超聲波協同H2O2處理養殖場污水
要:為了(le)(le)(le)有效地改(gai)善(shan)養豬場(chang)污(wu)水(shui)的(de)(de)質量(liang),以H2O2為藥劑,對污(wu)水(shui)進行(xing)了(le)(le)(le)水(shui)浴加熱(re)和(he)超(chao)聲(sheng)(sheng)波輔助(zhu)的(de)(de)對比實(shi)驗,考察了(le)(le)(le)超(chao)聲(sheng)(sheng)波發生(sheng)器輸出(chu)端電(dian)流強度(du)、處理(li)時(shi)間、H2O2用(yong)量(liang)對污(wu)水(shui)的(de)(de)COD、氨氣(qi)及顏色(se)的(de)(de)影響,并進行(xing)正(zheng)交實(shi)驗優化(hua)。結果表(biao)明,超(chao)聲(sheng)(sheng)波協同H2O2處理(li)養殖污(wu)水(shui)是一種切實(shi)可(ke)行(xing)的(de)(de)方法,超(chao)聲(sheng)(sheng)波協同H2O2處理(li)污(wu)水(shui)的(de)(de)最佳工(gong)藝(yi)條件:電(dian)流0.7A、處理(li)時(shi)間2min、H2O2用(yong)量(liang)3%,在此(ci)條件下降低COD量(liang)可(ke)達95%以上(shang),氨氮的(de)(de)含(han)量(liang)可(ke)降至(zhi)14~15mg/L,氨臭味(wei)大(da)大(da)得(de)到了(le)(le)(le)改(gai)善(shan),并將(jiang)原污(wu)水(shui)由黑色(se)變(bian)為淺黃色(se)。
養殖廢(fei)水主要來源于畜禽糞便、養殖場(chang)排(pai)出(chu)的(de)(de)(de)(de)生產廢(fei)水和工作人員的(de)(de)(de)(de)生活污水,含(han)有(you)大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)SS、COD、氨(an)、磷等,其色度很高。據環保部門對大(da)型養殖場(chang)糞尿的(de)(de)(de)(de)檢(jian)測情況表(biao)明:COD超(chao)標50~60倍、BOD超(chao)標70~80倍、固體(ti)懸污物(wu)超(chao)標12~20倍。其中(zhong)(zhong)畜禽糞污水化學需氧量(liang)(liang)(COD)排(pai)放量(liang)(liang)達(da)到1268.3萬T,占全國COD總排(pai)放量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)41.9%,并(bing)(bing)且(qie)氨(an)臭味較強烈。這些污水若(ruo)不加以有(you)效地處理而(er)直接排(pai)放掉,將使水體(ti)的(de)(de)(de)(de)顏色變得渾濁,流到河水中(zhong)(zhong),會產生更(geng)多的(de)(de)(de)(de)污染(ran)物(wu)。并(bing)(bing)且(qie)其中(zhong)(zhong)含(han)有(you)的(de)(de)(de)(de)大(da)量(liang)(liang)氨(an)氮會使河水中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)氮含(han)量(liang)(liang)升(sheng)高,造(zao)成水華現象。同(tong)時,還會散發出(chu)大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)有(you)毒(du)氣體(ti),造(zao)成嚴重的(de)(de)(de)(de)大(da)氣污染(ran)。
目前,常用(yong)(yong)的(de)養殖場污(wu)(wu)水(shui)處理(li)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)主(zhu)要(yao)分(fen)為預處理(li)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(水(shui)力篩、隔(ge)油和(he)(he)(he)氣(qi)(qi)浮、格柵、羽水(shui)分(fen)離(li)器(qi))、二(er)級處理(li)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(厭氧(yang)流化(hua)床、生(sheng)物接觸氧(yang)化(hua)法、活性污(wu)(wu)泥法、厭氧(yang)反應器(qi)、SBR和(he)(he)(he)CASS等)和(he)(he)(he)深度處理(li)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(微電(dian)解、曝(pu)氣(qi)(qi)生(sheng)物濾池和(he)(he)(he)機械過濾器(qi)等)。在陜北地區,冬季時(shi)間較長,氣(qi)(qi)候寒冷(leng),對一些國外及國內成型的(de)養殖污(wu)(wu)水(shui)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)在實際工(gong)(gong)(gong)程運用(yong)(yong)中(zhong),存在與(yu)設計條件相沖(chong)突的(de)問題(如溫度)。
