（环境工程专业论文）高浓度淀粉废水处理的室内试验研究.pdf

高浓度淀粉废水的室内实验研究 a b s t r a c t t h ep o t a t os t a r c hw a s t e w a t e rw a si m i t a t e db yt h ep o t a t oa n dw a t e r a n dt h ef l o c c u l a t i o n ， s e d i m e n t a t i o na n da n a e r o b i cg r a n u l a r s l u d g ee x p a n d e db e d ( e g s b ) o np o t a t o s t a r c h w a s t e w a t e rt r e a t m e n ta n dt h e i n f l u e n c i n gf a c t o r s a r e s t u d i e db yl a b o r a t o r ys i m u l a t e d e x p e r i m e n t si nt h i sp a p e r t h es t u d yp r o v i d e sat h e o r e t i c a lb a s i sf o rf l o c c u l a t i o n - a d s o r p t i o n - e g s bp r o c e s s i n go np o t a t os t a r c hw a s t e w a t e rt r e a t m e n tb yt h el a b o r a t o r yt e s t f i r s t l y ，t h ef l o c c u l a n t sw e r eu s e dt op r e t r e a tt h ep o t a t os t a r c hw a s t e w a t e r ；t h ec h i l o s a n w a su s e da sac o a g u l a n ti ns t u d y i n f u e n c eo ft h et y p eo f f l o c c u l a n t s ，d o s a g eo ff l o c c u l a n t , p hv a l u e sa n dd o s a g eo fc o a g u l a n tt of l o c c u l a t i o ne f f i c i e n c yw a ss t u d i e s ，a n dt h eo p t i m u m f l o c c u l a t i o nc o n d i t i o n sw e r ed e t e r m i n e d t h er e s u l t ss h o wt h a tf l o c c u l a n to fp a ch a sab e a e r t r e a t m e n te f f i c i e n c yt h a nb p f ca n dp a f cw i t hc o dr e m o v a lr a t eo f5 8 5 6 a n db o d r e m o v a lr a t eo f4 2 ，w h e nt h ed o s a g eo fb p f cw a s4 9 l ，p hw a s6 5 ，d o s a g eo f c o a g u l a n t w a s1 s g l i tm a k e st h ec o n c e n t r a t i o no fc o di np o t a t os t a r c hw a s t e w a t e rh a sr e d u c ef r o m 18 0 0 0 m g lt o7 4 6 0 m g l ，t h ec o n c e n t r a t i o no fb o di np o t a t os t a r c hw a s t e w a t e rh a sr e d u c e f r o m5 4 0 0 m g lt o313 0 m g la