微生物实验室
污水处理设备价格厚道追求实用
目前，含废水的处理技术主要包括以下几种[1]：
1）化学沉淀法。
此法主要通过氧化—沉淀的方法，实现的去除。化学沉淀法应用价值高，成本低，原料来源广泛，但该种方法处理深度不理想，会增加出水盐度，造成二次污染。
2）离子交换法。
花散纤维印染废水是印染工业废水的主要来源之一，在生产过程中主要使用的染料为国产活性染料，比例约为90%，以染深色为主。活性染料是一种含有能与纤维上的羟基、氨基或酰胺基发生共价键结合的活性基团的可溶性染料，广泛应用于棉、麻、丝、毛和化纤等纺织材料的印染。其水质特性：污染物浓度较高，可生化性较差，水质、水量变化较大，水中含大量无机物，色度高，属于较难处理的工业废水。常规废水处理工艺流程：废水→集水池→圆网机→多功能池→冷却塔→水解酸化池→好氧池→二沉池→排放，但出水COD、色度仍不能稳定达标排放，通过优化改造，后续通过增加臭氧深度处理系统，最终出水稳定达标排放。
1、臭氧深度处理技术
深度处理系统（氧气源）改造工程设计经验总结如下：（1）去除1gCODcr需消耗2~3.5gO3（注：理论计算为MCODcr：MO3=1:1）；（2）每生产生1kg臭氧需要消耗10kg液氧；（3）针对活性染料印染废水处理，臭氧反应池停留时间2～3h，生化出水CODcr在70～150mg/L范围内，其臭氧深度处理去除率在14～22%左右；生化色度在120～150倍范围内，其去除率在50%～80%左右；（4）（氧气源）臭氧系统，臭氧产生质量分数比为10%WT（换算臭氧浓度约为150mg/L），平均产生1kg的投资成本约为：6～8.5万元/kg.O3；系统配套总装机焦化废水是焦化企业生产过程中产生的较高污染物浓度的废水，含有高浓度的酚、硫和氨氮，还含有难以生物降解的油类、吡啶等杂环化合物和多环芳香化合由图5可知，吸附时间从0.5h逐渐增加到2.5h时，废水中COD去除率显著提高，从30%提高至46%，色度去除率从41%提高到48%；超过2.5h后，两者去除率基本保持不变。可能原因为：吸附刚开始时COD和色度相对较高，浓度梯度也较大，因而焦粉具备较快的吸附速率；但随着吸附继续进行，溶液与吸附剂之间的有机物浓度梯度开始下降，吸附推动力度也随之减弱，最终导致焦粉吸附速率放缓。综合全面分析吸附时间对试验的影响，选取2.5、3.0、3.5h为正交试验的水平条件。通过对废水单因素条件下的综合分析考察，最终得到焦粉对废水处理的工艺条件为：焦粉投加量为200g/L，焦粉粒径为5～6mm，pH=8，吸附时间为3h。物等，成分复杂，毒性大、色度高，性质非常稳定。焦化废水直接排放会对人类和环境造成巨大危害。因此，焦化废水处理已引起学者关注。在以往工艺中，焦化废水一般按常规方法先预处理，然后进行活性污泥生化二级处理，目前国内焦化废水处理大多采用厌氧/好氧工艺法（A/O）、厌氧/缺氧/好氧工艺法（A2/O）。焦化废水经以上处理后
JJ－1精密增力电动搅拌器；pHS－3CpH计；MD200微电脑铂钴色度测定仪。试验所用试剂均为分析纯。
1.3试验方法
1）取100mL生化处理后的废水放置在量度为250mL烧杯中，事先用浓度98%硫酸溶液或NaOH试剂调节废水，使废水pH值达到值。加入一定量焦粉，在室温下用电动搅拌器搅拌2h，测定废水COD和色度。由图2可知，焦粉投加量从40g/L增至120g/L时，COD去除率从18%提高到48%，色度去除率从26%提高到57%；焦粉投加量大于120g/L时，两者去除率增速减缓，投加量超过200g/L后，两者去除率基本不再增加。分析其原因：随着焦粉投加量的增加，可供吸附的吸附点位增加，废水中污染物大量吸附，从而提高COD和色度去除率；继续增加焦粉投加量，当接近吸附平衡时，焦粉不再吸附废水中的污染物，COD和色度去除率不再变化。综合全面考虑焦粉投加量对试验结果的影响，最终选择120、160、200g/L焦粉投加量作为正交试验的3个水平条件。
