HAP结晶类介稳区特性及其在低磷污水处理中的应用

该研究综合均相与诱导结晶法构建羟基磷酸钙(HAP)结晶类介稳区,借助类介稳区特性分析,寻求优化的HAP结晶条件,以期提高HAP结晶除磷技术对低磷污水的适应性能。结果表明,HAP类介稳区的分布,与诱导结晶条件如初始Ca~(2+)浓度和终态PO_4~(3-)-P、OH-浓度,以及晶种类型、粒径、投加量相关。优化上述结晶条件可增加类介稳区宽度,提高对低磷污水适应性,并达到抑制均相结晶、改善结晶产物固液分离性能的效果。优化条件下,HAP诱导结晶可将典型低磷污水——污水厂二级出水中PO_4~(3-)-P浓度由1.0 mg/L降至0.5 mg/L甚至0.3 mg/L以下,同时出水pH值控制在9.0以下。去除的磷以HAP形式进行回收利用。     

湿法炼锌高盐废水的综合回收实验研究

采用“预处理除杂—蒸发—盐分离结晶”技术对锌烟尘处理厂产出的高盐废水进行了探索实验研究.结果表明：采用该技术处理锌冶炼高盐废水,分别得到合格生产用水、无水硫酸钠和氯化钠,高盐废水实现了资源化回收利用.中和后的浓盐水加热到95~100℃进行高温蒸发浓缩,分离得到结晶盐无水硫酸钠,含量为98.79%,达到Ⅱ类优等品质量标准;蒸发得到的冷凝水电导率≤48μS/cm,水质达到生产用水标准.高温蒸发后期,氯化钠富集在少量的残余液中,保持60℃低温蒸发,分离得到结晶盐氯化钠,其中氯化钠含量为93.82%.     

湿法脱硫系统中二水硫酸钙结晶特性分析

为解决脱硫塔内部结垢问题,通过探究系统温度、pH值、过饱和度对二水硫酸钙结晶诱导时间的影响,以及不同过饱和度下Cl~-、Na~+和Mg~(2+)对晶体诱导时间、抑制效率、表面能和成核率的影响来表征结晶成垢的趋势。结果表明:温度和过饱和度升高均会显著缩短二水硫酸钙结晶诱导时间,而pH值的影响相对较小;添加Mg~(2+)、Cl~-、Na~+可以延长结晶诱导时间、增大晶体表面能并缩小晶体成核速率,且均对二水硫酸钙的结晶起到抑制作用,抑制强度遵循Mg~(2+)>Cl~->Na~+的规律。     

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。     

强对流岩浆房中晶体的沉淀

关于岩浆房中结晶分异作用的机制仍存许多争论。晶体沉淀的的传统假说已被伴随成分对流的“原地”结晶这种概念所代替。然而,有关层状侵入体的观察结果对此却有疑义。由于岩浆房中岩浆对流速率通常比斯托克斯定律(Stokes’Law)所预测的晶体沉淀速率大得多,因此,关于晶体沉淀在理论上产生了怀疑,不过,目前关于这种强对流下的晶体沉淀尚没有实验研究。本文提出的物理推导和室内实验结果表明,在上述条件下粒子沉淀现象可以用一种简单的理论来解释。这种理论对于岩浆房中晶体沉淀的应用表明,不论多大的对流速率,晶体沉淀可能都是一种有效的结晶分异机制,至少在玄武岩岩浆房中是这样。     

制药废水回用及零排的工程实例

原水为山西某药业有限公司二沉池出水,7500m~3/天,具有高有机物,高盐,高硬的特点。经多效澄清池絮凝沉淀,高负荷超滤系统及三套水回收系统将废水中的COD、一二价盐、水进行分离。水回收率达95%,脱盐率达98%。含有一二价盐的浓水送至蒸发结晶。使用pH1.5-2的盐酸及pH10.5-12的液碱作为常规的清洗药剂,膜通量及压差易于恢复。废水处理成本仅为3.9元/m~3。     

