環(huán)境工程結(jié)課論文-生物處理fenton氧化法接觸氧化sbr工藝

1、<p>　　環(huán)境工程設(shè)計(jì)結(jié)課論文</p><p>　　2017年01月01日</p><p>　學(xué) 院資源與材料學(xué)院</p><p>　專 業(yè)環(huán)境工程</p><p>　班級學(xué)號</p><p>　學(xué)生姓名</p><p>　指導(dǎo)教師</p><p>

2、;<b>　　摘 要</b></p><p>　　本篇論文主要是針對污水處理中造紙、畜禽、制革印染紡織、飲料廢水和大氣處理中的煉鋼廢氣五個行業(yè)的廢水廢氣進(jìn)行分析，列舉廢水廢氣的特點(diǎn)，每種行業(yè)分別列舉了二至三種治理工藝，包括改進(jìn)工藝，并進(jìn)行比較分析，通過對各個工藝的流程復(fù)雜程度、經(jīng)濟(jì)性等方面的比較，得出治理每種廢水廢氣的最優(yōu)工藝。 </p><p><b&g

3、t;　　關(guān)鍵詞：</b></p><p>　　生物處理 Fenton氧化法 接觸氧化 SBR工藝</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、造紙廢水1</b></p><p>　　1.1造紙廢水產(chǎn)生途徑1</p><p>

4、　　1.2造紙廢水特點(diǎn)1</p><p>　　1.3基本處理方法2</p><p>　　1.3.1物理化學(xué)法2</p><p>　　1.3.2生物處理法3</p><p><b>　　1.4工藝介紹4</b></p><p>　　1.4.1斜網(wǎng)—混凝沉淀—二段A/O組合工藝4</

5、p><p>　　1.4.2高溫厭氧流化床＋SBR工藝處理造紙廢水工藝設(shè)計(jì)5</p><p>　　1.4.3混凝-Fenton氧化—絮凝法處理造紙廢水研究6</p><p><b>　　二、畜禽廢水8</b></p><p>　　2.1畜禽廢水產(chǎn)生途徑8</p><p>　　2.2畜禽廢水特點(diǎn)

6、8</p><p>　　2.3基本處理方法8</p><p>　　2.3.1物理處理法9</p><p>　　2.3.2化學(xué)方法10</p><p>　　2.3.3生物方法11</p><p>　　1.4工藝介紹13</p><p>　　三、 印染紡織廢水15</p>

7、<p>　　3.1印染紡織廢水產(chǎn)生途徑15</p><p>　　3.2印染紡織廢水特點(diǎn)15</p><p>　　3.3基本處理方法16</p><p>　　3.3.1物理法16</p><p>　　3.3.2高級氧化法18</p><p>　　3.3.3生物法19</p><p

8、>　　3..3.4聯(lián)用技術(shù)20</p><p>　　3.4工藝介紹21</p><p><b>　　四、飲料廢水24</b></p><p>　　4.1飲料廢水特點(diǎn)及產(chǎn)生途徑24</p><p>　　4.2本處理方法25</p><p>　　4.3工藝介紹25</p>

9、<p>　　4.3.1改良的序批式活性污泥（MSBR）工藝：25</p><p>　　4.3.2升流式厭氧污泥床（UASB）與間歇式活性污泥法（SBR）聯(lián)用的處理工藝：26</p><p>　　4.3.3厭氧-好氧組合處理工藝：27</p><p><b>　　五、煉鋼廢氣29</b></p><p&g

10、t;　　5.1煉鋼廢氣特點(diǎn)29</p><p>　　5.2治理工藝及比較29</p><p>　　5.2.1水幕除塵系統(tǒng)29</p><p>　　5.2.2高效柔性除塵30</p><p>　　5.2.3濕式噴淋洗滌塔30</p><p><b>　　5.3結(jié)論31</b></p

11、><p><b>　　一、造紙廢水</b></p><p>　　1.1造紙廢水產(chǎn)生途徑</p><p>　　造紙廢水主要來自造紙工業(yè)生產(chǎn)中的制漿和抄紙兩個生產(chǎn)過程。制漿是把植物原料中的纖維分離出來，制成漿料，再經(jīng)漂白，這個過程會產(chǎn)生大量的造紙廢水；抄紙是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘干，制成紙張，這個過程也容易產(chǎn)生造紙廢水。制漿產(chǎn)生的造紙廢水，污染最為

12、嚴(yán)重。洗漿時排出廢水呈黑褐色，稱為黑水，黑水中污染物濃度很高，BOD高達(dá)5-40g/L，含有大量纖維、無機(jī)鹽和色素。漂白工序排出的造紙廢水也含有大量的酸堿物質(zhì)。抄紙機(jī)排出的造紙廢水，稱為白水，其中含有大量纖維和在生產(chǎn)過程中添加的填料和膠料。</p><p><b>　　1.2造紙廢水特點(diǎn)</b></p><p>　　由于造紙?jiān)牧虾蜕a(chǎn)工藝的特殊性,造紙廢水的水質(zhì)、水

13、量也有其特點(diǎn)即排放量大,成分復(fù)雜,污染物濃度高,波動范圍寬,可生化性差。所以了解這些特點(diǎn)對選擇造紙廢水處理工藝,具有指導(dǎo)意義。</p><p>　?。?）廢水流量大,負(fù)荷波動大</p><p>　　目前,我國部分技術(shù)和設(shè)備相對落后的中小造紙企業(yè),噸紙耗水量高達(dá)30-60m3,而對于大型造紙企業(yè),由于全面推行清潔生產(chǎn),噸紙耗水量已削減到10-20m3。但相對于其它行業(yè),造紙工業(yè)的廢水排放量仍

14、然名列前茅。同時,由于造紙企業(yè)的生產(chǎn)工況不穩(wěn)定,在檢修或洗機(jī)時,廢水排放流量波動幅度大,最大排放水量可達(dá)正常排放水量的2倍以上。</p><p><b>　?。?）污染物濃度高</b></p><p>　　造紙廢水含有大量的原料溶出物和化學(xué)添加劑,其CODcr高達(dá)5000mg/l以上,濃度高達(dá)2000mg/l以上。廢水污染物濃度提高,致使廢水治理難度和單位處理成本均相

15、應(yīng)提高。同時,在紙機(jī)檢修初期和后期,所排廢水的污染物濃度波動較大,CODcr濃度波動范圍可達(dá)進(jìn)水濃度的1/4-1/3。</p><p>　?。?）難降解有機(jī)物成分多,可生化性差</p><p>　　造紙使用的原材料均為木質(zhì)素、纖維素類等難以生化降解的物質(zhì),其溶出物進(jìn)入廢水,使造紙廢水的BOD/COD值在0.2-0.4之間,可生化性較差。經(jīng)處理的廢水即使BOD5降到10mg/L以下,仍高達(dá)2

16、00mg/L以上,色度很高。</p><p><b>　　（4）廢水成分復(fù)雜</b></p><p>　　造紙?jiān)牧暇哂卸鄻有?并且采用種類繁多的化學(xué)添加劑,致使造紙車間排出的廢水成分復(fù)雜,甚至含有硫化物、油墨、絮凝劑、消泡劑等對生化處理不利的化學(xué)品。</p><p><b>　　1.3基本處理方法</b></p&g

17、t;<p>　　造紙廢水處理通常采用傳統(tǒng)處理工藝，大部分造紙企業(yè)采用單一的單元處理工藝或簡單的組合工藝處理車間排出的廢水。單元處理包括物理化學(xué)法和生物處理法,常用的物理化學(xué)法有機(jī)械過濾法、混凝沉淀法、氣浮法、吸附法、膜分離法等，常用的生物處理方法有工藝、工藝、工藝、好氧活性污泥法、工藝、工藝、工藝等。</p><p>　　1.3.1物理化學(xué)法</p><p><b>

18、;　　沉淀法</b></p><p>　　沉淀法利用廢水中懸浮物質(zhì)密度大于廢水密度的特點(diǎn),借助重力作用，將懸浮物從廢水中沉淀下來,使其與水分離。重力沉降分為四種類型，即離散粒子沉降、絮凝粒子沉降、區(qū)域沉降和壓縮沉降。在常規(guī)沉淀池中，上部發(fā)生離散離子沉降和絮凝粒子沉降,下部發(fā)生區(qū)域沉降,底部發(fā)生壓縮沉降。在造紙廢水處理上沉淀法應(yīng)用廣泛,造紙廢水SS高達(dá)5000-6000mg/L，沉淀法對SS的去除率可達(dá)

