废水治理论文范例

废水治理论文

废水治理论文范文1

1.1试验材料及仪器

试验用水水质。试验废水取自神华煤制油化工企业,废水的各项指标。

1.2试验药剂及仪器

试验药剂:聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚丙烯酰胺(PAM),阴离子型)、磁粉(Fe3O4,黑色粉末)、氢氧化钙、硫酸。实验仪器:ZR4-6混凝试验搅拌机、pH酸度计、散射浊度仪、KDM型调温电热套。

1.3水质分析方法

pH值:pH酸度计;COD:重铬酸钾法;浊度:散射浊度仪。

1.4试验方法

1.4.1混凝剂单独投加混凝效果对比试验

取5个体积为500mL的烧杯,分别加入250mL水样,在室温条件下,通过改变混凝剂(PAC和PFS)的种类以及投加量进行试验,在六联搅拌机上快速(250r/min)搅拌1min,慢速(40r/min)搅拌5min,观察搅拌过程中“矾花”的形成以及它的外观、大小和密实程度。搅拌过程结束后,静置沉降30min后,取上清液(液面以下1~2cm)测定COD和浊度,并计算它们的去除率。

1.4.2PAM投加量对混凝效果的影响

通过对PFS、PAC单独投加混凝效果的比较,确定最佳混凝剂种类以及最佳投加量,在保持最佳的试验参数条件下,通过改变PAM的投加量,考察PAM投加量对COD和浊度的去除率的影响。

1.4.3磁絮凝试验效果的初探

确定最佳的混凝剂组合后,在室温条件下,取等量的煤制油废水加入磁粉进行磁絮凝试验,通过改变磁粉的投加量、pH以及磁粉的投加顺序等条件参数对磁絮凝效果的影响。

2结果与分析

2.1混凝剂单独投加混凝效果对比试验

单独投加不同种类的絮凝剂对废水中COD和浊度去除率的影响结果。PFS和PAC最适投加量分别为750mg/L和1000mg/L,在最适投加量的条件下,PFS和PAC对废水的COD的去除率分别为36.5%和33.7%。由此可以看出,PFS对废水中COD的去除率最高。PFS的效果要优于PAC的效果,这可能是因为三价铁盐水解过程中产生的即将完全水解生成Fe(OH)3絮状沉淀前的临界产物,这种临界产物具有中和胶体电荷、压缩双电层以及降低较低电位的能力,促进胶体微粒、悬浮物等迅速凝聚、沉降,聚铁中包含的含铁羟基化合物一旦进入水中,将以最优的状态与其中的胶体微粒和悬浮物发生絮凝作用,从而表现出优异的净水性能。

2.2PAM投加量对混凝的效果

以PFS的最佳投加量750mg/L为基准加入量,通过改变PAM的投加量为5、7.5、10、12.5、15mg/L,测定水样中COD浓度和浊度,考察PAM的投加量与COD和浊度去除率之间的关系,如图3所示。随着PAM投加量的增加,COD和浊度的去除率也逐渐升高。这是因为当高分子有机物PAM作为絮凝剂时,能够通过架桥和网捕作用将PFS形成的细小凝聚体转化为大体积的絮凝物,达到一定体积后,便从水中分离出来。当PAM为12.5mg/L时,COD和浊度去除率分别为43.6%和99.4%,都达到了较高的去除效果,继续投加PAM,COD的去除率增加并不明显,而浊度的去除率基本保持不变。这是因为絮凝剂投加量过多,胶体被大量高分子链包围,使得没有过多的部位去吸附其他的分子链,即到达了饱和状态。因此,PAM的投加量确定为12.5mg/L。

2.3磁絮凝试验效果的初探

2.3.1磁粉投加量对磁絮凝效果的影响

控制PFS投加量为750mg/L,PAM的投加量为12.5mg/L,改变磁粉的投加量,为150、300、450、600、750,考察磁粉的投加量对COD和浊度去除率的影响。当磁粉的投加量在150~300mg/L的范围内,随着磁粉投加量的增加,对COD和浊度的去除率呈现出上升的趋势。当磁粉的投加量为300mg/L时,对COD和浊度去除率分别为49.6%和99.5%,与未加磁粉之前相比去除率提高了5%和1%。当磁粉的投加量超过300mg/L后,COD的去除率呈现出下降的趋势。这是因为磁粉的过多加入会导致磁粉之间相互碰撞凝聚的几率增加,导致磁粉的絮凝率降低。投加磁粉后的絮凝处理效果要比不加磁粉的絮凝处理效果要好。一是因为磁粉的加入增加了水体中悬浮颗粒物的数目,加大了它们之间碰撞的几率且由于磁粉的比重较大,所以絮体的体积更易变大,从而易于沉降。二是可能因为磁粉可以与絮体结合成一种复合型的磁性絮体,使得絮体之间的相互吸引力增加,从而形成更大的絮体。

2.3.2pH对磁絮凝效果的影响

以石灰乳和硫酸为调节介质调节水样至不同的pH值,固定PFS溶液的投加量为750mg/L,PAM溶液的投加量为12.5mg/L,磁粉的投加量为300mg/L,考察不同的pH对磁絮凝效果的影响,以COD和浊度的去除率为考察指标。随着pH的增加,COD的去除率逐渐升高。当pH达到10.5时,COD的去除率达到了最大53.8%。这是因为随着pH值的升高,Ca(OH)2的投加量也在增加,COD去除率的升高可以从两方面进行考虑,一是水样中大量的氢氧根离子与金属离子形成了吸附性能较好的氢氧化物沉淀,它能够加强絮凝剂的吸附网捕作用;二是氢氧化钙电离出的Ca2+与扩散层反离子电荷符号相同的离子将反离子排斥到吸附层,从而降低了胶体的带电量,使Zeta电位降低,胶体颗粒脱稳而发生凝聚。由于浊度的去除率已经达到了一个较高的水平,所以变化并不明显。

