水处理技术杂志

水处理技术杂志2025年第3期

• 高盐有机废水处理技术研究进展

  王小宁, 杨帆, 孙凯鹏, 张明芳, 杨传玺, 赵伟华

  高盐有机废水由于同时具有难降解有毒有机污染物和可溶性无机盐离子,生化法和物化法处理效果受Cl^-和SO₄^2-影响严重,直接排放会导致大量的资源浪费和严重的环境污染问题。因此,为了实现环境效益和经济效益协同,探索绿色高效和节能环保的高盐有机废水处理技术迫在眉睫。本文首先介绍了高盐有机废水的来源、危害和研究现状,系统分析了高盐有机废水处理的技术,高盐有机废水单一处理技术包括物化法和生化法,物化法包括蒸发法、焚烧法、离子交换法、吸附法、膜分离法、高级氧化法和电化学法,生化法包括好氧污泥法、厌氧污泥法和耐盐菌/嗜盐菌驯化,高盐有机废水组合处理技术包括吸附-氧化组合工艺、电渗析-生化组合工艺、MVR-铁碳芬顿-厌氧生化组合工艺、吸附-生化组合工艺、萃取-焚烧组合工艺。通过对比不同高盐有机废水处理技术,提出制备或改良新型环境功能材料、提取和训化耐盐菌/嗜盐菌、加快物化-物化/物化-生化耦合技术发展是高盐有机废水处理技术的发展方向。

• 高级氧化法–超滤联用工艺水处理技术研究进展

  班福忱, 张辰瑞

  近年来基于高级氧化法联合超滤工艺得到广泛研究应用,文章首先概括了超滤膜污染原因与高级氧化法-超滤联用工艺原理,分别分析了国内外近年来超滤工艺与电化学、UV、臭氧、Fenton等高级氧化工艺联合工艺的研究发展现状,介绍不同高级氧化技术与其联合超滤膜工艺对水中有机污染物处理的研究进展,对其优缺点与处理效果进行了总结,最后提出高级氧化法-超滤联用工艺发展趋势与展望,为其在水处理工程中的进一步实际应用提供参考依据。

• 反渗透浓水回收金属资源的研究进展

  施俊彦, 隋铭皓*

  反渗透是海水淡化的主流工艺,但是反渗透在生产淡水的同时会产生大量的浓水。浓水中含有大量富集浓缩的稀有金属。本文对浓水中回收金属资源的预处理方法和预浓缩技术工艺原理及技术特点进行了概述,在此基础上,对浓水中典型金属（如钠、镁、锂及锶）回收研究进展进行了讨论。

• 吸附动力学模型拟合优度的统计评估及模型比较研究

  胡启立1, 何智浩2,*, 张帅3, 杨杰3, 王权峰4

  对动力学数据进行建模有助于了解吸附质的动态吸附行为和预测特定条件下的平衡吸附量。由于模型复杂度的增加会提升拟合优度,仅基于误差统计量选择最佳模型并不充分。因此,误差统计量需结合其他评估方法来进行综合判断。本研究选取了吸附研究中常用的15个动力学模型,采用残差平方和（RSS）、决定系数（<em>R</em>²）、校正决定系数（Adj. <em>R</em>²）、减少卡方（<inline-formula><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="Mml1-1000-3770-51-3-23"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>χ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>）和均方根误差（RMSE）来评估模型的拟合优度,并通过赤池信息准则（AIC）和贝叶斯信息准则（BIC）及其权重来比较模型。结果表明,较复杂的模型可以提供更好的拟合优度,但易导致过拟合,AIC和BIC可以平衡模型的复杂度和拟合优度。分形伪二级动力学模型具有最低的AIC和BIC值,并且相应的权重值也最大,表明磷酸盐吸附符合分形伪二级动力学模型。本研究为最佳吸附动力学模型的选择提供了一套较为完善的评估方法,也适用于最佳吸附等温线模型和穿透模型的选择。

