电渗析法处理含铬废水的研究

建立了一套电渗析法处理电解锰厂铬钝化清洗废水的小试装置,以某电解锰厂铬钝化清洗废水为处理对象,通过实验确定了电渗析法的极限电流密度,研究了电压、进水流量、进水浓度、浓水循环等参数对电渗析处理工艺出水水质的影响。结果表明,该电渗析装置的极限电流为0.41 A,极限电流密度为1.33mA/cm2;最佳操作电压20 V,适宜的进水流量20 L/h,进水浓度对淡水水质影响不大;采用浓水循环工艺,淡水产率可提高至约80%,浓室总铬、锰离子质量浓度超过4 000 mg/L,为浓水的后续处理处置创造了条件。     

动态电渗析法回收酸洗废水中的铁

为了达到盐酸酸洗废水零排放的要求,采用单阴膜动态电渗析技术,进行回收酸洗废水中的铁的试验研究.在动态试验中采用经扩散渗析和中和预处理的实际废水,考察电压、电流和流量对铁回收率及电流效率的影响,并用电压-电流法测定系统的极限电流密度.结果表明,用不锈钢作阴极,Ti/SnO2-Sb2O3作阳极,采用DF120型均相阴离子交换膜,在试验条件下,阴极液pH值为2.50～3.00,Fe2+质量浓度为1 000～1 300 mg/L,阳极液pH值为3.00,控制阴阳极液进水流量均为60 mL/h,采用恒压输出方式,动态电渗析系统的极限电流密度为33.3 A/m2,对应的极限电压为11 V.在试验条件下,盐酸酸洗废水中的铁回收率可达到91.8%,电流效率达到70.3%,阴极室出水pH值可达6.00,Fe2+质量浓度小于60 mg/L,阳极室出水pH值达到1.00,Fe2+质量浓度小于25 mg/L.铁回收率随着流量的增加而逐渐降低,电流效率随着流量的增加而增高.阴极室出水pH值随着流量的增加而降低,阳极室出水pH值随着流量的增加而上升.     

脱硫废液电渗析法再生用膜的研究

通过对脱硫废液电渗析再生用膜的探讨,说明了离子交换膜的理论、制法和性能.对电渗析所采用之膜的性能特点和制备工艺作了分析.     

鼓氮电沉积法处理含铜废水的试验研究

为净化废水和回收金属铜,采用电沉积法对含铜废水进行处理。在研究极板材料、槽电压、极板间距、pH值等试验条件的基础上,对照研究鼓入氮气对沉积效果的影响。结果表明,在鼓入氮气的条件下,当采用石墨-铝板电极、槽电压7 V、极板间距15 mm、pH值3.5时可以保证较好的去除效果和电流效率,铜离子去除率可以达到93%,平均电流效率可以达到50%。鼓入氮气可以有效降低水中溶解氧的质量浓度,从而降低了沉积金属的腐蚀率,并有效削弱沉积过程中出现的浓差极化,提高金属的电沉积效率和电流效率。     

用于电渗析处理酸洗废水的Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2电极的制备与表征

采用电沉积法和涂刷热分解法制备钛基二氧化铅阳极(Ti/PbO2)、钛基锡锑金属氧化物涂层阳极(Ti/SnO2-Sb2O3)和带有锡锑金属氧化物中间层的改性钛基二氧化铅阳极(Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2).通过SEM及EDX分析,当涂液中溶质摩尔比n(Sn)∶n(Sb)=9∶1,溶剂为乙醇,烘干温度为110℃,烘干时间为10 min,热分解温度为500℃,氧化时间为15 min,电流密度为20 mA/cm2时,制备出的Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2阳极涂层表面晶体完整、致密均匀,且结晶比Ti/PbO2和Ti/SnO2-Sb2O3阳极明显细化,涂层不易脱落,电极的工作寿命更长;同时PbO2表层晶体结构的改善,不仅使电极具有更好的电化学活性,在酸性介质中也具有更好的耐腐蚀性.以3种尺寸稳定钛基金属氧化物涂层电极(Dimensionally Stable Anode,DSA)和石墨为阳极,不锈钢为阴极,采用DF120型均相阴离子交换膜,电渗析处理盐酸酸洗废水,240 min时的铁回收率分别为75.1％、90.3％、91.7％和54.5％,耗电量分别为3.17 kW· h/kgFe、2.84 kW· h/kgFe、2.57 kW· h/kgFe、5.95kW·h/kgFe,DSA阳极的处理效果明显优于传统石墨阳极,Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2阳极的处理效果最好.     

