油田作业废水高效处理技术中试研究

文章根据新疆油田作业废水特征及油田地处干旱区的地理特点,结合国内外含聚合物污水处理的技术现状,以及油田连续生产稳定运行的要求,在含油污水处理技术的基础上,开展了作业废水处理关键技术研究和工艺优化,采用了"隔油—絮凝气浮—深层过滤"技术。中试试验结果表明:处理后废水COD_(Cr)、石油类、SS可分别由680 mg/L、98.6 mg/L、56.2 mg/L降至98.8 mg/L、5.4 mg/L、4.5 mg/L,去除率分别为85.5%、94.5%、92.0%。     

淀粉-g-丙烯酸/凹凸棒土复合物制备及其吸附废水中NH_4~＋-N性能

采用反相乳液聚合法以凹凸棒土为原料,合成了新型NH4＋-N吸附剂淀粉-g-丙烯酸/凹凸棒土,并进行了氨氮吸附对比实验。结果表明：凹凸棒土氨氮单位吸附量为4.243 mg/g;淀粉-g-丙烯酸/凹凸棒土氨氮单位吸附量为5.301 mg/g,吸附能力比未改性的凹凸棒土提高了25%。淀粉-g-丙烯酸/凹凸棒土的氨氮吸附过程比凹凸棒土更符合Freundlich等温吸附模型。随着pH、温度的升高,凹凸棒土和淀粉-g-丙烯酸/凹凸棒土对NH4＋-N吸附量逐渐增大。     

粒状羟基氧化铁对废水中硝酸盐的吸附

本实验研究了粒状羟基氧化铁(GFH)对人工配制含氮废水中NO3--N吸附的影响因素、吸附等温线和吸附动力学。结果表明,GFH的吸附平衡时间为80 min,增加NO3--N溶液的初始浓度,去除率下降;pH值为5时GFH对NO3--N的吸附能力最强,pH值升高和降低,吸附能力均下降;GFH对NO3--N的吸附能力随着温度的升高略有降低;在25℃下,以Langmuir方程和Freundlich方程分别对GFH吸附NO3--N的等温线进行拟合,拟合效果以Langmuir方程较好,相关性达到0.9930。GFH吸附NO3--N的过程符合拟二级动力学方程,初始时刻的吸附速率h在35℃时最大,为1.653 mg/(g.mg),吸附速率常数随温度的升高而增大;吸附反应的活化能Ea为54.72 kJ/mol。本研究结果表明,GFH在饮用水脱氮和含氮浓度较低的污水再生回用领域有实际应用的潜力。     

多孔性Mn3O4的制备及其对水中镉的吸附

采用硫酸锰水解-氧化两步法制备了多孔性四氧化三锰,以X射线衍射、扫描电镜和氮吸附比表面仪对其进行了表征,研究了该多孔性Mn3O4在不同的溶液pH值、吸附时间、投加量和温度下对水中Cd(Ⅱ)的吸附行为,并测定了吸附过程的动力学和热力学参数。实验结果表明,该法合成的四氧化三锰属四方体心结构,一次晶粒尺寸为45.8 nm,颗粒间存在大量的孔洞,BET法比表面积为40.27 m2/g。在293 K,pH 5.5,吸附12 h时达到平衡,饱和吸附量为12.8 mg/g。该吸附过程符合准二级反应动力学模型,其反应的吸附活化能为2.743 kJ/mol,吸附等温线较好地符合Langmuir等温方程,吸附焓变和熵变均为正值,自由能变为负值,说明该吸附过程为自发的吸热过程。     

不同因素对人工湿地基质脱氮除磷效果的影响

在人工配制的污水中投入一定量的基质,不同条件下振荡培养,评价沸石、炉渣和陶瓷滤料3种基质在不同因素影响下对氨氮(NH4+-N)和总磷(TP)的吸附能力。结果表明,不同吸附时间时,沸石对NH4+-N的吸附效果最好,陶瓷滤料对TP的吸附效果最好;进水浓度对沸石吸附NH4+-N的影响较大,其吸附量随进水浓度的增大而增大,进水浓度对炉渣和陶瓷滤料吸附NH4+-N及炉渣吸附TP影响不大;3种基质对NH4+-N和TP的吸附量均是随吸附剂量的增加而降低,要达到较好的去污效果,应根据实验结果考虑基质投入量;pH值对沸石吸附NH4+-N影响显著,pH值6～7范围内吸附效果最好,pH值8～12的碱性条件有利于基质对TP的吸附。     

