【正文】 ................................................... 14 SBR 運行方式 ............................................................................................... 16 實驗運行方式 ............................................................................................... 16 污泥馴化過程 .................................................................................... 16 確定最適殼聚糖、粉煤灰的量 ........................................................ 16 粉煤灰改性 ......................................................................................... 17 技術(shù)路線 ....................................................................................................... 18 第 3 章 結(jié)果與討論 .................................................................................................... 19 污泥的培養(yǎng)與馴化 ........................................................................................ 19 活性污泥馴化過程中氨氮變化 ......................................................... 19 活性污泥馴化過程中氨氮 、 硝氮的濃度 ........................................ 20 活性污泥馴化過程中總氮變化 ........................................................ 21 活性污泥馴化過程中 COD 濃度的變化 ......................................... 22 污泥馴化結(jié)束后 pH 對同步硝化反硝化脫氮效果的影響 ............ 22 殼聚糖對模擬廢水的處理研究 ................................................................... 23 殼聚糖的量對模擬廢水的影響 ........................................................ 24 最適殼聚糖的量處理廢水的氨氮濃度 ............................................ 24 最適殼聚糖的量處理廢水的 COD 濃度 ......................................... 25 粉煤灰對模擬廢水的處理研究 ................................................................... 25 不同粉煤灰添加量下脫色率的確定 ................................................. 26 最適粉煤灰的量處理廢水的氨氮濃度 ............................................. 27 粉煤灰的改性 ............................................................................................... 27 粉煤灰改性后最適的 pH 值 ............................................................. 28 粉煤灰改性后處理廢水的氨氮濃度 ................................................ 28 粉煤灰投加到 SBR ...................................................................................... 29 粉煤灰投加到 SBR 中氨氮的濃度 .................................................. 29 粉煤灰投加到 SBR 中氨氮 、硝氮 的濃度 ...................................... 30 粉煤灰投加到 SBR 中總氮的變化 .................................................. 31 粉煤灰投加到 SBR 中 COD 的變化 ................................................ 32 最佳工藝條件的確定 ................................................................................... 32 結(jié) 論 .......................................................................................................................... 33 參考文獻 ...................................................................................................................... 34 致 謝 .......................................................................................................................... 37 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)論文 1 第 1章 緒 論 課題研究背景 在國內(nèi)，一直以來由于印染廢水本身難處理的特性，人們對印染廢水深度處理回用方面沒有引起足夠的重視。加入ＷＴＯ后，隨著我國紡織印染行業(yè)的 勢頭逐步看好，紡織印染行業(yè)用水的需求量不斷增大，而供給量卻相對減少；隨著排放標準的日趨嚴格和水費的不斷上漲，人們將目光投向印染廢水深度處理和回用上。由于印染工藝本身的復(fù)雜性和工藝用水水質(zhì)要求的差異，目前國家對印染廢水的回用水質(zhì)標準還沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)。