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水处理技术

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  • 国内刊号/CN：33-1127/P
    国际刊号/ISSN：1000-3770
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  • 主管单位：杭州水处理技术研究开发中心有限公司
    主办单位：中国蓝星（集团）股份有限公司
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水处理技术 >2023年第12期

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  • 摘要：以活性炭为阴极填料及微生物载体并接种微生物,以溶胶-凝胶法制备的MnO_(x)/Ti微孔电极材料为阳极,构建了反硝化生物阴极-电催化反应器(DBECR),对模拟亚甲基蓝(MB)废水进行了除碳脱氮研究。结果表明,反应器接种后,电流密度和阴极电势对阴极含硝氮废水的更换呈现周期性的响应,表明具有电化学活性的反硝化细菌在活性炭上成功附着生长,DBECR启动成功。DBECR启动成功后,阴极NO_(3)^(-)-N和TN去除率均达到98%以上,阳极MB去除率也从38.4%提高到70.8%。在优化的阳极停留时间34 min时,阳极MB和COD去除率分别为98.4%和49.9%。变形菌门和拟杆菌门是DBECR阴极上的优势菌门,另类希灭氏菌、地碱杆菌和假单胞菌是优势菌属。
  • 摘要：随着我国核工业的发展,清洗UF6运输容器所产生的含铀废水也随着体量的显著提高而成为亟待解决的实际工程问题。处理含铀废水不同于对常见含盐废水的处理,其潜在的放射特性决定了处理工艺的复杂程度和环保要求。膜蒸馏技术作为一种在常压下进行的新型弱功耗膜分离技术,有可能适用于对含铀废水的处理。本文利用气隙式膜蒸馏方法,针对清洗UF6运输容器所产生的含铀废水进行减量化处理实验研究,结合实验结果及含铀废水处理工艺,探讨了膜蒸馏技术在含铀废水处理领域潜在的应用可行性。通过改变料液温度,对膜蒸馏装置的跨膜通量和截留率进行了实验研究,研究表明,膜蒸馏技术可用于核工业含铀废水的处理,装置跨膜通量可达到9 kg/(m^(2)·h),对铀元素截留率高于99%。利用膜蒸馏技术可以实现含铀废水的减量化处理,降低放射性废水排放的潜在危害。
  • 摘要：以静电纺丝制备的聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜作为基膜,通过涂覆壳聚糖,并进行偕胺肟化改性和后处理,制备出了对Cu^(2+)具有良好吸附性能的壳聚糖掺杂纳米纤维复合膜(CsAPAN),研究了CsAPAN和未涂覆壳聚糖的复合膜(APAN)吸附Cu^(2+)的热力学、动力学特性及其吸附机理。结果表明,壳聚糖的涂覆和掺杂可以显著减小膜的溶胀损伤,降低复合膜的结晶度,从而有效延长膜的使用寿命,提高Cu^(2+)的吸附容量。同等条件下CsAPAN对Cu^(2+)的平衡吸附容量是155.7 mg/g,比APAN高约40.3 mg/g。CsAPAN吸附Cu^(2+)的过程是吸热反应,符合Temkin吸附等温线和准二级动力学模型,表明控速步骤是Cu^(2+)与纤维上的官能团发生螯合反应。氨基、羟基和偕胺肟基在CsAPAN对Cu^(2+)的螯合吸附中起着重要作用,Cu^(2+)与K+的离子交换也起到了一定作用。