• 纳米TiO2分散性对TiO2陶瓷超滤膜结构与性能的影响

  田家宇, 黄奥, 耿明月, 高珊珊*

  分别以纳米TiO₂粉末和分散液为原料,通过浸涂-固态粒子烧结工艺在Al₂O₃中空平板支撑体上制备了TiO₂超滤膜层,考察了纳米TiO₂颗粒的分散性对所制备的TiO₂陶瓷超滤膜结构和性能的影响。结果表明,纳米TiO₂颗粒分散性的提高可有效改善TiO₂陶瓷超滤膜的界面特性与分离精度。采用颗粒分散性能更加优异的TiO₂分散液所制备的TiO₂陶瓷超滤膜具有更加致密且光滑的表面结构、更低的接触角以及更高的Zeta电位绝对值,其平均孔径和纯水通量分别为48 nm和242 L/（m²·h·bar）,对实际地表水中UV₂₅₄和DOC的去除率可达到10.2%和8.5%。

• 生物改性沸石层抑制沉积物氮污染释放实验研究

  白文广1,2,3, 徐金兰1,2,3,*

  为寻找一种高效的水体沉积物修复方式,采用柠檬酸钠联合高温煅烧制备改性沸石,利用响应曲面法优化改性方法,在柠檬酸钠质量分数为2.43%,煅烧温度为420.21 ℃,煅烧时间为2.82 h条件下制备的复合改性沸石效果最佳;进行生物改性后,改性挂膜沸石覆盖沉积物15 d后上覆水中总氮、氨氮含量为0.70 mg/L、0.52 mg/L,抑制率分别为89.20%、91.20%,可达到地表Ⅲ类水水质标准,在对氮负荷进行抑制的同时,TOC抑制率为45.23%,改性挂膜沸石对沉积物释放的氮负荷及有机质达到有效地抑制。

• SiO2嵌入分离层制备高性能薄膜复合膜

  胡小杰, 丰桂珍*, 方圳生, 张火梅, 陈俊

  为提高传统纳滤膜的分离性与抗污染性,以聚砜超滤膜（PSF）为基膜,以哌嗪（PIP）、均苯三甲酰氯（TMC）分别为水、有机相单体,引入二氧化硅（SiO₂）作为水相添加材料,通过界面聚合（IP）反应制备二氧化硅薄膜复合膜（TFN-SiO₂）,研究SiO₂的添加对膜表面特性、分离性能及抗污染性能的影响。结果表明：SiO₂的嵌入对膜的表面粗糙度、亲水性和负电性都有较大增强;当SiO₂添加质量比为0.02％时,TFN-SiO₂膜的水通量达到35.5 L/（m²·h）,对Na₂SO₄的截留维持在95％以上,在30 h的脱盐试验中保持良好的稳定性,同时对腐殖酸（HA）、牛血清蛋白（BSA）、海藻酸钠（SA）三种模型污染物的抗污染性能有所提升。

• 不同磷废水下绿狐尾藻的生理与磷吸收特征

  袁成1,2, 路喜龙3, 宋克纯3, 王幼奇1,2,*

  探讨绿狐尾藻（<em>Myriophyllum aquaticum</em>）在宁夏地区不同磷（P）浓度下的生理特征及其对P的吸收和去除效果,有助于绿狐尾藻在宁夏畜禽养殖废水处理中推广应用。实验设置7组P浓度（0、1、5、15、30、50、80 mg/L）废水,每5 d更新一次废水,室内培养25 d。结果表明,外源P的添加对绿狐尾藻株高和生物量变化影响不大,但能显著影响其顶芽叶绿素（Chl）、可溶性糖和丙二醛（MDA）的含量,随着外源P的增加,叶片和茎中的Chl含量均逐渐增加,可溶性糖含量和丙二醛含量逐渐降低,说明绿狐尾藻耐污能力极强,更适合生长在高P浓度废水中。7组不同P浓度处理下绿狐尾藻植株全磷含量为6.9~15.4 g/kg,表现出对P超高的吸收能力;各处理随着培养时间的增加,绿狐尾藻对每一周期残水TP的去除率也逐渐增加,并在第20 d达到最大去除率,去除率为57.2%~77.0%。鉴于绿狐尾藻在高P废水中的高耐受性,及很强的P吸收能力,绿狐尾藻可作为高P畜禽养殖废水生物处理中理想的湿地生物,具有良好的应用前景。

