泰興市100噸農(nóng)村污水處理設(shè)備生產(chǎn)速度合理

化液處理工藝，CODCr的去除率達(dá)到90％以上，但對難降解的有機(jī)小分子去除效果不佳。Fenton試劑是由H2O2和Fe2+混合得到的一種強(qiáng)氧化劑，反應(yīng)速度快，可以將多數(shù)已知難降解的大分子有機(jī)物氧化成小分子有機(jī)物，適用于處理難治理或?qū)ι镉卸拘缘墓I(yè)廢水。Fenton試劑在有機(jī)廢水處理中已得到成熟的應(yīng)用，而用于乳化液廢水處理還在探索階段。楊蓉采用了硫酸鋁化學(xué)破乳+Fenton氧化處理的方法處理高濃度乳化液廢

泛的應(yīng)用，如清潔材料、過濾材料、吸收劑和功能性醫(yī)用材料等。殼聚糖是含多種螯合基的天然生物聚合物(如氨基、羥基、乙酰氨基)，能通過螯合作用或離子交換作用除去廢水中的金屬離子及染料等有害物質(zhì)。

本課題組對縮甲醛進(jìn)行過深入研究，可以制備出微米級孔徑的縮醛泡沫。在此基礎(chǔ)上，如果在泡沫中引入殼聚糖制備復(fù)合泡沫，這種復(fù)合泡沫不僅具有泡沫材料的多孔結(jié)構(gòu)，而且殼聚糖中的功能基團(tuán)如氨基還能吸附金屬離子，達(dá)到除去廢水中重金屬離子的目的。本文將殼聚糖引入到縮甲醛泡沫中，成功制備出基于縮甲醛的大孔吸附劑PVF-Cs，并詳細(xì)研究了泡沫對Cu(II)和Pb(II)離子的吸附性能。該方法操作簡便，吸附后處理簡單，成本較低，可為進(jìn)一步的工業(yè)廢水處理提供理論依據(jù)和方法。

1、實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原料

：聚合度為(1700±5)，醇解度為99%，中石化四川維尼綸廠；甲醛：分析純，濃度為38%，成都貝斯特試劑廠；硫酸：分析純，濃度為98%，成都科龍化工試劑廠；OP-10：分析純，成都科龍化工試劑廠；殼聚糖：成都科龍化工試劑廠；Cu(NO3)2•3H2O、Pb(NO3)2：成都科龍化工試劑廠；HNO3、NaHCO3：成都科龍化工試劑廠；去離子水：自制。

1.2 縮甲醛-殼聚糖泡沫的制備

將60g的PVA顆粒置于540g水中，室溫浸泡過夜后加熱到90℃溶解6h，獲得均相10%的PVA溶液。取60g上述PVA溶液置于三口燒瓶中，加入1.2g殼聚糖攪拌直至溶液變成淡黃色均勻溶液，然后加入27mL及6mL濃度為50%的硫酸溶液，攪拌均勻后再加入5mLOP-10乳化劑，將轉(zhuǎn)速升到1200r/min，攪拌30min后將其轉(zhuǎn)移至模具中，于65℃固化5h，即獲得PVF-殼聚糖復(fù)合泡沫，簡稱為PVF-Cs泡沫。不加入殼聚糖在同等條件下制備的泡沫簡稱為PVF。

1.3 性能測試

1.3.1 傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)測試：采用美國Nicolet6700傅里葉變換紅外測試儀(ThernoElectron公司，美國)進(jìn)行測試。紅外的測試范圍為500~4000cm-1，分辨率為4cm-1，掃描次數(shù)為24。

1.3.2 元素分析(EA)：采用意大利EuroEA3

介質(zhì)，促使污水中的污泥回流至生物反應(yīng)器中，隨后通過生物反應(yīng)器中氧氣的高效利用將污泥分解，最終同水一起排到外界；在MBR的應(yīng)用中，可裝配的模塊化MBR在農(nóng)村污水處理中具有突出的優(yōu)勢。為充分發(fā)揮MBR的優(yōu)良作用，對其在農(nóng)村污水處理中的應(yīng)用進(jìn)行適當(dāng)分析是必要的。

