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生物氧化联合离子交换法去除水中砷

发布时间:2021-02-08 00:08:13

1. 污水处理技术篇:水体中的砷如何去除

水体中的砷如何去除:目前,国内外处理污水处理中含砷废水的方法主要有沉淀法专、离子交换法、生属物法、膜法、电凝聚法、吸附法等。这些方法均有其自身的特点,如:沉淀法除砷技术较为完善,应用较为广泛,但它处理后会产生大量废渣,造成二次污染,而且除砷效率低,难以满足饮用水水质要求;离子交换法适用于处理量不大、组成单一、回收价值高的废水,但其处理工艺复杂、成本高,难以实现工业化生产;生物法中微生物对周边环境的要求很严格,因砷具有毒性,用此法处理水中的砷目前尚处在起步阶段;膜分离法处理成本较高,不宜大规模应用;电凝聚法操作技术条件要求比较高;吸附法是利用吸附剂提供的大比表面积,通过砷污染物与吸附剂间较强的亲和力达到净化除砷的目的。吸附法由于简单易行、去除效果好、能回收废水中的砷、对环境不产生或很少产生二次污染,且吸附材料来源广泛、价格低廉、可重复使用等优势而备受人们关注。

2. 地表水中砷超标的治理

首先应该查明水源地中砷的来源。水中砷污染的来源主要是矿物及岩石的风回化、火山答的喷发、温泉的上溢水;人为砷化物的开采和冶炼和各种含砷化学物质的应用。应该查看水源地上游是否存在矿石开采、化工企业偷排。如果查明原因应立即整治,切断污染源。

如果是水源地本底的砷含量就高,那就需要考虑上一些工艺措施来除砷。水中砷主要去除方法有:沉淀法、吸附法、生物法和膜分离法。目前沉淀法和吸附法已广泛应用于含砷水体的处理,其中开发高效的氧化剂和混凝剂是沉淀法的主要研究方向,寻求新型实用的吸附剂是吸附法的研究热点;生物法除砷是近年来的研究热点,加快微生物除砷的理论和应用研究是该方法的主要研究方向;膜分离法适用于对水质要求很高以及小规模的饮用水处理,研究较好的预氧化处理方法是该工艺的重点。将多种方法联合使用以达到最佳除砷效果,是目前水体除砷的发展趋势。这些工艺的具体方法可查讯相关论文资料。

还有就是从安全角度考虑,如果不是常规水源地,建议在砷污染治理之前更换水源地供水。

3. 生物接触氧化法可以去除生活污水中哪些污染物

生物接触氧化工艺是一种于世纪70年代初开创的污水处理技术,其技术实质是在生物反应池内充填填料,已经充氧的污水浸没全部填料,并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜,污水与生物膜广泛接触,在生物膜上微生物的新陈代谢的作用下,污水中有机污染物得到去除,污水得到净化。

去除有机物

在本工艺中的中空纤维实际上是生物膜的载体,微生物种群在本工艺中的分布与常规的生物膜法和活性污泥法不同,所以在降解污染物的能力方面有其独特之处。

首先分析生物膜的特点。常规的生物膜法有机物和溶解氧由生物膜同一侧进入膜内部,所以在生物膜的表面好氧微生物生长条件较内部深处要好得多。在表面旺盛生长的微生物消耗了大部分溶解氧,使生物膜内部处于供氧不足甚至无氧状态,于是从生物膜表面至底部出现了供氧充足、缺氧和无氧区域,各区域内分别对应生长的是好氧、兼性和厌氧微生物。这就带来了以下问题:首先,如果污水中有机物浓度过大则表面旺盛生长的微生物将使生物膜生长过厚,从而堵塞载体或滤料间的空隙;其次,因为厌氧细菌产生的代谢物质的作用,导致生物膜脱落;另外,为了保证给微生物足够的溶解氧,一般采用污水流速较快或曝气的方法,这也易使生物膜脱落水中,所以要在其后设一个沉淀池将其分离。

