接触氧化工艺

接触氧化工艺（精选11篇）

接触氧化工艺 篇1

采用以生物接触氧化为主体的处理系统, 已经广泛的应用于城市居民小区生活污水处理, 且多已形成系列化, 使用于不同的水量和具体场合; 另外, 在我国纺织行业比较集中的城市和地区, 比较普遍的采用生物接触氧化技术处理印染和纺织废水, 大多运行稳定, 处理效果良好; 我国还有一些单位对处理难度较大的石油化工废水, 用生物接触氧化技术进行处理, 也取得了良好的效果; 其他方面还大量的应用于含酚废水、啤酒废水、乳品加工废水及水产屠宰均取得了良好的效果。综合各方面的运行资料, 得出水解酸化—接触氧化工艺具有出水水质稳定, 能承受一定的冲击负荷, 剩余污泥量较少的优点。水解酸化—接触氧化处理工艺具有很大的发展潜力。

1 工艺介绍

采用水解酸化——生物接触氧化工艺, 目的是通过废水的水解酸化反应, 把废水中难降解的高分子物质转化为较小的分子, 从而改善废水的可生化性, 为接触氧化创造条件。

1.1 水解酸化

水解酸化是把难降解的高分子物质通过水解酸化中产酸细菌, 分解成低分子、溶解性、可生化性强的物质, 好氧菌作进一步分解创造有利条件。水解酸化中经驯化后的产酸细菌将成为降解污水高分子有机物的主要细菌微生物, 其代谢产物为有机酸。水解酸化池内设生物填料和搅拌装置, 池中挂填料, 使污泥附着在填料上形成膜, 从而增大污水与污泥的接触面积, 达到增加泥水接触时间的目的。

1.2 接触氧化

生物接触氧化是一种介于活性污泥法与生膜法之间的生物处理工艺。兼有活性污泥法与生物膜法优点, 其机理是在曝气反应池内设置填料, 池内既有活性污泥又有生物膜, 形成密集的生物群体, 增加了废水与生物接触的面积, 连续曝气和生物膜的及时更新, 增强了生物的活性。生物接触氧化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。生物膜生长至一定厚度后, 近填料壁的微生物由于缺氧而进行厌氧代谢, 产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落, 脱落的生物膜将随出水流出池外, 废水中污染物在此过程中被微生物分解消耗, 从而使废水得到净化处理。生物接触氧化池可采用高、低不同的有机负荷, 以产生不同的生物相, 优化出水并减少剩余污泥量, 池内设特殊设计的不同类型的生物填料和高效水下曝气装置。

1.2.1 接触氧化调试运行的关键问题

①挂膜

填料挂膜是首要环节。挂膜好, 微生物生长繁殖快, 新陈代谢良性循环, 水处理就会有好的效果。挂膜要选好的菌种, 一般采用接种方法, 可引进同类型水质处理的菌种。这种方法周期短, 适应性强, 成本低。

②充水与接种

处理印染废水微生物的培养、驯化, 营养基料的投加十分重要。据生物环境适应原理, 适应于印染废水环境中生长的微生物来源于相似类型处理工艺的污泥或是在印染废水中自然形成的沟泥中, 一般可投放新鲜脱水污泥量为池容积的1%。

③调节池

进水一定要控制进水温度<35℃, 避免毒物大量进入, 出水一定要控制pH 值在6-9, 否则易使生化系统受到破坏, 为保证调节池发挥最大效用, 适当调高水位, 搅拌机经常开启, 进水悬浮物及时清理, 防止潜水搅拌器和提升泵的堵塞以及降低处理效果和处理能力。

④水解酸化池

要防止生物量堵塞填料间隙。一旦发生堵塞可进行反冲洗对生物膜强行剥离。

⑤生物膜

生物膜内层为厌氧膜, 表面为好氧膜。当生物膜长到一定厚度时, 生物膜内层不能支撑其表面的生物群体时, 生物膜就瓦解, 同时在填料上又形成新的生物膜, 新陈代谢处于良性循环。生物膜厚度决定于水中有机物浓度和风量。生物膜的厚度随负荷的增高而增大, 负荷过高则生物膜过厚, 引起填料堵塞并可能形成短路, 影响出水水质。风量大, 也可限制生物膜的厚度, 提高生物膜的活性。一般厚度控制在300—400 μm左右, 因此控制有机物的浓度和调节风量很重要。防止生物膜过厚的方法还有瞬时加大曝气量、加大进水量或采用闷曝的办法使生物膜在厌氧条件下发酵, 产生气体促其脱膜。

⑥溶解氧

一般单位在设施运转过程中, 进水量和进水浓度是一个变量, 因此池中溶解氧就会出现或高或低的现象。溶解氧过低, 会影响微生物的生长发育, 降低氧化分解能力, 抑制丝状菌的繁殖;溶解氧过高, 造成丝状菌大量繁殖, 脱膜困难。当采用二级接触氧化时, 一级溶解氧控制在1—2mg/L, 二级为3—4mg/L。

⑦生物相镜检

生物膜上的动物型生物相有原生动物 (纤毛虫类为主) 和后生动物 (以轮虫类为主) 。观察生物相的目的是通过掌握生物相的变化和废水处理的相应关系, 找出规律来指导水处理, 特别是通过指示生物的种类、数量、形态等特征来判断水质处理的效果。

⑧营养物质的控制

一般营养控制在BOD∶NH3-N∶P=100∶3-5∶1 的范围内, 菌种驯化效果好, 承受营养物质的变化也就大。因此, 微生物的营养一方面要调节, 另一方面要不断的加以驯化, 适应较为不利的环境。

⑨废水降温

印染废水的水温大多比较高, 如针织布的漂染针织线的浆染废水水温为40～45℃, 毛绒, 毛线的漂染废水水温为40～50℃, 梭织布的退煮废水水温为40～50℃ 等。当水温过高时, 会导致废水生化处理系统无法正常运行, 直接影响污水达标排放。因此必须考虑对高温废水进行降温处理, 以便达到生化处理的水温要求, 保证整个处理系统的正常运行。一般将水温控制在40℃以下, 不但利于生物的生长, 还能提高处理效果。

⑩填料

填料是一种比表面积较大的微生物载体, 其特性对接触氧化池中生物固体量、氧的利用率、水流条件和废水与生物接触等起重要作用, 是影响生物接触氧化法处理效果的重要因素, 填料选择是否合理决定了整个生化系统的成败。

选择填料时应考虑以下几个因素:是否质轻;抗老化能力, 生物和化学稳定性;挂膜, 脱膜情况, 微生物挂膜后的容积负荷, 比表面积的大小;抗冲击性;是否经济 (综合经济) ;运输, 安装是否简便。

2 水解酸化—生物接触氧化处理工艺在印染废水处理中的应用

2.1 印染废水的特点

水质水量变化较大、成分复杂、处理难度大, 含有大量的碱类, pH值高;含有大量残余染料和助剂, 色度大;有机物含量高, 耗氧量大, 且含有微量的有毒物质。近年来由于PVA (聚乙烯醇) 和CMC (羧甲基纤维素) 等浆料的广泛应用, 废水的可生化性大幅度下降, 增加了处理难度。

2.2 印染废水的主要成分

PVA与淀粉是经纱上浆所用浆料, 可以防止纱线起毛, 减少断头便于织造;还可作为染料的传递介质, 但是当染料经气蒸固着后, 又必须把浆料全部除去;另外, 织物整理时还可作为硬挺剂。PVA与淀粉在退浆工序时将全部进入废水。

Na2SO4、NaCl、NaOH、Na2CO3和ABS是活性染料和直接染料常用助剂, 增加的目的是使染料更均匀的渗透到织物中, 并使染料和纤维更好的结合、染色后全部排入废水。

葡萄糖、碳酸铵和KH2PO4: 提供碳源和N、P等, 为微生物的生长供应必要的营养物质。

2.3 水解酸化-接触氧化处理印染废水的机理

印染废水可生化处理性差的原因主要是慢速生物降解有机物和难生物降解有机物所占的比例较高。一般好氧生物处理对色度和难降解有机物的去除率不高, 主要是因为某些染料、中间产物和添加剂在单纯的好氧条件下分子结构很难破坏, 生物降解半衰期很长。

水解酸化对COD、色度的去除效果并不明显, 其作用主要是改善废水的可生化性, 提高B/C比;生物接触氧化对COD、色度的去除起主要作用, 这是因为可生化性提高后的废水中的有机污染物在好氧池中可以较快地被好氧和兼性微生物利用为营养物, 使其转化为无机物而被去除。

3 结论

印染废水具有有机物浓度高、色度大、成分复杂、可生化性差的特点, 水解酸化—接触氧化工艺处理印染废水可有效改善废水的可生化性, 对有机物、色度去除效果好, 具有投资省、运行费用低、脱色明显、生物降解率高等特点, 是一种廉价、高效的印染废水处理方法, 处理后的水质其色度、CODcr、硫化物、悬浮物都能达到《污水综合排放标准》 (GB8978-96) 一级标准的要求, 适合在印染废水处理工程中应用。

参考文献

[1]金建华等.水解酸化-接触氧化工艺处理印染废水技术探讨.中国水运, 2006, 4 (11) :52-53.