预涂动态膜-生物反应器处理人工废水的试验研究

以公称孔径为1 μm的聚丙烯无纺布(NWF)为基膜,分别以粉末状活性炭、粉末状活性炭及聚合氯化铝为预涂剂,制作预涂动态膜膜组件,组成预涂动态膜-生物反应器处理人工废水.结果表明,预涂动态膜-生物反应器出水COD值低且稳定,粉末状活性炭预涂膜-生物反应器出水COD平均值为49 mg/L,粉末状活性炭及聚合氯化铝预涂膜-生物反应器出水COD平均值为29 mg/L,而NWF-膜生物反应器出水COD为54 mg/L.膜生物反应器对污染物质的去除虽然主要依靠活性污泥混合液,但附着在基膜上的动态膜的吸附、混凝作用也能去除部分污染物质.预涂膜能减少及防止污染物质向膜材料表面和内部扩散,减轻膜污染,使预涂动膜-生物反应器显示出一定的耐污染性能.但粉末状活性炭粒径过小,影响粉末状活性炭预涂动态膜-生物反应器的出水浊度(平均值为3.3 NTU);而粉末状活性炭与聚合氯化铝形成的预涂动态膜,在提高COD去除效率的同时,能减少活性炭对出水浊度(平均值为2.3 NTU)的影响,保证出水水质.     

混凝/平板膜光催化联合反应器工艺处理高速公路桥面雨水径流研究

运用混凝/平板膜光催化联合反应器工艺对穿越自然保护区的高速公路桥面雨水径流进行处理。首先,利用混凝沉淀将雨水中的悬浮物(SS)和CODCr进行去除。以SS、CODCr为去除对象,通过试验对聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铝(PAS)两种混凝剂进行性能测定和比选,考察混凝剂的处理效果,以确定合适的混凝剂。结果显示,混凝剂PAS对雨水的处理效果好。经药剂混凝之后的水再用平板膜光催化反应器进行处理,其中膜技术可以将小分子及剩余SS去除,光催化技术可以将难降解物质去除,同时光催化技术中紫外灯可将出水中的细菌消灭,达到光催化降解污染物和消毒的双重功效。在最佳工艺运行条件即100 mg/L混凝剂聚合硫酸铝(PAS)投量下,经曝气量250L/(m2·h)、停留时间20 min的光催化平板膜反应器处理后,出水SS、CODCr去除率分别为100%和94.5%,可达到地表水环境质量标准(GB 3838—2002)Ⅱ类水的水质要求。     

粉末活性炭处理酚类突发性水污染的应用研究

以苯酚和多种氯酚(CPs)为代表的酚类是一类重要的有机污染物。针对饮用水突发性酚类污染物控制,考察了粉末活性炭(PAC)吸附工艺对苯酚及CPs的去除效果,并讨论了主要影响因素。结果表明,对CPs和苯酚的吸附反应可在10~60 min、300 min内完成,吸附速率从快到慢依次为TCP、MCP、DCP、PCP和苯酚。由于酚羟基(Ar—OH)电离作用受到影响,在3~11范围内去除率随pH值升高而降低。少量腐殖酸对吸附影响不大,但TOC质量浓度超过10 mg/L时腐殖酸可产生明显竞争吸附作用。热力学拟合表明,吸附反应符合Freundlich和Langmuir吸附等温式,苯酚/CPs在PAC上的吸附过程以物理吸附为主,且为放热反应,较低温度有利于吸附反应的进行。相比于准一级反应和孔内扩散反应,准二级动力学方程可较好地描述吸附过程。将PAC用于中山市某饮用水源的模拟突发性污染应急处理,投加10 mg/L的PAC即可有效去除原水中超过饮用水标准3~5倍的CPs类污染物,同时水处理成本仅有少量增加。     

基于微藻养殖的沼液资源化利用与高价值生物质生产耦合技术研究

综述了微藻培养技术研究进展,并分析了沼液作为资源制备微藻生物质可行性,提出了沼液资源化利用与高价值生物质生产耦合工艺技术系统。结果表明,沼液预处理技术、目标藻种筛选技术、微藻规模化培养技术和藻渣高值利用技术是耦合系统的四大关键技术。基于微藻培养技术,该耦合系统促使沼液处理系统从"处理工艺"向"生产工艺"转化,实现了多元功能耦合,即沼液除磷脱氮耦合氮磷回收,沼液净化处理耦合生物能源生产以及CO2的固定耦合沼气净化。     

