酸性廢水處理方法范文

時(shí)間:2023-11-17 17:46:10

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酸性廢水處理方法

篇1

關(guān)鍵詞:企業(yè)廢水;處理原則;處理技術(shù)

Abstract: In recent years, enterprises production process generated waste water on water pollution provides a serious threat to human health and safety. Therefore, to strengthen the enterprise wastewater treatment is particularly important. This paper introduced the classification and principle of treatment of wastewater, and discussed several typical wastewater treatment technology.

Key words: enterprise wastewater; treatment; treatment technology

中圖分類號(hào):[TE992.2] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 :A文章編號(hào):

隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快,廢水的種類和數(shù)量迅速增加,已成為威脅人類健康和安全的重大隱患。如何做好廢水處理,維持工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,已成為當(dāng)下的重要課題。

1.企業(yè)廢水的分類

由于各個(gè)企業(yè)的規(guī)模不同、生產(chǎn)工業(yè)流程不同,所產(chǎn)生的廢水的成分比較復(fù)雜。企業(yè)廢水一般可分為三種。

第一種,根據(jù)廢水中所含的主要污染物的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分類,一般可分為無(wú)機(jī)廢水和有機(jī)廢水兩個(gè)類別;如礦物加工過(guò)程的廢水和電鍍廢水,屬無(wú)機(jī)廢水;食品和石油加工過(guò)程的廢水,屬有機(jī)廢水。第二種,依據(jù)企業(yè)的產(chǎn)品和加工對(duì)象進(jìn)行分類;如造紙廢水、冶金廢水、紡織印染廢水、染料廢水、制革廢水、金屬酸洗廢水、農(nóng)藥廢水、電站廢水等。第三種,以廢水中含有的污染物的主要成分為進(jìn)行分類,如酸性廢水、堿性廢水、含鉻廢水、含氰廢水等。前兩種分類法不涉及廢水中所含污染物的主要成分,也不能表明廢水的危害性。第三種分類法,明確地指出廢水中主要污染物的成分,能表明廢水一定的危害性。

2. 廢水處理的基本原則 2.1優(yōu)先選用無(wú)毒生產(chǎn)工藝代替或改革落后的生產(chǎn)工藝,盡可能在生產(chǎn)過(guò)程中杜絕或減少有毒有害廢水的產(chǎn)生。 2.2在使用有毒原料以及產(chǎn)生有毒中間產(chǎn)物和產(chǎn)品的過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格操作、監(jiān)督,消除滴漏,減少流失,盡可能采用合理的流程和設(shè)備。 2.3含有劇毒物質(zhì)的廢水,如含有一些重金屬、放射性物質(zhì)、高濃度酚、氰廢水應(yīng)與其它廢水分流,以便處理和回收有用物質(zhì)。 2.4流量較大而污染較輕的廢水,應(yīng)處理后循環(huán)使用,不應(yīng)排入下水道,以免增加城市下水道和城市污水處理負(fù)荷。 2.5類似城市污水的有機(jī)廢水,如食品加工廢水、制糖廢水、造紙廢水,可排入城市污水系統(tǒng)進(jìn)行處理,處理后回用。 2.6一些可以生物降解的有毒廢水,如酚、氰廢水,應(yīng)處理后按排放標(biāo)準(zhǔn)排入城市下水道,再進(jìn)一步生化處理。[1]2.7含有難以進(jìn)行生物降解的有毒廢水,應(yīng)單獨(dú)處理,不應(yīng)排入城市下水道。工業(yè)廢水處理的發(fā)展趨勢(shì)是把廢水和污染物作為有用資源回收利用或?qū)嵭虚]路循環(huán)。

3.典型廢水處理技術(shù)

3.1表面處理技術(shù)

(1)磨光、拋光廢水

零件在被磨光、拋光時(shí),因磨料和拋光劑等的存在,致使COD、BOD、SS等污染物存在于廢水中。一般可按照如下工藝流程:廢水調(diào)節(jié)池混凝反應(yīng)池沉淀池水解酸化池好氧池二沉池過(guò)濾排放,進(jìn)行廢水處理。

(2)除油脫脂廢水

大多數(shù)的脫脂工業(yè)中因脫脂劑的存在,而使廢水中的污染物以pH、SS、COD、BOD、色度、石油類等為主。常常采取以下工藝流程進(jìn)行處理:廢水隔油池調(diào)節(jié)池氣浮設(shè)備厭氧或水解酸化好氧生化沉淀過(guò)濾或吸附排放。

因該類廢水中多含有乳化油,在進(jìn)行氣浮前要加入一定量的CaCl2破乳劑,便于破除乳化油。對(duì)于廢水中含有的高濃度污染物COD,最好采用厭氧生化技術(shù)加以處理。[2]

(3)酸洗磷化廢水

在進(jìn)行鋼鐵零件的酸洗除銹過(guò)程中很容易產(chǎn)生酸洗廢水,該廢水中的Fe2+以及SS的濃度都比較高。一般采用以下工藝流程進(jìn)行處理:廢水調(diào)節(jié)池中和池曝氣氧化池混凝反應(yīng)池沉淀池過(guò)濾池pH回調(diào)池排放 。

磷化廢水也稱之為皮膜廢水,即鐵件在磷酸鹽溶液中經(jīng)過(guò)化學(xué)處理后,表面生成一層磷酸鹽保護(hù)膜,該保護(hù)膜因難溶于水,常用作噴涂底層,以防鐵件生銹。該類廢水中主要以pH、SS、以及COD等為主。

3.2電鍍廢水

因電鍍生產(chǎn)工藝多種多樣,且工藝各不相同,所產(chǎn)生的廢水也不會(huì)相同。所以必須采用不同的處理方法進(jìn)行治理。

(1)對(duì)含氰廢水的處理

目前多采用堿性氯化法處理含氰廢水,該方法的工作原理是在堿性條件下,通過(guò)采用氯系氧化劑來(lái)破除廢水中的氰化物。處理過(guò)程中,必須做好含氰廢水與其它廢水的分流工作。

處理過(guò)程可按兩步走,第一步稱之為不完全氧化階段,即將氰氧化為氰酸鹽,這時(shí)還不能徹底破壞氰;第二步稱為完全氧化階段,也就是將氰酸鹽進(jìn)一步的氧化分解生成二氧化碳和水。將經(jīng)過(guò)處理的含氰廢水與電鍍綜合廢水進(jìn)行混合一起處理。

(2)含鉻廢水

鉻還原法是進(jìn)行含六價(jià)鉻廢水處理的常見(jiàn)方法,其工作原理:使含六價(jià)鉻廢水處于酸性環(huán)境下,通過(guò)加入一定的還原劑將六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻,然后加入氫氧化鈣、氫氧化鈉以及石灰等對(duì)pH值進(jìn)行調(diào)節(jié),使所生成的三價(jià)鉻氫氧化物經(jīng)過(guò)沉淀而除去。[3]

(3)綜合重金屬?gòu)U水

綜合重金屬?gòu)U水包括酸、堿前處理廢水以及含有銅、鎳、鋅的重金屬?gòu)U水。一般采用氫氧化物沉淀法對(duì)廢水進(jìn)行處理。

3.3線路板廢水

生產(chǎn)線路板的企業(yè)廢水主要產(chǎn)生于對(duì)線路板進(jìn)行磨板、蝕刻、電鍍、脫膜等的工序過(guò)程中。以下對(duì)線路板廢水的處理方法,分別進(jìn)行介紹:

(1)絡(luò)合含銅廢水

一般多采用硫化法進(jìn)行該類廢水的處理,其原理是通過(guò)硫化物中的S2ˉ與銅氨絡(luò)合離子中的Cu2+的結(jié)合生成CuS沉淀,將廢水中的銅除去,對(duì)于過(guò)量的S2ˉ宜選用鐵鹽使其生成FeS沉淀而分離。

(2)油墨廢水

由于油墨廢水水量較小,常采用間歇處理,其原理是在酸性條件下,利用有機(jī)油墨從廢水中分離出來(lái)的懸浮物的性質(zhì)而除去,處理后的油墨廢水可混入綜合廢水中一起進(jìn)行處理。如油墨廢水水量較大時(shí)宜采用生化法單獨(dú)處理。[4]

(3) 線路板綜合廢水

該類廢水中不僅包含Cu2+、Sn2+、Pb2+等重金屬,還含有酸堿前處理廢水。一般采用氫氧化物混凝沉淀法進(jìn)行處理。

(4)多種線路板廢水綜合處理

對(duì)多種線路板廢水進(jìn)行處理時(shí),應(yīng)將絡(luò)合含銅廢水、油墨廢水以及綜合重金屬?gòu)U水進(jìn)行分流,油墨廢水經(jīng)過(guò)預(yù)處理后,將其與綜合廢水混合一起進(jìn)行處理,對(duì)于銅氨絡(luò)合廢水則應(yīng)單獨(dú)處理,然后由綜合廢水處理系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行處理。

4. 企業(yè)廢水處理方法

上述第三小節(jié)主要對(duì)企業(yè)廢水的類別、廢水處理的基本原則以及幾種典型廢水處理技術(shù)進(jìn)行了分析闡述。為了更好的對(duì)企業(yè)廢水進(jìn)行處理,本小節(jié)將主要對(duì)企業(yè)廢水幾種常用的處理方法進(jìn)行分析闡述。

4.1 中和法處理企業(yè)廢水

用化學(xué)法去除廢水中過(guò)量的酸或堿,使其pH值達(dá)到中性的過(guò)程稱為中和。處理含酸廢水時(shí),以堿或堿性氧化物為中和劑,而處理堿性廢水則以酸或酸性氧化物做中和劑。對(duì)于中和處理,首先考慮以廢治廢的原則,將酸性廢水與堿性廢水互相中和,或者利用廢堿渣(碳酸鈣堿渣、電石渣等)中和酸性廢水,條件不具備時(shí),才使用中和劑處理。酸性廢水中和處理經(jīng)常采用的中和劑有石灰、石灰石、白云石、氫氧化鈉、碳酸鈉等,堿性廢水中和處理一般采用硫酸、鹽酸。    當(dāng)酸堿廢水的流量和濃度變化較大時(shí),應(yīng)該先進(jìn)入水質(zhì)均質(zhì)調(diào)節(jié)池進(jìn)行均化,均化后的酸堿廢水再進(jìn)人中和池。為使酸堿中和反應(yīng)進(jìn)行得較完全,中和池內(nèi)要設(shè)攪拌器進(jìn)行混合攪拌。當(dāng)水質(zhì)水量較穩(wěn)定或后續(xù)處理對(duì)pH值要求較寬時(shí),可直接在集水槽、管道或混合槽中進(jìn)行中和。