2.3.3磁粉投加顺序对磁絮凝效果的影响

在室温条件下,调节pH至10.5左右,固定磁粉的加入量为300mg/L、PFS为750mg/L、PAM为12.5mg/L,搅拌条件为快速(250r/min)搅拌1min,慢速(40r/min)搅拌5min,考察以下3种投加顺序对磁絮凝反应的影响:(1)先同时加入磁粉和PFS,快速搅拌1min,然后加入PAM;(2)先加入磁粉,紧接着加入PFS,然后快速搅拌1min,最后加入PAM;(3)先加入PFS,快速搅拌1min,再加入PAM,紧接着加入磁粉。投加顺序2对于废水的絮凝效果要明显优于1和3,这说明磁粉的投加顺序对磁絮凝的效果有一定的影响。先加磁粉可以增加水体中胶粒碰撞的次数,使得水体中的悬浮颗粒物和胶粒更容易被磁粉吸附。磁粉加入太迟导致絮凝效果变差的原因可能是磁粉与水体中悬浮颗粒物和胶粒的吸附凝聚过程发生在凝聚剂加入的瞬间,错过该时机,便难以形成磁性絮团。

3结论

(1)采用磁絮凝法处理煤制油废水是可行的,该法可以大大提高絮体的沉降性能和缩短沉降的时间,易于快速分离。

(2)通过对比加入磁粉和未加入磁粉两者试验发现,加入磁粉的处理效果要好于未加入磁粉的。COD和浊度的去除率分别可以达到53.8%和99.5%,这与陈向前等利用石灰-铁盐法处理煤制油废水实验结果对比发现,投加磁粉对于COD的去除率反而略微偏低,这可能是所处的试验环境以及使用的试验条件不同所造成的,如果忽略掉这些因素的影响,其COD的去除率几乎相同。

(3)通过对煤制油废水的磁絮凝强化处理确定了最佳的试验条件:在室温条件下,pH为10.5,PFS的投加量为750mg/L、PAM的投加量为12.5mg/L、磁粉的投加量为300mg/L。

废水治理论文范文2

1.1废水来源及水质

该造纸厂以废旧瓦楞纸、箱板纸为原料生产瓦楞纸,生产过程主要包括制浆、造纸、压榨、烘干、复卷等,生产中的污水主要来自制浆过程,制浆就是将废纸打成纸纤维的过程,需要用水不断的冲洗筛选,细小纤维、废纸上带的有机物和固体杂质被洗出成为废水中污染物的主要来源,另外,造纸机冲洗滤布有一部分水流到污水站。流到污水站的综合污水主要有:造纸水、车间冲洗水、真空泵冷却水、污泥压滤水、生活污水。

1.2废水处理工艺

扩产前造纸厂污水处理采用物化+好氧处理工艺,好氧采用活性污泥法,曝气采用微孔曝气,废水中的大部分悬浮物和COD通过加药去除,运行成本高,好氧池污泥经常发生膨胀,运行不稳定。根据扩产后造纸厂的污水水质水量和现有的污水处理设施,我公司对其现有污水处理系统进行整体设计改造,采用预处理+IC厌氧+好氧+物化的污水处理工艺对污水进行处理。在原有设施基础上新增一沉池、IC厌氧反应器和深度处理系统,好氧部分充分利用原有的好氧池和原一沉池、均质池进行扩容,达到对原有设施的充分利用。

1.3反应装置

针对在实际运行过程中IC厌氧反应器内部的布水布气系统存在的缺陷,我公司对传统厌氧反应器的布水布气系统关键设备进行改造,形成具有自主知识产权的上旋流厌氧反应器。该反应器直径为8m,高为20m,总效容积1000m3,碳钢材质。

1.4接种污泥

对厌氧反应器而言,接种污泥的数量、性质、活性是影响反应器启动速度的最重要的因素。以同种废水培养的颗粒污泥进行接种,可以实现反应器的快速启动。本项目采用木浆废水颗粒污泥为接种污泥,由于水质相似,可以缩短驯化期,实现反应器的快速启动,污泥接种量为300m3,TSS为91.2g/L,VSS为61.5g/L。

1.5主要分析方法

试验中的分析方法参照文献,主要分析指标及方法为SCOD(重铬酸钾法)、VFA(滴定法)、流量(电磁流量计)、pH(精密pH计)、温度(温度计)。

2满负荷运行阶段系统分析

根据接种污泥的活性以及对新反应器的适应情况和上旋流厌氧反应器的运行控制指标,分三个阶段实现系统启动,即污泥驯化期、负荷提高期、满负荷运行期,经过28天调试运行,上旋流厌氧反应器达到设计负荷12kgCOD/m3•d。本实验选取满负荷运行后数据进行分析。

2.1SCOD去除率

满负荷运行阶段,上旋流厌氧反应器进出水SCOD与去除率的关系。受车间生产工艺影响,瓦楞纸造纸废水水质波动比较明显,尤其是SS含量对TCOD的测量影响较大,本实验选择分析废水SCOD的变化,研究上旋流厌氧反应器的去除效率。在满负荷运行阶段,系统进水SCOD波动比较大,数值在2000~4000mg/L之间,经过上旋流厌氧反应器处理后,系统出水SCOD在750mg/L左右小幅度稳定波动,可见上旋流厌氧反应器的抗冲击负荷能力较强。受进水水质的影响,厌氧系统SCOD去除率有一定的波动,但波动不大,SCOD去除率均值为74%。与其它文献报道中提到的应用在工程项目上的IC反应器处理同样类型废水相比,本工程试验中用到的自行研制的厌氧反应器的处理效率比其它工程中实际应用的IC厌氧装置处理效率要高。

2.2出水pH和VFA变化

满负荷运行阶段,厌氧系统出水pH及VFA变化。厌氧系统出水pH是影响厌氧反应器运行的重要因素,出水pH可以用来判断反应器中酸碱度是否处于平衡状态,采用上旋流厌氧反应器处理瓦楞纸废水,系统出水pH在7.0~7.8之间稳定波动。出水VFA浓度过高表明反应器里有大量的VFA累计,反应器有可能面临酸化的危险,研究表明,厌氧反应器正常运行中,应保持出水VFA浓度在400mg/L以下。系统出水VFA除了在运行的第24~31与38~41天VFA高于400mg/L以上外,其余时段出水VFA均低于400mg/L以下。从图4可以看出,系统在第24~31天和第38~41天出水VFA在400~600mg/L之间,同时段系统出水pH稍有降低,虽然VFA高于推荐值,但出水pH仍超过6.8,满足产甲烷菌最适宜的pH范围,因此符合稳定运行指标要求。

