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鳌离子交换

发布时间:2025-01-04 03:00:06

离子交换层析和亲和层析都可以用来分离所有的蛋白质吗哪种的效果更好

这个你问的太笼统了,方法没有最好的,只有最合适的

蛋白的分离纯化无非是利用版目标蛋白和权别的蛋白不同进行分离,这包括分子量大小,电荷,极性等特性的不同,此外包括别的特性,特别是酶例如酶需要辅酶象苹果酸 脱氢酶,或者底物,酶抑制剂,金属离子等,那相对应的纯化方法有凝胶过滤,离子交换,疏水层析,后面的可以分别把底物,酶抑制剂,金属离子偶联或鳌合到介质上做亲和介质,而象果酸脱氢酶也可以用染料亲和的办法,因为染料的结构和NAD类似。糖蛋白可以用凝集素亲和或者苯硼酸琼脂糖亲和分离等方法,总之要尽 量多知道目标蛋白的特性和了解各种分离的手段,就很容易找到最有效的分离纯化的方法。

Ⅱ 工业废水处理常用的方法有哪些

废水的处理方法包括物理法、化学法和生物法。
物理法就是利用物理作用,使呈悬浮状态的杂质从水中分离出来。物理法在处理废水过程中不改变水的基本化学性质。如沉淀、过滤、反渗透、气浮、离心、蒸发等工艺均属于物理法的范畴。
向废水中投加某些化学药剂,利用其产生的化学反应来分离、转化、分解或回收废水中的污染物,使其转化为无害物的方法称为化学法。常用的化学法有混凝、中和、吸附、氧化还原,离子交换等。
利用水中微生物的新陈代谢功能,将水中的有机物分解,转化为无害物,使废水得到净化的方法称为生物法。如活性污泥、生物膜、自然生物处理等均属于生物法。

Ⅲ 如何用离子交换法处理含铜电镀废水

离子交换树脂
离子交换树脂除铜效果颇佳,树脂法处理含高浓度氨铜漂洗液已见报道;也有工厂采用弱
酸性阳离子交换树脂处理酸性硫酸盐镀铜漂洗废水;有些企业用强碱性阴离子交换树脂处
理焦磷酸盐镀铜废水,使部分水循环利用[6]。另外鳌合树脂具有选择性好、吸附容量
大、快速等优点受到水处理专家的青睐,许多研究者合成了多种多样的鳌合树脂用于铜的
去除和回收,宋吉明等[7]利用钠型氨基磷酸鳌合树脂使得处理后的出水Cu2+的质量浓度不大于0.015mg/L,M.R.Lutfor等[8]通过将聚丙烯晴嫁接在淀粉上制备含氨基功能团的鳌合树脂,在pH值为6时对铜的吸附能力高达3.0mmol/g,并且交换速度快。然而由于这些鳌合树脂价格昂贵,大多停留在试验阶段,较少在工业中大规模应用。
离子交换纤维:
离子交换纤维是近年来发展较快的一种离子交换新材料,在重金属废水处理领域也有较大的发展。改性聚丙烯腈纤维对电镀废水中铜的吸附研究表明,含铜电镀废水经改性聚丙烯腈纤维吸附后,铜离子的含量显著低于国家排放标准[9]。近年来天然纤维研究成为热点,天然纤维价格低廉,来源广泛,是一种很有前途的离子交换剂,利用椰子外壳,棕榈纤维和稻米外壳等天然纤维去除重金属离子的研究效果很好。

Ⅳ 离子交换树脂有哪几种

离子交换树脂的基本类型

1、强酸性阳离子树脂

这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。

树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。

2、弱酸性阳离子树脂

这类树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。

3、强碱性阴离子树脂

这类树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称四级胺基)-NR3OH(R为碳氢基团),能在水中离解出OH-而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。

这种树脂的离解性很强,在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。

4、弱碱性阴离子树脂

这类树脂含有弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2,它们在水中能离解出OH-而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。

