污水處理中的燃料電池

⑴ 微生物燃料電池簡稱MFC，是一種新型的燃料電池，它是以微生物作催化劑，以有機廢水為燃料，將有機廢水中

A．K₂S₂O₈被還原生成SO₄^2-，應為電池的正極，正極反應式為S₂O₈^2-+2e^-═2SO₄^2-，故A正確；
B．負極反應式為2CH₃COO^--16e^-+6H₂O=4CO₂+18H⁺，H⁺濃度增大，負極附近電解質溶液pH會降低，故B正確；
C．CH₃COO^-水解呈鹼性，增大CH₃COOK的濃度，溶液鹼性增強，從pH上可能與圖2不符，但如CH₃COOK的濃度過低，原電池放電效率低，電壓肯定低，故C錯誤；
D．在酸性條件下S₂O₈^2-氧化性增強，有利於電池放電，提高了電池的整體性能，故D正確．
故選C．

⑵ 微生物燃料電池研究中有哪些問題尚未解決

主要問題是成本和功率密度。

1 引言 微生物燃料電池(Microbial Fuel Cells，MFCs)，是一種以微生物為陽極催化劑，將有機物中的化學能直接轉化為電能的裝置。1911年，英國植物學家Potter便發現細菌培養液可產生電流，這是關於微生物燃料電池的最早報道。近年來，MFC技術因其諸多優點及應用范圍的擴大，引起了世界各國研究者的高度關注。
毋庸置疑，微生物燃料電池(Microbial fuel cells，MFCs)是一種新興的高效的生物質能利用方式，它利用細菌分解生物質產生生物電能，具有無污染、能量轉化效率高、適用范圍廣泛等優點。因此MFCs逐漸成為現今社會的研究熱點之一。
2 微生物燃料電池的工作原理
圖1是典型的雙室結構MFcs工作原理示意圖，系統主要由陽極、陰極和將陰陽極分開的質子交換膜構成。陽極室中的產電菌催化氧化有機物，使其直接生成質子、電子和代謝產物，氧化過程中產生的電子通過載體傳送到電極表面。根據微生物的性質，電子傳送的載體可以為外源、與呼吸鏈有關的NADH和色素分子以及微生物代謝的還原性物質。陽極產生的H+透過質子交換膜擴散到陰極，而陽極產生的電子流經外電路循環到達電池的陰極．電子在流過外電阻時輸出電能。電子在陰極催化劑作用下。與陰極室中的電子接受體結合，並發生還原反應。

圖1 微生物燃料電池工作原理示意圖
下面以典型的葡萄糖為底物的反應為例說明MFCs的工作原理，反應中氧氣為電子受體，反應完成後葡萄糖完全被氧化。
陽極反應：
?_CHO?6HO?CO?24H?24e612622
陰極反應：
?_6O2?24H?24e?12H2O
總反應：
C6H12O6?6O2?6CO2?6H2O

3 微生物燃料電池的應用現狀
迄今為止，MFCs的性能遠低於理想狀態。制約MFCs性能的因素包括動力學因素、內阻因素和傳遞因素等。動力學制約的主要表現為活化電勢較高，致使在陽極或者陰極上的表面反應速率較低，難以獲得較高的輸出功率。內電阻具有提高電池的輸出功率的作用，主要取決於電極間電解液的阻力和質子交換膜的阻力。縮短電極間距、增加離子濃度均可降低內阻。不用質子交換膜也可以大大降低MFCs的內阻，這時得到的最大功率密度有質子交換膜的5倍，但必須注意氧氣擴散的問題。另一個重要制約因素為電子傳遞過程中的反應物到微生物活性位間的傳質阻力和陰極區電子最終受體的擴散速率。最終電子受體採用鐵氰酸鹽或陰極介體使用鐵氰化物均可以獲得更大的輸出功率和電流。另外，微生物對底物的親和力、微生物的最大生長率、生物量負荷、反應器攪拌情況、操作溫度和酸鹼度均對微生物燃料電池內的物質傳遞有影響。
當前針對微生物燃料電池主要研究其產電性能，同時由於其特殊的結構與原理，MFCs還有許多潛在應用領域，主要包括廢水處理、電助產氫、感測器三方面。
3.1 廢水處理
近年來，微生物燃料電池被嘗試用來處理富含生物可降解有機物的廢水，在廢水降解的同時產電。表3.1列舉了目前MFCs用於廢水處理的現狀。

