前言:中文期刊网精心挑选了废水总磷的处理方法范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
废水总磷的处理方法范文1
关键词:废水;总磷;污染源
中图分类号:X703 文献标识码:A
工程简介
武汉东西湖啤酒厂建有1.5万吨/日污水处理站,工程主体采用UASB+氧化沟法,工艺流程简图【1】如下:
根据近几年来运转状况,该工程出水COD、氨氮等指标均可以稳定达到国家GB18918-2002中一级A排放标准,但总磷平均高达1.5mg/l以上,高出标准0.5mg/l三倍【2】,结合生产实际进行了如下控制达标方法探讨:
污染源控制
2012年6月对污水处理系统进、出水数据统计分析如下:(单位mg/l)
2日-8日进水总磷的浓度分别为:4.81、5.78、4.72、5.52、4.24、4.31、5.31平均4.91
2日-8日出水总磷的浓度分别为:1.60、1.59、1.92、1.36、1.90、1.21、1.25平均1.55
初步原因分析:(1)出水总磷的峰值出现在进水总磷峰值后一天,而废水处理系统水力停留约为24小时左右,可见由于进水水质直接影响出水水质。(2)进水总磷平均浓度为5.41mg/l,大大高出工程系统设计进水低于3.5mg/l,是造成总磷不达标的一个重要原因。
调查分析各车间总磷的来源:(1)近期使用了部分有磷洗涤剂;(2)啤酒总磷含量高达12mg/L,近期部分车间灌装效率降低,酒损增大至3.1%(内控标准为2.4%);(3)滤酒和鲜酒车间有漏酒现象,酒损增大至3.0%(内控标准为2.6%);(4)不合格酒排放超量(内控标准为产量的0.5%)
根据公司内部环保管理规章制度,制订污染源控制对策:
(1)严禁继续采购有磷洗涤剂;(2)限量使用现有磷洗涤剂,直至使用完毕;(3)减少灌装设备故障率,降低酒损,恢复至正常酒损水平;(4)强化对滤酒、鲜酒等车间排酒的监督,控制在正常水平之内。(5)加强不合格酒排放管理,严格按规定集中至鲜酒车间排放,每日排放控制在产量的0.5%之内.
这些建议被公司采纳执行后,一周之后进、出水总磷数据统计如下:
16日-22日进水总磷的浓度分别为:4.15、3.07、3.56、3.72、3.32、2.96、3.15平均3.42
16日-22日出水总磷的浓度分别为:0.95、1.22、1.14、1.11、1.05、1.11、0.80平均1.05
初步分析:(1)通过加强污染源控制,使进水总磷浓度下降至3.42mg/l,已降至工程要求3.5mg/l以下,污染源头控制已取得一定成效。(2)出水仍未达到国家一级A标准,污水处理工程中总磷的平均去除率只有69%,没有达到系统理论去磷率85%的效果。
污水处理工程系统内部工艺控制
为寻找系统内部因素,现将同期6月16日—22日各单元总磷出水数据统计如下:
数据分析:(1)总磷的去除主要发生在好氧阶段,去除率达59%;(2)其次磷的去除发生在压力过滤阶段去除率为28%;(3)预处理初沉池磷略有上升,上升率不到6.5%;(4)UASB厌氧阶段对总磷基本没有处理效果。
初步原因分析:(1)生物选择器是为了控制污泥膨胀而设计的高负荷厌氧阶段,回流污泥在此大量释放磷,应有利于好氧段活性污泥超大量吸收。【3】
(1)总磷的去除主要发生在好氧阶段,去除率仅为59%,仍可提高。(2)总磷的去除主要通过在剩余污泥排放来实现,而氧化沟泥龄一般较长,应适当缩短泥龄。(3)其次压力过滤阶段磷去除率已达理想为30%左右 。
好氧系统污泥龄的控制
采取对策:(1)加大回流量,回流比从60%升至85%左右,氧化沟MLSS控制在4.0g/l左右。(2)污泥龄从原23.5天缩短至18天左右。(3)氧化沟 DO从1.5提高至2.5mg/l左右。采用以上措施后6月23日—29日数据统计如下:
初步结论:(1)通过对泥龄的控制,出水总磷得到了一定的降低。(2)出水总磷虽已降至0.75mg/l,去除率为66%,仍没有达标,需进一步加强好氧生物段的工艺控制。
(二)氧化沟好氧工艺控制除磷
UASB反应器经过多年的运行后,已有部分颗粒污泥,工艺稳定,产气量大,出水COD稳定在300mg/l以下,最终出水COD平均值为34.6mg/l,为讨论氧化沟除磷控制方法,现将6月氧化沟进水COD(UASB出水)与总磷浓度对照如下:
23日-29日总磷的浓度分别为:3.15、3.06、3.22、3.51、3.53、3.07、3.92平均3.35
23日-29日进水COD浓度分别为:252、272、232、215、222、298、306平均234
原因分析及对策:
根据活性污泥微生物好氧营养需求:C(BOD5):N:P=100:5:1【4】,由上表分析可见C(BOD5):P=100:2.72,(经分析UASB厌氧反应后BOD/COD比值在0.49左右),初步分析总磷去除率未达80%,碳源可能是其控制因子,为提供足够碳源,提高氧化沟对总磷去除,采用临时泵从集水井抽原水入氧化沟作试验生产:
7月10日—7月16日进行试验生产,调整后进水浓度数据统计如下:
分析:(1)通过调整生物选择器进水COD值后,氧化沟总磷的去除率提高至76.3%,基本达到工艺要求。(2)压力过滤后的出水磷在0.5mg/L以下,已达到国家一级A标准,试验成功,建议从工艺上增加一管道,直接将原水(集水井污水)调入氧化沟(增加管线见一部份工艺流程图),以利于调整好氧阶段工艺控制,保持好氧段进水BOD5维持在适当水平。(3)负面影响:a.剩余污泥增加约22%左右,加大污泥处理难度和成本;b.耗氧量增加,动力消耗加大,耗电增加约13%,单位成本增加;c.出水COD平均值上升16%,平均达40.5mg/l,但仍可稳定达国家一级A标准。
四、结论:(啤酒废水生物处理总磷控制达标方法)
(1)企业环保工作出应该从源头抓起,提高企业全员环保意识,提倡清洁生产,大量使用无污染的无磷洗涤剂等原材料。(2)生物厌氧反应过程(如UASB)对总磷去除效果不明显。(3)活性污泥法处理污水的系统中,为确保氮、磷达标排放,应保持碳、氮、磷在正常比例范围内。
参考文献:
【1】《武汉东西湖啤酒厂15000吨/日污水处理工程设计说明》.
