各級(jí)出水中溶解性有機(jī)物的三維熒光光譜圖如圖 2, 橫坐標(biāo)為發(fā)射波長(zhǎng)(Em), 縱坐標(biāo)為激發(fā)波長(zhǎng)(Ex).根據(jù)Chen等描述的熒光峰位置與激發(fā)波長(zhǎng)、發(fā)射波長(zhǎng)范圍的關(guān)系, 可識(shí)別特定的熒光基團(tuán)信號(hào).從圖 2可以看出, 原水的三維熒光光譜中有一個(gè)明顯的熒光峰群和一個(gè)單峰(峰群B和峰T1).峰群B位于熒光區(qū)域Ⅳ, 其熒光峰的中心位于Ex/Em=275~280 nm/305~345 nm, 包含類*熒光峰和類*熒光峰.單峰T1位于熒光區(qū)域Ⅱ, 其熒光峰的中心位于Ex/Em=225~235 nm/340~350 nm, 屬于類*熒光峰.上述蛋白物質(zhì)主要來(lái)源于城市居民的排泄物、餐廚廢液和洗滌廢水等.其中峰群B的熒光強(qiáng)度還與微生物的代謝有關(guān)[28].由于該污水廠處理廢水為*的生活污水, 原水中的微生物活性較高, 其代謝產(chǎn)物的熒光貢獻(xiàn)率較大, 故峰群B的熒光強(qiáng)度較高; 經(jīng)微絮凝處理后, 峰群B的面積明顯減小, 僅剩一個(gè)單峰B1, 其熒光峰的中心位于Ex/Em=230~235 nm/340~350 nm.較原水相比, 區(qū)域Ⅱ和Ⅳ內(nèi)熒光峰的強(qiáng)度也明顯減弱, 說(shuō)明微絮凝過(guò)濾對(duì)類*和類*這兩種蛋白物質(zhì)的富集*.經(jīng)0.44 μm的醋酸纖維膜抽濾后的出水, 其熒光譜圖與微絮凝過(guò)濾后的出水相比, 單峰B1的熒光面積略有減少, 熒光強(qiáng)度降低明顯.而單峰T1并無(wú)變化, 說(shuō)明0.45 μm的微濾膜對(duì)微生物代謝產(chǎn)生的類*有一定的去除效果, 但對(duì)污水中的類*去除效果甚微.經(jīng)0.22 μm與0.15 μm微濾膜處理后的出水, 其熒光光譜圖與0.45 μm微濾膜出水的熒光光譜圖差異甚微, 熒光峰B1與熒光峰T1僅在熒光強(qiáng)度上略微減弱.納濾出水的熒光光譜圖與上級(jí)出水相比, 其熒光峰的強(qiáng)度及面積均有明顯變化.說(shuō)明納濾對(duì)污水中的蛋白質(zhì)有很好的去除效果.東北農(nóng)村生活污水處理設(shè)備
反觀現(xiàn)有的城市污水處理廠卻僅旨在污水的達(dá)標(biāo)排放, 并未對(duì)其中的資源能源以及污水本身進(jìn)行回收回用.此外, 絕大部分城市污水處理廠的處理工藝是以生物處理為主的, 但處理的廢水卻不都是*的生活污水.一部分工業(yè)廢水的匯入使其存在較高的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)性, 像污泥上浮、污泥膨脹等問(wèn)題常有報(bào)道.因此, 有必要尋找一種簡(jiǎn)單、高效且穩(wěn)定的方法來(lái)應(yīng)急, 甚至于作為新一代污水處理廠的工藝參考; 回看膜技術(shù)在污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用, 雖然在能量回收和污水回用方面都發(fā)揮著重要的作用, 但卻忽視了兩個(gè)問(wèn)題:一是城市污水中的溶解性有機(jī)物成分復(fù)雜, 不同種類的有機(jī)物往往表現(xiàn)出不同的物化特性, 而不同級(jí)配的膜對(duì)有機(jī)物的截留特性亦存在差異性, 故其回收方式應(yīng)多元化.二是經(jīng)膜處理后的廢水可作再生水回用, 但被膜富集的目標(biāo)污染物, 尤其是溶解性有機(jī)物并沒(méi)有加以回收利用.因此, 有必要了解不同級(jí)配的膜在污水處理中對(duì)溶解性有機(jī)物的篩分特性.
