实验一臭氧氧化法处理有机废水 一实验目的 1、了解臭氧发生器的基本结构、原理、操作方法、观察电压和空气流量对臭氧产率的影响。 2、通过臭氧氧化法处理：印染废水、有机含酚废水、生活污水的脱色、除臭、消毒、降解COD、降酚等实验，掌握臭氧氧化法处理工业废水的基本过程、方法和特点。 二实验理论基础与方法要点 臭氧是一种强氧化剂，它的氧化能力在天然元素中仅次于氟。臭氧在污水处理中可用于除臭、脱色、杀菌、消毒、降酚、降解COD、BOD等有机物。 臭氧在水溶液中的强烈氧化作用，不是O 本身引起的，而主要是由臭氧在 3 基引起的。很多有机物都容易与臭氧发生反应。水中分解的中间产物OH基及HO 2 例如臭氧对水溶性染料、蛋白质、氨基酸、有机氨及不饱和化合物、酚和芳香族衍生物以及杂环化合物、木质素、腐殖质等有机物有强烈的氧化降解作用；还有强烈的杀菌、消毒作用。 臭氧氧化的优点：（1）臭氧能氧化其它化学氧化，生物氧化不易处理的污染物，对除臭、脱色、杀菌、降解有机物和无机物都有显著效果（2）污水经处理后污水中剩余的臭氧易分解，不产生二次污染，且能增加水中的溶解氧（3）制备臭氧利用空气作原料，操作简便。 工业上采用高压(1.5—3万伏)高频放电制取臭氧，通常制得的是含1—4%臭氧的混合气体，称为臭氧化气。 三实验装置器材与药品 设备与器材： （1）臭氧发生器 1台 （2）臭氧氧化反应器 1套，如无现成的需自行安装代替500mL锥形瓶3个，与锥形瓶配套的橡皮塞3个 （3）医用乳胶管，与乳胶管配套的玻璃管 （4）气体转子流量计 1个 （5）酸滴管（50mL） 1个 （6）气体吸收瓶(如无现成的，可用锥形瓶代替) 500mL锥形瓶2个 （7）量筒100mL 1个 （8）洗气瓶1000mL 2个 材料药品： （1）配制含酚废水，含酚浓度50—100mg/L，供除酚实验用。
1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述： 1 前言 印染废水一直是工业废水的主要来源之一，具有水量大、组分复杂、有机污染物含量高、水质变化大、pH值变化大、可生化性差等特点[1]。近年来，随着纺织印染行业的发展、仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步，PV A 浆料、人造丝碱解物（主要是邻苯二甲酸类物质）、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水。印染废水中不但COD的质量分数由原来的每升数百毫克左右上升了10倍左右，而且BOD5与COD 的质量比也由原来的0.4～0.5下降到0.3，甚至是0.2以下[2]。由于染料的稳定性越来越大，废水的色度值也越来越高而且不容易去除。如果不能去除这些偶氮化合物，也会污染自然水域的颜色和其他方面。这就使得原有的二级处理工艺效果大大降低，不能满足现在的排放标准。 2 印染废水的特点 印染废水的成分主要与加工纤维的种类、所用染料助剂、机器设备及操作方法的不同而有所差异[3]。废水的种类大体可以分为以下几类：退浆废水、煮练废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、印花废水、整理工艺废水等。而其中较难处理的就是退浆废水，煮练废水和染色废水。其中都含有大量的难以处理的有机物，如纤维屑、酸、淀粉碱，酶类污染物，含氮化合物和使用染料时的有毒物质（硫化碱、吐酒石、苯胺、硫酸铜、酚等），其COD和BOD较高，且可生化性较差。 印染废水成分复杂，主要是以芳烃和杂环化合物为母体，并带有显色基团(如—N═N—、—N═O)及极性基团(如—SO3Na、—OH、—NH2)。染料分子中含较多能与水分子形成氢键的—SO3H、—COOH、—OH基团如活性染料和中性染料等，染料分子就能全溶于废水中；不含或少含—SO3H、—COOH、—OH等亲水基团的染料分子以疏水性悬浮微粒形式存在于废水中；含少量亲水基团但分子量很大或完全不含亲水基团的染料分子，在水中常以胶体形式存在。 错误！未指定书签。- 0 -
污水的生物处理方法生 物膜法 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
污水的生物处理方法——生物膜法 教学要求： 1)掌握生物膜法的微生物学特征和工艺特征 2)掌握高负荷生物滤池、曝气生物滤池、塔式生物滤池以及生物转盘三 相传质和工艺运行特点。 3)掌握生物接触氧化特点及其工艺设计 第一节概述 生物膜——是使细菌、放线菌、蓝绿细菌一类的微生物和原生动 物、后生动物、藻类、真菌一类的真核微生物附着在滤料或某些载体上 生长繁殖，并在其上形成膜状生物污泥。 生物膜法：污水经过从前往后具有细菌→原生动物→后生动物、从 表至里具好氧→兼氧→厌氧的生物处理系统而得到净化的生物处理技 术。 一、生物构造及其对有机物的降解 1 生物膜的构造特征 生物膜(好氧层＋兼氧层＋厌氧层) Array＋附着水层(高亲水性)。 2 降解有机物的机理 1)微生物：沿水流方向为细菌—— 原生动物——后生动物的食物链 或生态系统。具体生物以菌胶团 为主、辅以球衣菌、藻类等，含
