电絮凝处理三次采油废水

采用电絮凝技术对含PAM的三次采油废水进行处理,研究了不同极板、pH、电流密度、极板间距、搅拌速度、反应时间以及极性交换周期对大庆三次采油废水处理效果的影响。通过处理效果和成本分析,铝作为极板时处理效果要优于铁板,最佳实验条件下COD去除率达到了94.6%。同时对三次采油废水的主要性质和电絮凝处理三次采油废水的作用机理进行了分析,发现COD主要通过絮凝沉降作用去除,而电化学氧化作用和气浮作用对COD的去除效果并不显著。与普通化学混凝法相比,电絮凝处理三次采油废水在处理效果和成本方面有着独特的优势。     

强化混凝预处理削减中药废水的毒性

采用混凝法对毒性强,COD、SS浓度高,色度大的中药废水进行预处理。首先,通过对比研究聚合硫酸铁（PFS）、聚合氯化铝（PAC）、硫酸铝（AS）、硫酸亚铁（FeSO4·7H2O）对中药废水急性毒性和对COD、SS的去除效果,确定投加方案为 PFS（500 mg·L-1）;其次研究了pH值、助凝剂聚丙烯酰胺（PAM）和壳聚糖（CTS）对PFS混凝效果的影响,并确定了最佳混凝参数。研究结果表明：当初始pH为7.0时,500 mg·L-1 PFS与8.0 mg·L-1 PAM配合使用对中药废水具有最佳混凝效果,COD、SS去除率分别达到38.6%、98.9%,急性毒性由EC50=8.12%的降低至EC50=41.35%,毒性级别由极强削弱至中等。     

水解-BCMBBR-混凝沉淀组合工艺处理低浓度污水的中试研究

采用水解-生物陶粒移动床(BCMBBR)-混凝沉淀组合工艺处理南方低浓度、低碳高氨氮生活污水(COD 110～140 mg/L、C/N 4～5),开展中试研究。结果表明,BCMBBR 20 d成功挂膜,快速启动;在水温25～29℃,HRT 8 h,气水比5∶1,混合液回流比150%,无混凝沉淀下运行,COD、SS和NH4+-N的平均去除率均在81%以上,TN平均去除率大于47%,而TP去除率较低;后接PAC+PAM强化混凝沉淀后运行,有效提高了TP去除率,出水TP在0.5 mg/L以下,稳定达到(GB18918-2002)一级A标准。曝气强度不同相应BCMBBR中的微生物相(微生物种类和数量)也不同,可根据微生物相来指导曝气强度的调节,实现BCMBBR的高效运行。该组合工艺处理废水运行的直接成本为0.24元/m3,是一种适合南方低浓度、低碳高氨氮生活污水的经济高效处理工艺。     

聚合氯化铝与粉末活性炭联合强化混凝处理垃圾渗滤液

研究了联合粉末活性炭与聚合氯化铝(PAC)强化混凝对垃圾渗滤液原水的处理效果。结果表明,在原水COD为4 100 mg/L、浊度为147 NTU、UV254为20的条件下,粉末活性炭的加入可以有效增加垃圾渗滤液中有机物的去除率,PAC投加量为0.6 g/L时,投加0.6 g/L粉末活性炭,COD的去除率由21.6%提高到29.1%,UV254去除率由29.8%提高到39.9%,剩余浊度由138 NTU降到133 NTU。该强化混凝过程使原水中溶解性小分子有机物的去除率提高显著,PAC投加量为0.6 g/L时,投加0.6 g/L粉末活性炭,在分子量小于1 kDa的范围内,UV254去除率由2.9%上升为10%。     

电化学氧化组合工艺处理垃圾渗滤液

垃圾渗滤液是一种成分复杂、毒性较强且难处理的废水之一。实验采用混凝沉淀-厌氧-电解-好氧一体化组合工艺处理垃圾渗滤液,探索了混凝沉淀池和电解池的运行参数对垃圾渗滤液处理效果的影响,并分析了组合工艺对于6种重金属(Cu、Zn、Cd、Cr和Ni)的去除效果。实验结果表明,以PAC为混凝剂PAM为助凝剂时,投加量分别为1.2 g/L和1 mg/L,COD去除率可达57%。电化学工艺阶段,在pH为6.0,电流密度15 mA/cm2,Cl-浓度2 200~2 400 mg/L,电解2.5 h,垃圾渗滤液的COD去除率达55.4%。一体化电生物滤池对于重金属的去除具有明显的效果,Cu、Cd和Zn去除率达100%,Ni去除率超过90%,Cr去除率超过80%,COD整体去除率达94%;NH4+-N去除率达97.2%;TN去除率达73.6%。混凝沉淀-厌氧-电化学-好氧的组合工艺来处理垃圾渗滤液,能够有效地去除水体中的重金属及COD、NH4+-N。     

