微生物實驗室污水處理設(shè)備價格厚道追求實用

目前，含廢水的處理技術(shù)主要包括以下幾種[1]：

1）化學(xué)沉淀法。

此法主要通過氧化—沉淀的方法，實現(xiàn)的去除?；瘜W(xué)沉淀法應(yīng)用價值高，成本低，原料來源廣泛，但該種方法處理深度不理想，會增加出水鹽度，造成二次污染。

2）離子交換法。

花散纖維印染廢水是印染工業(yè)廢水的主要來源之一，在生產(chǎn)過程中主要使用的染料為國產(chǎn)活性染料，比例約為90%，以染深色為主。活性染料是一種含有能與纖維上的羥基、氨基或酰胺基發(fā)生共價鍵結(jié)合的活性基團(tuán)的可溶性染料，廣泛應(yīng)用于棉、麻、絲、毛和化纖等紡織材料的印染。其水質(zhì)特性：污染物濃度較高，可生化性較差，水質(zhì)、水量變化較大，水中含大量無機(jī)物，色度高，屬于較難處理的工業(yè)廢水。常規(guī)廢水處理工藝流程：廢水→集水池→圓網(wǎng)機(jī)→多功能池→冷卻塔→水解酸化池→好氧池→二沉池→排放，但出水COD、色度仍不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，通過優(yōu)化改造，后續(xù)通過增加臭氧深度處理系統(tǒng)，最終出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

1、臭氧深度處理技術(shù)

深度處理系統(tǒng)（氧氣源）改造工程設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)如下：（1）去除1gCODcr需消耗2~3.5gO3（注：理論計算為MCODcr：MO3=1:1）；（2）每生產(chǎn)生1kg臭氧需要消耗10kg液氧；（3）針對活性染料印染廢水處理，臭氧反應(yīng)池停留時間2～3h，生化出水CODcr在70～150mg/L范圍內(nèi)，其臭氧深度處理去除率在14～22%左右；生化色度在120～150倍范圍內(nèi)，其去除率在50%～80%左右；（4）（氧氣源）臭氧系統(tǒng)，臭氧產(chǎn)生質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為10%WT（換算臭氧濃度約為150mg/L），平均產(chǎn)生1kg的投資成本約為：6～8.5萬元/kg.O3；系統(tǒng)配套總裝機(jī)焦化廢水是焦化企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的較高污染物濃度的廢水，含有高濃度的酚、硫和氨氮，還含有難以生物降解的油類、吡啶等雜環(huán)化合物和多環(huán)芳香化合由圖5可知，吸附時間從0.5h逐漸增加到2.5h時，廢水中COD去除率顯著提高，從30%提高至46%，色度去除率從41%提高到48%；超過2.5h后，兩者去除率基本保持不變?？赡茉驗椋何絼傞_始時COD和色度相對較高，濃度梯度也較大，因而焦粉具備較快的吸附速率；但隨著吸附繼續(xù)進(jìn)行，溶液與吸附劑之間的有機(jī)物濃度梯度開始下降，吸附推動力度也隨之減弱，最終導(dǎo)致焦粉吸附速率放緩。綜合全面分析吸附時間對試驗的影響，選取2.5、3.0、3.5h為正交試驗的水平條件。通過對廢水單因素條件下的綜合分析考察，最終得到焦粉對廢水處理的工藝條件為：焦粉投加量為200g/L，焦粉粒徑為5～6mm，pH=8，吸附時間為3h。物等，成分復(fù)雜，毒性大、色度高，性質(zhì)非常穩(wěn)定。焦化廢水直接排放會對人類和環(huán)境造成巨大危害。因此，焦化廢水處理已引起學(xué)者關(guān)注。在以往工藝中，焦化廢水一般按常規(guī)方法先預(yù)處理，然后進(jìn)行活性污泥生化二級處理，目前國內(nèi)焦化廢水處理大多采用厭氧/好氧工藝法(A/O)、厭氧/缺氧/好氧工藝法(A2/O)。焦化廢水經(jīng)以上處理后