[2]李红莲.水解酸化-生物接触氧化-气浮工艺处理印染废水.工业用水与废水, 2006, 37 (6) :85-87.

[3]孟宪锋.水解酸化-生物接触氧化法处理印染废水.中国科技信息, 2007, (15) :25-26.

[4]李家珍.染料染色工业水处理.北京:化学工业出版社, 2000.

[5]邵云海, 蒋克彬.水解与接触氧化工艺处理印染废水.中国给水排水, 2001, 17 (8) :53-55.

接触氧化工艺 篇2

水解-接触氧化工艺处理屠宰废水研究

摘要：针对屠宰废水对普通活性污泥法冲击负荷大的.问题,采用水解-接触氧化工艺处理屠宰废水.研究表明,该工艺对COD和氨氮的去除效果好,处理出水水质达到<污水综合排放标准>(GB8978-)的二级标准.作 者：陈贺添    陈发枝    Chen Hetian    Chen Fazhi  作者单位：东莞市市区污水处理厂,广东,东莞,523080 期 刊：广东化工   Journal：GUANGDONG CHEMICAL INDUSTRY 年，卷(期)：, 37(7) 分类号：X5 关键词：屠宰废水    H-O工艺    COD    氨氮   

好氧接触氧化法处理制浆造纸废水 篇3

关键词：制浆造纸废水生物接触氧化启动与运行

0 引言

制浆造纸废水含有大量的纤维素及其分解产物（低分子量的半纤维素，甲醛、乙酸、糖类等易生物降解的有机物）、多量的腐植酸、木素、蜡质、无机盐等有机污染物，这些有机污染物占化纤行业总污水CODcr的50～60％，是制浆造纸废水治理的关键。由于这类废水有机物污染负荷高, CODcr高达10000-20000mg/l，应首先通过物化方法将CODcr降到3000以下，再通过兼、好氧的方法将废水处理达到国家排放标准。

1 工艺流程

根据制浆造纸废水具有CODcr浓度高、色度大的水质特点，确定的处理工艺流程如下：车间废水首先进入调节池进行均质均量，经调节后的废水由泵提升至兼氧池。由于废水中含有诸多难生物降解的物质，而废水色度的去除首先应破坏有机物的带色基团，本工艺采用兼氧、好氧生物处理工艺，就是利用兼氧菌将废水中的大分子有机物分解为低分子有机物，同时利用兼氧菌的水解作用破坏大分子有机物的有色基团，提高废水的可生化性，然后在好氧池中利用好氧菌的同化和异化作用将兼氧菌所分解的产物进行降解，从而达到脱色、去除COD的目的。由于生化处理出水中夹带诸如脱落的生物膜等难以沉降的悬浮物，故采用二次沉淀的方法以进一步提高处理效果。

2 构筑物及设备

处理构筑物及其主要设备有调节池、兼氧池、好氧池和二沉池。

2.1兼氧、好氧池 兼氧、好氧生物处理工艺采用生物膜法，中心处理构筑物是接触氧化池，该池由池体、填料、布水和布气装置等组成。

2.1.1池体形式 本处理系统采用直流式接触氧化池，这是一种底部同时进水与进气的接触氧化池，在填料上产生液流，生物膜受上升的水流、气流的强烈搅拌而加速更新，使其保持较高生物活性，同时又能克服填料的堵塞现象。另外上升气流撞击填料使气泡破裂，增加了接触面积，提高了氧的转移效率。

2.1.2填料 填料是生物膜生长的载体，是接触氧化的核心部位，它直接影响生物接触氧化处理的效能。本系统的接触氧化池采用的是新型纤维组合填料。

2.1.3布水 生物接触氧化池的进水必须均布填料层，使废水、空气、生物膜三者之间相互接触。布水管采用穿孔管，孔径为5 mm，间距为20cm。

2.1.4布气 生物接触氧化池的布气主要有三个作用，即充氧、搅拌，防止填料层的堵塞和促进生物膜更新。本处理系统供气选用新型三叶罗茨风机，曝气设备采用微孔曝气软管以保证并提高氧的转移率。

2.2 二沉池 对于生化处理后出水中难以沉降等脱落生物膜，采用二次沉淀的处理方法加以去除，可以进一步提高出水水质。

3 细菌的培养与驯化

3.1接种污泥 接种污泥取用某污水处理厂二沉池后经脱水的剩余污泥，兼氧和好氧两池所接种的活性污泥量共计8 吨。

3.2温度和pH值 对于生化处理过程，一般认为水温在23 ℃～30 ℃时最好。考虑到企业所排放污水的实际水温，调试过程中尽量使得污泥菌种在实际水温下生长。排放的废水PH值在6.5左右，调试中发现生化系统出水pH值在7以上，说明生化系统对废水的pH值调节性能良好。

3.3 微生物的营养 微生物的新陈代谢需要一定比例的营养物质，除了BOD5表示的碳源外，还需要氮、磷和其他微量元素。制浆废水则往往缺乏某些关键的元素如氮和磷。在调试过程中，可补充尿素和磷酸二氢钾来补充细菌需要的氮和磷。一般对氮、磷的需要量可根据BOD5:N:P=100：5：1加以控制。

3.4溶解氧 生化系统采用兼氧和好氧两个系统。所谓兼氧系统采用间歇曝气方法，一般每日曝气8h以维持兼氧池DO为0.5mg/L，曝气的同时起到水力搅拌和兼氧生物膜的强制剥落更新作用。好氧系统则采用连续曝气方式，溶解氧浓度控制在2mg/L左右。

3.5进料方式 调试初期，生化系统所承受的有机负荷应低一些，采用间歇闷曝和连续进水两种方式交替进行调试。进入兼氧池和好氧池的污水按比例逐步增加，同时启动好氧池的回流泵进行回流处理，直至整个系统CODcr去除率基本稳定。

3.6水力负荷和冲击负荷 启动时水力负荷宜低，否则可能造成污泥流失，影响填料生物膜的生长。调试过程中既不宜突然提高负荷，也不宜长期稳定在低负荷下进行，应在出水污泥浓度及去除率都较高的条件下逐渐提高负荷。当兼氧池填料CODcr负荷达到1.6 kg/m³*d；好氧池填料CODcr负荷达到1.18 kg/m³* d时，系统处理效果较好，运行稳定。

3.7微生物的组成 在调试运行稳定后，在好氧池内可以明显看到水中存在大量的固着型纤毛类原生动物，如钟虫、盖纤虫等枝虫和菌胶团。在一般情况下，这几种原生动物多，说明游离细菌少，出水中有机物浓度较低。菌胶团较多，还可以说明污泥吸附、氧化有机物的能力大，填料挂膜已经达到预期效果。一旦填料挂膜成功，微生物培养驯化完成，系统处于连续实运转。

4 工艺运行

本工艺系统主要为生化处理部分，调试的难点是兼氧池、好氧池中填料的生物挂膜及微生物的培养驯化。结合当地气候特点，每天同步监测调节池、兼氧池、好氧池、气浮池出水中的pH值、色度、SS、CODcr等水质指标，每四小时取样化验，取一天6个水样化验的平均值。调试工作为期4月余，处理出水水质稳定。处理出水主要水质指标如表一。

表一：调试期四个月出水监测结果

由上表可以看出，在微生物挂膜及培养、驯化期间，随着微生物的增长和逐渐适应，处理出水中CODcr及色度的去除率逐渐提高，第四个月基本调试正常。稳定运行后经过兼氧、好氧工艺处理，pH值从调节池出水的5.2达到二沉池出水的7.3；色度从252倍降到62倍，去除率在75%；SS从180mg/L降到38mg/L，去除率在79%；CODcr从3834mg/L降到106mg/L，去除率在97%。

5 结论

兼氧、好氧生物接触氧化法处理制浆造纸废水COD、SS、色度去除效果良好，各项主要出水水质指标达到国家的排放标准。

参考文献：

[1]陈新宇，陈翼孙.难降解有机物的水解酸化预处理.化工环保.1996.10(3)：152～155.

[2]陈翼新，胡斌.气浮净水技术.北京：中国环境科学出版社.1992.

[3]杨学富.制浆造纸工业废水处理.化学工业出版社.2001：48～49.

