導語：如何才能寫好一篇含氮廢水處理方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：煤化工；廢水處理；方法；預處理；生化處理

中圖分類號：TE08文獻標識碼： A

引言

煤化工廢水來源于煤化工，企業(yè)排放廢水以高濃度煤氣洗滌廢水為主，含有大量酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物質且含有酚類。綜合廢水中 CODcr一般在 5000m g/L左右、氨氮在 200-500m g/L，廢水所含有機污染物包括酚類、多環(huán)芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等，是一種典型的含有難降解的有機化合物的工業(yè)廢水。廢水中的易降解有機物主要是酚類化合物和苯類化合物；砒咯、萘、呋喃、瞇唑類屬于可降解類有機物；難降解的有機物主要有砒啶、咔唑、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等。

一、煤化工廢水的特點

在煤化工生產(chǎn)作業(yè)中，大量的廢水會隨著處理工作排出，以高濃度的煤氣洗滌水為主，其中含有大量有毒有害物質，包括酚、油、氰化物、氨氮等，廢水中 COD 含量約 5000m g/L，氨氮含量約 200―500m g/L。有機污染物包括多環(huán)芳香化合物，酚類和含氧、氮、硫的雜環(huán)化合物。由于含有多種化合物，因此在具體廢水處理過程中，降解比較困難，其中難以降解的有機化合物包括吡啶、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等。針對廢水的以上特點，采取適當工藝，提高廢水處理效果就顯得十分重要。

二、煤化工廢水處理現(xiàn)狀

目前國內處理煤化工廢水的技術主要采用生化法，生化法對廢水中的苯酚類及苯類物質有較好的去除作用，但對喹啉類、吲哚類、吡啶類、咔唑類等一些難降解有機物處理效果較差，使得煤化工行業(yè)外排水 CODcr 難以達到一級標準。同時煤化工廢水經(jīng)生化處理后又存在色度和濁度很高的特點（因含各種生色團和助色團的有機物，如 3-甲基-1,3,6 庚三烯、5-降冰片烯-2-羧酸、2-氯-2-降冰片烯、2-羥基-苯并呋喃、苯酚、1-甲磺?；?4-甲基苯、3-甲基苯并噻吩、萘-1,8-二胺等）。因此，要將此類煤氣化廢水處理后達到回用或排放標準，主要進一步降低 CODcr、氨氮、色度和濁度等指標。

三、新型煤化工廢水處理技術探究

近年來，不斷有新的方法和技術用于處理煤化工廢水，但各有利弊。 為了實現(xiàn)對廢水的有效處理，降低環(huán)境污染，實現(xiàn)廢水的達標排放，滿足用水需要，采用合適的方法進行處理是必須的。具體來說，處理廢水的過程包括預處理、生化處理以及深度處理，從而提高處理效果，實現(xiàn)對廢水有效利用的目的。

1、預處理方法

物化預處理：常用的方法：隔油、氣浮等。過多的油類會影響后續(xù)生化處理的效果，氣浮法煤化工廢水預處理的作用是除去其中的油類并回收再利用，此外還起到預曝氣的作用。該方法主要是除去煤化工廢水中的含油物質。其作用原理是將空氣通入污水中，并以微小氣泡形式從水中析出成為載體，污水中相對密度接近于水的微小顆粒狀的污染物質（如乳化油）黏附在氣泡上，并隨氣泡上升至水面，從而使污水中的污染物質得以從污水中分離出來。為了提高氣浮效果，有時需向污水中投加混凝劑。故通常與其它方法聯(lián)合使用。

1.1 隔油法。煤化工廢水，尤其是煤液化工藝排水，其中含有一定濃度的油類物質，它能粘附在菌膠團表面．嚴重影響生化效果。一般生物處理進水要求廢水中油的質量濃度不超過50mg／L．最好控制在20m#L以下。煤化工廢水中所含的油類以輕質油為主．其密度比水小，通常采用隔油法將其從水中分離出來。

1.2 氣浮法。氣浮法主要用于去除廢水中的油類物質和懸浮顆粒物，氣浮法的形式比較多，常用的氣浮方法有加壓氣浮、曝氣氣浮、真空氣浮以及電解氣浮和生物氣浮等。

1.3 脫氨。煤氣化廢水中含有高濃度的氨氮以及微量高毒性的氰化物．對微生物產(chǎn)生抑制作用，目前主要采用蒸汽汽提一蒸氨法去除氨類。在堿性條件下，廢水中的氨氮以游離氨的形式存在。當大量蒸汽與廢水接觸時。游離氨被吹脫出來。析出的可溶性氣體通過吸收器，氨被磷酸溶液吸收，再將此富氨溶液送人汽提器，使磷酸溶液再生，并回收氨。采用隔油一氣浮一脫酚一蒸氨預處理工藝，經(jīng)預處理后。煤氣化廢水中氨氮的質量濃度由11 159降為195 mg／L，去除率達到了98．3％。

2、生化處理方法

預處理之后進行生化處理，一般將缺氧生物法、好氧生物法結合起來使用，該方法就是常見的 A/O 工藝。廢水中含有雜環(huán)、多環(huán)類化合物，采用好氧生物法處理后，廢水的 COD 指標難以穩(wěn)定達標。為了解決這種工藝存在的不足，經(jīng)過探索與實踐，人們在處理廢水中還探索出以下幾種工藝。

2.1 PACT 法，即在活性污泥曝氣池中加入適量活性炭粉末，發(fā)揮其溶解氧、有機物吸附等作用，為微生物生長提供食物，加快對有機物氧化分解，達到除去廢水中的雜質，提高廢水處理效果的目的。

2.2 厭氧生物法，在進行廢水處理中，為了提高處理效果，將上流式厭氧污泥床工藝運用到處理工作中。反應器底部設置污泥層，廢水自下而上通過反應器，通過該流程的處理，大部分有機物被轉化為 CO2和 CH 4，從而達到處理污水的目的。

2.3 流動床生物膜法，在同一處理單元中將活性污泥法和生物膜法結合使用，將特殊載體填料加入活性污泥池中，微生物附著在懸浮填料表面生長，形成微生物膜層，提高降解效率，實現(xiàn)對污水的有效處理。第四、曝氣生物濾池法，該方法集生物膜法和活性污泥法的優(yōu)點于一體，實現(xiàn)了物理過濾和生化反應在同一反應池完成，簡化了流程，方便操作，增強了人們對廢水處理的滿意度。

3、深度處理方法

經(jīng)過生化處理后，廢水的COD含量、氨氮濃度得到大大降低，然而，難以降解的有機物仍然沒有得到有效處理，廢水濁度、COD 指標無法達到排放標準，需要對其進行進一步的處理。具體方法有以下幾種。

3.1 固定化生物技術。該技術先進、高效，能夠選擇固定優(yōu)勢菌種，可以有針對性的處理含有難以降解的有機物廢水，提高處理效果，滿足達標排放要求。

3.2 混凝沉淀法。在進行廢水處理過程中，為了提高處理水平，加強沉淀效果，需要采用相應的混凝劑，例如，鋁鹽、鐵鹽、聚鐵、聚鋁等，并調節(jié)好 PH 值。通過采取這些措施，在混凝劑的作用下，廢水中的懸浮物能夠加快聚集、沉淀，實現(xiàn)固液分離。將廢水中的懸浮有機物除去，降低廢水濁度，達到更好的處理效果。

3.3 吸附法。固體表面有吸附溶劑、膠質的能力，廢水通過比表面積很大的吸附劑時，污染物會被吸附到固體顆粒。該方法處理效果好，但存在不足與缺陷，例如，吸附劑使用量大，費用高，容易導致二次污染等。

3.4 高級氧化技術：由于煤化工廢水中的酚類、多環(huán)芳烴、含氮有機物等難降解的有機物占多數(shù)，嚴重影響了后續(xù)生化處理的效果。高級氧化技術中的催化氧化法可以應用在煤化工廢水處理工藝的前段，去除部分 COD 和增強廢水的可生化性，因此該技術在后續(xù)的深度處理單元中應用可以獲得更好的經(jīng)濟性和降解效果。

三、煤化工廢水處理的方法選擇

為實現(xiàn)更好的廢水處理效果，必須選擇合適的處理方法。運用生物氧化法進行廢水處理，出水中含有少量難以降解的有機化合物，導致 COD 含量偏高，不能滿足達標排放的要求。運用吸附法則可以降低 COD 含量，但會出現(xiàn)吸附劑再生及二次污染等問題。因此，為了達到更好的處理效果，必須注重對相關技術措施的結合。將缺氧/好氧法與 BAF 法聯(lián)合使用，能夠取得良好的廢水處理效果，該方法也是煤化工廠廢水處理的主要工藝，得到很多處理廠的認可，運用效果良好。另外，混凝沉淀法與超濾、反滲透雙膜處理技術結合使用，能夠實現(xiàn)深度處理的目的，達到對廢水進行回收利用的目的。

結束語

總而言之，由于環(huán)保政策將逐漸落實，人們環(huán)保意識在不斷提高，化工廢水處理壓力在不斷增大。因此，根據(jù)廢水的特性，隨著科學技術的發(fā)展，不斷尋找高效、價格合適、環(huán)保等更優(yōu)的技術，將廢水處理后的指標進一步提高，不僅利國利民，而且會更好的服務于生產(chǎn)，意義重大。

參考文獻

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[3]郝志明，鄭偉，余關龍．煤制油高濃度廢水處理工程設計[J]．工業(yè)用水與廢水。2010．41(3)：76―79．

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[關鍵詞]半導體行業(yè)；生產(chǎn)廢水處理；含氟廢水；含銅廢水；含氨廢水

中圖分類號：271.7 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）03-0249-01

前言：在我國發(fā)展的過程中，半導體行業(yè)是新出現(xiàn)并快速進步的一個生產(chǎn)行業(yè)，半導體在我國建設中具有重要的作用，主要應用于電子機械制造中。提高半導體行業(yè)的生產(chǎn)水平對于我國未來的發(fā)展具有重要的意義，半導體在未來將會顯著的擴大應用范圍。目前半導體行業(yè)生產(chǎn)中所產(chǎn)生的廢水主要有三大類，含氟廢水、含銅廢水以及含氨廢水，這三種廢水對于我國生態(tài)環(huán)境均具有較為嚴重的影響，所以加強半導體行業(yè)生產(chǎn)廢水處理是我國未來發(fā)展中的基本目標。

1.我國半導體行業(yè)生產(chǎn)廢水處理的基本概況

1.1 我國半導體行業(yè)生產(chǎn)廢水處理的背景

在我國發(fā)展初期經(jīng)濟水平處于較為落后的狀態(tài)，與其他發(fā)達國家相比具有較大的差距，所以這使得我國發(fā)展速度以及生產(chǎn)水平均處于較為落后的狀態(tài)。近幾年隨著經(jīng)濟水平的不斷好轉，我國現(xiàn)代化建設正在積極穩(wěn)定的進行，在現(xiàn)代化建設中出現(xiàn)了一批又一批新的生產(chǎn)行業(yè)，其中半導體行業(yè)就是其中一種重要的發(fā)展行業(yè)。半導體行業(yè)在進行生產(chǎn)的過程中會隨著產(chǎn)生一定的廢水，廢水中主要存在半導體生產(chǎn)過程中的原料元素，例如氟、銅、氮等，這些元素過量排放入河流中會使水源受到較為嚴重的污染，所以進行半導體行業(yè)生產(chǎn)廢水處理成為我國面臨的一項重要問題。想要使我國半導體行業(yè)生產(chǎn)更加環(huán)保，就要進行必要的改革，使半導體行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水得到合理有效的處理。

