焦化废水污染指标的相关性分析

焦化废水包含不同形态与化合态的化合物.废水中各类化合物在降解过程中的变化对污染风险的判断和水处理工艺的选择都有很大的影响.以74篇国内外有关焦化废水生物处理的文献作为统计背景值,结合课题组近10年的基础研究与工程实践,分析存在于焦化废水中污染指标之间的相互依赖关系,解析COD、TN、色度的构成,评价我国目前的执行标准在指导生产方面的合理性.研究结果发现,不同企业焦化废水的水质存在较大的差异,所有焦化厂普遍忽视TP、苯、PAHs、苯并(a)芘指标的监控,COD和油类的最终出水达标率仅为16.67%和28.57%.焦化废水原水中的硫氰化物、氟离子和色度的平均浓度分别为259.37、135.66 mg·L-1和713.75倍,检出率很高,建议作为控制性指标加以关注.在目前统计到的文献中,构成焦化废水COD的组分为:挥发酚(47.28%)、硫氰化物(19.48%)、硫化物(6.81%)、氰化物(2.41%)、油类和有机胺类等(24.02%);构成TN的组分为:氨氮(48.49%)、有机氮(35.89%)、硫氰化物(12.27%)、氰化物(2.35%)、硝态氮和亚硝态氮(1%);构成色度的主要组分有带显色基团的有机物、显色离子团和硫化物等.构成COD、TN、色度等3项指标的化合物几乎涵盖了焦化废水中的所有组分.综上所述,可将焦化废水指标归纳为COD类、TN类和色度等3大类,通过归一化管理实现简化的目标.     

焦化废水A~2/O处理过程中的组成和毒性变化规律

焦化废水中含有大量毒性物质,具有较强的生物毒性。本文以实验室构建的A2/O焦化废水处理系统为研究对象,考察废水处理过程化学成分和急性毒性的变化。采用紫外扫描和三维荧光光谱分析考察了处理系统各阶段出水的物质组分,并采用固相萃取和超滤膜分离等手段对水样各组分的发光细菌急性毒性进行研究。结果表明,伴随着芳香族物质等毒物的去除,焦化废水的急性生物毒性在该处理系统中被逐步削减,最终出水的毒性当量仅为原水的28%;不同组分的生物毒性测试结果显示,废水水样的强极性和中等极性有机组分贡献了绝大部分的毒性当量,而这些物质主要在缺氧段及好氧段被削减;结合三维荧光光谱的分析结果,可推断焦化废水中一类很难在A2/O处理系统中被完全去除的芳香族蛋白质类似物(Ⅱ区)很可能具有较强的生物毒性,是构成出水毒性的主要物质。     

焦化废水尾水中被O3/UV氧化的组分辨析及关键组分动力学

经过生物和化学选择性降解后残留在焦化废水尾水中的多种惰性组分,仍会对人体和水生生态系统构成重大的风险,因此将焦化废水进行深度净化是一个亟待解决的问题.以焦化废水尾水为研究对象,采用自主研制的O3/UV催化氧化流化床反应器,从焦化废水尾水成分出发,对焦化废水尾水能被O3/UV和重铬酸钾氧化的物质构成进行剖析,考察了pH、初始COD浓度对O3/UV氧化焦化废水尾水效果的影响,并对焦化废水被氧化的组分进行模拟动力学的统计性分析.实验表明,O3/UV比重铬酸钾的氧化能力更强,焦化废水尾水中能被O3/UV氧化的成分不仅包括COD,还包括对COD几乎没有贡献的NH4+-N等组分,初始pH=10—11时尾水COD氧化去除效果最佳,初始COD浓度越高,反应速率越大;O3/UV催化氧化焦化废水尾水中COD时符合一级动力学模型,而NH4+-N被O3/UV氧化反应符合零级动力学模型;由于废水中存在SCN-、CN-等含氮物质,被O3/UV氧化后使得NH4+-N浓度呈现先增后降的趋势,NH4+-N浓度达到最大值的时间与废水中含氮物质的含量呈正相关.结果表明,O3/UV催化氧化流化床反应器对焦化废水尾水具有深度处理效果,依赖于污染物组分的还原活性顺序、降解动力学的应用以及流态化的高传质效率.     