在本工艺中污水的有机物和氧气分别从生物膜的两侧进入,即二者的浓度梯度方向是相反的。这对分解水中的有机物很有好处,如在生物膜的最外层有机物浓度最大但溶解氧浓度最小,而在生物膜的底部则恰好相反,这样好氧微生物的两个生长控制因子得以相互协调和抑制,其结果是使生物膜协调地生长于一个相对固定的厚度范围,不会因有机物的浓度大而过度生长形成堵塞。在试验中观察到的生物膜沿水流方向的生长状态也证明了这一点,从污水进水端至出水端,有机物浓度相差逾十倍,生物膜的厚度却基本一样,仅仅是生物膜的密实程度进水端较出水端密实一些,颜色也略深一些。同样因为本工艺充纯氧,生物膜上不存在厌氧层,全部生物膜都是活性生物膜。在生物膜的最外层有一个微溶解氧层,在该层有机物的浓度最大。这一情况极适于衣球细菌生长,这种细菌对有机物有着极强的分解能力。

SS的去除

从工艺流程中可看出反应器内水流是由下向上流动的,可将其视为一个竖流式沉淀池与一个接触氧化池的组合体。由于试验的接触时间是3~4h,上升流速仅为0.018~0.024mm/s,只相当于一般竖流式沉淀池所采用上升流速的1/10~1/5,所以污水中所挟带的悬浮物除胶体外几乎全部可以通过沉淀作用而去除。试验中观察到反应器靠近进水口处的混浊程度明显大于其上部,这一现象佐证了上述分析。另外生物膜吸附也去掉了一部分SS。

去除氨氮

由试验结果可知,随着试验时间的推移,处理水中的亚硝酸盐浓度在增加,到45d时,氨氮的去除率已达到60%,但亚硝酸盐氮浓度增加量与氨氮的下降量并不一致。按照硝化过程:

氨氮的减少数量与亚硝酸盐氮的增加数量应当是对应的,但在本试验中并非如此。合理的解释应当是同时还进行着另外两个过程:

由于出水的pH值并未显著降低,猜测以过程(3)为主,但因条件限制,本次试验未能就此加以验证。

去除氨氮效果较好的原因与本工艺中微生物所处的特别环境及其特殊的微生物种群分布有关:在生物膜的最内层即与中空纤维相接部分是溶解氧浓度最大的

工艺设备

部分,而污水中的有机物浓度经过外层微生物的降解后抵达此部位时已经大大降低,在该部位污水中的C/N比值也大大下降,这非常有利于硝化微生物生长。所以笔者认为与其他工艺不同,在本工艺中硝化作用不仅仅是发生在反应器的末端,待污水中总有机物浓度降低到一定程度后才开始,而是在原污水接触到生物膜一段时间,当有机物浓度略有下降后就已经在其后的生物膜内层开始了。如果原污水的有机物浓度较低,则可以认为几乎全部生物膜内层都有一个生长良好的硝化细菌膜存在。所以得出结论:降解有机物和去除氨氮在本工艺中是同步或部分同步进行的。

本工艺脱除氨氮效果较好的另一个原因就是采用了纯氧,这可使硝化微生物的活性提高数倍。

4. 处理含砷废水的方法有哪些

(1)石灰法;(2)石灰-铁盐法;(3)硫化法;(4)软锰矿法;(5)综合回收法;(6)磷酸盐法;(7)活性炭、活性铝吸附法;(8)反渗透法;(9)离子交换法。

5. 列举出至少三种不能用离子交换法去除的水中杂质有哪些

有机物杂质不能用离子交换去除。
例如甲醛,乙醇,苯。

6. 自来水中的杂质主要有哪些,说明为什么可以用离子交换法去除

自来水中的杂质大多就是ca、mg、cl等离子,可以离子交换使其沉淀下来专,达到去杂质的目属的

一般加入絮凝剂,比如明矾,铁盐,铝盐,高铁酸盐等.