有大量固着型纤毛虫（钟虫、等枝虫、独缩虫等）和游泳型纤毛虫（楯纤虫、豆形虫、斜管虫等），它们起到了污染物净化和清除池内生物（防堵塞）作用。 2) 污染物：重→轻(相当多污带→α中污带→β中污带→寡污带). 3) 供氧：借助流动水层厚薄变化以及气水逆向流动，向生物膜表面供 氧。 4) 传质与降解：有机物降解主要是在好氧层进行，部分难降解有机物经 兼氧层和厌氧层分解，分解后产生的H 2S ，NH 3等以及代谢产物由内向外传递而进入空气中，好氧层形成的NO 3－－N 、NO 2－－N 等经厌氧层发生反硝化，产生的N2也向外而散入大气中。 5) 生物膜更新：经水力冲刷，使膜表面不断更新（DO 及污染物），维持 生物活性（老化膜固着不紧）。 二、生物膜的主要特征 1 微生物相方面的特征 1) 参与净化反应微生物多样化； 2) 食物链长，污泥产率低； 3) 能够存活世代较长的微生物； 4) 可分段运行，形成优势微生物种群，提高降解能力。 2 工艺方面的特征 1) 对水质水量变动有较强适应性； 2) 污泥沉降性能好，宜于固液分离； 3) 能处理低浓度污水；
平板陶瓷膜（plate ceramic membrane）是新一代陶瓷膜技术，采用Al2O3、ZrO2、TiO2、SiO2、SiC 等无机材料，利用中国千年传统烧结工艺制备而成。它主要是依据“物理筛分”理论，根据在一定的膜孔径范围内渗透的物质分子直径不同则渗透率不同，利用压力差为推动力，使小分子物质可以通过，大分子物质则被截留，从而实现它们之间的分离。平板陶瓷膜具有过滤面积大、分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、使用寿命长等众多优势，将在人类面临的能源、资源、环境和健康等重要领域发挥关键作用，其应用市场涉及食品工业、化工与石油化工、生物医药、环保及能源等诸多领域。 结构 平板陶瓷膜（plate ceramic membrane）是新一代陶瓷膜技术，是以Al2O3、ZrO2、TiO2、SiO2、SiC等原料经一系列特殊工艺制作而成的具有多孔结构的分离材料，构成为多层非对称结构，由两层或两层以上的膜层构成，既形成一种无缺陷、具有良好分离功能的活性顶层，同时又减少膜的渗透阻力，保证平板陶瓷膜具有足够的机械强度和高的渗透通量。膜孔径涵盖超滤、微滤以及纳滤范围，其过滤孔径可根据可滤介质的不同在10纳米到10微米可调，孔径分布窄，并且膜表面可用不同的材料进行修饰，增加过滤精度以及过滤通量。 特性 平板陶瓷膜具有化学稳定性好、耐酸碱、耐高温、抗微生物能力强、分离精度高、机械强度大、易再生、使用寿命长等有机膜无法比拟的优点。 原理 自然界中能够作为膜的材料众多，按膜材质来分，可分为有机膜、无机膜及金属膜。平板陶瓷膜是由陶瓷制成的无机膜。其按孔径分为微滤、超滤和纳滤。分离过程可以看作是膜孔径大小相关的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，膜为过滤介质，在一定压力作用下当料液流过膜表面时，只允许水、无机盐、小分子物质透过膜，而阻止水中的悬浮物、胶和微生物等大分子物质通过。膜的截留作用可归纳为筛分作用、架桥作用及吸附作用。 发展历程 膜分离技术已被国际上称为二十一世纪最具应用前景的高新技术之一，而陶瓷膜是膜技术的佼佼者，陶瓷膜的研究始于20世纪40年代，20世纪80年代初期成功地在法国的奶业和饮料业推广应用后，陶瓷膜分离技术和产业地位逐步确立。我国陶瓷膜的研究始于20世纪八十年代初，进入90年代，原国家科委对无机陶瓷膜的工业化技术组织了科技攻关，推进了陶瓷微滤膜的工业化进程。国家“863”计划也将“无机分离催化膜”项目列入其中。陶瓷膜主要分为平板、管式和多通道三种，管式膜由于其强度较差，已逐渐退出工业应用。而平板陶瓷膜以其过滤面积大、化学稳定性好、耐酸碱、耐高温、抗微生物能力强、分离精度高、机械强度大、易再生、使用寿命长等优势居陶瓷膜之首，平板陶瓷膜生产技术工艺难度也相对较大，目前世界上研发并规模生产平板陶瓷膜的有德国ITN、日本明电舍和中国的澳水魔方（北京）环保科技有限公司，平板陶瓷膜的国产化大大降低了企业应用的成本，平板陶瓷膜在工业污水处理领域的无可比拟的卓越性将为中国环保行业开创新的局面，促进社会可持续发展。 应用 石油工业污水处理 在石油开采过程中，由于油田地质条件不同、注水水质不同等原因，采油废水的成分较
臭氧高级氧化废水处理实验 实验目的 掌握臭氧氧化处理废水的原理和方法 熟悉臭氧氧化处理废水技术的应用 实验原理 利用臭氧的强氧化性将废水中的有机物降解或部分降解 1. 臭氧的基本性质 臭氧(O3)由三个氧原子构成的，是氧气O2的同素异构体，常温常压下是具有鱼腥味的淡紫色气体。臭氧很不稳定，在常温下即可分解为氧气。 臭氧共振杂化分子的四种典形型式 2.臭氧对有机物的氧化机理 ν夺取氢原子，并使链烃羰基化，生成醛、酮、醇或酸；芳香化合物先被氧化成酚，再氧化为酸。ν打开双键，发生加成反应。 ν氧原子进入芳香环发生取代反应。 臭氧的应用 ν臭氧氧化反应之后的生成物是氧气，所以臭氧是高效的无二次污染的氧化剂。 ν去除水中的锰、铁、芳香族化合物、酚和胺类等。 ν灭活病毒 ν杀菌 实验主要装置
制氧机 臭氧发生器 电控箱 可见紫外分光光度计 COD快速消解测定仪 酸度计 影响反应系统的主要参数（臭氧在水中的利用率大概有多少？） ν温度 ν压力 ν反应器的体积 ν反应器中臭氧在气相、液相中的浓度 ν液相中的pH值 ν气液流速 ν污染物的种类、浓度、以及液相的组成 实验步骤 ν依次打开进水阀门，水泵，流量计，调节进水流量（可考虑连续和间歇操作两种情况）； ν打开制氧机，臭氧发生器，调节氧气和臭氧流量； ν测定进水浓度，COD。 根据进水水质，每隔一段时间从取样口取样一次，测定pH值，COD，至浓度和COD值基本稳定为止；ν结束实验，关闭气体流量计，制氧机和臭氧发生器； ν关闭液体流量计，水泵，进水水阀； ν排出反应器中的水。 实验结果与整理 ν绘制出水水质随时间变化曲线：浓度—时间曲线；COD—时间曲线；pH值—时间曲线; ν计算浓度、COD去除率。
