微生物絮凝剂处理矿井水实验研究（精选12篇）
微生物絮凝剂处理矿井水实验研究 篇1
微生物絮凝剂处理矿井水实验研究
实验以菌株L01作为絮凝剂产生菌,考察了其所产絮凝剂对矿井水的絮凝处理效果,确定了最佳的絮凝条件.结果表明,菌株L01对矿井水有较好的.絮凝效果,其菌液离心上清液比菌悬液的絮凝性能更好;在酸性条件下絮凝剂的处理效果较好,且随着酸性的增强,效果递增,选择pH=4为矿井水处理的最佳pH值;温度对絮凝剂的处理效果没有明显的影响;Ca2+有很好的助絮凝效果,添加助凝剂CaCl2后,絮凝剂对矿井水中悬浮物的最终去除率可以达到93.54%,上清液吸光度仅为0.104.
作 者：刘敬武 单爱琴 揣小明 周海霞 LIU Jing-wu SHAN Ai-qin CHUAI Xiao-ming ZHOU Hai-xia 作者单位：中国矿业大学环境与测绘学院,江苏,徐州,221008刊 名：水科学与工程技术英文刊名：WATER SCIENCES AND ENGINEERING TECHNOLOGY年，卷(期)：“”(z2)分类号：X703.1关键词：微生物絮凝剂 絮凝 矿井水
微生物絮凝剂处理矿井水实验研究 篇2
高铁酸钾 (K2FeO4) 是一种很有前途的新型净水剂, 在溶液中主要是以阴离子FeO
煤矿矿井水中悬浮物含量高, 浑浊度较大, 直接外排不仅对环境造成极大污染, 更浪费了大量的水资源。而矿井水的处理, 大多是经过简单絮凝沉淀后直接排放, 所以在混凝剂的选择上, 以成本低廉为主, 而对在成本相对较高的高铁酸钾的使用上, 国内还未发现相关的应用实例。我国矿井水的利用率较低, 在我国煤矿每年外排约22亿m3的矿井水中, 利用率仅为20%左右[5], 其利用主要集中在选煤厂洗煤、地面防尘绿化、井下采掘抑尘及灌浆等方面。在此以淮南潘三矿矿井水为试验用水, 选用高铁酸钾作为混凝剂, 通过一系列试验, 使矿井水达到较好的预处理效果, 使其进行更深度的处理。
1材料和方法
1.1 仪器与药剂
仪器:JJ-4六联电动搅拌器;WZS-180/185浊度仪;PHB-4型pH计;HH-8数显恒温水浴锅; 电热鼓风干燥箱;电子天平;HJ-5型多功能搅拌器;真空泵及相应过滤器。
药剂:高铁酸钾, 采用亚铬酸盐滴定法测定其纯度[6], 纯度在95%以上;NaOH, CrCl3·6H2O, H2SO4, Na2CO3和二苯胺磺酸钠等均为分析纯。
矿井水水样取自淮南潘三矿矿井水原水。
1.2实验方法
采用烧杯搅拌试验分析高铁酸钾絮凝效果, 具体步骤是:将矿井水水样混合均匀后倒入大烧杯中, 调节其pH值为4, 再分别转移至一系列250 mL的玻璃烧杯中, 加入一定量的高铁酸钾, 用六联电动搅拌器以300 r/min的转速快速搅拌10 min, 之后使用2%的NaOH和10%的HCl调节其pH值为7, 再以60 r/min的转速慢速搅拌10 min, 静置沉淀1 h, 取上清液进行分析。
矿井水采样和实验室分析过程严格按照《水和废水监测分析方法》[7]的要求进行。
1.3原水水质
该次试验矿井水水质的相关指标见表1。此矿井水呈弱碱性, 浊度较大, 悬浮物和溶解性总固体含量较高。
2实验结果与讨论
2.1 高铁酸钾的絮凝效果
高铁酸钾在水中分解时, Fe6+并不直接转化为Fe3+, 而是经历了由六价到三价不同电荷离子的中间形态的演变, 在转化过程中会产生正价态水解产物, 其具有较大的网状结构, 压缩并电中和水中的胶态杂质扩散层, 因而表现出独特的絮凝效果。试验表明[8]:适量的高铁酸钾加入量, 能够将一般地表水中99%的可沉淀悬浮物和94%的浑浊度去除。该试验取矿井原水, 调节pH=4, 分别加入高铁酸钾60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240 mg/L, 按上述实验方法处理后, 其结果见图1。
由图1可知:高铁酸钾对浊度和悬浮物均有明显的处理效果, 当高铁酸钾投加量为180 mg/L时, 原水中的浊度由559.38 NTU降到23.35 NTU, 去除率为95.83%;悬浮物由245 mg/L降到14 mg/L, 去除率为94.29%。继续加大投药量, 去除率增加的幅度已很小, 到240 mg/L时, 浊度和悬浮物都略有上升, 原因可能是少量高铁酸钾未分解, 影响了处理效果。由此可见, 只要高铁酸钾与悬浮物的含量比约为0.73时, 对浊度和悬浮物的去除率都可以达到94%以上。试验表明[9]:高铁酸钾投入量为20 mg/L时, 可以把水的浊度由40.2 NTU降到5.6 NTU, 去除率为86%, 虽然此研究未对高铁酸钾投入量和原水的pH值进行调节, 但也足以证明其良好的絮凝性。
2.2不同pH值对高铁酸钾絮凝效果的影响
pH值对高铁酸钾的稳定性及氧化絮凝效果均有很大影响。实验表明[10,11,12]:在pH=10～12时, FeO
实验结果表明:在酸性条件下, 高铁酸钾有较好的絮凝效果。随着pH值的升高, 矿井水中浊度和悬浮物的去除率逐渐下降, 在强酸条件下 (pH≤3时) , 高铁酸钾瞬间即分解, 说明高铁酸钾在强酸性条件下极不稳定, 很短时间内即可分解完毕。在pH≤6的整个范围内, 其絮凝性都明显好于碱性条件下的絮凝性, 这可能是由于在酸性条件下, 高铁酸钾有很强的不稳定性和氧化性, Fe6+能够快速被还原成Fe3+, 而Fe3+的存在可导致FeO
