目前，我國陸上油田基本都采用注水開發(fā)方式，即向地層注入高壓水驅動使其從油井中被開采出來。經(jīng)過一段時間注水后，注入水將隨一起被采出，隨著開發(fā)時間延長，采出含水率不斷上升，例如，目前大慶油田的綜合含水率已接近 90%。油田在外輸或外運之前要求必須將水脫出，合格允許含水率為0.5%以下。脫出的水中主要污染物為，由于污水是在油田開采過程中產(chǎn)生的，因此，稱為采出污水（Produced Water）。采出污水在地面經(jīng)過處理合格，再回注地下，循環(huán)使用。
　　采出污水中所含的雜質成份，一般包括以下五類物質：
　?。?） 懸浮固體
　　顆粒直徑范圍在 1~100μm之間，主要包括：①泥砂：0.05~4μm的粘土、4~60μm
　　的粉砂和大于 60μm的細砂；②各種腐蝕產(chǎn)物及垢：Fe2O3、MgO、FeS、CaSO4、CaCO3等；③：鹽還原菌（SRB）5~10μm，腐生菌（TGB）10~30μm；④有機物：膠質瀝青質類和石蠟等重質油類。
　?。?） 膠體
　　粒徑為 1×10-3~1μm。主要由泥砂、腐蝕結垢產(chǎn)物和微細有機物構成，物質組成
　　與懸浮固體基本相似。
　?。?） 分散油及浮油
　　采出污水所含的，90%左右為 10~100μm 的分散油和大于 100μm 的浮油。
　?。?） 乳化油及溶解油
　　原水中有 10%左右的 1×10-3~10μm的乳化油。此外還有極少的溶解油，其粒徑小于 1×10-3μm。溶解油含量很少，不作為污水處理的主要對象，在凈化水中主要含有溶解油。
　　（5） 溶解物質
　　在水中處于溶解狀態(tài)的小分子及離子物質，主要包括：①溶解在水中的無機鹽類?；旧弦躁栯x子的形式存在，其粒徑 1×10-3μm以下，主要包括Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Fe3+、Cl-、HCO3-、CO32-等；②溶解氣體。如O2、CO2、H2S、烴類氣體等，其粒徑一般為 3×10-4~5×10-4μm。

釀酒廢水處理系統(tǒng)包括預處理系統(tǒng)、厭氧池、兩級A/O處理系統(tǒng)、催化氧化反應器和清水池。解決了傳統(tǒng)釀造廢水處理系統(tǒng)建設、運行維護費用高，處理工藝對白酒釀造廢水處理效果差，CODCr、總氮、總磷去除率不理想的技術問題。通過預處理、厭氧處理、兩級A/O處理和催化氧化處理的相互配合，對白酒釀造廢水具有顯著的處理效果。
白酒釀造大多以高粱、小麥、玉米等作為原輔料，采用人工培養(yǎng)老窖、發(fā)酵、蒸餾、分級貯存、精心勾兌等基本工序釀制而成。白酒廢水是指從生產(chǎn)到貯存陳化過程中所產(chǎn)生的工業(yè)廢水。按污染程度可分為兩部分，一部分屬于低濃度廢水，包括冷卻水、洗瓶水、場地沖洗水等，其污染物濃度遠低于國家排放標準，一般可循環(huán)利用或直接排放;另一部分為高濃度廢水，如蒸餾鍋底水、制曲工段廢水、發(fā)酵池盲溝水、蒸餾工段地面沖洗水、地下酒庫滲漏水、“下沙”和“糙沙”工藝中原料沖洗、浸泡排放水等。其水質呈酸性，污染物濃度高，CODCr(Chemical Oxygen Demand，化學需氧量)值高達10000mg/L及以上，如不經(jīng)處理直接排放，會對生態(tài)環(huán)境造成非常嚴重的影響。
目前對于白酒釀造廢水的處理技術包括化學混凝沉淀法、微電解法、濃縮燃燒法、厭氧生物處理法、好氧生物處理法及厭氧-好氧組合工藝處理法等，但是采用這些工藝的污水處理設備及系統(tǒng)的建設、運行和維護成本較高，例如需要使用價高的曝氣設備，且白酒釀造廢水的處理效果不好，CODCr、總氮和總磷的去除率不理想。

