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技術(shù)交流


一文讀懂工業(yè)廢水特點(diǎn)及處理技術(shù)

2019-8-28 本文被閱讀 2 次

工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、污水和廢液,其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物,常見的工業(yè)廢水及特點(diǎn)有以下幾大類:

1、燃煤電廠脫硫廢水特點(diǎn)及處理工藝

電廠脫硫廢水特點(diǎn):

電廠多數(shù)脫硫裝置采用煙氣石灰石—石膏濕法脫硫工藝。該工藝主要由石灰石漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、脫硫廢水處理系統(tǒng)組成。脫硫裝置漿液內(nèi)的水在不斷循環(huán)的過程中,會(huì)富集重金屬元素和Cl-等,一方面加速脫硫設(shè)備的腐蝕,另一方面影響石膏的品質(zhì),需要及時(shí)將廢水排放。

電廠脫硫廢水處理工藝:

電廠脫硫廢水處理工藝流程:脫硫廢水→廢水箱→廢水泵→ pH中和箱→沉降箱→絮凝箱→澄清器→出水箱→出水泵→達(dá)標(biāo)排放

脫硫廢水處理系統(tǒng)包括廢水處理、加藥、污泥處理3個(gè)部分。廢水處理系統(tǒng)主要由廢水箱、三聯(lián)箱、澄清池、排泥泵、出水箱、清水泵、風(fēng)機(jī)、脫水機(jī)等部分設(shè)備組成。脫硫廢水中的雜質(zhì)除了大量的Cl-、Mg2+之外,還包括:氟化物、亞硝酸鹽等;重金屬離子,如:Cu2+、Hg2+等;不可溶的CaSO4及細(xì)塵等。為滿足廢水排放標(biāo)準(zhǔn),需配備相應(yīng)的廢水處理裝置。

2、化學(xué)工業(yè)廢水

化學(xué)工業(yè)廢水主要來自石油化學(xué)工業(yè)、煤炭化學(xué)工業(yè)、酸堿工業(yè)、化肥工業(yè)、塑料工業(yè)、制藥工業(yè)、染料工業(yè)、橡膠工業(yè)等排出的生產(chǎn)廢水。

化工廢水污染防治的主要措施是:首先應(yīng)改革生產(chǎn)工藝和設(shè)備,減少污染物,防止廢水外排,進(jìn)行綜合利用和回收;必須外排的廢水,其處理程度應(yīng)根據(jù)水質(zhì)和要求選擇。

一級處理主要分離水中的懸浮固體物、膠體物、浮油或重油等??刹捎盟|(zhì)水量調(diào)節(jié)、自然沉淀、上浮和隔油等方法。

二級處理主要是去除可用生物降解的有機(jī)溶解物和部分膠體物,減少廢水中的生化需氧量和部分化學(xué)需氧量,通常采用生物法處理。經(jīng)生物處理后的廢水中,還殘存相當(dāng)數(shù)量的COD,有時(shí)有較高的色、嗅、味,或因環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求高,則需采用三級處理方法進(jìn)一步凈化。

三級處理主要是去除廢水中難以生物降解的有機(jī)污染物和溶解性無機(jī)污染物。常用的方法有活性炭吸附法和臭氧氧化法,也可采用離子交換和膜分離技術(shù)等。各種化學(xué)工業(yè)廢水可根據(jù)不同的水質(zhì)、水量和處理后外排水質(zhì)的要求,選用不同的處理方法。

3、印染工業(yè)廢水

印染工業(yè)用水量大,通常每印染加工1t紡織品耗水100一200t.其中80%一90%以印染廢水排出。常用的治理方法有回收利用和無害化處理。

回收利用:

廢水可按水質(zhì)特點(diǎn)分別回收利用,如漂白煮煉廢水和染色印花廢水的分流,前者可以對流洗滌.一水多用,減少排放量;

堿液回收利用,通常采用蒸發(fā)法回收,如堿液量大,可用三效蒸發(fā)回收,堿液量小,可用薄膜蒸發(fā)回收;

染料回收.如士林染料可酸化成為隱巴酸,呈膠體微粒.懸浮于殘液中,經(jīng)沉淀過濾后回收利用。

無害化處理可分:

物理處理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除廢水中懸浮物;吸附法主要是去除廢水中溶解的污染物和脫色。

化學(xué)處理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于調(diào)節(jié)廢水中的酸堿度,還可降低廢水的色度;混凝法在于去除廢水中分散染料和膠體物質(zhì);氧化法在于氧化廢水中還原性物質(zhì),使硫化染料和還原染料沉淀下來。

生物處理法有活性污泥、生物轉(zhuǎn)盤、生物轉(zhuǎn)筒和生物接觸氧化法等。為了提高出水水質(zhì),達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回收要求.往往需要采用幾種方法聯(lián)合處理。