造纸废水深度处理超滤陶瓷膜 随着我国造纸行业的迅速发展，其排放的废水量也急剧增加。造纸废水往往含有大量的木质素、无机碱、树脂、纤维素、单宁、蛋白质及添加剂等物质，多具有悬浮物(SS)含量高、COD高和色度大等特点。目前造纸废水最常用的处理技术主要为三级处理，一级处理主要以沉淀或气浮处理，二级处理主要是生化处理，三级处理(深度处理)主要采用吸附、化学氧化、膜过滤等方法。在深度处理中，造纸废水常用吸附剂是粉煤灰及活性炭，处理效果较好，但吸附剂价格昂贵，再生困难，且再生后的废料属于危废，处理成本较高;化学氧化主要为Fenton及臭氧氧化，深度处理造纸废水时COD、色度去除率可达到80%，但Fenton易产生大量的污泥，臭氧消耗量大、成本较高。膜分离技术是在物理或化学作用下，通过膜的选择性将废水中的污染物进行分离和富集，已在冶金、食品及化工等行业得到广泛应用。膜过滤主要以超滤和微滤为主，常规超滤和微滤主要是以聚醚砜和聚偏氟乙烯为材质，膜通量大，但对COD、色度、SS去除率低，且对复杂的造纸废水处理膜易受污染，化学清洗频繁;无机陶瓷超滤膜与高分子有机超滤膜相比，具有较高的热稳定性、耐化学腐蚀、耐高温、清洗周期长、膜寿命长、运行稳定等优点。 本实验以河北5处造纸厂的二沉池出水为例，采用以无机材料为主要材质的陶瓷超滤膜，利用陶瓷超滤膜对废水中SS、色度、COD的高截留率，进行多次小试实验，对膜的系统运行效果进行分析及讨论，为陶瓷超滤膜过滤工艺在造纸废水工程应用提供依据和参考。 一、实验 1.1实验材料与方法 实验所采取的造纸废水来源于河北5处造纸厂的二沉池出水。采用无机超滤陶瓷膜：支撑体结构为19通道多孔氧化铝陶瓷芯，氧化铝含量为99.2%，膜管外径为30mm，通道内径为4mm，长度为1016mm，膜材质为氧化锆，膜孔径为50nm，孔隙率为32%;重铬酸钾(分析纯，无锡晶科化工有限公司)，硫酸(分析纯，无锡晶科化工有限公司)，硫酸银(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)，十二烷基苯磺酸钠(分析纯，阿拉丁试剂(上海)有限公司)，石油醚(分析纯，南京中淳生物科技有限公司)等。具体废水水样分析如表1所示。 超滤膜工艺流程图如图1所示。
臭氧氧化法处理印染废水 在我国工业废水中,印染废水占的比例较高,因其有机物含量高、碱性大、水质变化大、废水量大,而成为极难处理的工业废水之因具有很强的氧化能力（酸性溶液中氧化还原电位高达2.07V），一。O 3 成为诸多难降解工业废水处理工艺的首选氧化剂。Khadhraoui等在利用臭氧处理刚果红的研究中发现，在氧化初期，臭氧本身可以将刚果红完全氧化脱色，且该实验结果符合假一级反应动力学模型。臭氧对直接、酸性、碱性、活性等亲水性染料脱色速度快，效果好；对于还原、纳夫妥、氧化、硫化、分散性染料等疏水性染料脱色效果较差，臭氧用量大；对于含铬染料废水，反而会生成六价铬离子，毒性更强。通过高级氧化和活性炭负载催化剂来提高臭氧催化氧化性能。 1.臭氧氧化机理 臭氧氧化有机物的途径有两种：直接反应和间接反应。直接反应是臭氧通过环加成、亲电或亲核作用直接与污染物反应；间接反应是臭氧在碱、光照或其它因素作用下，生成氧化性更强（氧化还原电位为2.8eV）的羟基自由基（·OH），·OH可以通过不同的反应使溶解态无机物和有机物氧化，主要包括：电子转移反应、抽氢反应和·OH 加成反应。臭氧直接作用于有机物时反应具有选择性，速度慢。而臭氧溶于水后形成的·OH，可以无选择性地将水中的有机物矿化，或使结构复杂、有毒的大分子有机物发生断链、开环等反应，生成结构简单、无毒或低毒的小分子化合物，且速度较快。 臭氧的强氧化性能破坏染料分子中的—N＝＝N—、C＝＝C、C
＝＝O、—N＝＝O等发色基团，使印染废水脱色。费庆志等采用臭氧氧化法降解酸性嫩黄染料，发现在酸性条件下（pH=4）臭氧对该染料的脱色效果较好。Zhang Hui等采用臭氧氧化法降解酸性橙7模拟染料废水时，加入氯化物屏蔽·OH，并未对染料的脱色率造成影响，从而得出了臭氧对该染料的脱色以直接氧化为主的结论。而章飞芳等用臭氧氧化活性艳红KE－3B模拟染料废水，发现在碱性条件下（pH=10）脱色效果好，且脱色速度较快。这可能是因为不同种类的染料，其分子结构有很大差异，有些染料与臭氧的反应活性较强，直接反应就能使其脱色。在碱性条件下虽然产生氧化性更强的·OH，但·OH可以无选择性地与染料发色基团之外的其它结构反应，导致在相同臭氧投加量下染料的脱色率降低。对于一些不易被直接氧化的染料，则需要依靠·OH来破坏其发色基团，以达到脱色的效果。 2.臭氧高级氧化处理印染废水 用复合氧化剂分解水中的有机污染物比单一氧化剂O3或H2O2 的处理速率显著加快，其原因是复合氧化剂产生的氧化作用不同于单一O3或H2O2自身的氧化作用。在O3水溶液中添加H2O可提高O3进入水中的质量迁移(提高因子为1.7)，增强了O3分解产生·OH的能力，提高氧化效率。由于·OH的发生量取决于O3和H2O2的用量，因而直接影响到CODCr的脱除效果。 Glaze等的研究表明，增加O3水溶液的pH值或向其中添加H2O2能极大提高·OH的产生量和速率，并能将水溶液中的·OH物质的量浓度维持在较高的水平。随pH值增加，氧化速率增大，在pH<7时，反应