重力沉淀对猪场污水的分离效果及其对沼气发酵的影响

采用重力沉淀法对猪场污水进行浓稀分离,并对分离得到的稀污水和浓污水进行沼气发酵实验,以考察沉淀分离对猪场污水沼气发酵的影响.结果表明,分离得到的稀污水体积占原污水的71.5%,相对于原污水,体积减少了28.5%,而COD、BOD5、SS、TN、TP浓度却分别减少了59.3%、64.4%、85.8%、36.7%和70.9%.分离得到浓污水体积占原污水体积的28.5%,却回收了70%以上COD与BOD5、95%以上的SS、65%的TN和85%的TP.绝大部分产沼气的底物都被分离到浓污水中,浓污水沼气产量占总产气量的85.5%.沉淀分离可以提高沼气发酵效率,在相同的发酵温度、COD负荷下,浓污水平均池容产气率为1.68L·L-1·d-1,比原污水和稀污水分别高25.3%、145%.通过重力沉淀,可以获得更好的升温效果,提高沼气发酵效率,沼渣沼液利用及污水达标处理也更加容易.     

海水淡化浓盐水太阳能加热性能研究

实验采用真空管太阳能集热器系统,研究了太阳能对6波美度海水淡化浓盐水的加热性能。实验采用了自动采集与监测系统,主要考察了太阳能辐照度、环境温度、湿度、风速等四个气象因子以及进水流量、温度单因素对浓盐水太阳能集热性能的影响。研究结果表明,浓盐水的集热速率与太阳辐照强度关系最为密切,其他因子对浓盐水太阳能集热性能无显著影响。     

诱导结晶反应中介稳区的研究

CaCl₂-Na₂CO₃溶液体系中c(Ca2+)和c(CO₃2-)处于介稳区中,是该体系诱导结晶反应能够进行的前提条件.临界值点是介稳区的边界点,应用电导率法测定CaCl₂-Na₂CO₃溶液体系的临界值点,对影响临界值的温度,pH,反应时间和搅拌强度等因素进行了研究,绘制了不同条件下CaCl₂-Na₂CO₃溶液体系的介稳区.结果表明,降低温度,增加溶液的pH,搅拌强度适中能够降低出现临界值时的电导率,增加介稳区的面积.考虑到试验的可操作性和成本等因素,确定CaCl₂-Na₂CO₃溶液体系诱导结晶反应的最佳条件:温度为25 ℃,pH为9.0,反应时间为10 min,搅拌强度为200 r/min.在最佳反应条件下,c(Ca2+)和c(CO₃2-)满足3.496×10-10［Ca2+］-1.182 6<［ CO₃2-］<4.96×10-9［Ca2+］>/sup>-1时,诱导结晶反应能够在介稳区中进行.      

高温高盐矿井水药剂软化处理的试验研究

针对一种高温高盐矿井水,通过软化试验比较了不同药剂的软化效果。试验结果表明:最优加药量下,单独采用石灰硬度去除率为24.8%;单独采用碳酸钠,硬度去除率为71.5%;采用石灰-碳酸钠联合软化法,硬度去除率达95.4%。氢氧化钠软化试验说明该矿井水pH接近其临界值9.13,水质较稳定,不易析出碳酸钙沉淀。各种药剂软化后都存在pH值上升现象,处理后均需加酸调节pH值至中性。     