水葫芦压滤脱水与鲜汁强化除磷工艺

就地对水葫芦进行粉碎压滤能有效减少质量和体积,降低处置难度,减少运输成本。针对水葫芦鲜渣含水率高,鲜汁污染物浓度高的问题,研究不同压滤时间、压力和调理剂的添加对压滤后鲜渣的含水率的影响;同时采用化学混凝法研究不同混凝剂、pH和混凝时间以及CaO的添加对鲜汁中COD和TP的去除效果的影响。结果表明：鲜渣含水率随着压滤压力、时间的增加而降低,8 MPa压力条件下鲜渣含水率为66.35%,添加鲜货质量10%的木屑和CaO能使含水率降为46.17%和40.21%,加快鲜渣脱水速度;FeCl3、Al2(SO4)3和PAC等3种混凝剂均能有效去除鲜汁中COD和TP,去除率分别可达80%以上和85%以上,进一步添加CaO能强化TP的去除效果,去除率可达96%以上;水葫芦压滤脱水和鲜汁预处理工艺为水葫芦处置提供了一种新的途径。     

垃圾渗滤液生物处理出水的深度处理组合工艺

采用"混凝-电解氧化-完全混合式活性污泥法(CSTR)"组合工艺深度处理垃圾渗滤液生物处理出水。探索了工艺的组合及各种工艺操作条件对垃圾渗滤液深度处理效果的影响,并对其影响机理进行了初步探讨。结果表明,以PAC为混凝剂时,在pH和药剂(有效成分)投加量分别为6.0和600 mg/L条件下,渗滤液COD去除率达到50%,有效降低了难溶惰性COD含量,缩短了后续电化学处置时间。混凝工艺后,采用电化学工艺处理,在最优工艺条件下:pH为6.0、电流I为1.2 A(电流密度为18.18 mA/cm2)、Cl-投加量为1 000 mg/L、极板距离为2 cm,电解30 min渗滤液COD去除率达到36%,同时,难降解有毒物含量明显降低,渗滤液可生化性TbOD/COD由10%提升至最大值64%。最后采用CSTR处理渗滤液电解出水,系统出水COD、氨氮和色度分别为100~150 mg/L、7~13 mg/L和25倍,为反渗透(RO)工序提供了良好的水质条件。     

混凝与Fenton联用处理垃圾渗滤液的效能及成本

为对混凝/Fenton工艺与Fenton/混凝工艺处理垃圾渗滤液的效果和成本进行比较,分别对年轻渗滤液和老龄渗滤液原液按照混凝/Fenton工艺与Fenton/混凝工艺2种技术路线进行处理。实验结果表明,Fenton试剂对年轻垃圾渗滤液和老龄垃圾渗滤液COD去除率最高的反应条件为pH=3.5、H2O2和Fe2+的摩尔比为6、H2O2和渗滤液原液的COD质量比为3、反应时间4 h;在PAC与渗滤液原液的COD质量比为0.6时,PAC混凝对渗滤液原液的COD去除率最高。在对渗滤液COD去除率最高的Fenton反应和PAC混凝反应条件下,混凝/Fenton工艺对年轻渗滤液和老龄渗滤液的COD去除率分别为90.56%和86.56%;Fenton/混凝工艺对年轻渗滤液和老龄渗滤液的COD去除率分别为89.99%和85.99%,2种技术路线对渗滤液COD的去除率相差不大,但先PAC混凝后Fenton氧化工艺比先Fenton后混凝工艺每t节省62.6元,是更优化的渗滤液处理工艺。     

PACT工艺处理PAM生产废水的实验研究

采用粉末活性炭活性污泥工艺(PACT)处理经凹凸棒土预处理后的聚丙烯酰胺(PAM)生产废水。实验考察了粉末活性炭(PAC)的投加对活性污泥处理系统的影响,并探讨了PAC投加量、曝气时间、水力停留时间等参数对降解反应的影响。结果表明:PAC的投加能提高水中溶解氧的利用率,改善污泥沉降性能,增强活性污泥系统对有机物的去除效果;在PAC投加量500 mg/L、曝气10 h的条件下,PACT工艺对PAM生产废水的处理效果良好,COD的去除率为80.8%,BOD5去除率为83.8%,丙烯酰胺(AM)去除率为84.2%。     

