中文译文-高级氧化工艺和生物处理：在组合处理工业废水中的作用.doc

1、外文翻译 题目1：高级氧化工艺和生物处理：组合处理工业废水 题目2：用含硼金刚石（BDD）电极和臭氧（O3）的电化学氧化共同处理工业废水 外文翻译之一Advanced oxidation process and biotreatment: Their roles in combinedindustrial wastewater treatment作者：Tamal Mandala, Sudakshina Maitya, Dalia Dasguptab, Siddhartha Dattac,国籍：India出处：ScienceDirect高级氧化工艺和生物处理：在组合处理工业废水中的作用作者：Ta

2、mal Mandala, Sudakshina Maitya, Dalia Dasguptab, Siddhartha Dattac,国籍：印度出处：ScienceDirect摘要：对利用芬顿试剂处理Tambla Tributory（达加坡，印度）工业废水中的污染物进行了研究。发现COD显著下降。本研究完成了过程参数如pH，温度，H2O2，FeSO4的优化。温度和pH在处理过程中发挥了关键作用，另外由于H2O2 和FeSO4之间的反应，过程开始时会释放出热。从实验结果可以观察到，随着H2O2 和FeSO4的浓度的增加，污染物的降解也增加。在最佳浓度FeSO4 6 gm/l和H2O2 44.40

3、gm/l时，减少60%COD ，而当COD去除要达到95%时，H2O2 的浓度为220gm/l。为了降低成本和最大污染物降解率下的H2O2浓度，在相同的实验条件下进行了芬顿氧化工艺之后加生化处理的试验。该工艺显著提高了COD、BOD、盐度和色度的总的去除率。芬顿试剂处理后加氧化亚铁硫杆菌的微生物处理，与用60%的芬顿试剂和17%的亚铁硫杆菌单独处理24小时的效果相比，COD去除率达到约97%，说明存在协同效应。因此，组合处理的结果表明，有可能用最少的芬顿试剂而不影响工艺的效果，最终还降低了总的处理成本。本研究通过使用适合的微生物减少约5倍的H2O2用量是非常重要和经济的。这种复合处理系统表明，

4、减少97%COD可以在两天内实现。关键词：废水、芬顿试剂、芬顿氧化和混凝、H2O2/FeSO4 比、生化处理（亚铁硫杆菌）、组合处理工艺、协同效应1 引言废水中还有的污染物如合成化学品、染料、有机物、难溶有机物、重金属等有些经过初步处理有些没有经过处理就排放到最近的水体。这会导致溶解氧水平以及附近受纳水体的生态系统的生态平衡遭受破坏1-2。因此许多研究在寻找一个合适的废水处理技术。高级氧化技术（高级氧化）已经在废水处理中一马当先。它已经迅速成为被选择的技术，因为它有很多应用，如破坏有机污染物结构，降低毒性，生物降解性提高BOD/COD去除率以及气味和色度的去除率。文献显示，很多像地毯染色废水排

5、放的3，三卤甲烷4，软木蒸煮废水的研究5，合成染料橙6，酸性染浴出水7，纺织二级污水8，染料废水的研究9正在用芬顿试剂进行处理。芬顿处理也改善了废水10的生物降解性。芬顿治疗的主要缺点似乎是高浓度的过氧化氢和硫酸亚铁的在治疗过程中的要求。也有一些研究指出，H2O2/Fe2+比值是提高芬顿试剂处理效果的关键。Tang and Tassos, Kochany and Lugowski4,11指出，最佳H2O2/Fe2+比值必须保持已达到最大的分解效率。最佳反应条件如温度，pH值，H2O2和FeSO4必须进行优化，通过芬顿试剂，以实现最大的废物降解。虽然大多数文献报道6-8认为30是芬顿氧化的最适宜

6、的温度，有研究表明，这可能与废水6,7的类型有关。如今生物修复/生物处理也被证明是废水处理的新技术，人们发现在减少各类废物的工业废水的COD值 12-15中微生物有着显著作用。在各种不同微生物用于废水处理的过程中，无机化能自养型菌现在在需氧条件 16-20下在废水处理中具有潜在作用。产硫酸杆菌属于无机化能自养型菌，它生长在含硫酸亚铁且pH值在2.53.5的无机介质上（9K）。高级氧化过程降低了废水的毒性，从而使微生物能更好的生长，提高了生物降解能力 10。本研究研究了在废水处理中芬顿试剂和合适的微生物组合的效果，以此来设计一个经济，节省时间，有效的废水处理系统。表 1 Tamla nalah污

7、水（废水）特点：一般除了这一些其他有害化学物质在Tambla水样可能有酚类物质，如氰化物CN，钙，铬，铜，镍，锌，镁离子，铁离子等。2 材料和方法2.1废水杜尔加布尔被称为孟加拉（WB，印度）工业中心。许多巨大的制造单位杜尔加布尔像钢铁厂（DSP），合金钢厂（ASP），杜尔加布尔化工（DCL），杜尔加布尔工程有限公司（DPL）和东印度制药都位于周边城市。此外，一些电厂在那里，以迎合不同行业和地区的电力需求。通常这些工厂产生的废水经简单或者不经过处理就排放到附近的渠道（Tamla支流）。终于被发现它排放进入唯一饮用水源Damodar河。水的质量正一天一天的在退化，这最终将影响人类健康和整个水生生

