工业废水处理论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇工业废水处理论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

普通工业废水量大、污染物成分复杂，不同行业产生的废水所含污染物成分区别较大，有的废水温度高，容易造成环境的热污染；有些具有明显的酸碱度；有些含有易燃、易爆、有毒物质。针对工业废水中所含的不同成分，选择不同的处理工艺，往往需要物理、化学、生物代谢等多种不同工艺组合处理。

1.2放射性废水特点

具有放射性的重金属元素是放射性废水处理的主要去除对象，而放射性核素只能通过自然衰变来降低其放射性，所有的水处理方法都不能改变其固有的放射性衰变特性。在进行放射性废水处理的时候，我们只有通过各种方法将放射性核素浓缩到较小体积的废物内，降低处理后可排放废水的放射性核素浓度。

2普通工业废水处理方法

为了使工业废水得到净化，一般将废水中所含的污染物分离出来，或将其转化为无害、稳定的物质。我们按照处理原则，将工业废水处理方法中物理化学法分为吸附法、离子交换法、膜分离法、汽提法、吹脱法、萃取法、蒸发法、结晶法等。离子交换法在普通工业废水处理中，主要用以回收贵重金属离子。膜分离技术在70年代后大规模应用到各个工业领域及科研中，发展非常迅速。蒸发法处理多用于酸、碱废液的回收。自然界存在种类繁多的具有氧化分解有机物能力的微生物，这些微生物具有数量巨大、分布范围广、繁殖力强等特点，被广泛应用于制革造纸、炼油化工、印染纺织、食品制药等行业的废水处理中。

3放射性废水的处理方法

放射性核素使用任何水处理方法都改变不了其固定的放射性衰变特性，其处理一般都是遵循以下两个基本原则：①将放射性废水排入水体，通过稀释和扩散达到无害水平。主要适用于极低水平的放射性废水的处理。②将放射性废水浓缩后，将其浓缩产物与人类的生活环境长期隔离，任其自然衰减。对高、中、低水平放射性废水均适用。目前国内外普遍做法是对放射性废水进行浓缩处理后贮存或固化处理。

3.1蒸发法

蒸发浓缩法具有较高的浓缩倍数和去污因子，可用于处理高、中、低放废水。尉凤珍等利用真空蒸发浓缩装置处理中低水平核放射废水，对总α和总β的去污因子能达到104量级，出水满足国内放射性废水排放标准。

3.2化学沉淀法

化学沉淀法主要通过投加合适的絮凝剂，然后与废水中的微量放射性核素发生沉淀后，将放射性核素转移并浓缩到体积量小的沉淀底泥中。在进行化学沉淀法时主要投加铝盐、铁盐、磷酸盐、苏打、石灰等，同时可投加助凝剂，如粘土、活性二氧化硅等加快凝结过程。罗明标等的试验结果显示氢氧化镁处理剂具有良好的除铀效果，特别适合酸溶浸铀后的地下低放射性含铀废水的处理。

3.3离子交换法

目前离子交换主要处理低放废水，包括有机离子和无机离子两种交换体系。此法特点是操作方便、设备简单、去除效率高且减容比高，适用于含盐量低、悬浮物含量少的水体。国内外研究都表明离子交换剂对Cs的有很高的吸附容量。

3.4膜分离技术

膜处理方法是处理放射性废水相对经济、高效、可靠的方法，此法具有出水水质好、物料无相变、低能耗、操作方便和适应性强等特点等特点，膜技术的研究比较广泛。美国、加拿大许多核电站采用反渗透和超滤工艺处理放射性废水。

3.5生物处理法

生物处理法包括植物修复法、微生物法。微生物治理低放射性废水是20世纪60年代开始研究的新工艺，国内外都有人开展研究微生物富集铀的工作。美国研究人员发现一种名为Geobactersulfurreducens的细菌能够去除地下水中溶解的铀，Geobacter能够还原金属离子，从而降低金属在水中的溶解度，使金属以固体形式沉淀下来，因此，这种细菌有可能被用于放射性金属的生物处理。生物法处理流程复杂，处理周期长，运行管理难度大，国内核电厂还未采用生物法处理放射性废水。

4放射性废水和普通工业废水处理方法比较

工业废水中污染物成分复杂多样，我们采用单一的处理方法很难达到完全净化的效果，因此需要我们寻找适合的工艺进行处理。其中废水处理工艺的组成需要遵循先易后难的原则，先除去大块垃圾和漂浮物质，然后依次去除悬浮固体、胶体物质及溶解性物质。放射性废水与普通工业废水处理的一个根本区别是：能够用物理、化学或者生物方法将普通工业废水的一些有毒物分解破坏，转化为无毒物质，例如六价铬、氰、有机磷等；而用这些方法无法破坏放射性核素，不能改变其衰变辐射的固有特性，只能靠其自然衰变来降低直至消失其放射性。物理、化学或物理化学方法一般是普通工业废水处理中的预处理或深度处理方法，主要处理方法采用生物处理法。而物理化学法是目前放射性废水处理的主要方法。有些处理方法只适用于处理普通工业废水，而较难应用于处理放射性废水。

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工厂是一个生产作业的集中区域，其涉及到多种工业化产品，因而最终产生废弃物类别也是多重多样的。从环境监测结果分析，工厂废水可导致大面积水域污染，水质恶化、污染物超标、水生植物无法生长等，这些都是工厂周边区域普遍存在的问题。水资源是人类社会活动不可缺少的元素，水资源污染将对社会环境、人居生活、产业发展等造成诸多不利影响。

2、标准问题

为了整顿工业经济发展秩序，国家对各类生产区域实施项目规划，要求工厂建立科学的环境监测体系，帮助企业解决现实生产中遇到的污染问题。实际监测发现，废水环境监测缺少明确的标准参数，对工厂监测内容达不到预定标准，影响了环境治理决策的有效性。目前部分国家重点源监测项目与行业标准污染物项目不一致，如制糖、造纸、城镇污水处理厂等。

制糖行业监测项目监测分类监测项目重点污染源pH值、色度、COD、BOD5、氨氮、石油类、流量行业标准污染物基本控制项目pH值、COD、BOD5、氨氮、SS、总氮、总磷、单位产品(糖)基准排水量

3、治理问题

监测是为了更好地治理环境，对环境监测中发现的质量问题，工厂并没有及时采取措施处理，导致废水污染面积逐渐扩大化，对新水域产生了更多的危害性。总结原因，多数工厂从运营成本角度考虑，对环境治理未投入足够的出污费用，废水问题无法从根本上得到解决。另一方面，环境监测机构职能不健全，现阶段难以达到预定的监测指标，这些都阻碍了废水监测与治理工作。

二、基于监测结果的废水处理方法

水资源是人类长期生存与发展的根本，注重水资源保护是科学发展观要求。考虑到工业经济的重要性，以及工业化发展带来的环境污染问题，必须强化工厂废水治理力度，为工厂建立更加全面的废水治理方案。当钱，废水治理技术包括:物理法、化学法、生物法等，可根据工厂内设备建立针对性的监测处理方案。

1、物理法

废水处理方法的选择取决于废水中污染物的性质、组成、状态及对水质的要求。一般废水的处理方法大致可分为物理法、化学法及生物法三大类，利用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物，这是物理法应用的基本原理，对工业废水过滤起到了基本净化作用。工厂可设计相对规模的生态绿化池，按照工厂生产规模定期回收废水，通过净化池处理后完成净化作用。

2、化学法

利用化学反应或物理化学作用回收可溶性废物或胶体物质，利用化学反应原理执行有效的净化处理方案，这样可以避免废水处理中出现的异常问题。例如，中和法用于中和酸性或碱性废水;萃取法利用可溶性废物在两相中溶解度不同的“分配”，回收酚类、重金属等;氧化还原法用来除去废水中还原性或氧化性污染物，杀灭天然水体中的病原菌等。