微生物燃料電池用於污水處理的例子

此外，微生物燃料電池處理廢水具有諸多優點，還可與傳統厭氧、好氧工藝相結合，達到更好的處理效果。

3.2 電助產氫
微生物燃料電池由於輸出效率低，難以直接應用，而MFC電助產氫技術是較有前途的一種方式。其工作原理為：無氧條件下，對雙室MFC陰極施加一個遠小於水分解電壓的小電壓，可促進轉移到陰極的電子和質子結合生成氫氣，達到利用MFC系統產氫的目的。
微生物燃料電池電助產氫反應器的優點是陰極省略了MFC常用的電子受體——氫氣，可避免因氧氣通過質子交換膜向陽極擴散而影響反應器運行；同時該工藝產生的氫氣純度較高，可積累、儲存及運輸，推動了MFC技術的實際應用。
3.3 生物感測器
根據MFCs的工作原理，在一定濃度范圍內，MFCs的電流(或電壓)輸出與陽極的基質濃度有線性關系，因此可開發基於MFCs的感測器，最典型的是BOD5快速檢測。Lorenzo等以人工廢水為燃料構建型BOD5感測器，該感測器輸出功率與BOD5濃度有良好的線性關系，且有非常高的重復性和穩定性，可連續運行7個月。
除了作為BOD5感測器外，有研究者嘗試利用MFC型的感測器通過對UAFB中發
酵液pH和沼氣流速進行實時監測，實現對厭氧硝化過程動態變化的監測。還有研究者通過在MFCs的質子交換膜兩側添加2片微硅板作電流收集器，由電流變化來反映基質中的有毒化合物。這些研究都有助於擴大MFCs技術的應用領域。
4 微生物燃料電池技術發展前景
MFCs技術正在不斷成長並且已經在許多方面取得了重大突破。但是，由於其功率偏低，該技術還沒有實現真正的大規模實際應用。基於其產電性能的制約因素，今後的研究方向主要可歸納為以下幾點。
(1)深入研究並完善MFCs的產電理論。MFCs產電理論研究處於起步階段，電池輸出功率較低，嚴重製約了MFCs的實際應用。MFCs中產電微生物的生長代謝過程，產電呼吸代謝過程以及利用陽極作為電子受體的本質是今後的研究重點。
(2)篩選與培育高活性微生物。目前大多數微生物燃料電池所用微生物品種單一。要達到實際應用的目的，需要尋找自身可產生氧化還原介體的高活性微生物和具有膜結合電子傳遞化合物質的微生物。今後的研究應致力於發現和選擇這種高活性微生。
(3)優化反應器的結構；5建議；微生物燃料電池潛在的優點使研究者對其發展前景十分；(1)加強MFCs的機理研究，通過分析陽極微生物；(2)通過優化MFCs的結構、材料和運行方式等，；MFCs作為一種可再生的清潔能源技術正在迅速興起；力，同時也擴大了用來滿足我們對能源需求的燃料的多；7參考文獻；[1]姜秀華.微生物電池技術研究[D].科技資訊；[2]張靜，張寶

(3)優化反應器的結構。研究與開發單室結構和多級串聯微生物燃料電池，利用微生物固定化技術、貴金屬修飾技術等改善電極的結構和性能。選擇吸附性能好、導電性好的材料作為陽極，選擇吸氧電位高且易於撲捉質子的材料作為陰極。

5 建議
微生物燃料電池潛在的優點使研究者對其發展前景十分看好，但由於輸出功率較低，限制了在生產生活中的應用。因此，建議研究者主要從以下三方面對MFCs做進一步研究：
(1)加強MFCs的機理研究，通過分析陽極微生物確定電子產生和傳遞機理，實現對高效產電微生物的篩選和改造。
(2)通過優化MFCs的結構、材料和運行方式等，提高電子傳質速率，降低電壓損失，提高MFCs產電性能。嘗試MFCs的工程放大，實現實際應用。 6 結語
MFCs作為一種可再生的清潔能源技術正在迅速興起，並已逐步顯現出它獨有的社會價值和市場潛力。隨著研究的不斷深入以及生物電化學的不斷進步，MFCs必將得到不斷地推廣和應用。與微生物燃料電池相比，燃料電池目前使用存在著成本仍偏高, 利用率不太高的缺點，所以微生物電池有著廣闊的應用前景。與現有的其它利用有機物產能的技術相比，微生物燃料電池具有操作上和功能上的優勢：首先，它將底物直接轉化為電能，保證了具有高的能量轉化效率；其次，不同於現有的所有生物能處理，微生物燃料電池在常溫環境條件下能夠有效運作；第三，微生物燃料電池不需要進行廢氣處理，因為它所產生的廢氣的主要組分是二氧化碳，一般條件下不具有可再利用的能量；第四，微生物燃料電池不需要輸入較大能量，因為若是單室微生物燃料電池僅需通風就可以被動的補充陰極氣體；第五，在缺乏電力基礎設施的局部地區，微生物燃料電池具有廣泛應用的潛
力，同時也擴大了用來滿足我們對能源需求的燃料的多樣性。研究微生物電池是一件造福人類的偉大舉措，我們應該投入更多的人力和物力。