• 污泥基生物炭对污水处理厂出水中氮、磷吸附性能研究

  于涵, 周亚平, 姜艳艳, 马岚, 刘俊良*

  随着污水处理厂排放标准的日趋严格,出水氮磷超标风险进一步加大。以市政污泥为原材料,制备了污泥基生物炭,并进行了改性前、后对比实验。研究了污泥基生物炭投加量、初始pH、共存离子、初始浓度、吸附时间等因素对同步吸附污水处理厂出水中氮、磷去除的影响。结果表明,BC、Mg-BC对氮磷的吸附过程均符合准二级动力学方程和Langmuir模型,Mg-BC对氮磷最大吸附容量为20.82、36.81 mg/g;该吸附是以化学吸附为主的单层吸附;当进水氮、磷浓度小于5 mg/L时,经Mg-BC吸附后的出水氮、磷浓度能够满足《地表水环境质量标准》（GB 3838–2002）Ⅴ类标准（<em>ρ</em>（NH₃-N）<2 mg/L）、Ⅲ类标准（<em>ρ</em>（TP）<0.2 mg/L）;研究表明,污泥基生物炭具有良好的吸附和重复利用性能。

• 接种比对菌藻共生系统污水处理性能的影响及机理研究

  高雪锋, 王晗, 张萍*, 王志康, 陈雪梅

  初始菌、藻接种比会调节共生体系中菌、藻的相互作用和代谢,进而可能对反应器的污水处理性能产生影响。本研究设计了2：1、1：1、1：2和3：0四个菌、藻接种比,在光照条件下运行菌-藻生物膜反应器,以3：0（暗）为对照,研究菌、藻接种比对模拟市政废水的处理效果。通过分析胞外聚合物（EPS）组分含量、结构特征及菌藻生物膜的微生物群落结构与反应器污水处理性能的关系以探讨菌藻接种比对反应器污水处理性能的影响机理。结果表明,细菌和微藻均能去除氮、磷营养物,菌藻接种比为2：1时反应器对磷的去除效果最好;微藻的添加能够显著提高反应器的氮、磷去除能力,反应器运行稳定前,细菌接种比例越大反应器对COD的去除效果越好,反应器运行稳定后,COD的去除与初始菌、藻接种比没有明显关系;菌藻共生未改变EPS的物质组成但促进了EPS的分泌,增强了反应器的污水处理性能;菌藻接种比改变了各优势菌的相对丰度,进而影响反应器的污水处理性能。本研究能推进菌藻共生污水处理技术的应用,实现污水的节能减碳处理。

• nSiO2-PVDF复合膜制备与膜蒸馏性能研究

  侯雪怡, 黄世耿, 班锦宏, 卢彦越*

  为了提高聚偏氟乙烯（PVDF）平板膜的膜蒸馏分离性能,用溶胶凝胶法制备不同粒径的纳米二氧化硅（nSiO₂）溶胶作为致孔剂,采用相转换方法制备nSiO₂-PVDF复合膜。利用XRD、XPS、SEM等对PVDF膜和nSiO₂-PVDF复合膜进行表征,研究了纳米nSiO₂的粒径和添加量对复合膜形貌和结构、疏水性能以及膜蒸馏分离性能的影响。分析结果表明,在添加不同粒径的纳米nSiO₂溶胶后,复合膜的水通量大幅提升。在进料液为质量分数3.5% NaCl溶液,进料温度为75 ℃,渗透测温度为25 ℃的条件下,添加质量分数3%的100 nm nSiO₂的复合膜水通量达到22.1 kg/（m²·h）,相对于未改性膜提高了116.7%;其截留率高达99.9%以上。

• DSA阳极表征及电催化氧化络合态废水的研究

  吴金健, 郑元武, 许海亮*, 钟晓丽, 陈伟龙, 毋浪鹏

  络合态废水由于其具有强络合性从而难以被常规污水处理工艺处理。本研究通过选用Ti/PbO₂极板,采用电催化氧化（EO）与次氯酸钠氧化组合工艺成功实现了对实际络合态重金属废水的处理。通过电化学工作站对实际应用中较多的三种DSA阳极的电催化性能进行分析,并探究其实际废水处理效果、加速寿命以及成本等,结果表明Ti/PbO₂极板电催化性能最佳且成本效益最高。实际废水实验结果表明,络合态废水在电流密度为80 A·m^-2下电催化氧化2.5 h,投加200 mL/L次氯酸钠氧化1 h,出水Ni和Zn质量浓度分别为0.214、0.14 mg/L,满足浙江省电镀水污染物排放标准（DB33/2260–2020）的要求,同时运行成本降低了37%,成功实现了降本增效。此外,通过研究络合态Ni的去除规律与处理过程中的氮素变化,探究出电催化氧化工艺具有预氧化破络效果。

