表面活性劑在污水處理方面的論文

『壹』 含洗滌劑廢水怎麼處理

表面活性劑廢水的處理既要去除廢水中的大量表面活性劑, 同時也要考慮降低廢水專的COD 和 BOD 等。不同屬類型的表面活性劑廢水要採用不同的處理方法,目前國內外對於表面活性劑廢水主要有以下幾種處理技術: 1 泡沫分離法 泡沫法是發展比較早

『貳』 探究水處理陶瓷膜制備與應用技術研究進展論文

探究水處理陶瓷膜制備與應用技術研究進展論文

膜技術被認為是21 世紀最優前景的水處理技術之一，膜材料技術、膜分離技術在近十幾年得到很大發展，在水處理領域得到了廣泛應用。水處理陶瓷膜的過濾、分離性能與膜孔徑大小及其分布、孔隙率、表面形貌等有密切關系。陶瓷膜的活性分離層是顆粒以任意堆積方式形成的，孔隙率通常為30 ～ 35%，且曲折因子調控較為困難，陶瓷膜的水處理效能受到局限。研究陶瓷膜制備、修飾、工藝優化新技術以提高其過濾、分離、抗污染效能是水處理陶瓷膜領域的研究重點。

1. 水處理陶瓷膜制備技術

1.1 致孔劑制備技術

致孔劑是提高水處理陶瓷孔隙率簡單又經濟的方法，致孔劑可分為無機物和有機物兩類。無機致孔劑有碳酸銨、碳酸氫銨和氯化銨等高溫易分解的鹽類或無機碳如石墨、煤粉等;有機致孔劑主要包括天然纖維、高分子聚合物，如鋸末、澱粉、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。Yang 等 以Al2O3 為膜基體，以膨潤土為燒結助劑，以玉米澱粉作為造孔劑通過擠出、交聯、乾燥、燒結等過程制備陶瓷膜。研究發現隨著澱粉含量的增加，Al2O3 支撐體的最大孔徑和平均孔徑均有所增大，陶瓷膜的孔隙率可有24% 提高至38%。

1.2 模板劑制備技術

模板劑可有效控制所合成材料的形貌、結構和大小，並制備出孔結構有序、孔徑均一、孔隙率大的微孔、介孔和大孔材料。模板劑法具有豐富的選材和靈活的調節手段，採用模板劑法制備水處理陶瓷膜極具前景。Xia 等 以有機聚苯乙烯微球為模板劑，採用UV 聚合的方法制備出孔徑為100nm 的三維有序聚氨酯大孔材料。Sadakane 等 以PMMA 為模板劑制備出具有三維有序大孔的金屬氧化物材料，其孔隙率范圍為66 ～ 81%。表面活性劑在溶液中可以形成膠束、微乳、液晶、囊泡等自組裝體，也常被用作自組裝技術中的有機物模板劑。利用表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨為模板劑可制備出有序的介孔分子篩MCM41，具有多種對稱性能的孔道，孔徑在2 ～ 50nm 的.范圍內。Choi 等以Tween80 為模板劑制備了具有梯度孔徑結構的TiO2-Al2O3 陶瓷膜，陶瓷膜的滲透性能大大提高。

1.3 纖維層積制備技術

陶瓷纖維材料在成膜過程中可以迅速在支撐體表面沉積搭橋，明顯減少了膜層的內滲，並且容易得到較高的孔隙率和比表面積，對膜材料滲透性能的提高具有顯著作用。Ke 等 以TiO2 纖維為原料，通過旋塗法制備出平均孔徑在50nm 的陶瓷纖維膜，對球形粒子截留率超過95%，膜通量在900Lm-2h-1 以上。

1.4 溶膠- 凝膠制備技術

溶膠- 凝膠技術主要是通過調整材料尺寸控制陶瓷膜分離層的分離精度。溶膠- 凝膠法可形成納米級別的溶膠，得到的陶瓷膜層孔徑小、孔徑分布窄，適用於高滲透選擇性的超濾膜和納濾膜的制備。Tsuru 等 利用聚合溶膠路線制備出平均孔徑0.7 ～ 2.5nm 的TiO2 納濾膜，對PEG 的截留分子量為500 ～ 000Da，對Mg2+ 的截留率為88%。

2. 水處理陶瓷膜修飾技術

2.1 化學氣相沉積修飾技術

採用化學氣相沉積法(CVD)在陶瓷膜表面沉積硅氧化物或金屬氧化物來改善陶瓷膜孔結構以及過濾性能，是一項非常有效的手段。Lin 等 採用CVD 技術對平均孔徑為4nm 的Al2O3 陶瓷膜進行修飾，制備出孔徑范圍為0.4 ～ 0.6nm 的SiO2 陶瓷膜。CVD 的方法一般需要在高溫、真空的環境中進行，並且要求前驅物具有一定的揮發性。

2.2 原子層沉積修飾技術

原子層沉積技術(ALD)可將物質以單原子膜形式層層沉積在陶瓷膜表面，從而構建陶瓷膜表面微納結構。Li 等 在平均孔徑50nm 的陶瓷膜表面上通過原子層沉積氧化鋁層，通過控制原子層沉積次數來調控膜的平均孔徑，改性後陶瓷膜對BSA的截留率由2.9% 升至97.1%。

2.3 表面接枝修飾技術

表面接枝技術常被用來調控膜材料的表面性質，接枝過程將改變膜的孔結構，達到減小孔徑的目的。陶瓷膜表面一般會吸附水形成大量羥基，通過接枝有機硅烷的方法在介孔膜表面可以修飾一層有機分子層。通過調控接枝分子的鏈長與官能團等特性可以實現調控孔徑大小的目的，且能獲得特殊的表面性質。Singh 等 發現接枝硅烷偶聯劑可以使多孔陶瓷膜孔徑進一步變小。Cohen 等 將親水性PVP 接枝在陶瓷超濾膜表面上，改性後的膜孔徑減小，截留性能提高，抗污染性能得以改善，可用於油水分離。

3. 水處理陶瓷膜制備與修飾工藝優化

3.1 陶瓷膜材料、添加劑選取

水處理陶瓷膜的制備主要集中於原材料及燒結工藝，通過添加燒結助劑以降低燒結溫度、採用低成本易燒結原料以降低原料成本，以及利用先進的燒結工藝以達到低成本控制是陶瓷膜的研究重點。陶瓷膜制備過程中常在基膜材料中加入一些液相型或者固相型燒結助劑。高嶺土、鉀長石等天然硅酸鹽黏土礦物在較低溫度下便能熔融形成液相，在顆粒間毛細管力的作用下潤濕並包裹膜材料基體顆粒，並將顆粒黏結起來，輔以多孔陶瓷膜良好的機械強度。氧化鈦、氧化鋯等金屬氧化物能與陶瓷膜基體形成多元氧化物固熔物而使燒結溫度下降，有利於陶瓷膜制備。

3.2 陶瓷膜燒制過程優化

多孔陶瓷膜必須經過多次燒結，存在燒結工藝周期長、能耗高的問題。除採用燒結助劑或採用易燒結材料以降低燒結溫度外，減少燒結時間或縮短制備周期也能達到降低燒結工藝成本的目的。在減少燒結時間方面，微波燒結技術是一種非接觸技術，熱通過電磁波的形式傳遞，可直達材料內部，最大限度地減少了燒結的不均勻性，可在縮短燒結時間的同時，降低燒結溫度。微波技術大多用於制備幾近緻密的陶瓷復合物，同時由於其可改善材料組織、提高材料性能，亦可用於多孔陶瓷復合物的制備。在縮短燒結周期方面，一些研究者借鑒低溫共燒陶瓷技術在多層結構陶瓷元器件封裝領域的成功應用，提出採用共燒結技術來減少燒結次數，從而降低燒結成本。

4. 結論

水處理陶瓷膜制備技術以提高陶瓷膜整體性能為目的，通過調控陶瓷膜微結構可實現陶瓷膜制備技術的突破。目前，致孔劑制備技術、模板劑制備技術、纖維層積制備技術、溶膠- 凝膠技術、固態粒子燒結技術等陶瓷膜制備技術已日益得到關注。水處理陶瓷膜制備技術研究將引領和推動陶瓷膜技術及產業的發展，緩解水廠升級改造、提升水質品質的瓶頸壓力。