n di tb e c o m e se a s yt ot h a tf o l l o w - u pt r e a t m e n t s e c o n d ，t h ei n f l u e n c eo fp a r t i c l es i z eo fa c t i v a t e dc a r b o n , d o z i n gq u a n t i t ya n dp hv a l u et o t h eo r g a n i cr e m o v a lr a t ei nt h ep o t a t os t a r c hw a s t e w a t e rt r e a t t h er e s u l ts h o w st h a tt h e r e m o v a lr a t eo fc o dc a nr e a c h4 9 3 a n dt h er e m o v a lr a t eo fb o dc a nr e a c h38 w h e nt h e p a r t i c l es i z eo fa c t i v a t e dc a r b o nw a s0 12 5 - 0 2 5 m m ，t h ed o s a g ew a s4 5 9 ，t h ep hv a l u ew a s 7 5 ，a n d t h ec o dc o n c e n t r a t i o nc o u l db ed e c r e a s e df r o m 7 4 6 0 m g lt o3 7 8 0 m g l ，t h eb o d c o n c e n t r a t i o nc o u l db ed e c r e a s e df r o m 313 0 m g lt o19 4 0 m g l f i n a l l y ，t h ee g s br e a c t o rh a sb e e nf o rt w om o n t h sa n ds a t i s f i e dr e s u l t sh a v eb e e n a c h i e v e do nt h et r e a t m e n to fh i g hc o dc o n c e n t r a t i o no r g a n i cw a s t e w a t e r a n dt h er e m o v a l r a t eo fc o dc o u l dr e a c h8 5 w h e nt h et e m p e r a t u r ew a s ( 3 04 - 1 o c ) t h et e m p e r a t u r ea n dp h v a l u ea l lh a sa ni m p a c to nt h ea n a e r o b i cd i g e s t i o np r o c e s s ，a n dt h et e m p e r a t u r eh a sag r e a t e r i n f l u e n c eo nt h ee f f i c i e n c yo fc o dr e m o v a li na n a e r o b i cd i g e s t i o np r o c e s s t h eg r e a t e rt h e c o o l i n gr a t e ，t h eg r e a t e rt h ei m p a c to nc o dr e m o v a lr a t e ，t h ea c t i v i t yo fm e t h a n o g e n i c b a c t e r i ar e c o v e r ym o r ed i f f i c u l t o t h e r w i s e ，t h e r ew a sab i gi m p a c to no p e r a t i n gr e s u l t s i t t a k e sal i t t l ee f f e c tf o rt h er u n n i n go fe g s br e a c t o r , w h e nt h ep hv