【正文】 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，粉煤灰經過改性后，廢水的氨氮去除率可達到 55%。 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。 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少量的波動，但是整體趨勢是不斷下降的。 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。 東北電力大學本科畢業(yè)論文 18 技術路線 圖 22 技術路線 活性污泥馴化培養(yǎng) 馴化結束后的活性污泥 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。 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，運行周期根據實驗所需條件進行設定。 (2)重鉻酸鉀法 用 ，未經稀釋水樣的測定上限是 700mg/l。 （ 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。 (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。實驗裝 置如圖 21。印染廢水的特點是成分復雜、有機物含量高。 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]。 (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。當溫度為 2530 ℃時， SBRSND 系統(tǒng)脫氮效果較好。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。 (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。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 生物脫氮技術是當前應用最為廣泛的污水脫氮技術，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。 (2)微環(huán)境理論 此理論是目前解釋 SND 現象最有說服力的理論之一。此過程分為兩個階段進行。 早在 1995 年 ， 我國粉煤灰累計庫存量就很大，現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。 印染廢水中的有害成分很多。但由于該技術需要專用設備 ， 投資高 ， 且膜有易結垢堵塞等缺點，目前還未能推廣。總體而言， 印染廢水的特點是成分復雜、有機物含量 高、色度深、化學需氧量 (COD) 高， 而生化需氧量 (BOD5) 相對較低 ,，可生化性差， 排放量大。 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，包括預處理、染色、印花和整理等 4 個過程。 本實驗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，確定實現同步 硝化反硝化脫 氮的最佳工況。由于印染工藝本身的復雜性和工藝用水水質要求的差異，目前國家對印染廢水的回用水質標準還沒有統(tǒng)一的數據。（ 5 ）沖洗設備及場地廢水：水量大，但污染較輕。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]。主要缺點是還原降解后生成的簡單分子具有毒性，必須經過二次處理 ， 費用增大。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。 有機氮化合物在氨化細菌的作用下，分解轉化為氨氮的過程被稱為氨化作用。即在同一反應器中 ， 相同的操作 條件下 ， 硝化、反硝化反應同時進行 [4]。 (1)碳源 有機碳源作為異養(yǎng)好氧細菌和反硝化過程的電子供體，起著非常重要的作用。 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物 ， 如甲醇、乙醇、葡萄糖等；可慢速生物降解的有機物 ， 如淀粉、蛋白質等；細胞物質 ， 主要 為活性污泥自溶后釋放出來的有機碳 ， 可被細菌利用進行反硝化。 (3)絮體結構 絮體結構主要是指活性污泥顆粒大小、顆粒密實程度、顆粒濃度等方面的特征?？紤]到硝化和反硝化兩過程中堿度消耗與產生的互補性，同步硝化反硝化的最適 pH 值應在 左右。因此， SBR 工藝具有一系列獨特的優(yōu)點： (1)工藝流程簡單、占地面積小運行費用低 SBR 法的主體工藝設備只有一個間歇反應池，與連續(xù)回流活性污泥工藝相比，不需要設置二沉池與污泥回流設備，在一般情況下也可以不設初沉池和調節(jié)池，大大節(jié)省了 SBR 工藝的占地面積，時期 結構布置更加緊密，基建投資和運行費用更低 [13]。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]。 課題研究內容 染色階段排放的染色廢水，水量較大 ,水質隨所用染料的不同而不同 ,一般呈強堿性 ,色度很高 ,可生化性較差 。 模擬廢水指標如表 21 表 21 模擬廢水的指標 項目 范圍 COD(mg/L) 2079 NH4+N(mg/L) DO(mg/L) 實驗裝置 實驗采用序列間歇式活性污泥法（ SBR），序批式反應器為 2L飲料瓶制成的圓柱形反應器內徑約為 15cm，高約為 25cm，有效容積 。 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。 （ 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。記錄消耗KMnO4 溶液的量 （ V1） [C1(V1+V2)C2V2]*8*1000 V 水 C1－ KMnO4 標準溶液濃度 () C2－ Na2C2O4標準溶液濃度（ 1∕ 2Na2C2O4=∕ L） KMnO4 溶液的標定 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 標準溶液，加熱至 70～ 85℃，用 KMnO4 溶液滴定至溶液由無色至剛剛出現淺紅色為滴定終點。 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。選擇最適的量 ，選擇最好的介質 。 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要小，當污泥馴化結束時，總氮濃度明顯要小初始的總氮濃度。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時間（d)COD濃度（mg/L)進水出水 圖 310 殼聚糖處理廢水的 COD 濃度隨時間的變化 384042444648501 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19時間（d)COD去除率（%） 圖 311 殼聚糖處理廢水 COD 去除率隨時間的變化 從上圖可知殼聚糖處理 廢水 COD 的去除率可達到 %。 粉煤灰的改性 用 6mol/LHCL， H2SO4 浸泡 24 小時，洗滌至中性，過濾，烘干，碾碎，備用。 隨著污泥馴化的結束，氨氮的去除率達到 80%。 表 35 模擬廢水脫色率隨粉煤灰的量的變化 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） 3 % % % % % 4 % % % % % 5 % % % % % 6 % % % % % 7 % % % % % 8 % % % % % 從表 35 中可以看出，當粉煤灰的量達到 5 g/100mL、時，模擬廢水的脫色東北電力大學本科畢業(yè)論文 27 率達到 %，脫色效果 較 好 。但是，殼聚糖比較貴，不經濟。 COD 的去除率可達到 %。 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)進水氨氮出水氨氮 圖 31 進、出水氨氮濃度隨時間變化 010203040506070801 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 32 氨氮去除率隨時間的變化 從圖 31 可知， 在污泥馴化前期，進水氨氮和出水氨氮的濃度變化幅度很大，東北電力大學本科畢業(yè)論文 20 但是 在污泥馴化成熟時， 出水的氨氮濃度變化緩慢， 最后趨于平衡。 污泥馴化周期為 12h： (2)活性污泥形成階段 (3)活性污泥生長階段 (4)活性污泥實現同步硝化反硝化 泥馴化過程 瞬間進水→曝氣 6（ h）→缺氧攪拌 3（ h）→沉降 （ h），周期為 12（ h）。 ②硫酸亞鐵銨標準溶液 [（ NH4） 2Fe(SO4)2?6H2O≈ ]：稱取 硫酸亞鐵銨溶于水中，邊攪拌邊緩慢加入 20ml 濃硫酸，冷卻后移入 1000ml 容量瓶高 錳酸鉀 指 數（ O2mg∕ L） = 東北電力大學本科畢業(yè)論文 16 中，加水稀釋至標線，搖勻，臨用前用重鉻酸鉀溶液標定。若溶液紅色消失，說明水中有機物含量太多，則另取較少量水樣用蒸餾水稀釋 2～ 3 倍（至總體積 100ml）再按 重做。 (3)鹽酸 a－萘胺 溶液 稱取 （鹽酸） a－萘胺［ 1萘胺］溶于 1ml 濃鹽酸水中，稀釋至 100ml溶液若混濁，則應過濾儲存于棕色試劑瓶中，低溫貯存 NO3N的測定 1ml水樣 +1ml1mol∕ l鹽酸稀釋至 50ml→紫外檢測 220nm2*275nm石英皿 1mol∕ l鹽酸的配置： 37%濃鹽酸 C≈ ～ ∕ l 取 1ml37%濃鹽酸則 *1=1*VH2O→ VH2O= 所以 VHCL=(每 100ml1mol∕ lHCl) COD的測定 (1)高錳酸鉀 法 ①儀器與試劑： 50ml；錐形瓶 250m