『叄』 陰離子表面活性劑 廢水怎麼處理

表面活性劑廢水的處理既要去除廢水中的大量表面活性劑, 同時也要考慮降低廢水的COD 和 BOD 等。不同類型的表面活性劑廢水要採用不同的處理方法,目前國內外對於表面活性劑廢水主要有以下幾種處理技術:
1 泡沫分離法
泡沫法是發展比較早、並己經有了初步應用的一種物理方法,是在含有表面活性劑的廢水中通入空氣而產生大量氣泡,使廢水中的表面活性劑吸附於氣泡表面而形成泡沫,泡沫上浮升至水面富集形成泡沫層,除去泡沫層即可使廢水得到凈化。研究表明,用微孔管布氣,氣水比6 ∶1～9 ∶1 ,停留時間 30～40 min ,泡沫層厚度0. 3～0. 4 m ,此時泡沫分離對廢水中LAS 的去除率可達90 %以上。宋沁 表明當進水LAS 低於70 mg ·L - 1 時,經處理後的出水LAS < 5 mg ·L - 1 ,LAS 平均去除率> 90 %。韋幫森採用泡沫分離技術在10 d 連續運行中,進水COD 平均濃度783. 14 mg ·L - 1 ,出水COD 平均濃度為49. 02 mg ·L - 1 , COD 平均去除率為 9315 %,出水做鼓泡試驗無泡沫產生,說明表面活性劑濃度小於10 mg ·L - 1 ,處理效果好。泡沫分離法尤其是適用於較低濃度情況下的分離。但泡沫分離法對表面活性劑廢水的COD 去除率不高,需要與其他方法聯合使用。
2 吸附法
吸附法是利用吸附劑的多孔性和大的比表面積,將廢水中的污染物吸附在表面從而達到分離目的。常用的吸附劑有活性炭、吸附樹脂、硅藻土、高嶺土等。常溫下對表面活性劑廢水用活性炭法處理效果較好,活性炭對LAS 的吸附容量可達到55. 8 mg ·g - 1 ,活性炭吸附符合Freundlich 公式 。但活性炭再生能耗大,且再生後吸附能力亦有不同程度的降低,因而限制了其應用。天然的粘土礦物類吸附劑貨源充足、價廉,應用較多,為了提高吸附容量和吸附速率,對這類吸附劑研究的重點在於吸附性能、加工條件的改善和表面改性等方面 。吸附法優點是速度快、穩定性好、設備佔地小,主要缺點是投資較高、吸附劑再生困難、預處理要求較高。
3 混凝法
混凝反應不僅能去除廢水中膠體顆粒和吸附在膠體表面上的表面活性劑,還能與溶解在水相中的表面活性劑形成難溶性的沉澱。常用於表面活性劑廢水處理的混凝劑有鐵鹽、鋁鹽及其聚合物和各種有機混凝劑。丁娟研究了三氯化鐵、硫酸鋁、聚合氯化鋁對表面活性劑廢水的混凝效果,指出聚合氯化鋁為處理表面活性劑廢水循環利用的最佳混凝劑。混凝法雖然處理成本低、工藝成熟,但其佔地面積大、葯劑用量大,並產生大量廢渣與污泥,要常與其它的處理方法聯合使用才能達到完全去除的目的,一般作為處理高濃度表面活性劑廢水的預處理。宋爽利用混凝法預處理了洗滌劑生產廢水中大量的SS、油脂類物質及表面活性劑,具有較好的效果,對保證後續處理達標有重要作用。
4 膜分離法
膜分離法指利用膜的高滲透選擇性來分離溶液中的溶劑和溶質。常應用膜分離技術有反滲透、超濾、微濾、電滲析和納濾,其中超濾膜和納濾膜對表面活性劑廢水有很好的處理效果。膜分離法效率高、能耗小,但膜易污染,清洗困難,操作費用高。王錦利用聚丙烯、聚丙烯腈和聚碸3 種不同材質超濾膜處理洗滌污水,發現聚丙烯腈膜較優,能有效去除了水中濁度、懸浮物、油脂等污染物,一定程度保留了游離陰離子表面活性劑,長期循環洗滌對衣物的白度無不良影響。薛罡令洗浴廢水經微絮凝纖維過濾- 超濾組合工藝處理後,使原水中超標的COD、濁度、LAS 得到有效降低,而且工藝流程簡單、佔地面積小、運行操作簡易,實現了洗浴廢水的簡易物化處理法。膜分離的關鍵是尋找高效高滲透膜和提高處理量,並解決好膜污染問題。近年來膜生物反應器污水處理技術發展較快,它是將膜分離技術中的膜組件與污水生物處理工程中的生物反應器相互結合的新型技術,目前對LAS 廢水的處理正處在小試階段。這種技術綜合了膜分離和生物處理技術的優點,在廢水回用方面是極具有發展前景的處理技術。
5 催化氧化法
催化氧化法是對傳統化學氧化法的改進與強化。常用的Fenton 處理法就是催化氧化法的一種, 屬均相氧化法,處理時,如果鐵鹽濃度較高,則LAS 的去除主要靠絮凝作用;濃度低時,則主要靠氧化作用而去除。近年出現了多相催化氧化法和光催化氧化法。王效成等用多相催化氧化法處理COD 為 840 mg ·L - 1 、LAS 為360 mg ·L - 1的廢水,處理後 COD 去除率為84. 8 %,LAS 去除率為88. 3 % ,去除率隨反應溫度升高而降低,p H 的變化對去除率沒有影響。光催化氧化法是在光與催化劑的作用下, 利用反應過程中產生的HO ·等自由基離子來氧化分解表面活性劑的。單建國以TiO2 / GAC 作光催化劑,用太陽光作光源對洗滌劑模擬廢水進行光催化降解。結果表明,1 g TiO2 / GAC 可將120 mg 左右、起始質量濃度為150 mg ·L - 1 的LAS 降至 20 mg ·L - 1 。光催化降解速率與表面活性劑的分子結構、離子電荷、吸附性能有很大關系。研究發現,表面活性劑分子中芳環部分比烷基鏈或烷氧基更易受到·OH、·OOH 的攻擊而實現斷鏈降解, 芳香族衍生物比脂肪族衍生物易於光催化降解,在相同條件下光催化降解速率一般為陰離子型> 非離子型> 陽離子型。Hidaka等利用人工光源研究了LAS 和BDDAC 在TiO2 表面上的催化降解, 發現陰離子表面活性劑比陽離子表面活性劑降解快,芳環部分比烷基部分降解快。
6 生物法
生物法降解表面活性劑是目前研究得最多的一種方法,而且已經被一些污水處理廠採用。該法可以粗略地分為活性污泥法、厭氧消化法和利用土壤的自凈作用的方法,他們均是利用微生物可以將表面活性劑作為唯一碳源加以利用的特性來完成對表面活性劑的降解。研究發現假單胞菌的許多菌屬, 包括溝槽假單胞菌屬、孔雀尾假單胞菌屬、德阿昆哈假單胞菌屬、膜狀假單胞菌屬、小田假單胞菌屬、克羅斯韋假單胞菌屬等和克雷伯氏菌屬、無色細菌屬、黃桿菌屬、微球菌屬等都可以降解表面活性劑,但對於高濃度的表面活性劑廢水,這些細菌的降解活性會受到一定程度的限制。

『肆』 酸洗廢水處理工藝相關的文獻綜述

酸洗廢水處理工藝相關：
根據不同的酸洗介質，酸洗廢水中可能含有下列組分中的幾種組分，即鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、氫氟酸、檸檬酸、氨基磺酸、乙二胺四乙酸、甲酸與經基乙酸、表面活性劑、銅絡合劑、緩蝕劑以及被清洗下來的金屬氧化物、各種沉積在鍋爐受熱面上的水(鹽)垢等，酸洗廢水處理應包括中和酸性、去除重金屬離子、去除氟離子、降低化學耗氧量(COD)、去除懸浮物或沉澱物等幾部分。下面按酸的種類及涉及的對象分別介紹。

酸洗廢水處理工藝：
1、鹽酸、硝酸、硫酸廢水
當使用鹽酸、硝酸或硫酸作酸洗介質時，其廢液可在廢水池直接用液體工業氫氧化鈉中和處理到pH值6～9，其反應生成物氯化鈉、硝酸鈉或硫酸鈉為無害鹽類，可直接排放。
酸洗工序完成後，酸洗廢水中殘留酸還有2％～4％。燃煤發電廠也可將酸洗廢水直接排到鍋爐沖灰池，利用這些殘余酸清洗沖灰管道，與沉積在灰管上的碳酸鈣等反應進一步消耗掉殘余酸，有機緩蝕劑和溶解到酸洗廢水中的酸洗雜質、重金屬離子同時也會被煤灰吸附固定在灰場。如果灰場灰水中還殘留有酸度，再通過加鹼調整灰水pH值到6～9范圍即可。
2、磷酸廢液
當使用磷酸作酸洗介質時，其廢液可加入過量消石灰或石灰乳中和處理，其反應生成磷酸鈣沉澱，降低廢水中磷酸根的含量。收集沉澱物經過濃縮脫水，擠壓成塊，將其在安全地方掩埋。
3.氫氟酸廢液
氫氟酸清洗廢液的主要問題是溶液中的氟離子含量過高，必須進行處理。處理方法根據所用葯劑不同分為石灰法、石灰一鋁鹽法及石灰一磷酸鹽法等。其中採用混凝沉澱法配合進行處理比較普遍。
(1)石灰法。使用過量的消石灰或石灰乳與氫氟酸反應生成氟化鈣沉澱是最經濟、有效的處理方法，即將生石灰粉(CaO)或石灰乳[Ca(OH)2]與含氟廢水混合，生成氟化鈣沉澱以使氟離子從廢液中去除的方法。 石灰的加入量應比依據反應式計算的理論量要高，約為廢液中氟含量的2.2倍。所用生石灰中的氧化鈣含量應大於70%，一般使用粉狀生石灰其中氧化鈣含量應在85％以上。氫氟酸廢液處理應在廢水沉澱池中進行，所用的沉澱池與溝道應經過防滲處理。處理過程將石灰粉或石灰乳投入沉澱池並要充分混和攪拌，使其反應完全。應注意經過石灰法處理過的含氟酸性廢液中仍殘留有20mg/L的氟離子，為了提高除氟效率，在加入石灰的同時投入一定量氯化鈣或硫酸鋁，可以使氟離子沉澱更完全，直至游離氟離子小於10mg兒後再排放。
(2)石灰—鋁鹽法。當廢液排放量大的情況下應採用這種方法，向廢液中投加石灰乳，調節pH值至6～7.5，然後投加硫酸鋁或聚合氯化鋁等鋁鹽絮凝劑。利用生成的氫氧化鋁膠體吸附懸浮的氟化鈣微小顆粒及氟離子形成沉澱，這種方法的除氟效果比單純加石灰的效果好。
(3)石灰—磷酸鹽法。先向廢液中加人磷酸二氫鈉、六偏磷酸鈉、過磷酸鈣等磷酸鹽，再加入石灰生成難溶的磷石灰等沉澱把氟離子去除。
(4)其他方法。對於氟含量低的大量含氟酸洗廢液可採用活性炭吸附和陰離子交換樹脂處理的方法加以去除。但是，該處理方法存在的問題是所生成的氟化鈣成為固體廢棄物，在有水存在時，它會在相當長的時間內溶出氟離子，可使溶出的氟離子超過5mg/L。如果是在高氟地區，此問題更要注意防範。在乾旱少雨、地下水位低的地區，可送人儲灰場處置，由於灰場已考慮了防滲及灰中氟化物的影響，可不構成對地下水的污染。不可在砂土地上直接挖坑處理廢液。鑒於廢液處理難的問題，一般不建議採用氫氟酸清洗。
4、檸檬酸廢液
(1)與煤混合燃燒處理。檸檬酸清洗廢液所含的污染物質是其自身的化學耗氧量、緩蝕劑帶人的污染物質及清洗下的鐵與銅。清洗液的pH值在3.5～4較低范圍內，不符合排放標准。檸檬酸是相當穩定的有機酸，常規的氧化方法不易使其分解破壞，但它是碳氫氧化合物，可通過燃燒方式使它在高溫下氧化分解。
當將檸檬酸清洗廢液通過專用的燃燒器在鍋爐爐膛中燃燒分解時，其他所含的緩蝕劑也可隨之分解，鐵、銅等轉變為氧化物進入飛灰及爐渣中。考慮到防止燃燒器發生酸腐蝕，應調節檸檬酸清洗廢液pH值為7～9，然後用專用燃燒器霧化後送入爐膛隨煤粉一起燃燒。據有關資料，以670t/h鍋爐為例，以2～4t/h流量摻燒廢液，不會影響鍋爐燃燒。在於燥多風地區，也可把中和後的檸檬酸清洗廢液作為防塵用水噴灑在煤場，隨燃煤一起燃燒處理。
(2)也可將廢液排到鍋爐沖灰池與灰水混合排至灰場，利用粉煤灰的吸附性將檸檬酸(有機物)固定在粉煤灰上。
(3)氧化法降COD。向廢液中加人雙氧水、次氯酸鈉或漂白粉，氧化處理掉化學清洗廢液中的有機物也有較好效果。具體步驟如下：
1) 向廢液中加人雙氧水或次氯酸鈉把廢液中有機物氧化，如廢液中含有Fe2+也會被氧化成Fe3+。
2) 向廢液中加入燒鹼、石灰乳等中和劑，調節pH值至10～12，呈鹼性，然後通人壓縮空氣進行攪拌，促進有機物進一步氧化，把Fe2+全部氧化成Fe3+，並生成Fe(OH)3沉澱。
3) 向廢液中投入明礬，聚丙烯醯胺等凝聚劑使Fe(OH)3、Cu(OH)2及懸浮物全部絮凝沉降，同時測定COD值(此時COD值應降至300mg/L以下)。
4) 為使有機物進一步氧化，COD值降至lOOmg/L以下，加入氧化劑過硫酸銨[(NH4)2S2O8]，投放量為1.2kg/m3，並通人壓縮空氣攪拌使有機物充分氧化。
5) 最後用鹽酸把溶液pH值調至6～9，廢液澄清後方可排放。
5、氨基磺酸廢液
當需要對氨基磺酸廢水進行處理時，可按等摩爾量加入亞硝酸鈉，利用亞硝酸鈉的氧化性，將氨基磺酸轉變成無害的硫酸氫鈉，自身還原成氮氣，但應注意處理後的廢水中不應殘留有過多的氨基磺酸或亞硝酸鈉成分。
6、乙二胺四乙酸(EDTA)廢液
EDTA廢液處理應包括兩部分：一是先回收廢液中的EDTA；二是處理廢液中的聯氨、鐵、銅等雜質。
(1) EDTA回收。使用後的EDTA廢液，先用硫酸法進行EDTA回收處理。當形成EDTA沉澱後，轉移上部清液到另一個廢水池進行處理。
(2) 廢液中殘留聯氨處理。EDTA清洗時一般會在清洗液中加有聯氨，因此，完成EDTA回收處理後的廢液中仍會殘留有聯氨，應投加氧化劑分解聯氨使其轉變成無害成分。
7、甲酸與經基乙酸清洗廢液
有機混酸清洗廢液化學耗氧量高，它們都是碳氫化合物，自身具有一定的燃燒熱，也應仿照檸檬酸清洗廢液處理，先將廢液中和到pH值為6～9後，用作防止煤場揚塵的噴灑用水，將其摻入燃煤中燃燒，實際上課增加燃煤熱量。
8、金屬離子廢水
前面講到對酸洗廢水酸性的處理，實際化學清洗廢水中含重金屬離子較多，也應對重金屬離子進行妥善處理。重金屬離子的處理方法有氫氧化物沉澱法、硫化物沉澱法、氧化還原法和離子交換法等，其中以氫氧化物沉澱法使用較普遍，成本低。
為去除酸洗廢液中的銅、鐵等污染離子，向酸洗廢液中加入液體工業氫氧化鈉、純鹼、石灰等，利用壓縮空氣攪動混合，同時可使亞鐵離子氧化，在鐵離子的催化下，聯氨也可分解。調節溶液pH值在10以上的合適范圍，鐵、銅等重金屬離子可與氫氧根離子反應生成難溶於水的金屬氫氧化物沉澱。
此時銅離子將以氫氧化銅的形式沉澱，剩餘銅離子的理論含量＜0.1mg/L，可滿足排放標難；三價鉻離子的氫氧化物是兩性氫氧化物，它會溶於過量的鹼中，所以加鹼後溶液pH值應控制在8～9左右。廢液調節溶液pH值後經過靜置沉澱，可將大部分重金屬離子去除，再用酸中和至pH值為9以下排放，如果輔以過濾手段，則去除效果更好。為了防止氫氧化銅部分溶解，排放液pH值不宜低於8。
對於含Cr6+的酸洗廢水常用加亞硫酸氫鈉等還原劑的方法使其轉變成Cr3+, 還原反應在pH＜3條件下較快。生成硫酸鉻在水中易溶，再加入氫氧化鈉等鹼性物質可生成難溶的Cr(OH)3沉澱，將其從水中去除。加鹼時控制pH＝8～9，當pH＞9.2時氫氧化鉻會再溶解。
收集沉澱物經過濃縮脫水，擠壓成塊，將其在安全地方掩埋。

