石灰法软化处理矿井水试验研究

针对新庄孜煤矿矿井水呈负硬度的水质特征,开展了石灰法软化处理试验研究,考察了石灰法对矿井水中总硬度的去除效果,并分析了投加消石灰后对出水总碱度、pH以及电导率的影响。结果表明,当消石灰投加量为150mg.L-1时,出水总硬度由260mg.L-1降至144mg.L-1,去除率为44.6%,出水经煮沸后无明显沉淀物,满足矿井水回用需求;投加消石灰后,出水总碱度逐渐降低,出水pH一直升高,出水电导率先下降后升高。石灰法的药耗成本经估算为0.214元/m3,可作为新庄孜煤矿矿井水软化处理的优选工艺。     

紫外活化过硫酸盐对甲基橙脱色处理实验研究

采用紫外活化光催化剂过硫酸盐对废水中的甲基橙进行脱色处理,研究反应pH、温度、过硫酸盐投加量、初始甲基橙浓度及投加锐钛矿TiO_2、共存阴离子(HCO_3~-、Cl~-)对甲基橙脱色速率的影响。结果表明:甲基橙氧化去除过程符合准一级动力学,反应最佳pH为9.0。在pH=9.0、过硫酸盐投加量0.5 mmol/L、甲基橙初始浓度100 mg/L、反应温度25℃时,经90 min光催化反应,甲基橙脱色效率可达87.6%,反应速率常数k为0.096 min~(-1)。甲基橙的去除速率随温度升高而增大,随甲基橙初始浓度的增加而减小;投加适量的TiO_2(200 mg/L)将抑制甲基橙氧化分解。废水中共存HCO_3~-离子时,甲基橙的去除速率下降,而Cl~-(0~200 mg/L)对甲基橙的去除速率无影响。     

石灰软化法处理反渗透浓盐水中硬度的研究

采用石灰软化法处理硬度较大、碱度较低的反渗透浓盐水,研究不同的氢氧化钙单独投加量,氢氧化钙和碳酸钠的混合投加量对反渗透浓盐水的硬度、钙离子、碱度的去除率及对其电导率的影响。试验结果表明,综合去除效果和投加成本,当氢氧化钙和碳酸钠同时投加,投加量分别为500 mg/L和650 mg/L时,硬度的去除率可达55.8%,同时钙离子的去除率可达88.3%,且对电导率影响不大。     

投加不同碱性药剂对管网铁释放的影响

针对不同水源切换可能使管网铁释放增加而引起黄水的问题,搭建了管网模拟中试系统,比较了投加3种不同碱性药剂对管网铁释放的影响. 结果表明:①投加NaHCO₃调节进水碱度,当进水碱度为94~251 mg/L(以CaCO₃计)时,增加进水碱度能够有效抑制管网系统的铁释放,并且出水中ρ(TFe)(TFe为总铁)达到GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》(<30 mg/L). ②pH为7.83~9.01时,采用投加NaOH调节进水pH对管网铁释放无明显抑制作用甚至有所促进;而投加Ca(OH)₂调节进水pH虽然能够在一定程度上抑制管网铁释放,但抑制效果有限,不能保证出水中ρ(TFe)达标. ③当进水中ρ(SO₄2-)较低时,试验后期停止投加NaHCO₃或Ca(OH)₂后,管网系统铁释放能够维持在较低水平;但当进水中ρ(SO₄2-)较高时,停止投加NaHCO₃或Ca(OH)₂后,管网铁的释放又会明显升高.      

去除煤矿生活污水二级生化处理出水中NH3-N的试验研究

采用间歇式静态杯罐试验方法,对残余NH3-N浓度5～15mg/L的某煤矿生活污水二级生化处理出水进行了次氯酸钠氧化法去除研究,考察了不同的次氯酸钠溶液投加量和不同反应时间等因素对NH3-N去除效果的影响,研究了反应期间pH的变化情况。试验结果表明,次氯酸钠氧化法可以有效地去除残余NH3-N,对于本试验中的某煤矿生活污水二级生化处理出水,在最佳次氯酸钠投药量为0.1%（Vcl/VH2O）,最佳反应时间在30～50min,其对NH3-N去除率为65.3%,经过氧化处理后,其水质可以达到工业循环冷却水处理设计规范（GB50050-2007）中对NH3-N≤5mg/L的要求。     

