【正文】 廢的效果。 印染廢水中的有害成分很多。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。 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。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。此過程分為兩個階段進行。反硝化反應可以用以下方程式表示： NO2 + 3 H+ (電子供體 有機物 ) 反硝化菌 1/2N2 + H2O + OH 東北電力大學本科畢業(yè)論文 5 NO3 + 5 H+ (電子供體 有機物 ) 反硝化菌 1/2N2 + 2H2O + OH 近幾年來國內(nèi)外有研究和報導同步硝化反硝化 ( Simultaneous Nitrification and Denitrification， 簡稱 SND) 。 (2)微環(huán)境理論 此理論是目前解釋 SND 現(xiàn)象最有說服力的理論之一。 與傳統(tǒng)脫氮工藝相比，同步硝化反硝化脫氮工藝從理論上來看具有 以下特點 : 東北電力大學本科畢業(yè)論文 6 (1)硝化反硝化在同一反應器中進行，無需污泥回流，簡化工藝流程 ， 易于裝置的集成； (2)硝化反應和反硝化反應產(chǎn)生和消耗的堿度可以互補，減少反應過程中堿度的消耗 ， 能有效保持反應器中 pH 值的穩(wěn)定，無需另外投加化學藥劑； (3)曝氣量的節(jié)省 ( 節(jié)約氧氣的消耗 ) ， 能夠降低能耗； (4)可以實現(xiàn)短程同步硝化反硝化，縮短脫氮過程的反應時間，減少反應器體積，節(jié)省運行費用。不同 C/N 比值、碳源種類及碳源投加方式對同步硝化反硝化的影響也各不相同 [6]： ① C/N 比值的影響 生物脫氮技術(shù)是當前應用最為廣泛的污水脫氮技術(shù)，Kuba 等（ 1996）提出當進水 C/N 比低于 時，需投加外碳源保證生物脫氮效果。胡宇華等在研究有機碳源對同步硝化反硝化的影響中提出 :在同步硝化反硝化中 C:N:P 的最佳范圍為 (60140):5:1 時，使得氨氮的降解率在 %以上的有機碳源濃度區(qū)間是 400mg/L1000mg/L。 (2)溶解氧 溶解氧是影響同步硝化反硝化效果的重要因素之一。 Munch 的研究表明，溶解氧濃度在 ，硝化速率等于反硝化速率，從而導致了完全的同步硝化反硝化 [10]。當活性污泥顆粒濃度較低時，由于曝氣的攪動，湍流加劇，會使得活性污泥絮體表面更新速率加快，很難形成缺氧微環(huán)境，因而也難以進行反硝化反應。與此同時，對反硝化反應最適宜東北電力大學本科畢業(yè)論文 8 的 pH 值是 ， pH 高于 8 或者低于 6，反硝化速率將大為下降。當溫度為 2530 ℃時， SBRSND 系統(tǒng)脫氮效果較好。 SBR 工藝特點 SBR 工藝最突出的特點是只有單一的間歇反應池，把反應過程和沉淀過程集中在同一個反應池內(nèi)，是一種按時間順序的污水處理方法。 (3)有效防止污泥膨脹 污泥膨脹問題是傳統(tǒng)污泥法運行過程中常常發(fā)生且難以杜絕的問題。此外污泥靈較短也是抑制絲狀菌生長的因素之一。 SBR 反應池在充水時相當于一個均化池，可以承受高峰流量和有機物濃度的沖擊 [15]。因此提出可靠、經(jīng)濟可行的廢水深度處理及回用技術(shù)，通過回用減少排污 ，節(jié)約用水，解決印染東北電力大學本科畢業(yè)論文 10 水資源短缺問題，對印染行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，以及對生態(tài)系統(tǒng)以及水資源的保護也有著重要的意義 [17]。印染廢水的特點是成分復雜、有機物含量高。 東北電力大學本科畢業(yè)論文 11 第 2章 實驗材料和方法 實驗用水和原料 藥劑：粉煤灰，剛果紅，溴酚藍，重鉻酸鉀，硫酸，硫酸汞，硫酸銀 模擬廢水配制：秤取 5g剛果紅于 100mL燒杯中用去離子水溶解，然后，倒入 500mL容量瓶中 進行定容。實驗裝 置如圖 21。測定不同濃度在不同波長下的吸光度，找出最大吸收波長。 (2) 納氏試劑 ①稱取 16gNaOH 溶于 50ml去離子水中，冷卻； ②先稱 7gKI 溶于 50ml 去離子水中，在稱 10gHgI2，溶于上述 KI 溶液中； ③將溶液①在攪拌條件下緩慢注入溶液②中，標定至 100ml，貯存在塑料瓶中避光，納氏試劑可用 1 2 周。用 G3 號玻璃紗芯漏斗過濾后，濾液貯于棕色瓶中，避光保存。 （ 1∕ 2Na2C2O4=∕ L）：吸取 上述草酸鈉溶液，移入 100ml容量瓶中，用水稀釋至刻度。 10min 后趁熱用吸量管準確加入 ∕ L 草酸鈉溶液（ V2），搖動均勻，立即用 ∕ LKMnO4 溶液滴定至顯微紅色。 (2)重鉻酸鉀法 用 ，未經(jīng)稀釋水樣的測定上限是 700mg/l。 