2.3容积负荷对SCOD去除率的影响

满负荷运行阶段,SCOD去除率随容积负荷变化趋势如图5所示。在运行的第1~6天,容积负荷从15.12kgCOD/m3•d降到8.28kgCOD/m3•d,SCOD去除率也由最初的74.8%降到了69.0%;运行的第6~18天,容积负荷呈稳定波动的趋势,容积负荷均值为10.54kgCOD/m3•d,SCOD去除率均值为73%;运行的第18~29天,容积负荷呈波动上升趋势,最高达到19.44kgCOD/m3•d,此时的SCOD去除率为85.8%;运行的第29~34天,容积负荷出现了一定下滑,容积负荷降到11.88kgCOD/m3•d,此时SCOD去除率为64.8%;在运行的第34~46天,容积负荷呈现小幅波动的趋势,容积负荷均值为13.87kgCOD/m3•d,SCOD去除率均值为73.3%。可以发现SCOD去除率的变化与容积负荷的变化有关,实际运行过程中,控制容积负荷在10~14kgCOD/m3•d之间,SCOD去除率可达73%左右。

2.4容积负荷对出水VFA的影响

VFA是厌氧消化过程中有机物降解过程的中间产物,有机物经水解反应后产生VFA,而产甲烷菌利用VFA产生甲烷,所以出水VFA在反应器控制中被认为是最重要的参数。VFA在厌氧反应器中的变化情况能反映出产甲烷菌的活性状态,而且比pH值更为敏感,试验过程中对上旋流厌氧反应器中VFA的变化进行了连续监测,发现VFA的波动与运行容积负荷有密切关系。随着负荷的波动,出水VFA出现了明显的波动,在运行的24~31天与38~41天出水VFA超过400mg/L,之后随着运行负荷的逐步降低,出水VFA逐步降到400mg/L以下。通过上面的分析可以看出,运行的容积负荷过高可能导致出水VFA过高,反映到反应器内部的运行情况,有可能造成厌氧系统的酸累积,从而影响产甲烷菌的活性。

3经济性分析

满负荷运行时,实际水量为4500m3/d,每天厌氧系统可以去除COD约10000kg,每kgCOD可转化0.35m3CH4,折合0.54m3沼气,因此每天大约可以产生5400m3沼气,1m3沼气的实际产热量相当于1kg普煤的产热量,参考煤电当量357g/(kW•h),电费按照0.44元/度计算,不考虑建造沼气发电装置的费用,计算可知改造后污水处理系统产生的沼气可为公司每天节约电费约6655元,高于改造后系统每日处理废水运行成本。

4结论

废水治理论文范文3

ExpandedGranuiarSludgeBlanke(tEGSB)全称为膨胀颗粒污泥床反应器。该反应器是在UASB的基础上,附加一套外循环系统,反应器的出水经外循环系统回流后并与进水混合。以BIO-THANE公司的EGSB为例,废水在调节池和反应器的部分出水混合后泵入EGSB,使得进入EGSB水力负荷不受污水水量变化影响。EGSB反应器顶部约有l米的空间,反应器产生的沼气可储存在此。由于储存空间带压,故无需额外增加沼气输送设备。InternalCirculation(IC)全称为内循环反应器。以PAQUES公司的IC为例,污水经布水器后,与反应器下降管内降落的泥水混合液充分在流化床反应室内混合。污水中大部分COD均在流化床反应室内进行降解,最终产生沼气。沼气先由第一级三相分离器,进行收集、分离、气提。气提产生的负压将泥水混合液由反应器内的上升管提升至顶部,并经第二级三相分离器将沼气和泥水进行分离,泥水混合液经下降管重新回至反应器底部,沼气则离开反应器。IC是集布水、流化床反应室、内循环系统、深度处理为一体的厌氧反应器。其主要特点是有效防止污泥流失,处理高纤维含量污水不堵塞不积累,抗冲击及毒性负荷较大。由于IC的COD负荷和高径比为这三种反应器最大,故就占地而言IC是最经济合理的。目前IC反应器最大直径为12.5m,高度却可达最大28m。由于反应器顶部缺少储存沼气的空间,故需增加沼气稳压柜。另外,IC产生的废气经废气风机抽出送至曝气池。为了维持反应器内的压力,IC顶部设有通气口,不可避免的有氧气进入三相分离器上部的空间,在有氧条件下,三相分离器附近的防腐是极其重要的。

2各厌氧反应器处理造纸废水时的参数选择及比较

根据上述三种厌氧反应器的原理,其设计时采用COD负荷,并用上升流速校核。在设计过程中,若COD负荷取值偏高,则反应器内的污泥将处于过饱,否则反应器内的污泥将处于饥饿。反应器内的污泥在过饱情况下,污泥会性质会发生改变,相反在饥饿情况下将影响反应器的出水水质。上升流速的取值同样会影响反应器的处理效果。若反应器上升流速取值偏高,会造成反应器内的污泥流失,否则反应器内的泥水混合液未能有效的混合,从而影响反应器的出水水质。由于COD负荷和上升流速取值偏低的情况下,则反应器占地就会偏大,Hybrid反应器占地最大。另颗粒污泥的形成与维持,与废水的性质以及足够的水力冲刷有关。由于其上升流速较低,未能形成对颗粒污泥的有效冲刷,因此Hybrid反应器较适合在絮状污泥的状态下运行。其次Hybrid反应器内的UFF填料对悬浮物的累积会导致厌氧污泥灰分的不断增加,使有效菌种逐渐失去主导地位,且UFF填料的堵塞仍未有效解决。IC反应器在COD负荷和上升流速方面是最高的。目前运行的几个项目中,IC反应器的设计参数均在范围之内。若在满足容积负荷的条件的情况下,其上升流速未达到8m/h,则需要增加外循环。Hybrid和EGSB反应器均有外循环系统,而IC反应器是否附加外循环系统则需要根据上升流速来确定。外循环系统的实质就是取得足够的上升流速。抗水力冲击负荷方面,EGSB的外循环保证了其进水流量恒定。当进水水量波动时,通过调整循环比以保证进水水量的恒定,进水水量的恒定也就意味着上升流速的恒定。而没有设置外循环的IC反应器,抗水力冲击方面较差,进水量的变化直接导致上升流速的变化。但EGSB的外循环无法应对COD负荷的冲击,而IC反应器抗COD负荷冲击的能力较强。其原因是由于存在内循环系统,当COD负荷增加时,通过增大内循环比,使其顶部的泥水混合液大量的回流至反应器底部,以便稀释进水。

