-》有机废水生物制氢的连续流发酵工艺

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电镀行业中含铬废水的常用方法

电镀行业中含铬废水的常用方法 水处理技术:电镀工业含铬的处理最常用的方法有还原法、电解法,工艺成熟,运行效果好。但是近来又有很多其他的方法被研究出来,综合比较会发现这些方法也各有优缺点。作为新方法,他们自有借鉴之处。 一、还原沉淀法 化学还原法是利用硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫等还原剂将中六价铬还原成三价铬离子,加碱调整pH值,使三价铬形成氢氧化铬沉淀除去。这种方法设备投资和运行费用低,主要用于间歇处理。 常用处理工艺为在第一反应池中先将用硫酸调pH值至2~3,再加入还原剂,在下一个反应池中用NaOH或Ca(OH)2调pH值至7~8,生成Cr(OH)3沉淀,再加混凝剂,使Cr(OH)3沉淀除去。改良的工艺为在第一反应池中直接投加硫酸亚铁,用NaOH或Ca(OH)2调pH值至7~8,生成Cr(OH)3沉淀,再加混凝剂,使Cr(OH)3沉淀除去。使用该技术后,含铬废水日处理量为1000M3,废水中铬含量为10mg/l.该技术适用于含铬工业废水处理。 在一些报道中也有提到利用聚合氯化铝铁处理电镀含铬废水。聚合氯化铝铁兼有传统絮凝剂PAC ,PFC的优点,形成的絮凝体大而重,沉降速度快。其出水色度比聚合氯化铁好,除浊效果和絮凝体沉降性能又优于聚合氯化铝。具体报道内容附于文后。

二、电解法沉淀过滤 1.工艺流程概况 电镀含铬废水首先经过格栅去除较大颗粒的悬浮物后自流至调 节池,均衡水量水质,然后由泵提升至电解槽电解,在电解过程中阳极铁板溶解成亚铁离子,在酸性条件下亚铁离子将六价铬离子还原成三价铬离子,同时由于阴极板上析出氢气,使废水pH 值逐步上升,最后呈中性。此时Cr3+ 、Fe3+ 都以氢氧化物沉淀析出,电解后的 出水首先经过初沉池,然后连续通过(废水自上而下)两级沉淀过滤池。一级过滤池内有填料:木炭、焦炭、炉渣;二级过滤池内有填料:无烟煤、石英砂。污水中沉淀物由过滤池填料过滤、吸附,出水流入排水检查井。而后通过泵进入循环水池作为冷却用水。过滤用的木炭、焦炭、无烟煤、炉渣定期收集在锅炉房掺烧。 2.主要设备 调节池1座;初沉池1座、沉淀过滤池2座;循环水池1 座; 电源控制柜、电解槽、电解电源、电解电压1套;水泵5台。 3.结果与分析 某电镀厂电镀废水处理设备在正常工况条件下,间隔不同的时间多次取样,。 电镀含铬废水采用电解法沉淀过滤工艺处理后全部回用,过滤池内填料定期集中于锅炉房掺烧,达到了综合治理电镀含铬废水的目的。

生物制氢

生物制氢 环工1402 2014011315许江东 摘要:基于2H2+O2=2H2O,氢气燃烧不产生CO2这种温室气体,所以氢气被称为清洁能源,具有广大的应用前景,导致制氢技术具有很高的研究价值。简要概述了生物制氢的几种方法,包括光发酵、暗发酵、两步发酵、光解水等技术,并在此基础上,探讨可能的突破方向。 关键字:生物制氢;光解水;光发酵;暗发酵;两步发酵 引言 如果把社会比作一台机器,那么能源就是这台机器必不可少的能量来源。现如今全球大部分的能源来自于化石燃料的燃烧,这不仅产生了大量的CO2等温室气体,还浪费了这种不可再生能源。氢气燃烧仅产生水,而且放热远大于碳水化合物。氢气燃烧的最高热值是122 kJ/g,比碳水化合物燃料高2.75倍【1】。在生物制氢之前,已经有了一些制氢技术。 ①水电解法:以铁为阴极面,镍为阳极面的串联电解槽(外形似压滤机)来电解苛性钾或苛性钠的水溶液,阳极产生02,阴极产生H2。该方法成本较高,在电解过程只有15%的电能最终被转化为氢能,高达85 %的电能得不到合理利用被白白地浪费掉。但产品纯度大,可直接生产99.7%以上纯度的氢气。目前工业用氢总量的4%来源于水电解法。 ②热化学法:这种方法采用高温热解进行制氢,水在3000 °C条件下会发生热化学反应,生成H2和02。该方法对温度的要求较高,因此设备和能源的要求和花费较大,虽然经过研究人员的不懈努力,现在已经将热解温度降低到1000°C,但是与其他方法相比依然成本过高消耗过大。 ③等离子化学法:以石油、煤、天然气与水蒸气等物质为原料进行一系列反应生成水煤气,然后将水煤气和水蒸气一起通过灼热的Fe203(氧化剂)后就会产生C02和H2,经过简单的气体分离和干燥技术即可得到氢气。 ④光电化学法:这是一种比较新的方法,主要原理就是利用一些半导体材料和电解质溶液使其组成光电化学电池,在阳光照射下通过电化学方法生产出H2的过程。 而生物制氢法是通过发酵微生物或光合微生物的作用,在适当的工程条件下

