st廢水處理工藝

1. 垃圾滲濾液處理DTRO工藝與STRO工藝比較

1、結構構成不同：垃圾滲濾液處理DTRO工藝流程簡潔緊湊，設備成套裝置標准化，DTRO兩級工藝成套裝置中集成了用於預處理的砂濾系統、保安過濾器，用於反滲透分離的膜組件、高壓泵、循環泵，用於系統清洗的清洗水箱以及用於設備供電及控制的MCC櫃和PLC櫃等。

STRO系統所採用的PT/ST膜組件具有膜污染低，填充密度高，鹽分通過率低和能夠實現內置標准清洗和維護的優勢。同時STRO系統具有反滲透單元可拆卸、系統安裝及維修簡單、設備佔地小及可安置在集裝箱移動等特點。非常適用於小規模垃圾滲濾液處理。

2、各自的性能點偏向不同：垃圾滲濾液處理DTRO工藝工藝穩定性強、維護簡單、能耗低DTRO膜組件有效避免膜的結垢，膜污染減輕，使反滲透膜的壽命延長。

採用STRO工藝處理滲濾液，系統運行效能高且穩定，對氨氮去除率99.2%-99.5%，對COD去除率在99.5%以上，對電導率去除在92%-95%，出水中未檢測處SS，結合濃縮液回灌，實現了污染物零排放。

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垃圾滲濾液的性質隨著填埋場的運行時間的不同而發生變化，這主要是由填埋場中垃圾的穩定化過程所決定的。垃圾填埋場的穩定化過程通常分為五個階段。

即初始化調整階段（Initial
adjustment phase）、過渡階段（Transition phase）、酸化階段（Acid phase）、甲烷發酵階段（Methane fermentation phase）和成熟階段（Maturation phase）。

垃圾滲濾液處理在堆放和填埋過程中由於發酵、雨水沖刷和地表水、地下水浸泡而滲濾出來的污水。來源主要有四個方面：垃圾自身含水、垃圾生化反應產生的水、地下潛水的反滲和大氣降水，其中大氣降水具有集中性、短時性和反復性，占滲濾液總量的大部分。

滲濾液是一種成分復雜的高濃度有機廢水，其性質取決於垃圾成分、垃圾的粒徑、壓實程度、現場的氣候、水文條件和填埋時間等因素。

2. 污水處理廠的實驗室都有什麼儀器，哪些是必須的具體的流程是什麼

污水處理廠一般抄採用二級處理，其襲流程包括：
粗格柵—提升—細格柵—（粉碎）—沉砂—初次沉澱—生物處理（活性污泥法、生物濾池、氧化溝等）—二次沉澱—（後曝氣）—消毒—出水
當然現在有些處理廠還包括後續的深度處理和回用部分。
污水處理廠的實驗室主要做國家排放標准里說的各項指標的實驗，《污水綜合排放標准》（GB8978-1996）：pH、懸浮物SS、BOD5、COD
氨氮、總氮TN、總磷TP等。
對於污水處理廠，常規測樣只監測進出水就可以了，只有在調試或者工藝有問題時才會監測各單元。
關於儀器，每種指標污染物都有自己的相關儀器（pH計、COD快速消解儀 、BOD5測試儀等），也可以採用簡單的分析化學實驗的方法測出，具體見國家環保總局編的《水和廢水監測分析方法》，對於污水處理廠用的一般比較簡單的國產設備，高校會有更好的研究設備。
你說的水質分析應該就是標准中提到的各項污染物質的監測分析方法，原子吸收只是其中某一個方法而已，一般用於測定離子含量（金屬等），污水處理廠不大可能有，很貴的。
關於具體的設備，你可以看看各個設備商的網站，都有具體介紹和使用手冊的。

