導語：如何才能寫好一篇脫脂廢水處理方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：乳化液廢水 脫脂廢水 破乳

常熟科弘材料科技有限公司生產線為鍍鋅、彩涂一體化作業，利用先進的進口設備與科學有效的管理方法生產鍍鋅板、耐腐蝕性鋁鋅板及彩涂板。全廠擴建完成后可生產成品150萬噸，包括75萬噸的熱浸鍍鋅鋼卷、15萬噸的彩涂鋼卷及年加工能力60萬噸的裁剪中心。第一期為擁有六條裁切線，加工能力60萬噸/年的裁剪中心。第二期為一條酸洗線年產能90萬、一座軋延機年產能30萬噸、一條熱浸鍍鋅線年產能30萬噸、一條彩涂線年產能15萬噸。第三期增加兩條軋延線年設計產能各30萬噸、兩條熱浸鍍鋅線年產能各30萬噸。在生產過程中會產生大量酸洗廢水、脫脂廢水、乳化液廢水及廢油、含鉻廢水，同時廠區還有生活污水產生，外排時會造成水體嚴重污染。由于生產規模擴大，生產廢水量增加，原有廢水處理系統已不能滿足現有處理負荷。該項目設計要求對前期核定的污染總量不得增加，必須實施減量，出水指標達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）一級標準，為今后廢水回用做好準備。因場地有限，污水處理設施須在原地改造，建成后處理設施不得占用現有通道。

一、廢水水質和設計水量

乳化液廢水及廢油水來源于三條軋延線乳化液、一期裁切廠含油廢水，主要含有的污染因子有油脂、乳化液。排放量：二期乳化液廢水40m3/d、廢油20m3/M；三期乳化液廢水20m3/d、廢油10m3/M。脫脂廢水來源于鍍鋅線脫脂廢水、彩涂線調制廢水及制程廢水，主要含有的污染因子有COD、SS和石油類。排放量：二期脫脂廢水120m3/d（最大量500m3/d）；三期脫脂廢水336m3/d（最大量700m3/d）；公用制程廢水100m3/d。設計水量確定乳化液廢水為60m3/d，脫脂廢水為700m3/d，考慮該廠今后的發展及水量波動情況，工程設計處理總水量為900m3/d。

二、工藝流程

（一）工藝確定

1.脫脂廢水處理工藝確定。脫脂廢水中含有油脂及少量乳化液，pH>10，且廢水水溫較高。因為有油脂的存在，若加藥處理直接采用加絮凝劑（PAC）+PAM+沉淀處理工藝將產生大量棉花狀松散絮體上浮現象。如采用氣浮設施進行泥水分離效果較佳，且負荷很大。但根據實驗步驟及數據分析，實際操作過程中絮凝體有堵塞氣浮釋放頭的現象，周期為15-20天，需要定期清洗檢修，才能保證處理效果，從而使實際操作過程不便捷，增加了操控難度。針對以上問題，使絮體向下沉淀，既便于操控，又不需清洗檢修設備，為最佳選擇途徑。要使絮體下沉可在脫脂廢水中加入一定量的鐵離子，既可改變絮體的形狀，使絮體形成小而緊的絮凝體，同時考慮到該公司在生產中排放的酸洗廢水中含有大量的鐵離子，故在加藥處理時加入酸洗廢水脫脂廢水中補充鐵離子，節約了成本，實現了廢酸液的綜合利用。同時，處理效果與氣浮相比提高了15%以上。因此，脫脂廢水加藥處理工藝確定為加酸洗廢水+加堿微調+加絮凝劑（PAC）+PAM+沉淀+生化處理工藝。

2.乳化液廢水處理工藝確定。乳化液可以簡單地認為是油和水所組成的穩定而均勻的膠體物質，其中乳化液中的乳化油為分散相，水為連續相。廢乳化液除具有一般含油廢水的危害外，由于表面活性劑的作用，機械油高度分散在水中，動植物、水生生物更易吸收，而且表面活性劑本身對生物也有害。隨工業科技的進步，乳化液中的乳化油分子量越來越小，乳化劑的成分越來越復雜，這給廢水處理的破乳帶來了一定的難度。常用的破乳方法有化學破乳、藥劑電解、活性炭吸附或超濾（或反滲透）、鹽析法、凝聚法、酸化法、復合法等。根據該廠乳化液水質的實際情況，經實驗對比各種破乳方法后，確定采用復合藥劑破乳法。

3.生化處理工藝的確定。乳化液、脫脂廢水加藥處理后COD濃度較高，需進一步生化處理。生化處理方式采用好氧+接觸氧化+氣浮組合。因乳化液經破乳處理后COD去除率到85%，但廢水中COD含量還是相對較高，對后續生化處理有一定的抑制作用，故先進入厭氧池（UASB），有利于后續生化處理。生化處理系統由好氧活性污泥池、二沉池和接觸氧化池組成。一級好氧活性污泥池中安裝曝氣裝置，池中放置活性污泥，活性污泥在充氧的條件下，以廢水中的有機物為養料，不斷進行新陳代謝，以降解廢水中的有機物。好氧活性污泥池中的廢水中含有大量的活性污泥，因此，在好氧活性污泥池后設計二沉池，廢水在二沉池中進行泥水分離，活性污泥積聚在污泥斗內，通過污泥回流泵定量回流至一級好氧活性污泥池中，以增加污泥濃度，提高有機物去除率。二沉池上清液進入二級接觸氧化池，接觸氧化池內設置填料，填料淹沒在廢水中，填料上長滿生物膜，廢水與生物膜接觸過程中，廢水中的有機物被微生物吸附、氧化分解和轉化為新的生物膜，部分原有老化的生物膜脫落，懸浮生長在水中，生物膜自長自落。接觸氧化池出水進入氣浮池進行物化處理，利用溶氣水上浮原理，黏附廢水中的細小懸浮物，上浮到氣浮池表面，由刮渣機定期自動刮入污泥斗內，排入污泥池內進行污泥處理。氣浮池出水進入排放水池，達標排放。剩余污泥排放至污泥池，濃縮后經泵送入板框壓濾機壓濾，泥餅外運。

（二）工藝流程（見附圖）

三、處理效果

經環境監測站監測，廢水經處理后，水質排如下：COD84.8mg/L，SS56mg/L，石油類0.27mg/L，Cr6+0.38mg/L，總鉻1.42mg/L，氨氮4.8mg/L，總磷0.23mg/L。處理后排放水質達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）一級標準排入園區污水處理廠，同時也為企業進一步實施廢水回用提供了可能。

四、結語

該設計方案經過系統調試和正常運行具有以下特點：（1）采用復合藥劑破乳法，破乳效率高，效果好；（2）占地面積小，結構緊湊；（3）抗沖擊能力強，能適應水質水量波動；（4）投資小：（5）處理系統的控制環節點采用自控裝置，自動化程度高，操作簡便。

參考文獻：

[1] 易寧，胡偉．鋼鐵企業冷軋廠乳化液廢水的幾種處理方法[J]．冶金動力，2004(5).

[2] 吳克明，張承舟，劉紅，陳丹.高濃度含油乳化液廢水的復合絮凝氣浮處理[J].化學工程師.2005(2).

篇2

關鍵詞：制革廢水 生化處理 活性污泥法 SBR法

制革工業廢水是一種對水源生態環境嚴重污染的廢水。它的生化需氧量高，懸浮物多，帶有色澤及臭味，并含有硫化物、鉻、植物鞣劑及酚類合成鞣劑等有害物質，是一種較難治理的工業廢水。我國制革工廠目前有500多家(不包括鄉鎮企業)，以生產豬、羊、牛皮產品為主。豬皮生產占80％，每年生產豬皮6000-8000(萬張)，牛皮800-900(萬張)，羊皮2000-3000(萬張)。制革行業每年排放廢水7000萬噸，約占全國工業廢水總排放量的0.3％。據調查統計，目前只有30％的制革企業不同程度的簡單處理了廢水，其余的70％產生的廢水未經任何處理，自然排放。對環境造成嚴重污染，對生態帶來破壞[9]。

制革工藝主要包括腌制、浸灰（回軟、脫脂、脫毛）、鞣制、以及后整理工序。大多數的廢物和污染物是在濕加工過程（浸灰、鞣制）產生。我國大多數制革廠采用石灰脫毛和鉻鞣技術，少數制革廠采用酶脫毛和鉻鞣技術。

制革廢水的處理方法，可歸納為物理方法、化學方法和生物處理方法。文獻中介紹的生化處理方法適用于大中型制革廠的廢水治理。本文比較了幾種常用的生化法在處理制革廢水中的應用，建議采用SBR法作為處理制革廢水的工藝，具有其實用性和先進性。

一、制革工業廢水的產生及特點

制革工業排放的廢水特點是有機污染濃度高，懸浮物質多，水量大，廢水成份復雜，其中含有有毒物質硫與鉻。按照生產工藝過程制革工業廢水由七部分組成：高濃度氯化物的原皮洗滌水和酸浸水、含石灰，硫化鈉的強堿性脫毛浸灰廢水、含三價鉻的蘭色鉻鞣廢水、含丹寧和沒食子酸的茶褐色植鞣廢水、含油脂及其皂化物的脫脂廢水、加脂染色廢水、各工段沖洗廢水。其中，以脫脂廢水，脫毛浸灰廢水、鉻鞣廢水污染最為嚴重。

1．脫脂廢水：我國豬皮生產占制革生產的80％，在豬皮生產的脫脂廢水中，油脂含量高達10000(mg／L)，CODcr20000(mg／L)。油脂廢水占總廢水4％，但油脂廢水的耗氧負荷卻占到總負荷的30-40％。

2．脫水浸灰廢水：脫毛浸灰廢水是硫化物的污染源。廢水CODcr20000-40000(mg/L)，BOD54000(mg/L)，硫化鈉1200-1500(mg/L)，pH為12，脫毛浸灰廢水占總廢水的10％，而耗氧負荷占總負荷40％。

3．鉻鞣廢水：鉻鞣廢水是三價鉻的污染源。鉻鞣過程，鉻鹽的附著率60％-70％，即有30％-40％的鉻鹽進入廢水。鉻鞣度水Cr3＋3000-4000(mg/L)，CODcr10000(mg/L)，BOD52000mg/l。

制革廠的各路廢水集中后，稱為制革綜合廢水。綜合廢水也是高濃度的有機廢水，水質一般為pH＝8-10，SS2000-3000(mg/L)，BOD5500-2000(mg/L)，Cr3+60-100(mg/L)。S2-100-200(mg/L)，C1-200(mg/L)。