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Ⅳ 螯合树脂吸附重金属的原理及其优势是什么

螯合树脂的功能基团上的原子和金属离子发生配位反应,产生配位共价键,形成结构稳内定的螯合物,和离子容交换树脂的原理不同,离子交换树脂是用静电作用和金属离子结合。因此螯合树脂与金属离子的结合更稳定,特异性选择更好,应用也更加广泛。
一般来讲,螯合树脂的优势体现在处理精度更高,吸附量大,可以低浓度废水进行深度处理且浓缩比高。

Ⅵ 纯化生物产品的得率是如何计算的

生物药物的提取纯化技术

第一节 概述
一、生物药物的特点及纯化方法
许多生物药物具有生物活性,其稳定性受pH,一温度、离子强终提取过程所使用的溶剂和表面活性剂、金属离子等方面的严件物药物对剪切力很敏感,分子量越大,其稳定性就越差,在甘离纯化过程中,条件就应当越温和。一些组分的浓度非常低。但是生物药物产品的纯度却要求很高,含量要达到95%甚至98%以上。结晶态产品最好,药物还应具有正常的颜色、稳定性和溶解速率。
生物药物的制备,如蛋白质制备,涉及物理、化学和生物学知识。其主要原理有两个方面:一是利用混合物中组分分配率差别,把它们分配于可机械分离的两个或几个物相中,如盐析、有机溶剂提取、层析和结晶等;二是将混合物置于单一物相中,经物理力场作用使各组分分配于不同区域而达分离目的,如电泳、超离心、超滤等。相互分离主要利用蛋白间各种性质的微小差别,诸如分子形状、分子量大小、带电性质、溶解度、生物功能专一性等,制备方法可按这些主要因素进行分类。按分子大小和形态分差速离心、超滤、分子筛及透析等方法;按溶解度分为盐析、溶剂抽提、分配层析、逆流分配及结晶等;按电荷差异分为电泳、电渗析、等电点沉淀、离子交换层析及吸附层析等;按生物功能专一性有亲合层析法等。
蛋白分离纯化比较困难。需要研究目的物质的微细特征,巧妙联用各种方法并进行严密的操作,并有必要了解精制过程的精制程度和回收率。具有活性的蛋白可利用吸收光谱等物理性质或以相当于单位氮活性增加进行追踪;其他蛋白可用电泳、超离心、层析、扩散及溶解等测定纯度;不稳定蛋白,如分离SH-酶时,使用试剂及缓冲液等要确认不含重金属离子(特级试剂也需检定)。
蛋白质纯化的操作如脱盐、浓缩干燥等均与低分子物不同,须经独特的繁琐操作。
提纯蛋白和酶时常混有核酸或多糖,一般可用专一性酶解、有机溶剂抽取及选择性部分沉淀等法处理。小分子物质常在制备中经多次液相与固相转化被分离或最后用透析法除去。而同类物质分离,情况则复杂得多。主要采用盐析、有机溶剂沉淀,等电点沉淀、吸附、结晶、电泳、超离心及柱层析法等。其中,盐析、等电点及结晶法用于蛋白质和酶的提纯较多;有机溶剂抽提和沉淀用于核酸提纯较多;柱层析、梯度离心对蛋白和核酸的提纯应用十分广泛。
蛋白分离纯化方法很多。 Bonnerjea 等人对有关蛋白和酶的分离纯化方法及其特征进行了分析,发现主要有10种方法,它们的出现频率为:

离子交换 75%
亲和过程 60%
沉 淀 57%
凝胶过滤 50%
其 它 <33%

目前尚无一种方法可用以纯化各种蛋白质,但每种蛋白质都可设法分离纯化。选择纯化方法,需要考虑到纯度、活性、得率等。
二、提取纯化的单元操作和基本工艺流程
生物药物的提取和纯化可分为5个主要步骤:预处理、固液尹离产缩、纯化和产品定型(干燥,制丸,挤压,造粒,制片)每一步骤都可采用各种单元操作。在提取纯化过程中,要尽可能减少操作步骤,因为每一操作步骤都不可避免带来损失。操作步骤多,总收率就会下降。生物药物提取工艺流程的基本模式如1-1所示。根据主要分离因素排列的单元分离范围见图1-2。

