生物活性炭滤池_流化床复合工艺处理农药废水的研究

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生物流化床处理药厂废水的研究

生物流化床处理药厂废水的研究

在载体为 x一1 x一2的情况下 , 、 此工艺处理天麻素制药废水 的最佳 I T为 5 、 H =7 水 的 t R hp 、 CD O 为 4 0~50 / 、 5 5 mgL 曝气 强度为3 .m / m . ) C D 去 除效率大于 9 % , 82 ( h , O 1 平均为9 . 2 4%, 4 出水水质达到一级排放标准 。
8、 排泥 营 9 进水 管 、
5 潜水泵 6 微孔 曝气头 、 、
】、 1 出水 管 1 回流 水管 2、
7、 澄清水 出水管
I、 阀 O水
流程中主要装置流化床直径 0 2 高 0 9 m。 . m, .4 废水从 污水 箱2 经潜水泵 5自流化床 3 部流人 , 底 控制空床流速为 1 rr s 出水一部分经回流管 l 1l/, l lg 2 回流 以保持水力流速 。 出水沉 淀后 的剩余污泥 自排泥管 8 排放。
较短。 一般运行 3 之后就能正常进水 ( a H调节 p 一7 营养比 B D : P=10 5 1 进行运行 。 d NO H , O N: 0: : )
14 工 艺流 程 .
收 稿 日期 : 0 1—0 20 4—2 9
谯 华 (9 5 ) 女 , 17 一 , 四川巴中人 , 硕士 , 从事环境工程水污染治理的研 究。
关 键 词 生 物 流化 床 ; 药 废 水 : 除 效 率 制 去 中图 分 类 号 :7 3 1 X 0 . 文 献 标 识 码 : B
制药 废水 的处理可采用厌氧 一好氧序列 间歇 式法、 两相厌氧 一 氧法、 好 厌氧 一 氧 一 浮法 、 B 好 气 SR 法等工艺 …。 但这些方法投资大、 占地面积多、 能耗大 、 运行 管理也不 方便。 随着制药行业 不断 壮大 , 急 需开发一种经济上更 加节省、 技术上更加先 进、 社会效益更加显 著的处理工艺。 本文应用 生物流化床 技

三相内循环生物流化床处理废水的研究

三相内循环生物流化床处理废水的研究

【 关键词】 三相内循环生物流化床;快速排泥挂膜法;化学需氧量
【 中图分 ̄ - - ]1 x 【 文献标识码】 A
_ 誊
【 文章编号】 o-85 o8 9 0 1 3 l 7l6( o) _ 8. 0 2 00 0
S udyo t n Thr e Pha eI t r a r ul to o fu die d o e tng e- s n e n lCic a i n Bi — i z d Be f rTr a i l
反应器 内循环流动 , 被生物膜 包覆的载 体粒 子在 整个装置 内较 均匀地分布, 与待处理的废水充分接触 ,通 过生长在载体 表面 的生物膜来达到降解废水中的有机及还原性等物质的 目的【 。
与 传 统 流 化 床 相 比 ,其 具 有 载 体 流 化 性 能 好 ,氧 转 移 效 率 高 ,
f 要】 摘 以活性碳和陶瓷颗粒为载体粒子,采用快速排泥挂膜法启动实验,在反应器的运行过程中逐渐加大进气

量及进水量一 直至出水 C D浓度达到一个较低水平。 O 分别考虑了进水 C D浓度、空气流量、 O 废水流量、 容积负荷四
个因素对 C D去除率的影响。结果表明: O 当系统运行到第l 时 C D 去除率达到了一个较大值,并趋于稳定。 3 d O
载体流失量少 , 大设计容易等优点 ,因此其在废水 处理 中有 放
无 可 比拟 的优 势 [。 6 1
体粒子 因气 流的作用随 出水流 出) 、出水 口和排气 口,下端 设 置有进水 1和气体分布器( 7 1 材料为 多孔烧结陶瓷) 。反应器尺寸
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2 0 年 第 9期 08
第3 5卷 总第 15期Leabharlann 8广东化

生物活性炭工艺在废水处理中的应用(1).

生物活性炭工艺在废水处理中的应用(1).

生物活性炭工艺在废水处理中的应用(1)介绍活性炭在水处理过程中的应用原理。

结合工程实例来说明生物活性炭工艺实际的运用效果,包括投加粉末活性炭在生物接触氧化池中(处理印染废水)、在生物接触氧化池后串联颗粒状生物活性活性炭滤池(处理玻璃纤维废水)。

并对在实际应用过程中存在的问题进行探讨。

关键词:活性炭生物处理工业废水1.活性炭吸附净水原理活性炭是一种非极性吸附剂。

外观为暗黑色,有粒状和粉状两种。

近几年又发展了球状活性炭,浸透型活性炭和高分子涂层活性炭等新的品种。

主成分除炭以外还含少量的氧、氢、硫等元素,以及水分、灰分。

其具有巨大的比表面积(通常比表面积高达500~1700 m2/g)和特别发达的微孔,吸附性能和化学稳定性良好,可以耐强酸、强碱,能经受水浸、高温、高压作用,不易破碎。

