常州一級(jí)反滲透水處理設(shè)施精益求精 

　養(yǎng)殖水體中的污染物主要有：有機(jī)物、氨氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽、磷等。其特點(diǎn)主要有：水量大，污染物種類較少而含量變化小等特點(diǎn)，污染物主要為有機(jī)物和氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽，大部分水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水屬于微污染水，污染負(fù)荷相對(duì)比較低，處理也較為容易，有些養(yǎng)殖廢水甚至不需要物理化學(xué)處理，而直接采用生物法處理即可滿足排放要求。

　　1.1 有機(jī)物

　　水環(huán)境中有機(jī)物含量過(guò)高易造成水質(zhì)惡化，在有機(jī)物分解時(shí)將會(huì)極大的消耗溶解氧。水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水有機(jī)物主要來(lái)自未被魚蝦蟹等利用的殘餌和養(yǎng)殖水產(chǎn)品的排泄物。

　　1.2 氮

　　氨氮：當(dāng)水體中TN的濃度超過(guò)0.5mg/L時(shí)，對(duì)魚類有毒害作用。水體中的氨氮包括非離子氨氮(NH3-N)和離子氨氮(NH4+-N)，其中NH3-N的毒性很強(qiáng)，其濃度在0.02-0.05mg/L之間時(shí)，就會(huì)使水產(chǎn)品降低免疫力，導(dǎo)致水產(chǎn)品疾病甚至死亡。養(yǎng)殖廢水中的氨氮主要來(lái)源于飼料殘餌、水產(chǎn)品的排泄物、死亡并腐化的植物以及池底沉積物的氨化分解形成的物質(zhì)。

　　硝態(tài)氮：硝態(tài)氮主要包括硝酸鹽和亞硝酸鹽。硝酸鹽對(duì)水生生物毒害作用較小，亞硝酸鹽對(duì)水生生物的危害很大，因?yàn)閬喯跛猁}會(huì)把亞鐵血紅蛋白氧化成為不具有運(yùn)輸氧氣功能的高鐵血紅蛋白，氧氣不能正常運(yùn)輸，造成缺氧。

　　亞硝酸鹽是硝化菌分解氨化養(yǎng)殖水體中的餌料和糞便轉(zhuǎn)化而成，是養(yǎng)殖污水中污染物的中間產(chǎn)物，很不穩(wěn)定。

　　硝酸鹽是含氮有機(jī)物經(jīng)過(guò)無(wú)機(jī)化作用的最終階段的產(chǎn)物，在有氧的條件下，亞硝酸鹽可以氧化成硝酸鹽，在無(wú)氧的條件下，硝酸鹽可以在微生物的作用下，轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽。

　　1.3 磷

　　飼料中的磷的含量都很高，但是養(yǎng)殖水產(chǎn)品只能吸收很少的一部分，約17.4%，絕大部分的磷被排放到附近水域，導(dǎo)致了富營(yíng)養(yǎng)化。水體中的磷主要來(lái)源于飼料殘餌，磷是魚類的魚鱗和骨骼的的必須的營(yíng)養(yǎng)成分。

　　1.4 總懸浮顆粒物

　　TSS包括直徑在1~100μm之間的懸浮于水體中的非沉淀懸浮物和直徑大于100μm的懸浮物可沉淀。TSS會(huì)對(duì)魚類產(chǎn)生毒害作用，導(dǎo)致魚類生長(zhǎng)速度緩慢甚至死亡?？倯腋☆w粒物(TSS)也來(lái)自于殘餌和水產(chǎn)品的排泄物。

　　2、水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水理化處理法

　　2.1 物理法

　　在水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水物理處理中，的為機(jī)械過(guò)濾和泡沫分離技術(shù)，兩者都用于廢水的初步處理。

　　機(jī)械過(guò)濾原理是阻隔吸附，屬于最基本的污水處理法。養(yǎng)殖廢水中的殘餌和水產(chǎn)品排泄物，大部分以懸浮顆粒物形式存在，采用物理過(guò)濾技術(shù)去除是較為方便有效的方法。在養(yǎng)殖廢水處理中，機(jī)械過(guò)濾器過(guò)濾效果較好，也是目前應(yīng)用較多的過(guò)濾器；砂濾池也能較好地將大顆粒的養(yǎng)殖殘餌和糞便去除，經(jīng)常被用于循環(huán)水養(yǎng)殖類養(yǎng)殖場(chǎng)。但機(jī)械過(guò)濾對(duì)COD、BOD、N和P的去除效果不佳。