4、造紙工業(yè)廢水

造紙廢水主要來自造紙工業(yè)生產(chǎn)中的制漿和抄紙兩個(gè)生產(chǎn)過程。制漿是把植物原料中的纖維分離出來,制成漿料,再經(jīng)漂白;抄紙是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘干,制成紙張。這兩項(xiàng)工藝都排出大量廢水。

制漿產(chǎn)生的廢水,污染較為嚴(yán)重。洗漿時(shí)排出廢水呈黑褐色,稱為黑水,黑水中污染物濃度很高,BOD高達(dá)5—40g/L,含有大量纖維、無機(jī)鹽和色素。漂白工序排出的廢水也含有大量的酸堿物質(zhì)。抄紙機(jī)排出的廢水,稱為白水,其中含有大量纖維和在生產(chǎn)過程中添加的填料和膠料。

造紙工業(yè)廢水的處理應(yīng)著重于提高循環(huán)用水率,減少用水量和廢水排放量,同時(shí)也應(yīng)積極探索各種可靠、經(jīng)濟(jì)和能夠充分利用廢水中有用資源的處理方法。例如浮選法可回收白水中纖維性固體物質(zhì),回收率可達(dá)95%,澄清水可回用;燃燒法可回收黑水中氫氧化納、硫化鈉、硫酸鈉以及同有機(jī)物結(jié)合的其他鈉鹽。

中和法調(diào)節(jié)廢水pH值;混凝沉淀或浮選法可去除廢水中懸浮固體;化學(xué)沉淀法可脫色;生物處理法可去除BOD,對牛皮紙廢水較有效;濕式氧化法處理亞硫酸紙漿廢水較為成功。此外,國內(nèi)外也有采用反滲透、超過濾、電滲析等處理方法。

5、染料生產(chǎn)廢水

染料生產(chǎn)廢水含有酸、堿、鹽、鹵素、烴、胺類、硝基物和染料及其中間體等物質(zhì),有的還含有吡啶、氰、酚、聯(lián)苯胺以及重金屬汞、鎘、鉻等。這些廢水成分復(fù)雜,具有毒性,較難處理。因此染料生產(chǎn)廢水的處理,應(yīng)根據(jù)廢水的特性和對它的排放要求,選用適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ā?/span>

例如:去除固體雜質(zhì)和無機(jī)物,可采用混凝法和過濾法;去除有機(jī)物和有毒物質(zhì)主要采用化學(xué)氧化法、生物法和反滲透法等;脫色一般可采用混凝法和吸附法組成的工藝流程,去除重金屬可采用離子交換法等。

6、食品工業(yè)廢水

食品工業(yè)原料廣泛,制品種類繁多,排出廢水的水量、水質(zhì)差異很大。

廢水中主要污染物有:

漂浮在廢水中固體物質(zhì),如菜葉、果皮、碎肉、禽羽等;懸浮在廢水中的物質(zhì)有油脂、蛋白質(zhì)、淀粉、膠體物質(zhì)等;溶解在廢水中的酸、堿、鹽、糖類等;原料夾帶的泥砂及其他有機(jī)物等;致病菌毒等。

食品工業(yè)廢水的特點(diǎn)是有機(jī)物質(zhì)和懸浮物含量高,易腐敗,一般無大的毒性。其危害主要是使水體富營養(yǎng)化,以致引起水生動(dòng)物和魚類死亡,促使水底沉積的有機(jī)物產(chǎn)生臭味,惡化水質(zhì),污染環(huán)境。

食品工業(yè)廢水處理除按水質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)預(yù)處理外,一般均宜采用生物處理。如對出水水質(zhì)要求很高或因廢水中有機(jī)物含量很高,可采用兩級曝氣池或兩級生物濾池,或多級生物轉(zhuǎn)盤.或聯(lián)合使用兩種生物處理裝置,也可采用厭氧—需氧串聯(lián)。

7、農(nóng)藥廢水

農(nóng)藥品種繁多,農(nóng)藥廢水水質(zhì)復(fù)雜。其主要特點(diǎn)是:

污染物濃度較高,化學(xué)需氧量(COD)可達(dá)每升數(shù)萬mg;毒性大,廢水中除含有農(nóng)藥和中間體外,還含有酚、砷、汞等有毒物質(zhì)以及許多生物難以降解的物質(zhì);有惡臭,對人的呼吸道和粘膜有刺激性;水質(zhì)、水量不穩(wěn)定。

