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吸附法處理廢水論文

發布時間:2021-12-01 02:55:03

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粘膠纖維生產廢水治理的改進工藝
摘要:粘膠纖維生產廢水的污染物質主要有酸、鹼、鋅離子、硫化物、COD等。通常採用的方法是酸、鹼廢水混合曝氣吹脫除硫化物,加石灰乳中和沉澱除鋅的一級物化處理,但很難達到排放標准,主要是鋅和COD超標。當增設二級生化處理後,可全面提高出水水質,使COD等各項指標達到國家一級排放標准。介紹了物化-生化兩級處理粘膠纖維生產廢水的工藝流程、主要構築物(設備)及設計參數、工藝的優越性、存在問題和建議等。
在常規的物化+生化處理工藝的基礎上引入淺層氣浮和鐵碳過濾的粘膠纖維生產廢水治理的新工藝,並闡釋了其工藝原理。中試結果表明:該工藝特別適合該項廢水的治理,處理後的出水水質能穩定地達到國家一級排放標准。
關鍵詞:粘膠纖維廢水;淺層氣浮;鐵碳過濾;新工藝

Abstract:
Wastewaters of viscose fiber proction containing acid, alkali, Zn ion, sulfides and COD are usually treated by primary treatment including mixing of acid and alkali discharges, aerated stripping to remove sulfides, liming neutralization and sedimentation for Zn removal. The effluent of primary treatment with higher Zn and COD resies will not be enough to meet the discharge standard. The situation will be improved by further secondary biological treatment, the COD and other indicators of the secondary effluent shall be quite fair to meet the requirement of class I of the national discharge standard. In this paper the full two-stage treatment scheme of physical and biological treatment processes including the main structures (facilities), design parameters, the advantages, problems and recommendations are presented. Engineering Design and Performance Analysis of High Concentration Wastewater.
A new treatment process of shallow air-floatation and Fe-C filtration based on the traditional process of physicochemical and biological treatment is introced to treat the wastewater from viscose fiber proction.The principle of the process is explained.A pilot-scale experiments were carried out,the results showed that the new process is very suitable for treatment of the wastewater from viscose fiber proction,and the effluent quality can steadily meet the requirementof national integrated wastewater discharge standards grade1.

Keywords: viscose fiber wastewater;shallow air-floatation;Fe-C filtration;new process

引言:隨著水污染的日益嚴重,資源短缺日益成為當今經濟和社會發展的制約因素,通過污水資源化途徑實現大部分水的循環再用,這是解決水資源短缺的必由之路。為了克服常規處理工藝的不足,滿足不斷提高的廢水的排放標准,對常規處理工藝出水在進行深度凈化將成為以後的選擇之一。物化+生化兩級處理粘膠纖維生產廢水的工藝目前已作為廢水深度凈化的一個重要途徑而被水工業界重視。
目前,全世界粘膠纖維產量占化纖總產量的1/3左右,我國粘膠纖維年產達幾十萬噸,是主要的化纖品種。粘膠纖維的生產過程中會產生大量的酸、鹼廢水,其直接排放將造成嚴重的水污染和大量纖維資源的流失浪費。由於粘膠纖維生產混合廢水的酸性很強且富含鋅鹽和硫化物,治理難度較大,採用常規的物化+生化治理工藝存在運行效果不夠穩定、佔地面積大和投資高等問題,急需研究開發既可靠又經濟的治理新工藝。
1.粘膠纖維生產廢水概況
1.1 廢水來源
粘膠纖維生產廢水主要包括酸性和鹼性廢水兩大類,其中酸性廢水主要來源於紡絲車間和酸站,包括塑化浴溢流水、洗紡絲機水、酸站過濾器洗滌水、洗絲水和後處理酸洗水等;鹼性廢水主要來源於鹼站排水、原液車間廢水膠槽及設備洗滌水、濾布洗滌水、換噴絲頭時的帶出水和後處理的脫硫廢水等。〔1〕
1.2 廢水水量及特徵污染物
粘膠纖維生產過程中廢水排放總量大致為:短纖維300m3/t,長纖維1200m3/t。粘膠纖維生產混合廢水中的特徵污染物為硫酸、硫化物、鋅鹽和纖維素。其中硫酸、硫化物(主要是H2S、CS2等)和鋅鹽污染主要來自粘膠成形工段廢水,且鋅鹽主要以硫酸鋅和纖維素磺酸鋅的形式存在;纖維素主要是由於鹼性廢水中的粘膠纖維素與酸性廢水混合後酸析而產生。
2.粘膠纖維生產廢水的常規治理工藝
2.1 一級物化處理
目前,國內粘膠纖維生產廢水的一級物化處理工藝普遍採用如圖1所示的流程。粘膠纖維生產過程中產生的酸性廢水和鹼性廢水經混合中和、曝氣吹脫硫化物、加石灰乳除鋅和沉澱澄清後,出水很難達到國家排放標准,尤其是廢水的S2-、Zn2+和COD等不易達標。

存在的問題:
(1)廢水經混合後酸性仍較強(pH=2~3),此時原廢水中的粘膠纖維素大量地被酸析出來,而纖維素體積質量小,以常規的沉澱方式難以徹底去除,從而影響出水水質,造成COD超標和資源的流失浪費。
(2)該工藝主要通過曝氣吹脫方式去除硫化物(如H2S、CS2等),但受到諸多因素的影響,吹脫效率不是很高,出水常會出現S2-超標的現象。
(3)在加石灰乳除鋅的沉澱過程中,由於其沉澱反應的最佳pH值范圍較窄(pH=8~9),反應條件難於控制,加上人工投葯,出水常出現Zn2+超標的現象。
(4) 由於混合廢水的pH值較低,要達到後續的沉澱反應條件需投加大量的石灰乳液,這一則增加了運行費用,二則產生的大量石灰渣增加了後續沉澱池的負荷,從而也增加了整個治理過程中的污泥處理量和處置難度。
2.2 二級生化處理
為全面提高粘膠纖維生產廢水治理後的出水水質,達到國家一級排放標准,丹東化纖廠和山東高密化纖廠在國內率先採用了在一級物化處理的基礎上再加活性污泥二級生化處理工藝(如圖2所示)。

粘膠纖維生產廢水經一級物化處理後,一些主要污染物(如COD、SO2-4、Zn2+和硫化物等)有相當一部分被去除,再經後續的活性污泥二級生化處理,使得廢水中BOD5、COD等得以進一步去除,正常運行時出水可達國家一級排放標准。穩定運行90d後,由環境監測中心站進行驗收監測,監測數據見表1。
表1廢水處理站進出水監測結果(mg/L)
pH COD BOD5
進水 出水 進水 出水 進水 出水
9

3
日 6.11 6.89 969.6 20.2 291 6.1
6.18 6.99 925.6 29.5 278 6.9
6.10 6.96 981.7 19.0 295 5.7
6.03 7.02 973.6 25.4 292 7.6
9

4
日 6.04 7.06 825.7 18.4 248 5.5
6.06 7.14 871.6 22.9 261 6.9
6.08 7.10 793.6 20.6 238 6.2
6.04 7.17 834.9 22.0 250 6.6
總均值 — — 897.0 22.2 269 6.4
出口執行標准 — 6~9 — 100 — 20
處理效率(%) 97.5 97.6
評價
結果 達標 達標 達標
存在的問題:
(1)由於僅是在物化處理的基礎上增加了一道活性污泥生化處理工藝,故原物化處理過程中的一些問題(如資源的流失浪費、運行費用高、泥量大)仍然存在。
(2)由於前面物化處理過程的自動化控製程度不高,運行效果不穩定,使得一級處理後的出水時常出現SO2-4、Zn2+超標的現象,而通常當SO2-4>1000mg/L或Zn2+>20mg/L時,微生物的生長會受到明顯抑制,這大大影響了後續生化處理的效率。
(3) 由於前面物化處理過程對COD的去除效率不高,使得廢水中酸析出的大量輕質纖維素進入後續的活性污泥生化處理時,污染負荷較大,活性污泥質量不高,需要較長的停留時間(5.7~9.5 h),這使整個基建投資和運行成本較高,佔地面積也較大。
3.粘膠纖維生產廢水處理後的改進 改進工藝及中試效果
根據目前國內粘膠纖維生產廢水治理工藝存在的一些不足,結合該廢水的實際水質水量情況,通過中試試驗研究,提出了在常規的物化+生化處理工藝的基礎上增添淺層氣浮+鐵屑過濾的改進新工藝(如圖3所示)。

3.1 主要工藝原理
(1) 淺層氣浮工藝
原水從氣浮池中心的旋轉進水管進水,通過旋轉布水管布水,布水管的移動速度和進水流速相同,這樣就產生了「零速度」,在這種狀態下進水不會對池水產生擾動,使得顆粒的懸浮和沉降都在一相對靜止的狀態下進行,且這類氣浮裝置的池深一般不超過650 mm。正是依據「零速理論」和「淺池理論」,使得該裝置的進水停留時間短(僅3~5min),表面負荷高達9.5~12m3/(m2•h),懸浮物的去除效率可達85%以上。
(2)鐵屑過濾工藝
鐵屑過濾系統是用廢鐵屑經預處理和活化後作填料,利用其產生的電化學反應的氧化還原、電附集、催化、混凝、吸附過濾等綜合效應達到處理效果〔2〕,其中主要作用是氧化還原和電附集。
廢鐵屑的主要成分是鐵和碳,當將其浸入電解質溶液中時,由於鐵和碳之間存在1.2V的電極電位差,因而會形成無數的微電池系統,在其作用空間構成一個電場〔3〕,其電極反應如下:
陽極 Fe¬¬¬—2e-→Fe2+
陰極 2H++2 e-→2〔H〕→H2↑
O2+4H++4 e-→2H2O
O2+2H2O+4 e-→4OH-
陽極反應生成大量的Fe2+進入廢水,形成具有較高吸附絮凝活性的絮凝劑;陰極反應產生大量新生態的H•,在偏酸性的條件下,新生態的H•能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應,使有機大分子發生斷鏈降解,提高廢水的可生化性,且陰極反應消耗了大量的H+生成了大量的OH-,這使得廢水的pH值也有所提高。
3.2 工藝說明
(1)粘膠纖維生產中產生的酸性和鹼性廢水按配比混合至pH=2~3後進入吹脫反應池,酸析出大量呈懸浮狀的粘膠纖維素,大部分H2S、CS2等成分也得以吹脫去除。
(2)吹脫反應池出水進入淺層氣浮,大量纖維素得以較為徹底的去除並回收,這既降低了後續處理的污染負荷,也實現了粘膠纖維素的資源回收。[4]
(3)氣浮池出水經鐵屑過濾產生了氧化還原和電附集作用,廢水中的主要污染物(纖維素磺酸鋅)發生了斷鏈脫鋅反應,利於後續處理對Zn2+的徹底沉澱去除,廢水的pH值和可生化性均得到了提高(pH=5~6),大大減少了後續中和沉澱的投鹼量和污泥產量,也有利於生化處理過程。與此同時,該過程產生的大量Fe2+既可兼作絮凝劑,使後續沉澱過程中不必外加絮凝劑,又可使廢水中殘留的S2-以FeS沉澱的方式得以徹底去除。
(4) 鐵屑過濾塔出水進入曲頸槽與電石乳液(代替石灰乳,節省葯劑費用)充分混合反應,然後進入初沉池沉澱。通過pH值自動控制投葯系統的控制,反應pH值控制在8~8.5,此時廢水中的Zn2+被徹底沉澱去除,廢水中的絕大部分Fe2+也得到沉澱去除。經鐵屑塔處理後的廢水,沉澱性能好(僅需0.5~1.0h即可完全沉澱下來),大大減少了沉澱池的池容;另外,出水中含有的極少量Fe2+,它是生物氧化酶的重要組成部分,同時在Fe2+→←Fe3+的過程中,電子傳遞對生化反應有刺激作用,從而使生化反應速度有所提高。
(5) 初沉後的出水進入好氧池進行生物處理,由於廢水的可生化性得到了提高,使廢水中殘余的COD、BOD5能在很短時間內得到進一步的降解去除,出水再經二沉池沉澱後達標排放。
(6)初沉池和二沉池中的污泥,先經污泥泵泵入污泥濃縮池濃縮,再經脫水機脫水(因纖維素含量少,其脫水性能好),產生的泥餅外運,濃縮池的上清液迴流至好氧池進行生化處理。
3.3 治理效果
在南平天元化纖廠現場進行了粘膠纖維廢水的中試,原水水質情況見表2。
表2粘膠纖維廢水水質

