有污水處置、清水處置、軟化水處置、中水回用、污泥處置、氣味處置等有關(guān)技能和污水處置設(shè)備，還有水處置有關(guān)招標(biāo)信息.
芳香族硝基化合物是重要的根本化工原料，首要使用于殺蟲劑、醫(yī)藥、炸藥、染料及其他化工產(chǎn)品的出產(chǎn)?？墒沁@類廢水屬高濃度難降解的有毒有機(jī)廢水，選用慣例的生物法很難處置，而單一的化學(xué)(催化) 氧化燃燒、吸贊同混凝等處置技能因存在運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高、二次污染及有機(jī)物礦化不徹底等疑問，在實(shí)踐使用中難以安穩(wěn)、高效地運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)前，高檔氧化法/生物法聯(lián)合技能處置難降解工業(yè)有機(jī)廢水受到國表里研討者的極大重視，即選用高檔氧化法作為預(yù)處置，使難降解的、大分子物質(zhì)降解為小分子的，易生化降解的物質(zhì)，以進(jìn)步廢水的可生化性，并減輕后續(xù)生物處置的擔(dān)負(fù)。
超聲技能作為一種新型的水處置技能，其使用一般是經(jīng)過與其他處置辦法的聯(lián)合使用來完結(jié)。超聲能夠作為高檔氧化技能用于難處置的高濃度有毒有機(jī)廢水的預(yù)處置，也可與傳統(tǒng)生物法相結(jié)合，以超聲強(qiáng)化生物處置的形式用于廢水處置，但兩者的功率和頻率規(guī)模不一樣。
在前期研討中，已對超聲預(yù)處置含芳香族硝基化合物廢水的最好超聲波功率、頻率等影響要素進(jìn)行了體系的優(yōu)化挑選。研討標(biāo)明，為取得最好處置作用，廢水初始pH 值應(yīng)操控在7．5～8．5，最好超聲波功率為200 W，最好超聲波頻率為56 kHz; 在超聲空化降解的一起向廢水中鼓入空氣可有用進(jìn)步處置作用; 反響3 h 后，廢水的可生化性可進(jìn)步至0．4(原廢水可生化性僅為0．09) ，對硝基苯胺、硝基苯與COD 的去掉率別離可達(dá)91．3%、90．6% 和83．9%。若要完結(jié)處置后廢水直接排放(契合《污水歸納排放規(guī)范》(GB8978-1996) 的一級排放規(guī)范) ，仍需進(jìn)一步處置。
本研討選用超聲空化預(yù)處置和超聲強(qiáng)化生物處置相結(jié)合，處置含芳香族硝基化合物廢水，以尋求新的降解含芳香族硝基化合物廢水的有用辦法。
1 試驗(yàn)有些
1．1 試驗(yàn)設(shè)備
試驗(yàn)設(shè)備如圖1 所示。NXG-S 型超聲波發(fā)作器(頻率20 ～100 Hz 可調(diào)，功率0～300 W 可調(diào)) ，連接直徑為12 mm的變輻桿。試驗(yàn)所用超聲波反響器為克己圓柱形玻璃容器，有用容積為1 L。H66 MC 型超聲波發(fā)作器(頻率15 ～40 kHz 可調(diào)，功率0 ～250 W可調(diào)) ，選用輻射狀透射式換能器，輻射端直徑50mm。試驗(yàn)所用SBＲ為克己圓柱形玻璃容器，尺寸為Φ150 mm×200 mm，有用容積3．5 L。

1．2 試驗(yàn)水樣
試驗(yàn)水樣取自某化工廠出產(chǎn)廢水，首要含硝基苯、對硝基苯胺等有機(jī)物。廢水COD 濃度為2 650mg /L，BOD5濃度為240 mg /L，BOD5 /COD 值為0．09。對硝基苯胺濃度為490 mg /L，硝基苯濃度為100 mg /L，pH 值為11。