MBR水处理技术 膜生物反应器( Membrance Bioreactor Reactor，简称MBR)是膜分离与生物处理技术组合而成的废水生物处理新工艺, 与传统的生化处理技术相比，MBR具有以下主要特点：处理效率高、出水水质好；设备紧凑、占地面积小；易实现自动控制、运行管理简单。80年代以来，该技术愈来愈受到重视，成为水处理技术研究的一个热点。目前，膜生物反应器已应用于美国、德国、法国、日本和埃及等十多个国家，处理规模在6～13000 m3/d。 近两年来，膜生物反应器在我国国内已进入了实用化阶段。 MBR系统的处理对象从生活污水扩展到高浓度有机废水和难降解工业废水，如制药废水、化工废水、食品废水、屠宰废水、烟草废水、豆制品废水、粪便污水、黄泔污水等。从目前的趋势看，中水回用将是MBR在我国推广应用的主要方向。表1列举了MBR在我国的应用实例及处理效果。这些应用实例表明：MBR对生活污水、高浓度有机废水与难降解工业废水的处理效果良好。 MBR工艺的组成与分类 膜-生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成。通常提到的膜- 生物反应器实际上是三类反应器的总称：①曝气膜- 生物反应器(Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ；②萃取膜- 生物反应器（Extractive Membrane Bioreactor, EMBR ）；③固液分离型膜- 生物反应器（Solid/Liquid Separation Membrane Bioreactor, SLSMBR, 简称MBR ）。 曝气膜-生物反应器
曝气膜-生物反应器最早见于Cote.P 等1988年报道，采用透气性致密膜（如硅橡胶膜） 或微孔膜（如疏水性聚合膜），以板式或中空纤维式组件，在保持气体分压低于泡点（Bubble Point ）情况下，可实现向生物反应器的无泡曝气。该工艺的特点是提高了接触时间和传氧 效率，有利于曝气工艺的控制，不受传统曝气中气泡大小和停留时间的因素的影响。 萃取膜-生物反应器 萃取膜-生物反应器又称为EMBR （Extractive Membrane Bioreactor ）。因为高酸碱度或对生物有毒物质的存在，某些工业废水不宜采用与微生物直接接触的方法处理；当废水中含挥发性有毒物质时，若采用传统的好氧生物处理过程，污染物容易随曝气气流挥发，发生气提现象，不仅处理效果很不稳定，还会造成大气污染。为了解决这些技术难题，英国学者Livingston 研究开发了EMB 。 废水与活性污泥被膜隔开来，废水在膜内流动，而含某种专性细菌的活性污泥在膜外流动，废水与微生物不直接接触，有机污染物可以选择性透过膜被另一侧的微生物降解。由于萃取膜两侧的生物反应器单元和废水循环单元是各自独立，各单元水流相互影响不大，生物反应器中营养物质和微生物生存条件不受废水水质的影响，使水处理效果稳定。系统的运行条件如HRT 和SRT 可分别控制在最优的范围，维持最大的污染物降解速率。 固液分离型膜-生物反应器 固液分离型膜-生物反应器是在水处理领域中研究得最为广泛深入的一类膜-生物反应器，是一种用膜分离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水处理技术。 在传统的废水生物处理技术中，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用范围。由于二沉池固液分离的要求，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般在1.5~3.5g/L 左右，从而限制了生化反应速率。水力停留时间（HRT ）与污泥龄（SRT ）相互依赖，提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用占污水处理厂运行费用的25% ～40% 。传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中含有悬浮固体，出水水质恶化。针对上述问题，MBR 将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合，大大提高了固液分离效率，并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌( 特别是优势菌群) 的出现，提高了生化反应速率。同时，通过降低F/M 比减少剩余污泥产生量（甚至为零），从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。
陶瓷膜也称GT膜，是以无机陶瓷原料经特殊工艺制备而成的非对称膜，呈管状或多通道状。陶瓷膜管壁密布微孔，在压力作用下，原料液在膜管内或膜外侧流动，小分子物质（或液体）透过膜，大分子物质（或固体颗粒、液体液滴）被膜截留从而达到固液分离、浓缩和纯化之目的。 在膜科学技术领域开发应用较早的是有机膜，这种膜容易制备、容易成型、性能良好、价格便宜，已成为应用最广泛的微滤膜类型。但随着膜分离技术及其应用的发展，对膜的使用条件提出了越来越高的要求，需要研制开发出极端条件膜固液分离系统，和有机膜相比，无机陶瓷膜具有耐高温、化学稳定性好，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂、机械强度高，可反向冲洗、抗微生物能力强、可清洗性强、孔径分布窄，渗透量大，膜通量高、分离性能好和使用寿命长等特点。 无机陶瓷膜在废水处理中应用最大的障碍主要有二个方面，其一是制造过程复杂，成本高，价格昂贵；其二是膜通量问题，只有克服膜污染并提高膜的过滤通量，才能真正推广应用到水处理的各个领域。 特点 ⑴可实现在线反冲，膜通量稳定：由于复合陶瓷膜独特结构和机械性能，能有效承受0.4mp以下的反冲压力，可实现在线反冲，从而获得稳定的膜通量，克服了无机膜系统在水处理应用中价格高、易污染、膜通量小、设备庞大等问题，使无机陶瓷膜系统在水处理中应用成为可能。涤饵DEAR无机陶瓷膜是专为污水处理设计的，其最大特点是膜通量大，其运行膜通量是有机膜10-100倍，是普通多孔陶瓷膜的50-10倍、机械强度高、耐污染、可实现在线反冲。 ⑵独有的双层膜结构：涤饵DEAR无机陶瓷膜系统在在膜过滤层表面，通过溶胶一凝胶法制备TiO2溶胶，采用浸渍提拉法在陶瓷膜上涂敷纳米TiO2光催化材料，使陶瓷膜表面具有“自洁”功能，减缓有机在膜表面积累和堵塞，一方面降低膜污染，另一方面提高陶瓷膜管强度和膜过滤通量，提高膜通量稳定性；Al2O3—ZrO2复合膜结构：使膜管机械性能更加优良，由于材料本身的性能缺陷或制备过程中存在的一些实际问题，单一无机膜材料一般不能满足实际需要，因此无机负载复合分离膜的研制得到迅速发展，涤饵DEAR无机陶瓷膜采用整体复合技术，通过溶胶凝胶法，制备Al2O3—ZrO2复合膜，由于含ZrO2材料与Al2O3、SiO2和TiO2等材料相比具有更好的机械强度、化学耐久性和抗碱侵蚀等特性，涤饵DEAR®；无机陶瓷膜具有更强的机械强度和热稳定性，而且复合膜的孔径分布窄，呈单峰。 技术参数
臭氧氧化法处理印染废水 实验指导书 所属课程名称: 环境工程综合实验 实验属性: 综合实验 实验学时: 4 一实验目的 1、了解臭氧发生器的基本结构、原理、操作方法、观察电压和空气流量对臭氧产率的影响。 2、通过臭氧氧化法处理：印染废水、有机含酚废水、生活污水的脱色、除臭、消毒、降解COD、降酚等实验，掌握臭氧氧化法处理工业废水的基本过程、方法和特点。 二实验理论基础与方法要点 臭氧是一种强氧化剂，它的氧化能力在天然元素中仅次于氟。臭氧在污水处理中可用于除臭、脱色、杀菌、消毒、降酚、降解COD、BOD等有机物。 臭氧在水溶液中的强烈氧化作用，不是O3本身引起的，而主要是由臭氧在水中分解的中间产物·OH基及HO2基引起的。很多有机物都容易与臭氧发生反应。例如臭氧对水溶性染料、蛋白质、氨基酸、有机氨及不饱和化合物、酚和芳香族衍生物以及杂环化合物、木质素、腐殖质等有机物有强烈的氧化降解作用；还有强烈的杀菌、消毒作用。 臭氧氧化的优点：（1）臭氧能氧化其它化学氧化，生物氧化不易处理的污染物，对除臭、脱色、杀菌、降解有机物和无机物都有显著效果（2）污水经处理后污水中剩余的臭氧易分解，不产生二次污染，且能增加水中的溶解氧（3）制备臭氧利用空气作原料，操作简便。 工业上采用高压(1.5—3万伏)高频放电制取臭氧，通常制得的是含1—4%臭氧的混合气体，称为臭氧化气体。 三实验装置器材与药品 设备与器材： （1）臭氧发生器 1台 （2）臭氧氧化反应器 1套，如无现成的需自行安装代替 500mL锥形瓶3个，与锥形瓶配套的橡皮塞3个 （3）医用乳胶管，与乳胶管配套的玻璃管
（4）气体转子流量计 1个 （5）酸滴管（50mL ） 1个 （6）气体吸收瓶(如无现成的，可用锥形瓶代替) 500mL 锥形瓶2个 （7）量筒100mL 1个 （8）洗气瓶1000mL 2个 材料药品： （1）配制含酚废水，含酚浓度50—100mg/L ，供除酚实验用。 （2）配制印染废水，含染料10—20mg/L ，供脱色用(亚甲蓝) （3）2% KI 溶液：称取20克分析纯碘化钾溶于1升新煮沸并冷却的蒸馏水中，贮于棕色瓶中。 （4）硫代硫酸钠标准贮备液：称取24.8克Na 2S 2O 3·5H 2O ，溶于煮沸并放冷的蒸馏水中，用水稀释至1000mL ，并贮于棕色瓶中备用，其浓度应为0.100mol/L ，必须标定。 标定：在碘量瓶中(250mL)加入1克碘化钾及50mL 纯水，用移液管移取20.00mL 重铬酸钾标准溶液(0.100mol/L 6 1K 2Cr 2O 7)加入碘量瓶中，并加入5 mL 硫酸(6mol/L 2 1 H 2SO 4)，暗处静置5min 后，用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，加入1mL 淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好消失为止。记录用量 227223223 20.00 K Cr O Na S O Na S O C C V ?= （5）硫代硫酸钠标准使用液：将上述标准贮备液稀释为0.005mol/L 的标准使用液。此溶液1mL 相当于120μg 臭氧，临前用配制。 （6）1%淀粉指示剂 （7）碘标准贮备液：称取13.0克碘及40克碘化钾溶于纯水中，稀释至1000mL ，用砂芯漏斗过滤，贮于棕色瓶中。 标定：准确移取该溶液25.00mL 于碘量瓶中加水至150mL ，用0.100mol/L 硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色，加入1mL 淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好消失为终点。同时作空白试验：取150mL 纯水，加0.05mL 浓度为0.100mol/L 碘标准溶液、1mL 1%淀粉溶液，用0.100mol/L 硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失为终点。 按下式计算碘标准溶液的浓度： 01()25.000.05 V V C C -?= - C 1——碘标准溶液的浓度，mol/L V O ——空白试验Na 2S 2O 3用量，mL