影响污水生物除磷的因素

污水生物除磷的影响因素 排放富含氮磷的污水会导致受纳水体的富营养化,特别是湖泊和流速较小的河流(Sundblad et al., 1994; Danalewich et al., 1998)。目前,具有除磷功能的污水厂多数采用化学沉淀法,常用的混凝剂为硫酸铝或石灰(Stratful et al., 1999)。生物除磷就是利用微生物超过其正常代谢需要地聚集磷酸盐(作为细胞内的聚磷)(Brdjanovic et al., 1998; Mino et al., 1998)。BPR工艺的主要特征就是使活性污泥循环处于厌氧和好氧环境,并使进水进入厌氧区(Wagner and Loy, 2002)。在厌氧区,必须有充足的易生物降解碳源,如VFAs,诱导除磷菌吸收酸并释放磷酸盐(Morse et al., 1998)。在好氧区,发生超量吸磷,导致总磷去除率高达80-90% (Morse et al., 1998)。通过排放富含磷的剩余污泥实现磷的高效去除(Mino et al., 1998)。Mino et al.(1998)总结了BPR工艺的微生物学和生物化学过程。此外,反硝化聚磷菌(DPAO=denitrifying P-accumulating organisms)也被广泛报道与讨论((Kerm-Jespersen and Henze, 1993; Rensink et al., 1997, Meinhold et al., 1999; Hu et al., 2002)。Ekama and Wentzel(1999a)认为,在适宜的条件下,不同种类的PAO可以完成缺氧磷吸收,但除磷效果明显较低,而且与好氧吸磷PAO相比,其利用进水中易生物降解COD的效率也低。 1.1 污水水质 要使BPR成功运行,污水进水越稳定越好,应避免进水量的剧烈波动。可采取在较长时间内逐渐增加的办法来提高负荷率(Shehab et al., 1996)。BPR系统对干扰很敏感,例如暴雨时的污水稀释(Brdjanovic et al., 1998),较长时间的干扰导致长达4周的恢复时间(Okada et al., 1992)。有机碳负荷较低的时期过后的1-2d,出水磷酸盐明显升高(Carucci et al., 1999a)。当进水有机组分从VFAs变为糖类,如葡萄糖,会诱导聚糖原微生物(GAOs=glycogen accumulating organisms)的增殖(Satoh et al., 1994)。 COD负荷过高将使BPR系统除磷效果恶化。Morgenroth and Wilderer(1998)在生物膜系统中发现,当进水乙酸盐浓度增加到400mg/L时,导致高效厌氧释磷(超过100mgP/L),提高了除磷效果。但是,当进水乙酸盐浓度进一步增加到600mg/L时,厌氧释磷却停止,除磷效果恶化。较高的进水乙酸盐浓度也会给BPR带来不利影响(Randall and Chapin, 1997)。据报道,污泥的COD-SS负荷较低时,具有较高的吸磷动力(Chuang et al., 1998)。当污泥的COD-SS负荷较高时,污泥将进水中的有机物转化为贮存物3-hydroxyvalerate(3HV),导致BPR恶化(Liu et al., 1996)。3HV是可被GAO细菌利用的主要贮存物。较高的进水COD/P 比也会降低BPR效果。在厌氧区内,如果COD未被消耗完毕,剩余的基质会导致好氧区内丝状菌的生长(Chang et al., 1996)。Furumai et al.(1999)发现,当污泥具备较高的生物除磷能力后,降低有机负荷导致BPR恶化,同时出水硝酸盐浓度升高。污泥负荷升高后,除磷效果恢复。 一般认为,要使得出水P水平<1.0mg/L,要求厌氧区进水的BOD5:TP>20:1,或COD:P>40:1(Randall et al., 1992)。当COD:P低于50时,单独的BPR就不满足出水磷要求(Pitman, 1991)。进水中每增加7.5mg乙酸盐/L,将使出水中减少1.0mgP/L(Manoharan, 1988)。 1.2. VFAs Barnard(1993)发现,去除1mg磷需要7-9mgVFA。而Oldham等(1994)利用VFAs使出水磷降低至0.2-0.3mg/L。VFAs可在现场生产,且运行费用低,不存在贮存和操作问题,这使其成为具有吸引力的营养物去除碳源(Manaraj and Elefsiniotis, 2001)。除VFAs外,更多的有机化合物,包括:羧酸类(carboxylic acids),糖类,和氨基酸,也可被富含PAO的污泥在厌氧条件下利用(Satoh et al., 1996)。Carucci等(1999b)发现,用其它基质,如葡萄糖和蛋白胨,代替VFA也可实现BPR。上述作者表明,葡萄糖的厌氧吸收可能实现BPR,也可能不会出现BPR。有关PAOs和GAOs的活动的研究结果还没有取得一致。这表明,有机化合物

电镀含铬废水处理课程设计.doc111

青海大学化工学院环境工程系 《水污染控制工程》课程设计说明书 班级:环境工程专业 姓名:秦文英 学号:1220201026 指导教师:王晓 题目:电镀含铬废水日处理量150m3工艺方案确定 同组同学:马寿孝李俊杰才让卓玛朱晓玲冶秀琴尕藏东主青海大学化工学院环境工程系

目录 1 城市选定及其概况 (1) 1.1位置境域 (1) 1.2地质地貌 (1) 1.3气候 (1) 2 工艺确定及方案论证............................................................................... ..错误!未定义书签。 2.1几种常见方法的处理机比较 (2) 3 工业废水处理原则.....................................................................................错误!未定义书签。 4 方法的应用 (5) 5物料衡算 (6) 5.1总铬的物料衡算 (6) 5.2六价铬离子的物料衡算 (7) 5.3总锌的物料衡算 (7) 5.4 ss的物料衡算 (8) 5.5水量的物料衡算 (9) 6电镀废水的处理工艺 (9) 6.1污水处理主体工艺的确定 (10) 6.2综合废水 (10) 6.3设计原因 (10) 7 污水处理系统工艺流程框图 (11) 7.1调节池 (11) 7.1.2参数选取 (11) 7.1.3工艺尺寸 (11) 7.2反应池 (12) 7.2.1设计原因 (12) 7.2.2参数选取 (12) 7.2.3工艺尺寸 (13) 7.3平流沉淀池 (13) 7.3.1设计原因 (13)