鹼性和酸性廢水按1∶2.5混合,經處理後出水水質能達到國家一級排放標准。試驗結果見表3。
表3粘膠纖維廢水處理中試結果

① 經淺層氣浮後的出水,其COD含量能降至250mg/L,COD的去除率能達到85.9%以上的水平,這充分說明了淺層氣浮在本工藝中運用的合理性和優越性。[5]
② 廢水在鐵屑過濾塔中反應,停留30min左右後,出水Zn2+的含量<0.05mg/L,硫化物的含量<0.5mg/L,這充分說明了鐵屑過濾完全滿足本工藝對Zn2+和硫化物的治理要求。
4 .結論
通過改進工藝的中試研究,可得出以下結論:
(1) 採用改進工藝處理粘膠纖維生產廢水切實經濟可行,出水水質能穩定地達到國家一級排放標准,且能回收纖維素資源,值得在實踐中推廣應用。[6]
(2)實踐證明:淺層氣浮和鐵屑過濾在粘膠纖維生產廢水治理過程中的運用是合理、先進的,徹底解決了常規處理中時常會出現的COD、Zn2+和S2-等超標的問題。
(3) 結合粘膠纖維生產廢水的實際水質情況,充分發揮淺層氣浮和鐵屑過濾的特點和優勢,整個工程投資和佔地面積較常規方法均能節省1/3左右,也無需另外投加絮凝劑,用電石乳廢液代替石灰乳使投加量大為減少,故投葯費用也能節省近2/3。
(4)採用改進工藝能使處理過程中產生的污泥量大為減少,大大降低了污泥的處置費用和難度。
(5)改進工藝設施操作簡單方便、運行可靠、自動化程度較高。
(6)對粘膠纖維廠現有的物化+生化治理設施,利用本改進工藝能很容易地實現技術改造。

參考文獻:
〔1〕羅院生.物化—生化法兩級處理粘膠纖維廠酸鹼廢水工藝設計〔J〕.給水排水,1999,(9):34-37
〔2〕曹曼.鐵屑固定床及其在廢水中處理的運用〔J〕.上海環境科學,1994,(2):43-44.
〔3〕祁夢蘭.鐵屑微電解法處理經編廠染色廢水〔J〕.環境保護,1993,(7):14-16.
〔4〕 劉章富,熊楊,侯鐵.同步生物除磷脫氮的幾種實用新工藝.中國給水排水,2002,18(9):65~68.
〔5〕 陳新宇,陳翼孫,李長興.水解酸化-生物接觸氧化處理合成橡膠廢水實驗研究.化工環保,1997,17(4):221~225.
〔6〕 張自傑.環境工程手冊(水污染防治卷).北京:高等教育出版社,1996.