活性炭吸附水中溶质分子是一个复杂的过程,是几种力综合作用的结果,包括离子吸引力、范德华力、化学杂和力。

根据吸附的双速率扩散理论认为,吸附是一个由迅速扩散和缓慢扩散两阶段构成的双速过程,迅速扩散在数小时内即完成,发挥了60%-80%活性炭的吸附容量。

迅速扩散是溶质分子在碳粒内沿径向均匀分布的阻力小的大孔隙中扩散的过程。

这些大孔隙产生径向的扩散阻力。

当分子从大孔进一步进入与大孔相通的微孔中扩散时,由于受到狭窄孔径所产生的很大阻力,从而极为缓慢。

微孔也是在碳粒内均匀分布,但不构成径向的扩散阻力。

影响粉末活性炭吸附的因素涉及溶质分子极性、分子量大小、空间结构,这一点取决于水源水质的特征。

活性炭对不同的物质分子具有选择吸附性。

投加粉末活性碳后,水体相当部分有机物得到去除,水体中胶状物质含量减少,表面粘度下降。

粉末活性碳吸附在絮凝物上,有利于絮体的架桥,能改善絮体的结构。

除有良好的去除有机污染能力,同时还具有良好的助凝作用,使出水CODcr、色度、浊度大幅度下降。

同时活性炭对水中的致癌物与致突变物及其含酚化合物均有良好的去除效果。

粉末活性炭对人工合成化学物的吸附去除主取决于该化合物的类型。

生物活性炭流化床净化采油废水的效能及特性

生物活性炭流化床净化采油废水的效能及特性

生物活性炭流化床净化采油废水的效能及特性李安婕1,3,刘红23,王文燕1,全向春1,张丹1,李宗良1(1.北京师范大学环境学院,北京 100875;2.北京航空航天大学环境工程系,北京 100083;31香港大学土木工程系,香港)摘要:为了解决采油废水生化处理难度大、处理效率低等问题,采用颗粒活性炭为载体的内循环流化床反应器工艺在好氧条件下净化采油废水.利用果壳粒状活性炭为载体,投配率为15%时效果较好;最优化水力停留时间为5h.借助有机物的表征参数COD 、UV 254、UV 410、有机酸以及GC/MS 分析方法对该工艺净化采油废水中的有机物的能力进行了研究,结果表明,COD 去除率在25%~45%之间波动,UV 254、UV 410和有机酸的平均去除率分别为8519%、7316%和5115%,含油量去除率可达100%,但很难去除长链烷烃.研究还发现,由于采油废水中含有某些高浓度的无机离子,如Ca 2+、Cl -,占据了活性炭吸附活性中心,从而对活性炭吸附和降解有机物的性能产生不利影响;采油废水温度较高也是影响生物活性炭处理效果的一个因素.关键词:采油废水;生物活性炭;流化床;活性炭中图分类号:X741 文献标识码:A 文章编号:025023301(2006)0520918206收稿日期:2005203203;修订日期:2005204204基金项目:国家“十五”科技攻关计划项目(2002DFBA0009)作者简介:李安婕(1981~),女,硕士,主要研究方向为水污染控制.3通讯联系人,E 2mail :lh64@E ff iciency and Characteristic of Biological Activated C arbon Fluidized Bed for Oil 2Field W aste w ater T reatmentL I An 2jie 1,3,L IU Hong 2,WAN G Wen 2yan 1,QUAN Xiang 2chun 1,ZHAN G Dan 1,L I Z ong 2liang 1(1.School of Environment ,Beijing Normal University ,Beijing 100875,China ; 2.Department of Environmental Engineering ,Beihang University ,Beijing 100083,China ;31Department of Civil Engineering ,The University of Hong K ong ,Hong K ong ,China )Abstract :In order to find method to im prove biodegradation of oil 2field wastewater ,the biological activated carbon fluidized bed (BAC 2FB )process for oil 2field wastewater treatment in aerobic condition is studied.The results show that theprocess demonstrated highest removal rate with hull activated carbon (AC )as carrier and carrier concentration of 15%.The o ptimized HRT of the process is 5h.COD ,UV 254,UV 410,organic acid and organic compounds (GC/MS )were detected as the index to indicate the efficiency of oil 2field wastewater treatment by this process.The results show that the removal rate of COD ran ge from 25%to 45%.The average removal rate of UV 254,UV 410,organic acid is 8519%,7316%,5115%res pectively.The removal rate of oil content is almost 100%.However ,alkane is difficult to remove from wastewater.Furthermore ,hi gh concentration inorganic materials such as calcium,chlorine were found to accumulate on activated carbon durin g treatment process ,which is harm to adsorption and biodegradation of organic compound.High temperature of oil 2field wastewater is also one of factors to inhibit adsor ption and biodegradation of organic compound.K ey w ords :oil 2field wastewater ;biological activated carbon ;fluidized bed ;activated carbon 近年来,石油企业采油废水产生量为41048万t ,外排量占废水产量的619%,达2826万t ,外排废水抽查达标率仅为51%,对环境造成严重的影响[1].目前我国各大油田都存在采油废水外排不达标问题,急需建立经济、高效的采油废水处理方法.采油废水具有盐度高、生垢离子多、成分复杂等特点.虽然COD 平均在300~1000mg/L 左右,污染负荷不高,但由于油田采油废水无机盐和氯离子含量高(3000~30000mg/L ),污水温度高(40~65℃),生化处理难度较大[2,3],因此该类水的处理问题在国内外备受关注.美国在1991年前后研究了1种陶瓷超滤膜处理油田采出水,处理后的水达到了油田回注水的水质标准[4].但膜分离法对废水的预处理要求严格,膜的清洗亦十分麻烦.好氧生物流化床是将传统活性污泥法与生物膜法有机结合并引入化工流态化技术应用于污水处理的一种新型生化处理装置.由于它具有处理效率高、容积负荷大、抗冲击能力强、设备紧凑、占地少等优点,被认为是未来最具发展前途的一种生物处理工艺[5~7].而生物活性炭(Biological Activated Carbon ,BAC )是20世纪70年代发展起来的去除水中有机污染物的一种新工艺[8].BAC 技术利用具有巨大比表面积及发达孔隙结构的活性炭,对水中有机物及溶解氧有强的吸附特性,将其作为载体是微生物集聚、繁殖生长的良好场所,在适当的温度及营养条件第27卷第5期2006年5月环 境 科 学ENV IRONM EN TAL SCIENCEVol.27,No.5May ,2006下,同时发挥活性炭的物理吸附和微生物生物降解作用的水处理技术[9].本文采用以生物活性炭为载体的流化床工艺研究其处理采油废水的可行性,及其效能和特性,探索解决采油废水生化处理难度大、处理效率低等问题的方法.1 材料与方法1.1 试验装置与参数模拟试验装置为1个有效容积为10L的生物流化床反应器,材料为有机玻璃.向反应器装置内投加果壳颗粒活性炭,投配率为15%,并在反应器升流区的底部设置1个穿孔曝气管,供气装置采用空压机.另外还配备了提升恒流泵、加热水箱、温控器、电磁阀以及液位控制装置等.试验装置见图1.反应器初始运行参数:p H值维持在7~715,进水水温45~50℃,进水溶解氧2mg/L,出水溶解氧 图1 试验装置图Fig.1 Schematic diagram of BAC2FB process7mg/L,流化床反应器内温度35~40℃,HR T为4h. 1.2 试验用水试验用水采用某油田采油废水.BOD/COD: 0115~0128,原水中无机离子含量见表1.表1 无机离子浓度/mg・L-1Table1 Concentration of inorganic ions/mg・L-1项目TDS Cl-TKN NH32N TP Ca2+Mg2+Fe2+Al3+范围23000~2500015000~1800030~6028~50<0.5800~10201200.2 5.71.3 试验过程1.3.1 活性炭的筛选按平行对照实验组(表2)配制,并同时加入0131g/L的活性污泥(来自某油田采油废水)和300mL COD为82315mg/L原水,放入培养箱,在28℃、120r/min条件下培养,测COD的变化情况.果壳炭的具体指标比表面积1500~1800 m2/g,碘值1500~1700mg/g,粒径315~515mm,装填密度0135~0145g/mL,大孔比例85%~95% (大孔直径为50nm以上).煤质炭的具体指标:碘值>1000mg/g,灰分< 12%,粒径1125~215mm,装填密度0143~0147 g/mL,水分<5%.表2 平行对照实验组Table2 Parallel experiments实验组1234活性炭果壳果壳煤质煤质投配率/%1510151011312 反应器的启动及运行反应器启动是首先将取自某油田生物接触氧化池的生物填料置于加有采油废水的烧杯中,用曝气头闷曝2d使菌种活化,再同时加入一定量的采油废水和液体培养基,驯化30d.然后将其倾入反应器内,加入采油废水,闷曝4d后,开始连续流运行,在运行期间定期在原水中适当添加磷源.11313 采油废水中各种离子对活性炭吸附能力的影响通过摇瓶实验对活性炭和生物活性炭在处理采油废水过程中对各种无机离子的去除情况进行了研究.将100mL采油废水分别加入2个250mL锥形瓶中,并在其中一个锥形瓶中加入10g活性炭,在45℃条件下振荡1d,检测2个锥形瓶中各种离子的浓度.11314 温度对生物活性炭吸附降解能力的影响通过在不同温度下的摇瓶试验,研究生物活性炭对有机物的吸附降解情况.从运行的反应器中分别取等量生物活性炭和采油废水加至5个锥形瓶中,分别在25℃、35℃、45℃、55℃、65℃条件下振荡1d后,取出水测其COD值.114 分析方法文中采用的分析方法和仪器见表3.2 结果与讨论211 活性炭筛选按平行对照实验组(表2)进行摇瓶试验,结果见图2.