人工渗透污水处理

A. 人工污水配置

1.1项目污水特殊性
该污水处理厂主要来源于普通生活污水、少量工业废水组成的综合废水，达标排放的污水经过超滤、RO处理后回用，产生5000m3/d的RO浓水。浓水COD约150mg/L，TN约为70mg/l，氨氮基本没有，TP约为6mg/L，电导率约为10000us/cm，属于高盐度有机废水。其特点是盐度高，微生物培养困难；TN高，基本上为硝态氮；COD低，可生化性较差；是一种高盐、高氮、低B/C、低C/N的有机废水，严重缺乏碳源。其处理主要目标是除去TN和COD，使其达到国家一级A排放标准要求。
1.2 LEVAPOR- MBBR工艺
LEVAPOR- MBBR工艺是20世纪90年代由德国提出的污水处理系统新工艺，2009年后传入我国，主要用于城镇污水处理厂提标、扩容改造；高浓度、难降解有机废水处理和污水系统深度处理等3大领域。其原理是通过向生物反应池投加一定量的悬浮载体，使活性污泥系统生物量大大提高，而悬浮载体同时还具有活性污泥的高传质混合特征（不同于常规的接触氧化填料），大大提高系统容积负荷率、同时载体上吸附大量硝化菌群，形成特有的硝化生物膜，解决冬季低温氨氮超标问题和活性污泥反应中硝化和脱磷的矛盾； LEVAPOR载体独有的溶解氧梯度，使其具有同步硝化反硝化和短程硝化反硝化能力，节省碳源，实现低碳氮比条件下生物脱氮。
其特点是聚氨酯载体内含有30%的粉末活性炭，使其比表面积高达20000m2/m3以上，因此其生物挂膜快，生物膜量高达120g/m3以上，载体投配量仅为15%。特别可贵的， LEVAPOR载体独特结构和活性炭成分，使其具有溶氧梯度特征，通过MBBR改造使好氧生物反应池轻松获得同步硝化反硝化和短程硝化反硝化能力，能在低碳氮比条件下实现部分生物脱氮，节省大量碳源和运行费用。
2.中试目标
本项目中试目标是：通过中试，明确LEVAPOR载体生物挂膜特征；通过中试，确定LEVAPOR载体在缺氧条件下，对反硝化脱氮和水解效率的影响；了解LEVAPOR-MBBR工艺的生物脱氮能力，特别是好氧池中载体的同步硝化反硝化和短程硝化反硝化能力，以找到在高盐、低碳源的原水条件下，能有效节省碳源的生物脱氮工艺，为本项目工程设计提供依据。

3. 试验方法
中试设备的设计基本按原有工艺停留时间设计，反应池设计为2个，内置搅拌泵和微孔曝气系统，可以进行缺氧反硝化和好氧生物氧化，一个为投加15% LEVAPOR生物膜载体（体积比）， 一个为对照池，仅做活性污泥试验。

B. 反渗透水处理原理有什么呢么

反渗透的原理：
对透过的物质具有选择性的薄膜成为半透膜。一般将只能透过溶剂而不内能透过溶质的薄容膜视为理想的半透膜。当把相同体积的稀溶液和浓液分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压。渗透压的大小决定于浓液的种类，浓度和温度与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。推荐生态膜和挂帘填料用干城蔓的

C. 名词解释污水人工处理

污水处理：为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对回其进行净化的过答程。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。
按污水来源分类，污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等，而生活污水就是日常生活产生的污水，是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，包括：①漂浮和悬浮的大小固体颗粒；②胶状和凝胶状扩散物；③纯溶液。
按水污的质性来分，水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染，当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。污染物主要有：⑴未经处理而排放的工业废水；⑵未经处理而排放的生活污水；⑶大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水；⑷堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾；⑸水土流失；⑹矿山污水。

