環(huán)境工程結課論文-生物處理Fenton氧化法接觸氧化SBR工藝

一、造紙廢水1.1造紙廢水產(chǎn)生途徑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，污染最為嚴重。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5-40g/L，含有大量纖維、無機鹽和色素。漂白工序排出的造紙廢水也含有大量的酸堿物質。抄紙機排出的造紙廢水，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。1.2造紙廢水特點由于造紙原材料和生產(chǎn)工藝的特殊性,造紙廢水的水質、水量也有其特點即排放量大,成分復雜,污染物濃度高,波動范圍寬,可生化性差。所以了解這些特點對選擇造紙廢水處理工藝,具有指導意義。（1）廢水流量大,負荷波動大目前,我國部分技術和設備相對落后的中小造紙企業(yè),噸紙耗水量高達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,在檢修或洗機時,廢水排放流量波動幅度大,最大排放水量可達正常排放水量的2倍以上。（2）污染物濃度高造紙廢水含有大量的原料溶出物和化學添加劑,其CODcr高達5000mg/l以上,濃度高達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應提高。同時,在紙機檢修初期和后期,所排廢水的污染物濃度波動較大,CODcr濃度波動范圍可達進水濃度的1/4-1/3。（3）難降解有機物成分多,可生化性差造紙使用的原材料均為木質素、纖維素類等難以生化降解的物質,其溶出物進入廢水,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200mg/L以上,色度很高。（4）廢水成分復雜造紙原材料具有多樣性,并且采用種類繁多的化學添加劑,致使造紙車間排出的廢水成分復雜,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品。1.3基本處理方法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法和生物處理法,常用的物理化學法有機械過濾法、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。1.3.1物理化學法沉淀法沉淀法利用廢水中懸浮物質密度大于廢水密度的特點,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用廣泛,造紙廢水SS高達5000-6000mg/L，沉淀法對SS的去除率可達80%-90%。氣浮法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、表面負荷和容積負荷低。我國于90年代初開發(fā)出高效淺層氣浮法,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）,氣浮過程中槽內水沒有橫向流動,縮短了處理水在槽內停留時間,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,由于其運行費用高,耐沖擊負荷較差,應用相對較少。混凝法高分子物質（如三價鋁鹽或鐵鹽）可被膠體微粒強烈吸附）一端被某一膠粒吸附，另一端被其它膠粒吸附，在相距較遠的兩粒子之間進行吸附搭橋，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吸附搭橋而使顆粒相互粘結的過程，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處理，其SS去除率高達90%以上,去除率可達50%-60%。在廢水混凝處理中,先投加化學藥劑來破壞膠體的穩(wěn)定性,使廢水中的膠體和細小懸浮物聚集成容易分離的絮凝體。混凝法適用性強,基建投資低,管理簡單,運行穩(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，不需調節(jié)廢水值，適宜的聚合氯化鋁投加量為40mg/L，PAM投加量為1mg/L，CODcr去除率為40%-60%，SS去除率達80%-90%。膜分離法膜分離是用特殊的薄膜對水中污染物進行選擇性分離,從而使廢水得到凈化的技術。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,膜分離技術的應用領域不斷擴大。在制漿造紙廢水處理中,應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用前景。1.3.2生物處理法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)的有機污染物降解為無害穩(wěn)定的物質,從而使廢水得到凈化的方法。造紙廢水含有大量有機物質,經(jīng)過前段物化處理去除后,廢水的可生化性較好，利用生物法進行二級處理,可有效去除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。1.4工藝介紹

1.4.1斜網(wǎng)—混凝沉淀—二段A/O組合工藝該工程重點是去除廢水中的CODcr、BOD、SS、NH4-N和TP，使出水達標排放。根據(jù)制漿造紙廢水的水質特性，廢水接近中性，無需調節(jié)，但在車間停機檢修期間，短時間內（約1-2小時）有大量的堿性廢水排出，需有事故應急措施。紙漿造紙廢水氣和含量不足，需另外補充N、P，故此不再對NH4-N和TP去除做詳細介紹。對于SS及有機物的去除，采用物化與兩段生化相結合的處理工藝,己在幾座造紙廢水處理工程中成功應用，對同類型造紙廢水處理具有借鑒價值。由于在造紙廢水中,大部分有機物呈纖維顆粒狀態(tài)存在,SS達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。經(jīng)物化處理后,廢水中有機物濃度仍然較高,且大部分以溶解狀態(tài)存在,采用兩段A/O系統(tǒng)進行生化處理。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不同的有機污染物濃度,將高負荷菌群與低負荷菌群分開,以達到分段馴化、分段培養(yǎng)和分段處理的效果,使出水穩(wěn)定達標排放。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池,與物化污泥混合。利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,進行污泥調理,增加混合污泥的絮體顆粒,提高脫水效率。調理后的污泥由泵輸送到帶式壓濾機脫水。造紙廢水污泥采用帶式壓濾機進行污泥脫水,濾液可以回流到預處理工段重新處理,可不間斷連續(xù)工作,脫水效率高、噪音小、節(jié)能、附屬設備少、操作管理維護方便。