水处理技术

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2024年, 第50卷, 第4期　刊出日期：2024-04-10

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综述述评

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基于混凝预处理的超滤净水工艺研究进展

唐朝春, 冯文涛, 徐豪佑, 阮以宣, 陈钧杰, 耿斌

2024, 50(4): 1-7.

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唐朝春, 冯文涛, 徐豪佑, 阮以宣, 陈钧杰, 耿斌. 基于混凝预处理的超滤净水工艺研究进展[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 1-7.

TANG Chaochun, FENG Wentao, XU Haoyou, RUAN Yixuan, CHEN Junjie, GENG Bin. Research Progress of Ultrafiltration Process Based on Coagulation Pretreatment[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 1-7.

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膜污染是超滤工艺大规模运用的主要限制性因素,介绍超滤膜净水工艺膜污染的原理及其污染物。详述基于混凝预处理的三种超滤膜工艺：传统超滤工艺、短流程超滤工艺、一体式絮体-超滤工艺。以短流程超滤工艺为重点,阐述近年来以混凝预处理工艺来缓解超滤净水工艺膜污染的研究成果。总结了滤饼层结构对膜污染的影响,以及混凝预处理缓解超滤膜污染的作用原理,为膜法水处理工艺技术工程应用提供参考。
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黑臭水体底泥处理技术发展现状

李涛, 龚逸, 蔡浩瀚, 刘才生, 王宗平, 谢鹏超

2024, 50(4): 8-11.

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李涛, 龚逸, 蔡浩瀚, 刘才生, 王宗平, 谢鹏超. 黑臭水体底泥处理技术发展现状[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 8-11.

LI Tao, GONG Yi, CAI Haohan, LIU Caisheng, WANG Zongping, XIE Pengchao. Current Development of the Treatment Technologies for the Black and Odorous Sediments[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 8-11.

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我国河湖黑臭水体问题极大地影响了生态环境系统,并对人体健康和经济发展构成威胁。目前随着我国大力推进黑臭水体治理,截污系统逐渐完善,底泥中污染物释放及在厌氧环境下发酵产生的嗅味物质引发的内源污染成为了河湖黑臭的重要原因。因此,黑臭水体底泥治理成为了水环境治理领域的热点和难点,目前针对黑臭水体底泥的主要处理方法有异位修复和原位修复两大类。本文针对黑臭水体底泥的成因、组成及危害做出分析,系统阐述了异位修复技术和原位修复技术的分类、原理及各处理技术的利弊,并对底泥修复技术的发展做出展望,明确了原位修复技术的巨大发展空间。
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红磷光催化剂在废水处理领域的研究进展

吕武华, 唐利平, 陈咨含, 段汶江, 曾艳梅

2024, 50(4): 12-17.

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吕武华, 唐利平, 陈咨含, 段汶江, 曾艳梅. 红磷光催化剂在废水处理领域的研究进展[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 12-17.

LÜ Wuhua, TANG Liping, CHEN Zihan, DUAN Wenjiang, ZENG Yanmei. Research Progress of Red Phosphorus Catalysts in Wastewater Treatment[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 12-17.

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目前半导体光催化处理废水已成为目前解决环境污染的有效途径之一。红磷作为一种非金属新型半导体光催化剂,具有价格低廉、低毒、易得、化学性质稳定、可见光响应范围广、带隙可调等优点。但存在光催化过程中稳定性较低,电子与空穴利用率不高等问题,因此,制备高效稳定的红磷基复合材料在实际应用中有着非常重要的意义。本文简述了红磷的结构,红磷基降解有机污染物的机理,详细总结了近几年红磷基在废水处理方面的研究现状,归纳了不同红磷基光催化效果,并通过从红磷结构、尺寸、异质结、协同作用对不同红磷基复合材料的光催化效率进行了分析。提出未来的研究方向应从改进红磷的制备方法,加强对晶型红磷以及红磷自身氧化机理等方面进行深入研究。
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污水处理厂减污降碳技术探讨

于金旗, 孙磊, 刘然彬, 薛松, 杨童, 张鹤清

2024, 50(4): 18-25.

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于金旗, 孙磊, 刘然彬, 薛松, 杨童, 张鹤清. 污水处理厂减污降碳技术探讨[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 18-25.

YU Jinqi, SUN Lei, LIU Ranbin, XUE Song, Yang Tong, ZHANG Heqing. Discussion on Pollution Reduction and Carbon Reduction Technology in Sewage Treatment Plant[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 18-25.

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传统污水处理多采用“以能耗能”模式,忽略了污水作为能源和资源的潜质,与当下“碳达峰、碳中和”的绿色可持续发展理念及政策相悖。本文系统探讨了污水厂各种减污降碳技术的碳减排效果及最新研究进展,指出污水处理朝着低碳能源、低碳脱氮、节能降碳、生物固碳和智慧降碳等技术及理念方向发展,并明确提出了各种减污降碳技术在污水厂内的布局,以供污水处理行业同仁参考,助力行业早日实现“减污降碳协同增效”目标。
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生物炭吸附去除水中重金属的研究进展

张文轩, 陈协, 梁靖仪, 陈伟波, 肖更生, 刁增辉

2024, 50(4): 26-31.

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张文轩, 陈协, 梁靖仪, 陈伟波, 肖更生, 刁增辉. 生物炭吸附去除水中重金属的研究进展[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 26-31.

