壳聚糖改性膨润土处理焦化废水的实验研究

焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水,其成分复杂多变,属于难处理的工业废水。利用壳聚糖对膨润土进行改性,制备了壳聚糖改性膨润土,并应用于焦化废水的处理,并对影响处理效果的工艺参数进行了优化,结果表明：在pH=8.6,投加量为10g·mL-1,搅拌时间为30min,离心时间为12min条件下,改性膨润土对焦化废水CODcr的去除率达到82.5%以上,处理效果明显优于原土和壳聚糖。此外,通过对原土和壳聚糖改性膨润土进行的比表面积和扫描电镜等表征测定分析可知,壳聚糖的加入并没有改变膨润土的基本框架,只是增大了膨润土的比表面积,从而提高吸附性能。     

钽铌冶炼铁泥制备聚硅酸硫酸铁絮凝剂及其应用

本文以Fenton试剂法处理钽铌冶炼废水产生铁泥作为聚硅酸硫酸铁制备铁源,在不同的ω(SiO_2)、pH值、n(Fe)/n(Si)条件下优化制备了聚硅酸硫酸铁絮凝剂,并进行钨铋多金属矿选矿废水及高浊度模拟废水处理.研究结果表明:在ω(SiO_2)=1.00%、pH=3.00、n(Fe)∶n(Si)=1∶1的适宜条件下制得的聚硅酸硫酸铁絮凝剂效果最佳.在0.10%(体积分数)投加量下搅拌2 min,钨铋选矿废水浊度去除率达99.9%,COD去除率达76.8%,废水中Pb和As去除率分别达98.8%和97.2%,Be去除率几乎达100%,处理后废水浊度由319 NTU降至0.32 NTU、COD含量由322 mg·L~(-1)降至74.7 mg·L~(-1),废水中Pb和As质量浓度分别由7.89、1.03 mg·L-1降至0.09、0.03 mg·L~(-1),未检出Be;高浊度模拟废水浊度去除率达98.5%,浊度由716 NTU降至10.7 NTU.处理后废水达到《污水综合排放标准》(GB 8979—1996)一级标准.     

硼泥陶粒处理钢铁高浊度废水的探究

以硼泥、膨润土、粉煤灰、锯末为原材料制备硼泥陶粒吸附剂,应用于高浊度废水的处理,以浊度的去除率为指标,通过对pH值、流速、填料高度、锯末量、粒径、处理时间等因素的考察,确定合适的工艺条件。结果表明：对于浊度为795～820 NTU的废水,在pH为12、流速在1 200 s.L-1、填料高度50 cm、粒径4 mm、锯末量为40 g、处理时间60 min,废水的除浊率达到94%。实现了对硼泥的资源化利用,为制备吸附剂的来源及吸附剂处理废水的应用开辟了新途径。     

海泡石、膨润土改性壳聚糖对景观水絮凝效果的研究

壳聚糖及海泡石、膨润土均是纯天然、无害物质,利用海泡石、膨润土等粘土改性壳聚糖制备生态絮凝剂是絮凝剂发展的重要方向,将其应用于景观水的治理,可以有效地改善景观水的观赏性.以苏州艺圃园林景观水为例,研究了两种改性絮凝剂的絮凝效果.苏州艺圃园林景观水内藻类以绿藻Chlorphyta为主,鉴于景观水的特殊观赏性,以浊度大小设定正交试验,得出了投放量、配比、醋酸用量、搅拌时间的最优值.试验证明海泡石、膨润土均对壳聚糖絮凝产生矾花的密实度和分形维数[1]有明显的增强效果,膨润土效果略好,克服了壳聚糖分子量较小、吸附架桥能力差、矾花不够密实的缺点.在最优条件下,这两种改性后的絮凝剂可使水样浊度降至5 NTU以下,叶绿素a的去除率达93％以上,明显好于单独使用壳聚糖絮凝剂的情况.随原水浊度的增加,浊度去除率缓慢减小,pH值在7.5～8.5之间浊度去除率最高,温度对絮凝效果影响不大.试验表明壳聚糖及海泡石、膨润土两种改性絮凝剂对景观水的治理和生态絮凝剂的制备具有指导意义.     