脫水后的干污泥含水率為80%以下,可運棄掩埋,或者摻入煤渣中制作煤渣磚等建筑材料。斜網(wǎng)—混凝沉淀—二段A/O組合工藝的流程圖如下圖1：圖1斜網(wǎng)—混凝沉淀—二段A/O組合工藝流程圖1.4.2高溫厭氧流化床＋SBR工藝處理造紙廢水工藝設計針對蒸球洗水有機物濃度極高、含量高、并且含有大量難降解的高分子有機物、可生化性較差本項目的特點，本設計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,去除木質素、纖維素等懸浮物和難降解物質,然后泵入高溫厭氧流化床生化降解,在大幅度削減有機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污染指標已和中段水接近,故考慮將其與中段水混合后一并作進一步處理。本設計最終確定的中段水處理工藝主要是“絮凝氣浮+SBR”工藝，先通過絮凝氣浮去除水中的纖維素等懸浮物，然后進入SBR池去除有機物。具體工藝流程如圖2。圖2高溫厭氧流化床＋SBR工藝處理造紙廢水工藝流程圖1.4.3混凝-Fenton氧化—絮凝法處理造紙廢水研究造紙混合廢水中含有的木質素、纖維素均屬難降解物質，而且，其中含有的氯代有機物主要來自紙漿漂白工段，是強烈的三致物質(致癌、致畸、致突變)，對生物具有很強的毒性抑制作用，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。高級氧化技術是一類處理高濃度，難降解廢水的新技術。其中的Fenton氧化法因具有氧化能力強、選擇性小、反應速率常數(shù)大、處理效率高，不產(chǎn)生二次污染、容易控制，操作靈活等特點而倍受人們青睞。研究發(fā)現(xiàn)，木質素大分子在水溶液中的穩(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。當用酸調節(jié)pH值時，隨溶液pH值降低，相應的ζ電位逐漸減小，木質素脫穩(wěn)且慢慢凝聚，逐步形成顆粒較大的絮體而沉淀析出。同時，木質素因-COO-、-O-等基團與H+結合，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，還由于木質素分子中的活性基團絡合、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。由此，決定在Fenton氧化處理前面加上混凝于處理，強化混凝過程，把污染物濃度減低到Fenton氧化法適宜的濃度范圍內，減輕后續(xù)處理單元的負荷，以提高處理效率，降低運行成本。由于Fenton氧化法自身的特點，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，要達標排放，必須進行進一步的處理。眾所周知，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+的這一特性，決定在后處理單元中采用混凝沉淀技術，這樣既可節(jié)省絮凝藥劑，降低運行成本，又可同時去除廢水中的Fe3+，進一步去除色度。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。圖3混凝-Fenton氧化—絮凝法處理造紙廢水工藝流程

二、畜禽廢水2.1畜禽廢水產(chǎn)生途徑近年來，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)化信息化的推進和農(nóng)業(yè)結構層次的調整，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)濟的重要組成部分，同時帶來的環(huán)境污染問題也日漸嚴重，它不僅制約農(nóng)村經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展、影響國家經(jīng)濟發(fā)展，而且還危及國家乃至世界的生態(tài)安全。畜禽養(yǎng)殖廢水主要由動物糞便排泄物、尿液、飼料殘渣、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污染物以及氮、磷等營養(yǎng)物質，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)嚴重污染，危及到經(jīng)濟發(fā)展及人民生活環(huán)境。2.2畜禽廢水特點畜禽廢水是具有以下特點的有機廢水：排量大、廢水溫度低、氮和磷含量高、有機物含量高、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行分離等。再加上規(guī)模養(yǎng)殖場沖洗時間較為集中，導致污水處理過程無法連續(xù)進行。廢水中氨氮、總磷、CODcr指標嚴重超標，且不易除去，致使很多處理工藝投資和運行費用過高。尤其是因環(huán)境污染等原因引起的自然無規(guī)律變化風險壓力下和改革開放以后的市場經(jīng)濟競爭中，這種微利的養(yǎng)殖業(yè)很難投入大量資金進行排放廢水的處理，使得我國的養(yǎng)殖場廢水整體處理率和處理水平較低，未達標即排放。2.3基本處理方法因此，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非常必要，而且能夠與養(yǎng)殖業(yè)有機結合的生態(tài)處理更是值得研發(fā)和推廣的，在經(jīng)濟效益得到保證的同時實現(xiàn)社會效益和環(huán)境效益。規(guī)模養(yǎng)豬廢水等有機廢水的處理方法有物理法、化學法、生物法。每種方法都有其優(yōu)點與不足，所以實際研究與生產(chǎn)過程中多采用幾種方法的聯(lián)合，以提高處理效率。2.3.1物理處理法（1）沉淀法a.自然沉淀。自然沉降多是應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，污水排進沉降池中靜置一段時間（按需設定時間）后，通過排泥管道除去沉淀物，再將上層污水排進下一道工序處理一段時間（按需設定時間），如此依次排入每一道工序進行處理，來完成SBR處理污水的整個過程。b.絮凝沉淀絮凝法是一種應用較為廣泛的水處理技術，分為物理絮凝法和化學絮凝法?；瘜W絮凝法較物理法處理效果更好，應用更廣泛。絮凝劑主要包括無機絮凝劑、有機絮凝劑和生物絮凝劑。在處理高濃度有機廢水時，無機絮凝劑（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。一般認為有機絮凝劑的處理效果較好，但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。同時有機絮凝劑毒性大、價格高，不能廣泛應用。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。