⑶ 污水處理廠處理污水的流程是哪些

現代污水處理技術，按處理程度劃分，可分為一級、二級和三級處理。
一級處理，主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理，主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD，COD物質)，去除率可達90%以上，使有機污染物達到排放標准。
三級處理，進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉澱法，砂率法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲分析法等。
整個過程為通過粗格刪的原污水經過污水提升泵提升後，經過格刪或者篩率器，之後進入沉砂池，經過砂水分離的污水進入初次沉澱池，以上為一級處理(即物理處理)，初沉池的出水進入生物處理設備，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反應器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床)，生物處理設備的出水進入二次沉澱池，二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理，一級處理結束到此為二級處理，三級處理包括生物脫氮除磷法，混凝沉澱法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法。

二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備，一部分進入污泥濃縮池，之後進入污泥消化池，經過脫水和乾燥設備後，污泥被最後利用。
以上是污水處理廠處理工藝的基本流程，流程圖見下頁圖一。
二．各個處理構築物的能耗分析
1．污水提升泵房
進入污水處理廠的污水經過粗格刪進入污水提升泵房，之後被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵運行要消耗大量的能量，占污水廠運行總能耗相當大的比例，這與污水流量和要提升的揚程有關。
2．沉砂池
沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒。沉砂池一般設於泵站前、倒虹管前，以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損；也可設於初沉池前，以減輕沉澱池負荷及改善污泥處理構築物的處理條件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鍾式沉砂池。 沉砂池中需要能量供應的主要是砂水分離器和吸砂機，以及曝氣沉砂池的曝氣系統，多爾沉砂池和鍾式沉砂池的動力系統。
3．初次沉澱池
初次沉澱池是一級污水處理廠的主題處理構築物，或作為二級污水處理廠的預處理構築物設在生物處理構築物的前面。處理的對象是SS和部分BOD5，可改善生物處理構築物的運行條件並降低其BOD5負荷。初沉池包括平流沉澱池，輻流沉澱池和豎流沉澱池。
初沉池的主要能耗設備是排泥裝置，比如鏈帶式刮泥機，刮泥撇渣機，吸泥泵等，但由於排泥周期的影響，初沉池的能耗是比較低的。

圖一城市污水處理典型流程

4．生物處理構築物
污水生物處理單元過程耗能量要佔污水廠直接能耗相當大的比例，它和污泥處理的單元過程耗能量之和占污水廠直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝氣系統的曝氣要消耗大量的電能，其基本上是聯系運行的，且功率較大，否則達不到較好的曝氣效果，處理效果也不好。氧化溝處理工藝安裝的曝氣機也是能耗很大的設備。生物膜法處理設備和活性污泥法相比能耗較低，但目前應用較少，是以後需要大力推廣的處理工藝。
5．二次沉澱池
二次沉澱池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上，能耗比較低。
6．污泥處理
污泥處理工藝中的濃縮池，污泥脫水，乾燥都要消耗大量的電能，污泥處理單元的能量消耗是相當大的，這些設備的電耗功率都很大。
三．針對各個處理構築物的節能途徑
1．污水提升泵房
污水提升泵房要節省能耗，主要是考慮污水提升泵如何進行電能節約，正確科學的選泵，讓水泵工作在高效段是有效的手段，合理利用地形，減少污水的提升高度來降低水泵軸功率N也是有效的辦法，定期對水泵進行維護，減少摩擦也可以降低電耗。
2．沉砂池
採用平流沉砂，避免採用需要動力設備的沉砂池，如平流沉砂池。採用重力排砂，避免使用機械排砂，這些措施都可大大節省能耗。
3．初次沉澱池
初次沉澱池的能耗較低，主要能量消耗在排泥設備上，採用靜水壓力法無疑會明顯降低能量的消耗。
4．生物處理構築物
國外的學者通過能耗和費用效益分析比較了生物處理工藝流程,他們認為處理設施大部分的能量消耗是發生在電機這類單一的設備上,因而節能應從提高全廠功率因數、選擇高效機電設備及減少高峰用電要求等方面入手。他們提出的節能措施既包括改善電機的電氣性能,也包括解決運轉的工藝問題,還包括污水廠產物中的能量回收(Energy Recovery)。
曝氣系統的能耗相當大，對曝氣系統能耗能效的研究總是涉及到曝氣設備的改造和革新。新型的曝氣設備雖然層出不窮,但目前仍然可劃分為2類:第1種是採用淹沒式的多孔擴散頭或空氣噴嘴產生空氣泡將氧氣傳遞進水溶液的方法,第2種是採用機械方法攪動污水促使大氣中的氧溶於水的方法。微孔曝氣，曝氣擴散頭的布局和曝氣系統的調節這些都是節能的有效措施。在傳統活性污泥處理廠曝氣池中辟出前端厭氧區,用淹沒式攪拌器混合的節能、生物除磷方案。這一簡單的改造可以節省近20%的曝氣能耗,如果算上混合用能,節能也達到12%。自動控制系統的應用於污水處理節能，曝氣系統進行階段曝氣，溶解氧存在濃度梯度，既減少了能耗，又可以改善處理效果，減少污泥量。
生物膜法處理工藝採用厭氧處理可以明顯降低能量的消耗。
5．二次沉澱池
二次沉澱池中對排泥設備的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。
6．污泥處理
污泥處理系統節能研究主要集中於污泥處理的能量回收。從污水污泥有機污染物中回收能量用於處理過程早在上世紀初就已投入實踐,但能源危機之前一直不受重視。目前有兩種回收途徑:一是污泥厭氧消化氣利用,一是污泥焚燒熱的利用。
消化氣性質穩定、易於貯存,它可通過內燃機或燃料電池轉化為機械能或電能,廢熱還可回收於消化污泥加熱。因此利用消化氣能解決污水廠不同程度的能量自給問題。林榮忱等人比較了沼氣發電機和燃料電池兩種利用形式,認為燃料電池能量利用率高,具有很好的發展前途。對消化氣的最大化利用是提高能效的主要方式。沼氣發電機組並網發電的研究和應用在國內已有應用實例,是大型污水處理廠的沼氣綜合利用的可行途徑。