B. 微生物在污水處理中的應用論文我郵箱是[email protected]謝謝

微生物在污水處理中的應用
摘要:本文主要闡述了各種微生物在不同種類污水中的應用,以及它們不同的應用機理。
關鍵詞:微生物 生活污水 工業污水 農業污水 重金屬 農葯
1.世界水資源現狀
環境保護是我國的基本國策。世界經濟發展的實踐證明,為實現經濟的持續穩定的發展,必須解決好發展與環境保護的矛盾。
全球水資源狀況迅速惡化,「水危機」日趨嚴重。據水文地理學家的估算,地球上的水資源總量約為13.8億立方公里,其中97.5%是海水(13.45億立方公里)。淡水只佔2.5%,其中絕大部分為極地冰雪冰川和地下水,適宜人類享用的僅為0.01%.
20世紀50年代以後,全球人口急劇增長,工業發展迅速。一方面,人類對水資源的需求以驚人的速度擴大;另一方面,日益嚴重的水污染蠶食大量可供消費的水資源。本屆世界水論壇提供的聯合國水資源世界評估報告顯示,全世界每天約有200噸垃圾倒進河流、湖泊和小溪,每升廢水會污染8升淡水;所有流經亞洲城市的河流均被污染;美國40%的水資源流域被加工食品廢料、金屬、肥料和殺蟲劑污染;歐洲55條河流中僅有5條水質差強人意。
20世紀,世界人口增加了兩倍,而人類用水增加了5倍。世界上許多國家正面臨水資源危機:12億人用水短缺,30億人缺乏用水衛生設施,每年有300萬到400萬人死於和水有關的疾病。到2025年,水危機將蔓延到48個國家,35億人為水所困。水資源危機帶來的生態系統惡化和生物多樣性破壞,也將嚴重威脅人類生存。
水資源危機既阻礙世界可持續發展,也威脅著世界和平。過去50年中,由水引發的沖突共507起,其中37起有暴力性質,21起演變為軍事沖突。專家警告說,隨著水資源日益緊缺,水的爭奪戰將愈演愈烈。
2.污水處理方法分類
2.1物理法
利用物理作用分離廢水中呈懸浮狀態的污染物質。主要有沉澱法,過濾法,離心分離法,吸附法等。
2.2化學法
利用化學反應原理及方法來分離,回收廢水中的污染物,或改變污染物的性質,使它從有害變為無害的處理法。主要有化學凝聚法,中和法,氧化還原法,離子交換法。
2.3生物法
主要利用微生物的生命活動過程,對廢水中的污染物質進行轉移和轉化的作用,從而是污水得到凈化的方法。
2.4.微生物簡介
微生物是肉眼看不見或看不清的生物的總稱。包括原核生物(細菌,放線菌和藍細菌),真核生物(真菌和微型藻類),非細胞生物(病毒類)。微生物具有體積小、表面積大、繁殖力驚人等特點,能不斷與周圍環境快速進行物質交換。污水具備微生物生長繁殖的條件,因而微生物能從污水中獲取養分,同時降解和利用有害物質,從而使污水得到凈化。因此微生物可在污水凈化和治理中得到廣泛應用,造福人類。
微生物能降解和轉化污染物主要是因為微生物具有以下幾個特點:個體微小,比表面積大,代謝速率快;種類繁多,分布廣泛,代謝類型多樣;具有多種降解酶;繁殖快,易變異,適應性強;共代謝作用等。
3.原理
利用微生物處理污水實際就是通過微生物的新陳代謝活動,將污水中的有機物分解,從而達到凈化污水的目的.微生物能從污水中攝取糖,蛋白質,脂肪,澱粉及其它低分子化合物。微生物新陳代謝類型有需氧型和厭氧型兩種,因此,凈化方法分為好氧凈化和厭氧凈化.
3.1.好氧凈化
氧存在條件下,許多好氧微生物通過分解代謝、合成代謝和物質礦物化,在把有機物氧化分解成CO2和H2O等過程中,獲尋C源、N源、P源、S和能量。污水的微生物好氧凈化就是模擬上述原理,把微生物置於一定的構築物內通氣培養,高效率凈化污水的方法。
3.2厭氧凈化
微生物在嚴格厭氧條件下,有機物發酵或消化過程中,大部分有機物被解生成H2、CO2、H2S和CH4等氣體。污水的生物厭氧凈化就是根據污水經厭氧發酵後既到凈化,又獲得了生物能源CH4的原理。微物細胞能量轉移的電子受體,由好氧條件下分子氧改變為厭氧條件下的有機物。在厭氧件下,不溶於水而難分解的大分子有機污物,被微生物的胞外酶降解為可溶性物質,再由產甲烷厭氧細菌和產氫細菌降解成低分子有酸類和醇類、並放出H2和CO2;有機酸類和類經產甲烷菌降解成H2、CO2和CH4。甲烷菌還可利用H2還原CO2,形成CH4。
微生物凈化過程:
Ⅰ.有機污染物的濃度由高變低
Ⅱ.異養細菌迅速氧化分解有機污染物而大量繁殖,然後是以細菌為食料的原生動物出現數量高峰,再後是由於有機物礦化,利於藻類的生長,而出現藻類的生長高峰。
Ⅲ.溶解氧濃度隨著有機物被微生物氧化分解而大量消耗,很快降到最低點,隨後,由於有機物的無機化和藻類的光合作用及其他好氧微生物數量的下降,溶解氧又恢復到原來水平。
這樣,在離開污染源相當的距離之後,水中的微生物數量,有機物,無機物的含量,也都下降到最低點。於是,水體恢復到原來的狀態。
微生物處理優點:微生物具有來源廣,易培養,繁殖快,對環境適應性強,易變異的特徵在生產上較容易的採集菌種進行培養繁殖,並在特定條件下進行馴化,使之適應不同的水質條件,從而通過微生物的新陳代謝使有機物無機化。加之微生物的生存條件溫和,新陳代謝時不需要高溫高壓,它是不需要投加催化劑的.生物法具有廢水處理量大、處理范圍廣、運行費用相對較低,所要投入的人力,物力比其他方法要少的多。在污水生物處理的人工生態系統中,物質的遷移轉化效率之高是任何天然的或農業生態系統所不能比擬的。
4.污水處理中重要的微生物種群
4.1 絲狀細菌
絲狀細菌(Filamentous bacteria)能顯著影響絮狀活性污泥的沉降性(污泥膨脹)或引起生物量變化和泡沫形成(污泥發泡),從而嚴重影響活性污泥的處理效率.傳統上,絲狀細菌是通過光學顯微鏡學進行分析鑒定的,如革蘭氏和Neisser染色反應、典型的形態學特徵等.但應用full—cycle rRNA技術發現,傳統形態學鑒定方法不能發現污水廠活性污泥中的許多絲狀細菌 。
系統發生樹部分提供了絲狀菌的系統發生親緣關系,但有些絲狀類型如Eikelboom 1863或Nostocoidalimicola等則是放置在完全無關的類群中.現在利用rRNA目標寡聚核苷酸探針能迅速地鑒定大多數絲狀菌,證明在活性污泥中有些絲狀菌呈現多態性現象.Kanagawa等(2000)從活性污泥中分離出15種絲狀菌,根據形態被分類為Eikelboom 21 N,利用16S rDNA序列分析表明都同變形桿菌亞綱的Thiothrix絲狀菌形成單系群(monophyletic group).Thiothrix絲狀菌在污水中通常表現出生理多能性,在異養、兼性營養和化能自養情況下,它們都能同標記的乙酸鹽或碳酸氫鹽結合。在厭氧狀況下(無論有無硝酸鹽),Thiothrix絲狀菌都很活躍,它通過吸收硫代硫酸鹽和乙酸鹽來形成胞內硫粒。
利用絲狀菌的FISH探針,Mircothrix parvicella被發現有特殊的脂消費,在厭氧情況下專門吸收長鏈脂肪酸(而不是短鏈脂肪酸和葡萄糖),隨後當硝酸鹽或氧可用作電子受體時它們則使用貯存完成生長.不過,在厭氧情況下,M.parvicella不能吸收磷,不適合那些有除磷要求的生物反應器.利用FISH技術對絲狀菌進行系統分類發現,大多數未描述的絲狀菌屬於綠色非硫細菌(Chloroflexi),也可能是污水生物處理系統中豐度最高的絲狀菌。Liao等(2004)發展一種定量FISH,對實驗室和污水廠反應器中的絲狀菌進行了研究,以增加Sphaerotilus natans的方式來刺激污泥膨脹,結果發現是Eikelboom 1851菌叢(而不是試驗的S.natans菌)同活性污泥容積指數(volume index)極度相關,其可延伸的菌絲長度約為6×10。la,m/mL。
4.2 生物除磷的重要細菌
生物除磷可以在EBPR的微生物途徑中由完成,該過程通過循環活性污泥進行交替的厭氧、需氧為特徵。基於微生物的純培養技術,變形桿菌綱г亞綱的不動桿菌屬(Acinetobacter)長期被認為是唯一的PAO(Polyphosphate—accumulating organism).但實際上,雖然不動桿菌能積累多聚磷酸鹽,卻沒有PAO的典型代謝方式.Wanger等(1994)用rRNA目的探針測試後認為,主要的PAO應該為口亞綱中的Rhoclocyclus群,其次為 亞綱中的Planctomycete群及屈撓桿菌屬(Flexibacter)、CFB群(Cytophaga—Flavobacterium—Bacteroides)等.利用螢光抗體染色、呼吸醌檢測和屬特異探針的FISH等非培養方法,證明在EBPR系統中,由於培養偏差顯然高估了不動桿菌的相對豐度,表明其對EBPR系統實際上不是最重要的,而另外一些分離出的細菌才是PAO的候選者。不過,有7個Acinembacter新種從活性污泥中分離到,可望進一步闡釋該屬在脫磷中扮演的角色和意義。
積磷小月菌(Microlunatus phosphovorus)是一個高G+C含量的革蘭氏陽性菌,被認為是專性好氧菌,可以通過EMP途徑發酵葡萄糖為乙酸,而不能夠在厭氧情況下生長.有明顯吸收葡萄糖、分泌乙酸的轉化,導致胞內乙酸積累;產生的乙酸在隨後的好氧階段消耗掉.phosphovorus表現出卓越的吸收和釋放磷的能力,磷釋放率和吸收率可分別高達3.34 mmol g/cell•h和1.56 mmol g/cell•h,比Lampropedia spp.和Acinetobacterspp.要高1個數量級,特異探針證明其在EB—PR工廠里可占總細菌的2.7%。
俊片菌屬(Lampropedia)也擁有聚磷菌的基本代謝特徵,但比EBPR模型預言的吸收乙酸鹽釋放磷酸鹽的比率要低很多.那些被建議名為「Candidatus Ac—cumulibacter phosphates」已被證實顯著存在於EBPR系統中.Saunders等(2003) 在對6個運行污水廠進行了檢測後認為,很可能「無關緊要」的「CandidatusAccumulibacter phosphates」正是重要的PAO.另外還有顯微鏡原位觀察顯示,酵母菌很可能涉及在生物除磷中,許多「聚磷菌」很可能是酵母菌的孢子,但其作用機理顯然還需要進一步探討.
4.3 硝化細菌
氮循環是高度依賴微生物活性和轉化的一個過程.這類微生物在污水處理、農業等領域具有極其重要的作用,因此成為近年來世界研究的熱點,變形桿菌的β亞綱幾乎已經成為微生物生態學的模式系統 .Kindaichi等(2004)對自養硝化生物膜進行了FISH分析表明,膜上有50%屬於硝化細菌,其餘50%為異養細菌,分布為變形桿菌α亞綱23% ,г亞綱13% ,綠色非硫細菌9% ,CFB群2%,未定類群3%.該結果表明,硝化細菌通過可溶性產物的產生支持了異養菌,異養菌也從代謝多樣性等方面確保了生物膜的生態穩定性 .從培養角度來說,硝化細菌生長極慢;由於硝化細菌的分布同pH、溫度等敏感,所以污水廠的硝化作用常有崩潰的情況發生.
4.3.1 氨氧化茵
基於16S rDNA序列分析,已經分離和描述過的氨氧化細菌都分屬於變形桿菌綱的2個單系群中.Ni-trosococcusoceanus和N.halophilus屬於Proteobacteria的β亞綱,包括亞硝化單胞菌屬(Nitrosomonas)、亞硝化螺菌屬(Nitrosospira)、亞硝化弧菌屬(Nitrosovibrio)和亞硝化葉菌屬(Nitrosolobus),後3個屬關系密切;而Nitrosococcus mobilis(實際是Nitrosomonas的一個成員)則在β亞綱組成緊密相關的集合.
4.3.2 亞硝酸氧化茵
基於超微特性,已培養出的亞硝酸氧化菌(Nitrite.oxidizing bacteria,NOB)被分為4個已知屬,硝化桿菌屬(Nitrobacter),硝化刺菌屬(Nitrospina),硝化球菌屬(Nitrococcus)和硝化螺菌屬(Nhrospira).16S rDNA序列比較分析表明,硝化桿菌屬及其3個種都屬於變形桿菌的α一亞綱;Nitrospina和Nitrococcus各有一個種,分屬於變形桿菌的δ和г一亞綱;Nitrospira屬包含有moscoviensis和Ⅳ.rrtarin.在傳統上,Nitrobacter一直被認為是最重要的亞硝酸鹽氧化菌.然而,在硝化污水廠內用目的探針的FISH法和定量斑點雜交(Quantitative dot blot)等發現,檢測不到Nitrobacter或者數目很低,因此凸現了非Nitrobacter的NOB在硝化過程中的重要性.Egli等(2003)用不同污泥接種反應器,利用定量FISH和RFLP(Restriction fragment length polymorphism)方法對穩定的硝化作用反應器進行檢測,發現有活性的都屬於Nitrospira屬 J.以Nitrospira序列發展的特定16S rRNA探針,對活性污泥進行FISH查後表明,未培養的類硝化螺菌(Nitrospira—like)以顯著性數目(總菌數的9%)存在,其對亞硝酸鹽氧化的重要性已由反應器富集研究所證實.Nhrospira能固定CO:,也能利用丙酮酸混合營養生長,而不利用乙酸鹽、丁酸鹽和丙酸鹽。
4.4 反硝化細菌
反硝化細菌(Denitrifying bacteria)的大多數鑒定和計數都是依賴培養法.很多屬的成員,如產鹼桿菌屬(Alcaligenes)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、甲基桿菌屬(Methylobacteriurn),副球菌屬(Paracoccus)和生絲微菌屬(Hyphornicrobiurrt)等,都從污水廠中作為脫氮微生物群分離出來過,但這些細菌屬在污水廠中是否具有原位脫氮的活性卻很少被知道.在一個補充以甲醇作為還原碳化物的脫氮沙濾中,使用特異FISH探針監測到有大量數目的P.spp和H.spp;而在沒有附加甲醇的非脫氮沙濾中,兩屬存在的數目都低於總細胞0.1% ,這間接證明了在脫氮過程中有兩屬的活性參與。
5.水污染物的類型及處理
5.1生活污水
生活污水是一大污染源。生活污水中含有大量的無機物,有機物。無機物如氯化物,硫酸鹽,磷酸鹽和鈉,鉀,鈣,鐵等碳酸鹽,有機物有纖維素,澱粉,脂肪,蛋白質和尿素等。排放入環境中促使浮游植物生長和大量繁殖,形成赤潮和水華。
生活污水的處理主要是其中有機物的分解,其主要方法有活性污泥法、生物膜法、AB法。
5.1.1活性污泥法
活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。活性污泥法是向廢水中連續通入空氣,經一定時間後因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團為主的微生物群,具有很強的吸附與氧化有機物的能力。
5.1.2生物膜法
生物膜法是利用附著生長於某些固體物表面的微生物(即生物膜)進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統,其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運動水層。生物膜法的原理是,生物膜首先吸附附著水層有機物,由好氣層的好氣菌將其分解,再進入厭氣層進行厭氣分解,流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜,如此往復以達到凈化污水的目的。生物膜法具有以下特點:(1)對水量、水質、水溫變動適應性強;(2)處理效果好並具良好硝化功能;(3)污泥量小(約為活性污泥法的3/4)且易於固液分離;(4)動力費用省。
5.1.3AB法
AB法工藝由德國B0HUKE教授首先開發。該工藝將曝氣池分為高低負荷兩段,各有獨立的沉澱和污泥迴流系統。高負荷段A段停留時間約20-40分鍾,以生物絮凝吸附作用為主,同時發生不完會氧化反應,生物主要為短世代的細菌群落,去除BOD達50%以上。B段與常規活性污泥相似,負荷較低,泥齡較長。
5.2工業廢水
工業廢水是水體污染的主要污染源。包括鋼鐵工業廢水,食品工業廢水,印刷廢水,化工廢水等。隨著工業化的發展,含有重金屬離子的廢水產生量越來越多。重金屬離子已成為最重要、最常見的污染物之一。由於重金屬在生物體內的富集、吸收與轉化,從而通過食物鏈危害人體健康。如致癌、致畸等,故而處理重金屬污染刻不容緩。
微生物處理技術在生活污水處理中的應用已經非常成熟並且全面普及,但是在工業污水的處理中還存在著一定的技術問題。相對於生活污水來說,工業污水的成份要復雜的多,大多數工業污水的COD值都相當高,可生化性差,這就給微生物處理帶來了相當大的難度,有些工業污水甚至還有很高的氨氮指標,增加了微生物處理的難度。但是微生物技術的許多優勢註定了它將是工業污水治理的一個方面,而且目前已經有很多行業的工業污水開始採用微生物處理技術並且得到了穩定的運行數據。
這里主要講述關於污水中重金屬的處理。目前可用的微生物法有生物吸附法、硫酸鹽還原菌凈化法和利用微生物的轉化作用去除重金屬。
5.2.1生物吸附法
生物吸附是利用生物量(如發酵工業的剩餘菌體)通過物理化學機制,將金屬吸附或通過細胞吸收並濃縮環境中的重金屬離子,由於重金屬具有毒性,如果濃度太高,活的微生物細胞就會被殺死。所以,必須控制控制被處理水的重金屬濃度。
例如陳小霞等人用小球藻富集鉻離子,研究表明小球藻富集鉻離子的機制主要表現是表面吸附和主動運輸。在生長期和穩定期小球藻富集的鉻以有機鉻存在,而在衰亡期,小球藻富集的鉻以無機鉻存在。
利用工業發酵後剩餘的芽孢桿菌菌體或酵母菌吸附重金屬,具體做法是首先用鹼處理菌體,以便增加其吸附重金屬的能力。然後通過化學交聯法固定這些細胞,固定化的芽孢桿菌對重金屬的吸附沒有選擇性(微生物在結合無機污染物上表現出選擇性,多於大多數合成的化學吸附劑,微生物對金屬的吸附和累積主要取決於不同配位體結合部位對對金屬的選擇性)。可以去除廢水中的Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 去除率可達99%。吸附在細胞上的重金屬可以用硫酸洗脫,然後用化學方法回收重金屬,經過鹼處理後的固定化細胞還可以重新用於吸附重金屬。
5.2.2硫酸鹽還原菌凈化法
脫硫弧菌屬硫酸鹽還原菌是厭氧化能細菌,它最大的特徵就是在無自由氧的條件下,在有機質存在時通過還原硫酸根變成硫化氫,從中獲得生長能量而大量繁殖;它繁殖的結果是使溶解度很大的硫酸鹽變成了極難溶解的硫化物或硫化氫。這類細菌分布廣泛,海洋、湖泊、河流及陸地上都能存在。在沒有自由氧而有硫酸鹽及有機物存在的地方它就能生長繁殖,其生長溫度為25~35攝氏度,PH值為6.2~7.5.該細菌的作用可將廢水中的硫酸根變成硫化氫,使廢水中濃度較高的重金屬Cu、Pb、Zn等轉變為硫化物而沉澱,從而使廢水中的重金屬離子得以去除。
5.2.3利用微生物的轉化作用去除重金屬
微生物可以通過氧化作用、還原作用、甲基化作用和去烷基化作用對重金屬和重金屬類化合物進行轉化。
細菌胞外的莢膜或粘膜層可產生多種胞外多聚體,胞外多聚體能夠吸附自然條件下或廢水處理設施中的重金屬。其主要成分是多糖、蛋白質和核酸。
真菌的細胞壁內含幾丁質,這和N----乙醯葡糖胺多聚體是一種有效的金屬於放射性核素結合的生物吸附劑。經過氫氧化物處理的各類真菌暴露出來的幾丁質、脫乙醯殼多糖和其他金屬結合的配位體,形成菌絲層,可以有效的去除廢水中的重金屬。
六價鉻具有強烈的毒性,其毒性是三價鉻的100倍,而且能在人體內沉澱。由於六價鉻很容易通過胞膜進入細胞,然後在細胞質、線粒體和細胞核中被還原為三價鉻,三價格在細胞內與蛋白質結合為穩定的物質並且和核酸相作用,而細胞外的三價鉻是不能參透細胞的,細菌利用細胞中的NADH作為還原劑,在厭氧或好氧的狀態下,將六價鉻還原為三價鉻。如陰溝腸桿菌能抗10000µmol/l鉻酸鹽,在厭氧的條件下能使六價鉻還原為三價鉻,三價鉻可以通過沉澱反應與水分離而被去除。
5.3農業廢水
它面廣而量大且分散。農田使用農葯,化學農葯主要是人工合成的生物外源性物質,很多農葯本身對人類及其他生物是有毒的,而且很多類型是不易生物降解的頑固性化合物。農葯殘留很難降解,人們在使用農葯防止病蟲草害的同時,也使糧食、蔬菜、瓜果等農葯殘留超標,污染嚴重,同時給非靶生物帶來傷害,每年造成的農葯中毒事件及職業性中毒病例不斷增加。同時,農葯廠排出的污水和施入農田的農葯等也對環境造成嚴重的污染,破壞了生態平衡,影響了農業的可持續發展,威脅著人類的身心健康。農葯不合理的大量使用給人類及生態環境造成了越來越嚴重的不良後果,農葯的污染問題已成為全球關注的熱點。因此,加強農葯的生物降解研究、解決農葯對環境及食物的污染問題,是人類當前迫切需要解決的課題之一。
5.3.1 農業生產上主要使用的農葯類型
當前農業上使用的主要有機化合物農葯如表1所示。其中,有些已經禁止使用,如六六六、滴滴涕等有機氯農葯,還有一些正在逐步停止使用,如有機磷類中的甲胺磷等。
表1 農業生產中常用農葯種類簡表