• 嵌段阳离子絮凝剂的制备及其对藻源水样的处理

  何俊1, 陈伟2,*, 苏凯3

  以丙烯酰胺（AM）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）、瓜尔胶（GG）、马来酸酐和聚丙烯酸钠（PAAS）为原料,采用酰化接枝与模板调控技术,合成具有阳离子微嵌段、高特性粘度和结构稳定的絮凝剂CPAG-AB,用于藻源水源处理,考察了该絮凝剂最优合成参数、对藻源水最佳絮凝应用参数及絮凝机理。结果表明：通过特性粘度、H¹ NMR、XPS等分析,一种具有拟定结构特征的絮凝剂CPAG-AB被成功合成。该絮凝剂对实际湖泊藻源水样浊度去除率96.7%,残留叶绿素a 27 μg/L。CPAG-AB絮体抗破碎强度（<em>S_f</em> 0.662）和再生性能（<em>R</em>_f 0.662）具有显著优势。絮凝机理表明,较高的分子量和结构稳定性可提高絮凝剂的网捕架桥/卷扫和抗破碎能力,而阳离子微嵌段结构可强化其电中和-吸附与再生能力和提升絮凝性能。本文不仅为絮凝剂开发开辟了新思路,同时可为富营养化河湖治理提供支持。

• 通道数量对管状微滤炭膜油水分离性能的影响

  彭瑶, 洪学谦, 吴永红, 赵文凯, 张兵*

  以酚醛树脂为原料,聚丙烯腈纤维为掺杂剂,经共混、成型、热解等过程制备了管状炭膜。采用热重分析、红外光谱、X射线衍射、扫描电镜和泡压法等技术对膜的热稳定性、官能团、微晶结构、微观形貌和孔隙结构等进行了表征。主要研究了通道数量对炭膜油水分离性能的影响。研究发现,纯膜通道数量的增加会导致渗透通量与截油率降低,但不会降低炭膜的孔隙率;杂化炭膜通道数量的增加使得渗透通量与截油率呈现先上升后降低的趋势,且在通道数为3时大幅度提高了孔隙率,此时水通量最高,达718 kg/（m²·h）。

• 分子筛对养猪废水中氨氮的吸附及再生研究

  卢亚丽1, 殷智威1, 王海舟2, 吴代赦2,*

  廉价易得的分子筛可降低废水中的氨氮负荷,有望改善猪场废水的生化处理效果,同时实现分子筛的循环使用。选择从国药集团购买3A、4A、5A、13X和Zsm-5等5种分子筛,进行氨氮的吸附及再生性能研究。选择时间、初始浓度、温度、pH及分子筛投加量进行单因素分析。结果表明,Zsm-5是吸附氨氮的最佳分子筛,在35 ℃、pH为6~7的溶液中,使用300 g/L Zsm-5 分子筛吸附氨氮废水48 h时效果最佳。用NaCl溶液对吸附氨氮后的Zsm-5型分子筛进行再生,经多次循环处理,分子筛对氨氮的去除能力仍能达到70%~80%,显示具有良好的工程应用潜力。

• 构建可见光驱动的缺陷型Bi2WO6用于光催化降解磺胺甲恶唑

  左卫元1, 谭微2, 陀丽媚2, 梁敏1, 仝海娟1,*, 欧阳辉祥1

  开发高性能催化剂是光催化降解技术的核心议题之一。本研究以CTAB为表面活性剂,通过简单的溶剂热法合成了一种具有氧缺陷的Bi₂WO₆光催化材料。以一系列表征手段对所合成的催化剂的结构、形貌和光学性能进行了测试,并以磺胺甲恶唑（SMX）为模拟污染物,评估了所制备的缺陷型Bi₂WO₆的光催化活性。结果表明,所制备的缺陷型Bi₂WO₆为微球形貌,相比Bi₂WO₆,其具有更大的光响应范围。在可见光照射100 min条件下,其对SMX的降解率为90.2%。经6次循环使用后,缺陷型Bi₂WO₆对SMX的降解率仍未表现出明显下降。机制分析表明缺陷型Bi₂WO₆增强的光催化活性可归因于其内部存在的氧缺陷提升了催化剂的光吸收范围以及光生电荷的分离能力。本研究可为新型光催化剂的设计和合成提供新的参考。