ZHANG Wenxuan, CHEN Xie, LIANG Jingyi, CHEN Weibo, XIAO Gengsheng, DIAO Zenghui. Research Progress in the Removal of Heavy Metals by Biochar from Water[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 26-31.

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近年来,水环境中重金属污染问题日益严重,生物炭材料被广泛应用于环境污染修复。但是原始生物炭材料对污染物的吸附性能欠佳,衍生出众多对其吸附性能提升的研究。到目前为止,有关生物炭材料制备和改性的进展总结欠全面,关于生物炭材料吸附水中重金属离子反应机理的整理也不够深入。基于生物炭材料在水环境中重金属离子吸附领域的研究现状,对生物炭材料的制备方式、改性方法和主要影响因素进行了综述,并梳理了生物炭对水中重金属离子的吸附机制研究进展。最后提出了生物炭材料在应用中可能存在的问题和发展方向。以期为生物炭材料在受重金属离子污染水体的修复应用提供理论和技术支撑,为实际的环境污染修复提供新的思路。

研究报告

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改性沸石/聚合氯化铝造粒复合材料对水中氨氮和磷的吸附性能研究

陈元天, 曾贵禄, 李德晓, 张龙斌, 高剑雄, 吕树光

2024, 50(4): 32-38.

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陈元天, 曾贵禄, 李德晓, 张龙斌, 高剑雄, 吕树光. 改性沸石/聚合氯化铝造粒复合材料对水中氨氮和磷的吸附性能研究[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 32-38.

CHEN Yuantian, ZENG Guilu, LI Dexiao, ZHANG Longbin, GAO Jianxiong, LÜ Shuguang. Adsorption Performance for Ammonia Nitrogen and Phosphorus in Water by Modified Zeolite/Polyaluminium Chloride Composite Granular[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 32-38.

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以改性沸石（MZ）和聚合氯化铝（PAC）为原料,添加粘结剂聚乙烯醇（PVA）和造孔剂碳酸氢钠（NaHCO₃）,制备出可同步脱氮除磷的复合颗粒材料（MZP）,并探究了投加量和pH等因素对氨氮和磷吸附性能的影响。结果表明,在MZP投加量为7 g/L,pH为6~8条件下,MZP对氨氮和磷的去除率均高于84%。MZP对氨氮和磷的吸附符合Freundlich吸附等温线模型,且吸附过程受液膜扩散和颗粒内扩散共同控制,符合准二级动力学模型,吸附过程MZP对氨氮和磷的最大理论吸附量分别为5.92、2.25 mg/g。共存离子对MZP吸附氨氮和磷有一定影响。经过5次吸附-解吸再生循环利用后,MZP仍能保持74%的氨氮去除率和52.6%的磷去除率。结合材料表征分析结果,MZP对氨氮的吸附主要为离子交换,对磷的吸附主要为静电吸附和配体交换。
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膜曝气生物膜反应器处理合流制溢流污水的实验研究

马竞, 刘炎炎, 简向阳, 刘龙志, 米鑫豪, 王凤娟

2024, 50(4): 39-42.

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马竞, 刘炎炎, 简向阳, 刘龙志, 米鑫豪, 王凤娟. 膜曝气生物膜反应器处理合流制溢流污水的实验研究[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 39-42.

MA Jing, LIU Yanyan, JIAN Xiangyang, LIU Longzhi, MI Xinhao, WANG Fengjuan. Experimental Study on the Treatmant of Combined Sewer Overflow Water by Membrane Aeration Biofilm Reactor[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 39-42.

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以聚丙烯复合材料经熔融拉伸制成的帘式超薄微孔中空纤维膜为载体,构建膜曝气生物膜反应器装置处理合流制溢流污水,研究在不同水力停留时间、曝气压力、水流流速条件下,膜曝气生物膜反应器对水体中污染物COD、NH₄⁺-N、TN的去除率。结果表明：膜曝气生物膜反应器对水体中各项污染物均有较好去除效果。水力停留时间为12 h时,COD、NH₄⁺-N、TN去除效果较好,去除率分别为80.8%、82.4%、65.4%;水力停留时间为8 h时,TP去除效果达到34.2%,后期逐渐趋于平缓。溶解氧浓度随曝气压力增加而增加,曝气压力达到25 kPa之后COD、NH₄⁺-N达到较佳的去除率,平均去除率分别为82.2%、84.1%;而TN去除的最佳曝气压力为15 kPa,去除率为70.0%。水流流速为0.03 m/s和0.05 m/s时,反应器整体运行效果较好,对COD、NH₄⁺-N、TN的平均去除率分别为81.8%、83.5%、67.8%。
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锰改性人工矿质纤维载体同时硝化反硝化性能研究

张宇, 宋新山, 曹新, 许中硕

2024, 50(4): 43-48.

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张宇, 宋新山, 曹新, 许中硕. 锰改性人工矿质纤维载体同时硝化反硝化性能研究[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 43-48.

ZHANG Yu, SONG Xinshan, CAO Xin, XU Zhongshuo. Study on Simultaneous Nitrification and Denitrification Performance of Manganese Modified Artificial Rock Wool Carrifer[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 43-48.