因此,農(nóng)藥廢水對環(huán)境的污染非常嚴(yán)重。農(nóng)藥廢水處理的目的是降低農(nóng)藥生產(chǎn)廢水中污染物濃度,提高回收利用率,力求達(dá)到無害化。農(nóng)藥廢水的處理方法有活性炭吸附法、濕式氧化法、溶劑萃取法、蒸餾法和活性污泥法等。

但是,研制低毒、低殘留的新農(nóng)藥,這是農(nóng)藥發(fā)展方向。一些國家已禁止生產(chǎn)六六六等有機(jī)氯、有機(jī)汞農(nóng)藥,積極研究和使用微生物農(nóng)藥,這是一條從根本上防止農(nóng)藥廢水污染環(huán)境的新途徑。

8、含氰廢水

含氰廢水主要來自電鍍、煤氣、焦化、冶金、金屬加工、化纖、塑料、農(nóng)藥、化工等部門。

含氰廢水是一種毒性較大的工業(yè)廢水,在水中不穩(wěn)定,較易于分解,無機(jī)氰和有機(jī)氰化物皆為劇毒性物質(zhì),人食入可引起急性中毒。氰化物對人體致死量為0.18,氰化鉀為0.12g,水體中氰化物對魚致死的質(zhì)量濃度為0.04~0.1mg/L。

含氰廢水治理措施主要有:

改革工藝,減少或消除外排含氰廢水,如采用無氰電鍍法可消除電鍍車間工業(yè)廢水。

含氰量高的廢水,應(yīng)采用回收利用,含氰量低的廢水應(yīng)凈化處理方可排放?;厥辗椒ㄓ兴峄貧?/span>—堿液吸收法、蒸汽解吸法等。

治理方法有堿性氯化法、電解氧化法、加壓水解法、生物化學(xué)法、生物鐵法、硫酸亞鐵法、空氣吹脫法等。其中堿性氯化法應(yīng)用較廣,硫酸亞鐵法處理不徹底亦不穩(wěn)定,空氣吹脫法既污染大氣,出水又達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。較少采用。

9、含酚廢水

含酚廢水主要來自焦化廠、煤氣廠、石油化工廠、絕緣材料廠等工業(yè)部門以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纖維、合成染料、有機(jī)農(nóng)藥和酚醛樹脂生產(chǎn)過程。含酚廢水中主要含有酚基化合物,酚基化合物是一種原生質(zhì)毒物,可使蛋白質(zhì)凝固。

10、含汞廢水

含汞廢水主要來源于有色金屬冶煉廠、化工廠、農(nóng)藥廠、造紙廠、染料廠及熱工儀器儀表廠等。各種汞化合物的毒性差別很大,如甲基汞,甲基汞進(jìn)入人體很容易被吸收,不易降解,排泄很慢,容易在腦中積累。

11、重金屬廢水

重金屬廢水主要來自礦山、冶煉、電解、電鍍、農(nóng)藥、醫(yī)藥、油漆、顏料等企業(yè)排出的廢水。廢水中重金屬的種類、含量及存在形態(tài)隨不同生產(chǎn)企業(yè)而異。

重金屬廢水處理原則是:

根本是改革生產(chǎn)工藝,不用或少用毒性大的重金屬;其次是采用合理的工藝流程、科學(xué)的管理和操作,減少重金屬用量和隨廢水流失量,盡量減少外排廢水量。重金屬廢水應(yīng)當(dāng)在產(chǎn)生地點(diǎn)就地處理,不同其他廢水混合,以免使處理復(fù)雜化。更不應(yīng)當(dāng)不經(jīng)處理直接排入城市下水道,以免擴(kuò)大重金屬污染。

對重金屬廢水的處理,通??煞譃閮深悾?/span>

一是使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變成不溶的金屬化合物或元素,經(jīng)沉淀和上浮從廢水中去除??蓱?yīng)用方法如中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分離法、電解沉淀(或上浮)法、隔膜電解法等;

二是將廢水中的重金屬在不改變其化學(xué)形態(tài)的條件下進(jìn)行濃縮和分離,可應(yīng)用方法有反滲透法、電滲析法、蒸發(fā)法和離子交換法等。這些方法應(yīng)根據(jù)廢水水質(zhì)、水量等情況單獨(dú)或組合使用。

12、冶金廢水

冶金廢水的主要特點(diǎn)是水量大、種類多、水質(zhì)復(fù)雜多變。按廢水來源和特點(diǎn)分類,主要有冷卻水、酸洗廢水、洗滌廢水(除塵、煤氣或煙氣)、沖渣廢水、煉焦廢水以及由生產(chǎn)中凝結(jié)、分離或溢出的廢水等。

冶金廢水治理發(fā)展的趨向是:

發(fā)展和采用不用水或少用水及無 污染或少污染的新工藝、新技術(shù),如用干法熄焦,煉焦煤預(yù)熱,直接從焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰等;發(fā)展綜合利用技術(shù),如從廢水廢氣中回收有用物質(zhì)和熱能,減少物料燃料流失;根據(jù)不同水質(zhì)要求,綜合平衡,串流使用,同時(shí)改進(jìn)水質(zhì)穩(wěn)定措施,不斷提高水的循環(huán)利用率發(fā)展適合冶金廢水特點(diǎn)的新的處理工藝和技術(shù),如用磁法處理鋼鐵廢水.具有效率高,占地少,操作管理方便等優(yōu)點(diǎn)。

13、酸堿廢水

酸性廢水主要來自鋼鐵廠、化工廠、染料廠、電鍍廠和礦山等,其中含有各種有害物質(zhì)或重金屬鹽類。酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)差別很大,低的小于1%,高的大于10%。

堿性廢水主要來自印染廠、皮革廠、造紙廠、煉油廠等。其中有的含有機(jī)堿或含無機(jī)堿。堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有的高于5%,有的低于1%。酸堿廢水中,除含有酸堿外,常含有酸式鹽、堿式鹽以及其他無機(jī)物和有機(jī)物。

酸堿廢水具有較強(qiáng)的腐蝕性,需經(jīng)適當(dāng)治理方可外排。

治理酸堿廢水一股原則是:

高濃度酸堿廢水,應(yīng)優(yōu)先考慮回收利用,根據(jù)水質(zhì)、水量和不同工藝要求,進(jìn)行廠區(qū)或地區(qū)性調(diào)度,盡量重復(fù)使用:如重復(fù)使用有困難,或濃度偏低,水量較大,可采用濃縮的方法回收酸堿。

低濃度的酸堿廢水,如酸洗槽的清洗水,堿洗槽的漂洗水,應(yīng)進(jìn)行中和處理。對于中和處理,應(yīng)首先考慮以廢治廢的原則。如酸、堿廢水相互中和或利用廢堿(渣)中和酸性廢水,利用廢酸中和堿性廢水。在沒有這些條件時(shí),可采用中和劑處理。

14、選礦廢水

    選礦廢水具有水量大,懸浮物含量高,含有害物質(zhì)種類較多的特點(diǎn)。其有害物質(zhì)是重金屬離子和選礦藥劑。重金屬離子有銅、鋅、鉛、鎳、鋇、鎘以及砷和稀有元素等。

    在選礦過程中加入的浮選藥劑有如下幾類:捕集劑,如黃藥(RocssMe)、黑藥[(RO)2PSSMe]、白藥[CS(NHC6H5)2]起泡劑,如松節(jié)油、甲酚(C6H4CH30H)活性刑,如硫酸銅(CuS04)、重金屬鹽類;硫化劑,如硫化鈉,礦槳調(diào)節(jié)劑,如硫酸、石灰等。

    選礦廢水主要通過尾礦壩可有效地去除廢水中懸浮物,重金屬和浮選藥劑含量也可降低。如達(dá)不到排放要求時(shí),應(yīng)作進(jìn)一步處理,常用的處理方法有:去除重金屬可采用石灰中和法和焙燒白云石吸附法;主除浮選藥劑可采用礦石吸附法、活性炭吸附法;含氰廢水可采用化學(xué)氧化法。

15、含油廢水

含油廢水主要來源于石油、石油化工、鋼鐵、焦化、煤氣發(fā)生站、機(jī)械加工等工業(yè)部門。廢水中油類污染物質(zhì),除重焦油的相對密度為1.1以上外,其余的相對密度都小于1。油類物質(zhì)在廢水中通常以三種狀態(tài)存在。

    浮上油,油滴粒徑大于100μm,易于從廢水中分離出來。分散油,油滴粒徑介于10一100μm之間,懇浮于水中。乳化油,油滴粒徑小于10μm,不易從廢水中分離出來。

    由于不同工業(yè)部門排出的廢水中含油濃度差異很大,如煉油過程中產(chǎn)生廢水,含油量約為150一1000mg/L,焦化廢水中焦油含量約為500一800mg/L,煤氣發(fā)生站排出廢水中的焦油含量可達(dá)2000一3000mg/L。

    因此,含油廢水的治理應(yīng)利用隔油池,回收浮油或重油,處理效率為60%一80%,出水中含油量約為100一200mg/L;廢水中的乳化油和分散油較難處理,故應(yīng)防止或減輕乳化現(xiàn)象。

    方法之一,是在生產(chǎn)過程中注意減輕廢水中油的乳化;二是在處理過程中,盡量減少用泵提升廢水的次數(shù)、以免增加乳化程度。處理方法通常采用氣浮法和破乳法。

工業(yè)廢水處理主流技術(shù)

1、多效蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)

