有关物化法处理污水的研究论文

1、污水除油的必要性随着经济发展和人们生活水平的提高，城市污水的水质也在发生着变化，污水中动植物油及矿物油等油类物质逐渐增多。据有关资料报道，到2000年，我国已建成并投入运行的城市污水处理厂约180座，设计处理能力达到1050×104ｍ3 /ｄ，其中二级生化处理能力约750×10 4ｍ3 /ｄ，这些污水处理厂大多存在着油类物质的污染问题[1]；尤其是一些中小城镇的污水处理厂，由于其水量较小，水质波动较大，在用水高峰期，大量餐饮污水进入处理厂，对污水处理厂的正常运行产生严重影响。以西南科技大学污水处理厂为例，该厂占地20亩，日处理能力1×104m3/d，服务人口30000人左右，采用改进型三沟式氧化沟工艺。该污水处理厂在设计过程中没有考虑进水中的油类物质，但自2003年5月运行以来，发现进水中油类物质逐渐增多，尤其是学校教师公寓和两个学生食堂完工以后，其状况更加严重。在过去的三年间，每到冬季，油类物质覆盖整个氧化沟表面，严重影响了氧化沟的充氧效率和出水水质状况，对进水中油类物质的测定发现其含量在86mg/L～420mg/L之间，其中夏季进水中油的平均含量为120mg/L，冬季为210mg/L。2 污水的除油方法分析目前，国内外对含油污水治理的研究方法主要有以下三类：化学处理法、物理处理法和生化处理法。化学处理法主要包括化学混凝法、化学沉淀法、催化氧化法及各种方法的结合运用；物理处理法包括离心分离法、过滤和超过滤法、澄清法和气浮法；生化法包括生物接触氧化法、生物转盘法、活性污泥法等[2]。 化学处理法化学处理法主要指投加一定的化学物质，使其与水中的油类物质发生絮凝、沉淀或催化氧化等反应，达到将油类物质从水中去除的目的。目前，在污水的除油过程中，化学法的研究主要集中在新型的絮凝剂的开发方面[3~8]。絮凝剂主要包括无机和有机絮凝剂，在无机絮凝剂方面，大庆石化总厂炼油厂曾对铁盐在炼油污水处理中的应用进行了研究[3]，认为在浮选投加复合聚合铝铁，在浮选除油的同时还具有除硫作用。有机絮凝剂主要包括非离子、阴离子、阳离子、两性离子有机聚合物等类型，由于分子量大，吸附悬浮物及胶质能力强，形成的絮体尺寸大，沉降快，用量少，且产生的污泥量少，易脱水，对处理水不产生负面影响，近年来备受青睐。在其应用方面，已经批量生产的主要是聚丙烯酰胺（PAM）、聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC）和曼尼期反应的阳离子聚丙烯酰胺。在对有机絮凝剂的研究方面，唐善法等人利用丙稀酰胺与二甲基二烯丙基氯化铵、烷基二甲基烯丙基氯化铵进行多元共聚对聚丙烯酰胺进行阳离子化和疏水改性而合成的JH系列絮凝剂具有良好的絮凝除浊、破乳除油和去除有机物的能力[4]；段宏伟等人利用改性环乙环丙阳离子聚醚等合成的RD－1反相破乳剂对污水中油类的去除具有较好的效果[5]；除此之外，还有对二硫代氨基甲酸盐等絮凝剂的研究[6~8]。近几年，污水除油方法在能量化学领域也有研究[9~12]，如磁化学技术的研究[9~11]，废水中的浮油或分散油可使用被服油膜磁粉法和油层悬浮磁粉过滤法来处理。前者是用一些化学物质对磁性颗粒进行表面处理，使其表面被服一层亲油和疏水性物质的薄膜，磁种吸附油后，用磁场回收磁种即可除油；后者是利用吸附油膜的磁粉，或吸附油的磁种层来过滤油，通过磁场来固定滤层，为增加滤层与污水中油珠的碰撞，可使用交变磁场。另外，在电化学方面[11,12]，可运用直接电解、间接电解、电化学吸附与脱附等方法对污水进行除油。 物理处理法物理处理法是污水除油系统中应用最多的一类方法，其核心思想是采用物理的方法达到油水的分离。在污水的除油过程中，物理法的研究主要集中在油水分离器的研究开发，其中包括浮选技术及浮选器、旋流技术及旋流器、膜技术及膜器等方面。 浮选技术浮选净化技术是国内外正在深入研究与不断推广的一种水处理新技术[13~15]。浮选除油就是在水中通入空气或其它气体产生微细气泡，使水中的一些细小悬浮油珠及固体颗粒附着在气泡上，随气泡一起上浮到水面形成浮渣，从而完成固、液分离的一种新的除油方法。根据在于水中形成气泡的方式和气泡大小的差异，浮选处理法大体上可分为四大类，即溶气浮选法、诱导浮选法、电解浮选法和化学浮选法，其详细分类及每种方法的优缺点如表1所示。表1浮选处理方法的分类方法名称具体方法浮选成因主要优点主要缺点溶气浮选法加压溶气浮选法 真空浮选法在加压下，使气体溶解于污水，又在常压下释放出气体，产生微小气泡。在减压下，使溶解于水中的气体释放出来，产生微小气泡。气泡的尺寸小、均匀、操作稳定、设备简单、管理维修方便、除油率高上浮稳定、絮凝体破坏可能性小、能耗小流程较复杂、停留时间长、设备庞大、操作麻烦 溶气量小、操作及结构复杂诱导浮选法机械鼓气浮选法叶轮浮选法 射流浮选法让气体通过无数个微小的孔隙或缝隙，产生微小气泡。