1.2 我國半導體行業(yè)生產(chǎn)廢水處理的現(xiàn)狀

在我國現(xiàn)階段的發(fā)展過程中，半導體行業(yè)的發(fā)展對于國家更好建設具有重要的作用，所以完善半導體生產(chǎn)過程是一項基本內容。目前我國半導體行業(yè)正在進行對于廢水處理方法的研究與創(chuàng)新，使其生產(chǎn)所產(chǎn)生的污染量進行顯著的降低。在以往的廢水處理過程中，主要采用較為傳統(tǒng)落后的方式，在對廢水中各污染元素的處理效率不同，不能有效的將所有污染元素進行去除，以至于處理后的廢水達不到相應的檢測標準?，F(xiàn)階段我國相關部門正對傳統(tǒng)的廢水處理技術進行創(chuàng)新與改進，就是將當今先進的科學技術手段與廢水處理技術相融合，提高廢水處理效率的同時降低廢水處理所需要的成本。半導體行業(yè)生產(chǎn)廢水處理能力的提高不僅對我國未來半導體行業(yè)更好發(fā)展具有重要的意義，更為主要的能夠使我國的生態(tài)環(huán)境的好轉有積極的作用。

1.3 重視半導體行業(yè)生產(chǎn)廢水處理的必要性

半導體行業(yè)對于我國未來現(xiàn)代化建設的完成具有重要的推動性作用，只有將半導體行業(yè)發(fā)展中存在的廢水處理問題進行很好地解決才能有利于其進一步提高。在我國進行發(fā)展與建設的過程中，生態(tài)環(huán)境基本狀況與發(fā)展建設程度成相反的狀態(tài)，所以目前我國生態(tài)環(huán)境水平較差，這對于我國國民的生活水平以及健康水平的提高十分不利。加強對于生態(tài)環(huán)境的保護是我國發(fā)展中所必須進行重視的問題，半導體行業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水對于我國生態(tài)環(huán)境的影響較大，所以提高半導體韓業(yè)生產(chǎn)廢水處理水平能夠有效的減小對于生態(tài)環(huán)境的污染。半導體行業(yè)生產(chǎn)廢水處理的改進還會較大程度減小半導體生產(chǎn)的成本以及效率，在以往進行廢水處理過程中所需要的經(jīng)濟成本較高，所以使得半導體生產(chǎn)的總體成本有所提高，改進廢水處理方法選擇更為簡便快捷有效的方式來處理廢水，可以使廢水處理過程簡便的同時還能降低經(jīng)濟成本。廢水處理速度的加快還能促進半導體生產(chǎn)效率的提高，防止廢水存積狀況的發(fā)生。重視半導體行業(yè)生產(chǎn)廢水處理十分必要，對于我國未來的發(fā)展仍具有不容忽視的作用。

2.半導體行業(yè)生產(chǎn)中的主要廢水種類及處理方法

2.1 半導體行業(yè)生產(chǎn)中的含氟廢水

在我國半導體行業(yè)生產(chǎn)的過程中，所產(chǎn)生的廢水中主要存在的污染元素就是氟，氟隨廢水排入到江河中，最終被植物以及動物攝入，隨著食物鏈的作用進入到人體中。更為嚴重的是這些污染元素在自來水中超標，直接被人體攝取，導致一些列疾病的產(chǎn)生，所以對半導體行業(yè)生產(chǎn)中含氟廢水的處理十分重要。在以往的半導體生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)工藝不僅復雜，而且步驟也較為繁多，所以其所使用的試劑多種多樣，其中較多的就含有氟元素[1]。含氟廢水主要來自刻蝕工序中的氫氟酸和氟化銨，這些試劑與所要去除的污染物進行反應所產(chǎn)生的主要有氟化物、磷酸、氨氮等。一般來說人體過多的攝入氟元素將產(chǎn)生極大的危害，氟元素能夠對人體眼睛、粘膜、上呼吸道以及重要的皮膚組織等產(chǎn)生巨大破壞作用，同時影響人體物質代謝，使人體內部的代謝紊亂，進而對人體各器官發(fā)生危害作用，嚴重的將導致死亡?，F(xiàn)階段我國對于含氟廢水處理的方式主要有吸附法、離子交換法、化學沉淀法、反滲透法、以及蒸餾法等。這些方法對于氟的去除原理有著極大的不同，所以在效果上也具有一定的差異，其中化學沉淀法是含氟廢水處理最為常用的方法，其具體操作方法是首先將廢水的PH值調節(jié)至堿性，然后投加鈣鹽，其目的就是使氟離子與鈣離子進行結合，再利用鈣離子在堿性環(huán)境中沉淀來去除氟離子。其次混凝沉降法在廢水處理中較為廣泛應用的一種方法，原理是通過使用混凝劑使廢水中的膠體和細微懸浮物凝聚起來形成絮凝體，這些絮凝體中能夠包含大量的氟離子，從而達到降低氟離子含量的目的。

2.2 半導體行業(yè)生產(chǎn)中的含銅廢水

在半導體行業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水中銅離子的含量也是較多的，過多的銅離子經(jīng)過排放流入外界的土壤中對于植物的生長十分不利。所以進行半導體行業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中要重視對于廢水中銅離子的處理。目前含銅廢水處理的主要方法有電解法、沉淀法、生物法以及離子交換法等[2]。電解法就是利用原電池的原理，使廢水中的銅離子進行電子交換成為銅單質，已達到去除銅離子的目的。電解法又稱內電解法、鐵屑過濾法等，具有多種重要的優(yōu)點，例如能夠進行絮凝、吸附、氧化還原、電沉積等作用，在半導體行業(yè)生產(chǎn)的廢水處理中具有重要意義。

2.3 半導體行業(yè)生產(chǎn)中的含氨廢水

現(xiàn)階段我國半導體行業(yè)對于含氨廢水的處理主要利用生物沉淀池的方法，在生物沉淀池中具有能夠與氨進行反應的物質，使氨轉化為其他的化合物，從而降低廢水對于生態(tài)環(huán)境的污染。通常生態(tài)沉淀池設計為方形或圓形，池底是一層平整的污泥，半導體行業(yè)生產(chǎn)的廢水多次流經(jīng)沉淀池能夠有效的降低氨含量。排泥泵是生態(tài)沉淀池中的一個重要組成部分，在排泥泵周圍設置兩路管道，并通過自動閥門控制，這樣的優(yōu)點是節(jié)省經(jīng)濟投資的同時提高運行效率，在對其進行日常的管理過程中也更為簡單。

3.結語

在現(xiàn)階段半導體行業(yè)生產(chǎn)的過程中，廢水處理是一項重要的內容，我國相關的廢水處理方式與技術手段還有待進一步加強。提高半導體行業(yè)生產(chǎn)廢水處理能力對于我國生態(tài)環(huán)境的加強具有重要作用，相信經(jīng)過我國不斷的努力下，半導體行業(yè)生產(chǎn)廢水處理技術將有大幅的提升，半導體生產(chǎn)效率也將顯著增加。

參考文獻

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關鍵詞：電鍍廢水；提標；改造技術；實例

一、電鍍廢水處理技術概述

電鍍廢水污染性高，甚至有的廢水含有大量的致癌、致畸變的劇毒物質?；诖耍唇?jīng)處理的電鍍廢水一旦進入人們日常飲用的水源中，對人們的危害是顯而易見的。隨著電鍍廢水排放對環(huán)境造成的日益嚴重影響及《電鍍污染物排放標準》（GB21900-2008）的頒發(fā)和實施規(guī)定，電鍍企業(yè)污水排放均需執(zhí)行表3標準。傳統(tǒng)的電鍍廢水處理方法已經(jīng)不能滿足當前環(huán)保要求下的廢水排放標準，因此電鍍廢水的提標改造技術的出現(xiàn)勢在必行。

二、電鍍廢水提標改造技術的具體實例分析

（一）工程概況

深圳市某五金電鍍企業(yè)，主要生產(chǎn)各式廚具電鍍配件，產(chǎn)生較大電鍍廢水。該工廠電鍍產(chǎn)生的廢水主要有含氰廢水、含鉻廢水以及酸堿重金屬廢水等。各類廢水排放量見下表1.

在環(huán)保條件下，該省地方標準電鍍廢水排出的污染物限制需要滿足《電鍍污染物排放標準》（GB21900-2008）表3的標準。

（二）提標改造前的電鍍廢水處理工藝流程

該廠原來的電鍍廢水處理工藝主要是通過對含氰廢水和含鉻廢水進行預處理后并入酸堿金屬離子廢水中再進行綜合處理。這種處理方法對廢水進行了一定的分類，是一種較為經(jīng)濟的處理工藝方法。具體的流程見下圖2。

改造前的廢水處理工藝要滿足上述標準，仍然存在著一些問題：1）在工藝流程中，廢水收集部分仍然不完善。該企業(yè)的工廠電鍍車間較多，各種水質的水并不能嚴格化的分開收集和處理。2）在含鉻廢水的處理中沒有單獨進行沉淀處理。另外，原工藝的沉淀池的沉淀效果并不佳，從而影響出水的水質。3）原工藝處理環(huán)節(jié)的中和反應環(huán)節(jié)的能力欠佳，造成銅和鎳的含量超標。這是該廠廢水處理工藝改造中較為關鍵的問題。4）對于含鎳的廢水，原工藝采用混在綜合廢水中合并處理的方法，而沒有進行單獨收集處理，這也是造成鎳含量超標的重要原因。5）原處理工藝沒有生化處理系統(tǒng)，因此對于廢水中的氨氮、總磷以及有機物等污染物沒有進行有效的處理。

（三）改造后的電鍍廢水處理工藝流程

針對原廢水處理工藝流程中存在的問題對工藝進行改造。由于《電鍍污染物排放標準》（GB21900-2008）表3的標準對含鉻，含鎳類廢水要求車間或生產(chǎn)設施廢水排放口檢測達標，所以將含鉻廢水、含鎳廢水單獨收集處理后再與其它股廢水混合處理。改造后的工藝流程如下圖2所示：

以下對各個流程進行簡單說明：

1、含鎳廢水的處理

主要原理就是采用加堿沉淀的方法，讓鎳離子形成Ni（OH）2，針對化學鎳，則采用加酸讓其形成絡合鎳，然后加入氧化劑的形式讓其形成鎳離子，最后通過上述方法沉淀出來。在含鎳廢水的處理過程中，需要用PH計來控制加酸加堿的量。

2、含鉻廢水的處理

通過在廢水中加入還原劑，如二氧化硫等，讓廢水中的+6價鉻離子還原成+3價鉻離子，然后通過加入堿的方法，讓+3價的鉻離子形成Cr（OH）3，從而達到去除的目的。同樣，在該廢水的處理過程中，使用PH計來控制加堿的量，在還原劑的加入中也是自動添加的方法。