接触氧化工艺 篇4

1 水质情况及排放要求

生产废水日排水量400m3, 即16.7m3/h, 废水为橡胶废水, 设计出水水质满足国家《污水综合排放标准》 (GB 8978-1996) 中的二级排放标准, 处理后达标排放至市政污水管网。水质情况见表1。

2 工艺设计

目前, 橡胶制品生产废水的处理方法主要有:混凝沉降法、混凝气浮法、电化学法、生物法以及用于深度处理的吸附法和反渗透法。生物法根据需氧与否主要分为厌氧生物法和好氧生物法, 而用于橡胶废水处理时, 主要有活性污泥法、水解酸化法和生物接触氧化法等[1]。

水解酸化法主要用来处理含难降解有机物、可生化性不高的工业废水, 是利用有机物厌氧分解过程中酸性发酵阶段的特点, 将某些难降解的大分子有机物转化为易被微生物降解的小分子有机物, 从而改善废水水质, 提高橡胶制品生产废水的可生化性。

生物接触氧化工艺的主要优点是技术成熟, 操作简单, 能有效去除废水中的CODCr、BOD5, 对冲击负荷有较强的适应性, 剩余污泥少[2]。

本工程采用水解酸化、生物接触氧化相结合的工艺。

2.1 工艺流程

橡胶制品生产废水中含有不溶性有机物, 悬浮物较多, 其不溶性有机物颗粒较小, 这也是造成水中CODCr的主要原因。[3]原水经格栅去除大块的悬浮物质, 流入调节池对水质、水量进行调节, 加入H2SO4对水质进行中和, 通过曝气对池内废水进行搅拌, 使废水完全混合[4]。通过提升泵将废水提升至初沉池中, 通过加药、絮凝、沉淀将悬浮物去除。由于该废水中的CODCr和BOD5的比值较小, 生化性差, 在生化处理前, 采用水解酸化工艺, 通过微生物的兼氧呼吸作用, 使废水中的悬浮物及部分有机物得以去除, 并使某些难降解和高分子有机物降解为小分子易降解物质, 提高废水的可生化性。水解后的废水进入接触氧化池, 通过附着于填料上大量微生物的生化降解、吸附作用, 去除污水中的各种有机物质, 使污水得到净化。通过好氧生物处理后, 进入二沉池, 完成泥水分离, 处理后达标排放。初沉池与二沉池内污泥排入污泥浓缩池中, 通过浓缩收集后, 经过带式污泥脱水机压成泥饼后外运填埋。

注:各项目单位除pH外均为mg/L。

工艺流程见图1。

2.2 主要构筑物

主要构筑物见表2。

3 运行效果

实例工程于2008年12月开工建设, 2009年2月竣工并调试, 2009年5月通过当地环保部门监测验收, 监测结果为:C O DCr是30mg/L、BOD5是6.8mg/L、SS是36mg/L、NH3-N是2.5mg/L、pH是7.9, 各项指标均达到了设计要求。

本工程运行费用主要有电费、药剂费、人工费, 每吨水运行费用1.30元。

4 结语

(1) 采用本工艺处理橡胶废水, 对其中的CODCr、SS的去除率较高。

(2) 本工艺结构简单, 管理方便, 系统运行稳定, 运行成本低。

(3) 经检测处理后的废水可以达到设计要求, 可进一步处理后回用。

摘要：介绍了应用水解酸化-接触氧化工艺处理青岛某橡胶制品公司生产废水的工程实例, 对该工艺进行了说明。运行表明, 该工艺能稳定高效地去除CODCr、SS, 出水水质达到了设计标准。

关键词：橡胶废水,水解酸化,接触氧化,废水处理

参考文献

[1]徐怡珊, 董屹.合成橡胶生产废水处理技术[J].化工环保, 2002, 22 (11) :19～22页.

[2]夏声, 等.水处理工程[M].北京:清华大学出版社, 1985.

[3]何士龙, 王丽萍.石家庄某橡胶制品有限公司生产废水处理[J].能源环境保护, 2003, 17 (5) :40～42.

接触氧化工艺 篇5

摘要：采用水解酸化-生物接触氧化-光催化处理印染废水的`试验,日处理水量60L,COD及色度的去除率分别都能达到90%以上.出水水质达到<纺织印染行业水污染物排放标准>(GB4287-92)一级标准.作 者：于佳 许吉现 孙广垠 王燕 作者单位：于佳,许吉现,孙广垠(河北工程大学城市建设学院,河北,邯郸,056038)

王燕(水利部海委引滦工程管理局,河北,唐山,064309)

铜基电接触材料制造工艺 篇6

关键词：铜合金电接触材料；粉末冶金法；双层产品

中图分类号：TG156 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）26-0063-02

CuWWC复合材料是由Cu、W、WC所组成的三相均匀分布的既不互溶又不形成化合物的一类复合材料，兼有Cu的高导电、导热率、塑形及易加工性和W的高熔点、高比重、抗电蚀性、抗熔焊性、高的高温强度以及WC的高熔点、高硬度性能，在真空接触器上得到了广泛的应用。

1 CuWWC/Cu制造工艺

1.1 合金粉末制备过程

将W粉与WC粉以1∶1的比例进行V型混粉机混粉，然后在真空烧结炉中进行烧结，后进行破碎过筛，将其与配料中剩余的W粉、Cu粉以一定比例进行混合，在钼棒炉中进行粉料烧结、破碎、过筛。以上述方法制备CuWWC的

粉末。

1.2 试验工艺流程

CuWWC合金粉制备→初压压制→溶渗烧结→外观加

工→清洗。

1.3 溶渗烧结工艺

叠层溶渗，就是用熔点比骨架熔点低的金属或合金置于金属粉末压制后预烧结或未烧结的多孔体骨架上面或者下面进行的溶渗。

采用一般叠层溶渗烧结方式的产品，其溶渗烧结方式为溶渗Cu片放置在基体CuWWC上面，在烧结炉内一定气氛与温度、时间下，溶渗Cu熔化进入基体CuWWC骨架结构里面，其中一部分Cu片熔化填满基体骨架，另外一部分溶渗Cu片留在基体上面形成Cu层，即烧结结束之后，在垂直方向上Cu层与基体CuWWC为上下结构。通常采用这种方式烧结的产品，其Cu层以“鼓包”的形式堆积在基体上面，难以做到Cu层平整以及Cu层在0.6mm左右。而且Cu层以“鼓包”形式存在的电接触材料CuWWC/Cu在加工Cu层时难度也比较大。对烧结环境的要求也比较高，如果烧结炉真空度不足的话，极易使Cu层里面存有气孔。为了改善上述制作方法，采用垂直溶渗烧结，即溶渗Cu片放置在基体CuWWC上面，但是基体的放置位置发生变化，与一般叠层熔渗烧结相比较，基体CuWWC的放置旋转90°，在烧结炉一定气氛、温度与时间下，溶渗Cu一部分熔化进入基体骨架里面，一部分在基体的侧面由液体成为固体凝固下来形成Cu层，即烧结结束后，在垂直方向上，Cu层与基体CuWWC为左右结构。采用这种方法制作CuWWC/Cu双层产品Φ22×3.2，Cu层要求厚度在0.6mm左右，平整，Cu层里面没有气孔。

1.4 溶渗烧结试验

1.4.1 烧结时烧舟的设计。由于Cu层在基体CuWWC压坯的侧面形成，所以需要对烧舟进行特殊设计。在垂直方向上，烧舟一侧根据Cu层厚度的要求设计Cu层最后形成所需要的空间，另外一侧根据基体CuWWC骨架的尺寸设计压坯所需要的空间，同时在Cu层与基体CuWWC骨架所在烧舟空间的上方设计溶渗Cu的放置位置以及便于溶渗Cu熔化流入基体CuWWC骨架与Cu层空间的导槽。这里对溶渗Cu熔化经过的导槽设计要求比较严格，如果导槽设计不合理，会影响溶渗Cu在熔化时溶渗进入骨架与形成Cu层，导致Cu层短缺或者是Cu层不平整以及出现孔洞。

1.4.2 烧结温度与时间。由于Cu的熔点是1083℃，所以选择比Cu的熔点稍高的温度进行溶渗烧结。

表1 CuWWC/Cu溶渗烧结温度与时间的影响

溶渗烧结温度（℃）溶渗时间（min）气氛结果

110012氢气不良

110018氢气良好

115012氢气不良

115018氢气不良

120012氢气不良

120018氢气不良

采用1100℃，12min烧结参数制作的产品，由于烧结时间比较短，部分产品溶渗Cu没有很好地熔化进行溶渗导槽，造成Cu层位置Cu短缺（图1）。

采用1100℃，18min烧结参数制作的产品，结果良好，既形成符合要求的Cu层（0.6mm左右），同时Cu层里面没有发现肉眼可见的孔洞（Cu层车削0.2～0.3mm）（图2）。

图1 Cu层Cu短缺 图2 产品里面没有气孔

采用1150℃，12min烧结参数制作的产品由于烧结时间比较短，部分产品溶渗Cu没有很好地熔化进行溶渗导槽，造成Cu层位置Cu短缺。

采用1150℃，18min烧结参数制作的产品，结果良好，既形成符合要求的Cu层（0.6mm左右），同时Cu层里面没有发现肉眼可见的孔洞，但是部分产品在烧结结束之后容易被氧化。