叶轮转动产生负压吸入气体，并依靠其剪切力使吸入气体变成小气泡。依靠水射器的作用使污水中产生微小气泡能耗小、浮选室结构简单。 溶气量大、停留时间短、处理速度高于溶气浮选工艺、除油效率高、设备造价低、耐冲击负荷。噪声小、工艺简单、总体能耗低、产生气泡小、除油效率好于叶轮式需投加表面活性剂才能形成微小气泡、使用范围受限、微孔易堵。浮选中必须添加浮选助剂、气泡大小不均匀、可能产生些无效气泡、制造维修麻烦。水射器要求高电解浮选法电解浮选法电絮凝浮选法选用惰性电极，使污水电解产生微小气泡。选用可溶性电极（Fe、Al等）在阳极上产生微小气泡，在阴极上有混凝作用的离子气泡小、除油率高。 气泡小、浮选与絮凝同时进行、除油率高极板损耗大、运行费用高。 同上化学浮选法化学浮选法依靠物质之间的化学反应，产生微小气泡（生成CO2，O2）。设备投资低、气泡量易于控制、尤适用于悬浮物含量高的污水污泥量增加、劳动强度大。 旋流技术水力旋流器是利用油水的密度差，在液流高度旋转时受到不等离心力的作用而实现油水分离的。含油污水切向进入圆筒涡旋段，并沿旋流管轴向螺旋态流动。在同心缩径段，由于圆锥截面的收缩，使流体增速，并促使已形成的螺旋流态向前流动，由于油和水的密度差，使水沿着管壁旋转，而油珠移向中心。流体进入细锥段，截面不断缩小，流速继续增大，小油珠继续移到中心汇成油芯。流体进入平行尾段，由于流体恒速流动，对上段产生一定的回压，使低压油芯向溢流口排出，而水则从净水出口排出。其工作原理见图1。图1 水力旋流器的工作原理示意图国外水力旋流除油研究始于1967年，经过多年的科学研究和工程应用，现已进入重大技术发展阶段。目前，美国 Conoco公司、Krebs公司、Kvanemer公司、Mpe公司、Amoco公司，澳大利亚 BWN Vortoil 公司，瑞典 ALFALAVAL公司都开始生产油水旋流分离器。国内许多研究单位和企业也先后开展了水力旋流器的研制工作，如西安交通大学、西南石油学院、四川大学、大庆石油学院、大连理工大学、江汉石油机械研究所、河南石油勘探局设计院、胜利油田设计院、大港油田设计院、江都环保器材厂、沈阳新阳机器制造厂等单位[16~22]。 膜技术膜处理技术是最近兴起的一项污水除油的新技术[22,23]，其核心思想是利用半透膜作选择障碍层，允许某些组分透过而保留混合物中的其他组分从而达到分离目的的技术总称。它具有设备简单、操作方便、无相变、无化学变化、处理效率高和节能等优点，已作为一种单元操作在污水除油过程中日益受到人们的重视。在膜技术的研究应用方面，天津天膜技术工程公司曾采用中空纤维超滤膜对含油污水进行处理研究[23]，表明中空纤维超滤膜用于处理经过预处理的含油量较低的污水较为理想，而对未经过处理的含油量高的污水除油除浊效果较好；中国计量科学研究院利用一种破乳功能膜处理含油污水，取得较好效果[24]。但在膜技术应用中，都不同程度的存在膜的清洗问题。 生化处理法生化处理是利用水中的微生物处理污水中的有机污染物的一种工艺，现有的污水处理厂的生物处理单元，对污水中的油类物质有部分去除效率，但去除率较低。目前生物技术在污水除油中的应用主要集中在筛选优化、培养和驯化嗜油微生物菌种。新疆环境监测中心通过利用餐饮服务业的含油污水培养筛选出28株具有较强除油能力的菌种进行研究，发现将其回接污水后，平均除油率达68%，其优选菌种回接污水24ｈ后的除油率达90 %，而同批污水自然存放10ｄ后的除油率仅为29%。采用选培优良菌种集中快速处理，可以显著提高此类污水的处理效率[25]。3 除油方案探讨针对西科大污水厂的油类物质，2003年～2005年冬季我们曾采用水力冲刷氧化沟表面和在沉砂池前投加石灰的方法进行实验。水力冲刷虽然可以暂时使氧化沟表面的油类物质吸附在污泥表面沉淀下来，但在下一个运行阶段油类物质会重新布满池面；沉砂池前投加石灰可以减少氧化沟中的油污，但石灰同时会对部分微生物产生抑止，其产生的沉淀物质在沉砂池中很难沉淀下来，带到氧化沟后容易堵塞沟中微孔曝气器，因此投加量受到限制，而其他的絮凝剂有存在价格偏高的问题。为了暂时避免氧化沟的缺氧问题，我们将氧化沟出水堰的挡板去掉，使漂浮的油污随出水进入接触池，在接触池的起端清捞。可以说上述的措施并未达到理想的除油目的。在选择除油方案时，我们也考虑了水力旋流器等物理方法，但由于其细格栅和沉砂池之间的空间限制以及昂贵的能耗费用和分离出来的油类的去向等问题的困扰，故未能采用。由于西科大污水厂的油类的来源较为单一，我们考虑在两个学生食堂外的设置隔油池，分离出来的油污和食堂的潲水一起集中处理；同时在污水厂氧化沟中培养驯化嗜油微生物，通过微生物技术对其余的油类进行处理，从而达到节约费用，提高除油效率的目的。4 结论 污水处理厂除油的方法很多，目前在化学、物理及生化处理方法方面均有研究应用。 中小城镇的污水处理厂由于存在资金困难等因素，在设计过程中往往没有考虑除油设施，而运行中油类的污染又直接影响其处理效果，因此其除油措施的实施必须结合各厂的具体情况。 对于油类物质来源比较单一的城镇污水处理厂，从源头治理会起到简单、经济和实用的效果。 微生物技术作为一种新兴的技术，在污水除油领域的研究应用正在不断深化，筛选优化、培养和驯化嗜油微生物菌种对于中小型污水处理厂的除油具有节能、高效等优点。