1．3 污泥馴化
本試驗(yàn)選用接種馴化法，接種污泥取自污水處置廠氧化溝。污泥靜置沉積20 min 后棄去上清液，剩下混合液投入SBＲ中，并參加適當(dāng)?shù)钠咸烟呛蚇H4Cl。馴化進(jìn)程中不斷調(diào)理試驗(yàn)廢水進(jìn)水水量和運(yùn)轉(zhuǎn)周期。馴化期分4 個期間，每期間進(jìn)水中，試驗(yàn)廢水所占份額逐步增大，別離為1%、4%、8% 和12%。4 周后，廢水COD 去掉率趨于安穩(wěn)，污泥已適應(yīng)廢水。
1．4 試驗(yàn)辦法
廢水在超聲波反響器中完結(jié)預(yù)處置后進(jìn)入SBＲ進(jìn)行生物處置，預(yù)處置選用超聲空化氧化(經(jīng)預(yù)處置后的廢水的COD、對硝基苯胺和硝基苯濃度已別離降至427、40 和9．4 mg /L) ，該有些為前期研討工作，本研討討論在生物處置期間超聲的強(qiáng)化作用。試驗(yàn)所用污泥選用前述馴化污泥，曝氣24h，沉積并排出上清液后，調(diào)整MLSS 為7 000 mg /L 擺布。SBＲ以6 h 為1 個周期，反響器剎那間進(jìn)水，曝氣(堅(jiān)持溶解氧濃度為4～6 mg /L) 4 h，沉積1 h，排水、擱置1 h。
1．4．1 超聲強(qiáng)化生物處置最好超聲參數(shù)的斷定
設(shè)SBR 6 個，0#作為對照，1#～5#進(jìn)行超聲強(qiáng)化處置。取1 L調(diào)整MLSS 后的污泥于SBR 中，其間，對1#～5#SBR 中的污泥選用不一樣功率、頻率的超聲波輻照。15 min 后中止輻照，預(yù)處置后的廢水進(jìn)入SBR 進(jìn)行生物處置，沉積期間完結(jié)后取6 個反響器的排水水樣測定。
1．4．2 超聲強(qiáng)化生物處置超聲波作用時刻及作用周期的斷定
設(shè)SBR 6 個，0#作為對照，1#～5#進(jìn)行超聲強(qiáng)化處置。取1 L調(diào)整MLSS 后的污泥于SBR 中，在必定的超聲條件下對1#～5#SBR 中的污泥進(jìn)行不一樣時刻的輻照。中止輻照后，經(jīng)預(yù)處置后的廢水進(jìn)入SBR 進(jìn)行生物處置，沉積期間完結(jié)后取6 個反響器的排水水樣測定。斷定超聲作用周期的意圖是獲知超聲作用作用的持續(xù)時刻，以斷定多長時刻施加一次超聲。
1．5 水質(zhì)剖析辦法
COD 測定選用重鉻酸鉀法，BOD5測定選用稀釋培育法，pH 測定選用玻璃電極法，MLSS 測定選用濾紙稱重法，對硝基苯胺測定選用紫外分光光度法，硝基苯測定選用復(fù)原-偶氮光度法。
2 試驗(yàn)成果與剖析
2．1 超聲波功率、頻率對處置作用的影響
超聲波頻率為25 kHz，超聲輻照時刻為15 min條件下，功率對處置作用的影響如圖2 所示。

由圖2 可知，超聲強(qiáng)化組的處置作用顯著優(yōu)于對照。這是由于超聲的空化效應(yīng)對生物處置的強(qiáng)化、促進(jìn)作用。超聲的空化效應(yīng)分為瞬態(tài)空化和穩(wěn)態(tài)空化，瞬態(tài)空化是在高強(qiáng)度超聲條件下(聲強(qiáng)大于10 W/cm2 ) ，空化泡在極短時刻內(nèi)長大并決裂，由此發(fā)作高溫高壓并構(gòu)成激烈的沖擊波和高速射流的表象。