壓電下酸性有機廢水降解速率

❶ 高濃度有機廢水處理的高濃度有機廢水難生物處理分析

1、高濃度難降解有機廢水難生物處理的原因分析
高濃度難降解有機廢水難於生物處理的原因,本質上是由其特性決定的，除了在處理時的外部環境條件(如溫度、p H值等)沒有達到生物處理的最佳條件外,還有兩個重要的原因,一是由於化合物本身的化學組成和結構,在微生物群落中,沒有針對要處理的化合物的酶,使其具有抗降解性;二是在廢水中含有對微生物有毒或者能抑制微生物生長的物質(有機物或無機物) ,從而使得有機物不能快速的降解。此類廢水在水質、水量等方面具有以下幾方面的共同特性:
（1）廢水所含有機物濃度高
幾種典型的高濃度有機廢水,如焦化廢水、制葯廢水、紡織/、印染廢水、石油/化工廢水等,其主要生產工段的出水COD濃度一般均在3000～5000mg/ L以上,有的工段出水甚至超過10000 mg/ L ,即使是各工段的混合水,一般也均在2000 mg/ L以上。
（2）有機物中的生物難降解物種類多比例高
這類有機廢水中,往往含有較高濃度的生物難降解物,甚至是生物毒物,且種類較多。如在典型的焦化廢水中,除含有較高濃度的氨氮外,還有苯酚、酚的同系物以及萘、蒽、苯並芘等多環類化合物,及氰化物、硫化物、硫氰化物等;而比較典型的抗生素廢水,則含有較高濃度的SO2 -4、殘留的抗生素及其中間代謝產物、表面活性劑及有機溶媒等。
（3）除有機物外,廢水含鹽濃度較高
此類廢水往往有較高的含鹽量,致使廢水處理的難度加大。如典型的抗生素廢水,其硫酸鹽含量一般均在2000 mg/ L以上,有的甚至高達15000mg/ L。
（4）、各生產工段排水的水質、水量隨時間的波動性大
還以焦化廢水為例,一座中等規模的焦化廠,其水量在一天內可由約10 m3/ h變化到40 m3/ h ,廢水的COD濃度也可由約1000 mg/ L變化到3000mg/ L以上,甚至更高;而制葯廢水除水量隨生產工序的變化而劇烈變化外, COD濃度更是可由每升幾百毫克變化到幾萬毫克。
（5）廢水處理方法本身也存在較大問題
處理這類廢水,多採用生物處理,且以好氧法或好氧法的改進型(如A/ O工藝等)為主,有的也採用厭氧生物處理。從這些工藝在國內外的實際運用情況看,主要存在工藝流程長、外加物(如外加碳源物、調節pH葯劑等)量大且費用高等問題,從而導致整體上單位水量造價和單位水量成本均較高。以焦化廢水為例,較為理想的處理焦化廢水的單位水量成本至少在(人民幣) 10～8元/ m3以上,國外一些公司更是不把處理成本作為第一因素考慮。
2、難降解有機物的主要種類和危害
難降解的有機物種類繁多,來源於各行各業如化工、印染、農葯等,且有潛在的危險。

❷ 高濃度有機廢水，採用厭氧處理的機理和效果是怎樣的 主要考慮對COD的處理原理和效果

厭氧分解分四個階段加以降解：
（1）水解階段：高分子有機物由於其大分子體積，不能直接通過厭氧菌的細胞壁，需要在微生物體外通過胞外酶加以分解成小分子。廢水中典型的有機物質比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖，澱粉被分解成麥芽糖和葡萄糖，蛋白質被分解成短肽和氨基酸。分解後的這些小分子能夠通過細胞壁進入到細胞的體內進行下一步的分解。
（2）酸化階段：上述的小分子有機物進入到細胞體內轉化成更為簡單的化合物並被分配到細胞外，這一階段的主要產物為揮發性脂肪酸（VFA），同時還有部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等產物產生。
（3）產乙酸階段：在此階段，上一步的產物進一步被轉化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細胞物質。
（4）產甲烷階段：在這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇都被轉化成甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。這一階段也是整個厭氧過程最為重要的階段和整個厭氧反應過程的限速階段。
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❸ Fenton法常用於處理含難降解有機物的工業廢水．通常是在調節好pH和Fe 2+ 濃度的廢水中加入H 2 O 2 ，所產

解；（1）對比實驗的基本思想是控制變數法，溫度相同時，變化濃度，在濃度相等時，變化溫度，故答案為：313；3；6.0；0.30；探究pH對降解速率的影響； （2）a．應在50-300s內的平均反應速率v（p-CP）= △c t = (1.6mol/L-0.4mol/L)× 10 -3 250s =4.8×10 -6 mol?L -1 ?s -1 ，300s時p-CP的降解率= 2mol/L-0.4mol/L 2mol/L ×100%=80%，故答案為：4.8×10 -6 mol?L -1 ?s -1 ；80%； b．根據實驗數據內容可以看出溫度升高，降解反應速率增大，故答案為：增大； c．根據實驗數據內容可以看出pH=10時，降解速率為零，故答案為：零； （3）反應Fe 3+ +SCN -