混凝和活性炭吸附深度处理制药废水中有机物去除特征

研究了混凝、活性炭吸附及其组合工艺对内蒙古某制药废水二级生化出水中有机物的去除效率,同时采用荧光光谱和凝胶色谱分析了不同技术对废水中有机物的影响。研究显示,污水中主要的有机物为微生物代谢产物、腐殖酸和富里酸,分子量在800~1 250。混凝与吸附对污水中的有机物表现出不同的去除特征,混凝无法有效去除溶解性有机物,而活性炭吸附对3种物质的去除率均达到90%以上。采用混凝和吸附组合处理后,总COD去除率达到76%,满足污水综合排放标准。     

滤布滤池强化处理城市二级出水中试研究

采用滤布滤池对南方某城市污水处理厂二级出水进行强化处理中试研究,以达到中水回用的目的。实验选用氯化铁(FeCl₃)、聚合氯化铝铁（PAFC）和聚合氯化铝（PAC）作为强化滤布滤池除磷效果的混凝剂。当不投加混凝剂时,滤布滤池对TP和COD的平均去除率为28.76%和8%,其中TP的去除效果受进水水质影响较大;当投加氯化铁、聚合氯化铝铁与聚合氯化铝强化滤布滤池时,滤布滤池对TP的平均去除率分别为63.58%、60.13%和66.94%,TP去除效果受进水水质影响较小;对SS的平均去除率分别为70.7%、64.3%和49.1%;对COD平均去除率分别为17.7%、26.3%和27.7%。滤布滤池对TN和NH₃-N去除效果不稳定。     

氯化铁混凝剂中亚铁含量对混凝效果的影响

以城市污水处理厂原水为实验水样,研究了液体FeCl3混凝剂中亚铁含量对其混凝效果的影响。结果表明,液体FeCl3混凝剂中亚铁的含量与其对污水中总磷和COD的去除效果呈非线性相关性,当FeCl3中亚铁含量为25%时,16.0 mg/L的投加量即可使上清液COD降至195 mg/L,去除率达56.7%,总磷降至1.7 mg/L,去除率达70.7%;当FeCl3中亚铁含量继续降低至0.4%时,COD、总磷的去除率仅提高1.1%和1.3%。因此从性价比来讲,FeCl3混凝剂用于污水厂原水混凝时,可适当放宽产品质量标准中亚铁含量限值的规定,有利于降低氯化铁混凝剂的生产成本。     

强化混凝-吸附预处理生活污水

采用混凝/吸附复配的方式对生活污水进行了浓缩预处理。通过对有机物去除率和混合絮体沉降性能的考察,优选出最佳混凝剂聚合氯化铝和最佳吸附剂粉末活性炭,其最优投加量分别为60 mg/L和40 mg/L。在此复配条件下,COD去除率由单独投加混凝剂时的62%提高到73%,浊度去除率由88%提高到93%。同时利用分子量分级实验进一步阐述了混凝/吸附复配过程提升污水浓缩效果的机制。在机械加速澄清池连续实验中,在原水COD 300~500 mg/L、浊度130~360 NTU的水质条件下,出水COD稳定在70~86 mg/L之间,去除率达80%以上,出水浊度稳定在10 NTU以下。     

混凝-Fenton氧化-Fe0还原预处理高浓度硝基苯生产废水

采用混凝-Fenton氧化-Fe0还原工艺预处理高浓度硝基苯废水,考察各反应阶段硝基苯去除效果及影响因素。研究表明,聚铁混凝性能优于聚铝;初始COD为17 350 mg/L、硝基苯浓度为10 050 mg/L的废水,在pH=4,聚铁投加浓度3 300 mg/L时,COD和硝基苯去除率分别为63%和62%;混凝沉降后的上清液用Fenton试剂氧化,可在较宽pH(3～6)范围内降解硝基苯,当H2O2(30%)浓度为6 000 mg/L,Fe2+浓度为168 mg/L时,氧化效率最高;聚铁混凝-Fenton氧化后的出水用Fe0还原,最佳还原条件为:pH=3,Fe0浓度1 500 mg/L。原水经聚铁混凝-Fenton氧化-Fe0还原后,COD和硝基苯总去除率分别达90%和98%,总药剂成本约12.4元/t。处理后废水硝基苯浓度为168 mg/L,适宜进行后续的厌氧-好氧生物处理。     

Coagulation and precipitation as post-treatment of anaerobically treated primary municipal wastewater.