3. 鹼度的大小對厭氧生物處理有何作用求答案

處理過程的監視與控制系統由模型、感測器、局部調節器和上位監控策略等4個部分組成。其中，感測器是污水處理廠監控系統中最薄弱，也是最重要、最基礎的環節。日益嚴格的污水排放標准導致了污水處理工藝流程和裝備的復雜化，對用於污水處理過程監視與控制的感測器的性能也提出了更高的要求，促進了污水處理領域感測器技術的發展，一些適用於污水處理過程的新型感測器相繼問世。污水處理過程是復雜的生化反應過程，所涉及的儀器儀表種類繁多，多數感測器是污水處理過程所特有的，分別應用於不同的場合，反映一個或多個特定變數的狀態信息變化。
污水處理工藝一般由機械處理、生化處理和化學處理構成，其中涉及液相、固相、氣相三種物質成分。監視這些相態的儀表可以簡單地分為通用型和特殊性兩大類。
2、污水處理過程的通用儀表
通用測量儀表包括溫度、壓力、液位、流量、pH值、電導率、懸浮固體等感測器。
①厭氧消化過程由於常常實施溫度控制，溫度感測器顯得更加重要。典型的溫度測量元件是熱電阻
②壓力測量值常常用作曝氣和厭氧消化過程的報警參數。
③液位測量用於水位監視，通常採用浮標、差壓變送器、容量測量、超聲水位檢測等方法測量。
④流量監測儀表主要有堪板、轉子流量計、渦輪式流量計、靶式計量槽、電磁流量計、超聲波流量計等。
⑤pH值是生化過程中的一個重要變數，更是厭氧消化和硝化過程的關鍵值，通常在污水處理廠都安裝有pH電極浸人污泥中，通過不同的清潔策略可以實現長期免維護。對於具有高度緩沖能力的廢水，pH值測量對過程變化可能不敏感，因此不適合於過程監督與控制，這種情況可以用碳酸鹽測量系統代替。
⑥電導率感測器用於監視進水成分的變化，同時也是化學除磷控制策略的基礎。
⑦傳統的生物量測量是根據懸浮粒子對入射光的散射及吸光度進行估計。隨著靈敏的光檢測儀的出現，能夠自動進行光效應測量的感測器得以問世。大多數商業感測器使用了一個發射低可視光或紅外光的光源，在這個區域內大多數介質表現低吸光度。生物量濃度也可根據超聲波在懸浮物和微生物之間游離溶液的速度差確定。
3、厭氧消化過程中的感測器
生物氣流量的測量在厭氧消化過程中得到廣泛採用，它可以表示反應器的總體活性。近年來一些專用技術被用來監視氣體成分。典型的實驗室方法是洗瓶分離方法，根據進瓶前和出瓶後的流量比可以確定氣體成分。例如，鹼洗瓶將能夠收集所有的C02、H2S而允許CH4通過。更專業的氣體分析儀可以直接監視氣體成分含量，如紅外吸收測量儀用來確定C02和CH4含量，專用氫分析儀也已基於化學電源研製而成。氣相H2S測量儀可以通過監視硫化物對鉛剝離的反應來確定H2S含量。
基於氣體分析的監視系統的主要問題是不能直接預測液相中相應氣體的濃度。可以直接測量溶解氫的浸入式感測器已經研製成功。燃料電池是此種感測器的核心。H2S和CH4的直接測量儀器至今未見報道。
pH測量不容易對不平衡厭氧消化槽進行檢測，特別是當混合液的鹼度高時。這種情況下可對混合液體中C02和碳酸鹽進行測量。鹼度主要取決於碳酸鹽緩沖物，因此常常被用於厭氧消化的控制策略中。碳酸鹽監視器已被開發應用於實際厭氧消化過程。
估計碳酸鹽鹼度的基本原理有兩個。其一為滴定法，先進的在線滴定感測器可以同時監視氨、碳酸鹽等不同的成分。對鹼度進行在線確定的另一方法基於對樣品酸化而得到的氣態C02的定量。可以採用氣體流量計測量所產生的氣體的體積。
所有的生物活性都可用熱量的產生來表徵。通過熱量計對熱量的測量可以直接洞察生物過程變化。污水處理過程首選的是流量熱量計。
揮發性脂肪酸(VFA)是厭氧消化過程最重要的中間產物。他們的聚集會引起pH值的降低而導致過程厭氧消化過程的失敗。通常通過VFA濃度監視作為過程性能指示，但很少實施在線感測器。最先進的測量儀器包括氣相色譜儀或高壓液相色譜儀。傅立葉變換紅外光譜儀(FT-IR)作為在線多參數感測器可以同時提供COD、TOC、VFA等參數的測量。FT-IR不需要添加任何化學品，且只需要很少的維護，但其校準比較困難。更具可靠性的測量是採用滴定計通過兩步滴定或滴定反滴定提供采樣中的VFA含量。
生物感測器近年來在污水處理行業得到發展應用。VFA分析儀可以決定消化液體中VFA濃度；MAIA生物感測器可對代謝活性進行測量；RANTOX生物感測器用於檢測即將來臨的有機物過載及毒性負載。
4、活性污泥過程中的感測器
氧在活性污泥過程中起著非常重要的作用，且相關的曝氣費用約佔全部運行費用的40%,因此氧感測器成為廢水處理廠最廣泛的測量監視儀表。氧測量基於液體中擴散氧的電化學反應。溶解氧(DO)感測器是可靠准確的測量儀表，但必須謹慎選擇合適的測量位置，並防止結垢。目前自動清潔系統已經相當普遍，一些裝備清潔系統並可進行自校準的溶解氧感測器已有應用。DO感測器被廣泛用於曝氣過程的控制，節省了大量投資，所獲得的信息也可用於監視任何活性污泥處理過程。
呼吸量是對活性污泥呼吸速率的測量與解釋，定義為在單位時間內單位體積活性污泥中微生物所消耗的氧。它是表徵廢水和污泥動力學的常用工具。呼吸計實質上是一個反應器，測量結果易受實驗條件變動的影響。
廢水的生物可降解成分通過離線測量生物需氧量(BOD5)的標准方法獲得。BOD5是5天內有機溶質生物氧化所需溶解氧量。BOD5實驗不適於自動監視和控制，因為完成實驗需要較長時間，且很難達到一致的准確測量。廢水負載的在線測量根據短期BOD估計實現。目前使用的在線BODst方法有兩種：呼吸測量儀和微生物感測器。Vanrolleghem等提出的呼吸測量感測器RODTOX能夠監視BODst和廢水潛在毒性。該感測器有由一個恆定曝氣、完全混合的批反應器構成，內含10升污泥，可以得到大動態范圍內BODs。微生物感測器由固化電池、薄膜和一個溶解氧探測儀組成，最適合包含多種微生物的活性污泥系統。為了維護其功效，微生物BOD感測器需要精心維護與儲藏。大多數微生物BOD感測器壽命較短，從幾天到幾個月。
廢水處理廠最廣泛監視的變數是化學需氧量COD。COD自動監測儀可以每隔1~2小時進行一次自動監測，根據氧化分解的條件分為酸性法監測儀和鹼性法監測儀。COD實驗的主要限制是不能區分可生物降解和惰性有機物。
TOC表示污水中總有機碳的含量，也是表徵水體受有機物污染程度的一個指標。TOC測量的主要原理是將有機碳轉化為C02,隨後在氣相中測量這種產物，據此求出水相中有機碳濃度。典型的測量儀器是紅外線抽氣分析儀。TOC被認為是一個很好的監視參數，特別是監視排水質量。
許多廢水成分吸收紫外光。紫外線的吸收與廢水中的有機物有著密切的關系。紫外線吸光度自動監測儀引人廢水處理系統用於檢測水污染程度或評價排放質量。最近10年，光學技術取得顯著進步，使遠程與多點測量成為可能，大大方便了污水處理過程監視的實施。紅外光譜測量對於TOC、COD、BOD等特殊參數的估計與在線監視具有很大潛力。紅外光譜儀的主要缺點是光電池成分的結垢會引起靈敏度的降低，需要頻繁重校。

4. 污水處理中加ST的作用

要練此功，必先自宮。怕兒子

5. pta生產工藝比較

PTA是精對苯二甲酸（Pure Terephthalic Acid）的英文縮寫，是重要的大宗有機原料之一，其主要用途是生產聚酯纖維(滌綸)、聚酯瓶片和聚酯薄膜，廣泛用於與化學纖維、輕工、電子、建築等國民經濟的各個方面，與人民生活水平的高低密切相關。

PTA(精對苯二甲酸)2005年中國需求量1210萬噸，佔全球PTA需求總量2880萬噸的42％；產量560萬噸，進口650萬噸，進口依存程度為54％，未來PTA需求仍在不斷擴大，在未來幾年，PTA的中國供需仍難以達到完全平衡。

EG（乙二醇）需求量達510．2萬噸，佔全球EG需求總量1133萬噸的45％,產量110萬噸，進口400萬噸。2005年我國滌綸產量佔世界滌綸產量的38％，已成為我國紡織工業的最主要原料。中國的動向，引起了世界其它國家和地區的關注，而且會對世界化纖業造成相當大的影響。

PTA的應用比較集中，世界上90%以上的PTA用於生產聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET，簡稱聚酯)，其它部分是作為聚對苯二甲酸丙二醇酯（PTT）和聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）及其它產品的原料。

我國聚酯產量世界第一,是名副其實的聚酯大國。聚酯產能雖然仍以2位數的速率增加,但前2年經濟效益大幅下滑。主要原因是PTA和EG價格居高不下,而聚酯產品價位低迷,企業盈利空間越來越小。國內這2種原料自給率都低於40%。

近4年來,國內PTA項目成為熱點,幾個大項目相繼投產,但並沒有緩解供不應求態勢。到2010年, PTA項目在需求和利益驅動下,還將有一個快速發展期。

PTA生產工藝技術,也會在建設中有所發展。對我國近年來引進的各種PTA生產工藝,特別是低溫氧化的EPTA工藝,進行比較和評價,就能夠更全面地認識現有各種PTA工藝的技術特點。

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基本用途

PTA是重要的大宗有機原料之一，廣泛用於與化學纖維、輕工、電子、建築等國民經濟的各個方面。同時，PTA的應用又比較集中，世界上90%以上的PTA用於生產聚對苯二甲酸乙二醇酯(簡稱聚酯，PET)。

生產1噸PET需要0.85－0.86噸的PTA和0.33-0.34噸的MEG(乙二醇)。聚酯包括纖維切片、聚酯纖維、瓶用切片和薄膜切片。國內市場中，有75%的PTA用於生產聚酯纖維；20%用於生產瓶級聚酯，主要應用於各種飲料尤其是碳酸飲料的包裝。

5%用於膜級聚酯，主要應用於包裝材料、膠片和磁帶。可見，PTA的下游延伸產品主要是聚酯纖維。

聚酯纖維，俗稱滌綸。在化纖中屬於合成纖維。合成纖維製造業是化纖行業中規模最大、分支最多的子行業，除了滌綸外，其產品還包括腈綸、錦綸、氨綸等。2005年中國化纖產量1629萬噸，佔世界總產量4400萬噸的37%。