0.68

0.04×0.1

❹ 活性污泥法處理高濃度有機廢水的問題

適當增加污泥濃度是可以有效提高其有機物的降解速率、縮短反應內時間提高出水水質的。活性污容泥中同時含有好氧、兼性厭氧、厭氧三大類不同的微生物，每種微生物都有不同的生活條件，比如營養物的含量、PH、水溫等，過高的提高微生物濃度，營養物含量的迅速降低，導致了微生物在營養物得不到補充的情況下，大量死亡，加大了水質的負荷量，形成了新的水體污染。

❺ 廢水中有機物分解速度與那些因素有關，如酸鹼性、氨蛋酶

影響酶催化作用的因素有：
1、溫度：
溫度對酶促反應速度的影響很大，表現為雙重作用：
（1）與非酶的化學反應相同，當溫度升高，活化分子數增多，酶促反應速度加快，對許多酶來說，溫度系數Q10多為1～2，也就是說每增高反應溫度10℃，酶反應速度增加1～2倍。
（2）由於酶是蛋白質，隨著溫度升高而使酶逐步變性，即通過酶活力的減少而降低酶的反應速度。以溫度（T）為橫坐標，酶促反應速度（V）為縱坐標作圖,所得曲線為稍有傾斜的鍾罩形。曲線頂峰處對應的溫度，稱為最適溫度。最適溫度是上述溫度對酶反應的雙重影響的結果，在低於最適溫度時，前一種效應為主，在高於最適溫度時，後一種效應為主，因而酶活性迅速喪失，反應速度很快下降。
2、pH值：
pH影響酶促反應速度的原因：
（1）環境過酸、過鹼會影響酶蛋白構象，使酶本身變性失活。
（2）pH影響酶分子側鏈上極性基團的解離，改變它們的帶電狀態，從而使酶活性中心的結構發生變化。在最適pH時，酶分子上活性中心上的有關基團的解離狀態最適於與底物結合，pH高於或低於最適pH時，活性中心上的有關基團的解離狀態發生改變，酶和底物的結合力降低，因而酶反應速度降低。
（3）pH能影響底物分子的解離。可以設想底物分子上某些基團只有在一定的解離狀態下，才適於與酶結合發生反應。若pH的改變影響了這些基團的解離，使之不適於與酶結合，當然反應速度亦會減慢。
3、酶的濃度：
在有足夠底物而又不受其它因素的影響的情況下，則酶促反應速率與酶濃度成正比。當底物分子濃度足夠時，酶分子越多，底物轉化的速度越快。但事實上，當酶濃度很高時，並不保持這種關系，曲線逐漸趨向平緩。根據分析，這可能是高濃度的底物夾帶夾帶有許多的抑制劑所致。
當酶促反應體系的溫度、pH不變，底物濃度足夠大，足以使酶飽和，則反應速度與酶濃度成正比關系。因為在酶促反應中，酶分子首先與底物分子作用，生成活化的中間產物（或活化絡合物），而後再轉變為最終產物。在底物充分過量的情況下，可以設想，酶的數量越多，則生成的中間產物越多，反應速度也就越快。相反，如果反應體系中底物不足，酶分子過量，現有的酶分子尚未發揮作用，中間產物的數目比游離酶分子數還少，在此情況下，再增加酶濃度，也不會增大酶促反應的速度。
4、底物濃度：
在生化反應中，若酶的濃度為定值，底物的起始濃度較低時，酶促反應速度與底物濃度成正比，即隨底物濃度的增加而增加。當所有的酶與底物結合生成中間產物後，即使在增加底物濃度，中間產物濃度也不會增加，酶促反應速度也不增加。
還可以得出，在底物濃度相同條件下，酶促反應速度與酶的初始濃度成正比。酶的初始濃度大，其酶促反應速度就大。
5、激活劑對酶促反應速度的影響 ：
凡是能提高酶活性的物質，都稱激活劑，其中大部分是離子或簡單的有機化合物。激活劑種類很多，有①無機陽離子，如鈉離子、鉀離子、銅離子、鈣離子等；②無機陰離子，如氯離子、溴離子、碘離子、硫酸鹽離子磷酸鹽離子等；③有機化合物，如維生素C、半胱氨酸、還原性谷胱甘肽等。許多酶只有當某一種適當的激活劑存在時，才表現出催化活性或強化其催化活性，這稱為對酶的激活作用。而有些酶被合成後呈現無活性狀態，這種酶稱為酶原。它必須經過適當的激活劑激活後才具活性。
6、抑制劑對酶促反應速度的影響 ：
能減弱、抑制甚至破壞酶活性的物質稱為酶的抑制劑。它可降低酶促反應速度。酶的抑制劑有重金屬離子、一氧化碳、硫化氫、氫氰酸、氟化物、碘化乙酸、生物鹼、染料、對-氯汞苯甲酸、二異丙基氟磷酸、乙二胺四乙酸、表面活性劑等。
對酶促反應的抑制可分為競爭性抑制和非競爭性抑制。與底物結構類似的物質爭先與酶的活性中心結合，從而降低酶促反應速度，這種作用稱為競爭性抑制。競爭性抑制是可逆性抑制，通過增加底物濃度最終可解除抑制，恢復酶的活性。與底物結構類似的物質稱為競爭性抑制劑。抑制劑與酶活性中心以外的位點結合後，底物仍可與酶活性中心結合，但酶不顯示活性，這種作用稱為非競爭性抑制。非競爭性抑制是不可逆的，增加底物濃度並不能解除對酶活性的抑制。與酶活性中心以外的位點結合的抑制劑，稱為非競爭性抑制劑。
有的物質既可作為一種酶的抑制劑，又可作為另一種酶的激活劑。