处理污水的方法很多，一般可归纳为物理法、化学法和生物法等。

污水处理厂：有人调查100多座大处理厂，存在较多严重的问题，如资金不足\成本高\效率低等大问题，普遍效率不足70%，低的只有40%。

D. 污水处理的方法有哪些

处理污水，首先要了解清楚污水的类型，污水的水质情况，以及污水的水量及处理要求。
针对于现阶段的污水处理，总结出以下几点方法。
1、物理法
物理法污水处理就是利用物理作用，分离污水中主要呈悬浮状态的污染物，在处理过程中不改变水的化学性质。
⑴沉淀(重力分离)
污水流入池内由于流速降低，污水中的固体物质在中立的作用下进行沉淀，而使固体物质与水分离。
这种工艺分离效果好，简单易行，应用广泛，如污水处理厂的沉砂池和沉淀池。沉砂池主要去除污水中密度较大的固体颗粒物，沉淀池则主要用于去除污水中大量的呈颗粒状的悬浮固体。
⑵筛选(截流)
利用筛滤介质截流污水中的悬浮物。属于砂滤处理的设备有格栅、微滤机、砂滤池、真空滤机、压滤机(后两种主要用于污泥脱水)等。
⑶气浮(上浮)
对一些相对密度接近于水的细微颗粒，因其自重难于在水中下沉或上浮，可采用气浮装置。此法将空气打入污水中，并使其以微小气泡的形势由水中析出，污水中密度近于水的微小颗粒状污染杂质(如乳化油)黏附到气泡上，并随气泡升至水面，形成泡沫浮渣而去除。根据空气打入方式的不同，气浮设备有加压溶汽气浮法、叶轮气浮法和射流气浮法等。为提高气浮效果，有时需要向污水中投加混凝剂。
⑷离心与旋流分离
使含有悬浮固体或乳化油的污水，由于悬浮固体和废水的质量不同，受到的离心力也不同，质量大的悬浮固体被抛甩到污水外侧，这样就可使悬浮固体和污水分别通过各自的排出口排出设备之外，从而使污水得以净化。
2.化学法
污水的化学处理方法就是向污水投加化学物质，利用化学反应来分离回收污水中的污染物，或是其转化为无害物质。属于化学处理法的有以下几种。
⑴混凝法
混凝法是向污水中投加一定量的药剂，经过脱稳、架桥等反应过程，使污水中的污染物凝聚并沉降。水中呈胶体状态的污染物质通常带有负电荷，胶体颗粒之间互相排斥形成稳定的混合液，若水中带有相反电荷的电解质(混凝剂)可使污水中的胶体颗粒改变为呈电中性，并在分子引力作用下，凝聚成大颗粒下沉。
⑵中和法
用化学方法消除污水中过量的酸和碱，使其pH值达到中性左右的过程称为中和法。处理含酸污水以碱作为中和剂，处理含碱污水以酸作为中和剂，也可以吹入含CO2的烟道气进行中和。酸和碱均指无机酸和无机碱，一般依照“以废制废”的原则，亦可采用药剂中和处理，可以连续进行，也可间歇进行。
⑶氧化还原法
污水中呈溶解状态的有机物和无机物，在投加氧化剂和还原剂后，由于电子的迁移而发生氧化和还原作用形成无害的物质。常用的氧化剂有空气中的氧、纯氧、漂白粉、臭氧、氯气等，氧化法多用于处理含氰含酚废水。常用的还原剂则有铁屑、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠等，还原法多用于处理含铬、含汞废水。
⑷电解法
在废水中插入电极并通过电流，则在阴极板上接受电子。在水的电解过程中，阳极上产生氧气，阴极上产生氢气。上述综合过程使阳极上发生氧化作用，在阴极上发生还原作用。目前电解法主要用于处理含铬及含氰废水。
⑸吸附法
污水吸附处理主要是利用固体物质表面对污水中污染物质的吸附，吸附可分为物理吸附和生物吸附等。物理吸附是吸附剂和吸附质之间在分子力作用下产生的，不产生化学变化，而化学吸附法则使吸附剂和吸附质在化学键力作用下起吸附作用的，因此化学吸附选择性较强。此外，在生物作用下也可产生生物吸附。在污水处理中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、硅藻土、焦炭等。
⑹化学沉淀法
向污水中投加某种化学药剂，使它和某些溶解物质产生反应，生成难溶盐沉淀下来。多用于处理含重金属离子的工业废水。
⑺离子交换法
离子交换法在污水处理中应用较广。使用的离子交换剂分为无机离子交换法(天然沸石和合成沸石)、有机离子交换树脂(强酸性阳离子树脂、弱酸性阳离子树脂、强碱性阴离子树脂、弱碱性阴离子树脂、鳌和树脂等)。采用离子交换法处理污水时，必须考虑树脂的选择性。树脂对各种离子的交换能力是不同的，这主要取决于各种离子对该种树脂亲和力的大小，又称选择性的大小，另外还要考虑到树脂的再生方法等。
⑻膜分离法
渗析、电渗析、超滤、微滤、反渗透等通过一种特殊的半渗透膜分离水中的离子和分子的技术，统称为膜分离法。电渗析法主要用于水的脱盐，回收某些金属离子等。反渗透作用主要是膜表面化学本性所起的作用，他分离的溶质粒径小，除盐率高，所需的工作压力大;超滤所用的材质和反渗透相同，但超滤是筛滤作用，分离溶质粒径大，透水率高，除盐率低，工作压力小。
3、生物法
污水的生物膜法就是采取一定的人工措施，创造有利于微生物生长、繁殖的环境，使微生物大量增殖，以提高微生物氧化、分解有机污染物被降解并转化为无害物质，使污水得以净化。
生物处理法可分为好氧处理法和厌氧处理法两类。前者处理效率高，效果好，使用广泛，是生物处理的主要方法。属于生物处理法的工艺有以下几种。
⑴活性污泥法
是当前应用最广泛的一种生物处理技术。将空气连续鼓入含有大量溶解有机污染物的污水中，经过一段时间，水中既形成繁殖有大量好氧型微生物的絮凝体—活性污泥，