3、含氰廢水的處理

含氰廢水是電鍍工藝中最主要的廢水，在改造后的工藝處理流程中主要采用兩級堿性氯化法來進行含氰廢水的處理。主要包括兩個過程，第一個過程是不完全氧化過程，也就是將氰離子（CN―）進行氧化，使之反應變成氰酸鹽（CNO―）。第二個過程就是完全氧化的過程，將上個過程的氰酸鹽進行進一步的氧化分解成二氧化碳和氮氣。這樣就將含氰廢水的氰離子變成氣體析出，達到去除的目的。同樣適用PH計控制酸堿的量，用ORP計控制氧化劑的量，采取自動加藥的方法。

4、綜合廢水的處理

綜合廢水中一般是游離態(tài)的重金屬離子，采用的方法為加堿沉淀的方法，讓重金屬離子形成M（OH）n，析出，同樣采取PH計控制酸堿的量，自動加藥的方式。

5、前處理廢水預處理

前處理廢水主要含油、酸、堿以及部分表面活性劑，重金屬離子等含量較少，因此該過程重要是除油和COD去除。在進行該部分的處理前需要對廢水中少量的重金屬離子進行去除，采用的方法仍然是加堿沉淀的方法，同4。COD的去除主要采用的生化法，通過排入生化處理系統(tǒng)中進行去除。

6、生化處理

上述所有廢水的處理后都需要統(tǒng)一經(jīng)過生化處理系統(tǒng)進行生化處理后，才能排放，該過程采用的工藝方法為：酸化水解+缺氧+活性污泥+MBR（膜生物反應器）。重要的工藝是采用MBR，即膜生物反應器的原理，讓污泥和水進行高度的分離，進而排除處理后的水。

（四）廢水處理效果

經(jīng)過上述工藝改造后，去除率高，廢水的排放能夠達到《電鍍污染物排放標準》表3的標準，出水的質量大大提升。

三、結論

隨著電鍍行業(yè)的發(fā)展，電鍍工藝的不斷創(chuàng)新，電鍍廢水的處理工藝也需要跟著進行改革和創(chuàng)新，以滿足當前環(huán)保質量要求。在改造后的電鍍廢水處理工藝上，將廢水進行分質、車間進行分水并在輸送中采用分流的方法是經(jīng)濟可行的，對含量大、處理難度大的廢水預處理后再進行綜合處理能夠提高去除率，優(yōu)化最終排除的水的質量。在改造后的電鍍廢水中仍然需要注意：當不能確保廢水徹底進行處理的情況下，需要將所有的車間水全部進入生化系統(tǒng)進行處理，當總出水COD達標后，方可停止再次處理。另外，電鍍廢水處理過程中，對處理效果起到保證性作用的配套設備以及附屬的材料也需要進行有效的處理。

參考文獻：

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篇4

關鍵詞：高濃度氨氮廢水 物化法 生化聯(lián)合法 新型生物脫氮

過量氨氮排入水體將導致水體富營養(yǎng)化，降低水體觀賞價值，并且被氧化生成的硝酸鹽和亞硝酸鹽還會影響水生生物甚至人類的健康。因此，廢水脫氮處理受到人們的廣泛關注。目前，主要的脫氮方法有生物硝化反硝化、折點加氯、氣提吹脫和離子交換法等。消化污泥脫水液、垃圾滲濾液、催化劑生產(chǎn)廠廢水、肉類加工廢水和合成氨化工廢水等含有極高濃度的氨氮（500 mg/L以上，甚至達到幾千mg/L），以上方法會由于游離氨氮的生物抑制作用或者成本等原因而使其應用受到限制。高濃度氨氮廢水的處理方法可以分為物化法、生化聯(lián)合法和新型生物脫氮法。

1 物化法

1.1 吹脫法

1.2 沸石脫氨法

1.3 膜分離技術

1.4 MAP沉淀法

1.5 化學氧化法

2 生化聯(lián)合法

3 新型生物脫氮法

3.1 短程硝化反硝化

3.2 厭氧氨氧化（ANAMMOX）和全程自養(yǎng)脫氮(CANON)

3.3 好氧反硝化

4 小 結

參考文獻

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1.1物化處理

物化處理法主要包括萃取法、蒸餾蒸發(fā)法、混凝、氣浮、吸附等。這些技術主要處于實驗室研究階段，并且相應的研究對廢水中某些污染物質具有較好去除效果，這些定向性去除功能也限制了它們的工業(yè)應用。杜慧玲等和拜耳公司的研究表明萃取法對促進劑廢水定有機物達到較好的去除效果，但是沒有改變廢水的含鹽量，并且萃取劑用量大，帶來二次污染等。蒸餾蒸發(fā)能著降低廢水中的無機鹽和有機物含量，但該方法消耗能量大，運行費用高，適合處理高含鹽量同時水量較小的廢水。絮凝試驗表明常規(guī)絮凝劑直接處理高濃度促進劑廢水效果都很差，硅藻土復配混凝劑雖然明顯改善了混凝預處理促進劑廢水的效果，但是這種混凝劑較難制得。吸附法對于常規(guī)生物和化學氧化都難以氧化降解的溶解性有機物的去除效果較好。研究發(fā)現(xiàn)常用吸附劑活性炭對低COD濃度的廢水吸附效果較好，且由于價格昂貴，對高濃度的廢水作預處理不經(jīng)濟，一般作為后續(xù)處理控制出水指標。

1.2化學處理

化學處理方法主要包括化學沉淀、化學氧化和微電解等?；瘜W氧化通常是以氧化劑對廢水中的有機污染物進行氧化降解和去除的方法。常用的幾種氧化劑有Fenton試劑、氯氧化劑以及臭氧等。研究發(fā)現(xiàn)這些氧化劑對COD的去除能力不高，并且試劑的投加量較大，運行費用很高，而且臭氧氧化后會產(chǎn)生大量副產(chǎn)物。鐵碳微電解工藝簡單，可達到”以廢治廢”的目的。但是該方法的缺點是反應前后均需要調節(jié)pH，反應后產(chǎn)生大量鐵泥需要處置，導致處理成本較高。因此，鐵碳微電解一般與其他處理技術如混凝、Fenton氧化等聯(lián)用，提高處理效率同時降低處理成本。

1.3生化法

生物處理方法是有機廢水傳統(tǒng)的處理方法，也是最經(jīng)濟的處理方法。但是絕大多數(shù)促進劑廢水難以直接用常規(guī)生化法進行處理，特別是高鹽、高氨氮以及含高毒性有機物的廢水，仍然是生化處理技術應用的瓶頸。國內外研究發(fā)現(xiàn)投加特殊菌種可以提高傳統(tǒng)生化法對難降解有機物的去除效果，高效優(yōu)勢菌技術成為生化處理促進劑廢水研究的熱點，即分離和篩選出適應性強的具有特殊降解功能的微生物菌種，并富集和馴化獲得高效優(yōu)勢菌用于廢水處理。高效優(yōu)勢菌技術對含有毒性較高的M鹽廢水的研究表明，高效優(yōu)勢菌技術處理效果優(yōu)于常規(guī)生化處理。由于促進劑廢水的高含鹽量，耐鹽菌的培養(yǎng)和馴化成為人們關注的熱點。

2促進劑廢水處理建議

2.1促進劑廢水及處理概況

2.1.1廢水水質

某工業(yè)園區(qū)橡膠促進劑廠主要生產(chǎn)CZ、NS、DZ、TMTD、D五種促進劑產(chǎn)品，生產(chǎn)廢水主要是母液廢水和水洗廢水，產(chǎn)生的混合廢水主要含有生產(chǎn)原料以及微量的副產(chǎn)物、中間產(chǎn)物和產(chǎn)物等，成分結構復雜，屬高濃度難降解有機廢水。

2.1.2廢水處理概況

廢水處理工藝實際運行狀況如下:

(1)pH調節(jié)池:加工業(yè)硫酸調節(jié)pH至3左右，以達到芬頓試劑反應的適宜pH值，同時達到酸析沉淀去除部分有機物的效果;

(2)芬頓氧化系統(tǒng):27.5%H2O2投加量為8L/m3，20%FeSO4投加量為50L/m3，降低廢水COD，提高廢水可生化性;

(3)絮凝沉淀池:加堿調至pH至9，再投加PAC和PAM，去除廢水中微小懸浮有機物，降低色度;

(4)水解酸化池:停留時間為12h，池內有組合填料;

(5)生物接觸池+MBR:總停留時間為24h，池內也裝有組合填料。目前，廢水處理工藝系統(tǒng)只對易于處理的NS廢水進行處理，而其他幾股廢水(CZ、DZ、D、TMTD)只能外運處置。為達到生化系統(tǒng)的進水含鹽量要求，采用生活污水和循環(huán)排污水進行均質調節(jié)以降低廢水的含鹽量。均質后混合廢水約600m3/d(NS廢水約占1/2)，COD在2100mg/L左右，生化處理出水基本能達到工業(yè)園區(qū)廢水三級排放標準(COD＜500mg/L)。

2.1.3現(xiàn)狀廢水處理分析

廢水處理工藝系統(tǒng)中物化和生化處理的效率均不高。此外，該廢水處理還存在以下問題:

(1)芬頓系統(tǒng)中硫酸亞鐵投加量過大，影響混凝沉淀效果，增加芬頓處理出水色度，增加處理成本。

(2)水解酸化后為單純的好氧處理，生化處理的有機負荷低。

(3)生產(chǎn)廢水的含氮量較高，但是現(xiàn)狀處理工藝沒有脫氮能力。

2.2廢水處理改造思路

為了更好利用現(xiàn)有工藝系統(tǒng)解決廠區(qū)廢水處理問題，根據(jù)廠區(qū)廢水及處理現(xiàn)狀，提出分質處理、統(tǒng)籌治理改造思路。對廠區(qū)生產(chǎn)廢水處理的整體改造思路包括兩個方面。(1)對特殊水質廢水，如含鹽量與COD濃度都很高的DZ廢水和硫酸鹽與氨氮含量都很高的D廢水，進行相應的分質預處理。(2)對現(xiàn)有廢水處理工藝系統(tǒng)進行優(yōu)化升級，以保證混合生產(chǎn)廢水經(jīng)改造后工藝系統(tǒng)處理后能達標排放，達到處理整個廠區(qū)廢水的目的，避免繁瑣昂貴的外運處置。

2.2.1分質預處理

各促進劑生產(chǎn)廢水的水質特點，確定DZ和D兩股廢水需要進行分質預處理。

(1)DZ廢水。由于DZ廢水含鹽量和COD濃度均很高，采用多效蒸發(fā)進行脫鹽效果較好，同時能顯著降低COD。而廢水水量(67m3/d)較小，處理成本相對不高。

(2)D廢水。常用的降低硫酸鹽濃度的方法有蒸發(fā)、膜分離、離子交換、化學沉淀等方法。由于D廢水量較大，且所含硫酸鹽濃度很高，蒸發(fā)處理成本太高。廢水中含有粘附性強的樹脂狀物質，膜分離技術不適用于處理此類廢水。因此，采用化學沉淀與吹脫法相結合作為預處理。在廢水中投加石灰，沉淀后的廢水再經(jīng)吹脫，以降低廢水的氨氮濃度。

2.2.2原工藝系統(tǒng)改造

現(xiàn)有工藝處理系統(tǒng)分為預處理、生化處理和深度處理三個部分，對其各部分進行相應的優(yōu)化升級，以提高系統(tǒng)的有機處理能力和處理效率，保證生化系統(tǒng)的良好運行和處理出水達標排放。