图1-1 生物药物提取工艺流程的基本模式
表1-1根据主要分离因素排列的单元分离范围

三、提取纯化单元操作技术的特点
现代生物制药领域提取纯化技术的进步得益于生化分析分离技术开拓性工作的成果汾离纯化技术的特点之一是各种技术产互交叉,新型的分离纯化方法不断涌现。如沉淀技术和亲和技梦相结合•形成了亲和沉淀技术;超滤和亲和技术相结合,形成了严和超滤技术;萃取与载体膜相结合,形成了液膜载体萃取法。这种新方法取长补短,使分离纯化过程更加科学合理、快速有效、经济实用。尽管有些方法仍处于实验室的试验阶段,要用于工业规模还需要进一步探索,有的甚至没有实用价值,但都可为今后的产展提供新的思路。
生物药物提取纯化技术的另一特点是注重新材料的研制开发如膜分离介质,层析介质,亲和配基,新型萃取剂等在最近几年来发展非常快。提取纯化设备方面推陈出新,在设备的计算机控制及生产自动化,连续化及GMP规范化等方面取得很大的成就。
膜过滤技术发展很快,分为微滤、超滤和纳滤,不仅用于细胞的分离,还用于蛋白质的浓缩。超滤技术的主要特点是节能,对生物大分子类药物无破坏作用。液一液萃取广泛应用于抗生素及小分子量药物的提取。溶剂选择的余地大,且易实现大规模生产。高速离心式液体萃取机是目前效率最高,使用最广的装置。液一液萃取技术还衍生出许多新的萃取技术,如双水相萃取,亲和萃取,超临界萃取等。双水相萃取蛋白质类药物是大规模提取高纯度蛋白质类药物的有效技术。而超临界界萃取利用超临界流体的物理特性,即通过压力和温度的改变控制溶质在溶剂中的分子扩散能助,控制溶质的溶解度,从而实现分离。
层析(色谱)技术是最近几十年来发展最快的纯化技术。层析装置的种类很多,且分离纯化机理也各不相同,适应于许多药物产品的分离纯化。离子交换色谱是应用最广,且易于实现大规模生产的方法。应用于抗生素、氨基酸、核昔酸、蛋白质的提取和纯化。分子筛层析根据分子量大小不同的原理,适应于蛋白质类药物的纯化。层析分离技术的最高层次当属基于分子识别的技术如亲和层析。这一技术已衍生出一大批新的技术,如免疫亲和层析、染料亲和层析、金属离子鳌合层析。疏水性层析是基于分子的疏水性能来分离纯化的。高效液相色谱法本是分析化学的常用手段,现已将其扩展到生物药物的分离纯化的应用中。有些设备仅可进行分析,有的还可用于分离纯化,在新药开发的过程中,缩短了分离纯化所需时间。
与层析技术同步发展的各种分离介质是层析分离的技术保障,商品化的预装柱、缓冲剂、计算机程序控制还使操作变得简单易学。置换层析与洗脱层析不同,是指吸附在层析柱上的一种组分被另一种置换剂(与层析上的介质的亲和力大于原被吸附的组分)置换出层析柱的层析技术。该技术有上样量高,分辨率高的特点。被分离的样品在分离过程中还有浓缩作用。
总之,随着科技的发展,新的分离、提取、纯化技术还将不断得到改进。