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填料的性能对于生物膜工艺脱氮除磷效果起着关键作用。通过MnO₂浸渍、MnCl₂氧化还原、MnO₂甲醇扩散和KMnO₄氧化还原四种方法改性人工矿质纤维（ARW）,并利用扫描电镜（SEM）和能量色散光谱（EDS）对改性前后的ARW进行形貌和元素分析。再通过实验研究改性前后的ARW在DO质量浓度为0.5 mg/L的环境中微生物群落及脱氮除磷效果。结果表明：1）改性后的ARW上成功负载了锰氧化物;2）负载锰氧化物的ARW系统脱氮除磷效果均优于原始ARW系统,其中MnO₂甲醇扩散改性ARW系统的脱氮除磷效果最佳,其稳定后对COD、NH₄⁺-N、NO₃^--N和TN的去除率相较于原始ARW系统分别提高了7.51%、17.02%、2.15%和11.19%;3）微生物的纲水平分析显示,MnO₂甲醇扩散改性ARW系统中γ-变形菌纲和α-变形菌纲分别占33.32%和13.07%,为原始ARW系统的1.18倍和1.19倍,其为水处理中脱氮除磷的优势菌纲。研究表明锰改性ARW可作为优良的水处理填料。
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正渗透协同电还原处理电镀含铬废水效能探究

刘子曼, 张捍民, 路梦洋

2024, 50(4): 49-53.

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刘子曼, 张捍民, 路梦洋. 正渗透协同电还原处理电镀含铬废水效能探究[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 49-53.

LIU Ziman, ZHANG Hanmin, LU Mengyang. Study on the Efficiency of Forward Osmosis and Electroreduction in Treating Electroplating Wastewater Containing Chromium[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 49-53.

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针对电镀废水中的六价金属铬危害大、难去除的问题,探究利用正渗透（FO）技术截留浓缩模拟含铬废水的性能,结果表明：随着原料液温度和pH的增加,水通量和截留效果均提升。在FO模式、40 ℃、pH=8.5条件下,可达到13.73 L/（m²·h）的水通量和89.12%的Cr（VI）截留率。循环实验结果表明,CTA膜处理含铬废水具有可重复利用性。电化学处理实验结果显示,经正渗透浓缩后,Cr（VI）的去除率达到62.13%,是浓缩之前的2.16倍,是普通浓缩的4.77倍。FO过程中的反向溶质扩散对还原效率提升起到正向促进作用。
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镧改性酒糟污泥生物炭的制备及对水中磷的吸附性能研究

梁傲岚, 吴嘉煦, 白平, 高红

2024, 50(4): 54-60.

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梁傲岚, 吴嘉煦, 白平, 高红. 镧改性酒糟污泥生物炭的制备及对水中磷的吸附性能研究[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 54-60.

LIANG Aolan, WU Jiaxu, BAI Ping, GAO Hong. Preparation of Biochar from Lanthanum Modified Lees Sludge and Study on Adsorption of Phosphorus in Water[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 54-60.

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为使市政污泥资源化并有效处理水体中的磷,以玉米酒糟和市政污泥为原材料制备酒糟污泥生物炭（LBC_Z）,采用共沉淀法用七水合氯化镧（LaCl₃·7H₂O）对LBC_Z进行改性制备改性生物炭（La-LBC_Z）;探究活化剂种类、活化剂浓度、浸渍比、酒糟添加比例、热解温度、热解时间对LBC_Z吸附磷的影响及改性剂的种类、改性剂的浓度、改性温度、改性时间对La-LBC_Z吸附磷的影响,得到LBC_Z和La-LBC_Z的最佳制备条件;采用扫描电子显微镜观察其表面形貌。实验表明,改性剂浓度为0.1 mol/L时La-LBC_Z对磷的吸附量最高（68.56 mg/g）,为改性前的6倍;动力学与热力学实验表明LBC_Z对磷的吸附符合准二级动力学和Langmuir模型,为单分子层化学吸附;扫描电镜结果表明,La-LBC_Z比LBC_Z的表面粗糙,La被成功负载到LBC_Z表面,EDS谱图表明磷酸盐被成功吸附到LBC_Z和La-LBC_Z表面。
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TiO₂/ZnO/SnO₂的制备及光臭氧协同催化深度处理制革废水

商希礼, 黄西振, 杜平, 段永正, 李长海, 李波

2024, 50(4): 61-65.

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商希礼, 黄西振, 杜平, 段永正, 李长海, 李波. TiO₂/ZnO/SnO₂的制备及光臭氧协同催化深度处理制革废水[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 61-65.

SHANG Xili, HUANG Xizhen, DU Ping, DUAN Yongzheng, LI Changhai, LI Bo. Preparation and Photocatalytic Ozonization of TiO₂/ZnO/SnO₂ for Advanced Treatment of Tannery Wastewater[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 61-65.