3、生物法

利用微生物的生化作用处理废水中的有机物，要求在废水池中设置生物过滤系统，及时清除水中有害物质，避免废水排放后对周围水域产生污染作用。例如，生物过滤法和活性污泥法用来处理生活污水或有机生产废水，使有机物转化降解成无机盐而得到净化。生物法处理要注意考察工厂类型，不同工厂所用方法存在差异性，选择合适方式进行处理以保证净化效果。

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2工艺选择与设计

2.1工艺选择

工业废水的处理主要考虑COD及氟离子等指标。而生活污水的处理主要考虑COD、氨氮等指标，而中水回用则主要针对COD，氯离子等指标有要求。废水除氟的技术主要有化学沉淀法、混凝沉淀法、吸附法、离子交换法、电凝聚法和反渗透法等。而对于高浓度氟离子废水多采用多级反应沉淀法进行处理，该方法会使废水的盐分和钙离子浓度升高。因此本项目的工业废水在去除氟离子之后，若再经过深度处理进行回用，则处理成本会很高。而生活废水主要通过生化作用进行降解，原水中氯离子浓度低，经深度处理后能够达到水质要求。因此采取两股废水分开处理的工艺流程，工业废水经处理后直接排放，而生活废水经处理后部分用于企业中水回用。

2.2工艺流程及说明

煤气化废水经过氧化预处理后与制冷剂废水、氟化工废水进入调节池进行均质调节(见图1)。调节池1内的废水泵入三级反应池加入药剂进行三级反应除氟，其中一、二级反应池加入盐酸、电石渣进行反应沉淀，第三级反应池加入氯化钙、PAC及PAM进行混凝反应。三级反应池的出水流入沉淀池进行泥水分离，沉淀池的出水采用fenton氧化后通过沉淀、过滤后达标排放。生活污水经过隔油沉淀预处理后流入A/O池进行生化处理，生化出水采用fenton氧化－沉淀－过滤的工艺进行深度处理。深度处理的出水部分用于企业生产回用，部分直接排放。

2.3主要构筑物

2．3．1调节池

1座，地下式钢筋混凝土结构，池内壁防腐。池内分为生活污水调节池和工业废水调节池，有效容积分别为:50m3和130m3，水力停留时间分别为:15h和8h。池内分别设置潜水搅拌机和穿孔曝气管进行搅拌。

2．3．2一、二、三级反应池及污泥池

一、二、三级反应池采用企业的化工反应器改造而成，共5只，单只有效容积为6m3，反应时间共计2h，池内分别设置搅拌机和药剂管。不同池内分别加入盐酸、电石渣、氯化钙、PAC及PAM等药剂进行反应沉淀除氟。所有反应池均放置在污泥池顶部，下部设有排空管，定期将池内的沉渣排入污泥池内。污泥池的有效容积100m3，并配套100m2厢式压滤机进行污泥脱水。

2．3．3工业废水沉淀池

第三级反应池的出水流入沉淀池通过沉淀去除废水中氟离子。沉淀池为1座，为半地上式钢筋混凝土结构。设计尺寸?7.0m×3.5m，表面负荷为0.52m3/(m2•h)。池内设置中心传动刮泥机，并配套排泥泵。

2．3．4工业废水组合池

该组合池内主要包括fenton氧化池，混凝沉淀池，中间水池及清水池组成。各个单元的水力停留时间分别为:3，0.7，1，7h。废水在氧化池内与酸、双氧水及硫酸亚铁进行氧化反应。氧化池出水流入混凝池，与液碱及PAM进行混凝反应。反应池出水流入后续沉淀池进行泥水分离。沉淀池出水流入中间水池，通过水泵流入机械过滤器进行过滤。过滤出水流入清水池后排放。

2．3．5工业废水沉淀池

2对fenton氧化－混凝反应池的出水进行沉淀以降解废水中的COD及SS。沉淀池为1座，为半地上式钢筋混凝土结构。设计尺寸?7.0m×3.5m，表面负荷为0.52m3/(m2•h)。池内设置中心传动刮泥机，并配套排泥泵。

2．3．6机械过滤器

1处理能力为20m3/h，对废水进行过滤，以确保废水的氟离子及SS等指标达标。

2．3．7生活污水组合池

1座，池体为半地上式钢筋混凝土结构。组合池内包括隔油沉淀池、A/O－二沉池、氧化－混凝－沉淀池、中间水池及清水池。其中隔油沉淀池的表面负荷为0.33m3/(m2•h)，池内设置斜管及油水分离机，沉淀池底部的污泥定期排入污泥池，上部的浮油通过油水分离机分离后收集到废油桶内。A/O生化池的停留时间为37.5h，其中A池设置潜水搅拌机进行水力搅拌，O池内设置微孔曝气盘进行好氧曝气。O池出水流入二沉池进行泥水分离。A/O池内部设置混合液回流进行反硝化脱氮，二沉池内的部分污泥回流到A/O池。二沉池出水在氧化池－混凝池内与fenton试剂及混凝药剂进行氧化－混凝反应以去除COD，氧化反应及混凝反应的时间分别为:5.5h和1h。反应池出水在沉淀池进行泥水分离，出水流入中间水池，通过泵提升至机械过滤器、活性炭过滤器，经过滤后流入清水池。池内清水部分用于回用，部分排放。

2．3．8煤气化废水氧化池

由于该股废水水量小，因此采用间歇氧化的方式进行处理。反应池采用碳钢衬塑的设备，有效容积为6m3。在曝气搅拌下，废水分别与NaClO，PAC，PAM进行氧化－混凝反应。反应池出水流入工业废水调节池。

3运行效果

该工程于2012年5月完成施工、调试。目前系统运行正常，出水水质稳定并达到相应设计要求。

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1.概述

氨氮的存在使给水消毒和工业循环水杀菌处理过程中氯量增大；对某些金属，特别是对铜具有腐蚀性；当污水回用时，再生水中的氨氮可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖，形成生物垢，堵塞管道和用水设备，并影响换热效率，更严重的是氨氮是造成水体富营养化的重要原因。氨氮存在于许多工业废水中。钢铁、炼油、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工和饲料生产等工业，均排放高浓度的氨氮废水。某些工业自身会产生氨氮污染物，如钢铁工业（副产品焦炭、锰铁生产、高炉）以及肉类加工业等。而另一些工业将氨用作化学原料，如用氨等配成消光液以制造磨砂玻璃。此外，皮革、孵化、动物排泄物等废水中氨氮初始含量并不高，但由于废水中有机氮的脱氨基反应，在废水存积过程中氨氮浓度会迅速增加。不同类的工业废水中氨氮浓度千变万化，即使同类工业不同工厂的废水中氨氮浓度也不完全相同，这取决于原料性质、工艺流程、水的耗量及水的复用等。进入水体的氮主要有无机氮和有机氮之分。无机氮包括氨态氮（简称氨氮）和硝态氮，亚硝态氮不稳定可以还原成氨氮，或氧化成硝态氮。有机氮有尿素、氨基酸、蛋白质、核酸、尿酸、脂肪胺、有机碱、氨基糖等含氮的有机物。在一定的条件下有机氮会通过氨化作用转化成无机氮。免费论文参考网。

2.水体富营养化及其危害

2.1水体富营养化现象及主要成因

“富营养化”是湖泊分类与演化方面的概念，过量的植物性营养元素氮、磷排入水体会加速水体富营养化的进程。水体富营养化现象是指在光照和其它适宜环境条件情况下，水中含有的植物性营养元素氮的营养物质使水体中的藻类过量生长，在随后的藻类植物的死亡以及异样微生物的代谢活动中，水体中的溶解氧逐步耗尽，造成水体质量恶化、水生态环境机构破坏。

