鞍山立山區光學污水處理

A. 污水處理技術的基本信息

作者：柏景方 主編
出 版 社：哈爾濱工業大學出版社
出版時間：2006-7-1
版次：1頁數：456字數：642000印刷時間：2006-7-1開本：紙張：膠版紙印次：I S B N：9787560323022包裝：平裝

B. 淺談城市污水處理幾種方法

1 活性污泥法
活性污泥法具有處理能力高的優點，是目前應用最廣的一種生物處理流程。活性污泥法根據泥齡不同大小，可分成高、中、低3類系統。活性污泥法的工藝主要由曝氣池、沉澱池、污泥迴流和剩餘污泥排放系統組成。廢水和迴流的活性污泥一起進入曝氣池形成混合液。曝氣池的流態可分為3種基本類型，推流式、完全混合式和循環流，循環流實際上是推流和完全混合的特混合方式。曝氣混合設備起供氧及混合作用，通過曝氣設備讓空氣中的氧溶入混合液，使廢水中的有機物、氧氣同微生物能充分接觸產生氧代謝反應，隨後混合液中的懸浮固體在沉澱池中沉下來和水分離，讓凈化水流出沉澱池，讓污泥迴流。污泥的穩定化程度隨著泥齡增長而增高，迴流污泥可以保持曝氣池內具有一定的懸浮固體濃度。剩餘污泥排放系統主要是將曝氣池中的生化反應增殖的微生物量從沉澱池中排除，以維持活性污泥系統的穩定運行。活性污泥不僅有氧化和分解有機物的能力，而且有良好的凝聚和沉降性能，能使活性污泥從混合液中分離出來，分離出澄清的水。採用傳統的活性污泥法，因為設備低效高耗，易出現污泥膨脹現象；隨著城市提高污水排放標准，降低污水中氮、磷等營養物質，傳統的活性污泥法需要形成多級反應池，通過增加內循環來達到脫氮除磷的目的，這勢必增加基建投資的費用和能耗，與目前的缺少資金和高效低能相矛盾。並且使運行管理較為復雜。
2 生物膜法
在污水生物處理的發展和應用中，活性污泥和生物膜法一直占據主導地位。生物膜法主要用於從廢水中去除溶解性有機污染物，主要特點是微生物附著在介質「濾料」表面，形成生物膜，污水同生物膜接觸後，溶解的有機污染物被微生物吸附轉化為H20、C02、NH3和微生物細胞物質，污水得到凈化，所需氧化一般直接來自大氣。生物膜法處理系統適用於處理中小規模的城市廢水，採用的處理構築物有高負荷生物濾池和生物轉盤，生物濾池在我國南方更為適用。
3 氧化法
氧化法是目前廣泛採用並極具發展潛力的城市生活污水預處理方法之一。根據氧化劑的種類及反應器的類型，氧化法可分為化學氧化法、催化氧化法、(催化)濕式氧化法，光催化氧化法、超臨界氧化法等。目前已成為國內外非常活躍的研究課題，有專家預測，氧化法將成為2l世紀廢水處理中重要的方法之一。
3.1 深度氧化法
目前廢水深度氧化法以O2為氧化劑對有機物進行氧化，主要有濕式空氣氧化法、超臨界水氧化法等。濕式空氣氧化法(WAO)是在高溫、高壓下，以空氣為氧化劑，使廢水中的有機化合物及無機還原物質被氧化成二氧化碳和水的一種處理方法。超臨界水氧化法是指在水的臨界狀態下對其它的有機物進行氧化的工藝過程。有機物在超臨界水富氧均相中進行氧化，在400～600℃下，反應速率極高，幾乎能在幾秒之內相當有效地破壞有機物的結構。該方法具有反應徹底，使有機碳、氫完全轉化為CO2和H2O的特點。，WAO法對於高濃度、高色度染料廢水的處理具有良好的處理效果，極大提高難降解廢水的生物可生化性。
3.2 光化學氧化
光化學氧化法是近年來污水處理領域中新興起的新技術。根據反應原理的不同，光化學氧化可分為光分解、光敏化氧化、光激發氧化和光催化氧化。光分解的基本原理為反應物分子吸收光子後進入激發態，激發態分子通過化學反應消耗
能量返回基態。光分解只作用於對給定波長紫外光有較強吸收的物質，同時光分解過程不能使有機物達到徹底的氧化。
3.3 電化學氧化法
傳統的電化學氧化主要是利用電解過程中產生的HO，和有機物在電極表面上直接氧化廢水中的污染物。由於H2o，氧化能力和電極壽命有限等問題限制了其進一步發展。電化學氧化是利用陽極的高電位及催化活性米直接降解水中的污染物，或足利用產生羥基自由基等強氧化劑降解水中有毒污染物。但反應受到電極材料及副反應一析氧反應的限制，降低反廊效率。電化學降解有機物可以分為電化學直接氧化和電化學問接氧化兩類。電化學直接氧化法是利用陽極的高電勢氧化降解廢水中的有機或無機污染物，在反 過程中污染物直接與電檄進行電子傳遞； 電化學問接氧化法是一種通過陽極反產生具有強氧化作用的中間產物或發生陽極反應以外的反應，使污染物被氧化，最終達到氧化降解污染物的日的。
3.4 光化學催化氧化
光化學氧化義稱有光催化降解，一般可分為均相、非均相兩種類型。只有污染物治理技術耗能低、操作簡便、反應條件溫和、無二次污染等突出優點，能有效地將有機污染物轉化為無機小分子，達到完全無機化的目的。光化學催化氧化是水處理高級氧化技術里一類處理效率很高的污水處理氧化技術。

C. 用光學顯微鏡觀察污水處理生化系統細菌，目鏡和物鏡分別用多少倍的比較合適哪位師哥師姐知道謝謝

10×40應該可以看到了，有100的油鏡就更好了。但你的問題不在這里，大多數細菌不進行染色的話勢不可能看得到的。你可以去網上查一查細菌的簡單染色法，革蘭氏染色法也可以。
操作方法可以到網路之類的地方搜，網上肯定有。就用革蘭氏染色法就應該可以了。染料是結晶紫和番紅（復紅也可以）。