1、MBR的概述

MBR主要包括生物反應(yīng)器、膜組件、泵三個(gè)模塊。其中膜組件是MBR的核心模塊，其功能的差異直接影響了MBR的應(yīng)用效果。其種類分為萃取MBR和分離MBR等。

2、基于MBR的農(nóng)村污水處理項(xiàng)目概述

項(xiàng)目地仰恩大學(xué)毗鄰泉州市北郊洛江區(qū)，與仙公山、仰恩湖相連?？偨ㄖ娣e約50多萬m2。該校區(qū)內(nèi)沒有寬闊的道路網(wǎng)路、排水設(shè)施較陳舊。雖然在前期污水處理規(guī)劃期間按照嚴(yán)格要求保護(hù)水體。但現(xiàn)階段該校區(qū)污水在沒有經(jīng)過處理的前提下，直接排放，導(dǎo)致該校區(qū)周邊監(jiān)測點(diǎn)水體的指數(shù)、溶解氧、BOD5、大腸菌群、總氮、總磷含量嚴(yán)重超標(biāo)。

3、MBR在農(nóng)村污水處理中的實(shí)踐

3.1 MBR在農(nóng)村污水處理中應(yīng)用流程

工藝流程及原理：根據(jù)本工程污水的性質(zhì)和污水排放標(biāo)準(zhǔn)要求，在MBR應(yīng)用過程中，本工程采用化糞池——粗細(xì)格柵（8mm+2mm）——厭缺氧組合池——生物接觸氧化池——膜生物反應(yīng)器——人工濕地——消毒——清水池——排放的順序，進(jìn)行各構(gòu)筑物的模塊化污水處理設(shè)計(jì)，依托于成品設(shè)備（如：玻璃鋼、碳鋼等）的定制化生產(chǎn)，應(yīng)用于農(nóng)村污水領(lǐng)域。其中厭缺氧組合池在實(shí)際應(yīng)用中，主要包含水解階段、酸化階段和反硝化階段。水解階段可以將農(nóng)村污水中含有的復(fù)雜高分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，通過微生物體外將淀粉分解為麥芽糖及葡萄糖，而酸化階段可以將小分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡單化合物，如醇類、二氧化碳等；反硝化階段起到反硝化脫氮的功能即將硝酸根和亞硝酸根離子轉(zhuǎn)成氮?dú)猓簧锝佑|氧化池主要是利用池內(nèi)填充填料上的生物膜，經(jīng)生物氧化作用，將污水中有機(jī)物氧化分解。

3.2 MBR在農(nóng)村污水處理中的應(yīng)用要點(diǎn)

首先，在MBR應(yīng)用中，為保證MBR的應(yīng)用效果，推薦按平面布置。利用1985國家高程標(biāo)準(zhǔn)，借助重力，促使處理后的污水流經(jīng)各構(gòu)筑物。結(jié)合站區(qū)高程設(shè)計(jì)及防洪措施同步實(shí)施，促使MBR處理階段水頭損失最小。同時(shí)為避免管線設(shè)置對MBR地面有效利用空間的影響，應(yīng)優(yōu)先采用地埋的方式，沿綠化帶進(jìn)行合理設(shè)置。

其次，在MBR粗細(xì)格柵井設(shè)置過程中，為保證MBR粗細(xì)格柵井可以有效攔截進(jìn)入生化系統(tǒng)的大塊浮渣、雜質(zhì)、纖維物質(zhì)等，可在1.98m×1.08m×1.2m的磚混結(jié)構(gòu)格柵構(gòu)筑物中，進(jìn)行0.6m×0.8m柵條間隙為8mm的粗格柵、高寬為0.6m×0.8m的柵條間隙為2mm的細(xì)格柵的分布設(shè)置。

泰興市100噸農(nóng)村污水處理設(shè)備生產(chǎn)速度合理再次，在MBR調(diào)節(jié)池設(shè)置的過程中，基于MBR調(diào)節(jié)池波動水量、不穩(wěn)定水質(zhì)的調(diào)節(jié)功能，可用總有效容積為198m2作為依據(jù)，用玻璃鋼結(jié)構(gòu)，進(jìn)行調(diào)節(jié)池的合理設(shè)置。并配置24m3/h的調(diào)節(jié)池提升泵、液位控制器、調(diào)節(jié)池流量控制器、調(diào)節(jié)池?cái)嚢柘到y(tǒng)等裝置。

