淮安一體化污水處理設(shè)備造型美觀 

隨著工業(yè)的快速發(fā)展，化工、制藥、食品等行業(yè)的含鹽有機(jī)廢水日常排放量每年都在增長(zhǎng)。一般會(huì)使用化學(xué)、物理和生物方法來(lái)處理這類廢水，可是高濃度含鹽有機(jī)廢水不能通過(guò)單一的生物強(qiáng)化法工藝完成處理。為了達(dá)到廢水處理的預(yù)期效果，生物強(qiáng)化法的結(jié)合處理已成為行業(yè)的選擇。實(shí)踐表明，該組合處理方法大大提高了系統(tǒng)的耐鹽性和穩(wěn)定性，出水提高，其中廢水的COD去除率很高。為了提高處理效果，可以把生物強(qiáng)化法作為參考，結(jié)合其他過(guò)程處理方法對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行協(xié)同處理。如減少鹽含量和有機(jī)物濃度，優(yōu)先通過(guò)物理和化學(xué)方法預(yù)處理，再利用生物強(qiáng)化法做后續(xù)的生化處理，創(chuàng)建一個(gè)更好的微生物生活環(huán)境，從而提高污水處理系統(tǒng)的效率。因此，通過(guò)對(duì)微生物進(jìn)行一些淘汰和培養(yǎng)，可以提高廢水中微生物對(duì)鹽的高度適應(yīng)能力，在各項(xiàng)應(yīng)用中開(kāi)展高鹽度有機(jī)廢水的生化處理。

1、生物強(qiáng)化法在廢水處理中的應(yīng)用

生物強(qiáng)化技術(shù)是指在傳統(tǒng)生物處理中引入特定微生物，增加有效濃度，增強(qiáng)降解能力，從而提高對(duì)有機(jī)物的去除率。生物強(qiáng)化技術(shù)包括厭氧技術(shù)和好氧技術(shù)兩種，具體應(yīng)用如下。

1.1 厭氧技術(shù)在含鹽有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用

厭氧微生物以細(xì)菌、放線菌和支原體為主，在一些報(bào)道中也發(fā)現(xiàn)了厭氧真菌。厭氧微生物在自然界中廣泛分布，在人類環(huán)境和人體中存在著多種厭氧微生物，它們與人類密切相關(guān)。一種思考方式是，生命有很多種形式，一部分被氧氣的存在扼殺了，所以沒(méi)有時(shí)間留下痕跡，這種情況是一種可能性。但是的厭氧微生物，也就是不需要氧氣就能生存的有機(jī)體會(huì)繼續(xù)存在，生存的方法之一就是適應(yīng)這種新的環(huán)境。厭氧處理技術(shù)能節(jié)約電力能源消耗，產(chǎn)生生物能，污泥產(chǎn)量少，操作簡(jiǎn)單，在能源日益稀缺的今天更加適用。

厭氧生物處理中細(xì)菌分解的有機(jī)物是不需要分子氧呼吸的，所以不必向系統(tǒng)提供氧氣，而好氧細(xì)菌降解的有機(jī)物是需要分子氧呼吸的，必須提供分子氧才能完成。1kgBOD5廢水的氧化，需要消耗0.5～1kW/h的電能，因此厭氧技術(shù)可節(jié)約能耗。厭氧生物技術(shù)相比好氧生物技術(shù)不需要氧氣的轉(zhuǎn)移，也不需要伴隨大量的合成微生物，從而降低了剩余合成污泥的處置成本，是污泥減量的方法之一。

氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物是細(xì)胞的重要元素，如廢水中缺乏氮、磷等元素，利用生物處理廢水必須添加氮、磷以滿足細(xì)菌合成細(xì)胞的需要。近十年來(lái)，厭氧處理已成為高濃度廢水處理的技術(shù)。厭氧處理技術(shù)的研究較多，主要集中在厭氧反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和微生物特性分析方面。厭氧消化技術(shù)在減少固體廢棄物和傳統(tǒng)污水灌溉中具有重要作用。特別是許多厭氧反應(yīng)器的成功使用，有效地提高了水中污染物的去除率。降解復(fù)雜的大分子有機(jī)污染物的第一步是將其水解成微生物可利用的小單體。如果有機(jī)污染物主要以大分子的形式存在，那么水解往往是整個(gè)消化過(guò)程中的限速步驟，也是影響污染物降解的關(guān)鍵因素。因此，對(duì)于中高濃度有機(jī)廢水，提高厭氧階段有機(jī)物的去除效率有利于后續(xù)好氧處理的順利進(jìn)行。如何加強(qiáng)厭氧處理工藝、提高污染物的去除率是環(huán)境研究的重點(diǎn)之一。厭氧處理工藝的強(qiáng)化方法可分為高效厭氧反應(yīng)器的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用和厭氧處理的生物強(qiáng)化兩種。