矿井环境对员工不安全行为的影响研究

通过调研,将组织任务、法制监管、作业环境、安全管理及安全技能作为影响矿工不安全行为的内部环境变量,探究内部环境与煤矿员工不安全行为的内在关联。并采用PA-LV模型检验各变量的指标权重,构建有关矿井环境因子与员工不安全行为的结构方程模型。结果表明,煤矿企业内部环境易引起矿工的操作差错,直接导致矿工的不安全行为。其中,作业环境和矿工安全技能对不安全行为影响最为显著。     

序批式动态膜生物反应器处理低碳氮比废水的试验研究

以序批式动态膜反应器为研究对象,对其处理低碳氮比废水的效果进行了试验研究.试验温度为19 ～ 21℃,MLSS为3～5g/L;好氧阶段溶解氧质量浓度为2 ～4 mg/L,厌氧阶段溶解氧质量浓度为0.2～0.5 mg/L;水力停留时间共12 h,其中好氧阶段8h,厌氧阶段4h.结果表明:当进水COD、TN和NH4+-N质量浓度分别为250～300mg/L、103 ～ 156 mg/L和92～140 mg/L时,反应器对上述污染物表现出较高且稳定的去除效率,COD、TN和NH4+-N平均去除率分别达到76.15％、82.16％和90.13％.同时,反应器系统中污泥的比硝化速率与常规处理装置中的活性污泥相比较高,以NH4+-N的降解量计为0.101 d-1,以NO3--N的积累量计为0.091 d-.     

壳聚糖絮凝作用延缓膜污染的效果研究

以天然高分子材料壳聚糖为絮凝剂,通过絮凝试验和MBR处理人工废水试验,考察了壳聚糖絮凝作用延缓膜污染的效果.壳聚糖絮凝处理MBR中污泥混合液的试验结果表明,壳聚糖投加质量浓度分别为10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L、40 mg/L、50 mg/L时,能明显降低污泥混合液SUV254的质量浓度,对污泥脱氢酶活性(DHA)的影响也较小;壳聚糖投加质量浓度为10 ～ 20 mg/L时,能有效降低污泥混合液的EPS质量浓度和黏度;当壳聚糖投加质量浓度大于20 mg/L时,污泥混合液的EPS质量浓度和黏度随着投加量的增加呈现增大的趋势,说明壳聚糖投加质量浓度低于20 mg/L时,能有效降低污泥混合液中的主要膜污染物质EPS及疏水性物质的质量浓度.壳聚糖投加质量浓度为10 mg/L时,MBR反应器的跨膜压力增大的同时,处理系统的膜通量也稳定增大.膜通量衰减速度低于对照组,说明壳聚糖对延缓和控制膜污染有积极的作用.MBR反应器中活性污泥质量浓度( MLSS)和出水CODcr的变化表明,投加壳聚糖在提高反应器中微生物量的同时也增加了处理水中有机物的质量浓度.     

新型电极体系电解处理高浓度酸性TNT废水的研究

通过大量试验研究了电解处理TNT废水的条件,尤其是筛选、制备了多种电极材料,在三维电极体系,低电流、短时间条件下电解处理TNT的去除率达到95%以上,pH值提高至6以上,大大节省了能源,为火炸药工业酸性TNT废水的处理提供了一种新型有效的处理方法.用本方法对实际工业"黄水"进行电解处理,获得了较为满意的效果.     

天然橡胶乳清废水与菌渣堆肥的研究

针对天然橡胶加工废水与食用菌菌渣产生环境污染的问题,为寻求一种废弃物治理和资源化利用的有效方法,以高浓度乳清和牛肝菌菌渣为研究对象,将二者混合后添加发酵菌剂(EM)进行好氧堆肥处理,对不同处理堆肥过程中的温度、C/N比、有机质、腐殖酸、pH值及含水率变化趋势进行分析,并用发酵完全后的处理A进行种子发芽指数(GI)试验.结果表明,与未加入乳清的堆肥处理B相比,加入高浓度乳清的处理A可快速提高堆体温度,最高温度达60℃,C/N比可下降至20以下.处理A和B有机质含量较发酵前分别下降16.1％和7.4％,发酵前后处理A腐殖酸含量无明显化,处理A发酵后pH值为5.79,含水率为25.5％.处理A堆体温度变化与微生物数量变化趋势相符.种子发芽指数(GI)结果表明,乳清与菌渣堆肥发酵后均能完全腐熟无毒性.     

