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废水治理论文范文精选

废水治理论文

废水治理论文范文第1篇

各种IMC载休的性能比较

适用于废水处理的理想的IMC载体应该是对生物无毒,传质性能良好,机械强度高,寿命长,固定操作容易,且价格便宜。对按图1制备的琼脂、明胶、海藻酸钙(简称SA)、聚乙烯醇(简称PVA)和丙烯酞馁(简称ACRM)5种凝胶作为IMC载体时的机械强度、传质性能等比较结果如下:1)在5种包埋剂中,琼脂机械强度极差,无实际工程应用价值;2)ACRM凝胶中未聚合的单体对生物有毒,且在聚合过程中发热,对细菌杀伤大;传质性能较差,IMC小球内的微生物增殖不好;固定操作不易;3)明胶强度较低,内部结构密实,传质性能较差;4)SA凝胶和PVA凝胶,机械强度较好;电镜观察表明内部呈多孔结构,对生物的毒性小,固定操作容易。5种IMC载体的各性能比较见表2。对SA凝胶和PVA凝胶进一步的研究表明:PVA凝胶的机械强度优于SA凝胶,但SA凝胶的传质性能比PVA凝胶好。将两种IMC小球置于红墨水中,30min时,红墨水沿半径5.Omm的PVA小球径向仅扩散进入0.6mm~0.8mm,而SA小球几乎全部变红。在稳定性方面,SA凝胶易在PO2溶液中溶解,pH>10时,容易破碎;而PVA性能受pH变化影响甚微,但PVA由于交联不彻底,有小量TOC溶出。通过用Na2:CO3:事先将硼酸溶液的pH调到6.7左右,再进行交联,可减少TOC溶出,并可增加高温时凝胶强度的稳定性。综合以上结果,目前较为合适的IMC载体为PVA,但需对传质性能进一步改善。

IMC处理洗衣粉废水效果

随着运行时间及LAS降解速率增加,运行到第八天,降解速率达最大,在进水LAS浓度40mg/L时,在3h内就可将LAS降解97.8%。当进水LAS浓度升高为70mg/L时,LAS的降解速率并没有因为其浓度的提高而降低很多。但随着运行时间的增加,PVA小球的活性有所下降。运行到20天,3h的LAS去除率只有81%。这可能是由于LAS降解产物中有不利于LAS降解菌生长的物质产生,积累到一定量时,导致PVA小球活性下降。采用低浓度LAS进水对PVA小球进行活化培养,可恢复PVA小球的活性,反复使用。半连续试验进行了几个月,结果表明PVA小球一直保持了良好的强度,没有破碎。

废水治理论文范文第2篇

水源是造纸厂第二大消耗工质,废水是造纸厂最大污染源,与其他产业相比,造纸废水的排放量和COD含量均为各产业之首。因此要解决全国工业废水污染问题,首先要解决造纸企业废水污染问题,通过各种方法实现造纸废水处理达标排放。但是目前部分老旧造纸企业并未进行相应废水处理设施扩建改造,废水污染治理形式仍然十分严峻。

2制浆造纸废水的治理

2.1制浆造纸行业水污染物产生来源制浆造纸工业的整个过程,包括从备料到成纸、化学品回收、纸张的加工等都需要大量的水,用于输送、洗涤、分散物料及冷却设备等,虽然生产过程中也有回收、再用,但仍有大量的废水排入水体,造成水环境的严重污染。主要水污染来源于化学法制浆产生的蒸煮废液、洗浆漂白过程中产生的中段废水及抄纸工序中产生的白水,本文以中段废水污染治理为主进行介绍。

2.2制浆中段废水的产生在提取黑夜之后,纸浆要进行清洗、筛选和漂白,从而得到合格纸浆,同时形成携带生片、木节、粗纤维素及非纤维素细胞、砂砾、金属屑的中段废水。中段废水颜色呈深黄色,主要污染物有木质素、悬浮物、硫化物、有机物等,可生化性较差,有机物难降解,处理难度大。