一、什么叫活性污泥?從微生物角度來看，生化池中的污泥是由各種各樣有生物活性的微生物組成的一個生物群體。如果把污泥的泥粒放在顯微鏡下觀察，可以看到里面有多種微生物---、霉菌、原生動物和后生動物（如輪蟲、昆蟲的幼蟲和蠕蟲等），它們構成一條食物鏈，和霉菌能分解復雜的有機化合物，獲得自身活動必需的能量并構造自身。原生動物以和霉菌為食，又被后生動物所消耗，后生動物也可以直接依靠生活。這種充滿微生物、具有降解有機物能力的絮狀泥粒就叫做活性污泥。活性污泥除了由微生物組成之外，還含有一些無機物質和吸附在活性污泥上不能再被生物降解的有機物（即微生物的代謝殘余物）?；钚晕勰嗟暮室话阍?8-99%?；钚晕勰嘞蟮\花一樣，具有很大的表面積，因此具有很強的吸附力和氧化分解有機物的能力。
二、怎樣評價活性污泥法與生物膜法中的活性污泥？活性污泥法與生物膜法的活性污泥生長情況的判別和評價是不一樣的。在生物膜法中，活性污泥生長情況的評價主要采用顯微鏡直接觀察生物相。在活性污泥法中，評價活性污泥生長情況的評價除了直接用顯微鏡觀察生物相外，常用的評價指標還有：混合液懸浮固體（MLSS），混合液揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS），污泥沉降比（SV），污泥沉降指數(shù)（SVI）等。
 
三、在用顯微鏡進行生物相觀察時，那一類微生物直接表明生化處理效果良好？微型后生動物（如輪蟲、線蟲等）的出現(xiàn)則表明微生物群落生長良好，活性污泥的生態(tài)系統(tǒng)比較穩(wěn)定，這時候的生化處理效果佳，這就好比能經(jīng)常捕獲到大魚的河流里，小魚小蝦生長良好的情況一樣。
 
四、什么叫混合液懸浮固體（MLSS）？混合液懸浮固體（MLSS）亦要稱為污泥濃度，它是指單位體積生化池混合液所含干污泥的重量，單位為毫克/升，用來表征活性污泥濃度。它包括有機物和無機物兩部分。一般來說SBR生化池內(nèi)MLSS值控制在2000-4000mg/L左右為宜。
 
五、什么叫混合液揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS）？混合液揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS）是指單位體積生化池混合液所含干污泥中可揮發(fā)性物質的重量，單位也是毫克/升，由于它不包括活性污泥中的無機物，因此能較確切地代表活性污泥中微生物的數(shù)量。
 
六、污泥沉降比（SV）？污泥沉降比（SV）是指曝氣池內(nèi)混合液在100毫升量筒中，靜止沉淀30分鐘后，沉淀污泥與混合液之體積比（%），因此有時也用SV30來表示。一般來說生化池內(nèi)的SV在20-40%之間。污泥沉降比測定比較簡單，是評定活性污泥的重要指標之一，它常被用于控制剩余污泥的排放和及時反時污泥膨脹等異?，F(xiàn)象。顯然，SV與污泥濃度也有關系。
七、污泥指數(shù)（SVI）？污泥指數(shù)（SVI）全稱污泥容積指數(shù)，1克干污泥在濕態(tài)時所占體積的毫升數(shù)，其計算公式如下為：
 
  SVI＝SV*10/MLSS
 
SVI剔除了污泥濃度因素的影響，更能反映活性污泥凝聚性和沉降性，一般認為：
 
  當60＜SVI＜100時，污泥沉降性能好
 
  當100＜SVI＜200時，污泥沉降性能一般
 
  當200＜SVI＜300時，污泥由膨脹的趨勢
 
  當SVI＞300時，污泥已膨脹
 
八、溶解氧（DO）表示什么?溶解氧（DO）表示水中氧的溶解量，單位用mg/L表示。不同的生化處理方式對溶解氧的要求也不同，在兼氧生化過程中，水中的溶解氧一般在0.2-2.0mg/L之間，而在SBR好氧生化過程中，水中的溶解氧一般在2.0-8.0mg/L之間。因此，兼氧池操作時曝氣量要小，曝氣時間要短；而在SBR好氧池操作時，曝氣量和曝氣時間要大得多和長得多，而我們用的是接觸氧化，溶解氧控制在2.0-4.0mg/L。
 