苯胺-邻氨基酚共聚物对水中Hg(Ⅱ)吸附性能的研究

利用化学氧化法合成了苯胺-邻氨基苯酚的共聚物,并通过静态实验研究了材料对水中汞离子的吸附性能。研究结果表明,该共聚物对废水中汞离子有优异的去除效果,其吸附容量可达212.13 mg/g;吸附等温线符合Langmu ir单层吸附模型,动力学过程符合准二级动力学模型;溶液pH值对吸附影响不是很大,pH 5~10范围都有较好的吸附效果;氯离子易与汞离子形成水溶性更强的络合物,对共聚物的吸附有很大的抑制作用。     

环糊精聚合物对苯胺的吸附和脱附性能研究

以环氧氯丙烷为交联剂，合成和表征了β-环糊精聚合物(β-CDP)，从动力学和热力学角度研究了β-CDP对苯胺的吸附性能。研究结果表明，β-CDP对水溶液中的苯胺具有一定的吸附量。用Langmuir, Freundlich和DubininRadushkevich(D-R)吸附等温式拟合了平衡等温数据，并计算出每个模型的参数。苯胺在β-CDP上的吸附符合D-R方程，吸附过程是热力学自发行为。在乙醇中，β-CDP的脱附能力很强，且可循环使用多次。     

HZ-16型大孔树脂吸附处理含RDT-8废水

采用HZ-16型大孔树脂对含三（三溴苯氧基）三嗪（RDT-8）废水进行吸附及脱附处理。实验结果表明：在废水流量为4.0 BV/h的条件下，树脂最佳吸附工艺条件为出水体积88.0 BV，此条件下出水COD小于291 mg/L，挥发酚质量浓度小于0.08 mg/L；在脱附液流量为0.5 BV/h的条件下，树脂最佳脱附工艺条件为脱附液体积3.0 BV，此条件下脱附液中挥发酚质量浓度为30.6 mg/L，挥发酚脱附率高达76.4%。在最佳吸附-脱附工艺条件下，连续进行10次动态吸附-脱附实验，吸附出水中COD为137~294 mg/L，COD去除率为72.5%~89.1%，挥发酚质量浓度稳定在0.05 mg/L以下，挥发酚去除率为99.8%~100%，说明HZ-16型大孔树脂的吸附-脱附性能稳定。     

改性SiO2气凝胶对废水中Fe3+的吸附性能

制备了改性SiO₂气凝胶，考察了经不同类型、不同配比的改性剂改性的SiO₂气凝胶对模拟含Fe³⁺废水的吸附处理效果。实验结果表明：改性SiO₂气凝胶的最佳制备条件为三甲基氯硅烷（TMCS）作改性剂，V（TMCS）#x02236;V（正己烷）=1#x02236;5；当改性SiO₂气凝胶加入量为75g/L、吸附时间为4h、Fe³⁺质量浓度为10mg/L时，模拟含Fe³⁺废水的Fe³⁺去除率为98.32%，剩余Fe³⁺质量浓度为0.168mg/L；采用改性SiO₂气凝胶动态吸附处理流量为420mL/h、Fe³⁺质量浓度为100mg/L的模拟含Fe³⁺废水，吸附后废水中剩余Fe³⁺质量浓度仅为0.196mg/L。     

改性蚁酸木质素的制备与应用

采用加拿大一枝黄花茎杆为原料提取蚁酸木质素，通过氧化或接枝复合的方法对蚁酸木质素进行改性，对改性产物进行了FTIR和SEM表征。实验结果表明：接枝复合改性产物中存在-CONH的接枝复合链，氧化改性产物基本保持了蚁酸木质素原来的吸收峰；采用接枝复合改性产物处理初始质量浓度为50 mg/L的亚甲基蓝废水，在废水pH 7、吸附时间4 h、改性产物加入量22 mg/mL的条件下，亚甲基蓝去除率为90.94%；采用氧化改性产物处理相同亚甲基蓝废水，在废水pH 10、吸附时间12 h、改性产物加入量22 mg/mL的条件下，亚甲基蓝去除率为81.93%。