由图2可知,试验进行到第1d时,各试验组 表3 分析方法和仪器Table3 Analysis method and apparatus项目方法分析仪器COD国家标准方法J HR22型节能COD恒温加热器(青岛金仕达电子科技有限公司)UV410可见分光光度法752紫外可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)UV254紫外分光光度法同上TOC燃烧氧化2非分散红外吸收法TOC分析仪有机酸p H电位滴定法[11]PHS23C精密p H计、玻璃电极、甘汞电极(上海精密科学仪器有限公司)含油量紫外分光光度法752紫外可见分光光度计(同上)Cl-1硝酸银滴定法Ca2+、Mg2+EDTA滴定法有机物气相色谱2质谱联用技术(GC/MS)1)TRACE2000series GC/MS(Thermoquset Finnigan)1)35℃(2min)15℃/min290℃(10min),进样口温度:250℃,进样量:1μL图2 2种活性炭不同投配率下对COD去除率的影响Fig.2 Effect of COD removal rate with two type andconcentration of ACCOD去除率相差较大,采用果壳炭为载体优于煤质炭,15%投配率高于10%投配率,这主要是因为初期微生物活性较低,COD的去除主要是通过活性炭吸附完成,由于果壳炭的碘值高于煤质炭,且大孔所占比例较大,吸附性能和速率都优于煤质炭,所以初期的COD去除率明显高于煤质炭;随后由于活性炭吸附逐渐趋于饱和,COD的去除主要是通过生物降解来完成,所以各试验组的生物降解效果相差不大,但以果壳炭作为载体依然优于煤质炭.而且厂家的资料表明,这种片状果壳炭采用特殊的扩孔工艺,使孔径在50nm以上,这样可以有效地保证微生物能够在活性炭的多孔内部生长,附着的微生物量更多,而且微生物还能够对活性炭进行有效地再生,每g活性炭附载微生物量可达到100万个.所以决定采用片状果壳炭作为载体,且采用15%的投配率. 212 生物活性炭流化床反应器对采油废水的净化效能21211 水力停留时间对去除效果的影响在生物活性炭流化床反应器启动完成之后,保持HR T为4h开始连续流运行,运行稳定后考察HR T变化对去除效果的影响,确定最佳HR T.由图3可以看出,水中有机物去除率随着停留时间的延长而逐渐升高.HR T在从4h增加到5h时,有机物去除率的升高幅度较大,当HR T为5h时,去除率可达55%左右;5h之后,随着停留时间的延长,去除率的升高幅度明显减小,当HR T达8h时,有机物去除率在60%左右.由此说明水中大部分的有机物是在前5h进行降解的,继续延长水力停留时间,去除效果没有太大的提高,并且考虑到实际运用的经济性,选择5h是比较合适的HR T.图3 HRT对COD去除率的影响Fig.3 Effect of HRT on COD removal rate21212 反应器对有机物的去除能力及变化规律运行3个月中对COD去除能力的变化见图4.由图4可见,反应器启动的初期(0~18d)对有机物具有很高的去除效果,出水水质很好,COD的去除率较高,可达45%~60%.这是因为刚刚投加的新炭对有机物具有较强的吸附能力.在随后的70d左右,COD的处理效率先逐渐下降,且逐渐趋缓并略有上升,最终维持在25%~45%.处理效率的下降主要是由于活性炭吸附能力趋于饱和,而生物膜还未能适应水质环境,尚未充分发挥生物降解的作用;随后由于活性炭上的微生物量逐渐增多,分解有机物的能力逐渐增强,使活性炭的吸附能力得到再生,从而使得出水水质稳定在一定范围内.其它水质测试指标的平均净化效果见表4.图4 该工艺对采油废水中COD 的去除效果Fig.4 Remove effect of COD of oil 2field wastewater by this process图5 对反应前后进出水进行G C/MS 分析的谱图Fig.5 Changes of organic compounds of oil 2field wastewater by GC/MS analysis表4 采油废水中有机物的去除效果Table 4 Remove effect of organic compounds of oil 2fieldwastewater by this process测试指标进水(平均值)出水(平均值)去除率/%UV 410吸光度/cm -10.0530.01473.6UV 254吸光度/cm -11.5760.22385.9有机酸/mmol ・L -110.36 5.0251.5TOC/mg ・L -118.45 5.2571.5含油量/mg ・L -13100芳香族化合物或具有共轭双键的化合物在波长254nm 处有吸收峰,因此UV 254对于测量水中此类有机物有重要意义,可作为总有机碳(TOC )的代用参数[12].由表4可以看出,进水UV 254值在1.576cm -1左右时,出水达到了01223cm -1左右,UV 254的去除率为8519%以上.UV 410主要反映水中具有较大共轭体系的有机化合物[13].由表4可以看出,进水UV 410值在01053cm -1左右时,出水达到了01014cm -1左右,UV 410的去除率为7316%,这说明该工艺对水中的成色物质有很好地去除效果.与此同时,有机酸、TOC 和含油量的去除率也较高.采用GC/MS 分析进出水中有机物的变化情况,从图5中可以看出,响应时间小于18min 的有机物比较容易生物降解,而响应时间在此之后的物质去除效果不明显,说明该工艺能去除采油废水中大量的低分子有机物.通过检索数据库对检出的有机物进行定性和定量分析,能够确认分子式(匹配度大于800)的有机物的去除率情况见表5.结果发现:水样在未处理前主要含有较多的长链烷烃、苯酚类、酯类,其中以长链烷烃的含量最多;处理后水样中苯酚类物质几乎全部被去除,酯类物质则是分子量越大越难去除,去除率达12%~81%,长链烷烃的去除率则较低,基本上都小于10%.说明该种工艺对苯酚类、分子量相对较小的酯类的去除效果较好,而对长链烷烃和大分子酯类的去除效果并不理想,需要进一步筛选能够有效降解长链烷烃等大分子有机物的高效菌种来提高处理效果.表5 有机物去除率Table5 Removal rate of organic compounds物质名称响应时间/min去除率/%22甲基苯酚8.2210032甲基苯酚8.45902,42二甲基苯酚9.461001,22苯二甲酸二丁酯15.2881十五酸乙酯15.91399,122八癸二烯酰氯17.06811,22苯二甲酸二异辛酯19.3112二十七烷20.303四十四烷21.0492.3 采油废水中各种离子对活性炭吸附能力的影响由表6可知,用活性炭吸附后的采油废水, Ca2+、Cl-、总碱度及总硬度都有所降低,而且Ca2+、Cl-降低幅度很大,说明活性炭对Ca2+、Cl-有较强的吸附能力.并且由于活性炭活性中心吸附了大量的Ca2+、Cl-离子,从而影响了活性炭对有机物的吸附性能,这可能是影响有机物去除率的一个原因.表6 活性炭对采油废水中无机离子吸附作用/mg・L-1 Table6 Adsorption effect of AC on inorganic materials/mg・L-1项目吸附前浓度吸附后浓度Ca2+795.8383.7Mg2+145.5164.1K+、Na+5074.75350.3Cl-9446.59296.4CO2-3036.3HCO-3356.6147.5总碱度292.5121.0总硬度2586.61633.6214 温度对活性炭吸附降解能力的影响通过在不同温度下的摇瓶试验,研究温度对活性炭吸附降解能力的影响.摇瓶试验进水COD值为593103mg/L,分别取等量的活性炭加至锥形瓶中,并加入等量的试验用水,在不同的温度下振荡1d后,分别测其进出水UV254和UV410值.活性炭对有机物的去除效果见图6.图6 不同温度下活性炭对有机物去除效果的影响Fig.6 Effect of temperature on removal rate oforganic compound by AC由图6可见,随着温度的升高,活性炭对有机物的去除率则不断下降.由此可见,温度过高会抑制活性炭的吸附能力,不利于采油废水的处理.但在实际工程中,采油废水的温度一般在45~65℃,温度较高也是影响采油废水处理的一个重要因素,所以需要选用在高温下吸附效果较好的活性炭作为生物载体,并进一步培养筛选适宜高温生长的高效菌种来提高采油废水的处理效果.3 结论(1)对于生物活性炭流化床工艺,采用片状果壳炭作为载体优于煤质炭,且采用15%的投配率,效果最好.(2)水中有机物去除率随着停留时间的延长而逐渐升高,选择5h的HR T比较合适.(3)生物活性炭流化床工艺降低UV254、UV410、的效果十分明显,表明该工艺对于水中的较大分子量的芳香族化合物或具有共轭双键的化合物具有较高的净化效率;除此以外,有机酸、TOC以及含油量的去除率也很高,COD的去除率维持在25%~45%.(4)GC/MS分析发现生物活性炭流化床工艺对苯酚和小分子量酯类的处理效果较好,但很难去除长链烷烃和大分子量酯类,需进一步研究培养能够有效降解长链烷烃等分子量较大有机物的微生物.(5)活性炭对Ca2+、Cl-有一定的吸附能力,这些离子占据了吸附活性中心,对活性炭吸附有机物产生了不利的影响.(6)温度过高会抑制活性炭的吸附能力,不利于采油废水的处理,需要筛选或开发在高温下吸附效果较好的活性炭作为生物载体.参考文献:[1]于晓丽.油田采油废水的处理现状及发展前景[J].石油与天然气化工,2000,29(6):327~328.[2]陈进富,李忠涛,李海平,等.采油废水的有机构成及其COD的处理技术研究[J].石油与天然气化工,2001,30(1):47~49.[3]Campos J C,Borgesa R M H,Oliveira Filho A M,et al.Oilfield wastewater treatment by combined microfiltration andbiological processes[J].Water Research,2002,36:95~104.[4]Chen A S C,Flynn J T,Casaday A L.Removal of oil,greaseand suspended solids from produced water with ceramic crossmicro2filtration[J].SPE Production Engineering,1991,(6):131~135.[5]Steven I Safferman,Paul L Bishop.Operating strategies foraerobic fluidized bed reactors[J].Journal of HazardousMaterials,1997,54:241~253.[6]Lazarova V,Manem J.Advances in biofilm aerobic reactorsensuring effective biofilm activity control[J].Water ScienceTechnology,1994,29:319~327.[7]何卫中,刘有智.好氧生物流化床反应器处理有机废水技术进展[J].化工环保,1999,19(5):278~283.[8]Rice R G,Robson C M.Biological Activated Carbon:EnhancedAerobic Biological Activity in G AC Systems[M].Ann.Arbor.Science,Ann Arbor,1982.[9]兰淑澄.生物活性炭技术及在污水处理中的应用[J].给水排水,2002,28(12):1~5.[10]Hojae Shim,EungBai Shin,Shang2Tian Y ang.A continuousfibrous2bed bioreactor for BTEX biodegradation by a co2cultureof Pseudomonas puti da and Pseudomonas f l 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生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展