　　泡沫分離技術(shù)也經(jīng)常被用于水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的初步處理，向被養(yǎng)殖廢水中通入空氣后，形成微小氣泡。廢水中的具有表面活性的部分污染物就會(huì)被微小氣泡吸附，隨氣泡一起上浮形成泡沫。對(duì)泡沫進(jìn)行分離，即可去除該部分溶解態(tài)和懸浮態(tài)污染物。由于泡沫分離技術(shù)在去除了有毒有害污染物質(zhì)同時(shí)，也為養(yǎng)殖水體提供了必需的溶解氧，有效地維護(hù)了養(yǎng)殖水體的水環(huán)境，促進(jìn)養(yǎng)殖水產(chǎn)品的成長(zhǎng)發(fā)育。

　　2.2 化學(xué)法

　　用于養(yǎng)殖廢水處理的化學(xué)法通常為化學(xué)氧化，常用的氧化劑有臭氧、過(guò)氧化氫、二氧化氯、液氯等。氧化劑具有氧化分解難生物降解溶解態(tài)有機(jī)物的作用，是養(yǎng)殖廢水深度處理的主要手段。

　　臭氧具有很強(qiáng)的氧化性，其原理是，在水中分解的中間物質(zhì)經(jīng)基自由基(-OH)，可以分解那生物降解且難以被一般氧化劑氧化的溶解態(tài)有機(jī)物。用臭氧處理廢水，既能增加水中溶解氧，增加養(yǎng)殖水體的氧含量，又能夠快速消滅細(xì)菌、病毒和氨等有毒有害成分，從而達(dá)到凈化養(yǎng)殖廢水，改善養(yǎng)殖水體的目的。據(jù)相關(guān)資料記載，臭氧在魚蝦養(yǎng)殖廢水處理中實(shí)際應(yīng)用效果良好。此外，臭氧能快速降低養(yǎng)殖廢水的COD，增加溶解氧含量，并且可大大降低水中NH3-N和亞硝態(tài)氮濃度，但所消耗的臭氧量也相對(duì)較大。

　　總體而言，化學(xué)氧化雖然具有處理效率很高的優(yōu)點(diǎn)，但需要特定儀器設(shè)備，費(fèi)用高，而且過(guò)量的試劑，很容易引起二次污染。目前，臭氧氧化技術(shù)已在美國(guó)、歐洲和亞洲的日本被廣泛應(yīng)用于海水養(yǎng)殖的循環(huán)水處理。

　　2.3 理化學(xué)法

　　物理化學(xué)法相結(jié)合的綜合方法，是廢水處理的主要方法之一，如化學(xué)沉淀法，通過(guò)添加一定的化學(xué)絮凝劑，再經(jīng)過(guò)沉淀，去除廢水中的顆粒物及無(wú)機(jī)物。

　　近些年，許多研究者對(duì)臭氧氧化與膜的結(jié)合技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣。Zhu等人發(fā)現(xiàn)在陶瓷微濾膜之前使用臭氧進(jìn)行初級(jí)處理，不僅可以提高污染物的去除率，而且對(duì)緩解膜污染具有很重要的作用;Schlichter等人將臭氧與地表水混合后通入膜組件，能夠提高有機(jī)物的降解率，并同樣緩解了膜污染;Choi等人通過(guò)一個(gè)膜與臭氧結(jié)合的中試研究，證明在臭氧存在的條件下，膜的通量會(huì)保持在一個(gè)穩(wěn)定值，并且能夠很好的降解污染物質(zhì)。將膜分離技術(shù)與高級(jí)氧化技術(shù)相耦合用于廢水的深度處理過(guò)程，不僅能夠利用膜截留來(lái)濃縮廢水中的有毒有害物質(zhì)，而且還可以用高級(jí)氧化技術(shù)中的氧化劑來(lái)降解膜截留的污染物質(zhì)。如此一來(lái)，這種耦合技術(shù)在一方面解決了膜分離中濃縮水的二次污染問(wèn)題和緩解膜污染問(wèn)題，另一方面也提高了高級(jí)氧化技術(shù)中氧化劑與污染物接觸的幾率，提高了其氧化基團(tuán)的利用效率。該技術(shù)目前有諸多學(xué)者正在研究實(shí)驗(yàn)，是未來(lái)污水處理的主要發(fā)展方向之一。