活性污泥能够吸附水中的有机物，生活污水在活性污泥上的微生物以有机物为食料，获得能量，并不断省长增殖，有机物被分解、去除，使污水得以净化。一般经曝气池处理的出水是含有大量活性污泥的污水—混合液，经沉淀分离，水被净化排放，沉淀分离后的污泥作为种泥，部分回流到曝气池。活性污泥法自出现以来，经过80多年的演变，出现了各种
活性污泥法的变法，但其原理和工艺过程没有根本性的改变。
(2)普通活性污泥法
这种方法已被广泛使用，是许多污水处理厂的常用工艺。传统活性污泥法是将污水和回流污泥从曝气池首段引入，呈推流式至曝气池末端流出，此法适用于处理要求高、水质较稳定的污水，但对负荷的变动适应性较弱，后来在此基础上产生了一些改良形式。
⑶多点进水法
为了使槽内有机负荷接近一定值，把污水从几个点分开流入，有利于解决超负荷问题。
⑷吸附再生法
接触槽内活化的活性污泥吸附污染物质，污泥与水分离后，在曝气槽内把吸附的污染物质进行氧化。该法有利于增加污水处理量，有一定的抗击冲击负荷能力。
⑸延时曝气法
污水在曝气池内延长曝气时间，有利于完全氧化，污泥量少，该法适用于小型污水处理厂。
⑹厌氧-缺氧
-好氧活性污泥法在常规活性污泥法去除有机污染物的同时，为了能有效的去除氮磷等营养物质，人们把厌氧、缺氧、好氧状况组合到活性污泥法中，使厌氧-缺氧-好氧状况在反应曝气池内同时存在或反复周期实现，形成了厌氧-缺氧-好氧活性污泥法。也有的工艺流程采用厌氧-好氧活性污泥法。
⑺间歇式活性污泥法
污水流至单一反应池中，按时间通过程序控制各过程。在反应池的一个工作周期，运行程序依次为进水、反应、沉淀、出水和待机等过程。该法适用于中小水量和出水水质较高的场合，有利于自动化控制;通过对运行的调整，该法也可进行除磷脱氮和化学处理，有利于污水回用。
近年来，SBR工艺发展很快，尤其随着仪表和自控技术与装备的发展，间歇式活性污泥法新工艺不断涌现，如CASS工艺、CAST工艺、IDEA工艺、MSBR
工艺以及UNITANK工艺等。
⑻AB法
该法是吸附降解工艺的简称，属超高负荷活性污泥法，它是两个活性污泥法的串联系统，两者各有独立的二次沉淀池。该法抗冲击负荷能力强，有利于除磷脱氮和化学处理，特别有利于处理浓度高、水质水量变化大的污水。
⑼氧化沟
氧化沟为连续环形曝气池，其池较长，深度较浅。氧化沟系统是一种成本低廉、构造简单易于维护管理的处理技术，其出水水质好，可进行脱氮，有利于延时曝气。
4、生物膜法
使污水连续流经固体填料，在填料上就能够形成污泥垢状的生物膜，生物膜上繁殖大量的微生物，吸附和降解水中的有机污染物，能起到与活性污泥同样的净化污水作用。从填料上脱落下来死亡的生物膜随污水流入沉淀池，经沉淀池澄清净化。生物膜有多种处理构筑物，如生物滤料、生物转盘、生物接触氧化和生物流化床等。
⑴生物滤池
生物滤池是以土壤自净原理为依据发展起来的，滤池内有固定填料，污水流过时与滤料相接触，微生物在滤料表面形成生物膜。
净化污水装置由提供微生物生长息栖的滤床、布水系统以及排水系统组成。生物滤池操作简单，费用低，适用于中小城镇和边远地区。生物滤池分为普通生物滤池、高负荷生物滤池和塔式生物滤池以及曝气生物滤池等。
⑵生物转盘
通过传动装置驱动生物转盘以一定的速度在接触反应池内转动，交替的与空气和污水接触，每一周期完成吸附-吸氧-氧化分解的过程，通过不断转动，使污水中的污染物不断分解氧化。生物转盘流程中除了生物转盘外，还有初次和二次沉淀池。生物转盘的适应范围广泛，对生活污水和各种工业废水都能适用，同时生物转盘的动力消耗低，抗冲击负荷能力强，管理维护简便。
⑶生物接触氧化
在池内设填料，使已经充氧的污水浸没全部填料，填料上长满生物膜，污水与生物膜接触，水中的有机物被微生物吸附，氧化分解和转化成新的生物膜。从填料上脱落的生物膜随水流到二沉池后被去除，污水得到净化。生物接触氧化法对冲击负荷有较强的适应能力，污泥产量少，可保证出水水质。
⑷生物流化床
采用相对密度大于1的细小惰性颗粒，如砂、焦炭、活性炭、陶粒等作为载体，微生物在载体表面附着生长，形成生物膜，充氧污水自上而下流动使载体处于流化状体，生物膜与污水充分接触。生物流化床处理效率高，能适应较大冲击负荷，占地小。
5、自然生物处理法
利用自然条件下生长繁殖的微生物来处理污水，形成水体-微生物-植物组成的生态系统，对污染物进行一系列的物理-化学和生物净化，可对污水中的营养物质充分利用，有利于绿色植物生长，实现污水的资源化、无害化和稳定化。该法工艺简单，建设与运行费用都较低，效率高，是一种符合生态原理的污水处理方式，但容易受自然条件影响，占地较大。主要有水生植物塘、水生动物塘、土地处理系统以及上述工艺组合系统。稳定塘是利用塘水中自然生长的微生物处理污水，而在塘中生长的藻类的光合作用和大气氧作用向塘中供氧。在稳定塘内污水停留时间长，其生化过程和自然水体净化过程相似。稳定塘按其微生物反应类型分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘和曝气塘等。土地处理是以土地净化为核心，利用土壤的过滤截留、吸附、化学反应和沉淀及微生物的分解作用处理污水中的污染物，土地上生长的农作物可充分利用污水中的水分和营养物。如污水农田灌溉就是一种土地处理方式。
6、厌氧生物处理法
利用兼性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物，主要用于处理高浓度难降解的有机工业废水及有机污泥。主要构筑物是消化池，近年来在这个领域有很大的发展，开创了一系列的新型高效厌氧处理构筑物，如厌氧滤池、厌氧转盘、上流式厌氧污泥床、厌氧流化床等高效反应装置，该法能耗低且能产生能量，污泥量少。

