臭氧催化氧化-BAF组合工艺深度处理抗生素制药废水

针对抗生素制药废水组分复杂、毒性强、难生物降解的特点,以Ce负载天然沸石作为催化剂(Ce/NZ),采用臭氧催化氧化-曝气生物滤池(BAF)组合工艺对抗生素制药废水二级生化处理出水进行深度处理。结果表明,Ce/NZ催化剂可显著改善臭氧预处理单元的处理效率,在臭氧进气浓度为50 mg·L~(-1)、臭氧进气量为600 mL·min~(-1)、催化剂用量为1 g·L~(-1)、臭氧反应时间为120 min的条件下,臭氧催化氧化预处理对抗生素制药废水的COD去除率达到43%,平均COD由220 mg·L~(-1)降至125 mg·L~(-1),BOD_5/COD由0.12升至0.28,废水的可生化性得到显著提高。臭氧预处理单元出水采用BAF进行生化处理,在进水平均COD为125 mg·L~(-1)、平均NH_4~+-N为12 mg·L~(-1)、水力停留时间为4 h、气水比为4∶1的条件下,COD和NH_4~+-N的平均去除率分别为62%和64%。组合工艺处理后出水平均COD和NH_4~+-N分别为46 mg·L~(-1)和4.1 mg·L~(-1),出水水质可以稳定达到《发酵类制药工业水污染物排放标准》(GB 21903-2008)。相较于单独BAF工艺,组合工艺出水COD和NH_4~+-N平均去除率分别提高了66%和15%,出水水质明显优于单独BAF工艺出水。     

UASB-PACT工艺处理有机颜料废水中试研究

针对颜料废水有机物浓度含量高、水质波动大、可生化性差等特点,实验采用了UASB-PACT(powdered activated carbon treatment)组合工艺在常温下对颜料废水进行中试研究。实验共进行了119 d,分2个阶段进行,第1阶段为低浓度运行阶段,进水COD逐步提升至3 000 mg·L~(-1)左右,经过36 d的运行,系统出水COD可稳定保持在500 mg·L~(-1)以下,UASB、PACT反应器对COD的平均去除率分别为37.0%和80.5%;第2阶段为负荷提高阶段,共运行了83 d,UASB、PACT反应器对COD的平均去除率分别为53.9%和81.7%。76 d后在平均进水浓度为6 207.75 mg·L~(-1)的条件下,出水COD500 mg·L~(-1)。在工程应用阶段,经过6个月的调试,在进水量1 920 m3·d-1、COD为5 000 mg·L~(-1)的条件下,UASB反应器的出水COD1 500 mg·L~(-1),PACT出水COD在300~500 mg·L~(-1)之间波动,去除率分别为50.9%和75.3%。实验结果表明,针对有机颜料废水,采用UASB-PACT组合工艺能够达到很好的处理效果,出水满足《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ 343-2010)中A级排放要求。     

Fe~0/S_2O_8~(2-)异相芬顿与生物组合工艺处理煤化工废水尾水

为实现煤化工废水尾水低成本达标排放,采用零价铁/过硫酸盐(Fe~0/S_2O_8~(2-))异相芬顿与气升环流反应器(ALR)组合工艺对其进行深度处理并分析处理成本。结果表明,在pH为6.8、Fe~0和S_2O_8~(2-)投加量分别为2g·L~(-1)和15 mmol·L~(-1)的条件下,Fe~0/S_2O_8~(2-)体系对COD和色度去除率分别为56%和50%。气相色谱-质谱和气相色谱分析显示,尾水中难降解芳香化合物被转化成小分子有机酸,这些小分子有机酸虽然在异相芬顿反应中难以进一步降解,但容易被好氧微生物吸收和利用;出水经ALR处理后,COD和色度进一步从150 mg·L~(-1)和75倍降到48 mg·L~(-1)和25倍,总去除率达到86%和83%。由于异相芬顿反应不需调节pH且出水铁离子浓度小于9mg·L~(-1),该组合工艺在避免大量铁泥产生的同时可低成本地实现煤化工废水尾水达标排放。     