  • 摘要：针对焦化废水成分复杂和难生物降解等特点,采用气浮-预曝气+A/O工艺-絮凝沉淀-活性炭吸附组合处理工艺。介绍了工艺流程、主要构筑物设计参数,分析了其处理效果。实际运行结果表明,该工艺对COD、氨氮、挥发酚、氰化物的去除率分别达到了98.8%、99.3%、99.9%、96.5%,出水水质达到GB 16171-2012中的直接排放要求,且处理效果稳定。工程总投资1965.3万元,总运行成本10.86元/m^(3)。
  • 摘要：针对青岛某水产品加工企业生产废水的水质特点,结合国家生态环境部《食品加工制造业水污染物排放标准(征求意见稿)》的要求,采用隔油沉淀/AO/化学除磷工艺进行处理,介绍了主要设计参数、核心单元和经济分析。实际运行结果表明,该工艺启动周期短,对COD、NH_(3)-N、TN和TP去除率分别为94.9%、92.6%、85.7%、93.5%,出水TP的质量浓度稳定在1 mg/L以下,满足《食品加工制造业水污染物排放标准(征求意见稿)》的直排指标。项目总投资235.4万元,运行成本0.95元/m^(3)。可作为行业推荐工艺应用于现有水产品加工企业废水处理站升级改造。
  • 摘要：随着我国工业的发展,水环境中有机物污染引起的环境安全风险问题受到人们越来越多的关注。由于传统的污水处理工艺无法有效去除,高级氧化法被广泛用于降解有机污染物。本文系统总结了芬顿或类芬顿反应、臭氧化或催化臭氧化、光催化氧化、电化学氧化和电离辐射法的原理、特点及实际应用,并对高级氧化工艺未来的研究方向进行了展望。
  • 摘要：采用水热合成法制备MIL-101(Fe)和MIL-101-NH_(2)(Fe)用于吸附水中的四环素试验,并借助响应面法和SPSS对两种MOFs材料吸附四环素过程中的影响因素进行设计优化。以平衡吸附量为指标,吸附剂用量、初始浓度和温度为影响因素构建模型,探究各因素对吸附效果影响的显著性,将理论计算与实际试验结果相结合,确定最佳吸附工艺参数。结果表明:吸附剂用量、初始浓度对吸附效果均有显著影响,而温度对吸附效果影响较弱;最优吸附条件为吸附剂用量5 mg、初始浓度100 mg/L和温度45℃,此时,MIL-101(Fe)和MIL-101-NH_(2)(Fe)对TC的平衡吸附量分别可达792 mg/g和876 mg/g。研究结果表明响应面法和SPSS对MOF材料吸附水体中新兴污染物工艺优化是可行的。
  • 摘要：为将全程自养脱氮耦合反硝化除磷工艺应用于城市污水处理,在厌氧折流板反应器(ABR)-膜生物反应器(MBR)运行模拟城市污水。结果表明,进水NH_(4)^(+)-N质量浓度100 mg/L时,调节停曝时间比(60 min:45 min→45 min:45 min)启动耦合工艺,55 d后达到85%以上的碳氮磷去除效果。随后降低进水NH_(4)^(+)-N的质量浓度至50 mg/L,耦合系统运行严重失稳。通过减少溶解氧含量(质量浓度0.6 mg/L→0.4 mg/L)和提高硝化液回流体积比(200%→250%),抑制亚硝酸氧化菌(NOB),恢复并增强优势菌种在低基质环境的适应性,完成耦合工艺处理模拟城市污水的启动,共历时102 d。反应器TN、PO_(4)^(3-)-P、COD的去除率分别达到92.7%、85.8%、92.3%,证明耦合工艺处理城市污水的可行性。