3实际运行中的其他注意事项

这三种厌氧反应器就机理而言基本都一致,进水前先要调节温度、pH值、控制进水悬浮物浓度,由于造纸废水缺少氮磷等营养物质,还需额外添加尿素、磷酸盐等营养物质。性质不同的造纸废水,厌氧反应器对COD去除率也是有所差别的。

4结语

废水治理论文范文4

1.1造纸废水

实验所用水样取自北京郊区一牛皮纸制造纸厂。该厂污水处理采用添加助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)在混合池混合后进入反应池作用,反应池设有刮泥机,后进入沉淀池沉淀,出水循环利用。该水样色度偏深,有恶臭味,含杂质多,COD为927mg/L。

1.2试剂与仪器

试剂:凹凸棒石;重铬酸钾,邻菲罗啉,硫酸亚铁铵,硫酸银,硫酸,活性炭,十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)。仪器:旋转式恒温振荡器,分光光度计,电子天平,球磨机。

1.3实验方法

将凹凸棒石进行分级,选择粒度为小于75μm的进行吸附实验。将凹凸棒石和配制好的天然高分子CTMAB溶液同时加入待处理废水中,在一定的参数下于旋转式水浴加热振荡器中作用,沉淀后测定COD,计算其去除率。采用单因素法确定各参数的优化值,需测的量为变量,根据参考值设定其他参数。根据前期研究,各参考值为:振荡温度40℃,振荡转速120r/min,凹凸棒石用量3g,造纸废水处理量100mL,反应时间2h。1.4分析方法以GB11914-1989中的方法测定。

2结果与讨论

2.1凹凸棒石用量的影响

首先在振荡温度40℃、转速130r/min、时间1h,CTMAB的质量浓度1g/L、用量10mL,废水用量100mL,沉淀时间24h的条件下优化凹凸棒石用量。凹凸棒石用量设定分别为0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0g。随着凹凸棒石的用量的增加,COD的去除效果逐渐提高。当凹凸棒石用量为2.5g时,废水COD的去除率最大,为84.2%。原因是凹凸棒石用量的增多增加了与废水作用的强度,增强了对其COD的去除效果。确定凹凸棒石的优化用量为2.5g。

2.2助凝剂用量的影响

助凝剂的用量也影响反应效果。实验在振荡温度40℃、转速130r/min、振荡时间1h,凹凸棒石用量2.5g、废水用量100mL,CTMAB的质量浓度1g/L,沉淀时间为24h的条件下优化CTMAB用量。CTMAB用量分别为20、30、40、50、60、70mL。随着CTMAB用量的增加,絮团不断增多,絮团的结合性不断增强,出水的COD去除率逐渐增大。当加入CTMAB的量为60mL时,出水COD的去除率为71.8%。而加入70mL时,COD的去除率降低,原因是当助凝剂过多时,较低的溶解度使助凝剂反而少量析出,反而影响其助凝效果,去除效果降低。因此,当CTMAB用量为60mL时,与2.5g的凹凸棒石匹配效果较好。

2.3反应温度的影响

实验在振荡转速130r/min、时间1h,凹凸棒用量2.5g,CTMAB的质量浓度1g/L、用量60mL,沉淀时间2h,废水用量100mL的条件下进行。振荡温度分别为30、35、40、45、50、60℃。随着温度的上升,COD去除率不断增加。当温度上升至50℃时,COD的去除率达到最大75.3%。温度过低,会减小助凝剂在水中的溶解度,从而会增加处理水的COD。从测得数据看,当温度为25℃时,COD比原水的高,这就表明在此温度下,助凝剂有析出现象,导致出水的COD升高。从表2还可看出,当温度为60℃时,处理水的COD去除率下降,原因是温度过高使得水中的有机物发生了变化,减小了可吸附性,导致处理水的COD反升。因此,通过分析实验结果,优选择反应温度为50℃。

2.4反应时间的影响

实验在振荡转速130r/min、温度50℃,絮凝剂用量2.5g,CTMAB的质量浓度1g/L、用量60mL,沉淀时间24h,废水用量100mL的条件下进行,反应时间分别为5、10、20、45、50、60、75、100min。随着振荡时间的不断增加,其COD去除率不断增加。从整个曲线的趋势来看,75min前处理水的COD去除率增大较快,75min时达到最大值,为80.04%。而后,COD去除率基本没有变化。这说明,75min后絮凝核材料的吸附达到饱和。因此,优选择反应时间为75min。

2.5与活性炭净水效果比较

为了该方法的处理效果,实验采用活性炭处理造纸废水,与其对比[5]。实验条件为:振荡温度50℃、时间75min、转速130r/min,沉淀时间2h,废水用量100mL,活性炭用量2.5g。与活性炭吸附相比,多孔材料凹凸棒石与有机助凝剂复配的方法在相同条件下处理造纸废水后出水的COD去除率与活性炭吸附后的值很接近。从经济的角度来看,凹凸棒石的成本比活性炭低很多,因此这也就为该复合吸附絮凝工艺选择了更经济有效的方法,为实际工业生产创造了新的价值。