1.2 好氧技術(shù)在含鹽有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用

研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)廢水含鹽量小于5g/L時(shí)，好氧顆粒污泥對(duì)COD的去除率可達(dá)92%，總氮去除率為60.2%。研究好氧顆粒污泥在2~20g/L條件下的脫氮除磷能力。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，顆粒結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，但當(dāng)CODCr質(zhì)量濃度為20mg/L時(shí)，亞硝酸鹽氧化和除磷受到抑制。研究發(fā)現(xiàn)，在2.5%的鹽度下，好氧顆粒污泥能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定，而在5%的鹽度下，好氧顆粒污泥中微生物的活性受到抑制，系統(tǒng)中絲狀菌大量增加導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。將14mg/L和30mg/L的SVI好氧顆粒污泥培養(yǎng)75d，當(dāng)鹽度為30g/L時(shí)，有機(jī)電荷比（OLR）達(dá)到1。雖然已有好氧顆粒污泥處理含鹽廢水的實(shí)驗(yàn)，但好氧顆粒污泥在含鹽環(huán)境中的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行及耐鹽機(jī)理尚需進(jìn)一步探索。此外，含鹽廢水也具有短期排放的特點(diǎn)，但好氧顆粒污泥短期影響鹽度的廢水處理研究較少。因此，好氧顆粒污泥承受短期鹽度影響的能力和機(jī)理還需要進(jìn)一步研究。

經(jīng)對(duì)比可知，厭氧強(qiáng)化樣品的去除效果優(yōu)于好氧處理。厭氧強(qiáng)化樣品和濁度的去除率較好氧處理分別提高了28.5%和17.5%。由于廢水中含有大量的蛋白質(zhì)，在厭氧條件下發(fā)生氨化作用，導(dǎo)致NH3-N的積累，因此厭氧出水的含量高于原水，且厭氧出水與好氧出水相差不大。厭氧強(qiáng)化后，好氧工藝處理的最終出水低于厭氧空白，說(shuō)明厭氧工藝的生物強(qiáng)化在一定程度上促進(jìn)了后續(xù)好氧工藝的順利進(jìn)行。當(dāng)厭氧懸浮污泥進(jìn)入好氧過(guò)程時(shí)，對(duì)污泥的去除表現(xiàn)出明顯的強(qiáng)化效果，含細(xì)菌的厭氧出水去除率是空白樣厭氧出水的1.5倍。與空白樣品相比，細(xì)菌的相對(duì)去除率提高了35.54%。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

不同鹽濃度的廢水受到?jīng)_擊后，好氧顆粒污泥系統(tǒng)的污泥濃度變化不顯著。好氧顆粒污泥系統(tǒng)在鹽度沖擊后，經(jīng)過(guò)數(shù)周后COD的去除率可恢復(fù)到85.5%，而在鹽度沖擊后，COD的去除率則穩(wěn)定在72.6%，不能恢復(fù)到鹽度沖擊前的水平。好氧顆粒污泥的耐鹽性為35g/L。生物強(qiáng)化法處理含鹽有機(jī)廢水中分離出的細(xì)菌對(duì)模擬廢水厭氧處理具有明顯的生物強(qiáng)化效果。厭氧處理后，接種樣品的COD去除率比未接種樣品提高了35.54%。

1.2 Fenton實(shí)驗(yàn)方法

取RO濃水500mL于燒杯中，用濃硫酸調(diào)節(jié)廢水初始pH值至酸性，投加一定量FeSO4.7H2O后快速攪拌，滴加H2O2，最后將水樣放置在攪拌器上，反應(yīng)一段時(shí)間后，加入NaOH調(diào)節(jié)pH值至7.5，測(cè)定上清液COD和色度。通過(guò)燒杯實(shí)驗(yàn)研究不同加藥量情況下的廢水COD和色度去除情況。

