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厌氧E-MBR反应器在焦化废水处理中的微生物特性研究

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微生物学报 2021年第8期61卷 2427-2441页

作者：杨爽宋迪慧安路阳张立涛柳丽芬屈泽鹏徐歆未李红欣中钢集团鞍山热能研究院有限公司环境工程院士专家工作站辽宁省钢铁行业废水深度处理技术工程研究中心辽宁鞍山1140002 大连理工大学海洋科学与技术学院辽宁大连116000

【目的】将厌氧的膜生物反应器(MBR)与微生物燃料电池(MFC)耦合的厌氧电辅助膜生物反应器(E-MBR)应用于实际工业焦化废水处理。【方法】通过正交实验优化了反应器进水的培养条件为PO_(4)^(3-)14.3 mg/L、Fe^(2+)0.2 mg/L、Fe^(3+)0.1 m... 详细信息

【目的】将厌氧的膜生物反应器(MBR)与微生物燃料电池(MFC)耦合的厌氧电辅助膜生物反应器(E-MBR)应用于实际工业焦化废水处理。【方法】通过正交实验优化了反应器进水的培养条件为PO_(4)^(3-)14.3 mg/L、Fe^(2+)0.2 mg/L、Fe^(3+)0.1 mg/L、Co^(2+)0.1 mg/L和Mn^(2+)0.2 mg/L。在此条件下考察了该反应器对系统中有机污染物的去除效率及厌氧污泥的污泥特性、产电性能、胞外聚合物(EPS)、微生物群落结构及膜污染的影响。【结果】结果表明,与未优化的培养条件相比,工业焦化废水COD的去除率提高了23%;污泥浓度(MLSS)、比重、沉降速度增加,污泥体积指数(SVI)降低,表明污泥颗粒化及沉降性能提高;污泥中溶解性EPS(SMP)、松散态EPS(LB-EPS)及紧密结合态EPS(TB-EPS)这3种组分中的蛋白质与多糖的比例(P/C)分别降低0.12、0.25和0.16,表明污泥更易于被降解;厌氧污泥的产电性能增强;高通量分子测序结果表明,反应器中污泥的群落结构发生了明显的变化,优势菌群突出;经扫描电镜(SEM)对比结果表明,反应器阴极膜的污染情况也得到了一定的减缓。【结论】优化进水培养条件可以达到使反应器污水处理效率提高、清理周期缩短和运行更稳定等效果,对于工业废水处理技术的节能环保方面提供一定的理论依据。

关键词：厌氧电辅助膜生物反应器正交优化实验污泥特性导电性能微生物群落结构膜污染

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新型电絮凝设备深度处理焦化废水

环境科学与技术 2017年第S2期40卷 121-125页

作者：张立涛安路阳张亚峰宋迪慧张功多中钢集团鞍山热能研究院有限公司环境工程院士专家工作站辽宁鞍山114044

采用新型电絮凝装置深度处理焦化废水。通过铁和铝2种电极材料处理效果的比较,选择铁电极进行实验,研究电流密度、进水p H、反应时间等因素对电絮凝处理效果的影响。实验表明,电流密度为40 A/m^2,反应停留时间为15 min,进水p H=6,电源... 详细信息

采用新型电絮凝装置深度处理焦化废水。通过铁和铝2种电极材料处理效果的比较,选择铁电极进行实验,研究电流密度、进水p H、反应时间等因素对电絮凝处理效果的影响。实验表明,电流密度为40 A/m^2,反应停留时间为15 min,进水p H=6,电源占空比为65%,脉冲频率为2 k Hz,焦化废水COD、SS和色度的去除率分别为≥50%、≥90%和≥80%。电絮凝处理焦化废水过程中铁电极损耗为0.55 kg/m^3。通过增加极板间搅拌桨装置,可解决电极钝化问题。

关键词：电絮凝焦化废水深度处理电极损耗钝化

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联萘酚生产废水处理工程实例

工业用水与废水 2021年第1期52卷 56-59页

作者：孙呈祥张立涛安路阳刘合鑫李红欣中钢集团鞍山热能研究院有限公司环境工程院士专家工作站辽宁省钢铁行业废水深度处理技术工程研究中心辽宁鞍山114044

联萘酚生产废水是一种含高浓度亚铁离子、氯离子和有机物的强酸性废水,设计采用芬顿催化氧化-蒸发结晶(MVR)-生化处理-H_2O_2催化氧化组合工艺进行处理,废水处理量为0.6 m~3/h。处理后水中COD质量浓度由21 800 mg/L降低为35 mg/L,去除率... 详细信息