【2】《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002.
废水总磷的处理方法范文2
1.1试验工艺流程
在试验装置中,除微电解塔外,其余反应器采用的是有机玻璃池体。微电解塔材质为碳钢(内涂耐酸碱防腐涂料)。填料采用某公司提供的新型催化活性微电解填料,由具有高电位差的金属合金融合催化剂,并采用高温微孔活化技术冶炼而成,密度1.0t/m3,比表面积1.2m2/g,空隙率65%,化学成分(质量分数):铁75%~85%,碳10%~20%,催化剂5%。具有铁炭一体化、熔合催化剂、微孔架构式合金结构、比表面积大、密度小、活性强、电流密度大、作用水效率高等特点,作用于废水,可高效去除COD、降低色度、提高可生化性,处理效果稳定,可避免传统微电解工艺运行过程中的填料钝化、板结等现象。微电解装置设计进水流量Q=1000L/h,出水加碱进行酸碱调节,其经沉淀后经蠕动泵再进入后续试验装置。为便于研究“微电解+A2O法+絮凝沉淀+生物滤池”组合工艺对工业废水的处理效果,试验中各生化处理单元池体的水力停留时间参考该污水处理厂的相应单元的水力停留时间,总停留时间与污水厂基本一致,各反应器具体尺寸及有效容积如表1所示。各个反应器之间水力连通,其中带泥水自动分离的好氧池的污泥全部回流至厌氧水解池(进水流量q=30.0L/h),进水、污泥回流及加药均通过统一型号蠕动泵实现。
1.2接种污泥
试验所用接种污泥直接取自该污水处理厂相应处理单元的活性污泥,无须进行培养。经镜检发现,活性污泥有大量的鞭毛虫、钟虫等原生动物和轮虫等后生动物,表明污泥活性很好。
1.3试验水质及试验方法
试验在该工业区污水处理厂现场进行,参照该污水处理厂化验室的监测数据,调节池出水主要污染物的日平均质量浓度为:进水CODCr235~667mg/L,NH3-N28.2~72.3mg/L,TP4.52~19.6mg/L,pH6~9。试验装置的进水取自污水处理厂调节池随机时段的出水。小试系统经过1周调试成功后,在30L/h的水力负荷条件下,研究“微电解+A2O法+絮凝沉淀+生物滤池”组合工艺去除CODCr、NH3-N和TP的效果。
1.4检测项目及分析方法
试验中检测的主要污染物指标为化学需氧量(CODCr)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)和色度。水质分析方法均按照《水和废水监测分析方法》测定。
2试验结果与讨论
2.1CODCr的去除
进水CODCr质量浓度为235~667mg/L,平均445mg/L,出水CODCr质量浓度为33~49mg/L,平均43mg/L,CODCr去除效率为83.4%~93.7%,平均去除效率为90.0%。进水有机物质量浓度波动较大,但经过该工艺处理后,出水水质相对稳定。分析其原因,是由于该工艺微电解单元新产生的铁表面及反应中产生的大量初生态的Fe2+和原子H具有高化学活性,能改变废水中许多有机物的结构和特性,使有机物发生断链、开环,大分子变成小分子,难降解转变成易降解;微电池电极周围的电场效应也能使溶液中的带电离子和胶体富集并沉积在电极上而除去;另外反应产生的Fe2+、Fe3+及其水合物具有强烈的吸附絮凝活性,能进一步提高CODCr处理效果。而该组合工艺的生物处理单元A2O首先利用厌氧工艺把废水中大分子物质转化为小分子有机物,提高废水的可生化性,之后利用好氧工艺进一步处理废水中的有机物,因而发挥了很好的生物降解作用。另外,生物处理单元生物滤池的滤材表面生成一层凝胶状生物膜(细菌类、原生动物、藻类、茵类等),从表面向内部逐步形成一个溶解氧梯度,填料及生物膜表面形成好氧区,往里是缺氧区,再往其内部形成缺氧区或厌氧区,形成无数个微小的A2O单元,具有很好的有机物生物降解作用。采用“微电解+A2O法+絮凝沉淀+生物滤池”组合工艺处理以抗生素类制药为主的混合工业废水,进水CODCr浓度为235~667mg/L,出水CODCr浓度为33~49mg/L,达到一级排放A标准要求,取得良好的有机物去除效果,而且该工艺具有较强的抗冲击负荷能力。
