曝气生物滤池用于印染废水深度处理工艺研究

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1、曝气生物滤池用于印染废水深度处理工艺研究-->第一章引言1.1研究背景研究表明，我国是一个干旱以及缺水严重的国家[38]，是全球人均水资源最贫乏的国家之一，人均可利用水资源量仅为900立方米，人均水资源为世界平均水平的1/4、在世界上名列110位。我国的“水”主要存在两大问题：一是水资源短缺，二是水污染严重。有资料显示，我国水资源分布极不均衡，水资源南北分配差异明显，长江流域以南地区人口占总人口56％，水资源占82％，北方地区人口占总人口44％，水资源占18％。近年来，由于南方地区不注意污水处理，大量

2、未经处理的污水被排放到河道中，造成了有水不能用的局面，使南方地区逐步形成了水质型缺水的现状。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，而且还威胁到城市居民的饮水安全和健康。纺织印染业是我国的支柱行业。2011年，全国1800家印染企业完成工业总产值3383.04亿元[1]。纺织印染业同时是生产废水的大户，2011年我国纺织印染业废水排放总量居各行业第4，单位产品排污总量是发达国家1.2～1.8倍[2]，据统计我国印染废水排放量占工业总废水排放量的35％，但回用率却不到10

3、％[3]。印染废水的水质和加工工艺密切相关，主要可分为棉纺织品印染废水，丝绸印染废水，毛织物染整废水，印花废水4大类，废水中污染物含有加工染料、化学药剂、表面活性剂和整理剂等，具有水量大，色度高，成分复杂的特点，属于难处理的废水之一。印染废水中色度形成的主要因素是染料，据估计，全世界每年生产40多万吨染料供纺织印染使用，其中有10％~20％的染料作为废水排出，这些废水进入水体当中，会吸收光线，降低水体的透明度，影响日光在水中的透射，削弱水生植物的光合作用，降低水中的溶解氧而引起水质发黑发臭，不利于水体

4、的自净。因此对染料的使用必须严重控制，特别是一些毒害严重的酞青铜盐类染料和一些偶氮类染料[39]。另一方面，印染废水中的硫酸或硫酸盐，在土壤中可被转化为硫化物，产生大量硫化氢，导致植物根部腐烂，对农作物的生长有很大的影响作用。…………1.2印染废水深度处理现状深度处理是指在常规处理工艺之后，采取一些适当的方法，将常规处理工艺没有去除的污染物进行进一步去除。目前去除水中污染物最常用的方法是吸附法，当废水通过吸附剂滤床时，污染物在分子间作用力和化学键的作用下被吸附在吸附剂的表面而得到去除，常用的吸附剂主要

5、有活性炭，吸附树脂，硅藻土等。在印染废水的深度处理中，活性炭使用的较为广泛。张健俐[5]等用臭氧和活性炭组合系统对印染废水进行回用研究，出水可用于冷却水，具有较高的环境和经济效益。S.Lin[6]等在以活性炭为填料的流化床或固定床中通入臭氧，将臭氧氧化和活性炭吸附结合在一个单元中。研究发现．通入臭氧后活性炭的使用周期得到很大的提高，且降低了其再生成本。胡巧开[42]用花生壳制备活性炭对印染废水进行处理，在活性炭用量15g/L,吸附时间为120min、振荡转速120r/min，温度25℃，pH为5的条件

6、下，脱色率为96.7％。魏善彪[43]用微波协同活性炭处理印染废水，结果显示在活性炭用量为1.0g/L，甲基橙浓度30mg/L，微波功率432in时，处理效果最好。金洁蓉[44]等采用秸秆活性炭对印染废水进行处理，结果表明：在pH=3，吸附时间为120min，吸附容量为100g/L时，活性炭对印染废水的色度去除率可达到100％，CODcr的去除率可达到86.4％。天然矿物如高岭土、硅藻土以及煤粉等也具有较高的吸附性能，在印染废水深度处理也有应用。…………第二章试验装置、材料及方法2.1试验装置与设计盛

7、泽某污水处理厂采用天津大学环境工程系所取得的国家“七五”科技攻关成果“悬浮、附着生物厌氧-好氧-微絮凝处理印染废水”工艺，日处理能力3万吨，出水满足GB4287-2012中规定的现有企业水污染物排放标准。为了使该厂出水能够达到回用水标准，本试验选择曝气生物滤池作为该厂二级出水后续处理工艺。曝气生物滤池反应器装置如图2-1所示：反应器高约1.3m，内径5cm，由厚度5mm的有机玻璃制成，底部设有进水管和反冲洗进水管。填料装填高度1.2cm。反应器自承托层以上每隔20cm设1取样口，共设置3个，流量大小通

8、过流量计和进水泵调节。……..2.2实验材料曝气生物滤池借鉴了生物接触氧化法和给水过滤原理，融合了生物降解和过滤分离两种过程于一体，在滤池中填装颗粒填料，并在滤池内部进行曝气，填料表面生长生物膜，当污水流过填料时，利用填料和填料上附着的生物膜吸附，絮凝截留污染物质，然后进行生物代谢，再加上反应器沿水流方向食物链分级捕食作用，实现对污染物质的去除。在生物滤池中，污染物质，溶解氧等必需的营养物质首先被截留吸附到生物膜的表面，通过扩散作用渗透到生物膜的内部，在