4.2 化學(xué)沉淀法處理企業(yè)廢水

化學(xué)沉淀法向廢水中投加可溶性化學(xué)藥劑,使之與廢水中呈離子狀態(tài)的無(wú)機(jī)污染物起化學(xué)反應(yīng),生成不溶于或難溶于水的化合物,沉淀析出,從而使廢水得到凈化的方法?;瘜W(xué)沉淀法是一種傳統(tǒng)的水處理方法,廣泛用于水質(zhì)處理中的軟化過(guò)程,也常用于工業(yè)廢水處理,去除重金屬及氰化物等。 用化學(xué)沉淀法處理廢水的前提是:污染物在反應(yīng)中能生成難溶于水的沉淀物。沉淀物形成的唯一條件是它在水中溶解的離子積大于溶度積。投入廢水中的化學(xué)藥劑稱沉淀劑,常用的沉淀劑有石灰、硫化物和鋇鹽等。根據(jù)沉淀劑的不同,化學(xué)沉淀法可分為氫化物沉淀法、硫化物沉淀法和鋇鹽沉淀法等。

4.3 反滲透法處理企業(yè)廢水

反滲透法也是一種處理企業(yè)廢水的常用方法。由于反滲透膜的孔徑僅萬(wàn)分之一微米,各種病毒、細(xì)菌、重金屬離子等無(wú)法通過(guò)逆滲透膜,只有分子和溶解的氧能通過(guò),從而達(dá)到水質(zhì)凈化的目的。通過(guò)采用能夠承受高壓的物質(zhì)作為滲透薄膜,廢水在經(jīng)過(guò)這種薄膜的過(guò)程當(dāng)中,可以允許水分子通過(guò),但是阻止有害物質(zhì)通過(guò),這樣就達(dá)到了將純凈水與有害物質(zhì)分離的目的。

上述主要對(duì)企業(yè)廢水處理過(guò)程中常用的三種方法進(jìn)行了分析闡述。上述三種方法適合的情況有所不同。在選用處理方法的過(guò)程當(dāng)中,一定要根據(jù)廢水的實(shí)際情況以及處理目的來(lái)選擇合適的處理方法。

5.結(jié)語(yǔ)

在水和其他資源日漸短缺以及環(huán)境污染治理日益迫切的情況下,企業(yè)廢水對(duì)水體和環(huán)境的污染日趨嚴(yán)重,迫切需要污染治理。企業(yè)做好廢水處理具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,需要社會(huì)各界的共同努力,為節(jié)能與環(huán)境保護(hù)做出更大的貢獻(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楚君,王坤麗,吳健.發(fā)制品企業(yè)廢水處理工程設(shè)計(jì)實(shí)例[J].工業(yè)用水與廢水,2008,(4):58—61.

[2]孫愛(ài)華,夏冬,楊蘊(yùn)敏.常州地區(qū)印染企業(yè)廢水處理的思考[J].國(guó)外絲綢,2009,(2):87—89.

篇2

[論文摘要]染色廢水屬于典型的難生化降解廢水,如何低成本、高效率的對(duì)其處理,且保證出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo),一直是許多環(huán)境保護(hù)工作者的研究目標(biāo)。本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外染色廢水處理的技術(shù)和研究方向進(jìn)行了綜合概述,并對(duì)各類工藝進(jìn)行了比較分析,歸納出一般染色廢水的主要處理工藝技術(shù)路線。

一、研究背景和意義

紡織工業(yè)是我國(guó)的傳統(tǒng)支柱工業(yè)之一,也是出口創(chuàng)匯較多的行業(yè)之一,目前我國(guó)占有15%左右的國(guó)際市場(chǎng)份額,是世界上最大的紡織品出口國(guó)。經(jīng)過(guò)多年建設(shè),紡織工業(yè)基本成為一個(gè)門類較齊全、布局較合理、原料和設(shè)備基本立足于國(guó)內(nèi)、生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到一定水平的工業(yè)部門。產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展能力不斷增強(qiáng),已形成棉、毛、絲、麻、化纖、服裝、紡織機(jī)械等行業(yè)較為完整的系列體系。

紡織工業(yè)按加工的原料、產(chǎn)品的品種和產(chǎn)品的加工用途等不同,主要分為上游、中游、下游三類產(chǎn)業(yè),紡織工業(yè)的上游產(chǎn)業(yè)主要指各類纖維生產(chǎn)和加工,如天然纖維的棉花、羊毛和各類化學(xué)纖維等生產(chǎn)領(lǐng)域;中游產(chǎn)業(yè)指紡紗、織布、染色等生產(chǎn)領(lǐng)域;下游產(chǎn)業(yè)主要指服裝加工等生產(chǎn)領(lǐng)域。

染色行業(yè)作為紡織工業(yè)中的中游行業(yè),在紡織工業(yè)中起到承上啟下的作用,即將各類纖維加工制造的坯布,通過(guò)染色和印花工藝生產(chǎn)出各類帶色彩和圖案的織物。在染色業(yè)中,棉紡染色業(yè)是最大的行業(yè)。染色行業(yè)作為濕法加工行業(yè),其生產(chǎn)過(guò)程中用水量較大,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)。我國(guó)染色廢水排放量約為每天300萬(wàn)~400萬(wàn)立方米,染色廠每加工100米織物,產(chǎn)生廢水量3~5立方米。而且,染色廢水成份復(fù)雜,含有的多種有機(jī)染料難降解,色度深,對(duì)環(huán)境造成非常嚴(yán)重的威脅。

隨著工業(yè)化的不斷深入,全球性的環(huán)境污染日益破壞著地球生物圈幾億年來(lái)形成的生態(tài)平衡,并對(duì)人類自身的生存環(huán)境存在威脅。由于逐漸加重的環(huán)境壓力,世界各國(guó)紛紛制定嚴(yán)格的環(huán)保法律、法規(guī)和各項(xiàng)有力的措施,我國(guó)作為世界大國(guó),對(duì)環(huán)境保護(hù)也越來(lái)越重視,并向國(guó)際社會(huì)全球性環(huán)境保護(hù)公約作出了自己的承諾。

二、廢水處理方法分類

根據(jù)使用技術(shù)措施的作用原理和去除對(duì)象,廢水處理法可分為物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法三類。具體如下:

1.廢水的物理處理法

利用物理作用進(jìn)行廢水處理,主要目的是分離去除廢水中不溶性的懸浮顆粒物。主要工藝有:

(1)格柵和篩網(wǎng)格柵是一組平行金屬柵條制成的有一定間隔的框架。把它豎直或傾斜放置在廢水渠道上,用來(lái)去除廢水里粗大的懸浮物和漂浮物,以免后面裝置堵塞。篩網(wǎng)是穿孔濾板或金屬網(wǎng)制成的過(guò)濾設(shè)備,用以去除較細(xì)小的懸浮物。

(2)沉淀法利用重力作用,使廢水中比水重的固體物質(zhì)下沉,與廢水分離。主要用于(a)在塵砂池中除去無(wú)機(jī)砂粒(b)在初見(jiàn)沉淀中去除比水重的懸浮狀有機(jī)物(c)在二次沉淀中去除生物處理出水中的生物污泥(d)在混凝工藝以后去除混凝形成的絮狀物(e)在污泥濃縮池中分離污泥中的水分,濃縮污泥。此法簡(jiǎn)單易行而且效果好。

(3)氣浮法在廢水中通入空氣,產(chǎn)生細(xì)小氣泡,附著在細(xì)微顆粒污染物上,形成密度小于水的浮體,上浮到水面。主要用來(lái)分離密度與水接近或比水小,靠重力無(wú)法沉淀的細(xì)微顆粒污染物。

(4)離心分離利用離心作用,使質(zhì)量不同的懸浮物和水體分離。分離設(shè)備有施流分離器和離心機(jī)。

2.廢水的化學(xué)處理法

(1)酸性廢水的中和處理

酸性廢水處理可以用投藥中和法、天然水體及土壤堿度中和法、堿性廢水和廢渣中和法等。藥劑有石灰乳、苛性鈉、石灰石、大理石、白云石等。他的優(yōu)點(diǎn)是:可處理任何濃度、任何性質(zhì)的酸性廢水。廢水中允許有較多的懸浮物,對(duì)水質(zhì)水量的波動(dòng)適用性強(qiáng),中和劑利用率高,過(guò)程容易調(diào)節(jié)。缺點(diǎn):勞動(dòng)條件差、設(shè)備多、投資大、泥渣多且脫水難。天然水體及土壤堿度中和法采用時(shí)要慎重,應(yīng)從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā),允許排入水體的酸性廢水量應(yīng)根據(jù)水體或土體的中和能力來(lái)確定。

(2)堿性廢水和廢渣中和法

投酸中和法可用藥劑:硫酸、鹽酸、及壓縮二氧化碳(用二氧化碳做中和劑,由于PH值低于6,因此不需要PH值控制裝置)酸性廢水及廢氣中和法如煙道氣中有高達(dá)24%的二氧化碳,可用來(lái)中和堿性廢水。其優(yōu)點(diǎn)可把廢水處理與煙道氣除塵結(jié)合起來(lái),缺點(diǎn)是處理后的廢水中硫化物、色度和耗氧量均有顯著增加。清洗由污泥消化獲得的沼氣(含25%—35%的二氧化碳?xì)怏w)的水也可用于中和堿廢水。

3.生物處理法

利用微生物可以把有機(jī)物氧化分解為穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物的這一功能,經(jīng)常采用一定人工措施大量繁殖微生物。

(1)好氧生物處理法

應(yīng)用好氧微生物,在有氧環(huán)境下,把廢水中的有機(jī)物分解成二氧化碳和水的方法,主要處理工藝有:活性污泥法、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化等,這種方法處理效率高,應(yīng)用面廣。

(2)厭氧生物處理法

應(yīng)用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無(wú)氧條件下降解有機(jī)污染物,最后生成二氧化碳、甲烷等物質(zhì)的方法。主要用于有機(jī)污泥、高濃度有機(jī)工業(yè)廢水的處理。如啤酒廠、屠宰廠。

(3)自然生物處理法

應(yīng)用在自然條件下生長(zhǎng),繁殖的微生物處理廢水的方法。工藝簡(jiǎn)單,建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行成本都比較低,但其凈化功能受自然條件的限制,處理技術(shù)有穩(wěn)定塘和土地處理法。

三、染色污水處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)

在染色污水處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)中往往遇到以下問(wèn)題:(1)工程設(shè)計(jì)人員大都是僅僅了解廢水水質(zhì)的情況下,根據(jù)自己的工程經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)進(jìn)行設(shè)計(jì),這樣往往造成工程缺陷,使建成的處理系統(tǒng)處理廢水不能達(dá)標(biāo)排放;(2)在有些設(shè)計(jì)中,因?yàn)閷?duì)出水的達(dá)標(biāo)要求嚴(yán)格,使設(shè)計(jì)出的工藝建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用偏高;(3)在許多現(xiàn)有的處理系統(tǒng)中,由于所要處理的水質(zhì)發(fā)生改變,原有工藝不能針對(duì)目前的水質(zhì)進(jìn)行有效的處理。以上的這些都涉及到污水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造和優(yōu)化管理運(yùn)行問(wèn)題。