2）利用单因素试验考察焦粉粒径、焦粉投加量、废水pH值和吸附时间对吸附效果的影响。
3）在单因素试验基础上进行正交试验设计，采用L18（37）正交表，选择焦粉投加量、焦粉粒径、溶液pH值和吸附时间作为影响因素，每个因素选取3个水平；以COD去除率、色度去除率为考察指标，通过极差分析和方差分析优化试验结果得到最佳工艺，并进行试验验证。
1.4分析方法
采用pHS－3CpH计测量废水pH；采用重铬酸钾法测量COD；采用的微电脑铂钴色度测定仪测量废水色度。采用日立台式扫描电镜TM3000（内置EDX探测器－Quantax70）对焦粉吸附前后的形貌与表面元素分布进行分析。
2、结果与讨论
2.1焦粉吸附工艺条件单因素试验
2.1.1焦粉投加量对COD和色度去除率的影响
不调节废水pH值，在焦粉粒径4～5mm、吸附时间2h的室温条件下，保持其他试验条件一致，加入不同量焦粉，考察焦粉投加量对COD和色度去除率的影响，如图2所示。
，对外排放的废水中、COD及氨氮等指标仍不符合排放标准。目前，GB16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》规定了企业水污染物排放浓度限值，其中pH值直接排放限值为6～9、化学需氧量（CODcr）直接排放限值为80mg/L。因此，须对上述步骤后的废水进一步深度处理。等采用臭氧－活性炭工艺对焦化废水生化出水进行深度处理试验，结果表明：臭氧－活性炭工艺对焦化废水生化出水具有良好的深度处理效果。刘纯玮等利用原煤经特殊的炭化水蒸气活化工艺制备了活性炭用于焦化废水处理，取得了较好的处理效果。虽然活性炭对生化出水有较好的处理效果，但价格较贵，再生复杂。焦化过程所产生的焦粉颗粒小，具有一定的孔隙结构和类似活性炭的理化性质，且取料方便，吸附后的焦粉可不再生直接用于烧结生产。因此，以焦粉代替活性炭吸附焦化废水，对焦化企业的可持续发展具有重大意义。陈鹏等、张洪恩等利用焦化厂干熄焦焦粉对焦化废水进行深度处理，但仅进行了单因素试验，考察了焦粉用量、焦粉粒径、废水pH值等因素对废水处理效果的影响。本文采用焦粉吸附作为深度处理焦化废水的后续处理工艺，通过单因素试验和正交设计试验优化，对焦化废水中COD和色度去除率进行研究，以期实现排放达标。功率约为：10～12kwh/kg.O3；吨水处理成本约为：0.96～1.12元/t。
综上所述，臭氧深度处理技术处理印染废水生化出水，脱色效果明显，可以去除部分COD，投资及运行成本可控，而且无二次污染。虽一次性投资会高一点，但从长远污染物减量排放中，其在印染废水的处理的领域中必将拥有广阔的前景。
4、存在问题及建议
4.1存在问题
微生物实验室污水处理设备价格厚道追求实用（1）臭氧处理项目如集中在浙江、广东沿海等地区，其夏天温度较高、持续时间长，臭氧系统配套的板式换热器冷却系统，在夏天高温时期，由于外部环境影响，其换热效果较差，臭氧发生器经常达到报警温度而自动停机，影响废水处理正常运行，也影响到生产车间的正常生产。
（2）臭氧系统在印染废水深度处理系统中，其色度的去除率较高（约50%～80%），但对生化出水CODCr去除率较低（约14%～22%），实际证明臭氧在印染废水处理中，废水脱色只是染料分子结构中的发色基团，如乙烯基、偶氮基、氧化偶氧基、羟基、硫酮、亚硝基、亚乙烯基等被打破，这些发色基团都有不饱和键，臭氧能使染料中所含的这些基团氧化分解，生成分子量较小的有机酸和醛类，使其失去发色能力，但未将其分解为CO2和H2O，水中断链的染料仍体现出CODCr，这是导致臭氧在印染废水深度处理系统中对有机物去除率低的主要原因。