污水处理中的化学除磷

污水处理中的化学除磷 磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺,生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到l出水标准的要求,所以要达到稳定的出水标准,常需要采取化学除磷措施来满足要求。 化学除磷是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂,其与污水中溶解性的盐类,如磷酸盐混合后,形成颗粒状、非溶解性的物质,这一过程涉及的是所谓的相转移过程,反应方程举例如式1。实际上投加化学药剂后,污水中进行的不仅仅是沉析反应,同时还进行着化学絮凝反应,所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异。 FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl式1 污水沉析反应可以简单的理解为:水中溶解状的物质,大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程,絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程,所以絮凝不是相转移过程。 在污水净化工艺中,絮凝和沉析都是极为重要的,但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果,而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工艺实现相的转换,则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后,一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐,也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值)。另一方面,随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物,使稳定的胶体脱稳,通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。最后通过固—液分离步骤,得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥),达到化学除磷的目的。 根据化学沉析反应的基础,为了生成磷酸盐化合物,用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。许多高价金属离子药剂投加到污水中后,都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。出于经济原因,用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。二价铁盐仅当污水中含有氧,能被氧化成三价铁盐时才能使用。Fe2+在实际中为了能被氧化常投加到曝气沉砂池或采用同步沉析工艺投加到曝气池中,其效果同使用Fe3+一样,反应式如式2、3。 Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6~7 式2 Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5~式3 与沉析反应相竞争的反应是金属离子与OH的反应,所以对于各种不同的金属盐产品应注意的是金属的离子量,反应式如式4、5。 Al3++3OH-→Al(OH)3↓式4 Fe3++3OH-→Fe(OH)3式5 金属氢氧化物会形成大块的絮凝体,这对于沉析产物的絮凝是有利的,同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。需要注意的是有机物在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的,

电镀废水处理论文

前言 据了解,我国的电镀工厂大约有一万多家,每年排放的电镀废水约40亿m2.含Cr(VI)废水是电镀行业的主要废水来源之一。Cr(VI)具有强毒性,是国际抗癌眼睛中心和美国毒理学组织公布的致癌物,具有明显的致癌作用,Cr (VI)化合物在自然界不能被微生物分解,具渗透前移性较强,对人体有强烈的致敏作用。因此,对含Cr(VI)电镀废水的妥善处理,是电镀行业中一个必须解决的环境问题。 电镀行业是通用性强、使用面广、跨行业、跨部门的重要加工工业和工艺性生产技术。由于电镀行业使用了大量强酸、强碱、重金属溶液,甚至包括镉、氰化物、铬酐等有毒有害化学品,在工艺过程中排放了污染环境和危害人类健康的废水、废气和废渣,已成为一个重污染行业。 除了少部分国有大型企业、三资企业及新建的正规专门电镀厂拥有国际先进水平的工艺设施,大多数中小型企业仍然使用简陋而陈旧的设备,操作方式以手工操作为主。我国电镀行业存在的主要问题有: (1)厂点多、规模小,专业化程度低。(2)装备水平低。表现在一方面缺少机械装备,以手工操作为主;另一方面是技术装备水平不高,自动化程度低,可靠性差,产品质量部稳定。(3)管理水平较低,经济效益较差。(4)电镀污染治理水平低,有效治理率低。(5)经营粗放,原材料利用率低。一大部分甚至绝大部分宝贵的原材料流失并变成了污染物。在清洁生产审计中调查的10条电镀加工线中,平均用水量为0.82t/m2,是国外的10倍。 鉴于铬污染的严重危害性,污水综合处理排放标准规定总铬与Cr(VI)的最高允许排放溶度分别为1.5mg/L和0.5mg/L。在控制排放溶度与总量的同时,发展高效、经济的水处理工艺成为研究的热点。 目前,国内外许多研究者对高盐废水作了许多研究,对于含Cr(VI)电镀废水的处理主要采用化学还原法、电解法、微生物法、萃取法等。化学法是当前应用最广泛的一种方法,主要有化学还原法和化学沉淀法。但由于在实际运作中,投料量和PH值较难控制,如果控制不当,可能造成处理效果不佳,如果投料过量,浪费资源,成本不但增加,而且出手COD也会增加,还易形成[Cr2(OH)2SO3]2+络离子,加碱亦难沉淀;如果投料不足,则Cr(VI)还原不充分,出水Cr(VI)还原不充分,出水中Cr(VI)含量不达标。同时,化学法二

污水处理生物除磷工艺.

污水处理生物除磷工艺 (一)缺氧好氧活性污泥法(A/O工艺) 当以除磷为主时,可采用无内循环的厌氧/好氧工艺,基本工艺流程如下图所示。 厌氧/好氧工艺流程 1. 设计参数 A/O工艺生物除磷设计参数见下表 A/O工艺生物除磷设计参数 2. 工艺计算 缺氧好氧活性污泥法生物除磷的工艺计算包括厌氧池(区)容积、好氧池(区)容积。具体计算公式见下表。

A/O工艺生物除磷容积基计算公式 (二)弗斯特利普( Phostrip) 除磷工艺 Phostrip工艺是由Levin在1965年首先提出的,该工艺是在回流污泥的分流 管线上增设一个脱磷池和化学沉淀池而构成的,其工艺流程见下图。