生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展

生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展近年来,随着环境污染问题的严重性不断凸显,人们对于废水处理技术的需求与日俱增。

生物质炭因其独特的表面性质和良好的吸附能力,成为了一种备受研究关注的废水处理新材料。

本文将就生物质炭的制备方法、功能改性技术以及其在废水中有机污染物去除方面的研究进展进行综述。

一、生物质炭的制备方法生物质炭是通过热解处理生物质材料制得的一种炭材料。

热解过程中,生物质中的有机物会分解成炭质,而无机物则会以矿物质的形式保留在炭中。

生物质质料的种类、处理温度和处理时间等因素都会对炭材料的结构和性质产生一定的影响。

传统的生物质炭制备方法包括焙烧、炭化和碳化等。

此外,随着科技的不断发展,一些新兴的方法如微波热解、高压热解和化学热解等也被应用于生物质炭的制备中。

二、生物质炭的功能改性技术生物质炭的表面性质主要由其孔隙结构和化学性质决定,因此,通过改变其表面性质可以提高其吸附性能。

功能改性技术包括物理改性和化学改性两大类。

物理改性主要通过表面活性剂、离子交换和表面修饰等方式来调节生物质炭的表面活性和孔隙结构。

而化学改性则是通过引入一些活性基团,如羧基、氨基和亲水基等,来增强生物质炭的亲水性和特定吸附性能。

此外,生物质炭还可以与其他材料进行复合改性,如与金属氧化物、聚合物等进行复合来改变其物理和化学性质,提高其吸附能力和稳定性。

三、生物质炭在废水中有机污染物去除方面的研究进展生物质炭由于其独特的孔隙结构和高度的表面积,具有优异的吸附性能,能够有效去除废水中的有机污染物。

有机污染物的吸附行为主要受到生物质炭的孔隙结构、表面化学性质和溶液条件等因素的影响。

研究表明,生物质炭对于大部分有机污染物具有较好的吸附能力,如苯系化合物、酚类物质、染料和农药等。

此外,生物质炭还可以与其他材料如氧化石墨烯、纳米金和金属/金属氧化物复合材料等进行组合使用,以提高废水处理效果。

活性炭处理污水中农药残留的研究进展

活性炭处理污水中农药残留的研究进展

活性炭处理污水中农药残留的研究进展摘要:随着城市的迅速发展,污水问题日趋严重。

污水处理问题一直是我国亟待解决的重要环境问题。

按国家要求,企业应优先利用处理后的再生水,这就对污水处理技术有了更高的要求。

污水里含有的残留农药结构复杂不易处理。

关键词:活性炭;农药;吸附作用;污水处理引言我国过去为满足农业生产需要生产了许多农药,生产过程中给水土造成了污染。

农药污染型地下水较难处理,一般采用抽提技术对其进行处理。

由于农药污染型地下水毒性大并不适合生物法处理,目前普遍采用高级氧化法处理污染地下水,但氧化法在处理氯苯等杂环类污染物方面能力有限。

国内部分学者采用催化剂提高氧化剂氧化能力,但工艺要求和处理成本较高。

1废水中杀虫剂的处理方法利用电芬顿法调查水中有机磷杀虫剂谷硫磷(AZPM)的去除及羟基自由基的产生。

在高级氧化技术中主要活性集团是羟基(·OH),它是有机污染物中的高效氧化部分。

电芬顿方法产生·OH的过程:1)O2+2H++2e-→H2O2;2)Fe2++H2O2→Fe(OH)2++OH-;3)Fe(OH)2++e-→Fe2++OH-。

这些自由基分子和AZPM的反应导致AZPM氧化为二氧化碳和无机离子指示它从水中完全去除。

在电芬顿程序中,AZPM的浓度都在快速的下降,且AZPM被·OH氧化降解过程符合准一级反应动力学。

羟基自由基对AZPM的氧化导致不同的中间体的形成,如芳香族衍生物、短链羧酸和作为最终产物的无机离子。

用GC-MS分析芳香族中间体,结果表明产生中间体:AZPM、AZPM-oxon,Benzotriazinone、三甲基脂,而芳香族和脂肪类中间体和短链(5个碳)羧酸作为最终产品,其矿化过程定量释放硫酸盐、硝酸盐和磷酸盐离子。

最后,AZPM水溶液在很短的处理时间(2h)下的高效矿化以及它的商业规划GMWP25突出了电芬顿过程处理污水中持久性有机污染物的应用能力。

高浓度有毒有机化工废水电催化-活性炭厌氧生物流化床预处理技术

高浓度有毒有机化工废水电催化-活性炭厌氧生物流化床预处理技术

高浓度有毒有机化工废水电催化-活性炭厌氧生物流化床预处理技术适用范围高浓度、难降解有毒有机化工废水的预处理。

基本原理该技术针对化工废水有机污染物浓度高、生物毒性强、难降解的特点,先采用内循环多维电催化氧化技术,高效去除废水急性生物毒性、提高废水的可生化性,再经活性炭厌氧生物流化床的吸附和生物降解,使废水的有机污染负荷削减60%左右。

预处理后的废水可采用A/O生物法等常规工艺处理后达标排放。

工艺流程工艺流程为“有机化工废水-中和沉淀或气浮-电催化氧化-厌氧活性炭生物流化床-传统生化处理-出水达标排放”。

具体如下:高盐度、高浓度有毒有机化工废水先采用中和沉淀或气浮,调节废水的pH至中性,并去除废水中的大部分悬浮物和油类污染物,然后送入电催化氧化反应器,高效去除废水的急性生物毒性、提高废水可生化性,再经活性炭厌氧生物流化床高效截留降解废水中的有机污染物,出水达到后续生化单元的进水要求,经常规生化处理后,出水达到园区污水接管标准。

关键技术或设计特征高盐度有毒有机化工废水的电催化氧化预处理技术,采用内循环多维电催化氧化废水处理装置,实现了装置内水力停留时间与污染物停留时间分离,延长了污染物滞留时间,提高了反应效率。

高浓度难降解有机废水的活性炭厌氧生物流化床预处理技术,该技术综合了吸附和生物降解作用,处理效率高,工艺稳定,耐冲击负荷,污泥量少,占地省,运行成本低。

典型规模该技术主要适用于化工类企业生产中产生的少量高盐度、高浓度有毒有机废水的预处理,不宜用于低浓度废水的处理,适宜处理规模为50-300m3/d。

推广情况在合肥循环经济示范园区,开展了高浓度难降解有毒有机农药废水电催化氧化和活性炭生物流化床实验研究,取得了预期成果。

2010年3月,在安徽久易农业股份有限公司(原合肥久易农业开发有限公司)建立了150m3/d的高浓度难降解有机农药废水处理示范工程,并于2010年8月顺利通过环保部门的达标验收。

2010年11月,在合肥星宇化学有限公司建设了180m3/d农药精细化工废水处理工程,该工程于2011年5月也顺利通过环保部门的达标验收。

农药废水处理工艺

农药废水处理工艺

农药废水处理是确保农药残留不会对环境和人体健康造成危害的重要环节。

下面是常用的农药废水处理工艺:
1. 混凝沉淀:将农药废水中的悬浮物和胶体物质通过添加混凝剂,使其凝聚成较大的团簇,然后经过沉淀处理,沉淀下来的团簇可被分离和去除。

2. 生物降解:将农药废水通过生物降解工艺,利用特定的微生物或酶类来分解农药分子,降低其浓度和毒性。

常见的生物降解工艺包括活性污泥法、固定化生物降解法和微生物菌群处理法等。

3. 活性炭吸附:利用活性炭对农药废水中的有机物质进行吸附,从而有效去除农药残留。

活性炭对多种农药有良好的吸附能力,可以通过批处理或连续流动方式进行吸附操作。

4. 膜分离技术:采用反渗透、超滤或微滤等膜分离技术,通过膜的选择性透过性,将农药废水中的有机污染物、悬浮物和离子等进行分离和去除。

5. 高级氧化技术:采用高级氧化技术,如臭氧氧化、过氧化氢氧化、紫外光催化氧化等,通过产生高活性自由基来分解
农药分子,降解废水中的有机污染物。

在实际农药废水处理中,通常采用多种工艺的组合,根据废水的性质和处理要求来选择适合的工艺组合。

此外,对于农药废水的处理,应遵循相关法规和规定,合理选用处理工艺,确保处理后的废水达到排放标准,以保护环境和人体健康。

最好在实施农药废水处理之前,咨询专业的水处理公司或专家,以确保安全和有效的处理过程。

生物活性炭滤池的工艺参数试验研究

生物活性炭滤池的工艺参数试验研究

生物活性炭滤池的工艺参数试验研究前言随着水源污染的日益严重,为了克服常规处理工艺的不足,满足不断提高的饮用水水质标准,对常规处理工艺出水再进行深度净化将成为自来水厂的选择之一。

生物活性炭技术能有效去除水中有机物(尤其是可生物降解部分)和嗅味等,从而提高饮用水化学和微生物安全性,目前它已作为自来水深度净化的一个重要途径而被水工业界重视[1,2]。

该技术要点是:以粒状活性炭为载体富集水中的微生物而形成生物膜,通过生物膜的生物降解和活性炭的吸附去除水中污染物,同时生物膜能通过降解活性炭吸附的部分污染物而再生活性炭,从而大大延长活性炭的使用周期。

生物活性炭滤池的工艺参数直接影响其处理效果和成本,并且合适的参数值还和滤池边水水质有一定关联,在大规模应用前进行针对性的研究很有必要。

1.试验研究方法l.1 试验工艺流程及装置本次试验为中试规模,试验工艺流程为预臭氧化十混凝、沉淀、过滤+臭氧--生物活性炭,试验装置(图1)设于深圳大涌水厂内,包括常规处理、臭氧化和活性炭滤池处理系统。