  • 摘要：以实际低C/N废水为探究对象,采用间歇性曝气(R1)及传统曝气(R2)方式在常温环境下考察了颗粒污泥对低C/N废水的处理性能及作用机制。结果表明R1内形成的颗粒污泥粒径主要在500~700μm,略低于R2。R1中出水COD低于50 mg/L,符合GB 18918-2002的一级A标准。R1稳定运行期出水TN、TP的质量浓度基本维持在12.6~14.3、1.2~1.4 mg/L。间歇性曝气能影响颗粒污泥的特性,间歇性曝气刺激了胞外聚合物(EPS)的分泌。R1稳定运行期EPS的质量分数为79~81 mg/g,高于R2。R1内EPS中蛋白质(PN)的质量分数为46 mg/g高于R2,整个运行期多糖(PS)的含量基本无变化。间歇性曝气提高了变形菌门和厚壁菌门,从而提高脱氮除磷效率。
  • 摘要：针对可腐垃圾压榨废水具有较高的有机物、悬浮物及氨氮含量等特点,采用“上流式厌氧污泥床(UASB)+2级A/O”生化工艺进行处理。实际运行结果表明,设计工艺具有处理效率高、运行自动化、投资成本低等特点,出水COD和NH_(3)-N的质量浓度分别为391 mg/L和16 mg/L,水质达到GB 8978-1996的纳管要求,运行成本为9.51元/m^(3),可为垃圾渗滤液等高有机物含量废水的处理提供参考。
  • 摘要：金属有机框架(MOFs)作为一种含有空穴的多孔材料,以其固有的多孔性、独特的化学通用性和丰富的功能,在膜分离等多种工业应用中受到广泛关注。系统阐述了MOFs复合膜的制备方法,包括原位合成、液相外延、界面聚合及共混等。介绍了MOFs复合膜在液体分离领域的应用,分析了MOFs复合膜的优势及存在的问题,认为MOFs多孔材料的引入可以提高膜的渗透性与分离效率,为进一步提高MOFs复合膜的性能提供了理论依据和建议。
  • 摘要：从工艺技术原理、工艺性能效果、工程投资与直接运行费用、经济效益等多方面,综合分析超滤反渗透法和电吸附法在钢铁厂总排废水深度处理回用工程上的适用性。运行效果显示,超滤反渗透法处理出水总硬度、电导率和Cl等主要污染物去除率均可达到95%以上,除盐率更高;电吸附法处理出水总硬度去除率39.2%、电导率降低率70.4%和Cl去除率均82.2%,除盐率较低。两者均可满足钢铁厂总排废水深度处理脱盐要求;超滤反渗透法更适用于回用水水质要求较高、废水水质变化较小、集中化程度高、管理操作技术水平高的工程项目;而电吸附法适用于回用水水质要求不高、无高水质回用要求、废水水质变化较大、环保减排压力大且需分步实施的工程项目。
  • 摘要：以含氧化石墨烯(GO)的间苯二胺(MPD)水溶液作为水相,均苯三甲酰氯(TMC)为油相,在聚醚砜(PES)超滤膜表面通过界面聚合反应制备GO-TFC纳滤膜。对纳滤膜进行性能表征,对制备纳滤膜性能的影响因素进行了探究,并对膜进行抗污染性实验。结果表明,纳滤膜的制备优化条件为:GO的质量分数0.1%,反应时间60 s,热处理温度70℃、时间10 min。在最佳条件下制得的纳滤膜对质量浓度1 g/L的MgSO_(4)溶液的渗透通量为7.9 L/(m^(2)·h),截留率为97.2%(0.4 MPa),对不同种类的盐的截留率顺序为MgSO_(4)>Na_(2)SO_(4)>NaCl>MgCl_(2)。牛血清蛋白和腐植酸抗污染的通量恢复率分别为93.5%和93.3%,表明所制备的纳滤膜具有很好的抗污染性。
  • 摘要：探讨家用反渗透膜元件传统包覆材料和新型硅橡胶包覆材料在不同浸泡条件下和在长期运行条件下对其挥发酚类析出含量的影响。结果表明,传统包覆材料聚氯乙烯胶带浸泡液挥发酚类含量超标严重,浸泡液pH对挥发酚类析出量有一定的影响,浸泡温度对挥发酚类析出量影响较大,随着浸泡温度的升高,其析出量急剧增加,特别是当温度高于25℃时。聚丙烯胶带和新型硅橡胶包覆材料在不同浸泡条件下均无挥发酚类物质析出。在长期运行过程中普通膜元件持续析出挥发酚类物质,并随着总产水量的增加而减少,而全效膜元件在全程运行过程中无挥发酚类物质析出。与传统家用反渗透膜元件的包覆材料相比,新型硅橡胶包覆材料的卫生安全性更高。