2.2NH3-N的去除
当进水氨氮质量浓度为28.2~72.3mg/L,平均44.8mg/L;试验最终出水氨氮质量浓度为1.37~4.21mg/L,平均2.50mg/L;氨氮去除效率为90.4%~97.3%,平均去除效率为94.1%。根据这一理论,A2O单元同时具有好氧池、缺氧池和厌氧池,完全具有实现同步硝化、反硝化的条件,可以实现对氨氮的有效去除。在生物滤池,由于在某些孔隙结构复杂的填料表面及其内部形成的生物膜,从表面向内部逐步形成一个溶解氧梯度,填料及生物膜表面形成好氧区,其内部形成缺氧区或厌氧区,因而生物滤池也可以实现在同一个生物膜系统内的同步硝化、反硝化,从而实现高效脱氮。因此,该工艺的厌氧段和好氧段发挥了较好的硝化与反硝化作用。采用“微电解+A2O法+絮凝沉淀+生物滤池”组合工艺处理以抗生素类制药为主的混合工业废水,进水氨氮质量浓度为28.2~72.3mg/L,出水氨氮质量浓度为1.37~4.21mg/L,达到一级A标准要求,而且对进水氨氮质量浓度较大变化范围的抗冲击负荷能力较强。
2.3TP的去除
该工艺的生物除磷效果很好。进水TP质量浓度为4.52~19.6mg/L,平均9.55mg/L;实验出水TP浓度为0.106~0.324mg/L,平均0.182mg/L,远低于一级A标准0.5mg/L的要求;TP总去除效率为95.0%~98.9%,平均总去除效率为97.9%。试验中的微电解单元出水pH很低,为2~4,加碱进行调节,首先是防止酸性过强对后续处理单元造成冲击,其次反应产生的Fe2+、Fe3+及其水合物具有强烈的吸附絮凝活性,有效去除了一大部分磷,之后污水再进入生物处理单元进行生物除磷。磷的去除实际上只是将水体中的磷转移到微生物体内,进而以剩余污泥的形式排出污水处理系统外,并未真正将磷分解掉。试验中的生化处理单元A2O里厌氧池的聚磷菌在厌氧条件下很好释放出菌体内的磷,到好氧池又以超过自身代谢需求的量过量吸收水中的磷元素进入菌体,然后通过排放剩余污泥的形式排出废水处理系统。之后污水进入絮凝沉淀池,通过化学除磷又去除一大部分磷。最后进入生物滤池,由于在某些孔隙结构复杂的填料表面及其内部形成的生物膜上,从表面向内部逐步形成一个溶解氧梯度,让聚磷菌在厌氧条件下释放菌体内的磷,然后在好氧条件下吸收水中的磷元素进入菌体,实现了在同一个生物膜系统内的同步释放磷和吸收磷,从而实现高效除磷。实验表明,采用“微电解+A2O法+絮凝沉淀+生物滤池”组合工艺处理以抗生素类制药为主的混合工业废水,进水TP质量浓度为4.52~19.6mg/L,以生物除磷为主,辅助化学除磷,取得了很好的除磷效果。
2.4色度的去除
废水中的致色物质主要是水中溶解态或者胶体态带有生色基团的有机物,如生活污水中的腐殖质、工业废水中的重氮、偶氮化合物和金属离子等。该工艺的脱色效果很好。进水色度为69~151倍,平均115倍;出水色度为16~27倍,平均23倍,低于一级A标准30倍的要求;色度总去除效率为69.6%~88.5%,平均总去除效率为79.4%。该系统对污水中色度的去除主要通过2种作用:首先,微电解产生的强氧化作用,使有机物发生断链、开环,对污水中的致色物质具有很好的去除效果;其次,活性污泥中的微生物菌群对污水中致色物质如腐殖质等具有生物降解作用,将其分解成为无色的小分子化合物,从而使水体色度显著降低。以上分析表明,采用“微电解+A2O法+絮凝沉淀+生物滤池”组合工艺处理以抗生素类制药为主的混合工业废水,进水色度为69~151倍,平均115倍;实验出水色度为16~27倍,平均23倍,达到一级A标准要求,而且对进水色度较大变化范围的抗冲击负荷能力较强。
3结论