另外一種能量回收方式是將城市固體廢物焚燒場建在污水處理廠旁,將固廢與污水污泥一起焚燒,獲得的電能用於處理廠的運轉。
城市污水處理的能耗分析研究與節能技術和手段的發展往往並不同步。由於污水處理能量平衡分析方法研究的欠缺,節能措施的制訂和實施常常超前。而多數節能途徑和手段常常由處理廠的操作管理人員結合各處理設施實際情況提出,具有經驗性和個別性,不一定能適用於其他污水廠甚至是工藝相似的污水廠;另一方面,從廣義上說,污水處理學科領域的技術創新、新材料和新設備的使用都蘊涵著節能增效的潛力,因而節能的途徑和手段往往是很寬泛的。
四．結論
污水處理是能源密集(energy intensity)型的綜合技術。一段時期以來,能耗大、運行費用高一定程度上阻礙了我國城市污水處理廠的建設,建成的一些處理廠也因能耗原因處於停產和半停產狀態。在今後相當長的一段時期內,能耗問題將成為城市污水處理的瓶頸。能否解決耗污水廠的能耗問題，合理進行能源分配，已經成為決定污水處理廠運行效益好壞的關鍵因素。能耗是否較低，也是未來新的污水處理廠可行性分析的決定性因素，開發能效較高的污水處理技術，合理設計及運行污水處理廠，必將是未來污水處理廠設計和運行的必由之路。
參考文獻:
1．《污水處理能耗與能效》[美]W.F.OWEN，章北平、車武譯，金儒霖校，能源出版社
2．《排水工程》張自傑主編，第四版，中國建築工業出版社
3．城市水工程概論》李圭白、蔣展鵬、范瑾初、龍騰銳主編，中國建築工業出版社
4．《中國給水排水》雜志
5．《給水排水》雜志
6．中華環保互聯網
7．給排水在線網站

