Ⅰ 废水好氧生物处理方法有哪些
废水生物处理方法有:
1,生物化学法
生物化学法指通过微生物处理含重金属废水,将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。硫酸盐生物还原法是一种典型生物化学法。该法是在厌氧条件下硫酸盐还原菌通过异化的硫酸盐还原作用,将硫酸盐还原成H2S,废水中的重金属离子可以和所产生的H2S反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除,同时H2SO4的还原作用可将SO42-转化为S2-而使废水的pH值升高。因许多重金属离子氢氧化物的离子积很小而沉淀。有关研究表明,生物化学法处理含Cr 6+浓度为30—40mg/L的废水去除率可达99.67%—99.97%[11]。有人还利用家畜粪便厌氧消化污泥进行矿山酸性废水重金属离子的处理,结果表明该方法能有效去除废水中的重金属。赵晓红等人[12]用脱硫肠杆菌(SRV)去除电镀废水中的铜离子,在铜质量浓度为246.8 mg/L的溶液,当pH为4.0时,去除率达99.12%。
2,生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外,具有絮凝活性的代谢物。一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成,分子中含有多种官能团,能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。至目前为止,对重金属有絮凝作用的约有十几个品种,生物絮凝剂中的氨基和羟基可与Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金属离子形成稳定的鳌合物而沉淀下来。应用微生物絮凝法处理废水安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好,且生长快、易于实现工业化等特点。此外,微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有广阔的应用前景。
3,生物吸附法
生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子,再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法。利用胞外聚合物分离金属离子,有些细菌在生长过程中释放的蛋白质,能使溶液中可溶性的重金属离子转化为沉淀物而去除。生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点,已经被广泛应用。
4,需氧生物处理法
利用需氧微生物在有氧条件下将废水中复杂的有机物分解的方法。生活污水中的典型有机物是碳水化合物、合成洗涤剂、脂肪、蛋白质及其分解产物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。这些有机物可按生物体系中所含元素量的多寡顺序表示为 COHNS。在废水需氧生物处理中全部反应可用以下两式表示:
微生物细胞+COHNS+O2─→ 较多的细胞+CO2+H2O+NH3
生物体系中这些反应有赖于生物体系中的酶来加速。酶按其催化反应分为:氧化还原酶:在细胞内催化有机物的氧化还原反应,促进电子转移,使其与氧化合或脱氢。可分为氧化酶和还原酶。氧化酶可活化分子氧,作为受氢体而形成水或过氧化氢。还原酶包括各种脱氢酶,可活化基质上的氢,并由辅酶将氢传给被还原的物质,使基质氧化,受氢体还原。水解酶:对有机物的加水分解反应起催化作用。水解反应是在细胞外产生的最基本的反应,能将复杂的高分子有机物分解为小分子,使之易于透过细胞壁。如将蛋白质分解为氨基酸,将脂肪分解为脂肪酸和甘油,将复杂的多糖分解为单糖等。此外还有脱氨基、脱羧基、磷酸化和脱磷酸等酶。许多酶只有在一些称为辅酶和活化剂的特殊物质存在时才能进行催化反应,钾、钙、镁、锌、钴、锰、氯化物、磷酸盐离子在许多种酶的催化反应中是不可缺少的辅酶或活化剂。在需氧生物处理过程中,污水中的有机物在微生物酶的催化作用下被氧化降解,分三个阶段:第一阶段,大的有机物分子降解为构成单元──单糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二阶段中,第一阶段的产物部分地被氧化为下列物质中的一种或几种:二氧化碳、水、乙酰基辅酶A、α-酮戊二酸(或称 α-氧化戊二酸)或草醋酸(又称草酰乙酸)。第三阶段(即三羧酸循环,是有机物氧化的最终阶段)是乙酰基辅酶A、α-酮戊二酸和草醋酸被氧化为二氧化碳和水。有机物在氧化降解的各个阶段,都释放出一定的能量。在有机物降解的同时,还发生微生物原生质的合成反应。在第一阶段中由被作用物分解成的构成单元可以合成碳水化合物、蛋白质和脂肪,再进一步合成细胞原生质。合成能量是微生物在有机物的氧化过程中获得的。