合成纖維產量占化纖總量的92%，而滌綸纖維占合成纖維的85%。滌綸分長絲和短纖，長絲約佔62%，短纖約佔38%。長絲和短纖的生產方法有兩種：一是PTA和MEG生產出切片、用切片融解後噴絲而成；一種是PTA和MEG在生產過程中不生產切片，而是直接噴絲而成。

滌綸可用於製作特種材料如防彈衣、安全帶、輪胎簾子線，漁網、繩索，濾布及絕緣材料等等。但其主要用途是作為紡織原料的一種。國內紡織品原料中，棉花和化纖占總量的90%。我國化纖產量位列世界第一，2005年化纖產量占我國紡織工業纖維加工總量的2690萬噸的61%。

化纖中滌綸占化纖總量的近80%。因此，滌綸是紡織行業的主要原料。滌綸長絲供紡織企業用來生產化纖布，滌綸短纖一般與棉花混紡。棉紗一般占紡織原料的60%，滌綸佔30－35%，不過，二者用量因價格變化而替代。

簡單地說，PTA的原料是PX，源頭是石油。滌綸用PTA占總量的75%，而化纖中78%為滌綸。這就是「化纖原料PTA」說法的由來。

6. 急求一篇關於塗裝廢水處理的英文文獻及相應翻譯，請幫忙！！！

典型汽車塗裝廢水處理工藝

摘 要：本文針對汽車塗裝廢水中含有樹脂、表面活性劑、重金屬離子，Oil、顏料等污染物，特別是其中的電泳廢水、噴漆廢水成份復雜，濃度高，可生化性差的實際情況，採用分質處理、混凝沉澱、混凝氣浮、砂濾等工藝對塗裝廢水進行處理，取得了良好效果：CODCr去除率大於80%。實際運行表明，該工藝在技術和經濟上均是合理可行的。

Treatment technics of representative coating wastewater of automobile manufacturing

Abstract：In this article, in allusion to the contamination of coating wastewater of automobile manufacturing which contains resin, surface active agent, heavy metal ion, oil, paint, dyestuff etc, especially the ELPO wastewater and painting wastewater which is complex, and has high concentration. we use separated pre-treatment, coagulating sedimentation, air flotation and sand filtration to treat coating wastewater and obtains good results: the removal rate of CODCr could be higher than 80%. The operate of the set proved that under this condition, it would be practicable both in technology and economy.

關鍵詞：塗裝廢水；分質處理；混凝沉澱；混凝氣浮；砂濾；Fenton試劑

Keywords：coating wastewater；separated pre-treatment；coagulating sedimentation；air flotation；sand filtration；Fenton reagent

http://203.208.33.132/search?q=cache:1mMFbNqlHpAJ:www1.eere.energy.gov/instry/chemicals/pdfs/ppgind.pdf+Treatment+Technology+for+WasteWater+from+Automobile+Painting&cd=10&hl=zh-CN&ct=clnk&gl=cn&st_usg=

翻譯
汽車及其零部件的塗裝是汽車製造過程中產生廢水排放最多的環節之一。塗裝廢水含有樹脂、表面活性劑、重金屬離子，Oil、PO43-、油漆、顏料、有機溶劑等污染物，CODCr值高，若不妥善處理，會對環境產生嚴重污染。對此類廢水，傳統的方法是直接對混合廢水進行混凝處理，治理效果不理想，出水水質不穩定，較難達到排放標准。特別是其中的噴漆廢水，含大量溶於水的有機溶劑，直接採用混凝法處理效果很差。我們在上海某汽車廠經過實地勘查、大量分析調研和小試，針對塗裝廢水的特點，採用分質預處理再進行後續處理的二步處理的方法，並選擇芬頓氧化—混凝沉澱，氣浮物化工藝進行處理，達到了排放標准，CODCr去除率達到80%以上。

1廢水的來源和主要污染物
1.1 塗裝廢水的來源及有害物質

塗裝廢水主要來自於預脫脂、脫脂、表調、磷化、鈍化等車身前處理工序；陰極電泳工序和中塗、噴面漆工序。

廢水中含有的主要有毒、有害物質如下：

塗裝前處理：亞硝酸鹽、磷酸鹽、乳化油、表面活性劑、Ni2+、Zn2+。

底塗：低溶劑陰極電泳漆膜、無鉛陰極電泳漆膜、顏料、粉劑、環氧樹脂、丁醇、乙二醇單丁醚、異丙醇、二甲基乙醇胺、聚丁二烯樹脂、二甲基乙醇、油漆等。

中塗、面塗：二甲苯、香蕉水等有機溶劑、漆膜、顏料、粉劑。

1.2 廢水水質、水量

本工程設計處理水量60m3/h。

油漆車間排放的廢水分為間歇排放的廢槽液和連續排放的清洗水。

間歇排放廢水主要來源於前處理槽的倒槽廢液、噴漆工段排放的廢液等，廢水濃度高，一次排放量大，水質如表1所示。

表1 間歇排放廢水的水質

污
染

物

源

來

水

廢
CODCr
mg/L
Oil
mg/L
PO43-
mg/L
Zn2+
mg/L
Ni2+
mg/L
Cd2+
mg/L
碳黑
mg/L
pH 其它
預脫脂槽、脫脂槽廢槽液、後噴淋、浸漬槽廢槽液 2500~
4000
300~
950
250~400 9.5~11
表調槽廢槽液 15~30 8.5~10.5
磷化槽廢槽液、後噴淋、浸漬槽廢槽液 400~600 100~150 20~30 6
鈍化槽廢槽液、後噴淋、浸漬槽廢槽液 50~100 1~3 4~5
電泳廢槽液 3000~
20000
81 7~9
中塗、面漆噴漆室水槽廢液 3000 5~6 漆渣

連續排放廢水主要來自於前處理工序的後噴淋、浸漬槽的溢流廢水等，相對間歇排放廢水，其濃度低、總排放水量大，其水質如表2所示。

表2 連續排放廢水的水質

源
來

水

廢

污

染

物
CODCr
mg/L
Oil
mg/L
PO43-
mg/L
Zn2+
mg/L
Ni2+
mg/L
Cd2+
mg/L
碳黑
mg/L
pH
脫脂後沖洗廢水 300 25 10~20 7~8
磷化後沖洗廢水 20~30 12 8 6
鈍化後沖洗廢水 10~15 0.1 5~6
DI水噴淋槽噴淋廢水 3900 1~3 4
循環去離子清洗廢水 400 6
自泳後水洗溢流廢水 100~1000 8 7~9

2．塗裝廢水處理工藝設計
汽車塗裝廢水處理工藝的關鍵之一在於合理的清濁分質。對部分難處理或影響後續處理的廢水，根據其性質和排放規律，先進行間歇的預處理，再和其它廢水集中連續處理，這樣不僅可以取得較好的和穩定的處理效果，而且在經濟上也合理可行。

2.1 塗裝廢水處理工藝流程

塗裝廢水處理工藝流程如圖1所示。

圖1某汽車廠塗裝廢水處理站處理流程

2.2 間歇預處理

2.2.1 脫脂廢液
對脫脂廢液採用酸化法進行破乳預處理，向脫脂廢液中投加無機酸將pH調至2～3，使乳化劑中的高級脂肪酸皂析出脂肪酸，這些高級脂肪酸不溶於水而溶於油，從而使脫脂廢液破乳析油。

另外，加酸後使脫脂廢液中的陰離子表面活性劑在酸性溶液中易分解而失去穩定性，失去了原有的親油和親水的平衡，從而達到破乳。經預處理後CODCr從2500～4000mg/L降低到1500～2400mg/L，去除率在40%左右；而含油量從300～950 mg/L降至50～70 mg/L，去除率高達90%～95%。

