实验室有机废水的铁碳微电解预处理

采用铁碳微电解法对实验室有机废水进行小型处理实验,研究该方法的废水净化特性,并优化进水pH值、水力停留时间(HRT)和曝气量等主要运行工艺参数。通过正交实验得到最佳处理条件pH值为5,水力停留时间为6 h,曝气量为12 L·h-1。以实际最佳条件运行反应器,废水COD去除率可达到85%,废水中芳香族化合物等难降解物质得到降解,BOD5/COD由0.1提高到0.4以上,出水可生化性大幅提高。研究表明,铁碳微电解法适于处理实验室难降解有机废水,估算处理成本约为9.84元·m-3废水。     

铁碳填料预处理硝基苯废水及其抗板结稳定性

为了探究铁碳微电解技术对硝基苯废水预处理的稳定性,基于市售的3种铁碳微电解填料构建硝基苯模拟废水的连续处理装置,结合材料表征结果探究了铁碳微电解填料的板结机制,并提出了抗板结功能的结构特征。结果表明：1号、3号填料为烧结型填料,2号填料为免烧型填料。3种铁碳填料对硝基苯的去除率为20%~40%,其中2号填料具有最高的去除率和最好的稳定性。1号和3号填料在长时间运行过程中产生大量堆积的含铁化合物,影响铁碳微电解的反应界面,从而导致硝基苯的去除率降低。填料抗板结的构型主要受到非铁碳组分骨架的影响,防止剥落的铁碳颗粒堵塞铁碳填料的反应界面,同时铁碳元素空间分布均匀,可为抗板结铁碳填料的制备提供参考。     

新型铁碳微电解填料制备与除磷性能评价

针对传统铁碳填料处理污水活性低的问题,通过均质化-碳化-成型工艺制备新型铁碳微电解填料,采用SEM-EDS、XRD等方法对制备填料进行了表征,探讨了新型填料除磷机理;同时,开展了填料制备条件优化及生活污水除磷性能评价研究。结果表明,新型填料(Fe-C)由于焦油经高温碳化处理可在海绵铁表面及内部孔道形成大量铁碳微原电池,提高了电化学反应速率,其磷脱除率显著高于传统填料(Fe/C);在焦油/铁比(Tar/Fe)为0.3、碳化温度为950 ℃、恒温时间为0 min、黏结剂质量分数为30%、900 ℃焙烧90 min条件下,制备的填料除磷性能最佳,除磷效率达98%,可实现含磷废水达标排放。     

铁碳微电解填料制备及其对亚甲基蓝的降解

针对传统铁碳微电解工艺中填料易板结的问题,在较低的烧结温度800 ℃条件下,将铁、活性炭、粘结剂和催化剂按一定配料比混合烧结4 h制备了一种铁碳微电解填料。将印染废水中的染料成分亚甲基蓝作为目标污染物,探究溶液pH、铁碳材料添加量和亚甲基蓝起始浓度等反应条件对亚甲基蓝降解效率的影响。在pH=3,铁碳投加量30 g·L-1,亚甲基蓝浓度10 mg·L-1的条件下,亚甲基蓝的去除率达到55%左右;相同条件下对于微电解填料的循环使用实验中亚甲基蓝的去除率能维持在50%以上,证明了该微电解填料具有连续运行的能力。另外,通过微电解与芬顿反应联用的初步实验发现联用效果对于亚甲基蓝的降解率能大幅度提升至90%以上,证明微电解与芬顿反应联用具有较大的应用潜力。     

曝气生物滤池多孔释碳填料的研制及其对氨氮废水的处理研究

以核桃壳、水泥、沸石为原料制备新型多孔释碳填料(WZ填料),并用其装填搭建曝气生物滤池(BAF)处理氨氮废水。结果表明:WZ填料中沸石∶核桃壳∶水泥的最佳配比(质量比)为1.00∶0.02∶0.30,制得的WZ填料比表面积大,适合微生物生长,可长时间稳定释碳,20d内的释碳量稳定保持在80mg/L左右,WZ填料有助于缩短BAF挂膜启动时间,延长水力停留时间(HRT)可提升BAF对污染物的去除效果,BAF对进水氨氮浓度适应范围较广,在进水氨氮为30～50mg/L时,BAF稳定运行期对氨氮的平均去除率达95%以上,COD平均去除率达76%左右。可见,WZ填料释碳量高且持久性强,有助于解决城市污水处理中反硝化碳源不足问题,提高脱氮效率。     

零价铁对土壤中2-氯硝基苯的还原作用

在常温常压下利用零价铁(Fe0)还原土壤中的2-氯硝基苯(o-CNB),研究反应条件对还原率的影响以及反应产物在不同反应阶段的变化.GC-MS检测结果显示,o-CNB在还原过程中先生成2-氯亚硝基苯,最终生成2-氯苯胺.反应时间、Fe0用量、温度和土壤初始pH值等均会对o-CNB的还原率产生影响,其中土壤初始pH值控制在偏酸性、土壤温度较高时能显著提高其还原率.当o-CNB的初始浓度约为2.5×10-6 mol/g,Fe0加入量是25 mg/g时,经过4 h反应,o-CNB的还原率可达99%以上.此外,还初步探讨了Fe0还原o-CNB的反应机理.     