2.3制浆中段废水的治理中段废水处理方法主要有化学氧化法、物化法、生物法、电子束法、电化学法、物理法等,其中以生物法最成熟,应用最广泛,下面以生物法为主进行介绍。生物法是利用微生物分解氧化有机物的功能,采取一定的人工措施,创造适于微生物生长和繁殖的环境,获得大量具有高生物活性的微生物,以提高其氧化分解有机物的效率的一种污水处理方法,是目前应用最多、技术最为成熟的污水处理方法。根据微生物需要氧的情况,可分为好氧法、厌氧法和生物酶法等。好氧法是在有氧条件下利用好氧微生物降解代谢处理废水的方法,常用的人工好氧生物处理方法有活性污泥法和生物膜法两种,好氧法具有工艺成熟、运行稳定,有机物去除效率高等优点,但是也有耐冲击负荷低,占地面积大、电耗大、基建费用高等缺点,通常应用于进水水质稳定而处理程度要求较高的大型污水处理工程。厌氧法又叫厌氧消化或厌氧发酵,是在无氧的条件下,通过厌氧和兼性微生物共同作用将废水分解为甲烷和二氧化碳的过程。厌氧法具有占地少、耗能少、剩余污泥少、应用范围广等优点,系统复杂、环境影响大、易产生臭味和腐蚀性气体等缺点明显,最大的缺点是出水水质波动较大,容易产生出水不达标的情况。因此在生产实践上通常将好氧法和厌氧法联合使用。有关专家针对草浆造纸中段废水,进行了厌氧折流板反应器(AnaerobicBaffledReactor,ABR)、序批式反应器(SequencingBatchReactor,SBR)及ABR—SBR组合处理工艺的研究,结果表明:ABR的水力停留时间(HRT)为6h时,废水可生化性由0.2~0.25增加到0.4~0.5;SBR最佳HRT为8h,单独运行,COD去除率65%左右;ABR—SBR组合工艺中SBR处理效果明显提高,COD去除率达80%左右,且组合工艺处理效果好,COD和BOD5去除率达90%左右,抗冲击负荷能力强。生物酶处理有机废水是近年兴起的一种先进处理工艺。生物酶具有很高的活性和催化能力,可以加速废水有机物降解的速度,而且环境条件要求宽松,对进水水质要求低,可以重复使用等优点,特别是固化酶技术研究与开发,为生物酶技术在废水处理工程大规模推广奠定坚实基础。在生产实践中基本上是综合各种技术优缺点,根据进水水质的不同,选择最佳组合作为生产工艺。利用水解—好氧工艺处理山东某制浆造纸厂产生的中段废水,经现场采样监测,处理后出水水质良好,COD去除率达98%以上。

3造纸工业废水处理实例

废水治理论文范文第3篇

物化后处理试验

采用Fenton化学氧化–絮凝沉淀工艺对生化出水进行后续处理,先利用Fenton试剂的强氧化能力氧化分解生化处理后遗留的难降解有机物。由亚铁离子与过氧化氢组成的体系也称芬顿试剂,两者在适当的pH下(2.5~3.5)会反应产生氢氧自由基(•OH),而氢氧自由基的高氧化能力与废水中的有机物反应,可分解氧化有机物,进而降低废水中生物难分解的CODCr。由于Fe2+与H2O2反应会形成Fe3+,必须于中和池中将pH调整至中性以形成Fe(OH)3,并于慢混池中藉助polymer聚集成大颗粒,于化学沈淀池中去除。由于Fe3+本身就是非常好的混凝剂,所以在这个过程中除了将Fe(OH)3分离去除外,同时对色度、SS及胶体(Colloid)也具有非常好的去除功能。使最终出水达到广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二时段一级标准。试验仪器及药剂:85-2控温磁力搅拌器,pHS-5型酸度计,光学显微镜,溶氧仪,电子分析天平。FeSO47H2O(配成10%浓度)、30%H2O2和粉状PAM药剂(配成0.1%浓度)。试验步骤:(1)用量杯分别取2个水样至500mL烧杯中;(2)用浓硫酸调整2个烧杯中的废水pH=3左右;(3)依次往2个烧杯中分批次加入FeSO4•7H2O及H2O2,用玻璃棒快速搅拌1min,然后反应1h;(4)用碱液调整2个烧杯中的废水pH=9.5~10之间;(5)依次往2个烧杯中加入1mL的聚丙烯酰胺溶液,用玻璃棒快速搅拌1min后再慢搅2~5min;(6)静置沉淀30min后取烧杯中上清液检测CODcr及BOD5。