19、80%-90%。 </p><p><b>　　氣浮法</b></p><p>　　氣浮是使空氣在一定壓力的作用下溶解于水中,再經(jīng)過減壓釋放形成極微小的氣泡,使其與處理水混合,微小氣泡粘附于纖維和細(xì)小填料上,一起上浮到水面并被去除的方法。傳統(tǒng)加壓溶氣氣浮法的溶氣含量不高、停留時間長、池容積大、表面負(fù)荷和容積負(fù)荷低。我國于90年代初開發(fā)出高效淺層

20、氣浮法,用空氣溶解管代替溶氣水罐,減壓釋放的微小氣泡直徑為10-20μm（傳統(tǒng)氣浮法為08-100μm）,氣浮過程中槽內(nèi)水沒有橫向流動,縮短了處理水在槽內(nèi)停留時間,由普通氣浮法30-40min縮短為3-5m，有效水深由2.0m減少到0.6m。氣浮主要用于造紙車間的白水回收,而在造紙廢水處理中,由于其運(yùn)行費(fèi)用高,耐沖擊負(fù)荷較差,應(yīng)用相對較少。</p><p><b>　　混凝法</b><

21、/p><p>　　高分子物質(zhì)（如三價鋁鹽或鐵鹽）可被膠體微粒強(qiáng)烈吸附）一端被某一膠粒吸附，另一端被其它膠粒吸附，在相距較遠(yuǎn)的兩粒子之間進(jìn)行吸附搭橋，使顆粒逐漸變大,形成肉眼可見的粗大絮凝體。這種通過高分子物質(zhì)吸附搭橋而使顆粒相互粘結(jié)的過程，稱為絮凝。絮凝所形成的礬花具有吸附功能，可去除少量水溶性有機(jī)物。在造紙廢水處理中,幾乎90%以上的混凝沉淀均用作生物處理的預(yù)處理，其SS去除率高達(dá)90%以上,去除率可達(dá)50%-60

22、%。在廢水混凝處理中,先投加化學(xué)藥劑來破壞膠體的穩(wěn)定性,使廢水中的膠體和細(xì)小懸浮物聚集成容易分離的絮凝體?；炷ㄟm用性強(qiáng),基建投資低,管理簡單,運(yùn)行穩(wěn)定,處理效率高,是造紙廢水處理的常用方法。在混凝法處理中，混凝劑的選擇十分重要，造紙廢水一般使用聚合氯化鋁（PAC）、精制硫酸鋁、硫酸亞鐵、聚丙烯酰胺（PAM）分別處理或使用聚合氯化鋁與PAM聯(lián)合處理,其中以使用聚合氯化鋁與聯(lián)合處理效果較好，不需調(diào)節(jié)廢水值，適宜的聚合氯化鋁投加量為40mg

23、/L，PAM投加量為1mg/L，CODcr去除率為40%-60%，SS去除率達(dá)80%-90%。</p><p><b>　　膜分離法</b></p><p>　　膜分離是用特殊的薄膜對水中污染物進(jìn)行選擇性分離,從而使廢水得到凈化的技術(shù)。膜分離法主要包括電滲析、反滲透、超濾等。隨著膜材料和技術(shù)的發(fā)展、高效膜組件的出現(xiàn)、膜制造成本的降低,膜分離技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。在制

24、漿造紙廢水處理中,應(yīng)用較多的是反滲透法和超濾法。在我國造紙廢水回用處理中,反滲透及超濾法有廣闊的應(yīng)用前景。</p><p>　　1.3.2生物處理法</p><p>　　廢水生物處理是利用微生物的新陳代謝,使廢水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物降解為無害穩(wěn)定的物質(zhì),從而使廢水得到凈化的方法。造紙廢水含有大量有機(jī)物質(zhì),經(jīng)過前段物化處理去除后,廢水的可生化性較好，利用生物法進(jìn)行二級處理,可有效去

25、除COD、BOD，并兼有去除、脫色、除臭等作用。根據(jù)參與作用的微生物種類和供氧情況,生物法可分為好氧處理、厭氧處理及好氧、厭氧組合處理。</p><p><b>　　1.4工藝介紹 </b></p><p>　　1.4.1斜網(wǎng)—混凝沉淀—二段A/O組合工藝</p><p>　　該工程重點(diǎn)是去除廢水中的CODcr、BOD、SS、NH4-

26、N和TP，使出水達(dá)標(biāo)排放。根據(jù)制漿造紙廢水的水質(zhì)特性，廢水接近中性，無需調(diào)節(jié)，但在車間停機(jī)檢修期間，短時間內(nèi)（約1-2小時）有大量的堿性廢水排出，需有事故應(yīng)急措施。紙漿造紙廢水氣和含量不足，需另外補(bǔ)充N、P，故此不再對NH4-N和TP去除做詳細(xì)介紹。對于SS及有機(jī)物的去除，采用物化與兩段生化相結(jié)合的處理工藝,己在幾座造紙廢水處理工程中成功應(yīng)用，對同類型造紙廢水處理具有借鑒價值。</p><p>　　由于在造紙廢水

27、中,大部分有機(jī)物呈纖維顆粒狀態(tài)存在,SS達(dá)3500mg/L,其中含有可回收利用的較長的纖維和不可再生利用的短纖維及無機(jī)懸浮物,故先采用斜網(wǎng)回收大部分較長纖維,然后采用混凝沉淀去除不可再生懸浮物和生化系統(tǒng)的剩余污泥,使SS絕大部分被去除。經(jīng)物化處理后,由于大部分不溶性有機(jī)物被去除,BOD/COD比值提高,為后續(xù)二段生化處理創(chuàng)造了有利條件。</p><p>　　經(jīng)物化處理后,廢水中有機(jī)物濃度仍然較高,且大部分以溶解狀

28、態(tài)存在,采用兩段A/O系統(tǒng)進(jìn)行生化處理。兩段A/O一方面通過污泥回流維持好氧池（O池）中活性污泥量的穩(wěn)定,另一方面使不同的菌種適應(yīng)不同的有機(jī)污染物濃度,將高負(fù)荷菌群與低負(fù)荷菌群分開,以達(dá)到分段馴化、分段培養(yǎng)和分段處理的效果,使出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。</p><p>　　廢水處理過程所產(chǎn)生的污泥主要是混凝沉淀后的物化污泥,其次是部分剩余生化污泥。將生化污泥回流至A/O池,而將剩余污泥回流至混凝反應(yīng)池,與物化污泥混合。利

29、用剩余活性污泥的生物絮凝作用,減少絮凝劑的投加量。物化污泥和剩余污泥排入污泥貯池,在污泥貯池中投加絮凝劑PAM, 進(jìn)行污泥調(diào)理,增加混合污泥的絮體顆粒,提高脫水效率。調(diào)理后的污泥由泵輸送到帶式壓濾機(jī)脫水。</p><p>　　造紙廢水污泥采用帶式壓濾機(jī)進(jìn)行污泥脫水,濾液可以回流到預(yù)處理工段重新處理,可不間斷連續(xù)工作,脫水效率高、噪音小、節(jié)能、附屬設(shè)備少、操作管理維護(hù)方便。脫水后的干污泥含水率為80%以下,可運(yùn)棄掩

30、埋,或者摻入煤渣中制作煤渣磚等建筑材料。</p><p>　　斜網(wǎng)—混凝沉淀—二段A/O組合工藝的流程圖如下圖1：</p><p>　　圖1 斜網(wǎng)—混凝沉淀—二段A/O組合工藝流程圖</p><p>　　1.4.2高溫厭氧流化床＋SBR工藝處理造紙廢水工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　針對蒸球洗水有機(jī)物濃度極高、含量高、并且含有大量難降解的高分子