(1)提出了“微电解+A2O法+絮凝沉淀+生物滤池”组合工艺深度处理难生物降解的抗生素类制药废水为主的混合工业废水。进水质量浓度CODCr235~667mg/L、NH3-N28.2~72.3mg/L、TP4.52~19.6mg/L,色度为69~151倍、pH6~9、设计流量30.0L/h条件下,系统取得了良好的处理效果,其CODCr、NH3-N、TP、色度的平均去除效率分别达到90.0%、94.1%、97.9%、79.4%,出水CODCr、NH3-N、TP和色度等指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准,并且该工艺处理效果稳定可靠,运行成本较低。
(2)与目前该工业园区污水处理厂采用的“水解酸化+改进型SBR+臭氧氧化+絮凝沉淀+曝气生物滤池”工艺相比,本文中提出的“微电解+A2O法+絮凝沉淀+生物滤池”组合工艺处理效果更佳,出水达到“一级A标准”,更具技术优越性。
废水总磷的处理方法范文3
关键词:模拟生态湿地;氮磷废水;美人蕉
中图分类号:X701 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20161033008
近年来,随着人们生活水平的提高致使生活、工业废水等大量无节制的排放致使水体富营养化问题越来越严重,其中氮磷对水体富营养化的贡献尤为突出[1]。被污染的水发出恶臭,给人们的正常生活带来许多不便。目前人们对环境问题也越来越重视,污水处理问题也迫在眉睫。之前,已有研究者发现利用植物能够对污水起到一定的净化作用,为了更清楚的了解植物对污水的净化作用(对氮磷的处理能力),特开展了此次实验,模拟人工湿地并利用不同的水生植物组成一个小的生态系统,用来研究植物对污水的处理能力。
1 实验材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 模拟人工湿地系统
人工湿地的基质是植物生长的重要载体,是湿地内所有生物和非生物的储存库。它把发生在湿地内部的过滤、沉淀和吸附污染物等作用连成一个整体,通过文献查找比较分析选出两种模拟人工湿地的基质,分别为沸石和黄沙,其投放比例为沸石:黄沙=1:1。沸石的一般化学式为:AmBpO2p・nH2O,通常沸石可以作为水质处理剂。沸石由于内部有很多的孔径、均匀的管状孔道和内表面积很大的孔穴,因而具有独特的吸附、筛分、交换阴阳离子以及催化的性能。
1.1.2 植物的筛选
人造湿地由水生植物组成,是很重要的配置成分,可以吸收污水中的污染物,对污水的净化影响很大。由此可知,对于氮的去除,植物也起了十分大的作用。研究证实:湿地植物选用菖蒲、芦苇会对对总氮的去除率要好一些;选用臭蒲和香蒲对总氮的去除效果略低一点;总氮的去除成效最差的一个是大红草。水生植物能够通过汲取污水中的物质以备自需,并且通过分解转化后的物质能被微生物所使用。另外,氧的量会影响湿地的处理效果。水生植物能将90%的氧气运到根部,以加快微生物的硝化作用为目的,从水中除去氮。本次实验根据实际情况选定了3种人工湿地植物,分别为水葫芦、香蒲、美人蕉。
1.1.3 实验仪器及试剂
实验所使用仪器有日本岛泽紫外可见分光光度计(型号为Uvmimi1240);德国耶拿总氮分析仪(型号为multi N/C ?2100);自制垂直流湿地装置如图1所示,垂直流湿地模拟装置的构造为透明有机玻璃柱。首先,柱子统一用内径15cm,高为45cm的透明有机玻璃柱,在圆柱的下方有1个突出的小管,为出水口,出水口连接1根胶管。试剂有分析纯过硫酸钾、分析纯抗坏血酸、分析纯钼酸盐。
1.2 实验方法
1.2.1 采样
从实验装置的出水口采取样品,每个取50mL,供测试总氮、总磷、生化需氧量以及酸碱度。
1.2.2 污水的配制
污水配比:污水配比执行国家《生活污水排放标准》(GB 18918-2002)一级A标,N浓度15mg/L,P浓度0.5mg/L.