2.2.2 電泳廢液
在陰極電泳廢水中含有大量高分子有機物，CODCr最高可達20000mg/L，還含大量電泳渣，這些物質在水中呈細小懸浮物或呈負電性的膠體狀。處理中加入適當的陽離子型聚丙烯醯胺（PAM）和聚合氯化鋁（PAC）作混凝劑，利用絮凝劑的吸附架橋作用來快速去除廢水中的污染物。電泳廢液在預處理時要求pH值在11～12之間，有較好的沉澱效果。反應後的出水CODCr在2000 mg/L左右。

2.2.3 噴漆廢水
對噴漆廢水先採用Fenton試劑（H2O2+FeSO4）對其進行預處理，使其中的有機物氧化分解，CODCr去除效率約在30%左右，再加入PAC和PAM對其進行混凝沉澱，經過此兩步處理，CODCr的總去除率可達到60%～80％，由3000～20000mg/L降至1200～4000mg/L。出水排入混合廢水調節池。

Fenton試劑具有很強的氧化能力，當pH值較低時（控制在3左右），H2O2被Fe2+催化分解生成羥基自由基（·OH），並引發更多的其他自由基，從而引發一系列的鏈反應[1]。通過具有極強的氧化能力的·OH與有機物的反應，使廢水中的難降解有機物發生部分氧化、使廢水中的有機物C—C鍵斷裂，最終分解成H2O、CO2等，使CODCr降低。或者發生偶合或氧化，改變其電子雲密度和結構，形成分子量不太大的中間產物，從而改變它們的溶解性和混凝沉澱性。同時，Fe2+被氧化生成Fe(OH)3在一定酸度下以膠體形態存在，具有凝聚、吸附性能，還可除去水中部分懸浮物和雜質。出水通過後續的混凝沉澱進一步去除污染物，以達到凈化的目的[2]。

2.3 連續處理

經預處理的各類廢水排入均和調節池中，與其它廢水混合後進入連續處理流程。混合後的廢水CODCr約為700～900mg/L。連續處理分為二級：混凝沉澱和混凝氣浮。

在塗裝廢水中，油、高分子樹脂（環氧樹脂）、顏料（碳黑）、粉劑、磷酸鹽等在表面活性劑、溶劑及各種助劑的作用下，以膠體的形式穩定地分散在水溶液中。可以靠投加化學葯劑來破壞膠體的細微懸浮顆粒在水中形成的穩定體系，使其聚集成有明顯沉澱性能的絮凝體，然後形成沉澱或浮渣加以除去[3]。

在廢水中加入一定量的無機絮凝劑後，它們可中和乳化油或高分子樹脂的電位，壓縮雙電層，膠粒碰撞促進凝集，完成脫穩過程，形成細小密實的絮凝物。這樣可使塗裝廢水中的金屬離子和磷酸根離子在鹼性條件下生成的固體小顆粒形成沉澱物[4]。所以混凝處理可有效地去除汽車塗裝廢水中的油、高分子樹脂、顏料和粉劑[5]。

重金屬離子和磷酸鹽中，由於Ni2+生成Ni(OH)2沉澱以及PO43-生成Ca3 (PO4) 2沉澱的最佳pH值是10以上；而Zn2+生成氫氧化物沉澱的最佳pH值范圍是8.5～9.5，pH過高會形成ZnO22－而溶解。所以要分二級混凝反應以分別去除Ni2+，PO43-和Zn2+ 。同時，混凝反應後的固液分離分別採用的是斜板沉澱池和氣浮池，這樣既可以用斜板沉澱池來去除比重較大的重金屬化合物沉澱，又可以用氣浮池來去除比重較輕的有機物等。

2.3.1 混凝沉澱
第一級為混凝沉澱調節pH值為10～10.5。

反應槽採用推流式反應槽，分為三格。第一格加鹼將pH調高至10～10.5，加入CaCl2，第二格加FeSO4，第三格加混凝劑PAM，反應後進入斜板沉澱池進行固液分離。三格停留時間分別為15min、15min、7.5min。斜板沉澱池表面負荷按2m3/m2·h設計。一級反應CODCr去除率為50%～60%。圖2為一級反應槽示意圖。

圖2 一級反應槽示意圖

2.3.2 混凝氣浮
二級反應的反應槽，也採用推流式反應槽，分為三格。第一格加酸將pH回調至8.5～9，第二格加PAC，第三格加PAM，反應後進入氣浮池進行固液分離。二級反應槽三格停留時間分別為10min、10min、5min。氣浮池的溶氣水按處理水量的30%設計。二級反應CODCr去除率為20%～25%，同時氣浮也去除了Zn2+和一部分的表面活性劑。

2.4 深度處理

深度處理採用砂濾和活性炭過濾。從運行情況看，經砂濾後的出水即能達到排放標准（CODCr≤300mg/L）。砂濾裝置的過濾速度控制在10～12m3/（m2·h）。反沖洗水由監測水箱中的水加壓後提供，反沖洗強度控制在16～18L/（m2·s）。

砂濾後的出水已能達到排放要求，因此，活性炭過濾只是一個應急保證措施，一般情況下較少使用。

2.5 污泥處理

污泥處理的好壞，直接影響廢水處理站的運行。由於污泥含油量高，直接進行壓濾效果較差，在污泥濃縮槽中加入Ca（OH）2，pH調整至10左右，能達到較好的壓濾效果。污泥含水率經板框壓濾機後可由99%下降至75%～80%。

2.6 連續處理去除率分析

連續處理過程去除率如表3所示。

表3 連續處理效率

出水位置 CODCr去除率
斜板沉澱池出口 50%～60%
氣浮池出口 20%～25%
砂濾出口 15%

3處理效果分析
該工程自2002年運行至今，處理效果穩定，表4為上海市環境監測中心2004年對該廠的監測分析報告數據匯總。監測時間為3天，每天取樣12次（1小時取樣一次，包括廢水處理裝置進口和出口）。

表4 廢水處理設施總排口監測數據

監測
項目
廢水處理裝置進口* 廢水處理裝置出口 上海市《污水綜合排放標准》（DB31/199–1997）
濃度最小值(mg/L) 濃度最大值(mg/L) 濃度平均值(mg/L) 濃度最小值(mg/L) 濃度最大值(mg/L) 濃度平均值(mg/L)
pH 6.94 8.96 8.32 7.57 8.85 7.8 6~9
CODCr 434 759 625 73 132 115.6 300 三級標准
SS 93 351 204 21 145 29 350 三級標准
BOD5 36 145 87 4 83 16.9 150 三級標准
Oil 2.6 11.5 5.1 0.1 0.9 0.6 10 二級標准
Zn2+** - - - 0.02 1.6 0.09 4.0 二級標准
Mn2+** - - - 0.05 0.26 0.16 5.0 二級標准
Ni2+** - - - ND 0.18 0.09 1.0 第一類污染物排放標准
苯 ND ND ND ND ND ND 0.2 二級標准
甲苯 ND ND ND ND ND ND 0.2 二級標准
二甲苯 ND ND ND ND ND ND 0.6 二級標准

*廢水處理裝置進口指連續處理裝置進口。

** Zn2+、Mn2+、Ni2+本次監測未分析，表中所列為該廠廢水處理站日常分析數據。

由上表可以看出，經處理後的廢水以上海市《污水綜合排放標准》（DB31/199—1997）進行評價，其中CODCr、BOD5、SS按三級標准評價（廢水處理後排入安亭水質凈化廠），其餘採用二級標准及第一類污染物最高允許排放濃度，均能達到工程設計指標。