如何優(yōu)化污水處理工藝,降低污水處理成本,提高污水處理效果,對(duì)于污水處理有著極其重要的意義。必須指出的是,染色廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造是一個(gè)非常錯(cuò)綜復(fù)雜的問(wèn)題,從目的上它不僅要基于污水水質(zhì)分析,按照技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的要求,在條件允許的范圍內(nèi),利用各種方法,找出最佳的設(shè)計(jì)工藝方案,并在設(shè)計(jì)工況條件下,找出最佳的設(shè)施組合和最佳工藝參數(shù),而且還要在污水的成份和水量一定幅度變動(dòng)的情況下,找出相應(yīng)的優(yōu)化運(yùn)行措施和最少運(yùn)行成本。而在各染色廢水水質(zhì)各異、水量大小不一的實(shí)際工況下,要求得到一個(gè)能嚴(yán)格意義上普遍性的染色廢水優(yōu)化處理系統(tǒng)是不可能的,某一污水處理系統(tǒng)可能對(duì)某企業(yè)的廢水處理是最優(yōu),但它對(duì)其他的染色廠可能就并不能做到最優(yōu),因此本論文對(duì)染色廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化研究只是為提出一個(gè)系統(tǒng)優(yōu)化改造和優(yōu)化運(yùn)行的概念和思路,并不是要提出一個(gè)能對(duì)所有染色廢水有最優(yōu)處理效果的處理系統(tǒng)。

四、系統(tǒng)工藝改造的總體思路

污水處理廠廢水的水質(zhì)為含有一定量難生物降解物質(zhì)和顏色的有機(jī)廢水,各染色子行業(yè)排放的廢水所含污染物質(zhì)不同,其相應(yīng)的治理工藝流程也不同。對(duì)染色廢水處理,工程上一般用物化法和生化法或兩種方法相結(jié)合的處理方法。物化處理有見(jiàn)效快、水力停留時(shí)間短的優(yōu)勢(shì),但其處理費(fèi)用高、污泥產(chǎn)量大、污泥處理困難、存在二次污染的隱患。雖然臭氧氧化、活性碳吸附、電解等方法有較好的脫色效果,但它們較高的運(yùn)行費(fèi)用卻使廠家無(wú)法承受。但前述的幾種方法都具有穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。生物處理因具有處理成本較低,并能大幅度去處有機(jī)污染物和一定色度的特性使得染色廢水治理采用生物治理作為主要治理單元己成為共識(shí)。但結(jié)合園區(qū)污水處理廠目前的運(yùn)行現(xiàn)狀及操作工人素質(zhì),為確保污水處理廠處理出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放,因此改造擴(kuò)建工藝的設(shè)計(jì)思想以強(qiáng)化物化處理的原則,以生物處理工藝為重心,盡量提高強(qiáng)化生物處理的作用。鑒于污水處理廠接受的染色廢水綜合性廢水,是典型的難生化降解的有機(jī)廢水,水質(zhì)性質(zhì)有其特殊性,而且各有關(guān)企業(yè)生產(chǎn)廢水排放的水質(zhì)水量的不穩(wěn)定性,以及污水處理廠的運(yùn)行成本及運(yùn)行負(fù)荷。因此必須要有針對(duì)性的廢水處理工藝,才能達(dá)到較好的處理效果。在選擇處理工藝前,應(yīng)在分析廢水水質(zhì)及其組成及對(duì)廢水所要求的處理程度的基礎(chǔ)上,確定各單元處理方法和改造工藝流程,以驗(yàn)證改造工藝的有效性。

五、結(jié)論

印染生產(chǎn)廢水可生化性差,原污水處理系統(tǒng)又存在著設(shè)計(jì)、施工不盡合理,管理水平落后等缺陷,從而造成了處理出水污染指標(biāo)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn),運(yùn)行成本高等后果。染色廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造本身就是一個(gè)非常錯(cuò)綜復(fù)雜的問(wèn)題,而作為集中式染色廢水處理廠的優(yōu)化就更加困難了。從目的上它不僅要在污水水質(zhì)分析的基礎(chǔ)上,按照技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的要求,在條件允許的范圍內(nèi),利用各種方法,找出最佳的設(shè)計(jì)工藝方案。并在設(shè)計(jì)工況條件下,找出最佳的設(shè)施組合和最佳工藝參數(shù),而且,還要在污水的成份和水量大幅度變動(dòng)的情況下,找出相應(yīng)的優(yōu)化運(yùn)行措施和最少的運(yùn)行成本。但由于客觀條件的諸多限制,并且各種印染廢水水質(zhì)各異,水量大小不一的設(shè)計(jì)情況下,要求得到一個(gè)能嚴(yán)格意義上普遍性的染色廢水優(yōu)化方法十分困難,某一污水處理系統(tǒng)可能對(duì)某一區(qū)域內(nèi)的廢水處理是最優(yōu)的,但它對(duì)其他的企業(yè)可能就并不能做到最優(yōu)。因此,在加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和知識(shí)創(chuàng)新的同時(shí)也要為保護(hù)我們僅有的水資源提高人類意識(shí),轉(zhuǎn)變觀念,為創(chuàng)造一個(gè)更好的環(huán)境多做努力。

[參考文獻(xiàn)]

篇3

對(duì)煤制天然氣廢水中酚和氨的處理不僅能夠減少資源的浪費(fèi),而且能夠在一定程度上降低之后的處理難度。一般來(lái)說(shuō),對(duì)煤制天然氣廢水的預(yù)處理主要包括脫酚以及脫酸。

1.1脫酚煤制天然氣廢水中含有一定量的酚類物質(zhì),目前使用較多的是溶劑萃取脫酚技術(shù),如果單一的溶劑萃取脫酚技術(shù)不能滿足要求的話,可以和水蒸氣脫酚法相結(jié)合。目前國(guó)內(nèi)溶劑萃取脫酚技術(shù)采用的原料主要是二異丙基醚或乙酸丁酯等物質(zhì),例如如果采用魯奇加壓氣化工藝進(jìn)行煤制天然氣的生產(chǎn),那么相應(yīng)的,其溶劑萃取脫酚技術(shù)使用的脫酚溶劑應(yīng)該是異丙基醚。實(shí)際情況證明,采用異丙基醚對(duì)煤制天然氣廢水進(jìn)行脫酚,脫酚后廢水中酚的含量能夠低于0.6g/L。

1.2脫酸除了對(duì)煤制天然氣廢水進(jìn)行脫酚以外,其預(yù)處理工藝還包括脫酸。脫酸簡(jiǎn)而言之就是對(duì)煤制天然氣廢水中含有的CO2、H2S等酸性物質(zhì)進(jìn)行分離。需要注意的是,在實(shí)際的脫酸操作中,一定要考慮到CO2、H2S等酸性分子在遇水后會(huì)出現(xiàn)弱電離現(xiàn)象,弱電離會(huì)導(dǎo)致煤制天然氣廢水的脫酸效率下降。因此,在實(shí)際的脫酸操作中,排放CO2、H2S等酸性氣體時(shí)盡量做到向上排放,即將其從脫酸塔頂部進(jìn)行排出,而且還要對(duì)脫酸塔頂部的溫度進(jìn)行控制,這樣才能把部分游離的氨分子留在酚水中,將酸性氣體排出。

2.生化處理技術(shù)

所謂的生化處理技術(shù)指的是通過(guò)對(duì)微生物自身存在的新陳代謝作用加以利用,對(duì)污染物進(jìn)行分解并且對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)化,使之最后能夠成為二氧化碳等物質(zhì)。目前我國(guó)煤化工廢水處理,普遍采用改進(jìn)后的好氧生化處理技術(shù),主要包括兩方面工藝,分別是SBR技術(shù)以及PACT技術(shù)。由于煤化工廢水中存在著聯(lián)苯等比較難降解的有機(jī)物,這些有機(jī)物在好氧生化處理技術(shù)中難以降解,需要采用厭氧生物處理技術(shù)進(jìn)行處理。此外,一些煤化工廢水成分十分復(fù)雜,可采用厭氧和好氧工藝相結(jié)合的方式處理煤化工廢水。

2.1SBR工藝SBR工藝的優(yōu)勢(shì),簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是能夠保證整個(gè)生物反應(yīng)器中好氧和厭氧環(huán)境不斷交替。通過(guò)兩者不斷交替,保證整個(gè)生物反應(yīng)器能夠獲得較為多樣化的生物菌群和耐沖擊負(fù)荷能力。除此之外,SBR工藝還能夠保證生物反應(yīng)器能夠處理一些有毒或者高濃度煤制天然氣的能力。以我國(guó)中部地區(qū)某煤化工業(yè)廢水處理廠為例,該廠采用的就是SBR工藝。通過(guò)對(duì)整個(gè)生物反應(yīng)器的相關(guān)裝置(如:曝氣、溫度、加堿裝置)進(jìn)行改造,從而提升了魯奇工藝處理煤制天然氣廢水的能力。

2.2好氧生物膜法相比SBR工藝,很多煤化工業(yè)廢水處理廠采用更多的是好氧生物膜法。好氧生物膜法的優(yōu)勢(shì)在于菌群的生長(zhǎng)方式。通過(guò)對(duì)優(yōu)勢(shì)菌群的篩選,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤制天然氣廢水中污染物的降解,特別是對(duì)一些傳統(tǒng)工藝降解起來(lái)較為困難的有機(jī)污染物,其效果更加明顯。我國(guó)西南某煤化工業(yè)廢水處理廠采用的就是好氧生物膜法,實(shí)踐證明,好氧生物膜法能夠有效做到對(duì)煤制天然氣廢水中COD、酚以及氨氮污染物的去除,而且其具有較高的緩沖能力。2.2.3深度處理技術(shù)在對(duì)煤化工廢水進(jìn)行生化處理后,廢水中仍然存在一些少量難降解污染物,在一定程度上使色度難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),需要采用深度處理技術(shù)。當(dāng)前主要采用方法包括了混凝沉淀法以及高級(jí)氧化法等。

3.煤化工廢水處理存在的不足和展望

由于煤化工廢水中含有的有機(jī)物的濃度比較低,需要采取有效措施對(duì)廢水的氨氮加以去除,隨著排放標(biāo)準(zhǔn)提高,需要對(duì)生化水進(jìn)行深度處理。由此可見(jiàn),深度處理已經(jīng)成為未來(lái)十分重要的研究方向,在實(shí)際深度處理過(guò)程中技術(shù)選擇有十分重要的意義。當(dāng)前我國(guó)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)投資的一個(gè)重點(diǎn)就是煤制天然氣,但是對(duì)于煤制天然氣廢水處理技術(shù)的研究還存在著不足,因此相關(guān)的人員要加強(qiáng)對(duì)于高濃度廢水處理技術(shù)的研究力度。

4.結(jié)語(yǔ)

篇4

關(guān)鍵詞:硝化棉廢水;微濾;石灰乳中和

中圖分類號(hào) :X703 文件標(biāo)識(shí)碼 :A

Research of nitrocellulose wastewater treatment technology

Chu SuzhenZhao Qingtao*Jiang XinZhang ZhibingCuijian Li Liping

(China North Energy Conservation and Environment Protection Co.,LTD, Beijing 100070,China)

(Shanxi Beifang Xing'an Chemical Industrial Co., Ltd, Taiyuan 030008,China)

Abstract:According the characteristics of nitrocellulose (NC) wastewater, using microfiltration & lime milk neutralization & activated sludge process methods, it could treat NC wastewater effectively. The indicators of the outlet fit the “Integrated wastewater discharge standard” steadily. This method is low cost and easy operation and it gained the successful application. It’s great worth promotion and technology exchange.