31、有機(jī)物、可生化性較差本項(xiàng)目的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)對其的處理工藝主要是“絮凝氣浮高溫厭氧流化床”，首先通過絮凝氣浮,去除木質(zhì)素、纖維素等懸浮物和難降解物質(zhì),然后泵入高溫厭氧流化床生化降解,在大幅度削減有機(jī)物濃度的同時提高廢水的可生化性。出水流入沉淀池沉淀后進(jìn)入中段水平衡池與中段水混合，此時,經(jīng)處理過的蒸球洗水各項(xiàng)污染指標(biāo)已和中段水接近,故考慮將其與中段水混合后一并作進(jìn)一步處理。本設(shè)計(jì)最終確定的中段水處理工藝主要是“絮凝氣浮+SBR”工藝，先通過絮

32、凝氣浮去除水中的纖維素等懸浮物，然后進(jìn)入SBR池去除有機(jī)物。具體工藝流程如圖2。</p><p>　　圖2 高溫厭氧流化床＋SBR工藝處理造紙廢水工藝流程圖</p><p>　　1.4.3混凝-Fenton氧化—絮凝法處理造紙廢水研究</p><p>　　造紙混合廢水中含有的木質(zhì)素、纖維素均屬難降解物質(zhì)，而且，其中含有的氯代有機(jī)物主要來自紙漿漂白工段，是強(qiáng)烈的三致物

33、質(zhì)(致癌、致畸、致突變)，對生物具有很強(qiáng)的毒性抑制作用，使得該造紙混合廢水可生化性非常低，用常規(guī)生物處理方法很難收到理想的處理效果。</p><p>　　高級氧化技術(shù)是一類處理高濃度，難降解廢水的新技術(shù)。其中的Fenton氧化法因具有氧化能力強(qiáng)、選擇性小、反應(yīng)速率常數(shù)大、處理效率高，不產(chǎn)生二次污染、容易控制，操作靈活等特點(diǎn)而倍受人們青睞。</p><p>　　研究發(fā)現(xiàn)，木質(zhì)素大分子在水溶液

34、中的穩(wěn)定性隨溶液的pH變化而變化。在室溫 28℃，pH為 7 時，可以測得經(jīng)過純化處理的木質(zhì)素的ζ電位在-15.0～-16.7mV之間。此時膠粒之間因靜電斥力的作用較穩(wěn)定。當(dāng)用酸調(diào)節(jié)pH值時，隨溶液pH值降低，相應(yīng)的ζ電位逐漸減小，木質(zhì)素脫穩(wěn)且慢慢凝聚，逐步形成顆粒較大的絮體而沉淀析出。同時，木質(zhì)素因-COO-、-O-等基團(tuán)與H+結(jié)合，水溶性降低而析出。如果添加混凝劑，除了有壓縮雙電層、吸附電中和、吸附架橋和沉淀網(wǎng)捕等作用外，還由于木質(zhì)

35、素分子中的活性基團(tuán)絡(luò)合、鰲合的作用。從而可以去除水中的膠體顆粒和部分溶解性物質(zhì)。由此，決定在 Fenton 氧化處理前面加上混凝于處理，強(qiáng)化混凝過程，把污染物濃度減低到 Fenton 氧化法適宜的濃度范圍內(nèi)，減輕后續(xù)處理單元的負(fù)荷，以提高處理效率，降低運(yùn)行成本。由于Fenton氧化法自身的特點(diǎn)，其出水中含有大量的Fe3+，使Fenton氧化處理后出水呈現(xiàn)淡黃色，影響觀感，而且，出水pH值為酸性，要達(dá)標(biāo)排放，必須進(jìn)行進(jìn)一步的處理。眾所周知

36、，F(xiàn)e3+在中堿性環(huán)境中會發(fā)生水解，生成的Fe(OH)3膠體有絮凝作用。為充分利用Fe3+</p><p>　　進(jìn)一步去除色度。而且，絮凝沉淀過程中，絮體會吸附水中的污染物，通過沉淀加以去除，從而進(jìn)一步去除COD，提高整個工藝的COD去除率。處理工藝流程如圖3所示。</p><p>　　圖3 混凝-Fenton氧化—絮凝法處理造紙廢水工藝流程</p><p><

37、;b>　　二、畜禽廢水</b></p><p>　　2.1畜禽廢水產(chǎn)生途徑</p><p>　　近年來，隨著人民生活水平的提高，對畜禽產(chǎn)品需求的增加，以及我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化信息化的推進(jìn)和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)層次的調(diào)整，集約化、規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖業(yè)大范圍發(fā)展，已成為我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，同時帶來的環(huán)境污染問題也日漸嚴(yán)重，它不僅制約農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展、影響國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而且還危及國家乃

38、至世界的生態(tài)安全。畜禽養(yǎng)殖廢水主要由動物糞便排泄物、尿液、飼料殘?jiān)?、圈舍沖洗水組成，其中尿液及沖洗水占絕大部分。未經(jīng)處理的養(yǎng)殖廢水含有大量有機(jī)污染物以及氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，排放至河流、湖泊中，引起水體富營養(yǎng)化，出現(xiàn)赤潮等污染現(xiàn)象。在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，規(guī)?；B(yǎng)殖場數(shù)量逐年增加，給環(huán)境造成壓力越來越大，很多地區(qū)已出現(xiàn)嚴(yán)重污染，危及到經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人民生活環(huán)境。</p><p><b>　　2.2畜禽廢水特點(diǎn)&l

39、t;/b></p><p>　　畜禽廢水是具有以下特點(diǎn)的有機(jī)廢水：排量大、廢水溫度低、氮和磷含量高、有機(jī)物含量高、纖維含量高、懸浮物含量高、廢水中固液兩相混雜、固體物體積較小很難進(jìn)行分離等。再加上規(guī)模養(yǎng)殖場沖洗時間較為集中，導(dǎo)致污水處理過程無法連續(xù)進(jìn)行。廢水中氨氮、總磷、CODcr指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)，且不易除去，致使很多處理工藝投資和運(yùn)行費(fèi)用過高。尤其是因環(huán)境污染等原因引起的自然無規(guī)律變化風(fēng)險壓力下和改革開放以后

40、的市場經(jīng)濟(jì)競爭中，這種微利的養(yǎng)殖業(yè)很難投入大量資金進(jìn)行排放廢水的處理，使得我國的養(yǎng)殖場廢水整體處理率和處理水平較低，未達(dá)標(biāo)即排放。</p><p><b>　　2.3基本處理方法</b></p><p>　　因此，研究開發(fā)高效、低成本、無害化、資源化利用的畜禽廢水處理技術(shù)非常必要，而且能夠與養(yǎng)殖業(yè)有機(jī)結(jié)合的生態(tài)處理更是值得研發(fā)和推廣的，在經(jīng)濟(jì)效益得到保證的同時實(shí)現(xiàn)社會

41、效益和環(huán)境效益。</p><p>　　規(guī)模養(yǎng)豬廢水等有機(jī)廢水的處理方法有物理法、化學(xué)法、生物法。每種方法都有其優(yōu)點(diǎn)與不足，所以實(shí)際研究與生產(chǎn)過程中多采用幾種方法的聯(lián)合，以提高處理效率。</p><p>　　2.3.1物理處理法</p><p><b>　?。?）沉淀法</b></p><p><b>　　a.