a l u ew a s5 5 - 7 f u r t h e r m o r e ，t h ep hv a l u eo fe f f l u e n tc a nb em a i n t a i n e da ta b o v e6 7 ，a n dt h er e m o v a lr a t eo f c o dc o u l db er e a c h e dt o9 0 ，t h er e m o v a lr a t eo fb o dc o u l db er e a c h e dt o9 3 k e yw o r d s ：t h ep o t a t os t a r c hw a s t e w a t e r ；f l o c c u l a t i o n ；e g s br e a c t e r ； a c t i v a t e d c a r b o na d s o r p t i o n ；t h er e m o v a lr a t eo fc o d 硕十学位论文 曼曼皇鼍i i i i i _ ii i i 。曼曼鼍曼皇曼皇曼曼曼 第1 章绪论 i i 马铃薯淀粉生产废水及其特性 i i i 马铃薯淀粉生产工艺简介 近年来马铃薯产业在国内迅速发展，在西北地区的内蒙古、宁夏、甘肃等形 成了产业化基地。全国生产淀粉的企业，马铃薯淀粉年产量高达4 0 余万吨，年加 工马铃薯约3 0 0 万吨，年排放废水约8 0 0 万吨。由此，可计算平均每生产1 吨马 铃薯淀粉需要约7 5 万吨的马铃薯，而排放的废水约2 0 吨，湿废渣5 吨。马铃薯 淀粉生产工艺分为以下几个工段： 清洗工段：该工段主要配备的设备有初级清洗机、除石机、一级清洗机、二 级清洗机。原料经过它们的分别处理后，被清洗的马铃薯、红薯就达到了能进入 下一工段的要求了。此工段最大的特点是：连续工作性好、处理能力大、动力消 耗小。 筛分工段：该工段主要配备的设备有调速喂料机、锉磨机离心筛等。被送来 的马铃薯在这一工段被破碎，渣浆分离。其特点是磨碎细度好、浆液分离效果显 = f 者。 脱汁、精制、脱水工段：该工段主要配备的设备有旋转过滤器、五级脱汁旋 流器、七级旋流器、十二级( 更多级) 精制旋流器和真空脱水机组成。它们主要是脱 掉汁水，洗涤淀粉，从浆液中脱出湿淀粉。 干燥工段：整个干燥系统是由喂料机、扬升机、引风机等组成。干燥过程采 用负压式原理进行干燥，湿淀粉随热空气混合进入风管，达到干燥要求后进入旋 风分离器，然后包装入库。 1 1 2 马铃薯淀粉废水及特性 马铃薯淀粉生产过程中，要排放大量的废水，平均每生产1 吨淀粉需要排放 2 0 吨左右的废水，其中蛋白液5 吨左右，排放5 吨左右的湿废渣，含水率8 0 以 上，可干燥出1 吨干渣。一个生产5 0 0 0 t 淀粉的中型厂，年加工马铃薯约3 3 万吨， 年排放废水约10 万吨，其中蛋白液约2 5 万吨。这些废水主要来自输送和洗净废 水，生产废水即分离废水，生产设备洗刷废水和淀粉渣贮槽废水。如图1 1 所示， 其废水的水质特征为： 输送和洗净废水：通常含有泥土、马铃薯碎皮及由原料溶出的有机物，这些 废水悬浮物含量高，但是化学需氧量( c h e m i c a lo x y g e nd e m a n d ，简称c o d ) 和生化需 l 高浓度淀粉废水的室内实验形f 究 氧量( b i o c h e m i c a lo x y g e nd e m a n d ，简称b o d ) 值都不高： 生产废水即分离废水：含有大量的水溶性物质，如糖、蛋白质、树脂等，同 时也含有少量的微细纤维和淀粉，c o d 和b o d 值都很高，且水量大。因此，本工 段废水是马铃薯原料淀粉厂污染废水的主要来源： 生产设备洗刷废水： 淀粉渣贮槽废水：淀粉生产过程中，作为副产品产生大量的渣滓，长期积存 在贮槽内，会含有一定量的废水，这种废水虽然不产生怪味，但因其发酵其酸度 很高。 7 输送和洗净、 获苯* ? 石7 生产废水即、 分离废水 念 刷废水 废纱 图1 1 淀粉废水的来源 f i 9 1 1t h es o u r c eo fs t a r c hw a s t e w a t e r 因此在马铃薯淀粉加工中，提取淀粉后留下含有淀粉、果胶、蛋白质、氨基酸 等有机物质的高浓度有机废水。