膨润土负载壳聚糖修复土壤镉污染的效果

随着重金属污染土壤日益加剧,污染土壤修复和控制技术的研究越来越迫切.为利用膨润土原位修复土壤镉污染提供理论依据,采用平衡吸附试验研究了Cd2 在膨润土负载壳聚糖上的吸附行为.以90%脱乙酰度壳聚糖为原料,制备了膨润土负载壳聚糖颗粒吸附剂,用于吸附溶液中Cd2 .试验探讨了壳聚糖质量浓度对负载率的影响,结果表明,质量浓度3%的壳聚糖负载量最大,壳聚糖最大负载率达32.6%.吸附Cd2 最佳工艺条件是:壳聚糖与膨润土质量比为1∶20,膨润土负载壳聚糖颗粒吸附剂用量为15 g·L-1,溶液中Cd2 含量不大于200 mg·L-1, pH 值为6～8,吸附平衡时间为8 min,Cd2 去除率为99%.动态吸附Cd2 试验结果表明:质量浓度为 200 mg·L-1的含Cd2 溶液,流速为4～6 m(h-1,经壳聚糖-膨润土吸附剂一次处理后,溶液中Cd2 的残留量为0.7 mg(L-1.     

微波－混凝法处理滇池高藻原水的实验研究

实验采用微波－混凝法处理滇池高藻原水,考察了混凝剂聚合氯化铝（PAC）投加量、进水pH值、微波功率及辐照时间对除藻去浊效果的影响,并与单一混凝的处理效果进行了对比。结果表明：在PAC投加量为80mg／L、进水pH值为8—9、微波功率为600W、辐照时间为1．5min的条件下除藻去浊效果最佳,除藻率达94．4％,剩余浊度可从89NTU降到3NTU左右;微波－混凝法对滇池高藻原水的处理效果明显优于单一混凝,同时可降低混凝剂用量,具有良好的强化混凝效果。     

壳聚糖/膨润土复合絮凝剂处理染料废水的研究

利用壳聚糖/钠基膨润土复合絮凝剂对活性艳红X3B等11种染料模拟废水及实际印染废水进行絮凝脱色处理。考察了复合絮凝剂投加量、pH值、搅拌速率、搅拌时间等因素对模拟染料废水絮凝脱色的影响。结果表明,在染料浓度为100 mg.L-1,pH为5的条件下,复合絮凝剂投加量为1.25 g.L-1时,3种质量比的复合絮凝剂对活性艳红X3B的脱色率分别达到75%、90%和97%以上;质量比为1∶10的壳聚糖/钠基膨润土复合絮凝剂,对其它活性、还原性、分散性、水溶性等8种印染厂常用染料也具有很好的絮凝脱色作用,脱色率均可达94%以上。对印染废水处理厂进水口废水和经过A/O处理后废水的色度去除率和COD去除率分别可以达到81.05%、83.74%和53.21%、41.22%,具有一定的应用前景。     

壳聚糖的改性及在印染废水处理中的应用

以海洋渔业废弃物虾壳为原料,采取去矿化、脱蛋白、脱色、碱洗的方式制备壳聚糖,通过聚合氯化铝、聚合氯化铁和五水硫酸铜对壳聚糖进行改性,得到3种改性壳聚糖:聚铝-壳聚糖、聚铁-壳聚及硫酸铜-壳聚糖,并通过扫描电子显微镜和红外光谱表征改性壳聚糖的形貌及化学组成。以模拟印染废水为研究对象,在适宜条件下对改性壳聚糖加以应用,以废水的COD去除率和脱色率为考察指标,评价壳聚糖的改性效果,为改性壳聚糖处理印染废水提供理论支持。由扫描电子显微镜结果可知,聚铝-壳聚糖的表面颗粒为类球形,粒径尺寸均一且壳聚糖分布均匀,聚铁-壳聚糖和硫酸铜-壳聚糖的表面颗粒为块状,而壳聚糖主要是以带状的形式存在;由红外光谱可知,通过聚铝和聚铁对壳聚糖进行改性,引入更多的O-H和N-H振动峰,有利于印染废水的吸附沉降。研究表明:3种类型的改性壳聚糖中,聚铝-壳聚糖处理印染废水的效果最好,废水的COD去除率和脱色率最高;对聚铝-壳聚糖处理印染废水的p H、改性壳聚糖质量配比及投加量进行优化,可知,聚铝-壳聚糖对印染废水的处理效果受p H值的影响较小,在聚铝与壳聚糖质量配比为3∶1及投加量为1.6 g·L-1的条件下,p H为5.5时,模拟印染废水的COD去除率和脱色率分别达到90.5%和97.3%,p H升高至9.5时,模拟印染废水的COD去除率和脱色率仍能高达85.1%和94.2%。在最佳条件下,采用聚铝-壳聚糖处理实际印染废水,其COD去除率及脱色率分别为88.7%及96.9%。     

