油气田采出水锂资源回收可行性、技术现状及展望

锂资源高需求低产量的供需矛盾使得开发新的锂资源刻不容缓,而油气田采出水中锂资源丰富,是潜在的液体锂资源,因此分析油气田采出水提锂可行性并提出可行技术路线具有重要的现实意义。首先通过对油气田采出水的组成进行分析,明确了油气田采出水的水质特性;然后对国内主要盆地锂资源禀赋进行分析,强调其复杂的有机-无机高度混杂体系中有机物浓度高且离子组成丰富对提锂的挑战;最后从水质特性、水处理技术和油气田采出水锂资源高效回收技术出发,阐述盐湖提锂技术如沉淀法、膜分离、吸附法、溶剂萃取法和耦合技术对于油气田采出水提锂的适用性。结合提锂实践和产业现状,认为“预处理+富集浓缩（吸附/萃取-膜分离）+沉淀”是可行的提锂技术路线。

     

铁炭微电解处理丙烯腈模拟废水

为了破坏丙烯腈的氰基键(C≡N),降低丙烯腈废水的毒性,采用铁炭微电解系统处理浓度为100.0 mg/L的丙烯腈模拟废水。为了避免活性炭吸附的影响,建立铁炭微电解和活性炭对照试验两套系统。结果表明,铁炭微电解系统能够有效地分解转化丙烯腈,破坏丙烯腈分子结构中的氰基键(C≡N),降低其毒性。铁炭微电解处理丙烯腈废水时,主要依赖铁炭之间形成的自由氢基[H]和新生成的Fe²⁺的化学氧化还原作用分解转化丙烯腈,而活性炭仅具有一定的吸附能力。铁炭微电解系统能够使丙烯腈废水中氮的形式发生转变,而不具备脱氮能力。     

ABS废水中芳香类污染物在微电解处理前后的荧光特征变化

为了分解转化ABS树脂生产废水中的难降解有毒污染物并提高废水的可生化性,采用铁炭微电解系统对废水进行预处理,并利用三维荧光光谱快速检测分析废水中芳香类污染物的分解转化。结果表明,在进水pH为4.0条件下,铁炭微电解系统连续稳定运行30 d后,ABS废水COD_Cr和总荧光强度的去除率分别为53.27%和73.45%。进水pH直接影响废水COD_Cr去除率,其对COD_Cr去除率的影响由高到低依次为：pH=4.0,pH=6.0,pH=8.0。但是总荧光强度的去除率不符合该规律,不同进水pH条件下,总荧光强度去除率为73.45%~74.88%,即进水pH对铁炭微电解反应器分解转化芳香类化合物的影响较小。     

规模化养猪场生命周期环境影响评价

利用生命周期评价(LCA)方法建立规模化养猪场系统能源消耗和污染物排放清单,对系统生命周期不同阶段环境影响进行评价,通过评价找出降低环境影响的方法。研究了四个环境影响类型：能源消耗、富营养化、全球变暖和环境酸化,得出各类型环境影响指数分别为8.38×10^-3,1.91×10^-3,9.80×10^-3和2.01×10^-2;将系统生命周期分成饲料原料生产、生猪饲养和废物处理三个环节,得出各环节环境影响综合指数分别为2.52×10^-2,1.23×10^-2和2.71×10^-3。结果表明,饲料原料生产环节的环境影响最大,因此,减少氮肥的使用量并在生产过程中实施节能和清洁生产,是控制规模化养猪场生命周期环境影响的关键。     

微波辐射对污水处理厂动态流活性污泥性能的影响研究

通过微波辐射对污水处理厂动态流活性污泥性能进行实验研究,考察了微波辐射3min内污泥沉降性能、脱水性能的变化,探讨了微波辐射对污泥挥发性悬浮固体(VSS)溶解率、上清液中COD和污泥微观形态的影响.结果表明,低强度的微波辐射对活性污泥相关性质的影响不显著,没有从根本上改善活性污泥的结构.适宜的微波辐射能显著改善活性污泥的沉降性能和脱水性能,500、700和900W微波辐射的适宜辐射时间分别为180、150和60s,此时,活性污泥的比阻为0.3×109S2·g-1左右,较原活性污泥减小了88%,泥饼含水率由原活性污泥直接抽滤的85.2%降低到70.0%.VSS溶解率和上清液COD都随着辐射功率及辐射时间的增加而升高.适宜的微波辐射能促进污泥的团聚絮凝,过度的辐射会破坏活性污泥结构,使活性污泥颗粒细小化,混合液黏度增大,导致脱水性能变差.通过动态流动下微波辐射对活性污泥性能影响的研究,可为微波辐射在活性污泥处理的实际应用提供理论依据.     

