MBR地埋式一體化生活污水處理設備?
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1.溶解氧濃度
選取出水口水深10 cm處作為溶解氧(DO)濃度監測點,考察小試系統運行期間不同處理組出水DO濃度隨時間的變化,結果如圖3所示。由圖3可知,試驗運行期間,各處理組DO濃度分別為:聚丙烯纖維生物填料組,3.2~4.3 mg∕L;鋁污泥生物填料組,3.5~4.4 mg∕L;聚丙烯纖維-狐尾藻組,6.2~7.1 mg∕L;鋁污泥-狐尾藻組,6.1~7.2 mg∕L。2個組合組DO濃度變化趨勢一致,且水體DO濃度遠高于生物填料組。生物填料組和組合組水體DO濃度均達到GB 3838—2002《地表水環境質量標準》Ⅳ類標準。
2 pH
系統運行期間不同處理組的出水pH隨時間的變化如圖4所示。由圖4可知,不同處理組的出水pH差異較大,其中鋁污泥生物填料組和鋁污泥-狐尾藻組出水pH較為穩定,在7附近波動;聚丙烯纖維生物填料組和聚丙烯纖維-狐尾藻組出水pH隨時間變化波動范圍較大,聚丙烯纖維-狐尾藻組出水pH維持在6.5以上,而聚丙烯纖維生物填料組出水pH基本在6.5以下,與進水pH相差不大。
2.3 CODCr的去除效果
系統運行期間不同處理組的出水CODCr隨時間的變化。不同處理組對CODCr的去除效果為鋁污泥-狐尾藻組>聚丙烯纖維-狐尾藻組>鋁污泥生物填料組>聚丙烯纖維生物填料組。鋁污泥-狐尾藻組對CODCr的去除效果好,平均去除率為74.62%;聚丙烯纖維-狐尾藻組次之,平均去除率為69.71%;鋁污泥生物填料組對CODCr去除效果較差,平均去除率為65.96%;聚丙烯纖維生物填料組去除效果zui差,平均去除率僅為59.94%。鋁污泥-狐尾藻組的出水平均CODCr可達到GB 3838—2002的Ⅳ類標準(<30 mg∕L),聚丙烯纖維-狐尾藻組、鋁污泥生物填料組的出水平均CODCr達到GB 3838—2002的Ⅴ類標準(<40 mg∕L),聚丙烯纖維生物填料組對CODCr有一定的去除效果,但其出水平均CODCr處于較高水平,未達到GB 3838—2002的Ⅴ類標準。
2.4 TP的去除效果
系統運行期間不同處理組出水TP濃度隨時間的變化如圖6所示。由圖6可知,不同處理組對TP的去除效果為鋁污泥-狐尾藻組>鋁污泥生物填料組>聚丙烯纖維-狐尾藻組>聚丙烯纖維生物填料組。鋁污泥-狐尾藻組和鋁污泥生物填料組TP去除效果較好,平均去除率分別達93.59%和93.38%;其次是聚丙烯纖維-狐尾藻組,平均去除率為90.55%;聚丙烯纖維生物填料組去除效果zui差,平均去除率為84.04%。鋁污泥-狐尾藻組和鋁污泥生物填料組出水TP平均濃度達到GB 3838—2002的Ⅳ類標準(<0.3 mg∕L),聚丙烯纖維-狐尾藻組出水TP平均濃度達到GB 3838—2002的Ⅴ類標準(<0.4 mg∕L),而聚丙烯纖維生物填料組出水TP平均濃度劣于GB 3838—2002的Ⅴ類標準。
2.5 TN、NH3-N的去除效果
系統運行期間不同處理組TN和NH3-N濃度隨時間的變化,含有鋁污泥的處理組出水TN、NH3-N濃度隨時間變化較含聚丙烯纖維的穩定。鋁污泥-狐尾藻組對TN和NH3-N的去除效果好,平均去除率分別達93.19%和96.46%;鋁污泥生物填料組去除效果次之,平均去除率分別為91.25%和94.42%;聚丙烯纖維-狐尾藻組TN和NH3-N平均去除率分別為91.29%和91.45%;聚丙烯纖維生物填料組去除效果zui差,平均去除率分別為84.17%和88.39%。鋁污泥-狐尾藻組出水TN平均濃度達到GB 3838—2002的Ⅳ類標準(<1.5 mg∕L),鋁污泥生物填料組和聚丙烯纖維-狐尾藻組出水TN平均濃度均達到GB 3838—2002的Ⅴ類標準(<2.0 mg∕L),而聚丙烯纖維生物填料組出水TN平均濃度劣于GB 3838—2002 Ⅴ類標準。生物填料組和組合組出水NH3-N平均濃度均優于GB 3838—2002的Ⅳ類標準(<1.5 mg∕L),尤其鋁污泥-狐尾藻組出水NH3-N平均濃度達到GB 3838—2002的Ⅱ類標準(<0.5 mg∕L)。