　印染廢水是紡織行業(yè)排放的含有染料的主要污染物，具有排放量大、色度深、濃度高、可生化性低、pH值變化大的特點(diǎn)。印染廢水處理的突出問(wèn)題是色度和難降解有機(jī)物的去除。目前的印染廢水處理研究主要從破壞染料發(fā)色基團(tuán)和降低溶液COD兩個(gè)方面著手，達(dá)到脫色和降解有機(jī)物的目的。處理印染廢水技術(shù)主要有生物處理法、物理法、化學(xué)法及高級(jí)氧化法。

　　生物法對(duì)難生物降解染料及助劑難以去除，越來(lái)越不能滿足印染廢水復(fù)雜多變的處理需求，且印染廢水的可生化性能差，直接利用生化法處理效果不佳。吸附法操作簡(jiǎn)單，適用廣泛，但只是把污染物從水相轉(zhuǎn)移到固相中，面臨著后續(xù)處理、吸附材料昂貴和再生困難的問(wèn)題。膜分離方法在獲得較高的處理效率的同時(shí)，還可以使廢水或有用物質(zhì)獲得再生從而重復(fù)使用。但是膜、膜設(shè)備及膜污染的集中處理費(fèi)用較高，限制了該技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用?；瘜W(xué)混凝法對(duì)印染廢水中的色度、懸浮物都有較好的去除率，但只可去除一部分，也是將污染物從液相轉(zhuǎn)移到固相，并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)降解，所以一般用于印染廢水的預(yù)處理。

常州一級(jí)反滲透水處理設(shè)施精益求精 

　　對(duì)于廢水中難降解性有機(jī)物的處理，當(dāng)前世界主流技術(shù)是以氧化自由基為主的高級(jí)氧化技術(shù)(AOPs)，包括濕式氧化、超臨界水氧化、芬頓氧化、光催化氧化、臭氧氧化、等離子體技術(shù)等，雖然它們的反應(yīng)機(jī)理不相同，但都主要通過(guò)產(chǎn)生羥基自由基來(lái)氧化有機(jī)物，并將之礦化成二氧化碳和水。

　　多綜合功能被慢慢掌握。等離子體反應(yīng)器中不僅會(huì)有多種產(chǎn)生羥基自由基的方式，如光催化、芬頓反應(yīng)、還有高溫?zé)峤鉀_擊波、汽蝕、各種活性基團(tuán)(含氧基團(tuán)、水合電子、氨氮類自由基、過(guò)氧亞硝酸根離子等)的綜合效應(yīng)來(lái)降解有機(jī)物，并且這些反應(yīng)表現(xiàn)出良好的兼容性，還能通過(guò)和催化劑、吸附劑等聯(lián)合來(lái)提高降解效率，且沒(méi)有二次污染。因此研究等離子體處理印染廢水工藝具有重要的意義。

　　1、等離子體處理印染廢水反應(yīng)器

　　1.1 電暈放電反應(yīng)器

　　利用脈沖電暈放電使有機(jī)染料褪色，通過(guò)靜電火花間隙開(kāi)關(guān)，使用一個(gè)電容器(1nF)放電電路產(chǎn)生高壓脈沖。峰值電壓和重復(fù)頻率分別為14~18kV和170~600Hz。反應(yīng)器有兩個(gè)部分，即靜電霧化部分和電暈放電部分。靜電霧化部分由皮下注射針噴嘴和環(huán)形電極組成。噴嘴電極和環(huán)形電極分別連接到直流電源和地電極。噴嘴的外徑為0.53mm，接地環(huán)形電極的內(nèi)徑為30mm。噴嘴和環(huán)形電極之間的距離為15mm。電暈放電部分由方形的線電極(1×1mm2)構(gòu)成，該電極放置在不銹鋼網(wǎng)(2×2mm2)圓柱電極的中間，電極分別連至脈沖電源和地電極。網(wǎng)狀圓柱電極的垂直高度為60mm，反應(yīng)器(有機(jī)玻璃管)的長(zhǎng)度和內(nèi)徑分別為200和45mm。通過(guò)微加料器以6.3mL/min的速率添加染液。以2mL/min的速率從反應(yīng)器的頂部注入氣體。