3结论

废水治理论文范文5

在橙皮甙植物提取过程中若处理效果不到位将会产生高浓度以及高色度的废水,由于我国提取工艺还处于发展阶段,因此上述物质在未能充分提取的情况下部分有机物将会残留于废水当中,这些废水会对微生物繁殖产生抑制作用并带来毒害,由于橙皮甙本身的杀菌特性将会导致废水可生化性大幅度降低。为了避免上述情况出现一般是采取混凝方式进行处理,而在混凝处理过程中絮凝剂发挥了极大的作用。混凝过程中可分为两个阶段即凝聚与絮凝,当胶粒脱稳后产生互聚作用即小颗粒悬浮物在相互吸引作用下形成大体积胶粒并沉淀;然后在絮凝作用下以高分子物质为基础发挥吸附架桥作用使微粒互相粘合。在橙皮甙植物提取废水处理过程中主要是消除细微悬浮物与胶体物质,在絮凝剂的作用下使其形成大体积絮状物,在经过物理方法去除。一般情况下絮凝剂主要通过以下方式来达到絮凝目的:

(1)电中和。

絮凝剂水解后会出现异号电荷或产生带异号电荷的高分子链状物可对胶体产生吸附作用,在胶体表面电荷被中和后会使其排斥力降低,也就是说此时范德华力将发挥主要作用从而促进胶粒聚集。

(2)吸附桥架作用。

该作用需要依托于絮凝剂本身的性质,若絮凝剂自身为无机盐等化合物,可直接水解对胶粒进行吸附并达到团聚目的。

(3)金属盐水解。

金属盐类絮凝剂掺入到废水中后,通过调节水体pH将会充分获取难溶物,再配合物理沉淀方法达到消除目的。在絮凝剂使用过程中还会受到其他因素影响,在不同pH条件下絮凝反应速度存在较大差异,在最适pH条件下将会使絮凝反应灵敏度大幅度提升从而得到优质的除污效果,水体温度也是影响絮凝效果的重要因素之一,一般以25℃上下效果较好。在上述条件下絮体可保持较好的沉降性能。絮凝剂水解时是典型的吸热过程,此时水体温度会出现一定程度下降,当温度过低将会降低絮凝反应速率造成絮体呈散态,沉降速度也将降低,与此同时水体黏度也会上升;而水温过高则会造成水解反应加速使絮体变得极为松散,影响其沉降。

2结束语

废水治理论文范文6

淮南市天顺生态养殖有限公司位于安徽省淮南市潘集区芦集镇秦圩村,公司占地4.67hm2,主要以种猪繁育和商品猪养殖为主。现有猪舍12栋,存栏母猪近500头,每年为市场提供育肥猪10000头以上。该养猪场实行雨污分离,猪舍采用干清粪方式,污水主要来自猪舍冲洗污水,日排污水约100t,总固体浓度(TS)为1.2%~1.5%。福州北环环保技术开发有限公司根据淮南市天顺生态养殖有限公司现状、养殖规模,结合当地气候条件及项目设计要求,建设红泥塑料沼气池500m3,贮气袋200m3。

2工艺流程

该工程采用基于CSTR-ABR工艺的红泥塑料畜禽污水处理技术。

3工艺技术

3.1前处理系统

前处理系统包括格栅、沉砂池、集水井、固液分离机、竖流式沉淀池、酸化调节池。由于采用干清粪方式,养猪场废水包括猪尿、散落的饲料末和猪舍冲洗水,悬浮固体浓度(SS)、TS高,这些固体物质在系统中很难被降解,容易造成堵塞,对整个厌氧过程影响很大。所以,在废水进入厌氧处理系统之前分离出废水中的固体物质,能有效地去除污水中的SS、TS,从而减轻后续处理负荷,为高效的厌氧工艺创造了条件。该工程使用的固液分离机为全自动高效固液分离机,整机为不锈钢结构,契型水切滤网配挤压装置,可实现全自动连续工作(启动、过滤、压干、中间洗网、停机时洗网),使用、维护方便。分离后液体部分进行厌氧发酵,固体粪渣可生产有机肥,有利于农作物的增产增收和生态农业的良性循环,同时又给养殖场带来了良好的经济效益。

3.2厌氧处理系统

该厌氧处理系统系卧式半地下钢砼结构,拱顶采用红泥塑料覆皮。红泥塑料覆皮气密性好,安装、拆卸容易,减轻了密封层施工的难度,且进出料方便。红泥塑料作为厌氧发酵池覆皮,吸热性能好,能充分吸收太阳能,提高厌氧发酵温度和降解效率,产气率高,并有抗腐蚀、抗老化、抗紫外线等优点。厌氧发酵槽采取前槽和后槽设计。厌氧发酵前槽为高负荷区,采用CSTR结构。根据进水的高悬浮物浓度和高有机浓度,采用多池并联进水,以达到较合理的容积负荷。池底部设有沼气搅拌装置,使高浓度的有机废水在前槽形成完全混合的状态,以达到较好的去除效果。池顶部设有回流喷淋系统,以达到内循环搅拌及防止浮渣结壳。每级前槽末端顶部设有出水口,底部设有剩余污泥排放口、剩余污泥沉淀槽,剩余污泥沉淀槽底部设有排泥斜底和锥形排泥斗。厌氧消化过程中产生的沉渣通过剩余污泥排放口排到剩余污泥沉淀槽,沉淀后经污泥泵抽至污泥干化场,以降低厌氧后槽的负荷。厌氧发酵后槽为中负荷区,采用多级串联的ABR结构。厌氧后槽每级均设有上下折流板,底部进水、上部出水,污水经过多次的上下折流,使污水中有机物与厌氧微生物充分接触,有利于有机物的分解,保证较好的出水效果。

3.3沼气净贮供气系统

该系统包括沼气气水分离器、沼气脱硫装置、沼气卸压装置、贮气袋、沼气增压装置、沼气贮压装置、沼气阻火净化分离器、增压机房等。沼气净化采用低压脱硫和高压脱水技术,整套系统集中了低压湿式柜和干式贮气柜的优点,可广泛应用于沼气、天然气的收集、贮存和应用,能实现可调恒压供气、容易控制、方便使用,用气效果稳定。