该工艺将在常规的好氧活性污泥法工艺中增设厌氧释磷池和化学沉淀池。工艺流程为:部分回流污泥(约为进水量的10%~20% )通过旁流进入厌氧池,在厌氧池中的停留时间为8~ 12h, 使磷由固相中释放,并转移到水中;脱磷后的污泥问流到好氧池中继续吸磷,厌氧池上清液含有高浓度磷(可高达100mg/L 以上),将此上清液排入石灰混凝沉淀池进行化学处理生成磷酸钙沉淀,该含磷污泥可作为农业肥料,而混凝沉淀池出水应流入初沉池再进行处理。Phostrip工艺不仅通过高磷剩余污泥除磷,而且还通过化学沉淀除磷。该工艺具有生物除磷和化学除磷双重作用,所以Phostrip工艺具有高效脱氮除磷功能。 Phostrip工艺比较适合于对现有工艺的改造,只需在污泥回流管线上增设少量小规模的处理单元即可,且在改造过程中不必中断处理系统的正常运行。总之,Phostrip工艺受外界条件影响小,工艺操作灵活,脱氮除磷效果好且稳定。但该工艺存在流程复杂、运行管理麻烦、处理成本较高等缺点。 四、厌氧/缺氧/好氧活性污泥法脱氮除磷工艺 需要同时脱氮除磷时,可采用厌氧/缺氧/好氧(A2/O)工艺,基本工艺流程如下图。 A2/O工艺脱氮除磷流程 (一)一般规定 进入系统的污水应符合下列要求: (1) 脱氮时,污水中的五日生化需氧量(BOD5 )与总凯氏氮(TKN)之比宜大于4 ; (2) 除磷时,污水中的BOD5与总磷( TP)之比宜大于17 ; (3) 同时脱氮、除磷时,宜同时满足前两款的要求; (4) 好氧池(区)剩余碱度宜大于70mg/L( 以碳酸钙CaC03计);

含铬电镀废水处理方案

6T/h含铬电镀废水 设 计 方 案 设计编号:ZH20110829 宜兴市中汇环保设备 联系人:史建忠联系: 地址:省宜兴市屺亭镇 214213 Fax: 00 E-mail:yxzhgs163.

1、总论 1.1项目背景 铬是常见的重金属元素,广泛用于冶金、化工、电镀等工业中,同时也产生了大量的含铬废水,最终排入水体。 铬化合物浓度过高时会有毒性,其毒性与化学价态和用量有关,二价铬一般被认为是无毒的,而铬主要以六价和三价两种形态存在,六价铬更容易被人体吸收,六价铬对人体皮肤有刺激和过敏作用。六价铬经过切口和擦伤处进入皮肤,会因腐蚀作用而引起铬溃疡,六价铬对呼吸系统的损害也很大。 电镀中铬主要以六价铬的形态存在,对我们的环境污染很严重,为发展经济,保护环境,需要将生产废水进行集中处理后才能达标排放。 受建设单位委托,我们在综合比较分析国外电镀废水治理情况的基础上,结合我们在类似企业废水处理过程中的实际经验,采用成熟的化学法处理电镀废水工艺,供专家和领导审查决策。 1.2编制依据 1.2.1《电镀污染物排放标准》GB21900-2008; 1.2.2《污水综合排放标准》(GB8978-1996); 1.2.3《室外排水设计规》GB50101-2005; 1.2.4《电镀废水治理设计规》GBJ136-90; 1.2.5建设单位提出的设计要求和提供的其它基础资料; 1.2.6我公司电镀废水处理工程实例及工程实践经验; 1.2.7国电镀污水处理厂类比调研结果

1.3设计原则 1.3.1工艺设计充分考虑电镀废水成分复杂、管理难度大、分水困难,水量、水质变化大,达标处理难度大,电镀污泥作为危险废物,处理难度大,易造成二次污染的特点,根据我公司对投入运营的电镀污水处理调研结果及处理工艺的对比分析,选用工艺成熟稳妥、适应能力强、达标稳定性高、相对处理成本低、污泥产量低的污水处理工艺。 1.3.2考虑运行管理要求,在设计中加强自动控制,提高污水处理设施的现代化,降低劳动强度并保持污水处理系统连续稳定的运行。 1.4设计围 本方案设计包括从集水池进水口开始到标准排放口出水排放为止的污水处理站的污水处理工艺、总图、电气、自控等的设计;设备选型与非标设备设计;污泥处理工艺设计等。 2、废水来源、废水特点、废水分类 2.1电镀生产工艺及废水来源 电镀是将金属通过电解方法镀到制品表面的过程,常用的镀种有镀镍、镀铜、镀铬、镀锌等,其电镀工艺大体相同,在电镀过程中,除油、酸洗和电镀等操作之后,都用水清洗;电镀废水来源于电镀生产过程中的镀件清洗、镀液过滤、废镀液、渗漏及地面冲洗等,其中镀件清洗水占80%以上。 大多数电镀厂系综合性多镀种作业,涉及铬、镍、锌、铜等多镀