四、提取纯化的工艺论证
我国1992年修订了GMP,要求从1993年3月1日以后新建或改建的药厂,均要符合GMP的要求。1994年开始了各项验证,其中工艺论证是关键的一个不可缺少的组成部分.产品的纯化是生产过程中关键的一步。这涉及到药物的质量。所谓工艺验证,就是通过系统的方法得到关于生产工艺的书面材料,证明并保证生产过程能始终如一地生产出特定的高质量的产品。提取纯化处理工艺验证的范围包括:厂房设施、工程仪表、机械设备、生产环境、工艺条件、计算机软件、介质、原材料、半成品、成品、操作人员素质和测试方法等。以上各个部分都要有验证材料或试验数据,根据这些材料和数据写出验证报告。当工艺的某一部分有较大变动时(如大修、工艺条件变化),要进行重新验证,即再验证.再验证是针对某一部分的行动,而不是整个工艺过程的验证.因此比较简单、快速、易行。验证的实施过程包括以下步骤:提出验证要求,组织验证小组,制定验证方案,实施验证试验,写出验证报告,再验证等。
现以生物制药纯化最常用的层析工艺为例,说明验证试验的过程。首先对层析设备进行安装验证,即在不通电源的情况下,根具设备说明书查看安装是否正确,并对接线、管路连接、安放地点、输人电压等逐项检查,无误后,再进行运转试验.接通电源后,观察电机、泵、监测器、信号系统、阀、压力、温度等是否正常.泵的输出流量要经过校正,监测波长也要校正,运转3-5次后,未见漏液、气泡等,一切正常,方可正式运转。层析柱是整个层析工艺的关键设备,要根据出厂标准,逐项验证,如载体外观、颗粒大小(用显微镜测量)、柱效率、分辨率、回收率、有无污染等.如更变层析柱或层析柱填料,要对新层析柱进行重新验证。总之,工艺验证是一项技术性很强,无固定章程可循,既费力,又耗时、耗材的工作.
高科技生物药物的生产工厂,已有“交钥匙工程”。所谓交钥匙工程,就是将整个工厂组装在高强度的,便于运输的钢制建筑结构内,整个建筑要达到洁净标准,所有的生产设备和公用设施都安装到位。在用户在场的情况下,要对整个工厂进行发货前的试运转及鉴定。然后,整个工厂的生产设备和公用设施直接运输到用户的厂址,在各车间组装后,与当地的水、电、下水道等系统及仓库对接,立即就可以投人生产。

五、生物药物生产的屏蔽防护技术
(Containment technology)
一些药物,如抗癌药,往往对生物活细胞具有毒性,因此必须对中试或大生产的全过程设置屏蔽防护装置.1984年,Flickinger等就提出了中试和生产规模细胞毒素剂的安全生产装置的设计概念,其基本要求是:人员进出口要加以控制;在工作场所保持负压(一级、二级或三级生物密封室):空气的排放必须通过HEPA过胜器;对有烟雾产生的设备要有附加的屏蔽防护装置;有适当的个人防护措施;生产过程中所排放的废物要有生物学或化学的除污方法;对工作人员进行医疗监测;环境监测。