『伍』 食品加工論文範文

食品加工質量安全管理工作是保障企業產品質量安全符合質量標準的關鍵、是維護企業市場信譽的關鍵,是企業在現代激烈市場競爭中贏得市場競爭力的關鍵。下面是我為大家推薦的食品加工論文，供大家參考。

食品加工論文 範文 一：食品工業泡沫分離技術的應用

泡沫分離又稱泡沫吸附分離技術，是以氣泡為介質，以各組分之間的表面活性差為依據，從而達到分離或濃縮目的的一種分離 方法 [1].20世紀初，泡沫分離技術最早應用於礦物浮選，後來應用於回收工業廢水中的表面活性劑.直到20世紀70年代，人們開始將泡沫分離技術應用於蛋白質與酶的分離提取[2-3].目前，在食品工業中，泡沫分離技術已經應用於蛋白質與酶、糖及皂苷類有效成分的分離提取.由於大部分食品料液都有起泡性，泡沫分離技術在食品工業中的應用將越來越廣泛.

1泡沫分離技術的原理及特點

1.1泡沫分離技術的原理

泡沫分離技術是依據表面吸附原理，基於液相中溶質或顆粒之間的表面活性差異性.表面活性強的物質先吸附於分散相與連續相的界面處，通過鼓泡形成泡沫層，使泡沫層與液相主體分離，表面活性物質集中在泡沫層內，從而達到濃縮溶質或凈化液相主體的目的.

1.2泡沫分離技術的特點

1.2.1優點

(1)與傳統分離稀濃度產品的方法相比，泡沫分離技術設備簡單、易於操作，更加適合於稀濃度產品的分離.(2)泡沫分離技術解析度高，對於組分之間表面活性差異大的物質，採用泡沫分離技術分離可以得到較高的富集比.(3)泡沫分離技術無需大量有機溶劑洗脫液和提取液，成本低、環境污染小，利於工業化生產.

1.2.2缺點

表面活性物質大多數是高分子化合物，消化量比較大，同時比較難回收.此外，溶液中的表面活性物質濃度不易控制，泡沫塔內的返混現象會影響到分離效果[4].

2泡沫分離技術在食品工業中的應用

2.1蛋白質的分離

在分離蛋白質的過程中，表面活性差異小的蛋白質，吸附效果受到氣-液界面吸附結構的影響，因此蛋白質表面活性的強度是考察泡沫分離效果的主要指標.譚相偉等[5]研究了牛血清蛋白與酪蛋白在氣-液界面的吸附，並發現酪蛋白對牛血清蛋白在氣-液界面處的吸附有顯著影響.此後，Hossain等[6]利用泡沫分離技術對β-乳球蛋白和牛血清蛋白進行分離富集，結果得到96%β-乳球蛋白和83%牛血清蛋白.Brown等[7]採用連續式泡沫分離技術從混合液中分離牛血清蛋白與酪蛋白，結果表明酪蛋白的回收率很高，而大部分的牛血清蛋白留在了溶液中.Saleh等[8]研究了利用泡沫分離法從乳鐵傳遞蛋白、牛血清蛋白和α-乳白蛋白3種蛋白混合液中分離出乳鐵傳遞蛋白，在牛血清蛋白和α-乳白蛋白的混合液中加入不同濃度的乳鐵傳遞蛋白，並不斷改變氣速，優化了最佳工藝條件.結果得出：在最佳工藝條明閉件下，87%的乳鐵傳遞蛋白留在溶液中，98%牛血清蛋白和91%α-乳白蛋白存在於泡沫夾帶液中.由此可見，利用泡沫分離法可以有效地從3種蛋白質激禪裂混合液中分離出乳鐵傳遞蛋白.Chen等[9]利用泡沫分離技術從牛奶中提取免疫球蛋白.考察了初始pH值、初始免疫球蛋白濃度、氮流量、柱的高度及發泡時間等因素對反應的影響，結果表明：採用泡沫分離方法可以有效地從牛奶中分離出免疫球蛋白.Liu等[10]從工業大豆廢水濃縮富集大豆蛋白，最佳工藝條件:溫度為50℃，pH值為5.0，空氣流量為100mL?min-1，裝載液體高度為400mm，得到大豆蛋白富集比為3.68.Li等[11]為了提高泡沫析水性，研發了一種新型的利用鐵絲網進行整裝填料的泡沫分離塔，利用鐵絲網整體填料塔泡沫分離法對牛血清蛋白進行分離.通過研究填料對氣泡大小、持液量、富集比和在不同條件下以牛血清蛋白水溶液作為一個參考物的有效收集率的影響，評價填料的作用.結果表明，填料可以加速氣泡破裂、減少持液量、提高泡沫析水性和牛血清蛋白的富集比.研究表明，在積液量為490mL，空氣流速為300mL?min-1，牛血清蛋白初始濃度為0.10g?L-1，填料床高度為300mm和初始pH值為6.2的條件下，最佳的牛血清蛋白富集比為21.78，是控制塔條件下富集比的2.44倍.劉海彬等[12]以桑葉為原料，採用泡沫分離法對襲明桑葉蛋白進行分離，並分析了影響分離效果的主要因素，結果測得桑葉蛋白回收率為92.50%、富集比為7.63.由此可見，利用泡沫分離法對桑葉進行分離可得到含量較高的桑葉蛋白.與傳統的葉蛋白分離方法如酸(鹼)熱法、有機溶劑法相比較[13-14]，泡沫分離法分離效果好，避免了加熱導致蛋白質變性以及減少有機溶劑帶來的環境污染等問題.李軒領等[15]以亞麻蛋白濃度、NaCl濃度、原料液pH值以及裝液量為主要考察因素，用響應面法優化了從未脫膠亞麻籽餅粕中泡沫分離亞麻蛋白的工藝條件.在最佳工藝條件下，得到95.8%的亞麻蛋白質，而多糖的損失率僅為6.7%.可見，採用泡沫分離技術可以從未脫膠亞麻籽餅粕中有效分離出亞麻蛋白.