經(jīng)在土壤中分離出的3種高絮凝活性的菌株，將其兩兩復配形成復合型生物絮凝劑，同時研究了添加助凝劑的情況，結果顯示生物絮凝劑比無機、有機絮凝劑效果更好。在實際研究中，多是采用兩種或三種絮凝劑配合使用效果更佳。有機與無機絮凝劑的復配處理污水應用較普遍，處理水的種類較多，包括印染廢水、稀油二元復合驅采出水、油田廢棄鉆井液等。生物絮凝劑與化學絮凝劑的復合研究則剛剛起步。信欣等將生物絮凝劑MBF-28分別與化學絮凝劑PAC和PAM復配處理景觀水體。事實證明，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，又能達到理想處理效果，是一種環(huán)境友好型新型處理技術。c.吸附法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。實際生活中更提倡用可再生吸附劑?；钚蕴康奈锢砦?、化學吸附及氧化還原作用，使其在處理含有毒有害物質的廢水中發(fā)揮重要作用?；钚蕴糠ㄕ嫉厣佟⑼顿Y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，其較小的應用范圍限制了活性炭法的進一步研究。有學者對活性炭的添加量及其作用時間、溫度、pH等進行研究，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)增大去除率則略有下降；隨接觸時間延長去除率增大，直至去除率達到平衡，接觸時間也達到最佳值；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。曾研究過天然沸石粒度、投加量及震蕩時間等對其吸附氨氮的影響。由于天然沸石可再回收利用，很多學者將其改進處理廢水中甲醛、磷、氮、痕量放射性核素及鉛、銅等重金屬元素。d.膜法膜分離水處理技術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優(yōu)點，已逐漸應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物。反滲透技術應用范圍較廣，如海水淡化、煉油廢水、維生素C凝結水。電滲析法不僅可以處理污水，還有學者運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。2.3.2化學方法高濃度有機廢水化學處理方法主要有電絮凝法、臭氧化技術（O3/H2O2法）、聲化學氧化法、微電解技術、超臨界氧化（SCWO）等。但是化學處理方法成本較高，且具有帶來二次污染的可能性，提高了化學法處理廢水的局限性。電凝聚法是電化學方法的一種，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的氧化劑，進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）應用電凝聚法處理印染廢水，研究結果表明，投加40mg/L的聚合氯化鋁可提高處理效率。92.5A/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，通過對實驗模擬廢水及實際廢水的處理，獲得較優(yōu)處理條件。臭氧化技術是通過產(chǎn)生大量羥基自由基對有機污染物進行氧化。此技術反應完全且快速，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、超聲強化臭氧氧化技術、臭氧/活性炭/紫外光協(xié)同處理技術等類型。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。2.3.3生物方法生物方法是運用微生物的催化作用來處理高濃度有機廢水的。因成本低、操作簡便、二次污染少、處理效果好和處理效率高等優(yōu)點得到廣泛應用。但是生物方法處理有機廢水的技術條件需要嚴格控制。在實際生產(chǎn)與研究過程中根據(jù)微生物的好氧厭氧的性質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。a.厭氧法厭氧法廣泛應用在廢水處理，尤其是高濃度有機廢水方面。基本無需操作，成本低廉，而且通過厭氧法處理獲得的氫氣、甲烷等可燃氣體，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。序批式厭氧氨氧化技術（ASBR）是一種經(jīng)濟型的廢水除氮技術，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處理過程處理豬場廢水，結果表面該技術處理效果穩(wěn)定且效率高。吳鮮梅等人（2013）運用ASBR中的活性污泥啟動厭氧膨脹顆粒污泥床反應器（EGSB），進水總氮負荷最高達2.3kg/(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物的存在比較敏感，不能有效處理有機物含量較高的廢水，實際ASBR應是混合菌協(xié)同作用而非單憑厭氧氨氧化菌作用才達到良好處理效果的。厭氧折流板反應器（ABR）最早出現(xiàn)在20世紀80年代的美國，是一種用豎直折板將反應器分隔成多個格室的厭氧處理技術。廢水在格室之間流動，利用微生物處理其中有機污染物（Lettinga等1997）。并可通過多點分區(qū)進水，降低揮發(fā)性脂肪酸的積累，提高厭氧折流板反應器中pH，為微生物創(chuàng)造適宜生活環(huán)境，從而提高ABR的運行效能（彭舉威等2008，2009）。運用ABR反應器發(fā)酵產(chǎn)氫時，在進水COD5000mg/L條件下，比產(chǎn)氫速率可達0.13L/(gMLVSS·d)，相對于連續(xù)流攪拌槽式反應器（CSTR）產(chǎn)氫活性更高，產(chǎn)氫效率更大，且能源消耗更低，有更高的應用價值（鄭國臣等2013）。上流式厭氧污泥床反應器（UASB）自上至下主要由氣室、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和厭氧污泥反應器三部分組成。底部反應器內有一個含大量高活性、高濃度污泥的載體。可將處理的污水由底部反應器連續(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）將有機物分解生成沼氣（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，再次進入?yún)捬醴磻獏^(qū)，根據(jù)需求適當排泥。處理好的上清液會從頂部溢出UASB，將其集中至排水口。監(jiān)測達標后排放。王珺等（2013）報道用UASB反應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。b.