1.3 实验步骤
1.3.1 总磷的测定
样品溶解后进行分光光度测量,调节分光光度计(调零,调波长),在波长为700nm处,进行测试,并记录下读数。
1.3.2 总氮的测定
使用总氮分析仪根据测量总氮,按照 ISO/TR 11905-2,用氨基乙酸检查方法的氧化能力。
2 实验结果与分析
2.1 模拟人工湿地出水TN的分析
由图2可以明显看出总氮的变化,其中可以得知不同的植物对氮的去除效果不同,美人蕉>混合>香蒲>水葫芦>空白。通过参考其他研究者的结论发现,混合种植的总氮的处理效果要优于单一植物种植对总氮的处理,和本次实验结果有所偏差,考虑到可能是因为植株大小有所差异,混合的植物植株较小,另外实验用的透明的有机玻璃柱,横截面积不够大,水葫芦遮挡了部分阳光,阻挡了空气的进入,是其他植物生长受到了阻碍,对总氮的去除率没有达到原本的效果。水葫芦因为面积较大不能很好地进行物质交换,使得氮的去除率偏小。因为美人蕉的根系发达并且最早的适应了这个小的生态系统,才使得除氮的效果明显高于其他的植物。
2.2 模拟人工湿地出水TP的分析
由图3可知,总磷的去除效果从大到小排列分别是:美人蕉>混合>水葫芦>香蒲>空白。从图3中可以看出总磷的含量有所波动,有增有减,但最终趋于减少的状态,说明这3种植物不管是单一的种植还是组合的种植对总磷都有去除的效果,没有种植物的系统,总磷的含量也有所降低主要是沸石起到了一定的吸附作用,才使得总氮的含量也有少许减少。
3 结论
3种植物对氮的利用率,去除率都和时间呈负相关的关系。其中美人蕉>混合>香蒲>水葫芦>空白,且美人蕉的去除率较稳定。
废水总磷的处理方法范文4
关键词:草甘膦;亚磷酸;阴离子交换树脂
前言
随着我国工业的发展,富营养化问题问题日益严重,水体富营养化的主要因素是磷盐含量增加,其预防的关键是废水除磷技术。当前处理含磷废水有各种不同方法,常用方法有:物理化学除磷和生物除磷,其中物理化学除磷方法包括化学沉淀法、离子交换法、吸附法、结晶发、电渗析除磷等,这些方法是实现磷资源循环利用的有效途径[1-4]。
草甘膦以其高效、低毒、优异的除草性能赢得市场,应用范围不断扩大,产量迅速增长,尤其是20世纪90年代以来,随着转基因抗草甘膦作用(如大豆、玉米、棉花等)的大面积种植,以及生物能源植物的高速发展和新栽培技术(农作物免耕栽培技术)的积极推广,其需求增长迅速,草甘膦生产废水中往往含有双甘膦,亚磷酸,亚氨基二乙酸还有些氯化钠等物质,回收利用草甘膦废水中的亚磷酸也是目前处理该废水的一个主要问题之一。
1 实验仪器与试剂
2.实验步骤
2.1 测定磷含量工作曲线的绘制
配制浓度为0.212mmol/L磷酸盐标准液100ml,在一系列50ml容量瓶中,分别加入0.00、4.00、8.00、12.00、16.00、20.00ml磷酸盐标准溶液,再加入5ml钼酸铵溶液,3ml抗坏血酸溶液用水稀释到刻度,摇匀。放置35℃恒温槽中加热60min,冷却至室温,在710nm处,用1cm比色皿,以试剂空白为参比,测量其吸光度。以磷酸盐的摩尔浓度为横坐标,相对应的吸光度为纵坐标,绘制工作曲线。
2.2 草甘膦中总磷含量的测定
取5ml草甘膦母液稀释500倍后,测定母液中总磷的含量。
2.3 阴离子交换树脂与亚磷酸交换的最佳pH值的测定
配制100ml 1g/L的亚磷酸溶液,取25mL亚磷酸溶液于100ml烧杯中,并用浓盐酸溶液调节pH=0.6,再加入5g阴离子交换树脂,在磁力搅拌器中搅拌10分钟,抽滤,测滤液的pH=1.6。测定滤液中亚磷酸的含量。
同理测定亚磷酸溶液pH值调节到1.0、1.7、6.4、10.8时滤液中亚磷酸的含量。
2.4 氯化钠对亚磷酸交换效果的测定
配制200ml 1g/L的亚磷酸溶液,取25ml亚磷酸溶液于100ml烧杯中,加入0. 5g氯化钠,用浓盐酸溶液调节pH=1.0,加入5g阴离子交换树脂,放在磁力搅拌器中搅拌10分钟,抽滤,测滤液的pH=6.6。测定滤液中亚磷酸的含量。
同理测定加入氯化钠的量为0g、0.5g、1.25g、2.5g时滤液中亚磷酸的含量。
2.5 阴离子交换树脂对不同浓度亚磷酸饱和吸附量的测定
配制100ml 9.18×10-2g/100ml的亚磷酸溶液,取50ml于100ml烧杯中,加入1g阴离子交换树脂,放在磁力搅拌器中搅拌10分钟,抽滤,测滤液的pH=1.4。测滤液中亚磷酸的含量。
同理测定阴离子交换树脂对浓度为0.459g/100ml、0.918g/100ml、1.84g/100ml、4.59g/100ml的亚磷酸的饱和吸附量。