2.2酶的分離

蛋白質屬於生物表面活性劑，包含極性和非極性基團，在溶液中可選擇性地吸附於氣-液界面.因此，從低濃度溶液中可泡沫分離出酶和蛋白質等物質.Linke等[16]研究了從發酵液中泡沫分離胞外脂肪酶，考察了通氣時間、pH值及氣速等主要因素對回收率的影響，研究得出通氣時間為50min、pH值為7.0及氣速為60mL/min時，酶蛋白回收率為95%.Mohan等[17]從啤酒中泡沫分離回收酵母和麥芽等，結果表明，分離酵母和麥芽所需的時間不同，而且低濃度時更加容易富集.Holmstr[18]從低濃度溶液中泡沫分離出澱粉酶，研究發現在等電點處鼓泡，泡沫夾帶液中的澱粉酶活性是原溶液中的4倍.Lambert等[19]採用泡沫分離技術考察了β-葡糖苷酶的pH值與表面張力之間的關系，研究表明，纖維素二糖酶和纖維素酶的最佳起泡pH值分別為10.5和6~9.Brown等[7]利用泡沫分離技術對牛血清蛋白與溶菌酶以及酪蛋白與溶菌酶的混合體系分別進行了分離純化的研究.結果表明，溶菌酶不管與牛血清蛋白混合還是與酪蛋白混合，回收率都很低，但是由於溶菌酶可提高泡沫的穩定性，從而提高了牛血清蛋白與溶菌酶的回收率.Samita等[20]對牛血清蛋白與酪蛋白、牛血清蛋白與溶菌酶兩種二元體系分別進行了研究，發現在牛血清蛋白與酪蛋白的蛋白質二元體系中酪蛋白在氣-液界面處的吸附佔了大部分的氣-液界面，從而阻止了牛血清蛋白在氣-液界面處的吸附.而在牛血清蛋白與溶菌酶的二元體系中，研究表明溶菌酶提高了牛血清蛋白的回收率，同時提高了泡沫的穩定性.針對這種現象，Noble等[21]也採用泡沫分離法分離牛血清蛋白與溶菌酶的二元體系，研究發現泡沫夾帶液中存在少量的溶菌酶，提高了泡沫的穩定性，牛血清蛋白溶液在低濃度下本來不能產生穩定泡沫，溶菌酶的存在使得其也能產生穩定的泡沫.這些研究表明，泡沫分離技術可以在較低的濃度下分離具有表面活性的蛋白質，為泡沫分離技術在蛋白質分離中的應用研究開辟了新的領域.國內泡沫分離技術已應用在酶類物質分離中，范明等[22]設計了泡沫分離裝置，利用泡沫分離技術分離脂肪酶模擬液和實際生產生物柴油的水相脂肪酶溶液，對水相脂肪酶進行回收並富集.考察了通氣速度、進料酶濃度及水相脂肪酶溶液中pH值等主要因素對分離效果的影響，當通氣速度為10L/(LH)、進料酶濃度為0.2g/L、pH值為7.0時，蛋白和酶活回收率接近於100%，富集比為3.67.研究表明，初始脂肪酶濃度對泡沫分離的富集比和蛋白回收率有顯著影響，pH值對富集比、蛋白和酶活回收率無顯著影響，而氣速是影響蛋白回收速率的一個重要因素.回收水相脂肪酶的過程中酶活性無損失.可見，泡沫分離是一個回收液體脂肪酶的有效方法[22].

2.3糖的分離

糖一般存在於植物和微生物體內，可根據糖與蛋白質或者其他物質的表面活性差異性，利用泡沫分離技術對糖進行分離提取[23].Fu等[24]採用離心法從基隆產的甘薯塊中分離提取可溶性糖和蛋白，得到的回收率分別為4.8%和33.8%;而採用泡沫分離法時，可溶性糖和蛋白的回收率分別為98.8%和74.1%.Sarachat等[25]採用泡沫分離法富集假單胞菌生產的鼠李糖脂，最佳工藝條件下得到鼠李糖脂97%，富集比為4.__洲[26]利用間歇式泡沫分離法從美味牛肝菌水提物中分離牛肝菌多糖，考察了pH值、原料液濃度、空氣流速、表面活性劑用量及浮選時間等主要因素對分離效果的影響，以回收率為指標評價分離的效果，並優化了分離牛肝菌多糖的工藝條件.在最佳工藝條件下，牛肝菌多糖回收率為83.1%.國內關於食用菌多糖的提取一般利用水提醇析法，但是該法需要消耗大量的乙醇，操作周期長，能耗大[27-28]，而泡沫分離法具有快速分離、設備簡單、操作連續、不需高溫高壓及適合分離低濃度組分等優勢，因此間歇式泡沫分離法是提取食用菌多糖的一種有效方法.

2.4皂苷類有效成分的分離

皂苷包含親水性的糖體和疏水性的皂苷元，具有良好的起泡性，是一種優良的天然非離子型表面活性成分，因此可採用泡沫分離法從天然植物中分離皂苷[29].泡沫分離法已廣泛用於大豆異黃酮苷元、人參皂苷、無患子皂苷、竹節參皂苷、文冠果果皮皂苷等有效成分的分離.

2.4.1大豆異黃酮苷元的分離Liu等[10]

採用泡沫分離與酸解方法從大豆乳清廢水中分離大豆異黃酮苷元，指出從工業大豆乳清廢水中提取的異黃酮苷元主要以β-苷元的形式存在，並利用傅里葉變換紅外光譜分析發現大豆異黃酮和大豆蛋白以復合物的形式存在.研究結果表明，利用泡沫分離技術可以從大豆乳清廢水中有效地富集大豆異黃酮，分離出大豆異黃酮苷元和β-苷元.

2.4.2無患子總皂苷的分離魏鳳玉等[30]

分別採用間歇和連續泡沫分離法分離純化無患子皂苷，利用正交試驗，考察了原始料液濃度、氣體流速、溫度、pH值等因素對無患子皂苷回收率的影響，確定了泡沫分離最佳工藝條件.林清霞等[31]採用泡沫分離技術分離純化無患子皂苷，利用紫外分光光度計測定無患子皂苷含量，通過富集比、純度及回收率判斷分離純化的效果.在進料濃度為2.0g/L、進料量為150mL、氣速為32L/h、溫度為30℃、pH值為4.3時，得到富集比為2.153，純度與回收率分別為74.68%和79.19%.研究結果表明：無患子皂苷的回收率隨著進料濃度的增大而減小，隨著氣速、進料量的增大而增大;富集比隨著進料濃度、氣速及進料量的增大而減小，pH值對富集比的影響較小;純度隨著進料濃度、氣速的增大而降低，進料量、pH值對純度的影響較小.

2.4.3竹節參總皂苷的分離

竹節參的主要成分皂苷是一種優良的天然表面活性劑，而竹節參中的竹節參多糖、無機鹽及氨基酸等是非表面活性劑，因此可根據表面活性的差異，採用泡沫分離技術對竹節參皂苷進行分離純化[32-34].張海濱等[35]考察了氣泡大小、pH值、原料液溫度及電解質物質的量濃度等主要因素對泡沫分離竹節參總皂苷的影響，以富集比、純度比及回收率等為指標分析分離純化的效果，得出最佳工藝條件：氣泡直徑為0.4~0.5mm，pH值為5.5，溫度為65℃，電解質NaCl濃度為0.015mol?L-1.在最佳工藝條件下，總皂苷富集比為2.1，純度比為2.6，回收率為98.33%，能夠得到較好的分離.張長城等[36]研究了利用泡沫分離技術對竹節參中皂苷進行分離純化的方法與條件，指出泡沫分離技術分離純化竹節參皂苷具有產品回收率高、工藝簡單、能耗低及不使用有機溶劑等優點，為竹節參皂苷的開發利用提供了技術支持.

2.4.4文冠果果皮皂苷的分離

文冠果籽油是優質的食用油，含油率達35%～40%[37]，同時可作為生物柴油的原料.文冠果果皮含有皂苷1.5%～2.4%.研究表明，文冠果果皮皂苷具有抗腫瘤、抗氧化及抗疲勞等功效[38].文冠果果皮皂苷的開發利用帶來的附加價值可以有效地降低生物柴油的生產成本.在生產生物柴油的過程中需要處理大量的果皮，因此需要尋求一種簡單可行、成本低、收率高以及對環境污染小的皂苷分離方法.吳偉傑等[39]使用自製起泡裝置，研究了泡沫分離技術分離文冠果果皮總皂苷的可行性及最佳反應條件.研究得出泡沫分離文冠果皂苷的最佳工藝條件為：料液氣體流速為2.5L?min-1，初始濃度為2mg?mL-1，溫度為20℃，pH值為5.與泡沫分離人參、三七等皂苷的氣體流速相比較，文冠果果皮的氣體流速較低，這樣可以更大限度地降低能耗、節約成本.同時，泡沫分離文冠果果皮皂苷可在室溫條件下進行，降低了加熱所需的能耗.此外，由於文冠果果皮皂苷的水溶液pH值在5左右，泡沫分離時無需調節pH值.在最佳工藝條件下，得到富集比為3.05，回收率為60.02%，純度為63.35%.研究表明，泡沫分離文冠果果皮皂苷可以達到較高的富集比、回收率和純度，對於大力開發利用生物能源、綜合利用文冠果以及降低生物柴油的成本有著重要意義.

3展望

泡沫分離技術是一種很有發展前景的新型分離技術，在食品工業中的應用將會越來越廣泛，今後在天然產物及稀有物質的分離提取等方面有著更加廣泛的應用.同時，泡沫分離技術也存在一定的局限性，為促進泡沫分離技術在食品工業中的應用發展，應該在以下方面進行深入研究：(1)對泡沫分離復雜物料實際分離過程的泡沫形成情況建立理論模型，對標准表面活性劑的分離提取建立標准資料庫，對標准表面活性劑和非表面活性物質間的分離建立指紋圖譜;(2)如何減少泡沫分離非表面活性物質時的表面活性劑消耗量;(3)如何解決泡沫分離高濃度產品時回收率低的問題;(4)目前泡沫分離設備存在局限性，應研究開發新型的適合食品工業分離的泡沫分離設備，提高泡沫分離的效果[40].

食品加工論文範文二：食品工業廢水處理節能研究

食品工業包括製糖、釀造、肉類、乳品加工等，食品工業的廢水主要來源於原料的處理、洗滌、脫水、過濾、脫酸、脫臭和蒸煮過程中產生的，這些廢水含有大量的有機物、蛋白質、有機酸和碳水化合物，具有很強的耗氧性，如果不經處理直接排入水體會大量消耗水中的溶解氧，從而造成水體缺氧，造成水生生物的死亡。食品工業廢水油脂含量高，多伴隨大量懸浮物隨廢水排出，其中動物性食品加工排出的廢水還可能含有病菌，此外，這些廢水還含有銅、錳、鉻等金屬離子。近年來，隨著食品加工業的快速發展，每年由此產生的廢水量也呈現快速增長態勢，許多廢水未經有效處理便被直接排放，給環境產生了十分嚴重的破壞。因此，探討食品工業廢水處理對於生態環境保護具有非常重要的現實意義。

1食品工業廢水處理工藝現狀

目前，國內外對於食品工業廢水的處理過程中主要採用的是生物處理工藝，其中主要包括有好氧生物處理工藝、厭氧生物處理工藝，以及由好氧生物處理工藝與厭氧生物處理工藝相結合的處理工藝。在好氧生物處理工藝方面，主要有活性污泥法(目前實際應用較為廣泛的主要有SBR法)和生物膜法(具有代表性的是曝氣生物濾池法)。由於厭氧生物處理工藝相較於好氧生物處理工藝無論在後期的運行管理費用還是前期的基建投資方面的費用都有較大優勢，其中比較具有典型的處理工藝有厭氧顆粒污泥膨脹床(EGSB)工藝、第三代厭氧處理工藝———厭氧內循環反應器(IC)被廣泛應用到了食品工業廢水處理中。此外，厭氧生物處理工藝在處理食品工業廢水方面具有良好的處理效果[1]。