❻ 農葯廢水的農葯廢水處理方法

光催化法
銳鈦型的TiO2 在紫外光的照射下能產生氧化性極強的羥基自由基,能夠氧化降解有機物,使其轉化為CO2、H2O以及無機物,降解速度快,無二次污染,為降解處理農葯廢水提供了新思路 。對於光催化降解有機物目前關注的問題,一方面是降解過程中的影響因素和降解過程的轉化問題 ,對納米TiO2 的固載化和反應分離一體化成為光催化領域中具有挑戰性的課題之一,另一方面是提高制備催化劑催化效率的問題。
陳士夫等在玻璃纖維、玻璃珠、玻璃片上負載TiO2 薄膜光催化劑,並用於有機磷農葯的降解,取得了滿意的結果。梁喜珍通過研究TiO2 光催化降解有機磷農葯樂果廢水的影響因素,獲得了適宜的工藝條件。潘健民通過對納米TiO2 及其復合材料光催化降解有機磷農葯進行的研究,分析了在不同催化劑、不同濃度AgNO3 浸漬、不同實驗裝置條件下的光催化降解效果,說明TiO2 表面擔載微量的Ag後,不僅能提高納米TiO2 催化活性,而且有較好的絮凝作用,使TiO2 與處理後的水易分離,後處理更方便。葛湘鋒研究發現光催化降解在一定條件下符合零級動力學反應模式,而且反應速率常數和反應物起始濃度也呈線形關系,當反應物濃度增長過快達到一定值時,其反應速率常數明顯下降,反應物濃度過高時,則降解反應不再符合零級反應。
目前採用的光催化體系多為高壓燈、高壓氙燈、黑光燈、紫外線殺菌燈等光源,能量消耗大。若能對納米TiO2 進行有效、穩定地敏化,擴展其吸收光譜范圍,能以太陽光直接作為光源, 則將大大降低成本。
超聲波技術
超聲波是頻率大於20 kHz的聲波,超聲波誘導降解有機物的原理是在超聲波的作用下液體產生空化作用,即在超聲波負壓相作用下,產生一些極端條件使有機物發生化學鍵斷裂、水相燃燒、高溫分解 或自由基反應。
鍾愛國等研究表明,在甲胺磷濃度為1. 0 ×10- 4 mol ·L - 1、起始pH2. 5、溫度30 ℃、Fe2 + >50 mg·L - 1、充O2 至飽和的條件下,用低頻超聲波(80W·cm- 2 )連續輻照120 min,甲胺磷去除率達到99. 3% ,乙醯甲胺磷的去除率達到99. 9%。孫紅傑等研究了各種因素超聲波頻率、功率、聲強、變幅桿直徑和溶液初始pH等對超聲降解甲胺磷農葯廢水的影響。Kotronarou等得出對硫磷在超聲條件下可以被完全降解為PO43 - 、SO42 - 、NO3- 、CO2 和H+ ,而在反應溫度為20 ℃、pH為7. 4時,對硫磷無催化水解半衰期為108 d,其有毒代謝產物對氧磷水解半衰期為144 d。Cristina等對馬拉磷農葯在超聲波輻射下, 82μmol·L - 1的馬拉磷溶液30 min內pH從6下降到4, 2 h內所有的馬拉磷全部降解,產物均為無機小分子。
蔣永生、傅敏等報道了用超聲波降解模擬廢水中低濃度樂果的試驗表明,輻射時間延長,降解率增加,加入H2O2 可明顯提高樂果的降解率,在溶液初始濃度較低的范圍內,降解速率隨濃度增大而加快,
濃度增大到一定值後,降解速率變化不明顯,超聲降解時溶液溫度控制在15～60 ℃為宜。謝冰等對久效磷和亞磷酸三甲酯生產過程中產生的廢水進行了超聲氣浮預處理,可降低其COD和毒性,提高其可生化性,再經以光合細菌為主的生化處理,可使其COD降至200 mg·L - 1。
王宏青等研究表明: 滅多威經超聲作用35min,可被完全轉換為無機物,其降解過程為假一級反應;濃度增加時,降解減慢; Fe2 +和H2O2 對降解有促進作用,且Fe2 +促進作用比H2O2 的大;採用不同氣體飽和溶液時,降解率的大小順序為Ar >O2 >Air >N2。紅外光譜表明降解產物為SO42 - 、NO3- 和CO2。
目前有關超聲輻射降解有機污染物的研究,大多屬於實驗室研究,還缺乏系統的研究,更缺少中試數據。
生物法
在國內,農葯廠家大多建有生化處理裝置,但目前幾乎沒有一家能夠獲得理想的處理效果。因此,對這類廢水的生化處理研究是十分必要的。已有大量研究表明真菌、細菌、藻類等微生物對有農葯有很好的降解作用。
程潔紅從土壤中分離得到以多菌靈生產農葯廢水為惟一碳源生長的13株菌,經鑒定為假單胞菌屬( Pseudom onas sp. ) ,研究了SBR 工藝運行的最佳條件,所篩選的菌株對多菌靈農葯廢水的COD去除率為52. 3%。張德詠,譚新球從生產甲胺磷農葯的廢水中篩選具有促生活性及可降解甲胺磷的光合細菌菌株, 培養後第7 d, 該菌株可降解甲胺磷(65. 2% , 500 mg·L - 1和49. 6% , 1 000 mg·L - 1 ) ,樂果(45. 4% , 400 mg·L - 1 ) ,毒死蜱(51. 5% , 400 mg·L - 1 ) ,該菌株也能夠以三唑磷、辛硫磷作為惟一碳源生長。
生物膜法將微生物細胞固定在填料上,微生物附著於填料生長、繁殖,在其上形成膜狀生物污泥。與常規的活性污泥法相比,生物膜具有生物體積濃度大、存活世代長、微生物種類繁多等優點,尤其適宜於特種菌在廢水體系中的應用。王軍、劉寶章利用半軟性填料進行掛膜,處理菊酯類、雜環類綜合農葯廢水。當進水CODCr為6 810、3 130、1 890mg·L - 1時,經過24 h的作用,細菌膜對CODCr的降解率分別達到24. 8%、43. 5%、53. 4%。