E. 污水处理方法

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1 污水处理厂多环麝香污染物的分布特征及去除途径的初步研究
2 污水处理出水水质软测量算法与虚拟仪器的集成应用研究
3 利用粉煤灰处理生活污水
4 基于ASM1模型改善城市污水处理厂运行工况与效果的研究
5 基于现场总线的污水处理自动控制系统的研究
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8 小城镇污水人工快速渗滤法处理试验研究
9 城市污水深度处理及地下回灌的试验研究
10 负载型光催化剂的制备及在污水深度处理中的应用
11 中低温度下厌氧处理城市污水及污泥颗粒化的研究
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16 自旋传质填料生物膜反应器处理城市污水的试验研究
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18 膜生物反应器处理生活污水研究
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20 基于模糊PID控制策略的污水处理自动化监控系统的研究

小城镇污水人工快速渗滤法处理试验研究
【英文题名】 Study on Treatment of Wastewater from Small Township by a Constructed Rapid Infiltration System
【论文级别】 硕士
【中文关键词】 人工快速渗滤; 小城镇; 污水; 去除率; 农业利用;
【英文关键词】 Constructed Rapid Infiltration System; township; wastewater; removing rate; agricultural reuse;
【中文摘要】随着小城镇的快速发展,水污染和水资源缺乏问题越来越突出。本文在大量查阅文献资料的基础上,对小城镇污水处理工艺和污水特性进行了调研和监测,针对小城镇污水特点和常规处理系统投资高等问题,根据污水处理和利用技术发展趋势,首次开展小城镇污水的人工快速渗滤处理及利用的试验研究,试验考虑了影响人工快速渗滤系统运行效果的几个主要因素,包括填料比(土砂比1:1、2:1和3:1)、填料厚度(80cm和100cm)、湿干比(1:1、1:2、1:3和 1:5)及运行周期的长度(进水时间小于1天、等于1天和3天)等,进行了共十种工况的试验,对人工快速渗滤系统处理小城镇污水的效果进行了探索。同时还对人工快速渗滤系统出水进行了蔬菜灌溉试验。研究结果表明: 1.人工快速渗滤系统对COD和总磷的去除效果较好,其最高去除率分别可达73.19%±1.78%和94.30%±2.31%;人工快速渗滤系统对总凯氏氮和氨氮的去除效率在湿干比1:1和1:2时为50%左右,在湿干比1:3和1:5是低于20%,这种处理趋势符合正在制定的《城市污水再生利用农田灌溉用水水质国家标准》。 2.经检验,土砂比2:1和3:1的柱子都比较适合于处理CO...
小城镇污水人工快速渗滤法处理试验研究

引言 10-11
第一章 绪论 11-19
1.1 快速渗滤法的概述 11-12
1.2 快速渗滤法的研究和应用现状 12-16
1.3 污水农业利用的研究和应用现状 16-17
1.4 本文的研究内容和意义 17-19
第二章 小城镇污水水质测定与分析 19-25
2.1 试验目的 19
2.2 试验材料 19
2.3 试验方法 19-23
2.4 小结 23-25
第三章 人工快速渗滤法处理小城镇污水试验研究 25-55
3.1 填料厚度对人工快速渗滤系统运行效果的影响 25-32
3.2 湿干比对人工快速渗滤系统运行效果的影响 32-41
3.3 周期长度对人工快速渗滤系统运行效果的影响 41-52
3.4 试验结果讨论 52-55
第四章 人工快速渗滤系统出水用作蔬菜灌溉水的初步试验研究 55-65
4.1 试验目的 55
4.2 试验材料与方法 55-56
4.3 试验结果讨论 56-64
4.4 小结 64-65
第五章 结论与进一步工作设想 65-67
5.1 结论 65
5.2 存在的问题 65-66
5.3 进一步的工作设想 66-67
参考文献 67-73
致谢 73-75
作者简历 75

利用粉煤灰处理生活污水
【英文题名】 Study on the Fly Ash in the Treatment of Municipal Waste Water
【论文级别】 硕士
【中文关键词】 粉煤灰; 生活污水; 吸附;
【英文关键词】 fly ash; municipal waste water; absorption;
【中文摘要】 借助光学显微镜、扫描电子显微镜、X 衍射仪分析等方法对粉煤灰矿物组成及理化特性进行了系统研究。从实验结果可以看出,陡河发电厂粉煤灰粒度较细,而且粉煤灰中含有大量氧化硅、氧化铝,能提供大量Si、Al 等活性点,有利于化学吸附的顺利进行。说明,粉煤灰是一种性能良好的水处理剂。为了进一步了解粉煤灰的吸附性能及对生活污水中COD 的去除效果,分别进行了静态吸附实验和动态吸附实验,对粉煤灰的粒度、投加量、温度等因素进行了分析,确定粉煤灰处理生活污水时静态吸附平衡时间为 2.5h,化学耗氧物质在粉煤灰上的吸附等温式为:q=0.435c~(0.576)。最佳工艺条件为:进水速度为4ml/min,粉煤灰粒度为 0.048mm-0.056mm,粉煤灰与生活污水体积比为1:1.25,此时COD 的去除率为97%左右。按照有关国标规定,处理后的出水可作为绿化、洗车、冲厕等用水再次加以利用。利用粉煤灰处理生活污水,既可以有效地利用粉煤灰,还可以缓解城市用水紧张的局面,并能达到资源综合利用、以废治废的目的。既具有环境意义,又具有经济效益。
【英文摘要】 The study analysis the chemical and physical character of fly ash.The experiments of thisstudy consist of static absorption experiments and dynamic absorption experiments. The timeof saturation absorption of fly ash is 2.5h. And the absorption isothermal formula, which ofthe fly ash treating municipal waste water, is q=0.435c0.576. In the process of static absorption, the COD removal rate is markedly influenced by theconcentration of waste water and the grain size of fly ash. And the quantity of fly ash al...