42、自然沉淀。</b></p><p>　　自然沉降多是應(yīng)用于廢水處理的第一步?？繌U水中固體顆粒的自身重力沉淀于沉淀池底部，取上清液用做后續(xù)處理。目前，我國采用 SBR 工藝的污水處理廠，第一道工序基本是沉降池，污水排進(jìn)沉降池中靜置一段時間（按需設(shè)定時間）后，通過排泥管道除去沉淀物，再將上層污水排進(jìn)下一道工序處理一段時間（按需設(shè)定時間），如此依次排入每一道工序進(jìn)行處理，來完成SBR處理污水的整個過程。&l

43、t;/p><p><b>　　b. 絮凝沉淀</b></p><p>　　絮凝法是一種應(yīng)用較為廣泛的水處理技術(shù)，分為物理絮凝法和化學(xué)絮凝法?；瘜W(xué)絮凝法較物理法處理效果更好，應(yīng)用更廣泛。絮凝劑主要包括無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑和生物絮凝劑。在處理高濃度有機(jī)廢水時，無機(jī)絮凝劑（鐵鹽、鋁鹽等絮凝劑）即使在助凝劑、吸附劑配合下，其處理效果也不理想。一般認(rèn)為有機(jī)絮凝劑的處理效果較好，但

44、也因不同的操作條件及絮凝劑類型等因素，而影響出水水質(zhì)。同時有機(jī)絮凝劑毒性大、價格高，不能廣泛應(yīng)用。生物絮凝劑作為新型產(chǎn)物，可以降低二次污染等環(huán)境安全問題，但也有培養(yǎng)困難、工業(yè)化難度大等問題。</p><p>　　經(jīng)在土壤中分離出的3種高絮凝活性的菌株，將其兩兩復(fù)配形成復(fù)合型生物絮凝劑，同時研究了添加助凝劑的情況，結(jié)果顯示生物絮凝劑比無機(jī)、有機(jī)絮凝劑效果更好。在實(shí)際研究中，多是采用兩種或三種絮凝劑配合使用效果更佳。

45、有機(jī)與無機(jī)絮凝劑的復(fù)配處理污水應(yīng)用較普遍，處理水的種類較多，包括印染廢水、稀油二元復(fù)合驅(qū)采出水、油田廢棄鉆井液等。生物絮凝劑與化學(xué)絮凝劑的復(fù)合研究則剛剛起步。信欣等將生物絮凝劑 MBF-28分別與化學(xué)絮凝劑 PAC 和 PAM 復(fù)配處理景觀水體。事實(shí)證明，生物絮凝劑更有發(fā)展優(yōu)勢，既能夠滿足人們對環(huán)保的要求，又能達(dá)到理想處理效果，是一種環(huán)境友好型新型處理技術(shù)。</p><p><b>　　c. 吸附法&l

46、t;/b></p><p>　　吸附法是常用物理法處理廢水中的一種。主要是通過吸附劑與廢水接觸，將廢水中的污染物質(zhì)吸附帶走。常用吸附劑主要包括可再生和不可再生吸附劑兩種?；钚蕴?、離子交換樹脂等為可再生吸附劑；天然礦物（硅藻土、膨潤土等）、工業(yè)廢料（粉煤灰、煤渣等）、天然廢料（鐵屑、木屑等）為不可再生吸附劑。實(shí)際生活中更提倡用可再生吸附劑?；钚蕴康奈锢砦?、化學(xué)吸附及氧化還原作用，使其在處理含有毒有害物質(zhì)的廢

47、水中發(fā)揮重要作用?；钚蕴糠ㄕ嫉厣?、投資小、處理效果好，但吸附速率較慢，吸附容量較小，再生程序繁瑣，不適合處理污染物濃度較大的廢水，其較小的應(yīng)用范圍限制了活性炭法的進(jìn)一步研究。有學(xué)者對活性炭的添加量及其作用時間、溫度、p H等進(jìn)行研究，得知以上因素都會影響活性炭對畜禽廢水CODcr 的去除率。研究表明在其處理的廢水系統(tǒng)中投入活性炭為1.5g時，CODcr去除率最大，為去除效果頂峰，投入量較少時去除率隨投入量增加而增加、投入量繼續(xù)增大去除率

48、則略有下降；隨接觸時間延長去除率增大，直至去除率達(dá)到平衡，接觸時間也達(dá)到最佳值；隨pH增加去除率逐漸下降；獲得最適吸附溫度為65℃。沸石在處理各種廢水中占有一席之地。曾研究過天然沸石</p><p><b>　　d. 膜法</b></p><p>　　膜分離水處理技術(shù)是近年新興的處理手段，包括超濾、反滲透和電滲析等方法。膜分離方法可常溫操作、占地少、能耗低和操作方便等

49、優(yōu)點(diǎn)，已逐漸應(yīng)用在高濃度廢水處理過程中利用超濾膜處理水庫水、河水等，去除水中濁度及有機(jī)物。反滲透技術(shù)應(yīng)用范圍較廣，如海水淡化、煉油廢水、維生素 C 凝結(jié)水。電滲析法不僅可以處理污水，還有學(xué)者運(yùn)用電滲析回收廢水中的酸和鐵。研究與生產(chǎn)中將不同的膜法聯(lián)用是較為普遍的。超濾與反滲透的聯(lián)合應(yīng)用處理微污染水源水、電廠循環(huán)排污水、工業(yè)給水苦咸水的淡化等，獲得理想效果。</p><p><b>　　2.3.2化學(xué)方法&

50、lt;/b></p><p>　　高濃度有機(jī)廢水化學(xué)處理方法主要有電絮凝法、臭氧化技術(shù)（O3/H2O2法）、聲化學(xué)氧化法、微電解技術(shù)、超臨界氧化（SCWO）等。但是化學(xué)處理方法成本較高，且具有帶來二次污染的可能性，提高了化學(xué)法處理廢水的局限性。電凝聚法是電化學(xué)方法的一種，通過電極氧化產(chǎn)生羥基自由基、次氯酸根離子等氧化性較強(qiáng)的氧化劑，進(jìn)而氧化廢水中有毒難降解污染物，提高廢水的可生化性。Chen等（2004）應(yīng)

51、用電凝聚法處理印染廢水，研究結(jié)果表明，投加 40 mg/L 的聚合氯化鋁可提高處理效率。92.5 A/m2左右的電流密度時，COD 去除率為 51%。馬生明等（2012）通過此法處理含苯并三唑廢水，通過對實(shí)驗(yàn)?zāi)M廢水及實(shí)際廢水的處理，獲得較優(yōu)處理?xiàng)l件。臭氧化技術(shù)是通過產(chǎn)生大量羥基自由基對有機(jī)污染物進(jìn)行氧化。此技術(shù)反應(yīng)完全且快速，提高高濃度難生化降解廢水的可生化性，有催化臭氧氧化技術(shù)、超聲強(qiáng)化臭氧氧化技術(shù)、臭氧/活性炭/紫外光協(xié)同處理技術(shù)

52、等類型。Chedly 等（2007）對臭氧氧化垃圾滲濾液的研究表明，臭氧氧化過程中添加雙氧水可以有效降低 COD，去除率 48%，色度去除 94%，可生化性由 0.1 提升至 0.7。</p><p><b>　　2.3.3生物方法</b></p><p>　　生物方法是運(yùn)用微生物的催化作用來處理高濃度有機(jī)廢水的。因成本低、操作簡便、二次污染少、處理效果好和處理效率高

53、等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。但是生物方法處理有機(jī)廢水的技術(shù)條件需要嚴(yán)格控制。在實(shí)際生產(chǎn)與研究過程中根據(jù)微生物的好氧厭氧的性質(zhì)及處理過程中具體操作步驟，生物法可分為好氧法、厭氧法及好氧-厭氧聯(lián)用法。</p><p><b>　　a. 厭氧法</b></p><p>　　厭氧法廣泛應(yīng)用在廢水處理，尤其是高濃度有機(jī)廢水方面。基本無需操作，成本低廉，而且通過厭氧法處理獲得的氫氣、甲烷

54、等可燃?xì)怏w，可再利用到居民生活中，增加廢水處理效益的同時，優(yōu)化了生態(tài)環(huán)境。</p><p>　　序批式厭氧氨氧化技術(shù)（ASBR）是一種經(jīng)濟(jì)型的廢水除氮技術(shù)，利用厭氧氨氧化作用，以氨為電子供體，亞硝酸鹽為電子受體，抗沖擊能力高。陳旭良等人（2007）利用此技術(shù)處理味精廢水，除氮效果良好。王歡等（2009）將其作為短程硝化反硝化預(yù)處理過程處理豬場廢水，結(jié)果表面該技術(shù)處理效果穩(wěn)定且效率高。吳鮮梅等人（2013）運(yùn)用 A

55、SBR 中的活性污泥啟動厭氧膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器（EGSB），進(jìn)水總氮負(fù)荷最高達(dá)2.3 kg/(m3·d)，氨氮、亞硝酸鹽氮的去除率分別為91.01%、99.87%。趙楠婕等人（2012）則表示厭氧氨氧化菌對有機(jī)物的存在比較敏感，不能有效處理有機(jī)物含量較高的廢水，實(shí)際ASBR應(yīng)是混合菌協(xié)同作用而非單憑厭氧氨氧化菌作用才達(dá)到良好處理效果的。</p><p>　　厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）最早出現(xiàn)在20世紀(jì)