石材开采加工区域受污染溪水絮凝处理的研究

针对花岗石开采加工区域受污染溪水的特点,研究聚合氯化铝PAC（絮凝剂）与聚丙烯酰胺PAM（助凝剂）在不同加入量、不同搅拌转速、不同絮凝反应时间和不同静置沉降时间条件下的污水处理效果。首先通过设计影响絮凝的单因素试验与正交试验,获得影响絮凝效果的主次因子顺序（PAM加入量〉静置沉降时间〉PAC加入量〉絮凝反应时间〉搅拌转速）与絮凝效果最佳的工艺条件（PAC=20mg.L-1、PAM=2.5mg.L-1、搅拌转速=300r.min-1、絮凝反应时间=8min、静置沉降时间=15min）。然后依此对受污染溪水原样进行絮凝处理,使受污染溪水的浊度与SS分别从原来的17.6NTU与300mg.L-1下降至0.98NTU与17mg.L-1,达到《污水综合排放标准》GB8978-1996中的一级标准（SS≤20mg.L-1）,这为受污染溪水的降浊处理提供一条有效途径,对保护环境、节约水资源、降低石材企业生产成本与可持续发展具有重要意义。     

壳聚糖改性沸石吸附废水中的苯酚

开发新型低成本苯酚吸附剂是含酚废水处理技术的重点.采用90%脱乙酰度壳聚糖制备改性沸石,在与天然沸石对比的基础上,研究了改性沸石去除废水中的效果.并对影响去除率的主要因素,包括壳聚糖与斜发沸石质量比、废水pH值,吸附时间,改性沸石用量,苯酚的质量浓度等进行研究.通过正交试验确定吸附废水中苯酚最佳工艺条件是:壳聚糖与沸石质量比为1∶20.沸石-壳聚糖颗粒吸附剂用量为12 g·L-1,废水中苯酚质量浓度不大于40mg·L-1,pH值为4～6,吸附平衡时间为35 min,苯酚去除率为90%;吸附适合用Langmuir吸附等温方程来模拟.     

滤层厚度对慢滤池深度处理污水的性能影响

将慢滤池用于污水二级出水的深度处理,并利用小试装置研究了滤层厚度对慢滤池性能的影响。选取浊度、COD和色度三个指标,在滤层不同深度处多次取样,分析各指标沿滤层厚度的变化。结果表明,采用粒径为0．4～0．6mm,滤层厚度为800mm的石英砂做滤床时,慢滤池对二级出水具有较好的净化效果：当进水浊度、COD和色度分别为1.3～6．9NTU、30．4～70．0mg·L^-1和20．6°～57．6°时,平均去除率分别达到86．5％、45．0％和46．3％。从试验结果可以看出,慢滤池类似一个微缩的污水二级处理系统,滤层表面的粘性滤膜起到类似初沉池的作用,可以对各指标实现较好的去除,58．6％的浊度、52．7％的COD和45．7％的色度是在滤层上部去除的;慢滤池中部起到类似曝气池的作用,下部起到类似二沉池的作用,对水质指标也能实现一定的去除。     

硫酸盐废水生物处理产生的硫化物处理含Pb2+、Zn2+的钢丝酸洗废水

在一套小型搅拌反应器中,研究了碱沉淀(KOH,处理a)、碱沉淀及硫酸盐废水厌氧处理产生的硫化物出水混合(KOH+出水混合,处理b)、碱沉淀及N2吹脱硫酸盐废水厌氧处理产生的硫化物(KOH+N2吹脱,处理c),以及碱沉淀、硫酸盐废水厌氧处理产生的硫化物出水混合和N2吹脱硫化物联合(KOH+出水混合+N2吹脱,处理d)等4组处理方式对含Zn2+、Pb2+的钢丝绳酸洗废水处理效果的影响.废水pH值为0.7,Zn2+和Pb2+含量分别为450和3274 mg.L-1.结果表明,KOH+出水混合+N2吹脱的处理方式对废水有较好的处理效果,Zn2+和Pb2+的去除为氢氧化物、硫化物沉淀的共同作用结果,处理后,废水中Zn2+和Pb2+的去除率均达99.6%以上,满足污水综合排放标准(GB 8978—1996).     