联萘酚生产废水是一种含高浓度亚铁离子、氯离子和有机物的强酸性废水,设计采用芬顿催化氧化-蒸发结晶(MVR)-生化处理-H_2O_2催化氧化组合工艺进行处理,废水处理量为0.6 m~3/h。处理后水中COD质量浓度由21 800 mg/L降低为35 mg/L,去除率为99.8%;BOD_5质量浓度由13 800 mg/L降低为7 mg/L,去除率为99.9%;挥发酚质量浓度由85 mg/L降低为0.1 mg/L,去除率为99.9%;氯离子质量浓度由12 200 mg/L降低为165 mg/L,去除率为98.6%;亚铁离子质量浓度由5 300 mg/L降低为0.2 mg/L,去除率为99.9%。出水各项指标均满足SL 368—2006《再生水水质标准》中的洗涤用水标准。

关键词：联萘酚芬顿催化氧化蒸发结晶 MBR一体化装备 H_2O_2催化氧化

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针状焦废水处理工程实例

工业水处理 2019年第7期39卷 94-97页

作者：张立涛安路阳刘硕王宇楠尹建博徐歆未中钢集团鞍山热能研究院有限公司环境工程院士专家工作站

以辽宁某公司针状焦生产废水处理项目为例,首先通过复合气浮、蒸氨、离心萃取和树脂吸附预处理工艺,降低废水中特定污染物的浓度,提高废水的可生化性,再采用A2/O工艺进一步去除污染物,最终经过电絮凝工艺深度处理,出水达到并优于《炼焦... 详细信息

以辽宁某公司针状焦生产废水处理项目为例,首先通过复合气浮、蒸氨、离心萃取和树脂吸附预处理工艺,降低废水中特定污染物的浓度,提高废水的可生化性,再采用A2/O工艺进一步去除污染物,最终经过电絮凝工艺深度处理,出水达到并优于《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012)中间接排放标准,可作为针状焦熄焦水使用,实现废水零排放。

关键词：针状焦废水树脂吸附电絮凝回用零排放

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含酚废水离心萃取脱酚技术研究

环境工程 2016年第S1期34卷 62-65,150页

作者：安路阳刘睿王钟欧周铭丑明张功多中钢集团鞍山热能研究院有限公司环境工程院士专家工作站辽宁鞍山114044

采用离心机对高浓度含酚废水进行液-液离心萃取脱酚试验,考察了不同影响因素对水中酚类有机物去除效率的影响,并通过色谱对萃取前后水质进行分析。实验结果表明,兰炭废水离心萃取过程中,选择MIBK作为萃取剂,萃取剂与原水体积比为1∶6,萃... 详细信息

采用离心机对高浓度含酚废水进行液-液离心萃取脱酚试验,考察了不同影响因素对水中酚类有机物去除效率的影响,并通过色谱对萃取前后水质进行分析。实验结果表明,兰炭废水离心萃取过程中,选择MIBK作为萃取剂,萃取剂与原水体积比为1∶6,萃取p H为5,转速为3 000 r/min时萃取效果较好,废水中挥发酚浓度从4 256.5 mg/L降至64.86 mg/L。

关键词：含酚废水离心萃取影响因素去除率

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络合萃取法处理高浓度含酚兰炭废水

工业用水与废水 2020年第5期51卷 9-13页

作者：屈泽鹏孙东明安路阳王海洋张立涛徐歆未李红欣张传英中钢集团鞍山热能研究院有限公司辽宁鞍山114000 中钢集团鞍山热能研究院有限公司环境工程院士专家工作站辽宁鞍山114000 辽宁省钢铁行业废水深度处理技术工程研究中心辽宁鞍山114000

为实现煤化工废水的资源化利用,以一种新型萃取剂对高浓度含酚兰炭废水进行了络合萃取处理,并以NaOH溶液作为反萃取剂进行了反萃取试验。研究了废水pH值、油水比、萃取级数、NaOH溶液浓度、反萃比、反萃级数等因素对萃取-反萃取效率的影... 详细信息

为实现煤化工废水的资源化利用,以一种新型萃取剂对高浓度含酚兰炭废水进行了络合萃取处理,并以NaOH溶液作为反萃取剂进行了反萃取试验。研究了废水pH值、油水比、萃取级数、NaOH溶液浓度、反萃比、反萃级数等因素对萃取-反萃取效率的影响,并对萃取剂重复使用及其萃取机理进行了初步探讨。结果表明:在废水pH值为4,油水比为1∶2,1级萃取条件下,脱酚率达到97.8%,COD去除率达到87.9%。在碱液质量分数为8%、反萃比为1∶2、反萃级数为3级条件下,反萃率达到95.6%。新型萃取剂萃取-反萃取使用5次后出水COD和挥发酚的质量浓度仍可降至6309、66.71 mg/L。该萃取剂是一种可以长期循环使用的工业萃取剂。

