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剩余活性污泥法吸附含金属离子的废水是一种很有发展前景的废水处理技术,尤其当废水中的金属浓度低于100mg/L时更为有效。本文以长沙金霞污水处理厂排放的污泥为微生物聚集体,以含铍废水作为研究对象,开发了适于含铍废水处理的生物制剂,并就其工艺过程和基础理论进行了系统研究,其主要内容和所获创新性成果如下: 研究开发了以剩余污泥为主体的调整因子S,并制备了高效处理含铍废水的生物制剂,去除率比纯污泥上升了8%。研究了预处理中pH-铍处理效果之间的相互关系,考察了生物制剂后续处理各工艺条件如时间、生物制剂量、温度、pH等对处理效果的影响,并进一步探索了连续处理实验中进水浓度、流速、生物制剂量以及进水方式对整个处理系统的影响。获得了石灰中和沉淀—生物净化处理含铍废水的最优条件:石灰中和预处理pH值8～10,石灰中和可将水中铍含量降低到100μg/L左右;生物制剂处理含铍废水pH值范围为7～10;温度太高或太低都对吸附处理不利,在25～30℃左右温度对吸附效果影响不大。在痕量铍浓度范围内,生物制剂净化含铍废水符合Lagergren的二级动力学方程,吸附过程符合Freundlich方程。连续试验表明,最优的净化条件为上升流速4L/h、生物制剂量100mL、处理水量1L、进水浓度99.29μg/L。影响铍净化效果的最显著的因素为进水浓度,实际净化过程中进水浓度基本恒定不变,其次为上升流速与生物制剂量之间的相互影响。 中试研究表明,对于不同类型的含铍废水,在较大铍冲击负荷的情况,生物净化均能将出水铍浓度降低到5μg/L以下,达到国家排放标准。 由于污泥体系中调整因子S的加入,只是起到促进作用,加速反应进程。研究了生物制剂处理含铍废水可能存在的各种去除机理,考察了吸附前后pH的变化规律及原因,并最终研究了吸附后铍在活性污泥上的赋存状态。结果表明,铍离子在活性污泥上的吸附行为遵循二级动力学规律,活性污泥在溶液中的分散性非常好,颗粒内扩散效应不是吸附过程的主要控制步骤,扩散速率主要由液相向固相的传质速率所控制,铍在污泥上的吸附主要为快速的表面吸附。铍在活性污泥上的吸附既可用Freundlich方程描述,也符合Langmuir吸附规律,Langmuir曲线的相关性还较Freundlich曲线高,吸附过程受温度影响不大,生物制剂对铍的处