臭氧氧化二级出水有机物可生化性研究

通过臭氧氧化北京3个典型城市污水处理厂二级出水,考察臭氧对二级出水有机物可生化性的提高作用.采用批量试验方法,通过调整臭氧投加时间控制臭氧投加浓度为2、4、6、8、10 mg/L.结果表明,UV254与比紫外消光度SUVA(UV254/DOC)随臭氧投加量而降低,臭氧投加量为6 mg/L时,UV254与SUVA分别降低54.4%与56.6%以上;BOD5/COD、BDOC与BDOC/DOC分别提高30%、360%与360%以上,表明适当的臭氧投加量可提高二级出水难降解有机物的可生化性;三维荧光指纹光谱分析臭氧氧化前后二级出水中有机物的变化规律,表明该污水处理厂二级出水的荧光有机物主要为芳香族蛋白类物质和腐殖质类物质,臭氧可显著去除该类有机物.     

TiO2/陶粒光催化降解甲基橙研究

采用溶胶-凝胶法制备了以陶粒为载体的新型、高光催化活性的复合光催化剂TiO2/陶粒,使用XRD、TG-DTA、FT-IR进行表征;以甲基橙为目标降解物,考察了焙烧温度、催化剂投加量、初始pH值等因素对甲基橙去除效果的影响。结果表明:甲基橙初始浓度为100 mg/L时,最佳降解条件是pH=3,焙烧温度700℃,催化剂投加量30 g/L。     

曝气生物滤池(Fe2+)-臭氧组合工艺强化处理石化二级出水

为了强化曝气生物滤池(BAF)-臭氧组合工艺的处理效果,以石化二级出水为处理对象,研究了投加Fe SO_4·7H_2O对组合工艺处理COD和TP效果的影响,同时采用分子量分级、三维荧光扫描、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)等手段对工艺处理前后水质进行了系统分析.结果表明,在二级出水COD平均浓度82.91 mg·L~(-1),TP平均浓度1.37 mg·L~(-1),Fe SO_4·7H_2O投加浓度为9 mg·L~(-1)时,组合工艺COD平均去除率为52.20%,TP平均去除率为71.50%,相比不加Fe SO_4·7H_2O的对照组,COD去除率提高17.15%,除磷效率提高51.81%.原水中相对分子质量小于1×103的有机物占52%,铁盐强化组合工艺处理后该部分比例增加至75.39%;同时各区间分子量的有机物去除效率提高.三维荧光分析结果表明,Fe SO_4·7H_2O可以提高BAF-臭氧对水中荧光类物质的去除效果.GC-MS结果表明,与对照组相比,Fe SO_4·7H_2O的投加使得出水中有机物的种类减少,浓度降低.铁盐可以强化BAF-臭氧组合工艺处理石化二级出水的能力.     

吸附树脂/铁酞菁对甲基橙的光催化降解

针对铁酞菁在水溶液中易于聚合而降低催化活性,同时在均相光催化体系中分离困难、难以重复利用的问题,将铁酞菁负载在吸附树脂上,制得多相催化剂。该催化剂在可见光的照射下能有效地催化H2O2降解偶氮染料甲基橙。考察了催化剂用量、H2O2投加量、pH值、温度等因素对甲基橙去除效果的影响。结果表明,甲基橙初始浓度为50 mg/L,卤灯功率为100 W,催化剂投加量为1.0 g/L,H2O2用量为0.2 mol/L,pH为3,温度为35℃时,反应10 h,甲基橙去除率达到91%,且催化剂所含铁离子无流失,具有很好的稳定性,可重复使用。     

离子色谱法测定工业循环冷却水中的钠、铵、钾、镁和钙

本实验研究了离子色谱法测定工业循环冷却水中的钠、铵、钾、镁和钙含量的方法。对该方法的检出限、精密度、加标回收率、线性进行了验证。结果表明,该方法的线性相关可达到0.999以上,精密度小于3%,检出限分别为钠0.015 mg/L,铵0.020 mg/L,钾0.010 mg/L,镁0.010mg/L,钙0.015 mg/L,加标回收率在97%~104%范围内。     