  • 摘要：针对花岗岩作为水电工程建设中较常见的砂石骨料,生产加工过程中产生废水悬浮物(SS)含量高、处理难度大的问题,开展砂石加工系统生产废水沉淀实验,研究废水中SS的自然沉降和絮凝沉降性能。结果表明,经30 min自然沉降后,废水中SS去除率可达95%,24 h后废水SS去除率达99.86%;在絮凝沉降实验中,加入PAM后,废水中SS沉降速率最快,仅需50 s左右即能完成沉降,加入PAC后,SS的质量浓度可降至10 mg/L;PAM、PAC的质量浓度分别在3、300 mg/L时沉降效果明显。
  • 摘要：为增强固定化微生物在生物处理设施中的丰度与污染消除能力,以具备异养硝化-好氧反硝化功用的Pseudomonas poae NL-4为主要供试菌种,并选用小颗粒的活性碳为主要吸附固定化材料,进行了该菌种的吸附-交联固定化条件优化实验与研究。结果显示,在pH为7,菌液与活性碳颗粒的总质量比为1:10,温度30℃,固定化7 h,制备的PseudomoNas poae NL-4,培养72 h后对TN和NH_(4)^(+)-N的消除能力可分别超过5.449、3.919 mg/g。依此为基础,以戊二醛为交联剂,在0.1%的戊二醛溶液中,保持温度30℃,交联4 h,可将固定化PseudomoNas poae NL-4对TN和NH_(4)^(+)-N的72 h消除能力增加到7.920、5.014 mg/g。
  • 摘要：《环境科技》是由江苏省生态环境厅主管,江苏省徐州环境监测中心、江苏省环境科学研究院联合主办的集学术性与实用性于一体的环境科学技术类期刊,为“中国科技论文统计源期刊”(中国科技核心期刊)。国内统一刊号:CN 32-1786/X,国际标准刊号:ISSN 1674-4829。《环境科技》以直接为环境污染防治实践服务为宗旨,重点报道环境科学最新实用技术、科研成果、治理开发及国内外最新信息与动态,内容涉及水、气、声、固等污染处理技术及清洁生产、生态保护等实用技术的推广应用。
  • 摘要：采用二级A/O生物接触氧化工艺处理实际农村生活污水。反应器A/O容积比5:8,采用柔性生物绳作为生物填料,可有效解决传统农村生活污水处理存在的污泥产量大的问题。结果表明,系统稳定运行后出水COD和NH_(4)^(+)-N、TP的质量浓度平均可分别降至21.9 mg/L和1.35、0.09 mg/L,均达到GB 18918-2002的一级A标准。TN去除率可达到65.2%,出水质量浓度平均浓度≤20 mg/L。
  • 摘要：《净水技术》杂志是面向市政给排水、工业水处理、水环境治理和建筑给排水等行业,以宏观综述、标准解读、理论研究、应用实践和工程案例为主要报道内容的核心期刊,于每月25日出版。《净水技术》理论与实践结合,以实践为主,所刊载选题“上天入地”,对高校及科研人员的研究工作具有启发性,对设计院及水务企业的工程实践和运行管理具有指导性。
  • 摘要：《工业用水与废水》杂志由东华工程科技股份有限公司主管、主办,全国化工给排水设计技术中心站承办。国内统一刊号CN34-1204/TQ,国际标准刊号ISSN1009-2455。《工业用水与废水》杂志创刊于1970年,是国内创刊最早的工业给水排水、水处理专业期刊。权威性高,反映工业给水排水、水处理的学术水平和发展方向;实用性强,报道本行业的重大科研成果与进展,以及新技术、新工艺、新产品和新材料的工程应用。
