硫酸盐还原菌原位修复六价铬污染土壤

以FeSO₄化学还原法为对照,开展硫酸盐还原菌原位修复铬污染土壤的田间试验研究。试验结果表明:微生物法处理后,土壤中Cr(Ⅵ)含量从6.48 mg/kg降至0.95 mg/kg,下降率为85.33%,修复后的土地质量符合国家一类建设用地的标准;土壤浸出液中Cr(Ⅵ)质量浓度从0.162 mg/L降至0.004 mg/L,下降率为97.53%;土壤中硫酸根浓度略有降低,硫酸盐还原菌的丰度显著增加。微生物原位修复铬污染土壤的效果好于化学还原法。     

铬渣资源化处理的零排放工艺

采用氧化—还原法对某钢厂的粗铬渣进行提纯回收，对各项工艺参数进行了优化，探讨了铬渣零排放处理工艺的可行性。实验结果表明：在氧化温度80 ℃、氧化时间1.5 h、双氧水加入量2.35 mL/g（以铬渣计），还原时间15 min、还原pH 1.5、NaHSO₃加入量0.445 g/g（以铬渣计），沉淀pH 8.0，煅烧温度1 050 ℃、煅烧时间1 h的条件下，所得废渣的w（Cr）为1.29%，回收铬绿产品的w（Cr₂O₃）为97.20%，铬回收率为94.40%;处理后废水的ρ（总铬）约为0.06 mg/L，低于GB 13456—2012《钢铁工业水污染物排放标准》中规定的1.50 mg/L，既可作为循环用水，也可排放;处理后废渣中含大量硅元素，可作为生产水泥发泡节能砖或砌块的原料;整个回收过程清洁无污染，零排放，且具备一定的盈利空间。     

缺氧—好氧—催化臭氧氧化工艺处理石化厂含盐废水

采用缺氧—好氧—催化臭氧氧化工艺处理某石化厂的含盐废水。实验结果表明：在进水COD为200~350 mg/L的条件下,经生化处理后的出水COD稳定在50~60 mg/L,COD去除率稳定在75%左右;在臭氧投加量为4.5 g/L、V（催化剂Ⅱ）∶V（废水）=1.5∶1的条件下,进行连续催化臭氧氧化后出水COD稳定在20 mg/L以下,COD去除率大于70%,满足DB 61/224—2011《黄河流域（陕西段）污水综合排放标准》。表征结果显示,催化剂表面含有铜元素,比表面积为250.815 m²/g,吸水率为60.9%,经过滤可去除废水中残留的催化剂。     

臭氧氧化—包埋菌流化床生物处理组合工艺深度处理煤气化废水

采用臭氧氧化—包埋菌流化床生物处理组合工艺对煤气化废水进行深度处理。实验结果表明：当臭氧的质量浓度20 mg/L、臭氧进气流量1.5 L/min、臭氧通气时间30 min、包埋菌流化床水力停留时间24 h时，臭氧氧化工序的COD去除率达到30.0%~40.0%，总酚去除率达到100.0%；包埋菌流化床工序的COD去除率达到60.0%以上，氨氮的去除率大于95.0%；经组合工艺处理后，出水COD<60 mg/L，ρ（氨氮）<1.0 mg/L，ρ（总酚）未检出，色度小于50倍，达到GB8978—1996《污水综合排放标准》中的一级排放标准。     

臭氧氧化—A/O工艺处理PVA废水

采用臭氧氧化—A/O工艺处理聚乙烯醇（PVA）废水,研究了臭氧氧化时间、臭氧流量以及废水pH等因素对臭氧氧化效果的影响。实验结果表明：当气体臭氧质量浓度为30 mg/L、臭氧氧化时间为45 min、臭氧流量为4 L/min、废水pH为8时,PVA质量浓度从进水的93.2 mg/L降至4.5 mg/L;PVA溶液的BOD₅/COD从0.014增加至0.310,可生化性明显改善;臭氧氧化—A/O工艺处理后出水COD降至50 mg/L左右,达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的一级排放标准;出水PVA质量浓度为1.6 mg/L,明显优于A/O工艺（33.1 mg/L）。     

高效反渗透工艺处理电厂废水

采用“机械加速澄清—重力式过滤—离子交换—除碳—高效反渗透” 工艺处理某电厂废水,将反渗透产水作为冷却塔补水。运行结果表明：弱酸阳离子交换器出水碱度≤0.10 mmol/L、硬度≤0.02 mmol/L、浊度≤0.2 NTU,满足高效反渗透对进水水质的要求;高效反渗透产水浊度<0.1 NTU,COD_Mn≤0.08 mg/L,硬度≤1.12 mg/L,碱度≤8.40 mg/L,ρ（总铁）<10 μg/L,ρ（总硅）<0.5 mg/L,电导率<45 μS/cm,出水水质满足回用要求。针对该系统存在的自用水率高、过滤器污堵以及水量不平衡等问题提出了相应的建议。     