(1)預處理。在原Fenton氧化法基礎上增加微電解處理，即采用微電解－Fenton聯(lián)合預處理混合廢水，顯著提高COD的去除能力和廢水可生化性。同時，聯(lián)合工藝可以有效改善單獨Fenton氧化處理時藥劑投加量大、運行成本高的缺點。微電解－Fenton工藝中產(chǎn)生的Fe3+比投加的絮凝劑效果更好，可節(jié)省絮凝劑的投加。改進后的工藝無需增加復雜設備，且對環(huán)境友好。

(2)生化處理。針對生化處理系統(tǒng)存在的問題，將原水解酸化+好氧改為厭氧/缺氧/好氧工藝，提高系統(tǒng)的有處理機負荷，增加系統(tǒng)的脫氮能力。增加的缺氧段可進一步降解有機物，提高廢水可生化性。由于經(jīng)分質預處理后混合廢水含鹽量仍較高，可考慮在生化處理系統(tǒng)中引進耐鹽菌種，提高生化系統(tǒng)的處理效果。

(3)深度處理。生化處理出水有機物含量不高，但所含有機物大多為難生化降解的，甚至是難以氧化降解的，故采用活性炭吸附作為深度處理保證處理后廢水達標排放，是一種較好的選擇。

3結論

促進劑廢水的處理一直是工業(yè)廢水處理領域中的難題之一，本文對現(xiàn)有促進劑廢水的處理技術進行了總結，發(fā)現(xiàn)該類廢水的處理主要存在以下難點:

(1)高含鹽量，廢水中含有的大量無機鹽對傳統(tǒng)生化處理帶來限制，現(xiàn)有物化除鹽技術如蒸發(fā)和蒸餾及膜技術等，處理費用太高。

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關鍵詞：廢水，氨氮，飲用水

 

1.概述

氨氮的存在使給水消毒和工業(yè)循環(huán)水殺菌處理過程中氯量增大；對某些金屬，特別是對銅具有腐蝕性；當污水回用時，再生水中的氨氮可以促進輸水管道和用水設備中微生物的繁殖，形成生物垢，堵塞管道和用水設備，并影響換熱效率，更嚴重的是氨氮是造成水體富營養(yǎng)化的重要原因。氨氮存在于許多工業(yè)廢水中。鋼鐵、煉油、化肥、無機化工、鐵合金、玻璃制造、肉類加工和飼料生產(chǎn)等工業(yè)，均排放高濃度的氨氮廢水。某些工業(yè)自身會產(chǎn)生氨氮污染物，如鋼鐵工業(yè)（副產(chǎn)品焦炭、錳鐵生產(chǎn)、高爐）以及肉類加工業(yè)等。而另一些工業(yè)將氨用作化學原料，如用氨等配成消光液以制造磨砂玻璃。此外，皮革、孵化、動物排泄物等廢水中氨氮初始含量并不高，但由于廢水中有機氮的脫氨基反應，在廢水存積過程中氨氮濃度會迅速增加。不同類的工業(yè)廢水中氨氮濃度千變萬化，即使同類工業(yè)不同工廠的廢水中氨氮濃度也不完全相同，這取決于原料性質、工藝流程、水的耗量及水的復用等。進入水體的氮主要有無機氮和有機氮之分。無機氮包括氨態(tài)氮（簡稱氨氮）和硝態(tài)氮，亞硝態(tài)氮不穩(wěn)定可以還原成氨氮，或氧化成硝態(tài)氮。有機氮有尿素、氨基酸、蛋白質、核酸、尿酸、脂肪胺、有機堿、氨基糖等含氮的有機物。在一定的條件下有機氮會通過氨化作用轉化成無機氮。免費論文參考網(wǎng)。

2.水體富營養(yǎng)化及其危害

2.1水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象及主要成因

“富營養(yǎng)化”是湖泊分類與演化方面的概念，過量的植物性營養(yǎng)元素氮、磷排入水體會加速水體富營養(yǎng)化的進程。水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象是指在光照和其它適宜環(huán)境條件情況下，水中含有的植物性營養(yǎng)元素氮的營養(yǎng)物質使水體中的藻類過量生長，在隨后的藻類植物的死亡以及異樣微生物的代謝活動中，水體中的溶解氧逐步耗盡，造成水體質量惡化、水生態(tài)環(huán)境機構破壞。

當水體中含N>0.2mg/L，含P>0.02mg/L水體就會營養(yǎng)化。水體營養(yǎng)化后會引起某些藻類惡性繁殖，一方面有些藻類本身有藻腥味會引起水質惡化使水變得腥臭難聞；另一方面有些藻類所含的蛋白質毒素會富集在水產(chǎn)物體內，并通過食物鏈影響人體的健康，甚至使人中毒。如海生腰鞭毛目生物的過度繁殖能使海水呈紅色或褐色，即俗稱“赤潮”；溝藻屬是形成赤潮的常見種類，它們所產(chǎn)生的毒素會被貝類動物所積累，人體食用后會引起嚴重的胃病甚至死亡。水體中大量藻類死亡的同時會耗去水體中的溶解氧，從而引起水體中魚蝦類等水產(chǎn)物的大量死亡，致使湖泊退化、淤泥化，甚至變淺、變成沼澤地甚至消亡。據(jù)統(tǒng)計，我國平均每年有20個天然湖泊消亡。我國廣東珠海沿江、廈門沿海、長江口近海水域、渤海灣曾多次發(fā)生藻類過度繁殖引起的赤潮，造成魚類等水產(chǎn)物大量的死亡，使海洋漁業(yè)資源遭到的破壞，經(jīng)濟損失嚴重。而水體一旦富營養(yǎng)化后沒有幾十年的時間是很難恢復的，有的甚至無法恢復，如美國的伊利湖是典型的富營養(yǎng)湖，科學家估計需要100年才能恢復。

2.2降低水體的觀賞價值

通常1mg氨氮氧化成硝態(tài)氮需消耗4.6mg溶解氧。水體中氨態(tài)氮愈多，耗去的溶解氧就愈多，水體的黑臭現(xiàn)象就越發(fā)嚴重。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。富營養(yǎng)的水質不僅又黑又臭，且透明度差（僅有0.2m），往往影響了江河湖泊的觀賞和旅游價值。隨著改革開放的深入，人民群眾的生活水平日趨提高，旅游已成為人們越來越廣泛的需求。而水質優(yōu)良的江河、湖泊、公園是城市景觀的重要組成部分，也是人們生活娛樂、游泳、觀賞、休閑的最佳場所。但我國的大部分湖泊已呈現(xiàn)出不同程度的營養(yǎng)態(tài)。有些通常發(fā)黑、發(fā)臭，人們已無法在其中游泳、游覽了，更觀賞不到魚類在其中嬉戲的情景，大大降低了這些湖泊的利用價值。影響當?shù)厝嗣竦纳?，并且也嚴重影響當?shù)氐穆糜螛I(yè)發(fā)展，造成較大的經(jīng)濟損失。

2.3危害人類及生物生存

當水體中pH值較高時。氨態(tài)氮往往呈游離氨的形式存在，游離氨對水體中的魚及生物皆有毒害作用，當水體中NH3－N>1mg/L時，會使生物血液結合氧的能力下降；當NH3－N>3mg/L在24～96h內金魚及鳊魚等大部分魚類和水生物就會死亡。可使人體內正常的血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白，失去血紅蛋白在體內的輸氧能力，出現(xiàn)缺氧的癥狀，尤其是嬰兒。當人體血液中高鐵血紅蛋白>70%時會發(fā)生窒息現(xiàn)象。若亞硝酸鹽長時間作用于人體可引起細胞癌變。經(jīng)水煮沸后的亞硝酸鹽濃縮，其危害程度更大。免費論文參考網(wǎng)。以亞硝酸鹽為例，自來水中含量為0.06mg/L時，煮沸5min后增加到0.12mg/L，增加了100%。亞硝酸鹽與胺類作用生成亞硝酸胺，對人體有極強的致癌作用，并有致畸胎的威脅。美國推薦水中亞硝酸鹽的最高允許濃度時1mg/L，而我國上海第一醫(yī)院建議在飲用水中的亞硝酸鹽的濃度必須控制在0.2mg/L以下。

水體中的氮營養(yǎng)來源是多方面的，其中人類活動造成的氮的來源主要有以下幾方面:1.未經(jīng)處理的工業(yè)和生活污水直接排入河道和水體：這類污水的氨氮含量高，排入江河湖泊，造成藻類過度生長的危害最大。城市污水、農業(yè)污水，食品等工業(yè)的廢水中含有大量的氮、磷和有機物質。據(jù)統(tǒng)計，全世界每年施入農田的數(shù)千萬噸氮肥中約有一半經(jīng)河流進入海洋。美國沿海城市每年僅通過糞便排入沿海的磷近十萬噸。2.污水處理場出水：采用常規(guī)工藝的污水處理廠，有機物被氧化分解產(chǎn)生了氨氮，除了構成微生物細胞組分外，剩余部分隨出水排入河道，這是城市污水雖經(jīng)過二級常規(guī)處理但河道仍然出現(xiàn)富營養(yǎng)化和黑臭的重要原因之一。3.面源性的農業(yè)污染物，包括廢料、農藥和動物糞便等。

3.氨氮廢水處理的研究現(xiàn)狀及主要處理技術

氨氮處理技術的選擇與氨氮濃度密切相關，而對一給定廢水，選擇技術方案主要取決于以下幾方面：(1)水的性質；(2)處理要求達到的效果；(3)經(jīng)濟效益，以及處理后出水的最后處置方法等。根據(jù)廢水中氨氮濃度的不同，可將廢水分為3類：高濃度氨氮廢水、中等濃度氨氮廢水、低濃度氨氮廢水。隨著工業(yè)的發(fā)展，中、高濃度的氨氮廢水排放日益增多。免費論文參考網(wǎng)?，F(xiàn)在，由于對氨氮廢水的控制日益嚴格，對氨氮廢水的處理技術要求越來越高。工業(yè)廢水的氨氮去除方法有多種，主要包括物理法、化學法、生物法等。其中物理法有反滲透、蒸餾、土壤灌溉等技術；化學法有離子交換、氨吹脫、折點氯化、焚燒、催化裂解、電滲析、電化學處理等技術；生物法有藻類養(yǎng)殖、生物硝化、固定化生物技術等。雖然每種處理技術都能有效地去除氨氮，但應用于工業(yè)廢水的處理必須具有應用方便、處理性能穩(wěn)定、適用于廢水水質且經(jīng)濟實用的特點。根據(jù)國內外工程實例及資料介紹和環(huán)境工作者所研究的重點，目前處理氨氮廢水比較實用的方法主要有折點氯化法、選擇性離子交換法、氨吹脫法、生物法以及化學沉淀法等。下面就這幾種方法作一簡單介紹。

