含油污泥2级分离系统集成及处理工艺优化

为了促进含油污泥资源化利用的工程化应用,提高回收油品质并减少二次污染,开发了含油污泥2级分离系统集成工艺,并选用典型的油泥样品在实验室条件下进行了工艺优化实验。结果表明,在高含固预处理一级分离中添加20%的煤油,可脱除粒径在15.1μm以上的固体颗粒。一级分离产物经7%微乳液化学调质后进行二级离心分离,得到的回收油中含水和固体颗粒重量比小于3%。该分离系统将应用于日处理100 t的油泥资源化处理集成技术示范工程。     

含油污泥及其污染水体中多环芳烃及其急性生物毒性测定

为了更好地控制含油污泥的环境污染,通过实验分析了五种不同来源的含油污泥中多环芳烃(PAHs)的含量、来源以及总毒性当量浓度(TEQ),测定了不同有机溶剂浸提液的急性生物毒性,并对油泥污染水样的PAHs和急性生物毒性进行了分析。研究发现,不同含油污泥中PAHs含量为496.10~4 233.25μg·g~(-1),PAHs总毒性当量(TEQ)为8.41~231.56μg·g~(-1),炼化厂含油污泥中的PAHs主要来源于石油及其精炼产品的热转化,其他含油污泥中的PAHs主要来源于原油本身。正己烷是3种受试有机溶剂中最适合测量含油污泥急性生物毒性的溶剂。被污染水样中PAHs含量为9.68~385.16 ng·mL~(-1),除被清罐油泥污染的水样外,其他油泥污染水样中苯并(a)芘(BaP)未超标,但所有测试水样都具有较高的急性生物毒性,相对发光抑制率最高达到87.46%,大大超过了毒性参照物100 mg·L~(-1)的Zn~(2+)的抑制率。     

不同类型清洗剂对含聚油泥清洗效果及界面性质的影响

为解决聚驱采出液中产生的大量含聚油泥造成石油资源浪费和环境污染问题,选用化学清洗法对含聚油泥进行处理。不同类型化学清洗剂对含聚油泥清洗效果的规律是:无机型和非离子型清洗剂对含聚油泥清洗效果最好,阴离子型清洗剂次之,阳离子型清洗剂最差。优化了无机清洗剂Na2SiO3和非离子型清洗剂EL100的脱油条件,脱油率分别达到91.12%和85.59%。不同类型清洗剂清洗含聚油泥的脱油率与油水界面性质具有明显的关联性,即脱油率越高,水相电导率越小,油滴Zeta电位绝对值越小,油滴中值粒径越大,油水界面张力越小。     

含油污泥离心脱水关键影响因素分析

通过单因素实验,分析了离心时间、离心转速、离心温度对3种具有不同水分分布的含油污泥(以下简称油泥)离心脱水的影响。在单因素实验的基础上,进行了3因素4水平的正交实验,探究了影响油泥离心脱水的关键因素。结果表明,对于高黏度、水滴粒径分布广的油泥,制约脱水率的关键因素是离心温度和离心转速,升温可以有效降低油泥的黏度而离心转速的提高可以降低油泥中水滴的临界分离粒径。对于水滴粒径小于5μm的油泥,制约脱水率提高的关键因素是离心转速,为了提高油泥机械脱水的效率,油泥需经破乳预处理提高水滴粒径。保证油泥足够长的离心时间可以显著提高水滴粒径大于10μm的油泥的脱水率。     

ABR-接触氧化-化学氧化组合工艺处理垃圾渗滤液方法研究

以垃圾渗滤液为研究对象,应用ABR 接触氧化 化学氧化组合工艺进行处理。通过分阶段污泥培养驯化以及变容积负荷进行试验研究,试验结果表明:进水有机负荷小于10 kg COD/(m3·d),好氧出水COD稳定在1 000~1 500 mg/L,去除率可以稳定在80%~85%;好氧池出水经过Fenton氧化处理,出水COD小于100 mg/L。该组合工艺对垃圾渗滤液能够进行有效处理,运行效果较好,技术上可行。     