  • 摘要：《水处理技术》创刊于1975年,是我国水工业领域最早创办的两本期刊之一。杂志由中国蓝星(集团)股份有限公司主管,杭州水处理技术研究开发中心有限公司主办,属全国中文核心期刊、中国期刊方阵双效期刊、全国科技论文统计源期刊,并被美国《化学文摘》(CA)、日本《科技文献速报》(JICST)、美国《剑桥科学文摘:自然科学》(CSA:NS)等收录。
  • 摘要：为提高厌氧废弃物(TW)的利用效率,在中温条件下序批式厌氧反应器内,采用过氧化钙(CaO_(2))预处理强化TW和污泥厌氧消化。结果表明,CaO_(2)投加能强化TW和污泥共消化产沼气,且当CaO_(2)的质量分数为0.1 g/g时,沼气产量达到最大258 mL/g,且CaO_(2)强化了甲烷在沼气内的含量。CaO_(2)提高了TW和污泥厌氧消化过程中溶解性有机物(SCOD),且当CaO_(2)的质量分数为0.3 g/g时,SCOD为931 mg/L,显著高于其他组别。适当提高CaO_(2)利于共消化系统内挥发性脂肪酸(VFA)的积累,进而为产甲烷阶段提供充足的物质;但过高含量CaO_(2)抑制了VFA的积累。CaO_(2)主要促进了VFA内乙酸的含量。过高CaO_(2)含量降低了发酵液内氨氮及磷酸盐含量。
  • 摘要：针对水体重金属污染问题,通过高温对电解锰渣进行热活化制得改性电解锰渣(T-EMR),对改性前后的材料进行了表征,并用于去除水中的Cd(II)。结果表明,T-EMR主要以生成沉淀的方式来吸附Cd(II);T-EMR对于水溶液中的Cd(II)的吸附量随着pH的增大呈先增加后减小的趋势,当Cd(II)的质量浓度为40 mg/L时,Cd(II)的最大吸附量为26.77 mg/g。T-EMR对于Cd(II)的吸附符合准1级动力学的模型,符合Langmuir吸附模型,在平衡状态下吸附的Cd(II)的最大吸附容量为47 mg/g,相对于原电解锰渣的吸附容量0.8 mg/g提高了近30倍。电解锰渣作为吸附材料应用于重金属污染水体的治理,为电解锰渣的减量化处理提供了新的思路。
  • 摘要：将MBR与双污泥工艺结合,构建一种强化反硝化除磷脱氮的双膜-双污泥工艺,从跨膜压力、膜阻力、混合液特性、膜面污染物等方面研究了厌/缺氧MBR和好氧MBR膜污染形成特征的异同。结果表明,两种MBR反应器膜污染发展经历了相似的3阶段过程特征,即第1阶段主要形成膜孔堵塞阻力,第2阶段主要形成凝胶层阻力,第3阶段主要形成污泥层阻力。粒度分析发现,厌/缺氧MBR反应器内污泥粒径更细,厌氧/缺氧污泥和好氧污泥平均粒径分别为30.72、43.49μm;膜面EPS含量分析显示,厌/缺氧膜组件单位膜面EPS总含量更高,为好氧膜组件的4.12倍,且蛋白质含量均高于多糖,这些是导致厌/缺氧MBR膜污染发展速度高于好氧MBR的主要原因。
  • 摘要：为实际富马酸废水处理设计工作的需要,考察组合工艺“铁碳微电解+三维电化学+厌氧+好氧”对富马酸废水的处理效果(实验室级)。结果表明,组合工艺对废水COD、NH_(3)-N去除率分别为92.95%、96.37%,出水COD和NH_(3)-N的质量浓度仍残余707.0 mg/L和107.1 mg/L。高级氧化技术预处理有效降解了废水中的硫脲,提高了BOD_(5)/COD,生化处理后的出水三维荧光图谱仍存在荧光峰A(λ(Ex)/λ(Em)=236.5 nm/363 nm,易降解类色氨酸有机物)和峰C(λ(Ex)/λ(Em)=303.5 nm/363 nm,溶解性微生物代谢产物),提示进一步强化生物处理过程应能够提升处理效果。据此设计的实际工程采用“铁碳微电解+三维电化学+厌氧+好氧+BAF”组合工艺,运行60 d以后出水满足GB 8978-1996的三级标准。