九、廢水中溶解氧的含量與哪些因素有關？水中溶解氧的濃度可以用Henry定律來表示：當達到溶解平衡時：C=KHP
 
其中：C為溶解平衡時水中氧的溶解度；P為氣相中氧的分壓；KH為Henry系數(shù)，與溫度有關；增加曝氣努力使氧的溶解接衡，而同時活性污泥還會消耗水中的氧。因此廢水中實際溶解氧量與水溫、有效水深（影響壓力）、曝氣量、污泥濃度、鹽度等因素有關。
 
十、生化過程中微生物所需的氧氣由誰提供？生化過程中微生物所需的氧氣主要由羅茨風機提供。
 
十一、在生化過程中為什么需要經(jīng)常補充廢水中的營養(yǎng)物？利用生化過程去除污染物的方法，主要是利用微生物的新陳代謝過程，而微生物的細胞合成等生命過程均需要有足夠量和種類營養(yǎng)物質（包括微量元素）。對于化工類廢水來說，由于生產(chǎn)產(chǎn)品的單一性，因此廢水水質的組成的成分也較為單一，缺乏微生物必要的營養(yǎng)物質。比如講，公司的生產(chǎn)廢水中只有碳和氮而沒有磷，這種廢水無法滿足微生物新陳代謝需要，因此必須添加廢水中磷完善微生物新陳代謝的過程，促進微生物細胞的合成。這就像人在吃米飯、面粉的同時，還要攝入足夠量的維生素一樣。
 
十二、廢水中微生物所需的各營養(yǎng)元素之間的比例為多少？微生物像動物植物一樣也需要必要的營養(yǎng)物質才能夠生長繁殖，微生物所需要的營養(yǎng)物質主要是指碳（C）、氮（N）、和磷（P），廢水中主要營養(yǎng)元素的組成比例有一定的要求，對于好氧生化一般為C:N:P＝100:5:1（重量比）。
 十三、為什么會有剩余污泥產(chǎn)生？在生化處理過程中，活性污泥中的微生物不斷地消耗著廢水中的有機物質。被消耗的有機物質中，一部分有機物質被氧化以提供微生物生命活動所需的能量，另一部分有機物質則被微生物利用以合成新的細胞質，從而使微生物繁殖，微生物在新陳代謝的同時，又有一部分老的微生物，故產(chǎn)生了剩余污泥。
 
十四、怎樣估算剩余污泥的產(chǎn)生量？在微生物的新陳代謝過程中，部分有機物質（BOD）被微生物利用合成了新的細胞質以替代了的微生物。因此，剩余污泥的產(chǎn)生量配被分解了的BOD數(shù)量有關，兩者之間是有關聯(lián)的。
 
工程設計時，一般都考慮每處理一公斤BOD5，產(chǎn)生0.6-0.8公斤的剩余污泥（），折算成含水率為80%的干污泥則為3-4公斤。
 
十五、什么叫生物炭法（PACT法）？有些難以生物降解的制藥廢水，其生化處理出水中的COD要達到國家一級排放標準（100mg/L）以下是比較困難的，因此生化處理出水應再采用顆?；钚蕴课教幚砑夹g以保證出水達標是不可缺少的。但是，顆粒活性炭吸附處理法有一個致命的弱點即處理成本太高，其根本原因是顆粒活性炭吸附處理COD的動態(tài)吸附容量在10%左右（重量百分比），即一噸活性炭只能吸附處理廢水中的COD在100公斤左右。由于顆粒活性炭再生困難，處理成本高，因此顆?；钚蕴刻幚砑夹g的應用推廣在國內(nèi)還并不普遍。那么是不是可以開發(fā)一種新的技術，這種技術可以大幅度地提高活性炭的動態(tài)吸附容量，有效地降低廢水的處理成本呢？
 
