泰興市100噸農村污水處理設備生產速度合理
化液處理工藝,CODCr的去除率達到90%以上,但對難降解的有機小分子去除效果不佳。Fenton試劑是由H2O2和Fe2+混合得到的一種強氧化劑,反應速度快,可以將多數已知難降解的大分子有機物氧化成小分子有機物,適用于處理難治理或對生物有毒性的工業廢水。Fenton試劑在有機廢水處理中已得到成熟的應用,而用于乳化液廢水處理還在探索階段。楊蓉采用了硫酸鋁化學破乳+Fenton氧化處理的方法處理高濃度乳化液廢
泛的應用,如清潔材料、過濾材料、吸收劑和功能性醫用材料等。殼聚糖是含多種螯合基的天然生物聚合物(如氨基、羥基、乙酰氨基),能通過螯合作用或離子交換作用除去廢水中的金屬離子及染料等有害物質。
本課題組對縮甲醛進行過深入研究,可以制備出微米級孔徑的縮醛泡沫。在此基礎上,如果在泡沫中引入殼聚糖制備復合泡沫,這種復合泡沫不僅具有泡沫材料的多孔結構,而且殼聚糖中的功能基團如氨基還能吸附金屬離子,達到除去廢水中重金屬離子的目的。本文將殼聚糖引入到縮甲醛泡沫中,成功制備出基于縮甲醛的大孔吸附劑PVF-Cs,并詳細研究了泡沫對Cu(II)和Pb(II)離子的吸附性能。該方法操作簡便,吸附后處理簡單,成本較低,可為進一步的工業廢水處理提供理論依據和方法。
1、實驗部分
1.1 原料
:聚合度為(1700±5),醇解度為99%,中石化四川維尼綸廠;甲醛:分析純,濃度為38%,成都貝斯特試劑廠;硫酸:分析純,濃度為98%,成都科龍化工試劑廠;OP-10:分析純,成都科龍化工試劑廠;殼聚糖:成都科龍化工試劑廠;Cu(NO3)2•3H2O、Pb(NO3)2:成都科龍化工試劑廠;HNO3、NaHCO3:成都科龍化工試劑廠;去離子水:自制。
1.2 縮甲醛-殼聚糖泡沫的制備
將60g的PVA顆粒置于540g水中,室溫浸泡過夜后加熱到90℃溶解6h,獲得均相10%的PVA溶液。取60g上述PVA溶液置于三口燒瓶中,加入1.2g殼聚糖攪拌直至溶液變成淡黃色均勻溶液,然后加入27mL及6mL濃度為50%的硫酸溶液,攪拌均勻后再加入5mLOP-10乳化劑,將轉速升到1200r/min,攪拌30min后將其轉移至模具中,于65℃固化5h,即獲得PVF-殼聚糖復合泡沫,簡稱為PVF-Cs泡沫。不加入殼聚糖在同等條件下制備的泡沫簡稱為PVF。
1.3 性能測試
1.3.1 傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)測試:采用美國Nicolet6700傅里葉變換紅外測試儀(ThernoElectron公司,美國)進行測試。紅外的測試范圍為500~4000cm-1,分辨率為4cm-1,掃描次數為24。
1.3.2 元素分析(EA):采用意大利EuroEA3
介質,促使污水中的污泥回流至生物反應器中,隨后通過生物反應器中氧氣的高效利用將污泥分解,最終同水一起排到外界;在MBR的應用中,可裝配的模塊化MBR在農村污水處理中具有突出的優勢。為充分發揮MBR的優良作用,對其在農村污水處理中的應用進行適當分析是必要的。
1、MBR的概述
MBR主要包括生物反應器、膜組件、泵三個模塊。其中膜組件是MBR的核心模塊,其功能的差異直接影響了MBR的應用效果。其種類分為萃取MBR和分離MBR等。
2、基于MBR的農村污水處理項目概述
項目地仰恩大學毗鄰泉州市北郊洛江區,與仙公山、仰恩湖相連。總建筑面積約50多萬m2。該校區內沒有寬闊的道路網路、排水設施較陳舊。雖然在前期污水處理規劃期間按照嚴格要求保護水體。但現階段該校區污水在沒有經過處理的前提下,直接排放,導致該校區周邊監測點水體的指數、溶解氧、BOD5、大腸菌群、總氮、總磷含量嚴重超標。