Fenton出水采用DN池進(jìn)行脫氮，添加乙酸鈉作為反應(yīng)碳源。DN池裝置由生物過(guò)濾反應(yīng)柱、反沖洗系統(tǒng)和碳源投加系統(tǒng)組成，濾池直徑為400mm，總高為1500mm，底部有250mm的空心承托層，濾料采用球形生物陶粒，粒徑為4～8mm，堆積密度為1.1～1.4g/cm3。研究不同C/N及HRT對(duì)DN池脫氮的影響。

1.3 實(shí)驗(yàn)藥品、分析方法與儀器

藥品：H2O2(30%)、（FeSO4.7H2O）、H2SO4（98%）、NaOH（5%）、陰離子PAM。

分析方法：COD、總氮、硝態(tài)氮、色度按照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》（第4版）進(jìn)行測(cè)定，COD采用重鉻酸鉀法，總氮采用過(guò)硫酸鉀氧化紫外分光光度法，硝態(tài)氮采用紫外分光光度法。

儀器：pHb-4型pH計(jì)，AL104型精密電子天平，ZR4-6型混凝實(shí)驗(yàn)攪拌機(jī)，756PC紫外可見(jiàn)分光光度儀，XJ-ⅣCOD消解裝置。

2、結(jié)果與討論

2.1 Fenton影響因素研究

2.1.1 H2O2、FeSO4.7H2O加藥量對(duì)COD去除效果的影響

在反應(yīng)初始pH值為3，H2O2的投加量分別為30mg/L、60mg/L、90mg/L、120mg/L，F(xiàn)eSO4.7H2O的加藥量按與H2O2質(zhì)量比分別為2:1、3:1、4:1、5:1、6:1加入，反應(yīng)時(shí)間為2h時(shí)，研究H2O2、FeSO4.7H2O加藥量對(duì)COD去除效果的影響

廢水中含有大量的有害物質(zhì)，容易對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生持續(xù)性的破壞，對(duì)廢水的處理不僅可以保護(hù)環(huán)境，同時(shí)也能夠降低生產(chǎn)成本。對(duì)廢水進(jìn)行處理，首要目的是清理廢水中的各類成分和物質(zhì)，包括化學(xué)物、各種殘?jiān)?、有機(jī)物等，經(jīng)過(guò)處理后的廢水需要達(dá)到國(guó)家相關(guān)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的要求。而對(duì)廢水采取物理方法進(jìn)行處理，將大分子物質(zhì)進(jìn)行篩除，有助于完成廢水的深度處理。在工業(yè)生產(chǎn)高度發(fā)達(dá)的今天，膜分離法的出現(xiàn)對(duì)于調(diào)節(jié)工業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境之間的矛盾具有重要意義。

淮安一體化污水處理設(shè)備造型美觀 

1.膜分離法的基本原理

（1）膜分離法的特點(diǎn)。

膜分離法主要是利用膜對(duì)廢水進(jìn)行處理，將廢水中的一些物質(zhì)選擇性地與溶液隔離開(kāi)，如離子、分子和微粒等，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的凈化。膜分離法之所以被普遍使用，是因?yàn)椋耗し蛛x法在使用時(shí)，是根據(jù)廢水中各類物質(zhì)的物理性質(zhì)來(lái)進(jìn)行篩選的，在整個(gè)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì)反應(yīng)，需要的輔助性工序和資源相對(duì)較少，是一種節(jié)能型技術(shù)。膜分離技術(shù)能夠在常溫下進(jìn)行，對(duì)于廢水的處理一般不需要采取深度預(yù)處理手段，尤其是能夠準(zhǔn)確地對(duì)廢水中的熱敏性物質(zhì)進(jìn)行清理，因此該技術(shù)能夠廣泛運(yùn)用于廢水中的有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、微生物的分離，對(duì)于特殊物質(zhì)或者物質(zhì)，只需要選擇對(duì)應(yīng)的膜材料即可。此外，膜分離技術(shù)核心在于膜的使用，只要選擇好了對(duì)應(yīng)的材料，僅需要對(duì)應(yīng)位置加裝膜即可，操作簡(jiǎn)單，且適用的范圍更廣、效率更高。