在工業(yè)含鹽廢水的處理過程中,工業(yè)含鹽廢水進(jìn)入低溫多效濃縮結(jié)晶裝置,經(jīng)過3—6效蒸發(fā)冷凝的濃縮結(jié)晶過程,分離為淡化水(淡化水可能含有微量低沸點(diǎn)有機(jī)物)和濃縮晶漿廢液;無機(jī)鹽和部分有機(jī)物可結(jié)晶分離出來,焚燒處理為無機(jī)鹽廢渣;不能結(jié)晶的有機(jī)物濃縮廢液可采用滾筒蒸發(fā)器,形成固態(tài)廢渣,焚燒處理;淡化水可返回生產(chǎn)系統(tǒng)替代軟化水加以利用。

低溫蒸發(fā)濃縮結(jié)晶系統(tǒng)不僅可以應(yīng)用于化工生產(chǎn)的濃縮過程和結(jié)晶過程,還可以應(yīng)用于工業(yè)含鹽廢水的蒸發(fā)濃縮結(jié)晶處理過程中。多效蒸發(fā)流程在一效使用了蒸汽,故節(jié)約了蒸汽的需要量,有效地利用了二次蒸汽中的熱量,降低了生產(chǎn)成本,提高了經(jīng)濟(jì)效益。

2、生物法

生物處理是目前廢水處理常用的方法之一,它具有應(yīng)用范圍廣、適應(yīng)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)安全等特點(diǎn)。一般情況下,常用的生物法有傳統(tǒng)活性污泥法和生物接觸氧化法兩種。

1) 傳統(tǒng)活性污泥法

   活性污泥法是一種污水的好氧生物處理法,目前是處理城市污水廣泛使用的方法。它能從污水中去除溶解性的和膠體狀態(tài)的可生化有機(jī)物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其他一些物質(zhì),同時(shí)也能去除一部分磷素和氮素。

   活性污泥法去除率高,適用于處理水質(zhì)要求高廢水。但是不善于適應(yīng)水質(zhì)的變化,供氧不能得到充分利用;空氣供應(yīng)沿池水平均分布,造成前段氧量不足后段氧量過剩;曝氣結(jié)構(gòu)龐大,占地面積大。

2) 生物接觸氧化法

   生物接觸氧化法是主要利用附著生長于某些固體物表面的微生物(即生物膜)進(jìn)行有機(jī)污水處理的方法。

生物接觸氧化法是一種浸沒生物膜法,是生物濾池和曝氣池的綜合體,兼有活性污泥法和生物膜法的特點(diǎn),在水處理過程中有很好的效果。

   生物接觸氧化法有較高的容積負(fù)荷,對沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力;污泥生成量少,運(yùn)行管理簡便,操作簡單,耗能低,具有活性污泥法的優(yōu)點(diǎn),生物活性高,凈化效果好,處理效率高,處理時(shí)間短,出水水質(zhì)好而穩(wěn)定;能分解其它生物處理難分解的物質(zhì),具有脫氧除磷的作用,可作為三級處理技術(shù)。

3、SBR工藝

   SBR是序批式活性污泥法(SequencingBatchReactor)的縮寫,作為一種間歇運(yùn)行的廢水處理工藝,近年來在國內(nèi)外被引起廣泛重視和研究的一種污水處理技術(shù)。

    SBR的工作程序是由流入、反應(yīng)、沉淀、排放和閑置五個(gè)程序組成。污水在反應(yīng)器中按序列、間歇地進(jìn)入每個(gè)反應(yīng)工序,每個(gè)SBR反應(yīng)器的運(yùn)行操作在時(shí)間上也是按次序排列間歇運(yùn)行的。

    SBR法具有以下特點(diǎn):工藝簡單,占地面積小、設(shè)備少、節(jié)省投資。理想的推流過程使生化反應(yīng)推力大、處理效率高、運(yùn)行方式靈活、可以除磷脫氮、污泥活性高,沉降性能好、耐沖擊負(fù)荷,處理能力強(qiáng)。

    雖然法SBR以上優(yōu)點(diǎn),但也有一定的局限性,如進(jìn)水流量大,則需要調(diào)節(jié)反應(yīng)系統(tǒng),從而增 大投資;而對出水水質(zhì)有特殊要求,如脫氮除磷等還需要對工藝進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)。

4、MBR工藝

   MBR是一種將膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)活性污泥法相結(jié)合的新型污水處理工藝,它用具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的MBR平片膜組件置于曝氣池中,經(jīng)過好氧曝氣和生物處理后的水,由泵通過濾膜過濾后抽出。