56、80年代的美國，是一種用豎直折板將反應(yīng)器分隔成多個格室的厭氧處理技術(shù)。廢水在格室之間流動，利用微生物處理其中有機(jī)污染物（Lettinga等1997）。并可通過多點(diǎn)分區(qū)進(jìn)水，降低揮發(fā)性脂肪酸的積累，提高厭氧折流板反應(yīng)器中pH，為微生物創(chuàng)造適宜生活環(huán)境，從而提高ABR 的運(yùn)行效能（彭舉威等2008，2009）。運(yùn)用ABR反應(yīng)器發(fā)酵產(chǎn)氫時，在進(jìn)水 COD 5000mg/L條件下，比產(chǎn)氫速率可達(dá)0.13 L/(g MLVSS·d)，相

57、對于連續(xù)流攪拌槽式反應(yīng)器（CSTR）產(chǎn)氫活性更高，產(chǎn)氫效率更大，且能源消耗更低，有更高的應(yīng)用價值（鄭國臣等 2013）。</p><p>　　上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）自上至下主要由氣室、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和厭氧污泥反應(yīng)器三部分組成。底部反應(yīng)器內(nèi)有一個含大量高活性、高濃度污泥的載體?？蓪⑻幚淼奈鬯傻撞糠磻?yīng)器連續(xù)泵入，與污泥充分混合，污泥中微生物通過自身新陳代謝作用（發(fā)酵作用）將有機(jī)物分解生成

58、沼氣（甲烷、二氧化碳等氣體），沼氣逐漸上升通過分離器的作用集中至氣室，匯合后通過管道排出再利用。在氣液固三相分離器的沉淀區(qū)，污泥開始絮凝，顆粒逐漸變大，并在重力作用下下沉，再次進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)區(qū)，根據(jù)需求適當(dāng)排泥。處理好的上清液會從頂部溢出 UASB，將其集中至排水口。監(jiān)測達(dá)標(biāo)后排放。王珺等（2013）報道用UASB反應(yīng)器硝化處理對氨基二苯胺生產(chǎn)廢水，為pH為4.5左右、溫度為18~34℃時，獲取最佳 TOC與TN比為2.0。</p&

59、gt;<p><b>　　b. 好氧法</b></p><p>　　活性污泥法由英國人 Ardern 和 WT.Lockett 創(chuàng)立以來，已有 90多年歷史了此法利用含有大量微生物的活性污泥對有機(jī)廢水的有機(jī)污染物進(jìn)行吸收、氧化分解，生成甲烷、氮?dú)獾葰怏w釋放后，達(dá)到處理目的的，即利用了微生物生存所需的新陳代謝作用，發(fā)酵產(chǎn)氣，降低廢水中的污染物含量。多種好氧處理方法已應(yīng)用于城市生活

60、污水和工業(yè)廢水的凈化中。近年來，越來越多的學(xué)者運(yùn)用生物膜法進(jìn)行污水處理的研究，并通過改進(jìn)和優(yōu)化反應(yīng)條件提高處理效果。</p><p>　　c. 好氧-厭氧兼用法</p><p>　　僅利用好氧法或是厭氧法處理廢水效果雖好，但方法較為單一，好氧微生物及厭氧微生物不能聯(lián)合發(fā)揮作用，致使處理的污染物種類也單一化。污染物種類多樣化及微生物生存實(shí)際情況，有必要對好氧-厭氧兼用法進(jìn)行研究。李維軍等（2

61、006）利用好氧-厭氧耦合處理（AAC）工藝，處理番茄醬加工有機(jī)廢水，充分發(fā)揮了該工藝無污泥排放及低成本的優(yōu)點(diǎn)，CODcr、BOD5、SS、TP 去除率分別為93.08%、95.81%、98%、83.60%，出水水質(zhì)達(dá)到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。李鋒民等（2011）在傳統(tǒng)潛流濕地基礎(chǔ)上發(fā)明了好氧/厭氧多級串聯(lián)潛流人工濕地法，結(jié)果顯示“O-A-O強(qiáng)化曝氣 SFCWs法”大大提高了NH4-N和TN的去除率，分別為99.7%和50.7%。但是去除氨氮

62、需要的氧氣濃度一定程度上抑制反硝化作用，如果適當(dāng)延長厭氧時間及對OBAAO（好氧-緩沖-厭氧-缺氧-好氧）曝氣多點(diǎn)進(jìn)水組補(bǔ)充進(jìn)水有利于反硝化作用，提高氮去除效率，加強(qiáng)了人工濕地的處理效果（趙艷等 2011, 2011）。</p><p><b>　　2.4工藝介紹 </b></p><p>　　SBR反應(yīng)器主要通過厭氧與好氧交替，實(shí)現(xiàn)不同微生物通過不同種類生

63、理作用利用廢水中不同有機(jī)物的功能。其中部分微生物可利用其它微生物的次生代謝產(chǎn)物，形成物質(zhì)利用鏈，最終將廢水中污染物降解為氣體或是形成自身菌體以排放。SBR反應(yīng)器中主要有硝化作用、反硝化作用兩種，分別由硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌和反硝化聚磷菌等細(xì)菌發(fā)揮功能，起到脫磷除氮的作用。 硝化作用發(fā)生在有氧條件下，分為氨氧化和亞硝酸鹽氧化兩部分。通過自養(yǎng)、好氧型的氨氧化菌和亞硝酸鹽氧化菌等的作用來實(shí)現(xiàn)。反硝化作用發(fā)生在厭氧或缺氧條件下，分為硝酸鹽還原和亞

64、硝酸鹽還原作用兩部分。通過異養(yǎng)、厭氧型的反硝化菌的作用實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　　SBR 反應(yīng)器在 25±2℃下運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)每天運(yùn)行3個周期，每個周期共8小時。如圖4所示，每個周期為：厭氧75分鐘，好氧165分鐘，亞厭氧90分鐘，好氧120分鐘，污泥沉降30分鐘；每天進(jìn)行一次人工排泥。運(yùn)行過程中監(jiān)測反應(yīng)器中pH、ORP、DO、溫度等指標(biāo)，并檢測進(jìn)出水CODcr、磷和凱氏氮等指標(biāo)。</p>

65、<p>　　圖4 SBR工藝流程圖</p><p><b>　　SBR工藝的優(yōu)點(diǎn)</b></p><p>　?、?有效控制活性污泥長絲狀菌導(dǎo)致的膨脹，保持活性污泥較佳狀態(tài)。 </p><p>　?、?反應(yīng)效率較高，池內(nèi)厭氧與好氧交替使凈化效果好，特別是對難降解有機(jī)物處理效果能好。</p><p>　?、?沉淀性

66、能好，污水在較為理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，所需時間短、效率高，出水水質(zhì)好。 </p><p>　　⑷ 可同時實(shí)現(xiàn)脫氮除磷，通過控制運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，達(dá)到處理目的。</p><p>　?、?工藝簡單，處理需要的設(shè)備少，便于操作和維護(hù)管理。 </p><p>　?、?占地面積小，成本低。無二沉池、污泥回流系統(tǒng)，初沉池也可省略，布置緊湊。 </p

67、><p>　　對于我國面臨的嚴(yán)重的由于養(yǎng)殖廢水排放帶來的污染，SBR法將是一項(xiàng)極有社會價值的處理廢水工藝。</p><p><b>　　三、 印染紡織廢水</b></p><p>　　3.1印染紡織廢水產(chǎn)生途徑</p><p>　　典型的印染過程一般包括：退漿、精練、漂白、絲光、染色、整理、干燥及成品?？梢?，印染廢水的主要來

68、源包括：①在精練及染色中所用的酸、堿導(dǎo)致廢水的pH 值偏向極端；②由于精練及染色工序均在高溫下進(jìn)行，因此產(chǎn)生高溫的廢水；③廢水的高懸浮物主要來自退漿及精練工序所產(chǎn)生的毛碎、纖維和雜質(zhì)；④在退漿中所產(chǎn)生的淀粉、膠、蠟、使廢水中的BOD值升高，常用的</p><p>　　乙酸等酸化劑也會提高BOD值；⑤廢水中的COD主要來自聚乙烯醇（PVA）等化學(xué)漿料、各種染料。其中，退漿及染色（印花）工序在整個印染過程所產(chǎn)生的廢水

