‘壹’ 超滤膜控制水中的微生物是怎么做到的
超滤膜是悬浮颗粒及胶体物质的有效屏障,同时超滤膜也可以实现对“两虫、藻类、细菌、病毒和水生生物的有效去除,从而达到溶液的净化、分离与浓缩的目的。
超滤膜控制水中微生物办法:
1、混凝。微生物可视为胶体,带负电荷,用常规预处理方法如混凝、澄清和过滤可去除大部分,但要彻底除去,则十分困难。
2、活性炭吸附。用活性炭吸附水中有机物,减少微生物的营养源。但吸附有机物的活性炭又成为营养充足的微生物理想的与繁殖场所。
3、杀菌。常用的杀菌剂为具有氧化能力的化合物,杀菌剂的加药点尽可能安排在靠前工序中,以便有足够的接触时间,使水在进入膜装置之前完成消毒过程。
4、超滤。超滤膜具有较强的过滤细菌能力,但不能保证除菌彻底,为了防止被截留细菌在超滤器中大量繁殖,必须定期清洗。
5、紫外线杀菌。紫外线的强度和时长水的温度对杀菌起着决定性的影响。
6、电子除菌。实际上是一个低压电子曹,水通过时使带负电荷的细菌被吸引到正极,因为电子除菌没有残余杀菌能力,反渗透系统中一般很少用。
7、定期杀菌。即使采用上述手段,还是会有细菌残留所以要定期杀菌定期向反洗水箱内加氯。
‘贰’ 活性炭再生
所谓活性炭再生,其实是指通过外界刺激带来活性炭外部环境变化,使活性成分重新活化达到重复使用目的的操作和方法。
1.超声波再生法?
活性炭超声波再生法在活性炭的吸附表面上施加能量,使被吸附物质得到足以脱离吸附表面,重新腔纤和回到溶液中去。超声再生的最大特点是只在局部施加能量,而不需将大量的水溶液和活性炭加热,因而施加的能量很小。
2.电化学再生法?
电化学再生法是将活性炭填充在两个主电极之间,在电解液中,加以直流电场,活性炭在电场作用下极化,一端成阳极,另一端呈阴极,形成微电解槽,在活性炭的阴极部位和阳极部位可分别发生还原反应和氧化反应,吸附在活性炭上的污染物大部分因此而分解,小部分因电泳力作用发生脱附。电化学法的特点是能耗低,其处理对象所受局限性较小,工艺完善,可避免二次污染。
3.超临界流体再生法?
超临界流体再生法在CO2的临界点附近,对氨基苯磺酸而言,CO2超临界流体法再生的最佳温度为308K,当温度超过308K时,再生不受影响;当流速大于1.47×10-4m/s时,流速不影响再生;用HCl溶液处理后,会使活性炭再生效果明显改善。对苯而言,再生效率在低压下随温度的下降而降低;在16.0MPa压力时的最佳再生温度为318K;在实验流速下,再生效率会随流速加快而提高。超临界流体再生法特点是再生效率的变化很大;对未被烘干的活性炭,则需要延长其再生时间。
4.溶剂再生法?
溶剂再生法是利用活性炭、溶剂与被吸附质三者之间的相平衡关系,通过改变温度、溶剂的pH值等条件,打破吸附平衡,将伍盯吸附质从活性炭上脱附下来。
5.湿式氧化再生法??
在高温高压的条件下,(一般温度230°C)用氧气或空气作为氧化剂,将处于液相状态下活性炭上吸附的有机物氧化分解成小分子的一种处理方法,称为湿式氧化再生法。实验获得的活性炭最佳再生条件为:再生温度230°C,再生时间1h,充氧pO20.6MPa,加炭量15g,加水量300mL。再生效率达到(45±5)%,经5次循环再生,其再生效率仅下降3%。活性炭表面微孔的部分氧化是再生效率下降的主要原因。
6.热再生法?