二氯苯在土壤中的迁移行为和生物降解

主要从挥发、吸附与解吸、渗滤三个方面介绍了二氯苯在土壤中的迁移行为以及生物降解过程。探讨了二氯苯的物化性质、三种同分异构体的构型、土壤特性、外界环境条件等因素对二氯苯迁移行为的影响,以及迁移行为与生物降解的相互关系;同时介绍了可降解二氯苯的微生物种类、二氯苯好氧生物降解机理、共代谢现象,以及实验室研究方法。这些研究对于受二氯苯污染的土壤的修复具有理论指导意义。     

用于农村厕所黑水处理的铱钽涂层电极的优化制备及其对析氯性能的影响

农村厕所黑水通常采用生物法进行处理,存在处理效果不稳定、运行管理复杂等问题。通过对传统钛铱电极进行优化制备,成功构筑了铱钽涂层系列电极 (Tx) 和铱钽锡锑钴涂层系列电极 (Cx) 。利用电化学原位产氯,实现了有机物的氧化降解并同步去除氨氮。优化电极复合氧化物涂层的配方,发现喷涂T3电极 (IrTa氧化物涂层0.6 mg·cm⁻²,Ti氧化物涂层0.75 mg·cm⁻²) 在2.4 V的工作电压下表现了最高效的净水效能,60 min内去除了厕所黑臭水生化处理出水50%的COD。系统研究了表面清洁工艺和烧结工艺对电极析氯效能的影响,发现喷砂结合酸洗的表面清洁过程、滚涂的涂层固定过程、500 °C的烧结过程构筑的T3电极具有最高的析氯效能和强化寿命。本研究为分散式污水排放存在的富营养化问题提供了可行的解决思路。     

中试厌氧膜生物反应器处理养猪废水

猪场养殖废水是一类有机污染物浓度高、悬浮物多、性质复杂的废水,在传统厌氧处理中存在消化污泥流失及处理效率低等问题。本研究采用中试规模外部浸没式厌氧膜生物反应器处理猪场实际废水,设计处理水量为1 m³·d⁻¹,在HRT分别为8、5、3 d的3个阶段连续运行4个多月,考察了厌氧膜生物反应器的沼气产量、运行稳定性、污染物去除效果及膜组件运行性能和清洗效果。结果表明,系统运行期间ORP在−486~−545 mV;随着HRT缩短,有机负荷由0.5~1.88 kg·(m³·d)⁻¹升高到5 kg·(m³·d)⁻¹,沼气产量逐渐增大,产率为0.38~0.45 m³·kg⁻¹。在整个运行过程中,VFA/ALK始终小于0.1,系统运行稳定。对TCOD、溶解性COD、氨氮、TN、TP去除率分别达到74%~86%、48%~68%、7%~12.8%、4.6%~16.7%、5%,其中溶解性COD去除率占总COD去除率的55%左右。系统运行期间初始膜通量设定为5 L·(m²·h)⁻¹,在HRT=8 d时,清洗周期为20 d,随后不断缩短,当HRT为3 d时,清洗周期仅为10 d。通过水冲洗与化学清洗相结合的方式可有效缓解膜污染,进而恢复膜通量。以上研究结果可以为厌氧膜生物反应器处理猪场养殖废水工程应用提供参考。     

电解氧化法处理黄金冶炼厂选冶废水

采用电解氧化法处理同时含有高浓度氰化物与COD的黄金冶炼厂选冶废水,主要考查了外加电压、溶液pH、电解时间及极板间距等因素对氰化物和COD去除率的影响,充分利用原水中Cl^-的阳极氧化效应,深入探讨了电化学氧化过程及污染物氧化去除机理。结果表明,随着外加电压和电解时间的增大,氰化物和COD去除率逐渐增大。以石墨为阳极,钛合金为阴极,采用一阴两阳电解体系对废水进行氧化,当电压为4.5 V、初始pH为7、电解时间为3 h、极板间距为1.5 cm的条件下,总氰化物 (CN_T) 、COD、SCN^-及Cu的去除率最高可达99.6%、96%、99.9%与99.2%。电解过程中体系pH逐渐降低,电场作用下定向迁移至阳极附近的污染物去除主要归因于HClO及ClO^-的间接氧化作用,当pH大于5.0时以HClO的氧化为主,ClO^-的氧化为辅,而pH小于5.0时则主要是HClO的氧化。电解氧化过程中约有36.17%的Cu与SCN^-形成CuSCN沉淀而被除去,剩余的铜则扩散至阴极沉积析出。GC-MS分析表明,烷烃类、酯类、酮类等大分子的C=C键、酯基、羰基等化学键和官能团被氧化断链成小分子物质,随后继续被氧化为H₂O、CO₂和N₂。     

基于煤矸石制备的聚合氯化铝铁钛及其在二沉池出水处理中的应用

以煤矸石酸浸液为原料,经过钛掺杂、聚合、熟化和浓缩干燥等过程,制备了高效无机高分子混凝剂聚合氯化铝铁钛(PTAFC)。分别考察了钛投加量、pH、聚合温度、聚合时间对PTAFC混凝性能的影响,同时研究了PTAFC对城镇污水处理厂二沉池出水浊度、COD、总磷和氨氮的去除效果,并与聚合氯化铝铁(PAFC)进行了对比。结果表明：在钛铁摩尔比0.3、pH=1.5、聚合温度60 ℃、聚合时间3 h、常温熟化24 h时,所制得的PTAFC性能最佳;在投加量70 mg·L⁻¹、pH=7、反应温度20 ℃、慢速搅拌速度40 r·min⁻¹的混凝条件下,对自配水的浊度、COD和UV₂₅₄的去除效果最好,去除率分别为99.13%、37.25%和39.9%。PTAFC对城镇污水处理厂二沉池出水的浊度和总磷有极好的去除效果,同时对COD和氨氮有一定去除能力,污染物去除能力明显优于PAFC。上述研究成果对有效减少煤矸石的堆存量、拓宽煤矸石利用渠道,实现混凝剂的低成本、高效率工业化生产和应用具有重要的意义。