原位生产芬顿试剂处理石油采出水

为了降低石油采出水毒性,提高其可生化性,对阴极电芬顿反应器通过电极即时产生芬顿试剂处理石油采出水进行了研究。通过实验研究分析各因素对电芬顿体系原位生产芬顿试剂效果的影响。结果表明,阴极电芬顿法处理石油采出水的体系中,在反应条件为Fe~(2+)投加量1 mmol·L~(-1),pH值3,电解质浓度5 g·L~(-1),曝气强度1 L·min-1时,阴阳两极原位生产芬顿试剂的效果最好,此时阳极自产Fe~(2+)的浓度为46.2 mg·L~(-1),阴极自产H_2O_2的浓度为6.02 mg·L~(-1),此时对石油采出水COD的去除率达到78.4%,油脂的去除率达到89.6%。     

UASB-SBR工艺处理规模化畜禽养殖废水

针对规模化畜禽养殖废水常规厌氧-好氧组合处理工艺及SBR处理工艺脱氮效率低、运行费用高等问题,采用UASB-SBR工艺,研究3种不同的SBR模式对处理效果的影响。结果表明,UASB容积负荷(以COD计)8 kg·(m~3·d)-1、pH 7.0、温度35℃、HRT 25 h时,COD去除率为80%~85%;SBR在进水15 min、反应480 min、沉淀60 min、出水15 min、闲置810 min条件下,对废水COD、NH_4~+-N、和TN去除率分别为91.8%、98.7%和71.6%,出水COD≤180 mg·L~(-1)、NH_4~+-N15 mg·L~(-1)、TN50 mg·L~(-1),达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)。该运行条件下NO_2~--N积累率超过50%,出现了NO_2~--N积累,短程硝化反硝化是主要脱氮方式。     

4株优势菌联合挂膜对松醇油废水的治理

从铅锌矿的污泥中筛选出4株能高效降解松醇油的优势菌,经鉴定均为铜绿假单胞菌。研究了4株菌的生理生化特征、挂膜能力及对松醇油(俗称2#油)的降解能力。结果表明,上述4株菌单独挂膜能力最佳的菌株为JS19;混合菌挂膜能力优于单株菌,菌膜致密,菌体含量大。进水COD约250 mg·L~(-1),混合菌处理组的废水在4 d后出水COD降低到42 mg·L~(-1);对COD高达480 mg·L~(-1)的含松醇油废水,菌膜处理废水在7 d后逐步稳定,出水COD低于40 mg·L~(-1),这表明混合菌膜挂膜稳定,抗负荷冲击能力强,更适用于工业废水的处理。     

接触氧化-水解酸化-缺氧-MBR处理煤制气废水

采用接触氧化-水解酸化-缺氧-MBR工艺处理鲁奇炉煤制气废水,研究了水力停留时间对污染物去除效果的影响,以及各工艺单元的作用特征。结果表明,进水COD和NH_3-N分别为2 861~2 953 mg·L~(-1)和79~94 mg·L~(-1)时,出水COD和NH_3-N可降至181~235 mg·L~(-1)和4~6 mg·L~(-1)。水力停留时间延长,COD和NH_3-N去除率上升,但升幅不大。水解酸化出水B/C为0.285,大于其进水B/C 0.247,水解酸化起到了改善废水可生化性的作用。采用GC-MS对系统进水和各工艺单元出水进行物质组分分析,结果显示系统进水含有大量酚类化合物和少量酯类化合物。随着废水流经各工艺单元,有机污染物逐渐被分解,检出的化合物逐渐减少,系统出水无酚类化合物。     