微波-高锰酸钾耦合调理城市剩余活性污泥

采用微波、微波-高锰酸钾耦合工艺对城市剩余活性污泥进行调理。结果表明:(1)微波辐射改善污泥脱水性能的适宜时间为100s,此时污泥比阻(SRF)降至4.49×10~(12) m/kg,较初始值减小63.79%,污泥破解度为2.97%,上清液中胞外聚合物(EPS)为236.11mg/L。(2)微波-高锰酸钾耦合工艺能有效破解污泥,但不利于污泥脱水;污泥破解的适宜高锰酸钾投量为100mg/g(以单位质量总固体计),此时污泥破解度为40.47%,上清液中EPS为542.83mg/L。(3)污泥经微波-高锰酸钾耦合调理后,30d累计产气量为284mL,较未处理污泥和微波辐射调理污泥分别高20.85%和14.06%。     

含油污泥热化学清洗剂的研制与清洗效果实验分析

含油污泥是严重影响油田生产环境的一大危险废物,不仅含有大量原油资源,且处理难度大。本文针对吉林油田含油污泥,筛选几种有利于油、水和泥分离的药剂进行复配,通过正交实验确定OP-10(D)∶SDS(B)∶PAC(G)=2∶3∶3的最佳清洗剂配比,运用热化学清洗法从含油污泥中回收原油。利用单因素实验法分别考察了热洗温度、液固比、搅拌强度、搅拌时间、热洗次数及pH值单一因素对样品含油污泥清洗效果的影响。实验结果表明,最佳工艺条件为:选取热洗温度80℃,液固比为4∶1,药剂量为1%,搅拌强度为120 r·min-1,搅拌时间为30 min,pH为8,热洗后的清洗废液经处理调整至初次清洗浓度可循环利用。在最佳工况下,将含油率为51.13%的污泥样品洗至脱油率为96.75%,较好的回收了污泥中的原油,达到了保护环境的目的,具有经济价值。     

扫频超声处理技术对市政污泥脱水与减量化处理效果

以苏南某10万t·d~(-1)市政污水厂污泥浓缩池剩余污泥为研究对象,利用非直接接触管槽式超声反应器,在20~100 kHz扫频(周期2 s)超声条件下分析超声输入功率和超声时间对污泥脱水和减量化效果的影响。结果表明,在20~100 k Hz扫频超声污泥处理工艺过程中,从处理成本和处理效率考虑,优化后的超声输入功率为0.3W·mL~(-1)、超声作用时间为0.5 min。与原工艺相比,泥饼折算体积?(含固率20%)、混合液含固率ρ、混凝剂用量以及每天污泥处理成本分别减少了(43.8±1.2)%、(50.0±1.6)%、(38.9±1.7)%和(41.9±2.2)%。此外,核算改造后污泥处理经济效益,设备投资回收时间为17个月。可见,引入新技术工艺后,该污水处理厂污泥处理处置和管理运行费用大幅降低,并可实现盈利,经济效益明显。     

响应面法优化污泥电渗透脱水工艺参数

以泥饼含固率作为衡量污泥脱水效果的指标,采用响应面法进行污泥电渗透脱水工艺参数的优化研究。结果表明,最佳反应条件为初始污泥含固率为8.58%,初始电压梯度为20.88 V/cm,初始污泥厚度为2.25 cm,此条件下得到的污泥含固率为48.82%(预测值为48.45%)。方差分析结果表明,回归模型达到显著水平,在研究区域(初始污泥含固率:5%~10%、初始电压梯度12~30 V/cm、初始污泥厚度:1~2.5 cm)内拟合较好,与实验结果吻合度较高。     