3.1折點氯化法去除氨氮

折點氯化法是將氯氣（生產(chǎn)上用加氯機將氯氣制成氯水）或次氯酸鈉通入廢水中將廢水中的NH4+－N氧化成N2的化學脫氮工藝。當氯氣通入廢水中達到某一點時水中游離氯含量最低，氨的濃度降為零。當氯氣通入量超過該點時，水中的游離氯量就會增多。因此該點稱為折點，該狀態(tài)下的氯化法稱為折點氯化。廢水中的氨氮常被氧化成氮氣而被脫去，處理氨氮廢水所需的實際氯氣量取決于溫度、pH值及氨氮濃度。氧化每克氨氮需要9～10mg氯氣，pH值在6～7反應最佳，接觸時間為0.5～2小時。在上述條件下，出水中氨氮濃度小于0.1mg/L。

折點加氯法處理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫進行反氯化，以去除水中殘留的氯。1mg殘留氯大約需要0.9～1.0mg的二氧化硫。在反氯化時會產(chǎn)生氫離子，但由此引起的pH值下降一般可以忽略，因此去除1mg殘留氯只消耗2mg左右的堿（以CaCO3計）。

折點氯化法最突出的優(yōu)點是可通過正確控制氯的添加量和對流量進行均化，使廢水中全部氨氮降為零，同時使廢水達到消毒的目的。對于氨氮濃度低于5mg/L的廢水來說，用這種方法較為經(jīng)濟。為了克服單獨采用折點加氯法處理氨氮廢水需要大量加氯的缺點，常將此法與生物硝化連用，先硝化再除微量殘留氨氮。氯化法的處理率達90%～100%，處理效果穩(wěn)定，不受水溫影響，在寒冷地區(qū)此法特別有吸引力。雖初次投資較少，但運行費用高，副產(chǎn)物氯胺和氯代有機物會造成二次污染，所以氯化法只適用于處理低濃度氨氮廢水。

3.2選擇性離子交換法去除氨氮

離子交換是指在固體顆粒和液體界面上發(fā)生的離子交換過程。離子交換法選用對NH4+離子有很強選擇性的沸石作為交換樹脂，從而達到去除氨氮的目的；而常規(guī)的離子交換樹脂不具備對氨離子的選擇性，故不能用于廢水中去除氨氮。沸石具有對非離子氨的吸附作用和與離子氨的離子交換作用，它是一類硅質的陽離子交換劑，儲量豐富價格低廉，對NH4+有很強的選擇性。

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關鍵詞：固定化細胞 廢水處理 微生物 生物處理

固定化細胞技術是指通過化學的或物理的手段，將游離細胞定位于限定的空間區(qū)域，使之成為不懸浮于水但仍保持生物活性，并反復利用的方法。該方法有利于提高生物反應器內微生物細胞的濃度和純度，保持高效菌種，利于反應器的固液分離，也利于除氮和除去高濃度有機物或某些難降解物質。本文主要介紹近年來固定化細胞在廢水處理中的應用研究現(xiàn)狀和發(fā)展前景。

1 固定化細胞的制備方式

固定化細胞的制備方式是多種多樣的，大致可以分成如下三種方法。

吸附法，又叫載體結合法，是依據(jù)帶電的微生物細胞和載體之間的靜電、表面張力和粘附力的作用，使微生物細胞固定在載體表面和內部形成生物膜。吸附法可分為物理吸附法和離子吸附法兩種。該法操作簡單，固定化過程對細胞活性影響小。

包埋法，是將微生物包埋在凝膠的微小格子或微膠囊等有限空間內，微生物被包裹在該空間內不能離開，而底物和產(chǎn)物能自由地進出這個空間，常用的有凝膠包埋法。纖維包埋法和微膠囊法。包埋法對細胞活性影響小，它是固定化細胞常用的方法。

交聯(lián)法，是通過利用含有兩個或兩個以上官能基團的試劑與微生物細胞表面的反應基團如梭基。氨基等發(fā)生反應，使細胞之間交聯(lián)成網(wǎng)格結構，從而制成固定化網(wǎng)格，其結合力是共價鍵。該固定化方法微生物反應活性損失較大，且采用的交聯(lián)劑大都比較昂貴，因此應用受到一定的限制。

2 固定化細胞的載體

固定化細胞技術所采用載體的物理化學性質直接影響所固定細胞的生物活性和體系傳質性能。理想的載體材料應具有對微生物無毒性、傳質性能好、性質穩(wěn)定。壽命長、價格低廉等特性。它可分為有機高分子載體、無機載體和復合載體三大類。

有機高分子載體又分為天然高分子凝膠載體和合成有機高分子凝膠載體。天然高分子凝膠一般對生物無毒，傳質性能較好，但強度較低，在厭氧條件下易被生物分解。有機合成高分子凝膠載體一般強度較大，但傳質性能較差，在進行細胞固定時對細胞活性有影響，易造成細胞失活。

無機載體大多具有多孔結構，在與微生物接觸時，利用吸附作用和電荷效應，從而把微生物固定。它的操作方法是把載體放人含有一定微生物濃度的溶液中，固定一段時間（24h左右）即可。

由有機載體和無機載體材料組成的復合載體材料，可以改進載體材料的性能。Lin等將粉末活性炭和Phanerochaete chrysosporium聯(lián)合包埋固定，結果表明了復合固定化體系能更加有效地用于降解五氮酚，顯示出復合載體材料的優(yōu)越性。

3 固定化細胞技術在廢水處理中的應用研究

3．l 處理氨、氮廢水

微生物去除氨氮需經(jīng)過好氧硝化、厭氧（缺氧）反硝化兩個階段。硝化菌、脫氮菌的增殖速度慢，要想提高去除率，必須要較長的停留時間和較高的細菌濃度，采用固定化細胞技術可做到這點。Nilsson用海藻酸鈣固定假單細胞反硝化菌Pseudomonas denitrificans，采用填充床對含20mg／L。硝酸鹽的地下水進行兩個月的連續(xù)脫氮試驗，脫氮效果良好，反硝化速度為66mg［N］／（h·kg［凝膠］），容積負荷（以 N計）達到3.6kg／（m3·d）。

WijffelS采用角叉萊膠（聚丙烯酸胺）固定從土壤中分離出的反硝化菌，在容積為2L的外循環(huán)流化床中進行實驗，停留時間為 lh，進水NH3-N的濃度為8~16mol／m3，固定化細胞的填充率為11．l％時，脫氮率可達90％以上；填充率為16．5％時，脫氮率可達95％以上。中村裕紀用聚丙烯酸胺包埋法固定硝化菌和脫氮菌、采用好氧硝化與厭氧反硝化兩段工藝進行合成廢水的脫氮試驗，結果表明；與懸浮生物法相比，低溫下硝化速度增大了 6－7倍，約為（以 N計）0.5kg／（m3·d）；脫氮速率提高了3倍，約為l．5kg／（m3·d）；停留時間由原來的7h硝化4h十反硝化3U縮短為4h（硝化2h十反硝化2h），即處理裝置容積可減少約50％左右。周定等將脫氮細胞包埋于 PVA（聚乙烯醇）中，結果表明：在低溫、低pH值的條件下，固定化細胞能夠保留比未包埋細胞更高的脫氮活性，減輕溶解氧對脫氮的抑制作用，脫氮微生物在固定化載體中可以增殖。

從以上的研究看出，固定化細胞技術在處理氨氮廢水中的主要優(yōu)勢在于可通過高濃度的固定細胞，提高硝化和反硝化速度，同時還可以使在反硝化過程低溫時易失活的反硝化菌保持較高的活性。

3．2 固定化活性污泥除BOD物質

對于固定化活性污泥的研究情況，角野報道說固定化細胞的污泥產(chǎn)率系數(shù)（以BOD計）為0.15kg／kg，與一般活性污泥法相比，泥量減少為1／4~l／5，但污泥產(chǎn)量隨容積負荷的增加而增加。在綜合考慮污泥的處置時，容積負荷不宜設計得過高，在不產(chǎn)生剩余污泥情況下運行時，容積負荷（以 BOD計）也可達0．46～1．02kg／（m3·d），與一般延時曝氣活性污泥法（以BOD計）（0．1～0．4kg／（m3·d）相比高2－3倍。橋本等用PVA一硼酸法包埋腦性污泥，對人工合成廢水進行連續(xù)試驗，在進水ρ（TOC）為94~99 mg／L、TOC負荷在0．5～2.35kg／（m3·d）時，出水TOC的質量濃度可降到5~7mg／L，去除率達93％，與活性污泥法相比，有機物負荷可提高2－6倍，同時總氮去除率也可達30％~45％；用PVA一冷凍法包埋活性污泥時，在最高TOC負荷達2.96kg／（m3·d），處理效果良好。本田用各種載體包埋活性污泥，采用固定床和流化床處理人工合成葡萄糖廢水，在固定床實驗中，用丙烯酸系合成樹脂作載體，在TOC容積負荷為1.5kg／（m3·d），停留時間為4h時，TOC去除率最高達98％，平均為95％；用聚丙烯酸凝膠作載體，固定床三級串聯(lián)運行，進水TOC的質量濃度為500mg／L時，停留4h，TOC去除率達80%，TOC容積負荷為3kg／（m3·d）； 進水TOC的質量濃度為2200mg／L時，停留12h，TOC去除率達 92％，TOC容積負荷達4.4kg／（m3·d）；當用流化床處理廢水，進水TOC的質量濃度小于300mg／L時，TOC去除率可達95％以上。

3．3 難降解有機廢水

3．3．l 含酚廢水

含酚廢水的處理普遍采用活性污泥法，但此法存在污泥產(chǎn)率較高，易產(chǎn)生污泥流失，處理效率低等缺點。固定化細胞對廢水中酚類等有毒物質的降解能力遠大于游離態(tài)細胞。Yang用三乙酸纖維素指單載體與海藻酸鈣的復合載體包埋混合好氧菌處理含酚廢水，并與采用同樣載體的表面吸附生物膜法比較，當容積負荷（以 COD計）小于90kg／m3·d）時，包埋法固定化細胞的酚去除率達90％以上。橋本用PVA一硼酸法固定分離出的耐高濃度酚特殊菌種，在完全混合曝氣條件下連續(xù)處理合酚廢水，進水酚的質量濃度從100mg／L逐漸升高到1000mg/L，結果表明：固定化細胞的酚分解速度為懸浮細胞的2．5倍，酚的質量濃度較低時，出水水質良好，只有酚的質量濃度大于3500mg／L時，出水酚的質量濃度才開始升高，但仍可保持一定的去除效率。王翠紅等用海藻酸鈉包埋對酚具有高效降解作用的小球藻細胞和紫色非硫光合細菌混合菌株，在好氧條件下處理含酚廢水，可以明顯提高除酚效率，縮短廢水停留時間，其共生體系對溫度、pH值適應范圍廣，對焦化廠工業(yè)廢水處理24h，去除率為95％以上，說明了菌藻共生體系是處理含酚廢水的一條有效途徑。

3．3．2 含芳香烴廢水

利用固定化混合菌群可降解芳香烴廢水。固定化細胞能利用這些物質進行生長并使之完全降解，例如酚、奈和菲均能被徹底降解。與游離細胞相比，固定化細胞表現(xiàn)出生長穩(wěn)定，降解能力強的優(yōu)點。據(jù)報道用海藻酸鈣凝膠包埋固定化Pinelohacter sP細胞進行降解吡啶的研究，結果表明：與游離細胞相比，固定化細胞的比降解速率和對吡啶毒性的承受能力并沒有提高，但由于固定化細胞具有較高的生物濃度，所以其體積降解速率較高，而且可以重復利用，因此利用固定化細胞降解吡啶是可行的。Shreve等利用固定化假單胞菌降解甲苯，研究了固定化細胞生長和底物降解過程動力學，并與游離細胞進行了比較，結果表明：固定化細胞體系的半飽和常數(shù)增加了30倍，細胞的最大比生長速率降低了2倍。