采用1200℃，12min烧结参数制作的产品，结果良好，既形成符合要求的Cu层（0.6mm左右），同时Cu层里面没有发现肉眼可见的孔洞，但是全部产品在烧结结束之后被氧化。

采用1200℃，18min烧结参数制作的产品，结果良好，既形成符合要求的Cu层（0.6mm左右），同时Cu层里面没有发现肉眼可见的孔洞，但是全部产品在烧结结束之后被氧化。

所以，根据以上实验结果，烧结工艺参数1100℃，18min，氢气气氛为最佳产品制造参数。

1.4.3 溶渗Cu量的影响。由于采用垂直烧结方式进行制作，在溶渗烧结过程中，溶渗Cu的量对产品制作结果也有着影响。计算了3个Φ22×3.2的溶渗Cu的重量，对比3组Cu量对产品烧结结果的影响。

方式1计算方法=溶渗到骨架结构的溶渗Cu量+Cu层0.6mm需要的溶渗Cu量。

方式2计算方法=溶渗到骨架结构的溶渗Cu量+Cu层0.6mm需要的溶渗Cu量+溶渗Cu导槽Cu量。

方式3计算方法=溶渗到骨架结构的溶渗Cu量+Cu层0.6mm需要的溶渗Cu量+（溶渗Cu导槽Cu量）×2。

表2 不同溶渗Cu量对产品结果的影响

溶渗Cu量计算方式溶渗Cu量（g）结果

方式16.5不良

方式28.5良品

方式310.5良品

采用6.5g溶渗Cu量制作的产品，部分产品出现溶渗Cu留在导槽处，导致Cu层短缺，一部分产品虽然Cu层平整，但是Cu层有气孔，不良。

采用8.5g溶渗Cu量制作的产品，Cu层平整（图3、图4），而且没有气孔，效果良好，Cu层达到0.6mm左右（图5），50X金相显微结构检测，Cu层厚度为0.677mm。在溶渗过程中，气体随着溶渗Cu向下流动时向上移动到导槽处的Cu位置，从而避免了Cu层气孔的产生。加工成品时需要将导槽处形成的Cu去掉即可。

图3 Cu层面平整 图4 CuWWC/Cu工作面

采用10.5g溶渗Cu量制作的产品，Cu层平整，而且没有气孔，Cu层厚度0.6mm左右，但是导槽处Cu量比较多：一是材料的使用量过多、成本高，二是给成品的加工带来复杂度。

通过以上实验，最终将溶渗Cu量设定在方式2的计算方法上。

图5 CuWWC/Cu产品Cu层厚度测量50X

2 结语

通过上述实验，制作CuWWC/Cu双层产品，Cu层在0.6mm左右，且Cu层没有气孔，主要从以下三点可以实现产品的制作：（1）溶渗烧舟设计；（2）溶渗温度、时间、气氛；（3）溶渗量计算。

采用这种方法制作的产品已经实现了生产化，应用商开始了使用。

参考文献

[1]陈文革.热处理对CuW电工合金组织与性能的影响

[J].电工材料，2002，（2）.

[2]陈文革，胡可文，罗启文.WC/Cu大电流滑动电接触材料的研究[J].高压电器，2008，（1）.

[3]铜钨及银钨电触头（GB/T8320-2003）[S].

作者简介：吴婷（1984—），女，山西人，供职于上海电科电工材料有限公司，研究方向：银基与铜基电接触

接触氧化工艺 篇7

伴随着油田注水开发生产的进行, 注入水和含油污水的处理及排放问题越来越引起人们的关注。冀东油田部分油井目前已进入高含水期, 采出水经常规处理后大部分经行回注, 还有一部分剩余污水, 这部分污水出水油含量一般仍然高达20 mg/L～30 mg/L, 达不到GB8978-1996《污水综合排放标准》的要求, 需要进行进一步处理。冀东油田各联合站对剩余污水的二级处理采用的是先经过气浮选除油除杂质, 再用厌氧做预处理, 接触氧化法做主处理工艺, 处理后的污水达国家污水综合排放标准。

1 处理工艺

1.1 工艺处理原理

工艺中气浮段是将气体注入液体中, 使之呈饱和状态, 然后在大气压下放出溶解气体, 这种机械结构使小气泡与悬浮物质或油脂结合、降低比重, 从而增加分离效果[1]。厌氧段实际是水解酸化的过程, 能够有效的降低污染负荷, 将大分子难降解的有机物分解成小分子有机物, 提高出水的可生化性, 并且可以利用水阶段较强的抗冲击能力, 避免来液不稳对影响好氧段的运行。厌氧微生物就附着在填料的表面生长, 当废水通过滤料层时, 在填料表面的厌氧生物膜作用下, 废水中的有机物被降解, 并产生沼气, 滤池中的生物膜不断的进行新陈代谢, 脱落的生物膜随出水流出池外[2]。好氧段则是利用其中好氧生物的高效降解效率, 将污染物质进一步分解, 确保水质达标。生物接触氧化法是在曝气池中设置填料, 作为生物膜的载体, 经过充氧的废水以一定的流速流过填料与生物膜接触, 利用生物膜和悬浮活性污泥中微生物的联合作用净化污水, 是介于活性污泥法和生物滤池之间的一种生物处理法。

1.2 柳一联生化处理工艺

柳一联生化处理系统的设计处理能力为10 000m3/d, 处理后的污水达到国家污水综合排放标准, 直接排入溯河。进水水质:CODcr≤300 mg/L, 含油≤30 mg/L, 氨氮≤15 mg/L, pH值≈6～7, 温度≤52℃。来液先进入气浮池进行初步降解、降温, 然后分两组依次进入2个串联的厌氧池, 再分别进入3个串联的好氧池, 最后进入外排池, 见图1。

1.2.1 气浮池 (8 m×5 m×4.5 m)

柳一联气浮池由两台型号为QFT-20的气泡碎细机交替为来液进行鼓气。在池子的单侧设有收油槽, 将池面污油收集后排入废水池, 污水则进入厌氧池中进行降解。从处理工艺上讲, 气浮工艺能够有效地去除石油类, 同时气浮具有降温、充氧功效, 降低了BOD5/CODCr, 从而提高了污水的可生化性。

1.2.2 厌氧池 (20 m×9.5 m×4.5 m)

厌氧生物接触池的池体为矩形钢筋混凝土结构。圆形浮盘漂在水面, 圆形浮盘下挂着纤维填料, 由纵向安设的纤维绳上绑扎, 形成巨大的生物膜支撑面积, 填料随水流摆动, 既有一定刚性, 也有一定柔性, 能保持一定形状, 又有一定的变形能力, 填料区的有效高度为3 m。在四个厌氧池的一角上都安装了一台潜水搅拌器, 搅拌器的作用是可以在生化池中形成一个流场可以防止池底的油泥污泥沉淀, 更便于厌氧菌更好的成活。

1.2.4 中沉池 (20 m×5 m)

中沉池的有效池深大约为4.7 m, 与反应池不同的是, 中沉池的底端为漏斗状, 主要起沉淀作用。来气管线和排泥管线深入漏斗槽的底端, 利用气举原理实现排泥和污泥回流。

1.2.5 好氧池 (20 m×10.25 m×4.5 m)

好氧池与厌氧池不同的是, 没有搅拌电机, 由型号为SSR-200的三叶罗茨鼓风机为好氧池鼓风, 流量为40.15 m3/h, 一台运行两台备用。布气管布置在池子底端, 由下向上全池曝气。

1.2.6 二沉池 (20 m×5 m)

结构与中沉池相同, 不同的是二沉池液面下50 cm处装有斜板, 斜板区高度为1 m。斜板的作用是将活性污泥以及杂质与水分离, 从而降低出水悬浮物, 污泥絮凝体在这里形成并在重力作用下沉降到斜板上, 澄清后的污水进入清水区。斜板间的固液分离过程是自由沉淀、絮凝沉淀、污泥悬浮层的过滤和捕获以及污泥层下滑过程的共同作用。沉淀的污泥进入二沉池底的斗型槽内, 通过气举的方式进行排泥和污泥回流。

1.3 处理效果

从化验的结果来看随来液水质的变化厌氧池出水呈相似的变化趋势, 当污水经好氧处理后到达二沉池, 水质基本稳定, 即而显示出接触氧化法对污水的适应性强、抗冲击能力强的优点。从气浮池出水到中沉池含油的去除率为25%左右, 到二沉池时含油去除率升至85%左右, 而COD的去除率在中沉池时在40%左右, 到二沉池后COD的去除率在75%左右, 外排出水含油在2～3个, 出水COD在50 mg/L左右, 完全符合标准。