穩(wěn)態(tài)空化是在低強(qiáng)度超聲條件下(聲強(qiáng)小于10 W/cm2 ) ，空化泡不會決裂，而是發(fā)作的安穩(wěn)的小振幅脈動表象，振蕩進(jìn)程致使微聲流表象的發(fā)作。本研討中超聲強(qiáng)化生物處置期間所發(fā)作的空化效應(yīng)屬穩(wěn)態(tài)空化，穩(wěn)態(tài)空化所發(fā)作的微聲流對污泥活性的影響有2 點(diǎn): 其一，活性污泥中的微生物在微聲流作用下，細(xì)胞膜有些變薄，微孔增大，細(xì)胞的通透性也隨之增大，這有利于細(xì)胞膜兩邊的物質(zhì)交流; 其二，由于細(xì)胞膜除了堅(jiān)持胞內(nèi)環(huán)境安穩(wěn)，調(diào)理表里物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)外，還在細(xì)胞分裂、增殖和代謝調(diào)理等各種生命活動中表現(xiàn)重要的作用，因而細(xì)胞膜通透性的改動必然影響細(xì)胞的生命活動，細(xì)胞通透性的添加也進(jìn)步了細(xì)胞的推陳出新功用，促進(jìn)了細(xì)胞的成長，然后進(jìn)步了污泥的活性。
當(dāng)超聲波功率從6 W 增至10 W 時，對硝基苯胺、硝基苯與COD 的去掉率呈顯著上升趨勢，在功率為10 W 時去掉率到達(dá)最大。功率增大，意味著超聲在廢水中所發(fā)作的負(fù)壓和正壓均變大，空化泡周期性的脹大和緊縮強(qiáng)度相應(yīng)變大，在廢水中發(fā)作的微聲流增強(qiáng)。微聲流的增強(qiáng)必定致使細(xì)胞通透性的添加，污泥的活性也隨之增強(qiáng)，處置作用逐步進(jìn)步。
此外，穩(wěn)態(tài)空化所發(fā)作的微傷效應(yīng)能夠在細(xì)胞外表剎那間構(gòu)成損害，使細(xì)胞壁有些發(fā)作決裂。一方面細(xì)胞膜受損后，有些胞內(nèi)酶被釋放出來; 另一方面會使得細(xì)胞發(fā)作防御反響并自我修正，在修正進(jìn)程中，酶的排泄增多，細(xì)胞推陳出新加速。這兩方面的緣由使得污泥的活性增強(qiáng)，處置作用也相應(yīng)進(jìn)步。
由圖2 還可看出，當(dāng)功率調(diào)理至10 W 后，再持續(xù)增大功率，對硝基苯胺、硝基苯與COD 的去掉率均呈降低趨勢。緣由是過大的功率輻照會致使細(xì)胞外表的損害嚴(yán)峻，一方面細(xì)胞胞內(nèi)酶很多流出并失活，另一方面細(xì)胞無法完結(jié)自我修正，乃至致使細(xì)胞逝世。污泥的活性也隨之降低，處置作用相應(yīng)變差。因而不一樣的超聲強(qiáng)化生物反響都存在一個最好的超聲波功率，本研討中的最好超聲波功率為10 W。
比照在預(yù)處置期間對廢水所進(jìn)行的超聲輻照強(qiáng)度(200 W) ，超聲強(qiáng)化生物處置期間的最好超聲波功率(10 W) 顯著降低。這是由于前者所發(fā)作的空化效應(yīng)屬瞬態(tài)空化，需求高強(qiáng)度超聲所構(gòu)成的高溫高壓和高速射流將難降解、有毒的有機(jī)物先行分解，將大分子的有機(jī)物剪切為小分子，以此來進(jìn)步廢水的可生化性，以便進(jìn)行后續(xù)的生物處置。
超聲波功率為10 W，超聲輻照時刻為15 min條件下，頻率對處置作用的影響如圖3 所示。