六、纯化工艺过程的质量控制
生物药物纯化工艺技术要求高,应尽可能选用高质量的设备,并要求有清洁的各级GMP厂房。纯化方法的设计应考虑到尽可能去除污染病毒、核酸、宿主细胞杂蛋白、糖及其他杂质;要防止纯化过程中带人有害物质.如采用柱层析技术纯化,应提供填料的质量认证证明(IS09001证书),并证实从柱上不会掉下有害物质。样品上样前应除热原质等。若用亲和层析技术(以单克隆抗体品作为配基),应有检测可能污染此类外源性物质的方法,不应含有可测出的异种免疫球蛋白,柱层析配制溶液用水一律用超纯水(Milli Q水)。
关于纯度的要求,可视产品的来源、用途和用法而制定,例如经反复多次使用的真核细胞表达的制品,要求纯度达到98%以上;多次使用的原核细胞表达的制品要达95%以上;外用制品的纯度可降低要求。用于健康人群或用于重症患者,对纯度要求各不相同.
纯化工艺的每一步均应测定纯度,计算提纯倍数收率等。纯化工艺过程中应尽量避免加人对人体有害的物质,若不得不加人,应设法除尽;并在最终产品中检测残留量,残留量应远远低于危害剂量,还要考虑到多次使用的积蓄作用。
附:基因工程α一型干扰素制备及质,控制要点
干扰素是一组多功能的细胞因子,分为干扰素α、干扰素β、和干扰素γ。干扰素α为多基因产物。分为许多亚型,都是由许多氨基酸残基组成的多肤。人干扰素γ是一种免疫干扰素,是由100多个氨基酸残基组成的多肽,天然产品是一种糖蛋白,两处有糖基化位点.
发酵后可用离心法或其他方法收集菌体,要求尽可能缩小操作的范围,凡接触过菌液的用具,如离心杯、转头和玻璃器皿等应浸泡新洁尔灭杀菌1h以上,才可清洗。离心后的废弃液经杀菌后才能倒人下水道。收获的菌种如在24h内破菌裂解,可放在4-80C,否则应冻存于_30'C以下的冰箱中,在一300C保存的菌体可使用6个月。将收获的菌体用适当的缓冲液做成所需浓度的均匀悬液,可用物理、化学或生物学方法进行裂解,裂解后的菌液,可用高速离心沉淀或其他适当方法分离,上清液即为粗制干扰素。不得用对人体有害的化学试剂裂解菌体,用加酶或其他蛋白裂解菌体时,应在半成品内证明此种蛋白的含量在允许的范围内,对制品安全及效果没有影响,并提供检测方法.
浓缩与纯化方法应能去除绝大部分非干扰素物质。一般要用不同原理多步骤的纯化方法,并使干扰素浓缩至一定程度,应详细说明浓缩纯化的全过程。在纯化过程中不得加人对人体有害的物质,加入的物质应能在以后的纯化过程中被去除或证明其浓度在允许的范围内,不得影响制品的安全与效果。如用异种抗体亲和层析纯化,应说明其来源及纯度,并提供此种抗体微量IgG的检测方法,在半成品检定中应测定IgG的含量,并确定允许浓度。制备注射用制品时浓缩纯化过程应特别注意去除热原质,并采取措施防止溶液、试剂和容器污染,而造成制品热原质增加。
浓缩纯化最后所得的纯化干扰素即为“半成品原液”,取样供作纯度检定后,立即加人人白蛋白,使其最终含量为2%,称为加“白蛋白半成品”,取样测定干扰素效价,保存在一300C,应尽量避免冻融,直到制剂配制时才取出融化、合并、离心、除菌过滤、制备成品,“加白蛋白半成品”在一300C下保存不得超过半年。
制剂配制:除菌过滤采用0.3μm薄膜,过滤后样品应做无菌试验,并取样测定干扰素效价,根据除菌样品的效价测定结果,将让述无菌试验合格的“加白蛋白半成品”用无菌的2 %白蛋白缓冲液稀释至所需浓度,不得加防腐剂,稀释后的“加白蛋白半成品”需做热原测定、效价测定和无菌试验。
冷冻干燥:冻干工艺应不损害干扰素的活性,并使冻干后制品的水分达到一定的标准。
基因工程干扰素分注射用和外用两种.其质量标准不同,应分别予以规定。每种制品又分为半成品和成品检定.

Ⅶ 关于污水处理的方法有哪些

按作用来分类:

1、物理性方法

主要用物理原理对污水中的物质进行分离处理的一种方法,主要将污水中非溶解性的物质给分离出来,在处理的过程中是不会改变其化学的性质的。经常用的具体方法包括使用重力进行分离,使用离心力进行分离,反渗透的方法以及气浮法等。使用无理的方法一般构筑比较的简单且成本低,适合那些容量大且要求处理程度不高的污水。

2、生物性方法

这个方法主要是在污水中加入一些微生物,利用其代谢的功能将污水中那些胶状或溶解有机物给氧化为比较稳定的无机的物质,这样就使得污水被净化,这种方法的污水处理具体包括有活性的污泥法以及生物膜法,其处理的程度比起物理法来要更高。

3、化学性方法

这种方法就是利用化学的反应将污水中胶状及溶解物来进行处理,大多会用于对工业性污水的处理,其具体的方法包括混凝法,中和法,离子交换以及氧化还原等,这种方法来处理污水会有着很好的效果,但是费用也比较高。

按程度来分类的处理方法

1、一级

一级程度的处理主要需要将污水中那些悬浮的固体物给去除掉,因此一级程度的处理多数使用物理性的方法就能够达到要求,经过一级程度的处理后,污水BOD只有百分之三十左右,是达不到规定排放的标准的,因此一般还需要经过二级程度的处理,通常会将一级处理作为一种预处理的方式。

2、二级

二级程度的处理主要就是需要去除掉污水中胶状的溶解的有机物,通常做二级程度的处理时大多会使用生物性的方法,其去除率一般可以达到百分之九十左右,经过了二级程度处理后,一般就能达到规定排放的标准了,并且出水的效果都比较好。

3、三级

在某些污水中可能会含有氮磷等难以降解的特殊物质,这是就需要对污水进行三级程度的处理,三级处理主要使用化学性的方法,比如用生物来脱氮及除磷,用活性炭进行吸附,用混凝法沉淀等,三级处理是更加深度的一种处理方式,能够进一步去除氮磷等物质。