好氧法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廢水的有機污染物進行吸收、氧化分解，生成甲烷、氮氣等氣體釋放后，達到處理目的的，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用于城市生活污水和工業(yè)廢水的凈化中。近年來，越來越多的學者運用生物膜法進行污水處理的研究，并通過改進和優(yōu)化反應條件提高處理效果。c.好氧-厭氧兼用法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際情況，有必要對好氧-厭氧兼用法進行研究。李維軍等（2006）利用好氧-厭氧耦合處理（AAC）工藝，處理番茄醬加工有機廢水，充分發(fā)揮了該工藝無污泥排放及低成本的優(yōu)點，CODcr、BOD5、SS、TP去除率分別為93.08%、95.81%、98%、83.60%，出水水質達到國家二級排放標準。李鋒民等（2011）在傳統(tǒng)潛流濕地基礎上發(fā)明了好氧/厭氧多級串聯(lián)潛流人工濕地法，結果顯示“O-A-O強化曝氣SFCWs法”大大提高了NH4-N和TN的去除率，分別為99.7%和50.7%。但是去除氨氮需要的氧氣濃度一定程度上抑制反硝化作用，如果適當延長厭氧時間及對OBAAO（好氧-緩沖-厭氧-缺氧-好氧）曝氣多點進水組補充進水有利于反硝化作用，提高氮去除效率，加強了人工濕地的處理效果（趙艷等2011,2011）。2.4工藝介紹

SBR反應器主要通過厭氧與好氧交替，實現(xiàn)不同微生物通過不同種類生理作用利用廢水中不同有機物的功能。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反應器中主要有硝化作用、反硝化作用兩種，分別由硝化細菌、反硝化細菌和反硝化聚磷菌等細菌發(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現(xiàn)的。SBR反應器在25±2℃下運行。實驗每天運行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；每天進行一次人工排泥。運行過程中監(jiān)測反應器中pH、ORP、DO、溫度等指標，并檢測進出水CODcr、磷和凱氏氮等指標。圖4SBR工藝流程圖SBR工藝的優(yōu)點⑴有效控制活性污泥長絲狀菌導致的膨脹，保持活性污泥較佳狀態(tài)。⑵反應效率較高，池內厭氧與好氧交替使凈化效果好，特別是對難降解有機物處理效果能好。⑶沉淀性能好，污水在較為理想的靜止狀態(tài)下沉淀，所需時間短、效率高，出水水質好。⑷可同時實現(xiàn)脫氮除磷，通過控制運行方式，實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，達到處理目的。⑸工藝簡單，處理需要的設備少，便于操作和維護管理。⑹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。對于我國面臨的嚴重的由于養(yǎng)殖廢水排放帶來的污染，SBR法將是一項極有社會價值的處理廢水工藝。

三、印染紡織廢水3.1印染紡織廢水產(chǎn)生途徑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。可見，印染廢水的主要來源包括：①在精練及染色中所用的酸、堿導致廢水的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；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)生的廢水占很高的比重。3.2印染紡織廢水特點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。印染廢水的特點如下：（1）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，絲綢織物4~6m3/100m織物，精毛紡織物12~15m3/100m織物，產(chǎn)生的廢水量相當大。（2）水質復雜。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、纖維雜質及無機鹽等。染料結構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，染色設備和規(guī)模的不同，所以廢水水質變化很大。（3）印染廢水有機物含量高，通常經(jīng)調節(jié)后的COD為800-1200mg/L，堿減量廢水COD高達100g/L。（4）可生化性較差，廢水BOD/COD值較低，一般約為0.2。因此需要進行預處理以提高BOD/COD值，以便于生化處理。（5）印染廢水通常堿性大，尤其是煮練廢水和堿減量廢水。（6）印染廢水色度高，有的廢水色度甚至可達4000倍以上。（7）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。（8）有的廢水溫度高，不能直接進行生化處理，要先通過冷卻塔降溫再處理。（9）水質水量變化大。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改變，其結果使得印染廢水水質會出現(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，由于開機臺數(shù)隨生產(chǎn)安排時有增減，所以廢水排放量極不均勻。3.3基本處理方法3.3.1物理法（1）吸附技術目前應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、機械強度高、過濾速度快、化學性質穩(wěn)定等優(yōu)點。因此，活性炭可從廢水中吸附極大部分的有機物質。它對溶解度小，親水性差，極性弱的有機物如苯類、酚類化合物等較強的吸附能力，對生化法和其他化學法難以去除的有機物如形成色度和異味的物質也有好的去除效果。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，出水可以達到排放標準，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物的吸附能力并不明顯。為增強活性炭的吸附效果，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考慮清楚。（2）膜分離技術膜分離技術是新興的高效分離、濃縮、提純、凈化的技術，它是以高分子膜為介質，以附加能量作提動力，對雙組分或多組分溶液進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、其他有機物和微生物。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)，操作壓力低，出水澄清。除去除懸浮物、濁度、細菌外，水中CODcr也有相當去除率，當深度處理要求不十分高時，微濾都能滿足要求。