類 型 農 葯 品 種

有機磷:敵百蟲、甲胺磷、敵敵畏、乙醯甲胺磷、對硫磷、雙硫磷、樂果等

殺蟲劑 有機氮:西維因、速滅威、巴沙、殺蟲脒等
有機氯:六六六、滴滴涕、毒殺芬等

殺蟎劑 蟎凈、殺蟎特、三氯殺蟎碸、蟎卵酯、氯殺、敵蟎丹等

除草劑 2,4-D、敵稗、滅草靈、阿特拉津、草甘膦、毒草胺等

殺菌劑 甲基硫化砷、福美雙、滅菌丹、敵克松、克瘟散、稻瘟凈、多菌靈、葉枯凈等
生長調節劑 矮壯素、健壯素、增產靈、赤黴素、縮節胺等
人們發現,在自然生態系統中存在著大量的、代謝類型各異的、具有很強適應能力的和能利用各種人工合成有機農葯為碳源、氮源和能源生長的微生物,它們可以通過各種謝途徑把有機農葯完全礦化或降解成無毒的其他成分,為人類去除農葯污染和凈化生態環境提供必要的條件。
5.3.2 降解農葯的微生物類群
土壤中的微生物,包括細菌、真菌、放線菌和藻類等,它們中有一些具有農葯降解功能的種類。細菌由於其生化上的多種適應能力和容易誘發突變菌株,從而在農葯降解中佔有主要地位。一在土壤、污水及高溫堆肥體系中,對農葯分解起主要作用的是細菌類,這與農葯類型、微生物降解農葯的能力和環境條件等有關,如在高溫堆肥體系當中,由於高溫階段體系內部溫度較高(大於50 ℃),存活的主要是耐高溫細菌,而此階段也是農葯降解最快的時期。通過微生物的作用,把環境中的有機污染物轉化為CO2和H2O等無毒無害或毒性較小的其他物質。通過許多科研工作者的努力,已經分離得到了大量的可降解農葯的微生物(見表2)。不同的微生物類群降解農葯的機理、途徑和過程可能不同,下面簡要介紹一下農葯的微生物降解機理。
5.3.3 微生物降解農葯的機理
目前,對於微生物降解農葯的研究主要集中於細菌上,因此對於細菌代謝農葯的機理研究得比較清楚。
表2 常見農葯的降解微生物
農 葯 降 解 微 生 物
甲胺磷 芽孢桿菌、麴黴、青黴、假單胞桿菌、瓶型酵母
阿特拉津(AT) 煙麴黴、焦麴黴、葡枝根霉、串珠鐮刀菌、粉紅色鐮刀菌、尖孢鐮刀菌、斜卧鐮刀菌、微紫青黴、皺褶青黴、平滑青黴、白腐真菌、菌根真菌、假單胞菌、紅球菌、諾卡氏菌
幼脲3號 真菌
敵殺死 產鹼桿菌
2,4-D 假單胞菌、無色桿菌、節桿菌、棒狀桿菌、黃桿菌、生孢食纖維菌屬、鏈黴菌屬、麴黴菌、諾卡氏菌、
DDT 無色桿菌、氣桿菌、芽孢桿菌、梭狀芽孢桿菌、埃希氏菌、假單胞菌、變形桿菌、鏈球菌、無色桿菌、黃單胞菌、歐文氏菌、巴斯德梭菌、根癌土壤桿菌、產氣氣桿菌、鐮孢黴菌、諾卡氏菌、綠色木霉等
丙體六六六 白腐真菌、梭狀芽孢桿菌、埃希氏菌、大腸桿菌、生孢梭菌等
對硫磷 大腸桿菌、芽孢桿菌
七 氯 芽孢桿菌、鐮孢黴菌、小單孢菌、諾卡氏菌、麴黴菌、根黴菌、鏈球菌
敵百蟲 麴黴菌、鐮孢黴菌
敵敵畏 假單胞菌
狄氏劑 芽孢桿菌、假單胞菌
艾氏劑 鐮孢黴菌、青黴菌
樂 果 假單胞菌
2,4,5-T 無色桿菌、枝動桿菌
細菌降解農葯的本質是酶促反應,即化合物通過一定的方式進入細菌體內,然後在各種酶的作用下,經過一系列的生理生化反應,最終將農葯完全降解或分解成分子量較小的無毒或毒性較小的化合物的過程。如莠去津作為假單胞菌ADP菌株的唯一碳源,有3種酶參與了降解莠去津的前幾步反應。第一種酶是A tzA,催化莠去津水解脫氯的反應,得到無毒的羥基莠去津,此酶是莠去津生物降解的關鍵酶;第二種酶是A tzB,催化羥基莠去津脫氯氨基反應,產生N-異丙基氰尿醯胺;第三種酶是A tzC,催化N-異丙基氰尿醯胺生成氰尿酸和異丙胺。最終莠去津被降解為CO2和NH3。微生物所產生的酶系,有的是組成酶系,如門多薩假單胞菌DR-8對甲單脒農葯的降解代謝,產生的酶主要分布於細胞壁和細胞膜組分;有的是誘導酶系,如王永傑等得到的有機磷農葯廣譜活性降解菌所產生的降解酶等。由於降解酶往往比產生該類酶的微生物菌體更能忍受異常環境條件,酶的降解效率遠高於微生物本身,特別是對低濃度的農葯,人們想利用降解酶作為凈化農葯污染的有效手段。但是,降解酶在土壤中容易受非生物變性、土壤吸附等作用而失活,難以長時間保持降解活性,而且酶在土壤中的移動性差,這都限制了降解酶在實際中的應用。現在許多試驗已經證明,編碼合成這些酶系的基因多數在質粒上,如2,4-D的生物降解,即由質粒攜帶的基因所控制。通過質粒上的基因與染色體上的基因的共同作用,在微生物體內把農葯降解。因此,利用分子生物學技術,可以人工構建「工程菌」來更好地實現人類利用微生物降解農葯的願望。