D. 城市污水處理常用方法有哪些他們有哪些優缺點

城市污水治理的幾種常用方法
活性污泥處理法
目前在城市生活污水中應用最多的就是所謂的活性污泥法，它有處理能力強，處理後水質好等優勢。其大致組成包括由曝氣池，沉澱池，污泥排放以及迴流等系統。待處理的污水和活性污泥迴流共同進入曝氣池然後混合，然後在其中與空氣接觸使得含氧量增加，發生代謝反應。經過充分攪拌的混合液變為懸浮狀態，所以其中的有機污染物和氧氣能夠與微生物接觸發生反應。接下來進入的是沉澱池，原來的懸浮固體會在其中沉降而被隔離，所以從沉澱池流出的已經為凈化水。沉澱池裡的污泥一般都會迴流，從而保證曝氣池中的懸浮固體和微生物有一定的濃度。在曝氣池裡的反應會使微生物增殖，所以過多的微生物要排出沉澱池以維持整個系統的穩定性。除需要能夠氧化和分解有機物外，活性污泥還必須有一定凝聚和沉降能力，以便可以使其從混合液中分離，進而在出口得到純凈的水。活性污泥法的缺點在於其基礎建設的成本過高，不易實施。
生物膜處理法
所謂生物膜法，就是通過在一些固體物表面附著的微生物對污水中的有機污染物加以處理的方法。它和活性污泥處理方法發展時間基本一致。所謂的「生物膜」即是附著在固體表面的微生物形象叫法，一般是由非常密集的好氧菌，厭氧菌，原生動物和藻類等結合一起形成的生態系統。生物膜所附著的固體介質叫做載體或濾料，由此向外生物膜可以分成厭氣層，好氣層，附著以及運動水層。整個方法的基本運作過程為，先由生物膜吸附水層中的有機物，然後由好氧菌進行分解，再由厭氧菌進行厭氣分解，運動水層通過流動不斷更新生物膜，由此反復實現對污水的凈化作用。
一般適用生物膜法的場合為中小規模城市廢水的處理，所用的處理結構是生物濾池或生物轉盤，在我國的南方一般使用生物濾池。由於材料和技術的不斷革新，生物膜法技術近年來進步很大。因為生物膜法中微生物一般固定在填料上，所以構成的生態系統比較穩定，微生物生活和消耗的能量比活性污泥法中要小得多，其剩餘的污泥也更少。生物膜法所擁有的高效率高，高耐沖擊性、產泥量低以及運管便利性等優勢使其在各種處理方法中競爭力極大。生物膜法的劣勢在於成本較高且單位處理效率低。所以進一步降低成本，提高效率是今後生物膜法研究的主要方向。
氧化處理法
氧化處理法是當今被廣泛使用的一種城市污水預處理方法，有較大的潛力。可根據其中氧化劑的種類和反應器類型對其分類為化學氧化法，催化氧化法以及光催化氧化法等。其中，化學氧化法的操作比較簡單，但效果不夠明顯且運行成本較高，所以實際工作中應用不多。為實現處理效果的提高，降低成本的目標，目前找到了一些其他氧化技術。
在這些新方法中的其中一種就是光催化法。它的特點是所需設備簡單，條件溫和，氧化能力高並且處理效果徹底。在污水處理中受到廣泛歡迎。
光催化反應就是通過光的作用發生的化學反應。反應過程中分子由於吸收特定波長的光波而轉變為分子激發態，進而發生化學反應形成新物質，或者變成中間化學產物以促進熱反應的進行。光化學反應所需的活化能來自於光，把太陽能的中的光能進行光電轉化和光化學轉化加以利用是目前非常熱門的研究領域。
光催化氧化技術利用光激發氧化將O2、H2O2等氧化劑與光輻射相結合。所用光主要為紫外光，包括uv-H2O2、uv-O2等工藝，可以用於處理污水中CHCl3、CCl4、多氯聯苯等難降解物質。另外，在有紫外光的Feton 體系中，紫外光與鐵離子之間存在著協同效應，使H2O2分解產生羥基自由基的速率大大加快，促進有機物的氧化去除。
所謂光化學反應，就是只有在光的作用下才能進行的化學反應。該反應中分子吸收光能被激發到高能態，然後電子激發態分子進行化學反應。光化學反應的活化能來源於光子的能量。在太陽能利用中，光電轉換以及光化學轉換一直是光化學研究十分活躍的領域。80 年代初，開始研究光化學應用於環境保護，其中光化學降解治理污染尤受重視，包括無催化劑和有催化劑的光化學降解。前者多採用臭氧和過氧化氫等作為氧化劑，在紫外光的照射下使污染物氧化分解；後者又稱光催化降解，一般可分為均相、多相兩種類型。均相光催化降解主要以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質，通過光助-芬頓(photo－Fenton）反應使污染物得到降解，此類反應能直接利用可見光；多相光催化降解就是在污染體系中投加一定量的光敏半導體材料，同時結合一定能量的光輻射，使光敏半導體在光的照射下激發產生電子空穴對，吸附在半導體上的溶解氧、水分子等與電子-空穴作用，產生·OH 等氧化性極強的自由基，再通過與污染物之間的羥基加合、取代、電子轉移等使污染物全部或接近全部礦質化，最終生成CO2、H2O 及其它離子如NO3-、PO43-、S042-、Cl-等。與無催化劑的光化學降解相比，光催化降解在環境污染治理中的應用研究更為活躍。
氧化處理法目前由於低成本以及高效率的優勢特點處理方式已經得到了廣泛的關注。另外它在對污水進行深度處理和不易進行生物降解的有機廢水處理等場合都有不錯的前景，成為了國內外一項活躍的研究課題，很多人認為氧化法將在21 世紀成為廢水處理的一項重要方法。

E. 污水處理知識

按污水來源分類，污水處理一般分為生產污水處理和生活污水處理。生產污水包括工業污水、農業污水以及醫療污水等，而生活污水就是日常生活產生的污水,是指各種形式的無機物和有機物的復雜混合物，包括：①漂浮和懸浮的大小固體顆粒；②膠狀和凝膠狀擴散物；③純溶液。
按污水的性質來分，水的污染有兩類：一類是自然污染；另一類是人為污染。當前對水體危害較大的是人為污染。水污染可根據污染雜質的不同而主要分為化學性污染、物理性污染和生物性污染三大類。污染物主要有：：（1）未經處理而排放的工業廢水；（2）未經處理而排放的生活污水；（3）大量使用化肥、農葯、除草劑的農田污水；（4）堆放在河邊的工業廢棄物和生活垃圾；（5）水土流失；（6）礦山污水。
污水處理廠:有人調查100多座大處理廠,一半曬太陽呢,還有資金不足\成本高\效率低的,普遍效率不足70%,低的只有40%.
污水處理成本能耗情況:基本都是高能耗\低效率。
目前城市生活污水排放已是我國城市水的主要污染源，城市生活污水處理是當前和今後城市節水和城市水環境保護工作的重中之重，這就要求我們要把處理生活污水設施的建設作為城市基礎設施的重要內容來抓，而且是急不可待的事情 。

F. 污水處理廠的實驗室都有什麼儀器，哪些是必須的具體的流程是什麼

污水處理廠一般採用二級處理，其流程包括：
粗格柵—提升—細格柵—（粉碎）—沉砂—初次沉澱—生物處理（活性污泥法、生物濾池、氧化溝等）—二次沉澱—（後曝氣）—消毒—出水
當然現在有些處理廠還包括後續的深度處理和回用部分。
污水處理廠的實驗室主要做國家排放標准里說的各項指標的實驗，《污水綜合排放標准》（GB8978-1996）：pH、懸浮物SS、BOD5、COD
氨氮、總氮TN、總磷TP等。
對於污水處理廠，常規測樣只監測進出水就可以了，只有在調試或者工藝有問題時才會監測各單元。
關於儀器，每種指標污染物都有自己的相關儀器（pH計、COD快速消解儀 、BOD5測試儀等），也可以採用簡單的分析化學實驗的方法測出，具體見國家環保總局編的《水和廢水監測分析方法》，對於污水處理廠用的一般比較簡單的國產設備，高校會有更好的研究設備。
你說的水質分析應該就是標准中提到的各項污染物質的監測分析方法，原子吸收只是其中某一個方法而已，一般用於測定離子含量（金屬等），污水處理廠不大可能有，很貴的。
關於具體的設備，你可以看看各個設備商的網站，都有具體介紹和使用手冊的。