   MBR工藝設(shè)備緊湊,占地少;出水水質(zhì)優(yōu) 質(zhì)穩(wěn)定,有機(jī)物去除效率快;剩余污泥產(chǎn)量少,降低了生產(chǎn)成本;可去除氨氮及難降解有機(jī)物;易于從傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改造。但是,膜造價(jià)高,使膜生物反應(yīng)器的基建投資高于傳統(tǒng)污水處理工藝;膜污染容易出現(xiàn),給操作管理帶來不便;能耗高,工藝要求高。

5、電解工藝

在高鹽度條件下,廢水具有較高的導(dǎo)電性,這一特點(diǎn)為電化學(xué)法在高鹽度有機(jī)廢水處理方面提供了良好的發(fā)展空間。

高鹽廢水在電解池中發(fā)生一系列氧化還原反應(yīng),生成不溶于水的物質(zhì),經(jīng)過沉淀(或氣浮)或直接氧化還原為無害氣體除去,從而降低COD。

溶液中的氯化鈉電解時(shí),在陽極上所生成的氯氣,有一部分溶解在溶液中發(fā)生次級反應(yīng)而生成次氯酸鹽和氯酸鹽,對溶液起漂白作用。正是上述綜合的協(xié)同作用使溶液中有機(jī)污染物得到降解。

因?yàn)殡娀瘜W(xué)理論的局限性,高耗能,電力缺乏等問題,目前電解處理高鹽廢水工藝還是處于研究階段。

6、離子交換法

離子交換是一個(gè)單元操作過程,在這個(gè)過程中,通常涉及到溶液中的離子與不溶性聚合物(含有固定陰離子或陽離子)上的反離子之間的交換反應(yīng)。

采用離子交換法時(shí),廢水首先經(jīng)過陽離子交換柱,其中帶正電荷的離子(Na+等)被H+置換而滯留在交換柱內(nèi);之后,帶負(fù)電荷的離子(CI-等)在陰離子交換柱中被OH-置換,以達(dá)到除鹽的目的。

但該法一個(gè)主要問題是廢水中的固體懸浮物會(huì)堵塞樹脂而失去效果,還有就是離子交換樹脂的再生需要高昂的費(fèi)用且交換下來的廢物很難處理。

7、膜分離法

膜分離技術(shù)是利用膜對混合物中各組分選擇透過性能的差異來分離、提純和濃縮目標(biāo)物質(zhì)的新型分離技術(shù)。

目前常用的膜技術(shù)有超濾、微濾、電滲析及反滲透。其中的超濾、微濾用于工業(yè)廢水的處理時(shí),不能有效去除污水中的鹽分,但可以有效截留懸浮固體(SS)及膠體COD;電滲析(electrodialysis)和反相滲透(RO)技術(shù)是有效和常用的脫鹽技術(shù)。

限制膜技術(shù)工程應(yīng)用推廣的主要難點(diǎn)是膜的造價(jià)高、壽命短、易受污染和結(jié)垢堵塞等。伴隨著膜生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,膜技術(shù)將在廢水處理領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用。

8、鐵碳微電解處理技術(shù)

鐵碳微鐵碳微電解法是利用Fe/C原電池反應(yīng)原理對廢水進(jìn)行處理的良好工藝,又稱內(nèi)電解法、鐵屑過濾法等。鐵炭微電解法是電化學(xué)的氧化還原、電化學(xué)電對對絮體的電富集作用、以及電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的凝聚、新生絮體的吸附和床層過濾等作用的綜合效應(yīng),其中主要是氧化還原和電附集及凝聚作用。

鐵屑浸沒在含大量電解質(zhì)的廢水中時(shí),形成無數(shù)個(gè)微小的原電池,在鐵屑中加入焦炭后,鐵屑與焦炭粒接觸進(jìn)一步形成大原電池,使鐵屑在受到微原電池腐蝕的基礎(chǔ)上,又受到大原電池的腐蝕,從而加快了電化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。

此法具有適用范圍廣、處理效果好、使用壽命長、成本低廉及操作維護(hù)方便等諸多優(yōu)點(diǎn),并使用廢鐵屑為原料,也不需消耗電力資源,具有“以廢治廢”的意義。目前鐵炭微電解技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于印染、農(nóng)藥/制藥、重金屬、石油化工及油分等廢水以及垃圾滲濾液處理,取得了良好的效果。

9、Fenton及類Fenton氧化法

典型的Fenton試劑是由Fe2+催化H2O2分解產(chǎn)生˙OH,從而引發(fā)有機(jī)物的氧化降解反應(yīng)。由于Fenton法處理廢水所需時(shí)間長,使用的試劑量多,而且過量的Fe2+將增 大處理后廢水中的COD并產(chǎn)生二次污染。