C. 急求一篇畢業論文<<養豬場高濃度廢水處理>>

集約化養豬場廢水處理技術及應用

養豬場廢水是養殖業廢棄物中最典型的一類污
染物,主要包括豬尿、部分豬糞和豬舍沖洗水,屬高濃
度有機廢水。由於養豬業屬傳統產業,用於廢水處理
的資金有限,所以養豬場廢水處理各項指標要完全達
標難度很大。迄今為止,國內外對養豬場廢水處理已
進行了大量研究和工程應用實踐。文章分析總結了
近3年來集約化養豬場廢水處理的工藝研究和工程
應用等方面的情況,現報道如下。
1 豬場廢水處理工藝
目前,養豬場廢水處理研究的工藝方法有物化處
理、自然生態處理、好氧處理、厭氧處理等,實際工程
應用中常常是這些處理技術的組合工藝。
豬場廢水懸浮物質濃度很高,懸浮物質是COD
的主要來源之一,過高的懸浮物質將會影響後續生化
處理的效果,所以在養豬場廢水進入生化處理系統之
前進行固液分離處理是必要的。固液分離機有振動
篩、回轉篩、水力篩和擠壓式分離機等,其中擠壓式分
離機可以連續運行,效率較高。德國研製的FAN -
SEPATOR的擠壓式離心分離機,具有很好的分離效
果,在我國的應用表明,懸浮物的去除效率較高,分離
出來的泥渣含水率為80%左右。
豬場廢水氮磷含量很高, 採用磷酸鎂銨
(MgNH4 PO4 ·6H2O,俗稱鳥糞石)化學沉澱法處理,
使得廢水中的氨氮轉化為緩釋肥中的營養元素,解決
了氮的回收和氨的污染兩大問題,同時達到較好的預
處理效果,為後續的生化處理創造了條件。但該方法
必須考慮廢水中N、P、Mg的平衡問題,所以廉價的添
加劑是化學沉澱法能否實際應用的關鍵。Lee S I等
人利用海水或制鹽工業中的廢鹽鹵作為Mg2 + 添加
劑,沉澱速度快,與添加MgCl2 作鎂源對磷有等同的
去除效果,是一種處理成本低廉的方法,但去除氨的
效果不如添加MgCl2。
自然生態法是運用生態學原理與工程學方法相
結合的技術,應用較多的是穩定塘工藝和人工濕地系
統。PoachM E[ 1 ]為了研究有機負荷和去除效果的關
系,設計了6個並聯的濕地- 池塘- 濕地處理系統,
通過分別進水控制各處理單元的有機負荷,試驗研究
表明,最佳TSS、COD、TN、TP去除率分別為35% ~
51%、30% ~50%、37% ~51%、13% ~26%,夏季處
理效果明顯優於冬季,處理效果受溫度和降雨的影響
較大。自然生態法處理建設費用較低,運行成本低
廉,但受自然條件的影響較大,適宜於土地資源豐富
的地區,具有良好的應用前景。
好氧生化法主要有活性污泥法和生物接觸氧化法。
成文[2]採用接觸氧化水解(酸化) -兩段接觸氧化-混凝
工藝處理豬場廢水,水解對CODcr有較高的去除率,穩定
在60%~70%;接觸氧化對COD的去除效果在50%左右。
整個工藝對氨氮去除效果較好,出水氨氮在13~15 mg/
L, CODcr在200~250 mg/L,經過聚合氯化鋁混凝沉
淀後,最終出水CODcr穩定在100 mg/L 以下,出水
達到污水綜合排放一級標准(GB8978 - 88) 。但該工
藝程序復雜,佔地面積大,對氨氮的去除效果還有待
進一步研究。鄧良偉[ 3 ]研究水解- SBR處理豬場廢
水,大大簡化了處理工藝, 水解去除了大部分的
COD, TP去除率達到55% ,但對氨氮去除效果不好;
SBR對氨氮有較好的去除效果, TN的去除率為74.
1% ,氨氮的去除率在97%以上,但最終出水的COD
殘留量較大。豬場廢水的高氨氮常常導致生化處理
過程中碳源不夠、C /N過低,從而影響總氮的去除效
果,如果採用外加碳源則會增加處理成本。Ju -
Hyun Kim等人利用序批式反應器( SBR) 實時控制
工藝,採取補充源水作外加碳源的方式處理豬場廢
水,通過ORP以及pH值實時控制缺氧段、好氧段,
TOC和總氮的去除率分別在94%和96%以上,能夠
有效除去TOC和TN,但對TP的去除效果不佳。豬
場廢水氨氮濃度高,對直接進行生化處理可能會產生
影響,因此在生化處理前進行化學脫氮以減輕後續生
化處理的難度,是目前豬場廢水處理的一個新途徑,
於金蓮等人提出了加石灰乳混凝沉澱- 脫氨- 好氧
生化的聯合處理工藝,在生化處理前進行混凝沉澱和
脫氨預處理,一方面去除了大部分懸浮物和部分難降
解有機物;另一方面提高pH值,脫除大部分氨氮,使
後續生化處理降低能耗、容易達標。
自然生態法和好氧處理都有各自的不足,自然生
態法處理需要大面積的處理場地;好氧處理能耗大,
去除污染物不完全。
對於高濃度有機廢水的處理,厭氧技術是必然選擇
之一。目前較常用也比較有效的處理方法是厭氧或
厭氧+好氧後續處理工藝,研製高效厭氧反應器是豬
場廢水處理的關鍵。鄧良偉等人利用內循環厭氧反
應器( IC)處理豬場廢水,水力停留時間0. 8~2. 0 d,
COD 負荷3~7 kg / (m3 ·d) ,經過半年的運行,結果
表明, COD 平均去除率為80. 3% ,耐沖擊負荷好,
BOD5 平均去除率為95. 8% , SS去除率為78. 5%。
厭氧反應器中,部分有機氮轉化為氨態氮,使得出水
氨氮濃度比進水高2. 82% ,反應器對總氮、總磷的去
除還需進一步的試驗研究。一般而言,單純使用厭氧
工藝,出水有機污染物還很高,必須採用後續處理才
能達到排放標准。考慮到SBR 對氨氮有較好的去
除,楊朝暉等人提出沉澱- UASB - SBR工藝處理豬
場廢水,經厭氧消化可除去大部分的有機質,在SBR
工藝中的曝氣過程分為2個階段,中間添置閑置階
段,既防止產生過多泡沫,又增強反消化作用。經過
穩定運行, UASB 反應器COD 有機負荷穩定在
8~10 kg/ (m3 ·d) , COD去除率達到70%左右,BOD5
去除率80%左右,經SBR 處理可去除氨氮95% ~
98% ,最終出水CODcr為186 ~412 mg/L, BOD5 為
78~146 mg/L,氨氮為20 ~60 mg/L,出水仍殘留部
分生化處理難以去除的難降解有機物,這是因為厭氧
消化較完全,消化液COD較低,而氨氮很高,導致後
續生化處理碳源不足,影響了後續的處理效果。楊朝
暉等人又研究水解酸化+好氧處理豬場廢水工藝,采
用水解酸化反應器(ASBR)進行厭氧處理,保持厭氧
消化處理控制在水解、酸化階段,使出水C /N 較高,
保證了後續SBR的生化效果。經過最終混凝處理,
COD去除率為99. 6% , BOD5 去除率為99. 8%, TN
為88. 3% ,氨氮為99. 8% ,出水達到污水綜合排放二
級標准(GB8978 - 96) 。但水解酸化反應器COD 的
容積負荷較低僅為2. 3 kg/ (m3 ·d) ,還需進一步研
究提高其負荷。
豬場廢水中還存在大量細菌,如不經處理可能將
大腸桿菌帶入地表水和地下水,危害人類健康, James
A Entry等人提出用水溶性的陰離子聚丙烯醯胺
( PAM ) 處理豬場廢水, 基建投資低、應用快捷。
PAM、PAM與CaO復配和PAM與Al2 ( SO4 ) 4 復配能
夠使總的大腸桿菌和排泄物大腸桿菌減少30% ~
50%,降低源水中的總磷、正磷酸根以及氨氮。正確
的應用PAM及其復配物可以減少進入地表水和地下
水中的污染物數量,保護水質。
2 豬場廢水處理技術應用情況
目前,應用到實際工程上的豬場廢水處理工藝有
自然生態法處理、好氧處理、厭氧+好氧處理等。潘
涌璋等人利用高級綜合穩定塘處理豬場廢水,經過穩
定運行, 出水達到畜禽養殖業污染物排放標准
(GB18596 - 2001)的要求,氨氮在60 mg/L 左右,總
氮沒有考慮,總停留時間在20 d以上,佔地面積大,
適合於土地資源較豐富的亞熱帶山區。由於鳳眼蓮
對水體中的污染物質和營養物質有較好的吸收,