臭氧预氧化处理葡萄酒废水

葡萄酒废水的季节性波动常造成生化处理系统不稳定,使传统的生化处理工艺难以满足新的污水排放标准的要求。研究了臭氧预处理工艺对葡萄酒废水的处理效果及主要控制参数,结果表明,单独的臭氧预氧化对COD几乎无去除效果,但对色度的去除可达到90%;采用O3/H2O2组合工艺可使COD的去除率提高4倍。经臭氧预处理的出水再采用SBR进行好氧处理时,出水COD能降至80 mg/L以下,COD的降解速度及程度都高于未经臭氧处理的稀释原水。高效液相色谱(HPLC)分析显示,经臭氧处理后,除麦芽糖成分被完全去除外,其他各种成分的数量变化不大;GC/MS对废水中多酚类有机物的分析显示,臭氧预处理可将大量难降解的多酚类有机物分解,从而有助于后续生化处理的出水达到更高的污水排放标准。     

MBR处理低浓度稠油废水

为解决稠油废水达标排放问题,构建了一套中试实验装置,以经过除油、浮选和过滤预处理的富含溶解性有机化合物、氮磷缺乏的低浓度难生化稠油废水为原水,进行了187 d的连续运行,结果表明,经过厌氧和好氧生物处理后,出水COD可降至80~100 mg/L以下,再经膜过滤后COD降至60~80 mg/L,加入少量的粉末活性炭进行吸附处理后,出水COD可稳定在50 mg/L以下;水力停留时间从72 h降至30 h时,出水COD基本无变化;气相色谱-质谱分析表明该系统容易去除的有机物为酮类、醇类等物质,而烷烃(C17~C25)和芳烃等为本工艺难降解物质,通过膜生物反应器工艺优化或选择专门降解菌如Acinetobacter spp.进行处理可进一步降低出水COD的浓度。     

微波预处理对剩余污泥生化处理的影响

采用微波对污泥进行预处理,考察处理功率和处理时间对污泥破解效果的影响;通过生化处理考察处理后污泥的降解效果。结果表明:适当提高微波处理功率,延长微波处理时间,可有效提高污泥破解效果,提高污泥中溶解性有机物含量。在最佳条件500W、10 min下,污泥破解率(ω)、溶解性总氮(TDN)和溶解性总磷(TDP)分别为31.0%、179.6mg·L~(-1)和31.3mg·L~(-1)。红外光谱分析表明,经微波处理后,污泥中的基团性质有所增强。预处理后污泥的日产甲烷量高于未处理污泥,累积产甲烷量提高了45.3%,表明污泥得到有效降解。经生化处理后,化学需氧量(COD)去除率达到98%以上,TDP去除率达到80%～85%,出水的TDN高于进泥。因此,对剩余污泥采用微波预处理进行生化处理的技术路线是可行的。     

响应面法优化海绵铁/碳微电解技术预处理腈纶废水

以腈纶废水的进水pH值、海绵铁投加量、铁碳质量比及反应时间为考察因素,COD去除率为评价指标,在单因素实验基础上,通过Box-Behnken方案构建与拟合响应曲面模型,分析了此4个独立因素及因素之间的交互作用对COD去除效果的影响,确定了最佳预处理工艺,即当进水pH为2,海绵铁投加量为35 g·L~(-1),铁碳质量比为0.5,反应时间为75 min时,COD去除率可达29.59%,回归模型的预测值为29.68%,该模型可靠。并考察了预处理对生化系统的影响,在进水COD均值923.09 mg·L~(-1)条件下,最终出水浓度为232.89 mg·L~(-1),去除率为74.77%,较单独生化处理提高25.49%。     

微波强化Fenton技术对焦化废水生化出水的深度处理

针对焦化废水生物处理后COD难于达标排放的问题,以焦化废水生化出水为对象,对微波强化Fenton技术(频率915 MHz)的深度处理效果和反应机理进行了探讨。结果表明:在Fe~(2+)和H_2O_2投加量分别为1.8 mmol·L~(-1)和15.6 mmol·L~(-1)条件下,Fenton处理方法对COD的最佳去除率仅为18%,利用微波强化Fenton技术对COD的去除率可提升到77%,出水COD可降至52 mg·L~(-1),满足《炼焦化学工业污染物排放标准》;通过比较Fenton和微波强化Fenton反应出水过滤后的COD,发现Fenton反应对COD的去除率可由18%提升至72%,表明泥相可进一步吸附部分COD;而微波强化Fenton反应的COD去除率仅略微提高至81%,表明氧化是微波强化Fenton反应的主要作用机理,这可能与微波辐射通过热效应或非热效应可加快羟基自由基的生成、从而提高了氧化反应效率有关。以上结果表明,微波强化Fenton反应是焦化废水达标排放的一种可供选择的技术,可为目前我国焦化废水处理和达标排放处理技术的选择提供借鉴。     