当水体中含N>0.2mg/L，含P>0.02mg/L水体就会营养化。水体营养化后会引起某些藻类恶性繁殖，一方面有些藻类本身有藻腥味会引起水质恶化使水变得腥臭难闻；另一方面有些藻类所含的蛋白质毒素会富集在水产物体内，并通过食物链影响人体的健康，甚至使人中毒。如海生腰鞭毛目生物的过度繁殖能使海水呈红色或褐色，即俗称“赤潮”；沟藻属是形成赤潮的常见种类，它们所产生的毒素会被贝类动物所积累，人体食用后会引起严重的胃病甚至死亡。水体中大量藻类死亡的同时会耗去水体中的溶解氧，从而引起水体中鱼虾类等水产物的大量死亡，致使湖泊退化、淤泥化，甚至变浅、变成沼泽地甚至消亡。据统计，我国平均每年有20个天然湖泊消亡。我国广东珠海沿江、厦门沿海、长江口近海水域、渤海湾曾多次发生藻类过度繁殖引起的赤潮，造成鱼类等水产物大量的死亡，使海洋渔业资源遭到的破坏，经济损失严重。而水体一旦富营养化后没有几十年的时间是很难恢复的，有的甚至无法恢复，如美国的伊利湖是典型的富营养湖，科学家估计需要100年才能恢复。

2.2降低水体的观赏价值

通常1mg氨氮氧化成硝态氮需消耗4.6mg溶解氧。水体中氨态氮愈多，耗去的溶解氧就愈多，水体的黑臭现象就越发严重。这就影响了水体中鱼类等水生生物的生存，使其易因缺氧而死亡。富营养的水质不仅又黑又臭，且透明度差（仅有0.2m），往往影响了江河湖泊的观赏和旅游价值。随着改革开放的深入，人民群众的生活水平日趋提高，旅游已成为人们越来越广泛的需求。而水质优良的江河、湖泊、公园是城市景观的重要组成部分，也是人们生活娱乐、游泳、观赏、休闲的最佳场所。但我国的大部分湖泊已呈现出不同程度的营养态。有些通常发黑、发臭，人们已无法在其中游泳、游览了，更观赏不到鱼类在其中嬉戏的情景，大大降低了这些湖泊的利用价值。影响当地人民的生活，并且也严重影响当地的旅游业发展，造成较大的经济损失。

2.3危害人类及生物生存

当水体中pH值较高时。氨态氮往往呈游离氨的形式存在，游离氨对水体中的鱼及生物皆有毒害作用，当水体中NH3－N>1mg/L时，会使生物血液结合氧的能力下降；当NH3－N>3mg/L在24～96h内金鱼及鳊鱼等大部分鱼类和水生物就会死亡。可使人体内正常的血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，失去血红蛋白在体内的输氧能力，出现缺氧的症状，尤其是婴儿。当人体血液中高铁血红蛋白>70%时会发生窒息现象。若亚硝酸盐长时间作用于人体可引起细胞癌变。经水煮沸后的亚硝酸盐浓缩，其危害程度更大。免费论文参考网。以亚硝酸盐为例，自来水中含量为0.06mg/L时，煮沸5min后增加到0.12mg/L，增加了100%。亚硝酸盐与胺类作用生成亚硝酸胺，对人体有极强的致癌作用，并有致畸胎的威胁。美国推荐水中亚硝酸盐的最高允许浓度时1mg/L，而我国上海第一医院建议在饮用水中的亚硝酸盐的浓度必须控制在0.2mg/L以下。

水体中的氮营养来源是多方面的，其中人类活动造成的氮的来源主要有以下几方面:1.未经处理的工业和生活污水直接排入河道和水体：这类污水的氨氮含量高，排入江河湖泊，造成藻类过度生长的危害最大。城市污水、农业污水，食品等工业的废水中含有大量的氮、磷和有机物质。据统计，全世界每年施入农田的数千万吨氮肥中约有一半经河流进入海洋。美国沿海城市每年仅通过粪便排入沿海的磷近十万吨。2.污水处理场出水：采用常规工艺的污水处理厂，有机物被氧化分解产生了氨氮，除了构成微生物细胞组分外，剩余部分随出水排入河道，这是城市污水虽经过二级常规处理但河道仍然出现富营养化和黑臭的重要原因之一。3.面源性的农业污染物，包括废料、农药和动物粪便等。

3.氨氮废水处理的研究现状及主要处理技术

氨氮处理技术的选择与氨氮浓度密切相关，而对一给定废水，选择技术方案主要取决于以下几方面：(1)水的性质；(2)处理要求达到的效果；(3)经济效益，以及处理后出水的最后处置方法等。根据废水中氨氮浓度的不同，可将废水分为3类：高浓度氨氮废水、中等浓度氨氮废水、低浓度氨氮废水。随着工业的发展，中、高浓度的氨氮废水排放日益增多。免费论文参考网。现在，由于对氨氮废水的控制日益严格，对氨氮废水的处理技术要求越来越高。工业废水的氨氮去除方法有多种，主要包括物理法、化学法、生物法等。其中物理法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉等技术；化学法有离子交换、氨吹脱、折点氯化、焚烧、催化裂解、电渗析、电化学处理等技术；生物法有藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等。虽然每种处理技术都能有效地去除氨氮，但应用于工业废水的处理必须具有应用方便、处理性能稳定、适用于废水水质且经济实用的特点。根据国内外工程实例及资料介绍和环境工作者所研究的重点，目前处理氨氮废水比较实用的方法主要有折点氯化法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法等。下面就这几种方法作一简单介绍。

3.1折点氯化法去除氨氮

折点氯化法是将氯气（生产上用加氯机将氯气制成氯水）或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH4+－N氧化成N2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低，氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时，水中的游离氯量就会增多。因此该点称为折点，该状态下的氯化法称为折点氯化。废水中的氨氮常被氧化成氮气而被脱去，处理氨氮废水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9～10mg氯气，pH值在6～7反应最佳，接触时间为0.5～2小时。在上述条件下，出水中氨氮浓度小于0.1mg/L。

折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化，以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9～1.0mg的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子，但由此引起的pH值下降一般可以忽略，因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右的碱（以CaCO3计）。

折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制氯的添加量和对流量进行均化，使废水中全部氨氮降为零，同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低于5mg/L的废水来说，用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点，常将此法与生物硝化连用，先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%～100%，处理效果稳定，不受水温影响，在寒冷地区此法特别有吸引力。虽初次投资较少，但运行费用高，副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染，所以氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。

3.2选择性离子交换法去除氨氮

离子交换是指在固体颗粒和液体界面上发生的离子交换过程。离子交换法选用对NH4+离子有很强选择性的沸石作为交换树脂，从而达到去除氨氮的目的；而常规的离子交换树脂不具备对氨离子的选择性，故不能用于废水中去除氨氮。沸石具有对非离子氨的吸附作用和与离子氨的离子交换作用，它是一类硅质的阳离子交换剂，储量丰富价格低廉，对NH4+有很强的选择性。

【参考文献】

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[2]钱易,唐孝炎.环境保护与可持续性发展[M].高等教育出版社,115-128

[3]郑兴灿,李亚新.污水除磷脱氮技术[M].中国建筑工业出版社,1998:15-87

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[5]孙锦宜.含氮废水处理技术与应用[M].化学工业出版社.2003:15-36

[6]许国强,曾光明,殷志伟等.氨氮废水处理技术现状及发展[J].湖南有色金属,2002,18(2):29-30

[7]胡孙林,钟理.氨氮废水处理技术[J].现代化工,2001,21(6):47-50

[8]李晔.沸石改性及其对氨氮废水处理效果的研究[J].非金属矿,2003,26(2):53-55

篇5

1.A/DAT-IAT工艺的由来

活性污泥法是一种应用广泛且非常具有潜力的废水处理技术[1]。自1914年该技术在英国被应用以来至今已有90多年的历史了，在该技术出现的初期，由于受到理论水平、运行和管理等技术条件的限制，使它的应用和推广工作进展缓慢。近50年来，随着对其生物反应和净化机理的广泛深入的研究以及该法在生产应用技术上的不断改进和完善，使它得到了很大的发展。相继出现了多种工艺流程和工艺方法，使得活性污泥法的应用范围逐渐扩大，处理效果不断提高，工艺设计和运行管理更加科学化。目前，该方法在废水生物处理中还处于首要地位，据最新资料显示，在全球近6万座城市污水处理厂中，有3万多采用活性污泥工艺，其中美国有9000余座，日本采用活性污泥法的污水厂占污水厂总数的86.7％。活性污泥法是我国目前采用最主要的污水处理工艺，占已建成的污水处理厂总数超过了70％。