2 生化站的日常管理

2.1 影响生化站的参数

2.1.1 对来液量以及来液水质的控制

对于系统来液, 我们要尽量保持来液量的平稳, 或采用渐大、渐小的方式增大或减小系统来液这样是为了防止来液量忽大忽小对系统造成冲击。由于井上来液并不稳定, 有时还会有酸化井进入系统, 或者来液会有有毒物质, 会对系统造成危害, 所以要对来液水质进行控制, 要及时发现, 及时采取措施。

2.1.2 曝气以及水中溶解氧对处理效果的影响

为了确保生物膜上的微生物能正常生长并能保持较高的活性, 柳一联好氧池的溶解氧要求保持在2mg/L～4 mg/L左右。经长期观察来看, 溶解氧在正常范围内时, 曝气池呈黄褐色, 在生化站上可以清晰的观察到填料上附着着大量生物膜, 曝气池的水中有悬浮态的菌胶团, 活性污泥活性强, 水质很清。若溶解氧达不到要求, 曝气池水质很混, 填料上有少量生物膜, 而且很容易脱落。

2.1.3 温度对处理效果的影响

对于厌氧工艺来说, 温度较高有利于提高处理效果。但对于好氧处理, 一般认为, 废水生物处理中微生物的适宜温度在30℃左右。温度过低会抑制微生物的生长, 而温度过高, 大量原生动物及后生动物则会死亡。

2.2 日常管理

2.2.1 营养剂的投加

为了向微生物提供营养支持, 保证微生物正常的营养繁殖, 我们必须保证微生物有足够的食物来源。废水中的有机物是供给微生物碳氢的来源, 另外, 我们还要按一定的比例投加尿素和磷肥, 以保证细菌合成正常细胞体所需的氮和磷。

通常情况下, 厌氧池按照有机物:氮:磷=100:6:1, 好氧池按照有机物:氮:磷=100:5:1的比例进行投加[3]。比例式中, 有机物可以用BOD5值来表示。在实践过程中, 由于BOD值计算的滞后性, 我们要根据生化站BOD与COD的比值用COD值来反推BOD的值进行计算[4]。

2.2.2 接触氧化池的微生物群落及生物相的镜检

在正常状态下, 接触氧化法的生物膜上能够形成稳定的生态系统与食物链, 微生物是相当丰富的。我们在对生物膜的生物相进行镜检时利用显微镜观察在活性污泥中为数较少的原后生动物的变化来判断工艺状况的。它们主要的食物来源是游离的细菌和微小的菌胶团, 以单体存在, 所以在抗冲击负荷和活性污泥运行条件改变时, 通常原后生动物在数量活性种类等方面会出现明显的波动。

2.2.3 曝气池的污泥回流问题

从理论上来讲, 生物接触氧化的优点是不需要进行污泥回流的。但在系统调试初期或是生物膜脱落, 系统出现问题, 大量活性污泥流失时还是要通过污泥回流进行调试的。在系统运行正常情况下, 生物膜挂膜完好时就不需要污泥回流了。

2.2.4 中沉池、二沉池的排泥问题

中沉池、二沉池作为生化系统活性污泥的泥水分离场所, 它的运行好坏直接影响到曝气池和外排水质的运行。正常状况下, 曝气池内的生物膜不断的进行新陈代谢, 脱落的生物膜随出水流入二沉池, 经分离后沉入二沉池底端的漏斗槽内, 如果我们不能按时及时地对二沉池进行排泥, 污泥越积越多, 会直接影响到出水水质, 而且二沉池的缺氧厌氧条件能使池底的活性污泥反硝化, 最终导致池底活性污泥上浮而形成液面浮渣。所以二沉池要按要求及时排泥。目前, 柳一联生化站中沉池、二沉池的排泥是按照连续依次循环进行的, 即给中沉池排泥干净后给二沉池排泥, 排干净后再给中沉池的模式, 循环进行。

3 结语

在气浮-厌氧-接触氧化工艺中设置厌氧段的目的, 主要是利用水解过程, 有效降低污染负荷, 并将大分子难降解有机物分解成小分子有机物, 提高出水的可生化性, 并且可以利用厌氧段较强的抗冲击能力, 避免冲击性来水影响好氧段稳定运行。好氧段则是利用其中好氧生物的高效降解效率, 将污染物质进一步分解, 确保出水水质达标。这套工艺结构简单, 运行稳定, 处理效率较高, 适应性较强, 就柳一联生化站的运行来看, 是适合处理联合站剩余污水的。

参考文献

[1]蒋展鹏《.环境工程学》, 第二版[M].北京:高等教育出版社, 2005.

[2]唐受印, 代友芝, 等《.废水处理工程》, 第二版[M].北京:化学工业出版社, 2004.

[3]周群英, 高婷耀《.环境工程微生物学》, 第二版[M].北京:高等教育出版社, 2000.

接触氧化工艺 篇8

其中浮选浓缩工段排水量最大, 大约300 m3/天, CODCr在4000～5000mg/L。蛋白压滤水大约50 m3/天, 其中含有大量的有机蛋白质, 锅炉房冷凝水100 m3/天, 玉米浸泡水做菲汀, 其产生的废水量约50 m3, 废水CODCr浓度在50000～60000mg/L, 且含有SO32-, SO32-浓度在2000 mg/L左右。

针对玉米淀粉废水的以上特征, 该厂废水处理采用了以UASB-接触氧化为主体的废水处理工艺, 工艺流程图如下:

在调试运行期间, 我们研究了温度、pH、SO32-对UASB反应池处理效果的影响及各自需要的控制范围, 并分析了蛋白质、CODCr在各处理单元的降解规律。现将运行调试结果报告如下:

1 工艺流程简述

该废水处理工艺流程见图1, 综合废水经粗细格栅去除大块悬浮物及漂浮物后流入初沉池, 在初沉池旁边设有石灰消解池, 消解后石灰乳与原废水在进水口混合, 实现p H的调节并与悬浮物部分絮凝。这些絮凝后的絮体及没有絮凝的大颗粒悬浮物在初沉池得以沉淀去除。然后废水自流进入调节池, 在调节池实现水质水量的调节后进入气浮池, 气浮主要去除废水中的小颗粒悬浮物及悬浮胶体类物质。然后废水经潜污泵提升进入UASB反应池, 通过UASB反应池中的产酸细菌及产甲烷菌等兼性菌和厌氧菌降解废水中大部分有机物和部分蛋白质。厌氧出水经预曝气沉淀后自流进入两级接触氧化池, 进一步降解废水中的有机物和含氮化合物。经处理过的水在二沉池实现泥水分离, 沉淀出水最后进入人工湿地。人工湿地利用基质—微生物—植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用, 通过过滤、吸附、离子交换、植物吸收和微生物分解等来实现对废水的高效净化, 最终废水达标排放。

2 主要构筑物简介

格栅为人工焊制, 工人定期清理栅渣。初次沉淀池:砖混结构, 设计流量21m3/h, 平流式多斗, 水力停留时间8h, 定期排泥。调节池:砖混结构, 水力停留时间12h。气浮装置为成套钢制设备, 水力停留时间40min。UASB反应池:钢混结构, 设计为常温厌氧, 温度在25～30℃, 池容1000m3, 废水停留时间40h, 产生的沼气经管道分别送往锅炉房和厨房。预曝气沉淀池:钢混结构, 水力停留时间45min。接触氧化池:钢混结构, 总容积360m3, 单池容积60m3, 水力停留时间16h。曝气器为散流式曝气器, 填料选用弹性填料。风机选用罗茨鼓风机, 型号SSR-150, Q=11.7m3/min。二沉池采用平流式:钢混结构, 水力停留时间4.5h。人工湿地:砖混结构, 垂直潜流式, 水力停留时间24h, 上面种植芦苇。

3 运行结果与分析

3.1 pH、温度、SO32-对UASB反应池的影响

3.1.1 pH对UASB反应池的影响

该废水原水pH在5.0左右, 废水采用生石灰调节pH, 生石灰经消解后, 石灰乳与原废水在初沉池进水口混合, 通过调节石灰的投加量控制废水的pH高低。调试初期, UASB反应池采用购买的同类淀粉废水颗粒污泥进行培养, 原水pH经调节后在7.0左右, UASB出水pH一直稳定在7.0～7.5之间, 随着污泥量的增加, 进水量也逐渐提高, UASB反应池处理效率也逐步提高。当达到设计负荷后, 稳定运行一段时间, 为了降低石灰用量, 节省人力和财力, 决定调节原水pH至6.5, 同时采用厌氧出水回流, 以出水碱度进一步中和UASB进水酸度。一般情况下, 厌氧反应器出水碱度会高于进水碱度, 可采用出水回流的方式控制来控制反应器的pH, 同时还能起到稀释进水的作用[1], 回流比采用100%。运行一段时间发现, 改变进水pH后, 对UASB反应池的COD处理效率影响不大, 出水pH稳定在7.0～7.5之间。UASB出水挥发性脂肪酸 (VFA) , 稳定在2.0mmol/L左右 (VFA<3.0mmol/L正常) , 运行稳定。当原水pH再降低至6.0时, 发现UASB出水COD略有升高, 处理效率稍微下降, UASB反应池出水pH在7.0左右。在其后的运行过程中, 原水pH的调节一直稳定在6.5左右。这样不仅能节省石灰用量, 减少运行成本, 同时还减少了碳酸钙进入UASB反应池池对颗粒污泥带来的负面影响。