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采用溶剂热法制备了复合金属氧化物催化剂（TiO₂/ZnO/SnO₂）,以生化制革废水为处理对象,废水COD为110~140 mg/L,对催化剂光催化臭氧氧化性能进行了探。考察了催化剂种类、反应时间、催化剂用量、臭氧浓度等因素对生化制革废水COD去除率的影响。XPS、XRD、UV-Vis DRS、SEM、TEM及FT-IR等结果证明,实现了复合金属氧化物催化剂的制备。光催化臭氧氧化实验结果表明,与单独光催化和臭氧催化氧化相比,光催化臭氧氧化能明显提高生化制革废水的COD去除率。当催化剂用量为0.8 g/L,臭氧浓度20 mg/L,复合催化剂光催化臭氧氧化效果最佳,反应150 min后,COD去除率达到83.7%。重复实验结果表明TiO₂/ZnO/SnO₂稳定性较好。本研究利用光催化和臭氧催化氧化协同作用深度处理制革废水,效率较高、无二次污染,可为工业污水深度处理提供参考。
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复合珊瑚结构材料对水溶液中磷的吸附研究

陈月, 卜岩枫, 孙庆业, 汪维峰, 黄栋, 蔡晨晨

2024, 50(4): 66-70.

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陈月, 卜岩枫, 孙庆业, 汪维峰, 黄栋, 蔡晨晨. 复合珊瑚结构材料对水溶液中磷的吸附研究[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 66-70.

CHEN Yue, BU Yanfeng, SUN Qingye, WANG Weifeng, HUANG Dong, CAI Chenchen. Adsorption of Phosphorus in Aqueous Solution by Composite Coral Structure Materials[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 66-70.

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将建筑垃圾、废水泥浆再利用,合成复合珊瑚结构材料。利用XRF、BET、SEM、XRD、FTIR对样品进行表征,通过表征实验和吸附等温实验分析其吸附机制。分别探究了固液比、振荡速度、接触时间、初始pH和溶液中磷的初始浓度对吸附量及吸附速率的影响。结果表明,复合珊瑚结构材料对磷的吸附以单层化学吸附为主,填料对磷酸根的吸附容量与填料含量、初始磷酸盐含量呈正相关,与振荡速度呈负相关,pH对平衡吸附量的影响不大,实际最大吸附容量为9.442 mg/g。吸附动力学更符合准二级动力学方程,Langmuir等温线对实验数据的拟合程度更好。
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PBC@δ-MnO₂活化过硫酸盐降解孔雀石绿：非自由基机制

郝慧茹, 钟敏, 夏志轩, 仇玥, 张倩

2024, 50(4): 71-76.

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郝慧茹, 钟敏, 夏志轩, 仇玥, 张倩. PBC@δ-MnO₂活化过硫酸盐降解孔雀石绿：非自由基机制[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 71-76.

HAO Huiru, ZHONG Min, XIA Zhixuan, QIU Yue, ZHANG Qian. Removal of Malachite Green by PBC@δ-MnO₂ Activated Persulfate: Non-Radical Mechanism[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 71-76.

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采用水热法制备了磷酸化黍糠基生物炭负载δ-MnO₂（PBC@δ-MnO₂）纳米复合催化剂,利用SEM对催化剂进行表征,研究了其活化过二硫酸盐（PDS）降解孔雀石绿（MG）的效果及其去除机理。考察了初始pH、PDS浓度、PBC@δ-MnO₂投加量等反应条件对MG去除的影响。分析PBC@δ-MnO₂/PDS体系中的主要活性物质,推测该反应体系中可能的反应机制。结果表明,在PBC@δ-MnO₂/PDS体系中,随着初始pH、PDS浓度、PBC@δ-MnO₂投加量的升高,MG去除率也逐渐增大,当PBC@δ-MnO₂投加量为0.2 g/L,PDS浓度为0.5 mmol/L,初始pH为5时,MG的去除率可达到92.61%。自由基猝灭试验和EPR分析表明,单线态氧（¹O₂）是PBC@δ-MnO₂/PDS体系中的主要活性物种,对MG的去除起主导作用。
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支化聚氮杂环丙烷强化壳聚糖基六价铬印迹材料的制备及其选择性吸附性能

张玉银, 郭牧林, 周永璋, 蔡伟成

2024, 50(4): 77-82.

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张玉银, 郭牧林, 周永璋, 蔡伟成. 支化聚氮杂环丙烷强化壳聚糖基六价铬印迹材料的制备及其选择性吸附性能[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 77-82.

ZHANG Yuyin, GUO Mulin, ZHOU Yongzhang, CAI Weicheng. Study on the Adsorption of Chromium Ions by Chitosan-Based Imprinted Derivatives Enhanced by Polyamines[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 77-82.

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基于多孔羧甲基壳聚糖（CMCS）,将多胺高分子支化聚氮杂环丙烷（B-PI）接枝修饰,并通过离子印迹改性方法制备六价铬（Cr（VI））吸附材料（II-CMCS-g-B-PI）,研究其制备过程中关键参数的“构-效”关系,并对复杂混合溶液中Cr（VI）选择吸附性能进行考察。结果表明：在接枝过程中,添加1.5 mL的3-氨丙基三乙氧基硅烷且V_戊二醛：M_B-PI为1时能有效提升B-PI接枝效率,增大Cr（VI）吸附量;当控制交联度在94.4%时,II-CMCS-g-B-PI相对于未印迹改性材料的Cr（VI）相对选择性提高39.8%,混合溶液中Cr（VI）吸附量128.3mg/g;II-CMCS-g-B-PI对纯Cr（VI）溶液和混合溶液的吸附行为均符合准二级动力学模型及Langmuir等温吸附模型,热力学参数表明吸附过程是自发的、吸热且无序度增大。

应用技术

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船用一体化生物活性炭装置运行效能及微生物群落结构分析

顾超超, 沈波, 薛凯元, 韩振波

2024, 50(4): 83-86.

