聚丙烯酰胺残留物在矿井水处理中的迁移规律

聚丙烯酰胺(PAM)作为一种高效絮凝剂被广泛应用于矿井水处理过程中,PAM残留物丙烯酰胺(AM)单体存在于矿井水处理环节中,而AM已被国家癌症中心列为ⅡA类致癌物。为揭示PAM残留物AM在矿井水处理中的迁移规律,对10个矿区的矿井水处理环节进行了检测分析,并通过混凝沉淀与过滤实验研究了PAM投加量、分子量、水解度、矿井水pH值和含盐量等因素对AM质量浓度和处理效果的影响。结果表明:在调研的10个矿区的矿井水处理中,有80%的澄清(沉淀)池出水AM质量浓度>0.0005 mg/L,在0.0017~0.0875 mg/L,有60%的过滤出水AM质量浓度﹥0.0005 mg/L,在0.0011~0.0767 mg/L,过滤过程对AM的去除率在12.3%~99.1%,矿井水常规处理难以保证AM质量浓度满足饮用水标准,回用于饮用水需考虑PAM选型和投加量的优化,或采用反渗透等膜技术处理;在试验条件下(PAM投加量0.5~2.5 mg/L、分子量500万~1800万、水解度5%~30%、聚合氯化铝投加量为80 mg/L),AM质量浓度在沉淀与过滤2个处理环节均随各因素水平的增加而呈现先减小后增加的趋势,过滤过程对AM的去除率在30.0%~58.3%,当PAM投加量为1.0 mg/L、分子量为1200万、水解度为22%,原水pH值为7、电导率为2000μS/cm时,沉淀和过滤出水AM质量浓度最低,实验中最低值分别为0.0026和0.0012 mg/L。     

电镀废水分质处理与回用工程介绍

针对杭州某卫浴公司电镀废水种类多、成分复杂、难以实现并流处理和回用的问题,采用破氰破铬、混凝沉淀、A/O、离子交换和超滤+反渗透相结合的工艺进行分质处理,使出水水质达标排放或回用。工程运行实践表明,分质处理后排放出水主要指标平均质量浓度TCN=0.10mg/L,TCr=0.51 mg/L,TNi=0.25 mg/L,TCu=0.22 mg/L,达到《电镀污染物排放标准》(GB21900—2008)中第一类污染物排放浓度限值要求;离子交换或膜深度处理出水中未检出金属离子含量,回用作为漂洗用水。该分质处理技术和设施具有针对性强、运行稳定和操作灵活等优点。     

高矿化度矿井水处理技术及应用

介绍了高矿化度矿井水的水质特点,系统阐述了该类矿井水的净化处理和深度处理技术。将该技术应用于清水营煤矿矿井水处理项目中,净化处理采用混凝、澄清和过滤工艺,深度处理采用自清洗过滤、超滤和反渗透工艺,出水各项指标达到《生活饮用水卫生标准》要求。处理后出水作为煤矿生产和生活用水,解决了矿井外排污染问题和煤矿缺水问题。经过2年多的运行实践表明:工艺合理、稳定可靠、出水水质好、操作管理简单。     

同步硝化反硝化技术处理煤气化废水试验研究

针对煤气化废水的水质特点,采用同步氧化工艺进行中试研究,分析同步氧化装置对主要污染物的去除能力,考察溶解氧(DO)、水温(T)、p H、ρ(COD)/ρ(TN)等主要环境因素对脱氮效果的影响。结果表明:在HRT为55.6 h,ρ(COD)=631~973 mg/L,ρ(NH+4-N)=215~261 mg/L,ρ(TN)=232~284 mg/L,ρ(SS)=131~167 mg/L,p H=7.82~8.35的进水条件下,最终出水CODCr,NH+4-N,TN及SS的最大质量浓度分别为23.2,1.34,73.3和21.2 mg/L,平均去除率分别为97.1%,99.4%,74.7%和87.9%,出水CODCr,NH+4-N及SS质量浓度满足DB 37/599—2006中重点保护区域的水质排放要求;该技术以同步硝化反硝化(SND)的方式实现高效脱氮,脱氮的最佳环境条件为ρ(DO)=2.0~2.5 mg/L,T=26~30℃,p H=7.5~8.0,ρ(COD)/ρ(TN)=8~9。     