電解法
鐵炭微電解法是絮凝、吸附、架橋、卷掃、共沉、電沉積、電化學還原等多種作用綜合效應的結果,能有效地去除污染物提高廢水的可生化性。新產生的鐵表面及反應中產生的大量初生態的Fe2 +和原子H具有高化學活性,能改變廢水中許多有機物的結構和特性,使有機物發生斷鏈、開環;微電池電極周圍的電場效應也能使溶液中的帶電離子和膠體附集並沉積在電極上而除去;另外反應產生的Fe2 + 、Fe3 +及 其水合物具有強烈的吸附絮凝活性,能進一步提高處理效果。
雍文彬採用鐵屑微電解法能有效去除農葯生產廢水中的COD、色度、As、氨氮、有機磷和總磷,去除率分別可達76. 2%、80%、69. 2%、55. 7%、82. 7%和62. 8%。張樹艷採用鐵炭微電解法對幾種農葯配水進行處理,試驗結果表明,最佳反應條件下,廢水的CODC r 去除率都可達67%以上;最佳反應條件:鐵/水比為(0. 25～0. 375) ∶1,鐵/炭比為( 1～3) ∶1, pH3～4,反應時間1～1. 5 h。廢水經微電解處理,然後進行Fenton試劑氧化,則微電解出水中Fe2 + 可作為Fenton的鐵源,且微電 解時有機污染物的初級降解也有利於後續Fenton反應的進行。吳慧芳採用微電解和Fenton試劑氧化兩種物化手段對菊酯、氯苯BOD5 /CODCr = 0. 03)和對鄰硝氯苯(BOD5 /CODCr = 0. 05) 3種廢水按比例配製而成的綜合農葯廢水進行預處理,結果表明:在廢水pH為2～2. 5時,經微電解處理後,BOD5 /CODCr比值達0. 45以上,可生化性提高; Fenton試劑對綜合農葯廢水CODCr去除率為60%左右,色度去除率接近100%。劉占孟以活性炭-納米二氧化鈦為電催化劑,對甲胺磷溶液的電催化氧化降解規律進行研究表明,該工藝能有效去除廢水中的有機物,納米二氧化鈦催化劑的催化效果顯著。電解效果隨著電解時間的延長、催化劑的增加而升高,低pH有利於電催化氧化過程中H2O2 和·OH 的生成。王永廣採用電解/UASB /SBR工藝處理生化性差、氯離子濃度高的氟磺胺草醚農葯廢水。設計電流密度取30. 0 A·m- 2 ,該工程的電費為2. 30 元·m- 3 ,葯劑費為0. 30 元·m- 3 ,人工費為1. 50元·m- 3 ,運行成本為4. 10元·m- 3 , COD去除率> 97%。
氧化法
深度氧化技術(AOPs)可通過氧化劑的組合產生具有高度氧化活性的·OH,被認為是處理難降解有機污染物的最佳技術。
引入紫外線、雙氧水聯合作用和調控反應體系pH,可進一步提高臭氧深度氧化法的效率。陳愛因研究表明,紫外光催化臭氧化降解農葯2, 4-二氯苯氧乙酸(2, 4- D)廢水成效顯著,臭氧/紫外(UV)深度氧化法(比較單獨臭氧化、臭氧/紫外、臭氧/雙氧水、臭氧/雙氧水/紫外4種臭氧化過程)是最好的臭氧化處理方法。2, 4- D 200 mg·L - 1的水樣,反應30min, 2, 4- D降解完全, 75 min時礦化率達75%以上。鹼性反應氛圍有利於臭氧化反應進行。雙氧水的引入對2, 4- D降解無明顯促進作用,這是因為雙氧水分解消耗OH- ,沒有緩沖的反應體系pH降低,限制了雙氧水的分解和·OH自由基鏈反應。表明添加H2O2 對光解效果有一定改善作用,投加量達到75 mg·L - 1時,水樣的COD去除率由零投加時的20%提高到40% ,但過量投加對處理效果沒有進一步促進作用。曝氣能促進光解效果,特別對UV /Fenton工藝作用更為顯著,光解水樣2 h後,曝氣條件下的COD 去除率可從不曝氣條件下的30%提高到80%。
催化濕式氧化能實現有機污染物的高效降解,同時可以大大降低反應的溫度和壓力,為高濃度難生物降解的有機廢水的處理提供了一種高效的新型技術。催化劑是催化濕式氧化的核心,諸多學者致力於研究開發新型高效的催化劑。韓利華等以Cu和Ce為活性組分,制備了Cu /Ce復合金屬氧化物,比較了均相-多相催化劑的催化性能。韓玉英在催化濕式氧化法處理吡蟲啉農葯廢水中,分別用硝酸亞鈰和硝酸銅作催化劑,反應一定時間後COD去除率分別達到80%和95. 5%。用硝酸銅作催化劑處理吡蟲啉農葯廢水具有較高的活性,但Cu2 + 有較高的溶出量。張翼、馬軍在廢水中加入2種自製的催化劑,結果表明,只用臭氧處理的情況下7 d後有機磷的去除率為78. 03%; 在催化劑A 存在下, 去除率可達93. 85%;在催化劑B存在下,去除率可達為88. 35%。在室溫和中性介質中均屬於一級反應。ClO2 是一種強氧化劑,鹼性條件下氰根(CN- )先被氧化為氯酸鹽,氯酸鹽進一步被氧化為碳酸鹽和氮氣,從而徹底消除氰化物毒性。陳莉榮將含氰農葯廢水空氣吹脫除氨後,採用ClO2 作為氰化物的氧化劑,氰化物濃度為60～80 mg·L - 1 , pH為11. 5左右時,按ClO2 ∶CN- ≥3. 5 (質量比)投葯,氰化物的去除率達97%以上,氧化後廢水經生物處理系統進一步處理後各項指標都能達排放標准要求。