8、物的生态系统。废水样品从不同点Tamla支流收集（见照片1），这是不属于任何特定的工业废水废料，但它是不同的工业和生活污水的混合物。照片1，Tamla支流的样点，杜尔加布尔，区：Burdwan，西孟加拉（印度）2.2试剂过氧化氢（30，密度1.11公斤/升，默克，印度），硫酸亚铁，氯化钾，汞硫酸盐，硫酸银，磷酸二氢铵，重铬酸钾，硫酸镁，浓硫酸和其他化学品（默克，印度）。所有的化学纯度为99左右。2.3实验亚铁硫杆菌（ATCC19859）菌株被用于这项研究。该菌株最初是从赫尔辛基大学微生物学系收集的，芬兰和应变是在9 K中型中回用并定期收集传代培养。主要操作条件如温度，pH值，H2O2和FeSO

9、4量，芬顿试剂和印度杜尔加布尔Tamla废水的生化处理。2.4废水处理该实验是在间歇式反应器采取100毫升废水样品在250毫升锥形瓶中进行。废水的pH值调整用1M浓硫酸为芬顿处理。增加了，通过连续搅拌混合，并保持在需要的温度不同，反应时间特别是在30分钟和24小时的FeSO4（1.5-9.0克/升）和H2O2（44.40-262克/升）的所需量。每个时间点后，将样品静置30分钟，上清液滗出在单独的锥形瓶中。将上清液的pH值提高到7.0以上，用于沉淀，然后过滤吸收，分析在紫外/可见光范围和COD，BOD，颜色和盐度，之后在每个实验点的混凝步骤进行测定。以防止残留过氧化氢中的COD测试的干扰9,2

10、1,22，将上清液的pH值升高到7.0以上，并允许H2O2分解为O2和H2O。下面的测试进行了高级氧化工艺（芬顿试剂），在最佳的实验条件下获得最大垃圾降解。1. 芬顿试剂在使COD减少上的效果，用不同量的H2O244.40-262.6克/升和1.5-9克/升FeSO4，在30分钟和24小时进行了研究，并与相应的对照组相比。2. 过程参数，如pH，温度，时间，H2O2和FeSO4剂量3. 亚铁硫杆菌被选择是因为芬顿处理的最佳pH值和亚铁硫杆菌的生长pH值都是在2.5-3.5的范围内几乎相同。为使亚铁硫杆菌生长，把它培养在9 K中型的30和pH值-2.5的BOD培养箱摇床。把20毫升培养样品溶解并

11、在30,000 rpm离心，沉淀得到微生物菌体。将残余物加入到250毫升锥形瓶中并加入100ml的废水，并用10的9K培养基，在30下在120rpm旋转振荡器上培育24小时。在每个实验的时间点收集经过处理的样品，静置10-15分钟，离心。上清液用于COD，BOD，颜色和盐度分析。4. 利用芬顿处理和亚铁硫杆菌的联合作用，研发了一个更经济的废水处理工艺（通过降低的H2O2量）。用芬顿试剂H2O2-44.40克/升，FeSO4-6克/升处理废水，在50和pH3.5处理保持24 h后再次与10的亚铁硫杆菌细菌在30和pH3.5下培养24小时。COD和BOD的含量在适当的控制下进行了比较。据观察，微生

12、物的生长受到残留过氧化氢的极大影响。但是发现24小时后，所有剩余的H2O2都自身分解了。因此，要消除残余H2O2对亚铁硫杆菌生长的毒性作用，需要芬顿处理后的废水混合处理24小时而不是30分钟。2.5分析未处理和处理样品的COD和BOD的测量是根据APHA10的标准，反应方式是用的LoviBond德国COD范围0-1500毫克/升的全自动化学需氧量分析仪。以下的电极被用来分析不同的参数：美国（SN012820）热电子公司的奥赖恩四星级离子分析仪（pH ISE台式），奥赖恩95-12氨氮电极用于检测氨的，奥赖恩94-06和奥赖恩96 - 06的离子水用于检测氰化物。对于pH值（pH计WTW，伊诺实

13、验室pH /离子-735，德国），电导率，盐度由伊诺实验室电导率720和德国WTW电极TetraCon325测定。样品的吸光度，通过UV / VIS分光光度计（Tech Comp，UV/VIS-2300，中国）测定。色度用样品的吸光度的测量来确定。3 结果与讨论3.1芬顿处理使COD降低有关的芬顿试剂的效果研究，对废水的降解，H2O2和FeSO4的量从44.4-266.40克/升分别修订为1.5-9.0克/升。将所需的H2O2和FeSO4加入到每个100ml废水样品中，并保持在50，pH为3.5，用旋转BOD培养箱摇床培育30分钟和24小时。对用芬顿试剂混凝后的COD进行检测。结果在图1显示。

14、由此可以看出芬顿试剂在处理该混合工业废水样品有着巨大的潜力。随着H2O2和FeSO4的量的增加，虽然比例是固定的，但是COD去除率增加了。当H2O2的量为222.0克/升，FeSO4的量为7.5克/升时，在30分钟和24小时COD去除率达到最大分别为90%和95%。所获得的结果可以用理论解释，使芬顿试剂中的H2O2和FeSO4增加，则OH（羟基）离子也增加，从而有效地降低废水中的COD。芬顿试剂的反应机理由以下公式呈现8,9。芬顿试剂是由H2O2和FeSO4的混合物，RH是的有机废弃物料，在该反应体系中试剂的羟基自由基是被氧化生成的。 （1） （2） （3） （4）另一侧反应的在芬顿处理24中H2O2和FeSO4的浓度也很重要。 （5） （6）在反应（6）中的过氧化物自由基（）能够进一步氧化包括Fe2+在内的其他物质25。 （7）有一种可能是在该反应体系中Fe2+可以自动生成，起到催化剂的效果。 （8）图.1 Tamla废水变化由芬顿处理的COD随时间和温度上涨的变化 。条件：H2O2浓度为44.40-277.5g/l，pH值=3.5， 初始温度=30（环境），FeSO4的浓度 1.5-6gm/l，初始COD =2740mg/l此外，观察到随着