淮安一体化污水处理设备造型美观

淮安一体化污水处理设备造型美观 

随着工业的快速发展，化工、制药、食品等行业的含盐有机废水日常排放量每年都在增长。一般会使用化学、物理和生物方法来处理这类废水，可是高浓度含盐有机废水不能通过单一的生物强化法工艺完成处理。为了达到废水处理的预期效果，生物强化法的结合处理已成为行业的最新选择。实践表明，该组合处理方法大大提高了系统的耐盐性和稳定性，出水提高，其中废水的COD去除率很高。为了提高处理效果，可以把生物强化法作为参考，结合其他过程处理方法对有机废水进行协同处理。如减少盐含量和有机物浓度，优先通过物理和化学方法预处理，再利用生物强化法做后续的生化处理，创建一个更好的微生物生活环境，从而提高污水处理系统的效率。因此，通过对微生物进行一些淘汰和培养，可以提高废水中微生物对盐的高度适应能力，在各项应用中开展高盐度有机废水的生化处理。

1、生物强化法在废水处理中的应用

生物强化技术是指在传统生物处理中引入特定微生物，增加有效浓度，增强降解能力，从而提高对有机物的去除率。生物强化技术包括厌氧技术和好氧技术两种，具体应用如下。

1.1 厌氧技术在含盐有机废水处理中的应用

厌氧微生物以细菌、放线菌和支原体为主，在一些报道中也发现了厌氧真菌。厌氧微生物在自然界中广泛分布，在人类环境和人体中存在着多种厌氧微生物，它们与人类密切相关。一种思考方式是，生命有很多种形式，一部分被氧气的存在扼杀了，所以没有时间留下痕迹，这种情况是一种可能性。但是著名的厌氧微生物，也就是不需要氧气就能生存的有机体会继续存在，生存的方法之一就是适应这种新的环境。厌氧处理技术能节约电力能源消耗，产生生物能，污泥产量少，操作简单，在能源日益稀缺的今天更加适用。

厌氧生物处理中细菌分解的有机物是不需要分子氧呼吸的，所以不必向系统提供氧气，而好氧细菌降解的有机物是需要分子氧呼吸的，必须提供分子氧才能完成。1kgBOD5废水的氧化，需要消耗0.5～1kW/h的电能，因此厌氧技术可节约能耗。厌氧生物技术相比好氧生物技术不需要氧气的转移，也不需要伴随大量的合成微生物，从而降低了剩余合成污泥的处置成本，是污泥减量的方法之一。

氮、磷等营养物是细胞的重要元素，如废水中缺乏氮、磷等元素，利用生物处理废水必须添加氮、磷以满足细菌合成细胞的需要。近十年来，厌氧处理已成为高浓度废水处理的技术。厌氧处理技术的研究较多，主要集中在厌氧反应器的设计和微生物特性分析方面。厌氧消化技术在减少固体废弃物和传统污水灌溉中具有重要作用。特别是许多厌氧反应器的成功使用，有效地提高了水中污染物的去除率。降解复杂的大分子有机污染物的第一步是将其水解成微生物可利用的小单体。如果有机污染物主要以大分子的形式存在，那么水解往往是整个消化过程中的限速步骤，也是影响污染物降解的关键因素。因此，对于中高浓度有机废水，提高厌氧阶段有机物的去除效率有利于后续好氧处理的顺利进行。如何加强厌氧处理工艺、提高污染物的去除率是环境研究的重点之一。厌氧处理工艺的强化方法可分为高效厌氧反应器的开发与应用和厌氧处理的生物强化两种。

