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我国“十一五”规划纲要提出“节能减排”的口号,因此要对含油废水进行深度处理。
吸附法是目前含油废水深度处理中应用最为广泛的方法,该法的主要特点是吸附速率快,但是再生困难,吸油材料饱和后废弃或焚烧,这不但是对资源的浪费同时带来二次污染问题。因此,我们将吸附法与生物法相结合在一起,提出了吸附-生物再生耦合工艺。
该工艺的关键在于吸附剂的选择和再生过程最佳操作条件的探索。通过对粉煤灰,膨胀石墨,膨胀石墨-胶粉复合材料以及石油焦的比较,选定粉煤灰为本次实验的吸附剂,粉煤灰作为一种固体废弃物,用于含油废水的深度处理,经济有效,达到以废治废的目的。
实验中,通过对粉煤灰进行酸改性,发现用0.2mol/L的HCl将20目粉煤灰浸渍16h,粉煤灰中堵截的孔被打开,形成了很多新的大孔,使粉煤灰的孔径由4.98nm提高到11.32nm,比表面积由11.29m2/g降低到2.09m2/g。
用改性粉煤灰对含油废水进行静态吸附试验和动态吸附试验,分别研究了粉煤灰投加量,温度,废水初始pH,废水中含盐量,废水流速对改性粉煤灰吸附效果的影响。在静态吸附实验中,改性粉煤灰处理30~50ppm的含油废水的最佳条件为:废水初始pH为10,温度为30 ℃下,改性粉煤灰的投加量为33g/L,对油的去除率可达到90[%]。改性粉煤灰对石油烃的静态吸附符合Freundlich方程。动态吸附实验的最佳操作条件为:水温30 ℃,废水初始pH为10,流速为8BV/h,平均出水含油量为9.639mg/L,总共处理废水体积70BV。
通过对微生物的驯化得到可降解石油烃并且耐高温的混合菌群,混合菌群降解石油烃的最佳条件为:接种量为6[%],温度40~60 ℃,废水初始pH7.5~8.5,降解3d 除油率可达到80[%]以上。
对改性粉煤灰生物再生的可行性、再生效率的影响因素以及工艺的稳定性进行了研究。结果表明:该工艺有效、稳定,再生效率可达70[%],4次吸附-再生循环操作对再生效率的影响不大。