• 氮掺杂污泥生物碳催化过硫酸盐氧化降解双酚A性能研究

  王奥达1, 张玉洁1, 徐彤1, 安艳茹1, 陈丽萍1, 辛旺1,2,*

  碳材料作为一种新型的无金属、无二次污染的水处理高级氧化催化剂受到了广泛的关注。以污水处理厂剩余污泥和高分子絮凝剂（GF）为原料,通过高温热解制备得到氮掺杂污泥生物碳（NSC）。研究表明,NSC在催化过氧单硫酸盐（PMS）氧化降解双酚A（BPA）方面能够表现出优异的性能。在900 ℃下,1%掺杂比的NSC具有良好的吸附性和催化活性。在20 min内,催化剂NSC活化PMS降解BPA的去除率可以达到90%以上。通过表征,经GF掺杂后NSC具有优异的比表面积（SSA）和更高的氮含量,这为活化PMS提供了有利条件。此外,通过不同种类淬灭剂的淬灭实验和电子自旋共振（EPR）检测,亦证实在催化剂NSC表面PMS通过电子转移和单线态氧（¹O₂）来促进BPA降解。并且,此降解方式为整个催化降解反应的主要途径。同时,利用GF掺杂获得的NSC具有催化活性高、来源广、绿色环保和制备简单等特点。本研究为NSC用于过硫酸盐高级氧化技术氧化降解持久性有机污染物提供参考。

• 电镀活化液磷酸中铜铬的脱除机理研究

  曹浩宇1, 梁智鹏1, 宁哲1, 李继东1, 李彬周2, 王一雍1,*

  电镀活化液磷酸再生循环利用是实现结晶器铜板绿色电镀技术的关键环节。利用草酸化学沉淀-活性炭吸附耦合脱除废弃磷酸中铜铬,探讨了草酸化学沉淀Cu²⁺以及活性炭吸附Cu²⁺、Cr³⁺的耦合作用机制。结果表明,草酸化学沉淀机制在于Cu²⁺与H₂C₂O₄的两个—COOH 配位,形成稳定的CuC₂O₄沉淀;活性炭吸附Cu²⁺、Cr³⁺机理在于其在活性炭表面的离子交换吸附,去除Cu²⁺的主要原因是H₂C₂O₄。且当草酸加入量和活性炭加入量为20 g/L时,再生磷酸活化液中Cu²⁺、Cr³⁺分别降低至23.85、12.98 mg/L。利用处理后磷酸电解活化铜板并进行表面镀覆,铜板表面腐蚀均匀,获得的镀层平整光滑、结晶致密,具有良好的表面活化效果。

• 盐酸酸化聚硅酸铁絮凝分离海上废弃钻井液

  金容旭1, 张忠亮1, 刘偲妮2, 杨敖宇2, 邵怀启3, 郭晓燕2,*

  为高效固液分离废弃水基钻井液,采用盐酸作为酸化剂,使硅酸钠水溶液活化共聚形成聚硅酸,再引入金属铁离子制备了无机高分子絮凝剂聚硅酸铁（PSF）。采用扫描电子显微镜（SEM）观察样品的结构特征,傅里叶红外光谱（FTIR）和X射线衍射光谱（XPS）分析其化学结构。讨论了不同硅铁摩尔比合成的PSF在不同投加量下对中海油服自主研发的复合型水基钻井液的固液分离效率。利用Ferron逐时络合比色法测定了PSF中铁的形态分布,并观测PSF水解过程中pH的变化来绘制溶液-沉淀平衡区域图,探究铁氢氧基络合物分布规律。最终筛选出的最佳絮凝体系为：将硅铁摩尔比为1：2的PSF配置为30 wt%的水溶液,投加量为废液的3 wt%,搅拌时间为30 s,絮体含水率为35.8%,每100 mL废液产生61 mL滤液。该研究为海上钻井废水中实现高效固液分离提供了实用指导。

• 生物炭铁基功能化钝化去除水中Cr（VI）研究

  王俊祥, 李英华*, 钱杰, 黄天赐

  铬作为一种常见重金属,在水中常以六价铬Cr（Ⅵ）形式存在,生物毒性强烈。本研究以Cr（Ⅵ）污染物为研究对象,首先制备了生物炭负载纳米零价铁（nZVI@BC）及生物炭负载硫化亚铁（FeS@BC）功能材料,表征分析了材料的表面结构和物化性质。接着通过单因素实验及响应面优化实验探究了最佳反应条件,揭示了生物炭铁基功能化钝化去除Cr（VI）的性能和影响因素,分析了相关机理。研究结果表明：铁基生物炭投加量、pH、Cr（VI）初始浓度以及温度是影响Cr（VI）钝化去除的关键因素。两种材料去除Cr（VI）的机理主要包括物化吸附、化学还原、金属共沉淀。