❼ 有機廢水屬於耗氫污染物嗎

有機復污水一般就是指的含制有有機物的污水，有機污水中一般包括生物可降解的有機廢水。也就是經過好氧生物分解後，能分解成二氧化碳、水、硝酸和硫酸鹽等穩定物質；或是經過厭氧生物分解後，能產生甲烷、二氧化碳、硫化氫等氣體的污水。有機污水中的有機物主要來自生活污水和一部分工業生產廢水。有污染物在生物分解過程中需要消耗大量的氧氣，所以稱為需氧污染物。地面水對有機物有一定的自凈能力。但如進入水體的有機污染物過多，超過了水體的自凈能力，則水體將會出現缺氧現象。當溶解氧長期處於4一5毫克/升以下時，一般的魚類就不能生存；當溶解氧完全消失時，有機物將轉入厭氧生物分解，所產生的硫化氫、甲烷等有毒氣體，使水生動植物大堵死亡，而且水色黑濁，發出刺鼻的惡臭，會嚴重的影響環境。
惡臭就是一種難聞的臭味，惡臭能夠剌激人的嗅覺器官。人的嗅覺可以感覺到的惡臭物質有4000多種。對人健康危害較大的有硫化氫、硫醇類、氨、甲基硫、甲醛、酚類和各種蛋白質的分解產物等。有些惡臭物質隨廢水、廢渣排入水體，不僅使水發生異臭、異味，而且能使魚類等水生生物發生惡臭。

❽ 如何降解水中有機污染物

前採用的處理方法主要有：

1、氧化吸附法：

高濃度廢水稀釋後用煤粉進行初步混凝、吸附處理，然後用Fenton試劑催化氧化和酸性凝聚，再用煤粉混凝、吸附。

2、焚燒法：

焚燒法適用於處理高濃度有機廢水。預處理後的廢水經加壓、過濾、計量後送至爐拱上方，由高壓空氣霧化專用噴嘴噴入爐膛蒸發焚燒。該法在保證鍋爐安全運行的條件下，能對高濃度有機廢水徹底處理，其優點是初投資省、運行費用低。

3、吸附法：

吸附法是用具有很強吸附能力的固體吸附劑，使廢水中的一種或數種組分富集於固體表面的方法。常用的吸附劑有活性炭和樹脂，活性炭再生和洗脫困難；樹脂吸附具有適用范圍廣，不受廢水中無機鹽的影響，吸附效果好，洗脫和再生容易，性能穩定等優點。

4、SBR處理：

SBR污水處理工藝是現代活性污泥法的一種類型，它是在一個設有曝氣及攪拌裝置的反應器內，按照預定的程序，進行充水、生化反應、沉澱、排水、閑置等過程的操作。這種方法是利用微生物降解有機物，但大部分高濃度的工業有機廢水可生化性很差，所以該方法在高濃度工業有機廢水處理方面應用前景有限。

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生化法降解原理：

有機污染物首先通過物理沉降，形成沉澱。然後會被水中的細菌等微生物分解，分解為無機物，也就是一些礦質元素，這些物質又會被水中的藻類等自養型生物所利用。

具體過程是靠微生物的代謝功能、醛等，轉化成簡單的有機物，例如有機酸，首先由產酸菌等細菌將復雜的大分子有機物進行水解，使有機底物得到降解、醇，產生甲烷和二氧化碳等，或者有機物被水解成無機物；然後產甲烷菌將這些有機物作為營養物質，進行厭氧發酵反應。