3．3．3 處理 LAS廢水

利用固定化細胞技術可以從廢水中除去可活性有機物，如合成洗滌劑工業(yè)廢水中的直鏈烷基苯磺酸鈉（LAS）。紀樹蘭等報道以生物降解法處理陰離子表面活性劑（直鏈十二烷基苯磺酸鈉，即LAS）廢水。通過將TP－l號菌種固定在海藻酸鈉載體上，采用正交試驗法，以固定化細胞對LAS的降解率和降解壽命為試驗指標確定了適宜的固定化條件，并與游離細胞對LAS的降解效果做了對比試驗，結果表明：固定化細胞對LAS的降解程數(shù)明顯增加。黃霞等采用聚乙烯醇凝膠固定化細胞處理洗衣粉廢水，廢水中的LAS的質量濃度為40mg/L時，3h內LAS可降解90％以上。李彤等用硼酸化法包埋降解LAS的細菌苗系得到的固定化細胞，在1L反應器中處理洗衣粉廢水中的 LAS運行結果表明：在V（PVA小球）／V廢水）=30％，進水ρ（LAS）為40~70mg／L，停留時間為3h的條件下，LAS去除率可達 90％以上。

3．3．4 其他難降解有機廢水

在降解其它類難降解有機廢水方面，固定化細胞技術也發(fā)揮了其特長。王蕾等用PVA固定化球和厭氧一好氧固定化細胞技術處理四環(huán)素結晶母液，結果表明：當總停留時間為厭氧24h（35℃），好氧6h時，COD和四環(huán)素的去除率均達到96％，容積負荷（COD）2.07kg／（m3·d），較普通法容積負荷提高16.3％，產(chǎn)氣量提高4.57倍。

Portter等研究了固定化純微生物菌株處理含氯乙酸鹽的殺蟲劑生產(chǎn)廢水，他們從受污染的水體中分離得到具有分解氯乙酸鈉能力的Pseudomonas菌株，用多孔性載體 Celite R－630進行吸附固定，在水力停留時間為10.9－16.2h時，可使進水高達6000 mg／L的氯乙酸鈉降至小于10mg／L，去除率高達99％，TOC的去除率也達89％。

3．4 處理重金屬廢水

由于微生物經(jīng)固定化后，其穩(wěn)定性增加，抗生物毒性物質的能力也大大增加，因此，可以被廣泛地用于各種有機廢水中重金屬離子的去除。GeoffeyW等將小球藻固定在藻阮酸鹽中，用來聚集Co，Zn，Mn等金屬，在5h內62％的Co，40％的Mn，54％的Zn被吸附；與之相比，在相同的條件下，懸浮細胞的吸附量要小得多。吳乾蓄等利用聚丙烯酸胺固定化酵母菌細胞去除電鍍廢水中的Cd2+，在pH=9，Cd2+的質量濃度為1～400mg／L時，反應lh，Cd2+的去除率98．9％；采用未固定化細胞則去除率為37．6％。

分別用0.lmol／L的 HCI和0．lmol／L的 EDTA解吸，Cd2+的回收率為88．5％和87．6％。

4 固定化細胞技術的發(fā)展前景

篇8

關鍵詞：焦化廢水 ；處理方法

1 焦化廢水特點

鋼鐵工業(yè)的焦化廠、城市煤氣廠等在煉焦和煤氣發(fā)生過程中產(chǎn)生的污水稱為焦化廢水。其主要來源有三個：一是剩余氨水，它是在煤干餾及煤氣冷卻中產(chǎn)生出來的廢水，其水量占焦化廢水總量的一半以上，是焦化廢水的主要來源；二是在煤氣凈化過程中產(chǎn)生出來的廢水，如煤氣終冷水和粗苯分離水等；三是在焦油、粗苯等精制過程中及其它場合產(chǎn)生的廢水。焦化廢水是含有大量難降解有機污染物的工業(yè)廢水，其成分復雜，含有大量的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物質，超標排放的焦化廢水對環(huán)境造成嚴重的污染。焦化廢水具有水質水量變化大、成分復雜，有機物特別是難降解有機物含量高、氨氮濃度高等特點，其中不少屬于有致癌作用的生物活性物質，出水達標難度大，因此，尋求效果好且成本低的深度處理方法具有積極意義。

2 焦化廢水處理的主要做法

焦化廢水一般需通過預處理、生化處理以及深度處理三個階段方能實現(xiàn)達標排放。

2.1 預處理

預處理常用的方法有稀釋和氣提、混凝沉淀、氣浮和高級氧化技術等。預處理系統(tǒng)的任務是除油和水質、水量的調節(jié)，為后續(xù)處理工藝奠定基礎，是生化處理穩(wěn)定運行的前提。

2.1.1 稀釋和氣提

焦化廢水中含有的高濃度氨氮物質以及微量高毒性的CN-等，對微生物有抑制作用。 因此這些污染物應盡可能在生化處理前降低其濃度。通常采用稀釋和氣提的方法。氣提是利用蒸餾對揮發(fā)性物質進行提取的方法，在氣提過程中，被處理的揮發(fā)性物質由液相傳遞到氣相。氣提法在焦化廢水的預處理中用于提取其中的氨氮。

2.1.2 混凝沉淀

沉淀法是利用水中懸浮物的可沉降性能，在重力作用下下沉，以達到固液分離的過程。其目的是除去懸浮的有機物，以降低后續(xù)生物處理的有機負荷。在生產(chǎn)中通常加入混凝劑如鋁鹽、鐵鹽、聚鋁、聚鐵和聚丙烯酰胺等來強化沉淀效果。

2.1.3 氣浮法

氣浮是將空氣以微小氣泡的形式通入水中，使微小氣泡與在水中懸浮的顆?；蛴偷握掣?，形成水-氣-顆粒（油滴）三相混合體系，顆粒粘附于氣泡上浮至水面，從水中分離出去形成浮渣。 因過多的油類會影響后續(xù)生化處理的效果，氣浮法在焦化廢水預處理的作用是除去其中的油類并回收再利用，此外還起到預曝氣的作用。

2.1.4 高級氧化技術

由于焦化廢水中的有機物復雜多樣， 其中酚類、多環(huán)芳烴、含氮有機物等難降解的有機物占多數(shù)，這些難降解有機物的存在嚴重影響了后續(xù)生化處理的效果，高級氧化技術是在廢水中產(chǎn)生大量HO·自由基，HO·自由基能夠無選擇性地將廢水中的有機污染物降解為二氧化碳和水。

2.2 生化處理

對于預處理后的焦化廢水， 國內外一般采用好氧、厭氧生物法處理，但由于焦化廢水中的多環(huán)和雜環(huán)類化合物，如萘、喹啉、吡啶等難以生物降解。好氧生物法處理后出水中的CODcr 、氨氮等指標遠遠不能達標。為了解決上述問題，近年來出現(xiàn)了一些新的處理方法，如PACT 法、生物鐵、PSB（光合細菌菌體）活性污泥法，厭氧生物法/厭氧-好氧生物法等。

2.2.1 PACT 法

PACT法是在活性污泥曝氣池中投加活性炭粉末，利用活性炭粉末對有機物和溶解氧的吸附作用，為微生物的生長提供食物，從而加速對有機物的氧化分解能力，活性炭用濕空氣氧化法再生。該法去除效果好，投資費和運行費低。

2.2.2 生物鐵法

鐵的化合物對懸浮物、膠體物質和微生物的吸附作用能夠生成易于沉淀的絮團， 同時鐵還是微生物生長的必要元素。 因此在活性污泥中加入一定量的鐵化合物后，可使活性污泥變得密實，提高曝氣池的污泥濃度，加速生物氧化，而且在鐵化合物和微生物的協(xié)同作用下，使吸附作用和絮團作用更加有效地進行。此法具有較強的適應能力和抗沖擊能力，能夠耐受較大的毒物沖擊， 對氰化物有較高的分解能力，而且在活性污泥法基礎上的改造也比較簡便、經(jīng)濟。

2.2.3 PSB活性污泥法

PSB活性污泥法是將光合細菌菌體固定在活性污泥上，對焦化廢水進行處理。PSB活性污泥法對溫度、pH 的適應范圍較廣， 用于處理含酚較高的焦化廢水有較高的酚去除率， 而且可減少菌體的流失。但其缺點是 CODcr、BOD的去除率不理想，出水需作進一步的處理。

2.2.4 厭氧生物法

一種被稱為上流式厭氧污泥床（UASB）的技術用于處理焦化廢水。廢水自下而上通過底部帶有污泥層的反應，大部分的有機物在此被微生物轉化CH4 和CO2 ，在反應器的上部設有三相分離器，完成氣、液、固三相的分離。該法處理焦化廢水的工藝參數(shù)：進水CODcr質量濃度為2000mg/L以上，PH6.0-7.6，溫度30-35℃，CODcr負荷10-15kg/（m3.d），停留時間3-12h。 在此條件下，CODcr的去除率為80-85%，最高達到90%以上，該技術可有效地去除廢水中的酚類和雜環(huán)類化合物。

2.2.5 厭氧-好氧聯(lián)合生物法

單獨采用好氧或厭氧技術處理焦化廢水并不能夠達到令人滿意的效果， 厭氧和好氧的聯(lián)合生物處理法逐漸受到研究者的重視，采用厭氧化-好氧法處理焦化廢水的研究發(fā)現(xiàn)，焦化廢水經(jīng)過厭氧酸化處理后，廢水中有機物的生物降解性能顯著提高， 使后續(xù)的好氧生物處理CODcr的去除率達90%以上。其中較難降解的有機物萘、喹啉和吡啶的去除率分別為67.6%、55.6%、和70.9%，而一般的好氧處理這些有機物的去除率不到20%。

2.3 深度處理

焦化廢水經(jīng)生化處理后，出水的CODcr氨氮等濃度雖有極大的下降，但由于難降解有機物的存在，使得出水的CODcr氨氮等指標仍未達到排放標準，因此，生化處理后的出水仍需進一步的處理。深度處理的方法主要有固定化生物技術、氧化塘法、吸附法和光催化氧化法等。

2.3.1 固定化生物技術

固定化生物技術是近年來發(fā)展起來的新技術，可選擇性地固定優(yōu)勢菌種，有針對性地處理含有難降解有機毒物的廢水。研究表明，經(jīng)過馴化的優(yōu)勢菌種對喹啉、異喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2-5倍，而且優(yōu)勢菌種的降解效率較高，經(jīng)其處理8h，可將喹啉、異喹啉、吡啶降解90% 以上.