我国是印染纺织第一大国，而印染行业又是工业废水排放大户，据不完全统计，全国印染废水每天排放量为×106~×106t。印染废水具有水量水质变化大、有机污染物含量高、色度深、pH波动大等特点，过去常采用成本较低的生化法处理即可满足较低的排放标准。1处理印染废水的物理方法常用的处理印染废水的物理方法主要包括吸附、混凝、膜处理等。通常地，吸附和膜处理技术作为生物处理的深度处理技术;而混凝技术视具体情况可以放在生物处理工段的前面，也可以放在后面。这些技术都可取得较好的效果。不过一般来说此类技术只是对废水中的污染物进行了相间转移，并没有从根本上消除污染，而且相应材料消耗较大，增加了处理成本，限制了大范围的推广应用。吸附法当印染废水与多孔性物质混合或通过由其颗粒组成的滤床时，污染物就会进入多孔物质的孔隙内或者是黏附在表面而被除去。吸附法适用于低浓度印染废水，多用于深度处理。应用最多的吸附剂是活性炭，但单独采用活性炭吸附处理印染废水的成本很高。近些年来研究的重点主要在于寻找开发新型廉价易得的吸附剂，并对其进行改性来提高吸附性能，其种类和主要性能如表1所示。混凝法混凝工艺流程简单，操作管理方便。但由于染料品种繁多，单一混凝剂难以适应成分复杂的印染废水，因此开发新型高效无毒混凝剂，对现有药剂进行改性，争取做到一剂多用是目前该技术发展的趋势。目前常用的絮凝剂包括无机絮凝剂、有机絮凝剂及生物絮凝剂。无机絮凝剂主要有铝盐、铁盐等低分子混凝剂以及聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁等高分子混凝剂。传统的铝盐混凝一直占主导地位，其絮体小、形态稳定，对大部分染料废水处理效果比较理想，但反应较慢，受温度影响较大且有毒性;铁盐反应快、絮体大、易失稳沉淀，对疏水性染料脱色效率高，但对亲水性染料脱色不理想，投加量不当会使水体呈现黄色，COD去除率低。有人围绕着铁磁性物质展开研究，通过磁种混凝使非磁性污染物获得磁性，实现磁分离来缩短时间。等〔1〕将炼钢过程中产生的废渣粉碎(其成分中含有磁性铁氧化物)来处理纺织废水，沉降速度较FeCl3或PAC大10倍，对色度、SS、TOC、COD、总氮和总磷的去除率都较高;贾宏艺等〔2〕利用磁性纳米Fe3O4颗粒的超顺磁特性，在外加磁场的作用下将磁颗粒、亚铁盐及有机物形成的混凝体迅速沉降下来，COD去除率较只投加亚铁盐时高15%。有机高分子絮凝剂较无机絮凝剂絮凝速度快且稳定，用量少，受共存盐类、pH及温度影响小，产生的残渣也较少，因此应用前景更加广泛。主要品种有聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚胺等，由于合成高分子有毒性，因而天然无毒的高分子絮凝剂如壳聚糖日益受到重视。但壳聚糖只能溶解于弱酸性溶液，溶解度较小，在壳聚糖分子上引入基团对其进行改性，增强壳聚糖的螯合能力已经成为必然趋势。刘运学等〔3〕对比了羧甲基壳聚糖和壳聚糖对某毛巾厂印染废水的混凝处理效果，在相同工艺条件下前者得到的脱色率和COD去除率都优于后者。近些年生物絮凝剂发展迅猛，其对水中胶体和悬浮物具有絮凝作用，且无二次污染，具有高效、无毒、絮凝对象广泛、脱色效果独特等优点，但是成本较高，技术上还存在一些问题。膜分离膜分离技术由于无相变、设备简单、操作方便等优点，迅速发展日趋成熟并已形成工业化规模，但不适宜直接处理印染废水，否则极容易造成严重的膜污染且难以再生;膜分离技术多用于深度处理，降低和去除残存的有机物、色度并脱除无机盐分，分离前段工艺中形成的微生物、絮凝物或是投加的固体催化剂，与其他技术联用的效果极好，出水可以达到回用标准。丛利泽等〔4〕采用混凝沉淀法对COD高达2500mg/L，色度高达10000倍的印染废水进行预处理，后接膜生物反应器与纳滤膜分离系统组合工艺，处理后COD降到30mg/L，NH3-N降到8mg/L，色度为0，其中纳滤膜主要分离色素等生物难降解小分子物质。