Ⅷ 污水处理的方法有哪些

处理污水,首先要了解清楚污水的类型,污水的水质情况,以及污水的水量及处理要求。
针对于现阶段的污水处理,总结出以下几点方法。
1、物理法
物理法污水处理就是利用物理作用,分离污水中主要呈悬浮状态的污染物,在处理过程中不改变水的化学性质。
⑴沉淀(重力分离)
污水流入池内由于流速降低,污水中的固体物质在中立的作用下进行沉淀,而使固体物质与水分离。
这种工艺分离效果好,简单易行,应用广泛,如污水处理厂的沉砂池和沉淀池。沉砂池主要去除污水中密度较大的固体颗粒物,沉淀池则主要用于去除污水中大量的呈颗粒状的悬浮固体。
⑵筛选(截流)
利用筛滤介质截流污水中的悬浮物。属于砂滤处理的设备有格栅、微滤机、砂滤池、真空滤机、压滤机(后两种主要用于污泥脱水)等。
⑶气浮(上浮)
对一些相对密度接近于水的细微颗粒,因其自重难于在水中下沉或上浮,可采用气浮装置。此法将空气打入污水中,并使其以微小气泡的形势由水中析出,污水中密度近于水的微小颗粒状污染杂质(如乳化油)黏附到气泡上,并随气泡升至水面,形成泡沫浮渣而去除。根据空气打入方式的不同,气浮设备有加压溶汽气浮法、叶轮气浮法和射流气浮法等。为提高气浮效果,有时需要向污水中投加混凝剂。
⑷离心与旋流分离
使含有悬浮固体或乳化油的污水,由于悬浮固体和废水的质量不同,受到的离心力也不同,质量大的悬浮固体被抛甩到污水外侧,这样就可使悬浮固体和污水分别通过各自的排出口排出设备之外,从而使污水得以净化。
2.化学法
污水的化学处理方法就是向污水投加化学物质,利用化学反应来分离回收污水中的污染物,或是其转化为无害物质。属于化学处理法的有以下几种。
⑴混凝法
混凝法是向污水中投加一定量的药剂,经过脱稳、架桥等反应过程,使污水中的污染物凝聚并沉降。水中呈胶体状态的污染物质通常带有负电荷,胶体颗粒之间互相排斥形成稳定的混合液,若水中带有相反电荷的电解质(混凝剂)可使污水中的胶体颗粒改变为呈电中性,并在分子引力作用下,凝聚成大颗粒下沉。
⑵中和法
用化学方法消除污水中过量的酸和碱,使其pH值达到中性左右的过程称为中和法。处理含酸污水以碱作为中和剂,处理含碱污水以酸作为中和剂,也可以吹入含CO2的烟道气进行中和。酸和碱均指无机酸和无机碱,一般依照“以废制废”的原则,亦可采用药剂中和处理,可以连续进行,也可间歇进行。
⑶氧化还原法
污水中呈溶解状态的有机物和无机物,在投加氧化剂和还原剂后,由于电子的迁移而发生氧化和还原作用形成无害的物质。常用的氧化剂有空气中的氧、纯氧、漂白粉、臭氧、氯气等,氧化法多用于处理含氰含酚废水。常用的还原剂则有铁屑、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠等,还原法多用于处理含铬、含汞废水。
⑷电解法
在废水中插入电极并通过电流,则在阴极板上接受电子。在水的电解过程中,阳极上产生氧气,阴极上产生氢气。上述综合过程使阳极上发生氧化作用,在阴极上发生还原作用。目前电解法主要用于处理含铬及含氰废水。
⑸吸附法
污水吸附处理主要是利用固体物质表面对污水中污染物质的吸附,吸附可分为物理吸附和生物吸附等。物理吸附是吸附剂和吸附质之间在分子力作用下产生的,不产生化学变化,而化学吸附法则使吸附剂和吸附质在化学键力作用下起吸附作用的,因此化学吸附选择性较强。此外,在生物作用下也可产生生物吸附。在污水处理中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、硅藻土、焦炭等。
⑹化学沉淀法
向污水中投加某种化学药剂,使它和某些溶解物质产生反应,生成难溶盐沉淀下来。多用于处理含重金属离子的工业废水。
