昆山一體化養(yǎng)殖場污水處理設(shè)備耐久性好

　臭氧處理污泥減量技術(shù)，盡管效果較好，但是存在明顯缺陷——處置費(fèi)用較高，需要研究降低處理費(fèi)用的新方法。借鑒臭氧污水處理技術(shù)的相關(guān)研究，需要降低臭氧發(fā)生器的電耗、提高氣相臭氧濃度、強(qiáng)化臭氧傳質(zhì)、催化臭氧反應(yīng)。受脈沖放電強(qiáng)化臭氧處理廢水的方法啟發(fā)，嘗試?yán)迷摲椒ㄟM(jìn)行處理污泥的實(shí)驗(yàn)研究。

　　1.2 高壓脈沖放電對污泥的作用

　　在水中高壓脈沖放電時(shí)，電極間存在較強(qiáng)的脈沖電場，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的沖擊波、強(qiáng)烈的紫外輻射，這些效應(yīng)不僅強(qiáng)化臭氧的傳質(zhì)和反應(yīng)過程，也會(huì)影響、殺滅微生物細(xì)胞。有關(guān)研究指出，細(xì)胞膜受電場作用可被擊穿而產(chǎn)生電穿孔，隨脈沖放電強(qiáng)度增強(qiáng)和放電次數(shù)增多

含氮廢水的排放是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化、黑臭的主要原因之一。太陽能電池行業(yè)多晶硅片生產(chǎn)過程中，多采用氫氟酸和硝酸混合液進(jìn)行制絨、蝕刻，然后采用高純水進(jìn)行原料清洗，這些過程將產(chǎn)生相當(dāng)量的含氟高氮廢水。廢水中的F-通常采用鈣鹽沉淀法去除，其出水TN質(zhì)量濃度仍為400~600mg/L，其中氨氮占比約為25%，其余為硝態(tài)氮，是一種典型的高氮廢水。

　　為減少環(huán)境隱患，目前已有大量學(xué)者致力于高氮廢水處理技術(shù)研究。與物理化學(xué)法相比，生物反硝化脫氮成本低廉，去除效率高，是高氮廢水的主流處理手段。某化工廠廢水硝態(tài)氮質(zhì)量濃度高達(dá)1350mg/L，楊婷等采用厭氧流化床生物技術(shù)進(jìn)行脫氮處理，出水TN質(zhì)量濃度低于100mg/L。廖潤華采用EGSB反應(yīng)器處理高硝態(tài)氮廢水，實(shí)現(xiàn)了反硝化，并研究了鹽分、有毒物質(zhì)脅迫下反應(yīng)器微生物群落與功能的變化。厭氧反硝化技術(shù)能夠?qū)⒏呦鯌B(tài)氮廢水處理至較低水平，而膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器是一代厭氧反應(yīng)器，其優(yōu)點(diǎn)在于占地面積小、處理效果穩(wěn)定、能夠處理高濃度或有毒工業(yè)廢水，有望應(yīng)用于太陽能電池生產(chǎn)行業(yè)高氮廢水的處理。

　　然而反硝化作用的最終產(chǎn)物、反應(yīng)速率及處理

焦化廢水是煉焦、煤氣在高溫干餾、凈化及及化工產(chǎn)品的精制過程，產(chǎn)生含有揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴及氧、硫、氮等雜環(huán)化合物的工業(yè)廢水，是一種高CODcr、高氨氮、高酚值、且很難處理的一種工業(yè)有機(jī)廢水。污染物種類繁多，其中不少屬于有致癌致突作用的生物活性物質(zhì)出水COD常常很難達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，因此，尋求效果好且成本低的深度處理方法具有積極意義。

　　一、焦化廢水的產(chǎn)生

　　煉焦及化產(chǎn)品回收后產(chǎn)生的含高濃度氨氮的焦化廢水(如剩余氨水)經(jīng)過蒸氨處理，再與其他廢水混合進(jìn)入焦化廢水混合進(jìn)入焦化廢水處理系統(tǒng)。因此，通常所說的焦化廢水多指經(jīng)蒸氨處理后的廢水。

　　焦化廢水主要來自煉焦、煤氣凈化及化工產(chǎn)品的精制等過程，排放量大，水質(zhì)成分復(fù)雜。主要體現(xiàn)于三方面：

　　(1)煤干餾和荒煤氣冷卻產(chǎn)生的剩余氨水廢液，這是焦化廢水的主要來源，水質(zhì)復(fù)雜，組分種類繁多，且污染物濃度高。

　　(2)煤氣凈化過程中煤氣中冷器和粗苯分離槽排水等，此種來源廢水所含污染物濃度相對比較低。

　　(3)在焦油、粗苯等精制過程中及其它場合產(chǎn)生的廢水，廢水量較小，污染物濃度較低。二、焦化廢水水質(zhì)及危害

　　1、廢水中的主要污染物

　　(1)無機(jī)物，一般以銨鹽的形式存在，包括(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4HS、NH4CNNH4(COO)NH4、(NH4)2S、(NH4)2SO4、NH4SCN、(NH4)2S2O3、NH4Fe(CN)3、NH4Cl等。