1.2 好氧技术在含盐有机废水处理中的应用

研究发现，当废水含盐量小于5g/L时，好氧颗粒污泥对COD的去除率可达92%，总氮去除率为60.2%。研究好氧颗粒污泥在2~20g/L条件下的脱氮除磷能力。在整个实验过程中，颗粒结构保持稳定，但当CODCr质量浓度为20mg/L时，亚硝酸盐氧化和除磷受到抑制。研究发现，在2.5%的盐度下，好氧颗粒污泥能长时间保持稳定，而在5%的盐度下，好氧颗粒污泥中微生物的活性受到抑制，系统中丝状菌大量增加导致系统崩溃。将14mg/L和30mg/L的SVI好氧颗粒污泥培养75d，当盐度为30g/L时，有机电荷比（OLR）达到1。虽然已有好氧颗粒污泥处理含盐废水的实验，但好氧颗粒污泥在含盐环境中的长期稳定运行及耐盐机理尚需进一步探索。此外，含盐废水也具有短期排放的特点，但好氧颗粒污泥短期影响盐度的废水处理研究较少。因此，好氧颗粒污泥承受短期盐度影响的能力和机理还需要进一步研究。

经对比可知，厌氧强化样品的去除效果优于好氧处理。厌氧强化样品和浊度的去除率较好氧处理分别提高了28.5%和17.5%。由于废水中含有大量的蛋白质，在厌氧条件下发生氨化作用，导致NH3-N的积累，因此厌氧出水的含量高于原水，且厌氧出水与好氧出水相差不大。厌氧强化后，好氧工艺处理的最终出水低于厌氧空白，说明厌氧工艺的生物强化在一定程度上促进了后续好氧工艺的顺利进行。当厌氧悬浮污泥进入好氧过程时，对污泥的去除表现出明显的强化效果，含细菌的厌氧出水去除率是空白样厌氧出水的1.5倍。与空白样品相比，细菌的相对去除率提高了35.54%。

2.3 实验结论

不同盐浓度的废水受到冲击后，好氧颗粒污泥系统的污泥浓度变化不显著。好氧颗粒污泥系统在盐度冲击后，经过数周后COD的去除率可恢复到85.5%，而在盐度冲击后，COD的去除率则稳定在72.6%，不能恢复到盐度冲击前的水平。好氧颗粒污泥的最大耐盐性为35g/L。生物强化法处理含盐有机废水中分离出的细菌对模拟废水厌氧处理具有明显的生物强化效果。厌氧处理后，接种样品的COD去除率比未接种样品提高了35.54%。

1.2 Fenton实验方法

取RO浓水500mL于烧杯中，用浓硫酸调节废水初始pH值至酸性，投加一定量FeSO4.7H2O后快速搅拌，滴加H2O2，最后将水样放置在搅拌器上，反应一段时间后，加入NaOH调节pH值至7.5，测定上清液COD和色度。通过烧杯实验研究不同加药量情况下的废水COD和色度去除情况。

Fenton出水采用DN池进行脱氮，添加乙酸钠作为反应碳源。DN池装置由生物过滤反应柱、反冲洗系统和碳源投加系统组成，滤池直径为400mm，总高为1500mm，底部有250mm的空心承托层，滤料采用球形生物陶粒，粒径为4～8mm，堆积密度为1.1～1.4g/cm3。研究不同C/N及HRT对DN池脱氮的影响。

1.3 实验药品、分析方法与仪器

药品：H2O2(30%)、（FeSO4.7H2O）、H2SO4（98%）、NaOH（5%）、阴离子PAM。

分析方法：COD、总氮、硝态氮、色度按照《水和废水监测分析方法》（第4版）进行测定，COD采用重铬酸钾法，总氮采用过硫酸钾氧化紫外分光光度法，硝态氮采用紫外分光光度法。

仪器：pHb-4型pH计，AL104型精密电子天平，ZR4-6型混凝实验搅拌机，756PC紫外可见分光光度仪，XJ-ⅣCOD消解装置。

2、结果与讨论

2.1 Fenton影响因素研究

2.1.1 H2O2、FeSO4.7H2O加药量对COD去除效果的影响

在反应初始pH值为3，H2O2的投加量分别为30mg/L、60mg/L、90mg/L、120mg/L，FeSO4.7H2O的加药量按与H2O2质量比分别为2:1、3:1、4:1、5:1、6:1加入，反应时间为2h时，研究H2O2、FeSO4.7H2O加药量对COD去除效果的影响