4主要工艺技术特点

厌氧处理装置大多采用砼体或钢材制作,投资大,建造麻烦。砼制池体运行数年后容易出现裂缝,且不易进行改造;池内发酵温度在25℃左右,属于近中温发酵,周期较长,而且温差随气候变化较大,冬天产气率很低。与砼体或钢构沼气工程比较,该沼气工程主要特点如下:①红泥塑料是一种改性塑料合金材料,具有成本相对较低、抗老化、耐腐蚀、阻燃、使用寿命长、吸热性能优、拆装方便等优点。②红泥塑料贮气袋为低压干式柔性贮气装置,重量轻、施工简单、安全可靠、使用寿命长,使用条件不受季节、气候的限制,可根据需要随时增减贮气袋数量,安装、拆卸、维修、搬迁方便简单。③采用恒压装置可以确保沼气压力恒定,实现红泥塑料厌氧发酵装置无骨架支撑。整套系统实现可调恒压供气,方便使用,供气稳定。

5工程效益

该沼气工程建设遵循生态学和循环经济发展原理,按照“减量化、再利用、资源化”的原则,利用养猪场粪污进行厌氧发酵,项目投产后可年处理猪粪污水约2.1万t。年可产沼气约5.5万m3,沼气可用于养殖场职工炊事和洗浴、仔猪舍保温等,解决了养殖场的生产生活用能问题。沼气的低位热值为20924kJ/m3,标煤的热值为29306kJ/kg,按沼气热利用率55%,标煤热利用率25%计,年可节约8.6万kg标煤。正常年可生产有机肥1.5万t,按80元/t的销售价计算,年有机肥销售收入120万元。污水经发酵产生的沼液,可用作果园、农田生态园灌溉用肥,不仅减少了化肥和农药的施用量,还提高了农作物产量和品质。该沼气工程的实施有效地处理了养殖场粪污,实现了养殖粪污的资源化和综合利用,减少对周围环境的污染,改善了生态环境,增加了优质可再生能源的供应,促进农业、能源和环境可持续循环发展,对农村经济持续发展和社会主义新农村建设具有重大的现实意义。

6小结

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近年来,随着我国工农业的飞速发展,我国的环境污染问题日益严重,对环境专业人才的需求也快速增加。目前,我国兴办环境工程专业的高校很多,每年毕业的环境工程本科生规模达万人,为环境事业输送了大量的人才,但同时也形成了巨大的就业压力。另一方面,环境工程专业普遍存在教学理论重于实践、课堂重于课外的倾向,人才培养的质量难以达到用人单位的要求。用人单位普遍反映环境工程应届毕业生缺乏较强的实践能力,有些单位选择接收有实践工作经验(1-2年)的环境工程毕业生,还有些单位则选择接收其他相关专业的毕业生,比如一些污水处理厂青睐排水工程专业的毕业生,使得环境工程专业的就业形势日益严峻。环境工程专业是以环境科学为依托,运用科学理论、方法和工程技术,研究人类与自然环境的相互作用、关系、规律并进行控制调整的一门新型综合性应用学科,是由生物学、化学、物理学、生态学、地学、水文学等多种学科交叉所形成的一门学科[1]。湖南工学院在2007年升格为本科院校,在原专科专业环境监测与治理技术不断完善与发展的基础上,2010年开始招收第一批环境工程专业本科生。面对环境工程专业的就业形势与现状,我们有必要加强学生的实践能力,从各个方面提高学生的综合素质,以达到用人单位的要求。因此,可从以下几个方面对环境工程专业实践教学进行改革。

1课堂教学联系实践

环境工程专业所涉及的知识面非常广泛,理论性强。对于理论知识的讲解通常是通过课堂教学实现的。但是,环境工程又是一门应用性很强的学科,如果对实际情况缺乏了解,不仅会影响学生对知识的应用能力,反过来还会影响学生对理论知识的理解。因此,将课堂教学与实践相结合显得尤为重要。

1.1通过多种教学方式加深学生对理论知识和实践的认知

环境工程专业的许多理论知识与实践有着密不可分的关系,在课堂教学的时候可以综合利用多种教学方式尤其是现代化的教学手段增加学生对实践的认识,进而加强对理论知识的理解。如在讲解厌氧活性污泥处理有机废水时,可利用农产品加工有机废水生物处理的影像资料加强学生对整个过程的理解,废水为什么要经过调节池和热交换器,了解工艺中的核心厌氧活性污泥反应器的构造,以便于理解微生物降解有机物的生理生化反应机理,了解三相分离器的结构和工作原理等一系列问题,让学生在短时间内对整个反应体系有较明确的认识,使学生不到现场即能了解到工程状况并分析实际工程中可能出现的问题,并让学生思考可以怎样改进工艺提高处理效率。又如在讲授AutoCAD时,可与环境工程的实例进行结合,如绘制曝气池的平面图、曝气管路布置图、曝气头和搅拌机等设备图,这样不仅让学生学会AutoCAD的基本绘制,又可加深学生对专业知识的理解,并直接为课程设计打下坚实的基础,提高专业技能。

1.2课堂讲学与课程设计挂钩

课程设计一般需要综合专业知识,一些课程设计安排在某一学期,与专业过程分开,但这时很多专业课程的知识已被淡忘,课程设计不能很好地利用和巩固理论知识。因此,如果将课堂讲学与课程设计挂钩,有机结合,理解将更为深入。因此,我们将水污染控制工程课程设计、大气污染控制工程课程设计等课程设计与相应专业课安排在同一个学期,将面向工程的课程设计融于专业课程中,这样就可以及时地利用专业知识。首先由教师根据教学内容及案例为学生提供多个选题,然后学生根据兴趣选择题目。借助已学知识查阅资料、设计和计算,并绘出相应的设计图纸。这样可以提高学生的积极性,将学到的理论知识及时地与实际应用结合起来,不仅可以使学生对课堂知识有更深刻的理解,更提高了学生的实践能力。