造粒法在软化水处理中的应用

对造粒软化的主要技术，经济特征进行了论述，并对造粒水软化法和沉淀水软化法进行了一些比较，指出造粒水软化法适用于城市用水的水质软化和某些工业用水的预软化处理．     

磷酸铵镁结晶-沉淀反应器构建与流态模拟

构建了套筒式机械搅拌磷酸铵镁结晶-斜板强化沉淀反应器用于处理高浓度氮磷废水,并回收磷酸铵镁晶体.考察了搅拌转速、水力停留时间以及颗粒碰撞总次数（GT值）对运行效果的影响,并利用计算流体动力学软件（Fluent18.1）对反应器流态进行了数值模拟,分析了反应器结构设计的合理性,为磷酸铵镁结晶-沉淀反应器设计及运行提供技术参考.结果表明,反应器在转速为250r/min、水力停留时间为0.375h、平均GT值范围在14000~20000之间时,氨氮的平均回收率为76.00%以上,磷的平均回收率为97.00%以上,晶体的平均粒径达到20.515μm,出水浊度一直稳定在2NTU以下.扫描电镜以及X射线衍射分析表明,沉淀物为纯净的磷酸铵镁.反应器内不同区域的水力分级明显：混合反应结晶区流态为湍流区,缓冲区和磷酸铵镁收集区流态为过渡区,固液分离区流态为层流区.反应器的流态特征表明,在适宜的运行参数下该反应器的结构设计满足晶体形成、生长与固液分离的水力需求.     

芬顿和高锰酸钾氧化法预处理煤化工浓盐水

文章分别采用芬顿法和高锰酸钾氧化法预处理某煤化工企业反渗透浓盐水,研究了不同工艺参数对COD去除效果的影响,对比了两种方法的最优处理效果。结果表明,当H_2O_2投加量为1.0 g/L、FeSO_4·7H_2O投加量为0.7 g/L、水样pH为3.5时,芬顿反应进行2.5 h后COD去除率达到最高,为69.8%;当高锰酸钾浓度为1 g/L、水样pH为1.5时,高锰酸钾氧化法进行2.5 h后COD去除率达到最高,为48.2%。两者比较而言,芬顿法比高锰酸钾法具有更强的氧化性,更适于煤化工行业反渗透浓盐水中COD的去除。     

鸟粪石结晶法回收猪粪废水厌氧膜出水中磷的研究

采用厌氧膜生物反应器(AnMBR)处理猪粪废水时,发现消化液膜出水可发生自结晶沉淀反应,生成类似鸟粪石的含氮磷沉淀。试验通过控制初始pH使猪粪废水厌氧膜出水发生自结晶沉淀反应,考察了初始pH(8、9、10)对沉淀物组分及形态的影响。结果表明:初始pH为8、9、10时,磷去除率分别为30.8%、67.6%及87.7%;p H从8提高到9时,沉淀物中鸟粪石晶体的粒径变大且形态更完整;而pH为10时,颗粒较小且含钙沉淀较多;进一步分析各条件下沉淀物的晶体组分可知,初始pH为8、9时,沉淀物中晶体的主要成分为鸟粪石,而初始pH为10时,沉淀物中存在大量的含钙沉淀。因此,在该试验条件下,采用鸟粪石结晶法从该猪粪废水厌氧膜出水中回收磷的最佳初始pH为9。     

深水循环混凝沉淀处理含铜绿微囊藻原水的效果和机理研究

为了探明深水循环混凝沉淀工艺处理含藻水的效果和机理,采用U形管模拟深水循环装置对含有铜绿微囊藻的原水进行预加压,再进行混凝沉淀处理,测定了40~80 m深水循环混凝沉淀的处理效果,探究了深水循环除藻机理,并评价了水质安全性.结果表明:随着循环深度的加大,深水循环混凝沉淀效果越好;在投药量30 mg·L-1时,60~80 m深水循环混凝沉淀对藻类去除率达到95%以上,浑浊度小于1.6 NTU,处理效果比原水直接混凝沉淀、预氧化混凝沉淀显著提高.深水循环利于藻类去除的机理是,藻细胞内气囊受深水水压作用而坍塌破裂,气囊内气体透过细胞壁扩散进入水中,藻体失去气囊浮力,由上浮转而下沉.深水循环及混凝沉淀阶段水中的藻毒素、DOC均未增加,说明深水循环混凝沉淀工艺处理含藻水是安全的.     