]考慮用鳳眼蓮處理豬場廢水,工藝流程如下:
該鳳眼蓮生化處理系統對COD 的______去除率為
43%~69% ,對總氮的去除率為55% ~72% ,對氮元
素的吸收量很大,同時對總磷、揮發酚等污染物都有
較好的去除效果。該處理系統的停留時間為30 d,日
設計流量為600 m3 ,但需要較大的處理場地,且受氣
候條件影響很大,這都限制了該工藝的應用。目前,
厭氧+好氧處理工藝應用較為廣泛。胡海良等人將
環形生活污水高效凈化沼氣裝置應用到豬場廢水的
處理上,廢水經過高效凈化沼氣裝置後進入接觸氧化
池,進行自然曝氣去除CODcr和BOD5 , 該工藝對
COD、BOD的去除率達到90%以上,但出水氨氮為
100~200 mg/L,去除效果不好。鄧良偉等人進行了
厭氧- 加源水- 間隙曝氣(Anarwia)的研究,此工藝
是厭氧+ SBR工藝的改良,因為厭氧消化較完全,導
致好氧處理中C /N較低,影響後續消化效果,如果添
加外源碳源或外源有機物提高C /N,運行成本隨之增
高,故提出了部分豬場廢水進入厭氧池進行厭氧處
理,另一部分進入沉澱配水池與厭氧出水混合後再采
用間歇曝氣的序批式反應器( SBR)處理,經過一年的
生產性試驗,該改良工藝對COD、氨氮、TN的去除率
分別為93. 1% ~97. 4%、98. 2% ~99. 5%、93. 1% ,
但最終剩餘難降解的有機質還需要進一步物化處理
才能達到排放標准。
3 其他相關處理技術
豬場廢水處理還有其他的相關處理技術,如從養
豬場生產過程的環境管理上考慮,在源頭改進工藝減
少排污,減輕污染。採用干清糞工藝取代水沖式清糞
就是一種較好的方法,干清糞工藝是將糞便單獨清
出,不與尿、污水混合排出,這種工藝固態糞便含水量
低,糞中營養成分損失小,肥料價值高,便於堆肥和其
他方式處理,還可以節約用水,減少廢水和污染物排
放量,易於凈化處理,是目前理想的清糞工藝。以萬
頭規模化養豬場為例,將現有的水沖糞工藝改為干清
糞工藝,每年可減少污水排放5. 5萬噸,既節約了用
水,又減少了污染。王德剛等人提出「零污染」乾式
法養豬,即在欄舍內鋪上敷料,將豬的糞尿吸附混合,
生物處理後進行二次發酵,並經工藝處理合成生態有
機肥,對周圍環境達到「零污染」的排放效果,同時降
低豬群疾病發生率,加快生長速度,提高飼養效益以
達到較好的經濟效益、環境效益。
目前很多學者提出了不少豬場廢水處理的新方法,
但都只停留在試驗室小試階段,真正應用到生產中還需
要進一步的研究試驗。鄧良偉等人利用秸稈作為載體
進行堆肥,在堆肥發酵過程中,產生的生物熱蒸發濃縮
「豬場廢水」,達到處理豬場廢水和生產有機肥的目的。
以秸稈為載體用豬糞水及其厭氧消化液進行堆肥處理,
其吸水比可達1∶5. 94~1∶6. 65,堆肥含水率基本在
70%以上,超過一般堆肥過程含水率( 50% ~60% ) ,
且能保持較長的高溫期,說明以秸稈為載體吸收豬糞
水在高溫條件下進行堆肥的工藝路線是可行的。在
堆肥過程中,氮、磷、鉀是一個累加的過程,所獲得的
堆肥是一種肥效較高的有機肥,但該工藝消耗豬場生
產廢水有限,僅限於小規模的污水處理,對於大規模
的豬場廢水處理還需研究探討。
4 結論與展望
根據以上分析,解決豬場廢棄物污染問題,首先
應當加強豬場環境管理,從源頭污水減量化考慮,采
用「零污染」乾式養豬,減少用水量,基本實現零污染
物排放;或採用干清的方式代替水沖,既不會流失營
養物質,又可以大大減少廢水的排放。養豬業屬於傳
統產業,豬場廢水處理必須尋求經濟可行、處理效果
好的方法。開發經濟有效的處理工藝是目前豬場廢
水處理的重點。高效厭氧反應器的研製、氮磷污染物
的去除、沼氣發電技術及無害化資源能源的回收是今
後豬場廢水處理的重要研究方向。
參考文獻:
[ 1 ] POACH M E. SwineWastewater treatment bymarsh - pond - marsh
constructed wetlands under varying nitrogen loads [ J ]. Ecological
Engineering, 2004 (23) : 165 - 175.
[ 2 ] 成文. 養豬場廢水處理工藝研究[ J ]. 環境污染與防治, 2000, 22
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[ 3 ] 鄧良偉. 水解- SBR工藝處理規模化豬場糞污研究[ J ]. 中國給
水排水, 2001, 17 (3) : 8 - 11.
[ 4 ] 余遠松. 鳳眼蓮水生生態系統處理大型養豬場廢水的應用研究
[ J ]. 農業環境保護, 2000, 19 (5) : 301 - 303.

畜禽糞便用於生產飼料的方法

隨著我國畜牧業的蓬勃發展,生產規模化、集約
化趨勢越來越明顯,在給人類提供豐富的畜禽產品同
時,由於規模化養殖場的畜禽糞便和污水多不處理直
接用作肥料,某些地區甚至直接排入江河,造成嚴重
的環境污染。其實,畜禽糞便並非完全是不可利用的
廢物,糞便中有一部分營養物質能被動物直接再吸
收,還有一部分物質可通過處理再被動物吸收。現在
被各國所接受和使用的主要處理方法有以下幾種。
1 乾燥法
一般只適用於營養物質含量較高的雞糞。
1. 1 自然乾燥
將新鮮糞便單獨或摻入一定比例糠麩拌勻後,攤
在水泥地面或塑料布上,隨時翻動,自然風干、曬干,
然後粉碎,摻到其他飼料中飼喂。此法成本較低,操
作簡單,但受天氣影響大,曬干時造成的環境污染大。
1. 2 加溫乾燥
乾燥快速,可達到滅菌、滅雜草籽和去臭的目的,
但是經處理後的糞便養分損失較大,成本較高。
1. 2. 1 低溫乾燥 將畜禽糞便運到裝有機械攪拌和
氣體蒸發的乾燥車間或乾燥機、隧道窖中,在70 ~
500 ℃的溫度下烘乾,使畜禽糞便含水量降到13%以
下,再儲藏和利用。
1. 2. 2 高溫快速乾燥 將含水量為70% ~75%的
畜禽糞便通過高溫快速乾燥機,在不停旋轉的乾燥機
中,畜禽糞便通過間接加熱( 500 ~700 ℃) , 12 s左
右,含水量即可降至13%以下。
1. 3 微波處理乾燥

D. 設計處理印染廢水的微生物菌種篩選步驟並提出可能的培養方案。設計一篇論文,要求步驟清楚。求高手指點~

蘇科吧???李lian教的吧???
我靠!!!!!!!LP啊!!!!!這世界太小了!!!你也太猥瑣了!!!這個作業還網路知道!!!我就不說你了!!!!自己反省去吧!!!!別問我是誰!!!

E. 工業含鉛的廢水治理方法

目前,工業中處理廢水中重金屬鉛離子一般採用化學沉澱法和離子交換法。另外,液膜法和生物吸附法是新興的含鉛廢水的處理方法,目前處於研究階段。而電解法則是一種有待人們重新認識的古老方法。(1)化學沉澱法化學沉澱法是目前使用較為普遍的方法。所用沉澱劑有:石灰、燒鹼、氫氧化鎂、純鹼以及磷酸鹽,其中氫氧化物沉澱法應用較多。此法是將離子鉛轉化為不溶性鉛鹽與無機顆粒一起沉降,處理效果比較好,可以達到國家排放標准。但大量的鉛鹽污泥不易處理,容易造成二次污染,且此法存在佔地面積大、處理量小、選擇性差等缺點。(2)離子交換法離子交換法是利用離子交換劑有離子交換樹脂、沸石等。離子交換是靠交換劑自身所帶的能自由移動的離子與被處理的溶液中的離子進行交換來實現的。推動離子交換的動力是離子間濃度差和交換劑上的功能基對離子的親和能力。離子交換法處理鉛離子是較為理想的方法之一,不但佔地面積小、管理方便、鉛離子脫除率很高,而且處理得當可使再生液作為資源回收,不會對環境造成二次污染。離子交換法的缺點是一次性投資比較大,且再生也存在一定的困難。(3)生物吸附法使用生物材料處理和回收含鉛廢水的技術是既簡單又經濟的治理方法,已經引起了人們的重視。生物材料對重金屬天然的親和力,可用以凈化濃度范圍較廣的鉛離子廢水以及混合的金屬離子廢水。其優點有:①受pH值影響小;②不使用化學試劑;③污泥量極少;④無二次污染;⑤排放水可回用;⑥菌泥中金屬可回收且菌泥可用作肥料。生物吸附法將是廢水深度處理常用的方法。(4)電解法電解法目前處理含鉛廢水難度較大,但很有潛力。此方法在國內外尚處於研究階段。要徹底地治理含鉛廢水造成的污染,清潔生產和綜合利用是發展的趨勢。一方面,必須改進電池等生產工藝現狀,積極探索研究新工藝、新方法,大力推廣清潔生產,從源頭上遏制污染的產生;另一方面,對產生的含鉛廢水必須採用處理和利用相結合的方式,盡可能提取廢水中有用物質,實現經濟效益和環境效益的雙豐收。