5,厌氧生物处理法
主要用于处理污水中的沉淀污泥,因而又称〖HTK〗污泥消化〖HT〗,也用于处理高浓度的有机废水。这种方法是在厌氧细菌或兼性细菌的作用下将污泥中的有机物分解,最后产生甲烷和二氧化碳等气体,这些气体是有经济价值的能源。中国大量建设的沼气池就是具体应用这种方法的典型实例。消化后的污泥比原生污泥容易脱水,所含致病菌大大减少,臭味显著减弱,肥分变成速效的,体积缩小,易于处置。城市污水沉淀污泥和高浓度有机废水的完全厌氧消化过程可分为三个阶段(见图)。在第一阶段,污泥中的固态有机化合物借助于从厌氧菌分泌出的细胞外水解酶得到溶解,并通过细胞壁进入细胞中进行代谢的生化反应。在水解酶的催化下,将复杂的多糖类水解为单糖类,将蛋白质水解为缩氨酸和氨基酸,并将脂肪水解为甘油和脂肪酸。第二阶段是在产酸菌的作用下将第一阶段的产物进一步降解为比较简单的挥发性有机酸等,如乙酸、丙酸、丁酸等挥发性有机酸,以及醇类、醛类等;同时生成二氧化碳和新的微生物细胞。
反应原理
第一、二阶段又称为液化过程。第三阶段是在甲烷菌的作用下将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷和二氧化碳,因此又称为气化过程,其反应可用下式表示:
一些有机酸或醇的气化过程举例如下:乙酸:
CH3COOH─→CO2+CH4
丙酸:
4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4
甲醇:
4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O
乙醇:
2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4
为了使厌氧消化过程正常进行,必须将温度、pH值、氧化还原电势等保持在一定的范围内,以维持甲烷菌的正常活动,保证及时地和完全地将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷。
生物化学反应的速度直接受温度的影响。进行厌氧消化的微生物有两类:中温消化菌和高温消化菌。前者的适应温度范围为17~43℃,最佳温度为32~35℃;后者则在50~55℃具有最佳反应速度。
近年来,厌氧消化处理法发展到应用于处理高浓度有机废水,如屠宰场废水、肉类加工废水、制糖工业废水、酒精工业废水、罐头工业废水、亚硫酸盐制浆废水等,比采用需氧生物处理法节省费用。
利用生物法处理废水的具体方法有〖HTK〗活性污泥法〖HT〗、〖HTK〗生物膜法〖HT〗、〖HTK〗氧化塘法〖HT〗、〖HTK〗土地处理系统〖HT〗和污泥消化等。〖HT〗。
随着工业的发展,污水成分已愈来愈复杂。 某些难降解的有机物质和有毒物质,需要运用微 生物的方法进行处理,污水具备微生物生长和繁 殖的条件,因而微生物能从污水中获取养分,同时 降解和利用有害物质,从而使污水得到净化。废 水生物处理是利用微生物的生命活动,对废水中 呈溶解态或胶体状态的有机污染物降解作用,从 而使废水得到净化的一种处理方法。废水生物处 理技术以其消耗少、效率高、成本低、工艺操作管 理方便可靠和无二次污染等显著优点而备受人们 的青睐。
Ⅱ 国际空间站的氧气是怎么来的为什么一直都用不完
因为国际空间站要获得氧气的主要方式就是电解水而水里蕴含的氧气非常多,一升水电解之后可以生成620升氧气,而一个人每天只会消耗550升氧气,只需要很少的水量就可以保证宇航员的氧气供应了。
国际空间站获得氧气可以通过电解水的方式,利用电能将水分分解为氢气和氧气,而电解水所需要的电可以由太阳能电池板提供,其产生的氧气就可以全部用来给宇航员呼吸等用途,而氢气则会变成废气排出。
地表会定时向空间站输送物资
地面上也会定期的给国际空间站运送各种各样的物资,其中就包括水,一升水可以电解出620升氧气,所以只需要确保水的供应,就可以确保宇航员的氧气供应了,日本航天航空探索局,每一次往货运飞船上准备的水包都有大约20吨左右,如果将它完全用于氧气供应的话,一包水完全电解之后,就足够让宇航员在太空生活22天。