利用粉煤灰处理生活污水

摘要 4-5
Abstract 5-12
引言 12-13
1 文献综述 13-23
1.1 粉煤灰综合利用现状 13-15
1.1.1 国外粉煤灰综合利用现状 13
1.1.2 国内粉煤灰综合利用现状 13-15
1.2 生活污水的特性及处理现状 15-18
1.2.1 生活污水的特性 15-16
1.2.2 生活污水处理现状及发展趋势 16-18
1.3 粉煤灰在水处理中的应用现状 18-23
1.3.1 处理生活污水 18-19
1.3.2 处理印染、染料废水 19-20
1.3.3 处理焦化污水 20
1.3.4 处理含重金属污水 20-21
1.3.5 处理含氟、含磷污水 21
1.3.6 处理造纸污水 21-23
2 粉煤灰的理化特性 23-31
2.1 粉煤灰的矿物组成 23-25
2.2 粉煤灰的化学性质 25-27
2.3 粉煤灰的物理性质 27-31
3 实验方案 31-37
3.1 实验内容 31-32
3.1.1 粉煤灰吸附特性研究 31
3.1.2 吸附实验 31-32
3.2 主要实验设备及测定方法 32-37
3.2.1 实验设备及药品 32
3.2.2 实验中需要测定的指标及测定方法 32-37
4 粉煤灰吸附实验 37-65
4.1 粉煤灰吸附特性研究 37-45
4.1.1 测定粉煤灰吸附平衡时间 37-38
4.1.2 测定粉煤灰吸附等温式 38-43
4.1.3 粉煤灰与活性炭吸附性能比较 43-45
4.2 静态单因素吸附实验 45-51
4.2.1 粉煤灰粒度对吸附的影响 45-46
4.2.2 粉煤灰投加量对吸附的影响 46-47
4.2.3 生活污水的初始浓度对吸附的影响 47-48
4.2.4 pH 值对粉煤灰吸附性能的影响 48-50
4.2.5 温度对粉煤灰吸附的影响 50-51
4.3 静态正交吸附实验 51-54
4.3.1 因素水平表 51-52
4.3.2 正交实验确定最佳实验条件 52
4.3.3 计算极差确定影响因素的主次关系 52
4.3.4 画极差趋势图确定最佳实验条件 52-53
4.3.5 计算方差确定影响因素的显著性 53-54
4.4 动态单因素吸附实验 54-58
4.4.1 粉煤灰柱高对吸附的影响 54-55
4.4.2 粉煤灰粒度对吸附的影响 55-56
4.4.3 粉煤灰与生活污水的体积比对吸附的影响 56-57
4.4.4 生活污水进水速度对吸附的影响 57-58
4.5 动态正交吸附实验 58-62
4.5.1 因素水平表 58-59
4.5.2 正交实验确定最佳实验条件 59-60
4.5.3 计算极差确定影响因素的主次关系 60
4.5.4 画极差趋势图确定最佳实验条件 60
4.5.5 计算方差确定影响因素的显著性 60-61
4.5.6 验证实验 61-62
4.6 粉煤灰处理污水的机理分析 62-65
4.6.1 吸附机理 63-64
4.6.2 絮凝机理 64
4.6.3 沉淀机理 64
4.6.4 过滤机理 64-65
结论 65-66
参考文献 66-68
致谢 68-69
导师简介 69-70
作者简介 70-71
学位论文数据集 71