2.3.2 氧化塘法

氧化塘法對污水的凈化過程與自然水體的自凈過程類似，是一種利用天然凈化能力處理污水的生物處理法。用氧化塘法處理焦化廢水，在pH6-8，溫度25-60℃的條件下，CODcr和氨氮均可達標排放， 若在焦化廢水中混入生活污水，CODcr和氨氮的去除率均有所提高。

2.3.3 吸附法

由于固體表面有吸附水中溶質及膠質的能力，當廢水通過比表面積很大的固體顆粒時， 水中的污染物被吸附到固體顆粒（吸附劑）上，從而去除污染物質。本法對CODcr和懸浮物的去除效果較好。

3 實際運行中的技術參數(shù)

3.1 強化預處理技術

以包鋼焦化廠為例，當污水處理在混凝沉淀階段，通過測定對于350m3/h廢水處理最適合的混凝劑為聚合氯化鋁，120m3/h廢水處理最適合的混凝劑為聚鐵，而且，隨著其投加量由50mg/L增加至100mg/L，對COD的去除率也由5.8%增至42.8%，當投加量由100mg/L增至200mg/L時，去除率僅僅增加2.1%，因此管理規(guī)定聚合氯化鋁的經(jīng)濟投加量應該在100mg/L左右，聚鐵的投加量為15—20%。確定廢水處理系統(tǒng)混凝反應的藥劑及投加量，同時總結出“混凝劑藥劑投加先進操作法”，經(jīng)推廣實施，可有效降低了崗位工人的勞動強度，且還能夠節(jié)約藥劑使用量。

實踐證明，通過預處理系統(tǒng)將進水CODcr濃度控制在2600mg/l—4000mg/l的區(qū)間，當進水CODcr濃度集中在2600mg/l—3000mg/l的區(qū)間，同時在進水的CODcr濃度要逐步趨于平穩(wěn)，平均出水CODcr濃度集中在80—120mg/l的區(qū)間內，去除率比較穩(wěn)定。進水氨氮濃度集中在60mg/l—100mg/l的區(qū)間，而且進水的氨氮濃度要逐步提高后再趨于平穩(wěn)，平均出水指標為11.2mg/l，穩(wěn)定后系統(tǒng)對氨氮的平均去除率達到95.5%。

影響氣浮除油效果的因素主要有氣浮時間、分離時間、氣浮藥劑以及水中油類或懸浮物的疏水性等等。研究發(fā)現(xiàn)，在氣浮時間為3.0min，分離時間為18min時，使用組合氣浮藥劑對焦化廢水的原水CODcr的去除率達56.5%，對油類的去除率達95%以上。

強化預處理技術使得焦化廢水預處理制度的執(zhí)行更加科學，減少預處理指標控制不好而產(chǎn)生事故。

3.2 生物脫酚處理焦化廢水

包鋼焦化廠根據(jù)污泥中微生物所需營養(yǎng)比例BOD：N：P=100：5：1投加各營養(yǎng)物質。當監(jiān)測好氧池的出水CODcr降解率達到60%，混合液30分鐘沉降比達到10-30%，檢查曝氣池污泥性狀，污泥沉降性能好、顯微鏡觀察出現(xiàn)大量菌膠團及固著型纖毛蟲類原生動物時，就標志培菌成功，可以進入負荷提升階段。在運行中對污泥的色、嗅進行觀察，正常的活性污泥一般呈黃（棕）褐色，同時略帶濕土味，新的管理理念，污泥培養(yǎng)馴化出的菌種不僅活性強，而且所需時間也較短。

3.3 生物化學法技術的應用

焦化廢水處理的生產(chǎn)實踐表明，生物化學法用于焦化污水處理是一種較理想的處理方法。目前焦化污水的生物脫氮工藝可分為A/O、A2/0、A/O2及SBR-A/O2等方法，這些方法對去除焦化廢水中的CODcr和NH3-N具有較好的效果。

包鋼焦化廠采用硝化一反硝化（A/O）工藝，采用A/O內循環(huán)生物脫氮工藝，處理效果較好。處理效果可以達到：CODcrl00-150mg/L、酚≤0.5mg/L、氰化物≤0.5mg/L、總氰化物≤lmg/L；油≤5mg/L、氨氮≤5mg/L、溶解性總固體≤5000mg/L。處理后焦化廢水指標基本穩(wěn)定在二級排放標準，至于滿足一級排放標準，還受多種因素制約。

在實際應用時，各方法往往不獨立使用，否則難以達到排放標準。針對某種廢水，往往需要通過幾種方法組合成一定的二級或三級處理系統(tǒng)，才能達到排放標準。

4 結束語

2012年國家制定出臺的《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》（GB16171-2012）中對焦化廢水的指標限制做出了明確規(guī)定，并分時段予以提高，單位產(chǎn)品廢水排放量也予以了明確控制。我國環(huán)境形勢嚴峻，必然對水污染防治水平提出更高的要求，同時我國水資源緊缺，可以預見國家將對焦化廢水提出更加嚴格的要求。所以今后多種技術聯(lián)合使用的處理必將成為焦化廢水處理的趨勢。同時，生產(chǎn)企業(yè)應不斷提高生產(chǎn)水平，開展清潔生產(chǎn)，拓寬處理后水的回用水平，從源頭上減少水體污染物的排放量。

參考文獻

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[4] 謝全安 薛利平 【煤化工安全與環(huán)保】化學工業(yè)出版社

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[6] 郝臨山【潔凈煤技術】 化學工業(yè)出版社

篇9

關鍵詞：矸石基吸附劑 廢水處理 環(huán)保

1、引言

目前全世界每年排入環(huán)境中的工業(yè)廢水和生活污水達6000～7000億噸。廢水的主要有害物質有酚、汞、鎘、鉻、鋅和有機物等[1]。矸石基吸附劑由于比表面積大、吸附性能高、離子交換性良好，功能與活性炭相當，甚至更好，而其制備原料價格低廉，工藝簡單，經(jīng)過開發(fā)利用，在廢水處理方面可以作為活性炭替代品，近年來它在環(huán)境保護和污染防治方面的應用得到了廣泛的研究，特別是在工業(yè)污水處理、生活用水凈化和硬水處理等方面已取得了一定的進展。矸石基吸附劑在廢水處理中的應用一直是國內外學者的研究重點。如矸石基吸附劑或活化后的矸石基吸附劑去除廢水中的Pb2+、Cr3+、Cd2+等重金屬離子，磷酸鹽、N-NH4+、有機污染物，吸附去除SO2、NOX等氣體，海水淡化以及對廢水脫色除臭等方面都有應用。經(jīng)表面活性劑活化的有機矸石基吸附劑對無機污染物CrO42-、SO42-、SeO42-等和有機污染物如聚氯乙烯、苯系列都具有很高的去除率。矸石基吸附劑具有良好的離子交換性能，而且其交換出的鉀、鈣、鈉等都是相對來說比較無害的離子，因此矸石基吸附劑可作為廢水處理的理想材料。

2、矸石基吸附劑在廢水處理中的應用

2.1去除廢水中的重金屬離子

鎘、汞、鉛、鋅等重金屬離子是造成環(huán)境污染、對人體極為有害的物質，消除方法有活性炭吸附法、溶劑萃取法和離子交換法等。實驗表明，用矸石基吸附劑特別是用NaOH、HCl和NaCl處理過的矸石基吸附劑處理上述重金屬離子效果較好，被矸石基吸附劑吸附交換的重金屬離子，還可濃縮回收，矸石基吸附劑經(jīng)處理也可再生使用。矸石基吸附劑經(jīng)改性處理后，表面積明顯增加，從而提高了它的吸附能力，并用改性矸石基吸附劑處理含鉛廢水進行了試驗研究[2]，結果表明，在廢水pH值為4～12、Pb2+為0～100mg/L范圍內，按鉛/改性吸附劑重量比為1/200投加活化矸石基吸附劑進行處理，鉛去除率在98%以上。Bowman[3]等發(fā)現(xiàn)，表面活性劑改性的矸石基吸附劑，特別是用陽離子表面活性劑改性的吸附劑，在保持原來去除重金屬離子、銨離子和其他無機物及某些有機物能力的同時，還可有效去除水中的含氧酸陰離子，并大大提高了其去除有機物的能力。

2.2去除廢水中氨氮和磷

水體中的氨氮和磷含量增加會導致水體的富營養(yǎng)化，從而破壞水生態(tài)環(huán)境。因此去除廢水中的氨氮和磷已成為水處理的重要課題之一。對于矸石基吸附劑在水處理領域的應用，國內外學者已經(jīng)做了比較廣泛深入的研究[4]。但是用于去除污染水中的氨氮的研究較多，而用于處理磷的研究較少；用于處理廢水的研究較多，而用于微污染水源水的研究相對較少，用于同步脫氮除磷的更少。通過研究可看出用改性矸石基吸附劑作為污水處理材料，具有以下諸多優(yōu)點：儲量豐富、價廉易得；制備方法簡單；可去除水中無機和有機污染物；具有較高的化學和生物穩(wěn)定性；容易再生等。我國煤矸石礦產(chǎn)資源豐富，因此，應加強煤矸石制備吸附劑在污水處理方面的應用研究，開發(fā)價廉物美的新產(chǎn)品，并盡快將其轉化為工業(yè)生產(chǎn)力，以適應社會發(fā)展的需要，使廉價的沸石在環(huán)保行業(yè)發(fā)揮更大的作用。所以，加強矸石基吸附劑對微污染水源水中氮磷的凈化和實際利用研究，改性制備出對微污染水源水中氮磷具有同步凈化作用的產(chǎn)品，將是今后的研究方向之一。

2.3去除飲用水的氟

氟是一種有毒的物質，飲用水中氟的含量過高，容易使兒童患氟斑病和氟骨癥。研究表明[5]矸石基吸附劑經(jīng)不同濃度NaOH處理后，試驗了其脫氟效果并進行了再生實驗，結果表明用矸石基吸附劑處理含氟水成本低，技術簡單，適合推廣。另外有研究了用鹽酸、硫酸鋁和高溫方法活化矸石基吸附劑的工藝條件，結果表明用活化吸附劑處理后的含氟飲用水，基本可達到國家飲用水標準。

2.4去除放射性廢水中的銫和鍶

離子交換技術最早的應用之一就是去除和純化放射性同位素銫和鍶。在原子能工業(yè)中，當放射性廢液中含有這類物質時，必須將它們儲存到蛻變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)后才能排除。矸石基吸附劑對銫和鍶有極強的交換去除能力，不受輻射的影響。而且交換了放射性離子的矸石基吸附劑，將其熔化后可使放射性離子永久固定在晶格內，防止其擴散污染[6]。

2.5處理印染廢水和含油廢水

我國為印染工業(yè)大國，每年的廢水排放量在400萬m3。含油廢水主要來自于化工廠等企業(yè)，這些廢水如不治理，將造成嚴重污染。將矸石基吸附劑與優(yōu)質煤粉按一定比例混合，擠壓造粒，灼燒成多孔質高強度吸附劑顆粒吸附劑，用于吸附處理染液和印染廢水，得到了比較好的脫色效果。尤其是與堿式氯化鋁混凝劑合用處理效果更好，脫色率達到89.9%[7]。另有，用矸石基吸附劑處理某水廠廢水[8]，結果表明，沸石對含油廢水的去除效果顯著，處理后達到生活用水的標準，且出水水質良好、穩(wěn)定，與活性炭相比，具有成本低，機械強度高的特點。用矸石基吸附劑代替活性炭處理印染廢水和含油廢水具有可行性。