最后，在一體化生化池泥水分離系統(tǒng)的設(shè)置過程中，由于其在一定程度上可替代二沉池，且具有增大活性污泥的濃度和停留時(shí)間的作用。因此，可設(shè)定一體化生化池總有效容積在60m3左右，水力停留時(shí)間在3*60min左右。一體化生化池內(nèi)部主要設(shè)備為MBR膜池微孔曝氣系統(tǒng)、MBR膜組件、25m3/hMBR膜池自吸泵、24m3/hMBR膜池回流泵、MBR膜池液位控制器、MBR膜池反沖洗和藥洗裝置（0.5%鹽酸洗和0.5%次氯酸鈉洗）。在這個(gè)基礎(chǔ)上，進(jìn)行磚混結(jié)構(gòu)的人工濕地、玻璃鋼結(jié)構(gòu)的清水池及玻璃鋼立式結(jié)構(gòu)的污泥濃縮池的合理設(shè)置，并配置鼓風(fēng)及水泵設(shè)備。需要注意的是，在水泵的選擇中，應(yīng)以水泵入水安全、安裝便捷、維護(hù)費(fèi)用小等為依據(jù)，選擇合理的水泵。而在鼓風(fēng)設(shè)備的選擇中，應(yīng)選擇具有強(qiáng)制輸氣功能，且輸送時(shí)介質(zhì)不含油、振動頻率較小的風(fēng)機(jī)。

3.3 裝配式模塊化設(shè)計(jì)在農(nóng)村污水處理實(shí)際應(yīng)用中的要點(diǎn)

在實(shí)際應(yīng)用過程中，模塊化設(shè)備應(yīng)根據(jù)設(shè)備容器規(guī)格進(jìn)行流體布水設(shè)計(jì)；相比于大型污水處理廠，農(nóng)村污水處理構(gòu)筑物的各個(gè)單元較小，水流的緩流區(qū)域占比需要重視，實(shí)際應(yīng)用中有可能會出現(xiàn)設(shè)計(jì)的厭氧池、缺氧池、好氧池、MBR等單元配水不均，達(dá)不到應(yīng)有的過流時(shí)間，導(dǎo)致處理效果不佳；因此，在實(shí)際應(yīng)用中，要考慮沿程均勻布水，引管至構(gòu)筑物的邊角區(qū)域，加速該區(qū)域水流更替，并依靠水流自身的擾動，加速整體模塊單元內(nèi)水流的均勻交替推流。模塊化設(shè)備在農(nóng)村污水處理的實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)具有“規(guī)模效應(yīng)"。特別是在規(guī)?；瘧?yīng)用場景下，出廠設(shè)備質(zhì)檢是重要環(huán)節(jié)，對模塊化設(shè)備應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的出廠試驗(yàn)和抽檢。模塊化的設(shè)備質(zhì)量（如防水性、設(shè)備安裝質(zhì)量等）的穩(wěn)定；有利于批量化應(yīng)用于農(nóng)村污水處理工程，并促進(jìn)行業(yè)及相關(guān)部門推行統(tǒng)一的質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)，加快推行農(nóng)村污水處理的批量化設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)行。

3.4 MBR在農(nóng)村污水處理中應(yīng)用效果

（1）從膜分離過程特點(diǎn)進(jìn)行分析，物理節(jié)流、篩濾等是MBR濁度去除的主要依據(jù)。利用生物膜、膜層協(xié)同作用，可以有效的去除農(nóng)村污水濁度。