2开展综合性实验

我校环境工程课程设置中安排了多项专业实验,如水污染控制工程实验、大气污染控制工程实验、固体废弃物控制工程实验、环境监测实验和环境微生物学实验,各专业实验均附属于相应的理论课程。上述专业实验多为验证性实验,综合性实验和设计性实验很少。比如环境微生物学实验中,微生物形态和结构观察、微生物的分离与纯化等都是简单的验证性实验,且培养基配制和灭菌消毒等都是由实验老师完成的。这样使得学生在预处理环节得不到充分锻炼,造成与实际脱节,既不利于学生的能力培养,也不利于创新思维的培养。因此,有必要开展综合性实验和设计性实验,提高学生动手能力、分析问题和解决问题的能力。例如,环境微生物实验中,可以由专业教师给出开发性题目如环境因素对微生物生长的影响等,然后由学生组成实验小组,查找资料确定实验方案。在整个过程中,学生的实验技能可以得到加强,比如培养基的配制、灭菌消毒、微生物接种、显微镜观察等,并且学生解决问题的能力也可以加强,比如实验过程中出现杂菌可能由哪些因素引起,如何防止等。通过综合性实验,学生对实验的理解较为系统且动手能力大大加强,为以后再深造或是走向工作岗位打下基础。

3实习教学体系

实习是贯彻理论联系实际教育方针,培养适应社会要求的专业人才的重要实践教学环节,实习可提高学生分析问题、解决问题、学以致用和适应社会的能力[2]。我校环境工程在实习时间安排上,为1周认知实习、2周生产实习、4周毕业实习,已基本满足环境工程实习时间要求。

3.1认知实习

设在专业课之前,使学生对所学专业有一个初步的了解和感性的认识。我校的认知实习安排在大二的第一学期,在大多数的专业课程开设之前。做好认知实习可为以后专业课程的学习做好准备。认知实习时间短,并且大多以参观为主,经常会出现学生草草参观,参观过程中提不出实质问题,参观后又容易忘记的现象,对以后的专业课教学无太大辅助作用。为了避免这些情况,使认知实习发挥最大的作用,要做好参观前、参观中及参观后的工作。以参观生活污水处理厂为例,在参观前,要引导学生做好充分的准备,如工艺流程、工作原理、设备情况、实际运行时可能出现的问题,尽量做到有备而来,目的明确。在参观过程中,鼓励学生提问并耐心解答。结合参观前的准备,学生可对整个污水处理过程有较为深刻的认识和理解。参观后,要及时督促学生完成实习报告,巩固所学知识。这样为以后的专业课程学习打下一定的基础,达到认知实习的目的。

3.2生产实习

生产实习是本科教学计划中非常重要的实践性教学环节,目的是使学生了解和掌握已经学过的专业基本知识,巩固课程内容,培养学生理论联系实际能力[3]。目前生产实习中存在许多问题,比如实习单位接纳大量学生实习有困难,学生实习影响单位的正常工作,一些实习单位出于安全问题不欢迎学生到单位实习,或者学生在单位里的实际动手机会少。因此,需尽量多联系长期合作的实习单位,生产实习的实习经费也有待提高。另外,还可以采取学生分组实习,避免短时间内实习人数太多而影响单位的正常工作。让学生深入生产第一线,与实际相结合,提高实践能力。#p#分页标题#e#

3.3毕业实习

毕业实习主要是为了让学生综合系统地运用所学知识,并为今后走向工作岗位打下基础,一般安排在最后一个学期。然而,学生毕业后工作多种多样,不少学生在最后一个学期已经有工作意向,对于与其工作相关性不大的毕业实习应付了事,达不到预期的效果。另一方面,很少有实习单位能容纳几十甚至上百人同时实习。因此,除教师联系实习单位外,鼓励学生自主选择实习单位。学生选择与自己工作相符的岗位进行实习,可以极大地提高积极性,另外还可以为今后的工作积累经验。当然,学生自主实习并不意味着放任自流,在给予学生更多自主的同时要加强管理。比如实习考查可由教师和实习单位共同考核学生,这样可以较为客观地反映学生的实习情况。

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一、策划选题阶段,挖掘新闻热点背后的学术盲点

近些年,公众对环境污染非常关注,大气雾霾对人们健康的威胁,水环境污染、噪音扰民时有发生,这些热点焦点问题已经成为新闻热点,在报纸、广播、电视等各种媒体上被多次报道。但是新闻媒体对污染产生的原因和治理的方法报道很少,致使广大群众对产生这些污染的原因和解决办法产生了误解,并形成了一些消极情绪。责任编辑经过大量的调查研究,并通过专家的实验数据解读,发现这些大气污染主要是工业排放不达标所致,再有就是汽车尾气的过量排放;饮用水污染是工业生产产生一些有毒有害物质,未经处理就直接排放所造成的。另外国家正在积极组织专家学者对这些污染产生的根源进行研究,并采取各种技术措施和制定政策以期尽快解决这些问题,改善老百姓的生存环境。基于这个学术盲点,为了让更多的人了解更多科学知识,编辑决定策划选题与环境污染治理相关的内容,进行集中刊发。