JJ－1精密增力電動攪拌器；pHS－3CpH計；MD200微電腦鉑鈷色度測定儀。試驗所用試劑均為分析純。

1.3 試驗方法

1)取100mL生化處理后的廢水放置在量度為250mL燒杯中，事先用濃度98%硫酸溶液或NaOH試劑調(diào)節(jié)廢水，使廢水pH值達(dá)到值。加入一定量焦粉，在室溫下用電動攪拌器攪拌2h，測定廢水COD和色度。由圖2可知，焦粉投加量從40g/L增至120g/L時，COD去除率從18%提高到48%，色度去除率從26%提高到57%；焦粉投加量大于120g/L時，兩者去除率增速減緩，投加量超過200g/L后，兩者去除率基本不再增加。分析其原因：隨著焦粉投加量的增加，可供吸附的吸附點位增加，廢水中污染物大量吸附，從而提高COD和色度去除率；繼續(xù)增加焦粉投加量，當(dāng)接近吸附平衡時，焦粉不再吸附廢水中的污染物，COD和色度去除率不再變化。綜合全面考慮焦粉投加量對試驗結(jié)果的影響，最終選擇120、160、200g/L焦粉投加量作為正交試驗的3個水平條件。

2)利用單因素試驗考察焦粉粒徑、焦粉投加量、廢水pH值和吸附時間對吸附效果的影響。

3)在單因素試驗基礎(chǔ)上進(jìn)行正交試驗設(shè)計，采用L18(37)正交表，選擇焦粉投加量、焦粉粒徑、溶液pH值和吸附時間作為影響因素，每個因素選取3個水平；以COD去除率、色度去除率為考察指標(biāo)，通過極差分析和方差分析優(yōu)化試驗結(jié)果得到工藝，并進(jìn)行試驗驗證。

1.4 分析方法

采用pHS－3CpH計測量廢水pH；采用重鉻酸鉀法測量COD；采用的微電腦鉑鈷色度測定儀測量廢水色度。采用日立臺式掃描電鏡TM3000(內(nèi)置EDX探測器－Quantax70)對焦粉吸附前后的形貌與表面元素分布進(jìn)行分析。

2、結(jié)果與討論

2.1 焦粉吸附工藝條件單因素試驗

2.1.1 焦粉投加量對COD和色度去除率的影響

不調(diào)節(jié)廢水pH值，在焦粉粒徑4～5mm、吸附時間2h的室溫條件下，保持其他試驗條件一致，加入不同量焦粉，考察焦粉投加量對COD和色度去除率的影響，如圖2所示。

，對外排放的廢水中、COD及氨氮等指標(biāo)仍不符合排放標(biāo)準(zhǔn)。目前，GB16171—2012《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了企業(yè)水污染物排放濃度限值，其中pH值直接排放限值為6～9、化學(xué)需氧量(CODcr)直接排放限值為80mg/L。因此，須對上述步驟后的廢水進(jìn)一步深度處理。等采用臭氧－活性炭工藝對焦化廢水生化出水進(jìn)行深度處理試驗，結(jié)果表明：臭氧－活性炭工藝對焦化廢水生化出水具有良好的深度處理效果。劉純瑋等利用原煤經(jīng)特殊的炭化水蒸氣活化工藝制備了活性炭用于焦化廢水處理，取得了較好的處理效果。雖然活性炭對生化出水有較好的處理效果，但價格較貴，再生復(fù)雜。焦化過程所產(chǎn)生的焦粉顆粒小，具有一定的孔隙結(jié)構(gòu)和類似活性炭的理化性質(zhì)，且取料方便，吸附后的焦粉可不再生直接用于燒結(jié)生產(chǎn)。因此，以焦粉代替活性炭吸附焦化廢水，對焦化企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。陳鵬等、張洪恩等利用焦化廠干熄焦焦粉對焦化廢水進(jìn)行深度處理，但僅進(jìn)行了單因素試驗，考察了焦粉用量、焦粉粒徑、廢水pH值等因素對廢水處理效果的影響。本文采用焦粉吸附作為深度處理焦化廢水的后續(xù)處理工藝，通過單因素試驗和正交設(shè)計試驗優(yōu)化，對焦化廢水中COD和色度去除率進(jìn)行研究，以期實現(xiàn)排放達(dá)標(biāo)。功率約為：10～12kwh/kg.O3；噸水處理成本約為：0.96～1.12元/t。