G. 微生物在污水處理中的應用論文我郵箱是[email protected]謝謝

微生物在污水處理中的應用
摘要：本文主要闡述了各種微生物在不同種類污水中的應用，以及它們不同的應用機理。
關鍵詞：微生物 生活污水 工業污水 農業污水 重金屬 農葯
1.世界水資源現狀
環境保護是我國的基本國策。世界經濟發展的實踐證明，為實現經濟的持續穩定的發展，必須解決好發展與環境保護的矛盾。
全球水資源狀況迅速惡化，「水危機」日趨嚴重。據水文地理學家的估算，地球上的水資源總量約為13．8億立方公里，其中97．5％是海水（13．45億立方公里）。淡水只佔2．5％，其中絕大部分為極地冰雪冰川和地下水，適宜人類享用的僅為0．01％．
20世紀50年代以後，全球人口急劇增長，工業發展迅速。一方面，人類對水資源的需求以驚人的速度擴大；另一方面，日益嚴重的水污染蠶食大量可供消費的水資源。本屆世界水論壇提供的聯合國水資源世界評估報告顯示，全世界每天約有200噸垃圾倒進河流、湖泊和小溪，每升廢水會污染8升淡水；所有流經亞洲城市的河流均被污染；美國40％的水資源流域被加工食品廢料、金屬、肥料和殺蟲劑污染；歐洲55條河流中僅有5條水質差強人意。
20世紀，世界人口增加了兩倍，而人類用水增加了5倍。世界上許多國家正面臨水資源危機：12億人用水短缺，30億人缺乏用水衛生設施，每年有300萬到400萬人死於和水有關的疾病。到2025年，水危機將蔓延到48個國家，35億人為水所困。水資源危機帶來的生態系統惡化和生物多樣性破壞，也將嚴重威脅人類生存。
水資源危機既阻礙世界可持續發展，也威脅著世界和平。過去50年中，由水引發的沖突共507起，其中37起有暴力性質，21起演變為軍事沖突。專家警告說，隨著水資源日益緊缺，水的爭奪戰將愈演愈烈。
2.污水處理方法分類
2.1物理法
利用物理作用分離廢水中呈懸浮狀態的污染物質。主要有沉澱法，過濾法，離心分離法，吸附法等。
2.2化學法
利用化學反應原理及方法來分離，回收廢水中的污染物，或改變污染物的性質，使它從有害變為無害的處理法。主要有化學凝聚法，中和法，氧化還原法，離子交換法。
2.3生物法
主要利用微生物的生命活動過程，對廢水中的污染物質進行轉移和轉化的作用，從而是污水得到凈化的方法。
2.4.微生物簡介
微生物是肉眼看不見或看不清的生物的總稱。包括原核生物（細菌，放線菌和藍細菌），真核生物（真菌和微型藻類），非細胞生物（病毒類）。微生物具有體積小、表面積大、繁殖力驚人等特點，能不斷與周圍環境快速進行物質交換。污水具備微生物生長繁殖的條件，因而微生物能從污水中獲取養分，同時降解和利用有害物質，從而使污水得到凈化。因此微生物可在污水凈化和治理中得到廣泛應用，造福人類。
微生物能降解和轉化污染物主要是因為微生物具有以下幾個特點：個體微小，比表面積大，代謝速率快；種類繁多，分布廣泛，代謝類型多樣；具有多種降解酶；繁殖快，易變異，適應性強；共代謝作用等。
3.原理
利用微生物處理污水實際就是通過微生物的新陳代謝活動,將污水中的有機物分解,從而達到凈化污水的目的.微生物能從污水中攝取糖，蛋白質，脂肪，澱粉及其它低分子化合物。微生物新陳代謝類型有需氧型和厭氧型兩種,因此,凈化方法分為好氧凈化和厭氧凈化.
3.1.好氧凈化
氧存在條件下，許多好氧微生物通過分解代謝、合成代謝和物質礦物化，在把有機物氧化分解成CO2和H2O等過程中，獲尋C源、N源、P源、S和能量。污水的微生物好氧凈化就是模擬上述原理，把微生物置於一定的構築物內通氣培養，高效率凈化污水的方法。
3.2厭氧凈化
微生物在嚴格厭氧條件下，有機物發酵或消化過程中，大部分有機物被解生成H2、CO2、H2S和CH4等氣體。污水的生物厭氧凈化就是根據污水經厭氧發酵後既到凈化，又獲得了生物能源CH4的原理。微物細胞能量轉移的電子受體，由好氧條件下分子氧改變為厭氧條件下的有機物。在厭氧件下，不溶於水而難分解的大分子有機污物，被微生物的胞外酶降解為可溶性物質，再由產甲烷厭氧細菌和產氫細菌降解成低分子有酸類和醇類、並放出H2和CO2；有機酸類和類經產甲烷菌降解成H2、CO2和CH4。甲烷菌還可利用H2還原CO2，形成CH4。
微生物凈化過程：
Ⅰ.有機污染物的濃度由高變低
Ⅱ.異養細菌迅速氧化分解有機污染物而大量繁殖，然後是以細菌為食料的原生動物出現數量高峰，再後是由於有機物礦化，利於藻類的生長，而出現藻類的生長高峰。
Ⅲ.溶解氧濃度隨著有機物被微生物氧化分解而大量消耗，很快降到最低點，隨後，由於有機物的無機化和藻類的光合作用及其他好氧微生物數量的下降，溶解氧又恢復到原來水平。
這樣，在離開污染源相當的距離之後，水中的微生物數量，有機物，無機物的含量，也都下降到最低點。於是，水體恢復到原來的狀態。
微生物處理優點：微生物具有來源廣，易培養，繁殖快，對環境適應性強，易變異的特徵在生產上較容易的採集菌種進行培養繁殖，並在特定條件下進行馴化，使之適應不同的水質條件，從而通過微生物的新陳代謝使有機物無機化。加之微生物的生存條件溫和，新陳代謝時不需要高溫高壓，它是不需要投加催化劑的.生物法具有廢水處理量大、處理范圍廣、運行費用相對較低,所要投入的人力，物力比其他方法要少的多。在污水生物處理的人工生態系統中，物質的遷移轉化效率之高是任何天然的或農業生態系統所不能比擬的。
4.污水處理中重要的微生物種群
4．1 絲狀細菌
絲狀細菌(Filamentous bacteria)能顯著影響絮狀活性污泥的沉降性(污泥膨脹)或引起生物量變化和泡沫形成(污泥發泡)，從而嚴重影響活性污泥的處理效率．傳統上，絲狀細菌是通過光學顯微鏡學進行分析鑒定的，如革蘭氏和Neisser染色反應、典型的形態學特徵等．但應用full—cycle rRNA技術發現，傳統形態學鑒定方法不能發現污水廠活性污泥中的許多絲狀細菌 。
系統發生樹部分提供了絲狀菌的系統發生親緣關系，但有些絲狀類型如Eikelboom 1863或Nostocoidalimicola等則是放置在完全無關的類群中．現在利用rRNA目標寡聚核苷酸探針能迅速地鑒定大多數絲狀菌，證明在活性污泥中有些絲狀菌呈現多態性現象．Kanagawa等(2000)從活性污泥中分離出15種絲狀菌，根據形態被分類為Eikelboom 21 N，利用16S rDNA序列分析表明都同變形桿菌亞綱的Thiothrix絲狀菌形成單系群(monophyletic group).Thiothrix絲狀菌在污水中通常表現出生理多能性，在異養、兼性營養和化能自養情況下，它們都能同標記的乙酸鹽或碳酸氫鹽結合。在厭氧狀況下(無論有無硝酸鹽)，Thiothrix絲狀菌都很活躍，它通過吸收硫代硫酸鹽和乙酸鹽來形成胞內硫粒。
利用絲狀菌的FISH探針，Mircothrix parvicella被發現有特殊的脂消費，在厭氧情況下專門吸收長鏈脂肪酸(而不是短鏈脂肪酸和葡萄糖)，隨後當硝酸鹽或氧可用作電子受體時它們則使用貯存完成生長．不過，在厭氧情況下，M.parvicella不能吸收磷，不適合那些有除磷要求的生物反應器．利用FISH技術對絲狀菌進行系統分類發現，大多數未描述的絲狀菌屬於綠色非硫細菌(Chloroflexi)，也可能是污水生物處理系統中豐度最高的絲狀菌。Liao等(2004)發展一種定量FISH，對實驗室和污水廠反應器中的絲狀菌進行了研究，以增加Sphaerotilus natans的方式來刺激污泥膨脹，結果發現是Eikelboom 1851菌叢(而不是試驗的S．natans菌)同活性污泥容積指數(volume index)極度相關，其可延伸的菌絲長度約為6×10。la,m／mL。
4．2 生物除磷的重要細菌
生物除磷可以在EBPR的微生物途徑中由完成，該過程通過循環活性污泥進行交替的厭氧、需氧為特徵。基於微生物的純培養技術，變形桿菌綱г亞綱的不動桿菌屬(Acinetobacter)長期被認為是唯一的PAO(Polyphosphate—accumulating organism)．但實際上，雖然不動桿菌能積累多聚磷酸鹽，卻沒有PAO的典型代謝方式．Wanger等(1994)用rRNA目的探針測試後認為，主要的PAO應該為口亞綱中的Rhoclocyclus群，其次為 亞綱中的Planctomycete群及屈撓桿菌屬(Flexibacter)、CFB群(Cytophaga—Flavobacterium—Bacteroides)等．利用螢光抗體染色、呼吸醌檢測和屬特異探針的FISH等非培養方法，證明在EBPR系統中，由於培養偏差顯然高估了不動桿菌的相對豐度，表明其對EBPR系統實際上不是最重要的，而另外一些分離出的細菌才是PAO的候選者。不過，有7個Acinembacter新種從活性污泥中分離到，可望進一步闡釋該屬在脫磷中扮演的角色和意義。
積磷小月菌(Microlunatus phosphovorus)是一個高G+C含量的革蘭氏陽性菌，被認為是專性好氧菌，可以通過EMP途徑發酵葡萄糖為乙酸，而不能夠在厭氧情況下生長．有明顯吸收葡萄糖、分泌乙酸的轉化，導致胞內乙酸積累；產生的乙酸在隨後的好氧階段消耗掉．phosphovorus表現出卓越的吸收和釋放磷的能力，磷釋放率和吸收率可分別高達3．34 mmol g／cell•h和1．56 mmol g／cell•h，比Lampropedia spp．和Acinetobacterspp．要高1個數量級，特異探針證明其在EB—PR工廠里可占總細菌的2．7％。
俊片菌屬(Lampropedia)也擁有聚磷菌的基本代謝特徵，但比EBPR模型預言的吸收乙酸鹽釋放磷酸鹽的比率要低很多．那些被建議名為「Candidatus Ac—cumulibacter phosphates」已被證實顯著存在於EBPR系統中．Saunders等(2003) 在對6個運行污水廠進行了檢測後認為，很可能「無關緊要」的「CandidatusAccumulibacter phosphates」正是重要的PAO．另外還有顯微鏡原位觀察顯示，酵母菌很可能涉及在生物除磷中，許多「聚磷菌」很可能是酵母菌的孢子，但其作用機理顯然還需要進一步探討．
4．3 硝化細菌
氮循環是高度依賴微生物活性和轉化的一個過程．這類微生物在污水處理、農業等領域具有極其重要的作用，因此成為近年來世界研究的熱點，變形桿菌的β亞綱幾乎已經成為微生物生態學的模式系統 ．Kindaichi等(2004)對自養硝化生物膜進行了FISH分析表明，膜上有50％屬於硝化細菌，其餘50％為異養細菌，分布為變形桿菌α亞綱23％ ，г亞綱13％ ，綠色非硫細菌9％ ，CFB群2％，未定類群3％．該結果表明，硝化細菌通過可溶性產物的產生支持了異養菌，異養菌也從代謝多樣性等方面確保了生物膜的生態穩定性 ．從培養角度來說，硝化細菌生長極慢；由於硝化細菌的分布同pH、溫度等敏感，所以污水廠的硝化作用常有崩潰的情況發生．
