如何進(jìn)行水處理？

衡美水處理為您介紹一項(xiàng)水處理***知識(shí)——水處理工程師必懂的廢水處理知識(shí)。

二十二、什么叫鐵炭處理法？

鐵炭處理法又稱鐵炭微電解法或鐵炭?jī)?nèi)電解法，它是金屬鐵處理廢水技術(shù)的一種應(yīng)用形式，用鐵炭法作為預(yù)處理技術(shù)來處理有毒有害、高濃COD廢水具有一種***的效果。鐵炭法的處理機(jī)理目前尚未完全清楚，現(xiàn)在比較認(rèn)同的一種解釋是：在酸性條件下，鐵與炭之間形成無數(shù)個(gè)微電流反應(yīng)池，有機(jī)物在微電流的作用下被還原氧化。鐵炭出水再用石灰或石灰乳中和，生成的Fe(OH)2膠體絮狀物對(duì)有機(jī)物具有很強(qiáng)的絮凝吸附能力。因此，鐵炭法是綜合應(yīng)用了鐵的還原性質(zhì)、鐵炭的電化學(xué)性質(zhì)和鐵離子的絮凝吸附作用，正是這三種性質(zhì)的共同作用，使用鐵炭法具有很好的處理效果。

鐵炭法的缺點(diǎn)是：

1、鐵屑在酸性介質(zhì)中長(zhǎng)期浸泡后易于板結(jié)成塊，造成堵塞，形成溝流，使操作困難，處理效果降低；

2、鐵在酸性條件下溶出的鐵量較大，加堿中和后產(chǎn)生的泥渣量較多。

二十三、鐵炭出水為什么還要用石灰粉進(jìn)行中和處理？

用硫酸調(diào)節(jié)成pH為2廢水經(jīng)過鐵炭處理后，硫酸成為硫酸亞鐵，廢水的pH值從2升高至5-6，那么鐵炭出水為什么還要用石灰粉進(jìn)行中和處理呢？或者中和處理時(shí)是不是可以少加一些石灰粉呢？

鐵炭出水中含有大量的硫酸亞鐵，如果不予去除的話，會(huì)影響后續(xù)生化池中微生物的生長(zhǎng)繁殖，因此我們***要用石灰將廢水的pH值從5-6再調(diào)高至9以上，使水溶性的硫酸亞鐵轉(zhuǎn)化成不溶性的氫氧化亞鐵與硫酸鈣，然后通過混凝沉降的方法使它們沉淀下來，以保證進(jìn)入生化池的廢水中不含硫酸亞鐵。

中和處理時(shí)是不是可以少加石灰粉呢？我們可以在化驗(yàn)室做一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。取相同數(shù)量的鐵炭進(jìn)水（pH在2左右）和鐵炭出水（pH在5-6）分別放置于二個(gè)燒杯中，然后分別計(jì)量地加入石灰粉進(jìn)行中和混凝，二個(gè)燒杯中的廢水的pH值都調(diào)節(jié)至9時(shí)，我們可以發(fā)現(xiàn)二個(gè)燒杯中所投加的石灰粉的數(shù)量是一樣的。這是因?yàn)殍F不是中和藥劑，硫酸所轉(zhuǎn)化成的硫酸亞鐵還是酸性物質(zhì)，硫酸亞鐵在中和過程中轉(zhuǎn)化成氫氧化亞鐵與硫酸鈣時(shí)所耗用的石灰粉是一點(diǎn)也不能少的。因此，鐵炭出水中和處理時(shí)是不可以少加石灰粉的。

二十四、怎樣估算化學(xué)污泥的產(chǎn)生量？

通過化學(xué)反應(yīng)（如：中和）和物化處理（如：加藥混凝）所產(chǎn)生的污泥習(xí)慣上都稱作為化學(xué)污泥。鐵炭出水經(jīng)過中和混凝處理后形成的污泥主要由氫氧化亞鐵與硫酸鈣組成。污泥的產(chǎn)生量可以通過投加的硫酸與石灰粉的量來計(jì)算。工程上也可以利用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估算。一般來說，鐵炭進(jìn)水的pH如果在2左右，則中和混凝后每噸廢水所產(chǎn)生的化學(xué)污泥量（含水率80%）在50公斤左右。