非均相Fenton催化氧化工艺深度处理聚甲醛废水

以聚甲醛废水经传统生化工艺处理后的一级好氧出水、二级好氧出水和二沉池出水为研究对象,混凝后采用非均相Fenton催化氧化工艺对其进行深度处理,并与铁碳微电解—均相Fenton氧化组合工艺和传统Fenton氧化工艺对比,考察了3种工艺的COD去除效果、铁泥产量和运行成本。实验结果表明：非均相Fenton催化氧化工艺具有更优的COD去除能力和脱色效果,出水COD为30.1 mg/L,色度为8倍,满足综合回用处理要求（COD<120 mg/L）;该工艺几乎不产铁泥,污泥干重仅为0~0.04 kg/m³;同时,混凝—非均相Fenton催化氧化工艺具有更低的运行成本,处理二沉池出水的药剂成本为4.56元/t。     

微电解—Fenton氧化—絮凝组合工艺处理油田压裂废水

采用微电解—Fenton氧化—絮凝组合工艺处理油田压裂废水,优化了工艺条件。实验结果表明：最佳工艺条件为初始废水pH 3.0、铁屑加入量1.5 g/L（铁屑与活性炭的质量比1∶1）、微电解时间80 min、Fenton氧化时间120 min、H₂O₂加入量940 mg/L,阳离子聚丙烯酰胺加入量120 mg/L;在最佳工艺条件下处理废水后,COD由3 116.0 mg/L降至681.3 mg/L,总COD去除率达78.1%,3个工段的COD去除率依次为33.1%,37.9%,7.1%,出水水质满足现场回注标准（SY/T 5329—2012《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》）;该组合工艺对废水的处理效果远优于单独微电解、Fenton氧化或絮凝工艺,且方法简单易行、药剂利用率高。     

加载絮凝—超滤—反渗透组合工艺处理PCB电镀废水

采用加载絮凝—超滤—反渗透组合工艺处理含大量重金属离子的印制电路板（PCB）电镀废水。考察了絮凝污泥回流比和水力条件对加载絮凝效果的影响,确定了最佳工艺参数：在加碱沉淀pH 10.5、混凝pH 9.0、PAC投加量10 mg/L、PAM投加量1.0 mg/L的条件下,污泥回流比为47%,加碱沉淀、混凝、絮凝的搅拌转速分别为250,150,50 r/min,搅拌时间分别为6,8,4 min。中试结果表明：经加载絮凝预处理后,总铜、总镍和浊度的平均去除率分别为99.4%、99.3%和93.1%;预处理出水经超滤—反渗透系统处理后,出水水质全部达标。     

吸附—电化学法组合工艺处理废乳化液

以季铵盐改性硅藻土为吸油剂,采用吸附—电化学组合工艺处理拉丝废乳化液,优化了工艺条件。实验结果表明,在乳化液pH为5.0、吸油剂加入量为20 g/L、反应温度为25 ℃的最优条件下吸附除油15 min,然后在清液pH为8.5、阳极电流密度为4 A/dm²的最优条件下电化学反应4 h后,废水无色无味,COD为43 mg/L,ρ（NH₃-N）=0,ρ（Cu）= 1.6 mg/L,ρ（Zn）= 3.7 mg/L,浊度为1.1 NTU,达到GB 8978—1996污水综合排放标准。     

铁矿石烧结烟气脱硫灰处理含铬废水

在分析铁矿石烧结烟气脱硫灰成分的基础上,利用脱硫灰中的亚硫酸盐还原废水中的Cr(Ⅵ),再加碱中和,通过沉淀去除铬。在初始废水pH 1.0、脱硫灰加入量0.06 g/mg(以Cr(Ⅵ)计)、振荡转速160 r/min、振荡时间25 min、中和pH 7.5的最佳工艺条件下处理模拟含铬废水,Cr(Ⅵ)质量浓度由10.00 mg/L降至0.18 mg/L,去除率达98.2%。最佳工艺条件下处理3种实际含铬废水,处理后出水的Cr(Ⅵ)和总铬的质量浓度及pH均满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》。实现了对脱硫灰的综合利用、化害为利和以废治废的目标。     

铬污染土壤处理中的铬含量及形态变化

采用FeSO_4和Na_2S作为还原剂处理铬污染紫色土壤,研究了还原过程中铬的含量及形态的变化。实验结果表明:当FeSO_4加入量为1.5%(w,下同)时,浸出Cr(Ⅵ)含量由(1 745.13±27.93)mg/kg降至(17.65±2.28)mg/kg,浸出总铬含量由(1 768.83±57.24)mg/kg降至(69.79±8.61)mg/kg,铬形态由水溶+碳酸盐结合态转变到较稳定的铁锰结合态;当Na_2S加入量为0.4%时,浸出Cr(Ⅵ)含量由(1 745.13±27.93)mg/kg降至(25.50±0.12)mg/kg,浸出总铬含量由(1 768.83±57.24)mg/kg降至(410.87±12.83)mg/kg,铬形态由水溶+碳酸盐结合态转变到铁锰结合态和有机结合态。     