分析方法

主要理化指标分析方法见表2。

好氧处理试验结果

试验结果见图1。由图1可知,中试系统进水CODCr最高为436mg/L,最低为276mg/L。经过二级好氧处理,出水CODCr最高为275mg/L,最小为200mg/L。生化系统对CODCr平均去除率在32%左右。

芬顿试验结果

去除CODCr需要H2O2理论当量E可按下式计算:E=(CCODcr÷103)×(34÷16)(g/L)实验研究中,将单因子分析与正交试验因子优化两种方法相结合来设计实验方案,在静态试验的基础上开展稳态试验,分别对pH、反应时间、H2O2投量与有机物浓度之比、H2O2投量与Fe2+投量之比(摩尔比)等几个主要影响因素进行探讨,试验结果见图2、3。由图(2)可知,进水pH=3时,CODCr去除率最高。因此,pH对Fenton试剂的影响较大,pH过高或过低都不利于OH的产生。从图(3)可见,随着H2O2的投加量增加,CODCr去除率呈上升趋势。这是因为双氧水投加量增大,有利于反应(2)进行,产生更多的•OH。但过量的双氧水会与•OH反应,造成•OH消耗,同时废水中残留的双氧水在检测CODCr时会被重铬酸钾氧化,造成测得的CODCr浓度偏高,从而影响去除效果。考虑废水的治理成本及系统的稳定性,确定最佳反应条件为:当生化出水CODCr≤250mg/L时,进水pH=3,HRT=60min,H2O2/CODCr=2.5,H2O2/Fe2+=3∶1。对应的CODCr的去除率约为60%。当生化出水250≤CODCr<300mg/L时,进水pH=3,HRT=60min,H2O2/CODCr=3,H2O2/Fe2+=4∶1。对应的CODCr的去除率约为65%以上。

废水治理论文范文第4篇

【论文摘要】:微生物絮凝剂可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷,最终实现无污染排放,因此微生物絮凝剂是最具发展潜力的新型高效环保型絮凝剂。

目前广泛应用于水处理中的絮凝剂主要有无机高分子絮凝剂和有机高分子絮凝剂。由于无机絮凝剂一般用量较大且可能对环境产生二次污染,有机高分子絮凝剂的残留物不易被微生物降解,且其单体具有强烈的神经毒性和"三致"(致畸形、致突变、致癌)效应。而微生物絮凝剂可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷,最终实现无污染排放,因此微生物絮凝剂是最具发展潜力的新型高效环保型絮凝剂。

1.微生物絮凝剂化学组成及微观结构

微生物絮凝剂是一类由微生物或其分泌物产生的代谢产物,它是利用微生物技术,通过细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而得的,是具有生物分解性和安全性的高效、无毒、无二次污染的水处理剂。

微生物产生的絮凝剂物质为糖蛋白、粘多糖、蛋白质、纤维素、DNA等高分子化合物,相对分子质量在105以上。

2.微生物絮凝剂的絮凝机理

关于微生物絮凝剂的作用机理目前较为普遍接受的是"桥联作用"机理。该机理认为,絮凝剂大分子借助离子键、氢键和范德华力,同时吸引多个胶体颗粒,因而在颗粒中起了"中间桥梁"的作用,形成一种网状三维结构而沉淀下来。该理论可以解释大多数微生物絮凝剂引起的絮凝现象,以及一些因素对絮凝的影响。絮凝体的形成是一个复杂的过程,"桥联"机理并不能解释所有的现象,絮凝剂的广谱活性说明它是由多种机理共同起作用。为了更进一步解释絮凝机理,还需作更深入地研究。