The main objective of this study was to investigate the feasibility of coagulation as a post-treatment method of anaerobically treated primary municipal wastewater. Both mesophilic and ambient (20 degrees C) temperature conditions were investigated in a laboratory-scale upflow anaerobic sludge bed (UASB) reactor. In addition, optimization of the coagulant, both in terms of type and dose, was performed. Finally, phosphorus removal by means of aluminum and iron coagulation and phosphorus and ammonia nitrogen removal by means of struvite precipitation were studied. Anaerobic treatment of primary effluent at low hydraulic retention times (less than 15 hours) resulted in mean chemical oxygen demand (COD) removals ranging from 50 to 70%, while, based on the filtered treated effluent, the mean removals increased to 65 to 80%. Alum coagulation of the UASB effluent gave suspended solids removals ranging from approximately 35 to 65%. Turbidity removal reached up to 80%. Remaining COD values after coagulation and settling were below 100 mg/L, while remaining total organic carbon (TOC) levels were below 50 mg/L. Filterable COD levels were generally below 60 mg/L, while filterable TOC levels were below 40 mg/L. All coagulants tested, including prepolymerized aluminum and iron coagulants, demonstrated similar efficiency compared with alum for the removal of suspended solids, COD, and TOC. Regarding struvite precipitation, optimal conditions for phosphorus and nitrogen removal were pH 10 and molar ratio of magnesium: ammonia-nitrogen: phosphate-phosphorus close to the stoichiometric ratio (1:1:1). During struvite precipitation, removal of suspended solids reached 40%, while turbidity removal reached values up to 80%. The removal of COD was approximately 30 to 35%; yet, when removal of organic matter was based on the treated filterable COD, the removal increased to approximately 65%. In addition, nitrogen was removed by approximately 70%, while phosphorus removal ranged between approximately 30 and 45% on the basis of the initial phosphorus concentration. Finally, size fractionation of the organic matter (COD) showed that the various treatment methods were capable of removing different fractions of the organic matter.     

膨润土对垃圾渗滤液絮凝预处理的强化效果

依据反胶体絮凝相似相容原理,使用无机矿物材料膨润土(PRT),针对垃圾焚烧厂的垃圾渗滤液,采用絮凝强化工艺进行预处理,考察了PRT、聚合氯化铝(PAC)以及阳离子聚丙烯酰胺(C-PAM)对垃圾渗滤液的絮凝效果,研究了PRT与PAC之间的协同效应。结果表明：传统PAC和C-PAM对垃圾渗滤液具有一定的絮凝效果,在250 mL稀释5倍的渗滤液中分别投加3% PAC和0.1%C-PAM各8 mL和5 mL时,COD、浊度、SS、氨氮和总磷去除率分别为23.1%、93.4%、91.1%、1.2%和96.7%。PRT自身的胶体和颗粒物质量力作用,能够打破垃圾渗滤液的离子平衡,进而与PAC形成协同效应;且在C-PAM的作用下,PRT对垃圾渗滤液显现出较高的絮凝效果和沉降速度,在250 mL稀释5倍的渗滤液中分别投加PRT、PAC和C-PAM各为2 g、8 mL和5 mL时,上清液中的COD、浊度、SS、氨氮和总磷的去除率分别达到72.3%、97.6%、93.8%、18.4%以及97.5%。PRT的投加有效地促进了絮凝效果,与传统的方法相比,COD由16 483 mg·L⁻¹降低到5 941 mg·L⁻¹,上清液的浊度达到10.4 NTU;絮体由上浮形式转变为快速沉降,更加有利于后续的分离和生化处理。PAC投加对氨氮去除率影响不大,C-PAM对氨氮的去除效果影响较大,这说明垃圾渗滤液中氨氮主要是有机胺。PRT、PAC以及C-PAM的一级强化絮凝组合更高效,解决了只用PAC和C-PAM絮凝后出现絮体松散、上浮等难以分离的技术问题,可为后续新的生化处理模式的建立提供参考。     