尽管活性污泥法得到了广泛的应用，但它还存在一些缺点，给污水处理厂生产运行带来一定的困难。以传统活性污泥法为例，归纳一下活性污泥法在运行中存在的主要问题。

1.活性污泥法对废水水量、水质变化的适应性较差；

2.污泥膨胀问题是活性污泥法自产生以来一直伴随并常常发生的一个棘手的问题。它引起污泥结构松散，沉淀压缩性能差，直接影响出水水质，并危害整个生化系统的运作[2]；

3.污泥产量大，通常占废水总量的0.5％～1％，成分复杂既含有大量的有机物，又含有害的重金属、病原微生物等，处理和处置费用高[3]；

4.脱氮除磷效果差，一般只有20％～30％左右；

5.曝气结构膨大，占地面积大；

6.运行管理操作复杂，管理专业水平要求高。

以上概括以传统活性污泥法为中心的工艺在应用中存在的一些问题。国内外许多学者进行了大量的研究和探讨，在传统活性污泥法的基础上进行了各种改进，产生了很多种不同的活性污泥工艺，一些工艺较传统工艺处理功能增强，一些工艺运行更加稳定，而另外一些工艺的费用大大降低或者运行更加方便。这些工艺上的改进，充分满足了各种不同的处理要求。其中SBR法就是为了克服传统活性污泥法的缺点发展起来的。

20世纪70年代初，美国R.Irvine教授等开展了活性污泥SBR法的初步研究，并于1971年发表了《运用间歇式活性污泥法处理废水》的著名论文，为SBR法以后的发展奠定了理论基础。80年代后，由于现代仪表和控制技术的巨大发展，电磁阀、气动阀、液位传感器、电子定时控制器，龙其是微机等自动控制装置广泛应用于水处理技术，使得SBR法运行操作自动化控制得以实现，在欧、美、澳、日等国家得到了迅速的发展。80年代中期，我国开始对SBR法进行系统研究与应用，1985年虞寿枢等为上海市吴凇肉联厂设计并投产了我国第一座SBR法废水处理设施，刘永凇等人也展开了对SBR法特性的研究。在SBR法的控制技术方面，哈尔滨建筑大学的彭永臻等人对SBR法反应时间的计算机控制参数进行了研究。90年代尤其是近几年来，该工艺在我国工业废水处理领域应用非常广泛，在全国各大中城市已有多座SBR法处理设施投入运行，其中采用SBR法处理的废水主要是屠宰废水、苯胺废水、含酚废水、啤酒废水、化工废水、淀粉废水等，为我国的环境保护发挥积极作用。

但传统的SBR法在工程应用中仍存在一定局限性。譬如，若进水量较大，则需要调节反应系统，从而增大投资，而对出水水质有特殊要求，如脱氮、除磷等，则还需对工艺进行适当改进。因而SBR工艺在设计和运行中，根据不同的水质条件、使用场合和出水要求有了许多新的变化和发展，产生了许多变型，主要包括ICEAS、CASS、IDEA、UNITANK和DAT-IAT等工艺。DAT-IAT工艺是为了克服ICEAS的缺点将预反应池改为与SBR反应池（IAT）分立的预曝气池DAT，DAT池连续进水、连续曝气，IAT池间歇曝气、沉淀和排水，在沉淀阶段不受进水的影响，且增加了从IAT到DAT的回流装置。

根据本课题处理水质要求，在DAT-IAT工艺基础上前置一个缺氧池(A)，即形成了A/DAT-IAT工艺，由缺氧池、DAT池和IAT池三部分串联而成的。

2.A/DAT-IAT工艺运行过程

A/DAT-IAT工艺的反应机理及污染物的去除机理与传统活性污泥法、SBR法基本相同，仅是构筑物的构成方式和运行操作不同[4]。它是在一组反应池中，在时间上进行各种目的不同的操作。具体操作工序如下：

1.进水阶段

废水首先连续流入缺氧池，连续进水使得A/DAT-IAT工艺比典型的SBR法更有优越性，不需要调节池和进水控制系统，节约了建设成本和占地面积。缺氧池和DAT池混合液分别通过双层导流设施流入DAT池、IAT池，这样避免了水力短路。

2.反应阶段

缺氧池内的进水与从DAT池中回流来的硝化液完全混合，在反硝化菌的作用下进行脱氮反应，将NOX－-N转化成氮气，可以利用进水中的有机碳源，减少了外加碳源，甚至不需要外加碳源，同时产生的碱度可以下硝化段的碱度，中和该段产生的H+。缺氧池内不曝气，只搅拌，保持污泥处于悬浮状态。曝气分两部分，DAT池连续曝气，池中水流呈完全混合状态，绝大部分NH3-N被硝化菌转化为NO3―-N。IAT池间歇曝气，难降解有机物和NH3-N在IAT池进一步降解。为了达到更好的沉淀效果，在沉淀阶段前进行短暂的曝气，以除去附着在污泥上的氮气。

3.沉淀阶段

沉淀阶段相当于传统活性污泥法的二次沉淀池的功能。沉淀阶段只发生在IAT池，混合液中的污泥与上清夜分离。DAT池中的水从底部平缓流入IAT池，对IAT池不会产生干扰，因此其沉淀效率显著高于一般二沉池的动态沉淀。

4.排水阶段

排水水阶段只发生在IAT池，当水位达到最高时，沉淀阶段结束，开始进入排水阶段。排水有专门滗水设备，对沉淀下去的污泥不会产生扰动，当水位达到最低时，停止滗水，剩下的一部分处理水可作循环和稀释用。IAT池不直接排放处理水，因此不像连续进水连续出水的活性污泥法那样容易受负荷变化的影响。IAT池底部沉降的活性污泥大部分作为该池下个处理周期使用，一部分污泥用污泥泵连续打回DAT池作为DAT池的回流污泥，多余的剩余污泥引至污泥处理系统进行污泥处理。

5.闲置阶段

IAT池中沉淀阶段结束到下个周期开始期间会出现一个闲置期，根据废水的性质和处理要求决定其长短或者取消。在该时段内可进行搅拌或曝气，以保持污泥的活性。

参 考 文 献

[1] 包建龙，王翌娥，活性污泥法污水处理厂的运转管理[M]，北京:中国环境科学出版社，1992;

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中图分类号：X703文献标识码： A 文章编号：

一.前言

高浓度氨氮废水处理技术一直都是各国学着研究的热门课题。处理高浓度氨氮废水的方式有很多种，较为常用的包括生物脱氮法、折点加氯气、吹脱法和离子交换法等。在处理含有有机物的低氨氮浓度废水中吗，采用生物脱氮法较为可行。目前，对催化剂废水、化肥废水等高浓度无极氨氮废水处理，很多工业都是采用吹脱法。但由于吹脱法的脱氮率仅仅能够达到70%，其处理后无法达到国家标准。而聚丙烯中空纤维膜法处理具有诸多优点，能很好的弥补其他处理方式的缺欠。

二.膜分离技术。

膜分离技术是借助膜的渗透作用，通过化学位差和外界能量的推动作用，将混合物中的溶剂和溶质进行分离、分级和提纯及浓缩。同传统的蒸馏、沉淀、分馏、吸附、萃取等方法相比，膜分离技术在分离过程中没有发生相变，能耗较低；在膜分离的过程中，可在常温下进行，并且适合果汁、酶等热敏感物质；膜分离技术对有机物、无机物和生物制品都可适用，技术适用范围较广，遍布从微粒级到离子级；膜分离技术是采用压力差作为驱动力，具有操作方便、装置简单等诸多优点。