標定方法：準確吸取 500ml 錐形瓶中，加水稀釋至 110ml 左右，緩慢加入 30ml 濃硫酸，混勻，冷卻后，加入 3 滴試亞鐵靈指示液（約 ）用硫酸亞鐵銨溶液標定，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍綠色至紅褐色，即為終點。 SBR運行方式 在實驗研究過程中 SBR 反應器采用間歇進水、間歇排水的方式，按照進水→好氧曝氣→厭氧攪拌→沉淀排水→靜置的流程運行，運行周期根據(jù)實驗所需條件進行設(shè)定。 確定最適 殼聚糖、 粉煤灰的量 配制模擬廢水，在不同濃度廢水中，加入不同量的 殼聚糖， 粉煤灰進行攪東北電力大學本科畢業(yè)論文 17 拌，攪拌 3 小時后， 測量 其澄清液的 吸光度。 東北電力大學本科畢業(yè)論文 18 技術(shù)路線 圖 22 技術(shù)路線 活性污泥馴化培養(yǎng) 馴化結(jié)束后的活性污泥 曝氣 6 小時攪拌 3 小時 澄清，吸取上清液 測定 氨氮、硝氮、亞硝氮 COD 粉煤灰處理的廢水 東北電力大學本科畢業(yè)論文 19 第 3章 結(jié)果與討論 本實驗所用活性污泥取自吉林市污水處理廠二沉淀池，具有良好的活性，易于馴化。 從圖 32 可知，活性污泥馴化前期 13 天氨氮去除率很低，馴化一段時間約 810 天后，氨氮去除率逐漸升高 ，實驗過程中會受到其他因素影響，整體來說氨 氮去除率一直快速增長 最終能達到 70%。 如圖 34 所示，前期總氮的去除率很低，但是，一段時間后，開始上升，最后趨于平衡。 污泥馴化結(jié)束后 pH對同步硝化反 硝化脫氮效果的影響 pH 值是影響同步硝化反硝化的一個重要因素。 東北電力大學本科畢業(yè)論文 23 020406080100 pH氨氮去除率（%） 圖 37 氨氮去除率隨 pH 的變化 從 圖 36 中得出， pH 為 時 NH4+去除率達到 %，而當 pH 低于 時 NH4+去除率隨著 pH 升高逐漸升高，到 時達到最高； pH 高于 時 NH4+去除率隨著 pH 升高逐漸降低，雖然由于外界因素的影響出現(xiàn)少量的波動，但是整體趨勢是不斷下降的。 最適 殼聚糖 的量 處理 廢水 的氨氮濃度 0123451 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19時間（d)氨氮濃度（mg/L)進水出水 圖 38 殼聚糖處理的氨氮濃度隨時間的變化 47484950515253541 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19時間（d)氨氮去除率（%） 圖 39 殼聚糖處理的氨氮去除率隨時間的變化 東北電力大學本科畢業(yè)論文 25 從上圖可以看出殼聚糖處理模擬廢水，氨氮的去除率可達到 %。 不僅可以節(jié)省新鮮水用量， 還可以延長活性炭的使用壽命， 又能使廢氣、廢渣、廢水互相處理， 達到綜合治理的目的。 粉煤灰 的量處理廢水的 氨氮濃度 0123451 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19時間（d)氨氮濃度（mg/L)進水出水 圖 312 最適粉煤灰的量處理廢水的氨氮濃度隨時間的變化 464748495051521 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19時間（d)氨氮去除率（%） 圖 313 最適粉煤灰的量處理廢水的氨氮去除率隨時間的變化 從 上圖 可知 ，當粉煤灰的添加量為 5g/100L 時，處理后的廢水的氨氮去除率達到 51%。 粉煤灰 改性后處理廢水的氨氮 濃度 0123451 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19時間（d)氨氮濃度（mg/L)進水出水 圖 315 粉煤灰改性后處理廢水的氨氮濃度隨時間的變化 東北電力大學本科畢業(yè)論文 29 4648505254561 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19時間（d)氨氮去除率（%） 圖 316 粉煤灰改性后處理廢水的氨氮去除率隨時間的變化 從上圖可知，粉煤灰經(jīng)過改性后，廢水的氨氮去除率可達到 55%。 粉煤灰投加到 SBR中 氨氮 、硝氮 的濃度 表 36 粉煤灰 投加 到 SBR 中氨氮 、硝氮 的濃度 時間 （ d） 進水氨氮 （ mg/L） 出水氨氮 （ mg/L） 進水 硝氮 （ mg/L） 出水 硝氮 （ mg/L） 1 2 1 3 4 5 1 6 7 8 9 1 10 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 東北電力大學本科畢業(yè)論文 31 粉煤灰投加到 SBR中總氮的變化 0123451 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19時間（d)總氮濃度（mg/L)進水出水