2各種工藝特點及應用效果分析

目前國內外，食品工業廢水的處理以生物處理[2]為主。在實際中運用較廣，技術較為成熟的主要有厭氧接觸法、厭氧污泥床法、淺層曝氣、延時曝氣、曝氣沉澱池法等等。

2.1好氧生物處理工藝

好氧生物處理是在不斷供氧的環境中，利用好氧微生物來氧化有機物。在好氧過程中，微生物對復雜的有機物進行分解，一部分被轉化為穩定的無機物CO2、H2O和NH3，一部分則由微生物合成為新細胞，最後去除污水中的有機物。

2.1.1SBR法，即間歇式活性污泥系統(又叫序批式間歇活性污泥法)。SBR法目前在國內外應用較為廣泛，生物反應池中集中了生物降解過程、沉澱過程以及污泥迴流功能為一體，這種工藝比較簡單，它是在以前間歇式活性污泥工藝基礎上發展來的一種新工藝，採用SBR法處理廢水的運行過程一般包括了進水、充氧曝氣、靜止沉澱、排水和排泥五個步驟。與連續性活性污泥工藝相比，該工藝具有的有點主要有：曝氣池兼具二沉池的功能，不設二沉池，也沒有污泥迴流設備，系統結構簡單，易於管理;耐沖擊負荷，一般無需設置調節池;反應推動力大，較為簡便的得到優質出水水質;污泥沉澱性能好，SVI值較低，便於自控運行，後期維護管理也較為簡便。居華[3]通過SBR法在醬油、醬菜食品廢水處理中的應用研究後得出，原廢水CODcr在2000mg/L～4000mg/L范圍內，經SBR法處理後出水水質得到了二級標准，去除率達96%以上，沒有出現污泥膨脹現象，而且操作管理方便，佔地面積小，運行的費用也低。

2.1.2BAF法，即曝氣生物濾池法。這種工藝最早可以追溯上個世紀80年代，是由歐美等國家應用和發展起來的，大連馬欄河污水處理廠是我國最早採用BAF工藝。該工藝是在生物接觸工藝基礎上，在濾池中填裝陶粒、石英砂等粒狀填料，以填料及其附著生產生物膜為介質，發揮生物的代謝功能，通過物理過濾功能，發揮膜和填料的截留吸附作用從而實現污染物的高效處理。廖艷[4]等採用混凝—ABR與曝氣生物濾池(BAF)聯合處理工藝，對某市肉聯廠高濃度廢水化學需氧量和氨氮的去除研究後發現，化學需氧量和氨氮的去除效果從原水時的1500mg/L～4500mg/L、30mg/L～85mg/L，經處理後出水COD<100mg/L，氨氮<50mg/L，達到了國家一、二級排放標准，取得良好的環境和社會效益。

2.1.3MBR法，即膜生物反應器法。是上個世紀90年代逐漸發展起來的一種廢水處理技術，該工藝是將膜組件替代傳統的二沉池，實現固相和液相分離。其實質是把細菌和微生物以生物膜的方式附著在固體表面上，以污水中的有機物為營養物進行新陳代謝和生長繁殖，從而達到實現凈化污水的效果。該工藝具有較強的抗沖擊力，對水質和水量變化具有較強適應性;污泥產量較低且沉降性能優，易於固液分離;對於低濃度污水也可以進行處理，在正常運行時可以把原水中的BOD5由20mg/L～30mg/L降至5mg/L～10mg/L;運行費用也不高，管理方便。張亮平，王峰[5]以MBR在湖北某食品廠廢水處理中的應用為例進行研究後發現，採用MBR-活性炭-殺菌聯合工藝，出水COD和BOD的去除率達到了99%以上，系統工藝能耗低，運行穩定。

2.2厭氧生物處理工藝

在食品廢水處理過程中，厭氧處理法與好氧處理法相比由於產生的污泥少，動力流耗小，管理簡便，既能節能又能降低成本，逐漸在高濃度有機廢水行業———食品工業廣泛推崇。

2.2.1UASB法，即升流式厭氧污泥床法。該種工藝是由高活性厭氧菌體構成的粒狀污泥，在UASB裝置內隨上升的氣流呈向上流動的狀態。處理效率高、性能可靠、能耗低，也不需要填料和載體，運行成本低等優點，既可以處理高負荷廢水，也不會產生堵塞等優點。也是當前應用最為廣泛的高速反應器之一。王煒，何好啟[6]研究發現，食品廢水經由UASB+接觸氧化法工藝處置後，CODcr、BOD5、SS和植物油由原水濃度的1170mg/L、570mg/L、600mg/L、150mg/L，處置後的效果為60.2mg/L、15.5mg/L、40mg/L和3mg/L，出水水質達到了《污水綜合排放標准》中的一級標准，且工程的經濟運行效益也良好，總運行費用約為0.54元/m3，工藝佔地小，處理成本低，運行方式靈活，值得推廣。

2.2.2EGSB反應器，即膨脹顆粒污泥床反應器。該工藝是在UASB基礎上發展起來的一種新厭氧工藝，與UASB工藝相比，EGSB增加了出水的迴流，提升了反應器中水流的速度，其速度可以達到5m/h～10m/h，比UASB的0.6m/h～0.9m/h高出近10倍。李克勛[7]等以天津某澱粉廠採用EGSB處理澱粉廢水為例，EGSB的厭氧反應器對COD的去除率超過了85%，出水水質達到了國家一級排放標准，大量有機物被去除，後續單元的處理壓力被減輕，此外，厭氧反應器的介入使用，可以產生沼氣作為能源進行二次利用，降低運行費用(總運轉費用為0.73元/m3?d)，具有良好的環境效益和社會效益。

2.2.3ASBR法，即厭氧序批式活性污泥法。ASBR厭氧序批式活性污泥法最早誕生於上世紀90年代的美國，是在SBR基礎上發展起來的，該工藝的顯著特點是以序批間歇運行，按次序分為進水、反應、沉澱和排水四個步驟，與連續流厭氧反應器相比，該工藝由於不需要大阻力的配水系統，因此極大地減少了系統的能耗，也不會產生斷流和短流，運行靈活，抗擊能力較強，實現厭氧功能，也同時兼有了SBR的優點。

3厭氧生物處理工藝優勢分析

與好氧生物處理工藝相比，在食品工業廢水處理方面，厭氧生物處理工藝具有很多優勢：工藝運行時污泥的剩餘量非常少，由於不需要附加氧源而降低運行管理費用;食品工業廢水有機物濃度高，而厭氧生物處理工藝擁有良好的抗高濃度有機物的沖擊負荷力優勢，能夠做到間接性排放;另外，厭氧生物處理工藝能夠產生沼氣，實現資源的二次利用，真正實現了 變廢為寶 ，降低能耗，因此，厭氧處理工藝在食品工業廢水處理中是一種節能型廢水處理工藝。作為低能耗而且能夠產生二次能源的厭氧生物處理工藝必將成為食品工業廢水處理的主流方向[8]。