由表2可以看出, 高铁酸钾能使溶液pH值升高, 但在pH≤2时, 对溶液pH值的影响较小, 在pH=3～4时, 可能有一个分界线, pH值高于此分界线, 高铁酸钾能够快速升高pH值, 使其达到中性或弱碱性, 而pH值低于此分界线, 则其对pH值的影响有限。高铁酸钾能使溶液pH值升高, 原因可能是FeO
高铁酸钾作为混凝剂时, 在pH=4时加药搅拌, 这样既可以利用高铁酸钾在酸性条件下的强氧化性和快速分解能力, 又不用再次调节pH值就可以在弱碱性条件下完成絮凝沉淀。
2.3温度对高铁酸钾絮凝效果的影响
温度也是影响高铁酸盐溶液稳定性的重要因素, 温度越高, FeO
由图3可知:在30 ℃时, 处理效果最佳, 温度升高, 絮凝效率反而下降, 但总体变化不大, 从30～50 ℃时, 对浊度的去除率由96.2%降到94.9%, 对悬浮物的去除率由95.1%降到92.2%, 可以认为在20～50 ℃内, 温度对高铁酸钾的絮凝不产生影响。
2.4不同氧化、絮凝时间对絮凝效果的影响
在酸性条件下, 高铁酸钾的氧化性较强, 同时也升高了溶液的pH值, 当把溶液的pH值升高到中性或碱性时, 再进行絮凝, 可以达到较好的处理效果。该实验在t=30 ℃、pH=4时加药180 mg/L快速搅拌, 在搅拌过程中, 每隔1 min测1次pH值, 其结果见表3。在快速搅拌10 min后, 溶液pH值达到7.07, 此后不用再调节pH值就可以使水样在pH>7条件下絮凝沉淀, 所以最佳氧化时间应选择10 min为宜。
絮凝时间也至关重要, 在t=30 ℃、pH=4时加药180 mg/L快速搅拌10 min, 再分别慢速搅拌10 min和20 min后, 检测上清液的剩余浊度, 其结果见表4。结果表明:在絮凝10 min、沉淀60 min后, 浊度去除率已达到96%, 增加絮凝和沉淀时间, 去除率增加缓慢, 综合考虑时间和去除效果因素, 该试验选择絮凝时间为10 min, 沉淀时间为60 min。
2.5高铁酸钾和聚合氯化铝的絮凝效果对比
聚合氯化铝 (PAC) 是一种高效的无机高分子净水剂, 其絮凝效果较好。当水样为中性时, PAC的絮凝效果最好[16]。该实验只在加药前调节1次pH=7, 其他实验条件与高铁酸钾处理水样时相同, 实验结果见图4。
由图4可以看出:高铁酸钾的絮凝效果明显好于聚合氯化铝, 在加药量为180 mg/L时, 聚合氯化铝对浊度的去除率为89.9%, 而高铁酸钾可以达到95.83%。聚合氯化铝成本较低, 能够被广泛使用, 但人体摄取过量的铝可能引起严重缺钙, 并使人体中的残余铝含量显著升高, 而体内过高的残余铝含量可能是引发帕金森综合征、老年性痴呆、脱发等疾病的重要原因[17], 因此, 在饮用水处理方面可能会受到更多的限制;虽然高铁酸钾生产成本高, 但是其具有无不良反应、不产生二次污染和杀菌消毒效果较好等优点, 必然是水处理剂特别是饮用水处理剂的一个重要发展方向。
3结论
1) 高铁酸钾处理矿井水, 絮凝效果好, 其与悬浮物的含量比约为0.73时, 对浊度和悬浮物的去除率都可以达到94%以上。由于矿井水中悬浮物含量高, 该次实验结果并没有达到饮用水对浊度低于3 NTU的要求, 但是矿井水经过适当预处理 (如粉煤灰预处理) 后, 达到对浊度低于3 NTU的要求是有很大希望的, 而且可以大大减少用药量, 降低处理成本, 这一点还需要进一步研究。高铁酸钾的优良特点, 将更有助于使矿井水朝着可饮用化的方向发展。
2) 高铁酸钾能够升高溶液的pH值, 而且在pH=3～4时, 可能有一个分界线, pH值高于此分界线, 高铁酸钾能够快速升高pH值, 使其达到中性或弱碱性;而pH值低于此分界线, 则其对pH值的影响有限。高铁酸钾作为混凝剂时, 应在酸性条件下 (pH=4) 氧化分解, 再调至中性或弱碱性条件下絮凝沉淀。
3) 在20～50 ℃内, 温度对高铁酸钾的絮凝效果几乎无影响。
4) 氧化和絮凝时间都选择10 min为宜, 而且在pH=4时, 高铁酸钾在10 min即可提升pH值至中性, 不用再次调节pH值, 沉淀时间选择1 h为佳。
5) 与铝盐相比, 高铁酸钾有着更好的絮凝效果, 而且在饮用水方面有着更广阔的应用前景。由于高铁酸钾处理矿井水的成本高昂, 限制了其发展, 但是可以考虑用预处理+高铁酸钾絮凝的方法降低其处理成本。
微生物絮凝剂处理矿井水实验研究 篇3
【关键词】无机高分子絮凝剂；铁盐；水处理
近年来，水源水质不断恶化但城市供水水质标准日趋严格，这就对水厂出水水质提出了更高要求。由于传统絮凝剂受到诸多因素的限制，絮凝效果已很难满足目前的处理要求，高分子絮凝剂以其超强的凝聚效果、良好的脱色能力等优点，在水处理过程中起着越来越重要的作用。
1.无机高分子絮凝剂的絮凝机理及优势
无机高分子絮凝剂的作用机理是多核羟基络合物的中间产物，与颗粒物的吸附实际上是表面络合配位作用，吸附在表面后会从溶液中吸取羟基，继续其水解沉淀过程，直至饱和成为氢氧化物沉淀凝胶，与颗粒物生成絮团。因此无机高分子絮凝剂和有机高分子絮凝剂相比较具有较多的优势：适应性广泛，絮凝沉降性能好，具有高效低耗的特点；水解产物或中间产物无毒或低毒；制备絮凝剂的原材料来源广泛，价格低廉；制备絮凝剂的工艺简便易行。
2.聚合高分子铁盐絮凝剂的研制
无机高分子铁盐絮凝剂的生产在水处理中的应用已取得了一定进展，目前聚合铁盐主要有聚合硫酸铁、聚合氯化铁、聚合磷酸铁等。
（1）聚合硫酸铁：一种在硫酸铁分子族的网状结构中插入羟基后形成的无机高分子絮凝剂，在水中以各种多核羟基络离子的形式存在，同时具有电中和和吸附架桥能力，具有很强的除浊、除色及去除重金属的能力。此外，对浮游微生物也有较好的去除效果。