4．3．1 氨氧化茵
基於16S rDNA序列分析，已經分離和描述過的氨氧化細菌都分屬於變形桿菌綱的2個單系群中．Ni-trosococcusoceanus和N．halophilus屬於Proteobacteria的β亞綱，包括亞硝化單胞菌屬(Nitrosomonas)、亞硝化螺菌屬(Nitrosospira)、亞硝化弧菌屬(Nitrosovibrio)和亞硝化葉菌屬(Nitrosolobus)，後3個屬關系密切；而Nitrosococcus mobilis(實際是Nitrosomonas的一個成員)則在β亞綱組成緊密相關的集合．
4．3．2 亞硝酸氧化茵
基於超微特性，已培養出的亞硝酸氧化菌(Nitrite．oxidizing bacteria，NOB)被分為4個已知屬，硝化桿菌屬(Nitrobacter)，硝化刺菌屬(Nitrospina)，硝化球菌屬(Nitrococcus)和硝化螺菌屬(Nhrospira)．16S rDNA序列比較分析表明，硝化桿菌屬及其3個種都屬於變形桿菌的α一亞綱；Nitrospina和Nitrococcus各有一個種，分屬於變形桿菌的δ和г一亞綱；Nitrospira屬包含有moscoviensis和Ⅳ．rrtarin．在傳統上，Nitrobacter一直被認為是最重要的亞硝酸鹽氧化菌．然而，在硝化污水廠內用目的探針的FISH法和定量斑點雜交(Quantitative dot blot)等發現，檢測不到Nitrobacter或者數目很低，因此凸現了非Nitrobacter的NOB在硝化過程中的重要性．Egli等(2003)用不同污泥接種反應器，利用定量FISH和RFLP(Restriction fragment length polymorphism)方法對穩定的硝化作用反應器進行檢測，發現有活性的都屬於Nitrospira屬 J．以Nitrospira序列發展的特定16S rRNA探針，對活性污泥進行FISH查後表明，未培養的類硝化螺菌(Nitrospira—like)以顯著性數目(總菌數的9％)存在，其對亞硝酸鹽氧化的重要性已由反應器富集研究所證實．Nhrospira能固定CO：，也能利用丙酮酸混合營養生長，而不利用乙酸鹽、丁酸鹽和丙酸鹽。
4．4 反硝化細菌
反硝化細菌(Denitrifying bacteria)的大多數鑒定和計數都是依賴培養法．很多屬的成員，如產鹼桿菌屬(Alcaligenes)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、甲基桿菌屬(Methylobacteriurn)，副球菌屬(Paracoccus)和生絲微菌屬(Hyphornicrobiurrt)等，都從污水廠中作為脫氮微生物群分離出來過，但這些細菌屬在污水廠中是否具有原位脫氮的活性卻很少被知道．在一個補充以甲醇作為還原碳化物的脫氮沙濾中，使用特異FISH探針監測到有大量數目的P．spp和H．spp；而在沒有附加甲醇的非脫氮沙濾中，兩屬存在的數目都低於總細胞0．1％ ，這間接證明了在脫氮過程中有兩屬的活性參與。
5．水污染物的類型及處理
5.1生活污水
生活污水是一大污染源。生活污水中含有大量的無機物，有機物。無機物如氯化物，硫酸鹽，磷酸鹽和鈉，鉀，鈣，鐵等碳酸鹽，有機物有纖維素，澱粉，脂肪，蛋白質和尿素等。排放入環境中促使浮游植物生長和大量繁殖，形成赤潮和水華。
生活污水的處理主要是其中有機物的分解，其主要方法有活性污泥法、生物膜法、AB法。
5.1.1活性污泥法
活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。活性污泥法是向廢水中連續通入空氣，經一定時間後因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團為主的微生物群，具有很強的吸附與氧化有機物的能力。
5.1.2生物膜法
生物膜法是利用附著生長於某些固體物表面的微生物（即生物膜）進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統，其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運動水層。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層有機物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進入厭氣層進行厭氣分解，流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復以達到凈化污水的目的。生物膜法具有以下特點：（1）對水量、水質、水溫變動適應性強；（2）處理效果好並具良好硝化功能；（3）污泥量小（約為活性污泥法的3／4）且易於固液分離；（4）動力費用省。
5.1.3AB法
AB法工藝由德國B0HUKE教授首先開發。該工藝將曝氣池分為高低負荷兩段，各有獨立的沉澱和污泥迴流系統。高負荷段A段停留時間約20－40分鍾，以生物絮凝吸附作用為主，同時發生不完會氧化反應，生物主要為短世代的細菌群落，去除BOD達50％以上。B段與常規活性污泥相似，負荷較低，泥齡較長。
5.2工業廢水
工業廢水是水體污染的主要污染源。包括鋼鐵工業廢水，食品工業廢水，印刷廢水，化工廢水等。隨著工業化的發展，含有重金屬離子的廢水產生量越來越多。重金屬離子已成為最重要、最常見的污染物之一。由於重金屬在生物體內的富集、吸收與轉化，從而通過食物鏈危害人體健康。如致癌、致畸等，故而處理重金屬污染刻不容緩。
微生物處理技術在生活污水處理中的應用已經非常成熟並且全面普及，但是在工業污水的處理中還存在著一定的技術問題。相對於生活污水來說，工業污水的成份要復雜的多，大多數工業污水的COD值都相當高，可生化性差，這就給微生物處理帶來了相當大的難度，有些工業污水甚至還有很高的氨氮指標，增加了微生物處理的難度。但是微生物技術的許多優勢註定了它將是工業污水治理的一個方面，而且目前已經有很多行業的工業污水開始採用微生物處理技術並且得到了穩定的運行數據。
這里主要講述關於污水中重金屬的處理。目前可用的微生物法有生物吸附法、硫酸鹽還原菌凈化法和利用微生物的轉化作用去除重金屬。
5.2.1生物吸附法
生物吸附是利用生物量（如發酵工業的剩餘菌體）通過物理化學機制，將金屬吸附或通過細胞吸收並濃縮環境中的重金屬離子，由於重金屬具有毒性，如果濃度太高，活的微生物細胞就會被殺死。所以，必須控制控制被處理水的重金屬濃度。
例如陳小霞等人用小球藻富集鉻離子，研究表明小球藻富集鉻離子的機制主要表現是表面吸附和主動運輸。在生長期和穩定期小球藻富集的鉻以有機鉻存在，而在衰亡期，小球藻富集的鉻以無機鉻存在。
利用工業發酵後剩餘的芽孢桿菌菌體或酵母菌吸附重金屬，具體做法是首先用鹼處理菌體，以便增加其吸附重金屬的能力。然後通過化學交聯法固定這些細胞，固定化的芽孢桿菌對重金屬的吸附沒有選擇性（微生物在結合無機污染物上表現出選擇性，多於大多數合成的化學吸附劑，微生物對金屬的吸附和累積主要取決於不同配位體結合部位對對金屬的選擇性）。可以去除廢水中的Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 去除率可達99%。吸附在細胞上的重金屬可以用硫酸洗脫，然後用化學方法回收重金屬，經過鹼處理後的固定化細胞還可以重新用於吸附重金屬。
5.2.2硫酸鹽還原菌凈化法
脫硫弧菌屬硫酸鹽還原菌是厭氧化能細菌，它最大的特徵就是在無自由氧的條件下，在有機質存在時通過還原硫酸根變成硫化氫，從中獲得生長能量而大量繁殖;它繁殖的結果是使溶解度很大的硫酸鹽變成了極難溶解的硫化物或硫化氫。這類細菌分布廣泛，海洋、湖泊、河流及陸地上都能存在。在沒有自由氧而有硫酸鹽及有機物存在的地方它就能生長繁殖，其生長溫度為25~35攝氏度，PH值為6.2~7.5.該細菌的作用可將廢水中的硫酸根變成硫化氫，使廢水中濃度較高的重金屬Cu、Pb、Zn等轉變為硫化物而沉澱，從而使廢水中的重金屬離子得以去除。
5.2.3利用微生物的轉化作用去除重金屬
微生物可以通過氧化作用、還原作用、甲基化作用和去烷基化作用對重金屬和重金屬類化合物進行轉化。
細菌胞外的莢膜或粘膜層可產生多種胞外多聚體，胞外多聚體能夠吸附自然條件下或廢水處理設施中的重金屬。其主要成分是多糖、蛋白質和核酸。
真菌的細胞壁內含幾丁質，這和N----乙醯葡糖胺多聚體是一種有效的金屬於放射性核素結合的生物吸附劑。經過氫氧化物處理的各類真菌暴露出來的幾丁質、脫乙醯殼多糖和其他金屬結合的配位體，形成菌絲層，可以有效的去除廢水中的重金屬。
六價鉻具有強烈的毒性，其毒性是三價鉻的100倍，而且能在人體內沉澱。由於六價鉻很容易通過胞膜進入細胞，然後在細胞質、線粒體和細胞核中被還原為三價鉻，三價格在細胞內與蛋白質結合為穩定的物質並且和核酸相作用，而細胞外的三價鉻是不能參透細胞的，細菌利用細胞中的NADH作為還原劑，在厭氧或好氧的狀態下，將六價鉻還原為三價鉻。如陰溝腸桿菌能抗10000µmol/l鉻酸鹽，在厭氧的條件下能使六價鉻還原為三價鉻，三價鉻可以通過沉澱反應與水分離而被去除。
5.3農業廢水
它面廣而量大且分散。農田使用農葯，化學農葯主要是人工合成的生物外源性物質，很多農葯本身對人類及其他生物是有毒的，而且很多類型是不易生物降解的頑固性化合物。農葯殘留很難降解，人們在使用農葯防止病蟲草害的同時，也使糧食、蔬菜、瓜果等農葯殘留超標，污染嚴重，同時給非靶生物帶來傷害，每年造成的農葯中毒事件及職業性中毒病例不斷增加。同時，農葯廠排出的污水和施入農田的農葯等也對環境造成嚴重的污染，破壞了生態平衡，影響了農業的可持續發展，威脅著人類的身心健康。農葯不合理的大量使用給人類及生態環境造成了越來越嚴重的不良後果，農葯的污染問題已成為全球關注的熱點。因此，加強農葯的生物降解研究、解決農葯對環境及食物的污染問題，是人類當前迫切需要解決的課題之一。
5.3.1 農業生產上主要使用的農葯類型
當前農業上使用的主要有機化合物農葯如表1所示。其中，有些已經禁止使用，如六六六、滴滴涕等有機氯農葯，還有一些正在逐步停止使用，如有機磷類中的甲胺磷等。
表1 農業生產中常用農葯種類簡表