本文選擇城市污水廠沉砂池出水為研究對(duì)象, 以膜逐級(jí)篩分為主的物化法為處理工藝, 探究其處理城市污水的可行性, 同時(shí)分析不同級(jí)配的膜對(duì)城市污水中溶解性有機(jī)物的篩分特性, 以期為概念污水廠因地制宜的實(shí)踐提供多元參考, 并為更好地回收廢水中的能量載體——有機(jī)物提供理論基礎(chǔ), 做到分類收集, 以利于能源轉(zhuǎn)化大化.
1 材料與方法1.1 實(shí)驗(yàn)流程
為避免無(wú)機(jī)顆粒對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響, 取污水廠沉砂池出水為實(shí)驗(yàn)原始水樣, 其基本水質(zhì)情況見(jiàn)表 1.首先設(shè)計(jì)微絮凝過(guò)濾單元, 選擇工業(yè)上常用的精制硫酸鋁為絮凝劑, 目的在于降低原水的SS, 以減輕膜污染; 隨后設(shè)計(jì)膜逐級(jí)抽濾單元, 選擇常用的0.45、0.22和0.15 μm的醋酸纖維膜以及納濾膜, 探討不同級(jí)配的膜對(duì)污水中各類污染物的去除特性, 重點(diǎn)探討膜逐級(jí)抽濾對(duì)城市污水中有機(jī)物的篩分特性
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
取上述流程中的各級(jí)出水, 測(cè)其各項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)判斷以膜逐級(jí)篩分為主的物化法處理城市污水的可行性.為減小因檢測(cè)分析方法帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差, 膜對(duì)溶解性有機(jī)物的去除特性分析方法如下:首先對(duì)實(shí)驗(yàn)原始水樣中溶解性有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量及物質(zhì)含量進(jìn)行分析, 了解其大致相對(duì)分子質(zhì)量范圍和各區(qū)間的占比情況, 以及物質(zhì)類別和各類別的占比情況.然后對(duì)各處理單元不同流程的出水進(jìn)行采樣, 分析每個(gè)出水水樣中溶解性有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量范圍和各區(qū)間的占比情況, 以及物質(zhì)類別和各類別占比.后將每個(gè)水樣與上一級(jí)處理水樣進(jìn)行對(duì)比, 即可得出每一級(jí)處理過(guò)程對(duì)污水中溶解性有機(jī)物的去除特性.
生物膜法生物膜的更新與脫落
厭氧膜的出現(xiàn)過(guò)程：
?、偕锬ず穸炔粩嘣黾?，氧氣不能透入的內(nèi)部深處將轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)
?、?成熟的生物膜一般都由厭氧膜和好氧膜組成
?、酆醚跄な怯袡C(jī)物降解的主要場(chǎng)所，一般厚度為2mm。
厭氧膜的加厚過(guò)程：
?、?厭氧的代謝產(chǎn)物增多，導(dǎo)致厭氧膜與好氧膜之間的平衡被破壞
?、跉鈶B(tài)產(chǎn)物的不斷逸出，減弱了生物膜在填料上的附著能力
?、?成為老化生物膜，其凈化功能較差，且易于脫落。
生物膜的更新：
?、倮匣っ撀?，新生生物膜又會(huì)生長(zhǎng)起來(lái)
?、?新生生物膜的凈化功能較強(qiáng)。
生物膜法的運(yùn)行原則
①減緩生物膜的老化進(jìn)程
?、?控制厭氧膜的厚度
?、奂涌旌醚跄さ母?/span>
盡量控制使生物膜不集中脫落。
東北農(nóng)村生活污水處理設(shè)備