（2）聚合氯化铁：可按任意比例与水混合，水解速度快，腐蚀性小，适用范围广，净水效果比氯化铁好，特别适用于处理低温水。随着聚铁盐研究的深入，在聚合氯化铁的基础上利用煤矸石、铁矿石等为原料研制出铁铝复合絮凝剂聚合氯化铝铁。
（3）聚铁的改性：为提高单一聚合铁盐聚合度、稳定性及净水效果等，对聚合铁盐进行复合改性。一方面可在合成时加入某种添加剂，使其插入聚合铁的分子网络中或与之形成配合物；另一方面在铁盐体系中引入阳离子或阴离子，对聚合铁盐絮凝剂进行复合改性。包括加入Al、Mg等进行阳离子改性，可充分发挥各种盐类的优势和它们的协同增效作用；引入阴离子，特别是高价阴离子，如硅酸根，不仅可增加聚合度，还可能产生新的物种；阴、阳离子都加入，形成阴阳离子复合改性体系。有关聚铁研究表明Fe3+具有强烈的水解倾向，聚铁的絮凝性能与盐基度有关，盐基度越高，其分子聚合度越大，絮凝性能就越好，因此在聚铁生产基础上加入少量改性剂，使其盐基度提高，更好的改善絮凝效果。
3.复合型高分子铁盐絮凝剂的研制
无机高分子絮凝剂的研制主要向引入其他离子、制备复合型絮凝剂方向发展，因此，引入羟基、聚硅酸、磷酸根等以增强铁盐聚合物的聚集能力，从而改善絮凝效果。
（1）聚氯硫酸铁：利用硫酸-盐酸混合酸为原料可制得聚氯硫酸铁，这是在聚合硫酸铁基础上研制的复合铁盐絮凝剂，它具有良好的电荷中和与吸附架桥功能。在给水处理中，聚氯硫酸铁沉降快，沉降的污泥脱水性能好。在相同的絮凝条件下，聚氯硫酸铁的投加量仅为聚合硫酸铁的二分之一，且絮凝效果更好。聚氯硫酸铁在pH=6～9的范围内具有良好的絮凝去浊性能。聚氯硫酸铁的混凝效果优于 PFS和三氯化铁，当投加量在10×10-6～15×10-6时，处理后的原水浊度符合饮用水标准。
（2）聚合硅酸类复合铁盐：相对于聚合铁而言，对聚硅酸的聚合机制研究较为透彻，当聚硅酸铁盐用作絮凝剂投进水中后，一方面稀释作用、pH的升高会引起铁盐水解程度的变化和形态的转化，铁水解产物与聚硅酸结合，pH的升高导致聚硅酸的进一步聚合直至形成溶胶物；另一方面，铁的各水解产物在混合过程中被水中悬浮物颗粒吸附使颗粒脱稳，聚硅酸大分子或溶胶对吸附了铁水解产物的悬浮物产生架桥及黏附作用产生了大的絮体，从而取得净水效果，以上过程同时进行且可迅速完成。
目前，聚硅硫酸铁絮凝剂的合成方式主要有：将硫酸铁引入到活化后的硅酸聚合物中，陈化后得到聚硅硫酸铁絮凝剂；将聚硅酸与聚合硫酸铁在一定条件下复合，得到聚合硫酸铁-聚硅酸复合型絮凝剂。此外，如将聚硅酸与聚合氯化铁复合可得聚合硅酸氯化铁。
（3）聚合磷酸类复合铁盐：在聚合铁盐中引入适量的磷酸盐可制得聚合磷酸类复合铁盐，磷酸根能影响Fe3+的水解反应，增强桥连作用，形成多核络合物，显著提高聚合铁盐的絮凝速度和絮凝能力。絮凝剂絮凝能力的提高与磷酸根置换聚合铁的羟基，在铁原子间架桥形成高价的多核络合物有关。此外将一定配比的三氯化铁、磷酸氢二钠一起研磨，搅拌均匀后置于瓷坩埚放入高温炉，控制温度280～320℃，分解一段时间，取出冷却至室温，加入适量去离子水，充分搅拌成软固体物即得聚磷氯化铁。在聚合氯化铁中引入适量磷酸根，对聚铁有增聚作用，其混凝去污能力超过PFC。
此外，将聚铁与专用助凝剂Mz混合，可形成高聚合体复盐，其聚合和处理效果优于常见的铁盐絮凝剂。此外在聚铁生产的基础上进行改性，其絮凝效果也远远优于传统聚铁盐。
4.无机-有机高分子铁盐絮凝剂的研制
无机高分子絮凝剂虽然对水处理的适应性强，但生成的絮体体积小，絮凝速度受到影响。有机高分子絮凝剂同无机高分子絮凝剂相比，具有用量少，絮凝速度快，受共存盐类、PH值及环境温度影响小等优点。此外，有机高分子絮凝剂脱色性好，某些有机絮凝剂的脱色率比无机絮凝剂高20%～30%。但由于某些有机高分子絮凝剂在水解或降解过程中的产物有毒，所以在实践应用中发现无机-有机物进行共聚生成新型聚合物，使它不仅可消除副产物毒性而且其絮凝性能得到提高。有机无机复合絮凝剂的品种日趋多样，性能也向多元化发展。作用机理主要与协同作用相关。无机高分子成分吸附杂质和悬浮微粒，使形成颗粒并逐渐增大；而有机高分子成分通过自身的桥联作用，利用吸附在有机高分子上的活性基团产生网捕作用，网捕其它杂质颗粒一同下沉。同时，无机盐的存在使污染物表面电荷中和，促进有机高分子的絮凝作用，大大提高絮凝效果。
无机一有机高分子复合的优越性主要体现在：无机高分子絮凝剂的吸附架桥能力较弱，而有机高分子絮凝剂的加人会弥补这一弱点，使得絮凝剂的絮凝性能提高；絮体形成速度加快，体积更大，沉降性能更好；絮凝的有效pH范围会变宽；絮凝剂的投量会减少，处理成本会降低。
5.结束语
（1）应加强絮凝学科的基础研究：复合絮凝剂的组分复杂，其在水中存在的形态及相互作用还有很多模糊之处，通过加强对絮凝化学、絮凝动力学等的研究，进一步揭示复合絮凝剂的复杂作用机理，才能确定优势絮凝性能的物质及其形态，推动高效絮凝剂的开发。
（2）应加强絮凝剂的改性研究：普通聚铁因生产过程中使用了亚硝酸钠作为催化剂，其潜在的不安全性影响了作为生活饮用水处理剂的广泛应用，而改性后的聚铁则能有效去除亚硝酸盐，减少在使用过程中的二次污染。
（3）应加强复合絮凝剂的配比和最佳工艺研究：每种复合絮凝剂的组分在形态结构和絮凝效果中的作用大小，需要在实验中加以确定。此外，最佳配比和工艺的研究可有效降低生产成本，获得良好的经济效益。
【参考文献】
[1]汤鸿霄.无机高分子絮凝剂的研制趋向中国给水排水，1999.