F. 污水处理正渗透指的是什么

正渗透是一种自然现象，但同样也是近年来发展起来的一种浓度驱动的新型膜分离技术，它是依靠选择性渗透膜两侧的渗透压差为驱动力自发实现水传递的膜分离过程，是目前世界膜分离领域研究的热点之一。
正渗透是指水从较高水化学势(或较低渗透压)侧区域通过选择透过性膜流向较低水化学势(或较高渗透压)—侧区域的过程。在具有选择透过性膜的两侧分别放置两种具有不同渗透压的溶液，一种为具有较低渗透压的原料液(Feed solution)，另一种为具有较高渗透压的驱动溶液(Draw solution)，正渗透正是应用了膜两侧溶液的渗透压差作为驱动力，才使得水能自发地从原料液一侧透过选择透过性膜到达驱动液—侧。当对渗透压高的一侧溶液施加一个小于渗透压差(aTr)的外加压力(△P)时，水仍然会从原料液压～侧流向驱动液—侧，这种过程叫做压力阻尼渗透(Pressure-retarded osmosis，PRO)。压力阻尼渗透的驱动力仍然是渗透压，因此它也是一种正渗透过程。
相对于压力驱动的膜分离过程如微滤、超滤和反渗透技术，这一技术从过程本质上讲具有许多独特的优点，如低压甚至无压操作，因而能耗较低；对许多污染物几乎完全截留，分离效果好；低膜污染特征；膜过程和设备简单等。在许多领域，特别是在海水淡化、饮用水处理和废水处理中表现出很好的应用前景。
作为一种新型的技术，近年来，以美国、以色列和新加坡为代表的国家投入大量资金进行研究，并且取得了阶段性成果。而国内的研究刚刚起步，还未见相关的应用报道。虽然国内近两年开始有文章介绍这一技术，但是都不够系统或准确。针对以上情况，本文就正渗透膜技术在水处理中的应用进展作以综述。
如果要实现正渗透技术淡化海水或者净化水质的话，其中有两个核心。
一、相关的正渗透膜技术，二、便是驱动溶液的配制。
不同于反渗透膜技术需要高压和相关膜技术，正渗透技术对于驱动溶液的高效性、低能耗性、可重复利用性十分依赖。
常常在使用过程中将碳酸氢铵/氨水混合成驱动溶液，将“低”浓度的海水“吸”过来。而正渗透膜起到一个选择性通过的作用，然后再将被稀释过的溶液适度的加热分解成氨气和二氧化碳，剩下的就是干净的水了。如此循环下去从而得到纯度较高的水。这个过程比多级闪蒸节省了85%的能量。

G. 污水处理的基本方法

针对于现阶段的污水处理，总结出以下几点方法。

1、物理法

物理法污水处理就是利用物理作用，分离污水中主要呈悬浮状态的污染物，在处理过程中不改变水的化学性质。

⑴沉淀(重力分离)

污水流入池内由于流速降低，污水中的固体物质在中立的作用下进行沉淀，而使固体物质与水分离。

这种工艺分离效果好，简单易行，应用广泛，如污水处理厂的沉砂池和沉淀池。沉砂池主要去除污水中密度较大的固体颗粒物，沉淀池则主要用于去除污水中大量的呈颗粒状的悬浮固体。

⑵筛选(截流)

利用筛滤介质截流污水中的悬浮物。属于砂滤处理的设备有格栅、微滤机、砂滤池、真空滤机、压滤机(后两种主要用于污泥脱水)等。

⑶气浮(上浮)

对一些相对密度接近于水的细微颗粒，因其自重难于在水中下沉或上浮，可采用气浮装置。此法将空气打入污水中，并使其以微小气泡的形势由水中析出，污水中密度 近于水的微小颗粒状污染杂质(如乳化油)黏附到气泡上，并随气泡升至水面，形成泡沫浮渣而去除。根据空气打入方式的不同，气浮设备有加压溶汽气浮法、叶轮气浮法和射流气浮法等。为提高气浮效果，有时需要向污水中投加混凝剂。

⑷离心与旋流分离

使含有悬浮固体或乳化油的污水，由于悬浮固体和废水的质量不同，受到的离心力也不同，质量大的悬浮固体被抛甩到污水外侧，这样就可使悬浮固体和污水分别通过各自的排出口排出设备之外，从而使污水得以净化。

2.化学法

污水的化学处理方法就是向污水投加化学物质，利用化学反应来分离回收污水中的污染物，或是其转化为无害物质。属于化学处理法的有以下几种。

⑴混凝法

混凝法是向污水中投加一定量的药剂，经过脱稳、架桥等反应过程，使污水中的污染物凝聚并沉降。水中呈胶体状态的污染物质通常带有负电荷，胶体颗粒之间互相排 斥形成稳定的混合液，若水中带有相反电荷的电解质(混凝剂)可使污水中的胶体颗粒改变为呈电中性，并在分子引力作用下，凝聚成大颗粒下沉。

⑵中和法

用化学方法消除污水中过量的酸和碱，使其pH值达到中性左右的过程称为中和法。处理含酸污水以碱作为中和剂，处理含碱污水以酸作为中和剂，也可以吹入含 CO2的烟道气进行中和。酸和碱均指无机酸和无机碱，一般依照“以废制废”的原则，亦可采用药剂中和处理，可以连续进行，也可间歇进行。

⑶氧化还原法

污水中呈溶解状态的有机物和无机物，在投加氧化剂和还原剂后，由于电子的迁移而发生氧化和还原作用形成无害的物质。常用的氧化剂有空气中的氧、纯氧、漂白 粉、臭氧、氯气等，氧化法多用于处理含氰含酚废水。常用的还原剂则有铁屑、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠等，还原法多用于处理含铬、含汞废水。

⑷电解法

在废水中插入电极并通过电流，则在阴极板上接受电子。在水的电解过程中，阳极上产生氧气，阴极上产生氢气。上述综合过程使阳极上发生氧化作用，在阴极上发生还原作用。目前电解法主要用于处理含铬及含氰废水。

⑸吸附法

污水吸附处理主要是利用固体物质表面对污水中污染物质的吸附，吸附可分为物理吸附和生物吸附等。 物理吸附是吸附剂和吸附质之间在分子力作用下产生的，不产生 化学变化，而化学吸附法则使吸附剂和吸附质在化学键力作用下起吸附作用的，因此化学吸附选择性较强。此外，在生物作用下也可产生生物吸附。在污水处理中常 用的吸附剂有活性炭、磺化煤、硅藻土、焦炭等。

⑹化学沉淀法

向污水中投加某种化学药剂，使它和某些溶解物质产生反应，生成难溶盐沉淀下来。多用于处理含重金属离子的工业废水。

⑺离子交换法

离子交换法在污水处理中应用较广。使用的离子交换剂分为无机离子交换法(天然沸石和合成沸石)、有机离子交换树脂(强酸性阳离子树脂、弱酸性阳离子树脂、强 碱性阴离子树脂、弱碱性阴离子树脂、鳌和树脂等)。采用离子交换法处理污水时，必须考虑树脂的选择性。树脂对各种离子的交换能力是不同的，这主要取决于各 种离子对该种树脂亲和力的大小，又称选择性的大小，另外还要考虑到树脂的再生方法等。

⑻膜分离法

渗析、电渗析、超滤、微滤、反渗透等通过一种特殊的半渗透膜分离水中的离子和分子的技术，统称为膜分离法。电渗析法主要用于水的脱盐，回收某些金属离子等。 反渗透作用主要是膜表面化学本性所起的作用，他分离的溶质粒径小，除盐率高，所需的工作压力大;超滤所用的材质和反渗透相同，但超滤是筛滤作用，分离溶质 粒径大，透水率高，除盐率低，工作压力小。

3、生物法

污水的生物膜法就是采取一定的人工措施，创造有利于微生物生长、繁殖的环境，使微生物大量增殖，以提高微生物氧化、分解有机污染物被降解并转化为无害物质，使污水得以净化。

生物处理法可分为好氧处理法和厌氧处理法两类。前者处理效率高，效果好，使用广泛，是生物处理的主要方法。属于生物处理法的工艺有以下几种。

⑴活性污泥法

是当前应用最广泛的一种生物处理技术。将空气连续鼓入含有大量溶解有机污染物的污水中，经过一段时间，水中既形成繁殖有大量好氧型微生物的絮凝体—活性污 泥，

活性污泥能够吸附水中的有机物，生活污水在活性污泥上的微生物以有机物为食料，获得能量，并不断省长增殖，有机物被分解、去除，使污水得以净化。 一般经曝气池处理的出水是含有大量活性污泥的污水—混合液，经沉淀分离，水被净化排放，沉淀分离后的污泥作为种泥，部分回流到曝气池。活性污泥法自出现以来，经过80多年的演变，出现了各种

活性污泥法的变法，但其原理和工艺过程没有根本性的改变。

(2)普通活性污泥法

这种方法已被广泛使用，是许多污水处理厂的常用工艺。传统活性污泥法是将污水和回流污泥从曝气池首段引入，呈推流式至曝气池末端流出，此法适用于处理要求高、水质较稳定的污水，但对负荷的变动适应性较弱，后来在此基础上产生了一些改良形式。

⑶多点进水法

为了使槽内有机负荷接近一定值，把污水从几个点分开流入，有利于解决超负荷问题。

⑷吸附再生法

接触槽内活化的活性污泥吸附污染物质，污泥与水分离后，在曝气槽内把吸附的污染物质进行氧化。该法有利于增加污水处理量，有一定的抗击冲击负荷能力。

⑸延时曝气法

污水在曝气池内延长曝气时间，有利于完全氧化，污泥量少，该法适用于小型污水处理厂。

⑹厌氧-缺氧

- 好氧活性污泥法 在常规活性污泥法去除有机污染物的同时，为了能有效的去除氮磷等营养物质，人们把厌氧、缺氧、好氧状况组合到活性污泥法中，使厌氧-缺氧-好氧状况在反应曝气池内同时存在或反复周期实现，形成了厌氧-缺氧-好氧活性污泥法。也有的工艺流程采用厌氧-好氧活性污泥法。

⑺间歇式活性污泥法

污水流至单一反应池中，按时间通过程序控制各过程。在反应池的一个工作周期，运行程序依次为进水、反应、沉淀、出水和待机等过程。该法适用于中小水量和出水水质较高的场合，有利于自动化控制;通过对运行的调整，该法也可进行除磷脱氮和化学处理，有利于污水回用。

H. 凤凰河二沟污水处理工程的凤凰河二沟人工快渗污水处理系统

第一个系统是人工快渗污水处理系统，其原理是在快速渗滤系统的基础上，采用渗透性能良好的介质（以一定级配的天然河砂为主，并掺入活性矿物质填料），利用干湿交替的运转方式，污水在通过快渗池时产生综合的物理、化学和生物反应，使污染物得以去除。由于人工湿地对于进水水质要求较为严格，较差的进水会导致人工湿地出现非常严重的缺氧及堵塞的情况，而且人工湿地占地非常巨大。
前处理采用人工快渗，核心快渗池的水力负荷约1.5m³/（㎡·d），用极为省地省建造成本的方式将污水中的COD、BOD、氨氮、TP、SS进行迅速去除。特别是造成湿地堵塞的SS污染物质，可以通过人工快渗处理至极低（<10mg/L）。
人工快渗工艺流程简单：
污水原水→格栅→初沉池→人工快渗池→排水进入后续人工湿地
本工程取水为凤凰河二沟排污沟，其主要为高浓度生活污水，SS和氨氮有机氮极高。经过人工快渗处理后，污水COD由原先的400-550mg/L可以降至30-60mg/L，SS可以从300-400mg/L降低至10mg/L以下。而对于氨氮可以从30-40处理到5mg/L以下。总磷效率虽然低，但是仍有50-70%的去除效率。人工快渗作为较为省地省地，本项目20000吨/日的污水处理设施占地不超过20000平方米。占整个凤凰河二沟污水处理工程总用地的20%。用20%的占地解决90%的污染负荷，更利于后续人工湿地深度处理稳定运行发挥出色，满足后续人工湿地公园的景观用水需求。

I. 反渗透废水的处理方法

一种反渗透污水处理方法：把经过一级处理后的浊环水排
放到浊环水蓄水池，进行预处理，预处理的步骤依次为：
I测出浊环水的PH值，根据浊环水蓄水池引出水的PH值投加碱液，
把浊环水的PH值调节到7-7.5；
II把调节好PH值的浊环水送入安装着微孔曝气盘的曝气池，在曝气
池内缓漫流动，停留25-35分钟，采用曝气氧化法除铁离子，以满足反渗
透对进水中铁离子含量的要求，在曝气池投放次氯酸钠；
III把曝气池的水经提升水泵送到安装着搅拌机的机械反应池，在机
械反应池内投放絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺进行搅拌混凝，使
药剂与水混合均匀，形成矾花；
IV机械反应池的水自流入安装着泥耙和渣浆泵的斜板沉淀池，在斜板
沉淀池去除水中的大部分悬浮物；
把经过上述预处理的水分为两部分，一部分水送到内装填无烟煤和石
英砂的过滤器滤去水中的杂质，送入勾兑水池；
另一部分水送入臭氧反应
池，依次进行下述的处理；
a在臭氧反应池与臭氧混合，对水中的有机物采用臭氧杀菌、消毒、
除色，氧化水中少量有机污染物；
b水经过臭氧化应池与多介质过滤器的
联接管道时由加液泵投加絮凝剂聚合氯化铝；
c臭氧反应池内引出的并加
有絮凝剂聚合氯化铝的水送入装有石英砂和无烟煤的多介质过滤器，多介
质过滤器出水综合污染质数SDI值在5以下；
d多介质过滤器的出水利用
余压自动流入装有滤芯的微滤器，截留多介质过滤器过滤后水中20μm以
上的颗粒；
e从微滤器出来的水到保安过滤器之间的管道上，安装有管道
混合器，由计量药泵从计量箱中分别抽取还原剂和阻垢剂加到管道混合器
中使水在流动过程中与药剂混合，还原水中氧化性物质；
f加有还原剂和阻
垢剂的水进入内装滤芯的保安过滤器，由保安过滤器截留水中5μm以上的
颗粒，使水质符合反渗透进水的要求；
g从保安过滤器出来的水用高压泵
打入装有过滤膜元件的压力容器的一级反渗透机组，进行初步除盐，初步
除盐的水，一部分水直接输出，一部分送入勾兑水池与过滤器出来的水进
行勾兑后，作为净环水。

J. 市政污水处理是用反渗透膜还是超滤膜

反渗透膜，是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透性膜，一般用高分子材料制成。如醋酸纤维素摸、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直径一般在0.5-10nm之间，透过性的大小与膜本身的化学结构有关。有的高分子材料对盐的排斥性好，而水的透过速度并不好。有的高分子材料化学结构具有亲水基因，因而水的透过速度相对较快。
反渗透原理超滤膜，是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.001-0.02微米的唯恐过滤膜。在膜的一侧施以适当压力，就能过筛出小于孔径的溶质分子，以分离量大与500道尔顿(原子质量单位）、粒径大于10微米的颗粒。超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一，在60年代超滤装置就实现了工业化。
超滤原理
反渗透膜具有以下特征：
(1) 在高流速下应具有高效脱盐率
(2) 具有高机械强度和使用寿命
（3）能在较低操作压力下发挥功能
（4）能耐受化学和生化作用的影响
(5) 受PH值、温度等因素影响较小
（6）制作原料来源容易、加工简便、成本低廉
超滤膜的应用特性：
（1）在超滤过程中不会发生质的变化，可以在常温下 稳定运行
（2）设备结构精巧、占地面积小、易于操作
（3) 设备分离过程、设备自动化程度高
（4) 能将不同的分子量物质进行分类处理
（5）对水质的适应力强、应用范围广
反渗透的应用范围
电力、石油化工、钢铁、电子、医药、食品饮料、市政及环保等行业，在海水及苦咸水谈化，锅炉给水、工业纯水及电子级超纯水制备，饮用纯净水、废水处理及特种分离过程中发挥着重要作用。
超滤膜的应用范围
纯水于超纯水制备工艺中作为反渗透预处理与超纯水的终端处理，工业用水中用 于分离细菌、热源、胶体、悬浮杂质及大分子有机物；饮用水、矿泉水净化；发酵、酶制剂工业；制药工业的浓缩、纯化与澄清；果汁浓缩、分离；大豆、乳品、制糖工业、酒类、茶汁、醋等的分离、浓缩与澄清；工业废水与生活污水的净水与回收，电泳漆的回收