在生化進水中（或在曝氣池內(nèi)）投末活性炭與回流的含炭污泥一起在曝氣池內(nèi)混合，從污泥濃縮池中排出的剩余污泥進污泥脫水裝置。在曝氣池內(nèi)，活性污泥附著于粉末活性炭的表面，由于粉末活性炭巨大的比表面積及其很強的吸附能力，提高了污泥的吸附能力，特別在活性污泥與粉末活性炭界面之間的溶解氧和降解基質濃度有了很大幅度的提高，從而也提高了COD的降解去除率。一般來說在PACT系統(tǒng)內(nèi)，活性炭吸附處理COD的動態(tài)吸附容量在100-350%（重量百分比），即一公斤粉末活性炭可吸附去除1.0-3.5公斤COD。而且，PACT法能處理生物難以降解的有毒有害的有機污染物質。

有害廢水處理
鉛(Pb)是一種有毒的重金屬元素，在環(huán)境中難降解，可被水生動植物富集吸收，進人食物鏈可能危害人畜安全。另外，直接飲用或皮膚接觸含Pb水體均能使其進人人體，對人體健康造成危害。Pb中毒能導致人體出現(xiàn)、幻覺、、焦慮、肌無力等，且能損傷人的中樞系統(tǒng)，對腎、肝、生殖系統(tǒng)以及大腦都有嚴重危害。因此尋找一種、環(huán)保的方法處理含Pb廢水，使其達標排放，減少環(huán)境污染，是急需研究和解決的環(huán)境問題。
吸附法是目前重金屬廢水處理的主要方法之一，其具有、簡便和選擇性好等優(yōu)點。當前常用的吸附劑有樹脂、殼聚糖、硅藻土、膨潤土、活性炭等。利用農(nóng)業(yè)廢棄物制備的生物炭處理含重金屬廢水，是近年來吸附法的研究熱點。


生物炭表面富含梭基、酚經(jīng)基、碳基、酉昆基等多種官能團，有大量的孔隙結構，是一種的吸附劑。據(jù)統(tǒng)計，我國每年產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物達數(shù)千萬t，這些農(nóng)業(yè)廢棄物是很好的廉價易得的生物炭原料。生物炭在水溶液中對As(V).Pb(II)和Cd(II)有巨大的吸附能力。當前一些報道應用稻殼、水稻秸稈、玉米秸稈等制備的生物炭對水體中重金屬的吸附效果和特性進行研究，結果表明，生物炭表面具有較多的吸附位點，對水體中Pb2+,Cd2+等重金屬的吸附效果較好。將生物炭進行改性或表面修飾能顯著提高其吸附效果。
近年來，將吸附劑用磁性鐵氧化物納米粒子進行表面修飾，不僅能快速、地吸附去除廢水的重金屬離子，而且由于其特的磁學性質還可方便地外加磁鐵進行回收，有很好的可重復再利用性，表現(xiàn)出良好的應用前景。CONC等將果膠吸附劑用磁性鐵氧化物納米粒子進行表面修飾，吸附Cu2+后再用EDTA對其進行再生，第5次再生后，仍可達到原始吸附容量的58.66%，再生利用性良好。許飄利用磁性納米固定化黃抱原毛平革菌吸附重金屬污染廢水中的Pb2+，吸附量高達185.25mg/g，且經(jīng)過吸附一解吸循環(huán)后仍能達到很好的去除效果。
目前，國內(nèi)對生物炭表面負載磁性材料研究尚處于初期階段，很有必要將吸附條件進行優(yōu)化，確定吸附模型，探索其吸附機理。因此，本研究將谷殼生物炭改性后負載Fe3O4，制備成具有磁性的生物炭，通過對其進行表征分析及模擬廢水中Pb2+的吸附效果研究，為磁性生物炭作為一種新型的吸附材料運用于實際工程打下堅實的理論基礎。
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