不过空间站里面的水不能够完全用于制造氧气,因为宇航员的日常生活和工作也需要用到水,所以,水是非常珍贵的资源,必须要有效的循环利用,所以在太空中宇航员所采用的方法就是废水回收,将宇航员在生活和工作中所产生的废水收集起来,也有一些排放在空气中的水蒸气,通过冷凝的方式来收集。
Ⅲ 制取氧气方法有几种
1、过氧化氢中放入催化剂二氧化锰制氧气
生成氧气和氧化锰。
2、氯酸钾加二氧化锰催化剂,加热,生成氯化钾、氧气、水。
3、高锰酸钾加热,生成锰酸钾、水和氧气。
4、液化空气,产生的大多数是氮气(占78%),其次是氧气(占21%),还有一些二氧化碳、水蒸气、稀有气体等。用降温和加压的方法制取。先出来的是氧气。
(前三者都可用向上排空气法收集,也可以用排水集气法收集)
Ⅳ 如何制造氧气
(1)实验室制氧气
原理 2H2O2 = 2H2O + O2↑〔最好:简便、节能(不需加热)〕
△
2KMnO4= K2MnO4 + MnO2 + O2↑
MnO2
2KClO3= 2KCl+3O2↑
(2)气体制取与收集装置的选择
甲 乙
用高锰酸钾或氯酸钾制氧气选甲装置:固体加热制气体
用过氧化氢制氧气选乙装置:液体不加热制气体
(3)制取氧气的操作步骤和注意点
A.(以高锰酸钾制取氧气为例)
a、步骤:查—装—定—点—收—离—熄(茶庄定点收利息)
查----检查装置的气密性
装----装药品
定----把试管固定到铁架台上
点----点燃酒精灯加热(先预热)
收----收集气体
离----把导气管从水槽中取出
熄----熄灭酒精灯
b、注意点
①试管口略向下倾斜:防止冷凝水倒流引起试管破裂
②药品平铺在试管的底部:均匀受热
③铁夹夹在离管口约1/3处
④导管应稍露出橡皮塞:便于气体排出
⑤试管口应放一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导管
⑥排水法收集时,待气泡均匀连续冒出时再收集(刚开始排出的是试管中的空气,此时收集气体不纯)
⑦实验结束时,先移导管再熄灭酒精灯:防止水倒吸引起试管破裂
⑧用排空气法收集气体时,导管伸到集气瓶底部:把空气排尽
B.(以过氧化氢制氧气为例)
a.步骤:查---装---收
查---检查装置的气密性(用夹子把导管夹上,然后往长颈漏斗中加水,长颈漏斗的颈部中的水柱如不下降,气密性就良好)
装---装药品,先装固体,后装液体(防止液体飞溅)
收---收集气体
b、注意点
①长颈漏斗的颈部应在液面以下:防止气体泄露----可用分液漏斗代替(可随时控制反应的发生和停止,以及反应的速度)
②导管应稍露出橡皮塞:便于气体排出
(4)氧气的验满:用带火星的木条放在集气瓶口
检验:用带火星的木条伸入集气瓶内
Ⅳ 氧气的制取与性质
氧是人体进行新陈代谢的关键物质,是人体生命活动的第一需要。呼吸的氧转化为人体内可利用的氧,称为血氧。血液携带血氧向全身输入能源,血氧的输送量与心脏、大脑的工作状态密切相关。心脏泵血能力越强,血氧的含量就越高;心脏冠状动脉的输血能力越强,血氧输送到心脑及全身的浓度就越高,人体重要器官的运行状态就越好。
实验室制备氧气有多种方法,例如:高锰酸钾制氧、过氧化氢(双氧水)、氯酸钾分解(一般加二氧化锰作催化剂)、过氧化钠与水反应等。
氧气是一种化学元素,化学式为O₂,在空气中氧气约占21% ,动物呼吸、燃烧和一切氧化过程都需要消耗氧气。
氧气的物理性质:
1、色味态:标准情况下为无色无味气体,液态为天蓝色液体,固态为蓝色晶体;
2、熔点-218.4℃,沸点-182.9℃;
3、密度:气体密度1.429克/升,略大于空气,液态密度1.419克/立方厘米,固态密度1.426克/立方厘米;
4、水溶性:不易溶于水;
5、贮存方式:天蓝色钢瓶。
氧气的化学性质:
1、氧气在常温下不是很活泼,但在高温下很活跃,能与多种元素直接化合;
2、具有氧化性,除了惰性气体、活性小的金属元素外,大部分的元素都能与氧起反应,这类反应被称为氧化反应,反应产生的化合物为氧化物;
3、具有助燃性,几乎所有的有机化合物,都能在氧气中燃烧生成二氧化碳和水;
4、一般非金属氧化物的水溶液呈酸性,而碱金属或碱土金属氧化物则为碱性。
Ⅵ 如何用水制取氧气
将直流电通入水,水中可加人金属粉末,但是此方法耗电且有氢气产生,只能用作于救命和做实验
Ⅶ 氧气是什么,怎么做成的。
氧气是空气中的成分,可以电解双氧水制氧气,或是用高锰酸钾加热,使用MNO2做催化剂制氧气。