浙江某公司〔5〕采用超滤-反渗透联用处理印染废水，超滤可去除部分有机物及色度，更主要是去除可能污堵反渗透膜的胶体、细菌、病毒等杂质，延长了反渗透膜的清洗周期和寿命;反渗透可去除98%的盐分，完全去除硬度，同时对COD、色度也具有极高的去除作用，出水完全达到纯水标准。2化学氧化方法化学氧化能够使印染废水中的有机染料发生化学反应而被分解，常用的氧化剂包括O2、O3、ClO2、H2O2、新生态MnO2等。这些氧化剂都能与染料发生氧化还原反应，但由于成本高或效率低导致费用昂贵，于是人们纷纷添加催化剂来提高其氧化性能，通过产生氧化活性更高的˙OH来提高其氧化能力。印染废水中染料的颜色来源于染料分子的共扼体系—含不饱和基团—N=N—、C=C、—N=O、C=O、C=S—、—CH=N—等的发色体〔6〕。˙OH的标准氧化电位高达，是除元素氟以外最强的氧化剂，能够有效打破共扼体系结构，使之变成无色的有机分子，无选择地将绝大多数有机物彻底氧化成CO2、H2O和其他无机物。光化学氧化法光化学氧化印染废水不受盐离子种类、有机物浓度和pH波动的影响，无二次污染，操作条件温和。利用紫外光照射在TiO2的表面产生˙OH进而氧化有机污染物是当前实验室内最主要的方法，但对于色度较高的印染废水由于光透过性较差而使处理效果不够理想。于是研究重点正在从利用紫外光的光催化氧化向利用可见光的光敏化氧化转变。因为染料本身就是一种光敏化剂，能够被可见光激发向TiO2转移电子，形成的导带电子被水中的氧捕获，进而形成˙O2-和˙OH，这样协助催化剂被间接激发，从而扩大了可利用光的波长范围，甚至可以直接利用太阳光，极大地降低了处理成本。在实验室内采取的措施有：改变光收集装置透镜聚焦〔7〕、复式抛物线集光器〔8〕、镀发光剂〔9〕、联合类Fenton技术〔8-10〕等，这些都得到了良好的处理效果。在突尼斯占地50m2的光敏化氧化工艺中试装置的运行结果表明，太阳光能够去除难降解有机物和色度〔11〕，甚至较实验室内有更高的效率(量子产率达15%)，并提高了废水的可生化性，这在阳光充沛的地区具有极大的意义，只是太阳光的光效率过低，使得处理设施占地面积庞大。电化学氧化法关于电化学氧化的研究主要集中在对电极的改进上，以提高电极材料的催化性能，提高电流效率降低能耗。温轶等〔12〕以碳纳米管电催化电极做阳极，不锈钢片为阴极分解处理含活性艳红X-3B的模拟印染废水，在酸性条件下当电流密度为20mA/cm2时可以有效电催化氧化有机染料。等〔13〕以铌/硼掺杂金刚石为阳极来处理4种偶氮染料，与Pt/Ti相比，电耗更低，效率更高，脱色率高达90%。等〔14〕利用硼掺杂金刚石拉西环形阳极在双极滴流塔反应器中处理碱性红29，其分解率达99%，最优的条件下脱色率和COD去除率分别为和91%，而电流密度仅1mA/cm2。实际印染废水往往含有大量无机盐类，导电性较强，无需额外投加电解质。研究表明，当废水中含有卤化物时电解效率会提高，其中NaCl影响最大，不仅能降低电耗，利于絮凝，还能在阳极形成ClO-继续氧化。等〔15〕还发现Na2SO4也有相似效果可生成S2O32-，但效果没有NaCl明显。另外通过电解产生的O2或是外界提供的O2还可以在阴极上还原产生H2O2，类似与Fenton试剂联用。JunshuiChen等〔16〕将Fe2+换成Co2+，获得了更强的催化能力，对溴邻苯三酚红的分解更加迅速。电化学方法处理印染废水快速高效，优点众多，但由于价格昂贵，实际应用并不多，目前着重在对微观机理、中间产物及其毒性的研究。湿式氧化法湿式氧化法(WAO)是在高温高压条件下，利用溶解的氧气将废水中有机物氧化的方法。该工艺操作条件苛刻，对反应器要求严格，且停留时间较长。旨在降低反应温度和压力的湿式催化氧化技术(CWAO)近年来受到广泛的重视和研究。如何使反应条件变得更加温和是湿式催化氧化工艺的关键。有人投加H2O2、O3等氧化性物质来降低操作条件，也有人制备高效催化剂尝试在常压较低温度下处理染料溶液。Sung-ChulKim等〔17〕以10gAl-Cu柱状黏土催化H2O2处理1000mg/L的活性蓝19溶液，常压、80℃下，20min内可完全将其去除，还抑制了Cu的溶出。YanLiu等〔18〕在常温常压下向500mg/L的甲基橙模拟染料废水通入空气，采用Fe2O3-CeO2-TiO2/γ-Al2O3作为催化剂，脱色率、COD去除率和TOC去除率分别可达、和;HongzhuMa等〔19〕在常压、35℃、pH=5的条件下，用CuO-MoO3-P2O5催化氧气处理300mg/L的甲基橙溶液，脱色率仅有55%，而在相同条件下亚甲基蓝10min的脱色率就可达。法Fenton试剂是由H2O2与Fe2+混合组成的氧化体系，H2O2在酸性条件下(一般pH<)被Fe2+或Fe3+催化分解产生高活性的˙OH和˙O2H，同时Fe离子还具有絮凝作用。