二、策划组稿方向,深入实验室不间断追踪重点专家的研究成果

为改变坐等稿源“上门”的局面,为让读者了解正规工厂对空气污染、水污染噪音污染处理的常规方法和目前科研的最新进展,编辑深入环境学院的实验室进行调研,与作者通过面谈、电话、网络等多种方式进行了沟通,初步确定了论文的写作方向。策划过程中,本打算只刊发“污水处理厂的升级改造”主题的一篇文章,但是编辑通过对课题和新闻的研究发现,读者对“生活用水的水质如何鉴定是安全”的这一问题比较关注,于是编辑建议作者再从这个角度撰写一篇论文。最终,作者接受了编辑的意见,创作了2篇关于水污染处理的论文。在论文内容确定的过程中,编辑充分发挥了媒体人的正能量,当作者在查找资料、选题、论文写作等过程中遇到问题的时候,主动提供帮助,帮忙联系相关的企业单位,提供必要的数据和素材,使论文很快成稿。另外我们关注辽宁大学环境科学院宋有涛教授的科研团队已经十几年了,在宋老师刚刚被辽大作为特殊人才引进为特聘教授,我们就一直关注他的科研课题。早在2006年我们就针对他团队的最新研究成果刊发了一篇题为《超声提取绞股蓝总皂苷及抗氧化作用的研究》文章,此时他仅仅32岁并刚被辽大引进特聘为教授,之后他于2006年和2007年连续获得辽宁省自然科学学术成果一等奖和二等奖,并申请到国家自然科学基金项目。此后我们一直在关注他的最新研究成果,直到2012年学报与他的科研团队才有了实质性合作,终于得到了他们的支持和认可,从2012年之后几乎每年在辽大学报的显著位置都可以看到他们的最新研究成果,2012年第一期、第二期发表《疯牛病防治的研究进展》和《氯化镁促进溶菌酶淀粉样聚集的分子机制研究》,2013年又发表《巯基琥珀酸包被的CdTe量子点的制备及其对毕赤酵母生字的影响》和《氯化锌影响胱抑素淀粉样聚集的分子动力学研究》,2014年发表《马铃薯贮藏蛋白Patatin及其突变体分子动力学和分子对接的研究》等。经过一系列的铺垫后,编辑与宋有涛教授团队沟通确定再组一篇文章作为该系列文章的重点文章。

三、启发作者论文题目“标新题异”,便于网络搜索和阅读

由于这几篇文章都与健康和环境相关,通过对文章的阅读,编辑发现,每篇文章的侧重点都有所不同,既涉及疾病防治、污水处理厂改造、城市水资源检测,又有空气质量检测、噪音检测等几个方面,因此,编辑建议作者针对每篇文章的创新点重新拟题。一次修改后的题目已经突出了要解决的问题,但是没有突出文章的创新点,编辑通过知网查询,分别搜索到多篇标题相似的论文,这个结果也充分体现了文章标题缺乏“标新题意”的问题。编辑将检索的结果告知了作者,但是作者并不理解,觉得文章随便起个题目就行了,想看的人打开看看就知道具体内容了,于是编辑这样启发作者:如果论文的题目不新颖,与以前发表的论文题目相似,那想查询的人就可能细化检索条件,你的论文被检索到的机会就少、被别人参考引用的机会就少,从而影响了的价值和意义。作者经过编辑启发后,意识到了标题的重要作用,进行了二次修改,结合创新点采用了新标题。编辑再次利用知网检索,没有发现同名的论文,充分体现了科技论文标题的创新点和要解决的问题,实现了编辑的“标新题意”的想法。在编辑的建议和启发的帮助下,作者经过几次修改最终确定了标题,最终的标题符合国家标准要求,充分体现了文章的创新点和要解决的问题,使读者一目了然,从题目就可以知道文章核心的内容,体现了标题的“精确概括、语义准确”。本栏是以环境科学为特色的专栏,研究内容与栏目报道内容相符,与本刊的宗旨、风格相协调。

四、依托重大科研课题成果,具有重大理论和实际应用价值

笔者关注到宋有涛教授主持完成的两项国家自然科学基金项目“利用基因重组酵母建立抗朊病毒药物筛选细胞模型的研究”和“通过改变分子伴侣Hsp70活性提高抗朊病毒药物筛选模型灵敏度的研究”其成果已经成熟,便与课题组联系想组织一篇特约稿件作为阶段性研究成果进行刊发,这个想法得到了宋老师的认同和支持,《景观遗传学中Man-tel检验和dbRDA统计方法的对比分析》就很快的交到了评审专家的手里,顺利通过了专家评审和复审,并如期刊发出来。我们把这篇重点文章放在篇首的特约栏目中,同时在封二的“科学家之路”栏目我们又对宋有涛教授及其团队作了500字的介绍,起到了画龙点睛的作用,前后呼应,非常完美。这篇文章虽然只是其国家攻关课题的重要研究成果的一部分,但也很具有代表性,为其后续的研究奠定了一定的研究基础。该后在国内反响很大,并被多家杂志转载引用。大气、水作为维持人类生存的宝贵资源,资源保护和污染治理都是广大读者长期重点关注的焦点问题之一,同时又是国家和省级科研项目重点资助的范围,包括:国家自然科学基金项目,国家水体污染控制与治理科技重大专项,国家科技重大水专项项目,辽宁省自然科学基金项目,沈阳市科学计划项目,辽宁大学“辽宁水源保护区生态环境保护和民生安全协同创新中心”课题,该系列文章的相关研究成果由于具有较高的经济价值、理论水平和较好的社会影响,因此获得了辽宁省政府自然科学奖二等奖1项、三等奖。相关研究成果被辽宁省环保厅及沈阳市环境监测站所采纳,产生了一定的经济效益和社会效益。

五、在社会、同行及读者中产生重大影响

从2015年起,期刊在官方网站和微信平台上免费提供本刊的论文给读者下载阅读,使得论文的读者数量呈线性增加,越来越多来自不同层面的人成为了本刊的读者。这组文章的策划内容是与百姓民生息息相关的问题,有效地吸引读者的眼球,在本刊网站及各大数据库网站上的下载频次总计达到了800多次,远远超过同期发表的其他论文。同时,本刊还将这一系列论文的精华部分集合起来在本刊的官方博客、微博和微信上,利用这些新媒体技术更广泛地传播健康与环境的问题,扩大策划内容的服务性及影响力,充分发挥了科技期刊作为媒体传播正能量的作用。这一系列论文刊发后,收到了很多学生、科技工作者、教师、企业技术方面负责人,以及一些群众的反馈,具体包括反馈意见、咨询情况、表示感谢等。尤其是一些非科技工作者,通过阅读这组文章,了解了疾病发生的原理和防治措施,环境污染治理的过程,明白了国家的环境治理政策及大型国有企业在环境治理方面作出的贡献,不再相信网络谣言,还主动宣传本刊倡导的正确方法。对于这些反馈意见,编辑充分体会到了期刊发挥媒体正能力和服务百姓的重要意义。