　　(2)有機(jī)物，除酚類化合物以外，還包括脂肪族化合物、雜環(huán)類化合物和多環(huán)芳烴等。其中以酚類為主，占總有機(jī)物的85%左右，主要要成分有鄰甲酚、對甲酚、鄰對甲酚、二甲酚、鄰苯二甲酚及同系物等;雜環(huán)類化合物包括二氯雜苯、氮雜聯(lián)苯、吡啶、喹啉、吲哚等;多環(huán)類化合物包括萘、蒽、α-苯并芘等。

　　2、焦化廢水的危害

　　(1)對人體的危害。

　　焦化廢水中含有酚類化合物是原型質(zhì)毒物，可通過皮膚、黏膜的接觸和經(jīng)口服而侵入人體內(nèi)。

　　(2)對水體和水生生物的危害。焦化廢水中含有大量有機(jī)物，部分有機(jī)物具有生物可降解性，因此，能消耗水中的溶解氧。

　　(3)降低水體的觀賞價(jià)值。

　　若焦化廢水排入具有觀賞價(jià)值的水體，將會(huì)大大降低水體的觀賞價(jià)值。通常1mg氨氮氧化成硝態(tài)氮需要消耗4.6mg溶解氧。水體中氨態(tài)氮越多，耗去的溶解氧越多，水體黑臭現(xiàn)象就越發(fā)嚴(yán)重。這就影響了水體中魚類等水生生物的生存，使其易因缺氧而死亡。

　　(4)對農(nóng)業(yè)的危害。

　　采用未經(jīng)處理的焦化廢水灌溉農(nóng)田，將使農(nóng)作物減產(chǎn)和枯死，特點(diǎn)是在播種期間和幼苗發(fā)育期，幼苗因抵抗力弱，含酚的廢水使其毒爛。而用未達(dá)標(biāo)的污水灌溉，收獲的糧食和果菜有異味;焦化廢水中的油類物質(zhì)能堵塞土壤空隙，含鹽量高而使土壤鹽堿化;農(nóng)業(yè)灌溉用水中TN含量超過1mg/L,作物吸收過剩的氮能產(chǎn)生貪青倒伏現(xiàn)象。

　　三、焦化廢水處理

　　1、目前焦化廢水處理方法可以分為物理化學(xué)方法和生物化學(xué)方法

　　物化方法雖去除污染物效率高，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，但各種污染物的去除往往需要幾種方法聯(lián)合使用，要消耗大量的化學(xué)藥劑，運(yùn)行成本非常高，因此目前物化法主要被用作生物處理的預(yù)處理或后續(xù)處理，所以很少采用。生化法則是可以在單一的生物處理系統(tǒng)中去除多種污染物，而且操作簡單，運(yùn)行費(fèi)用也比物化法要低的多，因此生化處理方法一直是焦化廢水處理的主要手段。

　　生化法可分為普通活性污泥法、A/O法、A2/O、SBR法，以及它們的各種變體。目前較為常采用的主要有“SBR工藝”“硝化和反硝化工藝”以及“A2/O2”。

　　2、工藝方案比選

　　(1)SBR工藝由于自身?xiàng)l件所限，不能采用充分長的周期進(jìn)行硝化反硝化脫氮，因此，在處理含高濃度氨氮、高濃度難降解有機(jī)物的焦化廢水方面脫氮效率不高，針對性不強(qiáng)，同時(shí)去除COD和氨氮的效果不好，未能達(dá)到廣泛應(yīng)用的程度。

　　(2)A2/O法面臨的主要問題是：生化處理出水的COD和NH3-N很難同時(shí)達(dá)到鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的COD≤100mg/L,NH3-N≤15mg/L。

　　采用A/O法和A2/O法處理焦化廢水，在相同條件下，其出水COD后者平均低10%一30%。

　　楊平等采用生物流化床厭氧一缺氧一好氧(A2/O)工藝處理焦化廢水，進(jìn)行了中試規(guī)模研究。在進(jìn)水氨氮質(zhì)量濃度為470mg/L條件下，出水質(zhì)量濃度為10.33mg/L，去除率>91.5%;進(jìn)水COD775-2986mg/L的情況下，出水質(zhì)量濃度為120-290mg/L，去除率為66-93%(7)。