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顾超超, 沈波, 薛凯元, 韩振波. 船用一体化生物活性炭装置运行效能及微生物群落结构分析[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 83-86.

GU Chaochao, SHEN Bo, XUE Kaiyuan, HAN Zhenbo. Analysis of Operational Efficiency and Microbial Community Structure of Marine Integrated Biological Activated Carbon Plant[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 83-86.

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船用一体化生物活性炭装置兼具活性炭和生物膜法的优势。通过35 d的挂膜驯化,装置的COD去除率逐步趋于稳定,表明挂膜成功。扫描电镜实验表明,活性炭表面孔隙丰富,为微生物膜附着提供了场所,生物活性炭的表面覆盖了一层含有大量菌胶团的生物膜。装置在较优工况条件下连续运行,污染物去除效能稳定,其中COD去除率为73%~78%,氨氮去除率为19%~35%。通过定期反冲洗,更新生物膜,利于装置稳定运行。高通量测序结果表明,经过挂膜驯化后,生物活性炭中Proteobacteria和Nitrospirae的相对丰度提高显著。由于生物活性炭具备独特的结构,能较好聚集硝化螺旋菌和反硝化细菌,保证装置污染物去除效能维持稳定。
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A/O-MBR在畜禽养殖废水中的应用

孟庆伟, 周玥, 崔朝亮

2024, 50(4): 87-90.

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孟庆伟, 周玥, 崔朝亮. A/O-MBR在畜禽养殖废水中的应用[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 87-90.

MENG Qingwei, ZHOU Yue, CUI Zhaoliang. Application of A/O-MBR in Livestock and Poultry Breeding Wastewater[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 87-90.

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采用自制的聚偏氟乙烯（PVDF）内衬膜,应用于厌氧/好氧膜生物反应器（A/O-MBR）一体化设备中,对仪征市某猪场的养殖废水进行中试试验,考察了A/O-MBR一体化设备对猪场养殖废水的处理效果。结果表明：COD、氨氮去除率分别可以达到75%和80%以上,浊度去除率在99%以上。通过阻力分析可知,膜污染主要为滤饼层污染,由污泥颗粒、大分子有机物、悬浮物等在膜表面吸附沉积引起,经过简单水洗后,膜基本可恢复原貌,A/O-MBR一体化设备在畜禽养殖废水处理中具有很好的应用前景。
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进水底物对好氧颗粒污泥特性及微生物群落的影响

郝桂珍, 赵勇, 陆江锋, 王佳伟, 李振河, 徐利

2024, 50(4): 91-97.

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郝桂珍, 赵勇, 陆江锋, 王佳伟, 李振河, 徐利. 进水底物对好氧颗粒污泥特性及微生物群落的影响[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 91-97.

HAO Guizhen, ZHAO Yong, LU Jiangfeng, WANG Jiawei, LI Zhenghe, XU Li. Effect of Influent Substrate on Characteristics of Aerobic Granular Sludge and Microbial Community[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 91-97.

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为了研究进水底物对好氧颗粒污泥（AGS）特性的影响,通过接种絮状污泥于序批式反应器（SBR）中以生活污水和模拟生活污水作为进水底物,对AGS形成过程中的污泥特性和微生物群落展开研究。研究表明：以模拟生活污水为进水底物,发现颗粒污泥内部以丝状菌为框架,通过对污泥的截留逐渐形成AGS,污泥沉降性能良好。随着AGS的形成胞外聚合物（EPS）组分中蛋白质（PN）含量增加显著,PN/PS由1.77上升至5.80,促进了AGS的形成和稳定性,且EPS含量与Zeta电位、污泥沉降指数呈负相关。连续投加Fe（OH）₃胶体抑制了NOB菌的活性,导致生活污水阶段污染物的去除效果较差;AGS形成后污染物的去除效果明显上升,特别是氮、磷污染物。生活污水阶段Candidatus_Microthrix菌属引起了系统内丝状菌膨胀,同时微生物群落丰富度、多样性逐渐降低。模拟生活污水阶段具有疏水性和分泌EPS功能的菌属丰度占比持续上升,例如：unclassified_o__Saccharimonadale（33.%→22.0%）、Zoogloea（3.0%→6.0%）、unclassified_f__Sphingomonadaceae（0.87%→3.1%）菌属等;促进了污泥颗粒化;同时随着污泥颗粒化程度提高,具有反硝化和除磷功能的菌属丰度占比持续上升,保证了AGS系统高效的脱氮除磷性能。
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外场强化生物与生态耦合工艺对生活污水氨氮处理适应性研究

彭丽萍, 刘云根, 伏川东, 熊烈钞, 卢秀秀, 马荣

2024, 50(4): 98-104.

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彭丽萍, 刘云根, 伏川东, 熊烈钞, 卢秀秀, 马荣. 外场强化生物与生态耦合工艺对生活污水氨氮处理适应性研究[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 98-104.

PENG Liping, LIU Yungen, FU Chuandong, XIONG Liechao, LU Xiuxiu, MA Rong. Study on the Adaptability of Outfield-Enhanced Bio-Ecological Coupling Process for the Treatment of Ammonia Nitrogen in Domestic Wastewater[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 98-104.