⑺离子交换法
离子交换法在污水处理中应用较广。使用的离子交换剂分为无机离子交换法(天然沸石和合成沸石)、有机离子交换树脂(强酸性阳离子树脂、弱酸性阳离子树脂、强碱性阴离子树脂、弱碱性阴离子树脂、鳌和树脂等)。采用离子交换法处理污水时,必须考虑树脂的选择性。树脂对各种离子的交换能力是不同的,这主要取决于各种离子对该种树脂亲和力的大小,又称选择性的大小,另外还要考虑到树脂的再生方法等。
⑻膜分离法
渗析、电渗析、超滤、微滤、反渗透等通过一种特殊的半渗透膜分离水中的离子和分子的技术,统称为膜分离法。电渗析法主要用于水的脱盐,回收某些金属离子等。反渗透作用主要是膜表面化学本性所起的作用,他分离的溶质粒径小,除盐率高,所需的工作压力大;超滤所用的材质和反渗透相同,但超滤是筛滤作用,分离溶质粒径大,透水率高,除盐率低,工作压力小。
3、生物法
污水的生物膜法就是采取一定的人工措施,创造有利于微生物生长、繁殖的环境,使微生物大量增殖,以提高微生物氧化、分解有机污染物被降解并转化为无害物质,使污水得以净化。
生物处理法可分为好氧处理法和厌氧处理法两类。前者处理效率高,效果好,使用广泛,是生物处理的主要方法。属于生物处理法的工艺有以下几种。
⑴活性污泥法
是当前应用最广泛的一种生物处理技术。将空气连续鼓入含有大量溶解有机污染物的污水中,经过一段时间,水中既形成繁殖有大量好氧型微生物的絮凝体—活性污泥,
活性污泥能够吸附水中的有机物,生活污水在活性污泥上的微生物以有机物为食料,获得能量,并不断省长增殖,有机物被分解、去除,使污水得以净化。一般经曝气池处理的出水是含有大量活性污泥的污水—混合液,经沉淀分离,水被净化排放,沉淀分离后的污泥作为种泥,部分回流到曝气池。活性污泥法自出现以来,经过80多年的演变,出现了各种
活性污泥法的变法,但其原理和工艺过程没有根本性的改变。
(2)普通活性污泥法
这种方法已被广泛使用,是许多污水处理厂的常用工艺。传统活性污泥法是将污水和回流污泥从曝气池首段引入,呈推流式至曝气池末端流出,此法适用于处理要求高、水质较稳定的污水,但对负荷的变动适应性较弱,后来在此基础上产生了一些改良形式。
⑶多点进水法
为了使槽内有机负荷接近一定值,把污水从几个点分开流入,有利于解决超负荷问题。
⑷吸附再生法
接触槽内活化的活性污泥吸附污染物质,污泥与水分离后,在曝气槽内把吸附的污染物质进行氧化。该法有利于增加污水处理量,有一定的抗击冲击负荷能力。
⑸延时曝气法
污水在曝气池内延长曝气时间,有利于完全氧化,污泥量少,该法适用于小型污水处理厂。
⑹厌氧-缺氧
-好氧活性污泥法在常规活性污泥法去除有机污染物的同时,为了能有效的去除氮磷等营养物质,人们把厌氧、缺氧、好氧状况组合到活性污泥法中,使厌氧-缺氧-好氧状况在反应曝气池内同时存在或反复周期实现,形成了厌氧-缺氧-好氧活性污泥法。也有的工艺流程采用厌氧-好氧活性污泥法。
⑺间歇式活性污泥法
污水流至单一反应池中,按时间通过程序控制各过程。在反应池的一个工作周期,运行程序依次为进水、反应、沉淀、出水和待机等过程。该法适用于中小水量和出水水质较高的场合,有利于自动化控制;通过对运行的调整,该法也可进行除磷脱氮和化学处理,有利于污水回用
近年来,SBR工艺发展很快,尤其随着仪表和自控技术与装备的发展,间歇式活性污泥法新工艺不断涌现,如CASS工艺、CAST工艺、IDEA工艺、MSBR
工艺以及UNITANK工艺等。
⑻AB法
该法是吸附降解工艺的简称,属超高负荷活性污泥法,它是两个活性污泥法的串联系统,两者各有独立的二次沉淀池。该法抗冲击负荷能力强,有利于除磷脱氮和化学处理,特别有利于处理浓度高、水质水量变化大的污水。
