短时适应能力,当COD污泥负荷由0.27g/g·d突然增加至0.54g/g·d时,出水COD浓度未出现明显的波动。通过GC/MS分析得出,膜组件出水中剩余的有机物主要为高分子量的烷烃类,膜组件对于保证系统的最终出水水质起到了关键的作用。     

ABR-MAP-MBR组合工艺处理高浓度养殖废水研究

针对养殖废水高悬浮物、高有机物及高氨氮的特点,采用厌氧折流板反应器/磷酸铵镁沉淀/兼氧-好氧膜生物反应器（ABR-MAP-MBR）组合新工艺对其进行中试处理研究,考察生物反应器的启动运行条件;考察水力停留时间（HRT）、水温和溶解氧（DO）等运行参数对养殖场废水各阶段处理效果的影响;考察MAP沉淀法对ABR厌氧出水的NH₄-N去除效果。结果表明：采用阶梯负荷启动策略,60 d完成ABR反应器的启动,厌氧环节在HRT为24 h、水温25～35℃时COD去除率达73.5%;磷酸铵镁沉淀过程中选择氯化镁、磷酸三钠作为沉淀剂,控制Mg²⁺∶NH₄⁺∶PO₄^3-摩尔比为1.2∶1∶0.95,pH为8.5～9.0条件下处理ABR厌氧出水,COD、NH₄-N和PO₄^3--P去除率分别为28.2%、85.4%和89.7%;通过对A/O-MBR反应器HRT和DO的条件优化,该单元的COD、SS、NH₄-N和TN等指标的去除率分别为82.0%、95.2%、72.4%和67.7%（HRT=16 h,O区DO≥3.0 mg·L^-1）。经过组合工艺的综合处理,系统出水各项主要指标（SS、COD、TN和TP等）达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB 18596-2001）一级排放标准,表明该新工艺在规模化养殖场废水处理中具有良好的应用前景。     

高炉水淬渣对电镀废水中重金属和COD吸附的响应面优化

为了考察高炉水淬渣处理实际电镀废水中重金属离子和COD的可行性,分别研究了吸附剂投加量、pH、吸附时间以及温度等单因素对Cu²⁺、Zn²⁺或COD去除率的影响。在单因素实验的基础上,应用 Box-Behnken中心组合方法进行三因素三水平试验,建立二次多项数学模型,并验证该模型的有效性。采用响应曲面法探讨吸附剂投加量、pH、吸附时间3个因子的交互作用及其最佳水平。结果表明：在吸附剂投加量为1.4g、pH为8、吸附时间为120min的最优化条件下,电镀废水中Cu²⁺、Zn²⁺和COD去除率达到最大,分别为99.35%、98.46%和53.63%。经对最优条件进行验证,预测值与验证实验平均值接近。吸附后废水中的Cu²⁺和Zn²⁺低于GB 21900-2008电镀废水新建企业污染物排放限值要求,而COD没有满足排放要求,所以仅应用高炉水淬渣吸附技术还不足以去除电镀废水中所有有害物质,因此可利用此技术作为辅助工艺,联合其他技术共同去除电镀废水中的重金属离子和有机物,使出水水质达到国家排放标准。     

膜法处理石化废水探索研究

以膜生物反应器(MBR)和膜混凝反应器(MCR)分别处理石化污水厂水解池出水和二沉池出水.结果发现水力停留14.5 h,DO约4 mg/L时,MBR对石化废水的化学需氧量(COD)去除率达到88 %,膜出水COD为71.3 mg/L.以MCR对污水厂出水进行深度处理,发现PAC约10 mg/L为最佳投药量,此时COD去除率达到32 %,膜出水COD为75.6 mg/L.以两种微滤膜反应器出水进行淤泥密度指数(SDI)实验,SDI在3～5之间,可以作为RO进水,但为了RO系统的稳定运行,应进一步对出水进行深度处理.     

化学混凝—Fe~(2+)/NaClO处理石化废水的实验研究

采用化学混凝-Fe2+/NaClO组合工艺处理石化废水,重点研究了NaClO用量、Fe2+用量、pH及反应时间对Fe2+/NaClO处理化学混凝处理后COD和氨氮去除效果的影响。结果表明:Fe2+/NaClO工艺对COD和氨氮有很好的去除效果,当NaClO用量为8 mL/L,Fe2+用量为224 mg/L,初始pH为6,氧化处理石化废水30 min时,出水的COD和氨氮去除率分别为85.2%和95.6%,出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级排放标准。     

电脱盐废水稳定性分析及破乳技术

石油炼制行业电脱盐废水乳化严重、破乳难,影响后续深度处理,已成为企业污染防治的重要难题。本研究针对典型炼化企业电脱盐废水的排放与处理需求,实时跟踪电脱盐废水的水质波动。基于电脱盐废水的污染组成特点,分析其稳定性,并首次利用管式电絮凝处理电脱盐废水。结果表明,该企业电脱盐反冲洗时,电脱盐废水中石油类浓度>400mg/L,最高时可达1700mg/L,显著高于设计值。其化学需氧量（COD）平均为4484mg/L,与原油性质密切相关,其中溶解性COD约765mg/L,主要来源于电脱盐注水。反冲洗废水中胶质、沥青质重质组分占总油比例28%,高于正常排水。电脱盐废水具有一定的自发破乳性,但时间较长;曝气预处理30min后COD可降至原水的26.2%;电絮凝可进一步大幅降低COD与溶解性COD,且在初始电流1.0A、反应时间15min时,COD和溶解性COD的平均去除率分别达到80%和50%,降解过程符合准一级动力学模型,此时直接运行成本约0.92CNY/m³废水。