二、幾種常用制革工業廢水生化處理方式及特點

制革廢水經過適當預處理廢水中的硫化物、鉻等對生化有抑制物質均可以降至要求以內，BOD／COD值約在0.35~0.40左右，生物降解性較好。因此生物處理技術廣泛用于制革廢水處理。

1．傳統活性污泥法：活性污泥法創建于1917年，是利用河川自凈原理的人工強化高效處理工藝，已成為有機性污水生物處理的主體。在制革廢水的處理中，活性污泥法的應用是相當普遍的，如西德的Wam制革污水處理廠、Lonis Sonwe-izer皮革廠，日本“室”皮革株式會社，國內北京東風制革廠、常州皮革廠、哈爾濱制革廠等采用活性污泥法，該法對生化需氧量去除率在90％以上，化學需氧量在60％-80％之間。色度在50％-90％之間，硫化物在85％-98％之間。傳統活性物泥法處理效率高，適用于處理要求高二水質相對穩定的污水，但它要求進水濃度尤其是有抑制物濃度不能高，而制革廢水中的硫化物及鉻在超過一定濃度時對生化有抑制，同時它不適應沖擊負荷，需要高的動力和基建費用。[7]

2．氧化溝：氧化溝法是活性污泥法的一種變種。氧化溝處理制革廢水，處理效果穩定，操作管理簡單，運行成本較低，日益受到人們的重視， 氧化溝有多種池型：CARROUSEL型、Orbel型、雙溝型、三溝型。江蘇南京制革廠、浙江海寧制革廠、湖北十堰制革廠等均采用氧化溝技術，該法對有機物去除率BOD5在95％以上，CODcr在95％，硫化物在99％-100％，懸浮固體75％左右，石油類99％以上。[7]

3．接觸氧化：接觸氧化法是介于活性污泥法與生物膜法之間的生物處理方法。接觸氧化法具有較強的耐沖擊負荷能力，污泥生成量少，無污泥膨脹，易維護管理，如設計不當，容易產生堵塞。廣東江門制革廠，揚州制革廠，采用此法。該法對有機物去除率BOD5在95％左右，COD在92％左右。硫化物在98％左右。[7]

4．雙層生物濾池：雙層生物濾池是新開發的一種生物處理技術，它省去生物處理過程中必不可少的二次沉淀池。該法結構簡單，高負荷運行。江蘇吳江制革廠采用此法。該法對各種污染物的去除率：懸浮固體95％，生化需氧量98％，化學需氧量90％，三價鉻96％以上，硫化物96％。[7]

四、SBR法在制革污水處理中的應用

SBR法全稱為間隙式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process），是在單一的反應器中，按時間順序進行進水、反應（曝氣）、沉淀、出水、待機（閑置）等基本操作，從污水流入開始到待機時間結束為一個周期，這種周期周而復始，從而達到污水處理的目的。

1、SBR生化處理法特點[4]

1）構筑物少，可省去初沉池；無二沉池和污泥回流系統。與其它生化處理法相

比，基建和運行費用低，維護管理方便；

2）SBR的進水工序均化了污水逐時變化的水質、水量，一般不需設置調節池；

3）SBR工藝在時間上是理想的推流過程，在空間上是完全混合式，因此耐沖擊負荷；

4）污泥的SVI值較低，一般不會發生污泥膨脹；

5）運行方式靈活，可同時實現對氮磷的去除；

6）SBR工藝的沉淀過程是在靜止的狀態下進行，處理水質優于連續式活性污泥法；

7）運行操作、參數控制易實施自動化管理。

2．SBR法應用于制革廢水處理的工程實踐

江山制革廠是專業生產豬皮革的企業，2000年生產豬皮近300萬張，是江山市重點骨干企業。企業于2000年4月委托我院對原有污水處理設施進行重新設計、改造和調試工作。經多方調查研究，總結國內外制革污水處理的成功經驗，利用企業已有污水處理設施，對系統進行重新設計，設計處理能力3000m3/d，處理進水CODCr為2600mg/L，生化處理系統主體采用SBR法，。于2001年8月由衢州市環境保護局主持通過驗收。

1）處理系統流程

前工段制革廢水先經機械格柵除去碎皮毛、皮屑等雜物后，與后工段染色廢水混合后，進入初沉池，除去大量的麩糠等懸浮物后自流入預曝調節池進行水質水量調節，并脫除一部分的硫化物。然后經一級加藥氣浮裝置除去大部分懸浮物、總鉻后進入SBR池進行好氧生化處理，通過好氧細菌的新陳代謝作用除去大部分有機污染物后，出水經潷水器達標排放。

2）SBR反應池工藝參數

SBR反應池平面尺寸30×16×4.5m，分成2格，總深4.5米，有效水深4m，有效容積3840m3，停留時間30h；配TSE150型羅茨風機兩臺，單臺風量：36.3m3/min·臺，風壓：5mH2O；反應池底布置ZH-80微孔曝氣管200套，風量：3~4m3/m.h，服務面積：~0.5m2/套；設SHB-500型潷水器兩臺，單臺潷水量500m3/h，有效潷水深度1m，最大潷水深度1.2m，堰口長3m；單池運行周期8h，周期進水量500 m3/周期，進水約4h，分曝氣6h，沉淀1h，排水閑置1h。控制SV%在25%~30%左右，SVI100左右，DO為2~4mg/L左右。由于企業要求，SBR池采用手動方式運行。

3）處理效果

系統設計進水CODCr2600 mg/L，硫化物80mg/L，總鉻80mg/L，實際平均進水

CODCr4040 mg/L，硫化物51.5mg/L，總鉻28.59mg/L，最高時CODCr6580 mg/L，硫化物173mg/L，總鉻85.5mg/L；SBR反應器設計進水CODCr800~900 mg/L，實際平均進水CODCr2240mg/L，最高達3350mg/L。調試完成后，系統運行穩定，出水各項指標均達到GB8978-96《污水綜合排放標準》二級標準要求，處理效果高，對CODCr、S2-、SS、總鉻的去除率分別為93.3%、99.0%、90.3%、99.4%。

4）技術經濟指標

在不計折舊、管理費用下處理每噸水直接費用為1.02元/m3，處理噸水用電0.96度/m3。扣除預處理可節省費用每噸水直接費用為0.8元/m3，處理噸水用電0.8度/m3。

五、結論

1．與其它生化處理方法相比，SBR法具有生化處理的一般優點；

2．SBR法適用于制革廢水處理；，

3．應用SBR法處理制革污水，可以節約工程基建投資，降低處理費用，同時易于實現自動控制，方便維護管理；

參考文獻

1．成都大學等編《制革化學及工藝學》輕工出版社，1982

2．江山恒昌皮革有限公司污水處理工程竣工驗收及報告

3．哈爾濱建筑工程學院主編《排水工程》下冊，中國建筑工業出版社，1994

4．孫力平等主編《污水處理新工藝與設計計算實例》，科學出版社，2001.5

5．吳浩汀著《南京制革廠的污水處理技術[1990]》、《浙江江富邦皮革有限公司廢水處理工程[1994]》、《浙江海寧制革總廠廢水處理工程[1998]》

6．M.Bosnic， J.Buljan與R.P.Daniels《制革污水中污染物分析及各國排放標準》2000.11

7．劉立偉《制革工業廢水治理技術現狀分析》1992

篇3

關鍵詞：噴漆廢水 處理 工藝流程

中圖分類號：X8 78 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（b）-0-01

1 噴漆廢水的處理工藝

1.1 混凝-Fenton化學氧化法處理噴漆廢水的工藝

原廢水―混凝―過濾―氧化―中和―過濾―出水

在對廢水進行處理的工藝中最普遍的方法就是混凝沉淀法，這種方法主要是針對不同的COD體系，讓混凝COD去除率不斷上升，因此需要選擇合適且質量好的混凝劑，以及創造出最好的運行條件。對混凝劑的投放需嚴格控制，因為投放的藥量不同會影響到混凝劑吸附在顆粒上的形態，另外水的pH值、顆粒濃度、水的流動情況等也需注意。氧化階段主要是采用強的氧化劑來氧化分解污染物，這是純粹的化學處理方法，這里用的氧化劑是過氧化氫和亞鐵離子的結合即Fenton，這是一種氧化能力相當強的氧化劑，用它主要來氧化難以生物降解和氧化能力低的污染物。

1.2 磷化油漆廢水的物化處理的工藝流程

廢水―調節池―提升泵―渦流反應器―斜管沉淀池―氣浮池―砂濾罐

廢水在調節池中發生化學反應，池中主要投的藥是CaCl2、絮凝劑、Na2CO3、PAM、PCA，這些都是調節池中的pH值，加藥后采用壓縮空氣攪拌，這樣不但能使絮凝體礬花快速生成且變成磷酸鹽沉淀，還能使乳化類的石油破裂。等這些反應完成后廢水就會進入渦流反應器，接著絮凝體會變成大點的礬花，其余的的廢水會通過反應器流到斜管沉淀池，在沉淀池中使磷酸鹽沉淀，SS、COD就被除去。進入到氣浮池，這主要是用射流氣浮來除去懸浮物、表面活性劑等。這些工序以后水已經相對清潔了，但要對廢水進行回收，固要用砂濾罐再進行過濾，從而達到回收標準。

1.3 加壓生化-混凝氣浮法處理噴漆廢水的工藝流程

混凝―氣浮―加壓曝氣反應器―混凝沉淀―出水

在處理污水之前先根據不同的出水水質利用電泳除去廢水中的懸浮物，接著使用脫脂、表調廢水以及酸洗來調節水的pH值，為進入加壓曝氣反應器做準備，加壓曝氣反應器中主要是降解COD，經過一系列處理后，出水就可以和磷酸鹽廢水混合，從而沉淀除磷達到污水排放標準。

加壓曝氣生化反應器中還可以對噴漆廢水中的有機物進行生物處理，這就是指在對廢水中的有機物進行處理時，可以利用微生物的新陳代謝產生的物質來進行生生物化學反應，這樣就可以將有機物分解為CO2、H2O等無毒物質，達到廢水處理的目標。