F. 生物技術在環境保護中的應用的畢業論文

2個問題 都回答了``` 不一樣的2篇論文 你可以參考下

摘 要 針對我國目前生態環境狀況,論述了現代生物技術在治理環境污染,保護生態環境中的應用和發展前景。
關鍵詞 現代生物技術 生態環境 環境保護

1 我國生態環境現狀
目前我國由於工業「三廢」污染、農用化肥和農葯的污染以及廢棄塑料和農用地膜的污染,嚴重的影響了我國的生態環境,使得水污染日益加劇,水資源嚴重短缺,全國600多個城市中已有一半城市缺水,農村則有8 000萬人和6 000萬頭牲畜飲水困難;土壤污染嚴重,耕地面積銳減,近10年來每年流失的土壤總量達50億t,土地荒漠化日益加劇;森林覆蓋面積下降,草場退化,每年減少森林面積達2 500萬畝;人們的身體健康受到嚴重威脅,疾病發病率急劇上升。因此,加大環境保護和環境治理力度,加快應用高新技術,如現代生物技術來控制環境污染和保持生態平衡,提高環境質量已成為環保工作者的工作重點。
2 現代生物技術與環境保護
現代生物技術是以DNA分子技術為基礎,包括微生物工程,細胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技術的總稱。現代生物技術不僅在農作物改良、醫葯研究、食品工程方面發揮著重要作用,而且也隨著日益突出的環境問題在治理污染、環境生物監測等方面發揮著重要的作用。自20 世紀 80年代以來生物技術作為一種高新技術,已普遍受到世界各國和民間研究機構的高度重視,發展十分迅猛。與傳統方法比較,生物治理方法具有許多優點。
(1)生物技術處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結構,降解的產物以及副產物,大都是可以被生物重新利用的,有助於把人類活動產生的環境污染減輕到最小程度,這樣既做到一勞永逸,不留下長期污染問題,同時也對垃圾廢棄物進行了資源化利用。
(2) 利用發酵工程技術處理污染物質,最終轉化產物大都是無毒無害的穩定物質,如二氧化碳、水、氮氣和甲烷氣體等,常常是一步到位,避免污染物的多次轉移而造成重復污染,因此生物技術是一種既安全又徹底消除污染的手段。
(3)生物技術是以酶促反應為基礎的生物化學過程,而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質,其反應過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的,所以大多數生物治理技術可以就地實施,而且不影響其他作業的正常進行,與常常需要高溫高壓的化工過程比較,反應條件大大簡化,具有設備簡單、成本低廉、效果好、過程穩定、操作簡便等優點。
所以,當今生物技術已廣泛應用於環境監測、工業清潔生產、工業廢棄物和城市生活垃圾的處理,有毒有害物質的無害化處理等各個方面。
3 現代生物技術在環境保護中的應用
3.1 污水的生物凈化
污水中的有毒物質的成分十分復雜,包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質等等。微生物通過自身的生命活動可以解除污水的毒害作用,從而使污水中的有毒物質轉化為有益的無毒物質,使污水得到凈化。當今固定化酶和固定化細胞技術處理污水就是生物凈化污水的方法之一。固定化酶和固定化細胞技術是酶工程技術。固定化酶又稱水不溶性酶,是通過物理吸附法或化學鍵合法使水溶性酶和固態的不溶性載體相結合,將酶變成不溶於水但仍保留催化活性的衍生物,微生物細胞是一個天然的固定化酶反應器,用制備固定化酶的方法直接將微生物細胞固定,即是可催化一系列生化反應的固定化細胞。運用固定化酶和固定化細胞可以高效處理廢水中的有機污染物、無機金屬毒物等,此方面國內外成功的例子很多,如德國將能降解對硫磷等9種農葯的酶,以共介結合法固定於多孔玻璃及硅珠上,製成酶柱,用於處理對硫磷廢水,去除率達95%以上;近幾年我國在應用固定化細胞技術降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)方面取得較大進展,對於含100mg/L廢水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母細胞降解含酚廢水也已實際應用於廢水處理。污染土壤的生物修復
重金屬污染是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是:通過生物作用(如酶促反應)改變重金屬在土壤中的化學形態,使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環境中的移動性和生物可利用性,通過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、凈化與固定作用。污染土壤的生物修復過程可以增加土壤有機質的含量,激發微生物的活性,由此可以改善土壤的生態結構,這將有助於土壤的固定,遏制風蝕、水蝕等作用,防止水土流失。
3.3 白色污染的消除
廢棄塑料和農用地膜經久不化解,估計是形成環境污染的重要成分。據估計我國土壤、溝河中塑料垃圾有百萬噸左右。塑料在土壤中殘存會引起農作物減產,若再連續使用而不採取措施,十幾年後不少耕地將顆粒無收,可見數量巨大的塑料垃圾嚴重影響著生態和環境,研究和開發生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技術一方面可以廣泛地分離篩選能夠降解塑料和農膜的優勢微生物、構建高效降解菌,另一方面可以分離克隆降解基因並將該基因導入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使兩者同時發揮各自的作用,將塑料和農膜迅速降解。同時,還需大力推行可降解塑料和地膜的研發、生產和應用。
有些微生物能產生與塑料類似的高分子化合物即聚酯,這些聚酯是微生物內源性貯藏物質,可以用發酵方法進行生產,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔點、高彈性、不含有毒物質等優點而在醫學等許多領域有極好的應用前景。為了降低成本、提高產量,人們正在用重組DNA技術對相關的微生物進行改造,此方面目前一個研究熱點是採用微生物發酵法生產聚-β羥基烷酸(PHAs),研究人員正設法構建出自溶性PHAs生產菌種,即將PHAs重組菌進行發酵,在積累大量的PHAs後,加入信號物質,使裂解蛋白產生,細胞壁破壞,PHAs析出,以簡化胞內產物PHAs的提取過程,降低提取成本。
3.4 化學農葯污染的消除
一般情況下,使用的化學殺蟲劑約80%會殘留在土壤中,特別是氯代烴類農葯是最難分解的,經生態系統造成滯留毒害作用。因此多年來人們一直在尋找更為安全有效的辦法,而利用微生物降解農葯已成為消除農葯對環境污染的一個重要方面。能降解農葯的微生物,有的是通過礦化作用將農葯逐漸分解成終產物CO2和H2O,這種降解途徑徹底,一般不會帶來副作用;有的是通過共代謝作用,將農葯轉化為可代謝的中間產物,從而從環境中消除殘留農葯,這種途徑的降解結果比較復雜,有正面效應也有負面效應。為了避免負面效應,就需要用基因工程的方法對已知有降解農葯作用的微生物進行改造,改變其生化反應途徑,以希望獲得最佳的降解、除毒效果。要想徹底消除化學農葯的污染,最好全面推廣生物農葯。
所謂生物農葯是指由生物體產生的具有防止病蟲害和除雜草等功能的一大類物質總稱,它們多是生物體的代謝產物,主要包括微生物殺蟲劑、農用抗生素制劑和微生物除草劑等。其中微生物殺蟲劑得到了最廣泛的研究,主要包括病毒殺蟲劑、細菌殺蟲劑、真菌殺蟲劑、放線菌殺蟲劑等。長期以來並沒有得到廣泛的使用。現在人們正在利用重組DNA技術克服其缺點來提高殺蟲效果,例如目前病毒殺蟲劑的一個研究熱點是桿狀病毒基因工程的改造,人們正在研究將外源毒蛋白基因如編碼神經毒素的基因克隆到桿狀病毒中以增強桿狀病毒的毒性;將能幹擾害蟲正常生活周期的基因如編碼保幼激素酯酶的基因插入到桿狀病毒基因組中,形成重組桿狀病毒並使其表達出相關激素,以破壞害蟲的激素平衡,干擾其正常的代謝和發育從而達到殺死害蟲的目的。
參考文獻
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G. 關於水環境的污染和治理的論文

優秀水文化可以促進人水關系的協調。在現代的水利和生態環境建設中也應當倡導水文化,現代水文化創立的基本原則是滿足現代人們對水文化的基本需求,反映現代人與水的關系、體現現代科技進步。 水是基礎性的自然資源和戰略性的經濟資源。在人均水資源擁有量日益減少的同時,因水環境惡化所造成的水質性和功能性缺水現象亦日益突出,已成為突出的、全球性的共同的問題。早在上世紀初,歐美有些國家就關注水環境的污染,並且開始研究與防治。近幾十年來,各國為控制水環境污染進行了大量研究,並且耗巨資對有些主要湖泊和城市河道進行了大范圍治理。大量實踐證明,水環境的污染是可以治理的,但這種治理常常費時長及費錢多:國際上治理最成功的美國華盛頓湖,耗資1.3億美元,前後經過17年治理才達到目標;而面積僅1km2的瑞典的Frumman湖,費時22年,耗資90萬美元才治理完畢,等等。據於此,從上世紀七十年代起,尤其是近十餘年來,日本、美國、德國、瑞士等發達國家紛紛對以往的水環境治理思路進行反思,提出了生態治水的新理念,尊重河湖系統的自然規律,注重對其自然生態和自然環境的恢復和保護,使河湖的綜合服務功能能展現很好。 農業面源污水由於量大面廣,其治理難度不亞於點源,就美國、日本等發達國家對農業面源污染治理尤其是近年治理發展趨勢來看,主要採用生物氧化塘、人工濕地和土地處理系統等來進行治理農業面源污染。 就具體的技術發展趨勢來看,生態/生物方法是修復水生態系統中最為推崇的舉措之一。這種技術實際上是對水體自凈能力的強化,是人們遵循生態系統自身規律的嘗試。而在具體的實施時,更趨向於多種技術的集成。具體由哪幾種技術集成,則需要根據目的水域的污染性質、程度、生態環境條件和階段性或最終的目標而定,亦即在實施前要對目的水域作系統周密的論證,而後制定實施方案,才能達到預期的目標。 大量實踐證明,以相應的實驗示範基地為平台,開展相應的應用基礎研究與新技術開發,同時引進異地實用高新技術進行本地化研究與示範,是條有利於快出成果並且直接將其轉化為生產力的可行途徑。如日本在琵琶湖和霞浦湖等建立了針對流域水環境治理與生態修復的實驗示範基地,取得了環境教育、新方法和新技術研究開發與技術成果展示效果,為提高市民的環境意識和科技成果的推廣應用起到了積極的促進作用。 水環境治理與水生態系統修復技術現狀 大量研究表明,對水域的水環境污染進行有效治理的前提是控制污染源,只有外源得到了有效控制,作為末端治理技術的水環境污染治理才能見效,不然只能起到事倍功半的效果,甚至徒勞。通過大量研究與實踐,已明確水環境污染實際上是典型的生態問題,因此,在對污染水域進行治理時,用生態學方法使生態問題得到最終解決。近年,強調治理與生態修復相結合,甚至更加強調生態修復的作用。 從廣義上講,所有的生物處理都是生態修復。目前,國際上據原理已在使用的或已進入中試階段的污染水域治理與生態修復技術可分為物理法、化學法和生物/生態法三大類。其中的技術名稱包括底泥疏浚、人工增氧、生態調水、化學除藻、絮凝沉澱、重金屬化學固定、微生物強化、植物凈化、生物膜。(見表) 表 水環境治理與生態修復技術分類及其適用范圍 技術分類 技術名稱 選用污染水域范圍 主要作用 物理法 底泥疏浚 嚴重底泥污染 外移內源污染物 人工增氧 嚴重有機污染 促進有機污染物降解 生態調水 富營養化,有害無毒污染 通過稀釋作用降低營養鹽和污染濃度,改善水質 化學法 化學除藻 富營養化 直接殺死藻類 絮凝沉澱 底泥內源磷污染 將溶解態磷轉化為固態磷 重金屬化學固定 重金屬污染 抑制重金屬從底泥中溶出 生物/生態法 微生物強化 有機污染 促進有機污染物降解 植物凈化 富營養化、復合性污染 污染物遷移轉化後外移 生物膜 有機污染 促進有機污染物降解 1、底泥疏浚 底泥疏浚是在水域污染治理過程中普遍採用的措施之一。這是因為底泥是水生態系統中物質交換和能流循環的中樞,也是水域營養物質的儲積庫和特殊的緩沖載體,在水環境發生變化時,底泥中的營養鹽和污染物會通過泥-水界面向上覆水體擴散,尤其是城市湖泊和河道,長期以來累積於沉積物中的氮磷和污染物的量往往很大,在外來污染源存在時,這些物質只是在某個季節或時期內會對水環境發揮作用,然而在其外來源全部切斷後,則逐漸釋放出來對水環境發生作用,包括增加上覆水體中的污染物含量和因表層底泥中有機物的好氧生物降解及厭氧消化產生的還原物質消耗水體溶解氧等,並且在很長一段時期內維持對水環境的影響。因此,一般而言,疏浚污染底泥意味著將污染物從水域系統中清除出去,可以較大程度地削減底泥對上覆水體的污染貢獻率,從而起到改善水環境質量的作用。 底泥疏浚技術據原理屬物理法分類技術。外移內源污染物,這是底泥疏浚技術主要作用所含有的內容。就疏浚技術現狀來看,主要包括工程疏浚技術、環保疏浚技術和生態疏浚技術等。就技術的成熟度和採用率而言,其中的工程疏浚技術居首,環保疏浚技術是近年開發並且已進入大規模採用階段的成熟技術,生態疏浚技術則是最近提出並且在局部實施的新技術。 就實施疏浚技術對水環境質量的改善效果來看,由於工程疏浚技術以往主要是用在為了疏通航道、增加庫容等目的而進行的疏浚,長期的實踐證明其效果欠人意;環保疏浚是以清除水域中的污染底泥、減少底泥污染物向水體的釋放為目的的技術,其效果因此明顯優於工程疏浚技術,而有較高的施工精度,能相對合理的控制疏浚深度,能較大幅度地減少疏浚過程中的污染是環保疏浚技術的特點;生態疏浚是以生態位修復為目的的技術,以工程、環境、生態相結合來解決河湖可持續發展,其特點是以較小的工程量最大限度地清除底泥中的污染物,同時為後續生物技術的介入創造生態條件。 然而,據日本等發達國家的實踐,就特定的水體而言,是否需要對其底泥進行徹底的疏浚,或者疏浚到什麼程度,還需要進行細致周密的研究論證,並且應做到視區域的污染程度、性質和疏浚目的而定,不宜一概採用,因為大規模的底泥疏浚不但需要大量資金來支持,而且被清除的污染底泥的最終處理也是一個棘手的問題。 2、生態調水 生態調水是在敏感水域普遍採用的水環境污染治理措施。生態調水的目的和方法是通過水利設施(閘門、泵站等)的調控引入污染水域上游或附近的清潔水源沖刷稀釋污染水域,以改善其水環境質量。 生態調水的實際作用主要體現在: ◆ 將大量污染物在較短時間內輸送到下游,減少了原區域水體中的污染物的總量,以降低污染物的濃度; ◆ 調水時改善了水動力的條件,使水體的復氧量增加,有利於提高水體的自凈能力; ◆ 使死水區和非主流區的污染水得到置換。 生態調水技術據原理屬物理法分類技術。通過稀釋作用降低營養鹽和污染濃度,改善水質,這是生態調水技術主要作用所含有的內容。然而,生態調水技術的物理方法是把污染物轉移而非降解,會對流域的下游造成污染,所以,在實施前應進行理論計算預測,確保調水效果和承納污染的流域下游水體有足夠大的環境容量。 3、人工增氧 人工增氧是在治理污染河道中較多採用的措施之一。這是因為污染嚴重的河道水體由於耗氧量遠大於水體的自然復氧量,溶解氧普遍較低,甚至處於嚴重缺氧狀態,此時河道的水質嚴重惡化,水體自凈能力低下,水生態系統遭到破壞。人工增氧能較大幅度地提高水體中溶氧含量。 人工增氧的結果: ◆ 能加快水體中溶解氧與臭污物質之間發生氧化還原反應的速度; ◆ 能提高水體中好氧微生物的活性,促進有機污染物的降解速度,這些作用對消除水體臭污具有較好的效果。 人工增氧一般適宜於在以下二種情況下應用: ◆ 為加快對污染河道治理的進程; ◆ 作為已經過治理河道中的應急措施。 人工增氧技術據原理屬物理法分類技術。促進有機污染物降解,這是人工增氧技術主要作用所含有的內容。 4、植物凈化 植物凈化技術據原理屬生物/生態法分類技術。污染物遷移轉化後外移,這是植物凈化技術主要作用所含有的內容。相對於物理法和化學法而言,生物/生態修復技術的提出較晚,而生物/生態修復技術發展僅僅是近十多年前才開始的,尤其是其中的植物凈化技術是近年來才開始得到重視。植物凈化技術的最大優點是可以通過植物的吸收吸附作用,降解、轉化水體中的有機污染物,繼而通過收獲植物體的形式將有機污染物從水域系統中清除出去,因此,可以達到標本兼治的效果。與此同時,植物的存在為微生物和水生動物提供了附著基質和棲息場所。某些植物的根系能分泌出克藻物質,達到抑制藻類生長的作用,龐大的枝葉和根系成為自然的過濾層,能截獲大量的懸浮物質等,對水生態系統的物理、化學以及生物特性亦能產生重要影響。 作為完整的水生態系統包含種類及數量恰當的生產者、消費者和分解者,具體地說包括水生植物和魚、螺、蝦、貝類、大型浮游動物等水生動物,以及種類和數量眾多的微生物和原生動物等。其中,水生植物是水生態系統中的初級生產者,其不僅是水體食物網的重要成員,同時在水體溶氧供應、營養循環中其起到重要作用,而且作為水體結構角色,還為其它水生動物提供生存空間和產卵棲息地。 水生植物技術用於生態修復階段,其主要作用: ◆ 凈化微污染的水體,即通過其的吸收吸附作用,降解、轉化水體中的有機污染物,而使水質得到進一步改善; ◆ 作為水生態系統的主要成員為其他生物的生存、繁衍提供場所和食物。 水生植物尤其是其中的浮葉和沉水植物在污染嚴重的水體中因生境條件不具備,因而難以成活,而修復水生態系統時有水生植物的介入,生態系統就能修復。 所以我們要發展科技,才能更好的保護環境