69、占很高的比重。</p><p>　　3.2印染紡織廢水特點(diǎn)</p><p>　　印染廢水中的污染物主要是棉毛等紡織纖維上的污物、鹽類、油類和脂類，以及加工過程中附加的各種漿料、染料、表面活性劑、助劑、酸、堿等。印染廢水的特點(diǎn)如下：</p><p>　?。?）廢水量大。純棉及混紡織物印染廢水2.3~3.5m3/100m織物，滌棉物2~2.4m3/100m 織物，絲綢織

70、物 4~6 m3/100m織物，精毛紡織物12~15m3/100m織物，產(chǎn)生的廢水量相當(dāng)大。 </p><p>　　（2）水質(zhì)復(fù)雜。廢水中含有殘余染料（染色加工過程中的10%~20%染料排入廢水）、漿料、助劑、纖維雜質(zhì)及無機(jī)鹽等。染料結(jié)構(gòu)中硝基和胺基化合物及銅、鉻、鋅、砷等重金屬元素具有較大的生物毒性，而又不同纖維原料需要不同的染料、助劑和染色方法，加上染色率的高低，染液濃度的不同，染色設(shè)備和規(guī)模的不同，所以廢水

71、水質(zhì)變化很大。</p><p>　?。?）印染廢水有機(jī)物含量高，通常經(jīng)調(diào)節(jié)后的COD為800-1200mg/L，堿減量廢水COD高達(dá)100g/L。 </p><p>　?。?）可生化性較差，廢水BOD/COD值較低，一般約為0.2。因此需要進(jìn)行預(yù)處理以提高BOD/COD </p><p>　　值，以便于生化處理。</p><p>　?。?）印

72、染廢水通常堿性大，尤其是煮練廢水和堿減量廢水。</p><p>　?。?）印染廢水色度高，有的廢水色度甚至可達(dá)4000倍以上。</p><p>　?。?）廢水中含大量助劑及表面活性劑，除了難生物降解并污染水體外，在生物處理曝氣時，產(chǎn)生泡沫，阻礙充氧。 </p><p>　　（8）有的廢水溫度高，不能直接進(jìn)行生化處理，要先通過冷卻塔降溫再處理。</p>

73、<p>　?。?）水質(zhì)水量變化大。印染生產(chǎn)中，由于織物的種類及加工的花色品種收原料、季節(jié)、市場需求的變化而變化，因而加工工藝和使用的染化料也相應(yīng)改變，其結(jié)果使得印染廢水水質(zhì)會出現(xiàn)大幅度的變化。其次，印染生產(chǎn)過程雖然是連續(xù)的，但廢水的排放卻往往是間歇的。此外，由于開機(jī)臺數(shù)隨生產(chǎn)安排時有增減，所以廢水排放量極不均勻。</p><p><b>　　3.3基本處理方法</b></p&

74、gt;<p><b>　　3.3.1物理法</b></p><p><b>　?。?）吸附技術(shù)</b></p><p>　　目前應(yīng)用于水處理的吸附劑有活性炭、硅藻土、二氧化硅、活性氧化鋁、沸石、離子交換樹脂等，其中活性炭吸附是最常用和最成熟有效的方法之一?；钚蕴甲鳛橐环N吸附劑，它具有比表面積大、吸附性能強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高、過濾速度快、化

75、學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。因此，活性炭可從廢水中吸附極大部分的有機(jī)物質(zhì)。它對溶解度小，親水性差，極性弱的有機(jī)物如苯類、酚類化合物等較強(qiáng)的吸附能力，對生化法和其他化學(xué)法難以去除的有機(jī)物如形成色度和異味的物質(zhì)也有好的去除效果。此外，活性炭還適用于去除廢水中難生物降解或一般氧化法難以氧化的溶解性有機(jī)物。同時，活性炭吸附法也適用于處理含汞量小于5mg/L的廢水。我國生產(chǎn)水銀溫度計(jì)工廠排出的含汞廢水，用制藥廠生產(chǎn)過程的粉末炭吸附處理，處理效果在97%以上

76、，出水可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，被活性炭吸附的汞同時得到回收。盡管如此，活性炭對極性或親水性有機(jī)物的吸附能力并不明顯。為增強(qiáng)活性炭的吸附效果，通常將活性炭與其它處理方法聯(lián)用，如生物活性炭法、臭氧活性炭、臭氧生物活性炭聯(lián)用等。應(yīng)用活性炭的最大問題是吸附再生問題，再加上其價格較高，因此在廢水處理中詳細(xì)考慮清楚。</p><p><b>　?。?）膜分離技術(shù)</b></p><p>

77、;　　膜分離技術(shù)是新興的高效分離、濃縮、提純、凈化的技術(shù)，它是以高分子膜為介質(zhì)，以附加能量作提動力，對雙組分或多組分溶液進(jìn)行表面過濾的物理處理方法，可有效去除水中的嗅味、色度、消毒副產(chǎn)物前體、其他有機(jī)物和微生物。 </p><p>　　根據(jù)膜孔徑的大小分為：微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)。微濾的截面粒徑在 0.02~10µm 之間，滲透通量為 500~1200L/(m3?h)，

78、操作壓力低，出水澄清。除去除懸浮物、濁度、細(xì)菌外，水中 CODcr也有相當(dāng)去除率，當(dāng)深度處理要求不十分高時，微濾都能滿足要求。 </p><p>　　超濾膜具有精密的微細(xì)孔，對于截流水中的懸浮物，膠體、親水性大分子染料顆粒等微粒相當(dāng)有效，另外病毒、天然有機(jī)物也可用超濾去除。超濾的滲透通量小，約100~500L/(m3·h)，截留分子量 1000~3000。超濾的滲透液通?？勺骰赜盟?。 </p>

79、;<p>　　納濾膜工作壓力只有 0.5MPa，用于小分子量(300~1000)范圍內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)的去除，比如水中的鈣鎂離子、消毒副產(chǎn)物、農(nóng)藥、表面活性劑等。J.M. Gozálvez-Zafrilla等用NF90處理印染廢水的二級生化出水，結(jié)果表明，NF90去除99%的COD，脫鹽率可達(dá)75-95%。 </p><p>　　反滲透的工作壓差為 1.5~10.5MPa，可截留(1~10) &

80、#215;10-10m 的小分子。有研究結(jié)果表明，印染廢水經(jīng)反滲透膜處理后含鹽量和電導(dǎo)率大大降低，回用水的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到印染生產(chǎn)用水要求，可滿足中高檔印染產(chǎn)品的生產(chǎn)需要。</p><p>　　在實(shí)際運(yùn)行中，各個技術(shù)需聯(lián)用以達(dá)到最佳效果。李健等在處理印染廢水二級生化出水時，以微絮凝過濾、消毒和微濾為預(yù)處理工藝，再進(jìn)反滲透系統(tǒng)，研究表明反滲透系統(tǒng)對總硬度、Na+、氯化物、總堿度、SO42-的平均去除率分別高于95%、

81、90%、95%、95%、90%，系統(tǒng)脫鹽率在95%以上，產(chǎn)水電導(dǎo)率降至150µs/cm，反滲透系統(tǒng)出水全面水質(zhì)達(dá)到了《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》(GB/T 19923-2005)標(biāo)準(zhǔn)，可回用于印染生產(chǎn)的各工藝過程。徐竟成等采用微絮凝過濾-微濾作為反滲透的預(yù)處理工藝，用于印染廢水二級生化出水回用深度處理，該系統(tǒng)脫鹽率達(dá)到95%以上，相對于超濾-反滲透的“雙膜法”工藝，其投資和運(yùn)行費(fèi)用較低，有進(jìn)一步的推廣應(yīng)用價值。S. Bar

