【正文】 40（ mg/L） 廢水濃度 50 （ mg/L） 廢水濃度 60（ mg/L） 3 % % % % % 4 % % % % % 5 % % % % % 6 % % % % % 7 % % % % % 8 % % % % % 從表 35 中可以看出，當(dāng)粉煤灰的量達(dá)到 5 g/100mL、時(shí)，模擬廢水的脫色東北電力大學(xué)本科畢業(yè)論文 27 率達(dá)到 %，脫色效果 較 好 。 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)論文 28 粉煤灰改性后最適 的 pH值 01020304050607080904 5 6 7 8 9 10 11 12pH脫色率（%） 圖 314 粉煤灰改性后的脫色率隨 pH 的 變化 從 圖 39 可知 ，用 HCL 改性的粉煤灰 ，在模擬廢水的 pH 為 5 時(shí)，脫色率達(dá)到最大值約為 82%左右，當(dāng) pH 為 8 時(shí)脫色率有最低值。 隨著污泥馴化的結(jié)束，氨氮的去除率達(dá)到 80%。 粉煤灰 投加到 SBR 粉煤灰投加到 SBR中 氨氮的濃度 0123451 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19時(shí)間（d)氨氮濃度（mg/L)進(jìn)水出水 圖 317 粉煤灰 頭加到 SBR 中 的氨氮濃度隨時(shí)間的變化 0204060801001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18時(shí)間（d)氨氮去除率（%） 圖 318 粉煤灰投加到 SBR 中氨氮去除率隨時(shí)間的變化 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)論文 30 將粉 煤灰與 SBR 工藝結(jié)合起來，處理印染廢水。 粉煤灰的改性 用 6mol/LHCL， H2SO4 浸泡 24 小時(shí)，洗滌至中性，過濾，烘干，碾碎，備用。 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)論文 26 表 34 不同濃度的模擬廢水加入粉煤灰后的吸光度 粉煤灰的量 （ g/100mL） 廢水濃度20（ mg/L) 廢水濃度 30 （ mg/L） 廢水濃度 40 （ mg/L） 廢水濃度 50（ mg/L） 廢水濃度 60 （ mg/L） 0 3 4 5 6 7 8 從表 34中可以看出不同濃度的模擬廢水中加入粉煤灰的量為 5 g/100mL 時(shí)吸光度最小。 最適 殼聚糖 的量 處理 廢水 的 COD濃度 0204060801001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19時(shí)間（d)COD濃度（mg/L)進(jìn)水出水 圖 310 殼聚糖處理廢水的 COD 濃度隨時(shí)間的變化 384042444648501 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19時(shí)間（d)COD去除率（%） 圖 311 殼聚糖處理廢水 COD 去除率隨時(shí)間的變化 從上圖可知?dú)ぞ厶翘幚?廢水 COD 的去除率可達(dá)到 %。 殼聚糖對模擬廢水的處理研究 表 32 不同濃度的模擬廢水在不同波長下的吸光度 廢水濃度 （ mg/L） 波長 475nm 波長 480nm 波長 490nm 波長 496nm 波長 498nm 波長 500nm 波長 510nm 20 30 40 50 60 從 表 32 中 可以看出，用剛果紅配制的模擬印染廢水在波長為 498nm 下的吸光度最大。硝化菌對 pH 值的變化十分敏感，對其生長適宜的 pH 值為 之間。最大的去除率達(dá)到 51%。 活性污泥馴化過程中 氨 氮 、 硝氮 的濃 度 表 31 活性污泥馴化過程中氮的濃度 從表 31 中可知，污泥馴化前期，出水氨氮和總氮的濃度要比馴化成熟時(shí)要小，當(dāng)污泥馴化結(jié)束時(shí)，總氮濃度明顯要小初始的總氮濃度。將其加入至 SBR 反應(yīng)器中，加生活污水 1L，每天進(jìn)水一次，以不同濃度的進(jìn)水負(fù)荷對污泥進(jìn)行馴化培養(yǎng)。選擇最適的量 ，選擇最好的介質(zhì) 。每周期開始瞬時(shí)加入印染廢水 1L 左右。 ③試亞鐵靈指示液：稱取 鄰菲羅啉（ C12H8N2?H2O） 硫酸亞鐵（ FeSO4?7H20）溶于水中，稀釋至 100ml，貯于棕色瓶中。用 ～ 50mg/l 的COD 值，但低于 10mg/l時(shí)測量準(zhǔn)確度較差。