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为提高现有人工湿地对农村生活污水的净化效率、更好地为农村生活污水处理提供适宜可行的装置技术。以西南林业大学校园生活污水为模拟对象、传统生物生态耦合系统为基础,构建不同外场强化型生物与生态耦合工艺,探索施加磁场、电磁复合场、电场等外场强化作用对氨氮去除的影响。结果表明：经72 h的处理之后,BWR的氨氮平均出水浓度为14.14 mg/L、BWR-磁为9.79 mg/L、BWR-电磁为2.73 mg/L和BWR-电为2.79 mg/L,BWR-电磁的BWR-电的出水氨氮质量浓度可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）一级A标准（5.0 mg/L）;相比于BWR,磁场、电磁复合场、电场强化对氨氮的去除率分别了提高约17、41.83、42.85个百分点,立体与表面负荷削减量分别可提高7.27、19、18.92 mg/cm³与0.18、0.48、0.47 mg/cm²;变形菌门和硝化螺旋菌门相对丰度增加了8.29、14.40、13.83和0.31、1.24、0.50个百分点左右;电场能耗远低于传统污水厂的的平均能耗,电场与磁场相结合,实现了1+1>2,可有效解决碳氮比低的问题,在一定程度为人工湿地技术的改进提供了新的思路。
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竹炭/陶粒及组合填料BAF处理高氨氮沼液的挂膜启动效应

钟鸣扬, 王杰, 卞秀琪, 杨友明, 尤永军, 李发永

2024, 50(4): 105-110.

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钟鸣扬, 王杰, 卞秀琪, 杨友明, 尤永军, 李发永. 竹炭/陶粒及组合填料BAF处理高氨氮沼液的挂膜启动效应[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 105-110.

ZHONG Mingyang, WANG Jie, BIAN Xiuqi, YANG Youming, YOU Yongjun, LI Fayong. Start-Up Effect of Bamboo Charcoal/Ceramic Pellets and Combined Filler BAF on Treatment of High Ammonia Nitrogen Digestate[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 105-110.

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为研究竹炭/陶粒及组合填料曝气生物滤池（BAF）处理高氨氮沼液的启动特性,在水力停留时间为6 h,水温23.2~26.5 ℃,气水比5：1（DO 3~4 mg/L）,进水NH₄⁺-N浓度为33.1~222.3 mg/L,COD 42.5~242.3 mg/L的运行条件下,对比考察了竹炭BAF（Z-BAF）、陶粒BAF（T-BAF）和组合填料BAF（ZT-BAF）的生化特性、沿程变化和挂膜启动效应。结果表明,Z-BAF、T-BAF及ZT-BAF分别在26、18和13 d完成挂膜启动。挂膜期间,平均出水NH₄⁺-N浓度分别为24.4、15.9及8.5 mg/L;平均出水COD分别为78.6、73.02和47.2 mg/L。通过检测不同运行天数BAF的沿程生化特性变化,发现挂膜24 d时,去除COD的异养菌主要集中在反应器下部,负责转化NH₄⁺-N的自养菌主要集中在反应器中下部;在第24~40天,自养菌在与异养菌的竞争中逐步取得优势,逐步向反应器下部生长繁殖。电镜扫描分析确认了各反应器中的填料上附着生长良好的生物膜,且观察到相较于陶粒填料,竹炭填料表面具有更好生物膜生长特性。综上,ZT-BAF挂膜时间最短且对污染物去除效率最高,在高氨氮沼液负荷下,竹炭和陶粒作为组合填料更有利于提升BAF的挂膜启动性能。
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强化混凝耦合改性沸石过滤处理微污染水

李砂, 黄智研, 卢钒, 孔艳丽, 马江雅, 聂勇

2024, 50(4): 111-116.

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李砂, 黄智研, 卢钒, 孔艳丽, 马江雅, 聂勇. 强化混凝耦合改性沸石过滤处理微污染水[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 111-116.

LI Sha, HUANG Zhiyan, LU Fan, KONG Yanli, MA Jiangya, NIE Yong. Enhanced Coagulation Coupled with Modified Zeolite Filtration Treatment for Micro-Pollution Source Water[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 111-116.

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针对南方某市微污染水源水（XJ）低温低浊及氨氮问题,采用烧杯实验及中试动态运行实验进行复合助凝剂强化混凝耦合改性沸石过滤处理低温低浊及氨氮效能研究。结果表明,配置的Fe/Si复合助凝剂在絮凝初期投加时明显提高了低温低浊水的出水水质。复合助凝剂的存在起到良好的吸附架桥作用,提高混凝效果。强化混凝对氨氮去除作用有限,不足10%。改性沸石颗粒（MZK）能够利用离子交换和化学吸附作用显著提高氨氮去除效果,去除率达到83.1%。在连续中试动态运行中,出水浊度基本控制在0.6 NTU;在240 h的运行周期内,MZK对氨氮的去除效果明显优于石英砂,氨氮的平均去除率为77.6%,出水处氨氮浓度均小于0.5 mg/L。强化混凝耦合改性沸石过滤为低温低浊及氨氮的水处理提供了理论基础和技术参考,具有较好的应用前景和推广价值。
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不同负荷条件对好氧污泥颗粒化的影响

曹建鹏, 朱静平

2024, 50(4): 117-123.