聚硅硫酸铁混凝去除石化废水二级出水中有机污染物的研究

采用聚硅硫酸铁(PFSiS)混凝剂对石化废水二级出水进行了强化混凝实验,考察其对有机污染物的去除效果,并对不同时期的絮体微观结构进行了研究。结果表明,PFSiS可有效去除水中COD,当PFSiS投加量为40 mg/L(以Fe计),静置时间为120 min,COD去除率可达50%左右;絮体的微观结构为空间网状结构,随静置时间的延长,絮体密实程度提高,颜色加深。     

复合混凝剂(PFC-PDMDAAC)混凝性能与应用研究

以聚合氯化铁(PFC)和聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)为原料制备PFC-PDMDAAC无机-有机复合混凝剂。考察PDMDAAC/Fe质量比(P)及PDMDAAC分子质量分别对混凝剂电荷特性与Fe(Ⅲ)形态分布的影响,并优选复合混凝剂应用于石油开发中钻井废水的处理。结果表明,复合混凝剂Zeta电位随复合质量比(P)及PDMDAAC分子质量增加而增大。随着P增加复合混凝剂中Feb含量增大,当PDMDAAC分子质量为400 000~500 000时,混凝剂中铁的有效形态含量最高,在一定程度上提高复合质量比及有机物分子质量均能提高混凝效率。在优选混凝剂应用处理油田钻井废水实验中,质量比(P)大且PDMDAAC分子质量高的编号为f的复合混凝剂表现出较优的混凝效能,这与混凝性能研究结果相一致。应用响应曲面法优化编号为f的混凝剂处理油田钻井废水混凝条件的结果为,投加量1 679.73 mg/L,pH=9.7。在最优条件下进行验证实验,COD去除率达71.190%,TOC去除率达77.527%,与工业级PAC、PFC处理油田钻井废水效果相比优势较明显。     

低曝气下PAC强化SBR工艺同步脱氮除磷

采用序批式反应器(SBR)处理模拟生活污水,研究不同曝气量(30、24、18和12 L/h)下活性污泥同步脱氮除磷规律,并在最佳曝气量下,比较了粉末活性炭-序批式反应器(PAC-SBR)和SBR的脱氮除磷效率,分析了低曝气下PAC-SBR的运行特性和优越性。实验结果表明,当曝气量为24 L/h时,SBR内出水效果较好,其COD、TN和TP的平均去除率分别可以达到90.02%、81.13%和88.12%。在这个最佳曝气量下,PAC-SBR具有明显的优势,其COD、TN和TP的平均去除率均高于SBR,并且PAC-SBR具有较好的污泥沉降性能和较高的活性污泥浓度。在PAC-SBR中,活性污泥以PAC作为微生物载体强化了生物降解效果,并改善了低曝气下污泥絮体的结构,促使反应器内先后形成缺氧-厌氧-微氧/缺氧-缺氧的环境,利于同步硝化反硝化和反硝化聚磷,提高了PAC-SBR的同步脱氮除磷效率。     

Powdered activated carbon coupled with enhanced coagulation for natural organic matter removal and disinfection by-product control: application in a Western Australian water treatment plant

The removal of organic precursors of disinfection by-products (DBPs), i.e. natural organic matter (NOM), prior to disinfection and distribution is considered as the most effective approach to minimise the formation of DBPs. This study investigated the impact of the addition of powdered activated carbon (PAC) to an enhanced coagulation treatment process at an existing water treatment plant on the efficiency of NOM removal, the disinfection behaviour of the treated water, and the water quality in the distribution system. This is the first comprehensive assessment of the efficacy of plant-scale application of PAC combined with enhanced coagulation on an Australian source water. As a result of the PAC addition, the removal of NOM improved by 70%, which led to a significant reduction (80-95%) in the formation of DBPs. The water quality in the distribution system also improved, indicated by lower concentrations of DBPs in the distribution system and better maintenance of disinfectant residual at the extremities of the distribution system. The efficacy of the PAC treatment for NOM removal was shown to be a function of the characteristics of the NOM and the quality of the source water, as well as the PAC dose. PAC treatment did not have the capacity to remove bromide ion, resulting in the formation of more brominated DBPs. Since brominated DBPs have been found to be more toxic than their chlorinated analogues, their preferential formation upon PAC addition must be considered, especially in source waters containing high concentrations of bromide.