类芬顿法在含造纸中段水污水处理厂中的工程应用

针对进水含难降解污染物、高色度造纸中段水的污水处理厂,可通过投加H2O_2与含Fe2+酸洗废液在预曝气池中进行类芬顿反应,再通过混凝沉淀预处理与后续的二级生化处理及三级深度处理使出水稳定达标排放。经实验室烧杯试验确定H2O_2与含Fe2+酸洗废液的投加量分别为50,500 mg/L。以此投加量进行1个月的工程应用,最终出水COD与色度可稳定达到45 mg/L与30倍以下,达GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准,平均去除率分别达到89.54%与86.54%。进水碱度平均值为627.55 mg/L,最终出水碱度平均值降至116.81 mg/L,对生物硝化反应的顺利进行不会产生影响。     

粉煤灰脱色的试验研究

对粉煤灰去除水中色度的可行性进行了试验，得出了最佳反应条件：甲基橙废水浓度：3．15mg／L、碱性改性粉煤灰投加量=36g／L、反应时间=20min、pH=6-8、反应温度=室温时，脱色率最高，可达98．6％左右。     

酸性矿井水中和—絮凝沉淀除铁试验研究

为使酸性矿井水总铁浓度达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类要求,将中和沉淀与絮凝工艺相结合,分析了CaO、NaOH、PAC等药剂投加量对处理效果的影响。结果表明:在原水总铁浓度为466 mg/L、Fe~(2+)浓度为15.6 mg/L、pH=3.04的条件下达到同等除铁效果,采用CaO作为中和剂的投加量少于NaOH;在单独投加1 200 mg/L CaO的情况下,pH达到7.43,总铁及Fe~(2+)浓度分别降至5.7 mg/L和0.06 mg/L,总铁去除率达到98.8%;选用CaO投加量为1 000mg/L情况下的中和沉淀上清液(pH=6.26)进行絮凝强化处理,当PAC和PAM投加量分别为30mg/L和0.2 mg/L时,总铁浓度由11.8 mg/L降至0.28 mg/L。     

铝盐絮凝剂对沉水植物五刺金鱼藻生长的影响

*铝盐絮凝剂在湖泊富营养化治理中得到了广泛应用,应用过程中对水环境的改变可能会影响沉水植物的生长。该研究采用室外模拟试验,考察了连续投加不同浓度梯度的明矾(KAl(SO_4)_2·12H_2O)铝盐对五刺金鱼藻(Ceratophyllum oryzetorum Kom.)生长的影响。试验设置了6个处理:1#(对照组)、2#、3#、4#、5#、6#,分别投加6个梯度的明矾,投加量分别为0.0、0.2、0.8、2.0、4.0、10.0 mg/L。结果表明:(1)当投加量达到约2.0mg/L时,水中铝盐浓度明显升高,并随着投加的积累持续升高,低浓度投加对水中铝盐浓度影响不大;(2)水中铝盐浓度约(250±100)μg/L时,最适于金鱼藻的生长;低于150μg/L,金鱼藻生长一般;高于700μg/L,则对金鱼藻的生长有明显损害,叶绿素含量显著降低;(3)水中铝盐浓度达到360μg/L时,对刚毛藻有明显毒害作用,抑制其光合作用,但藻体并没有死亡;铝盐浓度达到700μg/L时,铝盐已导致了刚毛藻藻体的死亡。     

镀铜铁内电解法用于甲基橙的脱色研究

采用镀铜铁内电解法对甲基橙染料废水进行了降解脱色研究,考察了pH、铁屑投加量、反应时间、初始浓度对脱色效果的影响,并对镀铜铁内电解降解甲基橙的过程进行了原位循环伏安跟踪监测。结果表明:最佳反应条件为酸性条件pH值2~4,铁屑投加量为400g/L,反应时间为100min,脱色率为96.0%;镀铜铁内电解降解甲基橙过程发生了氧化还原反应,生成了甲基橙的氧化产物与还原产物。     

