天然斜发沸石对氨氮的快速吸附特性研究

通过静态摇床试验研究了天然斜发沸石对氨氮的吸附特性,以及沸石投加量和外加金属阳离子对其快速吸附氨氮特性的影响。结果表明,沸石对氨氮的等温吸附过程更符合Langmuir吸附模型,其最大吸附量为12.903mgg;沸石粒径减小,有利于沸石对氨氮的交换吸附,不同粒径沸石对氨氮的吸附均符合准二级动力学过程;斜发沸石中与氨氮进行离子交换的阳离子主要为Na+,其次为Ca2+,随着吸附氨氮浓度的升高或吸附时间的延长,Na+与NH4+吸附去除量的比值呈下降趋势,而Ca2+的比值呈上升趋势。沸石投加量与氨氮去除率和沸石释放至水中的总金属阳离子浓度成正比,随着投加量增加Na+与NH4+吸附去除量的比值由1.222增至1.383;溶液中分别加入40mgL的K+,Na+,Ca2+,Mg2+4种离子,对沸石吸附氨氮产生抑制作用的强弱顺序为K+Ca2+Na+Mg2+。     

活性炭吸附石化二级出水有机物去除特性研究

采用活性炭对某石化二级出水进行吸附研究,考察了静态和动态试验下,活性炭对石化废水二级出水COD的去除效果,并讨论了吸附前后水中有机物的组分和相对分子质量的变化.结果表明:静态试验中,活性炭对石化废水二级出水的COD的饱和吸附量为1.1 mg·g-1,吸附速率为0.7 mg·min-1;通过动态试验得到了吸附的最佳条件,即HRT=1 h,水力负荷为0.76 m3·m-2·h-1,此时COD的去除率可达49.9%,出水COD低于50 mg·L-1.相对分子质量分级和树脂分级分析结果表明,活性炭对石化废水二级出水中相对分子质量小于5000的小分子有机物有较好的吸附效果,该组分被活性炭吸附的COD所占比例为59.72%,活性炭吸附作用对水中不同相对分子质量有机物分布影响不大;活性炭对石化废水中有机物组分的去除效果排序依次为:疏水碱性物质(HOB)疏水酸性物质(HOA)亲水中性物质(HIS)疏水中性物质(HON),对HOB和HOA的去除率可达到79%和61%,对HIS和HON的去除效果不佳.     

三格厌氧池-垂直流人工湿地处理农村灰水

采用三格厌氧池-垂直流人工湿地对长沙县农村灰水进行试验研究,考察该组合工艺处理低浓度生活灰水的可行性及污染物的去除效能。从2011年11月22日—2012年6月9日,连续运行192 d,结果表明,当进水COD_Cr、NH₄⁺-N、TN和TP浓度分别为283~684、3.2~19.5、13.2~37.4和1.2~6.3 mg/L,三格厌氧池的水力停留时间（HRT）为75 h,垂直流人工湿地的HRT为30 h时,系统对COD_Cr、NH₄⁺-N、TN和TP的平均去除率分别为88.9%、73.9%、69.8%和73.9%,出水浓度平均值分别为52、2.1、5.1和0.7 mg/L,均满足GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。     

模拟沼气池厌氧预处理南方丘陵农村厕所黑水的效能

研究了单级和二级模拟沼气池厌氧预处理南方丘陵农村厕所黑水的效能。结果表明,当进水TCOD和SCOD平均浓度分别为862和718 mg/L,HRT分别为12、24、36和72 h时,稳定期各单级模拟沼气池对TCOD的平均去除率分别为12.5%、57.5%、60.8%和67.1%;对SCOD的平均去除率分别为-15.7%、53.6%、55.3%和64.7%,当HRT为72 h时,二级模拟沼气池与单级模拟沼气池相比,其对TCOD和SCOD的平均去除率分别提高了6.4%和8.9%,表明HRT为72 h时,有较好的去除效能。二者对厕所黑水均有较好的去除效能,但二级模拟沼气池稍优于单级模拟沼气池。考虑经济性,HRT为72 h的单级模拟沼气池可优选作为农村厕所黑水厌氧预处理的核心生物单元,与后续人工湿地等生态处理装置组合。     

臭氧催化氧化在石化废水深度处理应用中的若干问题

石化污水处理厂二级出水可生化性低,含部分有毒难降解有机物。随着GB 31571—2015《石油化学工业污染物排放标准》2015年7月1日的实施,我国石化污水处理厂迎来了一次集中处理技术升级,其大多采用以臭氧/臭氧催化氧化为核心的处理工艺建成深度处理单元,对石化污水处理厂二级出水进行深度处理使其达标排放。目前这类装置大多已运行超过2年,实际运行过程中,该技术出现了设计之初未曾考虑到的一系列问题,致使臭氧利用率不高且持续下降,治理成本逐年增高等。结合实际工程,从絮体、胶体大分子有机物、臭氧传质和催化剂4个方面对这些问题进行了系统分析,同时对臭氧催化氧化技术在石化污水处理厂二级出水处理中的发展方向进行了展望。     