活性炭滤池横截断面尺寸为500×500mm,高度为4.92m,内部均分两格,采用小阻力配水系统。

装填ZJ-15型柱状活性炭(山西新华化工厂产品),该炭碘值和亚甲兰吸附值分别为961和187mg/g,堆积密度460g/L。

活性炭在使用之前,先用未加氯的砂滤出水浸泡1周,再用未加氯的砂滤出水反洗清洁,然后装池。

生物活性炭滤池采用下向流型式,进水溶解氧含量一般在7.50mg/L左右,能充分保证生物降解对溶解氧的需求。

滤池采用两段式气水反冲洗,即首先以空气擦洗、再以未加氯的砂滤出水反冲,反冲洗周期为7天。

臭氧采用Ozonia公司的CFS-1A型臭氧发生器现场制备,以空气为气源、以自来水为冷却介质。

预臭氧化的臭氧接触时间和投加量分别为4.5min和1.5mg/L左右,水在塔内流速40m/h左右。

主臭氧化的臭氧接触时间和投加量分别采用液态碱铝和氢氧化钠,投加浓度分别为2.5mg/L和6mg/L左右。

生物活性炭工艺的研究进展

生物活性炭工艺的研究进展

LI 等[22] 报 道 ,最 优 EBCT 相 比 臭 氧
行的生物膜对可生物降解有机物的去除
BAC 的过程的接触时间是 15 分钟。当
浓度较低(<50mg/L)的水样时,降低了
氯的投加,减少 THMs 的生成。
1
生物活性炭降解有机物
存在于生物膜基质中的分子进行部分生
物降解[10]。未被生物膜内微生物完全生
1.1去除溶解性有机碳
Dussert 等 认为 BAC 过滤器去除
物降解的物质扩散到 AC 微孔中,吸附到
水中溶解性有机碳(DOC)的过程可以
的载体,具有巨大的比表面积、良好的吸
附性能及发达的孔隙结构等特点 。微
(周期 B)。这个阶段大约持续 2~3 个
生物在活性炭表面形成一层稳定的生物
月,需要对 AC 介质进行生物繁殖。在此
所有地表水和地下水都含有天然有
膜,活性炭转化为生物活性炭。在合适
期间,DOC 吸附和生物降解过程是并行
机物(NOM),NOM 是一种复杂的有机
理吸附作用的同时,进行微生物的生物
相对稳定的状态到达周期 C,周期 C 称
降解。
为是构成水中总有机碳(TOC)的最大组
BAC 是一种简单、环保的工艺,在
为稳态期。由于 AC 的物理吸附能力已
成部分[3]。当氯作为消毒剂使用时,氯
AC 吸附的基础上进行生物降解,增加
经耗尽,生物降解是去除 DOC 的主要过
生物膜中细菌含量高、DOC 去除效果好
去除随着 EBCT 的增加而增加。同时,
有关[17]。因此,pH 和 DO 水平的控制至
EBCT 的增加需要更大的空间和更多的
关重要。
介质。因此,在 BAC 过滤器的设计阶段

内循环活性炭生物流化床处理农药生产废水的试验研究

内循环活性炭生物流化床处理农药生产废水的试验研究

Ex e i e t lS u y o nt r lc r u a i n Ac i a e r o p r m n a t d f I e na — i c l to tv t d Ca b n
Bi 一 l i i e d Tr a m e f Pe tc de o u to a t wa e 0 f u d z d Be e t nto s i i s Pr d c i n W s e t r
i 2 3 . Alo t e b o e r d b l y i sg i c n l mp o e n i l g c l o iiy i d c e s d s3 . 3 s h i d g a a i t s i n f a ty i r v d a d b o o ia x ct s e r a e . i i t Ke wo d : g a u a a tv t d c r o y rs r n l r c i a e a b n; i t r a— ic l to b o fu d z d b d p s ii e p o u t n n e n lc r u a i n i— l i ie e ; e tcd r d c i o
关 键 词 :颗 粒 活 性 炭 ; 内循 环 生 物 流 化 床 ; 药 生 产 废 水 ; 农 可生 化 性 ; 物 毒 性 生 中 图 分 类 号 : 7 33 X76 X 0 . ; 8 文献标识码 : A 文 章 编 号 :6 I1 5 (0 2 0 —0 50 I 7 一5 6 2 1 ) 40 4—4
理农 药 生 产 废 水 的 性 能 。结 果 表 明 : 进 水 p 值 控 制 在 7O 7 5 水 力 停 留 时 间 为 6h 曝 气 量 控 制 在 使 活 性 炭 当 H .~ .、 、

生物活性炭滤池(BAC)深度处理印染废水的研究

生物活性炭滤池(BAC)深度处理印染废水的研究

生物活性炭滤池(BAC)深度处理印染废水的研究作者:陈俊来源:《建筑建材装饰》2014年第11期摘要:以印染废水二级生物处理出水为研究对象,采用上向流曝气活性炭生物滤池(BAC)进行深度处理,为保证滤池高效运行,研究不同气水比对污染物去除效果的影响。

该研究为曝气活性炭生物滤池作为印染废水深度处理工艺提供了理论基础,为实际运用与工程设计提供了设计参数。

关键词:生物活性炭滤池(BAC);深度处理;气水比前言随着水资源日益匮乏,以及自来水价格、废水处理成本的不断上涨,印染废水回用是我国节能环保的一个必然的趋势。

其中生物活性炭(BAC)被认为是深度处理含染料有机废水最有效的方法。

目前,它与高级氧化预处理、膜分离组成的联用技术是目前国内外研究热点内容,生物活性炭工艺是将活性炭吸附和生物处理相结合的处理工艺,它利用活性炭高比表面积、高孔隙率的特点,能迅速吸附水中溶解性有机物、富集微生物,为微生物的聚集和繁殖提供了良好的场所。

微生物降解吸附到活性炭上的有机污染物,从而达到深度处理的效果。

BAC工艺是活性炭吸附与生物膜法的结合的联用技术,就其工艺形式来说属于曝气生物滤池的范畴。

该工艺是一项污水处理新技术,集过滤、吸附、生物氧化于一体,具有抗冲击负荷、处理效率高、出水水质好、建设投资和运行成本低、其模块化结构便于现有污水处理工艺的后期升级改造等优点。

该工艺可独立建立,也可与其他污水处理工艺组合应用,是一种可替代传统的污水处理工艺、适合我国国情的污水处理法。

印染废水经过二级生化处理后,其出水存在基质浓度低、难生物降解等问题,而BAC工艺在低浓度、难降解的有机废水特别是染色废水处理方面有较大优势。

因此,为使BAC工艺更好地运用于印染废水的深度处理中,有必要对其工艺参数的优化进行相应研究。

1试验装置本研究试验装置生物活性炭滤池(BAC)滤柱采用直径80mm的有机玻璃制成,总高为1800mm,采用法兰连接,在距离反应器底部30cm、50cm、70cm和90cm处分别设置水样取样口,采样口间距为200mm,活性炭采用果壳类活性炭,粒径为3×5mm,炭装填高1.2m。