三.聚丙烯中空纤维膜法处理高浓度氨氮废水。

1.膜分离法处理原理。

膜分离法处理高浓度氨氮废水是通过膜的选择透过性，将液体中的氨氮成分进行选择性分离，达到脱除氨氮的目的。膜分离法处理高浓度氨氮废水的具体操作方式包括纳滤、电渗析、反渗透等。其中采用电渗析和聚丙烯中空纤维膜法处理氨氮废水具有较好的效果。采用电渗析方法时，在运行过程中需要消耗的电量和废水氨氮的含量成正比，在处理2000至3000mg/L氨氮废水中，去除率可达到85%以上，可提出高达8.9%的浓氨水。液膜法处理高浓度氨氮废水，在进水的氨氮质量浓度为500mg/L时，通过处理，其出水的氨氮含有浓度低于15mg/L；在处理过程中，对氨氮的回收比率较高，同时具有处理效果较为稳定，操作方便、无二次污染等优点。液膜法通常适用经过预处理的中低浓度氨氮废水，其弊端是，在处理过程中，使用的薄膜容易出现结垢，发生堵塞，造成反洗较为频繁，增加了废水处理的费用和成本。

2.处理技术。

聚丙烯中空纤维处理高浓度氨氮废水，是由于聚丙烯塑料在拉丝的工程中，在抽出的中空纤维膜中拉出了许多小孔，小孔允许气体从中通过，而阻止水的通过。在PH值达到11.5时，废水中的氨中有约为99.9%的是以游离状态的氨气存在的，而当废水通过聚丙烯中空纤维膜的内侧时，其中的氨分析能经由中空膜的膜壁透出，而将膜壁外的H2SO4进行吸收，转换为（NH4）2SO4，同时去除废水中的NH3-N。聚丙烯中空纤维膜法处理高浓度氨氮废水，是采用了吸收液循环的方式，将含有氨氮成分的废水，泵入到聚丙烯中空纤维内侧，H2SO4吸收液在中空纤维膜的外侧循环流动，而当废水经过聚丙烯中空纤维膜的过滤后，去除其中的氨，同时将氨回收为（NH4）2SO4.。

在膜法处理高浓度氨氮废水技术中，较为古老的技术是夜膜法，其去除氨的原理是：NH3易溶于膜相（油相），在膜相外侧中具有较高的浓度，而通过进行膜相的扩散和迁移，到达内相界面和膜相内侧，同时和膜内相中的酸产生解脱反应，形成了NH4+。而在膜两侧的NH3分压差作为处理的推动力，将废水中的NH3通过吸收液进行转移，将废水中的氨氮含量进行降低，实现去除的目的。液膜法处理高浓度氨氮废水技术中，如何防止液膜的乳化、含有氨氮的吸收液的处理方式、减少吸收液中对废水的有机污染等问题是液膜处理技术的核心技术内容。

纵观高浓度氨氮废水的处理技术及发展模式来看，膜技术日臻完善，而采用膜技术处理高浓度氨氮废水专业技术成为许多专家、学者、行业工作者研究和探讨的话题。

3.采用氨水的形式，回收氨氮废水。

以氨水的形式，回收氨氮废水的处理技术，能在去除氨氮的同时，获得浓度较高的氨水，通过处理后，将废水处理达到规定的排放标准，同时又能经济有效的分离和回收氨氮。采用回收氨水的形式，对高浓度氨氮废水进行处理，在处理废水的同时，又获得了较高浓度的氨水，具有较高的经济效益。

3.1电渗析处理技术，电渗析器通常由离子交换膜、极板、隔板组合而成。在含有氨氮的废水通过时，电渗析器在直流电场的作用下，将产生的OH-和NH4+进行定位迁移。通过离子迁移，将废水进行净化，取得较高浓度的氨水。采用电渗析处理技术，工艺流程较为简单，在处理废水的过程中不用受到废水的PH值限制，也同受处理温度的影响，具有投资成本较少、回收率较高、处理操作简便、处理过程不消耗药剂等优点。通过实验数据表明，采用电渗析处理高浓度氨氮废水时，在2000-3000mg/L氨氮浓度中，通过电渗析处理，对氨氮的去除率可超过87.5%，处理后获得浓度为89%的氨水。

3.2离子膜电解法处理高浓度氨氮废水。

采用离子膜电解法处理高浓度氨氮废水，同时也是进行脱氨的预处理，其处理原理为：离子膜的电解技术在电渗析器的直流电场作用下，将电位差作为处理的推动力，处理过程中利用离子交换膜的透过控制，选择性的将通过的废水中的部分离子通过离子交换膜进行分离，达到与原溶液分离的目的。通过电渗析处理，有效降低了高浓度氨氮废水的处理成本，同时获得的高浓度氨水，实现了废物资源的再利用。

3.3生物膜处理技术。

生物膜处理技术是指：采用附着和生长在惰性载体上，以微生物为主体的，其中包括能产生胞外多聚物，以及吸附在微生物的表面上的有机物和无机物等。其具有较强的吸附能力和具有生物降解的结构。生物膜处理技术是利用生物膜替代了传统的生化处理技术、以及生活处理中的二次沉淀、沙淀池处理技术。在高浓度氨氮废水处理中，生物膜处理技术通过分离工程中的膜法处理技术的应用，高效的完成了高浓度氨氮废水的分离处理，同时处理过程中，曝气池中的活性污泥的浓度得到增加，污泥总的特效菌也有所增加。另外，由于处理过程总，降低了F/M比值，将少了剩余的污泥产生量，甚至可以将到零，不仅仅是提高了生化反应的效率，同时也从基本上解决了传统活性污泥处理中存在的较为突出的问题。

五.结束语

聚丙烯中空纤维膜法处理高浓度氨氮具有技术先进，处理工艺流程短都优点，采用二级脱除后，脱除率能超过99.4%，非常适合处理高浓度的NH3-N废水。处理工艺设备要求简单，占地面积较小，同时操作也较为方便，具有较低的能耗，且不会产生二次污染。

参考文献：

[1] 杨晓奕 蒋展鹏 潘成峰 膜法处理高浓度氨氮废水的研究 [期刊论文] 《水处理技术》 ISTIC PKU2003年2期

[2] 刘乾亮 马军 王盼盼 王争辉 LIU Qian-liangMA JunWANG Pan-panWANG Zheng-hui 气扫式膜蒸馏工艺处理高氨氮废水的影响因素研究 [期刊论文] 《中国给水排水》 ISTIC PKU2012年13期

[3] 朱振中 膜吸收法与膜生物反应器组合系统处理高浓度氨氮废水的研究

[学位论文]2005 江南大学：环境工程

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中图分类号：TU9903；G642477 文献标志码：A 文章编号：

1005-2909(2012)03-0133-03

毕业设计是理论与实践相结合的学习过程，是对四年专业学习一次全面、彻底的总结和应用，同时也是培养学生结合工程实际提高分析、解决问题能力的必要环节。毕业设计对巩固、深化和拓展学生所学知识，培养学生独立思考能力和创新能力具有重要意义［1］。毕业设计由多个环节组成，其中选题是做好毕业设计的基础，决定了毕业设计的研究方向和研究内容，直接影响毕业设计质量［2］。给水排水工程专业是涉及多学科知识体系并且与工程实践紧密结合的综合学科［3］，在此笔者根据其培养目标及教学基本要求和教学工作实践，对给水排水专业毕业设计的选题工作进行探讨。

一、现状及问题分析

给水排水工程专业的毕业设计题目可以分为设计和论文两大类，设计类主要包括给水排水管道系统、给水系统、城市污水处理厂、工业废水处理厂（站）、建筑给水排水等；论文类有各种水处理的试验研究和其他专题研究等，因此，给水排水毕业设计可供选题的范围非常广泛。学校给水排水专业近几年毕业设计题目和选题人数见表1。

（3.5%）由表1中可以看出，目前给水排水专业的毕业设计大多是设计类题目，论文

类的题目比较少。在设计类题目中，城市污水处理厂、建筑给水排水和给水排水管道系统设计的题目占有较大比重，约占毕业设计题目的75%左右。结合学生毕业设计成果对近年毕业设计的题目进行分析，发现存在以下几个方面的问题。