这种废水一般没有毒性，但c o d 可达1 0 0 0 0m g l 以上，最大值达到6 0 0 0 0m g l ，b o d 最大值达到2 0 0 0 0m g l ，如果直接排放于河 流和水库中，废水中的有机质就会在自然发酵后释放出硫化氢、氨气等污染环境： 在废水中，由于有机质浓度过高，各种微生物生长繁殖迅速，其中有害微生物或 者致病菌大量生长繁殖，不仅直接侵害了水生动物，而且由于微生物的生长和有 机质的氧化反应，水中的溶解氧被消耗殆尽，使水生动物因缺氧而死亡，从而对 河流、水库及环境造成严重污染。 1 2 马铃薯废水处理现状 1 2 1 处理方法 针对马铃薯淀粉废水的特性，单纯的物化处理方法或者单纯的生物处理方法都不能 达到很好的处理效果。目前，对马铃薯淀粉废水的处理，大多是采用物化法和生物法相 结合的处理方法。 1 2 1 1 物化法 ( 1 ) 絮凝沉淀法 2 硕十学何论文 曼鲁曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼皇曼m im_ m 2 马铃薯淀粉生产所排放的废水中含有蛋白质、淀粉、糖类及悬浮物。废水呈高分散 系的胶体溶液，这种胶体一般比较稳定。因此，治理这类废水首先要破坏胶体状态，化 学絮凝法正是通过药的物理化学作用，使废水的胶体破坏，使分散状态的有机物脱稳、 凝聚，形成聚集状态的粗颗粒物质从水中分离出来。在淀粉废水的处理研究中，絮凝沉 淀法因其可以有效地降低废水的浊度和色度，能去除多种高分子有机物被广泛采用【l 】。 絮凝沉淀法成本低，应用广泛。常用的絮凝剂主要有有机絮凝剂和无机絮凝剂，近年来 天然改性高分子絮凝剂，如：淀粉类、纤维类、植物胺类、聚多糖类和微生物絮凝剂应 用研究广泛。絮凝沉淀法针对马铃薯清洗废水处理效果较好，但是对于浓蛋白液等工艺 生产废水则效果不理想，无法解决蛋白液起泡等技术问趔2 1 。 姚毅p j 等用混凝法处理马铃薯淀粉废水。研究了混凝剂的种类、投加量、p h 值以及 沉降时间对马铃薯淀粉废水c o dc ，去除率的影响。通过对废水处理前后各项指标及处 理成本等各方面因素进行综合分析，结果得知，聚合硫酸铁作为马铃薯淀粉废水的混凝 剂较为合适，此时马铃薯淀粉废水c o dc r 去除率可达到5 8 。 ( 2 ) 膜分离法 膜分离法是在压力驱动下，借助气体中各组分在高分子膜表面上的吸附能力以及在 膜内溶解一扩散上的差异，即渗透速率差来进行分离的。膜法的主要特点是无相变，能 耗低，装置规模根据处理量的要求可大可小，而且设备简单，操作方便安全，启动快， 运行可靠性高，不污染环境，投资少，用途广等优点。 张泽俊等【4 j 采用自制的超滤试验室小试机对马铃薯淀粉废水进行回收蛋白小试，试 验结果证明采用切割分子量为1 5 万的醋酸纤维素膜，处理马铃薯淀粉工艺废水，可以 截留8 5 的蛋白质，降低5 0 的c o d 。 顾春雷【5 j 等采用膜技术处理马铃薯加工废水，用切割分子量1 0 万和1 5 万的超滤回 收蛋白，再用纳滤膜回收马铃薯淀粉废水中的低聚糖，结果证明：利用膜集成技术可以 回收马铃薯淀粉废水中蛋白质总量9 7 和低聚糖总量的9 0 。最后反渗透液的化学耗氧 量可以达到排放标准。 ( 3 ) 气浮法 气浮法是利用高压状态溶入大量气体的水( 溶气水) ，作为工作液体，骤然减压后释 放出无数微细气泡，废水中的絮凝物粘附其上，使絮凝物的比重远小于实际比重，随着 气泡上升，将絮凝物浮至液面，达到液固分离的目的。 b r y s o n 掣6 j 采用气浮提取蛋白饲料技术，可把淀粉废水中的蛋白质、脂肪、纤维索 等提取出来获得蛋白饲料。买文宁【7 。8 】等采用气浮分离技术使得淀粉废水中的s s 和c o d 去除率分别达到8 0 和3 0 以上，有效地减轻了后续生物处理的负荷。牧剑波等【9 】用自 行设计的气浮一体化装置处理淀粉废水，c o d 去除率能够达到9 3 2 。 1 2 1 2 生物处理法 生物处理法可分为厌氧生物处理法和好氧生物处理法。 厌氧生物处理法是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌将淀粉废水中大分子有机物降 解为低分子化合物，进而转化为甲烷、二氧化碳的过程，同时把部分有机质合成细菌 高浓度淀粉废水的事内实验形f 究 胞体，通过气、液、固分离，使污水得到净化。