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高浓度废水指经汽提、脱酚装置处理后的出水，主要包括煤液化、加氢精制、加氢裂化及硫磺回收等装置排出的含酚、含硫废水。脱酚后废水自脱酚装置经管架压力送至废水处理场，在废水处理场流程中称为高浓度废水，处理流程为涡凹气浮+匀质罐+3T-AF1生化池+3T-AF2生化池+3T-BAF生化池+粉末活性炭吸附+混凝沉淀+过滤工艺。由于石油类物质大部分在汽提装置中去除，进入废水处理场的高浓度废水中含油量不大于100mg/L，因此采用涡凹气浮处理后可以将含油量降到10mg/L以下，同时可以去除部分SS、挥发酚及部分CODcr。其出水含油量要求小于10mg/L，CODcr的总去除率在60%左右。

　　高浓度废水压力进入涡凹气浮，在进水端投加聚合铝(PAC)及聚丙烯酰胺(PAM)，在混合反应设备内与进水充分反应后，进入气浮分离段。微气泡吸附油珠，将油珠托起，达到油水分离的目的。气浮池中设有链条式刮沫机，刮除表面浮渣，出水中含油量控制小于10mg/L。

　　气浮出水自流进入高浓度废水生化吸水池，用泵提升进入5000m3匀质罐，停留时间约20h，以保证后续生物处理水量、水质的稳定，防止产生大的冲击。高浓度废水匀质罐出口增加调节阀，以保证生化系统进水的稳定。匀质罐出水自流进入高浓度废水生化处理系统。生化处理系统设置为厌氧(AF1)、兼氧(AF2)和好氧(BAF)三段，生化池总有效容积为14700m3，水力停留时间为98小时。进水考虑消能设施，每组生化池进水管两侧增加两道宽顶溢流堰。3T-AF1厌氧生物滤池的主要作用是通过厌氧处理，对废水中的难降解有机物进行酸化水解和甲烷化，提高可生化性，降低废水处理的运行成本。共分八组五级并联运行，水力停留时间为33.33小时。每级采用下进水上出水逐级溢流方式布水，池内安装载体支架3层，装填高效悬浮载体2层，载体装填量为2400m3，投加高效兼氧微生物1920kg，载体有效接触时间为21.33小时。底部设置曝气管供开工期间使用，在正常运行时，甲烷气体产生量为172m3/h。池顶设置密闭混凝土盖，将甲烷气体收集之后进行焚烧处理。因为甲烷与空气混合后会形成爆炸性气体，所以操作时禁止曝气。

　　为防止厌氧池的低部污泥沉积，厌氧池出水经回流泵回流，回流比按2:1设计，表面水力负荷为10.8m3/m2•d。3T-AF2作为兼氧生物滤池，是厌氧和好氧的过渡段，在运行过程中，可以根据实际情况，调节兼氧池每级的曝气量，以适应不同水质变化的要求，保证系统的处理效果，降低废水处理的成本。共分八组五级并联运行，每级采用下进水上出水的逐级溢流方式布置。池内安装载体支架3层，高效悬浮载体2层，载体装填量为2480m3，投加高效兼氧微生物1984kg，载体有效接触时间为20.67小时。底部设置曝气管用于搅拌和反冲洗，平时运行气水比为20:1，底部设置排泥管。3T-BAF的出水流到3T-AF2，利用进水中的碳源进行反硝化，同时为后段氨氮的硝化提供碱度，减少了加碱量，降低成本，又可以防止产生硫化氢气体。池内设4组溶解氧在线仪表，控制DO<1mg/L，以保证处理效果。3T-AF2池出水进入到3T-BAF池，通过好氧处理降解废水中的有机物。在进水端需要投加硝化液，投加量按3-5L/m3水设计。池内安装载体支架3层，载体2层，载体装填量为2550m3，投加高效好氧微生物2040kg，载体有效接触时间为20.0h。底部安装3T-ADS曝气系统用于曝气，气水比为40:1。3T-BAF出水在回流到3T-AF2之前，作为进水水质较高时的稀释水源，回流比例1:1。池内设4组溶解氧在线仪表，控制DO在2-4mg/L，以保证好氧生物处理的效果。经过生物处理后的出水，经泵打入到粉末活性炭吸附池。