硅酸钙吸附法预处理焦化废水中COD和NH3-N

焦化废水是一种典型的含有高污染、难降解有机物的高浓度工业废水,生物处理是目前处理焦化废水的核心技术.由于焦化废水高浓度污染物对微生物活性产生抑制作用,经生物处理后其COD及NH3-N等指标仍很难达标.因此,在进入生物处理系统前往往采用物理法或化学法对焦化废水进行预处理,使氰化物、COD及NH3-N等难降解物指标得到一定程度的降低,为后续生物处理降低负荷.     

焦化废水处理试验系统出水的生物毒性变化

焦化废水是一种典型的难降解工业废水,组分复杂,生物毒性高,大多采用生物处理联合物化深度处理的工艺,以满足炼焦化学工业的污染排放标准,但其排水安全性仍然令人担忧。为研究工艺排水安全性,选择发光细菌青海弧菌Q67、稀有鮈鲫(Gobiocypris rasus)血红细胞、活性污泥微生物群落为测试生物,研究了焦化废水及各处理阶段出水的急性毒性和遗传毒性变化,进而识别影响生物毒性的水质因子。焦化废水经过序批式生物膜反应器处理后,出水急性毒性比进水下降71%,遗传毒性下降为90%以上的轻度以下损伤,显示生物强化处理对焦化废水生物毒性有良好的去除作用。生物处理出水再经过深度处理后,则表现出不同的毒性变化:活性炭吸附法对生物急性毒性的消除最佳,但遗传毒性较生物处理出水有所升高;臭氧氧化法不仅水质改善效率差,且最终出水的生物急性毒性与遗传毒性均升高;臭氧催化氧化法对水中残留有机物去除效率较高,但也造成出水急性毒性与遗传毒性的升高。各水样对青海弧菌Q67的急性毒性与有机物、氮等水质指标表现出较强相关性,而遗传毒性与水质指标之间的相关性不显著。研究结果可为评价和改进处理工艺、保障水体生态安全提供参考。     

焦化废水中溶解性有机物组分的特征分析

焦化废水是典型的具有复杂有机质的工业废水,其复杂的有机构成制约了水处理的水质达标,且可能对排入水体构成危害.为了探明其溶解性有机物的组成,采用XAD-8大孔树脂将焦化废水中的溶解性有机物分为亲水性组分(HIS)、疏水酸性组分(HOA)、疏水碱性组分(HOB)和疏水中性组分(HON),分析了各组分的溶解性有机物(DOC)、紫外-可见光谱、色度,并采用GC/MS对各组分中有机物进行定性分析.结果表明,焦化废水中的有机物主要为HIS和HOA组分,其DOC含量分别占总DOC的44.3%和32.4%;焦化废水在200—250 nm和300—400 nm范围内有特征吸收峰,且吸收光强度顺序为HIS>HOA>HON>HOB;焦化废水的色度主要由HOA和HON构成,其在525 nm和436 nm处的吸光度分别占焦化废水吸光度的42.9%(HON)、42.1%(HON)和21.4%(HOA)、15.8%(HOA);焦化废水中亲水性物质主要是苯胺、苯酚、喹啉、异喹啉,疏水酸性物质中主要是各种甲基取代的酚类物质,疏水碱性物质主要是各种胺类和含氮杂环化合物,疏水中性物质主要是吲哚及其衍生物.     

焦化废水中有机物的识别、污染特性及其在废水处理过程中的降解

采用液-液萃取辅以硅胶、氧化铝净化的方法,并结合GC/MS分析技术,系统分析了焦化废水中有机物的组成.在焦化废水中检测到15类558种有机物.根据有机物的分子结构、废水中的含量、毒性及环境效应,筛选出焦化废水中的特征性有机污染物,以区别于其它工业废水,可作为追溯环境中污染物来源的依据.经物理、生物和化学处理后,焦化废水中大部分有机物被去除,其中,对去除率的主要贡献是生物处理阶段.为了更好地考察生物处理阶段对有机污染物的去除特征,选定酚类、多环芳烃和喹啉类物质作为研究对象,分析了3类特征性污染物在A/O2工艺各单元中的去除状况及组成变化特征.     