　　通過(guò)多針-板高壓電暈放電使偶氮染料(酸性橙7，AO7)脫色，反應(yīng)系統(tǒng)由一個(gè)脈沖高壓源和一個(gè)反應(yīng)容器組成。使用0~50kV可調(diào)直流電壓源、電容器、可調(diào)修剪電容和旋轉(zhuǎn)火花間隙開(kāi)關(guān)產(chǎn)生脈沖高壓。脈沖上升時(shí)間小于100ns，脈沖寬度小于500ns。反應(yīng)容器由一個(gè)樹(shù)脂玻璃圓柱(內(nèi)徑100mm，長(zhǎng)度265mm)組成。圓柱的中間有多針-板電極，其能夠在針的產(chǎn)生正流注電暈放電，陽(yáng)極針和平板電極之間的距離為25mm。7個(gè)針構(gòu)成的陽(yáng)極中，1個(gè)針位于中間，其他的6個(gè)針在周圍進(jìn)行均勻圓周分布，其圓周半徑為20mm，并使用樹(shù)脂盤進(jìn)行固定。每一個(gè)針由不銹鋼針頭構(gòu)成，硅酮絕緣層包裹著伸出的針尖，針尖只從絕緣層中伸出1mm的長(zhǎng)度。接地平板電極由90mm直徑、1.5mm厚度的不銹鋼圓盤構(gòu)成。

　　在利用電暈放電反應(yīng)器降解甲基橙、天空藍(lán)、羅丹明染料廢水，實(shí)驗(yàn)裝置由脈沖高壓電源和反應(yīng)器組成。用蠕動(dòng)泵以100mL/min的流速使總體積為300mL的染料溶液循環(huán)通過(guò)反應(yīng)器。反應(yīng)器容器包含一個(gè)環(huán)形電極幾何體系，在有機(jī)玻璃圓柱體的中心放置一個(gè)不銹鋼環(huán)(厚度0.5mm，直徑6mm)(內(nèi)徑53mm，長(zhǎng)度50mm)用于在水中產(chǎn)生脈沖流光電暈放電。接地電極為不銹鋼圓柱體(直徑50mm，長(zhǎng)度30mm)。對(duì)環(huán)形電極施加正的脈沖電壓。帶有旋轉(zhuǎn)火花隙開(kāi)關(guān)的電源用于產(chǎn)生高壓脈沖。存儲(chǔ)電容器的脈沖電壓幅度，脈沖頻率和電容分別為0~30kV，25Hz和6nF。

　　1.2 介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器

　　利用介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器降解亞甲基藍(lán)，石英制圓柱形反應(yīng)器管內(nèi)徑為19mm，長(zhǎng)度為210mm。在外部電極上涂上銀膏，長(zhǎng)度為100mm。內(nèi)電極是由不銹鋼燒結(jié)纖維制成的直徑為16mm的圓柱體。含有染料的溶液通過(guò)蠕動(dòng)泵循環(huán)，并在內(nèi)部電極的表面上作為薄膜流動(dòng)，經(jīng)過(guò)頂部的多個(gè)孔。通過(guò)反應(yīng)器的上蓋引入空氣或氧氣，通過(guò)質(zhì)量流量控制器調(diào)整流量。氣體和溶液通過(guò)底部的管道離開(kāi)反應(yīng)器。管道可以放置在溶液儲(chǔ)存器的頂部，也可以放在底部以使氣體通過(guò)溶液，從而使放電中產(chǎn)生的臭氧與溶液儲(chǔ)存器中的染料分子反應(yīng)。放電以脈沖模式運(yùn)行。內(nèi)電極以高電壓連接，外電極接地。負(fù)極性的直流高壓發(fā)生器為1nF的電容充電，隨后通過(guò)在自擊穿模式下工作的火花隙開(kāi)關(guān)進(jìn)行放電。