Keywords: Nitrocellulose wastewater; microfiltration; lime milk neutralization

伴隨著社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,硝化棉產(chǎn)品除應(yīng)用與軍事工業(yè)之外,已被廣泛的應(yīng)用于民用的涂料、油墨、硝基漆[1]乃至化妝品等諸多領(lǐng)域[2],硝化棉的制備與生產(chǎn)規(guī)模也隨之不斷擴(kuò)大,目前我國(guó)已經(jīng)是全球最大的硝化棉制造國(guó),而國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求卻日益嚴(yán)格,硝化棉生產(chǎn)過(guò)程中所造成的污染問(wèn)題也漸漸凸顯,進(jìn)入了人們的視野。目前硝化棉廢水處理已經(jīng)成為了全社會(huì)最為基本和迫切解決的重大課題之一。

硝化棉的生產(chǎn)制造過(guò)程中所產(chǎn)生的污水主要包括煮洗廢水、洗棉廢水、漂白廢水等幾大類,其中對(duì)環(huán)境危害最大的是煮洗廢水,占整個(gè)硝化棉生產(chǎn)過(guò)程中廢水總量的85%以上[3]。

硝化棉煮洗廢水不僅呈現(xiàn)強(qiáng)酸性,而且廢水中含有大量的懸浮物顆粒,舊有的硝化棉廢水處理站大多采用平流沉降的方式去除水中的懸浮物,然而處理效果卻并不能令人滿意,因?yàn)檫@些懸浮物主要來(lái)自于生產(chǎn)過(guò)程中懸浮的短纖維,不溶于水,并形成膠體,該膠體顆粒與溶液之間具有明顯的界面,顆粒表面具有雙電層結(jié)構(gòu),可以穩(wěn)定的懸浮在廢水之中,依靠布朗運(yùn)動(dòng),即可實(shí)現(xiàn)動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定,依靠沉淀的方法很難去除,這對(duì)下游

作者簡(jiǎn)介:楚素珍(1962~),女,高級(jí)工程師,現(xiàn)任北京北方節(jié)能環(huán)保有限公司項(xiàng)目部部長(zhǎng),主要從事廢水處理設(shè)計(jì)。

的設(shè)施造成嚴(yán)重的危害。此外,傳統(tǒng)的酸性廢水中和工藝常采用的中和劑有苛性鈉、純堿、白云石、石灰石或石灰等[4],苛性鈉和碳反應(yīng)速度慢,僅適用于低酸度的廢水(通常硫酸濃度含量不大于2-3g/L),當(dāng)酸度較高時(shí),極易板結(jié),堵塞系統(tǒng),此外使用石灰石或白云石還會(huì)制造出大量的CO2溫室氣體,這與我國(guó)所提倡的節(jié)能減排國(guó)策背道而馳;石灰來(lái)源廣泛,價(jià)格便宜,可以處理高濃度的酸性廢水,但傳統(tǒng)的石灰投加法采用人工配制石灰乳液的方法,不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大,而且工人從搬運(yùn)到開袋再配料投加,其間逃逸出的石灰粉塵對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)以及眼睛都有著很大的危害。

針對(duì)硝化棉酸性廢水的特點(diǎn),通過(guò)對(duì)以往廢水治理工藝的改良,摸索出了一套優(yōu)化的廢水處理工藝,該工藝已被成功應(yīng)用,并獲得了良好的效果。

1.工藝介紹

1.1工藝流程

硝化棉酸性廢水進(jìn)水水質(zhì)如表1所示:

表1 硝化棉酸性廢水進(jìn)水水質(zhì)

Table.1 The quality of NC inlet wastewater

CODcr SS BOD5 pH

130-270mg/L 160-180mg/L 70-90mg/L 1-2

依據(jù)表1中的進(jìn)水水質(zhì)情況,廢水處理的工藝流程圖如圖1所示:

圖1硝化棉酸性廢水處理工藝流程

Fig.1 Process of NC wastewater treatment

硝化棉酸性廢水中含有大量懸浮的短纖維顆粒,利用微濾機(jī)作為第一級(jí)過(guò)濾予以截留。利用石灰自動(dòng)投加裝置,采用PLC控制的方式,依據(jù)廢水中酸堿度的變化,自動(dòng)定量投加石灰乳液中和,經(jīng)中和后的廢水中含有大量的硫酸鈣污泥,通過(guò)投加PAC和PAM的方式在平流沉淀池實(shí)現(xiàn)固液分離后,上清液送入活性污泥池進(jìn)行生化處理,降低廢水中的COD,再經(jīng)過(guò)二沉池后去除懸浮物之后即可確保達(dá)標(biāo)排放。

1.2微濾機(jī)

被處理的廢水由進(jìn)水管送入微濾機(jī)內(nèi)的布水器中,經(jīng)短暫的穩(wěn)流之后均勻的向布水器兩側(cè)布水,污水由于重力作用從柵縫中流出,而懸浮固體物質(zhì)卻被截留在柵筒之內(nèi),并伴隨著柵筒的轉(zhuǎn)動(dòng)沿著柵筒內(nèi)壁的螺旋導(dǎo)向板向柵筒另一端自動(dòng)排出。微濾機(jī)存在以下的特點(diǎn),①微濾機(jī)通過(guò)借助旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)的離心力,可以在較低的水力阻力下,更易于固體分離;②微濾機(jī)故障率低且自動(dòng)排渣,操作簡(jiǎn)便;③微濾機(jī)占地面積小,設(shè)計(jì)和施工周期短,而且擴(kuò)建容易,有利于舊廠的升級(jí)改造;④微濾機(jī)的柵條縫隙很小,通常為40-200目之間,針對(duì)懸浮的纖維素顆粒物的去除極為有效,特別是在制漿造紙行業(yè)中,由于生產(chǎn)過(guò)程中不可避免地有很多纖維漿料流失,可用微濾機(jī)分離纖維并回用于造紙[5];⑤微濾機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中無(wú)須添加任何的混凝藥劑,如(PAM、PAC等),不僅節(jié)約了藥劑成本,而且截留出的纖維并未遭到藥劑污染,這為截留出的纖維的回收利用提供了先決條件。

1.3石灰乳投加裝置

石灰自動(dòng)投加系統(tǒng)采用全封閉式,PLC自動(dòng)控制定量穩(wěn)定投加系統(tǒng),石灰粉由罐車送入儲(chǔ)料倉(cāng)中,再經(jīng)電子稱準(zhǔn)確定量的由送料機(jī)輸送至配置罐中,配置罐中配備有雷達(dá)料位計(jì),可以準(zhǔn)確配置設(shè)定濃度的石灰乳液,攪拌均勻后由配置泵輸送至投配池待用,投配泵的投加量受廢水進(jìn)口酸度值的控制,并接受來(lái)自中和池出水pH反饋值校正,石灰乳投加流程如圖2所示:

圖2 石灰投加流程

Fig.2 Process of lime dosing

該裝置有以下特點(diǎn):①石灰粉由罐車中自帶的氣泵將罐中的石灰粉泵送至石灰儲(chǔ)料倉(cāng)中。全過(guò)程完全密封,避免了以往人工進(jìn)料所造成的粉塵污染。②儲(chǔ)料倉(cāng)頂端配備一套脈沖式自動(dòng)反沖布袋除塵器,可以有效的防止石灰粉末的飛逸泄漏。③為防止倉(cāng)內(nèi)石灰粉架橋現(xiàn)象,儲(chǔ)料倉(cāng)內(nèi)表面經(jīng)噴砂打磨處理并噴涂聚四氟乙烯光滑涂料,儲(chǔ)料倉(cāng)外壁安裝了震動(dòng)器。④石灰儲(chǔ)料倉(cāng)配備雷達(dá)料位儀避免了前人使用超聲波料位儀在高粉塵環(huán)境中,超聲波受粉塵影響,回波信號(hào)較差,有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)丟失信號(hào)的現(xiàn)象,雖然雷達(dá)料位計(jì)的工作原理和超聲波料位計(jì)類似,但發(fā)射的微波是一種電磁波,其傳播速度不受介質(zhì)的特性影響,且抗介質(zhì)吸收能力要強(qiáng)于超聲波,能夠準(zhǔn)確的反應(yīng)出儲(chǔ)料倉(cāng)內(nèi)的料位,避免過(guò)度裝料或系統(tǒng)斷料投加的事故發(fā)生。⑤石灰乳配制罐采用封閉設(shè)計(jì),設(shè)置射流負(fù)壓防潮裝置及噴淋系統(tǒng),原理是噴淋器為喉管射流器,噴淋過(guò)程在石灰粉投加至石灰乳配制罐的區(qū)域產(chǎn)生負(fù)壓區(qū),防止因攪拌產(chǎn)生的水滴飛濺至送料機(jī)出料口,起到防潮的作用,并防止粉塵污染。

1.4生化部分

經(jīng)中和后的硝化棉酸性廢水雖經(jīng)過(guò)了石灰的混凝沉淀處理,但COD值依然超出污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,所以在化學(xué)中和處理之后必須連接生化處理單元降低廢水中的COD值。常用的生物處理若采用膜法(BAF)長(zhǎng)期運(yùn)行,飽和鈣離子會(huì)結(jié)晶在曝氣生物濾料表面,堵塞濾孔,影響生化處理效果,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓,故本方案采取無(wú)堵塞,鈣鹽對(duì)處理效果影響小的常規(guī)的活性污泥法處理。

2.結(jié)果與討論

2.1工藝處理效果

本工藝各階段出水水質(zhì)如表2所示:

相對(duì)于市場(chǎng)上昂貴的火堿,石灰乳由于成本低,因此石灰乳中和法具有著運(yùn)行成本低的優(yōu)勢(shì)。采用全封閉自動(dòng)化投加的方法,不僅投量精確,出水pH值穩(wěn)定,全過(guò)程無(wú)粉塵污染,有效的改善了操作環(huán)境,通常只需要1-2個(gè)操作工即可輕松完成全過(guò)程操作中和后產(chǎn)生的石膏可作為筑路建材。

表2 各工藝階段出水水質(zhì) 單位mg/L

Table.2 The water quality of every stages of the process

序號(hào) 分析項(xiàng)目 設(shè)計(jì)進(jìn)水 微濾機(jī) 中和沉淀 活性污泥 輻流沉淀

1 COD 270 250 150 85 85

2 BOD 80 72 50 13.7 13.7

3 SS 212 100 50 50 25

與濾池和生物膜法不同,使用活性污泥法可以通過(guò)定期排泥的方式,及時(shí)導(dǎo)出生化處理系統(tǒng)內(nèi)沉積的鈣鹽,避免發(fā)生因鈣鹽過(guò)度粘附在濾料或填料上導(dǎo)致系統(tǒng)堵塞癱瘓的現(xiàn)象發(fā)生,是配合石灰乳中和的最佳生化處理方法。在一年多的試運(yùn)行過(guò)程中,系統(tǒng)持續(xù)保持穩(wěn)定達(dá)標(biāo),工藝可靠性強(qiáng)。

2.2微濾機(jī)對(duì)SS的去除率

本次實(shí)踐所使用的微濾機(jī)參數(shù)如下所示:①微濾機(jī)格柵條縫隙:b=0.25mm②導(dǎo)流板長(zhǎng)度:L=300mm③導(dǎo)流板安裝角度:α=45°④微濾機(jī)圓筒傾斜角度:α=0°⑤微濾機(jī)轉(zhuǎn)速:5r/min⑥反沖洗強(qiáng)度:DN25(壓力水0.3MPa)⑦微濾機(jī)圓筒長(zhǎng)度:L=2000mm。

硝化棉車間排放廢水的SS含量約為200-230mg/L,經(jīng)過(guò)微濾機(jī)之后,原水中的SS值可以持續(xù)保持在100mg/L以下,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)際測(cè)試證明,使用微濾機(jī)可以有效的去除硝化棉酸性廢水中的SS,去除率超過(guò)了50%,而常規(guī)的初沉池對(duì)SS去除率僅為40-55%[6],微濾機(jī)對(duì)SS的去除率已接近了初沉池的去除上限,無(wú)需加藥,并且截留的懸浮物經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的處理,完全可以實(shí)現(xiàn)回收,運(yùn)行成本低、操作簡(jiǎn)便,經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

3.結(jié)論

(1)使用本工藝可以確保硝化棉酸性廢水處理出水滿足 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB8978-1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

(2)微濾機(jī)可降低硝化棉酸性廢水中50%以上的懸浮物含量,是去除懸浮纖維素顆粒的有效方法。

(3)石灰乳中和+活性污泥聯(lián)合處理法是降低硝化棉酸性廢水中COD的有效方法,不僅設(shè)施運(yùn)行穩(wěn)定,而且費(fèi)用低廉。

參考文獻(xiàn)

[1]Official Journal of the European Union. Directive 2004/42/EC of the European Parliament and of the Council of 21,2004

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【關(guān)鍵詞】印染廢水;磁技術(shù);二次污染

紡織印染工業(yè)的迅速發(fā)展,給我國(guó)水環(huán)境帶來(lái)了巨大的壓力。廢水中殘存的染料組分,即使?jié)舛群艿?,排入水體也會(huì)造成水體透光率和水體中氣體溶解度的降低,會(huì)影響水中各種生物的生長(zhǎng),從而破壞水體純度和水生生物的食物鏈,最終將導(dǎo)致水體生態(tài)系統(tǒng)的破壞。因此,印染行業(yè)的廢水治理問(wèn)題,己成為當(dāng)今急需解決的一大難題。同時(shí)印染廢水具有水量大、有機(jī)物含量高、成份復(fù)雜、生物難降解等特點(diǎn),印染廢水處理技術(shù)一直是世界各國(guó)研究的重點(diǎn)課題。

作為印染廢水污染源的最重要物質(zhì)-染料的發(fā)展日新月異,現(xiàn)已有超過(guò) 100000 種,通常按照染料的應(yīng)用特性可以分為直接染料、硫化染料、還原染料、酸性染料、反應(yīng)性染料、酸性絡(luò)合染料、冰染染料、氧化染料、分散染料、堿性染料等。酸性染料是一種具有不同酸性官能團(tuán)諸如硝基、羧基、磺酸基等的發(fā)色基團(tuán)的染料,堿性染料是一種通常具有氨基的陽(yáng)離子染料,直接染料一般具有磺酸基,對(duì)紡織纖維具有很好的親和力,可在弱堿性或中性溶液中直接上染,活性染料和直接染料比較相似,都是具有高度水溶性的陰離子染料,但因?yàn)楣矁r(jià)鍵的存在,相比直接染料,上色更加牢固,分散染料則是一種疏水性較強(qiáng)的非離子染料。在 12 種發(fā)色基團(tuán)中,偶氮基團(tuán)和蒽醌基團(tuán)是最主要的。偶氮染料以N N著稱,約占染料總量的 70%,是活性染料最常見(jiàn)發(fā)色基團(tuán)。通過(guò)在雙氮鍵上引進(jìn)助色團(tuán),可以修改一種染料的顏色和亮度,但因?yàn)樗锌赡苄纬煞枷惆?,在丹麥等一些?guó)家將偶氮染料列為禁用染料。

總的來(lái)說(shuō),染料雖不像農(nóng)藥那樣具有很強(qiáng)的急性毒性作用,但是無(wú)論在偶氮染料、蒽醌染料,還是在三苯甲烷染料中都已發(fā)現(xiàn)具有致突變性和致癌作用的品種,對(duì)人類健康及水生生物的生存造成威脅。有些染料還含有重金屬,如砷、鋅、鉛等,這些重金屬離子不能夠被去除,自然環(huán)境中可以長(zhǎng)期存在,并且會(huì)通過(guò)食物鏈等不斷傳遞;印染廢水中有機(jī)質(zhì)含量比較高,成分復(fù)雜,雖然這些成分可能相對(duì)人體無(wú)害,但對(duì)環(huán)境會(huì)有很大的威脅,比如過(guò)量的氮磷排入天然水體,會(huì)引起湖泊、河流等水體的富營(yíng)養(yǎng)化,造成水質(zhì)惡化,威脅生態(tài)環(huán)境,同時(shí)也加劇了日益嚴(yán)重的水危機(jī)。威脅生態(tài)環(huán)境,同時(shí)也加劇了日益嚴(yán)重的水危機(jī),因此對(duì)印染廢水進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效的處理,走可持續(xù)發(fā)展道路是當(dāng)今環(huán)保領(lǐng)域也是人類自身所面臨的重大問(wèn)題。

同時(shí)國(guó)家頒布實(shí)施《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4287-2012),對(duì)印染廢水治理提出了更高的要求,而且隨著水資源管理越來(lái)越嚴(yán)格,提高水資源利用效率也是企業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)。國(guó)家還出臺(tái)了《紡織染整工業(yè)回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(FZ/T-01107-2011),指導(dǎo)紡織染整工業(yè)加強(qiáng)廢水的回收利用。

印染廢水含有較多能與水分子形成氫鍵的磺酸基、羧基、羥基基團(tuán)的活性染料和中性染料能全溶于廢水中;不含或少含磺酸基、羧基等親水基團(tuán)的染料分子以疏水性懸浮微粒形式存在或膠體存在,即使?jié)舛鹊陀?mg/L,在水體中也會(huì)有強(qiáng)的顏色感,它們能吸收太陽(yáng)光線,從而降低水體的透明度,并且消耗水中大量溶解氧,影響水生生物的生長(zhǎng),破壞水體自凈能力,同時(shí)也會(huì)造成視覺(jué)上的污染;毒理學(xué)研究表明,染料的急性毒性雖然較低,但慢性毒性強(qiáng),如偶氮染料發(fā)生裂解形成毒性更強(qiáng)的芳香類物質(zhì),與DNA和RNA結(jié)合,引發(fā)誘變及致癌,其苯環(huán)上的氫被硝基、胺基等取代以后形成的芳族胺類化合物、芳族硝基化合物等多苯環(huán)的取代化合物,毒性都較強(qiáng)。印染廢水中的大部分有機(jī)物是可以生物降解的。即使是苯環(huán)結(jié)構(gòu) 也能被諾卡氏菌環(huán)形小球菌等微生物分解成有機(jī)酸,相對(duì)于物理化學(xué)方法,生物處理方法由于費(fèi)用低廉,環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)今實(shí)際工程中應(yīng)用最多的印染廢水處理方法。

生物處理是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的水處理技術(shù),其中尤以活性污泥法應(yīng)用最為普遍。但是受二沉池污泥沉降分離能力的限制,曝氣池污泥濃度低,一般僅 2000-3000 mg/L,單位容積的處理量很小,污泥絮體結(jié)構(gòu)松散,常會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹。污泥齡較短造成時(shí)代較長(zhǎng)的難降解污染物的降解菌和硝化細(xì)菌容易流失,在曝氣池中難以富集,造成處理后水的 COD 和 NH3-N 常超標(biāo)。并且運(yùn)行過(guò)程中,產(chǎn)生大量剩余污泥,而處置這些污泥,要花費(fèi)昂貴的費(fèi)用。作為發(fā)展中國(guó)家,很容易出現(xiàn)污水處理廠運(yùn)行資金不足,而導(dǎo)致停運(yùn)或間歇運(yùn)行,大量污廢水未得到處理而被排放。如果可以實(shí)現(xiàn)剩余污泥產(chǎn)量大幅減少甚至零化,同時(shí)保證污水處理效率和質(zhì)量,成為未來(lái)科技工作者的研究熱點(diǎn)。

將磁技術(shù)運(yùn)用到污水處理工藝中,為解決當(dāng)前污廢水生物處理技術(shù)存在的難題提供了新的思路。磁生物技術(shù)具有能耗低,占地面積小,易于操作、不會(huì)產(chǎn)生二次污染、成本低廉等優(yōu)點(diǎn),特別適合運(yùn)用于小城鎮(zhèn)生活污水處理廠或中小型工業(yè)污廢水處理裝置。磁技術(shù)中最常用到的是磁場(chǎng)效應(yīng)和磁粉吸附效應(yīng)。