超濾膜具有精密的微細孔，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有效，另外病毒、天然有機物也可用超濾去除。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＜{濾膜工作壓力只有0.5MPa，用于小分子量(300~1000)范圍內的有機物質的去除，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，結果表明，NF90去除99%的COD，脫鹽率可達75-95%。反滲透的工作壓差為1.5~10.5MPa，可截留(1~10)×10-10m的小分子。有研究結果表明，印染廢水經(jīng)反滲透膜處理后含鹽量和電導率大大降低，回用水的各項指標均達到印染生產(chǎn)用水要求，可滿足中高檔印染產(chǎn)品的生產(chǎn)需要。在實際運行中，各個技術需聯(lián)用以達到最佳效果。李健等在處理印染廢水二級生化出水時，以微絮凝過濾、消毒和微濾為預處理工藝，再進反滲透系統(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%、90%、95%、95%、90%，系統(tǒng)脫鹽率在95%以上，產(chǎn)水電導率降至150μs/cm，反滲透系統(tǒng)出水全面水質達到了《城市污水再生利用工業(yè)用水水質》(GB/T19923-2005)標準，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)脫鹽率達到95%以上，相對于超濾-反滲透的“雙膜法”工藝，其投資和運行費用較低，有進一步的推廣應用價值。S.Barredo-Damas等認為在印染廢水回用中，超濾是適合NF/RO系統(tǒng)的預處理的技術。膜分離技術的問題是膜堵塞。當膜運行一段時間后，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行成本，故膜技術深度處理廢水的費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物，因此膜法濃相處理的投資和運行費用均較高，是膜法推廣的另外一個瓶頸。3.3.2高級氧化法（1）化學氧化法印染廢水處理應用的氧化劑很多，常用的主要是臭氧和Fenton試劑。臭氧具有極強的氧化性，在消毒的同時可去除大量的有機物，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到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。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。試驗結果表明，廢水回用所產(chǎn)生的影響不大。Fenton試劑于1894年由Fenton發(fā)現(xiàn)并應用于蘋果酸的氧化，其實質是在pH足夠低的條件下，二價鐵離子(Fe2+)和雙氧水(H2O2)之間的鏈式反應催化生成?OH，?OH可以從有機物中得到氫原子，形成有機物自由基(R?)，從而引起一系列的鏈反應發(fā)生。Fenton試劑是一種高效的氧化劑，對很多有機物都具有很強的氧化作用。Fenton試劑能脫色就是使得染料分子氧化。顧曉揚等根據(jù)酸性玫瑰紅印染廢水高色度、難生物降解的特點，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試劑進行氧化預處理，去除色度和部分有機物，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物。實驗結果表明，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，達到中水回用標準。同時他們還研究采用O3和Fenton試劑進行氧化處理，通過實驗確定了最佳運行參數(shù)。研究表明：在最佳運行參數(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%。兩種化學氧化處理都可以大大提高模擬廢水的可生化性。（2）電化學氧化法電化學氧化分為直接電化學氧化和間接電化學氧化。直接電化學氧化是使難降解有機物在電極表面發(fā)生氧化還原反應，間接電化學氧化是指用電化學方法產(chǎn)生一種氧化-還原劑，利用這種物質作為中間媒介物在污染物基質與電子之間往返穿梭來回傳送電子，從而將污染物轉變?yōu)闊o害物質。N.Mohana等研究表明，用電化學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。GIANLUCACIARDELLI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方法。采用電絮凝對染料廢水可進行有效脫色。對AcidRed14的電絮凝脫色的研究表明，在pH=6~9范圍內，電流密度80A/m2，鐵陽極電絮凝4min后，脫色率可達93%，COD去除率為85%。對分散染料和活性染料的處理結果表明，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。（3）光催化氧化法光催化氧化技術利用強氧化劑Fenton、O3、H2O2等，在UV輻射下產(chǎn)生具有強氧化能力的?OH來處理廢水，常見的光催化氧化技術有UV/Fenton、UV/O3、UV/H2O2等。國內外大量的研究表明，光催化氧化法對水中的烴鹵代物、羥酸、表面活性劑、染料、含氮有機物、有機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機污染物，一般經(jīng)過持續(xù)反應可達到完全礦化。目前在印染廢水深度處理中對UV/Fenton技術研究較多。趙錄慶等研究了在紫外燈照射下Fenton試劑對偶氮藍染料溶液的脫色作用，發(fā)現(xiàn)在適當條件下，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。3.3.3生物法生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、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，集曝氣、截留懸浮物降解有機物、高濾速、定期反沖洗等特點于一體，具有處理效率高、占地面積小、基建投資省、運行費用低、管理方便和抗沖擊負荷能力強等特點，可以用SS、有機物和氨氮的去除、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有良好的發(fā)展和應用潛力。