微生物絮凝剂处理矿井水实验研究 篇4
生物絮凝剂处理制革废水的试验研究
摘要：由污泥中筛选的.微生物可作为絮凝剂处理制革废水.制革废水中含COD为3 200mg/L、SS为3 100mg/L,Cr3+为70 mg/L,当温度为25℃、pH为7.0时,絮凝剂按V(絮凝剂):V(废水)=0.2投加时,COD、SS、Cr3+的去除率分别为72.4%、62%、63.5%,且絮凝剂本身对环境无害.作 者：秦煜民 Qin Yumin 作者单位：河北理工大学资源环境学院,河北,唐山,063009期 刊：工业水处理 ISTICPKU Journal：INDUSTRIAL WATER TREATMENT年，卷(期)：,26(9)分类号：X703.1关键词：生物絮凝剂 絮凝作用 制革废水 废水处理
微生物絮凝剂处理矿井水实验研究 篇5
化学生物絮凝/悬浮填料床工艺出水深度处理研究
摘要：化学生物絮凝/悬浮填料床是一种新型、高效的组合工艺,中试结果表明其出水TP为0.89 mg/L、浊度为9.7 NTU、氨氮为8.8 mg/L、COD为37.3 mg/L.采用流砂微絮凝过滤工艺、复合二氧化氯消毒对其出水进行了深度处理的试验研究,运行结果表明:在微絮凝剂PAFC投量为3.1 mg/L的条件下,出水TP、氨氮和COD浓度分别下降到0.38、7.2和26.6 mg/L,浊度也降至2.2NTU;当复合二氧化氯消毒接触时间≥30 min、游离余氯>0.5 mg/L时,消毒后出水总大肠菌群≤3CFU/L.该系统维护简单、运行稳定,出水水质优良,各项指标均达到国家<生活杂用水水质标准>(CJ/T 48-).作 者：陈轶波 夏四清 张志斌 余松 CHEN Yi-bo XIA Si-qing ZHANG Zhi-bin YU Song 作者单位：同济大学,污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海,92期 刊：中国给水排水 ISTICPKU Journal：CHINA WATER & WASTEWATER年，卷(期)：,22(9)分类号：X703.1关键词：城市污水 深度处理 流砂微絮凝过滤 除磷 消毒 回用
微生物絮凝剂处理矿井水实验研究 篇6
在用絮凝法对CODCr高达19 200～22 500 mg・L-1的垃圾渗滤液进行预处理当中,以垃圾渗滤液的CODCr去除率为考察指标,通过不同混凝剂对CODCr去除效果的`比较,确定了最佳混凝剂.通过单因素实验和正交实验确定了最佳混凝剂用量以及最佳反应条件.研究结果表明,采用自制聚合氯化铁絮凝剂在投药比为1 000:3,pH值为10.5左右,搅拌时间为5.0 min,沉降时间为20 min时,能够使垃圾渗滤液的CODCr去除率达到64%以上,减轻了下一步生物处理的负荷.
作 者：兴虹 胡筱敏 刘梅英 Xing Hong HU Xiao-min LIU Mei-ying 作者单位：兴虹,Xing Hong(东北大学资源与土木工程学院,沈阳,110004;辽宁科技学院生化系,辽宁,本溪,117022)
胡筱敏,刘梅英,HU Xiao-min,LIU Mei-ying(东北大学资源与土木工程学院,沈阳,110004)
微生物絮凝剂处理矿井水实验研究 篇7
1 微生物絮凝剂的研究
1.1 微生物絮凝剂的种类
微生物絮凝剂(Microbial Flocculants,简称MBF)是利用生物技术,微生物体或其分泌物 中通过生物发酵、抽提、精制而得到的一种新型、高效、无毒、廉价的水处理剂[3]。
不同微生物在特定条件下产生的絮凝剂种类不同,按其化学组成分类,生物絮凝剂大多数为机能性多糖和机能性蛋白质类物质,另外还有少量属于脂类和DNA等其他类型[4]。
按其来源大致可分为4类:(1)直接利用微生物细胞的絮凝剂。如某些细菌、霉菌、放线菌和酵母,大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中[5];(2)利用微生物细胞壁提取物如酵母细胞壁葡萄糖,甘露聚糖、蛋白质等成分均可用作絮凝剂;(3)利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂,包括胞外代谢产物和胞内代谢产物。K.Crabtree等[6]对菌胶团细菌Zoogloear amigera的研究证明,胞内聚合物PHB具有絮凝性;(4)克隆技术所获得的絮凝剂。利用现代分子生物技术和基因工程技术,把含有高效絮凝剂的基因转移到易于发酵的菌中,构建高效遗传菌株,克隆的絮凝基因能够在降解多种底物的同时产生絮凝剂[7]。目前,研究获得的微生物絮凝剂主要是①类和③类的胞外代谢产物。
按其微生物菌株情况可分为下面三种:(1)纯种菌株及其产生的生物絮凝剂。国内研究的大多属于此类。如Dematium sp.、Pacecilomyces sp.、Acinetobacter sp.、Alcaligenes sp.、Agrobacterium sp.等。(2)混合菌株及其产生的微生物絮凝剂。如Kurane等分离的产微生物絮凝剂的微生物R-3就是4种菌株的混合体。(3)基因复合型菌株,利用生物工程技术,将筛选出的具有絮凝性能的菌株和具有降解性能而没有絮凝性能的菌株,进行遗传因子质体的移植所产生的新菌株。使其不仅具有絮凝的功效且有降解污染物质的功能[8]。
1.2 絮凝机理
到目前为止,对絮凝的机理尚未有一个清晰的解释,还处于探讨阶段。目前,微生物絮凝剂作用机理存在多种假说,如Butterfield的粘质假说;Grabtree的PHB(polyhyβdroxybutyric acid)酯合假说;Friedman的菌体外纤维素纤丝学说; Miki针对酵母菌提出的“类外源絮凝聚素”假说与及Strantford提出的病毒假说以及离子键、氢键键桥学说、吸附架桥学说等[9]。普遍被人接受的作用机理有:
(1)吸附架桥作用
吸附架桥作用学说认为微生物絮凝剂是链状结构的高分子聚合物,在高分子物质浓度较低时,吸附在微粒表面上的生物高分子长链可能同时吸附在另一个微粒的表面上通过架桥方式形成“胶粒-高分子物质-胶粒”的聚合体,从而导致絮凝沉淀。高分子在微粒表面的特殊吸附来源于各种物理化学作用,如范德华引力、静电引力、氢键、配位键等。通常.微生物絮凝剂的分子量越大对架桥越有利,絮凝效率越高。但若分子量过高,由架桥过程中发生的链段间重叠产生的排斥作用会削弱架桥作用.使絮凝效果变差;另一方面,若生物分子絮凝剂的带电符号与微粒相反时絮凝剂的离解程度就越大,电荷密度越高,分子越易扩展,越有利于架桥[10]。