　　(3)A2/O和A/O2處理方法，其流程、投資及處理效果介于A/O和A2/O2之間;A2/O2處理方法流程最長，是生化處理最完善的技術(shù)，處理

效率受多種環(huán)境因素的影響，目前已廣有研究。除溫度、pH值、碳源種類、水力條件等常規(guī)影響因子外，太陽能電池行業(yè)高氮廢水中不可避免的含有鈣鹽處理后殘余的F-(ρ=10mg/L)、Ca2+(ρ=200mg/L)以及生產(chǎn)中產(chǎn)生的氨氮(ρ=120mg/L)，是影響生物脫氮過程的潛在干擾因子。李祥等的研究表明，F(xiàn)-對細(xì)菌具有毒害作用，反硝化污泥脫氮性能將受F-沖擊影想。Ca2+的存在將導(dǎo)致結(jié)垢、破壞系統(tǒng)pH值平衡和影響微生物新陳代謝，進(jìn)而影響生物反應(yīng)器處理效率。高濃度氨氮具有生物毒性，且利用EGSB反應(yīng)器進(jìn)行反硝化脫氮需要提供碳源，碳源及硝態(tài)氮的存在都將抑制厭氧氨氧化作用，使氨氮處理受限，影響反應(yīng)器TN處理效果。

　　目前鮮有研究系統(tǒng)探究這些干擾因子對EGSB反應(yīng)器脫氮過程的影響。因此，本文在EGSB反應(yīng)器中研究不同濃度F-，Ca2+和氨氮對脫氮過程的影響，以期為太陽能電池行業(yè)高氮廢水的處理提供技術(shù)參考。

昆山一體化養(yǎng)殖場污水處理設(shè)備耐久性好

　1、材料與方法

　　1.1 廢水水質(zhì)

　　實(shí)驗(yàn)用水是根據(jù)太陽能電池行業(yè)含氮廢水配制模擬廢水，進(jìn)水TN由硝酸鈉配置，硝態(tài)氮質(zhì)量濃度為600mg/L;乙酸鈉作為外加碳源，COD質(zhì)量濃度2400mg/L;碳氮比為4。

　　F-，Ca2+和氨氮對反應(yīng)器處理效果影響通過配制含有干擾因子的模擬廢水實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)模擬廢水采用氟化鈉、氯化鈣和氯化銨配制，取F-質(zhì)量濃度梯度為0，10和20mg/L，Ca2+質(zhì)量濃度梯度為500，1000和1500mg/L，氨氮質(zhì)量濃度梯度為120和600mg/L。

　　1.2 測試方法

　　COD，TN，NO2-N分別采用重鉻酸鉀法、堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法和N-(1-萘基)-乙二胺光度法測定。

　　1.3 實(shí)驗(yàn)裝置及方法

　　實(shí)驗(yàn)在EGSB反應(yīng)器中開展，反應(yīng)器用有機(jī)玻璃制作，總?cè)莘e3.0L，有效容積1.7L，本實(shí)驗(yàn)接種的顆粒污泥來自某污水處理廠厭氧反應(yīng)器顆粒污泥，顆粒污泥的量占反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)的1/3，水力停留時(shí)間24h。

，穿孔越來越大，越來越多，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)會(huì)流出。

　　另一方面，污泥中的菌膠團(tuán)，是活性污泥絮體中的重要組成部分。污泥脫水困難的原因主要是污泥中菌膠團(tuán)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定作用，這些菌膠團(tuán)很難被機(jī)械作用破壞，而且污泥微生物細(xì)胞壁的剛性結(jié)構(gòu)阻礙了胞內(nèi)易降解物質(zhì)的釋放。但是，由于脈沖放電產(chǎn)生液電效應(yīng)，強(qiáng)烈的沖擊波脈沖產(chǎn)生巨大的剪切力，將污泥菌膠團(tuán)解體成小顆粒并釋放胞外聚合物。

　　因此，高壓脈沖放電技術(shù)處理污泥可以起到以下作用：①對微生物細(xì)胞事先破壁，使細(xì)胞內(nèi)的水流出;②打碎菌膠團(tuán)，使得污泥便于擠壓出水。

　　1.3 技術(shù)原理

　　首先，高壓脈沖放電技術(shù)通過細(xì)胞破壁及打碎菌膠團(tuán)實(shí)現(xiàn)污泥脫水，而臭氧氧化同樣能夠使得細(xì)菌細(xì)胞破碎，流失水分，從這方面講兩種技術(shù)機(jī)理相似;

　　其次，高壓脈沖放電過程能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換成熱能、光能、力能以及聲能等多種形式的能量，這些能量對于細(xì)胞壁擊穿都具有顯著效果，而且細(xì)胞破壁后更易于實(shí)現(xiàn)臭氧的氧化。

　　因此為提高臭氧氧化污泥的效果，降低臭氧工藝的運(yùn)行成本，可以實(shí)現(xiàn)高壓脈沖放電技術(shù)與臭氧氧化技術(shù)協(xié)同處理污泥，實(shí)現(xiàn)減量。

　　2、脈沖放電強(qiáng)化臭氧污泥減量實(shí)驗(yàn)研究