3、矸石基吸附劑在廢水處理中的缺陷

矸石基吸附劑對水中的陽離子有較好的吸附能力。但在污水處理領域中，但是由于吸附劑孔道易堵塞，并且相互連通的程度也較差；其表面硅氧結構具有極強的親水性，結構外部陰離子易水解，導致矸石基吸附劑吸附有機物的性能極差，并且硅鋁結構本身帶負電荷，故難以去除水中的陰離子污染物；還因為矸石基吸附劑孔徑小去除重金屬離子效果不太好，其吸附能力往往達不到要求，所以生產(chǎn)用量相當大。這些都是矸石基吸附劑的缺陷。為進一步提高矸石基吸附劑的吸附、離子交換等性能必須對其進行改性處理，保持其對陽離子良好吸附能力，并增強其對陰離子和有機物的吸附能力。

歸納起來，主要有以下幾點：

1.在確定影響吸附效果的因素（如pH值、離子強度、有機物初始濃度、矸石基吸附劑用量等）、對矸石基吸附劑吸附去除各種污染物的性能、最佳吸附條件、吸附過程可能的機理以及吸附有機物的脫附方法等方面還需做大量的研究工作。

2.目前對于矸石基吸附劑及改性后的矸石基吸附劑在污水處理中的應用及其作用機理、規(guī)律和影響因素的研究，國內外學者雖然已作了一些報道。但這些研究絕大多數(shù)還處于起步階段，僅局限于實驗室規(guī)模，且大多是用來處理自制廢水，對于實際廢水中污染物的吸附處理研究的還較少。造成這種狀況的主要原因為實際污水因來源不同，成分復雜，用來處理廢水的矸石基吸附劑必須進行有針對的改性，而且在處理實際污水時的條件和隨后的再生條件的研究也需具體問題具體分析，這些方面限制了改性矸石基吸附劑在廢水處理的領域的快速推廣。

參考文獻：

[1]奚旦立.環(huán)境監(jiān)測（修訂版）[M].北京：高等教育出版社，1994：389-391.

篇10

關鍵詞：　煤化工；廢水；厭氧；好氧；生化處理

我國目前針對煤化工廢水處理所采用的生化法而言，主要的優(yōu)點就在于能夠對于廢水中所含的苯物質以及苯酚類物質進行有效的清除；但是，這個辦法也有較為突出的缺點：對于廢水內含有的難以進行降解的物質無法進行有效的清除，比如咔唑類等。在對CODcr進行檢測的時候，絕大部分的煤化工企業(yè)都難以達到國家指定的一級標準。而色度以及混濁度極高也是采用生化法處理的后遺癥，所以，必須使得CODcr以及色濁度進一步的降低，才能達到我國相關的排放標準。

1　煤化工廢水處理技術現(xiàn)狀及水質分析

1.1　現(xiàn)狀分析

由于煤化工廢水的成分較為復雜，且種類繁多，使得單純依靠傳統(tǒng)的物理與化學方法難以達到預期的排放效果?，F(xiàn)有的煤化工廢水處理主要分為三個級別，一級處理為預處理，此處理多采用物理化學方法，將廢水進行初步分類并進行一定的回收；二級處理為生化處理，最后則是深度處理。

1.2　水質分析

濃度含量比較高的洗滌廢水是煤化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的主要廢水，其含有極高的含毒量以及有害物質含量。在煤化工企業(yè)產(chǎn)生的綜合廢水內部，其含有的氮氨含量大概為200-500mg/L，而CODcr的含量甚至高達5000mg/L。同時，在廢水中還含有大量有機污染物，類似于酚類、多環(huán)芳香類化合物，甚至還含有硫等雜環(huán)化合物，這些物質都難以進行降解。廢水中同時還含有一定量的可分解有機化合物以及難以分解的有機化合物。

2　生化處理法概述

在對于煤化工生產(chǎn)廢水進行相關處理之前，都必須進行一定程度的物化預處理，而這種預處理的主要內容包括有隔油、氣浮等。所謂的氣浮法指的是將廢水中所含的油類物質進行處理、回收，這樣做的好處在于避免廢水中的油類物質對后續(xù)處理造成一定的影響，同時還起到一定的曝氣作用。

就目前而言，世界上對預處理結束后，一般采用好氧生物法或是缺氧生物法后，再進行有關處理，也就是我們常說的AO處理工藝。但是就算通過這兩種處理方式進行再處理后的廢水中，還是不能保證所蘊含的CODcr達標，因為在廢水內部還留有許多的雜環(huán)類以及多環(huán)類的有機化合物。

所以，針對上述問題，在最近幾年的研究成果中，有許多新方式可以對其進行有效的清除處理。比如厭氧生物法、載體流動床生物膜法、好氧厭氧綜合生物法以及PACT法等。

2.1　對好氧生物法進行改進

PACT法指的是將一定量的活性炭放到污泥曝氣池內部，通過活性炭本身的特質——對于溶解氧以及相關的有機化合物有一定的吸附作用，我們通過這一特點對微生物提供其成長所需要的食物，同時也是的有機化合物相關氧化能力得到一定程度的提升。而濕空氣法則是還可以對使用過了的活性炭獲得再生。

而載體流動床生物膜法，我們通常稱呼其為CBR，其主要建立在一種特殊性質的填料上的化床技術，談可以將相同生物單元內的生物膜法以及活性污泥法之間進行一定的有機化結合，并將一定的特殊形式的填料按照一定比例的投放到污泥池水中，這樣在填料的表面就會依附一定數(shù)量的微生物，而所謂的微生物膜就自然而然的形成了。相比于生長的活性污泥技術來講，池中的生物濃度相較于平常要高2倍到4倍左右，其濃度甚至高達8g到12g/L左右，所以也是的降解的效率成倍的提升。

這種方法所使用的填料是通過一定的分析而單獨設計的，通過一定的風力曝氣進行一定的擾動，使得反應池中投入的填料根據(jù)水流的浮動而動作。而煤化工生產(chǎn)的廢水中的污染物以及氧氣與生物群進行一定充分的相互接觸，而污染物便是通過一定的擴散作用以及衣服作用進入到生物膜的內部，被這一層生物膜內數(shù)以億萬計的微生物降解，這樣就整體降解效率，得到了一個巨大的提升。

CBR技術本身的適用面是非常寬廣的，其不僅可以在煤化工生產(chǎn)廢水進行處理時發(fā)揮一定程度的作用，同時在進行后期深層次處理的過程中，還可以被運用到相關的回收黨員中，其主要的處理工藝如下圖1所示：

圖1 CBR處理示意圖

2.2　好氧厭氧綜合生物法

在最近幾年，相關化工研究人員開始對厭氧和好氧進行相關的有機結合而產(chǎn)生的新的廢氣處理方式——好氧厭氧綜合生物法。因為在進行單獨的煤化工生產(chǎn)廢氣處理的過程中，如果單獨使用好氧技術或者厭氧技術，所產(chǎn)生的效果并不能令人滿意，如果我們首先進行相關的厭氧廢水處理，使得廢水中所含有的有機物得到一定程度的降解處理，這樣為后續(xù)將進行的好氧生物處理進行了一定的鋪墊處理，使得最后的CODcr的有效去除率高達百分之九十以上。在對于廢水的縫隙中，在其中還存在一部分難以被降解的有機化合物，通過相關的好氧厭氧綜合生物法，對于這些有機物的有效去除率可以高達百分之七十左右，則是其他任何一種好氧法或者厭氧法都不能達到的效果。

3　對煤化工生產(chǎn)廢水進行處理

我們通過上述辦法對美化工生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的一系列廢水進行相關處理后，CODcr等溶液的濃度已經(jīng)被降低到了一定的程度，但是對于其中出水范圍內的難以被降解物還是極大程度的影響了處理后水的色度、濁度以及相關的CODcr指標，所以距離國家的相關排放標準還有一定的距離。我們必須對處理后出水再進行一次深度的處理，其主要的辦法包括有以下幾種：固定類型生物技術、反滲透、混凝沉淀等相關膜處理技術和吸附法催化氧化法。

3.1　固定類型生物技術

所謂的固定類型生物技術指的是二十一世紀研究出來的一種新技術，就其本身而言，具有一定的針對性，這里的針對性指的是對廢水的處理范圍，這樣的方法本身能夠對固定優(yōu)勢的菌類以及可以被馴化的菌類進行一定的選擇，使其可以針對性較強的處理廢水中存在的異喹啉等物質。與普通的污泥處理方法相比較，這種固定類型生物技術對于那些難以被降解的有機化合物的有效去除率要比前者高出5倍到7倍左右。

經(jīng)過一定馴化的優(yōu)勢菌種，本身所具備的降解能力較為突出，降解的速度也相對較快，僅僅需要8個小時不到的時間，就可以將廢水中的難以被降解的有機物有效清除百分之九十左右。

3.2　混凝沉淀法

因為在水中，一些懸浮物可以自由的沉降，所以這個辦法就是通過對廢水中加入一定劑量的混凝劑，使得這些沉降懸浮物可以再一定重力的作用下自然的下沉，然后再通過一定的固液分離措施，將這些有機物進行去除處理，

3.3　較為高級的氧化技術

有機化合物本身具備了一定的多樣性、復雜性，這同時對于相應的廢水處理工作而言，就帶來了一定程度的困難性，而在這部分有機化合物中，大部分都是酚類、含有一定氮元素的有機物，這部分有機物本身很難被降解，所以對于相應的廢水出來來講，是一個很大的難題，同時也使得其后續(xù)的處理過程中，具備了一定的困難程度。而這里提出的高級氧化技術就能夠很好的解決這一個問題，其主要是通過在水中生成一定幾年的自由基HO，而煤化工生產(chǎn)廢水中很大一部分的有機化合物都被自由基無差別的進行降解，講解的最終產(chǎn)物為co2以及水。而高級的氧化法可以詳細的分為催化氧化法、多相濕式催化氧化法以及其他類型催化氧化法。

在進行煤化工生產(chǎn)廢水相應的前期處理過程中采用合理的催化氧化法，能夠一定程度的增加廢水本身的生化性，同時還可以對COD產(chǎn)生有效地去除效果。但是，在進行前期的處理應用過程中，相應的消耗比一般處理方法要大許多，并且本身的效果也并不算太突出，經(jīng)濟效益也有一定的去誒按，所以僅將這中辦法在進行深度處理時應用。

4　小結

隨著科技發(fā)展以及廢水處理方式的不斷改革，越來越多的處理技術以及方法應運而生，但這些辦法并不是最完美的處理方法。對于煤化工生產(chǎn)廢水中所蘊含的難以降解的有機物而言，只是單純的進行氧化處理后的水存在COD偏高的現(xiàn)象，使得整體處理效果不佳；吸附法效果雖然不錯，但是經(jīng)濟負擔太大，并且會在處理過程中出現(xiàn)一定的次污染以及吸附再生等問題；氧化法雖然對于這類難以降解的物質有較為明顯的處理作用，但是整體消耗較大，所需要費用偏高，一般企業(yè)難以負擔。而本文推薦的厭氧好氧處理法在成本以及實際效果方面都有比較突出的優(yōu)勢，但是單純使用此方法在進行難以解物質含量以及濃度不統(tǒng)一的廢水時，需要輔佐以其他處理法進行協(xié)同處理。綜上所述，采用多法合一的綜合處理方式，才能對煤化工生產(chǎn)廢水進行有效的處理，這也是未來煤化工企業(yè)廢水處理的實際發(fā)展方向。

參考文獻：

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