硝基苯类废水的全混态零价铁-芬顿组合预处理工艺优化与工程验证

针对企业硝基氯苯装置产生的高毒性、难降解的硝基苯类废水,开发出全混态零价铁-芬顿组合预处理工艺,并分别优化了零价铁还原和芬顿氧化的工艺条件。结果表明,pH为2.0、零价铁投加量为220 mg/L时,废水中硝基苯类物质的去除率可达98.5%以上。出水pH约为3.0,继续投加3000 mg/L的H₂O₂,Fe²⁺投加比按C(Fe²⁺,mg/L):C(H₂O₂,mg/L)=1:10,1 h内COD去除率可达90%以上,且B/C由0.08提高到0.45。可见该组合预处理工艺可大幅削减废水毒性、改善可生化性,且直接运行成本仅为26.28元/吨,具有良好的环境和经济效益。     

Fenton-接触氧化联合工艺处理铁合金镀件电镀前处理废水

电镀前处理废水中含有大量难降解有机物,成分复杂,用传统生化法难以处理达标。本实验采用Fenton氧化技术对前处理废水进行预处理,再用生物接触氧化技术后续降解COD,使出水中COD达到《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表3的水质要求。实验采用实际电镀生产废水,COD=300 mg/L,通过芬顿-生物接触氧化因素实验,优化工艺参数,去除率可达到83%以上,COD降到50 mg/L以下.最佳芬顿反应参数为:pH=3.0,COD/H2O2=1.5,Fe2+/H2O2=2,反应时间t=10 min;生物接触氧化法最佳水力停留时间为7 h,进水pH在6~8之间。     

SBR串联生物强化稳定塘处理养猪废水工艺优化

针对亚热带地区某规模化养猪场SBR处理低碳氮比(C/N)沼液出水不达标的问题,研究了以乙酸钠为速效碳源时其投加量对SBR运行效果的影响,并采用4级串联生物强化稳定塘工艺对SBR出水进行强化处理。结果表明:当乙酸钠投加量为400 mg·L~(-1)时,SBR工艺对COD、氨氮和总氮的平均去除率分别从16%±1%、25%±4%和14%±1%提高到了32%±1%、55%±2%、27%±4%;串联生物强化稳定塘(BSPs)工艺对COD、氨氮、总氮和总磷的平均去除率达到了65%±2%、80%±4%、79%±3%和83%±4%,出水平均浓度分别为(155±5)、(67±2)、(89±2)和(6±1) mg·L~(-1),均可满足《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)的要求。以生物膜和双穗雀稗构成的前2级生物强化稳定塘系统对COD、氨氮、总氮和总磷的消纳量分别占整个串联稳定塘系统消纳量的57%、50%、51%和81%。进一步分析可知,串联生物强化稳定塘工艺对养猪废水主要污染物(COD、氨氮、总氮、总磷)的去除效果显著,采用此技术可实现废水的达标排放。     