類 型 農 葯 品 種

有機磷：敵百蟲、甲胺磷、敵敵畏、乙醯甲胺磷、對硫磷、雙硫磷、樂果等

殺蟲劑 有機氮：西維因、速滅威、巴沙、殺蟲脒等
有機氯：六六六、滴滴涕、毒殺芬等

殺蟎劑 蟎凈、殺蟎特、三氯殺蟎碸、蟎卵酯、氯殺、敵蟎丹等

除草劑 2，4－D、敵稗、滅草靈、阿特拉津、草甘膦、毒草胺等

殺菌劑 甲基硫化砷、福美雙、滅菌丹、敵克松、克瘟散、稻瘟凈、多菌靈、葉枯凈等
生長調節劑 矮壯素、健壯素、增產靈、赤黴素、縮節胺等
人們發現，在自然生態系統中存在著大量的、代謝類型各異的、具有很強適應能力的和能利用各種人工合成有機農葯為碳源、氮源和能源生長的微生物，它們可以通過各種謝途徑把有機農葯完全礦化或降解成無毒的其他成分，為人類去除農葯污染和凈化生態環境提供必要的條件。
5.3.2 降解農葯的微生物類群
土壤中的微生物，包括細菌、真菌、放線菌和藻類等，它們中有一些具有農葯降解功能的種類。細菌由於其生化上的多種適應能力和容易誘發突變菌株，從而在農葯降解中佔有主要地位。一在土壤、污水及高溫堆肥體系中，對農葯分解起主要作用的是細菌類，這與農葯類型、微生物降解農葯的能力和環境條件等有關，如在高溫堆肥體系當中，由於高溫階段體系內部溫度較高（大於50 ℃），存活的主要是耐高溫細菌，而此階段也是農葯降解最快的時期。通過微生物的作用，把環境中的有機污染物轉化為CO2和H2O等無毒無害或毒性較小的其他物質。通過許多科研工作者的努力，已經分離得到了大量的可降解農葯的微生物（見表2）。不同的微生物類群降解農葯的機理、途徑和過程可能不同，下面簡要介紹一下農葯的微生物降解機理。
5.3.3 微生物降解農葯的機理
目前，對於微生物降解農葯的研究主要集中於細菌上，因此對於細菌代謝農葯的機理研究得比較清楚。
表2 常見農葯的降解微生物
農 葯 降 解 微 生 物
甲胺磷 芽孢桿菌、麴黴、青黴、假單胞桿菌、瓶型酵母
阿特拉津（AT） 煙麴黴、焦麴黴、葡枝根霉、串珠鐮刀菌、粉紅色鐮刀菌、尖孢鐮刀菌、斜卧鐮刀菌、微紫青黴、皺褶青黴、平滑青黴、白腐真菌、菌根真菌、假單胞菌、紅球菌、諾卡氏菌
幼脲3號 真菌
敵殺死 產鹼桿菌
2，4－D 假單胞菌、無色桿菌、節桿菌、棒狀桿菌、黃桿菌、生孢食纖維菌屬、鏈黴菌屬、麴黴菌、諾卡氏菌、
DDT 無色桿菌、氣桿菌、芽孢桿菌、梭狀芽孢桿菌、埃希氏菌、假單胞菌、變形桿菌、鏈球菌、無色桿菌、黃單胞菌、歐文氏菌、巴斯德梭菌、根癌土壤桿菌、產氣氣桿菌、鐮孢黴菌、諾卡氏菌、綠色木霉等
丙體六六六 白腐真菌、梭狀芽孢桿菌、埃希氏菌、大腸桿菌、生孢梭菌等
對硫磷 大腸桿菌、芽孢桿菌
七 氯 芽孢桿菌、鐮孢黴菌、小單孢菌、諾卡氏菌、麴黴菌、根黴菌、鏈球菌
敵百蟲 麴黴菌、鐮孢黴菌
敵敵畏 假單胞菌
狄氏劑 芽孢桿菌、假單胞菌
艾氏劑 鐮孢黴菌、青黴菌
樂 果 假單胞菌
2,4,5-T 無色桿菌、枝動桿菌
細菌降解農葯的本質是酶促反應，即化合物通過一定的方式進入細菌體內，然後在各種酶的作用下，經過一系列的生理生化反應，最終將農葯完全降解或分解成分子量較小的無毒或毒性較小的化合物的過程。如莠去津作為假單胞菌ADP菌株的唯一碳源，有3種酶參與了降解莠去津的前幾步反應。第一種酶是A tzA，催化莠去津水解脫氯的反應，得到無毒的羥基莠去津，此酶是莠去津生物降解的關鍵酶；第二種酶是A tzB，催化羥基莠去津脫氯氨基反應，產生N－異丙基氰尿醯胺；第三種酶是A tzC，催化N－異丙基氰尿醯胺生成氰尿酸和異丙胺。最終莠去津被降解為CO2和NH3。微生物所產生的酶系，有的是組成酶系，如門多薩假單胞菌DR－8對甲單脒農葯的降解代謝，產生的酶主要分布於細胞壁和細胞膜組分；有的是誘導酶系，如王永傑等得到的有機磷農葯廣譜活性降解菌所產生的降解酶等。由於降解酶往往比產生該類酶的微生物菌體更能忍受異常環境條件，酶的降解效率遠高於微生物本身，特別是對低濃度的農葯，人們想利用降解酶作為凈化農葯污染的有效手段。但是，降解酶在土壤中容易受非生物變性、土壤吸附等作用而失活，難以長時間保持降解活性，而且酶在土壤中的移動性差，這都限制了降解酶在實際中的應用。現在許多試驗已經證明，編碼合成這些酶系的基因多數在質粒上，如2，4－D的生物降解，即由質粒攜帶的基因所控制。通過質粒上的基因與染色體上的基因的共同作用，在微生物體內把農葯降解。因此，利用分子生物學技術，可以人工構建「工程菌」來更好地實現人類利用微生物降解農葯的願望。