3、MBR在農村污水處理中的實踐
3.1 MBR在農村污水處理中應用流程
工藝流程及原理:根據本工程污水的性質和污水排放標準要求,在MBR應用過程中,本工程采用化糞池——粗細格柵(8mm+2mm)——厭缺氧組合池——生物接觸氧化池——膜生物反應器——人工濕地——消毒——清水池——排放的順序,進行各構筑物的模塊化污水處理設計,依托于成品設備(如:玻璃鋼、碳鋼等)的定制化生產,應用于農村污水領域。其中厭缺氧組合池在實際應用中,主要包含水解階段、酸化階段和反硝化階段。水解階段可以將農村污水中含有的復雜高分子有機物轉化為小分子物質,通過微生物體外將淀粉分解為麥芽糖及葡萄糖,而酸化階段可以將小分子物質轉化為簡單化合物,如醇類、二氧化碳等;反硝化階段起到反硝化脫氮的功能即將硝酸根和亞硝酸根離子轉成氮氣;生物接觸氧化池主要是利用池內填充填料上的生物膜,經生物氧化作用,將污水中有機物氧化分解。
3.2 MBR在農村污水處理中的應用要點
首先,在MBR應用中,為保證MBR的應用效果,推薦按平面布置。利用1985國家高程標準,借助重力,促使處理后的污水流經各構筑物。結合站區高程設計及防洪措施同步實施,促使MBR處理階段水頭損失最小。同時為避免管線設置對MBR地面有效利用空間的影響,應優先采用地埋的方式,沿綠化帶進行合理設置。
其次,在MBR粗細格柵井設置過程中,為保證MBR粗細格柵井可以有效攔截進入生化系統的大塊浮渣、雜質、纖維物質等,可在1.98m×1.08m×1.2m的磚混結構格柵構筑物中,進行0.6m×0.8m柵條間隙為8mm的粗格柵、高寬為0.6m×0.8m的柵條間隙為2mm的細格柵的分布設置。
泰興市100噸農村污水處理設備生產速度合理再次,在MBR調節池設置的過程中,基于MBR調節池波動水量、不穩定水質的調節功能,可用總有效容積為198m2作為依據,用玻璃鋼結構,進行調節池的合理設置。并配置24m3/h的調節池提升泵、液位控制器、調節池流量控制器、調節池攪拌系統等裝置。
最后,在一體化生化池泥水分離系統的設置過程中,由于其在一定程度上可替代二沉池,且具有增大活性污泥的濃度和停留時間的作用。因此,可設定一體化生化池總有效容積在60m3左右,水力停留時間在3*60min左右。一體化生化池內部主要設備為MBR膜池微孔曝氣系統、MBR膜組件、25m3/hMBR膜池自吸泵、24m3/hMBR膜池回流泵、MBR膜池液位控制器、MBR膜池反沖洗和藥洗裝置(0.5%鹽酸洗和0.5%次氯酸鈉洗)。在這個基礎上,進行磚混結構的人工濕地、玻璃鋼結構的清水池及玻璃鋼立式結構的污泥濃縮池的合理設置,并配置鼓風及水泵設備。需要注意的是,在水泵的選擇中,應以水泵入水安全、安裝便捷、維護費用小等為依據,選擇合理的水泵。而在鼓風設備的選擇中,應選擇具有強制輸氣功能,且輸送時介質不含油、振動頻率較小的風機。
3.3 裝配式模塊化設計在農村污水處理實際應用中的要點
在實際應用過程中,模塊化設備應根據設備容器規格進行流體布水設計;相比于大型污水處理廠,農村污水處理構筑物的各個單元較小,水流的緩流區域占比需要重視,實際應用中有可能會出現設計的厭氧池、缺氧池、好氧池、MBR等單元配水不均,達不到應有的過流時間,導致處理效果不佳;因此,在實際應用中,要考慮沿程均勻布水,引管至構筑物的邊角區域,加速該區域水流更替,并依靠水流自身的擾動,加速整體模塊單元內水流的均勻交替推流。模塊化設備在農村污水處理的實際應用中,應具有“規模效應”。特別是在規模化應用場景下,出廠設備質檢是重要環節,對模塊化設備應進行嚴格的出廠試驗和抽檢。模塊化的設備質量(如防水性、設備安裝質量等)的穩定;有利于批量化應用于農村污水處理工程,并促進行業及相關部門推行統一的質檢標準,加快推行農村污水處理的批量化設計、施工以及運行。
