污水處理外文翻譯--用詹姆遜細胞技術去除營養(yǎng)化池塘中的藻類和磷

1、<p>　　畢業(yè)論文外文資料翻譯</p><p>　　專 業(yè)： 給水排水工程 </p><p>　　姓 名： 李松松 </p><p>　　學 號： 080403108 </p><p&g

2、t;　　外文出處： water research 24 </p><p>　　(2004) 23—28 </p><p>　　附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 </p><p>　　附件1：外文資料翻譯譯文</p><p>　　用詹姆遜細胞技術去除營養(yǎng)化池塘中的藻類和磷&

3、lt;/p><p><b>　　1 除藻技術概況</b></p><p>　　在澳大利亞池塘系統(tǒng)廣泛應用于生活污水和工業(yè)廢水的處理，它可以作為多步驟處理系統(tǒng)中的最后一個環(huán)節(jié)，例如生物濾池、滴濾池等，還可以作為唯一的處理工藝。成熟池塘為污水提供了被天然紫外線消毒的停留時間，同時池塘中同樣包含了多種微生物，可以對污水中的營養(yǎng)物質進行消化處理。此外，再多及處理工藝中，池塘工藝具

4、有重要的技術優(yōu)勢。因此，它既可以作為二次處理后的深度處理，又可以作為在上游處理系統(tǒng)失效情況下的應急處理。</p><p>　　不幸的是，成熟池塘很容易使藻類增殖，導致出水中懸浮物濃度和酸堿度值普遍偏高。因此，處理水的排放會引起環(huán)境和健康問題。所以，要將池塘技術進行改善，使之發(fā)展成為一個符合排放要求，具有良好去除效果的處理工藝。多年以來，科學家實驗了很多除藻的方法，并且取得了不同程度的結果，然而，現有的處理工藝都有

5、各自的優(yōu)缺點。在此主要介紹詹姆遜細胞技術與低速混合頭合并成的新技術。詹姆遜的細胞技術已經被大量地應用于選礦、溶劑萃取等行業(yè)，并且，該工藝在工業(yè)和城市污水處理方面也得到了迅猛的發(fā)展。在Jetflote有限公司（澳大利亞環(huán)境集團有限公司分公司）的不斷開發(fā)研究之下，于成熟池塘中同時去除藻類和磷這一技術得到了較好的發(fā)展。該工藝涉及到藻類表面化學知識，并運用較為高端的化學理論，使得更有效的發(fā)生誘導浮選，將成熟池塘中的藻類和磷能夠同時去除。<

6、/p><p>　　2 詹姆遜的細胞技術在廢水處理中的應用</p><p>　　詹姆遜的細胞技術是一個專利。就如圖1所示,它是利用一水噴射下跌從而產生大量氣泡,進而發(fā)生一個更有效的浮選過程(詹姆遜，1999)。相對于常規(guī)浮選技術，它具有很多優(yōu)點，主要包括結構設計更為緊湊，運營成本更為低廉，不需</p><p>　　要過多的技術維護，可以在較高溫度下進行操作運轉等。埃文斯（

7、1995）以及其</p><p>　　圖一 詹姆遜細胞技術示意圖</p><p>　　他技術人員對細胞技術進行了實驗。將要被處理的水，由泵從下水管頂端的空口抽上來，由此形成的液體射流垂直進入下水管。這個自由射流表面會攜帶少量空氣，它激射在下水管里面活躍的混合物上，使得空氣進入下水道。下水道中，液體和氣泡混合物的下降速度必須使所有氣泡完全下降到水庫中下水道的底部。水庫作為一個分離區(qū)，允許曝

8、氣粒子漂浮至表面形成一個污泥層。當處理過的污水進入下一個處理工藝時，污泥溢出水庫，進入溢流槽。</p><p>　　最近，隨著詹姆遜細胞技術在廢水處理中的應用和發(fā)展，發(fā)現將廢水飼料和高分子絮凝劑直接放入下水道，會使得在混合空氣時，產生較低的剪切作用。飼料和絮凝劑輕輕進入頂部的下水道中，一部分的清潔污水循環(huán)回到頂部的下水道，然后經過一個孔，使得加速產生一個簡單的液體射流。在絮凝的時候氣泡的存在是非常有好處的，氣泡被

