玻璃鋼一體式生化池

玻璃鋼一體式生化池——pH值對(duì)釩吸附效果的影響

　　結(jié)果顯示, 在pH為2~9范圍內(nèi), 納米鐵錳氧化物(MnFe2O4)吸附釩(V5+)的效率呈先增后減的趨勢(shì), MnFe2O4在酸性條件下對(duì)釩(V5+)的吸附效率較高, pH=4時(shí)吸附率達(dá)到大, 為51.94%.這可能是因?yàn)镸nFe2O4在酸性條件下其表面存在Fe(OH)2+和FeO+或Mn(OH)2+和MnO+吸附中心(田喜強(qiáng)等, 2010), 在酸性條件下(pH>2), 溶液中的釩主要以釩酸根陰離子形式存在, 這時(shí)吸附劑表面帶正電荷的吸附中心能與V5+產(chǎn)生正負(fù)電荷吸附和表面化合作用, 因而有很好的吸附效果.在極低的pH(<2)時(shí), 釩酸鹽以VO2+的形式存在, 不能與質(zhì)子化位點(diǎn)交換(Guzmán et al., 2002).相反, pH較大(>7)時(shí)吸附劑表面帶負(fù)電荷, 不利吸附發(fā)生(Hu et al., 2005).這與前人發(fā)現(xiàn)的納米鐵酸錳在pH=2時(shí)對(duì)Cr6+的吸附效果好相一致(田喜強(qiáng)等, 2010b).因此, 后續(xù)實(shí)驗(yàn)溶液的pH值選擇為4.

　　 時(shí)間對(duì)釩吸附效果的影響

MnFe2O4對(duì)釩的吸附呈先快后慢, 后趨平衡的特點(diǎn).在0.5~6 h內(nèi), MnFe2O4對(duì)釩吸附量和吸附速率快速升高, 6~24 h內(nèi)增加平緩, 24 h時(shí)吸附量和吸附率達(dá)到大值, 分別為15.14 mg·g-1和60.54%.這是由于MnFe2O4吸附位點(diǎn)位于吸附劑外部, 吸附質(zhì)很容易進(jìn)入這些活性位點(diǎn)(田喜強(qiáng)等, 2010).隨著活性位點(diǎn)逐漸被占據(jù), V5+在表面吸附飽后則向MnFe2O4內(nèi)部遷移, 該過(guò)程是一種比較緩慢過(guò)程, 因而減緩了吸附速率.

　　 初始釩濃度對(duì)吸附效果的影響

偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)納米鐵錳氧化物吸附釩過(guò)程的擬合效果好, R2值為0.9967, 擬合算出平衡吸附量(qe·cal)與實(shí)驗(yàn)值(qe·exp)相差不太.表明納米鐵錳氧化物對(duì)釩的吸附是一個(gè)包含外部顆粒內(nèi)部擴(kuò)散、液膜擴(kuò)散及表面吸附等的復(fù)雜過(guò)程.

納米鐵錳氧化物吸附釩的動(dòng)力學(xué)擬合參數(shù)

納米鐵錳氧化物吸附釩的過(guò)程采用Langmuir模型擬合的效果好, R2>0.99, 大吸附量(qm)為8.873 mg·g-1;其次為Freundlich模型和Temkin模型.這說(shuō)明納米鐵錳氧化物吸附釩過(guò)程屬單分子層吸附(Chen et al., 2010).

lnK與1/T呈線性關(guān)系, 根據(jù)式(4)可求得不同溫度下自由能變化ΔG0(kJ·mol-1), 根據(jù)線性擬合的斜率和截距能計(jì)算出焓變ΔH0(kJ·mol-1)及熵變ΔS0(kJ·mol-1·K-1).由表 3可知, 納米鐵錳氧化物吸附釩過(guò)澄?豢贍?Zhang et al., 2014).本試驗(yàn)中納米鐵錳氧化物的ΔG0值范圍在0.6812~-1.0468 kJ·mol-1之間, 表明該吸附過(guò)程主要為物理吸附且為吸熱反應(yīng), 升高溫度有利于吸附, ΔS0為正值, 表明納米鐵錳氧化物吸附釩酸根是一個(gè)熵增的過(guò)程, 釩酸根自發(fā)到納米鐵錳氧化物上后固-液界面無(wú)序度增大.