Chemical identification and genotoxicity analysis of petrochemical industrial wastewater

The actual harmful effects of industrial wastewater can not be reflected by the conventional water quality index. Therefore, the change in dissolved organic matter and the genetic toxicity of petrochemical wastewater were observed in the current study by examining the wastewater treatment plant of a large petrochemical enterprise in Northwest China. Using XAD-8, MSC, and DA-7 resins, the wastewater was separated into six fractions, namely, hydrophobic acid (HOA), hydrophobic neutral (HOB), hydrophobic alkaline, hydrophilic acid, hydrophilic alkaline, and hydrophilic neutral. Umu-test was used to detect the genetic toxicity of the wastewater samples, and fluorescence spectra were also obtained to examine genetic toxic substances. The results show that wastewater treatment facilities can effectively reduce the concentration of organic matter in petrochemical wastewater (p<0.05). However, the mixing of aniline wastewater can increase the amount of organic carbon (p<0.05) and can overload facilities. This finding shows that the mixed collection and joint treatment of different types of petrochemical wastewater can affect the water quality of the effluent. Particularly, hydrophobic substances can be difficult to remove and account for a relatively large proportion of the effluent. The mixture of aniline wastewater can increase the genetic toxicity of the effluent (p<0.05), and biologic treatment can not effectively decrease the toxicity. Most of the genetic toxicology may exist in the HOA and HOB fractions. Fluorescence spectroscopy also confirms this result, and tryptophan-like substances may play an important role in genetic toxicity.     

壳聚糖絮凝剂对聚合氯化铝的助凝作用

以壳聚糖絮凝剂作为聚合氯化铝(PAC)的助凝剂,絮凝处理颐和园昆明湖湖水,考察了PAC在壳聚糖助凝作用下对浊度和有机物的去除效果,以及水中残留铝浓度的变化．结果表明,壳聚糖对PAC的助凝作用显著,PAC中加入壳聚糖絮凝剂后,浊度和有机物去除率均明显提高．     

不同水力负荷下凤眼莲去除氮、磷效果比较

采用人工模拟方法,研究了不同水力负荷(0.14、0.20、0.33和1.00m3.m-2.d-1)对凤眼莲去除富营养化水体氮、磷效果的影响,试验期间进水TN、NH4+-N、NO3-N、TP平均质量浓度分别为4.85、1.33、2.92和0.50mg.L-1。结果表明,凤眼莲净化系统对富营养化水体具有较好的去除效果,低水力负荷(0.14、0.20m3.m-2.d-1)下,出水TN、NH4+-N和TP均达到了GB3838—2002《地表水环境质量标准》的Ⅳ类水质标准;当水力负荷提高到1.00m3.m-2.d-1后,出水TN、NH4+-N、NO3-N和TP质量浓度明显上升。4种水力负荷下,凤眼莲净化系统对TN和TP去除率分别为84.95%和80.65%、73.87%和73.04%、51.60%和64.05%、30.77%和47.79%,即随水力负荷的提高而降低;相应的TN、TP去除负荷分别为0.58和0.06、0.72和0.07、0.83和0.11、1.47和0.23g.m-2.d-1,即随水力负荷的提高而增加。综合考虑净化效果和污水处理能力,本试验条件下凤眼莲系统的水力负荷宜控制在0.33m3.m-2.d-1。     

Influence of aeration intensity on the performance of A/O-type sequencing batch MBR system treating azo dye wastewater

Among the numerous parameters affecting the membrane bioreactor (MBR) performance, the aeration intensity is one of the most important factors. In the present investigation, an anoxic/aerobic-type (A/O-type) sequencing batch MBR system, added anoxic process as a pretreatment to improve the biodegradability of azo dye wastewater, was investigated under different aeration intensities and the impact of the aeration intensity on effluent quantity, sludge properties, extracellular polymeric substances (EPS) amount generated as well as the change of permeation flux were examined. Neither lower nor higher aeration intensities could improve A/O-type sequencing batch MBR performances. The results showed 0.15 m³·h^-1 aeration intensity was promising for treatment of azo dye wastewater under the conditions examined. Under this aeration intensity, chemical oxygen demand (COD), ammonium nitrogen and color removal as well as membrane flux amounted to 97.8%, 96.5%, 98.7% and 6.21 L·m^-2·h^-1, respectively. The effluent quality, with 25.0 mg·L^-1COD, 0.84 mg·L^-1 ammonium nitrogen and 8 chroma, could directly meet the reuse standard in China. In the meantime, the sludge relative hydrophobicity, the bound EPS, soluble EPS and EPS amounts contained in the membrane fouling layer were 70.3%, 52.0 mg·g^-1VSS, 38.8 mg·g^-1VSS and 90.8 mg·g^-1VSS, respectively, which showed close relationships to both pollutant removals and membrane flux.