9、滯留在具有實際結構的粒子聚集體中。因此該聚集體在誘捕浮選親水性材料時有很大的優(yōu)勢，例如藻類和磷顆粒。</p><p><b>　　3 實驗室測試</b></p><p>　　將實驗室人工培養(yǎng)的和天然生成的藻類進行對照試驗。通過將少量的種子加入到適當的營養(yǎng)溶液當中，我們獲得了大量的藻類，然后將這些藻類轉移到自然條件下生長即為人工藻類。自然生長的藻類是從一個廢棄的淡水水庫

10、(Walka水瀉湖、新南威爾士、澳大利亞)收集而來。絮凝劑的性能測試是在一升的燒杯中進行的。監(jiān)測絮凝沉淀的增長，并逐漸加入絮凝劑，然后加入MIBC來加強水體的曝氣。當混合停止后，將一小份MIBC加入到一個注射器,然后快速注入燒杯里創(chuàng)造氣泡，使得產生接觸海藻細胞漂浮起來。每次處理前后藻類細胞需要進行計數。用配備了光學顯微鏡鏡頭的流動儀來觀測海藻細胞電泳的規(guī)則并計數。</p><p>　　測試材料為詹姆遜細胞(配備一

11、個低剪切混合頭的J400細胞)，泵和攪拌機，絮凝池和儲水池用于絮凝沉淀和廢水回收。整個實驗裝置適宜安放在集裝箱內(長6.0寬2.4高3.0米)。污水飼料供給量為1.2千升/小時。</p><p><b>　　4 結果和討論 </b></p><p><b>　　4.1 實驗室測試</b></p><p>　　藻類細胞就像s

12、p型細胞，在成熟池塘中在外形來說是非常小的(直徑通常為3到7微米,某些絲狀形式細胞除外)。這就意味著在浮選過程他們與氣泡的碰撞效率會比較低，為例提高他們的接觸率，我們不得不通過絮凝的方法將藻類細</p><p>　　圖二 絮凝劑投加量（毫克/升） </p><p>　　胞的尺寸提高到10微米左右。在廣口瓶中的實驗發(fā)現，化學反應順利進行，藻類細胞進行了絮凝。為了確保絮凝劑的有效性

13、，我們還對絮凝劑性質、投加量進行了測試，由此我們發(fā)現一批陽離子聚合電解質特別有效，而陰離子和非離子聚合物通常是無效的。我們也觀察到在兩種不同的藻類絮凝過程中沒有顯著地差異。此外，用綠藻做了同樣的實驗，也有相同的絮凝效果。因此，根據化學絮凝效果，我們得出結論不同種類的藻類具有一些相同的表面特性。</p><p>　　圖三 混凝劑投加量（毫克/升） </p><p>　　隨著

14、藻類的增長，要達到藻類去除效率大于99%的效果，聚合物劑量要隨之增加，特別是在藻類的對數增長期。高分子架橋絮凝的最佳條件發(fā)生在顆粒表面50%被聚合物分子覆蓋時。因此，在藻類細胞增長的情況，要達到較好的去除效果，需要加大絮凝劑的投加量。同樣有跡象表明，當藻類細胞在酵素增殖期時，聚合物絮凝劑的數量可以適當的減少。在藻類的生長時期，Tenney et al(1969)在他們研究的綠藻類中看到了類似的情況。他們認為這種現象的產生歸因于高分子細胞

15、外代謝物累積。這些聚合物分子可能具有足夠的長度形成藻類細胞之間的橋梁，也因此增強了絮凝作用。在我們的實例中，在藻類的生長周期中，使用不同的絮凝劑，沒有顯著的不同。從圖2可以看出，在藻類細胞表面電荷幾乎完全中和的情況下，藻類去除率最高。這表明，藻類細胞表面的電荷量多少同樣也是藻類絮凝的重要因素。</p><p>　　表一 不同條件下廢水各指標以及藻類去除率</p><p>　　4.2 中試