膜分离技术深度处理废水 1膜技术简介;：膜分离技术是指利用膜的选择性对料液的不同组分进行分离、纯化、浓缩的过程。根据制作材料的不同，可将膜分为无机膜和有机膜，无机膜主要是陶瓷膜和金属膜，其过滤精度较低，选择性较小。有机膜是由高分子材料做成的，其具有制作成本低、孔径范围广、组件形式多样等特点因此应用比无机膜更为广泛。 2膜技术在焦化废水回用技术中的应用：1)预处理+超滤膜(UF)+纳滤膜(NF)工艺：唐山中润煤业化工有限公司采用预处理+超滤膜(UF)+纳滤膜(NF)工艺对公司下属焦化厂废水处理站生化出水进行深度处理，处理后的出水水质除氯离子含量较高外其他组分含量均达标排放，出水可以作为循环水的补充水进行回用。本工艺在超滤膜处理后采用纳滤膜进行再处理与超滤膜相比提高了产水率，但再用纳滤膜无法去除水中的氯离子因此导致出水回用时对设备腐蚀较大。 2)预处理+超滤膜(UF)+反渗透膜(RO)工艺：山西亚鑫煤焦化有限公司以及新疆八一钢厂焦化公司均采用预处理+超滤膜(UF)+反渗透膜(RO)工艺对焦化厂废水处理站生化出水进行深度处理，处理后的出水作为循环水补充水进行回用。该工艺出水水质较好，完全可以作为循环水进行回用，且出水中氯离子含量较低对设备腐蚀较小，但是该工艺存在污泥量大，产水率低，产水量下降较快等缺点急需对工艺进行改进。 3)预处理+膜生物反应器(MBR)+反渗透膜(RO)工艺：山东邹平铁雄焦化公司采用预处理+膜生物反应器(MBR)+反渗透膜(RO)工艺对焦化废水进行深度处理，处理后废水作为锅炉补水进行回用。该工艺出水水质较好，各组分含量均达标排放，但是在运行过程中膜生物反应器极易被污泥所堵塞，从而导致清洗
废水处理 科技名词定义 中文名称：废水处理 英文名称：waste water treatment 定义1：采用物理、化学、生物等方法对排放的废水进行处理，使其水质符合国家(或地区)规定的排放标准或达到再利用要求的工艺。 所属学科：电力（一级学科）；环境保护（二级学科） 定义2：将废水中各污染物分离出来或将其转化成无害物质的过程。 所属学科：水产学（一级学科）；渔业环境保护（二级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片 废水处理（wastewater treatment methods）就是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理，使废水净化，减少污染，以至达到废水回收、复用，充分利用水资源。 目录 1处理方法物理处理法 1化学处理法 1生物处理法 特殊方法：生物接触氧化法 分级 废水处理制剂 Waste water treatment preparation 废水处理之除重金属 1超通量无机陶瓷膜用于废水处理无机陶瓷膜的发展过程 1特点 1主要技术参数 1陶瓷膜主要应用领域 饮用水达标净化
展开 编辑本段处理方法 物理处理法 通过物理作用分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物（包括油膜和油珠）的废水处理法，可分为重力分离法、离心分离法和筛滤截留法等。以热交换原理为基础的处理法也属于物理处理法。 化学处理法 通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的废水处理法。在化学处理法中，以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元是：混凝、中和、氧化还原等；而以传质作用为基础的处理单元则有：萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗析和反渗透等。后两种处理单元又合称为膜分离技术。其中运用传质作用的处理单元既具有化学作用，又有与之相关的物理作用，所以也可从化学处理法中分出来，成为另一类处理方法，称为物理化学法。 生物处理法 通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染物，转化为稳定、无害的物质的废水处理法。根据作用微生物的不同，生物处理法又可分为需氧生物处理和厌氧生物处理两种类型。废水生物处理广泛使用的是需氧生物处理法，按传统，需氧生物处理法又分为活性污泥法和生物膜法两类。活性污泥法本身就是一种处理单元，它有多种运行方式。属于生物膜法的处理设备有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池以及最近发展起来的生物流化床等。生物氧化塘法又称自然生物处理法。厌氧生物处理法，又名生物还原处理法，主要用于处理高浓度有机废水和污泥。使用的处理设备主要为消化池。 特殊方法：生物接触氧化法 用生物接触氧化法处理废水，即用生物接触氧化工艺在生物反应池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。最后,处理过的废水排入生物接触氧化处理系统与生活污水混合后进行处理,氯消毒后达标排放。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水同浸没在污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷,这种曝气装置称谓鼓风曝气。 分级
臭氧氧化法对废水处理可达到回用水标准 臭氧是一种优良的强氧化剂，高级氧化技术电位高，能够氧化许多有机物，如蛋白质、氨基酸、有机胺、链型不饱和化合物、芳香族、木质素和腐殖质等。目前在水处理中，臭氧氧化设备主要用于废水的三级处理以及受有机物污染水源的给水处理。 采用臭氧氧化设备不仅可以有效地去除水中的有机物，而且反应速度快，设备体积小。尤其是水中含有酚类化合物时，臭氧处理可以去除酚所产生的恶臭。其次，废水中所含的某些有机物，如表面活性剂(ABS)等，微生物无法将其分解，而臭氧却很容易氧化分解这些物质。此外，臭氧还是一种有效的消毒剂，杀菌效果好、速度快，而且对消灭病毒也很有效。臭氧消毒的效果主要决定于接触设备出口处的剩余量和接触时间，其受pH 值、水温及水中氨量的影响较小。 臭氧氧化设备降解石油类污染物反应过程中，pH 值、反应接触时间、臭氧浓度等因素对反应历程的影响，研究结果表明：经臭氧氧化设备深度处理后的含油废水，水质可以达到回用水标准。含油废水浓度在12 mg/L 以下时，臭氧浓度为2.88 mg/L，接触时间10 min 后，去除率可达到95%以上。臭氧氧化设备处理含油废水，在碱性条件下，废水的处理效果好于酸性条件。臭氧对废水中油类污染物的去除作用受流速的影响，流速较大时，臭氧与污染物的接触时间相对较短，去除效果变差，因此利用臭氧进行含油废水深度处理时，一定要严格控制废水流速。 同时臭氧杀灭油田污水中硫酸盐还原菌(SRB)的实验研究，结果表明：臭氧投量的适宜范围为0.4～0.66 mg/L，接触反应时间t>2.5 min。在此条件下，能满足回注水质标准中的细菌学指标。