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曹建鹏, 朱静平. 不同负荷条件对好氧污泥颗粒化的影响[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 117-123.

CAO Jianpeng, ZHU Jingping. Effect of Different Loading Conditions on Aerobic Sludge Granulation[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 117-123.

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采用R₁、R₂两组SBR反应器,以好氧絮状污泥为接种污泥,通过添加PFS（聚合硫酸铁）作为颗粒污泥造粒晶核及改变各反应器进水有机负荷,力求快速培养出AGS（好氧颗粒污泥）。研究表明,控制R₁有机负荷为1.5~4.5 kgCOD_Cr/（m³·d）,在第17天时AGS培养成功,其中值粒径为412 µm;培养过程中PN（蛋白质）分泌量最高达112.69 mg/g,PN的大量分泌更利于AGS的培养;培养成功的AGS（17~28 d）对COD_Cr、TN、TP的去除率分别为93%~94%、70%~72%、91%~93%。而控制R₂有机负荷为4~6.5 kgCOD_Cr/（m³·d）,培养期间进水有机负荷过高,AGS培养失败;在培养过程中PS（多糖）分泌量最高达90.93 mg/g,PS的大量分泌易引发污泥膨胀。
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电渗析联合臭氧氧化法处理垃圾渗滤液膜浓缩液

孙楠, 金春姬, 张雪, 刘楚楚, 张智明, 季军远

2024, 50(4): 124-129.

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孙楠, 金春姬, 张雪, 刘楚楚, 张智明, 季军远. 电渗析联合臭氧氧化法处理垃圾渗滤液膜浓缩液[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 124-129.

SUN Nan, JIN Chunji, ZHANG Xue, LIU Chuchu, ZHANG Zhiming, JI Junyuan. Treatment of Landfill Leachate Membrane Concentrate Using Electrodialysis Combined with Ozone Oxidation Method[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 124-129.

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随着膜工艺广泛应用于垃圾渗滤液的处理,产出的大量膜浓缩液成为新的处理难题。针对膜浓缩液含盐量高、含有机物浓度高的特点,对电渗析联合臭氧氧化法处理垃圾渗滤液膜浓缩液进行了研究,通过电渗析法对膜浓缩液进行脱盐,考察了施加电压、进料流速,浓缩室和稀释室体积比、连续实验等四个因素对电渗析浓缩过程中脱盐率及单位能耗的影响,采用X射线衍射分析电渗析浓缩水的主要成分,采用臭氧处理电渗析稀释水,分析废水中UV₂₅₄和B/C比的变化。结果表明：电渗析表现出良好的盐浓缩性能,当施加电压为10 V,进料流速为260 L/h,浓缩液和稀释液体积比为1：4时,浓缩液电导率可达到109.6 mS/cm,单位能耗为4.1 kWh/m³。电渗析稀释水经臭氧氧化后UV₂₅₄去除率达到83.26%,B/C比由0.18升高到0.72,提高了废水的可生化性。
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“化学软化+TUF”组合工艺在焚烧厂垃圾渗滤液的应用研究

王立江, 沈斌, 周丹飞, 周素锐

2024, 50(4): 130-134.

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王立江, 沈斌, 周丹飞, 周素锐. “化学软化+TUF”组合工艺在焚烧厂垃圾渗滤液的应用研究[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 130-134.

WANG Lijiang, SHEN Bin, ZHOU Danfei, ZHOU Surui. Study on the Application of "Chemical Softening+TUF" Combined Process in Landfill Leachate of Incineration Plant[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 130-134.

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采用“化学软化+TUF”对焚烧厂垃圾渗滤液MBR产水进行预处理,探究了不同Ca（OH）₂加药量的软化效果、管式超滤膜的运行稳定性及组合工艺的处理效果、膜污染控制方式和反渗透运行稳定性。结果表明：Ca（OH）₂加药量占比为90%时,组合工艺对硬度、SiO₂、COD的去除率分别为94.3%、66.7%、30.0%,出水浊度为0.22 NTU,说明组合工艺对硬度、COD、SiO₂、浊度均有较好的去除效果。管式膜产水平均通量在390 L/（m²·h）左右,运行压力稳定在0.25 MPa,通量和压力运行稳定,反洗通量恢复性好。采用HCl（5%）+NaOH（3%）+NaClO（5%）的化学清洗方式可能较好地恢复膜通量。组合工艺除硬除浊处理后,后续反渗透运行稳定性明显改善。本研究可以为“化学软化+TUF”在焚烧厂渗滤液废水预处理阶段的应用提供参考。

经验交流

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污水厂提标扩能MP-MBR工艺运行效果分析

阳佳中, 江雨竹, 王南威

2024, 50(4): 135-139.

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阳佳中, 江雨竹, 王南威. 污水厂提标扩能MP-MBR工艺运行效果分析[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 135-139.

YANG Jiazhong, JIANG Yuzhu, WANG Nanwei. Operation Effect Analysis of MP-MBR Process for Upgrading and Expanding Capacity of Sewage Treatment Plant[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 135-139.