微生物发酵法制氢与产氢微生物的研究进展_汤桂兰

第23卷第12期2007年12月农业工程学报 T ransactio ns o f the CSAE V o l.23 No.12Dec. 2007 微生物发酵法制氢与产氢微生物的研究进展 汤桂兰,孙振钧※,李玉英 (中国农业大学资源与环境学院,北京100094) 摘 要:氢是一种理想的清洁能源,在未来的新能源中将占有重要的位置。该文综述了微生物发酵法制氢和发酵产氢微生物的最新研究进展。比较了国内外利用纯菌产氢和混合菌产氢的优缺点,纯菌产氢速度快,但纯菌发酵条件要求严格,成本高。混合菌来源广泛,利用底物广泛,无需灭菌,成本低。文中还分析了当前微生物发酵制氢技术存在的问题,展望了厌氧发酵制氢的发展前景。 关键词:生物产氢;发酵法产氢;厌氧产氢细菌 中图分类号:X 24 文献标识码:A 文章编号:1002-6819(2007)12-0285-06 汤桂兰,孙振钧,李玉英.微生物发酵法制氢与产氢微生物的研究进展[J].农业工程学报,2007,23(12):285-290. T ang G uilan ,Sun Zhenjun ,L i Y uy ing .P ro gr ess in m icro bial ferm enta tiv e hydro gen pr oduct ion a nd hy dr og en -pro ducing micr oo rg anisms[J].T r ansactions of the CSA E,2007,23(12):285-290.(in Chinese w ith English abstract ) 收稿日期:2006-11-30 修订日期:2007-08-15基金项目教育部科学技术研究重点项目(107117) 作者简介:汤桂兰(1981-),女,安徽全椒人,博士研究生,从事生物质能的研究。北京 中国农业大学资源与环境学院,100094。Email:t-angguilan@https://www.360docs.net/doc/1e16365699.html, ※通讯作者:孙振钧,男,教授,博士生导师,从事有机畜牧与农业废弃物的生物处理的研究。北京 中国农业大学资源与环境学院,100094。Email:su n108@https://www.360docs.net/doc/1e16365699.html, 0 引 言 能源匮乏、环境污染是未来人类所面临的两大难题。氢气以其热密度大、洁净燃烧、可再生而被能源界公认为最具潜力的新能源之一。目前研究发现有几种制氢方法包括热化学制氢、光催化作用制氢、生物制氢等方法。对于热化学制氢目前正处在实验室试验阶段,而光催化作用制氢,科学家们正努力寻找合适的光催化剂。生物制氢是目前研究进展最快并很有希望进行规模化生产的一种制氢方法[1]。由于其使用的原料低廉,生产过程清洁、节能且不消耗矿物资源,正越来越受到人们的关注。 生物制氢的方法可分为细菌发酵法和光合生物法。细菌发酵法利用碳水化合物作为能量来源,并将其转化成氢气,无需光照条件,同时实现产能和除废的双重目的。因此,在生物制氢方法中,细菌发酵制氢法更具有潜力。为了提高发酵产氢能力,许多研究集中在选育高产氢的优势菌种和菌群。本文主要综述国内外发酵制氢微生物的研究进展和产氢机制,并提出今后的研究方向。 1 国内外利用纯菌产氢进展 大自然中能够通过厌氧发酵方式产氢的细菌种类 很多。Gray 等人[2]将所有的产氢微生物分为4类:(1)专性厌氧的异养微生物,它们不具有细胞色素体系,通过产生丙酮酸或丙酮酸的代谢途径来产氢。包括梭菌属(Clostr idium )、甲基营养菌(M ethy lotrop hs )、产甲烷菌(M ethanogenic bacteria ),瘤胃细菌(R umen bacteria )以及一些古细菌(A r chaea )等,脱硫菌(Desulf ovibrio desulf uricans )是唯一一种具有细胞色素体系的专性厌氧菌。(2)兼性厌氧菌,含有细胞色素体系,能够通过分解甲酸的代谢途径产氢。包括大肠杆菌(E scher ichia coli )和肠道细菌(E nterobacter )等。(3)需氧菌(A er obes ),包括产碱杆菌属(A lcaligenes )和一些杆状菌(B acillus )等。(4)光合细菌(P hotosy nthetic bacteria )。厌氧发酵产氢微生物主要包括前2类微生物。目前发酵法产氢研究得最多的产氢细菌种类主要包括梭状芽孢杆菌属和肠杆菌属。Oh 等分离的柠檬酸杆菌属(Citrobacter sp.)Y19最大产氢速率达到了32.3 mm ol /(g 干细胞?h )[3] 。Chen 等研究pH 值、 底物浓度、不同基质组成对厌氧菌Clostr idium buty ricum CGS5产氢的影响,当底物COD 为浓度20g /L,pH 6.0时,最大氢气产率达到209m L/(h ?L)[4]。哈尔滨工业大学研究人员以消化污泥为菌种来源,分离出高效产氢细菌B 49之后又发现9个发酵产氢菌种。中试规模的产氢能力达到每天5.7m 3/m 3,其产氢率比国外同类的小试结果高出几十倍,生产成本低于目前广泛采用的水电解法的成本,有望实现生物氢能工业化生产[5]。1.1 固定化细菌产氢 在厌氧菌发酵研究中,人们为了提高反应器内的生物量,普遍利用生物细胞固定化,即微生物载体或包埋 285

污水处理菌种培养方法

污水处理菌种培养方法 培菌方法: 1、所谓活性污泥培养,就是为活性污泥的微生物提供一定的生长繁殖条件,即营养物,溶解氧,适宜温度和酸碱度。 (1)营养物:即水中碳、氮、磷之比应保持100∶5∶1。?(2)溶解氧:就好氧微生物而言,环境溶解氧大于0.3mg/l,正常代谢活动已经足够。但因污泥以絮体形式存在于曝气池中,以直径500μm活性污泥絮粒而言,周围溶解氧浓度2mg/l时,絮粒中心已低于0.1mg/l,抑制了好氧菌生长,所以曝气池溶解氧浓度常需高于3-5mg/l,常按5-10mg/l控制。调试一般认为,曝气池出口处溶解氧控制在2mg/l较为适宜。 (3)温度:任何一种细菌都有一个最适生长温度,随温度上升,细菌生长加速,但有一个最低和最高生长温度范围,一般为10-45oC,适宜温度为15-35oC,此范围内温度变化对运行影响不大。?(4)酸碱度:一般PH为6-9。特殊时,进水最高可为PH 9-10.5,超过上述规定值时,应加酸碱调节。?2、培菌法:?(1)生活污水培菌法:在温暖季节,先使曝气池充满生活污水,闷曝(即曝气而不进污水)数十小时后,即可开始进水。引进水量由小到大逐渐调节,连续运行数天即可见活性污泥出现,并逐渐增多。为加快培养进程,在培菌初期投加一些浓质粪便水或米泔水等,以提高营养物浓度。特别注意,培菌时期(尤其初期)由于污泥尚未大量形成,污泥浓度低,故应控制曝气量,应大大低于