1.4 酸堿中和-石灰助凝-PAC混凝-沉淀工藝的工藝流程

廢水調節池―二級pH值調節池―混合槽（加石灰）―反應槽（PCA、PAM）―斜板沉淀池―排水

這種工藝主要是進行化學反應，在酸性廢水中加入苛性鈉、石灰等堿性中和劑；在堿性廢水中加入鹽酸、硫酸等酸性中和劑。在接下來的程序中用石灰來加速凝結，在這中間pH值的調節是十分重要的。在處理酸堿中和反應時都是用二級調節法，這樣不但可以控制好pH值，還可以為以后的Al3+混凝沉淀打基礎。

1.5 混凝沉淀―水解酸化―好氧生化聯合處理的工藝流程

調節池―混凝―水解酸化―好氧生化池

實踐證明水解酸化―好氧生化聯合處理方法對噴漆廢水的處理有著十分明顯的效果。這種工藝主要是利用酸化的作用將大分子轉化為小分子，這樣就能提高廢水的處理效果，這些環節中最重要的就是水解酸化，一旦將水解酸化的作用發揮到極致，那么整個處理工藝就可以得到明顯的改善。將廢水進行水解酸化時可以利用水解酸化菌，特別是CODCr≤1000 mg/L的低濃度噴漆廢水，在處理時就可以忽略混凝沉淀處理，從而直接進行酸化好氧這道工序，同樣會達到排放標準。

1.6 混凝沉淀和氧化絮凝復合床法的工藝流程

廢水―混凝―氧化絮凝復合床―生化處理―排水

這種處理噴漆廢水的工藝是目前對廢水中的雜物進行排除、凈化的既經濟又合理的處理方法。它具有投資少、高效、實用性強、不產生次生污染等多重特性，現在國內大多都是采用這種處理工藝。

這種工藝的主要工序就是氧化絮凝復合床，這種設備就是根據污染物組成來填充可以除去固體、液體等有害物質的專用材料，以及氧化劑、催化劑等輔助材料，并且要將這些材料有序、合理的布置在氧化絮凝復合床內。除此之外，氧化絮凝復合床還可以不斷的產生一定的羥基自由基等物質，這樣不但能去除許多有毒物質，還可以將難以生化降解的物質也除去，從而達到有效的凈化廢水的目的，這樣的水就可以達到排放標準。

2 噴漆廢水處理中出現的問題與對策

2.1 出現的問題

近些年國內才開始研究噴漆廢水的處理，由于廢水中的懸浮物多并且還有許多難以進行生物降解的有機物，故而到現在為止，國內的使用的方法不夠理想，工藝上達不到經濟合理，裝置上不夠先進，方法上沒有完善。若是利用過生物降解法，雖然可以使廢水達到排放標準，但是會遇到很多難題。首先處理設備精良且復雜，占用的場地大，這就初步造成投資大。其次就是處理的廢水，這種方法除了對入口的水質有要求以外，還要求處理的水必須連貫且量大，然而國內的噴漆廢水排放大都是間歇性的。若是采用物化法則會出現排放的水水質不穩定，運行后的維護費用高以及水量及水質的起伏大等問題。

2.2 對策

根據生產廢水的多少將企業分為兩種，即產生很多的生活污水和噴漆廢水的企業和只產生單一噴漆廢水的企業。對于前一種企業可以將生活污水和噴漆廢水混合，先讓這些廢水自行發酵，這樣既可以將很難進行生物降解的有機物稀釋，進而削弱它們對生物降解的抑制，除此之外，還可以利用發酵產生的代謝物來進行生物分解。對于第二種企業通常都會綜合使用各種污水處理工藝，因為單一的污水處理工藝例如：化學混凝沉淀、漆霧凝聚沉淀等處理工藝都不能使水的質量達到穩定的標準，除此之外，這些處理方法還對進水的水質有著嚴格的要求，這就使得處理工藝復雜繁瑣。面對這種情況多采用解酸化―好氧生化聯合處理、混凝沉淀及氧化絮凝水復合床等綜合處理工藝來進行生物

處理。

3 結語

總的來說，在處理噴漆產生的廢水時，要對癥下藥，選用合適的處理工藝。因為生產工藝不同，那么產生的廢水的水質也不盡相同，因此在處理時選擇的工藝組合也不相同，歸根到底要選用什么樣的廢水處理工藝要根據以下因素：噴漆的類型、產品的特點及其產量、生產規模等。

參考文獻

[1] 譚雨清，關曉輝，劉海寧，等.混凝-氧化法處理噴漆廢水的應用研究[J].工業水處理， 2006，26（10）：75-76.

篇4

關鍵詞：皮革加工廢水；防治；策略

引 言：制革工業廢水是一種較難治理的工業廢水。據相關調查，目前只有30%的制革企業不同程度的簡單處理了廢水，其余的70%產生的廢水未經任何處理，自然排放。對環境造成嚴重污染，對生態帶來破壞。

1 皮革廢水的特點

廢水主要來源于鞣前準備，鞣制和其他濕加工工段。污染最重的是脫脂廢水、浸灰脫毛廢水、鉻鞣廢水，這3種廢水約占總廢水量的50%，但卻包含了絕大部分的污染物，各種污染物占其總量的質量分數為：CODcr80%，BOD575%，SS70%，硫化物93%，氯化鈉50%，鉻化合物95%。

制革廢水的特點表現在以下幾方面：①水質水量波動大；②可生化性好；③懸浮物濃度高，易腐敗，產生污染量大；④廢水含S2-和鉻等有毒化合物。

2 皮革廢水處理工藝的選擇

2.1 制革原料及制革工藝

制革原料及生產工藝不同，對制革廢水的水質影響很大。不同的制革廢水，要選擇不同的處理工藝，以期取得更好的處理效果。如制革廢水中含有過高的鹽類物質，選擇耐鹽性較強的低負荷活性污泥法，還是選擇耐鹽性較差的中負荷生物膜法，要權衡利弊后確定；如廢水中含有大量的鈣鐵離子，采用纖維填料，初期運行效果很好，但長期運行，鈣鐵離子易粘附在纖維表面并結垢，使處理效果越來越差。如果經常更換填料又增加了企業負擔，因而接觸氧化工藝在此類制革廢水處理中要慎用。

2.2 預處理工藝的選擇

預處理的主要作用是去除盡可能多的SS、油類、鉻離子和硫化物，降低有機物和有毒物質濃度，以確保后續生物處理的高效穩定運行。混凝沉淀和氣浮是皮革廢水常用的預處理方法。混凝沉淀，主要是通過向廢水中投加NaOH、硫酸亞鐵、PAC等藥劑，使水中的硫化物和鉻離子沉淀而去除；而氣浮，主要是通過向水中投加破乳劑和絮凝劑，并通過微小氣泡的上浮和粘附作用，使水中的油類物質和SS得到有效去除。

對于預處理工藝，需要結合后續生物處理工藝選擇。在采用接觸氧化法作為生物處理工藝時，對預處理的要求嚴格，如果預處理達不到預期目標，將會影響后續接觸氧化法的處理效果，因而影響整個系統的運行穩定性。

2.3 廢水處理方案

傳統的制革廢水處理技術是將各工序廢水收集混合，一起納入污水處理系統，但由于廢水中含有大量的硫化物和鉻離子，極易對微生物產生抑制作用。所以目前比較合理的是“原液單獨處理、綜合廢水統一處理”的工藝路線，將浸灰廢水、鉻鞣廢水、復鞣染色廢水分別進行處理并回收有價值的資源，然后與其它廢水混合統一處理。

3 皮革廢水處理技術及創新策略

3.1 單項廢水預處理技術

（1）浸灰廢水處理與回用方案

酸化法回收硫化氫的工藝的原理是含硫廢水中的硫化物在酸性條件下產生極易揮發的H2S氣體，再用堿液進行吸收，生成硫化堿回用，其優點是可回收利用硫化鈉。試驗和理論分析表明，當含硫廢水pH值調整至4-4.5的范圍時，只要反應時間足夠長，廢水中硫化物可降至很低，廢水中硫化物的去除率大于90%。工程實施中，為了盡可能分離出含硫廢水中的H2S，整個酸化反應時間應大于6小時。廢水處理過程中，為了防止H2S氣體的外漏，應使吸收系統保持在負壓狀態，宜采用真空泵連續抽出H2S至吸收塔的方式。由于含硫廢水中富含蛋白質，應通過固液分離方式將這些蛋白質回收，可直接將反應后的殘渣泵入板框壓濾機進行壓濾脫水。

（2）鉻鞣廢水處理與回用方案

廢鉻液的循環利用是將鉻鞣廢液收集、檢測和調整后，用于下批皮的鞣制或浸酸鞣制，如此循環可減少外排量及鉻鞣劑的投加量（據報道，循環法可節約30%以上的鉻鞣劑）。循環法包括直接循環利用法和浸酸/鞣制循環利用法，采用這種方法不僅能夠充分利用鉻鞣廢液中的有用成份，節約化工原料，而且達到治理環境污染的目的。該技術與生產工藝聯系密切，受原料、生產裝備和產品等因素影響較大。循環法處理后的剩余廢水如需外排，也應進行堿沉淀處理后作到車間或車間處理設施排放口前達標。

（3）復鞣染色廢水預處理方案

復鞣染色區分流出來的復鞣染色廢水經過格柵處理后，通過專用管道自然流入到復鞣染色廢水池中，再泵入反應池中，通過加堿攪拌反應，生產氫氧化鉻沉淀，再泵入沉淀池中，靜置沉淀分離鉻泥，將上清液排入上清液池中，沉淀進行壓濾得到鉻泥。得到的鉻泥送到鉻鞣劑回收單元處理。

3.2 綜合廢水處理技術

（1）生化處理工藝

①預處理系統：制革廢水中含有較多的柔軟劑、滲透劑和表面活性劑等高分子化合物，這些物質比較難以生物降解。在生物處理前，用臭氧來氧化廢水，將這些高分子有機物轉變成低分子形式，甚至是容易消化的簡單的生物機體，從而提高生物的可降解性。在生物處理前先進行水解酸化，將廢水m（BOD5/m（CODcr）的值由0.2提高到0.4以上，極大的提高廢水的可生物降解性，為好氧生化處理提供有利條件。

②生物處理系統：制革廢水屬于高濃度有機廢水，適宜于進行生物處理。目前用于處理制革廢水的比較成熟的工藝是氧化溝、SBR和生物接觸氧化法。制革廢水水量水質波動大，含有較高濃度的Cl-和SO42-，以及微生物難降解的有機物及鉻和硫化物帶來的毒性問題，因此生物處理工藝必須具備耐沖擊負荷，且能適應高鹽度對微生物產生的抑制作用，又能在較長時間內使難降解有機物得到降解和無機化。