(2)电荷中和机理
水中的胶体粒子一般带有负电荷,当带有一定正电荷的链状生物大分子絮凝剂或其水解产物被吸附到胶体表面时,会中和其表面的部分负电荷,减少静电斥力,使胶体脱稳,进而使胶粒之间、胶粒与絮凝剂分子间发生相互碰撞,通过分子间作用力凝聚而沉淀。
(3)卷扫作用
当微生物絮凝剂的投量一定且形成小粒絮体时,可以在重力作用下迅速网捕,卷扫水中胶粒,从而产生沉淀分离,称为卷扫或网捕作用。这种作用可看成是一种机械作业,所需絮凝剂量与原水杂质含量成反比[11]。
1.3 微生物絮凝剂提纯
微生物絮凝剂的提取纯化方法有多种。首先根据菌的情况去菌体。霉菌的发酵液可以过滤去菌体;细菌、酵母菌则用离心去菌体。提取絮凝剂则视发酵液的组成成分及絮凝物质的种类和性质而定。常采用的方法有凝胶电泳法、溶剂提取法和碱提取法。絮凝剂的纯化是将提取到的絮凝剂粗品溶于水或缓冲溶液中,通过离子交换、凝胶色谱纯化,透析去小分子物质,真空干燥得到精制品[12]。
2 微生物絮凝剂的应用
2.1 微生物絮凝剂的优点
(1)用量少,效率高。
在同等用量下,微生物絮凝剂的使用效率明显高于传统絮凝剂。使用少量MBF,就能实现大面积污水的净化作用。
(2)安全无毒,易降解,无二次污染。
微生物絮凝剂是微生物菌体或菌体外分泌的生物高分子物质,属于天然高分子絮凝剂,不会影响水处理效果,且絮凝后的残渣可被生物降解,对环境无害,不会造成二次污染。
(3)应用广泛。
微生物絮凝剂能广泛应用于活性污泥、饮用水、乳化液的油水分离、废水除浊和脱色处理等。
2.2 废水处理中微生物絮凝剂的应用
微生物絮凝剂具有无毒无害等特点,广泛应用于发酵及食品加工工业,给水中去除浊度、病原菌等方面。同时在废水处理中,对废水的脱色、悬浮物的去除发挥着重要作用。以下是微生物絮凝剂在几种废水处理中的应用。
(1)畜产废水。
畜产废水含有较高的TOC、TN和 BOD5,是一类难处理的有机废水,如猪粪尿废水。合成有机絮凝剂对其有较好的效果,但却存在二次污染。据Nocrio Shimiziu等人的研究,猪粪尿废水由微生物絮凝剂NOC-1加钙离子处理10 min后,废水的上清液变成几乎透明的液体。废水的TOC由处理前的1 420 mg/L变成425 mg/L,去除率达70%;TN从425 mg/L降至215 mg/L,去除率达40%,OD660由15.7变成0.86,浊度去除率达94.5%[13]。
(2)处理建材废水。
建材废水含有大量无机颗粒,不易溶于水而呈悬浮状存在于溶液中,也是较难处理的一类废水。在废水加入某种微生物絮凝剂的发酵液,可形成大量絮凝体沉淀下来。如在陶瓷厂废水中加入NOC-1后5 min,胚体废水和釉药废水浊度去除率可分别达96.7%和97.9%,沉降后上清液几乎透明。
(3)印染废水的脱色。
印染废水具有COD高、BOD/COD比值小、可生化性差,染料和中间体品种多,类别复杂的特点,而且对环境的危害很大,也就对传统的废水处理技术带来了严重的挑战。通过研究发现微生物絮凝剂对某些印染废水脱色和CODCr的去除具有较好的效果。李风琴等制得微生物絮凝剂MHXGS2,在最佳工艺条件下处理靛蓝印染废水脱色率可达96.5%[14]。
(4)食品废水处理。
具有安全无毒特性的微生物絮凝剂处理食品废水既可回收有用成分,又可减少排污量。邓述波用絮凝剂A-9对淀粉厂的黄浆废水进行处理,其效果明显优于常用的化学絮凝剂。废水的SS和COD去除率分别达85.5%和68.5%,且可以回收蛋白质为饲料,达到以废治废、变废为宝的效果。
3 存在的问题
不可否认微生物絮凝剂在废水处理方面有着明显优势。但在目前的研究中还存在很多的问题:
(1)研究水平低。
国内大多数研究都是对微生物絮凝剂进行筛选,性能研究,对于絮凝菌基因的研究还比较薄弱。
(2)成本高。
微生物絮凝剂的研究一直都是培养、初筛、复筛、鉴定的过程,采用单一菌种和价格昂贵的培养基,制备成本高。
(3)絮凝机理无明确解释。
虽然在微生物絮凝剂的絮凝机理上做了许多研究但目前仍没有重大突破,无法从根本上提示产生絮凝现象的真正原因。
(4)针对性不强。
在研究微生物絮凝剂处理废水时,尚没有关于絮凝剂种类、成分与处理废水类型对应关系的研究,这将造成微生物絮凝剂在使用过程中的盲目性和缺乏针对性,从而难以提高微生物絮凝剂处理废水的效率。
4 发展趋势
(1)降低培养基的成本。寻找廉价且易得的物质(如纤维素、秸秆和有机质丰富的污水或废水等)作为微生物絮凝剂产生菌的培养底物,以降低生产成本,实现 以废治废。目前,报道的用来做廉价培养基替代原料的有:发酵淀粉废水、味精废水、啤酒废水。
(2)进行复配絮凝剂的开发和应用微生物絮凝剂与元机絮凝剂和有机高分子絮凝剂结合使用的复合型絮凝剂,从而开拓出更广阔的发展前景,做到优势互补,增强效能近年来研究人员发现在处理废水等复杂、稳定的分散体系时,复合絮凝剂表现出优于单一絮凝剂的效果,
(3)加强对絮凝机理、动力学、絮凝剂的理化性质等的研究。通过对特定絮凝剂的成分进行分析,以及絮凝剂特性研究,掌握特定絮凝剂的絮凝机理;减少MB F筛选的盲目性。
(4)利用现代生物学技术,搞清微生物絮凝剂产生菌的絮凝基因,然后利用原生质融合、诱导育种、基因控制、重组等技术等方法,改变其絮凝基因,创造出高产高效工程菌株达到提高絮凝剂产率的目的。
矿井水处理站值班管理制度 篇8
一、值班人员必须坚守岗位，不得随意脱岗、串岗，造成站内物品丢失要追究值班人员责任。
二、值班人员必须保持室内、外卫生整洁、干净，保持一个良好的工作环境。
三、闲人不得进入科（站）内，更不允许进入车间及化验室、仓库等重要场所。污水处理池比较深，严禁闲人及儿童上去观看，预防事故发生，当班人员必须负责好栏杆周围的安全，做好巡回检查。
四、值班期间，不干与工作无关的事情，加强劳动纪律管理意识。夜间不得脱衣深睡，必须经常巡视、检查，发现问题及时汇报。
五、值班人员必须在交接班前后检查好机器是否正常，药剂是否够用，保证药剂的及时供应和机器的正常运行。严格按操作规程进行作业，对发现的异常情况要及时汇报，并做好详细记录。
六、对污水要做到及时处理和排放，保证不外溢，不污染环境。
七、由于值班人员失职造成事故，除追究责任外，视情节予以经济处罚。
矿井水处理站水质化验管理制度
一、定时进行水质化验分析，填写化验结果，整理数据。
二、每月按时填报水质分析报表，做到准确、无误。
三、保管好各种化验用器具，严防丢失、破损，更不准私自给人另作它用。