⑷ 生活污水處理的常用葯劑

聚合硫酸鐵
簡稱聚鐵（PAFC）是在鋁鹽和鐵鹽混凝水解機理的基礎上開發出來的一種無機高分子混凝劑凈水材料.依據協同增效原理,加入單質鐵離子或三氧化鐵和其它含鐵化合物復合而成的一種新型高效混凝劑.它集鋁鹽和鐵鹽各自優點,對鋁離子和鐵離子的形態都有明顯改善,聚合程度大為提高.聚鋁,鐵混凝劑各自對氣浮操作有利之處,改善聚氯化鋁的混凝性能;對高濁度水和低溫低濁水的凈化處理效果特別明顯,可不加鹼性助劑或其它助凝劑.
聚合硫酸亞鐵應用：聚合硫酸鐵在稀土工業廢水處理時：例如,裝置使廢水的微小固體顆粒和高濃度的離子膜的表面和始終保持一定距離,大大減少有害物質和膜表面有機會避免在膜表面污染,聚合硫酸鐵改善水的循環過度;這個過程不僅將稀土的提取工藝廢水高濃度的分離與富集氯化銨,稀土行業標准後廢水的回收,並通過電解過程和太陽能為一個成功的鹽酸和氨水反應堆的復甦、聚合硫酸鐵減少稀土產業生產原材料的回收,也要經過的燃料電池使用將能量回收補充說,處理大量的浪費水的成本為40元,為1600噸/天,包含100g/L的氯化銨來計算,通過這個過程,一代的鹽酸和氨的水可以實現利潤11萬元，這不僅對該國的污水處理和處置還原、穩定和無害的目標;嚴格控制的稀土工業廢水中的重金屬和有毒、聚合硫酸鐵有害物質含量;在安全、環保和經濟復甦的前提下,利用廢水、聚合硫酸鐵廢氣的能量和資源,實現廢水、廢氣治理和綜合利用、節能減排、實現循環經濟發展的目的。
聚合硫酸鐵使用電介質電泳技術和滲透膜分離技術相結合的方法對污水回用處理,實現廢水處理技術創新和科技進步,充分發揮設備的投資和運營效率,適合中國的國情,符合特徵內蒙古自治區的廢水處理新技術、聚合硫酸鐵新技術和新設備。若新技術被廣泛應用,將提高礦山企業在該地區的工業廢水的處理和處置水平,聚合硫酸鐵進一步保護和改善生態環境,在該地區促進我們的經濟、社會和環境的可持續發展。
硫酸鋁
化學性質：極易溶於水，硫酸鋁在純硫酸中不能溶解（只是共存），在硫酸溶液中與硫酸共同溶解於水，所以硫酸鋁在硫酸中溶解度就是硫酸鋁在水中的溶解度。
常溫析出含有18分子結晶水，為18水硫酸鋁，工業上生產多為18水硫酸鋁。含無水硫酸鋁51.3%，即使100℃也不會自溶（溶於自身結晶水）。
不易風化而失去結晶水，比較穩定，加熱會失水，高溫會分解為氧化鋁和硫的氧化物。[4]加熱至770℃開始分解為氧化鋁、三氧化硫、二氧化硫和水蒸氣。溶於水、酸和鹼，不溶於乙醇。水溶液呈酸性。水解後生成氫氧化鋁。水溶液長時間沸騰可生成鹼式硫酸鋁。工業品為灰白色片狀、粒狀或塊狀，因含低鐵鹽而帶淡綠色，又因低價鐵鹽被氧化而使表面發黃。粗品為灰白色細晶結構多孔狀物。無毒，粉塵能刺激眼睛。
作用：1.造紙工業中用作紙張施膠劑，以增強紙張的抗水、防滲性能；2.溶於水後能使水中的細小微粒和自然膠粒凝聚成大塊絮狀物，從而自水中除去，故用作供水和廢水的混凝劑；3.用作濁水凈化劑，也用作沉澱劑、固色劑、填充劑等。在化妝品中用作抑汗化妝品原料（收斂劑）；4.消防工業中，與小蘇打、發泡劑組成泡沫滅火劑；5.分析試劑，媒染劑，鞣革劑，油脂脫色劑，木材防腐劑；6.白蛋白巴氏殺菌的穩定劑(包括液體或冷凍全蛋、蛋白或蛋黃)；7.可作原料，用於製造人造寶石和高級銨明礬，其他鋁酸鹽；8.燃料工業中，在生產鉻黃和色淀染料時作沉澱劑，同時又起固色和填充劑作用。
高效復合凈水劑
該凈水劑中無機組分和有機組分以共價鍵結合，具有良好的穩定性，不僅能去除水中膠體顆粒物（如水源水和污水中的濁度、有機物、細菌、病毒等）、磷、氟、砷等，還可以高效去除傳統絮凝劑難以去除的分子量小於500的溶解性污染物（如雙氯芬酸、尼氟滅酸、PFOA等）。該凈水劑最佳投葯范圍較寬，除濁脫色效果良好，可廣泛應用於給水凈化、廢水處理中的除濁、脫色、固液分離等過程，尤其對高濃度污（廢）水具有很強的凈化作用。
作用機理
高效復合凈水劑的作用機理是一個復雜的物理化學過程，其機理是通過吸附作用、電中和作用以及架橋吸附作用，使粒子凝聚成大的絮凝物，加速懸浮液中粒子的沉降。無機高分子絮凝劑具有較強的電中和能力，有利於水中吸附帶有電荷的粒子，使粒子凝聚成大的顆粒而沉澱，而有機高分子絮凝劑的長鏈特性有利於膠體顆粒架橋吸附從而實現顆粒的凝聚。高效復合凈水劑就是將無機高分子絮凝劑和有機高分子絮凝劑的特性結合在一起，使其兼具無機和有機高分子絮凝劑的特性，從而大大提高了絮凝能力，具有快速、高效的絮凝效果。

⑸ 污水處理工藝流程，一般的分析操作規程

污水處理工藝流程
污水進入廠區先通過截流井（讓廠能處理的污水進入廠區進行處理）進入粗格柵（打撈較大的渣滓）到污水泵（提升污水的高度）到細格柵（打撈較小的渣滓）到沉沙池（以重力分離為基礎，將污水的比重較大的無機顆粒沉澱並排除）到生化池（採用活性污泥法去除污水裡的BOD5、SS和以各種形式的氮或磷）進入終沉池（排除剩餘污泥和迴流污泥）進入D型濾池（進一步減少SS，使出水達到國家一級標准）進入紫外線消毒（殺滅水中的大腸桿菌）然後出水
生化池、終沉池出的污泥一部分作為生化池的迴流污泥，剩下的送入污泥脫水間脫水外運
主要有物理處理法，生化處理法和化學處理法，生化處理法經常被使用，主流處理方法主要看被處理水質和受納水體情況，一般城市生活污水的主流處理方法為生化處理法，如活性污泥法，mbr 等方法。
污水處理
sewage treatment.wastewater treatment 為使污水經過一定方法處理後.達到設定的某些標准.排入水體.排入某一水體或再次使用等的採取的某些措施或者方法等.