在淀粉废水处理中用到的厌氧生物处理 方法有上流式厌氧污泥床反应器( u a s b ) 、颗粒污泥膨胀床( e g s b ) 、厌氧滤床( a f ) 、 厌氧折流板反应器( a b r ) 、厌氧塘等方法，但以e g s b 处理法最优，能耗低、剩余污泥 少、处理效率高等优点，在国内外进行了广泛的研究和应用。 颗粒污泥膨胀床( e g s b ) ( a ) e g s b 作为一种高效、节能的厌氧生物反应器，采用处理水回流技术，有效地降 低了进水中有毒物质的浓度和毒性，用于处理含有有毒物质的废水。 ( b ) e g s b 适用于各种浓度( 低中高) 工业废水和城市污水的处理。在处理低浓度有 机废水时，处理水回流可以获得充足的水力混合强度，在处理超高浓度有机废水 时，处理水回流则起到稀释作用。 ( c ) e g s b 对水温的适用范围广。尤其在低温条件下，其最低允许进水浓度和处理 效果都明显优于其它厌氧处理工艺。 ( d ) e g s b 还可应用于小型和大型生活污水处理系统、垃圾填埋厂的渗滤液处理系 统以及农业废物废水处理领域【l0 。 好氧生物处理法是指利用好氧微生物( 包括兼性微生物) 在有氧气存在的条件下进 行生物代谢以降解淀粉废水中各种复杂的有机物，使其稳定、无害化的处理过程。在淀 粉废水处理中用到的好氧生物处理方法有s b r 法、c a s s 法、接触氧化法、好氧塘法 世 守。 由于淀粉废水有机负荷高，处理难度大，在实际生产中往往将好氧处理法和厌氧处 理法结合而用，几种常见的处理方法如下： ( 1 ) u a s b s b r ：法 该方法采用u a s b s b r 两级串联的厌氧与好氧相结合技术，厌氧是该技术的主体。 u a s b 反应器由污泥层、污泥悬浮层、沉淀区、三相分离器组成，其中污泥层和三相分 离器是其主要组成部分。大部分的有机物在高活性的污泥层转化为c h 4 和c 0 2 ，三相 分离器完成了气、液、固三相的分离。s b r 是序批式活性污泥法的简称，是反应和沉淀 在同一个装置中进行的间歇式活性污泥处理法，一个运行周期有进水、反应、沉淀、排 水排泥和闲置5 个基本过程组成。 ( 2 ) 水解酸化一s b r 采用物化一水解酸化一s b r 法处理含c o d 高达1 2 0 0 0m g l 的淀粉废水，对c o d 的去除率高达9 9 1 ，出水水质稳定并达到d b4 4 2 6 _ - 2 0 0 1 的二级标准i l l j 。 ( 3 ) 生物塘 生物塘是一种利用天然净化能力处理废水的生物处理设施，该技术在2 0 世纪5 0 年代以后得到快速发展，尤其是在生活污水和有机工业废水处理中应用最多。生物塘根 据塘内的微生物类型、供养方式和功能分为厌氧塘、兼性塘和好氧塘，针对淀粉废水有 机物浓度高，富含营养物的特性，可采用厌氧塘、兼性塘、好氧塘相结合的生物塘处理技 术。沈仲韬【1 2 】根据海门县淀粉厂污水的水质特征，设计了以废水治理为主体，结合养鱼、 灌溉、水生植物等的一个综合的生物塘技术。该厂利用厂区附近总面积约1 5 0 0 0 m 2 的3 4 硕十学何论文 个废弃鱼塘，采用了厌氧、兼氧、好氧相结合的生物塘工艺。废水首先通过中和沉淀池， 调节p h 值达7 左右，絮凝沉淀大部分悬浮物。然后废水进入其中的一个废弃鱼塘作为 厌氧塘，c o d 降低6 0 。接着再进入另一个废弃鱼塘作为水生植物塘，水中种植的各 种水生植物发生光合作用产生氧气，使塘中呈现兼性状态再降解废水中6 0 的c o d 。 最后进入第三个废弃鱼塘，通过向该塘进行人工增氧，使其呈现好氧状态，塘中养殖的 鱼、鸭、黄鳝等水生动物利用废水中有机物作食料，使c o d 再降解8 0 ，出水达标排 放或进行农田灌溉。 ( 4 ) 光合细菌法 光合细菌法简称p s b ，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌总称。用于净化 有机废水的光合细菌主要是红，单胞菌属，它能利用有机物作为光合作用的碳源和供氢 体，并能耐受高浓度的有机物，分解将其除去。2 0 世纪7 0 年代，日本的小林正泰等经 试验研究揭示了光合细菌的重要作用，以后人们开始逐步运用光合细菌处理高浓度有机 废水。王宇新! 1 3 - 1 4 】等采用球形红杆菌l 2 进行中试试验。