3.微生物絮凝剂的合成

微生物絮凝剂的合成与微生物代谢活动有关。微生物代谢变缓之后,由于自身的分解才能释放絮凝剂,形成絮体。最好在细菌对数生长后期或静止早期收获微生物絮凝剂,此后,絮凝活性即使不下降也不会再有提高。

4.影响微生物絮凝剂絮凝效果的因素

同一般的化学絮凝剂一样,微生物絮凝剂效果的好坏主要受絮凝剂和胶体颗粒的本身特性及反应条件的影响。

⑴微生物絮凝剂本身特性的影响

微生物絮凝剂的主要成分中含有亲水的活性基团,如氨基、羟基、羧基等,故其絮凝机理与有机高分子絮凝剂(利用其线性分子的特点起到一种粘接架桥作用而使颗粒絮凝)相同。微生物絮凝剂分子量大小对其絮凝效果的影响很大,分子量越大,絮凝效果就越好。当絮凝剂的蛋白质成分降解后,分子量减小,絮凝活性明显下降。一般线性结构的大分子絮凝剂的絮凝效果较好,如果分子结构是交链或支链结构,其絮凝效果就差。

⑵胶体颗粒表面电荷的影响

由"桥连作用"理论和"电荷中和"理论知絮凝剂大分子借助离子键、氢键和范德华力同时吸附多个胶体颗粒,在颗粒间产生"架桥"现象,形成一种三维网状结构而沉淀下来。故胶体颗粒表面电荷对絮凝有重要影响,相反电荷的聚合电解质能减少颗粒表面电荷密度,以至颗粒可以彼此充分紧密接近,使吸引力变得有效。

⑶反应条件

微生物絮凝剂的絮凝效果受加样量、PH值、金属离子、温度、搅拌速度、水质等多种反应条件的影响。用自己提取的微生物絮凝剂处理染料废水时,发现Ca2+有促进絮凝物生成,加大沉降速度的协同作用。也有的文献中认为体系中盐的加入会降低微生物的絮凝活性,这可能由于Na+的加入破坏了大分子与胶体之间氢键的形成。因絮凝的形成是一个复杂的过程,为了更好地解释机理,需要对特定絮凝剂和胶体颗粒的组成、结构、电荷、构象及各种反应条件对它们的影响作更深入的研究。

5.微生物絮凝剂在环境污染治理中的应用及发展前景

与有机高分子絮凝剂相比,微生物絮凝剂具有絮凝范围广、活性高、安全无毒、不污染环境等特点,而且作用条件粗放,具有广谱絮凝活性,因此,可以广泛用于给水和污水处理中。

⑴高浓度有机废水处理高浓度有机废水主要包括畜产废水及其它一些食品加工厂废水,此类废水在生化处理之前一般加絮凝等预处理过程。微生物絮凝剂比SPA的絮凝效果更好,还指出如果同时将微生物絮凝剂和少量SPA混合后,对味精废水的预处理效果可进一步提高,且药剂的总投加量明显减少。

⑵印染废水的脱色印染废水因其色泽深,组分复杂,含有染料、浆料、助剂、纤维、果胶、蜡质、无机盐等多种物质,仍为国内现行工业废水治理上的几大难题之一。其处理难点一是COD高,而B/C值较小,可生化较差;二是色度高且组分复杂。处理印染废水关键在于脱色,在各种处理方法中以絮凝法因其投资费用低、设备占地少、处理容量大、脱色率高而被普遍采用。同聚铁类絮凝剂类相比微生物絮凝剂不仅具有良好的絮凝沉淀性能,而且具有良好的脱色效果,在印染废水中有着一般絮凝剂不具有的优势。