『陸』 關於化學制葯的污水處理方面的論文

1、污水除油的必要性隨著經濟發展和人們生活水平的提高，城市污水的水質也在發生著變化，污水中動植物油及礦物油等油類物質逐漸增多。據有關資料報道，到2000年，我國已建成並投入運行的城市污水處理廠約180座，設計處理能力達到1050×104ｍ3 /ｄ，其中二級生化處理能力約750×10 4ｍ3 /ｄ，這些污水處理廠大多存在著油類物質的污染問題[1]；尤其是一些中小城鎮的污水處理廠，由於其水量較小，水質波動較大，在用水高峰期，大量餐飲污水進入處理廠，對污水處理廠的正常運行產生嚴重影響。以西南科技大學污水處理廠為例，該廠佔地20畝，日處理能力1×104m3/d，服務人口30000人左右，採用改進型三溝式氧化溝工藝。該污水處理廠在設計過程中沒有考慮進水中的油類物質，但自2003年5月運行以來，發現進水中油類物質逐漸增多，尤其是學校教師公寓和兩個學生食堂完工以後，其狀況更加嚴重。在過去的三年間，每到冬季，油類物質覆蓋整個氧化溝表面，嚴重影響了氧化溝的充氧效率和出水水質狀況，對進水中油類物質的測定發現其含量在86mg/L～420mg/L之間，其中夏季進水中油的平均含量為120mg/L，冬季為210mg/L。2 污水的除油方法分析目前，國內外對含油污水治理的研究方法主要有以下三類：化學處理法、物理處理法和生化處理法。化學處理法主要包括化學混凝法、化學沉澱法、催化氧化法及各種方法的結合運用；物理處理法包括離心分離法、過濾和超過濾法、澄清法和氣浮法；生化法包括生物接觸氧化法、生物轉盤法、活性污泥法等[2]。2.1 化學處理法化學處理法主要指投加一定的化學物質，使其與水中的油類物質發生絮凝、沉澱或催化氧化等反應，達到將油類物質從水中去除的目的。目前，在污水的除油過程中，化學法的研究主要集中在新型的絮凝劑的開發方面[3~8]。絮凝劑主要包括無機和有機絮凝劑，在無機絮凝劑方面，大慶石化總廠煉油廠曾對鐵鹽在煉油污水處理中的應用進行了研究[3]，認為在浮選投加復合聚合鋁鐵，在浮選除油的同時還具有除硫作用。有機絮凝劑主要包括非離子、陰離子、陽離子、兩性離子有機聚合物等類型，由於分子量大，吸附懸浮物及膠質能力強，形成的絮體尺寸大，沉降快，用量少，且產生的污泥量少，易脫水，對處理水不產生負面影響，近年來備受青睞。在其應用方面，已經批量生產的主要是聚丙烯醯胺（PAM）、聚二甲基二烯丙基氯化銨（PDMDAAC）和曼尼期反應的陽離子聚丙烯醯胺。在對有機絮凝劑的研究方面，唐善法等人利用丙稀醯胺與二甲基二烯丙基氯化銨、烷基二甲基烯丙基氯化銨進行多元共聚對聚丙烯醯胺進行陽離子化和疏水改性而合成的JH系列絮凝劑具有良好的絮凝除濁、破乳除油和去除有機物的能力[4]；段宏偉等人利用改性環乙環丙陽離子聚醚等合成的RD－1反相破乳劑對污水中油類的去除具有較好的效果[5]；除此之外，還有對二硫代氨基甲酸鹽等絮凝劑的研究[6~8]。近幾年，污水除油方法在能量化學領域也有研究[9~12]，如磁化學技術的研究[9~11]，廢水中的浮油或分散油可使用被服油膜磁粉法和油層懸浮磁粉過濾法來處理。前者是用一些化學物質對磁性顆粒進行表面處理，使其表面被服一層親油和疏水性物質的薄膜，磁種吸附油後，用磁場回收磁種即可除油；後者是利用吸附油膜的磁粉，或吸附油的磁種層來過濾油，通過磁場來固定濾層，為增加濾層與污水中油珠的碰撞，可使用交變磁場。另外，在電化學方面[11,12]，可運用直接電解、間接電解、電化學吸附與脫附等方法對污水進行除油。2.2 物理處理法物理處理法是污水除油系統中應用最多的一類方法，其核心思想是採用物理的方法達到油水的分離。在污水的除油過程中，物理法的研究主要集中在油水分離器的研究開發，其中包括浮選技術及浮選器、旋流技術及旋流器、膜技術及膜器等方面。2.2.1 浮選技術浮選凈化技術是國內外正在深入研究與不斷推廣的一種水處理新技術[13~15]。浮選除油就是在水中通入空氣或其它氣體產生微細氣泡，使水中的一些細小懸浮油珠及固體顆粒附著在氣泡上，隨氣泡一起上浮到水面形成浮渣，從而完成固、液分離的一種新的除油方法。根據在於水中形成氣泡的方式和氣泡大小的差異，浮選處理法大體上可分為四大類，即溶氣浮選法、誘導浮選法、電解浮選法和化學浮選法，其詳細分類及每種方法的優缺點如表1所示。表1浮選處理方法的分類方法名稱具體方法浮選成因主要優點主要缺點溶氣浮選法加壓溶氣浮選法 真空浮選法在加壓下，使氣體溶解於污水，又在常壓下釋放出氣體，產生微小氣泡。在減壓下，使溶解於水中的氣體釋放出來，產生微小氣泡。氣泡的尺寸小、均勻、操作穩定、設備簡單、管理維修方便、除油率高上浮穩定、絮凝體破壞可能性小、能耗小流程較復雜、停留時間長、設備龐大、操作麻煩 溶氣量小、操作及結構復雜誘導浮選法機械鼓氣浮選法葉輪浮選法 射流浮選法讓氣體通過無數個微小的孔隙或縫隙，產生微小氣泡。葉輪轉動產生負壓吸入氣體，並依靠其剪切力使吸入氣體變成小氣泡。依靠水射器的作用使污水中產生微小氣泡能耗小、浮選室結構簡單。 溶氣量大、停留時間短、處理速度高於溶氣浮選工藝、除油效率高、設備造價低、耐沖擊負荷。雜訊小、工藝簡單、總體能耗低、產生氣泡小、除油效率好於葉輪式需投加表面活性劑才能形成微小氣泡、使用范圍受限、微孔易堵。浮選中必須添加浮選助劑、氣泡大小不均勻、可能產生些無效氣泡、製造維修麻煩。水射器要求高電解浮選法電解浮選法電絮凝浮選法選用惰性電極，使污水電解產生微小氣泡。選用可溶性電極（Fe、Al等）在陽極上產生微小氣泡，在陰極上有混凝作用的離子氣泡小、除油率高。 氣泡小、浮選與絮凝同時進行、除油率高極板損耗大、運行費用高。 同上化學浮選法化學浮選法依靠物質之間的化學反應，產生微小氣泡（生成CO2，O2）。設備投資低、氣泡量易於控制、尤適用於懸浮物含量高的污水污泥量增加、勞動強度大。 2.2.2 旋流技術水力旋流器是利用油水的密度差，在液流高度旋轉時受到不等離心力的作用而實現油水分離的。含油污水切向進入圓筒渦旋段，並沿旋流管軸向螺旋態流動。在同心縮徑段，由於圓錐截面的收縮，使流體增速，並促使已形成的螺旋流態向前流動，由於油和水的密度差，使水沿著管壁旋轉，而油珠移向中心。流體進入細錐段，截面不斷縮小，流速繼續增大，小油珠繼續移到中心匯成油芯。流體進入平行尾段，由於流體恆速流動，對上段產生一定的回壓，使低壓油芯向溢流口排出，而水則從凈水出口排出。其工作原理見圖1。圖1 水力旋流器的工作原理示意圖國外水力旋流除油研究始於1967年，經過多年的科學研究和工程應用，現已進入重大技術發展階段。目前，美國 Conoco公司、Krebs公司、Kvanemer公司、Mpe公司、Amoco公司，澳大利亞 BWN Vortoil 公司，瑞典 ALFALAVAL公司都開始生產油水旋流分離器。國內許多研究單位和企業也先後開展了水力旋流器的研製工作，如西安交通大學、西南石油學院、四川大學、大慶石油學院、大連理工大學、江漢石油機械研究所、河南石油勘探局設計院、勝利油田設計院、大港油田設計院、江都環保器材廠、沈陽新陽機器製造廠等單位[16~22]。2.2.3 膜技術膜處理技術是最近興起的一項污水除油的新技術[22,23]，其核心思想是利用半透膜作選擇障礙層，允許某些組分透過而保留混合物中的其他組分從而達到分離目的的技術總稱。它具有設備簡單、操作方便、無相變、無化學變化、處理效率高和節能等優點，已作為一種單元操作在污水除油過程中日益受到人們的重視。在膜技術的研究應用方面，天津天膜技術工程公司曾採用中空纖維超濾膜對含油污水進行處理研究[23]，表明中空纖維超濾膜用於處理經過預處理的含油量較低的污水較為理想，而對未經過處理的含油量高的污水除油除濁效果較好；中國計量科學研究院利用一種破乳功能膜處理含油污水，取得較好效果[24]。但在膜技術應用中，都不同程度的存在膜的清洗問題。2.3 生化處理法生化處理是利用水中的微生物處理污水中的有機污染物的一種工藝，現有的污水處理廠的生物處理單元，對污水中的油類物質有部分去除效率，但去除率較低。目前生物技術在污水除油中的應用主要集中在篩選優化、培養和馴化嗜油微生物菌種。新疆環境監測中心通過利用餐飲服務業的含油污水培養篩選出28株具有較強除油能力的菌種進行研究，發現將其回接污水後，平均除油率達68%，其優選菌種回接污水24ｈ後的除油率達90 %，而同批污水自然存放10ｄ後的除油率僅為29%。採用選培優良菌種集中快速處理，可以顯著提高此類污水的處理效率[25]。3 除油方案探討針對西科大污水廠的油類物質，2003年～2005年冬季我們曾採用水力沖刷氧化溝表面和在沉砂池前投加石灰的方法進行實驗。水力沖刷雖然可以暫時使氧化溝表面的油類物質吸附在污泥表面沉澱下來，但在下一個運行階段油類物質會重新布滿池面；沉砂池前投加石灰可以減少氧化溝中的油污，但石灰同時會對部分微生物產生抑止，其產生的沉澱物質在沉砂池中很難沉澱下來，帶到氧化溝後容易堵塞溝中微孔曝氣器，因此投加量受到限制，而其他的絮凝劑有存在價格偏高的問題。為了暫時避免氧化溝的缺氧問題，我們將氧化溝出水堰的擋板去掉，使漂浮的油污隨出水進入接觸池，在接觸池的起端清撈。可以說上述的措施並未達到理想的除油目的。在選擇除油方案時，我們也考慮了水力旋流器等物理方法，但由於其細格柵和沉砂池之間的空間限制以及昂貴的能耗費用和分離出來的油類的去向等問題的困擾，故未能採用。由於西科大污水廠的油類的來源較為單一，我們考慮在兩個學生食堂外的設置隔油池，分離出來的油污和食堂的潲水一起集中處理；同時在污水廠氧化溝中培養馴化嗜油微生物，通過微生物技術對其餘的油類進行處理，從而達到節約費用，提高除油效率的目的。4 結論4.1 污水處理廠除油的方法很多，目前在化學、物理及生化處理方法方面均有研究應用。4.2 中小城鎮的污水處理廠由於存在資金困難等因素，在設計過程中往往沒有考慮除油設施，而運行中油類的污染又直接影響其處理效果，因此其除油措施的實施必須結合各廠的具體情況。4.3 對於油類物質來源比較單一的城鎮污水處理廠，從源頭治理會起到簡單、經濟和實用的效果。4.4 微生物技術作為一種新興的技術，在污水除油領域的研究應用正在不斷深化，篩選優化、培養和馴化嗜油微生物菌種對於中小型污水處理廠的除油具有節能、高效等優點。

『柒』 中性清洗劑，內含表面活性劑廢水排放

你好，中性清洗劑，內含表面活性劑廢水排放洗滌劑的主要成分是專表面活性劑，表面活性劑是屬分子結構中含有親水基和親油基兩部分的有機化合物。一般是根據表面活性劑在水溶液中能否分解為離子，又將其分為離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑的兩大類。離子型表面活性劑和兩性離子表面活性劑三種。 

實踐證明，在織物的水洗中只有陰離子表面活性劑和非離子型表面活性劑，對織物去污能夠起到正面有效的作用。因此這兩種表面活性劑就成了衣物洗滌劑的主要材料。 

洗滌劑要具備良好的潤濕性、滲透性、乳化性、分散性、增溶性及發泡與消泡等性能這些性能的綜合就是洗滌劑的洗滌性能。洗滌劑的產品種類很多，基本上可分為肥皂、合成洗衣粉、液體洗滌劑、固體狀洗滌劑及膏狀洗滌劑幾大類。

『捌』 急求一篇關於塗裝廢水處理的英文文獻及相應翻譯，請幫忙！！！

典型汽車塗裝廢水處理工藝

摘 要：本文針對汽車塗裝廢水中含有樹脂、表面活性劑、重金屬離子，Oil、顏料等污染物，特別是其中的電泳廢水、噴漆廢水成份復雜，濃度高，可生化性差的實際情況，採用分質處理、混凝沉澱、混凝氣浮、砂濾等工藝對塗裝廢水進行處理，取得了良好效果：CODCr去除率大於80%。實際運行表明，該工藝在技術和經濟上均是合理可行的。

Treatment technics of representative coating wastewater of automobile manufacturing

Abstract：In this article, in allusion to the contamination of coating wastewater of automobile manufacturing which contains resin, surface active agent, heavy metal ion, oil, paint, dyestuff etc, especially the ELPO wastewater and painting wastewater which is complex, and has high concentration. we use separated pre-treatment, coagulating sedimentation, air flotation and sand filtration to treat coating wastewater and obtains good results: the removal rate of CODCr could be higher than 80%. The operate of the set proved that under this condition, it would be practicable both in technology and economy.