鑒于此,本文(wen)采用(yong)超(chao)聲波協同H2O2對(dui)養殖場污(wu)(wu)水(shui)進行(xing)實(shi)(shi)驗(yan)研究,主要(yao)側重對(dui)豬場污(wu)(wu)水(shui)的(de)脫色、氨氮的(de)去(qu)除率、COD去(qu)除率等問題進行(xing)探討(tao),研究超(chao)聲波發生(sheng)器輸出端電流強度、處理(li)時間(jian)、H2O2用(yong)量(liang)等因素對(dui)污(wu)(wu)水(shui)的(de)影響。主要(yao)目的(de)是探討(tao)超(chao)聲波協同H2O2處理(li)養殖污(wu)(wu)水(shui)工(gong)藝的(de)可行(xing)性(xing)(xing)及優(you)越性(xing)(xing),并且獲(huo)得(de)最佳的(de)實(shi)(shi)驗(yan)工(gong)藝條件。以期實(shi)(shi)現(xian)(xian)養殖污(wu)(wu)水(shui)的(de)全部循環使用(yong),這對(dui)于環境保(bao)護將具有重要(yao)的(de)現(xian)(xian)實(shi)(shi)意義,尤其(qi)對(dui)于陜北水(shui)資源較匱乏地區更為重要(yao)。
1實(shi)驗部分(fen)
1.1主要材(cai)料和儀器
H2O2(分析純(chun)),去離子水(shui)(shui)(自制(zhi)),齊齊哈(ha)(ha)爾市(shi)某豬場沖水(shui)(shui)清(qing)除(chu)糞便污(wu)水(shui)(shui),污(wu)水(shui)(shui)的(de)主(zhu)要來源是齊齊哈(ha)(ha)爾市(shi)建華區某豬場,污(wu)水(shui)(shui)的(de)主(zhu)要成分如(ru)下:氨(an)氮201.3mg/L,COD3698.3mg/L,顏(yan)色黑色。
實驗儀(yi)(yi)器(qi):超聲(sheng)發生器(qi),大氣采樣器(qi),COD自動分(fen)析儀(yi)(yi),氨氣檢(jian)測(ce)儀(yi)(yi)。
1.2實驗過(guo)程
1.2.1水浴加熱H2O2處(chu)理(li)養(yang)殖污(wu)水處(chu)理(li)實驗在(zai)燒杯中進行。量取100mL污(wu)水,H2O2用量1%~3%(體積比)。置于恒溫磁力攪拌器上,設定(ding)攪拌速度(du),磁力攪拌90mIN,進行污(wu)水的處(chu)理(li)。
1.2.2超聲波協同(tong)H2O2處理
量取100mL污水(shui),H2O2用(yong)量1%~3%(體積比)。在超(chao)(chao)聲(sheng)波(bo)作用(yong)下進(jin)行(xing)養殖污水(shui)的(de)處理,超(chao)(chao)聲(sheng)波(bo)實驗(yan)裝置主(zhu)要由(you)超(chao)(chao)聲(sheng)發(fa)生器(qi)和超(chao)(chao)聲(sheng)變(bian)幅桿(gan)組(zu)成,頻率為(wei)20.024kHZ,功率范(fan)圍為(wei)0~250w,實驗(yan)中超(chao)(chao)聲(sheng)場功率為(wei)108w。超(chao)(chao)聲(sheng)發(fa)生器(qi)輸(shu)出端(duan)電(dian)流強度0.4~0.9A,輻射時(shi)間0~3mIN,進(jin)行(xing)污水(shui)的(de)處理。
1.3實驗分析與(yu)檢測
氨(an)氣采用氨(an)氣檢測(ce)儀(yi)測(ce)定(ding),COD采用COD自動(dong)分(fen)析儀(yi)測(ce)定(ding),顏色(se)采用感官評定(ding)法測(ce)定(ding),過氧化物含(han)量(liang)(liang)及殘余過氧化物含(han)量(liang)(liang)值用滴定(ding)法測(ce)定(ding)。
1.4對比(bi)實驗
進(jin)行了超聲波協同(tong)與水浴(yu)加熱H2O2處理養殖污水的對比(bi)實驗,實驗結果見(jian)表(biao)1、表(biao)2。對比(bi)表(biao)1、表(biao)2可(ke)見(jian),在H2O2用量(liang)1%~3%范圍(wei)內,超聲波輻(fu)射3mIN比(bi)水浴(yu)加熱90mIN污水中氨氮、COD含量(liang)更(geng)低,同(tong)時還(huan)可(ke)以看出,脫(tuo)色效果更(geng)好些。
此外,超聲波(bo)輻射(she)養(yang)(yang)殖(zhi)(zhi)污(wu)(wu)水(shui)(shui)中的(de)殘余過(guo)氧化物(wu)(wu)大約不到水(shui)(shui)浴(yu)處(chu)理(li)的(de)1/10,含量極(ji)少。由此可見,超聲波(bo)協同H2O2處(chu)理(li)養(yang)(yang)殖(zhi)(zhi)污(wu)(wu)水(shui)(shui)具有(you)以下優(you)點(dian),①與(yu)水(shui)(shui)浴(yu)加熱H2O2相比(bi),超聲波(bo)輻射(she)處(chu)理(li)污(wu)(wu)水(shui)(shui)的(de)時(shi)間大大縮短,節省(sheng)了能(neng)源和提高(gao)了工作效率。②超聲波(bo)輻射(she)養(yang)(yang)殖(zhi)(zhi)污(wu)(wu)水(shui)(shui)樣中,殘余過(guo)氧化物(wu)(wu)比(bi)水(shui)(shui)浴(yu)處(chu)理(li)的(de)要少得多,有(you)利于養(yang)(yang)殖(zhi)(zhi)廢水(shui)(shui)的(de)處(chu)理(li)和環境保護。③不需高(gao)溫加熱,操作簡單安全易控制。
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