⑼氧化沟
氧化沟为连续环形曝气池,其池较长,深度较浅。氧化沟系统是一种成本低廉、构造简单易于维护管理的处理技术,其出水水质好,可进行脱氮,有利于延时曝气。
4、生物膜法
使污水连续流经固体填料,在填料上就能够形成污泥垢状的生物膜,生物膜上繁殖大量的微生物,吸附和降解水中的有机污染物,能起到与活性污泥同样的净化污水作用。从填料上脱落下来死亡的生物膜随污水流入沉淀池,经沉淀池澄清净化。生物膜有多种处理构筑物,如生物滤料、生物转盘、生物接触氧化和生物流化床等。
⑴生物滤池
生物滤池是以土壤自净原理为依据发展起来的,滤池内有固定填料,污水流过时与滤料相接触,微生物在滤料表面形成生物膜。
净化污水装置由提供微生物生长息栖的滤床、布水系统以及排水系统组成。生物滤池操作简单,费用低,适用于中小城镇和边远地区。生物滤池分为普通生物滤池、高负荷生物滤池和塔式生物滤池以及曝气生物滤池等。
⑵生物转盘
通过传动装置驱动生物转盘以一定的速度在接触反应池内转动,交替的与空气和污水接触,每一周期完成吸附-吸氧-氧化分解的过程,通过不断转动,使污水中的污染物不断分解氧化。生物转盘流程中除了生物转盘外,还有初次和二次沉淀池。生物转盘的适应范围广泛,对生活污水和各种工业废水都能适用,同时生物转盘的动力消耗低,抗冲击负荷能力强,管理维护简便。
⑶生物接触氧化
在池内设填料,使已经充氧的污水浸没全部填料,填料上长满生物膜,污水与生物膜接触,水中的有机物被微生物吸附,氧化分解和转化成新的生物膜。从填料上脱落的生物膜随水流到二沉池后被去除,污水得到净化。生物接触氧化法对冲击负荷有较强的适应能力,污泥产量少,可保证出水水质。
⑷生物流化床
采用相对密度大于1的细小惰性颗粒,如砂、焦炭、活性炭、陶粒等作为载体,微生物在载体表面附着生长,形成生物膜,充氧污水自上而下流动使载体处于流化状体,生物膜与污水充分接触。生物流化床处理效率高,能适应较大冲击负荷,占地小。
5、自然生物处理法
利用自然条件下生长繁殖的微生物来处理污水,形成水体-微生物-植物组成的生态系统,对污染物进行一系列的物理-化学和生物净化,可对污水中的营养物质充分利用,有利于绿色植物生长,实现污水的资源化、无害化和稳定化。该法工艺简单,建设与运行费用都较低,效率高,是一种符合生态原理的污水处理方式,但容易受自然条件影响,占地较大。主要有水生植物塘、水生动物塘、土地处理系统以及上述工艺组合系统。稳定塘是利用塘水中自然生长的微生物处理污水,而在塘中生长的藻类的光合作用和大气氧作用向塘中供氧。在稳定塘内污水停留时间长,其生化过程和自然水体净化过程相似。稳定塘按其微生物反应类型分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘和曝气塘等。土地处理是以土地净化为核心,利用土壤的过滤截留、吸附、化学反应和沉淀及微生物的分解作用处理污水中的污染物,土地上生长的农作物可充分利用污水中的水分和营养物。如污水农田灌溉就是一种土地处理方式。
6、厌氧生物处理法
利用兼性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物,主要用于处理高浓度难降解的有机工业废水及有机污泥。主要构筑物是消化池,近年来在这个领域有很大的发展,开创了一系列的新型高效厌氧处理构筑物,如厌氧滤池、厌氧转盘、上流式厌氧污泥床、厌氧流化床等高效反应装置,该法能耗低且能产生能量,污泥量少。

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