0792.生物流化床处理废水的研究进展

0792.生物流化床处理废水的研究进展

生物流化床处理废水的研究进展[摘要]生物流化床技术是普通活性污泥法和生物膜法相结合的废水生化处理技术。

通过对近年国内外生物流化床技术的研究和应用现状的分析,文中从生物流化床类型、特性入手,对生物流化床技术的应用前景进行展望。

[关键词]生物流化床;废水处理;研究进展生物流化床技术是普通活性污泥法和生物膜法相结合的废水生化处理技术[1-2]]。

它以砂、活性炭、焦炭一类的较小颗粒为载体填充在床内,载体表面覆盖着生物膜,污水以一定流速从下向上流动,使载体处于流化状态,同时进行去除和降解有机污染物。

在20世纪7O年代,美国、英国和日本等一些国家将这一技术应用于污水生物处理领域,并开展了多方面的研究工作[3-9]。

近年来,生物流化床技术更是受到国内外研究者的广泛重视,本文将就生物流化床技术研究的最新进展作一综述。

1生物流化床的基本类型根据生化反应的类型不同,可分为厌氧生物流化床和好氧生物流化床。

厌氧生物流化床可视为特殊的气体进口速度为零的三相流化床。

与好氧流化床相比,需采用较大的回流比。

根据生物流化床的供氧、脱膜和床体结构等方面的不同,好氧生物流化床主要有两相生物流化床和三相生物流化床两种基本类型。

两相生物流化床是在流化床体外单独设置充氧设备与脱膜装置,基本工艺流程如图1所示[1]。

原污水与部分回流水在专设的充氧设备中与空气相接触,使氧转移至水中。

充氧后的污水从底部通过布水装置进入生物流化床,上升的过程中,一方面推动载体使其处于流化状态,另一方面广泛、连续地与载体上的生物膜相接触。

为了及时脱除老化的生物膜,在流程中设置专门的脱膜装置,间歇工作,脱除了老化生物膜的载体再次返回流化床内,脱除下来的生物膜作为剩余污泥排出系统外。

处理后的污水从上部流出床外,进入二次沉淀池,分离脱落的生物膜,处理水得到澄清。

三相生物流化床是气、液、固三相直接在流化床体内接触进行生化反应,不另设充氧设备和脱膜设备,载体表面的生物膜依靠气体的搅动作用,使颗粒之间激烈摩擦而脱落。

生物质炭处理农药废水研究进展

生物质炭处理农药废水研究进展

第46卷第15期2018年8月广 州 化 工Guangzhou Chemical IndustryVol.46No.15Aug.2018生物质炭处理农药废水研究进展*谢桂花,罗 毅,黄谷城,王玲丽,刘 倩(江西农业大学理学院,江西 南昌 330045)摘 要:我国是农业大国,农业废弃物数量多却得不到有效利用,农药生产使用量大但处理也是一大难题㊂生物质炭以其特殊的物理结构㊁丰富的表面官能团和优良的生态环境效应引起了人们广泛的关注,目前多被用作吸附剂㊂本文根据农药组分概述了农业废弃物制造的生物质炭对其中三种类型物质即含苯,酚类农药废水㊁含有机磷农药废水以及含汞农药废水处理技术的研究进展㊂关键词:生物质炭;农药废水;农业废弃物 中图分类号:O6-1 文献标志码:A文章编号:1001-9677(2018)15-0041-02*基金项目:国家大学生创新创业训练计划项目(201710410027)㊂通讯作者:刘倩(1982-),女,博士,副教授,主要从事纳米材料制备和催化性能研究㊂Research Progress on Biomass Charcoal in Treatmentof Pesticide Wastewater *XIE Gui -hua ,LUO Yi ,HUANG Gu -cheng ,WANG Ling -li ,LIU Qian(College of Science,Jiangxi Agricultural University,Jiangxi Nanchang 330045,China)Abstract :As an agricultural country,agriculture waste is large quantity but not effective used.Pesticides are heavily used,but their residues are tricky to deal with.The biochar has attracted great attention because of their unique physical structure,rich surface functional group and excellent ecological environment effect.It is always used as adsorbent.Biomass charcoal,made in agriculture and forestry waste and used in the three types of material that contained benzene,phenol,organic phosphorus or mercury pesticide wastewater,was summarized.Key words :biomass charcoal;pesticide wastewater;agriculture waste我国是农业生产大国,农药作为现代农业的重要生产资料,对于保证农作物优质㊁高产具有不可或缺的作用㊂据统计显示,如果在农业生产上不使用农药,引起的作物损失将会增加㊂发展低碳和循环经济是我国农药产业发展的主旋律,农药作为精细化学品,在生产过程中会不可避免地产生 三废”,国内大部分企业存在生产规模小㊁耗能大㊁环境污染严重㊁生产过程中未反应的原材料和副材料回收率低甚至存在部分原药企业的环保装置没有正常运转㊂作为农药 三废”之一的农药废水,问题最为突出和严峻,它指农药厂在农药生产过程中排放的废水,主要可以分为含苯废水㊁含汞废水㊁含有机磷废水㊁高浓度含酚废水㊁高浓度含盐废水㊂农药废水的处理技术一直以来都是环境保护行业关注的焦点㊂生物质炭是一种高度芳香化㊁碳含量极其丰富的多孔颗粒物,是在无氧或缺氧环境下,将生物质通过高温裂解碳化形成的,具有丰富的孔隙结构㊁较大的比表面积且表面含有较多的含氧活性官能团,是一种优良的吸附剂和净化材料㊂而其最直接的来源可以是各种农林废弃物,我国是农业生产大国,农业废弃物具有来源广㊁数量多㊁可再生的特点,是一种十分宝贵的绿色资源,但是利用率也不高,农林废弃物多的地方相对来说农药的使用量也多,将其用于制备生物质炭,既可以提高它的利用率,用能够用于治理环境污染如农药废水引起的污染㊂农药废水的处理按技术目前可分为生物法(如好氧㊁厌氧生物法)㊁物理法(沉淀㊁过滤㊁蒸发结晶㊁离心分离等)㊁化学法(氧化还原㊁中和㊁化学沉淀㊁电渗析等)㊁物理化学法(萃取㊁电解㊁吸附㊁离子交换等)㊁焚烧以及这些方法的组合应用㊂生物质炭对其中三种类型物质即含苯,酚类农药废水㊁含有机磷农药废水以及含汞农药废水处理技术的研究进展如下㊂1 生物质炭处理含苯㊁酚类化合物农药废水苯系物质和酚类化合物都是制药废水中常见特征污染物,在工业生产上广泛应用,是重要的化工原料或中间体,排放进入水体会造成严重污染,也会影响废水处理系统的平稳运行㊂也是致癌物质,都被列为我国水中优先控制污染物黑名单[1],因此大力开展苯系物质和酚类化合物污染是环境保护迫在眉睫的重要任务㊂张耀[2]做了生物质炭对2,4,6-三氯苯酚污染土壤的修复及其机理探究,发现稻秆㊁果壳和椰壳三种不同原料制备的生物质炭对2,4,6-TCP 吸附量有明显的差异,其中椰壳生物质炭吸附效果最好,以及三种不同温度制备的椰壳生物质炭对2,4,6-TCP 的吸附效果大小顺序为:B700>B500>B300㊂随着生物质炭热解温度升高,比表面积增大,孔容积增大,孔隙2018年8月广 州 化 工42 结构发达,吸附能力增强,单位重量载体提供的吸附位越多㊂周立[3]考察了三种常用吸附树脂对于苯酚吸附性能的影响,比较研究发现,H-103大孔吸附树脂性能最优,研究了吸附-氧化组合工艺处理模拟含酚废水㊂考察了溶液pH值㊁反应温度㊁反应时间和树脂固含率等因素对苯酚去除率的影响,实验结果表明,采用吸附-氧化组合工艺处理模拟含酚废水其效果明显优于单一的树脂吸附法和Fenton试剂氧化法㊂2 生物质炭处理含有机磷农药废水有机磷农药是一类广泛分布于我国水环境中的污染物,即使在水体中的污染水平处于规定 安全标准”之下,其联合暴露产生的风险仍有可能威胁水生生态安全[4],一些有机磷农药降解产物毒性远高于母体,容易在环境中迁移[5],并且有机磷类农药对人体的危害从剧毒到低毒不等,可通过消化道㊁呼吸道以及完整的皮肤粘膜进入人体,主要机理是抑制乙酰胆碱酯酶的活性,可见其危害之大㊂唐雪惠等[6]考察了粉末活性炭(PAC)对模拟突发的有机农药敌敌畏㊁敌百虫和百菌清污染原水的应急处理效果,研究PAC投加量㊁吸附时间㊁温度以及污染源特征等因素的吸附影响,结果表明PAC对敌敌畏㊁敌百虫和百菌清吸附去除效果显著,去除能力随PAC投加量和吸附时间增加而提高,污染源特征对吸附有一定影响,温度对吸附影响不大,PAC最大可应急处理超标26倍的敌敌畏㊁10倍的敌百虫和42倍的百菌清㊂李亚峰等[7]采用微波-Fenton-活性炭组合工艺对有机磷农药混合废水进行处理,研究了废水初始浓度㊁初始pH㊁FeSO4㊃7H2O及H2O2投入量㊁微波功率及辐照时间等因素对处理效果的影响㊂结果表明:在一定的试验条件下,对100mL COD为360~400mg/L的废水,当pH为3.5,活性炭投入量为3.0g,FeSO4㊃7H2O投入量为0.25g,30% H2O2投入量为1mL,微波功率为680W,辐照时间为7min 时,处理后的出水COD可降至40~44mg/L,COD去除率平均达89%㊂3 生物质炭处理含汞农药废水每年全球散失于环境中的汞约为1.5×104~3×104t,排入水体中的汞及其化合物,经物理㊁化学及生物作用形成各种形态的汞,甚至会转化成毒性很大的甲基类化合物[8],陈卓尔[9]研究农业秸秆活性炭改性处理含汞废水,结果表明掺硫改性后,活性炭的含硫基团增加,显著改善活性炭对Hg(Ⅱ)的吸附能力,但不同碳硫质量比对改性活性炭的吸附性能影响明显,以碳硫比为1︓3制得的改性活性炭的效果最优㊂与未改性活性炭相比,改性活性炭显著地提高了对溶液中Hg(Ⅱ)的去除率,其吸附性能与溶液pH㊁初始浓度㊁吸附剂用量有关㊂改性活性炭对模拟含汞废水的处理效果受pH㊁接触时间的影响明显㊂董亚文[10]研究改性稻壳灰对水中重金属铬和汞的吸附作用,发现当溶液pH调节为6,稻壳灰的投加量为30g/L,转速保持匀速且为130r/min,吸附时间为100min时,RHA/HF 吸附含汞废水的效果最好,当废水中汞的初始浓度为3mg/L,最大吸附效率可达到92.66%㊂因此,生物质炭用于农药废水的吸附处理算是一种比较传统的处理方式,但是也可以发现,将生物质炭通过改性再用于处理农药废水有更好的效果,同时,还可以通过高级氧化技术,产生氧化型极强的活性基团,使高毒性㊁难降解有机物接近完全矿化,郑经堂等[11]就研究了活性炭纤维与高级氧化技术在水体修复领域的联合应用㊂可以说生物质炭在农药废水处理中的应用前景广阔㊂参考文献[1] 周文敏,傅德黔,孙宗光.中国水中优先控制污染物黑名单的确定[J].环境科学研究,1991(6):9-12.[2] 张耀.生物质炭对2,4,6-三氯苯酚污染土壤的修复效应及其机理探究[D].贵州:贵州大学,2016.[3] 周立.含酚废水的吸附㊁氧化及其组合处理工艺[D].长沙:中南大学,2013.[4] 雷昌文,曹莹,周腾耀,等.太湖水体中5种有机磷农药混合物生态风险评价[J].生态毒理学报,2013,8(6):937-944. [5] 杨璇.珠江河口水体常见有机磷农药污染现状及风险评价[D].广州:暨南大学,2011.[6] 唐雪惠,谢海英,张威,等.粉末活性炭去除水源水中突发农药污染物[J].给水排水,2012,48(S1):55-58.[7] 李亚峰,春艳,张晓宁,等.微波-Fenton-活性炭法降解有机磷农药混合废水试验研究[J].工业水处理,2012,32(3):45-47,51. [8] 唐宁,柴立元,闵小波.含汞废水处理技术的研究进展[J].工业水处理,2004(8):5-8,13.[9] 陈卓尔.农业秸秆活性炭改性及处理含汞废水的研究[D].成都:四川师范大学,2016.[10]董亚文.改性稻壳灰对水中重金属铬和汞的吸附作用[D].哈尔滨:哈尔滨商业大学,2016.[11]郑经堂,朱超胜,江波.活性炭纤维与高级氧化技术在水体修复领域的联合应用[J].新型炭材料,2015,30(6):519-532.。