（2）物化處理工藝

目前國內用于處理制革廢水的物化處理法有投加混凝劑、內電解等技術。用混凝劑物化處理，設備簡單、管理方便，并適合于間歇操作。內電解法對廢水的處理是基于電化學反應的氧化還原和電池反應產物的絮凝及新生絮體的吸附等的協同作用。該工藝效果良好，CODcr，BOD5，SS總的去除率分別為88%，89%和95%。此工藝特別適合間歇生產的中小型制革企業，操作簡便，運行穩定，脫色效果好，投資低，出水水質能夠穩定達到二級排放標準。

3.3 典型工藝

（1）混凝沉淀+SBR法

首先采用物化法除去廢水中的大量有毒物質和部分有機物，再經過SBR法生化降解可溶性有機物。用 SBR工藝處理制革廢水，對水質變化的適應性好，耐負荷沖擊能力強，尤其適合制革廢水相對集中排放及水質多變的特點。而且，SBR處理工藝投資較省，運行成本較一般活性污泥法低。

（2）氣浮+接觸氧化法

采用渦凹氣浮+二段接觸氧化工藝，不僅使處理后的廢水達到排放要求，提高了處理能力和效果，而且回收了80%以上的Cr3+，使處理后的廢水部分回用。在渦凹氣浮的基礎上，使用串聯氣浮工藝，使對污染物的去除率大幅增加，同時采用串聯氣浮工藝操作也起到了2次氣浮的效果。采用渦凹氣浮+二段接觸氧化工藝，在進水COD 3647 mg/ L時，出水COD濃度可穩定在77 mg/L左右。

4 結束語

綜上所述，雖然從目前來看，制革廢水的處理技術已經有了很大突破，但各種工藝仍然存在各種缺陷，相信隨著科學技術的發展，會有更多效果好且經濟可行的處理技術及工藝被研究出來，從而推動制革廢水處理技術的發展。

參考文獻：

篇5

鋼鐵企業的污（廢水）由于污染物成分復雜，在進行反滲透脫鹽處理時，若只采用常規水處理工藝(如：中和、生化處理、混凝、澄清、介質過濾等)作為反滲透的預處理，往往無法滿足反滲透系統的進水水質要求，造成反滲透裝置的快速污堵及頻繁清洗。在常規水處理工藝的基礎上結合超濾處理工藝作為反滲透的預處理，則能夠大大降低反滲透裝置的污堵速度及清洗頻率，保證反滲透系統的長期、穩定運行，為鋼鐵企業提供可替代新鮮水、鍋爐用水、工業工藝用水的高品質回用水在鋼鐵、冶煉和機加工等行業的諸多流程中（冷軋、熱軋、金屬加工、酸浸、拋光等）都會產生大量的含油廢水。傳統的處理方法（化學破乳法、充氣浮選法以及各種重力分離法等）無法有效除油，產生大量難以處理的廢油污泥，不但不能達到污水排放標準、還具有處理工藝冗長，處理成本高，占地面積大等缺點。乳化油廢水成分非常復雜，主要含有礦物油、乳化劑、表面活性劑等，特別是油和油脂的含量很高，油份不但以微米和亞微米級大小的粒子存在，性質十分穩定，且含有很高的COD，直接排放會給環境帶來嚴重的污染。

由于含油廢水具有抗混凝性，傳統典型化學方法在處理油水分離上往往無能為力。凱發研發的專利膜產品與高效的膜分離處理技術，有效解決了含油廢水的分離難題。該技術能將乳化油強制截流，回收油、脫膜液和洗滌劑，出水經過進一步處理后達到排放或回用要求，甚至油、脫膜液和洗滌劑都可回收和循環使用。

膜分離技術作為一種新型、高效的分離技術，近年來取得了令人矚目的飛速發展，已廣泛應用于國民經濟的各個領域。在節能減排、清潔生產和循環經濟中發揮著重要作用，特別是在水資源利用和環境保護方面起著舉足輕重的作用。

二、中水回用處理技術簡介

中水回用處理技術按其機理可分為物理法、化學法、生物法等。中水回用技術通常需要多種處理技術的合理組合，即各種水處理方法結合起來深度處理污水，這是由于單一的某種水處理方法一般很難達到回用水水質的要求。目前，中水回用處理的基

本工藝有：

1、二級處理消毒；

2 、二級處理過濾消毒；

3、二級處理混凝沉淀(澄清、氣浮) 過濾消毒；

4、二級處理微濾/超濾消毒。

當對回用水水質有更高要求時，可選用其它處理工藝，即在深度處理中增加活性炭吸附、臭氧-活性炭、脫氨、離子交換、納濾、反滲透等單元技術中一種或幾種組合。

目前，中水回用處理技術的發展趨勢是采用集成膜系統(Integrated Membrane System，IMS)[2，3]，即將微濾 (MF) 、超濾 (UF) 、納濾 (NF) 和反滲透(RO) 等組合起來。IMS系統具有可靠性高、對原水的水質變化不敏感、操作費用低且均為商品化組件式裝置的特點，并已在不同行業的中水回用中得到了廣泛的應用。

三、中水回用案例介紹

1、膜分離技術在鋼鐵行業中水回用中的應用

鋼鐵行業是水資源消耗巨大的產業，除少數鋼鐵企業外，普遍存在著廢水排放量大，廢水循環利用率低，噸鋼新水耗量居高不下的現象。日照鋼鐵控股集團有限公司是一家集燒結、煉鐵、煉鋼、軋材于一體并配套齊全的特大型鋼鐵聯合企業。其中水回用項目是將經綜合污水處理廠處理后 (混凝+高密度沉淀池+V型濾池) 的工業廢水，利用雙膜法(UF+RO) 進行深度處理，從而達到回用的目的。日照鋼鐵中水回用項目設計的主要進水水質如表1所示：日照鋼鐵中水回用項目設計反滲透總產水量為420m3/h。其工藝流程如下所示：原水池超濾進水泵自清洗過濾器超濾膜系統超濾產水池RO進水泵保安過濾器RO膜系統RO產水日照鋼鐵中水回用系統包括了兩個階段的處理過程。第一階段為超濾，Kristal超濾膜裝置的出水性能穩定：SDI值 ≤2、濁度≤0.1NTU，將給后續的反滲透裝置提供很好的進水水質，從而保證反滲透系統的長期穩定運行。第二階段為反滲透，主要作用是去除水中大部分離子，系統脫鹽率大于96%，保證出水滿足回用要求。

2、膜分離技術在有色金屬行業中水回用中的應用

為了避免再次發生環境污染事故，同時減輕企業生產對環境的污染，實現生產廢水零排放，韶關冶煉廠決定實施廢水回用工程。通過該項目的實施，可進一步提高工業水的重復利用率，降低新水耗量與廢水排放量。韶關冶煉廠生產廢水采用石灰+硫酸鐵兩段化學混凝沉淀法處理后達標排放。經現場水質監測和垢樣判別研究，韶關冶煉廠廢水處理后的水屬結垢型水質，其結垢趨勢嚴重。根據韶關冶煉廠歷年資料及2006年2月復產后至7月的監測數據，處理后工業廢水的典型水質如表2所示：根據進水水質的特點和產水要求，選擇納濾作為主脫鹽工藝，可以降低能耗，達到所需要的脫鹽率。本工程采用如下的工藝流程：處理后的生產廢水原水泵多介質過濾器超濾超濾產水箱納濾進水泵納濾除鹽水箱。中水回用膜處理系統設計總規模為800m3/h，一期建設規模200m3/h。土建按總規模一次建設，一期工程車間布置與公用設施配置考慮與二期建設的銜接。韶關冶煉廠中水回用膜處理系統自2007年9月投入使用以來，已正常運行近三年。系統運行至今，經受住了復雜多變的冶煉廢水水質的考驗，尤其是穩定優質的Kristal超濾膜出水，保障了后續納濾的平穩安全運行，降低了系統運行成本。其產水達到韶關冶煉廠工業循環水的水質要求：系統脫鹽率≥80%，其中Ca2+<100mg/l，SO42-<100mg/l，電導率<250μs/cm。

3、陶瓷膜分離技術在鋼鐵、冶煉的含油廢水中的應用

冶金企業在軋鋼過程中產生大量的含油廢水，其來源大致有：從酸洗線上排出的酸性廢水；鋼材表面的活化處理或鈍化后排出的含鹽、含金屬離子的廢水；鋼軋制過程中為了消除冷軋產生的熱變形，需采用乳化液（乳化液主要是由 2～10%的礦物油或植物油、陰離子型或非離子型的乳化劑和水組成）進行冷卻和，由此而產生的冷軋乳化液廢水；冷卻帶鋼在松卷退火前均要用堿性溶液脫脂，產生堿性含油廢水；冷軋不銹鋼的生產過程中，退火、酸洗、冷軋、修磨、拋光、平整、切割等工序中或連續或間斷地排放出含油含脂的軋制乳化廢液；熱軋和硅鋼廠也都存在乳化液廢水排放問題。這些廢水中以冷軋乳化液廢水處理最為困難，一般的含油廢水處理方法如氣浮法、吸附法、生化法、化學法等，都難以得到理想的處理效果。凱發采用自己的專利膜產品與高效的膜分離處理技術，有效解決了含油廢水的分離難題。該技術能將乳化油強制截流，回收油、脫膜液和洗滌劑，出水經過進一步處理后達到排放或回用要求，甚至油、脫膜液和洗滌劑都可回收和循環使用。陶瓷膜處理冷軋乳化液廢水的工藝介紹：冷軋乳化液廢水進入原水池，經過適當預處理后，由供料泵送給陶瓷膜組件，陶瓷膜組件的操作方式采用內外循環式流動方式，由循環泵提供膜面流速，由供料泵提供系統操作壓力，通過供料泵流量來調節系統的濃縮倍數。膜組件處理后的濃液回到回收槽，滲透液作為生活雜用水送到指定點。技術特點：陶瓷膜具有耐腐蝕、機械強度高、孔徑分布窄、使用壽命長等突出優點，已經引起了國內外的廣泛注意，并在許多領域得到了應用。陶瓷膜處理含油廢水操作穩定，通量較高，出水水質好，油含量小于10ppm，乳化油/水分離效果能夠達到100%。陶瓷膜設備占地面積小，正常工作時不消耗化學藥劑也不產生新的污泥，回收油質量比較好，在含油廢水處理領域已日益顯示出極強的競爭力。油截留率高，出水含油量小于10ppm，達到環保要求；經過濃縮后可回收大量有價值的油；耐酸堿及氧化性物質，耐微生物侵蝕，使用壽命長；采用錯流過濾，耐污染，可維持高通量過濾；無需使用昂貴的破乳劑、絮凝劑，運行成本低；膜清洗周期長，清洗通量恢復效果好且穩定；可實現PLC自動控制，勞動強度低，節省人力成本；易損件少，設備維護簡單，維修費用低。案例：杭州正和環保有限公司以及南方航空于2007年7月18日至2007年8月4日在湖南株洲及浙江杭州進行了HYFLUX陶瓷膜過濾乳化油實驗。原液為含油廢水，含機械油脂、表面活性劑等，陶瓷膜采用InoCep40nm陶瓷膜，膜內外徑為3/4mm，試驗結果及分析如下：