近年來人們將紫外光、可見光等引入Fenton體系,并研究采用其他過渡金屬替代Fe2+,這些方法可顯著增強(qiáng)Fenton試劑對有機(jī)物的氧化降解能力,減少Fenton試劑的用量,降低處理成本,統(tǒng)稱為類Fenton反應(yīng)。

Fenton法反應(yīng)條件溫和,設(shè)備較為簡單,適用范圍廣;既可作為單獨(dú)處理技術(shù)應(yīng)用,也可與其他方法聯(lián)用,如與混凝沉淀法、活性碳法、生物處理法等聯(lián)用,作為難降解有機(jī)廢水的預(yù)處理或深度處理方法。

10、臭氧氧化

臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,與還原態(tài)污染物反應(yīng)時(shí)速度快,使用方便,不產(chǎn)生二次污染,可用于污水的消 毒、除色、除臭、去除有機(jī)物和降低COD等。單獨(dú)使用臭氧氧化法造價(jià)高、處理成本昂貴,且其氧化反應(yīng)具有選擇性,對某些鹵代烴及農(nóng)藥等氧化效果比較差。

    為此,近年來發(fā)展了旨在提高臭氧氧化效率的相關(guān)組合技術(shù),其中UV/O3、H2O2/O3、UV/H2O2/O3等組合方式不僅可提高氧化速率和效率,而且能夠氧化臭氧單獨(dú)作用時(shí)難以氧化降解的有機(jī)物。由于臭氧在水中的溶解度較低,且臭氧產(chǎn)生效率低、耗能大,因此增 大臭氧在水中的溶解度、提高臭氧的利用率、研制低能耗的臭氧發(fā)生裝置成為研究的主要方向。

11、磁分離技術(shù)

磁分離技術(shù)是近年來發(fā)展的一種新型的利用廢水中雜質(zhì)顆粒的磁性進(jìn)行分離的水處理技術(shù)。對于水中非磁性或弱磁性的顆粒,利用磁性接種技術(shù)可使它們具有磁性。

磁分離技術(shù)應(yīng)用于廢水處理有三種方法:直接磁分離法、間接磁分離法和微生物—磁分離法。

目前研究的磁性化技術(shù)主要包括磁性團(tuán)聚技術(shù)、鐵鹽共沉技術(shù)、鐵粉法、鐵氧體法等,具有代表性的磁分離設(shè)備是圓盤磁分離器和高梯度磁過濾器。目前磁分離技術(shù)還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,還不能應(yīng)用于實(shí)際工程實(shí)踐。

12、等離子水處理技術(shù)

低溫等離子體水處理技術(shù),包括高壓脈沖放電等離子體水處理技術(shù)和輝光放電等離子體水處理技術(shù),是利用放電直接在水溶液中產(chǎn)生等離子體,或者將氣體放電等離子體中的活性粒子引入水中,可使水中的污染物徹底氧化、分解。

水溶液中的直接脈沖放電可以在常溫常壓下操作,整個(gè)放電過程中無需加入催化劑就可以在水溶液中產(chǎn)生原位的化學(xué)氧化性物種氧化降解有機(jī)物,該項(xiàng)技術(shù)對低濃度有機(jī)物的處理經(jīng)濟(jì)且有效。

此外,應(yīng)用脈沖放電等離子體水處理技術(shù)的反應(yīng)器形式可以靈活調(diào)整,操作過程簡單,相應(yīng)的維護(hù)費(fèi)用也較低。受放電設(shè)備的限制,該工藝降解有機(jī)物的能量利用率較低,等離子體技術(shù)在水處理中的應(yīng)用還處在研發(fā)階段。

13、電化學(xué)(催化)氧化

電化學(xué)(催化)氧化技術(shù)通過陽極反應(yīng)直接降解有機(jī)物,或通過陽極反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基(˙OH)、臭氧等氧化劑降解有機(jī)物。

電化學(xué)(催化)氧化包括二維和三維電極體系。由于三維電極體系的微電場電解作用,目前備受推崇。三維電極是在傳統(tǒng)的二維電解槽的電極間裝填粒狀或其他碎屑狀工作電極材料,并使裝填的材料表面帶電,成為第三極,且在工作電極材料表面能發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。

與二維平板電極相比,三維電極具有很大的比表面,能夠增加電解槽的面體比,能以較低電流密度提供較大的電流強(qiáng)度,粒子間距小而物質(zhì)傳質(zhì)速度高,時(shí)空轉(zhuǎn)換效率高,因此電流效率高、處理效果好。三維電極可用于處理生活污水,農(nóng)藥、染料、制藥、含酚廢水等難降解有機(jī)廢水,金屬離子,垃圾滲濾液等。

14、輻射技術(shù)

20世紀(jì)70年代起,隨著大型鈷源和電子加速器技術(shù)的發(fā)展,輻射技術(shù)應(yīng)用中的輻射源問題逐步得到改善。利用輻射技術(shù)處理廢水中污染物的研究引起了各國的關(guān)注和重視。