UV-Fenton光催化法深度处理紫胶漂白废水

采用UV-Fenton联合的方法处理紫胶漂白废水,单因素实验研究了H_2O_2用量、FeSO_4用量、反应时间和初始pH值对紫胶漂白废水降解的影响,并通过数学回归模型和响应曲面法优化得到UV-Fenton深度处理紫胶漂白废水的最优条件:初始pH值5.0,H_2O_2用量49 g·L~(-1)、FeSO_4用量2.6 g·L~(-1)、反应时间为4 h。经最优工艺条件深度处理后的紫胶漂白废水COD、BOD_5、悬浮物、色度、总氮和总磷分别降低至48 mg·L~(-1)、32 mg·L~(-1)、27.3 mg·L~(-1)、24 NTU、0.027 mg·L~(-1)、0.021 mg·L~(-1),除BOD5稍高外,其余指标均达到污水综合排放一级标准。在最优条件下,以紫胶漂白废水COD值和COD去除率为指标的降解动力学模型可分别表示为:lny=0.034 98+0.001 85x+6.898×10~(-6)x2和z=95.36-92.78×0.9706t。由动力学方程可看出,废水COD值在反应开始的前2 h内,降低幅度接近90%,且以反应开始时最为剧烈,随着反应的进行,反应剧烈程度迅速减弱。     

铁炭微电解/Fenton试剂预处理土霉素废水的研究

研究了铁炭微电解/Fenton试剂法工艺对高浓度难生化处理的土霉素废水预处理效果.结果表明,当原水COD在6 000 mg/L、pH值为2.2时,铁炭微电解反应时间为80 min,铁炭微电解对原水COD的去除率>40%;铁炭微电解出水再投加220 mg/L的H2O2(30%)进行Fenton试剂法处理,常温下反应50 min对原水COD的去除率可提高到75%以上.铁炭微电解 Fenton试剂联合工艺的处理效果好、运行稳定、成本低廉,适宜对难降解的土霉素废水的预处理.     

盐析-冰冻法预处理高浓度酚醛树脂废水

对于COD值为131 200 mg·L~(-1),苯酚浓度值为45 600 mg·L~(-1),甲醛浓度值为1 500 mg·L~(-1)的酚醛树脂废水,通过显微镜观察得知以苯酚为主的有机组分以稳定乳化状态存在。采用盐析-冰冻法对酚醛树脂废水进行破乳处理的实验研究表明,添加35%Na Cl、在-7℃条件下进行冰冻处理后,废水COD值和苯酚浓度值、甲醛浓度值分别降至28 720、6 310和1 359 mg·L~(-1),去除率分别为78.11%、86.16%和9.40%,实验证明盐析-冰冻法预处理酚醛树脂废水可行。     

两级预处理/MBR工艺处理制药废水

湖北西北部某工业园已建成污水处理厂(反应沉淀/水解酸化/MBR工艺)以处理合成制药废水为主,由于其预处理段处理效果难以满足后续MBR工艺要求,导致出水水质不能达到国家相关标准,急需升级改造。针对该合成制药废水污染物成分复杂、污染当量大、冲击负荷高、可生物降解性差以及水量水质变化大等特点,采用铁碳微电解/水解酸化两级预处理工艺对该制药废水进行强化预处理,并建立两级预处理/MBR工艺进行小试实验,实验结果表明,铁碳投加量为400g·L~(-1),铁碳质量比为4∶5,HRT=3 h,pH=4,曝气量为3 L·min-1时,一级预处理效果较好,铁碳微电解对COD去除率达47.50%,废水可生化性由0.23提升到0.38;二级预处理水解酸化将废水可生化性由0.38提升至0.46,促使MBR工艺运行效果大幅提升,最终出水达到《化学合成类制药工业水污染排放标准》(GB 21904-2008)。     

超滤-膜接触臭氧氧化技术处理印染废水

采用超滤与膜接触臭氧氧化组合工艺处理印染废水二级生化出水,对超滤膜切割分子量、膜接触反应器膜长、臭氧浓度、气体流量和产水速率等工艺条件进行优化选择,并对该组合工艺的处理效果进行了研究。通过系列实验确定的优化参数为:超滤膜切割分子量100 kDa,膜接触反应器膜长2 m,臭氧浓度10 mg·L~(-1),气体流量0.6 L·min~(-1),产水速率1.4 L·h~(-1)。连续运行8 d,平均COD由131 mg·L~(-1)降到70 mg·L~(-1),平均色度由130度降到20度,平均浊度由11 NTU降到2.3 NTU,B/C值也由0.167提高到0.244。