關鍵詞：塗裝廢水；分質處理；混凝沉澱；混凝氣浮；砂濾；Fenton試劑

Keywords：coating wastewater；separated pre-treatment；coagulating sedimentation；air flotation；sand filtration；Fenton reagent

http://203.208.33.132/search?q=cache:1mMFbNqlHpAJ:www1.eere.energy.gov/instry/chemicals/pdfs/ppgind.pdf+Treatment+Technology+for+WasteWater+from+Automobile+Painting&cd=10&hl=zh-CN&ct=clnk&gl=cn&st_usg=

翻譯
汽車及其零部件的塗裝是汽車製造過程中產生廢水排放最多的環節之一。塗裝廢水含有樹脂、表面活性劑、重金屬離子，Oil、PO43-、油漆、顏料、有機溶劑等污染物，CODCr值高，若不妥善處理，會對環境產生嚴重污染。對此類廢水，傳統的方法是直接對混合廢水進行混凝處理，治理效果不理想，出水水質不穩定，較難達到排放標准。特別是其中的噴漆廢水，含大量溶於水的有機溶劑，直接採用混凝法處理效果很差。我們在上海某汽車廠經過實地勘查、大量分析調研和小試，針對塗裝廢水的特點，採用分質預處理再進行後續處理的二步處理的方法，並選擇芬頓氧化—混凝沉澱，氣浮物化工藝進行處理，達到了排放標准，CODCr去除率達到80%以上。

1廢水的來源和主要污染物
1.1 塗裝廢水的來源及有害物質

塗裝廢水主要來自於預脫脂、脫脂、表調、磷化、鈍化等車身前處理工序；陰極電泳工序和中塗、噴面漆工序。

廢水中含有的主要有毒、有害物質如下：

塗裝前處理：亞硝酸鹽、磷酸鹽、乳化油、表面活性劑、Ni2+、Zn2+。

底塗：低溶劑陰極電泳漆膜、無鉛陰極電泳漆膜、顏料、粉劑、環氧樹脂、丁醇、乙二醇單丁醚、異丙醇、二甲基乙醇胺、聚丁二烯樹脂、二甲基乙醇、油漆等。

中塗、面塗：二甲苯、香蕉水等有機溶劑、漆膜、顏料、粉劑。

1.2 廢水水質、水量

本工程設計處理水量60m3/h。

油漆車間排放的廢水分為間歇排放的廢槽液和連續排放的清洗水。

間歇排放廢水主要來源於前處理槽的倒槽廢液、噴漆工段排放的廢液等，廢水濃度高，一次排放量大，水質如表1所示。

表1 間歇排放廢水的水質

污
染

物

源

來

水

廢
CODCr
mg/L
Oil
mg/L
PO43-
mg/L
Zn2+
mg/L
Ni2+
mg/L
Cd2+
mg/L
碳黑
mg/L
pH 其它
預脫脂槽、脫脂槽廢槽液、後噴淋、浸漬槽廢槽液 2500~
4000
300~
950
250~400 9.5~11
表調槽廢槽液 15~30 8.5~10.5
磷化槽廢槽液、後噴淋、浸漬槽廢槽液 400~600 100~150 20~30 6
鈍化槽廢槽液、後噴淋、浸漬槽廢槽液 50~100 1~3 4~5
電泳廢槽液 3000~
20000
81 7~9
中塗、面漆噴漆室水槽廢液 3000 5~6 漆渣

連續排放廢水主要來自於前處理工序的後噴淋、浸漬槽的溢流廢水等，相對間歇排放廢水，其濃度低、總排放水量大，其水質如表2所示。

表2 連續排放廢水的水質

源
來

水

廢

污

染

物
CODCr
mg/L
Oil
mg/L
PO43-
mg/L
Zn2+
mg/L
Ni2+
mg/L
Cd2+
mg/L
碳黑
mg/L
pH
脫脂後沖洗廢水 300 25 10~20 7~8
磷化後沖洗廢水 20~30 12 8 6
鈍化後沖洗廢水 10~15 0.1 5~6
DI水噴淋槽噴淋廢水 3900 1~3 4
循環去離子清洗廢水 400 6
自泳後水洗溢流廢水 100~1000 8 7~9

2．塗裝廢水處理工藝設計
汽車塗裝廢水處理工藝的關鍵之一在於合理的清濁分質。對部分難處理或影響後續處理的廢水，根據其性質和排放規律，先進行間歇的預處理，再和其它廢水集中連續處理，這樣不僅可以取得較好的和穩定的處理效果，而且在經濟上也合理可行。

2.1 塗裝廢水處理工藝流程

塗裝廢水處理工藝流程如圖1所示。

圖1某汽車廠塗裝廢水處理站處理流程

2.2 間歇預處理

2.2.1 脫脂廢液
對脫脂廢液採用酸化法進行破乳預處理，向脫脂廢液中投加無機酸將pH調至2～3，使乳化劑中的高級脂肪酸皂析出脂肪酸，這些高級脂肪酸不溶於水而溶於油，從而使脫脂廢液破乳析油。

另外，加酸後使脫脂廢液中的陰離子表面活性劑在酸性溶液中易分解而失去穩定性，失去了原有的親油和親水的平衡，從而達到破乳。經預處理後CODCr從2500～4000mg/L降低到1500～2400mg/L，去除率在40%左右；而含油量從300～950 mg/L降至50～70 mg/L，去除率高達90%～95%。

2.2.2 電泳廢液
在陰極電泳廢水中含有大量高分子有機物，CODCr最高可達20000mg/L，還含大量電泳渣，這些物質在水中呈細小懸浮物或呈負電性的膠體狀。處理中加入適當的陽離子型聚丙烯醯胺（PAM）和聚合氯化鋁（PAC）作混凝劑，利用絮凝劑的吸附架橋作用來快速去除廢水中的污染物。電泳廢液在預處理時要求pH值在11～12之間，有較好的沉澱效果。反應後的出水CODCr在2000 mg/L左右。

2.2.3 噴漆廢水
對噴漆廢水先採用Fenton試劑（H2O2+FeSO4）對其進行預處理，使其中的有機物氧化分解，CODCr去除效率約在30%左右，再加入PAC和PAM對其進行混凝沉澱，經過此兩步處理，CODCr的總去除率可達到60%～80％，由3000～20000mg/L降至1200～4000mg/L。出水排入混合廢水調節池。

Fenton試劑具有很強的氧化能力，當pH值較低時（控制在3左右），H2O2被Fe2+催化分解生成羥基自由基（·OH），並引發更多的其他自由基，從而引發一系列的鏈反應[1]。通過具有極強的氧化能力的·OH與有機物的反應，使廢水中的難降解有機物發生部分氧化、使廢水中的有機物C—C鍵斷裂，最終分解成H2O、CO2等，使CODCr降低。或者發生偶合或氧化，改變其電子雲密度和結構，形成分子量不太大的中間產物，從而改變它們的溶解性和混凝沉澱性。同時，Fe2+被氧化生成Fe(OH)3在一定酸度下以膠體形態存在，具有凝聚、吸附性能，還可除去水中部分懸浮物和雜質。出水通過後續的混凝沉澱進一步去除污染物，以達到凈化的目的[2]。

2.3 連續處理

經預處理的各類廢水排入均和調節池中，與其它廢水混合後進入連續處理流程。混合後的廢水CODCr約為700～900mg/L。連續處理分為二級：混凝沉澱和混凝氣浮。

在塗裝廢水中，油、高分子樹脂（環氧樹脂）、顏料（碳黑）、粉劑、磷酸鹽等在表面活性劑、溶劑及各種助劑的作用下，以膠體的形式穩定地分散在水溶液中。可以靠投加化學葯劑來破壞膠體的細微懸浮顆粒在水中形成的穩定體系，使其聚集成有明顯沉澱性能的絮凝體，然後形成沉澱或浮渣加以除去[3]。

在廢水中加入一定量的無機絮凝劑後，它們可中和乳化油或高分子樹脂的電位，壓縮雙電層，膠粒碰撞促進凝集，完成脫穩過程，形成細小密實的絮凝物。這樣可使塗裝廢水中的金屬離子和磷酸根離子在鹼性條件下生成的固體小顆粒形成沉澱物[4]。所以混凝處理可有效地去除汽車塗裝廢水中的油、高分子樹脂、顏料和粉劑[5]。

重金屬離子和磷酸鹽中，由於Ni2+生成Ni(OH)2沉澱以及PO43-生成Ca3 (PO4) 2沉澱的最佳pH值是10以上；而Zn2+生成氫氧化物沉澱的最佳pH值范圍是8.5～9.5，pH過高會形成ZnO22－而溶解。所以要分二級混凝反應以分別去除Ni2+，PO43-和Zn2+ 。同時，混凝反應後的固液分離分別採用的是斜板沉澱池和氣浮池，這樣既可以用斜板沉澱池來去除比重較大的重金屬化合物沉澱，又可以用氣浮池來去除比重較輕的有機物等。

2.3.1 混凝沉澱
第一級為混凝沉澱調節pH值為10～10.5。

反應槽採用推流式反應槽，分為三格。第一格加鹼將pH調高至10～10.5，加入CaCl2，第二格加FeSO4，第三格加混凝劑PAM，反應後進入斜板沉澱池進行固液分離。三格停留時間分別為15min、15min、7.5min。斜板沉澱池表面負荷按2m3/m2·h設計。一級反應CODCr去除率為50%～60%。圖2為一級反應槽示意圖。

圖2 一級反應槽示意圖

2.3.2 混凝氣浮
二級反應的反應槽，也採用推流式反應槽，分為三格。第一格加酸將pH回調至8.5～9，第二格加PAC，第三格加PAM，反應後進入氣浮池進行固液分離。二級反應槽三格停留時間分別為10min、10min、5min。氣浮池的溶氣水按處理水量的30%設計。二級反應CODCr去除率為20%～25%，同時氣浮也去除了Zn2+和一部分的表面活性劑。

2.4 深度處理

深度處理採用砂濾和活性炭過濾。從運行情況看，經砂濾後的出水即能達到排放標准（CODCr≤300mg/L）。砂濾裝置的過濾速度控制在10～12m3/（m2·h）。反沖洗水由監測水箱中的水加壓後提供，反沖洗強度控制在16～18L/（m2·s）。

砂濾後的出水已能達到排放要求，因此，活性炭過濾只是一個應急保證措施，一般情況下較少使用。

2.5 污泥處理

污泥處理的好壞，直接影響廢水處理站的運行。由於污泥含油量高，直接進行壓濾效果較差，在污泥濃縮槽中加入Ca（OH）2，pH調整至10左右，能達到較好的壓濾效果。污泥含水率經板框壓濾機後可由99%下降至75%～80%。

2.6 連續處理去除率分析

連續處理過程去除率如表3所示。

表3 連續處理效率

出水位置 CODCr去除率
斜板沉澱池出口 50%～60%
氣浮池出口 20%～25%
砂濾出口 15%

3處理效果分析
該工程自2002年運行至今，處理效果穩定，表4為上海市環境監測中心2004年對該廠的監測分析報告數據匯總。監測時間為3天，每天取樣12次（1小時取樣一次，包括廢水處理裝置進口和出口）。

表4 廢水處理設施總排口監測數據

監測
項目
廢水處理裝置進口* 廢水處理裝置出口 上海市《污水綜合排放標准》（DB31/199–1997）
濃度最小值(mg/L) 濃度最大值(mg/L) 濃度平均值(mg/L) 濃度最小值(mg/L) 濃度最大值(mg/L) 濃度平均值(mg/L)
pH 6.94 8.96 8.32 7.57 8.85 7.8 6~9
CODCr 434 759 625 73 132 115.6 300 三級標准
SS 93 351 204 21 145 29 350 三級標准
BOD5 36 145 87 4 83 16.9 150 三級標准
Oil 2.6 11.5 5.1 0.1 0.9 0.6 10 二級標准
Zn2+** - - - 0.02 1.6 0.09 4.0 二級標准
Mn2+** - - - 0.05 0.26 0.16 5.0 二級標准
Ni2+** - - - ND 0.18 0.09 1.0 第一類污染物排放標准
苯 ND ND ND ND ND ND 0.2 二級標准
甲苯 ND ND ND ND ND ND 0.2 二級標准
二甲苯 ND ND ND ND ND ND 0.6 二級標准