关键词：煤化工含酚废水萃取剂络合萃取反萃取

废玻璃/铝渣人工沸石对水中Ca^(2+)的吸附

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环境工程学报 2019年第1期13卷 49-61页

作者：张亚峰安路阳尚书宋迪慧张立涛徐歆未马红超中钢集团鞍山热能研究院有限公司环境工程院士专家工作站鞍山114044 大连工业大学轻工与化学工程学院大连116034

利用废玻璃和铝渣制备沸石,进而表征沸石结构特征并研究其对水中Ca^(2+)的吸附性能。采用批式实验考察不同温度下沸石用量、初始pH、振荡频率、接触时间对吸附量的影响,并研究吸附过程热力学、动力学特征。结果表明,吸附量随沸石用量增... 详细信息

利用废玻璃和铝渣制备沸石,进而表征沸石结构特征并研究其对水中Ca^(2+)的吸附性能。采用批式实验考察不同温度下沸石用量、初始pH、振荡频率、接触时间对吸附量的影响,并研究吸附过程热力学、动力学特征。结果表明,吸附量随沸石用量增加而减小、随接触时间延长而增大。初始pH和振荡频率对吸附量影响较显著。温度变化对平衡吸附量影响不大,但升高温度可显著缩短吸附平衡时间。最佳工艺参数为:沸石用量20 g·L^(-1),初始pH 6～8,振荡频率150 r·min^(-1),接触时间60 min,此时吸附量约16 mg·g^(-1)。Langmuir等温线最符合沸石吸附水中Ca^(2+)过程,表明该过程是均质单分子层吸附。动力学特征最符合准二级动力学方程,证实该过程主要受离子交换、颗粒外液膜扩散和颗粒内扩散控制。该沸石对水中Ca^(2+)吸附过程是物理吸附和化学吸附并存的自发、吸热、熵增过程。该沸石可较好地去除水中Ca^(2+),故具有一定软化硬水能力。

关键词：硬水软化人工沸石水中Ca2+吸附二级动力学

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水中硬度去除方法研究进展

煤炭加工与综合利用 2017年第12期 54-63页

作者：张亚峰安路阳王宇楠徐歆未张立涛宋迪慧中钢集团鞍山热能研究院有限公司环境工程院士专家工作站辽宁鞍山114044

简述了各种方法(药剂软化法、离子交换软化法、膜分离软化法、吸附软化法、电化学软化法)去除水中硬度的原理、优缺点,回顾了近年来各方法的研究状况,归纳了当前各方法的主要研究内容及所存在问题并指出了其未来发展方向;认为电化学软... 详细信息

简述了各种方法(药剂软化法、离子交换软化法、膜分离软化法、吸附软化法、电化学软化法)去除水中硬度的原理、优缺点,回顾了近年来各方法的研究状况,归纳了当前各方法的主要研究内容及所存在问题并指出了其未来发展方向;认为电化学软化法有望成为未来主流软化技术。

关键词：钙镁硬度结垢软化

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兰炭废水处理技术的研究与进展

煤化工 2016年第1期44卷 27-31,40页

作者：安路阳张立涛潘雅虹刘宽丑明中钢集团鞍山热能研究院有限公司环境工程院士专家工作站辽宁鞍山114044

兰炭废水中污染物浓度高、成分复杂、可生化性差、处理难度大,研发经济高效的兰炭废水处理技术具有重要意义。综述了兰炭废水处理技术的研究进展,评述了各种方法的特点:资源回收预处理技术,可回收兰炭废水中有价值的物质,降低污染物浓度... 详细信息

兰炭废水中污染物浓度高、成分复杂、可生化性差、处理难度大,研发经济高效的兰炭废水处理技术具有重要意义。综述了兰炭废水处理技术的研究进展,评述了各种方法的特点:资源回收预处理技术,可回收兰炭废水中有价值的物质,降低污染物浓度,提高废水的可生化性;高级氧化技术作为预处理技术,可将大分子污染物降解为小分子污染物;深度处理技术,可进一步降低污染物的浓度或直接去除,使出水达标排放。最后提出了兰炭废水处理技术的研究和发展方向。

关键词：兰炭废水资源回收预处理可生化性深度处理