电动修复硝酸盐污染高岭土影响因素

用电动修复方法对硝酸盐污染高岭土进行修复试验研究,试验所用硝酸盐污染高岭土中氮的初始浓度为1 000 mg/kg;研究了pH、修复时间、修复电压对硝酸盐氮去除率的影响。结果表明,硝酸盐氮的去除率随修复时间延长和修复电压增大而升高;延长修复时间电能消耗呈增加趋势,增大修复电压电能消耗也会增加;综合考虑去除率和能耗2种因素,对于试验所研究的硝酸盐污染高岭土最佳修复时间是4 d,最佳修复电压为0.7~1.0 V/cm。当修复电压为1.0 V/cm,修复时间为4 d时,土壤硝酸盐氮的去除率为87.67%,电能消耗为335.2 kW·h/g。     

丁苯橡胶生产废水的生物降解特性

为研究丁苯橡胶生产废水的好氧生物降解特性,对某石化企业丁苯橡胶生产装置的生产废水进行好氧处理,并采用液液萃取-气相色谱/质谱、三维荧光光谱、紫外吸收光谱等手段对水质指标进行表征. 结果表明:经好氧生物降解后,丁苯橡胶废水中ρ(COD_Cr)和ρ(DOC)分别降至155和76 mg/L,COD_Cr和DOC去除率分别为76.07%和70.08%;废水中二苄胺、苯乙烯和十二烷基二甲基叔胺等9种主要特征有机物19 d内可被完全降解. 丁苯橡胶生产废水在λ_Ex/λ_Em(激发波长/发射波长)为225 nm/340 nm、215 nm/290 nm,275 nm/340 nm处有3个荧光峰,分别由二苄胺、十二烷基二甲基叔胺、苯乙烯、甲苯和苯甲醛等胺类、苯乙烯和芳香族化合物等有机物产生,好氧生物降解能去除废水中的绝大部分荧光物质,荧光峰强度的总去除率达到93.87%;废水中二苄胺、十二烷基二甲基叔胺、4-甲基环己酮、苯甲醛,苯乙烯、甲苯等有机物使丁苯橡胶生产废水分别在波长190~230、230~250、250~400 nm处有紫外吸收,好氧生物降解对UV₂₅₄的去除率达到52%. 研究显示,丁苯橡胶废水经单独好氧生物处理不能达到GB 31572—2015《合成树脂工业污染物排放标准》的要求,需结合其他方式进行联合处理.      

非均相催化降解去除废水中过氧化氢异丙苯

为消除废水中CHP(过氧化氢异丙苯)对废水生物处理系统的不利影响,筛选出MnO₂为适合催化CHP降解脱毒的非均相催化剂,并以MnO₂为催化剂,催化降解自配废水中的CHP,采用间歇试验考察了反应pH、温度、MnO₂投加量、初始ρ(CHP)对CHP去除效果的影响,对CHP降解动力学进行了分析,同时对处理前后废水组分和生物毒性做了鉴定.结果表明:CHP催化降解速率与温度、初始ρ(CHP)和ρ(MnO₂)呈正相关;pH为4～10,温度为50～70 ℃,ρ(MnO₂)为10～20 g/L是较为优化的反应条件.MnO₂催化降解CHP的反应符合表面反应机制,催化剂表面接触面积越大,CHP降解速率越快;在pH为2或3时,CHP降解速率显著高于pH为4～10时,但Mn溶出较为显著.在初始ρ(CHP)为0.4～1.0 g/L时,CHP催化降解反应遵循一级反应动力学,符合Arrhenius方程,E_a(表观活化能)为37.56 kJ/mol.反应产物主要为2-苯基-2-丙醇,处理后废水的OUR(耗氧速率)抑制率由63%降为0,对活性污泥没有抑制.      

石化工业园区有毒废水来源识别研究

针对石化废水对综合污水处理厂的毒性冲击问题,采用耗氧速率抑制试验评价不同石化废水对活性污泥的毒性,评价对象包括石化工业园区内不同生产装置和装置内不同生产节点的废水.试验发现废水的有机质含量与毒性效应之间没有直接的相关性,并不能单从废水的有机质含量预测其毒性.同时,研究中针对活性污泥敏感性在不同批次试验之间的差异问题,将各废水对活性污泥的毒性数据转化为标准毒性物质3,5-二氯苯酚的浓度,提高了数据之间的可比性.在此基础上,根据废水流量和对应3,5-二氯苯酚浓度,计算废水对应标准毒性物质质量排放负荷,作为评价废水毒性排放贡献的指标.对不同装置和节点石化废水的毒性贡献进行排序,有效识别了该石化工业园区内有毒废水的产生来源,为从生产源头控制废水毒性提供有效指导.     

电动修复硝酸盐污染高岭土的影响因素

用电动修复方法对硝酸盐污染高岭土进行修复试验研究,试验所用硝酸盐污染高岭土中氮的初始浓度为1 000 mgkg,研究了pH、修复时间、修复电压对硝酸盐氮去除率的影响。结果表明,硝酸盐氮的去除率随修复时间延长和修复电压增大而升高;延长修复时间电能消耗呈增加趋势,增大修复电压电能消耗也会增加;综合考虑去除率和能耗2种因素,对于试验所研究的硝酸盐污染高岭土最佳修复时间是4 d,最佳修复电压为0.7~1.0 Vcm。当修复电压为1.0 Vcm,修复时间为4 d时,土壤硝酸盐氮的去除率为87.67%,电能消耗为335.2 kW·hg。