“预氧化+混凝沉淀”工艺处理景观水

景观水由于营养因素、环境因素及水力条件等多方面原因导致水体出现藻类暴发是一个复杂问题,采用单一的方法很难达到去除藻类的预期效果。本实验采用"预氧化+混凝沉淀"除藻,通过单因素和正交试验得出:当高锰酸钾投加量0.6 mg/L,氧化时间15 min,PAC投加量30 mg/L,沉淀30 min时,在低密度和高密度含藻水中藻类去除率可分别达到95.8%、97.2%,除藻效果良好。     

超声强化减压膜蒸馏工艺影响因素的实验研究

以浓盐水为研究对象,选取进料液温度、真空度、进料液流速、超声频率和超声功率5个影响因素,对超声强化减压膜蒸馏工艺中膜通量的影响进行实验研究。实验结果表明:浓盐水超声强化减压膜蒸馏工艺的最佳操作条件为:进料液温度75℃,真空度0.080 MPa,进料液流速1 741 cm/min,超声频率40 k Hz,超声功率500 W。对聚丙烯(PP)和聚四氟乙烯(PTFE)两种中空纤维膜进行平行操作条件比对,证明聚丙烯(PP)的膜通量优于四氟乙烯(PTFE)。实验还对最优操作条件下的膜通量衰减规律以及膜表面污染情况进行了分析,表明PP膜的膜通量随时间的延长呈现出一定程度的衰减,当实验装置连续运行1 200 min后,出水电导率从最初的10μs/cm逐渐增加到3 ms/cm,截留率从最初的99.98%下降到96.40%。通过扫描电镜-能谱分析膜表面污染元素为Si、Al、Ca、Mg、Fe、Na、Cl、K等常见海水元素,结晶物主要为CaCO3和NaCl。综上所述,利用超声强化减压膜蒸馏工艺进行浓盐水资源化,具备技术可行性和良好的应用前景。     

印染废水治理工艺优化

根据某印染厂废水特点 ,结合原有设施进行改造 ,优化工艺路线及工艺参数 ,采用延时爆气 斜板沉淀 混凝沉淀工艺 ,吨水运行费用仅为 0 .67元 ,色度去除率达到 99% ,CODcr去除率为 92 %以上 ,硫化物去除率 95 % ,出水均达到国家综合排放一级标准     

Fe~(3+)对氨法脱硫工艺中氧化和结晶的影响

烧结烟气经氨法脱硫后,吸收液中含有Fe3+等金属离子,随着工艺循环运行,Fe3+浓度逐渐升高,副产物硫酸铵质量变差。为研究Fe3+对氨法脱硫工艺中氧化和结晶的影响,设计了亚硫酸铵氧化实验和硫酸铵结晶实验。结果表明:Fe3+对亚硫酸铵氧化有催化作用。在亚硫酸铵初始浓度为0.6 mol/L,pH为5.0,Fe3+浓度为0.01 mol/L时,亚硫酸铵氧化效果最好,SO42-转化率为87.67%。在硫酸铵结晶实验中,通过XRD及SEM对硫酸铵结晶进行表征分析,在Fe3+对晶体特定晶面的抑制作用以及Fe(OH)3胶体絮凝作用下,当Fe3+浓度达到0.02 mol/L时,硫酸铵晶体无法正常结晶。吸收液中Fe3+浓度应控制在低于0.02 mol/L。     

臭氧-活性炭技术处理炼化企业RO浓水

采用臭氧-活性炭技术对炼化企业RO浓水进行实验研究。通过研究该废水在不同pH、臭氧投加量、臭氧接触时间、投加催化剂、活性碳吸附时间和活性碳投加量条件下RO浓水中COD的去除效果,确定臭氧-活性炭工艺处理炼化企业RO浓水的工艺参数。结果表明:在pH为8,臭氧投加量为75 mg/L,臭氧接触时间为5 min,催化剂KMnO4的投加量为35 mg,活性炭吸附时间为150 min,活性炭投加量为4 g/L时,臭氧-活性炭技术对RO浓水中COD处理效果达到最佳,总去除率为58%。