热再生法分为干燥、高温炭化及活化三个阶段。 在干燥阶段,主要去除活性炭上的可挥发成分。高温炭化阶段是使活性炭上吸附的一部分有机物沸腾、汽化脱附,一部分有机物发生分解反应,生成小分子烃脱附出来,残余成分留在活性炭孔隙内成为“固定炭”。在这一阶段,温度将达到800~900°C,为避免活性炭的氧化,一般在抽真空或惰性气氛下进行。接下来的活化阶段中,往反应釜内通入CO2、CO、H2或水蒸气等气体,以清理活性炭微孔,使其恢复吸附性能。
7.生物再生法
生物再生法是利用经驯化过的细菌,解析活性炭上吸附的有机物,并进一步消化分解成H2O和CO2的过程。生物再生法与污水处理中的生物法相类似,也有好氧法与厌氧法之分。由于活性炭本身的孔径很小,有的只有几纳米,微生物不能进入这样的孔隙,通常认为在再生过程中会发生细胞自溶现象,即细胞酶流至胞外,而活性炭对酶有吸附作用,因此在炭表面形成酶促中心,从而促进竖模污染物分解,达到再生的目的。生物法简单易行,投资和运行费用较低,但所需时间较长,受水质和温度的影响很大。
‘叁’ 废水活性炭处理法的处理方法
应用粒状活性炭床,必须对废水进行预处理,去除油脂,减少悬浮固体,使悬浮物含量少于50毫克/升,以免堵塞炭层、增加水头损失,并避免频繁地进行反冲洗。
粉末活性炭处理法又称生物-物理处理法、 投料曝气法和加粉末炭曝气法。它是在的基础上将粉末活性炭投入曝气池,这样既充分利用了废水处理设备,又提高了处理效果。
用这种方法去除污染物,一般认为是吸附和微生物氧化分解中老告的协同作用。活性炭的大量微孔吸附了有机物和废水中的氧气,为微生物群的生长繁殖提供了高浓度的营养源,而微生物代谢过程中产生的酶和辅酶又被吸附和富集在活性炭的微孔中,加之炭上微生物和有机物接触时间较长,使难以降解的有机物也有可能经生物氧化而分解。粉末活性炭处理法一般包括三个步骤:①剧烈混和,使炭迅速分散到污水中;②接触吸附和氧化,使炭悬浮在污水中进行混悬吸附和氧化;③液-固分离,将炭从污水中分离出来,然后进行再生。
此法优点是:①处理效果好而且比较稳定;②提高了微生物对有机毒物和重金属的抗性;③产生有凝聚力的炭体和微生物,形成坚实和稠密的污泥,改善了活性污泥法的操作条件;④活性炭能吸附表面活性物质,解决了曝气池中的起泡沫问题;⑤能用于处理成分复杂、浓度和水量多变的废水;⑥粉末炭成本低。但因粉末炭再生困难,至今尚未应用于实际。1972年用流化床再生炉再生粉末活性炭试验成功,为粉末活性炭的应用提供含运了条件。
粉末活性炭用于废水处理的最新技术是单级接触卖明系统,即混和、接触反应、重力沉淀在同一个设备中完成,炭在设备中的停留时间为2~5天。这样便于微生物活动,提高了处理效果。
在污泥消化池中投加一定量的粉末活性炭,能加速污泥沉淀,净化返回到水处理系统的上清液,提高水处理系统的效率。此外,还可促进污泥固体的分解,消除恶臭,提高设备的生产能力。
‘肆’ 活性炭是否具有选择性,对氨氮是否有去除效果
首先活性炭并无选择性,但对于氨氮去指谈除需要选宴衡择特种活性炭,也就是说针对氨氮活性炭有一定去除效果。以下是特种活性炭对于氨氮去除试验:
1、活性炭上菌种的培养与繁殖用加有葡萄糖、磷酸钾和微量酚以及营养元素的水,循环进行活性炭培养微生物,运行十几天后,发现装唯祥碰填活性炭的玻璃柱壁上有很多绿藻生成,说明有微生物繁殖。