污水處理技術(shù)
1、新型化糞池
工藝流程：分離池 — 腐化池—酸化池—氧化池—排放
該工藝無(wú)動(dòng)力、低能耗、占地面積小、出水水質(zhì)好。但是化糞池存在清掏困難、產(chǎn)生惡臭氣體和堵塞管道等缺點(diǎn)。
建議用格柵沉砂池代替化糞池，在污水接入市政管網(wǎng)之前起到清除大的雜物和防止堵塞的預(yù)處理作用，而污水的可生化性并不受到影響，對(duì)村民門口附近的坑塘進(jìn)行合理的改造，可以較容易實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
2、厭氧生物濾池
厭氧生物濾池是密封的水池，池內(nèi)放置填料，污水從池底進(jìn)入，從池頂排出。該工藝能耗少，操作簡(jiǎn)便，處理能力較強(qiáng)，濾池內(nèi)可以保持很高的微生物濃度，不需另設(shè)泥水分離設(shè)備，出水SS較低。
存在問(wèn)題是濾料費(fèi)用高，濾料容易堵塞，生物膜很厚，須嚴(yán)格控制進(jìn)水懸浮固體濃度。
3、復(fù)合厭氧處理技術(shù)
復(fù)合厭氧處理技術(shù)結(jié)合了厭氧污泥床反應(yīng)器和厭氧生物濾池 2 種反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)，用于處理集中居住區(qū)生活污水的新技術(shù)。該技術(shù)處理效果好、能耗少、運(yùn)行費(fèi)用低、操作管理方便。
4、生物接觸氧化池
生物接觸氧化池是生物膜法的一種。該技術(shù)將污水浸沒(méi)全部填料，氧氣、污水和填料三相接觸過(guò)程中，通過(guò)填料上附著生長(zhǎng)的生物膜去除污染物。生物接觸氧化池操作管理方便，比較適合農(nóng)村地區(qū)使用。
日本針對(duì)分散式農(nóng)村污水開發(fā)的凈化槽，其好氧單元采用了生物接觸氧化技術(shù)。我國(guó)在一些用地受限、冬季氣溫較低、經(jīng)濟(jì)條件較好或出水要求較高的鎮(zhèn)村，都有應(yīng)用生物接觸氧化技術(shù)。
活性污泥法（氧化溝、SBR及推流式曝氣池）工藝運(yùn)行較為穩(wěn)定、成熟，但活性污泥抗沖擊能力差，去除率低，特別是對(duì)可生化性差污水作用很不明顯，而且占地面積較大，動(dòng)力消耗高，運(yùn)行管理復(fù)雜，污泥培養(yǎng)時(shí)間較長(zhǎng)，尤其是在工廠檢修期間污泥易失活，污水處理再次運(yùn)行污泥須重新培養(yǎng)。固定化曝氣生物濾池集吸附、氧化及過(guò)濾于一體，處理效果好，污泥量少，動(dòng)力消耗低，出水水質(zhì)好，是目前水處理的*工藝。在傳統(tǒng)的生物處理中，普遍存在難降解將對(duì)微生物產(chǎn)生抑制，從而出現(xiàn)出水水質(zhì)偏高，系統(tǒng)微生物活性不高的現(xiàn)象。而我公司采用的微生物克服這個(gè)缺點(diǎn)，該產(chǎn)品是采用對(duì)自然微生物的強(qiáng)化與改性，提高了微生物的活性及適應(yīng)性，可有效的降解污水中的難降解有機(jī)物。污水進(jìn)入曝氣生物濾池進(jìn)行好氧處理，通過(guò)好氧微生物使有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸己退?。固定化－曝氣生物濾池出水再經(jīng)過(guò)沉淀工序，出水就可達(dá)標(biāo)排放。

有益效果是：

1、本裝置在槽體中設(shè)有兩個(gè)凈化區(qū)域，每個(gè)凈化區(qū)域內(nèi)都縱向設(shè)置兩級(jí)凈化層，凈化區(qū)內(nèi)設(shè)有厭氧消化池和厭氧填料層，在厭氧消化池內(nèi)添加破碎的秸稈等生物質(zhì)，使農(nóng)作物生物質(zhì)資源化產(chǎn)生沼氣的同時(shí)，降低了生活污水中N、P等污染物，產(chǎn)生沼氣供村民使用。
2、第二凈化區(qū)內(nèi)設(shè)有兩個(gè)填料，下部設(shè)有通風(fēng)孔，通過(guò)拔風(fēng)作用自動(dòng)通風(fēng)，從而形成上部缺氧，下部好氧的處理單元，有效減少了占地面積、節(jié)省了能耗。
3、本方法根據(jù)我國(guó)農(nóng)村或鄉(xiāng)鎮(zhèn)的特點(diǎn)，因地制宜的提出適應(yīng)我國(guó)農(nóng)村生活污水處理的技術(shù)及一體化設(shè)備，滿足“低成本、少維護(hù)、生態(tài)化和效果好”四項(xiàng)基本要求。
由上所述，本實(shí)用新型的微動(dòng)力生活污水處理裝置利用自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能自然通風(fēng)，無(wú)需動(dòng)力，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人值守全自動(dòng)運(yùn)行，處理效果穩(wěn)定可靠，并且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地少、投資省、能耗低、運(yùn)行費(fèi)用低、管理方便等優(yōu)點(diǎn)，適合農(nóng)村或鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的處理。