等〔20〕采用Fenton法处理印染纺织废水时发现Fe离子絮凝的效果远大于自由基的氧化作用。此技术去除效率高，易操作，但是酸性的反应环境会造成设备腐蚀，因此在排放前须进行中和处理，且出水中Fe2+排放浓度高。李绍锋等〔21〕采用Fenton试剂对9种活性染料所配水样进行处理，pH在3～5之间，Fenton试剂对9种染料的降解效果均较好，色度去除率达90%以上，COD去除率在40%～80%之间。反应后的UV-VIS吸收光谱区已无N=N双键及芳香结构的特征吸收，说明染料分子中此部分结构已被Fenton试剂彻底破坏。单独采用Fenton试剂氧化印染废水中的有机物时H2O2的消耗量过大，处理成本高，一般需与其他技术联用。近年来有人在Fenton工艺里引入紫外〔20〕、草酸盐等或是固定催化剂〔22-24〕，可进一步增强其氧化能力、扩大适用的pH范围和抑制Fe的溶出。JiyunFeng等〔25〕把Fe涂在斑脱土上作为光Fenton催化剂氧化偶氮染料OrangeⅡ，脱色率100%，TOC去除率达50%~60%。án等〔8〕对比了光Fenton技术在投加草酸盐与否时处理活性蓝4溶液的效果，发现前者有助于创造低pH氛围，提高了反应速率，且COD、TOC的去除率都优于后者。微波诱导催化氧化法微波是指波长为1mm~1m、频率为300~300000MHz的一种电磁波。在液体中微波能使极性分子高速旋转，产生热效应;许多磁性物质如过渡金属及其化合物、活性炭等对微波有很强的吸收能力，常作为诱导化学反应的催化剂，当受微波辐射时不均匀的表面会产生许多“热点”，其能量比其他部位高得多，诱导产生高能电子辐射、臭氧氧化、紫外光解和非平衡态等离子体等多种反应，可以产生高温并形成活性氧化物质，从而使有机物直接分解或将大分子有机物转变成小分子有机物。张国宇等〔26〕以颗粒活性炭为催化剂微波诱导氧化雅格素红BF-3B150%染料废水，较单独使用微波氧化和活性炭吸附两者时都具有明显的优越性，最优条件下色度和COD去除率分别为、。微波辐射能有效解吸活性炭表面的有机物，使活性炭再生并有利于有机物的消解和回收再利用。但是活性炭的机械强度较差，微波、高温及水力扰动都会使其结构受到破坏甚至破碎，从而影响了其催化活性和寿命。近些年来所使用的催化剂逐渐转到金属及其化合物，例如张惠灵等〔27〕用CuO/γ-Al2O3替换活性炭，效果明显，当掺杂CeO2后脱色率又提高30%，还延长了催化剂的使用寿命;洪光等〔28〕以改性氧化铝诱导微波氧化处理雅格素蓝BF-BR染料，催化活性和使用寿命均优于颗粒活性炭。超声催化氧化法超声处理效果不受溶液色度影响，并可能实现完全褪色和100%矿化。超声空化能在液体中产生局部高温高压、高剪切力，诱使水分子及染料分子裂解产生˙OH自由基，另外溶解在溶液中的N2和O2也可以发生自由基裂解反应产生˙N和˙O自由基，进一步引发各种反应，使水中有机物矿化成无机物或转换成易生物降解的小分子化合物，还有可能促进絮凝。由于超声波产生的自由基浓度有限，能量转化率低，效果并不理想〔29〕，目前多使用催化剂〔30〕或者与其他氧化技术联用来提高效率。等〔31〕发现超声提高了光催化分解酸性橙52的效率和TOC的去除率，并且不受Cl-的影响，可能是超声波增加了催化剂的表面积，提高了传质速度，同时在催化剂表面生成的H2O2有利于产生˙OH。Ki-TaekByun等〔32〕在多泡声致发光条件下30min内去除亚甲基蓝，较普通TiO2催化UV快得多，但同时证实了微气泡在崩溃瞬间发出的光对染料的氧化几乎不起作用。JianhuiSun等〔33〕研究表明超声可以显著增加低Fe2+浓度的Fenton试剂氧化酸性黑1的能力，最适条件下30min去除率达到，避免了普通Fenton含铁污泥的问题。üyer等〔34〕发现超声对O3和UV有催化作用，可以提高O3的传质，同时在催化剂表面生成的H2O2有利于产生˙OH，当3种方法协同作用时，酸性红7的分解速率大大提高。符德学等〔35〕采用超声协同钛铁双阳极电解体系氧化含有碱性湖蓝5B的印染度水，集超声空化、阳极催化氧化、电生自由基氧化和电絮凝等技术于一体，COD去除率达到，脱色率达到。3结束语上述方法用来处理印染废水各有优劣，物理法总体上处理成本较高，其中的吸附法和膜分离技术适合于作为深度处理技术;化学氧化处理效率高、二次污染较少，越来越受到青睐，但直接用于生产则费用昂贵，这限制了这些高效技术的实际应用。比较有效的处理工艺是将化学氧化技术与生化技术结合，充分发挥各自的优势，通过物化处理减少印染废水的生物毒性，提高可生化性，再采用处理成本较低的生化法进一步处理。吸附法和膜分离技术作为出水要求严格的工艺或回用水技术较为合适。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：