(一)选题与工程实际结合不紧密

设计类题目可以是直接选自工程实践中的实际课题，也可以是明确工程背景下的模拟课题。由于采用实际课题不易把握工程量和时间进度，选题难度较大；而模拟课题工作量和时间进度容易掌握，便于指导教师按照毕业设计的要求进行安排和组织教学，因此目前毕业设计题目大多是模拟课题。模拟课题由于缺少实际工程背景，涉及实际问题较少，需要学生分析的客观资料不多，导致一些学生的毕业设计缺乏深度，图纸与工程实际有较大差距。

（二）题目范围过大

闫怡新，等 给水排水工程专业毕业设计选题探讨

毕业设计是从调查研究、查阅文献、收集资料、理论分析、制订设计方案到设计、计算、绘图以及编制技术文件等过程对学生综合能力的全面锻炼。宏观的题目会使学生感觉无从下手，顾此失彼。目前学校给水排水专业学生毕业设计工作的总学时只有14周左右。在这14周的时间内，除了要完成设计说明书的撰写和绘图工作外，还要进行外文资料的阅读翻译以及答辩的准备工作等。一些毕业设计的题目范围过大导致学生对设计说明书的撰写不够细致，涉及范围虽广但不深入，工程制图也过于简单，与实际工程相差较远，还有的学生为了应付差事，出现一些抄袭行为。

（三） 选题内容重复性高

给水排水专业的毕业设计多集中于城市污水厂、建筑给水排水及给水排水管道系统的设计等，虽然其题目较多，但是设计内容比较固定。例如，城市污水处理厂的设计虽然可以根据不同的处理规模和处理工艺给出较多的设计题目，如奥贝尔氧化沟、卡鲁赛尔氧化沟、三沟式氧化沟、TE氧化沟、A2O、A/O、SBR、CASS、UCT工艺等，但是由于城市污水水质变化不大，而且其处理模式比较固定，基本上都是粗格栅—提升泵房—细格栅—沉砂池—生物处理系统—二沉池—消毒池，重复性内容较多，导致学生抄袭现象有增加趋势。特别是近年来毕业设计成果均有电子版本，网络上甚至出现了给水排水专业的全套毕业设计成果可以下载，更为学生抄袭提供了方便。

（四）论文类题目较少

给水排水专业的论文类题目中，主要是采用生物、物理和化学等方法来进行各种水处理的试验研究。论文类题目中虽然涉及的专业知识范围较小，但是对具体问题研究深入，有利于考上研究生或将来从事相关工作的学生继续学习或研究。然而受试验条件的限制，给水排水专业的论文类题目一直较少。

二、 对毕业设计选题改进的建议

（一）加强毕业设计与工程实际相结合

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【中图分类号】TU991 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）06-0246-02

传统的给水排水工程专业教育培养体系均以给水工程、排水工程为核心。围绕此核心，分别设置《给水管网》、《取水工程》、《城市给水处理》、《工业给水处理》、《排水管网》、《城市污水处理》、《工业废水处理》等主干课程。

为强调水处理理论的整体性和实用性，给水排水工程专业指导委员会建议各高校对原给水工程和排水工程课程体系进行改革，建议开设《水质工程学》课程。[1]《水质工程学》将传统教学中的《城市给水处理》、《工业给水处理》、《城市污水处理》、《工业废水处理》课程内容进行整合优化，突出水质工程学技术发展并精简了学时。目前，许多一、二类高等院校已采用《水质工程学》教材。

华中科技大学武昌分校作为年轻的独立学院，明确“培养应用型人才”的办学定位，确定“夯实理论基础、强化实践环节、突出专业特色”的办学方针。我校给水排水工程专业紧扣教学定位，结合生源的综合能力和素质，因材施教，决定以培养学生掌握基础理论知识、掌握基本专业技能为教学目的，向设计院、给（污）水处理厂、安装设备公司及施工单位输送应用型人才。因此，仍然延用传统的教学培养体系，按照子工程的分类、工艺流程中各处理单元的先后顺序安排教学内容，而《城市给水处理》就是给水排水工程专业教学培养体系中一门不可或缺的重要课程。

1.课程发展主要历史沿革

自2003年我校给水排水工程专业建立以来，《城市给水处理》是该专业必修的主要专业课程之一。《城市给水处理》课程的主要任务是通过课堂、实践教学环节，运用各种教学手段和方法，使学生掌握城市给水处理各组成单元的基本概念、基本原理、基本设计计算方法。

我校给水排水专业从03级开始开设《城市给水处理》课程，总学时为56学时，其中理论课48学时、实验课8学时。为符合我校培养应用型人才的办学宗旨，09级开始该门课程总学时调整48学时（其中理论课40学时、实验课8学时），另外增加1.5周课程设计、1周认识实习及4周生产实习予以补充实践教学。

2.教学内容组织的方式及目的

2.1课堂教学内容

根据我校重点培养应用型人才的要求，在教学指导思想上，充分认识到《城市给水处理》工程应用性强的特点，因此，非常重视工程能力的培养，工程教育贯彻于课程始终。课堂教学中，除了讲授基本理论、基本概念之外，介绍给水处理的方法，给水处理系统中各处理单元的计算方法及工程设计是本课程的重点教学内容。

表1 《城市给水处理》课程内容、课时安排

2.2 实践教学内容

（1）课程设计

课程设计的内容是城市给水处理厂的设计，目的使学生运用所学的知识对源水进行处理时应该掌握的基本原理，处理工艺，处理设备的选择与计算，绘图的基本技能。布置“××给水处理厂设计”任务，要求学生在1.5周的时间内，根据处理水量将各处理单元设计出来，并对给水厂进行整体设计，以此来强化学生对所学内容作进一步的深入理解。

（2）实验

本课程共开设4个实验，1个实验为综合性实验，3个实验为验证性实验，涉及到混凝、沉淀、滤料筛分、地表水处理等。学生在给定的实验条件下，通过实际的操作，将所学的理论得到实际的检验，并培养学生的创新能力。

（3）实习与毕业设计（论文）

实习和毕业设计不是本课程的课内任务，但属于与本课程密切相关的实践教学环节。认识实习主要参观城市给水处理厂，使学生对给水处理有一定的感性认识和了解；生产实习主要让学生在给水处理厂具体操作，对工艺过程以及管理方面有更加具体的学习和掌握。给水工程是毕业设计（论文）重要选题方向。通过毕业设计的训练，能够使学生在面对真实性设计题目时了解给水处理厂设计的全过程，巩固本课程的专业知识，进而培养学生分析和解决实际问题的能力。

3.理论教学和实践教学方式结合

怎样做到工程教育贯彻于课程始终，是一个值得思考的问题。多年来，本课程在理论教学和实践教学的内容安排、有机整合方面，主要做了以下工作：

3.1 理论讲授结合设计案例

（1）讲授完第一章“给水处理概论”后，播放本班同学参加认识实习时录制的DVD，让同学们回忆起参观过的各个处理构筑物，使工艺处理流程在脑海中逐渐清晰，并且能活跃课堂气氛，提起学习的兴趣。

（2）第二、三、四、五、六章教学内容设计：先讲授基本概念、基本理论（机理）；其次讲授工程应用池型（设备）、工作过程及设计要点；再次各个处理单元挑出经典池型（设备），结合CAD工艺构造图，穿插例题分析；最后教会学生看懂各处理单元CAD工艺构造图并完成设计计算作业。

这样的教学安排从理论到应用、从抽象到具体、深入浅出。在此过程中，学生不但掌握了基本原理及理论，还能学会设计计算并且学会看懂工艺图纸，了解课程设计和毕业设计的内容及要求。