四、化验时，所用化学药品要严格使用，严禁私用。
五、领取的化学药品，要进行妥善放置，专柜储存，专人保管。
六、掌握专业知识，熟悉本行业务，并能够解决一般常见的问题。
七、保持室内清洁卫生，摆放整齐，每日上、下午一上班各清扫一次，轮流值日。
八、工作时间不准会客，更不准带闲人或带小孩进入化验室。矿井水处理站工作职责
一、负责矿区污水处理站工作，保证污水处理站的正常运行。
二、按照相关标准制定操作规程及安全规程。
三、负责污水处理设备、仪器的日常维护，保证处于完好状态。对发现的问题及时予以处理。
四、检查机器的运转情况和值班记录登记情况，及时发现污水处理站安全隐患并及时处理和上报。
五、组织人员对缓冲池，水处理池，调节池，斜管沉淀池等设施、设备进行清理。
六、执行保密管理制度，妥善保管资料，未经领导批准，不得随意向外提供。
七、组织工人学习新技术，新知识，掌握环境治理新动态。
八、完成领导交纳的其他工作任务，与各队（组）搞好协作配合。矿井水处理站操作人员岗位责任制
一、负责污水处理站设备的操作，维护和保养。
二、认真学习专业知识，熟悉使用设备的性能和工作原理。
三、严格遵守《煤矿技术操作规程》和《煤矿通用安全生产规程》。
严格按照操作规程启动、关停水处理设备，保证水处理设备运行正常。正确把握加药比例，保证处理后的水质。
四、负责污水处理范围内的设备、设施、通讯，照明的保管使用，妥善保管药料，不得随便乱扔乱放，坚持巡回检查，发现问题要及时汇报处理。
五、认真准确填写各项设备的运行记录及加药量记录。
六、搞好设备和车间的清洁卫生工作，做到窗明几净，物见本色。
七、遵守劳动纪律，坚守工作岗位，做好本职工作，增强责任意识，安全意识。
矿井水处理设施停运行制度
一、矿井水处理设施（备），必须正常运行。
二、在设备检修时，必须有满足处理矿井废水的设备正常运行。
三、在处理设施（备）确需停运行24小时以上时，必须由矿井水处理站向厂矿环保科提交停运行的书面申请，说明停运行的原因、理由、时间。由科根据实际情况，报当地环保主管部门审查批准。
四、当地环保主管部门批准后，申请单位必须在批准的时间内完成停运行目的，矿环保科负责监督检查落实情况。
五、运行目的完成后，申请单位要及时上报当地环保主管部门，按时恢复设备正常运行。
矿井水处理操作规程
一、上岗要求：
1、应经本专业技术培训，通过考试合格后，方可进行操作。
2、熟悉本岗位污水处理工艺流程、设备的工作原理、构造性能、技术特征、零部件的名称和作用及有关的电器基本知识。
3、应能熟练操作本岗位所有设备和具备一般故障处理能力。
4、上岗时，按规定穿戴好劳动保护用品。
二、班前准备：
1、检查加药搅拌罐内是否有杂物并及时清洗、排放，保证送药管路畅通。
2、根据井下上水量配制本班用药量，给加药搅拌罐内加水到淹没搅拌桨时开启加药搅拌装置，按处理一吨水2克专用絮凝剂的比例将药剂分批洒入，双泵运行配1/2罐，运行时计量泵调至100ml，单泵运行时配1罐药液，运行时计量泵调至60ml运行前药液搅拌40分钟，搅拌均匀。既要保证水处理的质量，又不能造成药剂的浪费。
3、了解初沉调节池、斜管沉淀池和污水处理设备内的水位情况，认真检查各设备、各开关闸阀是否灵活自如。
4、检查消毒箱中的消毒液液位情况，按使用量配制消毒液。
三、运行操作：
1、井下提水开始，启动加药计量泵和初沉调节池到斜管沉淀池的水泵（该处有三台水泵，根据井下上水量及斜管沉淀池的提升泵工作情况决定使用数量，保证一用两备或两用一备。）
2、斜管沉淀池上清液收集池进水后开启提升泵（提升泵有三台，根据进出水量决定使用数量，保证一用两备或两用一备。）
3、观察清水管出水，了解过滤器工作情况，确定是否需要反洗。如
果过滤器出水慢或出水有絮凝物，一般情况运行两班即需对过滤器反洗。
4、反洗时最好不要两个过滤罐同时反洗，先打开反洗阀门，关闭运行阀门，再启动反洗水泵，用清水池水反向冲洗，单罐反洗时间为10—15分钟，或观察反洗水管出水，变清即好。
5、根据实际情况分别开启斜管沉淀下的螺杆泵，进行排泥，待螺杆泵出了清水方可停泵，开启浓缩搅拌装置，加聚合氯化铝将污泥搅拌均匀，再开启泥桨泵将污泥打入压滤机，进行压滤处理，压滤出来的泥饼及时清理，滤液收集到泥浆池中，开启潜污泵将滤液提入斜管沉淀池。
6、认真做好操作记录，做好交接班工作。
四、日常工作：
1、严格按照操作规程开启、关停设备，按时注油，按时保养，确保设备正常运行。
2、认真检查、观测设备的运转情况。发现问题及时汇报，及时处理。
3、过滤间的滤饼（渣），积水，要当班及时清理干净。
4、做好车间和设备间的清洁卫生工作。
微生物絮凝剂处理矿井水实验研究 篇9
赵彦琳 2120100554
Research Progress of the Biological Enhancement
Technology in Wastewater Treatment
摘要
介绍了生物强化技术的主要方式，通过阐述国内外废水生物处理过程中生物强化技术的应用，说明了生物强化技术的研究进展，并提出了生物强化技术的展望。
关键字：生物强化；应用；进展
Abstract
Abstract: The main way of the biological enhancement technology is introduced.Through elaborating the application of the technology in wastewater biological treatment at home and abroad, the research progress of the biological enhancement technology are explained, and putting forward the technology’s outlooks.Keywords: biological enhancement technology;application;progress
前言
随着经济社会和科学技术的飞速发展，人们越来越多的关注生物强化技术在环境治理中的应用，生物强化技术（生物增强技术）是为了提高废水处理系统的处理能力而向该系统中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种[1]，以去除某一种或某一类有害物质的方法。Britt 等［2］研究发现用生物强化技术可使有机物去除率比单纯普通活性污泥法提高 20%，污泥产量降低 34%并控制了臭气的发生，减轻了二次污染物。目前，提高废水生物处理的生物强化功能，成为当前废水生物处理技术研究中的热点和难点。生物强化技术的主要方式