可燃吸附剂从焦化废水中分离潜热实现低能耗工艺的实验研究——以活性炭为例

以活性炭和焦化废水为例,将吸附废水尾水的粉末活性炭(PAC)分离,再吸附原水,从吸附过程和投加量考察COD的去除,运用GC/MS对吸附过程的微观组分进行解析,再进行燃烧热值测定.研究结果表明,针对尾水选择合适粉末活性炭,少量投加即可使出水COD达标排放;吸附尾水时主要去除生物系统难以降解的有机组分,再吸附原水时,对酚类物质、氮杂环化合物以及多环芳烃类都具有显著的效果,表现出非选择性,吸附过程完全受控于高浓度组分;单位废水可提供的热值Qw=(45.990±3.521)×Cm,吸附原水有机物的活性炭,其燃烧热值有显著提高,增量ΔQ由ΔQ=(45.990±3.521)×(Cm-Ce)×V决定.针对高浓度难降解的工业有机废水,上述工艺通过能源回收的方式可实现工程造价与运行费用的显著降低.     

厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器处理高硫酸盐有机废水的厌氧生物脱硫试验

采用人工配制的高硫酸盐有机废水模拟青霉素废水,研究其经过EGSB反应器厌氧处理后的出水,在厌氧条件下采用生物法将其转化为单质硫的脱硫工艺.当保持S2-/NO3-在1.7—1.8时,S2-保持高去除率且不会进一步生成硫酸盐.脱硫反应器与EGSB反应器联合运行,处理系统运行参数为：进水COD浓度为6000 mg·L-1,硫...     

甲醇工业废水处理回用作循环冷却水研究

首次采用(A1/O1)/(A2/O2)厌氧水解酸化—膜微孔曝气生物接触氧化/缺氧生物接触氧化—膜微孔曝气生物接触氧化塔—混凝沉淀—活性炭过滤—二氧化氯消毒处理工艺集成系统处理含甲醇工业废水。在进水后先设厌氧水解调节池以大幅提高废水可生化性,再用膜微孔曝气生物接触氧化好氧处理去除废水中大部分COD。然后用兼氧细菌接种缺氧处理去除废水中部分COD,并提高废水的可生化性。再用好氧内循环曝气生物塔处理去除废水中剩余的COD。处理工艺系统以生物降解有机物为主,后设配套的活性炭深度处理工艺,以确保整个处理工艺出水满足要求。在原水水质为含甲醇0.03%～5%(质量分数,下同),pH6～10,SS为30～100mg·L-1,CODcr为200～500mg·L-1条件下,处理系统出水达到冷却塔循环用水标准和要求,满足工业循环冷却水的需要。     

有机废水制取氢气及COD的去除

针对当前能源紧缺以及有机废水治理和回收再利用的需求,采用驯化的河底污泥发酵模拟有机废水,研究了不同有机废水制取氢气和去除有机物的效果.结果表明:在相同条件下,糖源质量浓度均为1.67 g·L-1、废水体积为300 mL、pH=5.5、θ=40℃时,糖源为葡萄糖、蔗糖和淀粉的三种有机废水总产氢气量分别是309.36 mL,318.18 mL,8.20 mL,含蔗糖的废水总产氢气量最高.含蔗糖和葡萄糖的废水COD去除率分别是78.00%和76.92%,而含淀粉的废水COD去除率仅为55%.此外,废水产氢规律与从污泥里筛选出的产氢菌生长曲线有密切的关系.厌氧发酵产氢是一个复杂的过程,它受底物种类、底物浓度、pH值和温度等因素的影响.用驯化的污泥来发酵含糖浓度较高的有机废水,不仅可以收集到大量的生物质能氢气,而且一定程度上缓解了有机废水污染环境的问题.     