二十五、什么叫廢水的生化處理？

廢水的生物化學(xué)處理是廢水處理系統(tǒng)中重要的過程之一，簡(jiǎn)稱生化處理。生化處理是利用微生物的生命活動(dòng)過程將廢水中的可溶性的有機(jī)物及部分不溶性的有機(jī)物有效地去除，使水得到凈化。事實(shí)上，我們對(duì)生化處理并不是很陌生的，自然水體中存在著一條食物鏈，即大魚吃小魚，小魚吃蝦米，蝦米吃小蟲，小蟲吃微生物，微生物吃污水，如果沒有這條食物鏈，自然界就要亂套了。在河流中有著大量的、依靠有機(jī)物生活的微生物，它們將人們排入河流中的有機(jī)物（如工業(yè)廢水、農(nóng)藥化肥、糞便等等有機(jī)物質(zhì)）氧化或還原，轉(zhuǎn)化為無機(jī)物質(zhì)，如果沒有微生物的存在，我們周圍的河流，少則幾個(gè)月，多則一、二年，就會(huì)成為臭河了，只是由于微生物太微小太分散，以致人們的肉眼看不見罷了。而廢水的生化處理工程則是在人工條件下對(duì)這一過程的強(qiáng)化。人們將無以計(jì)數(shù)的微生物全部集中在一個(gè)池子內(nèi)，創(chuàng)造一個(gè)非常適合微生物繁殖、生長(zhǎng)的環(huán)境（如溫度、pH值、氧氣、氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)），使微生物大量增殖，以提高其分解有機(jī)物的速度和效率。然后再往池內(nèi)泵入廢水，使廢水中的有機(jī)物質(zhì)在微生物的生命活動(dòng)過程中得到氧化降解，使廢水得到凈化和處理。與其他處理方法相比，生化法具有能耗低、不加藥、處理效果好、處理費(fèi)用低等特點(diǎn)。

二十六、微生物是通過何種方式將廢水中的有機(jī)污染物分解去除掉的？

由于廢水中存在碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)物，這些無生命的有機(jī)物是微生物的食料，一部分降解、合成為細(xì)胞物質(zhì)（組合代謝產(chǎn)物），另一部分降解氧化為水份，二氧化碳等（分解代謝產(chǎn)物），在此過程中廢水中的有機(jī)污染物被微生物降解去除。

二十七、微生物與哪些因素有關(guān)？

微生物除了需要營(yíng)養(yǎng)，還需要合適的環(huán)境因素，如溫度、pH值、溶解氧、滲透壓等才能生存。如果環(huán)境條件不正常，會(huì)影響微生物的生命活動(dòng)，甚至發(fā)生變異或死亡。

二十八、微生物適宜在什么溫度范圍內(nèi)生長(zhǎng)繁殖？

在廢水生物處理中，微生物適宜的溫度范圍一般為16-30℃，高溫度在37-43℃，當(dāng)溫度低于10℃時(shí)，微生物將不再生長(zhǎng)。

在適宜的溫度范圍內(nèi)，溫度每提高10℃，微生物的代謝速率會(huì)相應(yīng)提高，COD的去除率也會(huì)提高10%左右；相反，溫度每降低10℃，COD的去除率會(huì)降低10%，因此在冬季時(shí)，COD的生化去除率會(huì)明顯低于其它季節(jié)。

二十九、微生物適宜的pH條件應(yīng)在什么范圍？

微生物的生命活動(dòng)、物質(zhì)代謝與pH值有密切關(guān)系。大多數(shù)微生物對(duì)pH的適應(yīng)范圍在4.5-9，而適宜的pH值的范圍在6.5-7.5。當(dāng)pH低于6.5時(shí)，真菌開始與細(xì)菌競(jìng)爭(zhēng)，pH到4.5時(shí)，真菌在生化池內(nèi)將占完全的優(yōu)勢(shì)，其結(jié)果是嚴(yán)重影響污泥的沉降結(jié)果；當(dāng)pH超過9時(shí)，微生物的代謝速度將受到阻礙。

不同的微生物對(duì)pH值的適應(yīng)范圍要求是不一樣的。在好氧生物處理中，pH可在6.5-8.5之間變化；厭氧生物處理中，微生物以pH的要求比較嚴(yán)格，pH應(yīng)在6.7-7.4之間。

三十、什么叫溶解氧？溶解氧與微生物的關(guān)系如何？

溶解在水體中的氧被稱溶解氧。水體中的生物與好氧微生物，它們所賴以生存的氧氣就是溶解氧。不同的微生物對(duì)溶解氧的要求是不一樣的。好氧微生物需要供給充足的溶解氧，一般來說，溶解氧應(yīng)維持在3mg/L為宜，不應(yīng)低于2mg/L；兼氧微生物要求溶解氧的范圍在0.2-2.0mg/L之間；而厭氧微生物要求溶解氧的范圍在0.2mg/L以下。

三十一 、為什么高濃度的含鹽廢水對(duì)微生物的影響特別大？

我們先來描述一個(gè)滲透壓的實(shí)驗(yàn)：用一張半滲透薄膜將兩種不同濃度的鹽溶液隔開，低濃度鹽溶液的水分子就會(huì)透過半滲透薄膜進(jìn)入高濃度鹽溶液，而高濃度鹽溶液的水分子也會(huì)透過半滲透薄膜進(jìn)入低濃度鹽溶液，但其數(shù)量要少，故高濃度鹽溶液一側(cè)的液面會(huì)升高，當(dāng)兩側(cè)液面的高差產(chǎn)生了足夠阻止水再流動(dòng)的壓力時(shí)滲透就會(huì)停止，這時(shí)兩側(cè)液面的高差產(chǎn)生的壓力就是滲透壓。一般來說，鹽分濃度越高，滲透壓越大。

