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水产养殖废水处理的混凝-膜组合工艺对污染物的去除

标签:养殖废水处理

在当今环保产业工业污水处理技术领域中,混凝沉淀法因其工艺简单、效率高、费用较低等诸多优点而得到广泛应用。混凝法的技术关键和核心基础是混凝剂,聚合氯化铝铁(PAFC)是一种性能优良的无机高分子絮凝剂,既具有铝盐絮凝剂水处理面宽、除浊效果好、对设备管路腐蚀性小等优点,又具有铁盐絮凝剂沉降快、易于分离、低温水处理性能好和水处理pH范围大等特点。同时它克服了铝盐絮凝剂处理后水中残余铝浓度较高和铁盐絮凝剂稳定性较差的缺点,在水的混凝沉淀处理中表现出较高的效能,具有制造工艺简单、原料来源广、生产成本低廉、可以简化水处理工艺等优点。

随着混凝剂投加量的增大,水产养殖废水的污染物去除率先明显增加,后缓慢下降。对于无机混凝剂其原因可能是: 混凝剂的增加使处理体系中产生了大量正离子,与养殖废水中带负电荷的胶粒发生电中和作用,使胶体颗粒放电,由于消除了胶体颗粒间的相互排斥作用,胶体就产生了凝聚,因而脱稳,同时这些带电离子还具有专属化学吸附、粘结架桥、卷扫絮凝和网捕等作用。当投加量足够大时,几种作用综合影响把废水中的污物沉淀出来,产生较好的去除效果。投加量再增加,由于吸附了更多的凝聚离子,胶体表面会带上相反的电荷,使刚脱稳的胶体又重新获得稳定。对于有机混凝剂其可能原因是因为有机混凝剂的混凝机理属吸附架桥机理,当投药量适当时废水中悬浮的胶体粒子之间就会产生有效的吸附架桥作用,并形成混凝体,若过量,则产生胶体保护,架桥作用所必需的粒子表面吸附活性点少了,架桥因而变得困难,同时,由于粒子间的相互排斥作用而出现分散稳定现象。投药量增加还会使混凝剂溶解性不好,进一步导致混凝效果降低。随着静置时间的延长,混凝剂吸附废水中的有机物形成胶粒在重力作用下,沉降量增大,但这是一个缓慢的过程,对结果影响较小。

助凝剂是用于调节或改善混凝条件,使水中聚集起来的固体悬浮物迅速沉降,促进凝聚作用所添加的药剂或改善混凝体结构的高分子物质,配合混凝剂使用。本实验表明,加入助凝剂CTS 后,PAFC对养殖废水处理效果明显提高,原因可能是单独投放PAFC 形成的混凝体小、不密实容易破碎,加入的CTS 分子链在已经脱稳的颗粒物之间发挥了强大的桥联和卷扫混凝作用,改善了PAFC 混凝反应条件,促进混凝体的形成,进一步提高混凝效果。但助凝剂的投放顺序非常重要,为了取得好的混凝效果,在实际应用中应当先加入混凝剂,搅拌数分钟后,再加入助凝剂,以充分发挥高分子助凝剂的“吸附架桥”作用,通过大絮体沉降过程中的“卷扫”作用,携带出更多的污染物,从而提高去污效果。若同时加入混凝剂和助凝剂,则混凝剂及其一些水解中间形态有可能与助凝剂发生絮凝作用,会显著降低处理效果。

pH是混凝剂处理养殖废水效果的重要影响因素,pH值太小,聚铁的高价多核络离子会转变成铁离子而失去凝集作用; pH值太高,水解形态逐渐转变成低电荷氢氧化物凝胶,絮凝作用降低。当混凝pH值控制在范围内时,所投加的药剂均能使其水解成多核羟基配合物达到好的组合,充分发挥其混凝作用。CTS低pH值条件下溶解性较好,弱阳离子性强,对电性中和有利,更有利于絮凝,在pH为6~8 范围内,混凝表现出较好的处理效果,应该是混凝剂和助凝剂综合作用的结果。在本实验中PAFC 主要起电性中和,CTS主要起吸附架桥和网捕卷扫的作用。

选用适宜的混凝剂及操作参数能获得较好的废水处理效果,但混凝操作要涉及到沉降这一过程,且沉淀物中往往含水量较高,其处理时间长,占地面积大,为了克服混凝的缺点,将混凝与膜分离技术相联用,直接循环过滤,可实现一体化的快速分离,节省沉淀时间,有利有连续化操作。一方面混凝剂的加入起吸附架桥作用,使小分子污染物附着在大颗粒上而被截留,另一方面在过滤过程中膜表面形成了新的动态滤层,它对小分子污染物有较高的截留作用,这正是混凝-膜过滤联合去除小于膜孔径的小分子物质的前提。另外,混凝沉淀和膜过滤在去除不同特性污染物方面具有互补性,两者联用强化了对污染物的去除效果。混凝去除较多的疏水性有机物,混凝水中的剩余组分多为中性亲水性。投加混凝剂可有效地去除疏水性有机物,膜过滤混凝处理水时,倾向截留亲水性有机物,从而提高膜过滤通量。

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啤酒废水处理的生物接触氧化法

啤酒废水处理的生物接触氧化法

在食品废水处理中的啤酒废水处理工艺采用水解酸化作为生物接触氧化的预处理,水解酸化菌通过新陈代谢将水中的固体物质水解为溶解性物质,将大分子有机物降解为小分子有机物。水解酸化不仅能去除部分有机污染物,而且提高了废水的可生化性,有益于后续的好氧生物接触氧化处理。该工艺在处理方法、工艺组合及参数选择上是比较合理的,充分利用各工序的优势将污染物质转化、去除。然而,如果由于某些构筑物的构造设计考虑不周会影响运行效果,致使出水水质不理想,使生物接触氧化池的出水(静沉30min的澄清液)COD为500~600mg/L,经混凝气浮处理后出水COD仍高达300mg/L,远高于排放要求(150mg/L)。

2018-12-20
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