綜上所述，臭氧深度處理技術(shù)處理印染廢水生化出水，脫色效果明顯，可以去除部分COD，投資及運行成本可控，而且無二次污染。雖一次性投資會高一點，但從長遠(yuǎn)污染物減量排放中，其在印染廢水的處理的領(lǐng)域中必將擁有廣闊的前景。

4、存在問題及建議

4.1 存在問題

微生物實驗室污水處理設(shè)備價格厚道追求實用（1）臭氧處理項目如集中在浙江、廣東沿海等地區(qū)，其夏天溫度較高、持續(xù)時間長，臭氧系統(tǒng)配套的板式換熱器冷卻系統(tǒng)，在夏天高溫時期，由于外部環(huán)境影響，其換熱效果較差，臭氧發(fā)生器經(jīng)常達(dá)到報警溫度而自動停機(jī)，影響廢水處理正常運行，也影響到生產(chǎn)車間的正常生產(chǎn)。

（2）臭氧系統(tǒng)在印染廢水深度處理系統(tǒng)中，其色度的去除率較高（約50%～80%），但對生化出水CODCr去除率較低（約14%～22%），實際證明臭氧在印染廢水處理中，廢水脫色只是染料分子結(jié)構(gòu)中的發(fā)色基團(tuán)，如乙烯基、偶氮基、氧化偶氧基、羥基、硫酮、亞硝基、亞乙烯基等被打破，這些發(fā)色基團(tuán)都有不飽和鍵，臭氧能使染料中所含的這些基團(tuán)氧化分解，生成分子量較小的有機(jī)酸和醛類，使其失去發(fā)色能力，但未將其分解為CO2和H2O，水中斷鏈的染料仍體現(xiàn)出CODCr，這是導(dǎo)致臭氧在印染廢水深度處理系統(tǒng)中對有機(jī)物去除率低的主要原因。

4.2 建議

（1）項目工程在國內(nèi)特別是沿海夏天溫度較高、持續(xù)時間長的地區(qū)，臭氧發(fā)生器配套的冷卻系統(tǒng)，不宜采用板式換熱器冷卻系統(tǒng)；需采用冷水機(jī)組，通過制冷機(jī)制冷效果好，才能夠確保臭氧發(fā)生器系統(tǒng)冷卻效果而穩(wěn)定運行。

（2）臭氧深度處理池前端可適當(dāng)投加次氯酸鈉，既可以去除小部分有機(jī)污染物及色度，而且可以有效調(diào)節(jié)水質(zhì)pH至偏堿的臭氧有利反應(yīng)條件，使臭氧反應(yīng)池能發(fā)揮更好的處理效果。

1.1 臭氧生成原理

臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧的原理是采用電暈放電法獲取，就是在常壓下使含氧氣體在交變高壓電場作用下產(chǎn)生電暈放電生成臭氧。氣體中氧氣（O2），經(jīng)過高頻高壓的轟擊變成不穩(wěn)定的O3，O3具有很高的能量，在常溫、常壓下很快自行分解為氧（O2）和單個氧原子（O），單個氧原子具有很強(qiáng)的氧化活性。通過產(chǎn)生的O3處理印染廢水生化出水，利用其強(qiáng)氧化性可以有效氧化生化系統(tǒng)出水中難以生物降解的可溶性有機(jī)物，大大降低出水色度和CODcr，使廢水處理系統(tǒng)最終出水能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