3.1.2 温度对UASB反应池的影响

UASB反应池设计采用常温厌氧, 反应池温度在20～30℃。由于经淀粉车间和锅炉房出来的废水本身有一定的温度, 因此该工艺没有设计加热装置。调试初期, 外界温度12～20℃, 原水温度23～25℃, UASB进水20℃, 出水15℃, UASB处理效果极差, 沼气产量值极低。随着外界环境温度的升高, 以及UASB池本身污泥量的增长, 反应池温度逐渐升高, UASB处理效率同时上升, 当UASB反应池温度升高至19℃时, UASB池处理效率达到40%左右。随着温度继续升高以及厌氧污泥量继续增加, 当UASB反应池温度稳定在25℃时, UASB处理效率达到65%, 沼气产量比原来明显增大。随着调试继续进行, UASB池本身温度进一步升高, 当温度继续升高至29℃左右时, 稳定下来, 此时厌氧处理效率达到80%以上。温度与COD的关系见图2。

因此, 足够高的温度是UASB反应池达到一定COD处理效率的必不可少的因素之一, 在10-30℃之间时, COD处理效率基本随温度的升高而增大。

3.1.3 SO32-对厌氧池处理效率的影响

由于在玉米淀粉生产过程中, 加入亚硫酸对玉米进行浸泡, 从而导致废水中SO32-浓度很高。浸泡液做菲汀后, 生成的菲汀废水中SO32-浓度大概有2000～3000 mg/L, 该股废水跟其它废水混合后的综合废水SO32-大概200 mg/L左右。当含有SO32-的废水进入UASB反应池后, 由于硫酸盐还原菌的生长, 必然导致硫酸盐还原反应的发生, 从而产生H2S气体。在UASB运行过程中, 浓度过高的H2S可以抑制产甲烷菌的活性, 引起UASB反应器负荷降低, 处理效率下降, 甚至导致整个UASB反应器无法正常运行。另外, H2S溶于水中可以增加COD值, 对UASB出水的后续处理带来不利影响, 如果大量的H2S混于沼气中, 还可以增加沼气的净化处理费用。据资料[2]显示, 厌氧生物处理只能在很窄的H2S范围内运行, H2S的质量浓度在11.5mg/L时, 甲烷菌生长最优, 并且对于完全混合的反应器, 以COD/SO42-为指标时, 不同基质中不利于甲烷菌生长的COD/SO42-范围不同见下表:

结合调试过程的经验, 在调试含有SO42-的废水时应注意以下两点:

(1) 若进水的COD/SO42-≥10:1时, 硫酸盐对厌氧反应的影响很小, 可以忽略不计。

(2) 若进水的COD/SO42-<10:1时, 厌氧反应器出水H2S会大幅增加, 对厌氧生物反应会产生明显影响, 此时, 应考虑对进水进行脱硫处理。[3]

本废水进水的COD/SO32-约为27.5, 调试采用的方法是逐渐增加进水中SO32-浓度的方法, 为UASB反应池中微生物的适应留有一定的时间。具体操作方式是, 调试初期严格控制进水中SO32-浓度, 菲汀废水全部外排, 不进入UASB反应池, 随着调试的进行以及反应池内微生物的增长, 慢慢增加菲汀废水的进入量直至全部进入。运行表明, 在进水SO32-浓度在200mg/L左右时对稳定的UASB反应池运行影响不大。

3.2 COD、氨氮在各处理单元的变化规律

从上表可以看出, 初沉池对CODcr有一定的去除作用, 这主要是通过去除废水中的悬浮物而实现的。但是气浮对CODcr的去除作用有限, 这说明一个问题, 该淀粉废水中悬浮物大部分经过初次沉淀池去掉了, 气浮在此起的作用不是很大。而UASB反应池通过兼氧菌和厌氧菌的作用, 去除了废水中的大部分有机物, CODcr去除率达到80%以上。随后的两级接触氧化池CODcr去除率达到了84%。废水经过厌氧和好氧的处理, 剩下的有机物可生化性已经大幅下降, 处理难度增加, 此废水经过最后一道程序——人工湿地后, CODcr出水达到了《污水综合排放标准》 (GB8978-1996) 一级排放标准。

对于氨氮来说, 以上数据表明, 初沉、气浮对氨氮几乎没有去除作用。经过UASB反应池氨氮不降反而升高了很多, 这主要是因为废水中含氮的有机物 (主要是蛋白质) 在反应池中经过氨化菌作用, 转化成了氨氮, 厌氧菌本身生长需要一定氨氮, 而蛋白质氨化生成的氨氮超过了厌氧菌生长对氮的需求。这样就导致氨氮数据的降低主要通过接触氧化和人工湿地的去除才显示出来。

4 结论

4.1

从实际运行效果看, 气浮用在UASB前去除悬浮物所起的作用不大, 可以考虑去掉, 可通过加絮凝剂的方式强化初次沉淀池的沉淀效果。

4.2

酸性废水进入UASB反应池时, 进水pH可以根据实际运行情况, 减少碱的投加量, 充分利用UASB反应池本身的调节功能或采用UASB反应池出水循环的方式中和进水碱度, 从而降低运行成本, 并减少反应池内碳酸钙的富集。

4.3

采用常温厌氧, 在10～30℃之间时, COD处理效率基本随温度的升高而增大。

4.4

当UASB反应池进水的COD/SO4≥10:1时, 硫酸盐对UASB反应池的影响很小, 可以忽略不计。

4.5

在玉米淀粉废水处理中, COD的降解规律基本上是逐级递减, 而氨氮的降解在厌氧过程后会升高, 而后才是递减。

4.6

人工湿地处理技术在玉米淀粉废水污染物处理尤其是氨氮等指标方面有很好的去除效果, 值得借鉴。

摘要：本文研究了UASB-生物接触氧化工艺处理玉米淀粉废水过程中, 温度、pH、SO32-对UASB反应池处理效果的影响及各自需要的控制范围, 并分析了蛋白质、CODCr在各处理单元的降解规律。结果表明, UASB反应池在温度29℃、进水pH6.5、SO32浓度200 mg/L时, 处理效果稳定, CODCr去除率达到80%。蛋白质在各单元的降解规律要比CODCr复杂很多, 降解速率也明显小于CODCr的降解。玉米淀粉废水经过整个工艺的处理, CODCr的总去除率达到了99%, CODCr、氨氮都达到了国家《污水综合排放标准》 (GB 8978-1996) 一级排放标准, 出水稳定。

关键词：UASB反应池,生物接触氧化,SO32-,CODCr,氨氮

参考文献

[1]胡继萃, 顾夏声, 等.废水厌氧生物处理理论与技术[M].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[2]缪应祺.废水生物脱硫机理及技术[M].北京:化学工业出版社, 2004.

接触氧化工艺 篇9

农村生活污水主要包括生活洗涤用水、厨房污水以及冲厕水等, 以有机物为主。农村污水处理与城市污水处理有很大的差异。农村地区村镇众多, 且村镇规模小, 地理位置分散及距离较远, 地势起伏不平。对于不属于城市的郊区、远离城市的农村通常采用动力集中处理方式。同时, 根据农村人口分布密度、自然环境和经济条件, 可选择利用自然地势, 如选用水塘和废弃洼地等, 利用生态湿地、生物降解等污水处理技术。此外, 根据农村污水处理的小规模化、集中式、自然地势多样与要求成本及运营费用低等特点, 可以选择以接触氧化技术为中心的“调节+生物接触氧化+沉淀”污水处理工艺技术。本文在此探讨该技术在农村污水处理中的运用。

1 接触氧化工艺设计原则及测定技术

1.1 设计原则

在农村污水处理的过程中, 应用接触氧化工艺, 需要遵循一定的工艺设计原则: (1) 需要保证技术成熟可靠, 工艺设备运行稳定, 经接触氧化工艺处理后的出水, 能达到国家规定的一级排放标准。 (2) 要求运行灵活有效, 运行维护及管理方便, 对进水量与水质的变化有较强的缓冲能力, 在满足上述要求的前提下, 充分利用当地现有的设备以及自然条件, 能够合理地控制基本建设投资与运行管理的费用, 并使其尽量操作简便, 劳动力强度低。 (3) 污水处理方案能够因地制宜, 既高效又经济合理。