?几种常用生活污水处理工艺的比较 一、概述 生活污水处理工艺目前已相当成熟，其核心技术为活性污泥法和生物膜法，对活性污泥法（或生物膜法）的改进及发展形成了各种不同的生活污水处理工艺，传统的活性污泥法处理工艺在中小型生活污水处理已较少使用。根据污水的水量、水质和出水要求及当地的实际情况，选用合理的污水处理工艺，对污水处理的正常运行、处理费用具有决定性的作用。 本文主要对生活污水几种常用的处理工艺作简单介绍，包括氧化沟、序批式活性污泥法（SBR）、生物接触氧化法、曝气生物滤池（BAF）、A-0工艺、膜生物反应器（MBR）等。 二、中小型生活污水处理工艺简介 典型的生活污水处理完整工艺如下： 污水——前处理——生化法——二沉池——消毒——出水 | | ——-——污泥处理系统-- 前处理也称为预处理技术，常用的有格栅或格网、调节池、沉砂池、初沉池等。
由于生活污水处理的核心是生化部分，因此我们称污水处理工艺是特指这部分，如接触氧化法、SBR法、A/O法等。用生化法（包括厌氧和好氧）处理生活污水在目前是最经济、最适用的污水处理工艺，根据生活污水的水量、水质及现场的条件而选择不同的污水处理工艺对投资及运行成本具有决定性的影响。下面就目前常用的生活污水处理工艺作一简介。 1、氧化沟工艺 氧化沟是活性污泥法的一种变形，其池体狭长，故称为氧化沟。氧化沟有多种构造型式，典型的有：A：卡罗塞式；B：奥巴尔型；C：交替工作式氧化沟；D：曝气—沉淀一体化氧化沟 氧化沟技术已广泛应用于大中型城市污水处理厂，其规模从每日几百立方米至几万立方米，工艺日趋完善，其构造型式也越来越多。其主要特点是：进出水装置简单；污水的流态可看成是完全混合式，由于池体狭长，又类似于推流式；BOD负荷低，处理水质良好；污泥产率低，排泥量少；污泥龄长，具有脱氮的功能。 设计要点：混合液悬浮固体浓度5000mg/l；生物固体平均停留时间，去除BOD5时，取5~8天，当要求硝化反应时取10~30天；水力停留时间为20、24、36、48h，根据对处理水水质要求而定；BOD—SS负荷（Ns）为0.03~0.07kgBOD/（kgMLSS.d）；BOD容积负荷（Nv）为0.1~0.2 kgBOD/（m3.d）；污泥回流比为50~150%；混合液在渠内的流速为0.4~0.5m/s；沟底流速为0.3 m/s。 但氧化沟工艺与SBR和普通活性污泥工艺比较，能耗高，且占地面积较大。 2、A/O法 即厌氧—好氧污水处理工艺，流程如下：
臭氧是一种优良的强氧化剂，高级氧化技术电位高，能够氧化许多有机物，如蛋白质、氨基酸、有机胺、链型不饱和化合物、芳香族、木质素和腐殖质等。目前在水处理中，臭氧氧化设备主要用于废水的三级处理以及受有机物污染水源的给水处理。 采用臭氧氧化设备不仅可以有效地去除水中的有机物，而且反应速度快，设备体积小。尤其是水中含有酚类化合物时，臭氧处理可以去除酚所产生的恶臭。其次，废水中所含的某些有机物，如表面活性剂(ABS)等，微生物无法将其分解，而臭氧却很容易氧化分解这些物质。此外，臭氧还是一种有效的消毒剂，杀菌效果好、速度快，而且对消灭病毒也很有效。臭氧消毒的效果主要决定于接触设备出口处的剩余量和接触时间，其受pH 值、水温及水中氨量的影响较小。 臭氧氧化设备降解石油类污染物反应过程中，pH 值、反应接触时间、臭氧浓度等因素对反应历程的影响，研究结果表明：经臭氧氧化设备深度处理后的含油废水，水质可以达到回用水标准。含油废水浓度在12 mg/L 以下时，臭氧浓度为2.88 mg/L，接触时间10 min 后，去除率可达到95%以上。臭氧氧化设备处理含油废水，在碱性条件下，废水的处理效果好于酸性条件。臭氧对废水中油类污染物的去除作用受流速的影响，流速较大时，臭氧与污染物的接触时间相对较短，去除效果变差，因此利用臭氧进行含油废水深度处理时，一定要严格控制废水流速。 同时臭氧杀灭油田污水中硫酸盐还原菌(SRB)的实验研究，结果表明：臭氧投量的适宜范围为0.4～0.66 mg/L，接触反应时间t>2.5
min。在此条件下，能满足回注水质标准中的细菌学指标。 飞立电器科技有限公司是一家专业从事臭氧消毒设备研发、制造、销售为一体的现代化高科技企业。公司主要研发生产定制：大中小型空气源臭氧发生器、氧气源臭氧发生器、中央系统循环式臭氧消毒机、多功能臭氧消毒柜等。飞立现有300+个服务网点遍布全国各地，拥有强大的服务体系，为客户提供专业、贴心、快速的服务，是飞立一直以来努力的方向。
