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)。可是這類廢水屬高濃度難降解的有毒有機廢水，選用慣例的生物法很難處置，而單一的化學(催化) 氧化燃燒、吸贊同混凝等處置技能因存在運轉(zhuǎn)費用高、二次污染及有機物礦化不徹底等疑問，在實踐使用中難以安穩(wěn)、高效地運轉(zhuǎn)。當前，高檔氧化法/生物法聯(lián)合技能處置難降解工業(yè)有機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)，以進步廢水的可生化性，并減輕后續(xù)生物處置的擔負。
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廢水的預(yù)處置，也可與傳統(tǒng)生物法相結(jié)合，以超聲強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、頻率等影響要素進行了體系的優(yōu)化挑選。研討標明，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步處置作用; 反響3 h 后，廢水的可生化性可進步至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) ，仍需進一步處置。
本研討選用超聲空化預(yù)處置和超聲強化生物處置相結(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 試驗有些
1．1 試驗設(shè)備
試驗設(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 試驗水樣
試驗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?shù)钠咸烟呛蚇H4Cl。馴化進程中不斷調(diào)理試驗廢水進水水量和運轉(zhuǎn)周期。馴化期分4 個期間，每期間進水中，試驗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 試驗辦法
廢水在超聲波反響器中完結(jié)預(yù)處置后進入SBＲ進行生物處置，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化作用。試驗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，反響器剎那間進水，曝氣(堅持溶解氧濃度為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#進行超聲強化處置。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)處置后的廢水進入SBR 進行生物處置，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#進行超聲強化處置。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)處置后的廢水進入SBR 進行生物處置，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，硝基苯測定選用復原-偶氮光度法。
2 試驗成果與剖析
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)對生物處置的強化、促進作用。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)空化是在高強度超聲條件下(聲強大于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)空化是在低強度超聲條件下(聲強小于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，振蕩進程致使微聲流表象的發(fā)作。本研討中超聲強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: 其一，活性污泥中的微生物在微聲流作用下，細胞膜有些變薄，微孔增大，細胞的通透性也隨之增大，這有利于細胞膜兩邊的物質(zhì)交流; 其二，由于細胞膜除了堅持胞內(nèi)環(huán)境安穩(wěn)，調(diào)理表里物質(zhì)轉(zhuǎn)運外，還在細胞分裂、增殖和代謝調(diào)理等各種生命活動中表現(xiàn)重要的作用，因而細胞膜通透性的改動必然影響細胞的生命活動，細胞通透性的添加也進步了細胞的推陳出新功用，促進了細胞的成長，然后進步了污泥的活性。
當超聲波功率從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 時去掉率到達最大。功率增大，意味著超聲在廢水中所發(fā)作的負壓和正壓均變大，空化泡周期性的脹大和緊縮強度相應(yīng)變大，在廢水中發(fā)作的微聲流增強。微聲流的增強必定致使細胞通透性的添加，污泥的活性也隨之增強，處置作用逐步進步。
此外，穩(wěn)態(tài)空化所發(fā)作的微傷效應(yīng)能夠在細胞外表剎那間構(gòu)成損害，使細胞壁有些發(fā)作決裂。一方面細胞膜受損后，有些胞內(nèi)酶被釋放出來; 另一方面會使得細胞發(fā)作防御反響并自我修正，在修正進程中，酶的排泄增多，細胞推陳出新加速。這兩方面的緣由使得污泥的活性增強，處置作用也相應(yīng)進步。
由圖2 還可看出，當功率調(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胞外表的損害嚴峻，一方面細胞胞內(nèi)酶很多流出并失活，另一方面細胞無法完結(jié)自我修正，乃至致使細胞逝世。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行的超聲輻照強度(200 W) ，超聲強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、有毒的有機物先行分解，將大分子的有機物剪切為小分子，以此來進步廢水的可生化性，以便進行后續(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 試驗數(shù)據(jù)可知，當頻率從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)進步，并在頻率為25 kHz 時到達最大。緣由是穩(wěn)態(tài)空化進程包含空化核的構(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進程。頻率增大意味著穩(wěn)態(tài)空化的動力學進程縮短，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，污泥活性增大，處置作用隨之進步。
從圖3 還可看出，當超聲波頻率到達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)空化動力學進程變得過短，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胞外表構(gòu)成的創(chuàng)傷較小，很簡單被細胞修正，而過長時刻的超聲輻照會使細胞外表創(chuàng)傷增大，細胞本身修正艱難，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，進行超聲作用周期進行優(yōu)化，試驗成果見表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，細胞對創(chuàng)傷的修正沒有完結(jié)，此刻再進行超聲輻照會使得細胞創(chuàng)傷修正艱難，致使污泥活性降低。在進行第3 次超聲作用后，細胞沒有修正的創(chuàng)傷進一步增大，乃至致使有些細胞的逝世，污泥活性進一步降低。在進行第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)，污泥的活性可堅持到經(jīng)1 次超聲作用12 h 后，這標明一次超聲作用對生物處置污水的強化作用具有時刻上的有用性。經(jīng)過表4 試驗數(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98．2%、94．6% 和91．3%，比未進行超聲強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)量來進步有機物(尤其是難降解有機物) 的生物去掉功率。而很多胞外酶排泄是在細胞的防御反響和自我修正進程中發(fā)作，因而污泥活性在超聲作用6 h 后到達最大。
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，細胞的通透性添加，酶的排泄增多，細胞推陳出新加速，污泥活性隨之增強。在實踐運用中，應(yīng)留意對超聲波功率、頻率等超聲參數(shù)的操控以到達最好處置作用。
(2) 在本研討中，選用低強度超聲波強化生物處置經(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，超聲強化以12 h 為周期可到達最好處置作用。與未進行超聲強化的對照組比較，對硝基苯胺、硝基苯和COD 的去掉率別離可進步38．6%、40．4%和21．9%。
(3) 在對含芳香族硝基化合物廢水的實踐工程中，可先選用超聲(功率200 W，頻率56 kHz) 對其進行預(yù)處置，以進步廢水的可生化性。再進行低強度超聲波強化生物處置，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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