　　使用浸沒(méi)在水中的氣相介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器降解偶氮染料橙色I(xiàn)I過(guò)程中，反應(yīng)器容器包含有污水，其內(nèi)徑為90mm，長(zhǎng)度為200mm。浸在污水中的介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器包含一個(gè)石英管和一個(gè)9mm的銅棒，石英管的內(nèi)徑和外徑分別為22和25mm。有效值為13.4~23.3kV的交流高壓被施加到銅電極上，污水和地電極相連接。污水是導(dǎo)電的，它可以將地電極延伸到石英管的表面。在銅電極和石英管的內(nèi)表面發(fā)生放電，在該空間內(nèi)產(chǎn)生臭氧和紫外線。流經(jīng)該區(qū)域的氣體為空氣或者氧氣。

　　混合氣液介質(zhì)阻擋放電降解茜素紅(AR)，實(shí)驗(yàn)裝置主要由交流高壓電源和電抗器組成。反應(yīng)容器為內(nèi)徑為100mm的夾套石英圓柱體。高壓電極由9根直徑為1mm的銅線組成，每根銅線用一端密封的石英管覆蓋，壁厚為0.5mm。一端密封的石英管全部插入溶液中約10mm深，然后均勻分布在水面上。這些銅電極從石英管的另一端伸出，全部連接到高壓電源。該溶液直接用作接地電極。水處理的輸入功率由電壓調(diào)整器調(diào)整。通過(guò)在外護(hù)套中運(yùn)行冷卻水，將溶液的溫度保持在室溫(300±2K)。AR溶液由分析純的AR和蒸餾水配制而成，水溶液的體積為200mL。通過(guò)加入KCl控制溶液的電導(dǎo)率，并通過(guò)加入NaOH或HCl(其通過(guò)pH計(jì)(PHS-3C)測(cè)量)來(lái)調(diào)節(jié)其pH值。放電氣體可以通過(guò)鼓泡不同的氣體(如空氣，氮?dú)饣蜓鯕?來(lái)改變。

　　同軸的介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器被設(shè)計(jì)用來(lái)處理大氣環(huán)境下的多種的染料廢水溶液(反應(yīng)性紡織染料活性黑5，活性藍(lán)52，活性黃125和活性綠15。在這個(gè)反應(yīng)器中，水形成了一個(gè)降膜，與等離子體形成了直接的接觸。同軸的介質(zhì)阻擋反應(yīng)器能夠產(chǎn)生多種氣體及液體物質(zhì)。放電過(guò)程能夠產(chǎn)生O3、H2O2、·OH和其他活性物質(zhì)。由于具有長(zhǎng)壽命和強(qiáng)氧化性，臭氧是最有活性的分子。在放電過(guò)程中，粒子從等離子體進(jìn)入液體中，并和污染物發(fā)生反應(yīng)。另外，放電產(chǎn)生了紫外線、離子(例如OH–、O2–、O–、O2+、N2+、N+、O+)和電子。圓柱形反應(yīng)器由派熱克斯玻璃制成，其內(nèi)徑為27.0mm，長(zhǎng)度為600mm。外電極為粘貼在玻璃管另外一面的鋁箔制成，長(zhǎng)度為400mm。內(nèi)電極為直徑為20.0mm的玻璃圓柱體，其在內(nèi)部鍍銀。阻擋放電在內(nèi)部玻璃和外部玻璃之間產(chǎn)生。當(dāng)放電源作為降膜反應(yīng)器時(shí)，水向上流經(jīng)一個(gè)垂直的中空玻璃管，向下流并在電極表面形成一個(gè)薄的介質(zhì)薄膜。使用的電源是高壓變壓器，并有一個(gè)頻率轉(zhuǎn)化器，能夠調(diào)節(jié)正弦電壓的頻率到500Hz。等離子體反應(yīng)器的頻率被設(shè)置到200Hz。外加17kV的電壓，在玻璃和水層之間的3.5mm的間隙形成放電。為了增加被處理的溶液的速率，三個(gè)放電進(jìn)行并聯(lián)。這個(gè)系統(tǒng)的放電功率為150W。

　　3、養(yǎng)殖廢水生物處理法

　　相比于物理法對(duì)BOD、N、P去除效率效率低，化學(xué)法費(fèi)用高且易造成二次污染，以生物為核心的技術(shù)，既能有效去除養(yǎng)殖廢水中污染物，又不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。目前，該方法已被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理及其它污水治理中。

　　采用生物法處理養(yǎng)殖廢水，主要是利用藻類、微生物等對(duì)養(yǎng)殖廢水中有機(jī)物和N、P進(jìn)行吸收降解。