1、操作壓力超過3.0bar會導致濾液渾濁，并且通量會急劇下降。濃縮倍數過高也會導致濾液渾濁。

2、通量的變化較復雜，主要原因是每批次料液溫度等差別較大。但也可以看出第四批通量明顯較其它幾批高是因為第四批初始溫度較高。

3、第五批截留率下降是因為料液經運輸到杭州后并經過多次實驗發生變化，小分子物質增多導致。

4、可以看出隨著濃縮倍數的增加，濃縮液COD顯著增加，而濾出液COD增加緩慢。從截留率上所表現的就是截留率顯著升高。

5、結合該乳化液的成分可以推測出Hyflux陶瓷膜對產生大量COD的小油滴有較強的截留效果，而對其它溶解油、分散劑及表面活性劑等小分子物質造成的COD不截留。因此造成濃縮液COD顯著上升而濾出液COD基本不變的現象。

四、結論

目前以集成膜系統 (MF/UF+NF/RO) 為核心的中水回用系統，已成功應用于多個行業，系統運行穩定可靠，發揮了巨大的環境和經濟效益，是值得推廣的重要技術。

1、采用膜分離技術的中水回用系統，其產水視水質情況可做循環水的補水、鍋爐、冷軋酸洗、漂洗等生產工藝的用水，具有節能、環保等特點。

2、超濾出水水質好，水質穩定且基本不受原水水質變化的影響。超濾能有效去除水中的顆粒、懸浮物、膠體、細菌、病毒等，是一種可靠的水處理技術；既可直接用于中水的生產，也可作為反滲透的預處理，與常規預處理相比可大大降低反滲透進水的SDI值，延長反滲透裝置的使用壽命。

3、集成膜系統體現了高自動化、高集約化、高環境友好性的特點，有效提高了水循環的利用率，降低各行業的新水耗量，在節能降耗、清潔生產和循環經濟中發揮著重要作用。

篇6

關鍵詞：PTA裝置；三廢處理；綜合利用；清潔生產

煉油與化工行業是公認的資源消耗與環境污染“大戶”，其中，苯二甲酸（PTA）裝置是消耗能源的主要部分，同時排出的廢棄物較多。PTA裝置在操作上有著一定難度，且有更為復雜的操作工藝與流程，實現清潔生產的難度較大，需要集中從內部管理、裝置改造、資源綜合利用幾方面加強與優化。

1.PTA生產工藝流程

二甲苯是PTA裝置的重要原料，溶劑為醋酸，生產TA漿料的過程為氧化反應器內二甲苯與壓縮空氣發生反應，然后通過一整個流程，包括結晶、過濾與干燥后產生TA，然后讓生成的TA混合于水，形成混合物，加熱分解后將其輸送到氫反應器內，再通過結晶與過濾等基本步驟將PT酸雜質濾過出去，干燥后可以得到PTA。

2.三廢處理方法

2.1廢水

工業生產排放的廢水與設備運行產生的費用、地面沖洗廢水、雨水均是PTA排放的廢水。其中，雨水大部分排放至雨水井中，而剩余的廢水則由污水處理長處理，通常輸入水量為8595.42t/h左右，輸出量為8465.47t/h。改造方法為：優化氧化單元，對氧化單元優先操作，對氧化生成的水優先使用，比如，將氧化配制的催化劑用水與殘渣混合后改造為氧化HD-702生成水，可以將廢水排放量減少，經過這一改造后，廢水排放量減少了3t/h[1]。精制裝置與氧化裝置作業過程中也會產生很多的污水，氧化單元與泵密封水總計40t/h。可以采取的改造方法為：清污分流氧化工藝的堿洗母液管與母液過濾機、污水冷卻塔、薄膜蒸發器、漿料泵，現場的清水與生產污水需要分開，并將清水與蒸汽冷凝水引入到雨水井內；同時對堿用量嚴格控制，盡量減少用水量。對雙端面密封設備進行技術升級與改造，可以將密封回水引入到回水系統內。通過以上的技術改造，全部廢水均經過了統一的處理，廢水處理率達到100%，廢水處理的合格率為100%[2]。

2.2廢氣

氧化吸收塔尾氣與活性炭吸附單元排放出的氣體、脫水塔塔頂的尾氣均是常見的廢氣，以上這些廢氣均經過酸性去除后最終排放至大氣中。洗滌器尾氣經過脫離水洗滌將固體有機物去除了，剩余的蒸汽則被排放到了大氣中。母固單元尾氣與精制干燥的尾氣均經固體粉塵去除后排入到大氣中。可以采用活性炭吸附廢氣中的有害物質，然后再排入到大氣中。通過采用這一方法，氣體排放達標率為70105.41萬m3，凈化效率達到98.5%[3]。

2.3廢渣

對回收工藝與技術進行改造，目的是將固體廢渣的排放量減少，PTA氧化單元有殘渣與殘液，回收薄膜蒸發器單元產生的殘渣，同時對DMT與增塑劑產品進行回收，不僅可以減少污染，還能實現廢渣的循環利用。

3.資源綜合利用

3.1使用醋酸甲酯回收裝置

HD-702氣、液相與活性炭吸收的有機相中包含了可以回收的醋酸甲酯， HD-702經冷凝器冷卻后再次利用常壓洗滌塔HT-702進行水洗，可以將吸收到的液相貯罐與泵送至脫酯塔中進行精餾處理。經活性炭吸收的有機物質經過塔頂蒸餾出后也放置到成品貯罐內，此次的醋酸甲酯回收裝置的應用非常成功，將廢水中的CODcr進一步降低了，經過活性炭處理，后進行脫脂處理CODcr的處理量達到了2t/h左后，每日的CODcr排放量達到了1526kg[4]。

3.2將物耗與能耗降低

當前，醋酸甲酯的回收裝置可以充分回收醋酸甲酯含量為3500kg，且純度達到了90%以上，將回收到的醋酸甲酯重新輸松到氧化反應器中。將母固系統運行基本達到了穩定狀態后，固體料可以全部進行氧化，這樣可以使污水中的固體含量降低，從而使pX的單位損耗量減少3～5kg/t。

4.生產工藝設備改造

對PTA裝置進行技術工藝改造，主要包含了：改造結晶甘油密封系統，增加了中壓氮管線，同時對送料系統JF-501IC進行改進，對蒸汽系統JD-905加旁路，對回流進行改造，優化HT-507塔，在PTA單元風送系統增設增壓器，同時應用了新的旁路與回流設備，應用HC-601風機氣密封，增加JM-401D下料沖洗的應用。除了以上設備改造措施意外，還最新應用了FI-1702臨時流量計，對沖洗酸回路系統改造，同時改造氧化反應器攪拌機齒輪箱降溫，以上改造設備花費費用為30.5萬元，取得了顯著的運行效果[5]。通過對氧化反應器的改造與對攪拌機的底部回流改造，不僅將反應器的轉化率提高了，更使物資損耗減少，間反應產物的回收率提高，降低了整體的物資損耗，經過檢驗，達到了預期O計目標與要求。

結束語：本文主要對PTA生產工藝流程、三廢處理方法、資源綜合利用過程、與技術設備改造進行了分析，表現了要想實現PTA裝置的清潔生產與可持續利用，就必須對應用到的設備與工藝進行改造與優化，制定年度審核方案，對每一年的“三廢”量進行比對，從而進一步做出整改，通過以上整改措施，廢水、廢氣與廢渣的排放量逐年減少，實現了低耗、環保，經濟效益與社會效益實現了最大化。

參考文獻

[1]李曉紅，丁毅，張雁秋等.PTA裝置的清潔生產[J].環境工程，2010，24（6）：83-84.

[2]李海潮，謝福嶺.PTA裝置清潔生產工作初探[J].化工環保，2010，24（z1）：412-414.

[3]裴蓓，朱國強，曹超等.PTA工藝節能減排潛力研究[J].聚酯工業，2012，25（3）：1-7.

篇7

蛋白質主要存在于大豆中，大豆蛋白質含量幾乎是肉、蛋、魚的二倍。而且大豆所含的蛋白質中人體“必需氨基酸”含量充足、組分齊全，屬于“優質蛋白質”。

利用豆腐黃漿水生產有保健功能休閑食品

項目簡介：該產品系利用廢棄物深加工而成，成本低，技術性附加值高，且適于小規模生產，資金周轉率高，基于我國市場上各種休閑食品雖多，但能量普遍偏高，不適于健康要求，故低能量的休閑食品市場看好，加之現國內尚無既是低能量的，又有特殊保健因子的同類產品，估計毛利率在30%以上，也可將該產品申請為保健食品，收益可更高。

大豆異黃酮提取純化技術

項目簡介：該項目以大豆胚芽為主原料，經過萃取、工業色譜純化技術，生產高純度大豆異黃酮。將異黃酮含量提高至40～90%（視市場需要定）。產值2.5億元；大豆胚芽4800噸（干基）；溶劑300噸（耗損量）；吸附劑10噸；循環冷卻水200噸/時； 動力電200KVA；水蒸汽（0.6MPa）6噸/時；車間廠房1600平方米；設備投資800萬元。

大豆及豆粕深加工技術

項目簡介：該項目以大豆分離蛋白或豆粕為原料，通過有控制的酶解，生產高質量的大豆多肽。該產品可用作營養療效食品（具有降血脂、降血壓和快速補充營養功能）和運動食品的功能性配料成分。以大豆或豆粕為原料，通過微生物發酵，生產具有抑制病原菌、調節腸道微生態環境、增強免疫力及促進動物快速生長等功能的多效生物飼料添加劑產品。該品不僅天然、安全、高效、多功能，而且具有活菌含量高，耐熱、耐酸堿、易保存等特性，可替代或部分替代飼料中的抗生素。