废水中含有大量的有害物质，容易对自然环境产生持续性的破坏，对废水的处理不仅可以保护环境，同时也能够降低生产成本。对废水进行处理，首要目的是清理废水中的各类成分和物质，包括化学物、各种残渣、有机物等，经过处理后的废水需要达到国家相关环境标准的要求。而对废水采取物理方法进行处理，将大分子物质进行筛除，有助于完成废水的深度处理。在工业生产高度发达的今天，膜分离法的出现对于调节工业生产与环境之间的矛盾具有重要意义。

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1.膜分离法的基本原理

（1）膜分离法的特点。

膜分离法主要是利用膜对废水进行处理，将废水中的一些物质选择性地与溶液隔离开，如离子、分子和微粒等，最终实现对废水的净化。膜分离法之所以被普遍使用，是因为：膜分离法在使用时，是根据废水中各类物质的物理性质来进行筛选的，在整个过程中不会产生新的物质反应，需要的辅助性工序和资源相对较少，是一种节能型技术。膜分离技术能够在常温下进行，对于废水的处理一般不需要采取深度预处理手段，尤其是能够准确地对废水中的热敏性物质进行清理，因此该技术能够广泛运用于废水中的有机物、无机物、微生物的分离，对于特殊物质或者物质，只需要选择对应的膜材料即可。此外，膜分离技术核心在于膜的使用，只要选择好了对应的材料，仅需要对应位置加装膜即可，操作简单，且适用的范围更广、效率更高。

（2）膜分离法的类型。

膜分离法的常见类型包含：

①超滤，在压差的作用下完成筛孔分离，一般膜孔的直径规格为20-1000A°，施加压强在0.1-0.5MPa，属于多孔物理拦截模式。常见有单段间歇操作、单段连续操作、多段连续操作三种，实践表明超滤技术对于微粒、细菌、有机质等有良好的处理效果，但无法对无机离子进行筛留，被广泛使用于工业废水、医药废水等处理中。

②纳滤技术成型较晚，膜孔径在数纳米之间，是鉴于反渗透和超滤技术之间的压力型膜分离技术，纳滤膜自带电荷，除了能截留纳米级的物质之外，对于较小的带电无机离子也有明显的作用。

③反渗透（逆渗透），同样以压力为推动，反渗透不需要使用吸附剂和沉淀剂等，仅依靠压力和渗透膜即可完成物质与渗透液的分离，过程简单。目前反渗透技术在重金属废水、工业废水、化工废水等处理中使用较多。

④微滤相较于一般膜分离技术更加精密，可以有效截留废水中的淤泥、砂砾、细菌等成分，解决了生物性易结垢物质过多的情况，可用于前期废水分离处理，主要分为死端和错流两种形式，死端采用一次性滤芯，用于小流量的废水处理，而错流则用于大规模废水处理，但需要周期性清洁或更换组件。

2.膜分离法对废水中易结垢物质的处理效果

(1)易结垢物质处理实验

膜分离法对废水中易结垢物质的处理，在不同性质的废水中处理工艺略有不同，主要包含：膜性质差异。所用膜的材质、结构、孔径等因易结垢物质的物理性质差异而适用不同材料，需要综合考虑膜的稳定性、过滤效率、抗污能力等。操作参数差异。操作时整个流程中滤液所受的压力、膜面流速、温度、分离操作时长等也会因为分离的目标易结垢物质不同而进行调整。其它差异。包括料液pH值、料液的预处理环节等也不尽相同。但在整体上，使用膜分离法对废水中易结垢物质的处理大致原理和流程基本一致。基于此，本文在实验中选择一种呈酸性的废水作为对象，大致实验内容如下：

①基本分析。

使用电极仪、电子滴定仪、离子色谱仪、能谱分析仪、浊度仪及一系列实验室常用仪器对废水进行检测，并建立废水中元素及化合物含量表，确定废水中含有Fe3+、K+、Ca2+、Si4+、SO42-等离子，结垢物质中以CaSO4·2H2O、K2SiF6为主，即选择K2SiF6作为主要处理对象。

②采用平衡法和动态法，对K2SiF6在预制溶液中的溶解度和平衡时间进行确认，得出最佳搅拌时间为12h，即持续搅拌12h后，混合液达到平衡状态。以此为基础，使用氯化钙作为预处理成分。