2、取某炼油厂净化水车间二级生化出水继续运行让其缓慢流过活性炭柱,5天后开始测指标,由于活性炭上的细菌是用可生化性强的污染物(葡萄糖)培养出来的,对难被微生物降解的污染物的适应性比较差。因此必须另寻一种培养基,培养能降解二级生化难降解污染物的菌种。而且必须在有机物浓度比较低的环境下也能繁殖的菌群。
3、选择有机碳链结构比葡萄糖更复杂、二级生化细菌难降解的有机物代替葡萄糖,同时调整培养基营养物的配比和微量元素,通过一段时间的培养后,逐渐加大经二级生化处理出水的比例。终于培养出了能降解二级生化处理难以降解的有机物的细菌。进行显微拍照。
4、生物活性炭在炼油废水处理中的应用研究。两种工艺比较从数据可以清楚看出这种工艺流程的优越性:因在炭床上培养了微生物,使活性炭既起降解污染物的作用,又有自然活化作用,从而可延长活性炭的使用寿命;由于炭柱前增加了充氧,保持废水中有足够的溶解氧及一定的温度和在炭床上有足够的停留时间,显着提高对氨氮的降解效果。
5、浓度较高时必须放慢砂滤速度,才可能比较大量去除污染物。砂滤池饱和后用清水反冲洗即可恢复处理功能。炭床对污染物的浓度有一定的限度,污染物浓度较高的污水不能进炭床。延长污水在炭床上的停留时间,可提高COD、Oil、Ar-OH等污染物的去除率。
‘伍’ 什么是活性炭的再生
活性炭再生是将吸附饱和的活性炭通过各种方法恢复其吸附性能,达到重复使用的目的。再生方法主要取决于活性炭的类型和活性炭吸附物质的性质。目前国内外较为成熟的再生方法有三种,即热再生法、化学再生法和生物再生法。
(1) 热再生法
热再生法是目前发展历史最长、应用最多、工业上最成熟的活性炭再生方法。活性炭热再生法始于 20 世纪初,当时是采用回转炉对骨炭进行再生;30 年代开始引用多层炉;40~50 年代再生炉技术已基本成熟。
热再生法的原理是在加热条件下,使被吸附的有顷山机物以解析、炭化逗迅、氧化的形式从活性炭基质上消除。活性炭热再生一般需要多个步骤:
1)脱水,即通过机械物理作用将活性炭表面的水分除掉。
2)干燥,干燥温度一般低于 100℃,主要雀指中是蒸发孔隙水,少量低沸点的有机物也会被气化。该过程需要大量的蒸发潜热,热再生过程约有 50%的能耗是在干燥过程中消耗的。
3)在约 350℃时加热活性炭,使其中的低沸点有机物被分离。
4)高温炭化,即在约 800℃加热活性炭,使大部分有机物分解、气化或以固定碳的形态残留下来。
5)活化,即在 800℃~1000℃范围内加热活性炭,使残留下来的炭,被水蒸气、二氧化碳或氧气等分解。热再生的步骤根据加热炉种类的不同也稍有差别,但差别不大。
热再生法的优点:再生率较高,可达 70%~80%;再生时间短;与化学药品再生法相比,具有很强的通用性;不产生再生废液。缺点:再生后的活性炭损失率较高,一般为5%~10%;炭表面化学结构发生改变,比表面积减小;高温再生对再生炉材料要求高,再生炉设备投资高;再生能耗成本较高;活性炭反复再生会丧失吸附性能。
(2)化学药剂再生法
高浓度、低沸点的有机物吸附,宜采用化学药剂再生。化学药剂再生主要分为无机药剂再生和有机药剂再生。无机药剂再生一般采用无机酸(硫酸、盐酸)或碱(氢氧化钠)等药剂使吸附质脱除。例如吸附高浓度酚的活性炭,可用氢氧化钠溶液再生,酚以酚钠盐的形式被回收;吸附重金属的活性炭,可以用盐酸溶液再生。有机溶剂再生常用的溶剂有苯、丙酮和甲醇等,适用于可逆吸附,例如吸附高浓度酚的活性炭;处理焦化厂煤气废水的活性炭,都可用有机溶剂再生。
化学药剂再生法的优点:针对性强,设备简单,具有经济优势;可从再生液中回收有用物质;操作过程在吸附塔内进行,活性炭损失小。缺点:一般只能针对单一物质再生,通用性较差;再生率低,微孔容易堵塞,多次使用后再生率明显降低;存在再生液二次污染的问题。