矿井水处理中聚丙烯酰胺残留物对反渗透膜污染的贡献

矿井水预处理单元一般采用混凝沉淀(澄清)过滤工艺去除悬浮物,聚丙烯酰胺(PAM)作为一种有机高分子絮凝剂,广泛应用于矿井水混凝沉淀处理工艺。但PAM反应后残余的丙烯酰胺单体(AM)对人体有害,还会造成后续膜分离工艺的膜污染。矿井水深度处理单元常采用机械过滤(或超滤)+反渗透(RO)工艺除盐,而二次机械过滤对AM去除率较低(<15%),对后续反渗透膜污染风险较大。为了探求矿井水预处理单元PAM残留物AM对后续膜分离单元RO膜污染的贡献,采用L₉(3⁴)正交实验和单因素实验分别研究了矿井水RO膜污染影响因素和AM质量浓度对反渗透效果的影响。结果表明,AM质量浓度在0.005～0.050 mg/L、硬度1.02～5.44 mmol/L、电导率1 320～3 560μS/cm的因素取值内,对RO膜污染阻力影响的显著性关系为硬度>AM>电导率,硬度对膜污染阻力的影响特别显著,AM质量浓度对膜污染阻力的影响显著,AM质量浓度是引发膜污染的重要因素。在AM质量浓度为0.005～0.050 mg/L,随着AM质量浓度的增加,部分AM附着于膜...     

超滤-反渗透工艺处理高矿化度矿井水设计与运行

针对黄陵一号煤矿矿井水净化处理后的水质,先采用活性炭过滤和超滤结合的方法去除矿井水的乳化油和胶体物质,再采用反渗透法去除矿井水中的溶解性总固体(TDS),使深度处理后的矿井水作为电厂循环冷却水和化水车间水源。工程运行实践表明,进水平均电导率为7 530μS/cm、SO2-4平均质量浓度为1 716 mg/L,出水平均电导率为58.5μS/cm、SO2-4平均质量浓度为3.2 mg/L。深度处理规模为158.4×104m3/a,运行成本为1.7元/m3,经济效益为335.78万元/a。     

纳米TiO2光催化脱色效果的影响研究

随着光催化技术的快速发展，纳米级光催化剂在环境污染治理中表现出了良好的应用前景。半导体粒子是理想的光催化剂，其中TiO2（锐态型）是目前公认的最有效的半导体催化材料。当纳米TiO2受到能量大于禁带宽度的光照射时，满带上电子被激发而跃过禁带进入导带，并在价带上产生电子一空穴，通过光催化反应生成氧化能力极强的羟基自由基，进而氧化各种有机物，并使之矿化为CO2和H2O。正是由于纳米TiO2光催化氧化技术具有降解速度快、选择性低、无毒及反应条件温和等优势，因此可广泛应用于废水的处理中。     

处理高氨氮废水亚硝化细菌培养实验研究

为培养适应高氨氮废水短程硝化要求的亚硝化细菌,采用选择性传代培养及序批式定向培养对亚硝化细菌富集过程及影响因素进行研究,分析了水温、p H、溶解氧浓度等培养条件对亚硝化效果的影响。结果表明,富集的亚硝化细菌为短杆状亚硝化单胞菌,菌体大小为0.75μm×0.3μm,在水温T=(28±1)℃、p H=(7.6±1)、ρ(DO)=(1.2±0.2)mg/L的培养条件下,随着培养时间的延长和初始氨氮浓度的提高,亚硝化细菌逐渐适应了高氨氮水质环境,亚硝化细菌浓度达到2.4×10~9 CFU/m L,氨氧化速率达到21.8 mg/(L·h),亚硝酸氮累积率≥96.0%。     

矿井水处理聚合氯化铝残留物对超滤膜污染的影响

针对矿井水混凝处理过程中投加的聚合氯化铝(PAC)残留物对超滤膜的污堵问题,采用在聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜前投加不同量的PAC对矿井水进行混凝和超滤试验,考察PAC不同投加量下浊度、污染指数(SDI)、残留铝含量、跨膜压差(TMP)和归一化膜比通量(NSF)间的相互关系及对超滤膜的影响。结果表明:当PAC投加量为35~40 mg/L时,混凝上清液中SDI最小为5. 3,残留铝含量约为0. 16~0. 23 mg/L,浊度约为6. 0~8. 0 NTU。跨膜压差随着PAC投加量、残留铝含量和pH值的增加而上升。当PAC投加量为40 mg/L、残留铝含量为0. 18 mg/L、pH值为4. 2~5. 2时,跨膜压差(TMP)最小值约为64. 8~68. 4 kPa。水中残留铝存在形态在不同pH值条件下可相互转化,其聚合态和絮凝体粒径又影响着超滤膜污染,酸性条件(pH值为4. 2~5. 2)下更有助于减少残留铝对超滤膜的污染。     

矿井水井下除铁除锰装置的开发与应用

该装置由反应区和过滤区组成,反应区为波纹板竖向布置,过滤区由多个密闭的滤格组成,整个装置采用压力式进出水,滤格间实现相互冲洗。工程应用实践表明,矿井水进水平均质量浓度铁(Fe2+)1.21 mg/L、锰(Mn2+)0.28 mg/L,处理后出水平均质量浓度分别为0.11 mg/L、0.04 mg/L,相应平均去除率分别为90.9%、85.7%,满足煤矿井下生产用水水质要求。该装置空间占用小、不需要专用的冲洗设施,运行管理方便。