城市生活污水中有机物处理方法

随着我国社会和经济的高速发展，环境问题日益突出，尤其是城市水环境的恶化，加剧了水资源的短缺，影响着人民群众的身心健康，已经成为城市可持续发展的严重制约因素。近年来，国家和地方政府非常重视水环境的保护，正以前所未有的速度推进城市污水处理工程的建设，有数百座污水处理厂正在工程设计和建设中，在这一进程中，城市污水处理工艺的选择，将是工程界面临的首要问题。

城市污水中主要污染物包括需氧有机物、悬浮物病原体、氮磷等。需氧有机物可降低水体含氧量，使细菌滋生，恶化水质，造成水体变臭。目前，除去污水中有机物的方法主要有物理化学吸附法、化学法和生物法。其中，物理化学吸附法因具有投资小、工艺操作简便的特点而被广泛采用。

笔者研究采用我国蕴藏丰富的煤系高岭岩(土)作为吸附剂处理城市污水〔1〕。煤系高岭岩(土)的吸附作用主要有化学吸附和物理吸附。化学吸附主要是由于煤系高岭岩(土)表面存在大量的铝、硅等活性点，能与吸附质通过化学键发生结合;物理吸附是指煤系高岭岩(土)与吸附质(污染物质)间通过分子间引力产生吸附，这一作用主要取决于煤系高岭岩(土)的多孔性和比表面积，比表面积越大，吸附效果越好。

笔者通过焙烧，一方面脱去煤系高岭土中的有机碳和其他杂质矿物;另一方面脱去煤系高岭土中所含水分、羟基，这样可在煤系高岭土表面和内部形成大量的微孔，使其表面呈蜂窝状结构，这些暴露于表面的孔穴对水体和空气中的化学物质具有一定的吸附性能，而对于内部的孔穴则因为次外层薄膜的屏蔽、阻挡而只有很小的吸附性能，为了提高其空隙率和比表面积，本实验采用硫酸活化的方法。

笔者通过改变焙烧时间、焙烧温度、煤系高岭土颗粒和硫酸浓度大小来找出煤系高岭土吸附处理生活污水的最佳条件，旨在拓宽煤系高岭土应用领域，为煤系高岭土吸附法处理生活污水提供理论依据。

1实验部分

1.1实验原料与仪器

1.1.1实验原料

城市生活污水取自内江市沱江河生活污水排放口，原水水质如表1所示。

煤系高岭土取自四川省乐山市沙湾区俊江矿业有限公司。煤系高岭土的化学成分如表2所示。

1.1.2主要实验仪器

722N型可见紫外分光光度计，上海精密科学仪器有限公司;pHSJ-3F型pH计，上海精密科学仪器有限公司;HY-3型多功能调速多用振荡器，金坛市亿通电子有限公司;SX2-5-12型马弗炉，天津市科学器材设备厂;高速超细粉碎机，日本佑崎有限公司。

1.2煤系高岭土活化工艺路线

煤系高岭土活化工艺路线如图1所示。

图1实验工艺流程

1.3实验方法

正交实验设计采用L16(45)正交表进行实验〔2〕，考察焙烧温度(A)、焙烧时间(B)、颗粒大小(C)、硫酸质量分数(D)对煤系高岭土吸附城市生活污水中有机物的吸附率的影响，COD采用重铬酸钾法测定〔3〕。因素水平详见表3。

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