❾ Fenton氧化法能處理高濃度有機廢水嗎

的確可以處理高濃度有機廢水
1、Fenton試劑簡介
1894年，法國科學家H.J.H.Fenton發現H2O2在Fe2+催化作用下具有氧化多種有機物的能力，後人為紀念他將亞鐵鹽和H2O2的組合稱為Fenton試劑。Fenton試劑中Fe2+作為同質催化劑，而H2O2 具有強烈的氧化能力。特別適用於處理高濃度、難降解、毒性大的有機廢水。1964年，H.R.Eisen Houser才首次使用Fenton試劑處理苯酚及烷基苯廢水，開創了Fenton試劑應用於工業廢水處理領域的先例。後來人們發現這種混合體系所表現出的強震化性是因為Fe2+的存在有利於H2O2分解產生出HO˙的緣故，為進一步提高對有機物的去除效果，以標准Fenton試劑為基礎，能夠改變和偶合反應條件，可以得到一系列機理相似的類Fenton試劑。

2、Fenton試劑的催化機理及氧化性能
催化機理
對於Fenton試劑催化機理，目前公認的是Fenton試劑能通過催化分解產生羥基自由基(HO˙)進攻有機物分子，並使其氧化為CO2、H2O等無機物質。這是由Harber Weiss於1943年提出的。在此體系中HO˙實際上是氧化劑反應，反應式為：
Fe2+ +H2O2+H+—— Fe3+ +H2O+HO˙
由於Fenton試劑在許多體系中確有羥基化作用，所以Harber Weiss機理得到普遍承認，有時人們把上式稱為Fenton反應。
氧化性能
Fenton試劑之所以具有非常高的氧化能力，是因為H2O2 在Fe2+的催化作用下，產生羥基自由基HO˙，HO˙與其他氧化劑相比具有更強的氧化電極電位，具有很強的氧化性能。氧化還原電位以電極電位為測定值，HO˙與其他強氧化劑電極電位見下表。
由此表可以看出，HO˙的氧化還原電位遠高於其他氧化劑，具有很高的氧化能力，故能使許多難生物降解及一般化學氧化法難以氧化的有機物有效分解，HO˙具有較高的電負性或電子親和能。
對於多元醇(乙二醇、甘油)以及澱粉、蔗糖、葡萄糖之類的碳水化合物在HO˙作用下，分子結構中各處發生脫H(原子)反應，隨後發生C=C鍵的開裂最後被完全氧化為CO2。對於水溶性高分子物(聚乙烯醇、聚丙烯醇鈉、聚丙烯醯胺)和水溶性丙烯衍生物(丙烯腈、丙烯酸、丙烯醇、丙烯酸甲酯等)HO˙加成到C=C鍵，使雙鍵斷裂，然後將其氧化成CO2。對於飽和脂肪族一元醇(乙醇、異丙醇)飽和脂肪族羧基化合物(乙酸、乙酸乙基丙酮、乙醛)，主鏈為穩定的化合物，HO˙只能將其氧化為羧酸，由復雜大分子結構物質氧化分解成直碳鏈小分子化合物。
對於酚類有機物，低劑量的Fenton試劑可使其發生偶合反應生成酚的聚合物大劑量的Fenton試劑可使酚的聚合物進一步轉化成CO2。對於芳香族化合物，HO˙可以破壞芳香環，形成脂肪族化合物，從而消除芳香族化合物的生物毒性。對於染料，HO˙可以直接攻擊發色基團，打開染料發色官能團的不飽和鍵，使染料氧化分解。而色素的產生是因為其不飽和共軛體系的存在而對可見光有選擇性的吸收，HO˙能優先攻擊其發色基團而達到漂白的效果。
Fenton試劑的作用機理
標准Fenton試劑是由H2O2 在Fe2+ 組成的混合體系，標准體系中HO˙的引發，消耗及反應鏈終止的反應機理可歸納如下：
Fe2+ +H2O2 ——Fe3++ OH-+HO˙ ˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙(1)
Fe2+ + HO˙ ——Fe3++ OH- ˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙(2)
H2O ˙+Fe3+ —— Fe2+ +O2 +H+ ˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙(3)
HO˙+H2O2 ——H2O +HO2˙ ˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙(4)
Fe2+ +HO˙——Fe3+ +HO2- ˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙(5)
Fe3+ +H2O2—— Fe2+HO2 +H+ ˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙(6)
3、Fenton試劑類型
Fenton試劑自出現以來就引起了人們的廣泛青睞和重視，並進行了廣泛的研究，為進一步提高對有機物的氧化性能，以標准為基礎，發展成了一系列機理相似的類Fenton試劑，如改性-Fenton試劑、光-Fenton試劑、電-Fenton試劑、配體-Fenton試劑等。
標准Fenton試劑
標准Fenton試劑是由Fenton試劑Fe2+和H2O2組成的混合體系，它通過催化分解H2O2 產生HO˙來攻擊有機物分子奪取氫，將大分子有機物降解成小分子有機物或CO2和H2O，或無機物。
反應過程中，溶液的pH值、反應溫度、H2O濃度和Fe3+的濃度是影響氧化效率的主要因素，一般情況下，pH值3～5為Fenton試劑氧化的最佳條件，pH值的改變將影響溶液中鐵的形態的分布，改變催化能力。降解速率隨反應溫度的升高而加快，但去除效率並不明顯。
在反應過程中，Fenton試劑存在一個最佳的H2O2和Fe2+投加量比，過量的H2O2 會與HO˙發生反應(4);過量的Fe2+會與HO˙發生反應(5)，生成的Fe3+又可能引發反應(6)。
改性-Fenton試劑
利用Fe(Ⅲ)鹽溶液、可溶性鐵以及鐵的氧化礦物(如赤鐵礦、針鐵礦等)同樣可使H2O2催化分解產生HO˙，達到降解有機物的目的，這類改性Fenton試劑，因其鐵的來源較為廣泛，且處理效果比標准下cnt門n試劑處理效果更為理想，所以得到廣泛應用。使用Fe(Ⅲ)替代Fe(Ⅱ)與H2O2組合產生的HO˙反應式基本為：
Fe3+ +H2O2 ——[Fe (HO2)]2+ +H+
[Fe ( HO2 )]2+ —— Fe2++HO2˙
Fe2++H2O2 ——Fe3+ +OH-+HO˙
為簡單起見，上述反應中鐵的絡合體中都省去了H2O 。當pH>2時，還可能存在如下反應：
Fe3++OH-——[Fe(OH)]2+
[Fe (OH)]2++H2O2——[Fe(HO)(HO)2)]2++H+