原废水首先进入预处理槽加入 合适剂量的絮凝剂调节p h 值和絮凝固型物，然后经初沉淀槽沉淀后上清液流入p s b 处 理槽。该槽是该工艺的主体，其光照白天采用日光，晚上采用白炽灯，光照度不低于 1 5 0 0 1 x ，溶解氧值控制在0 2 o 5 m g l ，处理温度3 0 左右，p h = 7 ，停留时间3 6 - - 4 2 h ， 废水处理量4 m d1 ，c o d 最大容积负荷6 7 k g m 。3 d - 。处理后的流出液经二沉淀槽后， 上清液可再进入曝气槽进行二级处理，使废水达标排放。原水c o d2 4 8 0 5m g l ，经预处 理沉淀后为67 9 4m g l ，处理后降到10 5 8m g l 1 ，c o d 去除率为9 5 7 ，曝气处理 后c o d 降至3 0 0m g l 以以下，去除率为9 8 1 1 。 1 3 问题的提出 马铃薯淀粉是一种重要的工业原料，广泛地应用于食品、化工、纺织、医药等多种 行业。淀粉在加工过程中会产生大量的高浓度酸性有机废水。目前，我国淀粉生产企业 6 0 0 多家，年产量已达4 0 0 万吨，按现在的加工工艺，每生产1 吨淀粉大约产出6 吨废 水，可见整个淀粉制造业每年产生的废水量很大。这些废水中主要含有溶解性淀粉、少 量蛋白质、有机酸、尘土、矿物质及少量的油腊，易腐败发酵，使水质发黑发臭，排入 江河会消耗水中的溶解氧，促进藻类及水生植物繁殖，废水量大时河流严重缺氧，发生 厌氧腐败，散发恶臭，鱼、虾、贝类等水生动物可能会因此而窒息死亡。因此，搞好淀 粉废水的治理及综合回收利用越来越受到环境科学工作者的重视。由于淀粉废水排放量 大，有机负荷高，污染严重，且处理难度大，以上所列举的淀粉废水处理方法在实际中 都有应用，但也都存在一些问题。 ( 1 ) 气浮法处理废水，虽具有分离时间短、装置简单、处理量大、占地面积小等优 点。但气浮法的处理效率与进料位置、进气量、液面高度、气浮剂用量等操作条件密切 相关，操作管理复杂，同时对处理设备性能要求较高，投资费用和运行费用都较高。 ( 2 ) 生物法处理淀粉废水，具有技术成熟可靠、耐冲击能力强、处理效果好，尤其 高浓度淀粉废水的室内实验研究 以u a s b 反应器为主体的厌氧生物处理工艺在降解污染物的同时还能回收能源甲烷 气，在淀粉废水处理中得到了广泛应用。但单纯生物处理法占地面积大，能耗大，投资 费用和运行费用高，受废水的水质影响大。 ( 3 ) 光合细菌法处理淀粉废水具有机污染物去除率高，投资省，占地少，且菌体污 泥是对人畜无害、富含营养的蛋白饲料，是一种非常有前途的净化高浓度有机废水的处 理技术。但光合细菌法对温度变化敏感，需要相应的加热和保温装置，晚上需要较强的 白织灯光照，运行费用较高，管理不便等。 1 4 研究意义及内容 马铃薯淀粉废水是一种高浓度有机物废水，而且耗水量大。随着我国经济的高速发 展，人民生活水平的提高，如不采取有效的治理办法，其对环境的影响将更严重：同时 我国现阶段资金较为匮乏，因此寻找一种既经济又效果良好的处理方法非常必要。 厌氧废水处理技术是近年来污水处理领域发展较快的技术，是消减有机污染物、降 低运行成本的有效途径。膨胀颗粒污泥床( e g s b ) 是在u a s b 反应器的基础上发展起来 的第三代厌氧反应器之一。由于具有较高的水力上升流速而使得污泥和基质之间接触更 加充分，使得处理效果提高；而且e g s b 反应器采用较大的高经比，占地面积小，它所 达到的有机负荷更高，投资节省；故e g s b 反应器具有良好的应用前景。 由于马铃薯淀粉废水有机物浓度高达1 0 0 0 0 m g l 以上，在进行生物处理前需对其进 行预处理，使得有机物浓度降到生物处理法可处理范围内。试验用絮凝沉淀法与活性炭 吸附法对马铃薯淀粉废水进行前期处理，使得废水中的有机物浓度降低到生物可降解范 围内，再利用e g s b 反应器对马铃薯废水进行处理。 6 硕+ 学位论文 曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼皇苎曼曼曼mi i i _ i i 一- - m 曼曼曼鼍 第2 章絮凝法处理淀粉废水 2 1 简介 絮凝法是利用高分子聚合物( 如聚丙烯酰胺和聚合氯化铝) 的线性大分子的桥架作 用，把胶体和微粒联结成一种松散的、网络状的聚集体，实现粒间桥连的聚团现象，也 称为高分子絮凝。