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成都市第五再水厂现状规模10万m³/d,出水满足一级A标准。对污水厂进行提标扩能改造,改造要求不停产不新增用地。经论证选用工艺MP-MBR,改造措施采取调整现有的AAO生化池分区,并将二沉池改造为膜池。实际运行效果表明,改造后污水厂规模达到20万m³/d,实现了处理水量翻倍,出水水质由一级A标稳定提升至准Ⅳ类标准。MP-MBR工艺占地省、处理效果好,但能耗较高,适用于占地受限的现状污水厂提标扩能改造。
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佛山市某污水厂技改工程实例

朱诚熠, 黄天寅, 曹强, 王怡文

2024, 50(4): 140-143.

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朱诚熠, 黄天寅, 曹强, 王怡文. 佛山市某污水厂技改工程实例[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 140-143.

ZHU Chengyi, HUANG Tianyin, CAO Qiang, WANG Yiwen. An example of Technical Renovation Project of A Sewage Plant in Foshan City[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 140-143.

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介绍了佛山某污水处理厂技改工程的工艺流程和设计参数。在用地紧张的条件下,改造原有构筑物,新建“深度处理+超滤反渗透+浓水处理”为主体工艺的中水回用系统。实际运行结果表明,技改后满足扩容减排的政策要求,出水水质稳定达标排放,为类似污水处理厂的技改提供了相关设计经验。

工程实例

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内蒙古某城镇污水处理厂提标改造工程实例

岳志芳, 李正, 王彦隽, 韩珍, 杨海燕

2024, 50(4): 144-147.

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岳志芳, 李正, 王彦隽, 韩珍, 杨海燕. 内蒙古某城镇污水处理厂提标改造工程实例[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 144-147.

YUE Zhifang, LI Zheng, WANG Yanjun, HAN Zhen, YANG Haiyan. Example of Upgrading and Reconstruction Project of an Urban Wastewater Treatment Plant in Inner Mongolia[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 144-147.

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内蒙古某城镇污水处理厂设计处理规模1.0×10⁴m³/d,采用“旋流沉砂池+氧化沟+二沉池+混凝沉淀过滤”的主体处理工艺,出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918–2002）一级B标准。提标改造工程在充分利用现有处理工艺和设施的基础上,改良氧化沟,新建A²O生物池、二沉池、反硝化滤池及超滤车间,以强化脱氮除磷及去除有机物等效果。实际运行结果表明,提标后污水处理系统运行状况良好,出水水质达到GB 18918–2002的一级A标准,出水作为再生水回用于不同企业用户。工程建设投资5275万元,单位处理成本为2.33元/m³。
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箱体型正压式平板负离子抗菌陶瓷膜MBR在城市新鲜垃圾渗滤液处理应用实例

晋存田, 周荣煊, 徐伟, 张莉, 戚伟康

2024, 50(4): 148-152.

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晋存田, 周荣煊, 徐伟, 张莉, 戚伟康. 箱体型正压式平板负离子抗菌陶瓷膜MBR在城市新鲜垃圾渗滤液处理应用实例[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 148-152.

JIN Cuntian, ZHOU Rongxuan, XU Wei, ZHANG Li, QI Weikang. Application of Box Type Positive Pressure Flat Ceramic Antibiosis Membrane MBR in Fresh Urban Garbage Percolate Treatment Project[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 148-152.

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山东某垃圾焚烧厂中产生的新鲜垃圾渗滤液有机物和氨氮浓度高,同时含有多种重金属,属于难处理的废水。本工程采用气浮预处理+两级UASB+A/O+平板式MBR膜过滤+后续深度处理（纳滤+反渗透）工艺。厌氧处理阶段采用投加零价铁来提高处理效果。MBR工艺采用箱体型正压式优化结构,比传统的浸没式结构能提高膜通量和优化操作。MBR膜采用能抑菌杀菌的负离子抗菌平板陶瓷膜,具有膜通量大,缓解膜污染能力强的特点。工程运行表明,出水水质低于≤生活垃圾卫生填埋场污染控制标准≥（GB 16889–2008）表3中的标准要求,即COD≤60 mg/L,BOD₅≤20 mg/L,ρ（氨氮）≤8 mg/L,ρ（总氮）≤20 mg/L,ρ（SS）≤2.0 mg/L等。工程投资总成本500万左右。吨水成本将核算后为14.9元。
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中和过滤–缺氧反硝化–好氧硝化工艺处理电极箔生产废水

朱洪标, 唐敏, 袁思宇, 程加德

2024, 50(4): 153-156.

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朱洪标, 唐敏, 袁思宇, 程加德. 中和过滤–缺氧反硝化–好氧硝化工艺处理电极箔生产废水[J]. 水处理技术, 2024, 50(4): 153-156.

ZHU Hongbiao, TANG Min, YUAN Siyu, CHENG Jiade. Treatment of Aluminum Foil Production Wastewater by Neutralization and Filtration-Anoxic Denitrification-Oxic Nitrification Process[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(4): 153-156.

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以江苏某电极箔生产企业废水处理工程为研究对象,采用“中和过滤-缺氧反硝化-好氧硝化”为主体工艺进行处理,通过工艺参数的优化调节,工程运行结果表明该工艺可有效处理电极箔生产废水,氨氮、总氮去除率可达90%、87.5%以上,对应出水低于5、25 mg/L,优于国家《电子工业水污染物排放标准》（GB 39731–2020）间接排放标准以及下游污水处理厂接管标准,直接运行成本约为3.58元/m³。

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