• 穿透式电化学反应器对生活污水的处理效果研究

  陶玲1,2, 杨埴1, 任汉儒1,2, 杨莉萍3, 吕麦蓉4, 任珺1,2,*

  将穿透式电化学反应器用于分散式生活污水的处理,研究阳极极板材料、极板间距、污水循环流量、氯离子浓度和电流密度对反应器处理生活污水效果的影响。实验结果表明,相较于锡锑钛网、铱钽钛网两种电极,钌铱钛网作为阳极时反应器的生活污水处理效果最好。污水循环流量对<inline-formula><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="Mml1-1000-3770-51-3-125"><mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">­N</mml:mi></mml:math></inline-formula>和COD的去除效果影响较小。<inline-formula><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="Mml2-1000-3770-51-3-125"><mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">­N</mml:mi></mml:math></inline-formula>和COD的去除率与氯离子浓度、电流密度成正比,其他条件不变时,氯离子质量浓度从500 mg/L增加到900 mg/L,<inline-formula><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="Mml3-1000-3770-51-3-125"><mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">­N</mml:mi></mml:math></inline-formula>和COD去除率从22.82%、31.30%增加到96.36%、73.02%。电流密度从5 mA/cm²增加到30 mA/cm² <inline-formula><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="Mml4-1000-3770-51-3-125"><mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">­N</mml:mi></mml:math></inline-formula>与COD去除率分别从18.58%、44.20%增加到100%、73.58%。氯离子质量浓度较高时,提高电流密度,能在短时间内生达到快速去除水中污染物的目标,氯离子质量浓度为700 mg/L,电流密度在25 mA/cm²时,<inline-formula><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="Mml5-1000-3770-51-3-125"><mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">­N</mml:mi></mml:math></inline-formula>和COD去除率能达到92.46%和69.36%,去除单位质量<inline-formula><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="Mml6-1000-3770-51-3-125"><mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">­N</mml:mi></mml:math></inline-formula>的能耗为23 kWh/kg。

• 炭砂滤池与V型滤池处理效果的中试试验对比研究

  周欣1, 王琼1, 胡瑜2, 胡晓彬2, 申泽坤3, 谢鹏超3,*

  基于武汉白鹤嘴水厂现有净水工艺,搭建三种不同活性炭层高度（600、700、800 mm）的炭砂滤池中试系统,对比研究炭砂滤池与V型滤池的处理效果。研究结果表明：三种炭砂滤池的处理效果没有显著差异;所有炭砂滤池和V型滤池均可有效降低出水浊度（<0.6 NTU）,但炭砂滤池出水浊度更加稳定;炭砂滤池对COD_Mn、UV₂₅₄、TOC的平均去除率相对于V型滤池分别提高了40.7%、65.7%和36.1%,此外炭砂滤池出水中具有荧光特性的有机物浓度也显著低于V型滤池。为了进一步评估炭砂滤池去除嗅味物质的效果,同时向炭砂滤池进水中投加硫酸铵、土臭素和二甲基异莰醇,当水体中氨氮浓度为0.46~3.20 mg/L,土臭素浓度为5~40 ng/L,二甲基异莰醇浓度为15~50 ng/L时,炭砂滤池出水氨氮去除率总体可达50%以上,而各炭砂滤池出水中均难以检出土臭素和二甲基异莰醇。