由大豆粉末磷脂提取磷脂酰膽堿方法

項目簡介：該發明公開了屬于化學醫藥產品提取技術的一種由大豆粉末磷脂提取磷脂酰膽堿的方法，是采用乙腈與低碳醇的混合溶劑對大豆粉末磷脂進行多級逆流浸提，并將各級提取液在真空中除去溶劑的工藝方法，獲得含磷脂酰膽堿為70％以上的產品，一般收率達70％以上。該方法工藝簡單、設備投資小、適合于工業大生產。

納米級大豆膳食纖維

項目簡介：該項目研制的納米級大豆膳食纖維是物理改性的精制纖維素，應用納米技術改性纖維素的超微結構，使之具有多種獨特的功能，在多種食品和飲料行業中具有廣泛的應用。

該產品是高溶解性的膳食纖維；高持水性；極低的粘度；耐酸、耐熱和耐鹽；優良的蛋白質穩定性；極佳的乳化性。該產品可用于穩定劑、品質改良劑、脂肪替代品、保健食品原料。

利用生物修飾技術制取功能性大豆蛋白

項目簡介：該研究利用植物蛋白酶、動物蛋白酶對蛋白進行水解，從中尋求能夠將大豆分離蛋白性能改變的最佳蛋白酶的種類和水解技術，為其改性蛋白的特性研究及產品開發奠定基礎。最終開發產品植物奶粉蛋白質含量30%以上；乳品專用大豆分離蛋白含量在80%以上，NSI值在80%以上：抗氧性肽，分子量小于1000，相對抗氧化力1.0以上，注射型分離蛋白85%以上。

大豆種衣劑

項目簡介：該產品是根據大豆生長發育特點而研制的種子包衣劑， 內含大豆生長所必需的Zn、Mo等多種微量元素和殺蟲劑．殺菌劑及成膜劑，具有增加營養，防治病蟲等功效，可促進苗期大豆根系生長發育，增加大豆根瘤數量，尤其適用于重迎茬大豆。該劑為粉劑，便于運輸和儲藏。每包種衣劑加入200毫升熱水攪拌至無結塊為止，冷卻后倒入15公斤種子，拌勻，然后放陰處攤開晾干，待播種。拌后的種子不可食用或喂牲畜。

全脂大豆完全脫腥蛋白粉制備方法

項目簡介：該項目運用獨特的工藝方法較徹底地鈍化了胰蛋白酶抑制劑、脂肪氧化酶、血球凝集素和致甲狀腺腫素的活性，使大豆較理想地克服了大豆所固有抗營養性、致甲狀腺腫大、腸胃不適、脹氣和豆腥苦澀味等五大副作用，從根本上克服了當前流行的脫腥技術所生產的蛋白粉只能做食品添加劑的弊病，在國內外首次實現了大豆完全脫腥。

大豆乳清廢水處理方法

項目簡介：該發明涉及一種大豆乳清廢水處理方法，并且從大豆乳清廢水中提取低聚糖和蛋白。大豆乳清廢水是指在以低溫脫脂豆粕為原料生產大豆分離蛋白過程中，豆粕經堿溶、酸沉、離心分離提取蛋白后產生的有機廢水，其中含有蛋白、低聚糖等類物質，COD為1800～20000mg/L，生化處理投資大，而且浪費了資源。該技術方案運用多級膜分離方式對大豆乳清水進行處理，可提取大豆低聚糖和蛋白形成產品，增加企業經濟效益，處理后的水可循環使用，無污水排放，不需建污水處理裝置，節約水資源。

大豆植物油提取磷脂

項目簡介：該產品涉及一種運用膜分離技術改造大豆植物油提取工藝，提取高品質大豆磷脂的方法，適用于大豆植物油加工行業。該技術方案提取的磷脂為高品質大豆粉末磷脂和大豆溶血磷脂，其應用價值大大高于傳統方法生產的大豆濃縮磷脂。該方法提供的油脂精煉工藝比傳統工藝路線減少了堿煉脫酸工序，避免了大量堿煉廢水的產生，既降低了煉油成本，又消除了煉油廢水的一個重要污染源。該方法提煉的大豆成品油，因其中的磷脂已基本提取，可明顯提高成品油的品質和保質期。

提取大豆分離蛋白的方法

項目簡介：該產品涉及一種提取大豆分離蛋白的方法，特別涉及一種運用無機陶瓷膜技術提取大豆分離蛋白的新方法。大豆蛋白質具有良好的營養功能，能夠補充人體必需的能量，增強人體免疫力，對防治心臟病、糖尿病、癌癥等疾病具有一定的效果，大豆分離蛋白的蛋白質含量不低于90%，是純度最高的大豆蛋白制品。該技術方案取消了傳統工藝中的酸沉工序，提高了產品質量，減少鹽酸使用量，降低了生產成本，提高了蛋白的收率，可達到95%以上。由于取消酸沉工序，改善了大豆乳清水的處理條件，便于提取其中的低聚糖等產品。

大豆功能因子連續提取工藝

項目簡介：傳統工藝生產濃縮蛋白產品單一、生產成本高；功能因子不能分開，影響產品質量；污水排放量大。該工藝使用低級醇類用于萃取非蛋白成份；用膜技術濃縮低聚糖；等電點分離大豆核酸；反滲透濃縮治理廢水；雙溶劑分離大豆低聚糖、異黃酮；噴霧干燥。一條生產線上連續提取濃縮蛋白、大豆低聚糖、異黃酮、皂甙、核酸等功能因子；異黃酮純度＞80%，皂甙純度＞80%，低聚糖純度＞40%，核酸純度＞30%，蛋白含量＞70%；污水零排放。

高效因氛大豆基因工程根瘤菌HN32的構建和應用

項目簡介：本成果以慢生型大豆極瘤菌22-10為受體，采用構建供體首基因文庫－三親本雜交－植物篩選的技術路線，將來自快生型大豆極瘤菌B52的3.7kB增效基因導入22-10，并通過盆栽試驗從獲得的轉移接合子中篩選出增效菌株HN32。該菌株在小區試驗中較受體菌增產7.8%，比不接種對照增產16.8%。在擴大的31個小區試驗中平均比受體畝增產7%。經在黑龍江、廣西和四川等地進行的大面積推廣應用試驗，結果表明HN32具有明顯的增產效果和應用前景。

從大豆豆粕／胚芽／乳清廢液中提取活性天然產物工藝

項目簡介：該項目在充分與民間資本和設備合作的基礎上，成功的開發出了大豆天然活性產品聯產工藝。用該工藝生產的天然活性產品，成本低，質量明顯高于目前市售產品。而且在此基礎上，可進一步生產市場亟須的高端精細產品(大豆異黃酮甙元和染料木素單體)。項目工藝通過對豆粕或胚芽或乳清液的提取制備大豆異黃酮，之后利用生產異黃酮的下腳料生產大豆皂甙和低聚糖。大豆異黃酮甙元為通過水解大豆異黃酮而獲得。染料木素是通過分離從甙元混合物中制備。

混合型大豆干酪加工關鍵技術研究

項目簡介：該項目篩選了適用于混合乳的發酵劑菌株，確定了牛乳和豆漿的配合比例及凝結混合乳的特定酶，研究了混合型干酪成熟過程中發生的變化。項目確定了混合乳中豆漿的最佳添加量。將豆漿的添加量控制在0、10%、15%、20%、25%、30%，按照契達干酪的制作方法加工混合型干酪，并測定干酪的營養成分、產率及感觀指標。觀察了菌株發酵混合乳的凝乳性能，檢測了菌株發酵不同基質凝乳的酸度、粘度、雙乙酰、胞外多糖和pH4.6可溶性氮含量，結果表明，發酵基質不同時，菌株的發酵特性也不同。確定了適于凝結混合乳的凝乳酶的種類和添加量。探討了混合型干酪在成熟期間的質構特性和蛋白質含量變化。

大豆新品種長農22號

項目簡介：該品種籽粒圓形，種皮淺黃色、微光、臍淺黃色、百粒重18～20克，褐斑蟲食率低，外觀品質優良。籽粒脂肪含量19.25%，蛋白含量39.11%。屬中晚熟品種。預計推廣10萬公頃以上，每公頃平均2998公斤，比吉林30增產9.0%，每公斤大豆2.5元計算：該品種推廣后，將比老品種大豆增產2580萬公斤，農民增加收入0.65億元人民幣。

大豆功能因子研究

項目簡介：該項目以高溫(或低溫)豆粕為原料，在一條生產線上，連續提取大豆皂甙、異黃酮、核酸、低聚糖、濃縮蛋白的生產新技術中試鑒定。在一條生產線上連續提取大豆皂甙、異黃酮、核酸、低聚糖、濃縮蛋白5種產品。效益大幅度提高，連續提取不僅使產品得率提高，而且使純度提高。項目采用“逆向分離技術”，將高溫豆粕中的蛋白質全部分離提取(蛋白質利用率＞98%)， 在國內、外，首次以豆粕為原料，提取出大豆核酸，并達到工業生產規模。

分子蒸餾法從大豆油脫臭餾出物中提取天然維生素

項目簡介：該項目使用分子蒸餾法從大豆油脫臭餾出物中提取天然維生素。分子蒸餾是一種在高真空度條件下進行的高科技分離技術。由于在分子蒸餾過程中操作系統壓力可達0.1Pa，混合物可以在遠低于常壓沸點的溫度下分離，另外組分受熱時間短，因此，該技術已成為分離目的產物最溫和的分離方法，特別適合于分離低揮發度、高沸點、熱敏性和具有生物活性的天然產物。工藝流程為大豆油脫臭餾出物脫除游離脂肪酸甲酯化中和分離甾醇脫除脂肪酸甲酯（生物柴油）濃縮的天然VE。從大豆油脫臭餾出物中提取天然維生素，不但可以大大提高經濟效益，為市場提供急需的產品，還可出口國際市場。