（3）第七章“水厂设计”结合课程设计内容和要求，讲解经典案例。要求学生把各处理单元联系成一个整体，从宏观方面全方位考虑给水厂的设计。

3.2 实践教学巩固基础理论

（1）认识实习

设置认识实习课程，在学习《城市给水处理》理论课之前，通过有针对性的参观实习，使学生及时理论联系实际，加深对理论知识、关键技术的认识和理解，激发了学生的积极性和主动性，培养了其针对实际问题，去粗取精、有的放矢、勇于迎接挑战和解决问题的能力。

在参观过程中，注意录制DVD供课堂教学使用。

（2）实验教学

混凝、沉淀（澄清）、过滤三个主要处理工艺均设置对应的验证性试验，通过试验现象的观察和试验数据的记录，掌握处理理论（机理）。

综合性实验是利用学校周边（校内）的水源，由学生自主设计工艺流程，逐渐由以教师“教”为中心的教学模式向以学生“学”为中心的教学模式转化。通过教学模式的转化，在设计型实验的教学中，学生参与实验准备、实验设计、完成实验，提出问题，讨论分析问题，深化理论知识，发挥学生在实验过程中的自主性，激发了学生学习的积极性。

（3）课程设计

作为给水排水工程专业的学生必须具备系统全面的“工程设计能力”，这是开设“课程设计”的设计思想。使学生掌握给水处理厂的工艺设计计算、绘图。课程以基本原理为指导，以工程应用为背景，强调理论与实践相结合，着重培养学生独立分析问题和解决问题的能力。

（4）生产实习、毕业设计（论文）

生产实习、毕业设计（论文）是巩固理论知识，有机联系专业基础和专业核心课程的两个关键教学环节。在这两个环节里，同学们可以仔细观察构筑物的构造，了解构筑物的工作过程，重点研究课堂上不能理解的知识点。通过实习和毕业设计训练，学生初步掌握了设计、施工、运行、管理等各个步骤以及设计计算方法。为今后的工作奠定基础。

3.3教学资料辅助

（1）教材补充。因仍然延用传统的教学培养体系，我校给水排水工程专业选用《给水工程（第四版）》（国家“九五”重点教材，1999年出版）作为教材，教材中的设计参数已经不符合《室外给水设计规范》（GB50013-2006）的要求。因此，在总结多年教学经验的基础上，结合教材、设计手册和设计规范编写《城市给水处理厂设计》讲义，供学生参考。

（2）CAD图纸收集。工程实践教学不能脱离工程图纸。为了让学生充分了解处理构筑物的构造和工作原理，平时注意收集市政设计院的工程实例图纸或完成质量好的毕业设计图纸，供课堂上讲解。现已将部分图纸一并编写到《城市给水处理厂设计》讲义中。

4.总结

水工程事业在不断发展，教材也在不断更新，虽然我校给水排水工程专业仍在延用传统教学体系，但是在《城市给水处理》课程建设过程中，应时刻把“理论知识和实践知识有机结合”作为指导思想，同时在教学模式、教学方法与手段上进行改革，使得其符合独立学院的特点。

以上内容是我在《城市给水处理》教学中的一点思考和实践。今后的教学工作中还要不断探索、研究与实践，使该课程的教学体系更加完善。

参考文献：

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.011

0 引言

我国印染废水的排放量占整个工业废水排放量的35%以上。印染废水主要包括退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花、皂液、整理等工序产生的废水，是一种水量大、色度高、碱性强、有机物含量高且组分复杂、化学需氧量（COD）和生物需氧量（BOD）高的废水， 其水质变动范围大，废水中常含有染料、浆料、表面活性剂、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质及无机盐等[1，2]，是较难处理的工业废水之一。传统的处理方法普遍采用生化法、混凝沉淀法、混凝气浮、化学氧化及活性炭吸附法等。这些处理方法通常是将有机物转移到气相或固相中，消耗大量化学药剂的同时还会造成一定的二次污染，虽然具有操作容易、设备简单且工艺成熟的优点，但是运行成本高，实际回水利用率低。此外，当前国内外对染料废水的治理仍以传统的生化法为主，物理或化学法为辅。由于印染废水所含有机物可生化性能较差，所以处理效果往往不太理想，不能满足排放标准以及总量控制的要求[3，4]。

高级氧化技术原理是羟基自由基（・OH）通过电子转移、亲电加成、脱氢反应等途径使水中的各种污染物矿化，使有害物质降解为CO2、H2O 和其他无害物质，或将其转化为低毒易生物降解的中间产物。

目前国内高级氧化技术主要有Fenton氧化法、湿式氧化法、光催化氧化法、电化学氧化法、臭氧氧化法、超临界水氧化、超声波氧化法及各种方法组合工艺等，其优点是适用范围广、处理效率高、反应速度快、不造成二次污染，能使许多结构稳定、甚至很难被生物降解的有机物转化为无毒无害可生物降解的低分子物质，具有较好的发展前景。

1 Fenton氧化法

Fenton氧化法是在酸性的条件下，以Fe2+作为催化剂，H2O2分解产生・OH，染料废水中的发色基团被破坏，从而降低废水的色度和COD，此外Fe2+在一定的条件下会生成Fe（OH）3胶体兼有絮凝作用，对CODCr及色度的去除也有一定的效果。史红香等[3]、王利平等[5]、李亚焕等[6]等开展了相关的研究工作，并取得较好效果。

Fenton氧化法处理废水所需要的时间较长，需要使用较多的试剂，H2O2利用率低，Fe2+的浓度在处理后期会增大，出水可能会带有颜色。为了提高Fenton试剂氧化反应的处理效果，一方面可将紫外光、可见光等引入体系，另一方面可使用一些过渡金属离子， 如Co2+、Cd2+等代替Fe2+，可以有效地增强Fenton试剂对有机物的氧化降解能力，并可减少试剂的用量，同时将Fenton处理工艺同UV、光催化氧化、混凝沉淀等其他工艺联合使用。

2 湿式氧化法

湿式氧化法是在高温高压条件下，用氧气或空气作为氧化剂，氧化水中溶解态或悬浮态有机物或还原态无机物的一种处理方法。该方法在彻底氧化一些难降解有机物、降低废水CODCr的同时还能提高废水的可生化性能，因此常将该工艺与生物处理工艺联合使用。该法操作条件较为苛刻，对设备要求较高，运行费用较高。近年来一些学者开始研究引入H2O2作为氧化剂[7]，添加催化剂[8]等提高湿式氧化技术的反应速率，降低反应条件的要求，从而扩大湿式氧化法的应用范围。

3 光催化氧化法[9-11]

光催化氧化法以TiO2、Fe2O3、SnO2、ZnO、WO3等半导体为催化剂，在光照（一般为紫外光）条件下，半导体表面发生电子跃迁形成具有很强的氧化性的空穴，空穴与氧化物表面吸附的水作用形成强氧化性的・OH，氧化分解有机物。光催化氧化法处理印染废水具有很好的效果，但高浓度、色度有机废水处理效果不理想，紫外光照射成本较高，因此工业应用还存在一定的限制。目前研究重点开发利用太阳光等可见光作为光源、对催化剂进行改性，以及开发组合工艺等。

4 电化学氧化法[12、13]

通过外加低压电场，在特定的反应器内，发生一定的化学反应、电化学过程或物理过程，产生大量的自由基，利用自由基的强氧化性对废水中的污染物进行降解的过程。目前电化学氧化法的理论有待进一步深入研究，此法受到污染物浓度、电极材料的选择等方面的影响。

5 臭氧氧化法[14-16]

臭氧氧化法是利用臭氧本身的强氧化性和臭氧在水中形成的活泼的羟基自由基作用于有机污染物上，起到脱色和降解有机物的作用。此法设备简单，占地少，容易自动化控制。郭春芳[17]将催化剂和臭氧一起作用于污水处理，取得了较好的效果。目前主要存在的问题是臭氧化学性质活泼，需要现场制备；臭氧溶解小，需要过量投加；臭氧发生器效率低，能耗大，主要用于预处理。