[Fe(HO)(HO2)]2+—— Fe2++HO2 ˙ +OH-
光-Fenton試劑
在Fenton試劑處理有機物的過程中光照(紫外光或可見光)可以提高有機物的降解效果，如當用紫外光照射Fenton試劑，處理部分有機廢水時，COD去除率可提高10%以上。這種紫外光或可見光照下的Fenton試劑體系，稱為光-Fenton試劑。在光照射條件下，除某些有機物能直接分解外，鐵的羥基絡合物(PH值為3～5左右，Fe3+主要以[Fe(OH)]2+形式存在)有較好的吸光性能，並吸光分解，產生更多HO˙，同時能加強Fe3+的還原，提高Fe2+的濃度有利於H2O2催化分解，從而提高污染物的處理效果，反應式如下：
4Fe(HO)2++hv——Fe2+ +HO˙+HO2˙+ H2O
Fe2++H2O2 ——Fe3+ +HO˙+HO-
Fe3+ + H2O2 ——[Fe (OH)]2+ +H+
[Fe (OH)]2+——Fe2++ HO2˙
配體-Fenton試劑
當在Fenton試劑中引人某些配體(如草酸、EDTA等)，或直接利用鐵的某些螯合體如[K3Fe(C2O4)3˙3H2O]，影響並控制溶液中鐵的形態分布，從而改善反應機制，增加對有機物的去除效果，則得到配體Fenton試劑。另外，在光照條件下，一些有機配體(如草酸)有較好的吸光性能，有的還會分解生成各種自由基，大大促進了反應的進行。
Mazellier在用Fenton試劑處理敵草隆農葯廢水時，引人草酸作為配體，可形成穩定的草酸鐵絡合物{[Fe(C2O4)]+[Fe(C2O4)2]2- 或[Fe(C2O4)3]3- }，草酸鐵絡合物的吸光度的波長范圍寬，是光化學性很高的物質，在光照條件下會發生下述反應(以[Fe(C2O4)3]3- 為例)
因此隨著草酸濃度的增加，敵草隆的降解速度加快，直到草酸濃度增加到與Fe3+濃度形成平衡時，敵草隆的降解速度最大。
電-Fenton試劑作用機理
電-Fenton系統就是在電解槽中，通過電解反應生成H2O2和Fe2+，從而形成Fenton試劑，並讓廢水進入電解槽，由於電化學作用，使反應機製得到改善，提高Fenton試劑的處理效果.
Panizza用石墨作為電極電解酸性Fe3+溶液，處理含萘、蒽醌-磺酸生產廢水，通過外界提供的O2在陰極表面發生電化學作用生成H2O2，再與Fe2+ 發生催化反應產生HO˙，其反應式如下：
O2十2H2O+e-——2H2O2
Fe2+ + H2O2 ——Fe3++HO ˙ +OH-
陳衛國則認為電催化劑反應在鹼性條件下，更利於陰極產生H2O2 ，其反應式為：
O2+H2O+ 2e-—— HO2- + OH-
HO2-+OH-+ 2e-—— HO2-+OH-
4、影響Fenton反應的因素
根據Fenton試劑反應機理可知，HO˙是氧化有機物的有效因子，而[Fe2+]、[H2O2 ]、[OH-]決定了HO˙的產生。影響Fenton試劑處理難降解難氧化有機廢水的因東包括pH值、H2O2投加公及投加方式、催化劑種類、催化劑投加量、反應時間和反應溫度等，每個因素之間的相互的作用是不同的。
pH值
pH值對Fenton系統會產生較大的影響，pH值過高或過低都不利於HO˙的產生、當pH值過高時會抑制式(1)的進行，使生成HO˙的數量減少;當pH值過低時、由式(6)可見，Fe3+很難被還原為Fe2+，而使式(1)中Fe2+的供給不足，也不利於HO˙的產生。大量試驗數據表明，Fenton反應系統的最佳pH值范圍為3～5，該范圍與機物種類關系不大。
H2O2投量與Fe2+投量之比
H2O2投量和Fe2+投量對HO˙的產生具有重要的影響。由式(1)可見，當H2O2 和Fe2+投量較低時，HO˙產生的數量相對較少，同時，H2O2 又是HO˙捕捉劑，H2O2投量過高會發生式(4)的反應使最初產生的HO˙減少。另外，若Fe2+的投量過高，則在高催化劑濃度下，反應開始時從H2O2中非常迅速地產生大量的活性HO˙。HO˙同基質的反應不那麼快，使未消耗的游離HO˙積聚，這些HO˙彼此相互反應生成水，致使一部分最初產生的HO˙被消耗掉，所以Fe2+投量過高也不利於HO˙的產生。而且Fe2+投量過高也會使水的色度增加。在實際應用當中應嚴格控制Fe2+投量與H2O2投量之比，經研究證明、該比值同處理的有機物種類有關，不同有機物最佳的Fe2+投量與H2O2 投量之比不同。
H2O2投加方式
保持H2O2總投加量不變，將H2O2均勻地分批投加，可提高廢水的處理效果，其原因是H2O2分批投加時，[H2O2]/[Fe2+]相對降低，即催化劑濃度相對提高從而使H2O2的HO˙產率增大，提高了H2O2利用率，進而提高了總的氧化效果。
催化劑種類
能催化H2O2分解生成羥基自由基(HO˙)催化劑很多，Fe2+(Fe3+、鐵粉、鐵屑)、TiO2，/Cu2+/Mn2+/Ag+、活性炭等均有一定的催化能力，不同催化劑存在下H2O2對難降解有機物的氧化效果不同，不同催化劑同時使用時能產生良好的協同催化作用。
催化劑投加量
FeSO4˙7H2O催化H2O2分解生成羥基自由基(HO˙)最常用的催化劑。與過氧化氫相同、一般情況下，隨著用量的增加，廢水COD的去除率先增大，而後呈廠降趨勢。其原因是在Fe2+濃度較低時，Fe2+的濃度增加，單位量H2O2產生的HO˙增加，所產生的HO˙全部參加了與有機物的反應當Fe2+的濃度過高時，部分H2O2發生無效分解，釋放出O2。
反應時間
Fenton試劑處理難解有機廢水，一個重要的特點就是反應速度快，一般來說，在反應的開始階段，COD的去除率隨時間的延長而增大，一定反應時間後，COD的去除率接近最大值，而後基本維持穩定，Fenton試劑處理有機物的實質就是HO˙與有機物發生反應，HO˙的產生速率以及HO˙與有機物的反應速率的大小直接決定了Fenton試劑處理難降解有機廢水所需時間的長短，所以Fenton試劑處理難降解有機廢水的反應時間有關。
反應溫度
溫度升高HO˙活性增大，有利於HO˙與廢水中有機物的反應，可提高廢水以COD的去除率;而溫度過高會促使H2O2 分解為O2和H2O2，不利於HO˙的生成，反而會降低廢水COD的去除率。陳傳好等研究發現Fe2+-H2O2 處理洗膠廢水的最佳溫度為85。C，冀小元等則通過試驗證明H2O2-Fe2+/TiO2催化氧化分解放射性有機溶劑(TPB/OK)的理想溫度為95～99℃。