生物活性炭(BAC)技术在废水处理中的应用与研究

生物活性炭(BAC)技术在废水处理中的应用与研究

生物活性炭(BAC)技术在废水处理中的应用与研究
生物活性炭(BAC)技术在废水处理中的应用与研究
总结了生物活性炭技术在废水处理和污水再生利用处理中的应用,并进一步阐述了生物活性炭对污染物的去除机理,归纳了生物活性炭技术在水处理中的优势,以推广生物活性炭技术的应用.
作者:崔鹏昌刘键 CUI Peng-chang LIU Jian 作者单位:崔鹏昌,CUI Peng-chang(天津港务设施管理中心,天津,300456) 刘键,LIU Jian(中海油能源发展有限公司天津分公司,天津,300456)
刊名:山西建筑英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE 年,卷(期):2009 35(22) 分类号:X703 关键词:生物活性炭(BAC) 含油污水污水处理反冲洗 Biological Active Carbon (BAC) oily wastewater wastewater treatment backwashing。

印染废水处理工程的新型生物流化床组合工艺技术分析

印染废水处理工程的新型生物流化床组合工艺技术分析

印染废水处理工程的新型生物流化床组合工艺技术分析随着工业化的快速发展,印染行业因其颜料、染料、助剂等废水的复杂性而成为一个重要的污染源。

传统的印染废水处理技术存在处理效率低、设备占地大、操作成本高等问题。

为了有效解决这些问题,研究人员提出了一种新型的生物流化床组合工艺技术,该技术通过组合使用多种生物处理单元,以提高废水处理效果。

首先,我们来了解一下生物流化床处理技术。

生物流化床是一种将废水与微生物接触的床层,利用活性生物膜上的细菌和微生物对废水中的有机物进行降解。

与传统的废水处理工艺相比,生物流化床具有体积小、生物膜容纳量大、处理效率高等优点。

因此,在印染废水处理中,将生物流化床与其他生物处理单元结合使用,可以更好地提高废水处理效果。

其次,我们需要考虑的是如何选择合适的组合工艺。

组合工艺应根据废水的特性和处理要求来确定,下面介绍几种常见的组合工艺。

1. 生物流化床+活性污泥法活性污泥法是一种常用的废水处理技术,通过将污泥与废水混合,利用其中的活性污泥对废水中的有机物进行降解。

与生物流化床相结合,可以使处理效果更好。

在该组合工艺中,生物流化床负责预处理废水,去除废水中的颜料、染料等物质,然后将处理后的废水进一步处理,以去除更多有机物。

2. 生物流化床+厌氧消化池厌氧消化池是一种以厌氧微生物为主要活性微生物的处理设备,可以进一步破坏废水中的难降解有机物。

与生物流化床结合使用,可以有效去除印染废水中的有机物,并节约能源。

生物流化床用于废水的初级处理,去除可降解物质,然后将处理后的废水进一步处理,以去除难降解物质。

3. 生物流化床+植物处理植物处理是一种利用水生或湿生植物对废水进行净化处理的方法。

通过植物的生长代谢和附着细菌的活动,可以去除废水中的营养物质和重金属等污染物。

将植物处理与生物流化床结合使用,可以进一步提高印染废水的处理效果。

生物流化床用于去除废水中的有机物,然后将处理后的废水通过植物床进一步净化。

生物活性炭工艺用于废水深度处理的设计

生物活性炭工艺用于废水深度处理的设计
出于稳妥的考虑前期的工程设计中采用了较大的反冲洗强度810lm运行的生物活性炭处理工程中基本采用的都是人工手动控制反冲洗进水流量通过观察控制炭床达到一定的膨胀率但又不会造成炭的流失反冲洗进水阀门几乎很少用到全开这就意味着可以进一步降低反冲洗强度例如取46lm214供气量在国内目前已有的生物活性炭处理系统中供气基本上是采用在承托层内设置穿孔管曝气系统的方法
改造流程如图 1 所示 。
的去除效果是其他工艺无法比拟的 。另外 ,只要每 天坚持反冲洗 ,保证供气量充足且不间断 ,同时严格 控制进水浓度 ( COD ≤200 mgΠL) ,则炭的使用寿命 可以大大延长 。该厂除每年补充因反冲洗磨损造成
的 3 %~5 %炭量损失外 ,对原炭已连续使用 12 年 , 处理效果未见明显下降 。
表 4 设计进 、出水水质
项目 COD B OD5
SS
LAS
总大肠 菌群
余氯
(mgΠL) (mgΠL) (mgΠL) (mgΠL) (个ΠL) (mgΠL)
pH
进水 400 200 150 10
6~8. 5
出水 40
10
10
1
3 0. 2 6~9. 0
宝钢的厂区生活污水有机物含量高 ,回用的水 质要求也较高 ,因此采用了如下处理流程 :
112 食品废水深度处理 北京荷美尔食品有限公司由屠宰车间 、熟肉制
品加工车间 、冷加工车间以及其他辅助设施组成 ,废 水处理规模为 840 m3Πd ,设计进 、出水水质见表 1 。
表 1 设计进 、出水水质 mgΠL
项目
COD
B OD5
SS
油类
进水 2 000~3 000 1 000~1 500 900~1 500 500~900

厌氧生物活性炭流化床处理制废水的研究

厌氧生物活性炭流化床处理制废水的研究

厌氧生物活性炭流化床处理制废水的研究
胡妙生;徐根良
【期刊名称】《净水技术》
【年(卷),期】1997(000)002
【摘要】本文通过用厌氧生物活性炭流化床工艺处理化工合成制药废水。

研究表明:在温度为40±1℃,pH为7.0±0.2,进水浓度达到12516mgCOD/L,有机负荷达32.06gCOD/L.d,有效停留时间在0.29~0.97天,去除率可达80%以上。