（2）通過生物調(diào)節(jié)池大分子有機(jī)物的降解、MBR濁度物質(zhì)的截留

000型元素分析儀對泡沫進(jìn)行N元素分析，并結(jié)合氨基顯示反應(yīng)確定氨基的成功引入。

1.3.3 掃描電子顯微鏡(SEM)觀察：采用日本日立公司的S-3400型掃描電子顯微

水，在反應(yīng)條件下CODCr去除率達(dá)81％。王漢道等采用兩級Fenton氧化法處理乳化液，CODCr的質(zhì)量濃度由40000mg／L降低至2000mg／L，去除率達(dá)到95％。通常乳化液廢水的CODCr濃度很高，若單獨(dú)采用Fenton試劑氧化廢水需要投加氧化劑量太大，無論從技術(shù)上還是經(jīng)濟(jì)上都是不科學(xué)和不太現(xiàn)實(shí)的。因此，需要對乳化液進(jìn)行多級聯(lián)合處置。本研究對比了幾種傳統(tǒng)破乳法和Fenton氧化破乳法對高濃度乳化液廢水的破乳效果，基于此考察了絮凝+Fenton氧化復(fù)合破乳法的反應(yīng)條件。

1、材料與方法

采用Fenton氧化法破乳，乳化液會變成紅棕色，然后有大量氣泡生產(chǎn)，廢液溫度明顯升高。15min后反應(yīng)溫度達(dá)到，然后溫度開始降低。60min后廢液溫度恢復(fù)到常溫。當(dāng)調(diào)節(jié)廢液PH值為7時(shí)，形成大量沉淀物，加入PAM后沉淀顆粒變大。靜置出現(xiàn)分層，且破乳后乳化液廢水為澄清液，CODCr的去除率達(dá)到75.7％。因此，F(xiàn)enton氧化破乳法較傳統(tǒng)破乳方法效果好，且對CODCr的去除率也明顯要高。

2.2 Fenton氧化影響因素研究

影響Fenton試劑氧化效果的主要因素有H2O2投加量、Fe2+濃度和PH值等。研究表明，F(xiàn)enton氧化的PH值為3.5，PH偏高或偏低對Fenton氧化的效果都不利。本試驗(yàn)中Fenton氧化的PH值為3.5~4.0。

2.2.1 H2O2投加量的影響

H2O2投加量對乳化液CODCr去除率的影響見圖1。由圖1可知，隨著H2O

1.1 試驗(yàn)用水

以某航空公司機(jī)械加工過程產(chǎn)生的廢乳化液為研究對象，廢水呈灰白色，PH值為7.5~8.7，CODCr的質(zhì)量濃度為119000~312000mg／L。

1.2 儀器及藥品

儀器：HJ-4A型數(shù)顯控溫磁力攪拌器；PHS25型PH計(jì)；ET99718N型COD測定儀。

藥品：10％聚合氯化鋁(PAC），10％聚合硫酸鐵(PFS），0.1％聚丙烯酰胺(PAM），均采用工業(yè)級進(jìn)行配置；30％氫氧化鈉，30％硫酸，10％氫氧化鈣，均采用分析純試劑進(jìn)行配置；FeSO4•7H2O，30％雙氧水，分析純試劑。

1.3 試驗(yàn)方法

(1）絮凝法試驗(yàn)。

取100mL廢乳化液于錐形瓶中，調(diào)節(jié)PH值為8，加破乳劑(PAC／PFS）快速攪拌5~10min，觀察破乳情況然后加入絮凝劑(PAM）慢速攪拌3~6min，觀察絮凝情況并靜置20min，取上清液測CODCr濃度。

(2）酸化法試驗(yàn)。

取100mL廢乳化液于錐形瓶中，向乳化液中加入硫酸調(diào)節(jié)PH值為2.0左右，攪拌10min后靜置20min，觀察絮體沉淀效果，取上清液測CODCr濃度。(3）絮凝酸化法試驗(yàn)。取100mL廢乳化液于錐形瓶中，向乳化液中加入絮凝劑破乳(PAC／PFS），然后加入硫酸調(diào)節(jié)PH值為2.0左右，攪拌10min后靜置20min，觀察絮體沉淀效果，取上清液測CODCr濃度。

(4）Fenton氧化法試驗(yàn)。

取100mL乳化液調(diào)節(jié)PH值為3.5~4.0，投加FeSO4•7H2O，然后緩慢加入30％雙氧水控制反應(yīng)溫度