　　粉末活性炭先配成悬浮液，再打入混合池与生物处理后出水充分混合，然后进入吸附池。在吸附池中粉末活性炭与废水充分接触，废水中的CODcr及其他污染物被活性炭吸附。粉末活性炭吸附池出水进入混凝反应池，在混凝反应池中投加聚合铝(PAC)及阳离子聚丙烯酰胺(PAM)充分混合、反应，出水进入混凝沉淀池，进行泥水分离，去除大部分悬浮物及少量生物处理没有去除的CODcr，从而提高出水效果。混凝沉淀池出水进入到高浓度废水过滤吸水池，由提升泵加压进入多介质过滤器+生物活性炭设备。通过设定时间周期或进出口压差可以实现自动反冲洗。将二氧化氯投加到经过滤器处理后的出水，消毒灭菌之后，作为循环水场的补充水。用在线检测仪表检测出水水质，发现超标水质时会自动进入不合格放水池，用泵提升送至渣场进行蒸发处理。

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3.2.2膜生物反应器在医院污水处理应用的效果

膜生物反应器的利用对水中氨氮去除可达90%以上，而且在抗冲击负荷能力方面有很大的优势。通常运行条件较为复杂时，相比活性污泥法，MBR去除有机物表现出很强的能力，出水水质较为良好且稳定，使污泥龄与水力停留时间实现*分离。另外，污泥混合液进行过滤过程中，因生物相沉积层在膜面作用下形成导致膜孔径缩小，采用MBR工艺可对病原微生物进行有效地截留，所以在去除病毒方面更具稳定性，这也就弥补了传统加氯消毒工艺的不足之处。在后续消毒方面，相比活性污泥法处理工艺，MBR工艺也能使消毒剂得到很大的节约，在接触的短时间内便可实现微生物灭活的目标，所以对减少投资与接触设备的占地面积以及降低消毒工艺产生的相关费用具有很重要的意义。在减少消毒副产品危害性方面，MBR能够保证卤代烃的生产量减少，若水中余氯消耗殆尽，卤代烃含量将不再发生变化。而且总卤代烃、一溴二氯甲烷、等浓度都会降低，使其对环境及人体健康的持久、潜在危害得以减少。因此，MBR工艺的利用既可保证消毒剂用量的降低，也使消毒副产品对人体健康及生态环境带来的影响zui大程度的减少，在医院污水处理中可充分利用。

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近年来，我国水体富营养化问题日渐加剧，严重阻碍了经济社会的可持续发展.而磷是引起水体富营养化的关键营养物质，减少城市污水中磷的排放对控制富营养化具有非常重要的意义.

　　城市生活污水处理通常采用生物法，该法对氨氮和COD的去除效果好，但除磷效果差.与生物法相比，化学混凝法除磷具有处理效果好、稳定性强等优点，但在工程应用中存在药剂投加量大、成本高、产泥量大等缺点，因此研制低成本高效率的除磷混凝剂具有很高的应用价值.

　　目前水处理混凝剂主要为铝盐(或铁盐)混凝剂，如广泛应用的聚合氯化铝(PAC)，其一般采用铝屑、*、氯化铝、铝土矿等作为原料进行制备，成本较高.而一些工业废渣中含有大量可回收利用的铝铁元素，原料易得且价格低廉，近年来，利用工业废渣作为原材料制备混凝剂的研究得到了足够的重视.