H. 有關水的凈化的論文

一,給水處理得基本方法:
「混凝-沉澱-過濾-消毒」常規處理工藝流程
以廣州水源為例,由於水源差,七間水廠的水源有六間達不到國家規定的五類標准,因此在進行常規處理前須經過預處理,在泵前投加高錳酸鉀(主要通過氧化作用,使有機物膜被氧化,懸浮顆粒物或膠體的表面性質發生有利於脫穩凝聚的變化,從而使除濁效率增加,有機物含量也隨之降低,減輕了水的異臭味。並且高錳酸鉀與水中還原性物質發生反應,生成不溶於水的中間產物二氧化錳,也可以為新生凝核促使膠體凝聚。用隔膜泵直接投加到源水。)、活性炭(物理吸附與化學吸附,物理吸附主要是其多孔結構提供了大量的表面積,從而使其非常容易達到吸收收集雜質的目的;化學吸附指被吸附的物質與活性炭表面物質發生反應,如:與水中的亞氯酸鹽發生反應,使亞氯酸鹽變成氯離子形式,從而達到去除水中亞氯酸鹽目的,使水中不再有令人反感的味道和氣味。用螺桿泵直接投加到源水。)、氨(主要為穩定水中余氯。在氯化的同時投加氨使其優先生成氯氨,然後逐步對其他物質發生氧化,使水中游離氯減少,增強了消毒目的。由氨機自動調節直接投加到源水管)。泵後投加氯(主要目的是殺死水體中的青苔、氧化部分有機物和降低亞硝酸鹽的生成。且此值須根據待慮水的余氯值進行投加。由氯機及水射器直接投加到源水管。)、礬(主要成分一般為鹼鋁或硫酸鋁。但鹼鋁腐蝕性及對水溫的適應性相對較高,因此鹼鋁較常用。用螺桿泵直接投加到源水管。)
預處理後,進入澄清工藝,即混凝、沉澱和過濾,處理對象主要是水中懸浮物和膠體雜質,水中雜質通過葯,形成大顆粒的絮凝(此步驟在絮凝池中完成,俗稱反應池。本廠全部反應池都為網格反應池,由多格豎井串聯而成,進水水流順序從一格到下一格,上下對角交錯流動,直到出口,使礬與水中懸浮物和膠體雜質充分反應。),而後經沉澱池進行礬花與水的重力分離(本廠沉澱池有平流沉澱池與斜管沉澱池。平流沉澱池利用重力作用,使礬花以拋物線形式沉到池底,使其與待慮水分開;斜管沉澱池根據水流向上流動,污泥下滑的原理將水與礬花分離。),再者待濾水進入濾池,使細微殘余的雜質顆粒經沙(從上而下沙層依次為:細沙,粗沙,春石)濾掉(本廠有移動罩慮池與普通快慮池,這兩鍾慮池主要區別在於沖洗沙層的方法。移動罩慮池利用虹吸原理將沙層表面雜物抽掉;普通快慮池則通過反沖洗,包括300秒的氣沖,主要目的將沙層沖散,7分鍾的水沖,將沙層里的雜質徹底沖洗干凈。)。濾後水須經後加氯(主要目的是殺死細菌、病毒和其它致病微生物,保證出廠水有適量的余氯量,以抑制水中殘存細菌的繁殖及防止管網再度被污染,但須根據出廠水余氯值進行投加,本廠一般控制在2.8-3.3之間。),成品水流入清水池後,經吸水井由二級泵房的泵機加壓進入城市供水管網。

二,混凝原理
原水之所以渾濁不清,是因為水中含有大量以膠體形式存在的粘土顆粒。由於這些粘土顆粒一般都帶有一定的負電荷,在靜電的相斥作用下,這些顆粒一般不易結大而沉澱,原水始終表現為渾濁現象。要讓這些顆粒互相凝聚、結大而沉澱出來,最有效的辦法之一是加入致沉作用強的三價鋁離子 。在鋁離子的衍生物中,由於以聚合物形式存在的聚合氯化鋁具有反應時間短、混凝效果好、形成礬花大、沉澱速度快、適應不同水質及較寬的PH范圍等優點,在生產上我們採用加入聚合氯化鋁水溶液的方法使渾濁的原水變得清澈。聚合氯化鋁的分子式可表示為: 。
我們把一定量的礬溶液按比例混合到原水中,並在混合槽和反應池中充分混合、反應,凝聚成較大顆粒的礬花的過程稱為混凝。在混凝過程中起混凝作用的致沉劑,也可稱為混凝劑。水的混凝機理是水處理的一個重要的課題。混凝包括凝聚與絮凝兩種過程。凝聚是指膠體被壓縮雙電層而脫穩的過程。凝聚是瞬間的,只需將化學葯劑擴散到全部水中即可。絮凝則是指膠體脫穩後(或由於高分子物質的吸附橋作用)聚結成大顆粒絮體的過程。絮凝過程是需要一定的時間去完成的。但是一般情況下二者很難區分,因此把能起凝聚與絮凝作用的葯劑通稱為混凝劑。
注意的是,混凝劑的添加量存在一個最佳的范圍。添加少了,致沉作用不大;添加多了,反而會因過多的鋁離子致使原來帶負電荷的膠粒變為帶正電荷,顆粒間的斥力又增加了,從而導致凝聚效果下降。因此,在投礬工藝中,必須准確控制添加量,且應經常跟蹤投加效果。

三、投氯流程
氯瓶——液氯管——蒸發器——真空調節器——投氯機——水射器——水

四、凈化工藝通用流程
源水反應池沉澱

添加葯劑(混凝劑)

自己在加點論證的東西吧··

I. 關於水處理的雜志有那些

1、《工業水處理》抄

《工業襲水處理》(月刊)創刊於1981年,由中海油天津化工研究設計院主辦、國家工業水處理工程技術研究中心協辦,為全國中文核心期刊、中國科技論文統計源期刊(中國科技核心期刊)、中國期刊方陣雙效期刊。每月20日出版。

2、《給水排水》

《給水排水》創刊於1964年,是中國建築科學類中文核心期刊,中國科技論文統計源期刊。由中華人民共和國住房與城鄉建設部主管,中國建築設計研究院、中國土木工程學會、亞太建設科技信息研究院(建設部科技信息研究所)主辦。



(9)吸附法處理廢水論文擴展閱讀

《工業水處理》主要報道工業廢水、工藝用水、循環冷卻水、鍋爐水、市政污水、海水淡化等的水處理技術動態、研究報告、專題述評、經驗總結、科學管理及行業快訊等。讀者對象主要是從事水處理工作的科研、設計、教學、生產、管理等單位的專業技術人員。

訂戶遍及石油、石化、煤化、冶金、鋼鐵、電力、電子、紡織、印染、造紙、制葯、機械、食品、飲料釀酒、交通、造船、礦業、環保、海水淡化等系統,自來水公司、污水處理廠、水處理設備工程公司,以及大專院校等。

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