藥用輔料大豆磷脂

項目簡介：該項目在CO_2超臨界條件下液化溶解油脂，把蛋黃油和膽固醇分離出來。利用高速磁力剪切器配合乙醇溶劑，提取出大豆磷脂－其工藝水平國內首創，該技術正在申請發明專利。該工藝采用高速磁力剪切器打開了磷脂分子的間隙，加速了溶劑的滲透力，使粉碎和萃取同步進行，有效地縮短時間，降低能耗，提高產品提取率，與傳統工藝相比，生產時間縮短了50倍。相比其他方法有效地降低有機溶劑乙醇的用量，降低了安全隱患。根據層析劑對粗磷脂的吸附性不同，進一步把PE、PI、PS等雜質分離，得到最終產品大豆磷脂，并且萃取率由傳統的僅為3%提高到15%。

乳酸菌大豆植物蛋白飲料項目

項目簡介：該產品是生物技術與大豆加工技術、發酵技術及飲料加工技術結合起來的一個綜合產品，是微生物專家和食品制造專家多年潛心研究的結晶。通過多種組方、篩選、評價、研制、試產，在解決一系列技術難題后，該項目現已完全成熟，成功開發了益生菌功能性新飲料――乳酸菌大豆植物蛋白飲料系列產品。該飲料以大豆豆漿為原料，經過特殊高活力乳酸菌生物發酵技術和特殊的科學工藝流程研制而成，產品結構型式分活性和非活性兩種：活性乳酸菌有攪拌型、凝固型及多種果味飲料型；非活性乳酸菌有清爽透明型和多種果味型。

大豆啤酒生產技術

項目簡介：該項目產品大豆啤酒是用大豆釀制的以營養保健為特色的高檔啤酒。產品以優質無污染豆粕、酒花和部分麥芽為主要原料，采用高新生物技術和獨特工藝經發酵釀制而成。具有預防肥胖、不脹頭、營養價值高等特點，自成系列，適合不同消費階層的需要。大豆啤酒是啤酒史上的一項新發明，有廣闊的發展前景。該項技術是將豆粕中的淀粉和蛋白質通過微生物發酵法分解而成的大豆啤酒的糖源和氮源，再按常規生產、制成有營養價值和保健功能的新型啤酒。

利用醬油渣生產大豆肽白酒技術

項目簡介：該項目是以醬油渣生產大豆肽白酒項目。它除具有普通白酒的特點之外，還具有大豆肽的保健功能，口味柔和、醬香濃郁，該技術已獲得國家專利。其加工過程，成功的運用了生物工程技術中的酶技術、發酵技術，解決了大豆富含大量蛋白質和脂肪的難題。其酒中含有普通白酒所不具備的短肽、多肽、低肽。脂肪分解為對人體有益的各種有機酸和酯，使其不僅含有硒、磷、鈣、鋅、鐵、鎂、鉀、VA、VB、和異黃酮等多種微量元素、維生素等，而且增加了保健功能。大豆肽白酒酒度為38°～58°，口感香醇。其衛生和理化指標均達國家優級酒標準。

生長因子在大豆異黃酮預防骨質疏松中作用

項目簡介：該研究用體外培養新生大鼠顱骨成骨細胞，用SP免疫組化方法測定成骨細胞中TGF-β1和TGF-βR1、TGF-βR2、IGF-1的表達情況。研究發現大豆異黃酮可顯著地促進成骨細胞的增殖和分化，并促使成骨細胞形成礦化結節。大豆異黃酮可預防去卵巢大鼠骨鈣、鋅、銅丟失，預防骨質疏松。該課題深入研究大豆異黃酮預防絕經后骨質疏松的機理，尤其從細胞水平、分子水平研究三種骨生長因子在大豆異黃酮預防絕經后骨質疏松中的作用，對探討大豆異黃酮預防絕經后骨質疏松的機理、指導合理膳食和預防絕經后婦女骨質疏松有重要的理論意義和社會效應。

高效固氮大豆基因工程根瘤菌HN32的構建和應用

項目簡介：該成果以慢生型大豆根瘤菌22-10為受體，采用構建供體菌基因文庫三親本雜交植物篩選的技術路線，將來自快生型大豆根瘤菌B52的3.7kb增效基因導入22-10并通過盆栽試驗從獲得的轉移接合子中篩選出增效菌株HN_32。該菌株在小區試驗中較受體菌增產7.8%，比不接種對照增產16.8%。在擴大的31個小區試驗中平均比受體菌增產7%。經在黑龍江、廣西和四川等地進行的大面積推廣應用試驗結果表明HN_32具有明顯的增產效果和應用前景。該成果已進入中試。在取得農業部基因工程安全委員會商品化的批準后，該成果在大豆主產區和新發展區有廣闊的應用前景。

大豆雜種有時利用與優質超高產品種培育

項目簡介：該項技術是利用吉林省農科院自主開發的大豆“三系”，即細胞質雄性不育系、保持系和恢復系，選育大豆雜交種，并利用切葉蜂傳粉技術開發出“昆蟲-環境植物三位一體綜合調控”的高效、低成本制種技術，實現雜交大豆產業化。該研究獲得中國和美國發明專利。傳粉昆蟲切葉蜂的繁殖是苜蓿制種田中進行的，在繁蜂的同時大大提高了苜蓿種子的產量，噶技術不僅降低了雜交種成本，也促進了我國苜蓿種業的發展。該項目成果包括大豆雜交種；育種及制種技術體系；切葉蜂繁殖及放蜂技術。其應用范圍包括農業領域、苜蓿種業。

大豆優質高效抗逆關鍵技術研究

項目簡介：該項目進行了生物/非生物逆境（干旱、水分和養分虧缺、病蟲害等）影響大豆的機制和引起大豆產量和品質降低的原因研究；改變生境、提高作物抗逆信與水分和養分利用效率的栽培調控技術研究；調節內源激素、提高作物抗逆性與水分和養分利用效率的調節劑調控技術研究；優質、高效、低風險大豆調控栽培工程技術體系研究。其初步明確了干旱、水分和養分虧缺、病蟲害等對大豆的影響機制和引起大豆產量和品質降低的原因；篩選出低污染除草劑、提出機械與低污染除草劑相結合的除草劑技術；提出了大豆病蟲草害生物防治技術；初步建立了大豆質量保優控制體系。

大豆蛋白環保型膠粘劑生產技術

項目簡介：該技術以大豆油脂生產的副產品脫脂豆粕為原料，利用高壓高溫堿解環流技術結合化學改性技術，及與其它高分子的共聚、共混改性技術，研制出環保型涂布印刷紙涂料膠粘劑和綠色復合板材粘接劑。該產品是環境友好產品。其中，板材粘接劑無甲醛等VOC釋放，粉狀，可直接加水調配，20%濃度時的粘度≤5000cp；阻水性相當于脲－甲醛樹脂；防水性優于酚醛樹脂；添加甲叉二異氰酸酯；粘合強度≥50 to 64 kg/cm^3。涂布印刷紙涂料膠粘劑可完全替代酪蛋白，粉狀，強分散性，可直接加冷水調配，高含固量和流動性，50%濃度時的粘度≤300mPas，強快干性，70%濃度時涂層固體粘度≥20,000 mPas，直接和色素結合，吸附率超過50%，中度的水分滯留，平均涂層厚度≤5μ。

風味良好的大豆多肽生產方法

項目簡介：酶促水解大豆蛋白生產大豆多肽是大豆深加工的一個重要方向，因為大豆多肽具有容易消化吸收，增強體力，降低血壓、血脂，減肥，提高免疫力等功能，可以作為多種人群的保健食品。該項目采用固態發酵技術自行制備蛋白酶制劑，該蛋白酶與一般的商品蛋白酶相比，具有成本低廉，水解能力強，水解產物無苦味等特點，中試結果表明可工業化生產。以低溫脫溶豆粕為原料，經堿溶酸沉以及酶解工藝，可獲得DH高達42%的大豆肽，精制后可用于腸胃病人的療效食品、運動員飲料的配制，目前醫院采用的從美國進口的大豆多肽價格高達100多元/100克，日本的大豆多肽運動員飲料年銷售額已高達30億日元仍有上升趨勢。此外這種多肽的粗制品具有適口性好、成本低廉的特點，可作為酸解蛋白的替代品用于醬油工業，也可用于飼料工業。

大豆蛋白可降解塑料生產技術

項目簡介：該技術利用低溫脫脂大豆粕為原料，生產大豆蛋白生物可降解塑料。

該技術主要通過加入改性劑、增塑劑、交聯劑、填充劑、還原劑、劑、防腐劑、著色劑和其它助劑，使大豆蛋白塑料的機械特性和耐水性得到改善。主要性能指標方面，拉伸強度可達到4028g，伸長率達到57%，拉伸強度7.8MPa，沖擊強度383MPa，斷裂伸長率53.2%。成本、性能及可降解性方面的比較方面，以低溫豆粕（蛋白質含量為55%）為原料，原料價格為2300元/噸，與淀粉塑料相比具有原料成本可比性。用低溫脫脂豆粕制造的大豆蛋白塑料粒料成本將低于5000元/噸。在性能方面，大豆蛋白生物可降解塑料具有良好的機械特性，耐水性和貯藏穩定性。用模壓方法制的大豆蛋白塑料在土壤中19天后60%被降解。

篇8

關鍵詞：甲殼素生物炭質；Pb2+；吸附等溫線；吸附動力學

中圖分類號：X52 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）03-0549-04

電鍍、油漆、印染、玻璃加工以及鉛電池制造行業都會產生鉛污染。鉛具有很強的毒性，有潛在的致癌和毒害神經作用，進入水體后對水生生物和人類產生巨大危害[1]。歐盟、美國環境保護局以及世界衛生組織都規定飲用水以及作為飲用水源的地表水體中Pb2+含量應低于0.010 mg/L[2]。Pb2+不易被生物降解，不易隨著環境的變遷發生遷移和轉化。Pb2+參與食物鏈循環后在生物體內積累，破壞生物體正常生理代謝活動，危害人體健康。

傳統處理Pb2+的方法包括化學沉淀、膜分離、離子交換和電解等，但這些方法普遍存在成本高、效率低、易產生二次污染等問題[3，4]。隨著科學技術的發展，人們在重金屬廢水治理技術的基礎上尋找各種合適的吸附材料，其中生物質材料是一種有效處理重金屬廢水的可再生資源[5-7]。

甲殼素又名甲殼質、幾丁質，屬于動物類生物質材料，是許多低等動物，特別是節肢動物，如蝦、蟹和昆蟲外殼的重要成分，同時也存在菌、藻類的細胞壁中，分布十分廣泛，是地球上最豐富的天然高分子化合物之一[8]。本試驗在高溫及近真空條件下將廉價且豐富的廢棄蟹殼加工成生物炭質，利用其表面孔隙結構及功能基團去除水體中的Pb2+，不會造成二次污染。同時討論了溶液pH、Pb2+初始濃度和吸附時間對吸附性能的影響。該方法充分利用現有資源，降低了廢水處理成本，為廢棄物的綜合利用開辟了新途徑。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