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，濾料呈壓實狀態(tài)，利用濾料粒徑較小的特點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；運行一段時間后，因水頭損失的增加，需要對濾池進行反沖洗，以釋放截留的懸浮物并更新生物膜，此為反沖洗過程。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指標低于國家污水排放標準，接近生產(chǎn)回用的要求。BAF出水再經(jīng)過精密過濾去除細小懸浮物和離子交換去除水中的無機鹽后，出水的各項指標均可達到回用的要求。3..3.4聯(lián)用技術每種技術都有其優(yōu)缺點，為了更有效更低耗的去除廢水中的污染物，達到回用標準，必須聯(lián)用物理、化學、生物方法，充分發(fā)揮各處理技術的長處。氧化工藝與曝氣生物濾池工藝組合，前段氧化工藝利用氧化性強的氧化劑改善水質的結構，將不利于生物的利用的大分子有機物轉化為利于生物利用的小分子有機物，有助于加強下一段生物處理，處理的效果和運行成本遠優(yōu)于兩種工藝單獨處理之和。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度不同，對水中污染物質的結構改變影響不同，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=2.80eV)作為氧化劑預氧化，再經(jīng)過曝氣生物濾池處理，達到了較高的出水水質。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”技術對印染廢水進行深度處理并回用，經(jīng)過8個月的連續(xù)運行,發(fā)現(xiàn)廢水脫色率達95%以上，COD去除率達90%，回用水達到車間回用生產(chǎn)要求，回用水與新鮮水用于印染后，兩者之間無明顯差異。ErkanSahinkaya等結合生物處理和納濾技術深度處理棉紡織廢水，研究表明：經(jīng)過活性污泥反應器后，COD平均去除率為91%，色度75%，出水再進入MF+NF系統(tǒng)，最終出水色度低于10倍，COD去除率80~100%，電導率去除也有65%，因此生化后加納濾處理可使廢水達到回用標準。A.Bes-Pia等用物化處理加納濾的技術來處理回用印染廢水，用混凝劑DK-FER505-1處理后，可去除72.5%的COD，生化后出水進入納濾處理，COD可以降到100mg/L，電導率降到1000μs/cm。3.4工藝介紹

曝氣生物濾池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，和生物膜內部微環(huán)境和厭氧段的反硝化作用。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。有機物的降解是在微生物膜表層厚度為2mm的好氧性生物膜內進行的，在好氧生物膜內棲息著大量細菌、原生動物和后生動物，形成了有機污染物-細菌-原生動物(后生動物)的食物鏈，通過細菌的代謝活動，有機物被降解，使附著水層得到凈化。流動水層與附著水層相接觸，在傳質作用下，流動水層中的有機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等通過好氧性膜排出膜外。當厭氧性膜還不夠厚時，好氧性膜仍能保持凈化功能，但當厭氧性膜過厚，代謝物過多，兩種膜間失去平衡，好氧性膜上的生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，生物膜呈老化狀態(tài)，從而自然脫落，再開始增長新的生物膜。就是在這種微生物不斷更新的過程中污水中的有機污染物得到去除，污水得到凈化。曝氣生物濾池的過濾作用表現(xiàn)為濾料本身就具有機械的截留作用和吸附作用，進水中的顆粒粒徑較大的懸浮狀物質被截留；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在一起，形成細小絮體，通過接觸絮凝作用而被去除；此外填料巨大的比表面積和孔隙對有機物分子有很強的吸附作用。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，當水頭損失達到極限水頭損失時，應及時進入反沖洗以恢復濾池的處理功能。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與濾料分離，并隨水被沖出濾池。曝氣生物濾池的優(yōu)點：曝氣生物濾池與其它處理工藝相比，具有以下優(yōu)點：采用氣水平行上向流，使氣、水進行極好的均分，防止了氣泡在濾層中的凝結，氧氣利用率高，能耗低。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，可以更好的避免溝流或短流。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荷仍能保證工藝的持久穩(wěn)定性和有效性。采用氣水平行上向流，使空間過濾能被更好的運用，空氣能將懸浮物帶入濾床處，在濾池中能得到高負荷、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。較小的池容和占地面積。曝氣生物濾池的BOD5容積負荷可達到5~6kgBOD5/(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1/10左右，大大節(jié)省了占地面積和大量的土建費用。高質量的處理出水。在BOD5容積負荷為5~6kgBOD5/(m3·d)時，其出SS和BOD5可保持在10mg/L以下，CODcr可保持在60mg/L以下，遠遠低于國家《污水綜合排放標準》之一級標準。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，故不需設置二沉池和污泥回流泵房，處理流程簡化，使占地面積進一步減少。節(jié)省基建費用、運轉費用。由于該技術流程短、池容積小和占地省，使基建費用大大低于常規(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荷能力很強，沒有污泥膨脹問題，微生物也不會流失，能保持池內較高的微生物濃度，因此日常運行管理簡單，處理效果穩(wěn)定。設施可間斷運行。由于大量的微生物生長在粒狀填料粗糙多孔的內部和表面，微生物不會流失，即使長時間不運轉也能保持其菌種活性，如長時間停止不用后再投入使用，其設施可在幾天內恢復正常運行。然而，曝氣生物濾池也有其本身缺點。曝氣生物濾池對進水的SS要求較高。為使之在較短的水力停留時間內處理較高的有機負荷并具有截留SS的功能，曝氣生物濾池采用的填料粒徑一般都比較小。如果進水的SS較高，會使濾池在很短的時間內達到設計的水頭損失而發(fā)生堵塞，這樣就將導致頻繁的反沖洗，增加了運行費用與管理的不便。根據(jù)國外運行經(jīng)驗，進水的SS一般不超過100mg/L，最好控制在60mg/L。另外，采用曝氣生物濾池工藝，填料截留的SS需通過反沖洗才能清除，因此，該工藝雖節(jié)約了二沉池，但需設置一個清水池，供曝氣生物濾池的反沖洗用。