82、redo-Damas 等認(rèn)為在印染廢水回用中，超濾是適合NF/RO系統(tǒng)的預(yù)處理的技術(shù)。 </p><p>　　膜分離技術(shù)的問題是膜堵塞。當(dāng)膜運(yùn)行一段時間后，由于自身孔徑小而截留很多污染物，使得膜通量下降，若頻繁清洗則會增加運(yùn)行成本，故膜技術(shù)深度處理廢水的費(fèi)用一般高于其他方法。同時，常規(guī)的膜法處理還有濃相需要處理的問題，由于濃相的水量較大，同時含鹽量高，大部分是難生物降解的有機(jī)物，因此膜法濃相處理的投資和運(yùn)行費(fèi)用均

83、較高，是膜法推廣的另外一個瓶頸。</p><p>　　3.3.2高級氧化法</p><p><b>　?。?）化學(xué)氧化法</b></p><p>　　印染廢水處理應(yīng)用的氧化劑很多，常用的主要是臭氧和Fenton試劑。臭氧具有極強(qiáng)的氧化性，在消毒的同時可去除大量的有機(jī)物，是一種很好的殺菌劑、脫色劑。在印染廢水深度處理中，臭氧對廢水色度的去除率達(dá)到

84、95%~99%。王書飛等采用自制的臭氧處理裝置對棉針織物退、煮、漂、浴處理中產(chǎn)生的棉織物前處理洗滌廢水進(jìn)行了連續(xù)在線處理，并回用到洗滌工序中，以代替原來的工業(yè)用水。從織物的白度和毛效方面研究了洗滌廢水的回用效果，臭氧化處理后的廢水經(jīng)5次回用，白度的下降幅度在5個白度值以內(nèi)。隨著回用次數(shù)的增加，織物吸水性有所提高。各試樣布在后續(xù)染色加工中產(chǎn)生的色差在0.25以內(nèi)。試驗(yàn)結(jié)果表明，廢水回用所產(chǎn)生的影響不大。Fenton </p>

85、<p>　　試劑于1894年由Fenton發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用于蘋果酸的氧化，其實(shí)質(zhì)是在pH足夠低的條件下，二價鐵離子(Fe2+)和雙氧水(H2O2)之間的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)催化生成?OH，?OH 可以從有機(jī)物中得到氫原子，形成有機(jī)物自由基(R?)，從而引起一系列的鏈反應(yīng)發(fā)生。Fenton試劑是一種高效的氧化劑，對很多有機(jī)物都具有很強(qiáng)的氧化作用。Fenton試劑能脫色就是使得染料分子氧化。顧曉揚(yáng)等根據(jù)酸性玫瑰紅印染廢水高色度、難生物降解的特點(diǎn)，

86、提出了Fenton試劑—曝氣生物濾池(BAF)的組合工藝。該組合工藝是采用Fento試劑進(jìn)行氧化預(yù)處理，去除色度和部分有機(jī)物，提高廢水的可生化性，再通過后續(xù)的BAF工藝去除大部分有機(jī)物。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在原水色度為2000度、CODCr為140-160mg/L的情況下。最終出水的色度低20度、CODCr低于20mg/L，達(dá)到中水回用標(biāo)準(zhǔn)。同時他們還研究采用O3和Fenton試劑進(jìn)行氧化處理，通過實(shí)驗(yàn)確定了最佳運(yùn)行參數(shù)。研究表明：在最佳運(yùn)行

87、參數(shù)下，O3處理廢水的色度去除率大于99%，CODcr的去除率30%，F(xiàn)enton試劑處理色度去除率大于99%，CODcr去除率 47%。兩種化</p><p><b>　?。?）電化學(xué)氧化法</b></p><p>　　電化學(xué)氧化分為直接電化學(xué)氧化和間接電化學(xué)氧化。直接電化學(xué)氧化是使難降解有機(jī)物在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)，間接電化學(xué)氧化是指用電化學(xué)方法產(chǎn)生一種氧化-

88、還原劑，利用這種物質(zhì)作為中間媒介物在污染物基質(zhì)與電子之間往返穿梭來回傳送電子，從而將污染物轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害物質(zhì)。N. Mohana 等研究表明，用電化學(xué)方法處理印染廢水是可行的，且處理后的廢水可回用于染色工段。GIANLUCA CIARDELLI等研究發(fā)現(xiàn)，印染廢水經(jīng)生化和砂濾處理后，再通過電化學(xué)的處理，COD 去除率為70~90%，色度為80~100%，同時氯離子和硫酸鹽也有所減少。其中電絮凝是一種重要的電化學(xué)方法。采用電絮凝對染料廢水可

89、進(jìn)行有效脫色。對Acid Red 14的電絮凝脫色的研究表明，在pH=6~9范圍內(nèi)，電流密度80A/m2，鐵陽極電絮凝4min后，脫色率可達(dá)93%，COD去除率為85%。對分散染料和活性染料的處理結(jié)果表明，電絮凝對分散染料的脫色效果較好，而對活性染料的COD去除效果較差。處理活性染料時，采用鐵陽極較有利；對于分散染料，采用鋁陽極時脫色效果要好于鐵陽極。 </p><p><b>　　（3）光催化氧化法&

90、lt;/b></p><p>　　光催化氧化技術(shù)利用強(qiáng)氧化劑Fenton、O3、H2O2等，在UV輻射下產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的?OH </p><p>　　來處理廢水，常見的光催化氧化技術(shù)有UV/Fenton、UV/O3、UV/H2O2等。國內(nèi)外大量的研究表明，光催化氧化法對水中的烴鹵代物、羥酸、表面活性劑、染料、含氮有機(jī)物、有機(jī)磷殺蟲劑等均有很好的去除效果，即使通常情況下較難降解的有

91、機(jī)污染物，一般經(jīng)過持續(xù)反應(yīng)可達(dá)到完全礦化。目前在印染廢水深度處理中對UV/Fenton技術(shù)研究較多。趙錄慶等研究了在紫外燈照射下Fenton </p><p>　　試劑對偶氮藍(lán)染料溶液的脫色作用，發(fā)現(xiàn)在適當(dāng)條件下，廢水的脫色率可接近 100%。 利用光催化氧化來降解廢水中的普遍問題是光的利用率低，還有就是催化劑的回收比較困難。</p><p><b>　　3.3.3生物法<

92、/b></p><p>　　生物膜法包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化、生物流化床和曝氣生物濾池等不同工藝。其中曝氣生物濾池是近年來得到很多研究的新型生物處理技術(shù)，集曝氣、截留懸浮物降解有機(jī)物、高濾速、定期反沖洗等特點(diǎn)于一體，具有處理效率高、占地面積小、基建投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、管理方便和抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等特點(diǎn)，可以用SS、有機(jī)物和氨氮的去除、反硝化脫氮等污水的二、三級處理，在污水的深度處理及資源化回用中具

93、有良好的發(fā)展和應(yīng)用潛力。其工作原理為：在濾池中裝填一定量粒徑較小的粒狀濾料，濾料表面生長著生物膜，濾池內(nèi)部曝氣，水流經(jīng)過時，利用濾料上高濃度生物膜量的氧化降解能力對水進(jìn)行快速凈化，此為生物氧化降解過程；同時，水流經(jīng)過時，濾料呈壓實(shí)狀態(tài)，利用濾料粒徑較小的特點(diǎn)及生物膜的生物絮凝作用，截留水中的大量懸浮物，且保證脫落的生物膜不會隨水漂出，此為截留作用；運(yùn)行一段時間后，因水頭損失的增加，需要對濾池進(jìn)行反沖洗，以釋放截留的懸浮物并更新生物膜，此

94、為反沖洗過程。黃瑞敏在混凝處理后采用BAF處理，可使針織棉染色廢水的COD指標(biāo)低于國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)，接近生產(chǎn)回用的要求。BAF出水再經(jīng)過精密過濾去除細(xì)小懸浮物和離子交換去除水中的</p><p>　　3..3.4聯(lián)用技術(shù)</p><p>　　每種技術(shù)都有其優(yōu)缺點(diǎn)，為了更有效更低耗的去除廢水中的污染物，達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，必須聯(lián)用物理、化學(xué)、生物方法，充分發(fā)揮各處理技術(shù)的長處。氧化工藝與曝氣生物濾

