【正文】 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19時間（d)總氮的去除率（%） 圖 34 總氮的去除率隨時間的變化 如圖 33 所示，在污泥馴化前期，進出水的總氮濃度相差不大，一段時間后，出水總氮的濃度開始下降，在后期，總氮的濃度開始 緩慢，最后趨于平衡。 粉煤灰 對模擬廢水的處理研究 粉煤灰具有脫色效果，由于粉煤灰中含有未燃燒完全的炭粒，可起到活性炭的效果。即先在印染廢水中加入粉煤灰攪拌 6h，然后澄清，再將澄清液加入 SBR 系統(tǒng)中進行處理。 東北電力大學本科畢業(yè)論文 24 殼聚糖 的量對模擬廢水的影響 表 33 不同量的殼聚糖下的吸光度 殼聚糖 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) 從表 33 中可知，當殼聚糖的量達到 ，廢水的吸光度最小，脫色率達到 67%。馴化階段，通過測定溶解氧 保證 SBR 反應器內溶氧充足，水溫保持在 36℃ 左右，培養(yǎng)時間接近 11 天左右時，活性污泥基本馴化成熟，可供后期實驗使用。 ①重鉻酸鉀標準溶液（ 1/6K2CrO7=） :稱取預先在 120℃烘干 2h 的基準或優(yōu)級純重鉻酸鉀 ，溶于水中，移入 1000ml 容量瓶中稀釋至標線，搖勻。 (2)CH3COONa 溶液 稱取 溶于去離子水中，標定至 100ml。由于現在的處理污水的方法很多，但是，基于每種方法各自的特點各有不同，所得到的效果各有差異。在進水期，系統(tǒng)中有機物濃度高，有利于菌膠團的形成，使專性 好氧絲狀菌的生長處于弱勢。 (4)pH 值 pH 值是影響同步硝化反硝化的又一個重要因素。該理論的 缺陷可以用非平衡增長概念來完善。反應是如下所示： 2NH4+ + 3O2 亞硝酸菌 2 NO2 + 2H2O + 4H+ 2 NO2+ O2 硝酸菌 2 NO3 反硝化反應就是將消化過程中產生的硝酸鹽氮或亞硝酸鹽氮還原成 N2 的過程。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，則會導致水體中溶解氧含量迅速下降，影響水質并且會威脅水體 中魚類的生存。近二十年來 , 印染廢水水質發(fā)生了很大的變化。在穩(wěn)定運行期間，模擬廢水濃度為 20～ 60 mg/L， 溫度為 36℃，氨氮去除率可達到80%，最終確定的最佳運行方式：瞬間進水 →曝氣 6（ h） →缺氧攪拌 3（ h） →沉降 （ h） ，周期為 12（ h） 。（ 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。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。深入絮體內部，氧傳遞受阻即外部氧的大量消耗，產生缺氧區(qū)，使反硝化菌占優(yōu)勢，從而發(fā)生同步硝化反硝化。反硝化作用受曝氣量的抑制，高曝氣量不利于反硝化作用，但是較低的曝氣量又將使硝化作用不完全，因而尋找一個適當的曝氣量才能夠使同步硝化反硝化脫氮最為徹底。我國也于 80 年代中期開始對 SBR 進行研究，目前應用已比較廣泛 [12]。紡織行業(yè)用水需求量也不斷增大，采用印染廢水回用新技術成為減輕污染、節(jié)約水資源、實現行業(yè)健康發(fā)展 的關鍵途徑之一。 模擬廢水最大波長的確定 稱取 500mL容量瓶中，用自來水溶解稀釋至刻度線配制濃度為 1g/L的模擬染料廢水，然后根據需要進行稀釋，配制成五種不同濃度的剛果紅溶液，采用可見分光光度計測定不同濃度的剛果紅溶液在不同波長下的吸光度。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。 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）。 COD 的去除率可達到 %。 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 。 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。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。選擇最適的量 ，選擇最好的介質 。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。 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。 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 。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]。 (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。 (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。 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。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。（ 5 ）沖洗設備及場地廢水：水量大，但污染較輕。 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?？傮w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。 印染廢水中的有害成分很多。此過程分為兩個階段進行。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。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。 (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。印染廢水的特點是成分復雜、有機物含量高。 (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。 (2)重鉻酸鉀法 用 ，未經稀釋水樣的測定上限是 700mg/l。 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。 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。 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。 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。 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。 （ 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。實驗裝 置如圖 21。 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]。當溫度為 2530 ℃時， SBRSND 系統(tǒng)脫氮效果較好。 (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。 (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。 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。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。 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。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。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]。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。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]。 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?？紤]到硝化和反硝化兩過程中堿度消耗與產生的互補