H. 污水處理一般採用什麼方法

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小城鎮污水人工快速滲濾法處理試驗研究
【英文題名】 Study on Treatment of Wastewater from Small Township by a Constructed Rapid Infiltration System
【論文級別】 碩士
【中文關鍵詞】 人工快速滲濾; 小城鎮; 污水; 去除率; 農業利用;
【英文關鍵詞】 Constructed Rapid Infiltration System; township; wastewater; removing rate; agricultural reuse;
【中文摘要】 隨著小城鎮的快速發展,水污染和水資源缺乏問題越來越突出。本文在大量查閱文獻資料的基礎上,對小城鎮污水處理工藝和污水特性進行了調研和監測,針對小城鎮污水特點和常規處理系統投資高等問題,根據污水處理和利用技術發展趨勢,首次開展小城鎮污水的人工快速滲濾處理及利用的試驗研究,試驗考慮了影響人工快速滲濾系統運行效果的幾個主要因素,包括填料比(土砂比1:1、2:1和3:1)、填料厚度(80cm和100cm)、濕干比(1:1、1:2、1:3和1:5)及運行周期的長度(進水時間小於1天、等於1天和3天)等,進行了共十種工況的試驗,對人工快速滲濾系統處理小城鎮污水的效果進行了探索。同時還對人工快速滲濾系統出水進行了蔬菜灌溉試驗。研究結果表明: 1.人工快速滲濾系統對COD和總磷的去除效果較好,其最高去除率分別可達73.19%±1.78%和94.30%±2.31%;人工快速滲濾系統對總凱氏氮和氨氮的去除效率在濕干比1:1和1:2時為50%左右,在濕干比1:3和1:5是低於20%,這種處理趨勢符合正在制定的《城市污水再生利用農田灌溉用水水質國家標准》。 2.經檢驗,土砂比2:1和3:1的柱子都比較適合於處理CO...
小城鎮污水人工快速滲濾法處理試驗研究

引言 10-11
第一章 緒論 11-19
1.1 快速滲濾法的概述 11-12
1.2 快速滲濾法的研究和應用現狀 12-16
1.3 污水農業利用的研究和應用現狀 16-17
1.4 本文的研究內容和意義 17-19
第二章 小城鎮污水水質測定與分析 19-25
2.1 試驗目的 19
2.2 試驗材料 19
2.3 試驗方法 19-23
2.4 小結 23-25
第三章 人工快速滲濾法處理小城鎮污水試驗研究 25-55
3.1 填料厚度對人工快速滲濾系統運行效果的影響 25-32
3.2 濕干比對人工快速滲濾系統運行效果的影響 32-41
3.3 周期長度對人工快速滲濾系統運行效果的影響 41-52
3.4 試驗結果討論 52-55
第四章 人工快速滲濾系統出水用作蔬菜灌溉水的初步試驗研究 55-65
4.1 試驗目的 55
4.2 試驗材料與方法 55-56
4.3 試驗結果討論 56-64
4.4 小結 64-65
第五章 結論與進一步工作設想 65-67
5.1 結論 65
5.2 存在的問題 65-66
5.3 進一步的工作設想 66-67
參考文獻 67-73
致謝 73-75
作者簡歷 75

利用粉煤灰處理生活污水
【英文題名】 Study on the Fly Ash in the Treatment of Municipal Waste Water
【論文級別】 碩士
【中文關鍵詞】 粉煤灰; 生活污水; 吸附;
【英文關鍵詞】 fly ash; municipal waste water; absorption;
【中文摘要】 藉助光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X 衍射儀分析等方法對粉煤灰礦物組成及理化特性進行了系統研究。從實驗結果可以看出,陡河發電廠粉煤灰粒度較細,而且粉煤灰中含有大量氧化硅、氧化鋁,能提供大量Si、Al 等活性點,有利於化學吸附的順利進行。說明,粉煤灰是一種性能良好的水處理劑。為了進一步了解粉煤灰的吸附性能及對生活污水中COD 的去除效果,分別進行了靜態吸附實驗和動態吸附實驗,對粉煤灰的粒度、投加量、溫度等因素進行了分析,確定粉煤灰處理生活污水時靜態吸附平衡時間為2.5h,化學耗氧物質在粉煤灰上的吸附等溫式為:q=0.435c~(0.576)。最佳工藝條件為:進水速度為4ml/min,粉煤灰粒度為0.048mm-0.056mm,粉煤灰與生活污水體積比為1:1.25,此時COD 的去除率為97%左右。按照有關國標規定,處理後的出水可作為綠化、洗車、沖廁等用水再次加以利用。利用粉煤灰處理生活污水,既可以有效地利用粉煤灰,還可以緩解城市用水緊張的局面,並能達到資源綜合利用、以廢治廢的目的。既具有環境意義,又具有經濟效益。
【英文摘要】 The study analysis the chemical and physical character of fly ash.The experiments of thisstudy consist of static absorption experiments and dynamic absorption experiments. The timeof saturation absorption of fly ash is 2.5h. And the absorption isothermal formula, which ofthe fly ash treating municipal waste water, is q=0.435c0.576. In the process of static absorption, the COD removal rate is markedly influenced by theconcentration of waste water and the grain size of fly ash. And the quantity of fly ash al...

利用粉煤灰處理生活污水

摘要 4-5
Abstract 5-12
引言 12-13
1 文獻綜述 13-23
1.1 粉煤灰綜合利用現狀 13-15
1.1.1 國外粉煤灰綜合利用現狀 13
1.1.2 國內粉煤灰綜合利用現狀 13-15
1.2 生活污水的特性及處理現狀 15-18
1.2.1 生活污水的特性 15-16
1.2.2 生活污水處理現狀及發展趨勢 16-18
1.3 粉煤灰在水處理中的應用現狀 18-23
1.3.1 處理生活污水 18-19
1.3.2 處理印染、染料廢水 19-20
1.3.3 處理焦化污水 20
1.3.4 處理含重金屬污水 20-21
1.3.5 處理含氟、含磷污水 21
1.3.6 處理造紙污水 21-23
2 粉煤灰的理化特性 23-31
2.1 粉煤灰的礦物組成 23-25
2.2 粉煤灰的化學性質 25-27
2.3 粉煤灰的物理性質 27-31
3 實驗方案 31-37
3.1 實驗內容 31-32
3.1.1 粉煤灰吸附特性研究 31
3.1.2 吸附實驗 31-32
3.2 主要實驗設備及測定方法 32-37
3.2.1 實驗設備及葯品 32
3.2.2 實驗中需要測定的指標及測定方法 32-37
4 粉煤灰吸附實驗 37-65
4.1 粉煤灰吸附特性研究 37-45
4.1.1 測定粉煤灰吸附平衡時間 37-38
4.1.2 測定粉煤灰吸附等溫式 38-43
4.1.3 粉煤灰與活性炭吸附性能比較 43-45
4.2 靜態單因素吸附實驗 45-51
4.2.1 粉煤灰粒度對吸附的影響 45-46
4.2.2 粉煤灰投加量對吸附的影響 46-47
4.2.3 生活污水的初始濃度對吸附的影響 47-48
4.2.4 pH 值對粉煤灰吸附性能的影響 48-50
4.2.5 溫度對粉煤灰吸附的影響 50-51
4.3 靜態正交吸附實驗 51-54
4.3.1 因素水平表 51-52
4.3.2 正交實驗確定最佳實驗條件 52
4.3.3 計算極差確定影響因素的主次關系 52
4.3.4 畫極差趨勢圖確定最佳實驗條件 52-53
4.3.5 計算方差確定影響因素的顯著性 53-54
4.4 動態單因素吸附實驗 54-58
4.4.1 粉煤灰柱高對吸附的影響 54-55
4.4.2 粉煤灰粒度對吸附的影響 55-56
4.4.3 粉煤灰與生活污水的體積比對吸附的影響 56-57
4.4.4 生活污水進水速度對吸附的影響 57-58
4.5 動態正交吸附實驗 58-62
4.5.1 因素水平表 58-59
4.5.2 正交實驗確定最佳實驗條件 59-60
4.5.3 計算極差確定影響因素的主次關系 60
4.5.4 畫極差趨勢圖確定最佳實驗條件 60
4.5.5 計算方差確定影響因素的顯著性 60-61
4.5.6 驗證實驗 61-62
4.6 粉煤灰處理污水的機理分析 62-65
4.6.1 吸附機理 63-64
4.6.2 絮凝機理 64
4.6.3 沉澱機理 64
4.6.4 過濾機理 64-65
結論 65-66
參考文獻 66-68
致謝 68-69
導師簡介 69-70
作者簡介 70-71
學位論文數據集 71
參考資料：http://www.cnlunwen.net