MBR地埋式一體化生活污水處理設備?離子交換法在海水淡化中的應用1、離子交換劑直接淡化海水。天然沸石分子篩是一種白色、無毒、無臭的晶體粉末，可吸附尺寸在0.3～2nm 的多種離子。基于這樣的原理，海水中的陽離子可以吸附到沸石分子篩的骨架結構中，定位在孔道或空腔中的一定位置上。但海水溶液中的離子是電中性的，為了同時去除氯離子，[1]將天然沸石分子篩用硝酸銀溶液反應，使之與銀離子進行交換，生成沸石銀復合物。然后利用沸石分子篩陰離子骨架上的銀離子去交換海水中的鈉離子、鎂離子、鈣離子等堿金屬離子，被替換到海水中的銀離子則與氯離子生成氯化銀沉淀，zui終完成對海水或微咸水的淡化。天然沸石銀復合物淡化海水的能力與沸石類型有關。
從實驗結果來看，1g 沸石銀分子篩處理5 mL 海水，一般只能將氯離子去除8.73%～28.5%，連續處理8 次才能達到飲用水標準。因此，如何提高沸石銀的交換能力仍然是技術的難點。將3A、4A、13X 和NaY 型沸石分子篩放入馬弗爐中于550℃焙燒，使之具有穩定的活性和足夠的機械強度。粉碎，過40 目篩，按固液比1: 10 與硝酸銀溶液混合，微波爐加熱反應16 min 后洗滌、抽濾，至濾液中無銀離子，105℃干燥2 h 得海水淡化劑。取各種淡化劑3A、4A、13X、NaY 各50 g，與250 mL 海水混合振蕩30min，海水中的氯離子分別降至1.25、1.20、1.38 和1.27 mg /L，海水中的鈉離子分別降至300、150、420 和800 mg /L，4A 型淡化及處理效果好，但淡化水中各種離子濃度仍然高于自來水。
2、離子交換劑用于海水淡化預處理。海水是一個復雜的稀溶液體系，含有80 多種化學元素，同時海水中大量的鈣鎂離子所形成的碳酸鹽、碳酸氫鹽、氯化物等又導致海水具有很高的硬度。對于膜法海水淡化而言，高硬度海水容易堵塞膜孔，降低膜的透水率; 對于蒸餾法海水淡化而言，易產生鍋垢，從而降低蒸發效率。因此，淡化前需要進行海水預處理。海水預處理的程序一般是先用石灰-純堿軟化法去掉大部分鈣鎂離子，然后通過離子交換法進一步軟化。陽離子交換樹脂通常用鈉離子、氫離子型，通過陽離子交換反應去除海水中的部分鈣鎂離子。如果單純使用鈉型陽離子交換樹脂，交換反應后水中硬度雖被去除，但碳酸氫鈣和碳酸氫鎂轉變為碳酸氫鈉，水質呈堿性:
為此，可以同時使用氫型陽離子交換樹脂，使之與水中陽離子交換時釋放出氫離子，只要控制兩種樹脂的使用比例，便可使水的pH 值處于中性范圍之內。
離子交換是目前海水淡化脫硼技術中zui為重要和高效的方法，它的機理是利用離子交換樹脂上的功能基團與溶液中的離子發生交換反應，以達到分離濃縮目的。按照活性基團的不同，研究人員先后使用過陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、大孔樹脂和凝膠樹脂。由于硼酸可以迅速與多元醇和α- 羥基羧酸反應形成穩定的螯合物，研究人員開發出大量的含有微孔結構的硼吸附樹脂[13]，其中主要是含有N-甲基葡萄糖胺的樹脂。這種弱堿性陰離子交換樹脂加入含硼水中后，硼酸受到功能基團中羥基氧原子的攻擊，原來的B-O 鍵斷裂而形成B -O-C 新鍵，斷裂后生成的羥基與功能基團斷裂產生的氫離子結合形成水。一般情況下，一個硼酸分子可與兩個羥基作用而形成穩定的螯合物，直至離子交換反應結束。離子交換樹脂法可通過較小的能量消耗，獲得很低的硼濃度，具有技術優勢。