*廢水處理裝置進口指連續處理裝置進口。

** Zn2+、Mn2+、Ni2+本次監測未分析，表中所列為該廠廢水處理站日常分析數據。

由上表可以看出，經處理後的廢水以上海市《污水綜合排放標准》（DB31/199—1997）進行評價，其中CODCr、BOD5、SS按三級標准評價（廢水處理後排入安亭水質凈化廠），其餘採用二級標准及第一類污染物最高允許排放濃度，均能達到工程設計指標。

目前，處理裝置運行穩定，出水均能達標。

4．技術經濟分析
工程造價和運行費用是人們在選用處理方法時所必須考慮和關心的問題。本工程採用分質處理後，與一般的集中物化處理比較，節省了加葯量，污泥產量也有所減少，在一定程度上減少了運行費用，更重要的是保證了出水水質的穩定達標。本項目的技術經濟指標見表5。

表5 本處理工程技術經濟指標

總投資/萬元 單位體積污水投資/萬元 年運行費用/萬元 單位體積污水處理費/元/m3
800 1.11 30 1.67

*年工作日按250天計，日處理水量為720 m3。

5．結論
1、本工程採用分質處理、混凝沉澱、混凝氣浮、砂濾等工藝對汽車塗裝廢水進行處理在技術和經濟上是合理可行的。實際運行結果證明，此工藝對重金屬、SS、Oil的去除效率超過90%，對CODCr的去除率大於80%。

2、汽車塗裝廢水水量和水質變化大，要特別的重視廢水水量、水質均衡和分質預處理。根據工程實踐證明，對脫脂廢液，電泳廢水、廢液和噴漆廢水這三股廢水分別進行間歇預處理，這不僅有利於後續處理效率的提高，體現出技術和經濟的統一，而且對整個系統的穩定運行和出水的穩定達標至關重要。

參考文獻：

熊忠，林衍等 Fenton氧化法在廢水處理中的應用[J] 新疆環境保護，2002，24（2）：35～39
張林生，魏峰等 物理化學法處理汽車工業電泳塗裝工藝中的超濾液廢水[J] 給水排水，1999，25（10）：33～36
劉紹根,汽車塗裝廢水處理技術[J] 工業用水與廢水，2001，32（2）：11～13
劉紹根，黃顯懷 物化—生化法處理汽車生產廢水[J] 給水排水，2001，27（12）：53～56
廖亮，吳一飛等 磷化-噴漆線的廢水處理工藝研究[J] 環境技術，2000，18，（4）：18～21

『玖』 懸賞30分求論文「表面活性劑消除靜電的應用」在先急等。3000字。限1天半時間

摘要：綜述了生物表面活性劑的種類及其生產菌，介紹了目前常用的兩種生產方法：微生物發酵法和酶法合成生物表面活性劑。總結了其在環境工程中的應用，如在廢水處理中浮選去除重金屬離子，在污染場地的生物修復中用於促進烷烴、多環芳烴(PAHs)的降解，修復受重金屬污染的土壤等，並對今後的研究方向做了探討。

關鍵詞：生物表面活性劑 生物修復 重金屬 多環芳烴

生物表面活性劑是微生物在一定條件下培養時，在代謝過程中分泌的具有表面活性的代謝產物。與化學合成表面活性劑相比，生物表面活性劑具有許多獨特的屬性，如：結構的多樣性、生物可降解性、廣泛的生物活性及對環境的溫和性等[1]。由於化學合成表面活性劑受原材料、價格和產品性能等因素的影響，且在生產和使用過程中常會嚴重污染環境及危害人類健康。因此，隨著人類環保和健康意識的增強，近二十多年來，對生物表面活性劑的研究日益增多，發展很快，國外已就多種生物表面活性劑及其生產工藝申請了專利[2]，如乙酸鈣不動桿菌生產的一種胞外生物乳化劑已經有了成品出售。國內對生物表面活性劑的研製和開發應用起步較晚，但近年來也給予了高度重視，其中研究最多的就是生物表面活性劑在提高石油採收率以及生物修復中的應用。

1 生物表面活性劑的種類及其生產菌

1.1 生物表面活性劑的種類

化學合成表面活性劑通常是根據它們的極性基團來分類，而生物表面活性劑則通過它們的生化性質和生產菌的不同來區分。一般可分為五種類型：糖脂、磷脂和脂肪酸、脂肽和脂蛋白、聚合物和特殊表面活性劑[1]。

1.2 生物表面活性劑的生產菌

大多數生物表面活性劑是細菌、酵母菌和真菌的代謝產物。這些生產菌大多是從油類污染的湖泊、土壤或海洋中篩選得到的。如Banat等[3]從油泥污染的土壤中分離得到兩株生物表面活性劑的菌株：芽孢桿菌AB-2和Y12-B。表1列出了一些主要的生物表面活性劑的種類及其生產菌[2,4]。

表1 生物表面活性劑的種類及其生產菌

生物表面活性劑
生產菌

海藻糖脂
石蠟節桿菌(Arthrobacter paraffineus)

棒狀桿菌(Corynebacterium spp.)

紅平紅球菌(Rhodococus erythropolis)

鼠李糖脂
銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)

槐糖脂
解脂假絲酵母(Candida lipolytica) 球擬酵母(Torulopsis bombicola)

葡萄糖、果糖、蔗糖脂
棒狀桿菌(Corynebacterium spp.)

紅平紅球菌(R.. erythropolis)

纖維二糖脂
玉蜀黍黑粉菌(Ustilago maydis)

脂多糖
乙酸鈣不動桿菌(Acinetobacter calcoaceticus RAG1)

假單胞菌(Pseudomonas spp.)

脂肽
枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)

地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis) 熒光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens)

鳥氨酸，賴氨酸，縮氨酸
氧化硫硫桿菌(Thiobacillus thiooxidans)

鹽屋鏈黴菌(Streptomyces sioyaensia)

葡萄糖桿菌(Gluconobacter cerinus)

磷脂
氧化硫硫桿菌(T. thiooxidans)

脂肪酸
野兔棒狀桿菌(Corynebacterium lepus)

石蠟節桿菌(Arthrobacter paraffineus)

2 生物表面活性劑的生產

目前，可以通過兩種途徑生產生物表面活性劑:微生物發酵法和酶法。

採用發酵法生產時，生物表面活性劑的種類、產量主要取決於生產菌的種類、生長階段，碳基質的性質，培養基中N、P 和金屬離子Mg2+、Fe2+的濃度以及培養條件(pH、溫度、攪拌速度等)。 如Davis等[5]在成批培養枯草芽孢桿菌時發現，在溶解氧耗盡和限氮條件下可得最大濃度(439.0 mg/L)的莎梵婷。Kitamoto等[6]利用南極假絲酵母的休止細胞生產甘露糖赤蘚糖醇脂，對培養條件進行優化後，最高產量可達140 g/L。發酵法生產生物表面活性劑的優點在於生產費用低、種類多樣和工藝簡便等，便於大規模工業化生產，但產物的分離純化成本較高。

與微生物發酵法相比，酶法合成的表面活性劑分子多是一些結構相對簡單的分子，但同樣具有優良的表面活性。其優點在於產物的提取費用低、次級結構改良方便、容易提純以及固定化酶可重復使用等，且酶法合成的表面活性劑可用於生產高附加值產品，如葯品組分。盡管現階段酶制劑成本較高，但通過基因工程技術增強酶的穩定性與活性，有望降低其生產成本。

3 生物表面活性劑的提取

發酵產物的提取(也稱下游處理)費用大約占總生產費用的60%，這是生物表面活性劑產品商業化的一個主要障礙。生物表面活性劑的最佳提取方法隨發酵操作及其物理化學性質的不同而不同。其中溶劑萃取是最常用的提取方法，如Kuyukina等[7]利用甲基-叔丁基醚萃取紅球菌生產的生物表面活性劑，可以獲得較高產率10 mg/L。超濾是用於提取生物表面活性劑的一種新方法。Lin等[8]用分子量截止值為30000 Da的超濾膜從發酵液中提取枯草芽孢桿菌產生的脂肽類生物表面活性劑莎梵婷，收率達95%。Mattei等設計了一套連續提取生物表面活性劑的裝置，應用切面流過濾法能連續提取產物，產率高達3 g/L[1]。能與連續發酵生產配套的產物提取方法有泡沫分離、離子交換樹脂法等。Davis等[9]用泡沫分離法連續提取枯草芽孢桿菌產生的莎梵婷,收率達71.4%。鼠李糖脂的提取過程是先離心過濾除去細胞，再通過吸附色譜將鼠李糖脂濃縮在安珀萊特XAD-2樹脂上，後用離子交換色譜法提純，最後將液體蒸發和冷凍乾燥可得純度為90%的成品，收率達60%[2]。

4 生物表面活性劑在環境工程中的應用

許多化學合成表面活性劑由於難降解、有毒及在生態系統中的積累等性質而破壞生態環境，相比之下，生物表面活性劑則由於易生物降解、對生態環境無毒等特性而更適合於環境工程中污染治理。如：在廢水處理工藝中可作為浮選捕收劑與帶電膠粒相吸以除去有毒金屬離子，修復受有機物和重金屬污染的場地等。

4.1 在廢水處理工藝中的應用

用生物法處理廢水時，重金屬離子對活性污泥中的微生物菌群常會產生抑制或毒害作用，因此，在用生物法處理含重金屬離子的廢水時須進行預處理。當前，常用氫氧化物沉澱法除去廢水中的重金屬離子，但其沉澱效率受氫氧化物溶解度的限制，應用效果不甚理想；浮選法用於廢水預處理時又常因所用浮選捕收劑在其後續處理過程中難降解(如化學合成表面活性劑十二烷基磺酸鈉)，易產生二次污染而受限制，因此，有必要開發易生物降解、對環境無毒害的替代品，而生物表面活性劑恰好具有這一優勢。但是，國內外對這一方面的應用研究很少，直到最近才有報道。Zouboulis 等[10]研究了生物表面活性劑作為捕收劑除去廣泛存在於工業廢水中的兩種有毒金屬離子：Cr4＋和Zn2＋。結果表明,莎梵婷和地衣芽孢桿菌素在pH為4 時均能很好地從廢水中分離吸附了Cr4＋的αFeO(OH)或Cr4＋與 FeCl3•6H2O形成的螯合物，極大地提高了Cr4＋(50 mg/L)的去除率，幾乎可達100%；在pH為6時，莎梵婷對螯合物中的Zn2＋(50 mg/L)去除率高達96%，而在相同條件下，地衣芽孢桿菌素的處理效果不明顯，去除率為50%左右。