3.4 MBR在農村污水處理中應用效果
(1)從膜分離過程特點進行分析,物理節流、篩濾等是MBR濁度去除的主要依據。利用生物膜、膜層協同作用,可以有效的去除農村污水濁度。
(2)通過生物調節池大分子有機物的降解、MBR濁度物質的截留
000型元素分析儀對泡沫進行N元素分析,并結合氨基顯示反應確定氨基的成功引入。
1.3.3 掃描電子顯微鏡(SEM)觀察:采用日本日立公司的S-3400型掃描電子顯微
水,在反應條件下CODCr去除率達81%。王漢道等采用兩級Fenton氧化法處理乳化液,CODCr的質量濃度由40000mg/L降低至2000mg/L,去除率達到95%。通常乳化液廢水的CODCr濃度很高,若單獨采用Fenton試劑氧化廢水需要投加氧化劑量太大,無論從技術上還是經濟上都是不科學和不太現實的。因此,需要對乳化液進行多級聯合處置。本研究對比了幾種傳統破乳法和Fenton氧化破乳法對高濃度乳化液廢水的破乳效果,基于此考察了絮凝+Fenton氧化復合破乳法的反應條件。
1、材料與方法
采用Fenton氧化法破乳,乳化液會變成紅棕色,然后有大量氣泡生產,廢液溫度明顯升高。15min后反應溫度達到,然后溫度開始降低。60min后廢液溫度恢復到常溫。當調節廢液PH值為7時,形成大量沉淀物,加入PAM后沉淀顆粒變大。靜置出現分層,且破乳后乳化液廢水為澄清液,CODCr的去除率達到75.7%。因此,Fenton氧化破乳法較傳統破乳方法效果好,且對CODCr的去除率也明顯要高。
2.2 Fenton氧化影響因素研究
影響Fenton試劑氧化效果的主要因素有H2O2投加量、Fe2+濃度和PH值等。研究表明,Fenton氧化的PH值為3.5,PH偏高或偏低對Fenton氧化的效果都不利。本試驗中Fenton氧化的PH值為3.5~4.0。
2.2.1 H2O2投加量的影響
H2O2投加量對乳化液CODCr去除率的影響見圖1。由圖1可知,隨著H2O
1.1 試驗用水
以某航空公司機械加工過程產生的廢乳化液為研究對象,廢水呈灰白色,PH值為7.5~8.7,CODCr的質量濃度為119000~312000mg/L。
1.2 儀器及藥品
儀器:HJ-4A型數顯控溫磁力攪拌器;PHS25型PH計;ET99718N型COD測定儀。
藥品:10%聚合氯化鋁(PAC),10%聚合硫酸鐵(PFS),0.1%聚丙烯酰胺(PAM),均采用工業級進行配置;30%氫氧化鈉,30%硫酸,10%氫氧化鈣,均采用分析純試劑進行配置;FeSO4•7H2O,30%雙氧水,分析純試劑。
1.3 試驗方法
(1)絮凝法試驗。
取100mL廢乳化液于錐形瓶中,調節PH值為8,加破乳劑(PAC/PFS)快速攪拌5~10min,觀察破乳情況然后加入絮凝劑(PAM)慢速攪拌3~6min,觀察絮凝情況并靜置20min,取上清液測CODCr濃度。
(2)酸化法試驗。
取100mL廢乳化液于錐形瓶中,向乳化液中加入硫酸調節PH值為2.0左右,攪拌10min后靜置20min,觀察絮體沉淀效果,取上清液測CODCr濃度。(3)絮凝酸化法試驗。取100mL廢乳化液于錐形瓶中,向乳化液中加入絮凝劑破乳(PAC/PFS),然后加入硫酸調節PH值為2.0左右,攪拌10min后靜置20min,觀察絮體沉淀效果,取上清液測CODCr濃度。
(4)Fenton氧化法試驗。
取100mL乳化液調節PH值為3.5~4.0,投加FeSO4•7H2O,然后緩慢加入30%雙氧水控制反應溫度