这些盐类在水中可以水解生成胶体,胶体的胶粒具有较大的比表面积,可以吸附水中的悬浮小颗粒,从而达到净水的目的.但是这样只是除去了水中一些难溶于水的微笑颗粒物,并不能除去水中的离子.

现在去除水中离子的方法主要有电渗析法,反渗透法,和离子交换剂法

7. 分离水中杂质的方法

1. 砂滤法——除去大的固体悬浮物;
2. 氧化法——包括生物氧化和化学氧化,除去水中的有机物;专
3. 化学沉淀法——以属化学试剂使水中的某些杂质生成沉淀而除去;
4. 离子交换法——以离子交换树脂(塔),通过离子交换的方式除去水中的某些杂离子;
差不多就这些方法吧。这是自来水厂常用的方法。
还有一些如蒸馏法等,使用范围相对狭窄一些。

8. 怎么样净化水能去除水中哪些杂质

首先靠时间或者加沉淀药物,使水中大的杂质沉淀.其次,抽取上层的水进行循环过滤.第三,加漂白粉等除菌

9. 为什么蒸馏法和离子交换法能去除水中的无机杂质

天然水中含有氯化钠、氯化镁、硫酸镁、氯化钙等无机盐杂质,蒸馏法可以将水蒸发冷却后形成所谓的蒸馏水,水从液相转换为气相的过程中,无机盐杂质被沉淀去除。离子交换法去除水中无机盐杂质原理为:
应用离子交换树脂进行水处理时,离子交换树脂可以将其本身所具有的某种离子和水中同符号电荷的离子相互交换而达到净化水的目的。
如H型阳离子交换树脂遇到含有Ca2+、Na+的水时,发生如下反应:
2RH + Ca2+→ R2Ca + 2H+
RH + Na+ → RNa + H+
当OH型阴离子交换树脂遇到含有Cl-、SO42-的水时,其反应为:
ROH + Cl- →RCl + OH-
2ROH + SO42- →R2SO4 +2OH-
反应的结果是水中的杂质离子(Ca2+、Na+、Cl-、SO42-等)分别被吸着在树脂上,树脂由H型和OH型变为Ca型、Na型和Cl型SO4型,而树脂上的H+、OH-则进入水中,相互结合成为水,从而除去水中的杂质离子,制得纯水
H+ + OH- →H2O
离子交换树脂的离子与水中的离子之间所以能进行交换,是在于离子交换树脂有可交换的活动离子。而且因为离子交换树脂是多孔的,即在树脂颗粒中存在着许多水能渗入其内的微小网孔,这样使树脂和水有很大的接触面,不仅能在树脂颗粒的外表面进行交换,而且在与水接触的网孔内也可以进行这一交换。
如前所述,合成的离子交换树脂是一种带有交联剂的高分子化合物,有许多水能渗入的网孔,交换剂的内部是一个立体的网状结构作为骨架,这些网组成了无数的四通八达的孔隙,孔隙里面充满了水。在孔隙的一定部位上有一个可以自由活动的交换离子。当离子交换树脂和水溶液接触时,水溶液即通过这些网状结构的孔渗入其内,离子交换树脂进行离解,结果是一定数量的离子(H型离子交换树脂为氢离子,OH型离子交换树脂为氢氧根离子)进入围绕离子交换树脂颗粒四周的水溶液中,形成离子雾。
离子交换树脂与水溶液中离子的交换过程,实际上就是离子雾中的离子与水溶液中的离子的相互交换过程,其机理可以用双电层理论进行解释。
这种理论是将离子交换树脂看作具有胶体型结构的物质,即在离子交换树脂的高分子表面上有和胶体表面相似的双电层。也就是说,在离子交换树脂的高分子表面有两层离子,紧挨着高分子表面的一层离子(如强酸性阳树脂中的—SO3-),称为内层离子,在其外面的是一层符号相反的离子层(如强酸性阳树脂中的H+)。和内层离子符号相同的离子称为同离子,符号相反的称为反离子。

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