(3)生物再生法
生物再生法与生物活性炭技术相似,活性炭吸附有机物,同时微生物对有机物进行降解,从而使活性炭得到再生。由于活性炭能够将有机物长时间吸附在其表面,所以微生物能够将一些不易降解的有机物进行降解,使活性炭再生。但对于不能被微生物降解的有机物,生物再生法的使用会受到限制。
‘陆’ 活性炭是怎么做出来的
煤质活性炭是经过炭化→冷却→活化→洗涤仔枯等一系列工序研制而成。其外观普遍为黑色圆柱状活性炭,不定形煤质颗粒活性炭,又称破碎炭。圆柱形活性炭又称柱状炭,一般由粉状原料和粘结剂经混捏、挤压成型再经炭化、活化等工序制成。念明洞也可以用粉状活性炭加粘结剂挤压成型。具有发达的孔隙结构,良好的吸附性能,机械强度高,易反复再生,造价低等特点;用于有毒气体的净化,废气处理,工业和槐薯生活用水的净化处理,溶剂回收等方面。煤质颗粒活性炭强度高、孔隙发达、比表面积大,尤其微孔容积大而独具优点。煤质活性炭对各种水中的有机质、游离氯以及空气中有害气体有极强的吸附能力,是城市饮用水深度净化的优良吸附剂,并应用于脱除空气中细菌及毒害气体。煤质活性炭具有发达的孔隙结构、良好的化学稳定性和机械强度,是一种优良的广谱碳质吸附材料。根据外表形态的不同,煤质活性炭主要可分为煤质颗粒活性炭和煤质粉状活性炭,颗粒活性炭又分为煤质成型炭[包括柱状炭、压块炭(或压片炭)和球形炭和原煤破碎活性炭两大类。根据用途不同,可分为净化水用、净化空气用、脱色用、回收溶剂用、针剂用、防护用等多种用途活性炭。由于其耐酸、耐碱、耐热,且颗粒活性炭在吸附饱和后,可方便地再生,所以,活性炭是现代社会工业生产和环境保护中必不可少的碳质吸附材料。
‘柒’ 活性炭的简单制作方法
活性炭生产过程大致分为:炭化→冷却→活化→洗涤等一系列工序精制而成。活性炭生产成品外形大致分为:颗粒、柱状、粉状等。
用木柴烧制成木炭,后敲成约为1cm3的小块木炭,将小块木炭装入干净细尼龙网袋内,扎往袋口,然后放入盛有5%的碳酸钠溶液的家用高压锅或医用高压锅内,高压煮沸约30分钟,以洗出油质和疏通木炭内微了孔。
为防止木炭浮于碳酸钠溶液上,可在尼龙袋外系一块干净的石块坠住。煮后用清水漂洗木炭二次,以除去油质,再放入5%的碳酸钠溶液中高压煮沸约30分钟,取出后用80℃左右的清水漂洗三次,以洗净油质和少量碳酸钠。
最后再用清水高压煮沸约30分钟进一步疏通木炭内微细孔;取出晾干即得活性炭,使用前再烘烤一下以达最佳效果。此法制得活性炭的吸附能力远超过木炭。用过的活性炭也可用此法进行再生。
(7)活性炭的微生物限度怎么做扩展阅读:
过滤原理
活性炭过滤器是将水中悬浮状态的污染物进行截留的过程,被截留的悬浮物充塞于活性炭间的空隙。滤层孔隙尺度以及孔隙率的大小,随活性炭料粒度的加大而增大。即活性炭粒度越粗,可容纳悬浮物的空间越大。
吸附原理
根据吸附过程中活性炭分子和污染物分子之间作用力的不同,可将吸附分为两大类:物理吸附和化学吸附(又称活性吸附)。在吸附过程中,当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是范德华力(或静电引力)时称为物理吸附; 当活性炭分子和污染物分 子之间的作用力是化学键时称为化学吸附。物理吸附的吸附强度主要与活性炭的物理性质有关,与活性炭的化学性质基本无关。
吸附特性