多元微电解技术对高浓度化学清洗废水预处理的影响

以高浓度化学清洗废水为研究对象,分别考察了常规混凝沉淀、多元微电解2种工艺对有机物污染物的去除效率和改善废水可生化性的效果。结果表明:多元微电解工艺的最佳pH 3.0,填充比1:3,微电解1 h,气水比1:1的条件下,其对COD平均去除率可达到60%,而直接混凝沉淀仅为10.5%,多元微电解工艺能使BOD5/COD值由原来的0.12升高到0.32,提高了废水的可生化性,减轻了后续生化处理负荷,是对高浓度化学清洗废水的有效预方法。     

再生核桃壳-沸石复合填料曝气生物滤池处理有机含铬废水的研究

把再生核桃壳-沸石复合填料用于曝气生物滤池(BAF)处理有机含铬废水,优化了BAF运行的水力负荷条件,考察了污染物去除的沿程变化特性。结果表明,再生核桃壳-沸石复合填料比表面积和孔体积增大,抗压强度符合《水处理用人工陶粒滤料》(CJ/T 299—2008)的标准要求,BAF启动和耐铬微生物驯化效果好。在水力负荷0.12m3/(m2·h)、水力停留时间12h、DO5mg/L的优化条件下,COD、氨氮和总铬去除率可维持在98%左右。填料层高度为45cm基本可实现污染物的去除。研究可指导复合填料的重复利用,有利于节约资源。     

Fenton氧化对制浆造纸废水分子量及可生化性变化的影响

以制浆造纸废水的初沉池出水为研究对象,对不同剂量的Fenton氧化试剂处理制浆造纸厂初沉废水的效果进行了研究,初沉废水中的分子量大于10 000的有机污染物含量占到83%,废水可生化性较差;在Fe2+与H2O2的摩尔比为1∶5,废水pH为3.5的条件下,H2O2(30%)投加量小于3.25 mL/L时,Fenton试剂的氧化效率更高;H2O2(30%)投加量为6.50 mL/L时,废水中污染物的去除率更高,其中废水COD的去除率为79.5%,AOX的去除率为75.3%,色度去除率为97.5%,同时处理后废水中分子量在500~3 000之间的有机物含量占到82.98%,废水的BOD5/COD值提高到0.56。Fenton氧化作为前置技术处理制浆造纸废水,可以降低废水中的有机物分子量,减少废水的生物毒性,增加废水生物降解性,有助于后续生物处理的正常运行。     

土壤中零价铁还原3-氯硝基苯的作用

利用零价铁在常温常压下对土壤中的3-氯硝基苯的还原,对反应物和产物随时间的变化及反应的各个影响因素进行了研究。实验结果表明,零价铁能够有效地将3-氯硝基苯还原为3-氯苯胺,反应过程中没有检测到脱氯产物。其反应速率随铁粉用量、反应体系含水量的增加以及反应温度的升高而升高,随土壤初始pH值的升高而降低。在土壤中3-氯硝基苯含量约为2.5×10^-6 mol/g,铁粉使用量为25 mg/g,反应体系中含水量为0.75 mL/g,pH值为6.8时,在恒温生化培养箱(25±1)℃反应5 h后,3-氯硝基苯的还原率达到92.75％。     

硝化生物活性填料对市政污水的直接硝化

为开发更多的硝化填料应用形式,并为填料的实际应用提供参数借鉴,用人工配水条件下活性恢复的硝化生物活性填料直接处理市政污水,研究了填料填充方式、填充比例以及DO浓度等因素对填料氨氧化速率与装置中COD浓度的影响。结果表明,采用填料分散的填充方式,在填充率为12%、DO浓度为4~5 mg·L-1条件下,填料的最大氨氧化速率为30.2 mg·(L·h)-1,高于传统的活性污泥法。填充率与氨氧化速率整体上呈正相关的关系,在一定程度上可通过提高填充率进一步提高填料氨氧化速率。通过填料冲洗,可阻止装置中异养菌生长,利于市政污水中COD的存留。利用硝化填料对市政污水进行直接硝化的填料应用形式,可实现在保持较优氨氧化速率的前提下为后续反硝化存留碳源,减少水处理流程中的污泥产量,具有一定可行性。     