從圖3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)頻率從15 kHz 逐步增大至25 kHz，對硝基苯胺、硝基苯和COD 的去掉率也相應(yīng)進(jìn)步，并在頻率為25 kHz 時到達(dá)最大。緣由是穩(wěn)態(tài)空化進(jìn)程包含空化核的構(gòu)成、空化核長大變成空化泡、空化泡周期性的脹大和緊縮這一系列動力學(xué)進(jìn)程。頻率增大意味著穩(wěn)態(tài)空化的動力學(xué)進(jìn)程縮短，在必定時刻內(nèi)所發(fā)作的空化泡數(shù)量增多，空化效應(yīng)增強(qiáng)，污泥活性增大，處置作用隨之進(jìn)步。
從圖3 還可看出，當(dāng)超聲波頻率到達(dá)25 kHz后，持續(xù)增大頻率處置作用反而變差。這是由于過高的頻率使得穩(wěn)態(tài)空化動力學(xué)進(jìn)程變得過短，為空化泡成長所供給的時刻便缺乏，致使空化發(fā)作的概率和強(qiáng)度減小，空化效應(yīng)反而降低。此外，頻率升高的一起聲波的傳達(dá)衰減增大，這就意味著要取得相同的空化效應(yīng)，就需求消耗更多的能量，因而在超聲波功率必定的條件下，頻率不宜過大。但相對功率，頻率對處置作用的影響較小。對本研討中的含芳香族硝基化合物廢水而言，其選用超聲強(qiáng)化生物處置的最好頻率應(yīng)為25 kHz。
2．2 超聲輻照時刻對處置作用的影響
超聲波功率為10 W，頻率為25 kHz 的條件下，超聲輻照污泥時刻對處置作用的影響如圖4 所示。

從圖4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，超聲波作用時刻對處置作用有較大影響。在5～15 min 的超聲作用時刻規(guī)模內(nèi)，跟著超聲作用時刻的延伸，對硝基苯胺、硝基苯和COD 的去掉率呈顯著上升趨勢。而持續(xù)添加超聲作用時刻，三者去掉率均有不一樣程度降低。這是由于跟著輻照時刻的添加，在超聲穩(wěn)態(tài)空化的微聲流效應(yīng)和損害效應(yīng)作用下，污泥活性逐步增大，處置作用顯著變好。較短時刻的超聲輻照在細(xì)胞外表構(gòu)成的創(chuàng)傷較小，很簡單被細(xì)胞修正，而過長時刻的超聲輻照會使細(xì)胞外表創(chuàng)傷增大，細(xì)胞本身修正艱難，然后致使污泥活性降低。從圖4 還可看出，在超越15 min 的輻照時刻后，COD 去掉率降低趨勢最為顯著，其緣由可能是過長時刻的超聲輻照除致使污泥活性降低外，還使原本密實(shí)的污泥變得松懈乃至破碎，并將絮體中一有些胞外多糖類物質(zhì)釋放到溶液中，致使SCOD(溶解性COD) 濃度的上升。本研討中，在超聲波功率為10 W，頻率為25 kHz 的條件下，超聲輻照時刻宜操控在15 min。
2．3 超聲強(qiáng)化生物處置超聲波作用周期的斷定
在超聲波功率為10 W，頻率為25 kHz 的條件下，進(jìn)行超聲作用周期進(jìn)行優(yōu)化，試驗(yàn)成果見表1。

由表1 數(shù)據(jù)可看出，1# 反響器(超聲作用以6 h為一周期) 經(jīng)過第2 次超聲作用后，處置作用已呈顯著降低趨勢，在第4 次超聲作用后，對硝基苯胺、硝基苯和COD 的去掉率均已低于對照。這是由于在第1 次超聲作用6 h后，細(xì)胞對創(chuàng)傷的修正沒有完結(jié)，此刻再進(jìn)行超聲輻照會使得細(xì)胞創(chuàng)傷修正艱難，致使污泥活性降低。在進(jìn)行第3 次超聲作用后，細(xì)胞沒有修正的創(chuàng)傷進(jìn)一步增大，乃至致使有些細(xì)胞的逝世，污泥活性進(jìn)一步降低。在進(jìn)行第4 次超聲作用后，污泥的活性乃至低于對照。