❿ 廢水的可生化性指標是如何規定的

一般考慮廢水的B/C，如果在0.3以上，可認為可生物處理，如果低於0.2，基本可不用考慮生化處理，在0.2~0.3之間嘗試如何提高B/C——水解酸化，高級氧化等。

(10)壓電下酸性有機廢水降解速率擴展閱讀：

模擬實驗法是指直接通過模擬實際廢水處理過程來判斷廢水生物處理可行性的方法。根據模擬過程與實際過程的近似程度，可以大致分為培養液測定法和模擬生化反應器法。

1、培養液測定法

培養液測定法又稱搖床試驗法，具體操作方法是：在一系列三角瓶內裝入某種污染物(或廢水)為碳源的培養液，加入適當N、P等營養物質，調節pH值，然後向瓶內接種一種或多種微生物(或經馴化的活性污泥)。

將三角瓶置於搖床上進行振盪，模擬實際好氧處理過程，在一定階段內連續監測三角瓶內培養液物理外觀(濃度、顏色、嗅味等)上的變化，微生物(菌種、生物量及生物相等)的變化以及培養液各項指標：pH、COD或某污染物濃度的變化。

2、模擬生化反應器法

模擬生化反應器法是在模型生化反應器(如曝氣池模型)中進行的，通過在生化模型中模擬實際污水處理設施(如曝氣池)的反應條件，如：MLSS濃度、溫度、DO、F/M比等，來預測各種廢水在污水處理設施中的去除效果，及其各種因素對生物處理的影響。

由於模擬實驗法採用的微生物、廢水與實際過程相同，而且生化反應條件也接近實際值，從水處理研究的角度來講，相當於實際處理工藝的小試研究，各種實際出現的影響因素都可以在實驗過程中體現，避免了其他判定方法在實驗過程中出現的誤差，且由於實驗條件和反應空間更接近於實際情況，因此模擬實驗法與培養液測定法相比，能夠更准確地說明廢水生物處理的可行性。

但正是由於該種判定方法針對性過強，各種廢水間的測定結果沒有可比性，因此不容易形成一套系統的理論，而且小試過程的判定結果在實際放大過程中也可能造成一定的誤差。