16、裝置試驗 </p><p>　　第二個階段進行中期試驗，通過實驗對詹姆遜細胞技術的穩(wěn)定新進行進一步評估，并開發(fā)出最為適合的浮選裝置。測試地點是在澳大利亞新威爾士南部,維多利亞的一系列內河污水處理廠，在所有的試驗中，沃加沃加的污水處理廠的結果最理想，下面加以討論。</p><p>　　沃加沃加是典型的內地污水處理廠，存在著處理出水中藻類和磷超標的問題。該廠將曝氣池和低負荷生物濾池作為二期處理

17、系統(tǒng)。然后在污水排入馬蘭比吉河前，進入成熟池塘進行消毒。我們對該廠的污水樣品進行了試驗。通過添加適量的混凝劑比如亞鐵鹽或者氯化鐵等，使得污水在調節(jié)池進行絮凝。這工藝主</p><p>　　1.15 2.4 2.24 3.15 4.4 日期</p><p>　　圖四 沃加沃加水廠出水中固體懸浮物含量隨時間變化圖</p

18、><p>　　要是為了使廢水中的可溶性磷進行沉淀。我們向池塘中加入收集器，對污水進行曝氣的同時提高磷酸鹽粒子的憎水性。經過以上處理工藝后，用泵將出水送入含有詹姆遜細胞的下水管中。在曝氣的情況下，陽離子絮凝劑直接進入到下水管，對藻類細胞和磷酸鹽進行絮凝。該工藝在對藻類和磷的去除中取得了和好的效果。如圖三所示，該工藝可以去除水樣中的總磷，水樣取自采用活性污泥工藝的成熟池塘?？梢钥闯?，隨著廢水的處理，廢水中總磷的含量呈直線

19、下降，當混凝劑劑量被增加到最適量時，廢水中殘存的磷的含量是非常低的。一個更詳細的總 </p><p>　　1.15 2.4 2.24 3.15 4.4 日期</p><p>　　圖五 沃加沃加水廠出水中總磷含量隨時間變化圖 </p><p>　　結結果如上表所示，優(yōu)化了細胞的生長條件，

20、藻類細胞的去除率高達98%以上，磷粒子和總磷含量分別減少到0.1和0.3毫克/升以下。 </p><p><b>　　4.3 綜合實例</b></p><p>　　1999年，在沃加沃加(新南威爾士,澳大利亞)建成了18千方/天的污水處理廠，其性能與預期和模仿實驗所得到的數據完全吻合。一般情況下，排放的污水中會含有一定量的懸浮的固體顆粒(主要

21、由海藻細胞)，因此，固體顆粒的多少會被作為一種衡量廢水中藻類數量多少的標準。就如圖四所示的，在污水處理的過程中，固體懸浮物的量逐漸減少，并且最終少于10毫克/升.藻類細胞數量的計算方法在下表二中有明確的說明，藻類的去除率高達99%以上。處理后的水中總磷的殘余量低于0.1毫克/升，就如上圖五所示。</p><p>　　表二 沃加沃加水廠中的水在浮選前后藻類細胞個數以及去除率</p><p&g

22、t;<b>　　5 結束語</b></p><p>　　基于詹姆遜細胞技術的浮選工藝經過不斷地完善改進，在去除廢水中藻類和磷方面取得了良好的效果。通過化學方法，投加絮凝劑對廢水進行處理，然后絮凝得到的離子聚合物進入下水管，由詹姆遜細胞進行去除。經試驗和實際運營證明該工藝在降低總磷含量方面是非常有效的，可以將總磷降低到0.3毫克/升以下。藻類細胞的去除率超過98%。細胞浮選技術是一項創(chuàng)新，可以

23、改善大多數水處理廠不能滿足出水要求的問題。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　Bernhardt, H, Clasen, J, 1994. Investigations into the flocculation mechanisms of small algal cells. J. Water SRT-Aqua 43, 222.<

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28、ture Review: Algal Controland Removal From Tertiary Sewage Treatment Ponds. Management Options for Algal Control and Removal. Department of Land and Water Conservation, NSW, Australia.</p><p>　　Tenney, M.W.,

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