基于半焦的污泥调质与机械脱水

采用真空抽滤脱水实验方法探讨了基于半焦的污泥调质与机械脱水的影响因素,通过污泥比阻测试、SEM,FT-IR分析揭示了基于半焦的污泥调质与机械脱水的机理。结果表明:当半焦的粒径为75·200μm,添加量为1.5 g·(100mL)~(-1)污泥时,云南褐煤在500℃下热解的半焦对污泥调质与机械脱水效果较好;经半焦调质污泥的机械脱水泥饼含水率、脱水时间、污泥比阻分别由原污泥的76.02%、124s、2.155×lO~(13)m·kg~(-1)降低至61.14%,75 s、6.943×10~(11)m·kg~(-1),半焦对污泥调质与机械脱水有显著效果;污泥机械脱水泥饼含水率与半焦质量参数(0/C、H/C、BET比表面积、孔容)呈现良好的相关关系;半焦对污泥调质与机械脱水的机理主要表现在半焦能显著改善污泥的脱水性能,消弱污泥的亲水性能以及对污泥的吸附作用。     

用光催化氧化法处理垃圾渗滤液的实验研究

以城市生活垃圾渗滤液作为研究对象 ,采用悬浮态半导体催化剂对渗滤液进行处理试验。研究了ZnO TiO2复合半导体催化剂的催化活性 ,并研究了各种实验条件、影响因素及处理效果。研究表明 ,在一定的试验条件下 ,用ZnO TiO2 复合半导体催化剂处理城市垃圾渗滤液效果较好 ,可作为垃圾渗滤液的深度处理。同时得到光催化氧化法处理渗滤液的最佳试验参数。     

紊动特性对污染物降解的影响研究

采用潜水泵作为紊动诱发装置，利用PIV测量了流场，研究了不同流量下紊动对污染物降解的影响规律。结果表明，紊动对污染物的降解有明显的影响，流量越大，紊动强度越大，污染物的降解率越高。对紊动强度与有无紊动水箱COD、NH4^＋-N、TN和TP降解增加量的变化曲线进行指数函数拟合，拟合结果良好，可以认为紊动对污染物降解的影响可以描述为“一级反应”理论。     

氧化、还原改性对活性炭吸附草甘膦的影响

研究了氧化、还原改性对活性炭吸附草甘膦的影响.以傅立叶红外光谱定性表面官能团变化,以扫描电镜观察表面形貌,以化学吸附分析仪测定后再通过测定样品的氮气吸附/脱附等温线计算比表面积和孔径.结果表明:(1)氧化改性使活性炭比表面积增大;还原改性使活性炭比表面积减小.还原阶段使先前氧化阶段中产生的孔道以及原有孔道均发生塌陷,导致还原改性活性炭比表面积减小.(2)在静态吸附的条件下,氧化改性和还原改性活性炭对草甘膦的吸附均为吸热反应.还原改性在活性炭表面产生的还原性官能团有利于活性炭对草甘膦的吸附,而氧化改性产生的氧化性官能团并不利于活性炭对草甘膦的吸附.(3)热力学参数的计算进一步表明,改性活性炭对草甘膦的吸附为吸热反应.     

五氯苯酚在厌氧颗粒污泥中的吸附研究

在血清瓶中进行的分批实验中,研究了UASB和EGSB反应器厌氧颗粒污泥对五氯苯酚(PCP)的吸附、解吸规律.结果表明,吸附和解吸在接触PCP 2.5 h内达到平衡,吸附和解吸过程都符合Freundich等温方程,PCP的吸附机制为恒定的分配吸附.来自UASB反应器中活的颗粒污泥吸附能力大于灭活的颗粒污泥,Freundich等温方程吸附常数K值分别为0.557 0和0.037 9.UASB反应器颗粒污泥对PCP的吸附能力大于EGSB反应器颗粒污泥,Freundich等温方程吸附常数K值分别为0.557和0.263.     