微生物在鹽水溶液中的情況與滲透壓的實(shí)驗(yàn)是相似的。微生物的單位結(jié)構(gòu)是細(xì)胞，細(xì)胞壁相當(dāng)于半滲透膜，在氯離子濃度小于等于2000mg/L時(shí)，細(xì)胞壁可承受的滲透壓為0.5-1.0大氣壓，即使加上細(xì)胞壁和細(xì)胞質(zhì)膜具有堅(jiān)韌性和彈性，細(xì)胞壁可承受的滲透壓也不會(huì)大于5-6大氣壓。但當(dāng)水溶液中的氯離子濃度在5000mg/L以上時(shí)，滲透壓大約將增大至10-30大氣壓，在這樣大的滲透壓下，微生物體內(nèi)的水分子會(huì)大量滲透到體外溶液中，造成細(xì)胞失水而發(fā)生質(zhì)壁分離，嚴(yán)重者微生物死亡。在日常生活中，人們用食鹽（氯化鈉）腌漬蔬菜和魚肉，滅菌防腐保存食物，就是運(yùn)用了這個(gè)道理。工程經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：當(dāng)廢水中的氯離子濃度大于2000mg/L時(shí)，微生物的活性將受到抑止，COD去除率會(huì)明顯下降；當(dāng)廢水中的氯離子濃度大于8000mg/L時(shí)，會(huì)造成污泥體積膨脹，水面泛出大量泡沫，微生物會(huì)相繼死亡。

不過，經(jīng)過長(zhǎng)期馴化，微生物會(huì)逐漸適應(yīng)在高濃度的鹽水中生長(zhǎng)繁殖。目前已經(jīng)有人馴化出能夠適應(yīng)10000mg/L以上氯離子或硫酸根濃度的微生物。但是，滲透壓的原理告訴我們，已經(jīng)適應(yīng)在高濃度的鹽水中生長(zhǎng)繁殖的微生物，細(xì)胞液的含鹽濃度是很高的，一旦當(dāng)廢水中的鹽分濃度較低或很低時(shí)，廢水中的水分子會(huì)大量滲入微生物體內(nèi)，使微生物細(xì)胞發(fā)生膨脹，嚴(yán)重者破裂死亡。因此，經(jīng)過長(zhǎng)期馴化并能逐漸適應(yīng)在高濃度的鹽水中生長(zhǎng)繁殖的微生物，對(duì)生化進(jìn)水中的鹽分濃度要求始終保持在相當(dāng)高的水平，不能忽高忽低，否則微生物將會(huì)大量死亡。

三十二、什么叫好氧生化處理？什么叫兼氧生化處理？二者有何區(qū)別？

生化處理根據(jù)微生物生長(zhǎng)對(duì)氧環(huán)境的要求的不同，可分為好氧生化處理與缺氧生化處理兩大類，缺氧生化處理又可分為兼氧生化處理和厭氧生化處理。在好氧生化處理過程中，好氧微生物***在大量氧的存在下生長(zhǎng)繁殖，并降低廢水中的有機(jī)物質(zhì)；而兼氧生化處理過程中，兼氧微生物只需要少量氧即可生長(zhǎng)繁殖并對(duì)廢水中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行降解處理，如果水中氧太多，兼氧微生物反而生長(zhǎng)不好從而影響它對(duì)有機(jī)物質(zhì)的處理效率。

兼氧微生物可適應(yīng)COD濃度較高的廢水，進(jìn)水COD濃度可提高到2000mg/L以上，COD去除率一般在50-80%；而好氧微生物只能適應(yīng)于COD濃度較低的廢水，進(jìn)水COD濃度一般控制在1000-1500mg/L以下，COD去除率一般在50-80%，兼氧生化處理和好氧生化處理的時(shí)間都不太長(zhǎng)，一般都在12-24小時(shí)。人們利用兼氧生化和好氧生化之間的差別和相同之長(zhǎng)，將兼氧生化處理和好氧生化處理組合起來，讓COD濃度較高的廢水***行兼氧生化處理，再讓兼氧池的處理出水作為好氧池的進(jìn)水，這樣的組合處理可以減少生化池的容積，既節(jié)省了環(huán)保投資又減少了日常的運(yùn)行費(fèi)用。

厭氧生化處理與兼氧生化處理的原理和作用是一樣的。厭氧生化處理與兼氧生化處理的不同之處是：厭氧微生物繁殖生長(zhǎng)及其對(duì)有機(jī)物質(zhì)降解處理的過程中不需要任何氧，而且厭氧微生物可適應(yīng)更高COD濃度的廢水（4000-10000mg/L）。厭氧生化處理的缺點(diǎn)是生化處理時(shí)間很長(zhǎng)，廢水在厭氧生化池內(nèi)的停留時(shí)間一般需要40小時(shí)以上。

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