氧化钙改性粉煤灰对酸性橙的吸附脱色性能试验研究

本文选择氧化钙为改性剂对粉煤灰进行改性试验,研究其对酸性橙染料的吸附脱色性能,结果表明:氧化钙和粉煤灰的质量比为1∶8、灼烧温度为400℃、不调节pH值、改性灰的投加量为14 g/L时,对浓度为25 mg/L酸性橙的脱色率可达95.5%,且碱性条件有利于吸附反应的发生;粉煤灰对酸性橙的吸附可用Langmuir吸附等温模...     

药剂法去除矿井水中多种有害物质的应用研究

根据某一煤矿矿井水水质特点,采用在矿井水净化处理工艺过程中投加药荆的方法,达到同时去除矿井水中的悬浮物、碳酸盐硬度和铁等多种有害物质的目的。工程试验表明,聚合氯化铝投加量100mg／L,石灰投加量120-140mg／L,二氧化氯投加量大于1．5mg／L时,可以取得较好的处理效果。     

吸附-强化混凝处理煤气冷凝水的试验研究

以包钢高炉煤气冷凝水处理系统为研究对象,通过静态混凝沉淀试验和吸附试验研究了复合混凝剂与高分子纳米吸附剂对煤气冷凝水处理效果的影响。复合混凝剂与高分子纳米吸附剂的最佳配比及最佳运行参数为:聚合硫酸铁投加量为25mg/L、聚丙烯酰胺投加量为0.15mg/L、pH值为8.5左右、温度为20℃、高分子纳米吸附剂投加量为2ml/L、振荡时间为60min、振荡频率为90r/min;经处理后,出水悬浮物(SS)的去除率为98%以上,浊度去除率为97%以上,Cl-的去除率为80%以上,SO2-4的去除率达30%以上,且出水清澈,达到了工业循环冷却水回用水质的标准。     

GAC-O3/H2O2体系去除准好氧矿化垃圾床渗滤液尾水中难降解有机物的研究

为了降低准好氧矿化垃圾床渗滤液尾水中有机物浓度和提高体系可生化性,构建了GAC(粒状活性炭)-O_3/H_2O_2体系催化降解矿化垃圾床渗滤液尾水中有机物.同时,考察了体系O_3、GAC和H_2O_2投加量、初始pH值对GAC-O_3/H_2O_2体系处理渗滤液尾水的影响,并使用分子量分布、紫外-可见光谱和三维荧光光谱解析了难降解有机物在GAC-O_3/H_2O_2体系的转化机制.结果表明:在GAC投加量为10 g·L-1,O_3投加量为32.16 mg·min-1,H_2O_2投加量为3 m L·L-1,初始pH值为5的条件下,反应20 min后,其渗滤液尾水的COD和UV245分别从700.08 mg·L~(-1)和0.488下降到393.85 mg·L~(-1)和0.244,COD和UV254的去除率分别为43.80%和50.00%.经GAC-O_3/H_2O_2体系处理后,得益于含芳香环有机物的有效降解,渗滤液尾水中大分子有机物(大于50 k Da)明显减少,分子量小于1 k Da的有机物比例增多.与此同时,紫外区类富里酸荧光区及可见光区类富里酸荧光区峰值也大幅降低,其去除率分别为70.20%和58.69%,B/C从0.04增加到0.35,这也使得废水可生化性大幅提高.     

脱硫增效剂在石灰石-石膏湿法脱硫系统中的应用

为了以较低的投资和运行成本实现SO_2的超净排放,在石灰石-石膏烟气脱硫系统中投加脱硫增效剂。结果表明:在进气SO_2浓度为2 800～3 000 mg/Nm~3、脱硫增效剂投加量为450 mg/L的条件下,净烟气SO_2≤30 mg/Nm~3,可停用1台循环泵并节约电耗720 kWh;投加脱硫增效剂对脱硫装置浆液pH值、石膏、亚硫酸钙、碳酸钙、氨氮以及COD等参数无显著影响,石膏品性以及脱硫废水的处置难度未受影响。