四、飲料廢水4.1飲料廢水特點及產(chǎn)生途徑飲料品種很多，包括碳酸飲料、果汁及果汁飲料、蔬菜汁飲料、含乳飲料、植物蛋白飲料、瓶裝飲用水、固體飲料、茶飲料和特殊用途飲料等，其中碳酸飲料、果蔬汁飲料、瓶裝水飲料是飲料行業(yè)最大的三類產(chǎn)品，其中碳酸飲料的產(chǎn)量最大，約占50%。飲料行業(yè)廢水主要是碳酸飲料生產(chǎn)和果蔬飲料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水，并且污染較為嚴重。比較而言茶飲料以及瓶裝水產(chǎn)生的廢水污染較輕。碳酸飲料是由糖漿和碳酸水定量配置而成的，其生產(chǎn)過程可分為三個基本工序：糖漿的配制、碳酸水的制備、洗瓶灌裝封口。生產(chǎn)工藝分為一次灌裝和二次灌裝兩種方法，一次灌裝是將糖漿和水用定量混合機按一定比例進行連續(xù)混合，再充入二氧化碳，制成碳酸飲料，然后一次灌入容器內；二次灌裝法是將配好的糖漿灌入容器內后，再用灌水機像瓶中充入碳酸。碳酸飲料在生產(chǎn)過程中，廢水主要來自灌裝區(qū)的洗瓶水、生產(chǎn)設備沖洗水、碎瓶飲料以及地面的沖洗水。其中沖洗水水量最大，有機物濃度較低且水量均勻，其排放量約占廢水總量的70%以上?；旌蠌U水有機物含量高，間歇排放、水質水量極不均勻，尤其是廢水量隨季節(jié)波動大，PH不穩(wěn)定。碳酸飲料生產(chǎn)混合廢水的典型水質為：COD:650~3000mg/L,BOD:320~1800mg/L,SS:100~400mg/L,PH值：2~13。果蔬汁是以新鮮水果或者蔬菜為原料用壓榨或者其他方法取得的汁液，通過預處理、打漿、榨汁或浸提、澄清和過濾、均質、脫氣、濃縮、成分調整、包裝和殺菌等工序制造而成。果蔬汁生產(chǎn)廢水主要來源于：原料的預處理、打漿、榨汁和浸提、濃縮、殺菌；各類生產(chǎn)容器及設備的沖洗水；中間產(chǎn)物的排泄及灌裝車間泄漏的部分產(chǎn)品；廠區(qū)生活污水。果蔬汁飲料廢水COD在1000mg/L左右，屬于中等濃度的有機廢水。廢水中的N、P含量低，SS含量高，PH偏酸性，有機污染物主要有有機酸、蔗糖等。廢水的水質波動變化較大。4.2本處理方法碳酸飲料廢水的污染物主要為有機物，可生化性較好，可采用生物法為主的處理方法。對于COD濃度較高的廢水宜采用厭氧-好氧聯(lián)合處理，對于有機物濃度較低的廢水，可單獨采用好氧處理工藝。由于廢水中懸浮物濃度較低，因此一般的預處理單元就可以滿足后續(xù)生物處理工藝的后續(xù)要求。通過工程平衡技術，根據(jù)碳酸飲料的生產(chǎn)工序可以將廢水分為四大類：eq\o\ac(○,1).濃度高且均勻排放的廢水，此類廢水作為濃水；eq\o\ac(○,2).濃度較低且均勻排放的廢水，此類廢水作為淡水；eq\o\ac(○,3).濃度非均勻廢水；eq\o\ac(○,4).未超標廢水，確定濃淡水的切換時間點的依據(jù)是分流后總處理費用最低。將eq\o\ac(○,1)、eq\o\ac(○,3)類濃水先進行厭氧處理，去除70%以上的污染物，再與eq\o\ac(○,2)類水合并進行好氧處理進一步降低廢水中有機污染物的含量，使后續(xù)好氧反應池、污泥濃縮池、污泥處理裝置及投藥設備的建設費用都較大程度降低?？偝唐胶饧夹g雖然增加了一部分管道、分流及提升、預處理設備，但與節(jié)省的費用相比，建設費用與常規(guī)工藝基本持平，其運行費用卻大幅度降低。值得注意的是碳酸飲料廢水中缺少氮、磷，使得碳氮比例不均衡，容易造成生物處理運行困難，影響出水水質。另外，碳酸飲料中常常加入的防腐劑也是影響生物處理的一個原因。4.3工藝介紹

4.3.1改良的序批式活性污泥（MSBR）工藝：1.1.MSBR工藝的原理是：把序批活性污泥法（SBR）反應池沿長度方向分成兩部分，前部為缺氧生物選擇區(qū)，也稱為預反應區(qū)，后部為主反應區(qū)，在主反應區(qū)尾部安裝潷水裝置，曝氣沉淀在同一池內周期循環(huán)運行，省去了傳統(tǒng)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng)，使生物處理單元變得更加簡潔和方便。MSBR具有較好地防止污泥膨脹的能力，同時具有很強的抗沖擊負荷能力，自動化程度高，管理方便。1.2.工藝流程：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：2.1.工作原理：廢水經(jīng)格柵機，除去較大的懸浮物后進入調節(jié)池，在調節(jié)池中調節(jié)水質與水量，使污水較均衡地進入UASB反應器，在UASB反應器中污水的大分子物質被厭氧菌降解成好氧微生物和可利用的小分子物質，提高廢水的可生化性。然后廢水進入SBR反應器，進一步把污水中的有機物轉化成二氧化碳和水。最后混合液廢水進入終沉池泥水分離，通過終沉池的溢流堰岀流，出水達標排放。產(chǎn)生的污泥從終沉池的下部進入污泥濃縮池，以降低污泥的含水率，再經(jīng)過消化池穩(wěn)定處理后，進入污泥脫水機，進一步脫水，污泥成為泥餅外運。SBR反應器在運行中容易出現(xiàn)大量泡沫，應嚴格控制好好氧出水溶解氧和進水負荷。2.2.工藝流程4.3.3厭氧-好氧組合處理工藝：3.1.原理：“厭氧-好氧”是指將厭氧活性污泥法和好氧活性污泥法聯(lián)用處理飲料廢水，這種組合工藝的優(yōu)勢在于占地面積小、啟動時間短、抗沖擊負荷能力強、運行穩(wěn)定，同時具備節(jié)能、產(chǎn)泥量少等優(yōu)勢。但是投資費用較高。本次介紹的主體處理工藝的厭氧工藝采用混合厭氧活性污泥法，好氧工藝采用延時曝氣活性污泥法。高濃度生產(chǎn)廢水先經(jīng)調解后進入?yún)捬跽{節(jié)池，補充氮、磷等營養(yǎng)物質后進入?yún)捬醭?；再?jīng)過厭氧細菌將污水中復雜的、大分子的有機化合物轉變成簡單的、小分子的有機化合物后，進入好氧調節(jié)池，進行好氧生物處理，好氧池出水在沉淀池中進行泥水分離后，出水經(jīng)PH調節(jié)達標排放。厭氧池與好氧池的污泥經(jīng)消化處理，經(jīng)污泥脫水機脫水后運走；厭氧池及污泥消化池產(chǎn)生的沼氣收集后，送入火炬燃燒，避免對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。3.2.工藝流程圖：