近年來人們對印染廢水深度處理的工藝從技術(shù)和經(jīng)濟的可行性上都進行了大量探索、分析和實踐，取得了可喜的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益 [1]。在國外，由于外國的先進的技術(shù)，目前的水平已經(jīng)可以對一些復(fù)雜的印染廢水進行深度的處理，并且進行回用，其發(fā)展前景是相當可觀的。 水的組成及特點 本工程污水主要的污染物來自印染時對紡織材料進行再加工的過程，包括預(yù)處理、染色、印花和整理等 4 個過程。 4 個工序都排出廢水，主要包括：（ 1）染色廢水：水量較高，水質(zhì)因所用染料的不同而不同，其中含漿料、染料、助劑、表面活性劑等，一般呈強堿性，色度很高， COD 較 BOD 高得多，可生化性較差。（ 2）印花廢水：水量較大，除印花過程的廢水外，還包括印花后的皂洗、水洗廢水、污染物濃度較高，其中含有漿料、染料、助劑等， BOD、 COD均較高。（ 3 ）漂洗廢水：水量大，但污染較輕，其中含有殘余的漂白劑、少量 醋酸、硫代硫化鈉等。（ 4）蒸干廢水：水量大， BOD、 COD均較高。（ 5 ）沖洗設(shè)備及場地廢水：水量大，但污染較輕。 印染廢水水質(zhì)隨原材料、生產(chǎn)品種、生產(chǎn)工藝、管理水平的不同而有所差異 ,東北電力大學(xué)本科畢業(yè)論文 2 導(dǎo)致各個印染工序排放后匯總的廢水組分非常復(fù)雜。隨著染料工業(yè)的飛速發(fā)展和后整理技術(shù)的進步， 新型助劑、染料、整理劑等在印染行業(yè)中被大量使用，難降解有毒有機成分的含量也越來越多，有些甚至是致癌、致突變、致畸變的有機物， 對環(huán)境尤其是水環(huán)境的威脅和危害越來越大?？傮w而言， 印染廢水的特點是成分復(fù)雜、有機物含量 高、色度深、化學(xué)需氧量 (COD) 高， 而生化需氧量 (BOD5) 相對較低 ,，可生化性差， 排放量大。上世紀 80 年代以前， 我國印染廢水的可生化性較高 , CODcr 常在 800 mg/L 以下 , 采用傳統(tǒng)的物與物化聯(lián)合處理系統(tǒng) , 出水即可達到排放標準。近二十年來 , 印染廢水水質(zhì)發(fā)生了很大的變化。傳統(tǒng)的印染廢水處理方法 , 如吸附、懸浮、過濾、混凝等具有設(shè)備簡單 , 雖然后操作簡便和工藝成熟的優(yōu)點 ,但是這類處理方法通常是將有機物從液相轉(zhuǎn)移到固相或氣相 , 不僅沒有完全消除有機污染物 , 而且造成廢物堆積和二次污染 。 生物 法只能除去印染廢水中的 BOD， 對于 COD 特別是有毒難降解有機物和色度的去除效果不明顯。單一的處理方法已不能滿足當前印染廢水發(fā)展的要求 [2]。 （ 1）吸附法：活性炭對染料的吸附具有選擇性 ， 能有效去除廢水中的活性染料、堿性染料、偶氮染料等水溶性染料，但不能吸附懸浮固體和不溶性染料；而且 ， 活性炭再生費用昂貴，所以活性炭不能直接用于原始印染廢水的處理 ， 一般用于量少濃度較低的染料廢水處理或深度處理。 （ 2）膜分離法：膜分離法是一種新型分離技術(shù)，具有分離效率高 ， 能耗低 ，工藝簡單 ， 操 作方便 ， 無污染等優(yōu)點。但由于該技術(shù)需要專用設(shè)備 ， 投資高 ， 且膜有易結(jié)垢堵塞等缺點，目前還未能推廣。 （ 3）生物處理方法： 生物處理是利用微生物的生物化學(xué)作用來降解有機物 ，目前國內(nèi)外對印染廢水的處理仍以生物處理為主 ， 其中以活性污泥法最為普遍，但生物法對色度去除率不高，一般在 50 %左右 [3]。 (4)離子交換法 : 一種羥基丙基纖維素具有比纖維素本身對活性染料、直接染料、絡(luò)合還原染料更大的親和力 ， 對除堿性染料外的其它染料廢水的脫色效果優(yōu)于活性炭。但一般離子交換法僅對某些染料具有吸附作用，不適合大規(guī)模推廣使用。 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)論文 3 (5)氧化還原法：于處理印染廢水 ， 不僅成本低廉、操作簡單、而且能夠獲得以廢治廢的效果。主要缺點是還原降解后生成的簡單分子具有毒性，必須經(jīng)過二次處理 ， 費用增大。 還有很多的方法可以進行印染廢水的處理，電化學(xué)法，光化學(xué)氧化法，超聲波技術(shù)，高能物理法等。對于不同的方法各有其優(yōu)缺點，本實驗采用序批式活性污泥法（ SBR）。 印染廢水中的有害成分很多。其中危害最大的是氮元素。氨氮會消耗水體中的溶解氧，如果排放的廢水中含有過多的氨氮，則會導(dǎo)致水體中溶解氧含量迅速下降，影響水質(zhì)并且會威脅水體 中魚類的生存。廢水中的氮會促進水生植物的生長，許多藻類過度繁殖，使得水體變臭，溶解氧降低，影響水中生物的生存。氮元素會轉(zhuǎn)變成硝酸鹽以及亞硝酸鹽，這會對人類有致癌作用。所以，我們要有效的處理印染廢水，保證我們有一個舒適，安全的環(huán)境。 處理印染廢水的介質(zhì)有，殼聚糖，粉煤灰，活性炭。自然界每年生物合成甲殼素可達十億噸之多 , 殼聚糖作為絮凝劑分子 , 結(jié)構(gòu)中含有大量的自由氨基和經(jīng)基 , 不但有高效絮凝的作用 , 而且無毒性 , 具有良好的生物相容性、生物可降解性、抗菌性等優(yōu)點 , 使它在作為吸附 劑使用時具有一定的優(yōu)越性，另外 , 由于殼聚糖特殊的結(jié)構(gòu) ,其對金屬離子也有很好的吸附作用。 早在 1995 年 ， 我國粉煤灰累計庫存量就很大，現(xiàn)在我國粉煤灰的量居世界之首 ，其中，只有少部分得到綜合利用。大量未得到利用的粉煤灰對環(huán)境造成了許多不良影響。粉煤灰是一種松散固體集合物， 是由 Si、 Al、 Ca、 Fe、 C 等元素的氧化物和一些微量元素、稀有元素組成的海綿狀和空心球狀的細小顆粒， 具有很大的比表面積，所以粉煤灰具有脫色的效果。 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)論文 4 生物脫氮的機理 印染廢水中氮元素主要以有機氮和氨氮兩種形式存在，一般只含有 少量或者不含亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。污水處理中的脫氮是由氨化、硝化和反硝化三個步驟完成的。 有機氮化合物在氨化細菌的作用下，分解轉(zhuǎn)化為氨氮的過程被稱為氨化作用。污水中的有機氮化合物主要以蛋白質(zhì)和氨基酸的形式存在，蛋白質(zhì)在蛋白質(zhì)水解酶的催化作用下水解為氨基酸，而氨基酸在脫氨基酶作用下轉(zhuǎn)化為氨氮。以氨基酸為例，其反應(yīng)式如下： RCHNH2COOH + O2 氨化細菌 RCOOH + CO2 + NH3 硝化反應(yīng)是指硝化細菌在好氧條件下，將氨氮氧化成硝酸鹽氮的過程。此過程分為兩個階段進行。第一階段，在亞硝酸菌的作用下，將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮；第二階段，亞硝酸鹽氮在硝酸菌的作用下，進一步被轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。反應(yīng)是