目前，處理裝置運行穩定，出水均能達標。

4．技術經濟分析
工程造價和運行費用是人們在選用處理方法時所必須考慮和關心的問題。本工程採用分質處理後，與一般的集中物化處理比較，節省了加葯量，污泥產量也有所減少，在一定程度上減少了運行費用，更重要的是保證了出水水質的穩定達標。本項目的技術經濟指標見表5。

表5 本處理工程技術經濟指標

總投資/萬元 單位體積污水投資/萬元 年運行費用/萬元 單位體積污水處理費/元/m3
800 1.11 30 1.67

*年工作日按250天計，日處理水量為720 m3。

5．結論
1、本工程採用分質處理、混凝沉澱、混凝氣浮、砂濾等工藝對汽車塗裝廢水進行處理在技術和經濟上是合理可行的。實際運行結果證明，此工藝對重金屬、SS、Oil的去除效率超過90%，對CODCr的去除率大於80%。

2、汽車塗裝廢水水量和水質變化大，要特別的重視廢水水量、水質均衡和分質預處理。根據工程實踐證明，對脫脂廢液，電泳廢水、廢液和噴漆廢水這三股廢水分別進行間歇預處理，這不僅有利於後續處理效率的提高，體現出技術和經濟的統一，而且對整個系統的穩定運行和出水的穩定達標至關重要。

參考文獻：

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7. 什麼是STCC污水處理工藝

STCC污水處理及深度凈化技術」是一種新型的多種介質填料的曝氣生物濾池，是武漢版新天達美環境科技有限公司在權消化吸收國內外先進技術的基礎上，經過應用實踐和總結，根據我國國情開發研究的成果。該技術採用木炭等天然材料，加工製成填料組成填料床，處理城鎮污水後的出水優於國家《城鎮污水處理廠污染物排放標准》（GB18918—2002）的一級A標准，可以達到國家《地表水環境質量標准》（GB3838—2002）的Ⅳ類標准。其技術特點是將生物氧化和過濾結合在一起，出水水質優良，設施佔地面積小。技術創新點是新型填料「不飽和炭」的運用，為微生物提供了良好的復合型新陳代謝環境，提高了凈化效率。
STCC技術各水池單元的構造與曝氣生物濾池(BAF)很相似，特點是採用升流式，其濾料採用粒狀或塊狀，浸沒入水中不懸浮。各單元均由以下幾部分組成：①配水裝置②填料支撐底座和支撐材料③各種介質填料④曝氣或反沖洗氣管路⑤污泥提取裝置⑥頂蓋⑦處理後的出水與排出設備。其結構形式採用鋼砼，對小型污水凈化也可以採用一體化處理裝置。

8. 確定絮凝劑在生活污水處理中的配比是多少

混凝與絮凝的比較
絮凝劑是用來提高沉降、澄清、過濾、氣浮、離心分離等工藝過程的速度和效率。絮凝過程就是懸浮液中許多單獨顆粒形成聚集體（絮團或礬花）的過程。
水處理中，混凝和絮凝代表兩種不同的機制。

混凝
水中懸浮的顆粒在粒徑小到一定程度時，其布朗運動的能量足以阻止重力的作用，而使顆粒不發生沉降。這種懸浮液可以長時間保持穩定狀態。而且，懸浮顆粒表面往往帶電（常常是負電），顆粒間同種電荷的斥力使顆粒不易合並變大，從而增加了懸浮液的穩定性。
混凝過程就是加入帶正電的混凝劑去中和顆粒表面的負電，使顆粒「脫穩」。於是，顆粒間通過碰撞、表面吸附、范德華引力等作用，互相結合變大，以利於從水中分離。
混凝劑是分子量低而陽電荷密度高的水溶性聚合物，多數為液態。它們分為無機和有機兩大類。無機混凝劑主要是鋁、鐵鹽及其聚合物。
絮凝
絮凝是聚合物的高分子鏈在懸浮的顆粒與顆粒之間發生架橋的過程。「架橋」就是聚合物分子上不同鏈段吸附在不同顆粒上，促進顆粒與顆粒聚集。
絮凝劑為有機聚合物，多數分子量較高，並有特定的電性（離子性）和電荷密度（離子度）。
實際過程要比上述理論復雜得多。由於混凝劑/絮凝劑都是高分子物質，同一產品中大大小小的分子都有，所謂「分子量」只是一個平均概念。所以，在用某一混凝劑或絮凝劑處理污水是，「電中和」和「架橋」作用會交織在一起同時發生。絮凝過程是多種因素綜合作用的結果，目前仍有一些沒有認清和解決的問題。就我們所知，絮凝過程與絮凝劑分子結構、電荷密度、分子量有關；與懸浮顆粒表面性質、顆粒濃度、比表面積有關；與介質（水）的pH值、電導、水中其他物質的存在、水溫、攪動情況等因素有關。因此盡管有理論和經驗可循，用實驗來選擇絮凝劑仍然是不可缺少的。