1.2 臭氧發(fā)生器系統(tǒng)組成

廢水處理應(yīng)用當(dāng)中臭氧發(fā)生器根據(jù)氣源類型可分為兩種，一種為空氣源臭氧發(fā)生器，另一種為氧氣源臭氧發(fā)生器。

空氣源臭氧發(fā)生器在常溫常壓下直接將空氣中的氧和氮分離，取得高純度的氧氣；然后采用電暈放電法獲取臭氧，在常壓下使含氧氣體在交變高壓電場作用下產(chǎn)生電暈放電生成臭氧。

氧氣源臭氧發(fā)生器在常溫常壓下直接采用液氧通過汽化器氣化取得高純度的氧氣，然后采用電暈放電法獲取臭氧，在常壓下使含氧氣體在交變高壓電場作用下產(chǎn)生電暈放電生成臭氧。

臭氧系統(tǒng)主要由臭氧發(fā)生器、氮氣補(bǔ)加及儀表風(fēng)系統(tǒng)、冷水機(jī)、投加系統(tǒng)、尾氣破壞器件、低壓配電柜、檢測儀表等組成。（注：氧氣源的另外需增加液氧儲罐、汽化器及減壓閥等配套）

2、臭氧技術(shù)工程應(yīng)用

臭氧深度處理技術(shù)已在印染廢水處理改造工程中得到實際的運用，主要應(yīng)用于寧波某漂染有限公司廢水處理改造工程、余姚某紡織染有限公司廢水處理改造工程，以上兩個項目改造工程的主要處理對象為棉花散纖維印染廢水，生產(chǎn)過程中主要使用的染料為國產(chǎn)活性染料，比例約為90%，以染深色為主的印染廢水。其應(yīng)用主要處理二沉池出水階段的廢水。針對活性染料印染廢水的特性以及當(dāng)?shù)貙嶋H情況，為達(dá)到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB4287-2012）》中表2的排放標(biāo)準(zhǔn)，對現(xiàn)有工程二沉池出水進(jìn)行優(yōu)化改造，改造工程均采用氧氣源臭氧處理技術(shù)對其進(jìn)行深度處理，有效脫色和去除CODcr，使廢水改造系統(tǒng)最終出水達(dá)標(biāo)排放。

的處理研究主要以離子交換樹脂為主，具有操作簡單、選擇性好、不易產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點，但存在離子交換劑易達(dá)到飽和吸附容量，再生操作繁瑣等缺點。

3）生物處理法。

生物處理法主要利用微生物的新陳代謝作用，將污染物進(jìn)行分解、轉(zhuǎn)化而得以去除。此法具有成本低廉、處理效果好和生物可持續(xù)性等優(yōu)點，但大量繁殖生物菌種，是否會造成二次破壞，尚無定論。

2、氧化-沉淀法處理含廢水的研究

化學(xué)沉淀法具有原料低廉、操作簡單、效果明顯的優(yōu)點，且能夠?qū)ζ渌亟饘僭厝鏩n、Cu等也具有一定的去除效果，因此，本文主要通過氧化—沉淀法進(jìn)行除實驗。

2.1 氧化-沉淀法分析

（Ⅰ）（/Ⅲ）分布含量在自然界中，多賦存于硫化礦中有兩個化學(xué)價態(tài)，正一價（Ⅰ）和正三價（Ⅲ）。從環(huán)境化學(xué)的角度分析，（Ⅰ）能夠以離子態(tài)穩(wěn)定存在，（Ⅲ）多以化合物的形式存在，（Ⅲ）不穩(wěn)定，在一定的條件下可以被還原為（Ⅰ），或者進(jìn)行沉積和富集。從生物毒性的角度分析，化合物有較大毒性，且（Ⅲ）鹽對動植物的毒害作用是Ⅰ）鹽的數(shù)千倍[2]。