污水处理 (sewage treatment,wastewater treatment)：为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求，并对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业，交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。 首先要把在准备工作当中搜集的资料整理出来，包括课题名称、课题内容、课题的理论依据、参加人员、组织安排和分工、大概需要的时间、经费的估算等等。第一是标题的拟定。课题在准备工作中已经确立了，所以开题报告的标题是不成问题的，把你研究的课题直接写上就行了。比如我曾指导过一组同学对伦教的文化诸如“伦教糕”、伦教木工机械、伦教文物等进行研究，拟定的标题就是“伦教文化研究”。第二就是内容的撰写。开题报告的主要内容包括以下几个部分：一、课题研究的背景。 所谓课题背景，主要指的是为什么要对这个课题进行研究，所以有的课题干脆把这一部分称为“问题的提出”，意思就是说为什么要提出这个问题，或者说提出这个课题。比如我曾指导的一个课题“伦教文化研究”，背景说明部分里就是说在改革开放的浪潮中，伦教作为珠江三角洲一角，在经济迅速发展的同时，她的文化发展怎么样，有哪些成就，对居民有什么影响，有哪些还要改进的。当然背景所叙述的内容还有很多，既可以是社会背景，也可以是自然背景。关键在于我们所确定的课题是什么。二、课题研究的内容。课题研究的内容，顾名思义，就是我们的课题要研究的是什么。比如我校黄姝老师的指导的课题“佛山新八景”，课题研究的内容就是：“以佛山新八景为重点，考察佛山历史文化沉淀的昨天、今天、明天，结合佛山经济发展的趋势，拟定开发具有新佛山、新八景、新气象的文化旅游的可行性报告及开发方案。”三、课题研究的目的和意义。课题研究的目的，应该叙述自己在这次研究中想要达到的境地或想要得到的结果。比如我校叶少珍老师指导的“重走长征路”研究课题，在其研究目标一栏中就是这样叙述的：1、通过再现长征历程，追忆红军战士的丰功伟绩，对长征概况、长征途中遇到了哪些艰难险阻、什么是长征精神，有更深刻的了解和感悟。2、通过小组同学间的分工合作、交流、展示、解说，培养合作参与精神和自我展示能力。3、通过本次活动，使同学的信息技术得到提高，进一步提高信息素养。四、课题研究的方法。在“课题研究的方法”这一部分，应该提出本课题组关于解决本课题问题的门路或者说程序等。一般来说，研究性学习的课题研究方法有：实地调查考察法(通过组织学生到所研究的处所实地调查，从而得出结论的方法)、问卷调查法（根据本课题的情况和自己要了解的内容设置一些问题，以问卷的形式向相关人员调查的方法）、人物采访法（直接向有关人员采访，以掌握第一手材料的方法）、文献法（通过查阅各类资料、图表等,分析、比较得出结论）等等。在课题研究中，应该根据自己课题的实际情况提出相关的课题研究方法，不一定面面俱到，只要实用就行。五、课题研究的步骤。课题研究的步骤，当然就是说本课题准备通过哪几步程序来达到研究的目的。所以在这一部分里应该着重思考的问题就是自己的课题大概准备分几步来完成。一般来说课题研究的基本步骤不外乎是以下几个方面：准备阶段、查阅资料阶段、实地考察阶段、问卷调查阶段、采访阶段、资料的分析整理阶段、对本课题的总结与反思阶段等。六、课题参与人员及组织分工。这属于对本课题研究的管理范畴，但也不可忽视。因为管理不到位，学生不能明确自己的职责，有时就会偷懒或者互相推诿，有时就会做重复劳动。因此课题参与人员的组织分工是不可少的。最好是把所有的参与研究的学生分成几个小组，每个小组通过民主选举的方式推选出小组长，由小组长负责本小组的任务分派和落实。然后根据本课题的情况，把相关的研究任务分割成几大部分，一个小组负责一个部分。最后由小组长组织人员汇总和整理。七、课题的经费估算。一个课题要开展，必然需要一些经费来启动，所以最后还应该大概地估算一下本课题所需要 的资金是多少，比如搜集资料需要多少钱，实地调查的外出经费，问卷调查的印刷和分发的费用，课题组所要占用的场地费，有些课题还需要购买一些相关的材料，结题报告等资料的印刷费等等。所谓“大军未动，粮草先行”，没有足够的资金作后盾，课题研究势必举步维艰，捉襟见肘，甚至于半途而废。因此，课题的经费也必须在开题之初就估算好，未雨绸缪，才能真正把本课题的研究做到最好。