現代污水處理技術.按處理程度劃分.可分為一級.二級和三級處理.
一級處理.主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質.物理處理法大部分只能完成一級處理的要求.經過一級處理的污水.BOD一般可去除30%左右.達不到排放標准.一級處理屬於二級處理的預處理.
二級處理.主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD.COD物質).去除率可達90%以上.使有機污染物達到排放標准.
三級處理.進一步處理難降解的有機物.氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等.主要方法有生物脫氮除磷法.混凝沉澱法.砂率法.活性炭吸附法.離子交換法和電滲分析法等.
整個過程為通過粗格刪的原污水經過污水提升泵提升後.經過格刪或者篩率器.之後進入沉砂池.經過砂水分離的污水進入初次沉澱池.以上為一級處理(即物理處理).初沉池的出水進入生物處理設備.有活性污泥法和生物膜法.(其中活性污泥法的反應器有曝氣池.氧化溝等.生物膜法包括生物濾池.生物轉盤.生物接觸氧化法和生物流化床).生物處理設備的出水進入二次沉澱池.二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理.一級處理結束到此為二級處理.三級處理包括生物脫氮除磷法.混凝沉澱法.砂濾法.活性炭吸附法.離子交換法和電滲析法.二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備.一部分進入污泥濃縮池.之後進入污泥消化池.經過脫水和乾燥設備後.污泥被最後利用.
各個處理構築物的能耗分析
1.污水提升泵房
進入污水處理廠的污水經過粗格刪進入污水提升泵房.之後被污水泵提升至沉砂池的前池.水泵運行要消耗大量的能量.占污水廠運行總能耗相當大的比例.這與污水流量和要提升的揚程有關.
2.沉砂池
沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒.沉砂池一般設於泵站前.倒虹管前.以便減輕無機顆粒對水泵.管道的磨損,也可設於初沉池前.以減輕沉澱池負荷及改善污泥處理構築物的處理條件.常用的沉砂池有平流沉砂池.曝氣沉砂池.多爾沉砂池和鍾式沉砂池.
沉砂池中需要能量供應的主要是砂水分離器和吸砂機.以及曝氣沉砂池的曝氣系統.多爾沉砂池和鍾式沉砂池的動力系統.
3.初次沉澱池
初次沉澱池是一級污水處理廠的主題處理構築物.或作為二級污水處理廠的預處理構築物設在生物處理構築物的前面.處理的對象是SS和部分BOD5.可改善生物處理構築物的運行條件並降低其BOD5負荷.初沉池包括平流沉澱池.輻流沉澱池和豎流沉澱池.
初沉池的主要能耗設備是排泥裝置.比如鏈帶式刮泥機.刮泥撇渣機.吸泥泵等.但由於排泥周期的影響.初沉池的能耗是比較低的.
4.生物處理構築物
污水生物處理單元過程耗能量要佔污水廠直接能耗相當大的比例.它和污泥處理的單元過程耗能量之和占污水廠直接能耗的60%以上.活性污泥法的曝氣系統的曝氣要消耗大量的電能.其基本上是聯系運行的.且功率較大.否則達不到較好的曝氣效果.處理效果也不好.氧化溝處理工藝安裝的曝氣機也是能耗很大的設備.生物膜法處理設備和活性污泥法相比能耗較低.但目前應用較少.是以後需要大力推廣的處理工藝.
5.二次沉澱池
二次沉澱池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上.能耗比較低.
6.污泥處理
污泥處理工藝中的濃縮池.污泥脫水.乾燥都要消耗大量的電能.污泥處理單元的能量消耗是相當大的.這些設備的電耗功率都很大.