6 超临界水氧化法

超临界水氧化法是在温度、压力高于水的临界温度（374℃）和临界压力（22.1MPa）的条件下水中有机物被氧化的方法。该方法具有处理效率高、氧化彻底、有毒物质去除率高、适用范围广等特点。王齐[18、19]等从温度、停留时间、过氧比等考察了。但该方法在高温高压条件下，对设备材质要求高、对某些化学性质稳定物质处理时间较长、运行成本较高。

7 超声波氧化法[2]

超声波处理法主要机理在于超声波在水中产生空化气泡，空化气泡在形成和破解过程中会形成局部的增温，产生高温的热解效应，进入空化气泡中的水蒸气在高温高压下发生了分裂及链式反应，产生・OH、HOO・、・H等自由基以及和H2 等物质，进而分解有机物，主要包括高温高压热解反应和自由基氧化反应。

8 各种方法组合工艺

各种氧化工艺都有自己的优缺点，尝试将其中的2种或2种以上工艺进行组合， 开发新的组合工艺将是臭氧氧化技术处理印染废水的发展方向。严一超[19]、彭人勇等[20]使用O3-H2O2组合法、林琳[21]、秦洁琼[22]等采用超声/ Fenton耦合法、杨洁等[23]采用光-电Fenton耦合法处理印染废水。各种氧化技术还可以与其他物理、化学和生物技术进行组合。

（下转第81页）（上接第11页）

9 结论

高级氧化技术是近年来新兴的印染废水处理技术，与传统的物理、生物处理方法相比，具有高效、普适、氧化降解彻底、无二次污染等优点，是一种很有发展前途的印染废水处理方法。单独使用某一种高级氧化技术还存在一定的困难，需要进一步改进方法。开发高级氧化技术与其它技术组合工艺是今后的发展趋势。

参考文献：

[1] 戴日成，张统，郭茜等.印染废水水质特征及处理技术综述[J].工业给排水，2000，26（10）：33-37.

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篇10

目前广泛应用于水处理中的絮凝剂主要有无机高分子絮凝剂和有机高分子絮凝剂。由于无机絮凝剂一般用量较大且可能对环境产生二次污染，有机高分子絮凝剂的残留物不易被微生物降解，且其单体具有强烈的神经毒性和"三致"(致畸形、致突变、致癌)效应。而微生物絮凝剂可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷，最终实现无污染排放，因此微生物絮凝剂是最具发展潜力的新型高效环保型絮凝剂。

1. 微生物絮凝剂化学组成及微观结构

微生物絮凝剂是一类由微生物或其分泌物产生的代谢产物，它是利用微生物技术，通过细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而得的，是具有生物分解性和安全性的高效、无毒、无二次污染的水处理剂。

微生物产生的絮凝剂物质为糖蛋白、粘多糖、蛋白质、纤维素、DNA等高分子化合物，相对分子质量在105以上。

2. 微生物絮凝剂的絮凝机理

关于微生物絮凝剂的作用机理目前较为普遍接受的是"桥联作用"机理。该机理认为，絮凝剂大分子借助离子键、氢键和范德华力，同时吸引多个胶体颗粒，因而在颗粒中起了"中间桥梁"的作用，形成一种网状三维结构而沉淀下来。该理论可以解释大多数微生物絮凝剂引起的絮凝现象，以及一些因素对絮凝的影响。絮凝体的形成是一个复杂的过程，"桥联"机理并不能解释所有的现象，絮凝剂的广谱活性说明它是由多种机理共同起作用。为了更进一步解释絮凝机理，还需作更深入地研究。

3. 微生物絮凝剂的合成

微生物絮凝剂的合成与微生物代谢活动有关。微生物代谢变缓之后，由于自身的分解才能释放絮凝剂，形成絮体。最好在细菌对数生长后期或静止早期收获微生物絮凝剂，此后，絮凝活性即使不下降也不会再有提高。

4. 影响微生物絮凝剂絮凝效果的因素

同一般的化学絮凝剂一样，微生物絮凝剂效果的好坏主要受絮凝剂和胶体颗粒的本身特性及反应条件的影响。

⑴ 微生物絮凝剂本身特性的影响

微生物絮凝剂的主要成分中含有亲水的活性基团，如氨基、羟基、羧基等，故其絮凝机理与有机高分子絮凝剂(利用其线性分子的特点起到一种粘接架桥作用而使颗粒絮凝)相同。微生物絮凝剂分子量大小对其絮凝效果的影响很大，分子量越大，絮凝效果就越好。当絮凝剂的蛋白质成分降解后，分子量减小，絮凝活性明显下降。一般线性结构的大分子絮凝剂的絮凝效果较好，如果分子结构是交链或支链结构，其絮凝效果就差。

⑵ 胶体颗粒表面电荷的影响

由"桥连作用"理论和"电荷中和"理论知絮凝剂大分子借助离子键、氢键和范德华力同时吸附多个胶体颗粒，在颗粒间产生"架桥"现象，形成一种三维网状结构而沉淀下来。故胶体颗粒表面电荷对絮凝有重要影响，相反电荷的聚合电解质能减少颗粒表面电荷密度，以至颗粒可以彼此充分紧密接近，使吸引力变得有效。

⑶ 反应条件

微生物絮凝剂的絮凝效果受加样量、PH值、金属离子、温度、搅拌速度、水质等多种反应条件的影响。用自己提取的微生物絮凝剂处理染料废水时，发现Ca2+有促进絮凝物生成，加大沉降速度的协同作用。也有的文献中认为体系中盐的加入会降低微生物的絮凝活性，这可能由于Na+的加入破坏了大分子与胶体之间氢键的形成。因絮凝的形成是一个复杂的过程，为了更好地解释机理，需要对特定絮凝剂和胶体颗粒的组成、结构、电荷、构象及各种反应条件对它们的影响作更深入的研究。

5. 微生物絮凝剂在环境污染治理中的应用及发展前景

与有机高分子絮凝剂相比，微生物絮凝剂具有絮凝范围广、活性高、安全无毒、不污染环境等特点，而且作用条件粗放，具有广谱絮凝活性，因此，可以广泛用于给水和污水处理中。

⑴ 高浓度有机废水处理高浓度有机废水主要包括畜产废水及其它一些食品加工厂废水，此类废水在生化处理之前一般加絮凝等预处理过程。微生物絮凝剂比SPA的絮凝效果更好，还指出如果同时将微生物絮凝剂和少量SPA混合后，对味精废水的预处理效果可进一步提高，且药剂的总投加量明显减少。

⑵ 印染废水的脱色印染废水因其色泽深，组分复杂，含有染料、浆料、助剂、纤维、果胶、蜡质、无机盐等多种物质，仍为国内现行工业废水治理上的几大难题之一。其处理难点一是COD高，而B/C值较小，可生化较差；二是色度高且组分复杂。处理印染废水关键在于脱色，在各种处理方法中以絮凝法因其投资费用低、设备占地少、处理容量大、脱色率高而被普遍采用。同聚铁类絮凝剂类相比微生物絮凝剂不仅具有良好的絮凝沉淀性能，而且具有良好的脱色效果，在印染废水中有着一般絮凝剂不具有的优势。

⑶ 高浓度无机物悬浮废水的处理高浓度无机悬浮废水是一类不可生化降解的废水，传统工艺一般采用化学絮凝及处理法。微生物絮凝剂也可用于高岭土、泥水浆、粉煤灰等水样处理中，在试验中通过用微生物絮凝及处理陶瓷厂废水，釉药废水和坯体废水。

⑷ 活性污泥处理系统的效率常因污泥的沉降性能变差而降低，在活性污泥中加入微生物絮凝剂时，可使污泥容积指数能很快下降，防止污泥解絮，消除污泥膨胀状态，从而恢复活性污泥沉降能力，提高整个处理系统的效率。

作为一种新型的絮凝剂，微生物絮凝剂有着良好的应用前景，已广泛应用于高浓度有机废水的处理、染料废水的脱色、活性污泥的处理等废物处理中，并显示了强大的生命力。微生物絮凝剂已成为环保中的新研究方向。

参考文献

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