• 生化尾水深度处理生物膜载体筛选研究

  杨阳1, 汪坤1, 胡小兵2,3,*

  为筛选适合低浓度生化尾水深度处理的生物膜载体,本文采用4种不同孔隙率的生物膜载体（悬浮型的多面空心球、K1型填料与堆积型的陶粒、火山岩）进行挂膜,考察载体附着生物膜的主要特性（生物膜量MLSS、胞外聚合物EPS）和废水处理效果。结果表明：悬浮型载体附着生物膜的MLSS、生物膜活性<em>f</em>值较高,MLVSS（5.44 mg/cm³）、EPS（19.03 mg/（g·SS））、PN（5.22 mg/（g·SS））、PS（13.81 mg/（g·SS））含量均高于堆积型生物膜载体,且悬浮型生物膜载体的污染物去除效果优于堆积型生物膜载体。多面空心球生物膜载体附着的生物膜量（7.60±4.01 mg/cm³）最大且生物膜活性<em>f</em>值（0.88±0.08）最高,生物膜中EPS含量（20.77±6.61 mg/（g·SS））、EPS中多糖含量（15.75±4.48 mg/（g·SS））均高于其他生物膜载体;多面空心球生物膜载体对COD、NH₄⁺-N和TP去除率分别为（63.74±3.02）%、（90.67± 6.46）%和（62.74±3.47）%,污染物去除效果最好。其他三种生物膜载体生物膜量、EPS含量均低于多面空心球;除火山岩对NH₄⁺-N去除率（90.82±8.35%）略高于多面空心球,K1型填料和陶粒对污染物去除率均低于多面空心球生物膜载体。总之,多面空心球是低浓度生化尾水处理挂膜的最适生物膜载体。

• 硫磺-铁碳复合填料配比对反硝化脱氮的影响探究

  刘其松, 隆添翼, 彭震, 叶旭, 刘波*

  针对不同配比的铁碳填料和硫磺-铁碳复合填料进行反硝化脱氮的实验,考察其脱氮效果。在铁碳填料配比的实验中,共设置了5个不同的组合IC1~IC5,其铁碳体积比分别为3：1、2：1、1：1、1：2和1：3。结果表明,实验组IC4（Fe：C=1：2）和IC5（Fe：C=1：3）的NO₃^--N去除率分别为67.16%和65.52%,但IC5产生更多的NH₄⁺-N,因此Fe：C=1：2为最佳铁碳填料配比。在优化硫磺-铁碳复合填料配比的实验中,将上一步得到的最佳铁碳填料与硫磺颗粒结合,设置6个不同配比的实验组SIC0~SIC5,其硫磺与铁碳填料的体积比分别为1：0、1：1、2：1、3：1、4：1和5：1。结果表明,SIC2（S：IC=2：1）的NO₃^--N去除率最高,为48.74%,其TN去除率也最高,为55.24%,也没有明显的NO₂^--N积累现象, pH 7天仅变化0.58。因此,硫磺与铁碳填料的比例为2：1时,复合填料形成的脱氮体系性能更优。

• 石化园区综合废水工程实例

  周洋洋, 郭磊, 程志刚

  某污水厂位于园区产业基地,对园区内不同类型的企业污水进行综合处理,具有进水水质种类多,特征污染物复杂,水质波动大的特点。因此,依据水中特征污染物的来源和种类,设计了生产废水与生产污水分类分质处理的工艺流程,通过运行数据和全流程水质监测,评估工艺设计的适配性。结果表明,对不同的来水水质,按照其水质特征进行分类处理,工艺运行稳定,出水水质满足设计要求。同时,针对生产污水超滤膜系统产水量降低问题,研究膜元件污染物成分以及对污染形式进行分析,其中有机物污染占比72.6%,无机成分以铁与铝污染为主,并依据检测数据与分析结果采取相应措施,化学清洗后膜性能恢复。该项目的成功设计运行可以为园区废水处理工艺的设计提供参考。

• 南沙新区某污水厂AAO氧化沟工艺不停产提标扩容改造

  卢双1, 翟林2, 吴利军3, 赖楠1, 王宗舞4,*

  南沙新区某污水处理厂一期规模2.0×10⁴ m³/d,采用AAO氧化沟工艺,出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918–2002）一级A标准和《广东省地方标准水污染物排放限值》（DB 44/26–2001）第二时段一级标准中的两者较严值,污泥出厂含水率80%。二期提标扩容工程采用改良AAO工艺,并在原工艺基础上新增高效沉淀池+反硝化深床滤池深度处理工艺,采用次氯酸钠消毒,出水标准提高至《地表水环境质量标准》（GB3838–2002 ）V类水标准和《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918–2002）一级A标准中的两者较严值（<em>ρ</em>（TN）≤10 mg/L除外）。污泥干化均采用污泥浓缩+污泥低温干化（冷凝除湿）工艺,污泥出厂含水率降低至40%,二期提标扩容工程将总处理规模提高至6.0×10⁴ m³/d。建成后1年的运行结果表明：提标扩容改造工程运行良好,出水水质稳定达标,主要指标优于《地表水环境质量标准》（GB 3838–2002）Ⅲ类水标准,同时实现污泥减量化。