2.6氯化钙、氯化钡与亚磷酸沉淀效果的测定
2.6.1 氯化钙与亚磷酸沉淀效果的测定
配制3g/100ml的亚磷酸溶液100ml,取25ml于100ml烧杯中。并用氢氧化钠溶液调节pH值为10.4,称取2.0g氯化钙固体,加适量水溶解。往烧杯中加入该氯化钙溶液,沉淀完全后,抽滤,测滤液pH值为9.7。测定滤液中亚磷酸的含量。
2.6.2 氯化钡与亚磷酸沉淀效果的测定
取25ml 3g/100ml的亚磷酸溶液于100ml烧杯中。并用氢氧化钠溶液调节pH值为11.4,称取4.5g氯化钡固体,加适量水溶解。往烧杯中加入该氯化钡溶液,沉淀完全后,抽滤,测滤液pH值为11.0。测定滤液中亚磷酸的含量。
2.7 氯化钙与亚磷酸沉淀最佳pH值的测定
配制3g /100ml的亚磷酸溶液500ml,取25 ml于100ml烧杯中,加入1.5 g氯化钙固体,并用氢氧化钠溶液调pH=2.8 ,待沉淀完全后,抽滤上述各沉淀,并将抽滤所得沉淀放在烘箱中烘干,并称重。
同理测定pH为3.6 、4.5 、5.1 、6.2 、7.4 、8.7时所得沉淀质量。
3.实验结果与讨论
3.1 测定磷含量的工作曲线的绘制
当加入磷酸盐标准溶液的体积分别为0.00、4.00、8.00、12.00、16.00、20.00mL时,通过计算得磷酸盐的摩尔浓度以及根据步骤2.1测得吸光度如表1所示:
3.2草甘膦母液中总磷含量的测定
根据步骤2.2测得吸光度A=0.870 ,由标准曲线y=0.2025x-0.0156计算得浓度为4.37×10-6mol/50ml。则草甘膦母液中总磷含量为1.35 g/100ml。
3.3 阴离子交换树脂与亚磷酸交换的最佳pH值的确定
根据步骤2.3测得不同pH值下0.1g/100ml的亚磷酸经阴离子交换树脂吸附后滤液中亚磷酸含量结果如表2所示:
由表3.3可知,当pH=1.0时亚磷酸被阴离子交换树脂交换的最多,交换前亚磷酸含量为9.18×10-2 g/100ml ,交换后亚磷酸含量为2.15×10-2 g/100ml,即pH值为1.0是阴离子交换树脂与亚磷酸交换的最佳pH。
3.4 氯化钠对亚磷酸交换效果的测定
根据步骤2.4测得不同量的氯化钠与亚磷酸经阴离子交换树脂交换后滤液中亚磷酸含量的关系如表3所示:
由此可知,随着氯化钠质量的增加,滤液中磷含量也不断增加,即亚磷酸根被阴离子交换树脂交换的量就逐渐减少。因此,氯离子对阴离子交换树脂对亚磷酸根的交换效果有一定的影响,在一定浓度范围内,氯离子浓度越大,对交换效果的干扰就越大。
3.5 阴离子交换树脂对不同浓度亚磷酸饱和吸附量的测定
根据步骤2.5测得亚磷酸浓度与阴离子交换树脂吸附量的关系(树脂量都为1g)如表4所示:
3.6 氯化钙、氯化钡与亚磷酸沉淀效果的测定
3.6.1 氯化钙与亚磷酸沉淀效果的测定结果
根据步骤2.6.1测得吸光度A=0.103,由标准曲线y=0.2025x-0.0156计算得浓度为1.17×10-4mol/100ml,即滤液中亚磷酸含量为9.59×10-3g/100ml。
3.6.2 氯化钡与亚磷酸沉淀效果的测定结果
根据步骤2.6.2测得吸光度A=0.101,由标准曲线y=0.2025x-0.0156计算得浓度为5.76×10-4mol/100ml ,即滤液中亚磷酸含量为 4.72×10-2g/100ml。
对比结果3.6.1和3.6.2中亚磷酸含量可知,使用氯化钙与亚磷酸沉淀效果较好。因此本实验选取氯化钙和亚磷酸进行沉淀。
3.7 氯化钙与亚磷酸沉淀最佳pH值的分析
根据步骤2.7测得不同pH值下,氯化钙与亚磷酸反应所得沉淀量的关系如表5所示:
由表3.7可知,当pH值从5.1开始,氯化钙与亚磷酸已沉淀完全,因此氯化钙与亚磷酸沉淀最佳pH值为5.1。
4 总结
由上述实验可得,阴离子交换树脂对亚磷酸根的交换的PH值为1.0.溶液中有氯离子存在且氯离子浓度在一定范围内时,会对交换效果产生干扰。利用沉淀剂与亚氯酸根沉淀时,选择的沉淀剂为氯化钙,且沉淀的PH值为5.1时,此时的沉淀量最大,沉淀效果最好。
参考文献
[1] 胡海洋,赵欢.高磷酸性废水处理技术现状及研究方向[J].中国资源综合利用,2009,27(5):38-40.
[2] 王秀云。废水除磷技术的研究进展[J]。安徽农学通报,2009,15(16):92-94.
[3] 田锋,伊连庆.含磷废水处理得研究现状[J]。工业安全与环保,2005,31(7):6-8.