磁場(chǎng)在污廢水處理中有著廣泛的應(yīng)用,研究表明磁場(chǎng)對(duì)水中污染物、生物可降解性均有不同程度的影響,運(yùn)用磁場(chǎng)力實(shí)現(xiàn)不同磁性的物質(zhì)分離―磁分離技術(shù)已成為一種新型的水處理技術(shù),在污水處理行業(yè)運(yùn)用廣泛。Krzemieniewski等研究了磁場(chǎng)效應(yīng)對(duì)生活污水和乳制品廢水的水質(zhì)影響,結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)處理,COD比原水減少25%-55%,氨氮減少50-66%。Liu Bo采用磁場(chǎng)和磁絮凝劑連用對(duì)造紙廢水處理取得了良好的效果,通過(guò)磁場(chǎng)預(yù)處理,加速了COD的去除效率,減少了絮凝劑的投加量,降低了了污水處理費(fèi)用。ebkowska等發(fā)現(xiàn)靜態(tài)磁場(chǎng)可以顯著增強(qiáng)合成廢水中甲醛的生物可降解性。ZhangHao使用超導(dǎo)磁分離技術(shù)用于工業(yè)廢水的處理,最大實(shí)現(xiàn)76%的COD去除率。磁分離對(duì)Cd(Ⅱ)、Cu等重金屬離子的去除亦具有良好的效果。朱又春等采用磁分離法處理處理餐飲污水時(shí)發(fā)現(xiàn),連續(xù)處理含油量為194 mg/L的餐飲污水,只采用混凝劑時(shí)出水含油量為20 mg/L,而加入磁粉后可使出水含油量降至7 mg/L,說(shuō)明磁粉對(duì)油的去除很有幫助。污水中的磁粉顆粒帶正電,乳化油帶負(fù)電,磁粉對(duì)含有乳化油的污水具有良好的破乳作用。鄭必勝等則研究了磁分離技術(shù)用于處理食品發(fā)酵工業(yè)廢水,亦證實(shí)該方法具有分離效率高、分離速度快等特點(diǎn), 發(fā)酵廢水的CODCr去除率可達(dá)60 %。曾睿等采用混凝一磁分離法處理餐飲污水,污泥的沉降速度加快了50%,污泥體積減少了50%,這樣就縮短了處理周期,減少了設(shè)備的容積,降低了污泥的處理難度,還為節(jié)約操作費(fèi)用提供了可能。

【參考文獻(xiàn)】

篇6

關(guān)鍵詞:石油開采;廢水處理;技術(shù)

在石油開采工作實(shí)施過(guò)程中,石油廢水中所含有的懸浮物、浮油、分散油等威脅到了人體健康。為此,為了迎合石油開采量擴(kuò)大趨勢(shì),要求開采人員在石油開采工作開展過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格遵從“節(jié)約、環(huán)?!崩砟?,對(duì)石油開采中石油廢水進(jìn)行有效處理,繼而將懸浮物、乳化油等物質(zhì)含量降至最低,達(dá)到最佳的廢水處理效果,滿足當(dāng)前水資源應(yīng)用需求。以下就是對(duì)石油開采作業(yè)中廢水處理技術(shù)的詳細(xì)闡述,望其能為當(dāng)前石油開采行業(yè)的發(fā)展提供有利參考。

1當(dāng)前石油開采過(guò)程所面臨的問(wèn)題

就當(dāng)前的現(xiàn)狀來(lái)看,石油開采作業(yè)中廢水處理難點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,從聚合物驅(qū)采技術(shù)應(yīng)用角度來(lái)看,開采作業(yè)中會(huì)產(chǎn)生大量廢水,而廢水中含有乳化油、聚合物、活性炭等物質(zhì),弱化除油器除油功能,且擴(kuò)大了廢水處理中活性劑、聚合物等保留難度,為此,在廢水處理工藝活動(dòng)開展過(guò)程中應(yīng)提高對(duì)此問(wèn)題的重視程度,對(duì)其展開行之有效的處理;第二,從蒸汽驅(qū)采稠油技術(shù)應(yīng)用角度來(lái)看,開采作業(yè)中所產(chǎn)生的廢水含有SiO2等污染物,為此,部分油田在開采作業(yè)中注重將稠油廢水注入鍋爐中,達(dá)到廢水凈化目的,但此種廢水處理方法呈現(xiàn)出SiO2、硬度等處理效率較低等問(wèn)題,且耗時(shí)長(zhǎng)、速度慢,因而應(yīng)引入新型廢水處理工藝;第三,就當(dāng)前石油開采現(xiàn)狀來(lái)看,部分油田缺乏技術(shù)手段,最終影響到了地表形狀與地下水的協(xié)調(diào)處理,引發(fā)地震等災(zāi)害,威脅到人們生命安全。因而,在石油開采工藝開展過(guò)程中,為了規(guī)避廢水污染問(wèn)題的凸顯,必須嚴(yán)格把控廢水處理環(huán)節(jié),優(yōu)化廢水處理技術(shù)手段。

2石油開采作業(yè)中廢水處理技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1物理處理技術(shù)

在石油開采作業(yè)環(huán)境下,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)石油廢水的有效處理,要求開采人員在實(shí)際工作開展過(guò)程中應(yīng)注重做好物理處理工作,即在膜分離方法應(yīng)用過(guò)程中需通過(guò)微濾、納濾方式,處理廢水中懸浮物質(zhì),將廢水中懸浮物質(zhì)攔截于多孔材料外部,達(dá)到高效廢水處理效果。同時(shí),在廢水處理工作開展過(guò)程中,亦可借助油、水密度的差異性,通過(guò)靜置形式,沉淀懸浮物質(zhì),達(dá)到重力分離目的。而在過(guò)濾器分離作業(yè)中,需依據(jù)石油開采作業(yè)要求,配置過(guò)濾器,繼而開啟過(guò)濾器截留、沉降功能,分離廢水中顆粒狀物質(zhì),達(dá)到廢水處理效果。此外,在石油廢水處理工藝活動(dòng)開展過(guò)程中,亦可將廢水置入到容器內(nèi),借助容器高速旋轉(zhuǎn)功能,對(duì)密度不同的物質(zhì)進(jìn)行離心分離,提升整體廢水處理水平。

2.2化學(xué)處理技術(shù)

在石油廢水處理過(guò)程中,為了改善廢水處理效果,應(yīng)首先于廢水中添加酸堿類、無(wú)機(jī)鹽類混凝劑,促使廢水中物質(zhì)發(fā)生變化,達(dá)到分離。其次,在中和分離方法應(yīng)用過(guò)程中,需結(jié)合酸性廢水PH值1~2,堿性廢水PH值11~12的特點(diǎn),向廢水內(nèi)投入石灰石、電石等,凈化廢水所含雜質(zhì)。同時(shí),基于中和分離方法應(yīng)用的基礎(chǔ)上,亦可采用高級(jí)氧化方式,即通過(guò)H2O2/UV對(duì)石油廢水進(jìn)行預(yù)處理,繼而將廢水PH值控制在3,而H2O2投入量為500mg/L,就此達(dá)到污染物42.4%的處理效果[1]。此外,在濕式氧化法應(yīng)用過(guò)程中,為了提升整體廢水處理效果,需配置封閉反應(yīng)器,且將作業(yè)環(huán)境溫度控制在150~300℃之間,繼而將廢水置入到反應(yīng)器內(nèi),通過(guò)空氣中氧氣溶解廢水中有機(jī)物等雜質(zhì),達(dá)到最佳的廢水處理效果。

2.3生物處理技術(shù)

在石油廢水處理過(guò)程中,生物處理技術(shù)的應(yīng)用亦是非常必要的,為此,要求相關(guān)工作人員在實(shí)踐作業(yè)過(guò)程中,應(yīng)注重利用微生物中酶成分,吸收廢水中細(xì)菌,而由菌細(xì)胞所產(chǎn)生的酶分解物質(zhì),將通過(guò)合成、分解、氧化等作用,轉(zhuǎn)化為微生物自身部分,即CO2、H2O等,達(dá)到污染物降解目的。同時(shí),生物處理方法在應(yīng)用過(guò)程中呈現(xiàn)出效率高、處理量大等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),為此,當(dāng)代石油化工企業(yè)在開采作業(yè)環(huán)節(jié)開展過(guò)程中應(yīng)強(qiáng)調(diào)對(duì)生物處理技術(shù)的引進(jìn)。此外,在廢水生物處理作業(yè)中,亦需配置生物濾池,且基于“自上而下”理念的導(dǎo)向下,將廢水注入到濾料表面,繼而吸附廢水中雜質(zhì),達(dá)到廢水凈化目的[2]。同時(shí),基于廢水處理工藝開展的基礎(chǔ)上,亦可向廢水內(nèi)輸入空氣,而后投入活性污泥,處理廢水中有機(jī)物質(zhì)等,營(yíng)造良好的廢水排放空間,規(guī)避廢水等的產(chǎn)生影響生態(tài)環(huán)境保護(hù)。

3結(jié)語(yǔ)

綜上可知,在石油開采工藝開展過(guò)程中將產(chǎn)生大量石油廢水,威脅到人們健康,同時(shí)破壞生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。因而在此基礎(chǔ)上,為了將石油廢水中污染程度降至最低,要求當(dāng)代石油化工企業(yè)在實(shí)踐生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中,應(yīng)注重引入濕式氧化法、活性污泥法、生物濾池法等石油廢水處理方法,吸附廢水中雜質(zhì),對(duì)石油廢水進(jìn)行凈化處理,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化石油廢水排放狀態(tài),且推進(jìn)石油產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]宋鵬.簡(jiǎn)述石油開采廢水處理技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2012,11(01):199.