作用机理可解释为：压缩双电层原理：低分子电解质对胶体微粒产 生电中和，引起胶体微粒的凝聚；吸附架桥原理：主要是指链状高分子聚合物在静电 引力、范德华力和氢键力等作用下，通过活性部位与胶体和细微悬浮物等发生吸附桥联 的过程：吸附电中和机理：胶体表面对异号离子，异号胶粒或分子带异号电荷的部位 有强烈的吸附作用，使胶体脱稳而凝聚；沉淀物网捕机理：当水中投加足够量金属凝 聚剂时，迅速沉淀出金属氢氧化物，这些沉淀物就会网捕水中的胶粒和细微悬浮物。近 年来，絮凝剂的开发从传统无机凝剂发展到无机高分子，有机高分子絮凝剂，目前正在 进一步探讨微生物絮凝剂。 2 1 1 无机絮凝剂 无机絮凝剂是1 9 6 0 年研制成功并在全世界广泛使用。在日本、俄罗斯、西欧和中 国应用较多。无机高分子混凝剂中存在多羟基络离子，以o h 作为架桥形成多核络离子， 从而生成了巨大的无机高分子化合物。因此，无机高分子聚合物混凝剂混凝能力强、混 凝效果好，能强烈吸附胶体微粒，通过粘附、架桥和交联作用，促使胶体凝聚。同时还 发生物理化学变化，中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷，降低了毛电位，从而使胶体粒 子发生相吸作用，破坏了胶团的稳定性，促使胶体微粒碰撞，形成絮状沉淀，沉淀物的 表面积可达2 0 0 m 2 g 1 0 0 0 m 2 g ，极具吸附能力。由此可见，无机高分子混凝剂既有吸附 脱稳作用，又可发挥桥联和卷扫絮凝作用。可以把混凝过程分为三个步骤：药剂的分散 及与颗粒发生作用、此后发生的凝聚作用、进一步发生的絮凝过程。如图2 1 所示： 药剂充分分散并与 胶体颗粒的充分接 触( 混合阶段) 微絮凝体的形成 ( 5 i 1m ) ( 凝聚阶段) 图2 1 混凝过程 f i 9 2 1t h ep r o c e s so fc o a g u l a t i o n 7 人絮凝体的形成 ( oe2iil 3，、)o鲁_暑基卜 弘 敛 箍 甜 兹 侣 侣 一零一ooo|lo骂2 i b o 基1 o 暑 (_un)aj暑暑3dgq一 弘 筻 勰 为 甜 签 侣 侣 阳 o 一零一o o o j l o q：l_芒rbogoi o 暑 硕十学何论文 图4 4 ( a ) r 1 反应器的温度由3 3 降至3 0 ，持续2 h 后再升温至原来的3 3 。温度降 低时，c o d 去除率由9 2 7 降至l j 9 0 5 ，基本上没有明显的变化。图4 4m ) i 也反应器的 温度由3 3 降至27 。c ，持续2 h 后再回升到原来的3 3 。与图4 4 ( a ) 相比，l 也反应器的降 温幅度增大，虽然持续的时间相同，但c o d 去除率却有一个明显的下降，即由开始的 9 0 8 降到了8 3 2 。当温度恢复至e j 3 3 后，c o d 的去除率也随之升高，但最高值却低 于降温前的正常值，升温后c o d 去除率的恢复时间大约要6 h 。图4 4 ( c ) i u 反应器的温度 由3 3 。c 突降至r j 2 3 。c ，持续2 h 后又回升至l j 3 3 c ，c o d 去除率的变化趋势大致跟图4 4 ( b ) 相 同。不过，由于温度降幅更大，c o d 去除率下降的幅度也比图4 4 ( b ) 要大，即由开始的 8 7 2 降到了7 4 2 ，且升温后的c o d 去除率的恢复时间更长，大约需要1 2 h ；图4 4 ( d ) r 4 反应器的温度由3 3 。c 突降到1 8 。c ，持续时间2 h 后回升到原来的3 3 ，由于降温幅度达到 了1 5 。c ，c o d 去除率下降的幅度也就更大，由8 4 6 降到了7 0 4 ，且升温后c o d 的去 除率较难恢复到原来的c o d 去除率水平，恢复的时间更长。综上所述，降温幅度愈大， 对c o d 去除率的影响就愈大，也就是对生物活性的影响愈大，恢复生物活性愈困难。因 此在工程中我们应考虑温度的变化不要超过3 ，否则对运行效果有一个大的影响。 4 3 3 进水p h 值对反应器运行的影响 p h 值是废水厌氧处理最重要的影响因素之一。厌氧处理中，水解菌与产酸菌对p h 值有较大范围的适应性，大多数这类细菌可以在p h 值为5 0 8 5 范围生长