催化臭氧氧化—好氧生化—膜分离组合工艺处理砷化镓生产废水的工程应用

为了解决砷化镓生产废水含有磷酸盐、氟化物、砷化物以及难沉降亚微米级悬浮物的处理难点,首先采用催化臭氧氧化—好氧生化深度预处理废水,再采用RO膜分离工艺进行处理。结果表明：催化臭氧氧化法使废水中亚微米级悬浮物脱稳,有利于悬浮物的混凝沉降,并优化了膜分离阶段的分离环境,可延长膜使用寿命,降低运行成本;经过膜分离后,出水砷质量浓度为0.01 mg/L,氟质量浓度为1.0 mg/L,COD、TP、TN和ρ（NH₃-N）为10,0.01,0.50,0.50 mg/L,均达到《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）Ⅲ类水质标准。     

赤泥制备含钛聚硅酸铝铁及亚甲基蓝溶液的混凝脱色

以拜耳法赤泥为原料、Na Cl为助溶剂,采用酸浸法溶出赤泥中的铁、铝元素,再与硅酸钠、硫酸氧钛反应制备出高效混凝剂含钛聚硅酸铝铁(T-PSAF),并将其用于模拟亚甲基蓝印染废水的脱色。实验结果表明:在硫酸浓度为8 mol/L、液固比(硫酸体积与干赤泥质量之比)为14 m L/g、酸浸温度为80℃、酸浸时间为80 min、Na Cl加入量为0.10 g/g(以干赤泥计)的优化酸浸条件下,铁、铝的浸出率分别为88.25%和73.21%;在n(Fe+Al)∶n(Ti)∶n(Si)=0.3∶0.3∶1、熟化p H为4~5、熟化时间为2 h、混凝剂加入量为25 m L/L的优化混凝条件下,初始亚甲基蓝质量浓度为10 mg/L的废水的脱色率可达87.1%,而当初始亚甲基蓝质量浓度增至150~200 mg/L时废水脱色率可达99%以上。     

磁选柱在矿山磁选尾矿和硫铁矿烧渣处理中的应用

介绍了磁选柱的结构、分选原理、分选过程及其在处理矿山磁选尾矿和硫铁矿烧渣方面的应用。用磁选柱精选磁铁矿尾矿，得到的精矿品位大于66％；用磁选柱精选硫铁矿烧渣，得到的精矿品位大于65％。硫的质量分数降至0．84％。     

羟基乙叉二膦酸镀铜废液的处理及Cu~(2+)的高附加值资源化回收

采用Na BH4还原法将羟基乙叉二膦酸(HEDP)镀铜废液中的Cu~(2+)制备成纳米铜粉,并采用聚丙烯酰胺(PAM)对还原反应后的废液进行絮凝处理。研究了n(Cu~(2+))∶n(Na BH4)、还原反应温度、还原反应时间及PAM添加量对废液中剩余Cu~(2+)质量浓度的影响,并对回收的纳米铜粉进行了XRD和TEM表征。实验结果表明:当n(Cu~(2+))∶n(Na BH4)=4∶6、还原反应温度为50℃、还原反应时间为2 h时,废液中剩余Cu~(2+)质量浓度降低至1.1 mg/L,Cu~(2+)还原率达99.99%;可获得粒径为20~45 nm的近球型、高纯度、由多晶组成的纳米铜粉;当PAM添加量为10 mg/L时,废液中剩余Cu~(2+)质量浓度降至0.35 mg/L以下,达到GB 21900—2008《电镀污染物排放标准》(小于0.5 mg/L)的要求。     

高炉渣对Cd~(2+)的吸附性能

采用包头钢铁集团炼铁厂的高炉渣为吸附剂(粒径0.154 nm)对Cd2+进行吸附,运用SEM技术对吸附剂进行了表征,研究了初始Cd2+质量浓度、吸附剂加入量、吸附时间、吸附温度和废水pH对Cd2+去除率的影响,并探讨了吸附机理。表征结果显示:高炉渣吸附剂具有疏松多孔的特点,表面十分粗糙,比表面积较大。实验结果表明:当吸附温度为室温(28℃)、废水pH为7、初始Cd2+质量浓度为10 mg/L、吸附剂加入量为8 g/L、吸附时间为60 min时,Cd2+去除率达到98.55%;高炉渣对Cd2+的吸附符合拟二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型,且吸附反应易发生。     

铁盐沉淀-絮凝法处理矿山低浓度含砷废水

采用铁盐沉淀-絮凝法处理某矿山低浓度含砷废水,研究了沉淀剂种类、铁与砷的摩尔比(铁砷比)、砷的价态、反应pH以及添加高分子絮凝剂对除砷效果的影响。与其他铁盐沉淀剂(聚合硫酸铁、氯化铁)相比,高铁酸钾具有优异的除砷性能。铁盐对砷(Ⅲ)的去除率明显低于砷(Ⅴ)。砷去除率随铁砷比的增大而提高。反应pH对除砷效果影响显著。以高铁酸钾为砷沉淀剂,在铁砷比为12∶1、反应pH为5~7、聚丙烯酰胺投加量为0.5~1.0 mg/L的最适条件下,废水的砷去除率达98%以上。处理后出水中砷质量浓度低于0.05 mg/L,达到GB3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅲ类水质标准。