與傳統(tǒng)的化學(xué)氧化相比,利用輻射技術(shù)處理污染物,不需加入或只需少量加入化學(xué)試劑,不會(huì)產(chǎn)生二次污染,具有降解效率高、反應(yīng)速度快、污染物降解徹底等優(yōu)點(diǎn)。而且,當(dāng)電離輻射與氧氣、臭氧等催化氧化手段聯(lián)合使用時(shí),會(huì)產(chǎn)生“協(xié)同效應(yīng)”。因此,輻射技術(shù)處理污染物是一種清潔的、可持續(xù)利用的技術(shù),被國際原子能機(jī)構(gòu)列為21世紀(jì)和平利用原子能的主要研究方向。

15、.光化學(xué)催化氧化

光化學(xué)崔化氧化技術(shù)是在光化學(xué)氧化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,與光化學(xué)法相比,有更強(qiáng)的氧化能力,可使有機(jī)污染物更徹底地降解。光化學(xué)催化氧化是在有催化劑的條件下的光化學(xué)降解,氧化劑在光的輻射下產(chǎn)生氧化能力較強(qiáng)的自由基。

催化劑有TiO2、ZnO、WO3、CdS、ZnS、SnO2和Fe3O4等。分為均相和非均相兩種類型,均相光催化降解是以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質(zhì),通過光助-Fenton反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基使污染物得到降解;非均相催化降解是在污染體系中投入一定量的光敏半導(dǎo)體材料,如TiO2、ZnO等,同時(shí)結(jié)合光輻射,使光敏半導(dǎo)體在光的照射下激發(fā)產(chǎn)生電子—空穴對,吸附在半導(dǎo)體上的溶解氧、水分子等與電子—空穴作用,產(chǎn)生˙OH等氧化能力極強(qiáng)的自由基。TiO2光催化氧化技術(shù)在氧化降解水中有機(jī)污染物,特別是難降解有機(jī)污染物時(shí)有明顯的優(yōu)勢。

16、超臨界水氧化(scwo)技術(shù)

SCWO是以超臨界水為介質(zhì),均相氧化分解有機(jī)物。可以在短時(shí)間內(nèi)將有機(jī)污染物分解為CO2、H2O等無機(jī)小分子,而硫、磷和氮原子分別轉(zhuǎn)化成硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸根和亞硝酸根離子或氮?dú)?。美國把SCWO法列為能源與環(huán)境領(lǐng)域有前途的廢物處理技術(shù)。

SCWO反應(yīng)速率快、停留時(shí)間短;氧化效率高,大部分有機(jī)物處理率可達(dá)99%以上;反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)備體積小;處理范圍廣,不僅可以用于各種有毒物質(zhì)、廢水、廢物的處理,還可以用于分解有機(jī)化合物;不需外界供熱,處理成本低;選擇性好,通過調(diào)節(jié)溫度與壓力,可以改變水的密度、粘度、擴(kuò)散系數(shù)等物化特性,從而改變其對有機(jī)物的溶解性能,達(dá)到選擇性地控制反應(yīng)產(chǎn)物的目的。

臨界氧化法在美國、德國、瑞典、日本等歐美國家已經(jīng)有了工藝應(yīng)用,但中國的研究起步較晚,還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。

17、濕式(催化)氧化

濕式(催化)氧化法是在高溫(150~350℃)、高壓(0.5~20MPa)、催化劑作用下,利用O2或空氣作為氧化劑(添加催化劑),(催化)氧化水中呈溶解態(tài)或懸浮態(tài)的有機(jī)物或還原態(tài)的無機(jī)物,達(dá)到去除污染物的目的。

濕式空氣(催化)氧化法可應(yīng)用于城市污泥和丙烯腈、焦化、印染等工業(yè)廢水及含酚、氯烴、有機(jī)磷、有機(jī)硫化合物的農(nóng)藥廢水的處理。

18、超聲波氧化

頻率在15~1000kHz的超聲波輻照水體中的有機(jī)污染物是由空化效應(yīng)引起的物理化學(xué)過程。超聲波不僅可以改善反應(yīng)條件,加快反應(yīng)速度和提高反應(yīng)產(chǎn)率,還能使一些難以進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)得以實(shí)現(xiàn)。

它集高級氧化、焚燒、超臨界氧化等多種水處理技術(shù)的特點(diǎn)于一身,加之操作簡單,對設(shè)備的要求較低,在污水處理,特別是在降解廢水中毒性高、難降解的有機(jī)污染物,加快有機(jī)污染物的降解速度,實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水污染物的無害化,避免二次污染的影響上具有重要意義。

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