随着合成医药工业的发展，化学制药废水已成为严重的污染源之一。制药工业是国家环保规划中重点治理的12个行业之一。据统计，制药工业占全国工业总产值的，而污水排放量占2%。由于化学成分品种繁多，在制药生产过程中使用了多种原料，生产工艺复杂多变，产生的废水等成分也十分复杂。这就给当今环境保护制造了一个难题。 1 化学制药废水特点 含量高、成分复杂 化学制药废水的COD、BOD5值高，有的高达几万甚至几十万，但B/C值较低，废水一经排入水体中，就会大量消耗水中溶解氧，造成水体缺氧。同时，废水的成分复杂且变化大，有机物种类繁多、浓度高、营养元素比例失调。 无机盐浓度高 废水中的盐分浓度过高对微生物有明显的抑制作用，当氯离子超过3000mg/L时，未经驯化的微生物的活性将明显受到抑制，严重影响废水处理的效率，甚至造成污泥膨胀，微生物死亡的现象。 存在生物毒性物质 废水中含有氰、酚或芳香族胺、氮杂环和多环芳香烃化合物等微生物难以降解，甚至对微生物有抑制作用的物质。 2 合成制药废水生化前预处理方法 预处理为降低后续生物处理难度，在生物处理前必须先进行预处理，达到排除生物毒性物质干扰，降低废水浓度的目的。目前合成制药废水生化前预处理方法主要包括：物化法、生物法等。 物化法 混凝法化学制药废水成分复杂，冲击负荷大，采用化学絮凝进行预处理，以便减少生物毒性物质干扰，降低废水浓度。利用混凝沉淀方法去除混合液中的有机物及部分非溶解态的溶媒物质具有较好的效果，COD由4080mg/L降低至2774mg/L，平均去除率达到。但是，混凝法容易产生二次污染。 膜分离法膜技术如用NF-90纳滤膜处理水杨酸废水，COD为4000-5000mg/L，去除率高达80%以上。利用该项技术对抗生素废水进行浓缩分离，有良好的经济效益和社会效益。 电解法如在甲红霉素废水中加入NaCl电解质，电解阳极间接氧化法的处理效果。电解产物NaClO具有极强的氧化性，当进水COD为331630mg/L时，其COD去除率可达，但所需电解时间相对较长。 微电解法如采用铁屑-活性炭内点解法预处理大连某制药厂废水，COD去除率达到了，B/C由提升至。 Fenton氧化技术Fenton氧化技术是高级氧化技术中的一种，与其他高级氧化技术相比，Fenton氧化技术具有快速高效、可产生絮凝、设备简单、成本低、技术要求不高等优点。 生物法 目前生物法预处理化学制药废水主要采用水解酸化。其原理是在废水处理中，利用水解酸化来提高废水的可生化性，也为废水的后期处理创造良好的条件。对于含有难降解物质较高的制药废水，水解酸化的重要作用已经逐渐得到人们的认可，水解酸化的相关研究也成为国内外的研究热点。如采用水解酸化法对化学制药废水进行的预处理试验，结果表明，废水COD由2560mg/L降为1623mg/L，B/C由提升至。 3 生物性处理 厌氧生物处理 通常指在无分子氧条件下，通过兼性菌和厌氧菌的代谢作用降解废水中的有机污染物，分解的最终产物是甲烷、二氧化碳、水及少量硫化氢和氨。厌氧处理的特点：厌氧处理具有对营养物需求低、成本低、能耗低、节能、污泥产量小等优点。但也有其弊端，例如厌氧处理的出水质量较差，通常需要后处理以使废水达标排放。另外，厌氧处理在操作对操作过程和技术要求非常高。 目前，国内外处理高浓度有机废水主要是以厌氧法为主要手段和途径。用于化学制药废水处理的厌氧工艺主要包括：厌氧复合床(UBF)、上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧折流板反应器(ABR)等。 上流式厌氧污泥床(UASB)法UASB法是目前研究较多，应用日趋广泛的废水厌氧生物处理工艺，它具有以下优点：（1）可实现污泥的颗粒化；（2）气、固、液的分离实现了一体化；（3）通常情况下不发生堵塞。但是UASB工艺也存在一些难以解决的问题：如三相分离器的设计还没有一个成熟的方法，对那些含有高浓度悬浮固体的废水需要考虑悬浮物(SS)的预处理问题，污泥的颗粒化对工艺要求比较严格等。采用UASB对上海化工厂排放的高浓度、高盐度有机废水进行处理。试验结果表明，该化工厂CMC生产废水采用UASB工艺处理可行。废水经厌氧处理，COD去除率超过60%。 厌氧复合床(UBF)UBF反应器的主要特点是：下部为污泥床，充分发挥其生物保有能力大，成熟后的颗粒污泥去除有机物效率高的作用；上部为过滤层，充分发挥滤层填料有效截留厌氧污泥的能力，减轻了厌氧反应器运行过程中的污泥流失。冯婧微等采用UBF处理水解酸化后的抗生素废水，COD由9262mg/L降至769mg/L，去除率达到了。 厌氧折流板反应器(ABR)厌氧折流板反应器(ABR)具有独特结构，是一种理想的多段分相、混合流态的处理工艺。它具有良好的生物分布和生物固体截流能力，对有毒物质适应性强，抗冲击负荷能力强，并且具有启动较快、运行稳定等多种优良性能。