95、池工藝組合，前段氧化工藝?yán)醚趸詮?qiáng)的氧化劑改善水質(zhì)的結(jié)構(gòu)，將不利于生物的利用的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為利于生物利用的小分子有機(jī)物，有助于加強(qiáng)下一段生物處理，處理的效果和運(yùn)行成本遠(yuǎn)優(yōu)于兩種工藝單獨(dú)處理之和。選擇不同的氧化劑處理效果也會有較大差異，主要是由于氧化劑的氧化強(qiáng)度不同，對水中污染物質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變影響不同，對深度處理的改善程度也就不同。于德淼利用臭氧與固體催化劑作用生成具有較高氧化還原電位的?OH(E0=2.80e V)作為氧化劑預(yù)氧化，

96、再經(jīng)過曝氣生物濾池處理，達(dá)到了較高的出水水質(zhì)。除了上述外，還有生物活性炭、臭氧活性炭、臭氧生物活性炭、臭氧雙氧水等聯(lián)用也被用于深度處理水中有機(jī)污染物。夏東升等利用“微波無極紫外光催化氧化+活性炭吸附催化氧化”技術(shù)對印染廢水進(jìn)行深度處理并回用，經(jīng)過8個月的連續(xù)運(yùn)行,發(fā)現(xiàn)廢水脫色率達(dá) 95%以上，COD去除率達(dá)90%，回用水達(dá)到車間回用生產(chǎn)要求，回用水與新鮮水用于印染后，兩者之間無明顯差異。Erkan Sahi</p><

97、;p><b>　　3.4工藝介紹 </b></p><p><b>　　曝氣生物濾池</b></p><p>　　曝氣生物濾池處理廢水的原理是濾料上所附生物膜的微生物氧化分解作用，濾料及生物膜的吸附截留作用，利用沿水流方向形成的食物鏈分級捕食作用，和生物膜內(nèi)部微環(huán)境和厭氧段的反硝化作用。</p><p>　

98、　在曝氣生物濾池中，池底提供曝氣，通過布水裝置流到濾料表面的廢水，一部分被吸附于濾料表面，成為呈膜狀的附著水層，另一部分則以薄層狀流過濾料，成為流動水層。濾料間隙的空氣不斷地向流動水層轉(zhuǎn)移，使流動水層保持充足的溶解氧，廢水中又含有豐富的有機(jī)物，因此，流動水層具有使好氧微生物繁殖活動的良好條件，廢水連續(xù)流動，在濾料表面上即生成生物膜并逐漸成熟。有機(jī)物的降解是在微生物膜表層厚度為 2mm的好氧性生物膜內(nèi)進(jìn)行的，在好氧生物膜內(nèi)棲息著大量細(xì)菌、

99、原生動物和后生動物，形成了有機(jī)污染物-細(xì)菌-原生動物(后生動物)的食物鏈，通過細(xì)菌的代謝活動，有機(jī)物被降解，使附著水層得到凈化。流動水層與附著水層相接觸，在傳質(zhì)作用下，流動水層中的有機(jī)污染物傳遞給附著水層，從而使流動水層逐步得到凈化。好氧微生物的代謝產(chǎn)物H2O和CO2，通過附著水層傳遞給流動水層。生物膜成熟后，微生物仍不斷增殖，厚度不斷增加，在超過好氧層的厚度后，其深部即轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)，形成厭氧膜，厭氧性代謝產(chǎn)物H2S，NH3等通過好氧

100、性膜排出膜外。當(dāng)厭氧性膜還不夠厚時，好氧性膜仍能保持凈化功能，但當(dāng)厭氧性膜過厚，代謝物過多，兩種膜間失去平衡，好氧性膜上的</p><p>　　曝氣生物濾池的過濾作用表現(xiàn)為濾料本身就具有機(jī)械的截留作用和吸附作用，進(jìn)水中的顆粒粒徑較大的懸浮狀物質(zhì)被截留；經(jīng)過培菌后顆粒濾料上生長有大量微生物，微生物新陳代謝作用中產(chǎn)生的粘性物質(zhì)如多糖類、酯類等起吸附架橋作用，與懸浮顆粒及膠體粒子粘結(jié)在一起，形成細(xì)小絮體，通過接觸絮凝作

101、用而被去除；此外填料巨大的比表面積和孔隙對有機(jī)物分子有很強(qiáng)的吸附作用。因此，生物濾池通過過濾作用就能去除部分污染物，與一般的生物接觸氧化反應(yīng)器僅靠微生物作用去除污染物相比，更具有優(yōu)越性。隨著過濾的進(jìn)行，濾層中新產(chǎn)生的生物膜和SS累積不斷增加，水頭損失與時間近似成線性相關(guān)，當(dāng)水頭損失達(dá)到極限水頭損失時，應(yīng)及時進(jìn)入反沖洗以恢復(fù)濾池的處理功能。反沖洗一般采用氣水聯(lián)合反沖，在氣水對濾料的流體沖刷和填料間相互摩擦下，老化的生物膜和被截留的SS與濾

102、料分離，并隨水被沖出濾池。</p><p>　　曝氣生物濾池的優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　曝氣生物濾池與其它處理工藝相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　采用氣水平行上向流，使氣、水進(jìn)行極好的均分，防止了氣泡在濾層中的凝結(jié)，氧氣利用率高，能耗低。</p><p>　　與下向流過濾相反，上向流過濾持續(xù)在整個濾池高度上提供正壓條件，可以更好的

103、避免溝流或短流。</p><p>　　上向流形成了對工藝有好處的半柱推條件，即使采用高過濾速度和負(fù)荷仍能保證工藝的持久穩(wěn)定性和有效性。</p><p>　　采用氣水平行上向流，使空間過濾能被更好的運(yùn)用，空氣能將懸浮物帶入濾床處，在濾池中能得到高負(fù)荷、均勻的懸浮物截留，延長反沖洗周期，減少清洗時間和清洗時的用水、用氣量。 </p><p>　　較小的池容和占地面積 。

104、曝氣生物濾池的BOD5容積負(fù)荷可達(dá)到5~6kg BOD5/(m3·d)，是常規(guī)活性污泥法或接觸氧化法的6~12 倍，所以它的池容和占地面積只有活性污泥法或接觸氧化法的 </p><p>　　1/10 左右，大大節(jié)省了占地面積和大量的土建費(fèi)用。</p><p>　　高質(zhì)量的處理出水。在BOD5容積負(fù)荷為 5~6kg BOD5/(m3·d)時，其出SS和BOD5可保持在10

105、mg/L </p><p>　　以下，CODcr可保持在 60mg/L 以下，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》之一級標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　簡化處理流程。由于曝氣生物濾池對SS的生物截留作用，使出水中的活性污泥很少，故不需設(shè)置二沉池和污泥回流泵房，處理流程簡化，使占地面積進(jìn)一步減少。</p><p>　　節(jié)省基建費(fèi)用、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。由于該技術(shù)流程短、池容積小和占地省

106、，使基建費(fèi)用大大低于常規(guī)二級生化處理。同時，粒狀填料使得充氧效率提高，可節(jié)省能源消耗。管理簡單。曝氣生物濾池抗沖擊負(fù)荷能力很強(qiáng)，沒有污泥膨脹問題，微生物也不會流失，能保持池內(nèi)較高的微生物濃度，因此日常運(yùn)行管理簡單，處理效果穩(wěn)定。</p><p>　　設(shè)施可間斷運(yùn)行。由于大量的微生物生長在粒狀填料粗糙多孔的內(nèi)部和表面，微生物不會流失，即使長時間不運(yùn)轉(zhuǎn)也能保持其菌種活性，如長時間停止不用后再投入使用，其設(shè)施可在幾天內(nèi)

107、恢復(fù)正常運(yùn)行。</p><p>　　然而，曝氣生物濾池也有其本身缺點(diǎn)。曝氣生物濾池對進(jìn)水的SS要求較高。為使之在較短的水力停留時間內(nèi)處理較高的有機(jī)負(fù)荷并具有截留 SS 的功能，曝氣生物濾池采用的填料粒徑一般都比較小。如果進(jìn)水的SS較高，會使濾池在很短的時間內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)的水頭損失而發(fā)生堵塞，這樣就將導(dǎo)致頻繁的反沖洗，增加了運(yùn)行費(fèi)用與管理的不便。根據(jù)國外運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)水的SS一般不超過 100mg/L，最好控制在60mg