五、煉鋼廢氣5.1煉鋼廢氣特點現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)體系，可分為采礦、選礦、冶煉和精制等幾大部分。眾所周知，鋼鐵聯(lián)合企業(yè)以其生產(chǎn)規(guī)模大，能源消耗多(鋼鐵工業(yè)的耗能約占全國能源總消耗量的l5％)等特點，一直被公認為是大氣污染物排放量最大的行業(yè)之一。鋼鐵工業(yè)廢氣的主要來源于：(1)原料、燃料的運輸、裝卸及加工等過程產(chǎn)生大量的含塵廢氣；(2)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的各種窯爐再生產(chǎn)的過程中產(chǎn)生大量的含塵及有害氣體的廢氣；(3)生產(chǎn)工藝過程化學反應排放的廢氣，如冶煉、燒焦、化工產(chǎn)品和鋼材酸洗過程中產(chǎn)生的廢氣。5.2治理工藝及比較鋼鐵企業(yè)一般采用干法除塵，除塵器多采用布袋除塵器，采用“集中處理、達標排放”的方式，除塵管路長，壓力損失大，局部除塵能耗大且除塵管道易堵塞，有時一臺除塵系統(tǒng)要同時處理幾十個產(chǎn)塵點，且各產(chǎn)塵點并不同時工作，造成除塵器效率較低，能源浪費嚴重。同時收集的灰塵需要車輛轉運，在運輸?shù)倪^程中會產(chǎn)生大量粉塵外溢，造成二次污染。5.2.1水幕除塵系統(tǒng)新型水幕除塵器系統(tǒng)包括水幕除塵器、風機、水路循環(huán)裝置及排水裝置等。一般認為，氣流中的顆粒(氣溶膠)隨著氣流一起運動，很少或不產(chǎn)生滑動。但是，若有一靜止的或緩慢運動的障礙物(如液滴)處于氣流中時，成為一個“靶子”使氣體產(chǎn)生繞流，而氣體中的顆粒由于受慣性的影響保持自身的行進方向，與“靶子”發(fā)生碰撞，從而使顆粒沉降。當氣流沿箭頭方向在氣流通道中流動時，由于受激水板的阻氣作用，在窄通道內形成快速氣流，快速氣流帶動液體脫離液體平面噴向氣流通道內的空間，形成液幕和大量液珠，液珠受自重和擋水板的影響與氣流分離，落回液體水平面。在此過程中，液體形成了兩層液幕和大量水珠，含塵氣體必須穿過兩層液幕，與液體充分接觸，完成氣相與液相之間的能量交換與物質交換，灰塵與氣體的分離?；覊m被液幕所攔截并在液體中呈懸浮狀態(tài)，并在生產(chǎn)停止后沉淀在液體底部，從而實現(xiàn)了對含塵氣體的凈化。(1)新型水幕除塵系統(tǒng)采用“分散處理，就地排放”的方式，單個除塵器靠近產(chǎn)塵點擺放，除塵管道大大縮短，管道壓損降低，可以大幅度降低除塵系統(tǒng)能耗。(2)各除塵器排水利用水泵統(tǒng)一送至污水處理系統(tǒng)，利用濕法轉運，不產(chǎn)生二次揚塵。(3)除塵效果較布袋除塵器有明顯提高，并且維護保養(yǎng)方便。5.2.2高效柔性除塵影響除塵器過濾效率的因素較多，煙粉塵通過濾袋外表面的一層粉塵層進行過濾，剛投入使用的新濾料其過濾效率相對來說是較低的，隨著積聚在濾袋上的粉塵層增厚，除塵效率將逐步上升，此時也伴隨著濾袋阻力的上升，當達到設定值時需進行脈沖噴吹清灰，以降低除塵器運行阻力。過去人們?yōu)樽非鬄V袋阻力越小越好的目標，通常采用強力噴吹或增加清灰頻率，但強力噴吹的結果使濾袋外表面附著的一層高精度過濾的粉塵層被破壞，PM2．5細顆粒物容易穿過濾袋進人大氣，而過多清灰的結果導致濾料使用壽命縮短。要控制PM2．5，不宜采用強力噴吹或過多清灰方式，應開發(fā)一種清灰力度適中、噴吹分布均勻、濾袋阻力適中的高效柔性清灰技術。5.2.3濕式噴淋洗滌塔從鋼渣處理裝置引出的含塵蒸汽流含濕量大，在風機的負壓抽吸下沿管道進入濕式含塵渣霧處理置裝簡稱噴淋洗滌塔。噴淋洗滌塔右下至上設置預處理層、噴淋洗滌區(qū)、外置脫水除霧區(qū)。預處理層分為整流層、細液霧噴槍噴霧噴淋洗滌區(qū)段，分設一、二、三級噴淋洗滌層。脫水除霧區(qū)段，有一級旋流板脫水除霧器。煙氣呈一定下斜入塔分配器均勻上流，斷面上設置一組雙流體噴槍和細液霧噴槍組合或單獨使用細液霧噴槍，像該區(qū)段注入不同細粒徑的水霧或吸收劑的氣霧，設置m把細水霧空心噴咀噴槍。其作用：煙氣中的含塵氣霧在入口區(qū)域與下泄的洗滌噴淋液接觸洗滌，降溫后上流，接著細液霧噴槍組合或單獨使用細液霧噴槍注入的不同細粒經(jīng)的小水滴群，與蒸汽流中的細微含塵水霧粒煙氣接觸混和、碰撞、凝聚、增重。一是進一步快速增濕降溫，二是預噴霧調質。在細液霧噴槍組合上部一定距離設置有高效噴射整流層，上部噴淋及冷凝而下的液流在噴射整流層上與噴射上升的含塵蒸汽流發(fā)生慣性碰撞、攔截和凝聚作用，噴射上升的結構也形成泡沫層，泡沫層具有很大的氣液接觸界面，含塵蒸汽流穿過泡沫層，完成整流洗滌。含塵蒸汽流繼續(xù)進入噴淋層，噴淋層區(qū)域設有一、二、三級水霧發(fā)生裝置，設置三層每層n把水霧噴槍，產(chǎn)生平均粒徑800um的水滴實現(xiàn)均勻密集的水霧噴淋，同時細液霧噴槍注入的不同細粒徑的小水滴群加入,當含塵蒸汽通過噴淋區(qū)域時塵粒與液滴之間的碰撞和凝聚作用增強，塵粒隨液滴落下,含塵蒸汽流得到凈化。在蒸汽流的頂部設置了無動力變流脫水區(qū)域，以攔截不能降排的小水滴與含塵顆粒相混合的細微液滴，提高降塵脫水效率。正常運行時凈化煙氣經(jīng)連接煙道進入下行煙道，下行煙道上設有一套外置旋流脫水器。外置旋流脫水器具有更強的除霧脫水與分流結構，有效地降低煙氣游離水含量后經(jīng)引風機排放。經(jīng)高效除霧后其出口脫水器脫水效率＞85%，凈煙氣經(jīng)下降管道接入一臺引風機送入排氣筒排放。整個系統(tǒng)選用技術成熟、先進、能耗低的設備，做到投資省、能耗低、運行費用低，達到最佳的煙氣除塵、水氣分離效果，降塵效率≥96%。噴淋除塵器頂部設事故排放口。當風機故障時，打開事故排放閥，蒸汽可直接從排放口排出。風機正常運行時，要求塔頂關閉。被捕集的泥水進入除塵塔底部匯集后經(jīng)水封沖灰結構排至沉淀循環(huán)水池；在沉淀水池中完成冷卻、澄清，上清液進入循環(huán)池、由循環(huán)泵供給濕式噴淋除塵設備循環(huán)使用。除塵灰泥在沉淀池中得到濃縮，由渣漿液下泵定時提取，送至干化場處理。5.3結論隨著國家對環(huán)保要求的日益提高，需要有更高效的除塵方法應對鋼鐵廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵，新型的水幕除塵器具有較傳統(tǒng)布袋除塵器更為高效的除塵能力，為鋼鐵廠的除塵提供一種新型的處理方式方法。新型的水幕除塵系統(tǒng)采用更為合理的處理方式，可以大幅度降低除塵系統(tǒng)的能耗，降低鋼鐵廠的生產(chǎn)成本，提高鋼鐵廠的競爭力?；贑8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構件開發(fā)的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉變壓器-數(shù)字轉換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設計Pico專用單片機核的可測性設計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡的振動信號的采集系統(tǒng)HYPERLINK"/detail.htm?337710