上海老港填埋垃圾场渗滤液COD与UVA的相互关系

本实验研究对象为上海老港填埋场1991年填埋单元渗滤液和各处理工艺出水渗滤液,水样经过不同孔径膜微滤和超滤后,比较了各自COD值和UVA值之间的相关性．结果表明,水样COD浓度愈低,与其对应的UVA相关性愈好．由于有机物的组成不同,对应的特征吸收范围存在差别,因此,不同渗滤液的UVA与COD的关系也不同．渗滤液中的胶体物质对COD值有贡献,微滤和超滤系统使渗滤液中的胶体物质被截留,COD值减小,测定得到对应的UVA值也相应减小．     

辽河水体中COD的变化特征

对辽河干流8个断面多年的水质监测数据进行统计分析,计算得出辽河水体污染的内梅罗指数,揭示了COD的分布特征和时空变化规律．     

餐饮业废水的COD与BOD相关性研究

本文对中国轻纺城较大宾馆的废水进行了ＣＯＤ和ＢＯＤ的测定，对两者相关性进行了研究，对其回归方程作了方差分分析及相关系数的显著性检验。回归方程的确立，对餐饮业的环境监测分析，环境管理具有实际意义。     

天津市大气环境监测数据的主成分分析

本文采用主成分分析法分析了天津市大气环境监测数据,得到两个主成分;环境质量主成分和风沙主成分;根据主成分点图,将一年分成３个阶段;采暖期,非采暖期和风沙期。     

苏南太湖地区农田水中COD的调查研究

本文在苏南太湖地区５个县７个试验田，对农业非点源有机物污染进行封闭集水区农田径流研究。结果表明：输入农田的污染量以污染比负荷量２年平均值表示，水田为－２４．４５～１０．９５ｋｇ／ｈａ·ａ，旱地为－１１．７０～１．６５ｋｇ／ｈａ·ａ，说明农田排水中有机物质对水系水质污染很小。     

催化臭氧化降解含微囊藻毒素污水

应用金属氧化物构建催化臭氧化工艺处理含微囊藻毒素污水,比较了不同催化剂的性能差异,分析了催化剂投加量、温度、pH、原水浓度对该工艺的影响.结果表明,选用CuO作催化剂能较好地处理含微囊藻毒素污水.温度与原水浓度对该工艺影响较小;催化剂投加量与pH是该工艺的主要影响因素.实验温度40℃、混合气体流量1.8 L.L-.1min-1、pH=9、催化剂投加量5 g.L-1、处理时间60 min,原水MC-LR去除率达到90%以上、COD去除率达到64%以上.处理20 min,该工艺催化作用去除MC-LR贡献率达到28%、去除COD贡献率达到52%.     

正辛醇萃取苯酚稀溶液的特性研究

为探索工业含酚废水处理的适宜萃取剂，进行了正辛醇萃取苯酚稀溶液的实验研究，测定了不同pH值和苯酚初始浓度条件下的萃取平衡数据，萃残液CODCr值，分析了萃残液中CODCr值的来源。综合考虑萃取剂的萃取能力和产生的CODCr值，提出了酸性和中性溶液为正辛醇处理苯酚废水的适宜操作条件。以正辛醇为萃取剂对工业含酚废水进行了错流萃取实验，论证了其应用的可行性。     

苯酚的超临界水氧化试验

以自建的一套连续式超临界水氧化装置的温度，压力，溶氧量和流量等参数的可控性进行了实验，并在此基础上进行了苯酚的超临界水氧化研究。结果表明：所建立的装置能比较精确控制各种条件参数，是可靠的超临界水氧化试验研究装置。在氧气过量的条件下，停留时间是影响苯酚在超临界水中氧化分解的主要因素，反应的温度和压力升高导致苯致苯酚去除率的增大，只要有足够的氧气，苯酚起始浓度的增加对苯酚的转化率影响不明显，在实验条件下，溶液中苯酚的去除动力学对苯酚是一级，氧气是零级。     

Methane Production in River and Lake Sediments in Taiwan

To investigate the relationship between methane production in the sediments and pollution of the river and lake, biochemical oxygen demand (BOD) and chemical oxygen demand (COD) of the water sample, organic matter content and methane production of the sediment were measured. Experimental results indicated that BOD, COD and organic matter contents were low in Bei-tan Lake, the I-lan River and reservoirs; and methane production of these sediments ranged from 0.24 to 1.06 mg L- 1. However, BOD, COD and organic matter contents were high in the Hsin-dan River, Keelung River, drainage river of Taoyuan County, park pond and fishery pond. Methane production of these sediments was between 11.75 and 54.54 mg L-1. Sediments of drain river and fishery pond had high methane production, at 25.41 to 54.54 mg methane L. Methane production of sediments had a good correlation with BOD, COD and organic matter contents. Methane production was proportional to the increment in incubation temperature from 12 to 40C.