正常期曝气量。 (2)干泥接种培菌法:最好取水质相同已正常运行的污水系统脱水后的干污泥作菌种源进行接种培养。一般按曝气池总溶积1%的干泥量,加适量水捣碎,然后再加适量工业废水和浓粪便水。按上述的方法培菌,污泥即可很快形成并增加至所需浓度(3)数级扩大培菌法:根据微生物生长繁殖快的特点,仿照发酵工业中菌种→种子罐→发酵罐数级扩大培菌工艺,分级扩大培菌。如某工程设计为三级曝气池,此时可先在一个池中培菌,在少量接种条件下,在一个曝气池内培菌,成功后直接扩大至二三级。?(4)工业废水直接培菌法:某些工业废水,如罐头食品、豆制品、肉类加工废水,可直接培菌;另一类工业废水,营养成分尚全,但浓度不够,需补充营养物,以加快培养进程。所加营养物品常有:淀粉浆料、食堂米泔水、面汤水(碳源);或尿素、硫氨、氨水(氮源)等,具体情况应按不同水质而定。 (5)有毒或难降解工业废水培菌:有毒或难降解工业废水,只能先以生活污水培菌,然后再将工业废水逐步引入,逐步驯化的方式进行。?(6)直接引进种菌种培菌:有些特殊水质菌种难于培养,还可利用当地科研力量,利用专业的工业微生物研究所培养菌种后再接种培养,如PVA(聚乙烯醇)好氧消化即有专门好氧菌。此法,投资大,周期长,只有特殊情况才用。 3、驯化:在培菌阶段后期,将生活污水和外加营养物量,逐渐

某生物科技有限公司发酵废水处理工艺调试及试运行

发酵废水的工艺调试及试运行 ——湖北某生物科技有限公司花生四烯酸生产废水处理 摘要:本文主要介绍了湖北某生物科技有限公司废水处理工程的工艺概况和调试过程,该工程各构筑物、设备皆能够正常运行,生化和物化相结合处理发酵废水的工程运行结果表明,出水水质全面稳定达到(GB8978-1996)一级排放标准。该工艺运行稳定,自动化程度高,管理简单,污泥产量少。 关键词:发酵废水处理,厌氧,好氧,调试 0概述 湖北某生物科技有限公司是一家以酵母菌发酵生产花生四烯酸(AA)为主要产品的股份制企业,在AA生产过程中,由于清洗容器等需要集中排放大量废水,废水中富含原料、中间体和产品等,具有色度大、气味重、有机物含量高的特点,污水水量为720t/d,折合成时处理为30m3/h。废水经处理后出水要求达到(GB8978-1996)一级排放标准。采用“中和调节+水解酸化+二级升流式厌氧+三级好氧+脱色絮凝沉淀+液氯强氧化脱色+气浮+活性炭吸附罐”的工艺路线。调节池可均衡水质及水量;厌氧水解工艺可提高废水的可生化性;好氧处理可去除主要的有机污染物;生化处理后续絮凝沉淀工艺,进一步去除污染物,提高出水水质达标保证率。 1、工程概况 1.1废水特点 湖北某生物科技有限公司排放的废水主要为发酵废水,该废水的特点是:水质较稳定,有机物浓度高,B/C在0.3左右,可生化而又不易生化,属中高浓度有机污水,生产废水色度较高,经生化处理后色度会加大。 1.2废水处理工艺流程 采用生化-物化组合处理工艺,该废水处理工艺流程见图1。 NaOH 曝气风机(鼓风机)脱色絮凝剂 泵泵 废水→格栅→调节池→水解池→厌氧池→缺氧池→综合池→混凝反应池→二沉池 图1 废水处理工艺流程

含铬电镀废水处理技术方案

含错电镀废水处理技术方秦 项目概况 揭阳市广润五金实业有限公司位于揭东县埔田镇溪南山村月山顶 工业区,主要从事五金类配件电镀、成品制作。废水主要来源于 镀锌、镀钻、钝化、粗化、还原后续清洗等工序废水,废水中主 要含CZ+、总锌、酸、碱。由于在生产过程中,将排放一定量的致 癌、致畸废水,因此,必须认真处理,以减少或消除其对环境的 污染。为贯彻落实国家环境保护方针政策,加强环境污染防治, 严格执行“三同时”的要求,该公司特委托我公司进行生产废水 处理工程设计方案的编制。 受业主委托,我公司经安排工程师、技术人员等现场踏勘并结合我公司在同类废水处理工程设计经验,编制木设计方案,供业主及有关部门领导决策。 2.设计原则与标准 2.1设计原则 (1)按照国家有关环保治理的设计规范、标准、要求进行设计,确保 各种污染物经治理设施处理后执行国家《电镀污染物排放标准》 (GB21900-200S)O ⑵贯彻执行国家现行的经济建设方针、政策,结合实际情况,充分利用现有的设施(设备).水、电供应以及管理、技术、维修与运输 条件,合理选定方案,降低工程造价、减少建设投资,降低后期运行维护费用。 ⑶合理系统选用的设备运行安全可靠,管理、操作方便。 ⑷技术先进,工艺合理,适用性强,有较好的耐冲击性、可操作性。 ⑸治理系统自动化程度高,关键环节实行自动控制。

⑹因地制宜提高土地利用率,总平面布置做到合理.紧凑与周围景观相协调。 (7)处理效果稳定,有害物去除率高,处理后的废水稳定达到国家排 放标准。 本技术方案工作内容:工艺及非标设备设计、提供废水处理工艺设备、电气控制设备,并负责安装、调试及人员培训。工程范围从废水调节池入口至系统末级处理出水达标排放口之间的工艺、设备、电气自动控制的设计及设备制造、安装.调试。 2.3主要规范.标准及依据 《电镀污染物排放标准》(GB21900-200S)。 《电镀废水治理规范》(GBJ136-90)。 厂方提供的一些基础数据。 废水处理产生的污泥执行《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中的有关规定。 3.设计参数 3.1废水进水水质.水量 ⑴根据同类企业的情况,预计木方案进水水质如下表3.1: ⑵废水水量:SOmVdo 3.2出水排放标准 废水排放标准执行《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)即:

废水生物除磷原理

废水生物除磷原理 一、磷在废水中的存在形式 通常磷是以磷酸盐(-42PO H 、-24HPO 、-34PO )、聚磷酸盐和有机磷等的形式存在于废水 中;细菌一般是从外部环境摄取一定量的磷来满足其生理需要;有一类特殊的细菌——磷细菌,可以过量地、超出其生理需要地从外部摄取磷,并以聚合磷酸盐的形式贮存在细胞体内,如果从系统中排出这种高磷污泥,则能达到除磷的效果。 二、生物除磷的基本过程 1、除磷菌的过量摄取磷 好氧条件下,除磷菌利用废水中的BOD 5或体内贮存的聚β-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷,一部分磷被用来合成ATP ,另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内。 2、除磷菌的磷释放 在厌氧条件下,除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生ATP ,并利用ATP 将废水中的有机物摄入细胞内,以聚β-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内,同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。 3、富磷污泥的排放 在好氧条件下所摄取的磷比在厌氧条件下所释放的磷多,废水生物除磷工艺是利用除磷菌的这一过程,将多余剩余污泥排出系统而达到除磷的目的。 三、生物除磷过程的影响因素 1、溶解氧: 在除磷菌释放磷的厌氧反应器内,应保持绝对的厌氧条件,即使是NO 3-等一类的化合态氧也不允许存在;在除磷菌吸收磷的好氧反应器内,则应保持充足的溶解氧。 2、污泥龄: 生物除磷主要是通过排除剩余污泥而去除磷的,因此剩余污泥的多少对脱磷效果有很大影响,一般污泥短的系统产生的剩余污泥多,可以取得较好的除磷效果;有报道称:污泥龄为30d ,除磷率为40%;污泥龄为17d ,除磷率为50%;而污泥龄为5d 时,除磷率高达87%。

酵母菌在废水处理中的应用

酵母菌在废水处理中的应用 系别专业:****** 姓名:** 学号:************ 摘要:酵母茵作为一种极为宝贵的微生物资源,既具有细菌单细胞、生长快、能形成很好的絮体、适应于各种不同的反应器等特点,又具有真菌细胞大、代谢旺盛,耐酸、耐高渗透压、耐高浓度的有机底物等特性,因此广泛地应用于废水的处理。随着对酵母茵研究的深入和其他相关水处理技术的开发,酵母茵在废水处理中将得到更多、更好、更深的应用,在实现环境、社会和经济等可持续发展具有特殊的优越性。 关键词:酵母菌废水处理高浓度有机废水有毒废水重金属离子废水酵母菌是一大类单细胞真核微生物的总称,主要分成两类:(1) 发酵型酵母,是一种只能利用六碳糖进行酒精发酵的酵母;大部分酵母菌是属于此类;(2)氧化型酵母,它包括假丝酵母、球拟酵母、汉逊酵母等,这类氧化型酵母菌正是水处理所利用的重点对象;因为它能利用多种有机物(简单糖,有机酸、醇等),有的种能利用复杂化合物,因为酵母菌体内含有特殊的氧化分解酶[1]。除了强悍的代谢能力,因为菌体较大,因此也比较容易沉降。另外,酵母菌在快速分解污 染物的同时,还能能获得酵母蛋白[5],既消除了环境污染,又进行综合利用,形成良性的生态循环,符合绿色化学的理念[2]。一般废水可分为高浓度有机废水,含有重金属离子的废水,有毒、含难降解污染物废水,以及生活废水[3],本文将通过酵母菌对这几种废水的处理简述一下酵母菌在废水处理中的应用。 一、高浓度有机废水 高浓度有机废水,废液的BOD5、COD较高,COD一般在2000mg/L,有的甚至高达几万乃至几十万mg/L,并含有少量残糖、氮类、有机酸和无机盐等营养物质,同时具有强酸强碱性,若不加处理排放,不仅浪费资源,而且严重污染水体。一般以淀粉质原料生产柠檬酸、土霉素、味精,色拉油废水,赖氨酸生产废水等,都会产生大量的高浓度有机废水[4]。下面我们就以嗜酸性酵母处理味精废水母液简述酵母菌对高浓度有机废水的处理。 味精生产主要工艺流程包括原科处理、淀粉液化和糖化、微生物发酵,谷氮酸分离提取和最后味精精制过程。而污染最为严重的是提取谷氮酸后的母液,其一般具有都具有“五高一低”的特点,即COD高,BOD5高,硫酸根含量高,氨氮含量高,菌体含量高,低PH的特点。而经过离子束诱变后的苹果洒酵母菌,变异生成的嗜酸性酵母菌对味精废水母液有非常强的适应性,以母液中的污染成分为碳源、氮源,从而产生了针对母液非常强的处理能力[6][7][8]。利用酵母菌处理该废水是合理高效廉价的方法,不仅在工艺中可以得到单细胞蛋白,创造一定的经济效益,同时还克服了传统采用具有较高容积负荷能力的厌氧处理法,具有一定的选择性,对于不能形成颗粒污泥的废水,含硫、含氮量高的废水不太合适的缺点。 二、含重金属离子废水 含重金属离子废水主要是含有汞、镉、铅、锌、铜、钴、镍、铬以及砷等毒性显著的重金属的废水。主要来源于矿冶、化工、电子、仪表和机械制造等行业。酵母菌可以通过表面络合、离子交换、氧化还原等作用(活性生物体还有酶促机理)吸附废水中重金属离子,净化废水并可以回收某些贵重金属。下面我们就以自絮凝酵母对的Pb2+吸附研究酵母菌对含重金属离子废水的处理。