废水总磷的处理方法范文5
关键字:单晶硅;太阳能电池;生产污水;回收处理
1 单晶硅太阳能电池的生产废水浓度和性质分析
1.1 单晶硅太阳能电池生产工艺流程
硅太阳能电池生产中在腐蚀清洗、去磷硅玻璃和石英管清洗等工艺过程中须使用KOH、IPA、铬酸、HF、HCl、H2SO4等化学药品,相应的产生含IPA浓废液废水和含氟废液废水、含铬废水。硅太阳能电池的主要生产工序如下:
清洗:清洗的主要目的是去除硅片上的污物。制绒:硅晶太阳能电池的制绒工艺是加入铬酸或HNO3、HF、H2SO4的强氧化性溶液将切割后硅片上的污物清除,在硅片上形成减反织构。
扩散:磷扩散是在硅片表层掺入纯杂质原子的过程。刻蚀、去PSG:利用HF溶液对硅片边缘进行腐蚀,去除硅片边缘的PN结。去PSG是对刻蚀后硅片上的磷硅玻璃用氢氟酸等清洗的方法进行清除。
等离子化学气相沉积(PECVD):PECVD被使用来在硅片上沉积氮化硅材料。
丝网印刷:是通过丝网印刷机将银浆或铝浆等导电材料印刷在硅片上。
烧结:该工序通过高温合金的过程,使印刷上的金属电极与硅片连接更牢固。
1.2 单晶硅太阳能电池的生产流程中的污水产生
测试、包装、入库:对电池片的性能指标进行测试,合格则包装入库。
2 单晶硅太阳能电池生产废水处理工艺设计分析
2.1 硅太阳能电池生产的含氟废液废水处理工艺分析
目前常用的含氟废水处理工艺主要有吸附法和沉淀法。
吸附法是指含氟废水流经接触床,通过与床中固体介质进行离子交换或化学反应,去除氟化物。此法只适用于低浓度含氟废水或经其他方法处理后氟浓度降至10~20mg/L的废水。此外,还有冷冻法、离子交换树脂除氟法、超滤除氟法、电渗析等,但因处理成本高,除氟效率低,至今多停留在实验阶段,很少推广于工业含氟废水治理。
沉淀法是除氟工艺中应用最广泛、适宜于处理高浓度含氟废水的一种主要方法。常用的沉淀剂有石灰、电石渣、白云石、明矾及可溶性钙盐等,传统处理方法是采用Ca(OH)2进行中和反应,生成难溶的氟化钙,以固液分离手段从废水中去除。但由于在25℃时,CaF2在水中的饱和溶解度为16.5mg/L,其中F-占8.03mg/L。即使暂不考虑处理后出水带出的CaF2固形物,也无法达到现行国家废水排放标准10mg/L。加大Ca(OH)2用量不但带来过量的碱度和硬度,造成新的污染,而且余氟浓度也很难降到10mg/L以下。同时除氟的沉淀过程中受各种反应条件影响如pH值、加药量、反应时间等,单纯钙盐沉淀难以保证去除率达到要求。
硅太阳能电池的含氟废液废水设计中常采用的工艺是钙盐沉淀+铝盐吸附混凝沉淀的二级除氟工艺。工艺设计在投加Ca(OH)2形成氟化钙盐沉淀的同时,还添加CaCl2。在Ca(OH)2沉淀氟离子的同时中和pH,反应过程中pH控制在8.0~8.5左右沉淀效果较好,要使氟离子排放能够达标,CaCl2通常是过量投加的,一般在2倍~3倍左右。
考虑到钙盐与氟离子产生的氟化钙沉淀是一种微细的结晶,沉淀效果不佳。故通常在加入钙盐的基础上加入混凝剂和絮凝剂,可以保证氟化钙盐的沉淀效果。常用的铝盐混凝剂主要有硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝,均有良好的混凝除氟效果。
2.2 单晶硅太阳能电池生产的含IPA浓碱废液废水处理工艺分析
单晶硅太阳能电池有机生产废水有IPA废液和浓度较低的IPA废水。主要的有机污染物为异丙醇(IPA)。其BOD5/CODCr>0.6,COD浓度较高。浓碱废液中所含IPA浓度约在25000mg/L,COD浓度高达50000mg/L。IPA废水所含IPA浓度约在1000mg/L左右,COD浓度约为3000mg/L。两者如果混合在一期排放,混合后的废水COD浓度在5000mg/L左右。
含IPA废水处理工艺有蒸馏法,厌氧好氧生物处理法等。有相关文献[2]介绍采用蒸馏、精馏、吸附组合工艺回收环酯草醚工艺废水中的异丙醇,通过程序升温控制热媒与物料温差在17~20℃对废水进行蒸馏预处理,再经过精馏和吸附处理后,得到的异丙醇含量不低于98.5%,含水率不超过0.5%,总收率大于82.2%,回收效果非常明显。但此工艺耗能较大,运行成本较高。如含IPA废液和含IPA废水分开收集至废水处理站,由于IPA浓碱废液流量不大,含IPA的浓度也较高,采用精馏工艺经济可行的。
低浓度IPA废水由于浓度不高,采用精馏工艺处理效果不明显,且能耗大。硅太阳能电池生产废水中排出的异丙醇废水BOD5/COD约为0.40,COD浓度在3000mg/L左右,通常采用好氧工艺处理。
研究表明水解酸化具有提高异丙醇废水可生化性的功能[3],水解酸化处理后BOD5/COD提高至0.50左右,在进水COD为2000~3000mg/L条件下,采用水解酸化-好氧生化工艺处理,COD总去除率可达90%左右,BOD5
总去除率可达95%左右。