2#反響器(超聲作用以12 h 為一周期) 的處置作用最好且最安穩(wěn)，污泥的活性可堅(jiān)持到經(jīng)1 次超聲作用12 h 后，這標(biāo)明一次超聲作用對生物處置污水的強(qiáng)化作用具有時刻上的有用性。經(jīng)過表4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)還可看出，最好處置作用出現(xiàn)在經(jīng)超聲作用6 h后，對硝基苯胺、硝基苯和COD 的最大去掉率別離能夠到達(dá)98．2%、94．6% 和91．3%，比未進(jìn)行超聲強(qiáng)化的對照組別離高出38．6%、40．4% 和21．9%。這是由于超聲是經(jīng)過添加胞外酶的產(chǎn)量來進(jìn)步有機(jī)物(尤其是難降解有機(jī)物) 的生物去掉功率。而很多胞外酶排泄是在細(xì)胞的防御反響和自我修正進(jìn)程中發(fā)作，因而污泥活性在超聲作用6 h 后到達(dá)最大。
3#反響器(超聲作用以18 h 為一周期) 在第3次取樣剖析時，對硝基苯胺、硝基苯和COD 的去掉率均已接近于對照。說明在12 h 后，污泥活性已大大削弱。4#反響器(超聲作用以24 h 為一周期) 在第4 次取樣剖析時，對硝基苯胺、硝基苯和COD 的去掉率均已和對照相差無幾，說明超聲對污泥活性的強(qiáng)化作用已根本消失。
本研討中，在超聲波功率為10 W，頻率為25kHz，超聲輻照時刻為15 min 的條件下，選用12 h的超聲作用周期是可行的。

3 定論
(1) 低頻超聲對污泥的強(qiáng)化作用首要是根據(jù)超聲穩(wěn)態(tài)空化所發(fā)作的微聲流效應(yīng)和微傷效應(yīng)。污泥經(jīng)適當(dāng)參數(shù)的超聲輻照后，在微聲流效應(yīng)和微傷效應(yīng)作用下，細(xì)胞的通透性添加，酶的排泄增多，細(xì)胞推陳出新加速，污泥活性隨之增強(qiáng)。在實(shí)踐運(yùn)用中，應(yīng)留意對超聲波功率、頻率等超聲參數(shù)的操控以到達(dá)最好處置作用。
(2) 在本研討中，選用低強(qiáng)度超聲波強(qiáng)化生物處置經(jīng)超聲空化預(yù)處置后的含芳香族硝基化合物廢水(COD 濃度為427 mg /L，對硝基苯胺濃度為40mg /L，硝基苯濃度為9．4 mg /L，廢水B /C 值為0．4) ，最好超聲波功率為10 W，最好超聲波頻率為25kHz，超聲對污泥的輻照時刻宜操控在15 min，超聲強(qiáng)化以12 h 為周期可到達(dá)最好處置作用。與未進(jìn)行超聲強(qiáng)化的對照組比較，對硝基苯胺、硝基苯和COD 的去掉率別離可進(jìn)步38．6%、40．4%和21．9%。
(3) 在對含芳香族硝基化合物廢水的實(shí)踐工程中，可先選用超聲(功率200 W，頻率56 kHz) 對其進(jìn)行預(yù)處置，以進(jìn)步廢水的可生化性。再進(jìn)行低強(qiáng)度超聲波強(qiáng)化生物處置，可完結(jié)處置后廢水直接排放(契合《污水歸納排放規(guī)范》(GB8978-1996) 的一級排放規(guī)范) 。

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