I. 城市污水處理中深度處理有哪些工藝

深度處理常見的方法有以下幾種。

1.1 活性炭吸附法與離子交換
活性炭是一種多孔性物質，而且易於自動控制，對水量、水質、水溫變化適應性強，因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應用前景的污水深度處理技術。活性炭對分子量在500～3 000的有機物有十分明顯的去除效果，去除率一般為70%～86.7%[1]，可經濟有效地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產物、氯化有機物、農葯、放射性有機物等。
常用的活性炭主要有粉末活性炭（PAC）、顆粒活性炭（GAC）和生物活性碳（BAC）三大類。近年來，國外對PAC的研究較多，已經深入到對各種具體污染物的吸附能力的研究。淄博市引黃供水有限公司根據水污染的程度，在水處理系統中，投加粉末活性炭去除水中的COD，過濾後水的色度能降底1～2度；臭味降低到0度[2]。GAC在國外水處理中應用較多，處理效果也較穩定，美國環保署（USEPA）飲用水標準的64項有機物指標中，有51項將GAC列為最有效技術[3]。
GAC處理工藝的缺點是基建和運行費用較高，且容易產生亞硝酸鹽等致癌物，突發性污染適應性差。如何進一步降低基建投資和運行費用，降低活性炭再生成本將成為今後的研究重點。BAC可以發揮生化和物化處理的協同作用，從而延長活性炭的工作周期，大大提高處理效率，改善出水水質。不足之處在於活性炭微孔極易被阻塞、進水水質的pH 適用范圍窄、抗沖擊負荷差等。目前，歐洲應用BAC技術的水廠已發展到70個以上，應用最廣泛的是對水進行深度處理[4]。撫順石化分公司石油三廠採用BAC技術，既節省了新鮮水的補充量，減少污水排放量，減輕水體污染，降低生產成本，還體現了經濟效益和社會效益的統一[5]。今後的研究重點是降低投資成本和增加各種預處理措施與BAC聯用，提高處理效果。
1.2 膜分離法
膜分離技術是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術[6,7]。它的最大特點是分離過程中不伴隨有相的變化，僅靠一定的壓力作為驅動力就能獲得很高的分離效果，是一種非常節省能源的分離技術。
微濾可以除去細菌、病毒和寄生生物等，還可以降低水中的磷酸鹽含量。天津開發區污水處理廠採用微濾膜對SBR二級出水進行深度處理, 滿足了景觀、沖洗路面和沖廁等市政雜用和生活雜用的需求[8]。
超濾用於去除大分子，對二級出水的COD和BOD去除率大於50%。北京市高碑店污水處理廠採用超濾法對二級出水進行深度處理，產水水質達到生活雜用水標准，回用污水用於洗車，每年可節約用水4 700 m3[9]。
反滲透用於降低礦化度和去除總溶解固體，對二級出水的脫鹽率達到90%以上，COD和BOD的去除率在85%左右，細菌去除率90%以上[10]。緬甸某電廠採用反滲透膜和電除鹽聯用技術，用於鍋爐補給水。經反滲透處理的水，能去除絕大部分的無機鹽、有機物和微生物[11]。
納濾介於反滲透和超濾之間，其操作壓力通常為0.5～1.0 MPa，納濾膜的一個顯著特點是具有離子選擇性，它對二價離子的去除率高達95%以上，一價離子的去除率較低，為40%～80%[12]。潘巧明等人採用膜生物反應器－納濾膜集成技術處理糖蜜制酒精廢水取得了較好結果，出水COD小於100 mg/L，廢水回用率大於80%[13]。
我國的膜技術在深度處理領域的應用與世界先進水平尚有較大差距。今後的研究重點是開發、製造高強度、長壽命、抗污染、高通量的膜材料，著重解決膜污染、濃差極化及清洗等關鍵問題。
1.3 高級氧化法
工業生產中排放的高濃度有機污染物和有毒有害污染物，種類多、危害大，有些污染物難以生物降解且對生化反應有抑制和毒害作用。而高級氧化法在反應中產生活性極強的自由基（如•OH等），使難降解有機污染物轉變成易降解小分子物質，甚至直接生成CO2和H2O，達到無害化目的。
1.3.1 濕式氧化法
濕式氧化法（WAO）是在高溫（150～350 ℃）、高壓（0.5～20 MPa）下利用O2或空氣作為氧化劑，氧化水中的有機物或無機物，達到去除污染物的目的，其最終產物是CO2和H2O[14]。福建煉油化工有限公司於2002年引進了WAO工藝，徹底解決了鹼渣的後續治理和惡臭污染問題，而且運行成本低，氧化效率高[15]。
1.3.2 濕式催化氧化法
濕式催化氧化法（CWAO）是在傳統的濕式氧化處理工藝中加入適宜的催化劑使氧化反應能在更溫和的條件下和更短的時間內完成，也因此可減輕設備腐蝕、降低運行費用[16,17]。目前，建於昆明市的一套連續流動型CWAO工業實驗裝置，已經體現出了較好的經濟性[18]。
濕式催化氧化法的催化劑一般分為金屬鹽、氧化物和復合氧化物3類。目前，考慮經濟性，應用最多的催化劑是過渡金屬氧化物如Cu、Fe、Ni、Co、Mn等及其鹽類。採用固體催化劑還可避免催化劑的流失、二次污染的產生及資金的浪費。
1.3.3 超臨界水氧化法
超臨界水氧化法把溫度和壓力升高到水的臨界點以上，該狀態的水就稱為超臨界水。在此狀態下水的密度、介電常數、粘度、擴散系數、電導率和溶劑化學性能都不同於普通水。較高的反應溫度（400～600 ℃)和壓力也使反應速率加快，可以在幾秒鍾內對有機物達到很高的破壞效率。
美國德克薩斯州哈靈頓首次大規模應用超臨界水氧化法處理污泥，日處理量達9.8 t。系統運行證明其COD的去除率達到99.9%以上，污泥中的有機成分全部轉化為CO2、H2O以及其他無害物質，且運行成本較低[19]。
1.3.4 光化學催化氧化法
目前研究較多的光化學催化氧化法主要分為Fenton試劑法、類Fenton試劑法和以TiO2為主體的氧化法。
Fenton試劑法由Fenton在20世紀發現，如今作為廢水處理領域中有意義的研究方法重新被重視起來。Fenton試劑依靠H2O2和Fe2+鹽生成•OH，對於廢水處理來說，這種反應物是一個非常有吸引力的氧化體系，因為鐵是很豐富且無毒的元素，而且H2O2也很容易操作，對環境也是安全的[20]。Fenton試劑能夠破壞廢水中諸如苯酚和除草劑等有毒化合物。目前國內對於Fenton試劑用於印染廢水處理方面的研究很多，結果證明Fenton 試劑對於印染廢水的脫色效果非常好。另外，國內外的研究還證明，用Fenton試劑可有效地處理含油、醇、苯系物、硝基苯及酚等物質的廢水。
類Fenton試劑法具有設備簡單、反應條件溫和、操作方便等優點，在處理有毒有害難生物降解有機廢水中極具應用潛力。該法實際應用的主要問題是處理費用高，只適用於低濃度、少量廢水的處理。將其作為難降解有機廢水的預處理或深度處理方法，再與其他處理方法（如生物法、混凝法等）聯用，則可以更好地降低廢水處理成本、提高處理效率，並拓寬該技術的應用范圍。
光催化法是利用光照某些具有能帶結構的半導體光催化劑如TiO2、ZnO、CdS、WO3等誘發強氧化自由基•OH，使許多難以實現的化學反應能在常規條件下進行。銳鈦礦中形成的TiO2具有穩定性高、性能優良和成本低等特徵。在全世界范圍內開展的最新研究是獲得改良的（摻入其他成分）TiO2，改良後的TiO2具有更寬的吸收譜線和更高的量子產生率。
1.3.5 電化學氧化法
電化學氧化又稱電化學燃燒，是環境電化學的一個分支。其基本原理是在電極表面的電催化作用下或在由電場作用而產生的自由基作用下使有機物氧化。除可將有機物徹底氧化為CO2和H2O外，電化學氧化還可作為生物處理的預處理工藝，將非生物相容性的物質經電化學轉化後變為生物相容性物質。這種方法具有能量利用率高，低溫下也可進行；設備相對較為簡單，操作費用低，易於自動控制；無二次污染等特點。
1.3.6 超聲輻射降解法
超聲輻射降解法主要源於液體在超聲波輻射下產生空化氣泡，它能吸收聲能並在極短時間內崩潰釋放能量，在其周圍極小的空間范圍內產生1 900～5 200 K的高溫和超過50 MPa的高壓。進入空化氣泡的水分子可發生分解反應產生高氧化活性的•OH，誘發有機物降解；此外，在空化氣泡表層的水分子則可以形成超臨界水，有利於化學反應速度的提高。
超聲波對含鹵化物的脫鹵、氧化效果顯著，氯代苯酚、氯苯、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等含氯有機物最終的降解產物為HCl、H2O、CO、CO2等。超聲降解對硝基化合物的脫硝基也很有效。添加O3、H2O2、Fenton試劑等氧化劑將進一步增強超聲降解效果。超聲與其他氧化法的組合是目前的研究熱點，如US/O3、US/H2O2、US/Fenton、US/光化學法。目前，超聲輻射降解水體污染物的研究仍處於試驗探索階段。
1.3.7 輻射法
輻射法是利用高能射線（γ、χ射線）和電子束等對化合物的破壞作用所開發的污水輻射凈化法。一般認為輻射技術處理有機廢水的反應機理是由於水在高能輻射的作用下產生•OH、H2O2、•HO2等高活性粒子，再由這些高活性粒子誘發反應，使有害物質降解。
輻射法對有機物的處理效率高、操作簡便。該技術存在的主要難題是用於產生高能粒子的裝置昂貴、技術要求高，而且該法的能耗大、能量利用率較低；此外為避免輻射對人體的危害，還需要特殊的保護措施。更多資料可登錄易凈水網查看。因此該法要投入運行，還需進行大量的研究探索工作。
1.4 臭氧法
臭氧具有極強的氧化性，對許多有機物或官能團發生反應，有效地改善水質。臭氧能氧化分解水中各種雜質所造成的色、嗅，其脫色效果比活性炭好；還能降低出水濁度，起到良好的絮凝作用，提高過濾濾速或者延長過濾周期。目前，由於國內的臭氧發生技術和工藝比較落後，所以運行費用過高，推廣有難度。