污水处理中各类生物处理法的比较

污水处理中各类生物处理法的比较 1.1二级生物处理工艺的选择 近年来城市污水处理技术发展很快,类别也很多,在生物处理法中,有活性污泥法和生物膜法两大类。 1.1.1活性污泥法 应用于城市污水厂的活性污泥法污水处理工艺主要有三个系列:①氧化沟系列; ②A2/O系列;③SBR系列。 各个系列不断地发展、改进,形成了目前比较典型的工艺有:CARROUSEL-2000氧化沟工艺、双沟式DE氧化沟工艺、三沟式T型氧化沟工艺、ORBAL氧化沟工艺、A2/O微孔曝气氧化沟工艺、A/O工艺、改良A2/O工艺、UCT工艺、改良UCT工艺、倒置A2/O工艺、CAST工艺、SBR工艺、CASS工艺、MSBR工艺等。 1、氧化沟工艺系列 目前在国内外较为流行的氧化沟有:卡罗塞尔氧化沟、奥伯尔氧化沟、双沟式氧化沟、三沟式氧化沟、A/A/O微孔曝气氧化沟。 氧化沟是活性污泥法的一种改进型,具有除磷脱氮功能,其曝气池为封闭的沟渠,废水和活性污泥的混合液在其中不断循环流动,因此氧化沟又名“连续循环曝气法”。过去由于其曝气装置动力小,使池深及充氧能力受到限制,导致占地面积大,土建费用高,使其推广及运用受到影响。近十年来由于曝气装置的不断改进、完善及池形的合理设计,弥补了氧化沟过去的缺点。 1)卡罗塞尔氧化沟 卡罗塞尔氧化沟是荷兰DHV公司开发的。该工艺在曝气渠道端部装有低速表面曝气机。在曝气渠内用隔板分格,构成连续渠道。表曝机把水流推向曝气区,水流连续经过几个曝气区后经堰口排出。为了保证沟中流速,曝气渠的几何尺寸和表曝机的设计是至关重要的,DHV公司往往要通过水力模型才能确定工程设计。最近DHV公司又开发了卡罗塞尔2000型,把厌氧/缺氧/好氧与氧化沟循环式曝气渠巧妙的结合起来,改变了原调节性差,除磷脱氮效果低的缺点,但水力设计更为复杂。卡鲁塞尔氧化沟的缺点是池深较浅,一般为4.0m,占地面积大,土建费用高。也有将卡罗塞尔氧化沟池深设计为6m或更深的情况,但需采用潜水推流器提供额外动力。

含铬废水处理工艺

含铬废水处理工艺 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

含铬废水处理工艺 电镀含铬废水的铬的存在形式有Cr6+和Cr3+两种,其中以Cr6+的毒性最大。含铬废水的处理方法较多,常用的有化学法、电解法、离子交换法等。 1、化学法 电镀废水中的六价铬主要以CrO42-和Cr2O72--两种形式存在,在酸性条件下,六价铬主要以Cr2O72形式存在,碱性条件下则以CrO42-形式存在。六价铬的还原在酸性条件下反应较快,一般要求pH<4,通常控制pH2.5~3。常用的还原剂有:焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫、水合肼、铁屑铁粉等。还原后Cr3+以Cr(OH)3沉淀的最佳pH为7~9,所以铬还原以后的废水应进行中和。 (1)亚硫酸盐还原法 目前电镀厂含铬废水化学还原处理常用亚硫酸氢钠或亚硫酸钠作为还原剂,有时也用焦磷酸钠,六价铬与还原剂亚硫酸氢钠发生反应: 4H2CrO4+6NaHSO3+3H2SO4=2Cr2(SO4)3+3Na2SO4+10H2O 2H2CrO4+3Na2SO3+3H2SO4= Cr2(SO4)3+3Na2SO4+5H2O 还原后用NaOH中和至pH=7~8,使Cr3+生成Cr(OH)3沉淀。 采用亚硫酸盐还原法的工艺参数控制如下: ①废水中六价铬浓度一般控制在100~1000mg/L; ②废水pH为2.5~3 ③还原剂的理论用量为(重量比):亚硫酸氢钠∶六价铬=4∶1 焦亚硫酸钠∶六价铬=3∶1 亚硫酸钠∶六价铬=4∶1 投料比不应过大,否则既浪费药剂,也可能生成[Cr2(OH)2SO3]2-而沉淀不下来; ④还原反应时间约为30min; ⑤氢氧化铬沉淀pH控制在7~8,沉淀剂可用石灰、碳酸钠或氢氧化钠,可根据实际情况选用。 (2)硫酸亚铁还原法 硫酸亚铁还原法处理含铬废水是一种成熟的较老的处理方法。由于药剂来源容易,若使用钢铁酸洗废液的硫酸亚铁时,成本较低,除铬效果也很好。硫酸亚铁中主要是亚铁离子起还原作用,在酸性条件下(pH=2~3),其还原反应为:H2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO4=Cr2(SO4)3+3Fe 2(SO4)3+7H2O 用硫酸亚铁还原六价铬,最终废水中同时含有Cr3+和Fe3+,所以中和沉淀时Cr3+和Fe3+一起沉淀,所得到的污泥是铬与铁氢氧化物的混合污泥,产生的污泥量大,且没有回收价值,这是本法的最大缺点。其主要工艺参数为: ①废水的六价铬浓度为50~100mg/L; ②还原时废水的pH=1~3; ③还原剂用量一般控制在Cr6+∶FeSO4·7H2O=1∶25~30 ④反应时间不小于30min ⑤中和沉淀的pH控制在7~9 (3)铁氧体法 铁氧体法实质上是硫酸亚铁法的演变与发展,其特点是投加亚铁盐还原六价铬,调节pH沉淀后,需要加热至60~80℃,并较长时间的曝气充氧。形成的铬铁氧体沉淀属尖晶石结构,Cr3+占据部分Fe3+位置,其他二价金属阳离子占据了部分Fe2+的位置,即进入铁氧体的晶格中。进入晶格的三价铬离子极为稳定,在自然条件或酸性和碱性条件都不为水所浸出,因而不会造成二次污染,从而便于污泥的处置。铁氧体法的工艺条件为:①硫酸亚铁投加量FeSO4·7H2O∶CrO3=16∶1; ②加NaOH沉淀pH=8~9; ③加热温度控制在60~80℃之内,不宜超过80℃; ④压缩空气曝气,既充氧又搅拌。 (4)化学还原气浮分离法 气浮法处理含铬废水实际是化学还原法在固液分离方法上的发展,硫酸亚铁还原气浮法主要是利用Fe(OH)3凝胶体的强吸附能力,吸附废水中包括Cr(OH)3在内的其它氢氧化物沉淀,形成共絮体,这种共絮体能有效地被气泡拈着并浮上去除。气浮法固

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