生物强化技术的应用方式主要包括直接投加特效降解微生物或共代谢基质类物质、生物强化制剂和固定化生物强化技术3种。
1.1直接投加特效降解微生物或共代谢基质类物质
直接投加特效降解微生物是生物强化技术应用最为普遍的方式之一，这种特效微生物经过筛选、培养、驯化之后，投入到废水中，以目标污染物为唯一碳源和能源，废水中的微生物可以附着在载体上，形成高效生物膜或以游离的状态存在。
投加生物共代谢基质及辅助营养物质主要是为了去除一些难降解的有机物，对于一些难降解的有机物，微生物并不以其为碳源，而以甲烷、丙烷、甲苯、酚、氨和二氯苯氧基乙酸等为原始底物，微生物降解这类底物之后，产生的氧化酶改变了目标污染物的结构，从而达到降解目标污染物的目的。这个过程被称为生物共代谢作用。
1.2引入生物强化制剂
生物强化制剂是将从自然界中筛选出来的、有特定降解功能的细菌制成菌液制剂或将其附着在麦麸上制成干粉制剂，用于处理城市污水。生物强化制剂
具有很多优点：第一，它能缩短 微生物培养驯化的时间，迅速提高生物处理系统中微生物的浓度，从而提高工作效率；第二，使用安全，操作简单方便，可以实时地处理污染，从而节省能源。城市废水中含有大量的碳水化合物及含氮、磷的有机物，为生物强化微生物提供了丰富的营养物质。用特效生物强化制剂处理城市废水，可以显著提高有机物的去除率，以及减少固体物质的产生、增强硝化作用，提高污水脱氮脱磷效果。
1.3固定化生物强化技术
直接投菌法虽然简单易行，但是所投加的特效微生物容易流失，或易被其他微生物吞噬。固定化技术是将单一或混合的优势菌株固定封闭在特定的载体上，例如将特定的微生物封闭在高分子网络载体内，使菌体脱落少、活性高，从而提高优势微生物浓度，增加了其在生物处理器中的存留时间。国内外污水处理生物强化工艺的应用
有学者认为它产生于20世纪70年代中期[3]，到90年代国外已有较多的文献报道。与之相比国内的研究起步较晚，直到90年代后期才有中文文献 对国外的研究进行总结[4]。近十几年来，该技术在环境治理及废水生物处理系统中以其较快较明显的处理效果受到研究者越来越多的关注，本文只对其在废水处理系统中的研究情况进行总结，总体来说该技术可起到高效去除目标污染物[5~6]，加速系统启动[7~8]，提高系统抗水力及有机荷的能力[9~10]，增强系统菌群结构和功能的稳定性[11~13]等作用。目前，生物强化技术在焦炭[14]、造纸[15]、橄榄油[16]等行业的废水生物处理中均有研究，并且有些研究已进入全规模试验阶段[17~18]。
罗国维等利用投菌接触氧化法处理洁霉素废水，即以不投加微生物菌体的相应培养基作为对照，将分离纯化得到的高效微生物接种、活化、离心洗涤制成菌悬液，接种于某一浓度 COD 下的人工配水中。结果显示，混合菌的降解能力最强，降解率为52.6％，虽然未表现出明显的叠加效果，但在降解速度、降解率、存活时间、抗冲击性以及抑制杂菌入侵等综合特性方面，却表现出任何单一菌株无法比拟的优越特征[19]。贾省芬等分别利用高效脱色菌、聚乙烯醇(PVC)降解菌以及活性污泥接种厌氧—好氧系统，结果显示，利用高效脱色菌和
PVA 降解菌接种厌氧—好氧处理系统处理印染废水时生物膜形成的快，去除效率高并且稳定，厌氧反应器对色度的去除率比活性污泥接种高 12.5％[20]。沈永红，宋德贵等研究了利福霉素生产废水高效降解菌种的筛选及其对废水生物处理的增强作用。结果显示，高效菌对废水的耐受性和生物强化效果显著，与普通菌相比，其中有2株高效菌对利福霉素废水降解能力强，COD 去除率提高 27%，并且在 COD 大于1500 mg/L 时，COD 去除率仍达 95% 以上[21]。唐正林通过实验，对微生物强化技术处理造纸厂中段有机废水进行了研究，结果表明，微生物强化技术能有效处理造纸厂中段有机废水，处理的最佳条件为：优势菌株投加比为6％，温度 35℃左右，PH=7，曝气量为 0.2m3/h[22]。
Vikavo等［23］利用固定化放射土壤杆菌降解除草剂，降解速率比游离细菌快。还有将驯化、培养的优势菌种制成生物膜，用于反应器中（生物转盘等）处理废水，有很好的治污效果［24］。Song 等从制革废水处理厂的活性污泥中以萘二磺酸为唯一碳源分离到Arthrobacter sp.2AC和Comamonas sp.4BC两株菌，将二者分别用于皮革废水处理系统生物强化实验后，发现这两种菌均能与本土微生物竞争，并且在有其他碳源存在时也能很好地降解萘二磺酸[15]。Liu等将Pseudomonas sp.ADP菌株的阿特拉津（Atrazine）脱氯基因克隆到pACYC184质粒上，然后将该质粒导入 Escherichia coli DH5α后，该菌就获得了降 解Atrazine的能力，并且在废水强化实验中去除率达到90%以上[25]；Wang等将降解喹啉的菌株Burkholderia pickettii投加处理焦化废水的厌氧—缺氧—好氧工艺中，三段的COD去除率分别达25%、16%、59%，显示出生物强化技术应用于焦化废水处理非常有效[14]。Dhouib等用Phanerochaete chrysosporium、Trametes versicolor分别对橄榄油工业废水预处理时进行生物强化，发现与原有仅用活性污泥处理相比有高的有机物去除率、较低COD/BOD5比值、较高脱毒效果，并且其后续厌氧工艺产甲烷效率也有很大提高[16]。结论与展望
近年来，包括基因重组技术等在内的新技术的不断发展，使得生物强化技术在水处理方面得到更强有力的技术支持。生物强化技术必然会得到更大范围的应用与推广，其发展潜力是巨大的。生物强化技术在废水生物处理中有明显的处理效果，然而由于废水处理系统是一个半开放有些甚至完全开放的复杂的生态系统，水质水量、环境条件的波动，强化菌与各种土著微生物相互作用以及操作条件的变化等都会给强化系统的处理效果带来不可预测的影响.在实际全规模试验或者实际工厂应用中有很多常常得不到满意的效果，因此，弄清影响生物强化的关键因素以及微生物生态学机制，通过放大试验研究，实现生物强化的规模化应用，是目前及今后生物强化技术的研究重点和方向。
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电絮凝处理电镀废水的实验研究 篇10
1 实验材料及方法
1.1 实验用水