記錄消耗KMnO4 溶液的量 （ V1） [C1(V1+V2)C2V2]*8*1000 V 水 C1－ KMnO4 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度 () C2－ Na2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度（ 1∕ 2Na2C2O4=∕ L） KMnO4 溶液的標(biāo)定 將 50ml 蒸餾水和 5ml（ 1+3） H2SO4 依次加入 250ml錐形瓶中，然后用移液管加 ∕ l Na2C2O4 標(biāo)準(zhǔn)溶液，加熱至 70～ 85℃，用 KMnO4 溶液滴定至溶液由無色至剛剛出現(xiàn)淺紅色為滴定終點(diǎn)。 f.（ 1+3）硫酸 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)論文 15 ②實(shí)驗(yàn)步驟 ：清潔透明水樣取樣 100ml，渾濁水取 10～ 25ml，加蒸餾水稀釋至100ml，將水樣放入 250ml錐形瓶中，共 3 份。 （ 1∕ 5KMnO4≈ ∕ L）：吸取 ∕ L KMnO4 溶液于 1000ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻貯于棕色瓶中，避光保存。 NO2N的測定 1ml 水樣稀釋至 50ml+1ml 對氨基苯磺酸（反應(yīng) 2～8min） +1ml 醋酸鈉 +1ml鹽酸 a－萘胺溶液→ 30min 后在 520nm 波長檢測 (1)對氨基苯磺酸溶液 稱 對氨基苯磺酸溶于 80ml 熱水中，冷卻后加入 20ml 濃鹽酸，標(biāo)定至東北電力大學(xué)本科畢業(yè)論文 14 100ml。 NH4+N的測定 1ml水樣稀釋至 50ml+1ml納氏試劑→有 NH4+N加入后呈顏色， 10min之后，在 425nm檢測。 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)論文 12 圖 21 SBR 工藝實(shí)驗(yàn)裝置 (1)曝氣泵：微孔曝氣砂頭，好氧硝化階段對污泥進(jìn)行充氧曝氣； (2)攪拌器：用于使污泥與水混合均勻，排除水中的空氣，形成厭氧條件； (3)水浴鍋：保持反應(yīng)器溫度穩(wěn)定 儀器設(shè)備 實(shí)驗(yàn)測試的相關(guān)儀器及型號(hào)如下表所示。 模擬廢水指標(biāo)如表 21 表 21 模擬廢水的指標(biāo) 項(xiàng)目 范圍 COD(mg/L) 2079 NH4+N(mg/L) DO(mg/L) 實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)采用序列間歇式活性污泥法（ SBR），序批式反應(yīng)器為 2L飲料瓶制成的圓柱形反應(yīng)器內(nèi)徑約為 15cm，高約為 25cm，有效容積 。通過研究一些新型的處理方法，來處理印 染廢水，降解廢水中的有機(jī)物質(zhì)，對廢水進(jìn)行脫色處理，以達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)水資源，保持生態(tài)平衡。 課題研究內(nèi)容 染色階段排放的染色廢水，水量較大 ,水質(zhì)隨所用染料的不同而不同 ,一般呈強(qiáng)堿性 ,色度很高 ,可生化性較差 。 課題研究目的和意義 隨著紡織企業(yè)的不斷擴(kuò)大，印染廢水的排放量逐年增加，廢水中含有的大量難降解有機(jī)污染物以及有害物質(zhì)，排入水體嚴(yán)重破壞了水的生態(tài)平衡，以及水資源 [16]。因此 SBR系統(tǒng)中的活性污泥微生物具有良好的沉降性能 [14]。 SBR系統(tǒng)在時(shí)間上存在有機(jī)物的濃度梯度。因此， SBR 工藝具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)： (1)工藝流程簡單、占地面積小運(yùn)行費(fèi)用低 SBR 法的主體工藝設(shè)備只有一個(gè)間歇反應(yīng)池，與連續(xù)回流活性污泥工藝相比，不需要設(shè)置二沉池與污泥回流設(shè)備，在一般情況下也可以不設(shè)初沉池和調(diào)節(jié)池，大大節(jié)省了 SBR 工藝的占地面積，時(shí)期 結(jié)構(gòu)布置更加緊密，基建投資和運(yùn)行費(fèi)用更低 [13]。 SBR工藝 SBR 工藝概述與發(fā)展 SBR 是序列間歇式活性污泥法（ Sequencing Batch Reactor）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法?？紤]到硝化和反硝化兩過程中堿度消耗與產(chǎn)生的互補(bǔ)性，同步硝化反硝化的最適 pH 值應(yīng)在 左右。因此，只有活性污泥顆粒大小、密實(shí)度及濃度大小適中時(shí)，才能保證溶解氧和有機(jī)碳源在絮體內(nèi)部分布均勻，以利于實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化 [11]。 (3)絮體結(jié)構(gòu) 絮體結(jié)構(gòu)主要是指活性污泥顆粒大小、顆粒密實(shí)程度、顆粒濃度等方面的特征?？刂葡到y(tǒng)的溶解氧在一定范圍內(nèi)，對獲得高效的同步硝化反硝化具有極其重要的意義 [9]氨氮在降解的過程中 ， 在污泥絮體表層的富氧區(qū)硝化 ， 其濃度隨著氧濃度梯度的衰減而增加 ， 到達(dá)污泥絮體內(nèi)部的缺氧區(qū) ， 作為電子受體經(jīng)反硝化菌作用生成 N2 排出。 ②碳源的影響 通常碳源可以分為 3類 : 易于生物降解的溶解性有機(jī)物 ， 如甲醇、乙醇、葡萄糖等；可慢速生物降解的有機(jī)物 ， 如淀粉、蛋白質(zhì)等；細(xì)胞物質(zhì) ， 主要 為活性污泥自溶后釋放出來的有機(jī)碳 ， 可被細(xì)菌利用進(jìn)行反硝化。 C/N 比低，滿足不了反硝化的需要； C/N 比過高，硝化反應(yīng)的速率會(huì)降低，不利于氨氮的去除 [7]。 (1)碳源 有機(jī)碳源作為異養(yǎng)好氧細(xì)菌和反硝化過程的電子供體，起著非常重要的作用。該理論認(rèn)為，由于氧擴(kuò)散的限制，在微生物絮體內(nèi)產(chǎn)生溶解氧梯度，由內(nèi)到外顆粒污泥可分為四層 :缺氧區(qū)、好氧區(qū)、擴(kuò)散區(qū)和外界主體液相區(qū)。即在同一反應(yīng)器中 ， 相同的操作 條件下 ， 硝化、反硝化反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行 [4]。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(jìn)一步被轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。 有機(jī)氮化合物在氨化細(xì)菌的作用下，分解轉(zhuǎn)化為氨氮的過程被稱為氨化作用。大量未得到利用的粉煤灰對環(huán)境造成了許多不良影響。所以，我們要有效的處理印染廢水，保證我們有一個(gè)舒適，安全的環(huán)境。其中危害最大的是氮元素。主要缺點(diǎn)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(fèi)用增大。 （ 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(jī)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]。單一的處理方法已不能滿足當(dāng)前印染廢水發(fā)展的要求 [2]。上世紀(jì) 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(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。（ 5 ）沖洗設(shè)備及場地廢水：水量大，但污染較輕。 4 個(gè)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(qiáng)堿性，色度很高， COD 較 BOD 高得多，可生化性較差。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(biāo)準(zhǔn)還沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過控制不同粉煤灰的量，來達(dá)到廢水的脫色效果。 本實(shí)驗(yàn)采用序批式活性污泥法（ SBR），以模擬污水為處理對象，研究 同步硝化反硝化脫氮工藝及各主要影響因素，確定實(shí)現(xiàn)同步 硝化反硝化脫 氮的最佳工況。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(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格和水費(fèi)的不斷上漲，人們將目光投向印染廢水深度處理和回用上。 水的組成及特點(diǎn) 本工程污水主要的污染物來自印染時(shí)對紡織材料進(jìn)行再加工的過程，包括預(yù)處理、染色、印花和整理等 4 個(gè)過程。（ 4）蒸干廢水：水量大， BOD、 COD均較高?？傮w而言， 印染廢水的特點(diǎn)是成分復(fù)雜、有機(jī)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。 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(jī)物和色度的去除效果不明顯。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(diǎn)，目前還未能推廣。 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