【总页数】5页(P2-6)
【作者】胡妙生;徐根良
【作者单位】萧山市自来水公司;萧山市自来水公司
【正文语种】中文
【中图分类】X780.3
【相关文献】
1.厌氧流化床微生物燃料电池处理间甲酚废水及产电性能研究 [J], 樊芳;刘新民
2.厌氧-好氧生物流化床耦合处理N,N-二甲基乙酰胺废水的研究 [J], 卢小盼;王亮;汪晨曦;潘志彦
3.厌氧-好氧-生物活性炭-纤维球过滤处理即染废水试验研究 [J], 韩小清;刘强;杨晓
4.厌氧生物活性炭流化床处理制药废水 [J], 胡妙生;徐根良
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处理率、高反应速度的重要原因[3]。 1. 2 生物活性炭 生物活性炭( Biological Activated Carbon, BAC) 技术是 20 世纪 70 年代发展起来的去除水中有机污染 物的一种新技术。BAC 技术利用具有巨大比表面积及发达 孔隙结构的活性炭,对水中有机物及溶解氧有强的吸附特 性,以及将其 作 为 载 体,是 微 生 物 集 聚、繁 殖 生 长 的 良 好 场 所,在适当的温度及营养条件下,同时发挥活性炭的物理吸 附作用和微生物生物降解作用[4]。 2 试验材料与方法 2. 1 试验水质 废水取自于天津市滨海新区某农药企业生 产废水调节池,同时混合有部分生活区的部分生产废水,含 有大量的难降解有机物,并有一定生物毒性,其水质测定见 表 1。通过水质分析可知,该水 B / C < 0. 3,属于难生物降解 性废水。GC-MS 分析其主要特征发现,有机污染物是氯化有 机物、二甲胺、二甲苯、毗陡醇、嚓陡醇、氯甲酸乙酷、二硫代 磷酸酷等有机物,以苯环类化合物为主。原有的处理工艺为 水解酸化 + 接触氧化,二期改造后增加了砂滤和气浮,出水 COD 值能稳定在 1 000 mg / L 以下。但 2010 年开始,地方环 保局要求企业改造废水站,使出水达到天津市《污水排放综 合标准》( DB12 /356-2008) 中三级的要求,现有的工艺已经无 法满足新的出水要求。因此,笔者结合生物活性炭流化床和 活性炭过滤系统的特点,通过设计一套多级生物活性炭 - 流
图 2 CODCr 的去除效果
降解性。此外,经组合工艺的出水 BOD5 维持在 30 mg / L 以 下,满足天津市《污水排放综合标准》( DB12 /356-2008) 三级 排放要求,平均去除率达到 96. 2% 。
图 1 反应装置示意图
2. 3 试验流程及说明 试验用水从图 1 所示的反应器左端 进水口进水,沿着图中所示箭头方向依次经过各个反应单 元,反复交替经历炭滤 - 生物流化床的环境,最终从右侧溢 流口出水。炭滤单元中,水流总体上沿着折流板向下流动, 对污染物起到吸附截留的作用; 流化床单元中,污水从其下 部和左、右侧流过,不断地与生物活性炭载体上固着的生物 膜相接触,从而强化了传质过程,并且由于载体不停地流动, 能够有效地防止发生生物膜堵塞的问题。整套装置采用可 编程控制器( PLC) 进行恒定水位、进出水泵及曝气量的自动 调控。 2. 4 测定项目及方法 装置运行稳定后,对进、出水及各工 艺段的常规项目进行检测,测定频率为 1 d 一次,周期为 3 个 月。其中,CODCr 、BOD5 、NH3 -N、SS 等均采用国家标准方法 进行测定[5]。 3 结果与分析 3. 1 常规污染物的去除效果及分析 3. 1. 1 CODCr 去除效果及分析。由图 2 可知,进水 CODCr 一 般维持在 2 600 ~ 4 100 mg / L 之间,但经组合工艺后的出水 CODCr 值相对稳定,保持在 400 mg / L 以下。CODCr 的平均去 除率约为 91. 6% ,这 说 明 该 反 应 器 有 较 高 的 污 染 物 去 除 能力。 3. 1. 2 BOD5 去除效果及分析。由图 3 可知,进水 BOD5 的 变化趋势同 CODCr 一样在范围内波动,但 BOD5 和 CODCr 之 间的比值一般都能维持在 0. 22 左右,可以保持一定的生物
农药工业为我国重要的化工行业之一,在国民经济中发 挥着重要作用,但同时农药工业也属于污染大户,每生产 1 t 的农药产品就要排出几吨甚至十几吨的废水,给企业周围的 区域尤其是沿河流域带来了严重的环境污染[1]。近些年来, 随着我国科技的迅猛发展,农药品种不断更新,农药生产过 程中所使用的化工原料也在不断地增加,这也使得农药废水 中的有机物种类不断变化,从而使农药废水的处理难度日益 加大。农药浓 废 水 还 具 有 浓 度 高、难 降 解、成 分 复 杂、毒 性 大、含有大量无机盐等特点,是非常典型的难降解有机废水, 处理难度特别大[2]。这类废水因其主要污染成分对降解微 生物有毒害作用,用一般的工艺方法难以实现稳定达标排放 的效果。因此,从经济、效果、操作等多方面考虑,探讨出一 套行之有效的处理农药废水的方法无疑具有非常重要的现 实意义。 1 工艺说明 1. 1 生物流化床 生物流化床是以砂、活性炭、焦炭一类较 小的惰性颗粒为载体充填在床内,载体表面覆盖着生物膜, 污水以一定流速从下向上流动,使载体处于流化状态。生物 流化床具有巨大的比表面积和比其他污水处理工艺浓度高 得多的生物量。由于采用了小粒径固体作为载体,并且载体 呈流化态,因此,流化床的比表面积比一般生物膜法要大得 多。这就是生物流化床适应高浓度运行,具有高负荷率、高
图 4 NH3 -N 的去除效果
由于不作为天津市地标的的平均去除 率为 30. 8% ,出水平均浓度为 190. 2 mg / L。同时可以观察 到,在没有硝化液回流的条件下,TN 的去除在所有反应单元 中均有发生,尤其是生物炭滤池#2 和生物炭滤池#3 中出现 了暗红色的菌落,由此可以发现,TN 的去除主要在厌 / 缺氧 单元条件下发生的。关于该反应器中硝化 - 反硝化反应的 效率分析,将在进一步试验中分析阐述[6]。
表 1 进水水质
mg / L
项目
CODCr
BOD5
范围 2 780 ~ 4 160 500 ~ 977
平均值 3 173
743
B/C 0. 16 ~ 0. 30
0. 23
NH3 -N 125 ~ 342
250
SS 20 ~ 180
85
9836
安徽农业科学
2012 年
化床复合工艺装置,对该企业废水处理进行深入的试验和 研究。 2. 2 试验装置 该试验装置如图 1 所示。反应器分为 5 个 单元,从左到右的反应单元依次是生物炭滤池#1 - 生物活性 炭流化床#1 - 生物炭滤池#2 - 生物活性炭流化床#2 - 生物 炭滤池#3,总有效容积为 50 L。不同反应池之间有竖向挡板 隔开。总停留时间约为 50 h,水温保持 24 ~ 28 ℃ ,流化床单 元通过曝气量调节维持 DO 为 2 ~ 4 mg / L,可以根据水质情 况进行相应调整。炭滤单元采用的是煤质颗粒净水专用活 性炭填料,比表面积 500 ~ 600 m2 / g,总孔隙率 0. 55 ~ 0. 65 cm3 / g,粒径 3 ~ 5 mm。流化床单元放入的填料是 5 × 8 mm 柱状活性炭,其空隙半径是 100 nm,比表面积为 200 m2 / g。 接种污泥量为 10 L,取自天津开发区污水处理厂。为便于污 泥着床,其在流化床池内闷曝 3 d,此后鼓风曝气,并少量进 水,逐步增大进水量,待填料上生物膜厚度呈现出来的时候, 再进行下一步试验。
图 3 BOD5 的去除效果
3. 1. 3 NH3 -N 的去除效果。组合反应器在稳定运行期间对 NH3 -N 的去除特性见图 4,平均去除率达 90. 2% ,出水 NH3 -N 浓度也基本稳定在 35 mg / L 以下,这表明反应器的硝化过程 进行得比较彻底。由于悬浮载体的截留及其流动态下与废 水的充分接触,能够进一步提高硝化细菌的增殖速率,从而 将反应器的硝化过程进行得比较彻底。
Study on Treatment of the Pesticide Wastewater by the Composite Process of Biological Active Carbon Filter-Fluid Bed YANG Tao et al ( Beijing Meihua Boda Environmental Engineering Co. ,Ltd. ,Beijing 100082) Abstract [Objective] The research aimed to study treatment effect of the pesticide wastewater by the composite process of biological active carbon filter-fluid bed. [Method] The composite process of biological active carbon filter-fluid bed was applied to treat the mixed pesticide wastewater. The removal efficiencies of CODCr ,BOD5 ,NH3 -N,SS and the influence factors were investigated. [Result] The composite process had good treatment efficiency for the pesticide wastewater. After running stably,the average removal rates of CODCr ,BOD5 ,NH3 -N and SS were respectively 91. 6% 、96. 2% 、90. 2% and 87. 5% . All the indices reached the third level criteria specified in Integrated Wastewater Discharge Standard ( DB12 /356-2008) . [Conclusion]The whole system operates reliably and simply,and provides a stable,convenient and economical solution for deep treatment of the mixed pesticide wastewater. Key words Biological active carbon; Fluid bed; Pesticide wastewater; Composite process
摘要 [目的]研究多级生物活性炭滤池 - 流化床复合工艺对农药废水的处理效果。[方法]应用多级生物活性炭滤池 - 流化床复合工 艺处理某农药企业综合废水,考察了其对 CODCr 、BOD5 、NH3 -N 和 SS 的去除效果及影响因素。[结果]该复合工艺对农药废水具有良好 的处理效果,稳定运行后,CODCr 、BOD5 、NH3 -N 和 SS 的平均去除率能达到 91. 6% 、96. 2% 、90. 2% 和 87. 5% ,出水水质可以稳定达到天津 市《污水排放综合标准》( DB12 /356-2008) 中三级的要求。[结论]该试验系统结构简单,运行可靠,为农药生产企业综合废水的深度达 标处理提供了一种稳定、简便和经济的解决方案。 关键词 生物活性炭; 流化床; 农药废水; 复合工艺 中图分类号 S 273. 5 文献标识码 A 文章编号 0517 - 6611( 2012) 18 - 09835 - 03
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