世界上的水资源本就十分有限，染料废水的排放除了对环境造成污染，对于水资源的影响也是十分严重的。为了保护国家水资源和保护人类生存的环境，染料废水的治理刻不容缓。近几年来，我国在染料废水的处理上取得了不少突破，出现了不少新的染料废水处理技术，如何根据废水特点选择最恰当的处理技术并发挥其最强效果成为废水治理的关键。其中膜法染料废水处理技术受到了不少机构的青睐，其应用也愈加广泛，本文正是针对此技术展开详细研究。 一、染料废水相关概论 （一）染料废水的特点 纤维种类、加工工艺、染化料种类等是影响染料废水水质的重要因素，不同情况下的染料废水的污染物组成不同。通常来讲，染料废水具有水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点，处理起来比较困难。传统废水处理技术根本不能完全去除水中污染物，例如化学沉淀和气浮法等方法对这些染料废水的 COD 去除率也仅仅在 30%左右。 一般染料废水pH值为6～13，色度可高达1000倍，CODC r为400～4000mg/L，BOD5 为100～1000mg/L，染料废水一般具有污染物浓度高、种类多、含有毒害成份及色度高的特点。根据染料废水的处理难度可以将其分三类： 第一类是高浓度染料废水，这一类废水主要指的是机织布的褪煮漂废水、牛仔线的浆染废水、印花废水、蜡染废水、碱减量废水和绣花废水等。第二类是中等浓度染料废水，主要包括毛织物染色、针织染色、丝绸染整、缝纫线染色及拉链染色等。第三类是低浓度染料废水，比如牛仔服饰洗漂等产生的废水。 （二）染料废水的具体来源 染料废水的具体来源主要有：染料中的化学元素的沉积、染料中有毒元素的积累、放射性元素辐射等方面。工业企业在进行染料压滤作业时，或者清洗板框压滤机的时候，容易产生一定的染料废水。这些染料废水中的染料色素、悬浮物、氨氮元素等的含量较高，长期积累之后容易导致整体需氧量增加，会对周围水质造成辐射性污染，从而加剧环境污染问题。 二、膜法染料废水处理工艺的重要性 （一）染料废水处理的必要性 染料废水未经处理排放至天然水体之后，由于染料废水的整体温度偏高，其内部所含的有机物会迅速消耗自然水体中的氧气，在缺氧条件下，自然水体容易发生厌氧分解进而生成
ＣＨＩＮＡＣＥＲＡＭＩＣＩＮＤＵＳＴＲＹＡｕｇ．２０１０Ｖｏｌ．１７，Ｎｏ．４ 中国陶瓷工业 ２０１０年８月第１７卷第４期１前言 我国工业废水产生来源很多，构成成分复杂，性质多变，按处理等级可分为一级处理、二级处理和深度处理，目前我国工业废水一般采用生物化学法处理，以厌氧与好氧结合的工艺为主要处理单元，但存在占地面积大、装置结构复杂、处理周期长等缺点。而无机膜具有耐高温、耐强酸强碱和有机溶剂、耐微生物侵蚀、机械强度高、孔径分布窄等突出优点，在水处理领域应用具有广阔的发展前景，无机膜可以在苛刻的条件下进行长期稳定的分离操作，特别适合工业废水的处理[1]。尤其对于那些难生物降解的、含有某些特殊污染物质的工业废水更适宜采用无机陶瓷膜处理。 ２在废水处理中的应用 ２．１在废水预处理中的应用 对于含有高浓度难降解的有机废水，采用预处理手段，既可以降低或去除部分有毒有害的有机物改善其生物降解性，又为后续处理创造条件。例如染料工业废水、农药废水、制药废水、焦化废水等除含有浓度很高的有机污染物外，还含有很强的酸、碱性物质、盐类和色度，在进入生物处理系统之前应采取预处理措施。2.1.1油脂废水 食品加工过程排放的废水中含有皂角、油等脂肪物含量较高且处于乳化状态，在物化预处理时需要消耗大量化学药剂，废水处理成本较高[2]。王有志[3]等人采用陶瓷膜-生化组合综合处理油脂废水，结果表明，膜面流速为3.0m/s 、过滤压差0.15MPa ，对碱炼洗涤废水的COD 去除率达到97.3%，油 去除率达到了96.8%~99.0%，并显著提高了后续生化处理工 艺的效率，使厌氧好氧处理时间均缩短了2h ，降低了运行费用。 2.1.2纺织废水 纺织染色工程均以水为介质，需要多次水洗，用水量大，在印染过程中各工序排出的废水含有的污染物主要为悬浮物、有机物、燃料、还原漂白剂、重金属以及色度燃料等，同时处理难度很大[4]。Soma [5]等人利用无机微滤膜处理印染废水，结果表明，在压力0.5~1MPa ，错流速度3~5m/s ，不溶性染料去除率大于98%，在陶瓷膜工业试验中染料和COD 的去除率达到了80%和40%，膜通量达到260~280L/m 2·h ·MPa 。在一定程度上降低了后续处理负荷。２．２在废水二级处理中的应用 废水传统的二级生物处理存在一些问题，比如抗冲击能力差，占地大，系统不够稳定，处理后水质不够理想，对有些特殊物质(如N ,P)处理效果差。而用陶瓷膜替代传统的二级生物处理工艺，具有固液分离效率高、能耗低和工艺简单，易于自动化等特点。主要可应用于生活污水的处理、低浓度重金属废水以及含油废水等方面的处理。2.2.1生活污水 Kyu-Hong Ahn 等人利用Al 2O 3-TiO 2膜处理生活废水，废水来源于宾馆用水，错流速率为2.5m/s ，经过处理，TOC 、COD 和NTU 的去除率分别达到58.5%、68.0%和96.8%，而SS 去除率接近100%。处理后的水达到当地回用水的质量标准，可作为冲厕用水。2.2.2低浓度重金属污水 重金属废水是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一。聚合物强化膜分离技术具有能耗低、处理效率高、操作简单等特点。姚春鸣[6]采用聚合物强化陶瓷膜处理低浓度重金属废水，研究结果表明，当聚合物/金属离子质量浓 文章编号：1006-2874（2010）04-0062-03 无机陶瓷膜在工业废水处理中的应用 刘艳娟 （唐山学院环境与化学工程系，唐山：０６３０００） 摘 要综述了陶瓷膜分离技术的特点及在工业废水处理中的应用。并对陶瓷膜在废水处理领域应用出现的问题及解决办法作 了阐述。关键词无机陶瓷膜，工业废水，应用，膜污染中图分类号：ＴＱ１７４．９文献标识码：Ａ 收稿日期：2010-04-01 通讯联系人：刘艳娟，E-mail:juan1809@https://www.doczj.com/doc/701507532.html,