微小双胸蚓处理城市污泥的试验研究

为满足城市污泥的资源化利用,采用微小双胸蚓( Bimastus parvus )直接处理脱水污泥,研究处理后蚯蚓生物量及污泥理化性质(pH值、电导率、灰分、总有机碳TOC)、营养物质(氮TN、磷TP、钾TK)和重金属(Cu、Zn、Pb、Cr)质量比的变化.结果表明,蚯蚓能很好地适应直接投加污泥的生存环境,各组蚯蚓平均日增重0.48 g,日产卵3.30个.随着处理时间的增加,污泥的理化性质、营养物质及重金属质量比均有显著变化.蚯蚓处理30 d后,污泥的pH值由7.83降低至6.20,电导率由0.46 S/m增至2.19 S/m,灰分由43.89%增至58.80%,TOC由32.32%降至22.89%;营养物质TN、TP和TK分别提高了35.38%、15.32%和32.02%.;重金属显著减少,降幅由大到小依次为Zn、Cu、Pb、Cr.研究表明,微小双胸蚓可直接处理城市生活污泥,处理后污泥的性质稳定,呈颗粒状,无臭味,不生蛆.     

基于文献计量学的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用研究现状及发展趋势分析

随着生活垃圾焚烧产业的飞速发展,生活垃圾焚烧飞灰(以下简称“飞灰”)的处理处置问题日渐严峻。基于Web of Science核心合集数据库,利用VOSviewer软件,从文献计量学角度解析了近15 a飞灰资源化的相关研究现状,并分析了发展趋势。结果显示：2008—2021年飞灰资源化领域发文量持续增长,其中中国发文量占总发文量的47.21%;飞灰资源化领域前十的被引文献主题中有80%是飞灰作为建筑领域原料的替代方法以及飞灰资源化利用过程中的风险评价;进一步通过关键词共现分析,发现飞灰资源化利用的方式主要为用作水泥原料、飞灰中金属的提取以及飞灰热处理后产物的利用;飞灰资源化产物类型、资源化过程以及资源化产物耐久性的探究将是飞灰资源化研究发展的趋势。     

混凝沉淀法处理锑离子的影响因素及动力学研究

研究了聚合硫酸铁(PFS)对含锑(Sb)废水的处理效果,探讨了pH值、初始质量浓度、沉淀时间、石灰乳投加量及温度对PFS处理含锑废水的影响。结果表明,pH值对锑离子的去除有重要影响,碱性条件有利于锑离子的去除,当pH=9时,去除率达到96.81%。在PFS和石灰乳投加量一定的情况下,去除率随着初始质量浓度的升高而下降。沉淀时间对锑离子的去除有一定影响,随着时间的延长,去除率增大,当沉淀时间为90min时,水中锑离子基本沉降完全。石灰由于质优价廉,常被用来调节废水pH值,但大量石灰加入水中会引起沉渣过多,使得二次处理困难,因此选择用NaOH和HCl调节废水pH值,并定量投加石灰的方法处理废水。对初始质量浓度为5.0 mg/L的含锑废水,PFS和石灰乳投加量均为500.0 mg/L时去除率可达98.0%。温度对PFS处理含锑废水的效果影响不大,随着废水初始质量浓度的升高,温度的影响逐渐显著,温度升高导致去除率增大。PFS去除锑离子的过程符合二级线性动力学方程。     

电絮凝法处理电镀废水中重金属的研究

采用电絮凝法处理电镀废水中的重金属,考察了电极种类、溶液初始p H值、电流强度、电絮凝时间等因素对重金属离子去除效果的影响。结果表明:金属铁、铝分别作为电极,铝电极对重金属的的处理效果优于铁电极的处理效果;初始p H值在6~9时,重金属离子去除率最高,当p H值低于6或高于9时,去除率下降;随电流强度和电絮凝时间增加,金属离子的去除率增加;在初始p H=6、电流强度为30 A、电絮凝时间为2 min的条件下,电镀废水中Cu2+和Ni2+的去除率分别为98.98%和95.29%,出水重金属离子质量浓度均满足GB21900—2008《电镀污染物排放标准》的规定;以金属铝作为电极,电絮凝时间为2 min时,吨水处理电耗为6 k W·h/m~3。     

两相厌氧工艺处理赖氨酸废水的试验研究

采用两相厌氧工艺(两级 UASB,Upflow Anaerobic Sludge Bed)处理模拟赖氨酸废水,实现产酸相与产气相的分离,并将硫酸盐还原作用控制在产酸阶段完成,达到去除SO42-和COD的双重目的.结果表明,一级UASB在水力停留时间(HRT)为9 h,水力负荷为0.7m3/(m2·h)时,COD及SO42-负荷分别达25.4 kg COD/(m3· d)和8.0kg SO42-/(m3·d),相应的去除率分别为47%和87%;二级UASB在HRT为10 h时,COD及SO42-的最大去除率分别为96%和95%;两相厌氧工艺总COD和SO42-去除率分别为97.2%和96.3%.