針對各個處理構築物的節能途徑
1.污水提升泵房
污水提升泵房要節省能耗.主要是考慮污水提升泵如何進行電能節約.正確科學的選泵.讓水泵工作在高效段是有效的手段.合理利用地形.減少污水的提升高度來降低水泵軸功率N也是有效的辦法.定期對水泵進行維護.減少摩擦也可以降低電耗.
2.沉砂池
採用平流沉砂.避免採用需要動力設備的沉砂池.如平流沉砂池.採用重力排砂.避免使用機械排砂.這些措施都可大大節省能耗.
3.初次沉澱池
初次沉澱池的能耗較低.主要能量消耗在排泥設備上.採用靜水壓力法無疑會明顯降低能量的消耗.
4.生物處理構築物
國外的學者通過能耗和費用效益分析比較了生物處理工藝流程.他們認為處理設施大部分的能量消耗是發生在電機這類單一的設備上.因而節能應從提高全廠功率因數.選擇高效機電設備及減少高峰用電要求等方面入手.他們提出的節能措施既包括改善電機的電氣性能.也包括解決運轉的工藝問題.還包括污水廠產物中的能量回收(Energy
Recovery).
曝氣系統的能耗相當大.對曝氣系統能耗能效的研究總是涉及到曝氣設備的改造和革新.新型的曝氣設備雖然層出不窮.但目前仍然可劃分為2類:第1種是採用淹沒式的多孔擴散頭或空氣噴嘴產生空氣泡將氧氣傳遞進水溶液的方法.第2種是採用機械方法攪動污水促使大氣中的氧溶於水的方法.微孔曝氣.曝氣擴散頭的布局和曝氣系統的調節這些都是節能的有效措施.在傳統活性污泥處理廠曝氣池中辟出前端厭氧區.用淹沒式攪拌器混合的節能.生物除磷方案.這一簡單的改造可以節省近20%的曝氣能耗.如果算上混合用能.節能也達到12%.自動控制系統的應用於污水處理節能.曝氣系統進行階段曝氣.溶解氧存在濃度梯度.既減少了能耗.又可以改善處理效果.減少污泥量.
生物膜法處理工藝採用厭氧處理可以明顯降低能量的消耗.
5.二次沉澱池
二次沉澱池中對排泥設備的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法.
6.污泥處理
污泥處理系統節能研究主要集中於污泥處理的能量回收.從污水污泥有機污染物中回收能量用於處理過程早在上世紀初就已投入實踐.但能源危機之前一直不受重視.目前有兩種回收途徑:一是污泥厭氧消化氣利用.一是污泥焚燒熱的利用.
消化氣性質穩定.易於貯存.它可通過內燃機或燃料電池轉化為機械能或電能.廢熱還可回收於消化污泥加熱.因此利用消化氣能解決污水廠不同程度的能量自給問題.林榮忱等人比較了沼氣發電機和燃料電池兩種利用形式.認為燃料電池能量利用率高.具有很好的發展前途.對消化氣的最大化利用是提高能效的主要方式.沼氣發電機組並網發電的研究和應用在國內已有應用實例.是大型污水處理廠的沼氣綜合利用的可行途徑.
另外一種能量回收方式是將城市固體廢物焚燒場建在污水處理廠旁.將固廢與污水污泥一起焚燒.獲得的電能用於處理廠的運轉.
城市污水處理的能耗分析研究與節能技術和手段的發展往往並不同步.由於污水處理能量平衡分析方法研究的欠缺.節能措施的制訂和實施常常超前.而多數節能途徑和手段常常由處理廠的操作管理人員結合各處理設施實際情況提出.具有經驗性和個別性.不一定能適用於其他污水廠甚至是工藝相似的污水廠,另一方面.從廣義上說.污水處理學科領域的技術創新.新材料和新設備的使用都蘊涵著節能增效的潛力.因而節能的途徑和手段往往是很寬泛的.
結論
污水處理是能源密集(energy intensity)型的綜合技術.一段時期以來.能耗大.運行費用高一定程度上阻礙了我國城市污水處理廠的建設.建成的一些處理廠也因能耗原因處於停產和半停產狀態.在今後相當長的一段時期內.能耗問題將成為城市污水處理的瓶頸.能否解決耗污水廠的能耗問題.合理進行能源分配.已經成為決定污水處理廠運行效益好壞的關鍵因素.能耗是否較低.也是未來新的污水處理廠可行性分析的決定性因素.開發能效較高的污水處理技術.合理設計及運行污水處理廠.必將是未來污水處理廠設計和運行的必由之路.

樓下的，不許照抄！！！！

⑹ 生活污水發酵產生的是什麼氣體

把生活污水引入到一個密閉的大池中，類似於污水處理廠中的大池子。然後，她往池中內的污水裡加入一容些可讓污水中有機物發酵的產甲烷細菌。
產甲烷細菌可不怕污水那臭臭的氣味，而是歡快地吞食污水中的有機物，然後源源不斷地「放屁」，也就是產生燃燒值很高的甲烷。這些甲烷經過凈化處理後，可以輸送到火力電廠燃燒發電，也可以在壓縮後充入到燃料電池中。
污水經過靜置、沉澱之後，會產生大量的淤泥。傳統的做法是對這些淤泥進行填埋處理，佔地且費事。
英國和瑞士的研究人員發現，來自生活污水的淤泥富含有機質，可以用於製造肥料。在淤泥造肥料的過程中，最重要的一步是去除會進入農作物然後危害人體健康的重金屬。雖然生活污水比工業污水要干凈得多，但是其中也有微量重金屬。
研究人員先把淤泥進行高溫烘乾成顆粒狀，然後把淤泥傳輸到篩選裝置中，重金屬及其化合物因為密度大而會沉積到底部。上部不含重金屬的淤泥顆粒進入一個密閉的除臭箱，經過除臭之後就成為可以裝袋使用了。
這些淤泥顆粒含有豐富的氮及磷，適合用作肥料，而且可無限期貯存。對於一些有機質特別豐富的淤泥顆粒產品，甚至可以直接用作燃料。對於一些有機質含量特別少的淤泥，則主要用於製造建材。