⑶高浓度无机物悬浮废水的处理高浓度无机悬浮废水是一类不可生化降解的废水,传统工艺一般采用化学絮凝及处理法。微生物絮凝剂也可用于高岭土、泥水浆、粉煤灰等水样处理中,在试验中通过用微生物絮凝及处理陶瓷厂废水,釉药废水和坯体废水。

⑷活性污泥处理系统的效率常因污泥的沉降性能变差而降低,在活性污泥中加入微生物絮凝剂时,可使污泥容积指数能很快下降,防止污泥解絮,消除污泥膨胀状态,从而恢复活性污泥沉降能力,提高整个处理系统的效率。

作为一种新型的絮凝剂,微生物絮凝剂有着良好的应用前景,已广泛应用于高浓度有机废水的处理、染料废水的脱色、活性污泥的处理等废物处理中,并显示了强大的生命力。微生物絮凝剂已成为环保中的新研究方向。

参考文献

[1]陈坚,任洪强.环境生物技术应用与发展,北京:中国轻工业出版社,2001.

[2]庄源盖.MBF除浊脱色作用的初步研究,城市环境与城市生态,1997.

[3]张本兰.新型高效、无毒水处理剂-MBF的开发与应用,工业水处理,1996.

[4]陶淘,卢秀清.冷静,MBF的研究与应用进展,环境科学进展,1999.

废水治理论文范文第5篇

[论文摘要]焦化废水是一种典型的难降解有机废水。介绍了预处理技术,二级处理技术的物化法、生物法、化学法和循环利用法的应用和研究进展及优缺点。

焦炭是高耗水产业,每年全国焦化废水的排放量约为2.85亿t。焦化废水是煤在高温干馏过程中以及煤气净化、化学产品精制过程中形成的废水,水质随原煤组成和炼焦工艺而变化,是一种典型的难降解有机废水。其成分复杂,毒性大,它的超标排放对人类、水产、农作物都可构成很大的危害。总之,焦化废水污染,是工业废水排放中一个突出的环境问题,也是摆在人们面前的一个急需解决的课题。

目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理,然后再进行生物脱酚二次处理。但往往经上述处理后,外排废水中COD、氰化物及氨氮等指标仍然很难达标。针对这种状况,近年来国内外出现了许多比较有效的焦化废水治理技术。这些方法大致分为物化法、生物法、化学法和循环利用等4类。

一、焦化废水的预处理技术

焦化废水中部分有机物不易生物降解,需要采用适当的预处理技术。

常用的预处理方法是厌氧酸化法。这是一种介于厌氧和好氧之间的工艺,其作用机理是通过厌氧微生物水解和酸化作用使难降解有机物的化学结构发生变化,生成易降解物质。焦化废水经厌氧酸化预处理后,可以提高难降解有机物的好氧生物降解性能,为后续的好氧生物处理创造良好条件。

二、焦化废水的二级处理技术

(一)物理化学法

(1)吸附法

吸附法处理废水,就是利用多孔性吸附剂吸附废水中的一种或几种溶质,使废水得到净化。常用吸附剂有活性炭、磺化煤、矿渣、硅藻土等。这种方法处理成本高,吸附剂再生困难,不利于处理高浓度的废水。

(2)利用烟道气处理焦化废水

由冶金工业部建筑研究总院和北京国纬达环保公司合作研制开发的“烟道气处理焦化剩余氨水或全部焦化废水的方法”已获得国家专利。该技术将焦化剩余氨水去除焦油和SS后,输入烟道废气中进行充分的物理化学反应,烟道气的热量使剩余氨水中的水分全部汽化,氨气与烟道气中的SO2反应生成硫铵。

该方法投资省,占地少,以废治废,运行费用低,处理效果好,环境效益十分显著,是一项十分值得推广的方法。但是此法要求焦化的氨量必须与烟道气所需氨量保持平衡,这就在一定程度上限制了方法的应用范围。