1、PAC(聚合氯化鋁)的溶解與使用
1) PAC為無機高分子化合物,易溶於水,有一定的腐蝕性；
2) 根據原水水質情況不同,使用前應先做小試求得最佳用葯量(具體方法可參見第2條:聚合硫酸鐵的溶解與使用-加葯量的確定)；(參考用量范圍:20-800ppm)
3) 為便於計算,實驗小試溶液配置按重量體積比(W/V),一般以2～5%配為好。如配3%溶液:稱PAC3g,盛入洗凈的200ml量筒中,加清水約50ml,待溶解後再加水稀釋至100ml刻度,搖勻即可；
4) 使用時液體產品配成5-10%的水液,固體產品配成3-5%的水液(按商品重量計算)；
5) 使用配製時按固體:清水=1:5(W/V)左右先混合溶解後,再加水稀釋至上述濃度即可；
6) 低於1%溶液易水解,會降低使用效果；濃度太高易造成浪費,不容易控制加葯量；
7) 加葯按求得的最佳投加量投加；
8) 運行中注意觀察調整,如見沉澱池礬花少、余濁大，則投加量過少；如見沉澱池礬花大且上翻、余濁高，則加葯量過大，應適當調整；
9) 加葯設施應防腐。
2、聚合硫酸鐵(PFS)的溶解與使用
1) PFS溶液配製
a. 使用時一般將其配製成5%-20%的濃度；
b. 一般情況下當日配製當日使用，配葯如用自來水，稍有沉澱物屬正常現象。
2) 加葯量的確定
因原水性質各，應根據不同情況，現場調試或作燒杯混凝試驗，取得最佳使用條件和最佳投葯量以達到最好的處理效果。
a.取原水1L，測定其PH值；
b.調整其PH值為6-9；
c.用2ml注射器抽取配製好的PFS溶液，在強力攪拌下加入水樣中，直至觀察到有大量礬花形成,然後緩慢攪拌，觀察沉澱情況。記下所加的PFS量，以此初步確定PFS的用量；
d. 按照上述方法，將廢水調成不同PH值後做燒杯混凝試驗，以確定最佳用葯PH值；
e. 若有條件，做不同攪拌條件下用葯量，以確定最佳的混凝攪拌條件；
f. 根據以上步驟所做試驗，可確定最佳加葯量，混凝攪拌條件等。
注意混凝過程三個階段的水力條件和形成礬花狀況。
a) 凝聚階段：是葯劑注入混凝池與原水快速混凝在極短時間內形成微細礬花的過程，此時水體變得更加渾濁，它要求水流能產生激烈的湍流。燒杯實驗中宜快速(250-300轉/分)攪拌10-30S，一般不超過2min。
b) 絮凝階段：是礬花成長變粗的過程，要求適當的湍流程度和足夠的停留時間(10-15min)，至後期可觀察到大量礬花聚集緩緩下沉，形成表面清晰層。燒杯實驗先以150轉/分攪拌約6分鍾，再以60轉/分攪拌約4分鍾至呈懸浮態。
c) 沉降階段：它是在沉降池中進行的絮凝物沉降過程，要求水流緩慢，為提高效率一般採用斜管(板式)沉降池(最好採用氣浮法分離絮凝物)，大量的粗大礬花被斜管(板)壁阻擋而沉積於池底，上層水為澄清水，剩下的粒徑小，密度小的礬花一邊緩緩下降，一邊繼續相互碰撞結大，至後期余濁基本不變。燒杯實驗宜以20-30轉/分慢攪5分鍾，再靜沉10分鍾，測余濁。
表1:PFS適用范圍及參考用量
名稱 參考用量 名稱 參考用量
生活飲用水 1:20000-1:200000 紙箱廠廢水 1:5000-1:10000
工業用水 1:20000-1:200000 機加工乳化油廢水 1:5000-1:12000
城市污水 1:10000-1:50000 化工廢水 1:3000-1:10000
電廠廢水 1:10000-1:30000 油田鑽井廢水 1:3000-1:10000
洗煤廢水 1:10000-1:30000 造漆廢水 1:3000-1:8000
鋼鐵工業廢水 1:10000-1:20000 洗毛廢水 1:2000-1:8000
有色選礦廢水 1:8000-1:20000 製革廢水 1:2000-1:6000
冶金選礦廢水 1:8000-20000 印染廢水 1:2000-1:6000
食品工業廢水 1:8000-1:20000 造紙廢水 1:2000-1:6000
電鍍廢水 1:5000-1:10000 污泥脫水 1:100-1:1000
註：上表為參考用量，具體用量應該通過實驗確定。
3) PFS的投加
a. 根據燒杯混凝試驗結果,調整廢水PH值和攪拌條件；
b. 根據水量大小，調整加葯泵流量，按所確定的加葯比例投加；
c. 實際加葯量可能與燒杯混凝試驗有些差異，根據處理水質情況調整；
d. 若配合使用有機高分子絮凝劑如PAM，可取得更佳效果；
e. PAM加葯量一般為2ppm左右。
3、聚丙烯醯胺(PAM)的溶解與使用
1) PAM是有機高分子化合物，可分為陰離子型，陽離子型和非離子型，為白色粉末或顆粒，可溶於水，但溶解速度很慢；
2) 陰離子型一般用於廢水處理絮凝劑，陽離子型一般用於污泥脫水；
3) 作為絮凝劑時用葯量一般為1-2ppm，即每處理1噸廢水用葯量約為1-2g；
4) 使用時陰離子型一般配製成0.1%左右的水溶液，陽離子型可配製成0.1%-0.5%；
5) 配製溶液時應先在溶解槽中加水，然後開啟攪拌機，再將PAM沿著漩渦緩慢加入，PAM不能一次性快速投入，否則的話PAM會結塊形成「魚眼」而不能溶解；
6) 加完PAM後一般應繼續攪拌30min以上，以確保其充分溶解；
7) 溶解後的PAM應盡快使用，陰離子型一般不要超過36h，陽離子型溶解後很容易水解，應24h內使用。

ST絮凝劑特性：
ST絮凝劑是種新型的水溶性高分子電解質。它具有離子度高、易溶於水（在整個PH值范圍內完全溶於水，且不受低水溫的影響）、不成凝膠、水解穩定性好等特點，由於ST絮凝劑的大分子鏈上所帶的正電荷密度高，產物的水溶性好，分子量適中，因此具有絮凝和消毒的雙重性能。它不僅可有效地降低水中懸浮物固體含量，從而降低水的濁度：而且還可使病毒沉降和降低水中三鹵甲烷前體的作用，因而使水中的總含碳量（TOC）降低。ST絮凝劑可作為主絮凝劑和助凝劑使用（其用量0.5-0.7PPM相當於明礬50~60PPM），對水的澄清有明顯的效果，特別是對低濁度水的處理，更是其它類型的高分子絮凝劑所不及。ST絮凝劑與傳統使用的無機絮凝劑（如硫酸鋁、鹼式氯化鋁等）相比，具有產生的淤泥量少，沉降速度快水質好，成本低等特點，而且還可採用直接過濾的新工藝，這對傳統的上水處理無疑是一個重大改革。
ST絮凝劑產品的技術指標為：
外觀：無色或淡黃色粘稠液體
含量：≥30%（m/m）
特性粘度：≥40%（m1/g）
離子度：≥50%(m/m)
2、ST絮凝劑的使用方法：
ST絮凝劑可單獨使用，或與硫酸鋁、鹼式氯化鋁復合使用。復合使用時、可減少無機絮凝劑添加量，並大大減少產生的污泥量。
ST絮凝劑的最佳使用濃度是使Zate電位零或接近於零時用量。當用量過多時，反而起分散作用。
ST絮凝劑單獨使用時，其加葯量范圍為0.2-10ppm。
ST絮凝劑在低溫貯存時，將使膠體或液體凍成冰塊，影響它的絮凝活性。因此，應在0-32℃之間貯顧為宜。
ST絮凝劑應可能用中性不含金屬鹽的水來配製貯備液。貯備液一般配成1%、0.5%或0.1%的液體。與其它高分子絮凝劑一樣，ST絮凝劑在剪切力較高的高速攪拌下，將會被切斷分子鏈，從面降低絮凝劑性能。因此，溶解、輸送和絮凝過程，都不要使用較高速度的旋轉攪拌機和離心泵。一般溶解和絮凝時可用吹入空氣或用約100轉/分低速的螺旋式攪拌為宜。輸送則盡可能利用位差或排液泵為宜。
ST絮劑的效果與加入方法有很大關系，為使ST絮凝劑與懸浮物能充分混勻，絮凝劑應盡可能稀釋並多次加入。
為了使ST絮凝劑的分子鏈既不被剪斷，同時又能與處理體系充分混合，可採用：（一）在處理物流動管中多次分散加入ST絮凝劑；（二）用壓縮空氣攪拌；（三）用螺旋槳攪拌器在100轉/分低速下進行。形成絮凝塊後，便要避免攪拌。
3、ST絮凝劑廣泛應用於凈水、破乳、造紙雙元助留、造紙漿液陰離子雜質消除等領域。