1.2 测定技术

根据污水处理系统中、接触氧化运行模块中反应器的状况, 测定反应器的进出水质以及水质的指标;根据其不同的表征状况, 采取不同的处理应对技术措施。这是污水处理系统中监测与调控环节。测定技术根据不同测定对象, 应用如下:DO采用溶解氧仪进行现场的测定;SS则采用滤膜法进行测定;COD用快速密闭的方式进行催化消解;采用重铬酸钾滴定法, TP采用K2S2O8消解;进行钼锑抗分光光度法测定;NH3-N采用絮凝沉淀, 进行纳氏试剂分光光度法测定。在进行污水处理过程中, 需要对生物膜上的微生物进行有效的镜检。

2 接触氧化工艺的具体设计

2.1 处理流程及工艺原理

整个处理系统的组成包括四个部分:格栅沉砂池—调节池—接触氧化池—沉淀池。生活污水首先经格栅沉砂池的沉淀后, 自流至调节池;再经过污水泵抽至生物接触氧化池进行生化处理;接触氧化池的出水流至最后沉淀池进行泥水分离;清液流入出水缓冲池, 污泥脱水干燥后外运。

在接触氧化池部分安装有生物接触氧化反应器, 该反应器是一个高约2 m, 直径约0.8 m的钢罐, 钢罐内部填充聚乙烯软性填料。在生物接触氧化反应器中。对污水分两个阶段进行处理:第一阶段主要进行有机物的降解;第二个阶段去除污水中的氨氮。接触氧化反应器的设计制作需要遵循相应的水气比, 从而使设计负荷达到理想效果。

2.2 主要污染物去除机理

2.2.1 去除SS

对污水中的SS进行去除, 主要依靠生物接触氧化反应中的生物膜, 利用生物膜的接触絮凝作用, 同时利用微生物的吸附作用, 以及生物膜在生长过程中出现的酶展开有效的吸附。其次, 反应器中存在的水力絮流以及曝气的机械剪切力都会使一些老化的生物膜剥落, 这样可以加重水中悬浮物的浓度, 同时使水中的物质具有良好的沉淀作用。采用反应器进行SS的去除, 去除率可以达到90%以上。同时在实践中发现, 如果反应器的曝气量过大, 会致使生物膜脱落;如果在使用过程中, 容积内符合的营养物质不足, 也会导致生物膜脱落。在生物接触氧化反应器的选择上, 需要注重容积负荷与曝气强度, 同时合理地调节内部水质状况。

2.2.2 去除NH3

水力的停留时间并不会影响污泥龄, 硝化菌可以在反应器内部实现净生长, 根据污水状况, 一般为实现生物接触氧化反应的反应器采取两段式设计, 这种设计对污水进行第一段的生化处理, 经过生化处理之后, 大大降低了污水内部的COD的值。异养菌一旦进入衰减生长期, 硝化菌则是严格的好氧自养菌。此时的环境有利于硝化菌在溶解氧以及调料表面空间中迅速生长, 这样会造成细菌数量大增。在生物膜的作用下, 反硝化菌在兼性层中不断生长, 同时厌氧层中的反硝化细菌可利用NO-3-N并将之转化为N2, 从而实现同步反硝化, 达到脱氮的目的。

2.2.3 去除COD

利用生物接触氧化法, 能够有效提升生物活性, 同时这种方式可以提升反应器中的生物膜质量, 因此, 可以在低HRT的条件下, 对水中的有机物进行良好的去除。采用软性纤维填料, 将填料固定在生物膜上, 可以有效且连续的与污水进行接触, 克服生物滤池接触不良的缺陷。针对一般的设计情况进行有效的分析, 采用生物接触氧化法, 一定程度上可以达到超过90%的COD的去除率, 同时具有净化水质, 改善水资源利用效率的作用。

2.2.4 去除TP

去除污水中的TP, 一般去除率保持在20%以上, 但是, 如果低于50%, 生物接触氧化工艺就不具备交替变化的环境, 不能有效地实现环境的交替变化, 同时反应器不具备良好的强化除磷功能。采用生物氧化工艺对磷进行去除, 主要依靠三种作用: (1) 内部的填料能够有效地吸附不溶解性磷, 具有一定的接触絮凝作用; (2) 反应器内部的微生物还具有一定的同化作用, 能够使内部的磷同化; (3) 因为生物膜内具有一部分厌氧区, 在这个区域内部, 具有反硝化的作用, 促使p H值发生改变, 从而有效地使部分溶解性的磷发生沉淀, 从而去除内部的磷。但是, 综合来看, 反应器去除TP的比率不是很高, 需要结合内外部环境的变化, 进行巧妙地设计, 改善装置。

2.2.5 分析生物相

生物膜为附在调料表面的微生物, 微生物能够有效吸附污水中的无机物与有机物的复合体。一般的生物膜中的微生物都是由细菌构成的, 还有部分是藻类、真菌以及后生动物, 这些微生物在污水处理过程中, 性能比较稳定, 而且技术也相对成熟。微生物的食物链长, 同时反应器具有良好的抗冲击与复合能力, 能及时取出污染物, 保证水质。一些以固定细菌为食的微生物, 能够控制细菌的蔓延, 同时能间接去除水中的有机物。一些后生动物能够有效地软化生物膜, 促使生物膜的脱落, 使生物膜活动, 并及时处理水中的细菌。通过镜检的方式, 可以发现生物膜中的大量丝状菌, 利用生物接触氧化法, 可以使丝状菌固定在填料的表面, 具有改善水质的作用。

3 结语

实践中, 生物接触氧化工艺在对农村生活污水处理的应用中, 具有较好的效果。处理后出水基本上可达到国家一级排放标准。但需要说明的是, 实践中接触氧化工艺系统因季节的变化, 对污水的处理效果存在差异, 在夏季处理效果最好, 而冬季处理效果最差, 造成这种差别的原因, 主要是由于环境温度的不同, 而造成微生物活性的不同。这种差异需要通过技术的完善予以克服。

参考文献

[1]王琳, 王宝贞.分散式污水处理与回用[M].北京:化学工业出版社, 2011.

[2]江帆, 陈维平, 张弢, 等.新型水环境治理材料的研究进展[J].水处理技术, 2012, 32 (2) :1-4.

[3]王建龙, 彭永臻, 王淑莹.北京市分散式污水再生利用设施的现状[J].中国给水排水, 2011, 22 (2) :9-13.

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[5]孙静, 郭伟, 李小宁, 等.快速渗滤土地处理系统对城市生活污水中NP去除的优化研究[J].城市环境与城市生态, 2011, 16 (6) :32-33.

接触氧化工艺 篇10

1 接触氧化法工艺原理

生物接触氧化法 (biological contact oxidation process) 是从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法, 即在生物接触氧化池内装填一定数量的填料, 利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气, 通过生物氧化作用, 将废水中的有机物氧化分解, 达到净化目的。

生物接触氧化法是以附着在载体 (俗称填料) 上的生物膜为主, 净化有机废水的一种高效水处理工艺。具有活性污泥法特点的生物膜法, 兼有活性污泥法和生物膜法的优点。在可生化条件下, 不论应用于工业废水还是养殖污水、生活污水的处理, 都取得了良好的经济效益。该工艺因具有高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运行管理方便等特点而被广泛应用于各行各业的污水处理系统。

生物接触氧化法是指一种好氧生物膜污水处理方法, 该系统由浸没于污水中的填料、填料表面的生物膜、曝气系统和池体构成。在有氧条件下, 污水与固着在填料表面的生物膜充分接触, 通过生物降解作用去除污水中的有机物、营养盐使污水得到净化。

2 接触氧化法在工程应用中的优势

由于接触氧化法投资费用比活性污泥法低, 产泥量少, 管理操作难度不大, 因此目前广泛应用于小型城镇污水处理厂及小型工业废水处理厂。

3 接触氧化法在实际工程运用中的局限性

通过多座接触氧化工艺在实际工程中的应用表明, 接触氧化工艺在污水处理过程中存在如下局限性:

3.1 停留时间的影响因素

相关资料及生物接触氧化法污水处理工程技术规范等均表明, 接触氧化法目前普遍认同的停留时间去除碳源在20℃时为2h~6h, 脱氮在10℃时为4 h~16h, 而在实际应用过程中, 当温度降为15℃时, 微生物的活性已开始下降, 污染物的去除率降低, 温度低于12℃时, 同等水量的废水要达到同样的去除效率则停留时间需增加至少3倍及以上。尤其是对于NH3-N的降解, 在实际工程中, 通常需要增加接触氧化池中悬浮性微生物的浓度, 笔者在操作过程中, 通常增加二沉池污泥回流, 用以增加接触氧化池中微生物的量, 在固着性生物膜及活性污泥的共同作用下, 同时延长设计污水的停留时间至少3倍以上, 方能达到排放标准限值。

3.2 温度的局限性

根据目前多座污水处理厂的运行情况来看, 如果按照规范所设计的停留时间, 污水水温在15℃以上时, COD、BOD、NH3-N的去除率均可达到预料期的效果, 但当温度低于15℃时, 按规范设计的处理效率将不能满足达标排放的要求, 而南方地区冬季水温普遍低于10℃以下时, 按规范停留时间所设计的2h~6h, 远远不能满足要求, 根据多数工程应用的结果表明, 在冬季水温低于12℃时, 池容需扩大3倍, 即停留时间至少要保持在18h以上。而如果要保证污水处理在整个冬季要维持在12℃以上, 是一件比较困难的事情。