实验所用的电镀废水取自某电镀企业, 水质情况如表1所示。在实验过程中, 在2~9范围内调整p H值, 在0~30 mg/L的范围内调整镍、铬离子的质量浓度, 考察水质参数对电絮凝处理效果的影响。
1.2 实验装置和方法
电絮凝反应槽是用机玻璃加工而成的 (10 cm×10 cm×12 cm) 。电絮凝的阴极为铁电极, 阳极为铝电极, 规格为10 cm×10 cm, 其所用电源为稳压直流电源。每次实验时, 取0.85 L电镀废水于反应槽中, 以Na OH或H2SO4调节废水的p H值。在每次实验中, 要分析废水的p H值和Cr、Ni的含量。
2 结果
2.1 p H值的影响
采用电流密度为2.0 A/dm2, 电解时间为30 min的方法考察废水p H值对电絮凝效果的影响, 结果如图1所示。当初始p H值大于4时, 电絮凝对镍的去除效果在电解15 min后可以达到90%以上。在同等条件下, Cr的去除率仅为80%左右。当废水的p H值为4~8时, p H值对Cr的去除效果没有影响;当初始p H值大于8时, Cr的去除率降低到58%, 而Ni的去除率则仍保持在90%上;当p H值小于4时, 2种离子的去除率均小于55%.很多研究指出, 当p H值小于4或大于8时, 会影响电絮凝对污染物的去除效果。究其原因, 这主要取决于Al (OH) 3的两性特点, 当p H值低于4时, 铝离子以Al3+的形式存在;当p H值较高时, 铝离子会以Al (OH) 4-的形式存在。在这种情况下, 铝离子没有去除污染物的能力。当初始p H值为4~8时, 来自阳极的铝离子会形成Al13O4 (OH) 247+, 并最终以Al (OH) 3的形式促进污染物的沉淀。Ni的高去除率主要取决于p H值为6~7时的Al (OH) 3的作用。对于铬, 当p H值为8~10时, 二价铬离子会转化成可溶铬 (Cr O42-) 离子, 所以, 其去除率比较低。
2.2 电流密度的影响
电流密度对电絮凝效果的影响比较大, 因为其不仅决定了铝离子的产生量, 还会影响气泡产生量与气泡大小。在实验中, 污染物浓度要恒定, 且p H值为6.在1~4 A/dm2的范围内调整电流密度, 电流密度与通电量的影响如图2所示。从图2中可以看出, 金属离子的去除率会随着电流密度的增大而增大。当最大电流密度为4 A/dm2时, Cr和Ni的最大去除率可达90%以上。这主要是因为, 电流密度的增大会使废水中产生更多的混凝离子与气体, 以保证污染物的去除效果和速率。根据Faraday定律, 铝离子的产生可以由相关公式计算出, 即:
式 (1) 中:I为电流密度, A/dm2;t为反应时间, min;M为铝离子或氢氧根离子的分子量, g/mol;z为电子转移数 (Al为3, 氢氧根为1) ;F为Faraday常数, 96 486 C/mol。
Khosla等的研究表明, 气泡尺寸会随着电流密度的增大而减小。这有利于污染物的去除。但是, 随着反应时间的延长, 铝离子和所需的通电量会增大, 通电量只有在较低水平时才能减少处理费用。为了优化处理效果, 需要优化通电量, 以取得更好的处理效率。Faraday的计算结果如图3所示。从图3中可以看出, 镍的去除速率比Cr更快。当单位体积电量为9 m F/L时, Ni的去除率在90%以上, 而Cr的去除率则需要达到55m F/L。Holt等人和Adhoum等人的研究表明, 当电流密度为0.8~4.8 A/dm2时, 电絮凝去除Cr时, 需要较大的通电量。当电流密度比较大时, 气泡强度及其上升速度会增大, 并且在气浮的作用下, 会提升絮凝效果。但是, 絮凝剂与污染物之间的碰撞会减少。在处理Ni时, 通电量基本不受电流密度的影响。
2.3 初始浓度的影响
将Cr和Ni的初始质量浓度调整为5 mg/L、10 mg/L、20mg/L、30mg/L, 分别测定初始浓度和反应后浓度, 结果如图4所示。初始浓度越高, 电絮凝对污染物的去除效果越差, 导致通电量显著增大。通电量增大会使废水中的污染物达到排放标准的要求。由此可知, 随着初始浓度的变化, 通电量呈线性增长趋势。这一结果表明, 单位污染物去除所需的Al离子的数量不受污染物初始浓度的影响。另外, 要将铬污染物去除到一定的水平, 需要的通电量比镍更高, 这也进一步证实了电絮凝对铬的去除效率比镍更差的事实。因此, 要想有效去除废水中的铬, 就需要更长的电解时间。所以, 将镍的质量浓度由30 mg/L降到0.5 mg/L以下, 仅需要15 min的电解时间, 而将从铬的质量浓度由30 mg/L降到1 mg/L以下, 需要近1h的时间。
3 结束语
综上所述, 将电絮凝应用于电镀废水处理中, 能有效去除掉电镀废水中所含的重金属离子。这对电镀废水的处理有极大的帮助。本文结合实验实例阐述了相关内容, 为电絮凝处理电镀废水的应用提供了参考和借鉴。
参考文献
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微生物絮凝剂处理矿井水实验研究 篇11
生物活性炭技术在水处理中的应用研究进展
生物活性炭(BAC)技术在国外水处理中(包括对水进行深度处理,多种工业废水及生活污水处理)的应用非常普遍,它能有效地净化饮用水中各种微量污染物,同时,结合并优化生物降解活性炭吸附过程,对多种废水的处理显示了突出效果.
作 者：李标 LI Biao 作者单位：安徽省蒙城县环境保护局,安徽蒙城,233500刊 名：安徽农业科学 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF ANHUI AGRICULTURAL SCIENCES年，卷(期)：33(4)分类号：X505关键词：生物活性炭(BAC) 水处理 应用研究
微生物絮凝剂处理矿井水实验研究 篇12
摘要：总结了生物活性炭(BAC)技术在净水处理、废水处理和污水再生利用处理中的应用;阐述了生物活性炭对污染物的去除机理;介绍了生物活性炭技术在水处理中(包括给水深度处理,多种工业废水及生活污水处理)的.最新应用研究成果及该技术的发展方向.作 者：许亮 王文美 张余 刘金冠 XU Liang WANG Wen-mei ZHANG Yu LIU Jin-guan 作者单位：许亮,XU Liang(天津市环境监测总站,天津,300191)
王文美,张余,刘金冠,WANG Wen-mei,ZHANG Yu,LIU Jin-guan(天津市环境保护科学研究院,天津,300191)