活性炭吸附法是利用多孔性的活性炭,使水中一种或多种物质被吸附在活性炭表面而去除的方法,去除对象包括溶解性的有机物质,合成洗涤剂、微生物、病毒和一定量的重金属,并能够脱色、除臭、空气净化。
化学特性
活性炭的吸附除了物理吸附,还有化学吸附。活性炭的吸附性既取决于孔隙结构,又取决于化学组成。
活性炭不仅含碳 ,而且含少量的化学结合、功能团开工的氧和氢,例如羰基、羧基、酚类、内酯类、醌类、醚类。这些表面上含有的氧化物和络合物,有些来自原料的衍生物,有些是在活化时、活化后由空气或水蒸气的作用而生成。
有时还会生成表面硫化物和氯化物。在活化中原料所含矿物质集中到活性炭里成为灰分,灰分的主要成分是碱金属和碱土金属的盐类,如碳酸盐和磷酸盐等。
‘捌’ 活性炭负载微生物负载在哪儿
活性炭负载微生物这种技术通常是应用在环境污染治理领域中,主要用于处理有机伏键废水、工业废气和土壤等带厅脊方面。 具体应用场景有:
1. 废水处理:利用活性炭吸附有机物,再通过微生物降解有机物,达到净化水质的目的。
2. 废气处理:将活性炭与微生物结合,利用活性炭对气体中的有机物进行吸附,微生物对有机物进行降解分解,达到净化空气的目的。
3. 土壤修复:活性炭可以吸附土壤蠢渗中的有机物,并提供良好的微生物生长环境,使微生物更好地降解土壤有机物。
此外,这种技术还可以应用于垃圾填埋场和污水处理厂等场所,以提高有机废物的处理效率和降低污染物排放。
‘玖’ 活性炭如何重复使用
1、热再生法
热再生法是应用最成熟的活性炭再生方法。处理有机废水后的活性炭在再生过程中,根据加热到不同温度时有机物的变化,一般分为干燥、高温炭化及活化3个阶段。
2、生物再生法
利用微生物的新陈代谢,将吸附在活性炭上的污染物质氧化降解的方法称作生物再生法。活性炭的孔径一般只有几纳米,微生物很难进入其孔隙内部,通常微生物细胞酶可以流至细胞胞外,通过活性炭对酶的吸附,在炭表面形成酶促中心,分解污染物,达到再生的目的。
3、湿式氧化再生法
湿式氧化再生法是指在高温高压的条件下,用氧气或空气作为氧化剂,将处于液相状态下吸附的有机物氧化分解成小分子物质的一种处理方法湿式氧化再生法操作枣颂枯比较简单、对吸附能力的影响小,炭损失率较低,通常适合处理毒性高,生物难降解的有机物。
4、微波辐射再生法
微波辐射再生法是采用热再生法的原理而逐渐发展起来的活性炭再生方法。活性炭所吸附的吸附质中大多数是强极性物质,它们比活性炭吸收微波的能力强,因此可以用热解吸的方法来再生。
5、超临界流体再生法
超临界流体(SCF)的优点是密度大,溶解度大,传质速率高,扩散性能好,表面张力小。吸附的有机物非常容易溶于SCF溶剂。通过改变温度和压力,可以有效地将有机物与SCF分离,达到活性炭再生的目的。
6、凳洞电化学再生法
电化学再生法是在两电极之间,填充吸附饱和后的活性炭,同时加入一定的电解液,通入直流电场,活性炭在电场作用樱老下极化,一端呈阳极,另一端呈阴极,形成微电解槽,分别发生还原反应和氧化反应,吸附在活性炭上的大部分污染物发生分解,小部分发生脱附。
(9)活性炭的微生物限度怎么做扩展阅读:
活性炭再生的缺点:
1、再生过程中活性炭损失往往较大;
2、再生后活性炭吸附能力会有明显下降;
3、再生时产生的尾气会造成空气的二次污染。
参考资料来源:网络-活性炭
‘拾’ 做微生物实验的步骤
1、准备工作,培养基的配制及灭菌(121-126度灭30分钟高压蒸汽式灭菌),玻璃器皿的灭菌(170度灭2小时干热灭菌,也可用湿热灭菌)若量大可加长灭菌时间。