制备条件对不同玻璃材料负载TiO_2活性影响研究

以光催化降解苯酚为探针反应,通过正交实验,系统研究了胶液配比、涂覆次数和焙烧温度等条件对以溶胶-凝胶法分别在普通钠钙玻璃和磨砂玻璃上制备TiO2光催化性能的影响,并利用环境扫描电镜（ESEM）对TiO2催化膜形貌进行了分析。研究表明,在普通钠钙玻璃片上负载TiO2催化膜的影响因素主次顺序为：硝酸体积〉涂覆次数〉焙烧温度〉V乙醇∶V酞酸丁酯,在选定实验条件下的最优条件为：涂覆次数为4次;焙烧温度=450℃;V乙醇∶V酞酸丁酯∶V硝酸（1∶4）：V水=400∶40∶1∶4。在磨砂玻璃片上负载TiO2催化膜的的影响因素主次顺序为：涂覆次数〉硝酸体积〉焙烧温度〉V乙醇：V酞酸丁酯,在选定实验条件下的最优条件为：涂覆次数为4次;焙烧温度=500℃;V乙醇∶V酞酸丁酯∶V硝酸（1∶4）∶V水=400∶40∶2∶4。通过扫描电镜可以观察到在普通钠钙玻璃片和磨砂玻璃片表面均附着一层白色的TiO2薄膜,颗粒粒径在100 nm左右。磨砂玻璃比普通钠钙玻璃负载更多的催化剂,磨砂玻璃基TiO2活性更高。磨砂玻璃是一种非常有前景的TiO2催化剂载体材料。     

Study on the cytotoxicity of microcystin-LR on cultured cells

The toxicity of purified blue-green algal toxin, microcystin-LR, on permanent cell lines KB, NIH/3T3, H-4-II-E, HeLa, Vero, Hep G2, Caco-2 and HL-60 was studied. Assessment of cell viability using colorimetric 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assays indicated that purified microcystin-LR induced toxic effect on KB and H-4-II-E cell lines after 96 h incubation at toxin concentrations greater than 18.75 microg/ml. KB cell line was selected for further study when reproducibility, consistency and sensitivity were considered. Significant amounts of lactate dehydrogenase (LDH) were released from KB cells when incubation durations were 72 and 96 h with toxin concentrations of 18.75 microg/ml and higher. Although previous studies suggested that microcystin-LR had no cytotoxic effect on permanent cell lines, LDH release assay performed on KB cells indicated that exposure to microcystin-LR could result in damage to the cell membrane.     

甲基红在壳聚糖上吸附富集的研究

研究了pH、初始浓度、时间及温度对甲基红在壳聚糖上吸附富集的影响。结果表明，pH是影响甲基红吸附富集的重要因素，最佳pH3．4。其动力学行为更好地符合Lagergren准二级反应动力学模型，随着温度增加，平衡吸附量减少。吸附过程的表观活化能（Ea）为7．518kJ／mol。壳聚糖对甲基红的吸附过程较好地符合Freundlich吸附等温方程。计算得到吸附过程的热力学参数△G0、△H0。和△S0分别为-24．88kJ／mol（303K）、-22．15kJ／mol和8．783J／（mol·K），表明壳聚糖对甲基红的吸附是一个自发的放热过程。红外光谱分析得到，壳聚糖吸附甲基红的过程中，壳聚糖分子中存在的大量羟基和氨基发挥了主要作用。     

纳米材料对膜生物反应器影响的试验研究

通过向一体式膜生物反应器中投加纳米材料来改变料液性质，预防膜污染和提高膜生物反应器对污染物的去除效率，并利用扫描电镜分析中空纤维膜的表观结构的变化情况，通过红外光谱分析活性污泥性质的变化，以探讨防治膜污染的机理。试验结果表明，纳米材料的投加对COD和NH₃-N的去除无明显影响，提高了TP的去除率，TP去除率达70%。而且投加纳米材料可改变活性污泥的性质和生物膜的表观结构，减缓膜污染。