　　粉煤灰是燃煤电厂排出的固体废渣，其氧化铝含量通常为20%~35%，zui高可达50%，可代替铝土矿成为一种很好的氧化铝资源.如果利用粉煤灰为原料来生产铝盐混凝剂既可降低生产成本，又能使废物循环利用，避免对环境的“二次污染”.国内外一些学者对于将粉煤灰作为混凝剂处理污水方面开展了研究工作.例如针对预处理后的造纸厂废水，采用粉煤灰作为吸附剂进行深度处理，COD和色度的去除率分别达到65%和80%.研究发现，粉煤灰可以作为重金属离子的吸附剂，当重金属离子浓度低于100 mg·L-1时，去除率分别为：锌86%~98%、铅96%~99%、镉51%~95%、铜60%~99%，且去除率随pH值的增大而提高. ArvindK等(2014)研究了蔗渣粉煤灰对丙烯腈的去除能力，发现投加量为4 g·L-1、反应时间为5 h时对丙烯腈(AN)的去除效果为78%，此时去除效果.刘等研究了粉煤灰对城市景观水体中磷的吸附性能，发现吸附反应符合Langmuir方程，粉煤灰吸附容量为23.15 mg·g-1，对水体中溶解态磷(DP)的去除效果为88.30%.

　　但是粉煤灰处理污水过程中存在一些问题，首先，粉煤灰在形成过程中，部分气体逸出形成开放性孔穴，表面呈蜂窝状，具有吸附性能，而部分未溢出的气体被裹在颗粒内形成封闭性孔穴(Jin et al.，2012)，降低了粉煤灰的比表面积，限制了其吸附容量，致使应用过程中投加量大，产泥量增加.其次，粉煤灰质量轻、密度小(表观密度为0.55~0.80 g·cm-3)，其处理后的废水存在泥水分离困难的问题.此外，我国粉煤灰中铝元素含量高而铁元素含量低(一般为4%~10%)，其制备的混凝剂属于铝盐混凝剂，具有絮体松散易碎、沉降速度慢的缺点.

　　针对粉煤灰吸附容量小、投灰量大、泥水分离困难的问题，国内外研究者尝试采用物理或化学的方法对粉煤灰进行改性，打开其颗粒内的封闭性孔穴，提高孔隙率及比表面积，从而改善其吸附效能.刘等采用3种方法对粉煤灰改性，并用于处理印染废水，结果表明钙改性粉煤灰的色度和COD去除效果，絮体沉降速度zui快.采用PDMDAAC对粉煤灰进行改性，结果表明，改性粉煤灰对有机分子的吸附能力和离子交换能力都得到了增强，对染料分子的去除能力比改性前提高了12.5%.分析了粉煤灰合成的沸石对废水中氮和磷的去除性能，发现改性后其阳离子交换容量(206.3 cmol·kg-1)远高于原粉煤灰(2.2 cmol·kg-1)，磷和氨氮的去除率分别可达到60%~92%和40%~60%.基于此，本研究拟采用盐酸对粉煤灰进行改性，不但能打开封闭性孔穴，还能通过酸的作用使颗粒表面生成大量新的微细小孔，增加比表面积和孔隙率.

　　针对粉煤灰处理污水时絮体松散易碎、沉降速度慢的问题，本研究向粉煤灰中添加富含铝铁元素且价格低廉的铝土矿以补充铁元素，使得所制备的混凝剂能结合铁盐混凝剂的絮体密实、沉降速度快的优势，弥补铝盐混凝剂的缺点.同时根据协同增效原理，两种或两种以上的组分相加或调配在一起，所产生的作用大于各种组分单独应用时作用的总和.因此，所制备的铝铁复合混凝剂能充分发挥两种混凝剂各自的优势，提高混凝效果.

　　混凝是一个动态变化的过程，在混凝过程中的主导作用机理可能会发生演替.目前国内外针对混凝机理的研究方法一般有X-射线衍射分析、红外光谱分析、Zeta电位测定等，大都是针对某一方面的混凝机理进行分析，单一的研究方法不能全面地阐述混凝的动态变化过程.因此，采用不同方法对混凝剂在不同混凝过程中的作用机理进行系统阐述是十分必要的.

　　基于此，本研究以廉价易得的粉煤灰和铝土矿为主要原料，采用盐酸改性的方法制备出一种新型的无机铝铁复合混凝剂.重点研究了所制备的混凝剂对生活污水的除磷效能，并从形态学、分形维数特征、电荷特性等方面对其混凝机理进行了系统分析.本研究可为矿渣基水处理混凝剂的开发、生产及应用提供理论基础与技术参考.