二段铁盐沉淀深度脱除高浓度含砷废水中的砷

探索高浓度含砷废水中砷的深度脱除方法及脱除机理。采用预氧化-二段铁盐沉淀的方法脱除炼铅烟尘浸出液中的砷,研究影响砷脱除效率的控制条件和因素,砷脱除机理。结果表明,用双氧水氧化原料液中的低价铁和砷,加FeCl3调节铁砷比=1,在pH=4~5、T=60~70℃反应60 min,砷的脱除率达到99.95%,XRD分析结果表明,沉淀物为非晶态砷酸铁形态;在二段除砷中,控制铁砷比=5、pH=7~8,除砷后液中的砷含量小于0.014 mg/L,远低于允许的排放限值。采用二段铁盐脱砷工艺可以将高砷溶液中的砷深度脱除。     

液-液萃取处理高氯难降解有机废水

农药化工厂生产苯肼、苯唑醇、乙基氯化物过程排放的废水是高氯难生物降解有机废水,采用三辛胺作萃取剂,用液-液萃取处理,三辛胺与水中Cl-离子形成萃合物而使Cl-转移到有机相.再经高效絮凝处理后,CODCr总去除率达89.8%,Cl-总去除率达83.2%,BOD/COD比从0.02上升到0.34,可生化性大幅度提高. 废水再经河水稀释进A/O池生化处理3d后,可达标排放.负载萃取液用5%NaOH水溶液反萃取.由于萃取剂回用降低了处理费用.     

电催化氧化处理变性木薯淀粉生产综合废水研究

采用DSA电极电催化处理变性木薯淀粉生产综合废水,研究了槽电压,电流密度,支持电解质,pH值,电解时间等因素对其中COD去除率的影响.在选定的实验条件下,槽电压8 V,电流密度为40 mA/cm2,支持电解质为0.1g/L的NaCl,pH值为8.5～9.0,电解2 h,废水中COD的去除率达88.3%.     

改性蔗渣焚烧灰去除糖蜜酒精废液中硫酸根

以改性蔗渣灰（MBA）为吸附剂,通过单因素实验,等温吸附模型拟合实验和正交实验,探讨了MBA去除糖蜜酒精废液的高浓度硫酸根离子的实验条件。结果表明,当MBA粒径60目,投加量为3 g·（25 mL）-1,反应温度45℃,pH为4.2,反应时间50 min时,溶液中的硫酸盐去除效果最优。等温吸附模型拟合结果表明,Langmuir模型更适合拟合该过程,MBA去除硫酸根离的反应为单分子层吸附。正交实验次优反应条件可以确定为：废液浓度为稀释15倍,MBA投加量3.0 g·（25 mL）-1,MBA粒径80目,反应时间1 h,反应温度为35℃。经验证,硫酸根离子的去除率达到88.86%。     

稀土系列催化剂对焦化废水的催化湿式氧化

以稀土元素Ce制得催化剂系列 ,在高温、高压条件下对焦化废水进行催化湿式氧化研究 ,考察载体、焙烧温度、活性组分的配比对催化剂的催化活性的影响 ,以及反应温度、氧气分压、反应时间和催化剂用量对氧化过程的影响 ,设计正交实验确定最佳的工艺参数 :反应温度为 2 40℃、氧气分压 3 .0MPa ,催化剂用量 30g/L ,此时废水的COD去除率达到90 %以上     

聚合硫酸铁/高锰酸钾/二氧化氯组合工艺用于聚氯乙烯废水回收的工程化研究

采用聚合硫酸铁复配高锰酸钾混凝结合二氧化氯氧化的组合工艺成功解决了某厂聚氯乙烯生产废水回收工艺CODMn不达标问题。工程运行结果表明,当原水CODMn=30～48 mg/L,浊度=25～46 NTU时,在CFe=16.8 mg/L,CKMnO4=45 mg/L,CClO2=20 mg/L的条件下,出水CODMn<10 mg/L,浊度<0.5 NTU,达到工业循环补给水的水质要求。     

高盐高浓度废水微生物燃料电池的启动

通过加入不同比例的乙醇辅助高盐高浓度废水条件下微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFC)的启动实验,发现在加入乙醇的微生物燃料电池的启动,较不加入乙醇的微生物燃料电池的启动更容易。分别进行了乙醇加入量(经换算后所得COD值)为原水COD值的0%、5%、10%、15%和20%这5组实验,通过比较得出,乙醇加入量为原水COD值10%左右时,启动最佳。