篇7

關(guān)鍵詞:電鍍廢水;處理;趨勢(shì)

中圖分類號(hào):X781.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2017)02-0012-01

1 電鍍廢水特征分析

在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中,電鍍工藝具有較強(qiáng)的通用性,因此電子、輕工、紡織等行業(yè)都配備了電鍍廠,這使得電鍍廠分布較為分散,給電鍍廢水管理帶來(lái)了一定難度。電鍍廢水的來(lái)源主要包括鍍件清洗水、廢電鍍液及設(shè)備冷卻水。其成分十分復(fù)雜,當(dāng)中含有銅、鋅、鉻、鎳等多種金屬元素,部分物質(zhì)是致癌物及劇毒物質(zhì)??傮w上來(lái)看,電鍍廢水構(gòu)成較為復(fù)雜,無(wú)論是對(duì)人體,還是對(duì)環(huán)境,都會(huì)產(chǎn)生一定危害。

2 電鍍廢水帶來(lái)的危害

在我國(guó)工業(yè)快速發(fā)展的過(guò)程中,電鍍廢水污染問(wèn)題變得日趨嚴(yán)重,其中含有的重金屬元素是造成環(huán)境危害的主要原因[1]。電鍍廢水中的六價(jià)鉻與三價(jià)鉻,可在人體、動(dòng)物、植物當(dāng)中積累,對(duì)皮膚、呼吸系統(tǒng)及臟器均會(huì)產(chǎn)生影響,長(zhǎng)期累積可能會(huì)造成支氣管癌;鉛化物會(huì)對(duì)水生動(dòng)植物生命活動(dòng)造成影響,鉛經(jīng)過(guò)食物或飲用水進(jìn)人體消化道后,長(zhǎng)期累積會(huì)造成內(nèi)源性中毒,從而引發(fā)記憶衰退、失眠、精神萎靡等癥狀;鎳及鎳化物會(huì)對(duì)人體酶系統(tǒng)產(chǎn)生抑制作用,還會(huì)造成鎳皮炎;銅化物會(huì)引發(fā)皮炎、濕疹,甚至?xí)?dǎo)致皮膚壞死;過(guò)量的鋅會(huì)引發(fā)腸胃炎,導(dǎo)致惡心、嘔吐等癥狀。除了金屬元素外,電鍍廢水當(dāng)中還具有多種有機(jī)物及酸堿物質(zhì),特別是含氰物質(zhì)遇酸后,會(huì)形成帶有劇毒的氰化物,其危害也不容小覷。

3 電鍍廢水處理技術(shù)分析

3.1 化學(xué)方法

化學(xué)法是應(yīng)用最為廣泛的電鍍廢水處理方法?;瘜W(xué)法是根據(jù)酸堿中和及氧化還原原理,將部分毒害物質(zhì)分解或轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)毒物質(zhì),再通過(guò)沉淀法或氣浮法將之去除。目前,我國(guó)已經(jīng)形成了一套較為成熟的電鍍廢水化學(xué)法處理體系,其中化學(xué)沉淀法是最為常見(jiàn)的處理方法之一。該方法主要是向電鍍廢水當(dāng)中針對(duì)性地添加部分藥劑,使其與廢水中某些污染物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),并生成難溶沉淀,再通過(guò)固液分離,將污染物去除?;瘜W(xué)沉淀法的關(guān)鍵在于控制pH。例如,鋅沉淀的最佳pH為9至10,但在pH超過(guò)9時(shí),三價(jià)鉻沉淀物會(huì)溶解[2]。當(dāng)電氣廢水中同時(shí)存在鋅與三價(jià)鉻時(shí),就需要結(jié)合pH與殘留重金屬濃度的關(guān)系曲線,合理O計(jì)藥劑添加量,從而獲得最佳沉淀效果。除了化學(xué)沉淀法以外,腐蝕電池法也是較為常見(jiàn)的一類化學(xué)處理方法。例如,在處理含鉻廢水時(shí),可采取碳-鐵屑法。以碳作為陽(yáng)極,借助其催化作用及吸附作用,讓鉻離子形成密度大、易沉降的絮狀物,再對(duì)其進(jìn)行有效處理。

3.2 物理方法

在處理電鍍廢水的過(guò)程中,常見(jiàn)的物理處理方法主要包括以下幾種[3]:(1)活性炭吸附。利用活性炭吸附作用對(duì)含鉻、含氰的廢水進(jìn)行處理具有較好的適用性,且整體成本較低。據(jù)學(xué)者研究,以活性炭為基礎(chǔ)的三相流化床較傳統(tǒng)的固定床對(duì)含氰廢水具有更好的處理效果。該裝置調(diào)節(jié)溫和,操作簡(jiǎn)便且安全,深度凈化的處理水能夠回收利用。但活性炭會(huì)受到其吸附容量所限制,在處理高濃度電鍍廢水上效果一般。(2)反滲透法。該方法的核心為半透膜。利用半透膜進(jìn)行高壓過(guò)濾,可達(dá)到分離目的。反滲透法是一個(gè)完全物理化操作的過(guò)程,適用于含鎳、鋅、銅的電鍍廢水。實(shí)施該方法的過(guò)程中所產(chǎn)生的部分濃縮液被回收、稀釋后可用于漂洗,不會(huì)產(chǎn)生其他廢棄物。但半透膜在長(zhǎng)期使用過(guò)程中,可能會(huì)出現(xiàn)雜質(zhì)積累的問(wèn)題,其壽命、強(qiáng)度有待進(jìn)一步提升。(3)蒸發(fā)濃縮法。目前,蒸發(fā)濃縮法在電鍍廢水處理上已經(jīng)較為成熟,并不需要添加化學(xué)試劑,也沒(méi)有二次污染,利用回用水可提煉出一定量的有價(jià)值重金屬,具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。但該方法能量消耗較大,操作成本偏高,多用于輔助處理。

3.3 生物方法

隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展,其應(yīng)用范圍也變得愈來(lái)愈大,并且成為了電鍍廢水處理的一大趨勢(shì)。生物吸附法是一種較為常見(jiàn)的電鍍廢水處理方法。生物吸附劑主要是以藻類、菌類提取物為主[4]。這些提取物對(duì)重金屬離子具有一定的吸附作用,當(dāng)然這種吸附作用要滿足一定條件,包括pH、重金屬濃度、溫度、光照等。與物理法及化學(xué)法相比,生物吸附法處理重金屬污染物具有一定優(yōu)勢(shì)。在低濃度環(huán)境下,生物吸附劑能夠充分發(fā)揮選擇性作用,對(duì)重金屬離子進(jìn)行吸附,不會(huì)受水中的鈣、鎂離子影響。該方法具有較高的效率,且運(yùn)行成本較低,不會(huì)產(chǎn)生二次污染,多用于吸收貴重金屬。生物吸附法的關(guān)鍵在于控制生物生長(zhǎng)環(huán)境。若無(wú)法為微生物提供一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的生長(zhǎng)環(huán)境,就可能導(dǎo)致微生物死亡,使生物吸附法失效。

4 電鍍廢水處理技術(shù)展望

在工業(yè)污染日趨嚴(yán)重的情況下,電鍍廢水處理在世界范圍內(nèi)都得到了廣泛關(guān)注,特別是在人們的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng),在一定程度上刺激了電鍍廢水處理技術(shù)的發(fā)展。從發(fā)展角度來(lái)看,未來(lái)電鍍廢水處理技術(shù)會(huì)朝著閉環(huán)方向發(fā)展。通過(guò)提升轉(zhuǎn)化率與循環(huán)利用率,從源頭上對(duì)電鍍廢水進(jìn)行控制。同時(shí),可采取多元化技術(shù)對(duì)排出的電鍍廢水進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”,實(shí)現(xiàn)真正意義上的電鍍廢水零排放。另外,社會(huì)化治理也是電鍍廢水管理的一大發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)建立區(qū)域性電鍍廢水處理廠,對(duì)電鍍廢水進(jìn)行綜合性整治,不僅能夠獲得更好的處理效果,也能夠減緩中小型電鍍廠的經(jīng)濟(jì)壓力,使電鍍廢水處理成本降低,從而將電鍍廢水處理整合到循環(huán)經(jīng)濟(jì)鏈當(dāng)中。

參考文獻(xiàn):

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[2]陳宜欽,莊敏.電鍍廢水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J].化工管理,2015(34):124.

篇8

一般情況下水處理需要經(jīng)過(guò)厭氧、好氧以及絮凝三個(gè)環(huán)節(jié)。多年來(lái),我國(guó)的污水處理都是使用傳統(tǒng)的工藝進(jìn)行。近年來(lái),隨著國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高,對(duì)廢水處理的要求和力度逐漸提高,于是很多企業(yè)就會(huì)采用深度處理的工藝對(duì)廢水進(jìn)行處理,如臭氧處理、膜處理等,目前市場(chǎng)上最為認(rèn)可的是利用芬頓工藝進(jìn)行廢水處理。本文就芬頓工藝在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)行分析和研究。

【關(guān)鍵詞】

芬頓工藝;工業(yè)廢水處理;應(yīng)用

利用芬頓工藝對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行處理,能夠在極短的時(shí)間內(nèi)將工業(yè)廢水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化分解,氧化率比較高,不會(huì)出現(xiàn)二次污染。并且這種工藝的基建投資比較少,運(yùn)用過(guò)程中不需要花費(fèi)大量的費(fèi)用,操作工藝比較簡(jiǎn)單。芬頓工藝在近年來(lái)的工業(yè)廢水處理中被廣泛的應(yīng)用,取得了良好的效果。

一、影響芬頓反應(yīng)的因素

1、溫度因素

在芬頓反應(yīng)中,溫度是影響其效果的重要因素,溫度不斷升高,芬頓反應(yīng)的速度會(huì)逐漸加快,隨著溫度的提高,•OH的生成速度會(huì)提高,能夠促進(jìn)•OH與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng),使氧化效果得到提升,提高CODCr的去除率。溫度的升高也會(huì)使H2O2的分解速度加快,分解成O2與H2O,這對(duì)于•OH的生成是不利的[1]。不同類型的工業(yè)廢水中,芬頓反應(yīng)的最合適溫度也是不同的。

2、pH值

通常情況下,在酸性環(huán)境下,芬頓試劑才會(huì)發(fā)生反應(yīng),pH的提高會(huì)使•OH得出現(xiàn)受到限制,并且會(huì)出現(xiàn)氫氧化鐵沉淀,催化能力喪失。如果溶液中有濃度較高的H+,F(xiàn)e3+不能被還原為Fe2+,催化反應(yīng)就會(huì)受到阻礙[2]。有研究結(jié)果表明在酸性環(huán)境下,尤其是pH在3-5之間時(shí),芬頓試劑有很強(qiáng)的氧化能力,這時(shí)有機(jī)物的降解速度比較快,能夠在幾分鐘內(nèi)降解。同時(shí)有機(jī)物的反應(yīng)速率與Fe2+以及過(guò)氧化氫的初始濃度成正比例關(guān)系。在工業(yè)處理中使用芬頓工藝,需要將廢水的pH調(diào)到3.5左右為最佳。

3、有機(jī)物

對(duì)于不同類型的工業(yè)廢水,芬頓試劑的使用量以及氧化效果是存在差異的,主要是由于不同類型的工業(yè)廢水中,存在著不同類型的有機(jī)物。對(duì)于糖類等碳水化合物,由于受到羥基自由基的作用,分子會(huì)出現(xiàn)脫氫反應(yīng),C-C鍵斷鏈;對(duì)于具有水溶性的高分子和乙烯化合物,羥基自由基會(huì)使C=C鍵斷裂。羥基自由基能夠使芳香族化合物出現(xiàn)開環(huán)進(jìn)而形成脂肪類的化合物,使這種類型廢水中的生物毒性降低,使其可生化性得到改善。4、H2O2與催化劑投入數(shù)量利用芬頓工藝對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行處理時(shí),需要明確藥劑投入的數(shù)量及其經(jīng)濟(jì)性,如果其中投入的H2O2量比較大,就會(huì)提高廢水中CODCr的去除率。但是到達(dá)一定數(shù)量后,CODCr的去除率會(huì)呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢(shì)。催化劑的投入數(shù)量與H2O2的投入量存在著相同的情況,F(xiàn)e2+的數(shù)量增加,CODCr的去除率會(huì)提高,達(dá)到一定程度后,CODCr的去除率就會(huì)下降[3]。在實(shí)際的工作中需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)明確H2O2與催化劑的投入數(shù)量。

