徐州城市污水處理設備全自動控制化工廢水屬于難降解有機工業廢水,含有大量酚、苯類化合物、氰、氨氮等有毒、有害物質,難以生物降解。其中,酚類化合物具有毒性大、難降解等特征,是重要的有機污染物之一,且具有回收利用價值。揮發酚是GB8978—1996《污水綜合排放標準》中規定的第二類污染物質,一、二級排放限值均為0.5mg/L。針對大量含酚煤化工廢水,國內外采用的處理技術包括生化降解法、熱分解法、吸附法、膜分離法和液-液萃取法等,其中,對于酚的質量濃度在1000mg/L以上的廢水,溶劑萃取法是常見的工業高濃度含酚廢水預處理方法之一,酚類在萃取中不易造成二次污染。傳統萃取劑N,N-二(1-甲基庚基)乙酰胺、粗苯等易有二次污染、成本高、萃取效率較低等缺點,為了提高萃取工藝的安全性,非常需要開發綠色環保的新型萃取劑。生物柴油是以油料作物(大豆、油菜、棕櫚等)、野生油料植物、水生植物油脂(工程微藻)、動物油脂、餐飲垃圾油等為原料,通過酯交換或熱化學工藝制成的再生性柴油燃料。生物柴油的主要成分為脂肪酸單酯類物質,幾乎可以被生物降解,是一種環境友好型有機溶劑。本研究采用生物柴油對煤化工廢水進行萃取脫酚處理,通過比較萃取過程中的相比(油水比)、萃取溫度、PH值、振蕩強度、萃取時間、萃取級數對萃取效果的影響,優化生物柴油的萃取除酚工藝。
在250mL錐形瓶中加人100mL廢水和適量萃取劑,調節pH值,放人恒溫振蕩器中振蕩,程序結束后將液體倒人分液漏斗,靜置0.5h等待分層。取出下層水相,測定水樣揮發酚、CODcr、氨氮濃度。單因素影響試驗分別考察了相比、pH值、萃取時間、振蕩強度、萃取溫度、萃取級數等條件對萃取效果的影響。
萃取后的有機相被收集進行反萃取試驗,有機相和一定濃度的NaOH溶液以1:1的體積比混合,放人恒溫振蕩器中振蕩,程序結束后倒人分液漏斗靜置分層。經過反萃后的生物柴油重新作為萃取劑對含酚廢水進行處理,并將其萃取效果與初次使用的生物柴油進行對比,確定較優的反萃取條件。
經過反萃取的生物柴油被反復使用,測定水樣揮發酚、CODcr、氨氮等指標的去除效果,檢驗生物柴油是否適合多次利用。
1.3 分析方法
廢水中揮發酚采用4-氨分光光度法進行測定;氨氮、CODcr濃度采用COD快速測定儀測定。
2、結果與討論
2.1 相比對萃取效果的影響
在萃取溫度為20℃,振蕩強度為150r/min,pH值為1.80,萃取時間為30min的條件下,考察不同相比對生物柴油萃取煤化工含酚廢水效果的影
水體中氮素污染會引起生態以及健康方面的有害影響,氨在水中已離子(NH4+)和分子(NH3)形態存在,引起毒害作用的主要是NH3。對大部分魚類而言,水體中的NH3的致死劑量為1mg/L。
1、實驗部分
1.1 材料與儀器
某養豬場廢水沼氣池出水小試實驗,設計流量5L/d,總停留時間1~2d;水質徐州城市污水處理設備全自動控制CODcr:670~1100mg/L、NH4+-N:209~371mg/L、NOX--N4~20mg/L,TN243~395mg/L、pH:6~9。
小試填料:BF納米載體填料,規格為20mm×20mm×15mm,有效比表面積為30000~50000m2/m3、比重0.95~1.05g/cm3、空隙率70%~90%、氧利用率為25%~35%。
泵與風機:進水泵和回流泵型號:LongerpumpTMBT100-2J、流量分別為10~30L/d、30~90L/d;電磁式空氣壓縮機型號:海利ACO-500,排氣量為100L/min。
1.2 菌種
本實驗優勢微生物采用碧沃豐針對養殖行業廢水的優勢菌種。缺氧池優勢細菌:芽孢桿菌、酵母菌屬、反硝化細菌。好氧優勢細菌:酵母菌屬、芽孢桿菌屬、亞硝化單胞菌、硝化桿菌。
1.3 實驗裝置
實驗裝置圖見圖1。反應器材料為有機玻璃,調節池規格為100mm×100mm×200mm、缺氧池和好氧池規格為φ150mm×500mm。
工業含鎘廢水的排放是我國當前鎘廢水的主要來源,且其對于水資源的污染十分嚴重。我國對于工業廢水中鎘廢水的最高排放質量濃度設定為0.1mg/L-1,目前卻很難有企業達到廢水排放標準,也就造成了鎘廢水處理問題的日益嚴重化。在鎘廢水的處理中,主要有化學法、物理法和微生物法3種。其中,利用脫灰煤基活性炭吸附法處理含鎘廢水屬于物理法中的一種,具有環保性,且安全可靠。
1、實驗設計
在活性炭吸附處理含鎘廢水中,可以根據溶液內離子吸附前后的濃度差計算出活性炭的吸附效果,以此作為理論依據,處理含鎘廢水。
1.1 材料與儀器
本次實驗中,選取活性炭E1,進行樣品過篩,得到30目(613mm)活性炭。再對活性炭進行氧化,得到脫灰煤基活性炭。再準備1000mg/L溶液備用,作為含鎘廢水備用。
原子吸收光譜儀,原子吸收分光光度計,鎘空心陰極燈,紫光分光光度計,電熱恒溫水浴鍋,天平,pH計,干燥箱,滴管,容量瓶,移液管1支,抽濾瓶,漏斗,溫度計,電路,燒杯和濾紙若干。
1.2 實驗方法
1)鎘離子測定:將準備好的溶液用原子吸收的方式,在波長為220.0nm的狀態系測試其吸光度,并由相關曲線求出其濃度。
2)活性炭吸附容量測定:取100mL鎘溶液和pH計到燒杯中,取一定量的活性炭,將溫度設置到吸附溫度后,抽濾,測定濾出液體的pH值和鎘離子濃度,并計算出活性炭吸附容量。
3)吸附速度測定:取一定量的活性炭,放置到鎘溶液中,測定鎘溶液中活性炭的濃度,采用時間對比的方式畫出吸附速度曲線。
1.3 活性炭吸附測定
1)表面酸度測量:取0.5g活性炭+20mLNaOH放于燒瓶中,于80℃之下加熱6h,再與未用過的NaOH進行對比。
2)再生測量:取0.2g活性炭,借助不同的再生劑對其進行再生,待一定的時間后進行洗滌烘干,再進行第2次吸附。保證外部環境一定的情況下,觀察對比第1次、第2次的吸附效果,并以此計算吸附量和再生率