9. 粘土礦物功能材料的制備及在含重金屬元素廢水處理中的應用

龔文琪 韓沛 王湖坤 劉艷菊 饒波瓊

（武漢理工大學資源與環境工程學院，湖北武漢 430070）

摘要 研究了累托石-水淬渣及累托石-粉煤灰顆粒吸附材料制備的工藝條件、再生方法及其去除銅冶煉工業廢水中重金屬的條件。試驗結果表明：累托石與水淬渣的比例為1∶1，另加入10%的添加劑（IS）和50%的水，焙燒溫度為400℃時，製成的顆粒吸附材料不僅吸附效果好，而且散失率較低。在不調節銅冶煉工業廢水pH值的條件下，顆粒吸附材料用量為0.05g/cm³，反應時間為40 min，吸附溫度為25℃（常溫）時，Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋的去除率分別為98.2%、96.3%、78.6%、86.2%、64.2%。累托石與粉煤灰的比例為1∶1，另加入15%的添加劑（IS）和50%的水，焙燒溫度為500℃時，製成的顆粒吸附材料不僅吸附效果好，而且散失率較低。在不調節銅冶煉工業廢水pH值的條件下，顆粒吸附材料用量為0.07g/cm³，反應時間為60 min，吸附溫度為25℃（常溫）時，Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋的去除率分別為98.9%、97.5%、96.7%、90.2%、79.1%。處理後的水均符合國家污水綜合排放標准（GB8978—1996 ）的一級標准。吸附飽和的顆粒吸附材料用1 mol/L氯化鈉溶液再生效果好。該顆粒吸附材料具有分離容易、可重復使用、處理效果好、應用前景廣闊等優點^［1～11］。

關鍵詞 累托石；水淬渣；粉煤灰；顆粒吸附材料；再生；銅冶煉工業廢水

第一作者簡介：龔文琪（1948—），男，漢族，湖北省武漢市人，教授，博士生導師，礦物加工專業。電話：027-62574946，E-mail：[email protected]。

累托石是二八面體雲母和二八面體蒙脫石按1∶1構成的規則間層粘土礦物，具有獨特的結構、較強的吸附性和陽離子交換性^［1，2］。國內外學者研究了用累托石及其改性產物處理廢水^［3～5］，已取得可喜的進展。但是，研究者們發現這些粉狀吸附材料處理廢水時存在的主要問題是：吸附材料粒度細，遇水後易分散粉化，造成後續固液分離十分困難，易形成新的工業污泥，這種工業污泥因吸附物質的富集對環境的二次污染危害性更大；吸附材料不能重復使用，所吸附的物質不能回收，處理成本大大增加^［6］。為了解決這些問題，本文探討了累托石-水淬渣和累托石-粉煤灰顆粒吸附材料制備的工藝條件、再生方法及其在銅冶煉工業廢水處理中的應用，為銅冶煉工業廢水中Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋等重金屬離子的去除提供一種價格低廉、去除效果好的吸附材料。

一、試驗部分

（一）試驗材料

試驗所用累托石產自湖北鍾祥，由湖北名流累托石科技公司提供。其化學組成為：SiO₂43.82%，Al₂O₃34.25%，Fe₂O₃1.59%，CaO 3.76%，K₂O 0.93%，Na₂O 1.54%，MgO 0.36%，TiO₂2.97%；其礦物組成為：累托石85%；伊利石10%；高嶺石5%。

試驗所用高爐水淬渣取自武漢鋼鐵集團公司煉鐵廠。其化學組成為：SiO₂32.98%，Al₂O₃16.67%，Fe₂O₃0.70%，CaO 35.99%，K₂O 0.44%，MgO 8.52%，TiO₂1.43%。X射線衍射物相分析表明其為非晶相。

試驗所用粉煤灰是湖北華電集團黃石發電股份公司的干排粉煤灰。其化學組成為：SiO₂54.72%，Al₂O₃28.65%，Fe₂O₃4.14%，CaO 3.39%，K₂O 1.68%，MgO 0.78%，TiO₂1.22%。其礦物組成為：石英15%，莫來石15%，非晶相70%。

試驗所用銅冶煉工業廢水取自湖北省黃石市大冶有色金屬公司銅冶煉廠的實際廢水，水質分析結果為：Cu^2＋2.62 mg/dm³，Pb^2＋0.63 mg/dm³，Zn^2＋3.92 mg/dm³，Cd^2＋0.58 mg/dm³，Ni^2＋1.48 mg/dm³，pH 6.5。

（二）試驗儀器

D/MAX-RB X射線衍射儀、ST-2000比表面積與孔徑測定儀、XTLZ多用真空過濾機、F97-系列封閉化驗制樣粉碎機、XSB-70 B型ф200標准篩振篩機、20～400目標准檢驗篩、PHS-3C酸度計、SKFO-01電熱乾燥箱、SX2-4-13 馬弗爐、THZ-82恆溫水浴振盪器、AB204-N電子天平、JY38plus等離子體單道掃描直讀光譜儀（ICP-AES）。

（三）試驗方法

1.樣品的制備

累托石樣品採用反復分散-沉降的方法進行提純，水淬渣和粉煤灰樣品則直接使用。樣品均經烘乾及粉碎後篩分至小於240目備用。

2.累托石-水淬渣和累托石-粉煤灰顆粒吸附材料的制備

將經過制備的水淬渣或粉煤灰與累托石，另加添加劑（工業澱粉，簡稱IS）和水，按一定比例混合均勻，陳化24 h，製成粒徑1～3mm的顆粒，送至馬弗爐內焙燒2 h，自然冷卻至室溫即為所需顆粒吸附材料。

3.銅冶煉工業廢水的處理

在250 mL錐形瓶中加入100 mL銅冶煉工業廢水，加入一定量的顆粒吸附材料，放入恆溫水浴振盪器中（振盪頻率110 r/min）反應一定時間後，離心分離，取出上清液，測定重金屬離子的濃度並計算其吸附去除率η（%）：η＝（C_o-C_e）/C_o×100%，式中C_o和C_e分別為吸附前後溶液中重金屬離子的濃度（mg/dm³）。

4.顆粒吸附材料散失率的測定

准確稱取一定量的顆粒吸附劑（記為G₁），置於250 mL具塞的錐形瓶中，加入100 mL去離子水，在恆溫水浴振盪器中以110 r/min的振盪頻率於一定溫度條件下振盪一定時間後，用去離子水洗掉因粒狀吸附材料破碎而產生的粉末，然後將濕顆粒吸附材料置於103～105℃烘箱中烘至恆重，冷卻至室溫後稱重（記為G₂），則散失率P（%）的計算公式為^［7］：

P＝（G₁-G₂）/G₁×100%

二、試驗結果與討論

為了簡化處理工藝，降低處理成本，本試驗均在銅冶煉工業廢水的自然pH（即不調節pH）的條件下進行，考查了顆粒吸附材料制備的工藝條件、廢水處理工藝條件、顆粒吸附材料再生利用方法等對廢水中重金屬元素去除率的影響。

（一）顆粒吸附材料制備工藝條件的影響

1.焙燒溫度的影響

由試驗結果經過綜合考慮Cu的去除率及顆粒吸附材料的散失率，確定累托石-水淬渣和累托石-粉煤灰顆粒吸附材料的焙燒溫度分別為400℃和500℃，此時Cu的去除率較高而顆粒吸附材料的散失率較低。

2.累托石和水淬渣或粉煤灰混合比例的影響

累托石和水淬渣或粉煤灰混合比例對廢水中Cu的去除率的影響試驗結果可知，當累托石含量從10%增加到20%時，Cu的去除率有所增加，以後隨著累托石含量的增加，Cu的去除率呈下降的趨勢，而散失率隨累托石含量的增加一直呈下降趨勢。當累托石含量大於50%時，散失率接近0。從有效利用水淬渣和粉煤灰的角度考慮，確定累托石含量為50%，即水淬渣或粉煤灰與累托石的配比為1∶1，Cu的去除率較高且散失率很低。

3.添加劑比例的影響

由添加劑比例對累托石-水淬渣或累托石-粉煤灰顆粒吸附材料去除廢水中Cu的影響試驗結果可知：這兩種顆粒吸附材料中添加劑的含量分別為10%與15%時，Cu的去除率都很高，而散失率都很低，從去除效果及成本的角度考慮，確定這兩種顆粒吸附材料中添加劑的含量分別為10%與15%。