采用ABR反应器处理高浓度头孢抗生素废水，当进水COD负荷控制在()，温度控制在35±℃时，ABR对该废水COD的去除率可达在50%，且其可生化性得到了有效的提高，促进了废水进一步后续生化处理的运行稳定性。 处理技术 好氧生物处理技术是指废水中的溶解性有机物在好氧微生物作用下转化成不溶性可沉的微生物固体和一部分有机物，从而使废水得到净化的过程。如采用逐步提高有机负荷盐浓度的方法，驯化出耐高浓度盐污泥，在进水NaCl质量浓度为××104mg/L之间时，保持较高的污泥浓度可使反应器COD容积负荷达到()，COD和苯乙酸去除率达到95%以上。 生物接触氧化法如采用生物接触氧化处理医药中间体TMBA废水，最高进水COD控制在1600mg/L左右，COD去除率高达90%左右。 AB法AB法属超高负荷活性污泥法，如采用A-B二段法处理环氧丙烷皂化废水，COD去除率可达80-86%。 SBR法SBR法如采用SBR法对药物合成废水预处理出水，进水COD为2000-2500mg/L，可生化性为，出水COD降到200mg/L以下，COD去除率达到90%左右。 膜生物反应器膜生物反应器(MBR)是近年来一种迅速发展的废水生物处理技术。该项新型技术是将污水的生物处理技术和膜过滤技术结合在一起。对有机污染物去除率高，出水中没有悬浮物，硝化能力强，污泥产率低，便于实现自动化控制。如利用一体式膜生物反应器对COD为2500-4000mg/L的抗生素废水进行了处理。 传统的生物强化污水处理技术工艺 由于活性污泥中杂菌多，导致消耗较多的氧与养料，抑制了正常细菌的生长和作用发挥，对其进行分离纯化后，能获得较高的降解效率。如分离、筛选得到的效应菌株分别属不动杆菌属、假单胞菌属、埃希氏菌属和芽孢杆菌属，将效应菌株制成混合菌液处理β-2内酰胺环类抗生素废水，废水COD由4100mg/L降至，COD去除率达到了，并对此类抗生素有较强耐受能力。 固定化技术 固定化微生物法是将微生物固定在载体上或定位于限定的空间区域内，并保持其生物功能，反复利用。固定化微生物技术已用来处理四环素、阿苯哒唑、扑尔敏、布洛芬等制药生产废水，另外，亦可在SBR中采用固定化微生物技术来处理氨氮含量高的制药废水。如PVA复合载体包埋固定化微生物颗粒处理抗生素废水的工艺条件，活性微生物为经抗生素废水以10%浓度增幅驯化75d后的活性污泥。 结果表明：进水COD为2000mg/L、曝气20h、温度控制在10-45℃、pH值7-10、固定化颗粒与废水比例1:4是固定化活性污泥处理抗生素废水的最佳工艺条件，COD去除率可达。 化学制药废水的处理 化学制药废水的处理多数采用单一生化法处理不能彻底解决问题，必须进行必要的预处理。首先设调节池，调节水质水量和pH，且根据实际情况采用特定物化或化学法进行预处理，提高废水的可降解性，以利于废水的后续生化处理。预处理后的废水，可选取某种厌氧和好氧工艺进行处理，如采用微电解－厌氧水解酸化－SBR串联工艺处理化学合成制药废水，原废水BOD5/COD约为，属难生物降解废水，经微电解－厌氧水解酸化处理后，出水BOD /COD可达，可生化性大大提高。 在进行SBR处理时，维持SBR进水COD在1500mg/L左右，污泥负荷为(kgMLSSd)，曝气8-10h，出水COD可以降低至200mgL-1以下。如采用吹脱－厌氧－好氧串联工艺处理含有氯霉素、抗菌素增效剂和磺胺新诺明的合成制药废水，经吹脱和厌氧水解酸化处理后，COD去除率为70%，再经好氧生化系统处理，COD去除率可达60%。 4 结语 化学制药废水是一种成分复杂、毒性高、含难降解有机物质的有机废水，目前的处理方法有预处理-生物处理。工程应用以单元处理为主，因此开发经济、有效的复合水处理单元迫在眉睫。此外，新技术如膜技术、生物强化技术等的应用在化学制药废水处理方面有更广阔的应用前景。 这是之前写的一个小报告，希望能对你有所帮助！

焦化废水新工艺处理特点工艺中采用微电解工艺，由于微电解和催化剂的双重作用，同比较铁碳填料对针对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理，废水中的COD去解率提高10-20%。废水中COD去除率一般在35-60%左右，色度可去掉60-90%.同时B/C值可提高废水的可生化性。减少稀释水和小泡水的用量，用量可以减少50%，从而减少整个系统的总排放量和运行成本，同时节约大量的新鲜水资源。采用组合新工艺可提高系统的抗冲击性，即在现有波动条件下，出水稳定达到国家排放标准。组合其它深度处理工艺实现焦化污水的回用，真正实现污水资源处理，实现零排放。

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