原子吸收光譜儀（Analytikjena，AG AASnov AA 400），電子天平（Metler， ML 204），超純水儀（Sartorius，Arium 611VF），101AS型電熱鼓風干燥箱，自制管式爐熱解反應器，氣浴恒溫振蕩器（CHA-S），微孔濾膜（孔徑為0.45 μm）及針頭過濾器，pH計等。

廢棄蟹殼，硝酸、氫氧化鈉、硝酸鉛皆為分析純，高純氮氣（99.995%），試驗用水為去離子水。

1.2 甲殼素生物炭質的制備及結構表征

稱取20 g廢棄蟹殼，加入30 mL 15%（m/V） 氫氧化鈉溶液，煮沸40 min，將脫脂后的蟹殼用去離子水充分洗滌至中性，于80 ℃下烘干，碾碎過篩。管式爐熱解反應器中預先通入氮氣以排除殘留空氣，然后取一定量處理過的蟹殼粉末于管式爐中，升溫至400 ℃，熱解1 h，繼續通入氮氣冷卻，室溫下取出，計算所得產率為52.5%。甲殼素生物炭質的改性試驗是在微沸條件下，選用不同濃度的酸堿浸泡30 min， 接著用去離子水反復洗滌至中性，過濾，80 ℃下烘干， 碾碎過篩，密封于棕色玻璃瓶中保存備用。

1.3 吸附試驗

吸附試驗采用經典的恒溫振蕩批處理法進行。取一定量的Pb2+溶液置于250 mL錐形瓶中，加入適量甲殼素生物炭質，調節 pH，以150 r/min恒溫振蕩一定時間，經濾膜過濾后采用原子吸收光譜儀（AAS）測定濾液中剩余的Pb2+含量，2次重復操作。空白試驗表明容器器壁及濾膜的吸附影響可忽略不計。根據吸附前后溶液中Pb2+的濃度， 計算不同時刻甲殼素生物炭質的吸附量。

式中，qt為t時刻甲殼素生物炭質對Pb2+的吸附量（mg/g）；C0為Pb2+溶液的初始濃度（mg/L）；Ct為t時刻溶液中剩余的Pb2+濃度（mg/L）；V為溶液的體積（mL）；m為吸附質的用量（g）。

2 結果與分析

2.1 甲殼素生物炭質的紅外吸收光譜

紅外吸收光譜是鑒別材料表面官能團最直接而又有效的一種手段。大部分生物吸附材料在3 500～3 200 cm-1范圍內有較強吸收，這主要是由N-H和O-H伸縮振動引起[9]。由圖1可知，甲殼素生物炭質在3 409 cm-1和3 250 cm-1處有吸收，說明表面含有N-H和O-H結構，2 920 cm-1和2 850 cm-1處的吸收是由甲基和亞甲基中的C-H伸縮振動引起，1 625 cm-1和1 430 cm-1處的吸收則表明含有C=O官能團，所有這些紅外吸收數據顯示甲殼素生物炭質表面含有-NH、-OH、-C=O、R-CONH2等官能團，為其吸附Pb2+提供了潛在的吸附位點。

2.2 不同改性劑對吸附性能的影響

用體積分數分別為10%、1%的硝酸和0.1 mol/L NaOH對甲殼素生物炭質進行改性，分別取各種改性后的吸附質0.15 g，對100 mL 100 mg/L Pb2+溶液中的Pb2+進行吸附。結果表明，經0.1 mol/L NaOH改性的甲殼素生物炭質吸附效率最高，達90.47%，1 h內基本達到吸附平衡。而用1%硝酸改性后的吸附效率為65.69%，10%硝酸改性后的吸附效率僅為44.40%。因此，試驗選用0.1 mol/L NaOH溶液作為甲殼素生物炭質的改性劑。

2.3 pH對NaOH改性的甲殼素生物炭質吸附Pb2+的影響

在不同pH條件下，考察了NaOH改性的甲殼素生物炭質對100 mL 100 mg/L Pb2+溶液中Pb2+的吸附性能。吸附質用量為0.15 g，在298 K、150 r/min下恒溫振蕩2 h，采用AAS測定吸附平衡后溶液中剩余的Pb2+濃度，計算平衡吸附量qe。從圖2可以看出，隨著溶液pH的升高，甲殼素生物炭質對Pb2+的吸附效果越好，這是由于酸性環境中H+與Pb2+競爭結合吸附劑表面的位點造成。過高的pH將導致Pb2+水解產生沉淀。試驗選用最佳吸附pH 5.5。試驗過程中發現吸附平衡后溶液的pH均高于初始pH，這可能是由于甲殼素生物炭質表面釋放出堿性OH-，對酸有一定的緩沖作用所致。

2.4 吸附質用量優化

分別取0.01、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.15、0.20和0.40 g甲殼素生物炭質置于100 mL 100 mg/L Pb2+溶液中，調節pH 5.5，在298 K、150 r/min下恒溫振蕩2 h，測定吸附平衡后溶液中Pb2+的濃度Ce。由圖3可知，隨著甲殼素生物炭質用量增加，對Pb2+的吸附量也增加，當吸附質用量為0.40 g時去除率達93.85%，這主要是由于吸附劑用量少時吸附位點數少造成。當吸附劑用量為0.15 g時，吸附效率為90.47%，綜合考慮吸附劑用量和吸附效率，后續試驗均選用0.15 g甲殼素生物炭質進行吸附。

2.5 吸附時間對Pb2+吸附的影響及吸附動力學

于100 mL 100 mg/L的Pb2+溶液中加入0.15 g甲殼素生物炭質，調節溶液pH 5.5，在298 K、150 r/min下振蕩。測定不同時刻吸附劑對Pb2+的吸附量。如圖4所示，甲殼素生物炭質對Pb2+的吸附過程分為2個階段，第1階段是反應開始的20 min內，吸附速率非常快，這主要是由于吸附劑表面多孔結構所致，屬被動吸附。第2個階段是吸附20 min后至1 h之間，吸附量隨著時間的延長進一步增加，但吸附速率明顯減慢，1 h后基本達到平衡。在這個階段，Pb2+與甲殼素生物炭質表面的-NH、-OH、-C=O等功能基團結合，同時吸附質擴散阻力變大，從而導致吸附速率降低。據此可推測甲殼素生物炭質對Pb2+的吸附是表面孔結構以及表面基團綜合作用的結果。

吸附動力學主要是用來描述吸附質吸附溶質速率的快慢。應用準一級和準二級動力學方程對試驗數據進行擬合，發現Pb2+在甲殼素生物炭質上的吸附可以用準二級動力學方程很好地描述（R2為0.998 1），且理論計算所得的平衡吸附量（59.12 mg/g）與試驗測得值（60.30 mg/g）基本吻合（表1），說明同時發生了物理吸附和化學吸附，吸附過程主要在生物炭質表面進行。

2.6 Pb2+初始濃度對吸附Pb2+的影響

在298 K、150 r/min、pH 5.5條件下，于100 mL不同濃度梯度Pb2+溶液（0，50，75，100，120，150， 180，200 mg/L）中分別加入0.15 g甲殼素生物炭質，振蕩吸附2 h，使其充分反應。圖5是根據Langmuir和Freundlich等溫吸附方程對試驗數據進行擬合曲線，擬合參數見表2。由表2可知，甲殼素生物炭質吸附Pb2+符合Langmuir吸附規律，即主要發生單分子層吸附，擬合決定系數達0.993 8，且理論計算的最大吸附量與試驗值的相對偏差為4.19%。吸附劑對重金屬離子的吸附性能取決于吸附質的結構、功能基團及表面積的大小，與其他未經處理的生物吸附材料相比，甲殼素生物炭質對鉛吸附更具優勢[10，11]。

3 結論

以價格低廉的廢棄蟹殼為原料，熱解制備甲殼素生物炭質，研究其對水體中重金屬Pb2+的吸附性能。試驗結果表明，pH、吸附時間、吸附質用量以及Pb2+初始濃度對吸附性能都有一定的影響。在考察的試驗條件下，甲殼素生物炭質對Pb2+的平衡吸附量為60.30 mg/g，去除率達90.47%。吸附過程符合準二級動力學方程，表明同時發生了物理吸附和化學吸附，吸附過程主要在甲殼素生物炭質表面進行。等溫吸附規律可用Langmuir模型描述，呈單分子層形式，吸附性能良好。

參考文獻：

[1] MARTINS B L， CRUZ C C V， LUNA A S， et al. Sorption and desorption of Pb2+ ions by dead Sargassum sp. biomass [J]. Biochem Eng J， 2006，27（3）：310-314.

[2] BALARIA1 A， SCHIEWER S， SCHIEWER S. Assessment of biosorption mechanism for Pb（Ⅱ） binding by citrus pectin[J]. Sep Purif Technol，2008，63（3）：577-581.

[3] MEUNIER N， DROGUI P， MONTANE C， et al. Comparison between electrocoagulation and chemical precipitation for metals removal from acidic soil leachate[J]. J Hazard Mater，2006， 137（1）：581-590.

[4] MOHAMED M， MOHAND S O， MARC L， et al. Removal of lead from aqueous solutions with a treated spent bleaching earth[J]. J Hazard Mater，2008，159（2-3）：358-364.

[5] 楊雪靜，劉謀盛，楊亞玲，等.丁二酸酐改性玉米芯對鈀的動態吸附性能研究[J]. 稀有金屬，2010，34（4）：606-609.

[6] 沈士德，徐 娟. 改性柚子皮粉對水中Cu和Zn的吸附[J].環境科學與技術，2010，33（12）：115-118.

[7] CHEGROUCHE S， MELLAH A， BARKAT M. Removal of strontium from aqueous solutions by adsorption onto activated carbon： kinetic and thermodynamic studies[J]. Desalination， 2009，235（1-3）：306-318.

[8] 熊春華，徐銀榮.甲殼素對鋅的吸附性能[J].有色金屬，2007， 59（1）：72-76.

[9] ZHOU Q， GONG W Q，XIE C X， et al. Removal of neutral red from aqueous solution by adsorption on spent cotton seed hull substrate[J]. J Hazard Mater，2011，185（1）：502-506.