J. 污水處理工藝哪些好

城市污水治理的幾種常用方法

活性污泥處理法

目前在城市生活污水中應用最多的就是所謂的活性污泥法，它有處理能力強，處理後水質好等優勢。其大致組成包括由曝氣池，沉澱池，污泥排放以及迴流等系統。待處理的污水和活性污泥迴流共同進入曝氣池然後混合，然後在其中與空氣接觸使得含氧量增加，發生代謝反應。經過充分攪拌的混合液變為懸浮狀態，所以其中的有機污染物和氧氣能夠與微生物接觸發生反應。接下來進入的是沉澱池，原來的懸浮固體會在其中沉降而被隔離，所以從沉澱池流出的已經為凈化水。沉澱池裡的污泥一般都會迴流，從而保證曝氣池中的懸浮固體和微生物有一定的濃度。在曝氣池裡的反應會使微生物增殖，所以過多的微生物要排出沉澱池以維持整個系統的穩定性。除需要能夠氧化和分解有機物外，活性污泥還必須有一定凝聚和沉降能力，以便可以使其從混合液中分離，進而在出口得到純凈的水。活性污泥法的缺點在於其基礎建設的成本過高，不易實施。

生物膜處理法

所謂生物膜法，就是通過在一些固體物表面附著的微生物對污水中的有機污染物加以處理的方法。它和活性污泥處理方法發展時間基本一致。所謂的「生物膜」即是附著在固體表面的微生物形象叫法，一般是由非常密集的好氧菌，厭氧菌，原生動物和藻類等結合一起形成的生態系統。生物膜所附著的固體介質叫做載體或濾料，由此向外生物膜可以分成厭氣層，好氣層，附著以及運動水層。整個方法的基本運作過程為，先由生物膜吸附水層中的有機物，然後由好氧菌進行分解，再由厭氧菌進行厭氣分解，運動水層通過流動不斷更新生物膜，由此反復實現對污水的凈化作用。

一般適用生物膜法的場合為中小規模城市廢水的處理，所用的處理結構是生物濾池或生物轉盤，在我國的南方一般使用生物濾池。由於材料和技術的不斷革新，生物膜法技術近年來進步很大。因為生物膜法中微生物一般固定在填料上，所以構成的生態系統比較穩定，微生物生活和消耗的能量比活性污泥法中要小得多，其剩餘的污泥也更少。生物膜法所擁有的高效率高，高耐沖擊性、產泥量低以及運管便利性等優勢使其在各種處理方法中競爭力極大。生物膜法的劣勢在於成本較高且單位處理效率低。所以進一步降低成本，提高效率是今後生物膜法研究的主要方向。

氧化處理法

氧化處理法是當今被廣泛使用的一種城市污水預處理方法，有較大的潛力。可根據其中氧化劑的種類和反應器類型對其分類為化學氧化法，催化氧化法以及光催化氧化法等。其中，化學氧化法的操作比較簡單，但效果不夠明顯且運行成本較高，所以實際工作中應用不多。為實現處理效果的提高，降低成本的目標，目前找到了一些其他氧化技術。

在這些新方法中的其中一種就是光催化法。它的特點是所需設備簡單，條件溫和，氧化能力高並且處理效果徹底。在污水處理中受到廣泛歡迎。

光催化反應就是通過光的作用發生的化學反應。反應過程中分子由於吸收特定波長的光波而轉變為分子激發態，進而發生化學反應形成新物質，或者變成中間化學產物以促進熱反應的進行。光化學反應所需的活化能來自於光，把太陽能的中的光能進行光電轉化和光化學轉化加以利用是目前非常熱門的研究領域。

光催化氧化技術利用光激發氧化將O2、H2O2等氧化劑與光輻射相結合。所用光主要為紫外光，包括uv-H2O2、uv-O2等工藝，可以用於處理污水中CHCl3、CCl4、多氯聯苯等難降解物質。另外，在有紫外光的Feton 體系中，紫外光與鐵離子之間存在著協同效應，使H2O2分解產生羥基自由基的速率大大加快，促進有機物的氧化去除。
所謂光化學反應，就是只有在光的作用下才能進行的化學反應。該反應中分子吸收光能被激發到高能態，然後電子激發態分子進行化學反應。光化學反應的活化能來源於光子的能量。在太陽能利用中，光電轉換以及光化學轉換一直是光化學研究十分活躍的領域。80 年代初，開始研究光化學應用於環境保護，其中光化學降解治理污染尤受重視，包括無催化劑和有催化劑的光化學降解。前者多採用臭氧和過氧化氫等作為氧化劑，在紫外光的照射下使污染物氧化分解；後者又稱光催化降解，一般可分為均相、多相兩種類型。均相光催化降解主要以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質，通過光助-芬頓(photo－Fenton）反應使污染物得到降解，此類反應能直接利用可見光；多相光催化降解就是在污染體系中投加一定量的光敏半導體材料，同時結合一定能量的光輻射，使光敏半導體在光的照射下激發產生電子空穴對，吸附在半導體上的溶解氧、水分子等與電子-空穴作用，產生·OH 等氧化性極強的自由基，再通過與污染物之間的羥基加合、取代、電子轉移等使污染物全部或接近全部礦質化，最終生成CO2、H2O 及其它離子如NO3-、PO43-、S042-、Cl-等。與無催化劑的光化學降解相比，光催化降解在環境污染治理中的應用研究更為活躍。

氧化處理法目前由於低成本以及高效率的優勢特點處理方式已經得到了廣泛的關注。另外它在對污水進行深度處理和不易進行生物降解的有機廢水處理等場合都有不錯的前景，成為了國內外一項活躍的研究課題，很多人認為氧化法將在21 世紀成為廢水處理的一項重要方法。