  • 摘要：研究了自养硝化颗粒污泥(ANGS)对无机高氨氮废水的脱氮效果。在360 min的反应过程中,除氨氮去除率外,交替曝气模式下的亚硝酸盐积累率、总无机氮(TIN)去除率与同步硝化反硝化率均好于全程曝气。A/O模式下的氨氮去除率(31.25%~61.29%)、亚硝酸盐积累率(52.68%~57.84%)、TIN去除率(5.72%~24.28%)和同步硝化反硝化率(17.16%~39.62%)均明显低于O/A模式(分别为73.29%~99.18%、62.68%~100%、33.63%~52.12%和37.02%~57.22%)。。曝气180 min、搅拌180 min的模式下脱氮效率最高(52.12%),表明ANGS具有一定的内源反硝化的能力。相比于全程曝气模式,各交替曝气模式可节省曝气能耗29.17%~58.33%。
  • 摘要：以泰安某污水处理厂侧流水解池为对象,研究HRT对剩余污泥水解酸化的影响及水解酸化产物用于强化生物脱氮碳源的可行性。结果表明,污泥水解酸化HRT为24 h时污泥的VFA含量升高较少,72 h达到较高且维持至108 h,质量浓度平均为204.8 mg/L,污泥溶胞率(DD)为3.67%;之后随着HRT的增加VFA含量增加速度变得缓慢;回用HRT为72 h的污泥水解液和乙酸作为反硝化碳源,平均最大反硝化速率分别为3.4、3.6 mg/(g·h),出水TN的质量浓度平均分别为13.1、11.7 mg/L,均达到GB 18918-2002的一级A标准。投加污泥水解液与投加乙酸的作用几乎无差别,可以达到强化生物脱氮目的,使后置反硝化所需外部碳源的费用大幅度下降,具有一定的工程示范作用。
  • 摘要：为提高市政污泥生物炭对水中磷的吸附,将市政污泥在700℃下制备的热解生物炭(BC700)用FeCl3溶液进行磁化改性,制备磁性生物炭(MBC700),表征改性生物炭的组成、官能团分布和表面性质,考察其对典型水中磷的吸附效果和脱附后重复利用性。结果表明,改性后铁氧化物已成功负载在生物炭的表面和孔隙中。在温度25℃、pH为6、生物炭投加量为50 mg时,对磷的吸附率达到了85.33%;改性污泥生物炭对磷的吸附与准2级动力学模型和Langmuir等温吸附模型的拟合相关度都很高,表明吸附过程是多种方式共同作用的结果。MBC700重复利用性更好。
  • 摘要：为研究厌氧活性污泥接种量对闲置厌氧氨氧化污泥再启动过程影响,通过运行接种不同量厌氧活性污泥及厌氧氨氧化闲置污泥的4个厌氧序批式活性污泥法反应器(SBR),对比研究了不同接种量对厌氧氨氧化菌再启动过程中基质氮去除情况。结果表明,闲置厌氧氨氧化反应器再启动周期最短,经过92 d运行,接种闲置污泥的反应器NH_(4)^(+)-N和NO_(2)^(-)-N去除率恢复至91.52%和93.62%;75 mL闲置厌氧氨氧化污泥混合25 mL新鲜厌氧污泥的厌氧氨氧化再启动时间最长,经过92 d运行基质氮去除率低于43%;闲置厌氧氨氧化污泥的再启动过程与利用普通厌氧污泥初次启动厌氧氨氧化反应相比缺少了活性迟滞阶段,在菌体自溶阶段结束后NH4+-N去除率随即开始升高。

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