（2）膜分離法的類型。

膜分離法的常見(jiàn)類型包含：

①超濾，在壓差的作用下完成篩孔分離，一般膜孔的直徑規(guī)格為20-1000A°，施加壓強(qiáng)在0.1-0.5MPa，屬于多孔物理攔截模式。常見(jiàn)有單段間歇操作、單段連續(xù)操作、多段連續(xù)操作三種，實(shí)踐表明超濾技術(shù)對(duì)于微粒、細(xì)菌、有機(jī)質(zhì)等有良好的處理效果，但無(wú)法對(duì)無(wú)機(jī)離子進(jìn)行篩留，被廣泛使用于工業(yè)廢水、醫(yī)藥廢水等處理中。

②納濾技術(shù)成型較晚，膜孔徑在數(shù)納米之間，是鑒于反滲透和超濾技術(shù)之間的壓力型膜分離技術(shù)，納濾膜自帶電荷，除了能截留納米級(jí)的物質(zhì)之外，對(duì)于較小的帶電無(wú)機(jī)離子也有明顯的作用。

③反滲透（逆滲透），同樣以壓力為推動(dòng)，反滲透不需要使用吸附劑和沉淀劑等，僅依靠壓力和滲透膜即可完成物質(zhì)與滲透液的分離，過(guò)程簡(jiǎn)單。目前反滲透技術(shù)在重金屬?gòu)U水、工業(yè)廢水、化工廢水等處理中使用較多。

④微濾相較于一般膜分離技術(shù)更加精密，可以有效截留廢水中的淤泥、砂礫、細(xì)菌等成分，解決了生物性易結(jié)垢物質(zhì)過(guò)多的情況，可用于前期廢水分離處理，主要分為死端和錯(cuò)流兩種形式，死端采用一次性濾芯，用于小流量的廢水處理，而錯(cuò)流則用于大規(guī)模廢水處理，但需要周期性清潔或更換組件。

2.膜分離法對(duì)廢水中易結(jié)垢物質(zhì)的處理效果

(1)易結(jié)垢物質(zhì)處理實(shí)驗(yàn)

膜分離法對(duì)廢水中易結(jié)垢物質(zhì)的處理，在不同性質(zhì)的廢水中處理工藝略有不同，主要包含：膜性質(zhì)差異。所用膜的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、孔徑等因易結(jié)垢物質(zhì)的物理性質(zhì)差異而適用不同材料，需要綜合考慮膜的穩(wěn)定性、過(guò)濾效率、抗污能力等。操作參數(shù)差異。操作時(shí)整個(gè)流程中濾液所受的壓力、膜面流速、溫度、分離操作時(shí)長(zhǎng)等也會(huì)因?yàn)榉蛛x的目標(biāo)易結(jié)垢物質(zhì)不同而進(jìn)行調(diào)整。其它差異。包括料液pH值、料液的預(yù)處理環(huán)節(jié)等也不盡相同。但在整體上，使用膜分離法對(duì)廢水中易結(jié)垢物質(zhì)的處理大致原理和流程基本一致?；诖?，本文在實(shí)驗(yàn)中選擇一種呈酸性的廢水作為對(duì)象，大致實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下：

①基本分析。

使用電極儀、電子滴定儀、離子色譜儀、能譜分析儀、濁度儀及一系列實(shí)驗(yàn)室常用儀器對(duì)廢水進(jìn)行檢測(cè)，并建立廢水中元素及化合物含量表，確定廢水中含有Fe3+、K+、Ca2+、Si4+、SO42-等離子，結(jié)垢物質(zhì)中以CaSO4·2H2O、K2SiF6為主，即選擇K2SiF6作為主要處理對(duì)象。

②采用平衡法和動(dòng)態(tài)法，對(duì)K2SiF6在預(yù)制溶液中的溶解度和平衡時(shí)間進(jìn)行確認(rèn)，得出攪拌時(shí)間為12h，即持續(xù)攪拌12h后，混合液達(dá)到平衡狀態(tài)。以此為基礎(chǔ)，使用氯化鈣作為預(yù)處理成分。