(二)生物处理法

生物处理法是利用微生物氧化分解废水中有机物的方法。目前,活性污泥法是一种应用最广泛的焦化废水好氧生物处理技术。这种方法是让生物絮凝体及活性污泥与废水中的有机物充分接触;溶解性的有机物被细胞所吸收和吸附,并最终氧化为最终产物(主要是CO2)。非溶解性有机物先被转化为溶解性有机物,然后被代谢和利用。

生物法具有废水处理量大、处理范围广、运行费用相对较低等优点,但是生物降解法的稀释水用量大,处理设施规模大,停留时间长,投资费用较高,对废水的水质条件要求严格,这也就对操作管理提出了较高要求。

(三)化学处理法

(1)焚烧法

焚烧法治理废水始于20世纪50年代。该法是将废水呈雾状喷入高温燃烧炉中,使水雾完全汽化,让废水中的有机物在炉内氧化,分解成为完全燃烧产物CO2和H2O及少许无机物灰分。

焚烧处理工艺对于处理焦化厂高浓度废水是一种切实可行的处理方法。然而,尽管焚烧法处理效率高,不造成二次污染,但是处理费用昂贵使得多数企业望而却步,在我国应用较少。

(2)催化湿式氧化技术

催化湿式氧化技术是在高温、高压条件下,在催化剂作用下,用空气中的氧将溶于水或在水中悬浮的有机物氧化,最终转化为无害物质N2和CO2排放。湿式催化氧化法具有适用范围广、氧化速度快、处理效率高、二次污染低、可回收能量和有用物料等优点。但是,由于其催化剂价格昂贵,处理成本高,且在高温高压条件下运行,对工艺设备要求严格,投资费用高,国内很少将该法用于废水处理。

(3)化学混凝和絮凝

化学混凝和絮凝是用来处理废水中自然沉淀法难以沉淀去除的细小悬浮物及胶体微粒,以降低废水的浊度和色度,但对可溶性有机物无效,常用于焦化废水的深度处理。该法处理费用低,既可以间歇使用也可以连续使用。

(4)臭氧氧化法

臭氧的强氧化性可将废水中的污染物快速、有效地除去,而且臭氧在水中很快分解为氧,不会造成二次污染,操作管理简单方便。但是,这种方法也存在投资高、电耗大、处理成本高的缺点。同时若操作不当,臭氧会对周围生物造成危害。因此,目前臭氧氧化法还主要应用于废水的深度处理。在美国已开始应用臭氧氧化法处理焦化废水。

(5)光催化氧化法

目前,这种方法还仅停留在理论研究阶段。这种水处理方法能有效地去除废水中的污染物且能耗低,有着很大的发展潜力。但是有时也会产生一些有害的光化学产物,造成二次污染。由于光催化降解是基于体系对光能的吸收,因此,要求体系具有良好的透光性。所以,该方法适用于低浊度、透光性好的体系,可用于焦化废水的深度处理。

(6)电化学氧化技术

电化学水处理技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生的强氧化性活性物质使污染物发生氧化还原转变。目前的研究表明,电化学氧化法氧化能力强、工艺简单、不产生二次污染,是一种前景比较广阔的废水处理技术。

(四)废水循环使用

高浓度的焦化废水经过脱酚,净化除去固体沉淀和轻质焦油后,送往熄焦池以供熄焦,实现酚水的闭路循环。从而减少了排污,降低了运行等费用。但是此时的污染物转移问题也值得考虑和进一步研究。

三、结语

总之,我们应根据焦化废水的特点,深入研究先进的处理技术,寻求既高效又经济的处理方法,降低运行费用,提高达标率,改善环境质量,减轻焦化废水对各地水体的污染,实现水资源的循环利用。这既是当前经济建设需要解决的现实问题,也是未来技术攻关所需要面对的的重点。

参考文献: