污水处理中的燃料电池

⑴ 微生物燃料电池简称MFC，是一种新型的燃料电池，它是以微生物作催化剂，以有机废水为燃料，将有机废水中

A．K₂S₂O₈被还原生成SO₄^2-，应为电池的正极，正极反应式为S₂O₈^2-+2e^-═2SO₄^2-，故A正确；
B．负极反应式为2CH₃COO^--16e^-+6H₂O=4CO₂+18H⁺，H⁺浓度增大，负极附近电解质溶液pH会降低，故B正确；
C．CH₃COO^-水解呈碱性，增大CH₃COOK的浓度，溶液碱性增强，从pH上可能与图2不符，但如CH₃COOK的浓度过低，原电池放电效率低，电压肯定低，故C错误；
D．在酸性条件下S₂O₈^2-氧化性增强，有利于电池放电，提高了电池的整体性能，故D正确．
故选C．

⑵ 微生物燃料电池研究中有哪些问题尚未解决

主要问题是成本和功率密度。

1 引言 微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells，MFCs)，是一种以微生物为阳极催化剂，将有机物中的化学能直接转化为电能的装置。1911年，英国植物学家Potter便发现细菌培养液可产生电流，这是关于微生物燃料电池的最早报道。近年来，MFC技术因其诸多优点及应用范围的扩大，引起了世界各国研究者的高度关注。
毋庸置疑，微生物燃料电池(Microbial fuel cells，MFCs)是一种新兴的高效的生物质能利用方式，它利用细菌分解生物质产生生物电能，具有无污染、能量转化效率高、适用范围广泛等优点。因此MFCs逐渐成为现今社会的研究热点之一。
2 微生物燃料电池的工作原理
图1是典型的双室结构MFcs工作原理示意图，系统主要由阳极、阴极和将阴阳极分开的质子交换膜构成。阳极室中的产电菌催化氧化有机物，使其直接生成质子、电子和代谢产物，氧化过程中产生的电子通过载体传送到电极表面。根据微生物的性质，电子传送的载体可以为外源、与呼吸链有关的NADH和色素分子以及微生物代谢的还原性物质。阳极产生的H+透过质子交换膜扩散到阴极，而阳极产生的电子流经外电路循环到达电池的阴极．电子在流过外电阻时输出电能。电子在阴极催化剂作用下。与阴极室中的电子接受体结合，并发生还原反应。

图1 微生物燃料电池工作原理示意图
下面以典型的葡萄糖为底物的反应为例说明MFCs的工作原理，反应中氧气为电子受体，反应完成后葡萄糖完全被氧化。
阳极反应：
?_CHO?6HO?CO?24H?24e612622
阴极反应：
?_6O2?24H?24e?12H2O
总反应：
C6H12O6?6O2?6CO2?6H2O

3 微生物燃料电池的应用现状
迄今为止，MFCs的性能远低于理想状态。制约MFCs性能的因素包括动力学因素、内阻因素和传递因素等。动力学制约的主要表现为活化电势较高，致使在阳极或者阴极上的表面反应速率较低，难以获得较高的输出功率。内电阻具有提高电池的输出功率的作用，主要取决于电极间电解液的阻力和质子交换膜的阻力。缩短电极间距、增加离子浓度均可降低内阻。不用质子交换膜也可以大大降低MFCs的内阻，这时得到的最大功率密度有质子交换膜的5倍，但必须注意氧气扩散的问题。另一个重要制约因素为电子传递过程中的反应物到微生物活性位间的传质阻力和阴极区电子最终受体的扩散速率。最终电子受体采用铁氰酸盐或阴极介体使用铁氰化物均可以获得更大的输出功率和电流。另外，微生物对底物的亲和力、微生物的最大生长率、生物量负荷、反应器搅拌情况、操作温度和酸碱度均对微生物燃料电池内的物质传递有影响。
当前针对微生物燃料电池主要研究其产电性能，同时由于其特殊的结构与原理，MFCs还有许多潜在应用领域，主要包括废水处理、电助产氢、传感器三方面。
3.1 废水处理
近年来，微生物燃料电池被尝试用来处理富含生物可降解有机物的废水，在废水降解的同时产电。表3.1列举了目前MFCs用于废水处理的现状。

微生物燃料电池用于污水处理的例子

此外，微生物燃料电池处理废水具有诸多优点，还可与传统厌氧、好氧工艺相结合，达到更好的处理效果。

3.2 电助产氢
微生物燃料电池由于输出效率低，难以直接应用，而MFC电助产氢技术是较有前途的一种方式。其工作原理为：无氧条件下，对双室MFC阴极施加一个远小于水分解电压的小电压，可促进转移到阴极的电子和质子结合生成氢气，达到利用MFC系统产氢的目的。
微生物燃料电池电助产氢反应器的优点是阴极省略了MFC常用的电子受体——氢气，可避免因氧气通过质子交换膜向阳极扩散而影响反应器运行；同时该工艺产生的氢气纯度较高，可积累、储存及运输，推动了MFC技术的实际应用。
3.3 生物传感器
根据MFCs的工作原理，在一定浓度范围内，MFCs的电流(或电压)输出与阳极的基质浓度有线性关系，因此可开发基于MFCs的传感器，最典型的是BOD5快速检测。Lorenzo等以人工废水为燃料构建型BOD5传感器，该传感器输出功率与BOD5浓度有良好的线性关系，且有非常高的重复性和稳定性，可连续运行7个月。
除了作为BOD5传感器外，有研究者尝试利用MFC型的传感器通过对UAFB中发
酵液pH和沼气流速进行实时监测，实现对厌氧硝化过程动态变化的监测。还有研究者通过在MFCs的质子交换膜两侧添加2片微硅板作电流收集器，由电流变化来反映基质中的有毒化合物。这些研究都有助于扩大MFCs技术的应用领域。
4 微生物燃料电池技术发展前景
MFCs技术正在不断成长并且已经在许多方面取得了重大突破。但是，由于其功率偏低，该技术还没有实现真正的大规模实际应用。基于其产电性能的制约因素，今后的研究方向主要可归纳为以下几点。
(1)深入研究并完善MFCs的产电理论。MFCs产电理论研究处于起步阶段，电池输出功率较低，严重制约了MFCs的实际应用。MFCs中产电微生物的生长代谢过程，产电呼吸代谢过程以及利用阳极作为电子受体的本质是今后的研究重点。
(2)筛选与培育高活性微生物。目前大多数微生物燃料电池所用微生物品种单一。要达到实际应用的目的，需要寻找自身可产生氧化还原介体的高活性微生物和具有膜结合电子传递化合物质的微生物。今后的研究应致力于发现和选择这种高活性微生。
(3)优化反应器的结构；5建议；微生物燃料电池潜在的优点使研究者对其发展前景十分；(1)加强MFCs的机理研究，通过分析阳极微生物；(2)通过优化MFCs的结构、材料和运行方式等，；MFCs作为一种可再生的清洁能源技术正在迅速兴起；力，同时也扩大了用来满足我们对能源需求的燃料的多；7参考文献；[1]姜秀华.微生物电池技术研究[D].科技资讯；[2]张静，张宝

(3)优化反应器的结构。研究与开发单室结构和多级串联微生物燃料电池，利用微生物固定化技术、贵金属修饰技术等改善电极的结构和性能。选择吸附性能好、导电性好的材料作为阳极，选择吸氧电位高且易于扑捉质子的材料作为阴极。

5 建议
微生物燃料电池潜在的优点使研究者对其发展前景十分看好，但由于输出功率较低，限制了在生产生活中的应用。因此，建议研究者主要从以下三方面对MFCs做进一步研究：
(1)加强MFCs的机理研究，通过分析阳极微生物确定电子产生和传递机理，实现对高效产电微生物的筛选和改造。
(2)通过优化MFCs的结构、材料和运行方式等，提高电子传质速率，降低电压损失，提高MFCs产电性能。尝试MFCs的工程放大，实现实际应用。 6 结语
MFCs作为一种可再生的清洁能源技术正在迅速兴起，并已逐步显现出它独有的社会价值和市场潜力。随着研究的不断深入以及生物电化学的不断进步，MFCs必将得到不断地推广和应用。与微生物燃料电池相比，燃料电池目前使用存在着成本仍偏高, 利用率不太高的缺点，所以微生物电池有着广阔的应用前景。与现有的其它利用有机物产能的技术相比，微生物燃料电池具有操作上和功能上的优势：首先，它将底物直接转化为电能，保证了具有高的能量转化效率；其次，不同于现有的所有生物能处理，微生物燃料电池在常温环境条件下能够有效运作；第三，微生物燃料电池不需要进行废气处理，因为它所产生的废气的主要组分是二氧化碳，一般条件下不具有可再利用的能量；第四，微生物燃料电池不需要输入较大能量，因为若是单室微生物燃料电池仅需通风就可以被动的补充阴极气体；第五，在缺乏电力基础设施的局部地区，微生物燃料电池具有广泛应用的潜
力，同时也扩大了用来满足我们对能源需求的燃料的多样性。研究微生物电池是一件造福人类的伟大举措，我们应该投入更多的人力和物力。

⑶ 污水处理厂处理污水的流程是哪些

现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。
一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD，COD物质)，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。
三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂率法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗分析法等。
整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后，经过格删或者筛率器，之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理(即物理处理)，初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床)，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法。

二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。
以上是污水处理厂处理工艺的基本流程，流程图见下页图一。
二．各个处理构筑物的能耗分析
1．污水提升泵房
进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房，之后被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵运行要消耗大量的能量，占污水厂运行总能耗相当大的比例，这与污水流量和要提升的扬程有关。
2．沉砂池
沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站前、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初沉池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池。 沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机，以及曝气沉砂池的曝气系统，多尔沉砂池和钟式沉砂池的动力系统。
3．初次沉淀池
初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物，或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。处理的对象是SS和部分BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。初沉池包括平流沉淀池，辐流沉淀池和竖流沉淀池。
初沉池的主要能耗设备是排泥装置，比如链带式刮泥机，刮泥撇渣机，吸泥泵等，但由于排泥周期的影响，初沉池的能耗是比较低的。

图一城市污水处理典型流程

4．生物处理构筑物
污水生物处理单元过程耗能量要占污水厂直接能耗相当大的比例，它和污泥处理的单元过程耗能量之和占污水厂直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝气系统的曝气要消耗大量的电能，其基本上是联系运行的，且功率较大，否则达不到较好的曝气效果，处理效果也不好。氧化沟处理工艺安装的曝气机也是能耗很大的设备。生物膜法处理设备和活性污泥法相比能耗较低，但目前应用较少，是以后需要大力推广的处理工艺。
5．二次沉淀池
二次沉淀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，能耗比较低。
6．污泥处理
污泥处理工艺中的浓缩池，污泥脱水，干燥都要消耗大量的电能，污泥处理单元的能量消耗是相当大的，这些设备的电耗功率都很大。
三．针对各个处理构筑物的节能途径
1．污水提升泵房
污水提升泵房要节省能耗，主要是考虑污水提升泵如何进行电能节约，正确科学的选泵，让水泵工作在高效段是有效的手段，合理利用地形，减少污水的提升高度来降低水泵轴功率N也是有效的办法，定期对水泵进行维护，减少摩擦也可以降低电耗。
2．沉砂池
采用平流沉砂，避免采用需要动力设备的沉砂池，如平流沉砂池。采用重力排砂，避免使用机械排砂，这些措施都可大大节省能耗。
3．初次沉淀池
初次沉淀池的能耗较低，主要能量消耗在排泥设备上，采用静水压力法无疑会明显降低能量的消耗。
4．生物处理构筑物
国外的学者通过能耗和费用效益分析比较了生物处理工艺流程,他们认为处理设施大部分的能量消耗是发生在电机这类单一的设备上,因而节能应从提高全厂功率因数、选择高效机电设备及减少高峰用电要求等方面入手。他们提出的节能措施既包括改善电机的电气性能,也包括解决运转的工艺问题,还包括污水厂产物中的能量回收(Energy Recovery)。
曝气系统的能耗相当大，对曝气系统能耗能效的研究总是涉及到曝气设备的改造和革新。新型的曝气设备虽然层出不穷,但目前仍然可划分为2类:第1种是采用淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法,第2种是采用机械方法搅动污水促使大气中的氧溶于水的方法。微孔曝气，曝气扩散头的布局和曝气系统的调节这些都是节能的有效措施。在传统活性污泥处理厂曝气池中辟出前端厌氧区,用淹没式搅拌器混合的节能、生物除磷方案。这一简单的改造可以节省近20%的曝气能耗,如果算上混合用能,节能也达到12%。自动控制系统的应用于污水处理节能，曝气系统进行阶段曝气，溶解氧存在浓度梯度，既减少了能耗，又可以改善处理效果，减少污泥量。
生物膜法处理工艺采用厌氧处理可以明显降低能量的消耗。
5．二次沉淀池
二次沉淀池中对排泥设备的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。
6．污泥处理
污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的能量回收。从污水污泥有机污染物中回收能量用于处理过程早在上世纪初就已投入实践,但能源危机之前一直不受重视。目前有两种回收途径:一是污泥厌氧消化气利用,一是污泥焚烧热的利用。
消化气性质稳定、易于贮存,它可通过内燃机或燃料电池转化为机械能或电能,废热还可回收于消化污泥加热。因此利用消化气能解决污水厂不同程度的能量自给问题。林荣忱等人比较了沼气发电机和燃料电池两种利用形式,认为燃料电池能量利用率高,具有很好的发展前途。对消化气的最大化利用是提高能效的主要方式。沼气发电机组并网发电的研究和应用在国内已有应用实例,是大型污水处理厂的沼气综合利用的可行途径。

另外一种能量回收方式是将城市固体废物焚烧场建在污水处理厂旁,将固废与污水污泥一起焚烧,获得的电能用于处理厂的运转。
城市污水处理的能耗分析研究与节能技术和手段的发展往往并不同步。由于污水处理能量平衡分析方法研究的欠缺,节能措施的制订和实施常常超前。而多数节能途径和手段常常由处理厂的操作管理人员结合各处理设施实际情况提出,具有经验性和个别性,不一定能适用于其他污水厂甚至是工艺相似的污水厂;另一方面,从广义上说,污水处理学科领域的技术创新、新材料和新设备的使用都蕴涵着节能增效的潜力,因而节能的途径和手段往往是很宽泛的。
四．结论
污水处理是能源密集(energy intensity)型的综合技术。一段时期以来,能耗大、运行费用高一定程度上阻碍了我国城市污水处理厂的建设,建成的一些处理厂也因能耗原因处于停产和半停产状态。在今后相当长的一段时期内,能耗问题将成为城市污水处理的瓶颈。能否解决耗污水厂的能耗问题，合理进行能源分配，已经成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素。能耗是否较低，也是未来新的污水处理厂可行性分析的决定性因素，开发能效较高的污水处理技术，合理设计及运行污水处理厂，必将是未来污水处理厂设计和运行的必由之路。
参考文献:
1．《污水处理能耗与能效》[美]W.F.OWEN，章北平、车武译，金儒霖校，能源出版社
2．《排水工程》张自杰主编，第四版，中国建筑工业出版社
3．城市水工程概论》李圭白、蒋展鹏、范瑾初、龙腾锐主编，中国建筑工业出版社
4．《中国给水排水》杂志
5．《给水排水》杂志
6．中华环保互联网
7．给排水在线网站

⑷ 生活污水处理的常用药剂

聚合硫酸铁
简称聚铁（PAFC）是在铝盐和铁盐混凝水解机理的基础上开发出来的一种无机高分子混凝剂净水材料.依据协同增效原理,加入单质铁离子或三氧化铁和其它含铁化合物复合而成的一种新型高效混凝剂.它集铝盐和铁盐各自优点,对铝离子和铁离子的形态都有明显改善,聚合程度大为提高.聚铝,铁混凝剂各自对气浮操作有利之处,改善聚氯化铝的混凝性能;对高浊度水和低温低浊水的净化处理效果特别明显,可不加碱性助剂或其它助凝剂.
聚合硫酸亚铁应用：聚合硫酸铁在稀土工业废水处理时：例如,装置使废水的微小固体颗粒和高浓度的离子膜的表面和始终保持一定距离,大大减少有害物质和膜表面有机会避免在膜表面污染,聚合硫酸铁改善水的循环过度;这个过程不仅将稀土的提取工艺废水高浓度的分离与富集氯化铵,稀土行业标准后废水的回收,并通过电解过程和太阳能为一个成功的盐酸和氨水反应堆的复苏、聚合硫酸铁减少稀土产业生产原材料的回收,也要经过的燃料电池使用将能量回收补充说,处理大量的浪费水的成本为40元,为1600吨/天,包含100g/L的氯化铵来计算,通过这个过程,一代的盐酸和氨的水可以实现利润11万元，这不仅对该国的污水处理和处置还原、稳定和无害的目标;严格控制的稀土工业废水中的重金属和有毒、聚合硫酸铁有害物质含量;在安全、环保和经济复苏的前提下,利用废水、聚合硫酸铁废气的能量和资源,实现废水、废气治理和综合利用、节能减排、实现循环经济发展的目的。
聚合硫酸铁使用电介质电泳技术和渗透膜分离技术相结合的方法对污水回用处理,实现废水处理技术创新和科技进步,充分发挥设备的投资和运营效率,适合中国的国情,符合特征内蒙古自治区的废水处理新技术、聚合硫酸铁新技术和新设备。若新技术被广泛应用,将提高矿山企业在该地区的工业废水的处理和处置水平,聚合硫酸铁进一步保护和改善生态环境,在该地区促进我们的经济、社会和环境的可持续发展。
硫酸铝
化学性质：极易溶于水，硫酸铝在纯硫酸中不能溶解（只是共存），在硫酸溶液中与硫酸共同溶解于水，所以硫酸铝在硫酸中溶解度就是硫酸铝在水中的溶解度。
常温析出含有18分子结晶水，为18水硫酸铝，工业上生产多为18水硫酸铝。含无水硫酸铝51.3%，即使100℃也不会自溶（溶于自身结晶水）。
不易风化而失去结晶水，比较稳定，加热会失水，高温会分解为氧化铝和硫的氧化物。[4]加热至770℃开始分解为氧化铝、三氧化硫、二氧化硫和水蒸气。溶于水、酸和碱，不溶于乙醇。水溶液呈酸性。水解后生成氢氧化铝。水溶液长时间沸腾可生成碱式硫酸铝。工业品为灰白色片状、粒状或块状，因含低铁盐而带淡绿色，又因低价铁盐被氧化而使表面发黄。粗品为灰白色细晶结构多孔状物。无毒，粉尘能刺激眼睛。
作用：1.造纸工业中用作纸张施胶剂，以增强纸张的抗水、防渗性能；2.溶于水后能使水中的细小微粒和自然胶粒凝聚成大块絮状物，从而自水中除去，故用作供水和废水的混凝剂；3.用作浊水净化剂，也用作沉淀剂、固色剂、填充剂等。在化妆品中用作抑汗化妆品原料（收敛剂）；4.消防工业中，与小苏打、发泡剂组成泡沫灭火剂；5.分析试剂，媒染剂，鞣革剂，油脂脱色剂，木材防腐剂；6.白蛋白巴氏杀菌的稳定剂(包括液体或冷冻全蛋、蛋白或蛋黄)；7.可作原料，用于制造人造宝石和高级铵明矾，其他铝酸盐；8.燃料工业中，在生产铬黄和色淀染料时作沉淀剂，同时又起固色和填充剂作用。
高效复合净水剂
该净水剂中无机组分和有机组分以共价键结合，具有良好的稳定性，不仅能去除水中胶体颗粒物（如水源水和污水中的浊度、有机物、细菌、病毒等）、磷、氟、砷等，还可以高效去除传统絮凝剂难以去除的分子量小于500的溶解性污染物（如双氯芬酸、尼氟灭酸、PFOA等）。该净水剂最佳投药范围较宽，除浊脱色效果良好，可广泛应用于给水净化、废水处理中的除浊、脱色、固液分离等过程，尤其对高浓度污（废）水具有很强的净化作用。
作用机理
高效复合净水剂的作用机理是一个复杂的物理化学过程，其机理是通过吸附作用、电中和作用以及架桥吸附作用，使粒子凝聚成大的絮凝物，加速悬浮液中粒子的沉降。无机高分子絮凝剂具有较强的电中和能力，有利于水中吸附带有电荷的粒子，使粒子凝聚成大的颗粒而沉淀，而有机高分子絮凝剂的长链特性有利于胶体颗粒架桥吸附从而实现颗粒的凝聚。高效复合净水剂就是将无机高分子絮凝剂和有机高分子絮凝剂的特性结合在一起，使其兼具无机和有机高分子絮凝剂的特性，从而大大提高了絮凝能力，具有快速、高效的絮凝效果。

⑸ 污水处理工艺流程，一般的分析操作规程

污水处理工艺流程
污水进入厂区先通过截流井（让厂能处理的污水进入厂区进行处理）进入粗格栅（打捞较大的渣滓）到污水泵（提升污水的高度）到细格栅（打捞较小的渣滓）到沉沙池（以重力分离为基础，将污水的比重较大的无机颗粒沉淀并排除）到生化池（采用活性污泥法去除污水里的BOD5、SS和以各种形式的氮或磷）进入终沉池（排除剩余污泥和回流污泥）进入D型滤池（进一步减少SS，使出水达到国家一级标准）进入紫外线消毒（杀灭水中的大肠杆菌）然后出水
生化池、终沉池出的污泥一部分作为生化池的回流污泥，剩下的送入污泥脱水间脱水外运
主要有物理处理法，生化处理法和化学处理法，生化处理法经常被使用，主流处理方法主要看被处理水质和受纳水体情况，一般城市生活污水的主流处理方法为生化处理法，如活性污泥法，mbr 等方法。
污水处理
sewage treatment.wastewater treatment 为使污水经过一定方法处理后.达到设定的某些标准.排入水体.排入某一水体或再次使用等的采取的某些措施或者方法等.

现代污水处理技术.按处理程度划分.可分为一级.二级和三级处理.
一级处理.主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质.物理处理法大部分只能完成一级处理的要求.经过一级处理的污水.BOD一般可去除30%左右.达不到排放标准.一级处理属于二级处理的预处理.
二级处理.主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD.COD物质).去除率可达90%以上.使有机污染物达到排放标准.
三级处理.进一步处理难降解的有机物.氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等.主要方法有生物脱氮除磷法.混凝沉淀法.砂率法.活性炭吸附法.离子交换法和电渗分析法等.
整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后.经过格删或者筛率器.之后进入沉砂池.经过砂水分离的污水进入初次沉淀池.以上为一级处理(即物理处理).初沉池的出水进入生物处理设备.有活性污泥法和生物膜法.(其中活性污泥法的反应器有曝气池.氧化沟等.生物膜法包括生物滤池.生物转盘.生物接触氧化法和生物流化床).生物处理设备的出水进入二次沉淀池.二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理.一级处理结束到此为二级处理.三级处理包括生物脱氮除磷法.混凝沉淀法.砂滤法.活性炭吸附法.离子交换法和电渗析法.二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备.一部分进入污泥浓缩池.之后进入污泥消化池.经过脱水和干燥设备后.污泥被最后利用.
各个处理构筑物的能耗分析
1.污水提升泵房
进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房.之后被污水泵提升至沉砂池的前池.水泵运行要消耗大量的能量.占污水厂运行总能耗相当大的比例.这与污水流量和要提升的扬程有关.
2.沉砂池
沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒.沉砂池一般设于泵站前.倒虹管前.以便减轻无机颗粒对水泵.管道的磨损,也可设于初沉池前.以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件.常用的沉砂池有平流沉砂池.曝气沉砂池.多尔沉砂池和钟式沉砂池.
沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机.以及曝气沉砂池的曝气系统.多尔沉砂池和钟式沉砂池的动力系统.
3.初次沉淀池
初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物.或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面.处理的对象是SS和部分BOD5.可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷.初沉池包括平流沉淀池.辐流沉淀池和竖流沉淀池.
初沉池的主要能耗设备是排泥装置.比如链带式刮泥机.刮泥撇渣机.吸泥泵等.但由于排泥周期的影响.初沉池的能耗是比较低的.
4.生物处理构筑物
污水生物处理单元过程耗能量要占污水厂直接能耗相当大的比例.它和污泥处理的单元过程耗能量之和占污水厂直接能耗的60%以上.活性污泥法的曝气系统的曝气要消耗大量的电能.其基本上是联系运行的.且功率较大.否则达不到较好的曝气效果.处理效果也不好.氧化沟处理工艺安装的曝气机也是能耗很大的设备.生物膜法处理设备和活性污泥法相比能耗较低.但目前应用较少.是以后需要大力推广的处理工艺.
5.二次沉淀池
二次沉淀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.能耗比较低.
6.污泥处理
污泥处理工艺中的浓缩池.污泥脱水.干燥都要消耗大量的电能.污泥处理单元的能量消耗是相当大的.这些设备的电耗功率都很大.

针对各个处理构筑物的节能途径
1.污水提升泵房
污水提升泵房要节省能耗.主要是考虑污水提升泵如何进行电能节约.正确科学的选泵.让水泵工作在高效段是有效的手段.合理利用地形.减少污水的提升高度来降低水泵轴功率N也是有效的办法.定期对水泵进行维护.减少摩擦也可以降低电耗.
2.沉砂池
采用平流沉砂.避免采用需要动力设备的沉砂池.如平流沉砂池.采用重力排砂.避免使用机械排砂.这些措施都可大大节省能耗.
3.初次沉淀池
初次沉淀池的能耗较低.主要能量消耗在排泥设备上.采用静水压力法无疑会明显降低能量的消耗.
4.生物处理构筑物
国外的学者通过能耗和费用效益分析比较了生物处理工艺流程.他们认为处理设施大部分的能量消耗是发生在电机这类单一的设备上.因而节能应从提高全厂功率因数.选择高效机电设备及减少高峰用电要求等方面入手.他们提出的节能措施既包括改善电机的电气性能.也包括解决运转的工艺问题.还包括污水厂产物中的能量回收(Energy
Recovery).
曝气系统的能耗相当大.对曝气系统能耗能效的研究总是涉及到曝气设备的改造和革新.新型的曝气设备虽然层出不穷.但目前仍然可划分为2类:第1种是采用淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法.第2种是采用机械方法搅动污水促使大气中的氧溶于水的方法.微孔曝气.曝气扩散头的布局和曝气系统的调节这些都是节能的有效措施.在传统活性污泥处理厂曝气池中辟出前端厌氧区.用淹没式搅拌器混合的节能.生物除磷方案.这一简单的改造可以节省近20%的曝气能耗.如果算上混合用能.节能也达到12%.自动控制系统的应用于污水处理节能.曝气系统进行阶段曝气.溶解氧存在浓度梯度.既减少了能耗.又可以改善处理效果.减少污泥量.
生物膜法处理工艺采用厌氧处理可以明显降低能量的消耗.
5.二次沉淀池
二次沉淀池中对排泥设备的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法.
6.污泥处理
污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的能量回收.从污水污泥有机污染物中回收能量用于处理过程早在上世纪初就已投入实践.但能源危机之前一直不受重视.目前有两种回收途径:一是污泥厌氧消化气利用.一是污泥焚烧热的利用.
消化气性质稳定.易于贮存.它可通过内燃机或燃料电池转化为机械能或电能.废热还可回收于消化污泥加热.因此利用消化气能解决污水厂不同程度的能量自给问题.林荣忱等人比较了沼气发电机和燃料电池两种利用形式.认为燃料电池能量利用率高.具有很好的发展前途.对消化气的最大化利用是提高能效的主要方式.沼气发电机组并网发电的研究和应用在国内已有应用实例.是大型污水处理厂的沼气综合利用的可行途径.
另外一种能量回收方式是将城市固体废物焚烧场建在污水处理厂旁.将固废与污水污泥一起焚烧.获得的电能用于处理厂的运转.
城市污水处理的能耗分析研究与节能技术和手段的发展往往并不同步.由于污水处理能量平衡分析方法研究的欠缺.节能措施的制订和实施常常超前.而多数节能途径和手段常常由处理厂的操作管理人员结合各处理设施实际情况提出.具有经验性和个别性.不一定能适用于其他污水厂甚至是工艺相似的污水厂,另一方面.从广义上说.污水处理学科领域的技术创新.新材料和新设备的使用都蕴涵着节能增效的潜力.因而节能的途径和手段往往是很宽泛的.
结论
污水处理是能源密集(energy intensity)型的综合技术.一段时期以来.能耗大.运行费用高一定程度上阻碍了我国城市污水处理厂的建设.建成的一些处理厂也因能耗原因处于停产和半停产状态.在今后相当长的一段时期内.能耗问题将成为城市污水处理的瓶颈.能否解决耗污水厂的能耗问题.合理进行能源分配.已经成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素.能耗是否较低.也是未来新的污水处理厂可行性分析的决定性因素.开发能效较高的污水处理技术.合理设计及运行污水处理厂.必将是未来污水处理厂设计和运行的必由之路.

楼下的，不许照抄！！！！

⑹ 生活污水发酵产生的是什么气体

把生活污水引入到一个密闭的大池中，类似于污水处理厂中的大池子。然后，她往池中内的污水里加入一容些可让污水中有机物发酵的产甲烷细菌。
产甲烷细菌可不怕污水那臭臭的气味，而是欢快地吞食污水中的有机物，然后源源不断地“放屁”，也就是产生燃烧值很高的甲烷。这些甲烷经过净化处理后，可以输送到火力电厂燃烧发电，也可以在压缩后充入到燃料电池中。
污水经过静置、沉淀之后，会产生大量的淤泥。传统的做法是对这些淤泥进行填埋处理，占地且费事。
英国和瑞士的研究人员发现，来自生活污水的淤泥富含有机质，可以用于制造肥料。在淤泥造肥料的过程中，最重要的一步是去除会进入农作物然后危害人体健康的重金属。虽然生活污水比工业污水要干净得多，但是其中也有微量重金属。
研究人员先把淤泥进行高温烘干成颗粒状，然后把淤泥传输到筛选装置中，重金属及其化合物因为密度大而会沉积到底部。上部不含重金属的淤泥颗粒进入一个密闭的除臭箱，经过除臭之后就成为可以装袋使用了。
这些淤泥颗粒含有丰富的氮及磷，适合用作肥料，而且可无限期贮存。对于一些有机质特别丰富的淤泥颗粒产品，甚至可以直接用作燃料。对于一些有机质含量特别少的淤泥，则主要用于制造建材。

⑺ 污水处理厂的实验室都有什么仪器，哪些是必须的具体的流程是什么

污水处理厂一般抄采用二级处理，其袭流程包括：
粗格栅—提升—细格栅—（粉碎）—沉砂—初次沉淀—生物处理（活性污泥法、生物滤池、氧化沟等）—二次沉淀—（后曝气）—消毒—出水
当然现在有些处理厂还包括后续的深度处理和回用部分。
污水处理厂的实验室主要做国家排放标准里说的各项指标的实验，《污水综合排放标准》（GB8978-1996）：pH、悬浮物SS、BOD5、COD
氨氮、总氮TN、总磷TP等。
对于污水处理厂，常规测样只监测进出水就可以了，只有在调试或者工艺有问题时才会监测各单元。
关于仪器，每种指标污染物都有自己的相关仪器（pH计、COD快速消解仪 、BOD5测试仪等），也可以采用简单的分析化学实验的方法测出，具体见国家环保总局编的《水和废水监测分析方法》，对于污水处理厂用的一般比较简单的国产设备，高校会有更好的研究设备。
你说的水质分析应该就是标准中提到的各项污染物质的监测分析方法，原子吸收只是其中某一个方法而已，一般用于测定离子含量（金属等），污水处理厂不大可能有，很贵的。
关于具体的设备，你可以看看各个设备商的网站，都有具体介绍和使用手册的。

⑻ 工业上采用的一种污水处理方法是：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe（OH）3沉淀．Fe（OH）3有

（1）为了增强溶液的导电性，因此可选用易溶性强电解质溶液，排除专A和B，考虑到题中属要求电解时保持污水的pH在5.0～6.0之间，因此不能添加NaOH，BaSO₄不溶；
故答案为：C；
（2）活泼金属电极做电解池的阳极，则电极本身放电，电极反应为：Fe-2e^-=Fe²⁺，同时也发生副反应，即溶液中的OH^-失电子被氧化生成O₂，电极反应为：2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑；
故答案为：Fe-2e^-=Fe²⁺；2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑；
（3）二价铁离子具有还原性，能被氧气氧化到正三价，4Fe²⁺+10H₂O+O₂=4Fe（OH）₃↓+8H⁺；
故答案为：4Fe²⁺+10H₂O+O₂=4Fe（OH）₃↓+8H⁺；
（4））料电池中，正极反应一定是氧气得电子，该电池的电解质环境是熔融碳酸盐，所以电极反应为：O₂+2CO₂+4e^-=2CO ₃^2-，电池是以熔融碳酸盐为电解质，可以循环利用的物质只有二氧化碳；
故答案为：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；CO₂；

⑼ 污水水处理流程

污水处理一般流程：废水经过格栅、筛网后流、絮凝沉淀池、预曝气调节池、一级浮动填料生化池、二级浮动填料生化池、斜板沉淀池、混凝沉淀池后，最终斜板沉淀池排出的水流入清水池中，经检测后外排。
污水处理是为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求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。具体流程如下：
1、废水首先经过格栅、筛网后流至絮凝沉淀池,为了使处理效果好,在絮凝沉淀池中加入混凝剂,使废水中悬浮物治理效果更好,混凝加药也起到调节废水的作用，絮凝沉淀后的废水流入预曝气调节池中。
2、曝气调节池中通入空气,起到预曝气调节的作用。调节均匀的废水用泵提升到一级浮动填料生化池中。
3、生化池中安装充氧效率很高的曝气头,并装入浮动填料,实践证明该项技术对COD和BOD有较高的去除效率.一级浮动填料生化池中废水自流入二级浮动填料生化池,二池采用方法相同。
4、二级浮动填料生化池水自流入斜板沉淀池中.池中加入聚丙烯蜂窝斜管,可大大提高沉降效率,另外水力负荷高,停留时间短,占地面积小。
5、混凝沉淀池与斜板沉淀池沉淀污泥排入污泥浓缩池中,然后经污泥脱水机械脱水。
6、斜板沉淀池排出的水流入清水池中,经检测后外排。