⑺ 污水處理廠的實驗室都有什麼儀器，哪些是必須的具體的流程是什麼

污水處理廠一般抄採用二級處理，其襲流程包括：
粗格柵—提升—細格柵—（粉碎）—沉砂—初次沉澱—生物處理（活性污泥法、生物濾池、氧化溝等）—二次沉澱—（後曝氣）—消毒—出水
當然現在有些處理廠還包括後續的深度處理和回用部分。
污水處理廠的實驗室主要做國家排放標准里說的各項指標的實驗，《污水綜合排放標准》（GB8978-1996）：pH、懸浮物SS、BOD5、COD
氨氮、總氮TN、總磷TP等。
對於污水處理廠，常規測樣只監測進出水就可以了，只有在調試或者工藝有問題時才會監測各單元。
關於儀器，每種指標污染物都有自己的相關儀器（pH計、COD快速消解儀 、BOD5測試儀等），也可以採用簡單的分析化學實驗的方法測出，具體見國家環保總局編的《水和廢水監測分析方法》，對於污水處理廠用的一般比較簡單的國產設備，高校會有更好的研究設備。
你說的水質分析應該就是標准中提到的各項污染物質的監測分析方法，原子吸收只是其中某一個方法而已，一般用於測定離子含量（金屬等），污水處理廠不大可能有，很貴的。
關於具體的設備，你可以看看各個設備商的網站，都有具體介紹和使用手冊的。

⑻ 工業上採用的一種污水處理方法是：保持污水的pH在5.0～6.0之間，通過電解生成Fe（OH）3沉澱．Fe（OH）3有

（1）為了增強溶液的導電性，因此可選用易溶性強電解質溶液，排除專A和B，考慮到題中屬要求電解時保持污水的pH在5.0～6.0之間，因此不能添加NaOH，BaSO₄不溶；
故答案為：C；
（2）活潑金屬電極做電解池的陽極，則電極本身放電，電極反應為：Fe-2e^-=Fe²⁺，同時也發生副反應，即溶液中的OH^-失電子被氧化生成O₂，電極反應為：2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑；
故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑；
（3）二價鐵離子具有還原性，能被氧氣氧化到正三價，4Fe²⁺+10H₂O+O₂=4Fe（OH）₃↓+8H⁺；
故答案為：4Fe²⁺+10H₂O+O₂=4Fe（OH）₃↓+8H⁺；
（4））料電池中，正極反應一定是氧氣得電子，該電池的電解質環境是熔融碳酸鹽，所以電極反應為：O₂+2CO₂+4e^-=2CO ₃^2-，電池是以熔融碳酸鹽為電解質，可以循環利用的物質只有二氧化碳；
故答案為：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；CO₂；

⑼ 污水水處理流程

污水處理一般流程：廢水經過格柵、篩網後流、絮凝沉澱池、預曝氣調節池、一級浮動填料生化池、二級浮動填料生化池、斜板沉澱池、混凝沉澱池後，最終斜板沉澱池排出的水流入清水池中，經檢測後外排。
污水處理是為使污水達到排入某一水體或再次使用的水質要求對其進行凈化的過程。污水處理被廣泛應用於建築、農業、交通、能源、石化、環保、城市景觀、醫療、餐飲等各個領域，也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。具體流程如下：
1、廢水首先經過格柵、篩網後流至絮凝沉澱池,為了使處理效果好,在絮凝沉澱池中加入混凝劑,使廢水中懸浮物治理效果更好,混凝加葯也起到調節廢水的作用，絮凝沉澱後的廢水流入預曝氣調節池中。
2、曝氣調節池中通入空氣,起到預曝氣調節的作用。調節均勻的廢水用泵提升到一級浮動填料生化池中。
3、生化池中安裝充氧效率很高的曝氣頭,並裝入浮動填料,實踐證明該項技術對COD和BOD有較高的去除效率.一級浮動填料生化池中廢水自流入二級浮動填料生化池,二池採用方法相同。
4、二級浮動填料生化池水自流入斜板沉澱池中.池中加入聚丙烯蜂窩斜管,可大大提高沉降效率,另外水力負荷高,停留時間短,佔地面積小。
5、混凝沉澱池與斜板沉澱池沉澱污泥排入污泥濃縮池中,然後經污泥脫水機械脫水。
6、斜板沉澱池排出的水流入清水池中,經檢測後外排。