2.3 单晶硅太阳能电池生产的含铬废液废水处理工艺分析
废水总磷的处理方法范文6
关键词:畜禽养殖 畜禽废水 废水治理
中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)06(c)-0146-02
1 畜禽养殖废水污染现状
畜禽业是我国农业和农村经济的重要组成部分,畜禽养殖业大力发展所带来的环境污染问题日益严重,根据2010年2月的《第一次全国污染源普查公报》中对农业源、生活源和工业源主要污染物的排放量进行了分析汇总。在农业源中,畜禽养殖业的COD和氨氮排放量分别为1268.26万吨和71.73万吨,占农业源COD和氨氮排放量的95.8%和78.1%,占全国COD和氨氮排放量的41.9%和41.5%。
2 畜禽养殖废水危害
目前全国规模化养殖场每天排放的畜禽养殖废水量大、集中,并且废水中含有大量污染物,如CODcr、氨氮、重金属、残留的兽药和大量的病原体等,如不经过处理直接排放,将会造成严重污染,其主要的危害如下。
2.1 对水体的危害
养殖业废水属于含大量病原体的高浓度有机废水,大量有机物质进入水体后,有机物的分解将大量消耗水中的溶解氧,使水体发臭,导致水生生物大量死亡;氮、磷可使水体富营养化。
2.2 对大气环境的危害
畜禽养殖废水在厌氧情况下会产生大量的NH3、H2S等恶臭气体,这些恶臭气体将影响及危害饲养人员及周围居民的身体健康。
2.3 对农田及作物的危害
畜禽养殖业废水中含有较多的氮、磷、钾等养分,如果未经任何处理就直接、连续、过量的施用,则会给土壤和农作物的生长造成不良的影响,如引起作物产量降低,推迟成熟期,影响后续作物的生产等。
3 畜禽养殖废水特点及治理技术
3.1 畜禽养殖废水特点
养殖废水具有典型的“三高”特征,CODcr高、氨氮高、SS高,以猪场为例,3种清粪工艺污水水量及水质调查情况如下表1所示。
3.2 废水治理技术
3.2.1 废水预处理技术
无论畜禽养殖场废水采用什么综合措施进行处理,都必须首先进行固液分离。目前,我国已有成熟的固液分离技术和相应的设备,其设备类型主要有筛网式、卧式离心机、压滤机等。
3.2.2 废水处理主要技术
畜禽养殖废水一般需要多种处理技术的结合。从治理技术来看,要实现去除CODcr、BOD5的同时,再脱氮除磷的效果,厌氧工艺是不可或缺的。目前我国畜禽养殖废水的治理主要有两种模式:一种是厌氧-自然处理模式,适用于中小型规模化养殖场;另一种是厌氧-好氧利用模式,适用于大中型畜禽养殖场或养殖区。
(1)厌氧+自然处理技术。
厌氧处理特点是造价低,占地少,能量需求低,还可以产生沼气;而且处理过程不需要氧,不受传氧能力的限制,因而具有较高的有机物负荷潜力,能使一些好氧微生物所不能降解的部分进行有机物降解。厌氧常用的方法有完全混合式厌氧消化器、厌氧接触反应器、厌氧折流板反应器、上流式厌氧污泥床、厌氧流化床、升流式固体反应器等。
自然处理法是利用天然水体、土壤和生物的物理、化学与生物的综合作用来净化污水。这类方法投资省、工艺简单、动力消耗少,但净化功能受自然条件的制约。自然处理的主要模式有氧化塘、土壤处理法、人工湿地处理法等。
采用厌氧+自然处理技术的工艺流程如图1所示。
(2)厌氧+好氧处理技术。
厌氧处理技术在前面已进行分析,在此不再叙述。
好氧处理的基本原理是利用微生物在好氧条件下分解有机物,同时合成自身细胞。在好氧处理中,可生物降解的有机物最终可被完全氧化为简单的无机物。该方法主要有活性污泥法、生物接触氧化、SBR、A/O及氧化沟等。
采用厌氧+好氧处理技术的工艺流程如图2所示。
4 总结及展望
畜禽养殖业作为全国重点污染防治行业,其废水的达标治理越来越受关注,畜禽养殖废水具有典型的“三高”特征,CODcr 高、氨氮高、SS高,目前单一的处理方法无法满足废水达标排放的要求。因此,要结合养殖场养殖种类不同,清粪方式不同,并根据水量、水质情况采用组合处理方法,综合考虑该处理方法的投资、日常运行费用和操作是否方便等问题。
为了做好畜禽养殖业污染防治工作,减少废水的排放和化学物质对环境的输入,使污染减轻到最低限度,不仅要实现处理过程的无害化,而且要实现处理过程的资源化,有效地保护和改善农村生态环境,促进畜禽养殖环境与经济的可持续协调发展。
参考文献
[1] 余慧国.规模化畜禽养殖场污水治理及资源化利用的研究[J].科技咨询导报,2007(15):120.
[2] 于金莲,阎宁.畜禽养殖废水处理方法探讨[J].给水排水,2000,26(9):44-47.
[3] 秦伟,郭曦,蒋立茂.畜禽养殖场废水处理技术初探[J].四川农机,2006(1):35-37.
[4] 陈蕊,高怀友,傅学起,等.畜禽养殖废水处理技术的研究与应用[J].农业环境科学学报,2006,25(增刊):374-377.
[5] 周建明.生猪养殖污水处理工程实例[J].工业用水与废水,2008,3(39):98-100.