3.3 生活膜及活性污泥协同作用的重要性

通常, 大多数资料表明接触氧化法在设计中不用考虑污泥回流。而在实际应用过程中, 仅仅依靠附着在填料上的生物膜很难保证污染物稳定的降解效果。尤其是水质、水量发生变化的时候, 实际工程操作过程中, 仍需要考虑污泥回流, 用以迅速调节接触氧化池内的微生物浓度。而在冬季水温降低后, 则需在靠回流污泥保证NH3-N的去除率。

3.4 总磷去除的局限性

通常生物法除磷是由吸磷和放磷两个过程组成。而最终磷的去除在生物除磷系统中大部份磷是通过排泥去除的, 因此在生物污泥含磷量一定时, 污泥排放的越多系统去除的磷的量就越多。而接触氧化法的处理原理中, 无法实现生物除磷的过程。而接触氧化法在实际工程应用也表明该工艺对总磷的去除基本没有贡献。

对含磷量3.0左右的生活污水来讲, 单纯依靠化学除磷, 不仅增加了化学药剂的消耗量, 而且在去除一种污染物的同时, 又长期性的给水体引入了另一种化学元素。

4 结论及建议

根据现有的一些接触氧化工艺在实践中的应用表明, 接触氧化工艺在实际应用过程中存在一定局限性, 比如低温导致停留时间需延长的影响, 低温导致需增加接触氧化池系统悬浮物浓度的影响, 总磷去除率贡献的影响等, 因此目前实施的生物接触氧化法污水处理工程技术规范HJ2009-2011需进一步细化及修订, 同时建议广大工程技术人员在设计及运行接触氧化工艺过程中, 应从实际出发, 有针对性的对该工艺进行进一步探讨及改进。

摘要：生物接触氧化法工艺被广泛应用于小型生活污水及工业废水处理过程中。在实际工程应用中仍存在一定局限性, 本文根据笔者在工程中的长期应用, 发现并总结出应用过程中的局限性, 以便进一步探讨及深入研究。

关键词：接触氧化,局限性

参考文献

[1]潘涛, 李安峰, 杜兵.主编.废水污染控制技术手册.化学工业出版社.

[2]唐受印, 戴友芝, 等编.水处理工程师手册.化学工业出版社.

[3]生物接触氧化法污水处理工程技术规范HJ2009-2011.

接触氧化工艺 篇11

现阶段, 生活污水问题日趋严峻, 逐渐呈现低碳氮化的总体趋势, 脱氮效率的提高是广大研究人员面临的一项重要问题。通常情况下, 我国城市污水处理厂主要采用传统的A/O脱氮技术, 采取了回流及缺氧前置等一系列措施, 取得了显著成效, 但其实际脱氮率仍然低于70%, 尤其体现在进水过低的情况下, 其脱氮率则迅速下降, 已经低于50%, 导致出水标准达不到相关要求, 无法实现污水处理效果的增强。在这一背景下, 深入对ABR-生物接触氧化工艺处理低碳氮比污水的碳源调配进行分析和探讨迫在眉睫, 具有划时代的重要意义。

1 对比试验

1.1 试验材料

采用人工模拟配置试验用水, 能有效保证试验进水中各项污染指标的稳定性。同时, 在试验的不同阶段, 需采用不同进水m (COD) /m (N) 配合试验过程中碳源的不同投加量;在运行参数优化过程中, 保持进水ρ (COD) 约等于300mg/L, ρ (TN) 约等于60mg/L;试验中所采用的活性污泥来自于某市郊区污水处理厂的A/O生物池, 驯化培养20d后, 将其投加到反应器中正常运行。

1.2 试验装置

在本实验中, 采用的装置为ABR-生物接触氧化复合式反应器。该装置主要材料为玻璃, 其高度为35cm, 长度为60cm, 宽度为15cm, 其中保护高度为5cm, 有效容积为27L。ABR-生物接触氧化复合式反应器分为五隔室, 由竖至导流板划分。在ABR缺氧区隔室上方设有排气口, 底部折流板有45°起角;好氧区上方设有软性填料, 底部设有曝气头。在试验时, 反应器被放置于恒温水浴槽中, 水浴温度由温控加热棒进行控制。

1.3 试验方法

根据污泥的生长情况以及污水的处理效果, 通过反应器的连续进水方式将HRT分阶段降低, 从而将进水COD容积负荷提高。在试验启动阶段, 试验用水m (COD) /m (N) 为5, 此时t为25℃, 混合液回流比为2, 整个过程需要30d。在反应器稳定运行之后, 进水水质需要保持不变, 然后逐渐将反应器运行时水力停留的时间、温度与回流比改变, 观察在不同运行条件下, 反应器出水COD与浓度TN的实际情况, 在此基础上, 确定反应器利用碳源的最佳运行条件。最后, 利用所得结果, 将进水COD质量浓度进行调整, 确定在本工艺基础下, 对不同m (COD) /m (N) 条件中的污水处理效果。

2 结果与分析

2.1 影响碳源调配运行参数优化

2.1.1 HRT对碳源调配的影响

当反应器中的温度t为25℃, 回流比R为2时, 将进水流速进行调节, 能有效控制HRT在4-12h之间的变化情况, 经过3-5d后, 系统逐渐稳定, 测出在不同HRT下, 反应器进水COD、出水COD与质量浓度TN, 再分别对p (TN) /△p (COD) 和清除率进行计算。根据实验结果表明:COD的平均清除率与水力的停留时间延长而升高, 清除率高达80% (如图1所示) , 且碳氮的平均清除率与停留时间始终保持一致, 当HRT为10h时, 碳氮的清除率最高, 两者之间相互关联。

2.1.2 回流比对碳源调配的影响

回流比是十分重要的控制变量, 在调配碳源过程中有着至关重要的作用。而反应器经由回流促使好氧段出水直接回流到ABR缺氧段, 促使未消耗的碳源再次进入反硝化段, 有效实现了碳源的合理调配。因此, 适当的回流比对该系统而言十分关键, 技术人员应将回流比控制在适当范围内, 提高系统碳源使用率。

2.1.3 温度对碳源调配的影响

鉴于系统温度与硝化一反硝化速率之间的联系, 通过温度来控制碳源的消耗, 可有效实现碳源的合理调配。20-30℃为发生硝化反应的最佳温度, 而反硝化反应的最佳温度为20-40℃。温度过低会对硝化反应速率造成影响, 不利于碳源的有效利用, 而温度过高则会导致亚硝酸盐不断累积, 给系统带来不良影响。实验结果显示, 30℃为最佳温度, 该系统的碳源利用率处于最优状态。

2.2 针对不同m (COD) /m (N) 污水的去除效果

为确保ABR-生物接触氧化工艺的全面应用, 实验出水标准为ρ (COD) <60 mg/L, ρ (TN) <20mg/L。在合理调整进水COD浓度后, 保持在最佳运行环境下, 通过测得反应器对于不同m (COD) /m (N) 污水处理中碳氮的清除效果表明, 当进水m (COD) /m (N) 的减小时, 碳氮的平均清除率也随之降低。与传统的A/O工艺相比, 当进水m (COD) /m (N) 达8时, 其碳氮清除率仅为70%。

实验证明, ABR-生物接触氧化工艺具有可行性, 在进水m (COD) /m (N) 是5的情况下, 其碳氮消除率达到了70%, 并合理调配了碳源, 有效缓解了低碳氮比污水处理中碳源不充足的问题。当该工艺运行条件出现变化时, 系统碳源的利用率和碳氮清除率是一致的, 当反应器HRT在30℃, 时间为10h, 该系统碳氮清除率处于最高状态。据实验数据可知, 碳氮的清除率与进水m (COD) /m (N) 处于2与4之间时, 碳氮清除率普遍低于60%, 并不十分理想, 而当进水m (COD) /m (N) 达5时, 清除率达72.1%, 满足城市污水排放标准。

结语

综上所述, ABR-生物接触氧化技术与传统的A/O相比, 有效提高了碳源的有效利用率, 达到理想的污水处理效果, 值得大力推广和应用。但就我国目前的应用情况来看, 还存在或多或少的问题, 迫切需要相关研究人员和技术人员加强对其的重视, 不断总结和完善, 以寻求出更具适用性的污水处理技术。

参考文献

[1]黄继国, 高文翰, 夏婷婷等.ABR-生物接触氧化工艺处理低碳氮比污水的碳源调配[J].中南大学学报 (自然科学版) , 2011, 42 (11) :3585-3590.

[2]李海华, 邢静, 孟瑞静等.ABR+生物接触氧化工艺处理乳业废水工程应用[J].工业水处理, 2014, 34 (4) :79-81.