（二）顆粒吸附材料去除銅冶煉工業廢水中重金屬元素的效果

按上述試驗確定的制備條件：累托石與水淬渣的比例為1∶1，另加入10%的添加劑和50%的水，焙燒溫度為400℃；累托石與粉煤灰的比例為1∶1，另加入15%的添加劑和50%的水，焙燒溫度為500℃；分別製成顆粒吸附材料，用以進行去除銅冶煉工業廢水中重金屬元素的條件試驗。

1.反應時間的影響

在常溫（25℃）、顆粒吸附材料用量為0.03g/cm³的條件下，反應時間對去除銅冶煉工業廢水中重金屬元素的影響試驗結果表明，隨著反應時間的延長，重金屬元素去除率有逐漸增加的趨勢，使用累托石-水淬渣顆粒吸附材料40 min以後，或使用累托石-粉煤灰顆粒吸附材料60 min以後，去除率趨於平衡。因此，確定使用這兩種顆粒吸附材料的反應時間分別為40 min 和60 min。

2.吸附溫度的影響

在顆粒吸附劑用量為0.03g/cm³，累托石-水淬渣顆粒吸附材料反應時間為40 min，累托石-粉煤灰顆粒吸附材料反應時間為60 min的條件下，進行吸附溫度對去除銅冶煉工業廢水中重金屬元素的影響試驗。結果表明在25℃時，兩種顆粒吸附劑對重金屬元素的去除率均最高。因此，確定吸附溫度為25℃。

3.顆粒吸附材料用量的影響

在常溫（25℃）、累托石-水淬渣和累托石-粉煤灰顆粒吸附材料的反應時間分別為40 min和60 min的條件下，進行這兩種顆粒吸附劑的用量對去除銅冶煉工業廢水中重金屬元素的影響試驗，結果表明隨著吸附劑用量的增加，重金屬元素去除率逐漸增加。當累托石-水淬渣顆粒吸附劑用量大於0.03g/cm³，累托石-粉煤灰顆粒吸附劑用量大於0.05g/cm³時，重金屬元素去除率增加緩慢。因此，從成本角度考慮，確定這兩種顆粒吸附劑用量分別為0.03g/cm³和0.05g/cm³。

（三）正交試驗結果

以上探討了各個單因素（時間、溫度、用量）條件對於累托石-水淬渣或累托石-粉煤灰顆粒吸附材料對銅冶煉工業廢水中重金屬元素的去除效果。為了探討在各個單因素的交互作用下顆粒吸附材料對該廢水中重金屬元素的最佳去除效果，進行了三因素兩水平的正交試驗，結果如表1和表2所示。

，烘乾後再對銅冶煉工業廢水進行吸附處理，試驗結果見表3和表4。由表中可以看出，1 mol/L NaCl解吸再生效果最好，處理後的廢水中Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋的殘留濃度仍低於國家污水綜合排放標准（GB8978—1996 ）的一級標准，去除率同新制備的顆粒吸附材料的去除率很接近，在解吸再生6次後，去除率為新材料去除率的80%，說明所制備的顆粒吸附材料重復使用效果較好。

三、結論

1）累托石-水淬渣和累托石-粉煤灰顆粒吸附材料制備的工藝條件為：累托石與水淬渣的比例為1∶1，另加入10%的添加劑（IS）和50%的水，焙燒溫度為400℃；累托石與粉煤灰的比例為1∶1，另加入15%的添加劑（IS）和50%的水，焙燒溫度為500℃。所製成的顆粒吸附材料不僅吸附效果好，而且散失率較低。

2）累托石-水淬渣顆粒吸附材料去除銅冶煉工業廢水中重金屬元素的適宜條件為：在自然pH值的條件下，顆粒吸附劑用量為0.05g/cm³，反應時間為40 min，溫度為25℃（常溫）。該條件下Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋的去除率分別為98.2%、96.3%、78.6%、86.2%、64.2%。累托石-粉煤灰顆粒吸附材料去除銅冶煉工業廢水中重金屬元素的適宜條件為：在自然pH值的條件下，顆粒吸附劑用量為0.07g/cm³，反應時間為60 min，溫度為25℃（常溫）。該條件下Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋的去除率分別為98.9%、97.5%、96.7%、90.2%、79.1%。處理後的廢水中這些重金屬元素的殘留濃度均低於國家污水綜合排放標准（GB8978—1996）的一級標准。

3）用1 mol/L NaCl對最佳吸附條件下吸附飽和的顆粒吸附材料進行解吸再生，然後用來處理銅冶煉工業廢水，處理後的廢水中Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋的殘留濃度仍低於國家污水綜合排放標准（GB8978—1996）的一級標准，去除率同用新制備的顆粒吸附材料時的去除率很接近。相對於其他吸附材料，顆粒吸附材料具有分離容易、可重復使用、成本低廉、處理效果好等優勢，因而具有良好的應用前景。

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Preparation of clay functional materials and their application in treatment of heavy metal-containing wastewater

Gong Wenqi，Han Pei，Wang Hukun，Liu Yanju，Rao Boqiong

（School of Resources and Environmental Engineering，Wuhan University of Technology，Wuhan 430070，Hubei，China）

Abstract：The preparation technological conditions and regeneration method of two novel granulated adsorbing materials of rectorite/fly ash composite（Material 1）and rectorite/water quenched-slag composite（Material 2 ） and the use of them to remove heavy metals from copper smelting plant wastewater have been studied.The experimental results showed that under the preparation conditions with the ratio of rectorite to fly ash or water quenched slag of 1∶1，the amount of the additive（Instrial Starch，IS） of 15%（Material 1） or 10%（Material 2），the addition of 50%water，and the calcination temperature of 500℃（Material 1） or 400℃（Material 2），the efficiency of heavy metal removal with the granulated materials was the best，whereas the ra tio of disintegration loss was low.Under the treatment conditions of natural pH，and with the addition of the granulated materials of 0.07g/cm³（Material 1） or 0.05g/cm³（Material 2），a reaction time of 60 minutes（Material 1 ） or 40 minutes（Material 2 ），and the adsorption temperature of 25℃，the efficiency for the gran ulated materials to remove Cu^2＋，Pb^2＋，Zn^2＋，Cd^2＋and Ni^2＋from copper smelting plant wastewater was 98.9%，97.5%，96.7%，90.2%and 79.1%（Material 1 ） or 98.2%，96.3%，78.6%，86.2%and 64.2%（Material 2），respectively，and the quality indexes of the wastewater after treatment conformed with the first level of integrated wastewater discharge standard（GB8978—1996 ） .The granulated materials saturat ed with heavy metal ions on the surface could be regenerated with quite good efficiency by washing with 1 mol/L sodium chloride（NaCl） solution.The granulated adsorbing materials had the advantages of high efficiency in wastewater treatment，easy method of solid-liquid separation and regeneration，and have a broad prospect of applications.

Key words：Rectorite，water quenched-slag，fly ash；granulated adsorbing material，regeneration，copper smelting plant wastewater.

10. 污水處理中msbr工藝和CASS工藝的區別

摘要 與傳統序批式SBRT藝不同,CASST藝系統中的生物反應池分為2個區域,第1區為生物選擇器;第2為主反應區.CASS1一藝原理是在1個或多個平行運行且反應容積可變的池子中,完成生物降解和泥水分離過程.因此.在該T藝系統中無需設置單獨的沉澱池.在該系統中,活性污泥法按照」曝氣一非曝氣」階段不斷重復進行.