4.2建议
（1）项目工程在国内特别是沿海夏天温度较高、持续时间长的地区，臭氧发生器配套的冷却系统，不宜采用板式换热器冷却系统；需采用冷水机组，通过制冷机制冷效果好，才能够确保臭氧发生器系统冷却效果而稳定运行。
（2）臭氧深度处理池前端可适当投加次氯酸钠，既可以去除小部分有机污染物及色度，而且可以有效调节水质pH至偏碱的臭氧有利反应条件，使臭氧反应池能发挥更好的处理效果。
1.1臭氧生成原理
臭氧发生器产生臭氧的原理是采用电晕放电法获取，就是在常压下使含氧气体在交变高压电场作用下产生电晕放电生成臭氧。气体中氧气（O2），经过高频高压的轰击变成不稳定的O3，O3具有很高的能量，在常温、常压下很快自行分解为氧（O2）和单个氧原子（O），单个氧原子具有很强的氧化活性。通过产生的O3处理印染废水生化出水，利用其强氧化性可以有效氧化生化系统出水中难以生物降解的可溶性有机物，大大降低出水色度和CODcr，使废水处理系统最终出水能稳定达标排放。
1.2臭氧发生器系统组成
废水处理应用当中臭氧发生器根据气源类型可分为两种，一种为空气源臭氧发生器，另一种为氧气源臭氧发生器。
空气源臭氧发生器在常温常压下直接将空气中的氧和氮分离，取得高纯度的氧气；然后采用电晕放电法获取臭氧，在常压下使含氧气体在交变高压电场作用下产生电晕放电生成臭氧。
氧气源臭氧发生器在常温常压下直接采用液氧通过汽化器气化取得高纯度的氧气，然后采用电晕放电法获取臭氧，在常压下使含氧气体在交变高压电场作用下产生电晕放电生成臭氧。
臭氧系统主要由臭氧发生器、氮气补加及仪表风系统、冷水机、投加系统、尾气破坏器件、低压配电柜、
检测仪表等组成。（注：氧气源的另外需增加液氧储罐、汽化器及减压阀等配套）
2、臭氧技术工程应用
臭氧深度处理技术已在印染废水处理改造工程中得到实际的运用，主要应用于宁波某漂染有限公司废水处理改造工程、余姚某纺织染有限公司废水处理改造工程，以上两个项目改造工程的主要处理对象为棉花散纤维印染废水，生产过程中主要使用的染料为国产活性染料，比例约为90%，以染深色为主的印染废水。其应用主要处理二沉池出水阶段的废水。针对活性染料印染废水的特性以及当地实际情况，为达到《纺织染整工业水污染物排放标准（GB4287-2012）》中表2的排放标准，对现有工程二沉池出水进行优化改造，改造工程均采用氧气源臭氧处理技术对其进行深度处理，有效脱色和去除CODcr，使废水改造系统最终出水达标排放。
的处理研究主要以离子交换树脂为主，具有操作简单、选择性好、不易产生二次污染等优点，但存在离子交换剂易达到饱和吸附容量，再生操作繁琐等缺点。
3）生物处理法。
生物处理法主要利用微生物的新陈代谢作用，将污染物进行分解、转化而得以去除。此法具有成本低廉、处理效果好和生物可持续性等优点，但大量繁殖生物菌种，是否会造成二次破坏，尚无定论。
2、氧化-沉淀法处理含废水的研究
化学沉淀法具有原料低廉、操作简单、效果明显的优点，且能够对其他重金属元素如Zn、Cu等也具有一定的去除效果，因此，本文主要通过氧化—沉淀法进行除实验。
2.1氧化-沉淀法分析
（Ⅰ）（/Ⅲ）分布含量在自然界中，多赋存于硫化矿中有两个化学价态，正一价（Ⅰ）和正三价（Ⅲ）。从环境化学的角度分析，（Ⅰ）能够以离子态稳定存在，（Ⅲ）多以化合物的形式存在，（Ⅲ）不稳定，在一定的条件下可以被还原为（Ⅰ），或者进行沉积和富集。从生物毒性的角度分析，化合物有较大毒性，且（Ⅲ）盐对动植物的毒害作用是Ⅰ）盐的数千倍[2]。
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湖北 - 武汉
2024年12月27日 ~ 29日
