【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(shí)間（d)氨氮濃度（mg/L)進(jìn)水出水 圖 315 粉煤灰改性后處理廢水的氨氮濃度隨時(shí)間的變化 東北電力大學(xué)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(shí)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(shí)間的變化 從上圖可知，粉煤灰經(jīng)過(guò)改性后，廢水的氨氮去除率可達(dá)到 55%。 不僅可以節(jié)省新鮮水用量， 還可以延長(zhǎng)活性炭的使用壽命， 又能使廢氣、廢渣、廢水互相處理， 達(dá)到綜合治理的目的。 東北電力大學(xué)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(shí) NH4+去除率達(dá)到 %，而當(dāng) pH 低于 時(shí) NH4+去除率隨著 pH 升高逐漸升高，到 時(shí)達(dá)到最高； pH 高于 時(shí) 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(dòng)，但是整體趨勢(shì)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(shí)間后，開(kāi)始上升，最后趨于平衡。 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)論文 18 技術(shù)路線(xiàn) 圖 22 技術(shù)路線(xiàn) 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(shí)攪拌 3 小時(shí) 澄清，吸取上清液 測(cè)定 氨氮、硝氮、亞硝氮 COD 粉煤灰處理的廢水 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)論文 19 第 3章 結(jié)果與討論 本實(shí)驗(yàn)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(yùn)行方式 在實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程中 SBR 反應(yīng)器采用間歇進(jìn)水、間歇排水的方式，按照進(jìn)水→好氧曝氣→厭氧攪拌→沉淀排水→靜置的流程運(yùn)行，運(yùn)行周期根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需條件進(jìn)行設(shè)定。 (2)重鉻酸鉀法 用 ，未經(jīng)稀釋水樣的測(cè)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(chēng)取 16gNaOH 溶于 50ml去離子水中，冷卻； ②先稱(chēng) 7gKI 溶于 50ml 去離子水中，在稱(chēng) 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(biāo)定至 100ml，貯存在塑料瓶中避光，納氏試劑可用 1 2 周。實(shí)驗(yàn)裝 置如圖 21。印染廢水的特點(diǎn)是成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高。 SBR 反應(yīng)池在充水時(shí)相當(dāng)于一個(gè)均化池，可以承受高峰流量和有機(jī)物濃度的沖擊 [15]。 (3)有效防止污泥膨脹 污泥膨脹問(wèn)題是傳統(tǒng)污泥法運(yùn)行過(guò)程中常常發(fā)生且難以杜絕的問(wèn)題。當(dāng)溫度為 2530 ℃時(shí)， SBRSND 系統(tǒng)脫氮效果較好。當(dāng)活性污泥顆粒濃度較低時(shí)，由于曝氣的攪動(dòng)，湍流加劇，會(huì)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(jìn)行反硝化反應(yīng)。 (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(lèi)及碳源投加方式對(duì)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(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的污水脫氮技術(shù)，Kuba 等（ 1996）提出當(dāng)進(jìn)水 C/N 比低于 時(shí)，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(xiàn)象最有說(shuō)服力的理論之一。此過(guò)程分為兩個(gè)階段進(jìn)行。 早在 1995 年 ， 我國(guó)粉煤灰累計(jì)庫(kù)存量就很大，現(xiàn)在我國(guó)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(shù)需要專(zhuān)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?？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(duì)較低 ,，可生化性差， 排放量大。 水的組成及特點(diǎn) 本工程污水主要的污染物來(lái)自印染時(shí)對(duì)紡織材料進(jìn)行再加工的過(guò)程，包括預(yù)處理、染色、印花和整理等 4 個(gè)過(guò)程。 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(duì)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。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(guó)家對(duì)印染廢水的回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)。（ 5 ）沖洗設(shè)備及場(chǎng)地廢水：水量大，但污染較輕。單一的處理方法已不能滿(mǎn)足當(dāng)前印染廢水發(fā)展的要求 [2]。主要缺點(diǎn)是還原降解后生成的簡(jiǎn)單分子具有毒性，必須經(jīng)過(guò)二次處理 ， 費(fèi)用增大。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。 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(guò)程被稱(chēng)為氨化作用。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]。 (1)碳源 有機(jī)碳源作為異養(yǎng)好氧細(xì)菌和反硝化過(guò)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(lèi) : 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(lái)的有機(jī)碳 ， 可被細(xì)菌利用進(jìn)行反硝化。 (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?？紤]到硝化和反硝化兩過(guò)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， SBR 工藝具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)： (1)工藝流程簡(jiǎn)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]。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?jī)?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 。 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 。 NH4+N的測(cè)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(cè)。 （ 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(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(wú)色至剛剛出現(xiàn)淺紅色為滴定終點(diǎn)。 ③試亞鐵靈指示液：稱(chēng)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(zhì) 。 活性污泥馴化過(guò)程中 氨 氮 、 硝氮 的濃 度 表 31 活性污泥馴化過(guò)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。硝化菌對(duì) pH 值的變化十分敏感，對(duì)其生長(zhǎng)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(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 %。 粉煤灰的改性 用 6mol/LHCL， H2SO4 浸泡 24 小時(shí)，洗滌至中性，過(guò)濾，烘干，碾碎，備用。 隨著污泥馴化的結(jié)束，氨氮的去除率達(dá)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(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 。但是，殼聚糖比較貴，不經(jīng)濟(jì)。 COD 的去除率可達(dá)到 %。 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)水氨氮出水氨氮 圖 31 進(jìn)、出水氨氮濃度隨時(shí)間變化 010203040506070801 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19時(shí)間（d)氨氮去除率（%） 圖 32 氨氮去除率隨時(shí)間的變化 從圖 31 可知， 在污泥馴化前期，進(jìn)水氨氮和出水氨氮的濃度變化幅度很大，東北電力大學(xué)本科畢業(yè)論文 20 但是 在污泥馴化成熟時(shí)， 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(zhǎng)階段 (4)活性污泥實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化 泥馴化過(guò)程 瞬間進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)溶液 [（ NH4） 2Fe(SO4)2?6H2O≈ ]：稱(chēng)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(shù)（ O2mg∕ L） = 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)論文 16 中，加水稀釋至標(biāo)線(xiàn)，搖勻，臨用前用重鉻酸鉀溶液標(biāo)定。若溶液紅色消失，說(shuō)明水中有機(jī)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(chēng)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(yīng)過(guò)濾儲(chǔ)存于棕色試劑瓶中，低溫貯存 NO3N的測(cè)定 1ml水樣 +1ml1mol∕ l鹽酸稀釋至 50ml→紫外檢測(cè) 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(cè)定 (1)高錳酸鉀 法 ①儀器與試劑： 50ml；錐形瓶 250m