二、芬頓工藝在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用

1、芬頓工藝在印染廢水中的應(yīng)用印染廢水中色度比較高,化學(xué)需氧量的濃度比較高,含鹽量也比較高,可生化性不強(qiáng)。芬頓試劑具有較高的氧化性,能夠使一些難以通過(guò)生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)換成可生化性比較好的物質(zhì),對(duì)染料中發(fā)色的基團(tuán)進(jìn)行破壞,使色度降低,因而被廣泛的應(yīng)用到印染廢水處理中。利用芬頓衍生的工藝手段,例如利用微電解-Fenton氧化工藝對(duì)蒽醌染整廢水進(jìn)行處理,這種廢水難以降解,化學(xué)需氧量的去除率在93.5%左右,BOD5的去除率為93%左右,出水色度能夠除掉95.5%左右。在pH為2-4之間時(shí),過(guò)氧化氫的投入量為30g/L,催化劑的投入量是過(guò)氧化氫的1/150時(shí),使用芬頓工藝對(duì)中間體H酸生產(chǎn)的廢水進(jìn)行處理,能夠達(dá)到50%的化學(xué)需氧量去除率。

2、芬頓工藝在焦化廢水中的應(yīng)用

焦化廢水中有難以生化降解的多稠環(huán)芳烴和含氮雜環(huán)化合物,廢水中含有很多生物毒性,抑制性的物質(zhì)也比較多,即使進(jìn)行生化處理,廢水也很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。厭氧好氧工藝法無(wú)法使焦化廢水達(dá)到合理的排放標(biāo)準(zhǔn),雖然使用活性炭工藝進(jìn)行處理能夠達(dá)到一定的效果,但是這種工藝方法的成本消耗比較高,并且會(huì)出現(xiàn)二次污染。芬頓工藝在難降解有機(jī)物廢水處理中有著廣闊的發(fā)展前景,并且能夠?qū)崿F(xiàn)良好的效果。

3、芬頓工藝?yán)鴿B濾液中的應(yīng)用

垃圾滲濾液中含有很高濃度的有機(jī)物,其中的大部分是難以通過(guò)生物降解的有機(jī)物,還有很多有毒有害的物質(zhì),氨氮的濃度比較高,微生物營(yíng)養(yǎng)元素的比例嚴(yán)重失調(diào),使用一般的生化處理工藝,過(guò)程比較復(fù)雜,效果一般。而使用芬頓工藝對(duì)生化處理后的垃圾滲濾液進(jìn)行處理,出水水質(zhì)能夠達(dá)到二級(jí)污水排放標(biāo)準(zhǔn),能夠提高垃圾滲濾液的可生化性,能夠?yàn)榻酉聛?lái)的生化處理提供重要的保障。

4、芬頓工藝在含酚物質(zhì)廢水中的應(yīng)用

酚類物質(zhì)的毒性比較高,對(duì)人體有致癌的作用,是比較難降解的工業(yè)廢水。芬頓工藝可以處理苯酚、甲酚等多種酚類,并且有很好的效果。如果室溫合理,pH在3-6之間,并且有氧化鐵催化劑,過(guò)氧化氫能夠?qū)Ψ咏Y(jié)構(gòu)快速的破壞,在氧化的過(guò)程中能夠先將苯環(huán)分裂為二元酸,然后生成二氧化碳和水。芬頓工藝在含酚廢水中的應(yīng)用比較多,能夠使廢水中的生物毒害性減小,使廢水中的生物降解性能得到改善。

5、結(jié)束語(yǔ)

芬頓反應(yīng)能夠很好地降解有毒有機(jī)污染物,并且有著比較廣泛的應(yīng)用氛圍,在實(shí)驗(yàn)室以及實(shí)際應(yīng)用中都取得了良好的效果。當(dāng)前工業(yè)廢水處理中都提倡循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式,使用單一的污水處理廠對(duì)有毒的廢水進(jìn)行處理,不能得到理想的效果,而芬頓工藝是一種十分有效地廢水處理手段,能夠?qū)U水進(jìn)行可生化性以及深度處理,加之其他技術(shù)實(shí)現(xiàn)中水回用,達(dá)到循環(huán)利用的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]張一鳴.芬頓工藝的影響因素及其在難降解工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2015,11:39-40.

[2]周丹,曾祥專,樊利華.超聲波電芬頓技術(shù)在化妝品生產(chǎn)廢水處理中的應(yīng)用[J].給水排水,2015,11:58-60.

篇9

關(guān)鍵詞:煉油化工企業(yè) 廢水處理技術(shù) 分析研究

中圖分類號(hào):X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)08(b)-0097-01

工業(yè)廢水,指的是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污水、廢水、廢液以及污染物,其特點(diǎn):成分復(fù)雜、產(chǎn)物繁多、有毒、有害物質(zhì)濃度高。煉油化工企業(yè)廢水的污染問(wèn)題如不進(jìn)行有效處理,將會(huì)影響到我國(guó)的水體復(fù)氧及人類的生活健康。因此,必須采取有效的處理技術(shù)進(jìn)行解決,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展[1]。

1 工業(yè)廢水的分類

工業(yè)廢水按照水體污染物中化學(xué)性質(zhì)可以分為無(wú)機(jī)廢水與有機(jī)廢水;根據(jù)廢水的污染物構(gòu)成成分分為含油廢水、含汞、含有機(jī)磷、放射性廢水、含硫廢水等。

2 煉油化工企業(yè)的處理技術(shù)

2.1 物理處理方法

通過(guò)物理方法,對(duì)煉油化工企業(yè)的廢水進(jìn)行處理,可以將廢水中的部分不溶性懸浮物進(jìn)行分離,達(dá)到去除污染物的目的。物理工藝有:利用格柵及篩網(wǎng),對(duì)細(xì)小懸浮物進(jìn)行去除;沉淀法,是指用在無(wú)機(jī)砂粒、或者是生物污泥、混凝絮狀物等的分離方法;氣浮法,是用來(lái)分離和水密度相近的細(xì)微顆粒;離心分離方法,可用于分離各類懸浮物。

2.2 化學(xué)處理方法

化學(xué)處理法主要有絮凝、濕式氧化及臭氧氧化法等,其中化學(xué)處理方法就是對(duì)酸、堿廢水以及對(duì)重金屬?gòu)U水的處理方法。酸性廢水處理又可分為投藥中和、土壤的堿度與水體進(jìn)行中和方法、廢渣與堿性廢水中和法;堿性的廢水處理方法主要是加入酸,進(jìn)行中和的方法、廢氣與酸性廢水進(jìn)行中和的方法[2]。

2.2.1 絮凝

絮凝是指,向水中加入絮凝劑,以使水中膠體的顆粒穩(wěn)態(tài)較快分散,使膠粒間的聚集或者是碰撞易于形成分離的絮狀物。通過(guò)絮凝過(guò)程,煉油企業(yè)中的廢水的色度、濁度以及污染物及其他的生物等可以有效地被去除,絮凝劑具有易降解、無(wú)次污染、適用的范圍廣、穩(wěn)定性較強(qiáng)、高效的特點(diǎn)。

2.2.2 臭氧氧化法

將生物活性炭與臭氧氧化共同進(jìn)行深度處理,廢水中的有機(jī)物在被氧化的同時(shí),還可以被迅速的分解,確?;钚蕴看踩蕴幱诟谎醯臓顟B(tài),有利于廢水的凈化。于此同時(shí),活性炭的表面中,好氧微生物其的活性逐漸增強(qiáng)、降解以及吸附的能力均得到提高,有效、快速地將有機(jī)物去除,進(jìn)一步強(qiáng)化活性炭脫色的能力,以達(dá)到廢水凈化的目的。

2.2.3 濕式氧化方法

濕式氧化方法可分為:濕式空氣與催化濕式氧化兩種。前者是通過(guò)空氣的氧分子利用高溫、高壓的條件,進(jìn)行液相氧化的過(guò)程。催化濕式氧化指的是有機(jī)物在經(jīng)過(guò)高壓高溫以及催化劑的條件下,進(jìn)而氧化,最后分解為H2O、CO2與N2等物質(zhì),此方法的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)時(shí)間更短、而且轉(zhuǎn)化效率高,缺點(diǎn)是催化劑的活性與pH均對(duì)反應(yīng)影響大[3]。

2.3 生物處理方法

2.3.1 氣浮法

氣浮法是通過(guò)大量分散的氣泡為載體,粘附廢水中的污染物以及懸浮物,使這些污染物隨氣泡上浮至水面,再進(jìn)行分離的方法。分離的對(duì)象主要是含油以及水體中的細(xì)微懸浮物,對(duì)石化廢水進(jìn)行處理時(shí),氣浮通常處于絮凝與隔油之后,因此,用此法油的去除效果理想。

2.3.2 吸附

吸附就是將固體物質(zhì)中固有的多孔性,對(duì)廢水污染物進(jìn)行吸附,最后去除的方法。活性炭是較為常見(jiàn)的吸附劑,可以有效地去除廢水中的色度以及臭味,但是,處理的成本比較高,也易引起二次污染。為此,吸附的方法常和臭氧氧化方法或者是和絮凝方法聯(lián)用,可以避免二次污染問(wèn)題。

2.4 固定化微生物技術(shù)

固定化微生物技術(shù),將天然凝膠,例如,褐藻酸鈣、以及聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等高分子的材料作為載體,進(jìn)而篩選部分具有優(yōu)勢(shì)的菌種,并將菌種固定至載體上。該技術(shù)通過(guò)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行固定之后,便使反應(yīng)器中微生物的數(shù)量大大提高,從而使處理效率提高,同時(shí)還易于固液的分離,該技術(shù)有較好的發(fā)展前景[4]。

2.5 生化法

生化法是指通過(guò)微生物之間的生物或者化學(xué)作用,把有機(jī)物分解成簡(jiǎn)單的物質(zhì)。并將有毒的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成無(wú)毒的物質(zhì),進(jìn)而使廢水得到較好地凈化。此法只針對(duì)可降解的有機(jī)化合物。

2.5.1 采用生化技術(shù)

采用生化技術(shù)對(duì)廢水進(jìn)行凈化處理,同時(shí)還可以借助膜技術(shù)進(jìn)行外排污水、廢水的進(jìn)一步處理,使之滿足循環(huán)水的補(bǔ)水要求。此外,還應(yīng)積極開發(fā)多項(xiàng)循環(huán)水的處理技術(shù),有效避免處理過(guò)的廢水再次出現(xiàn)結(jié)垢或者是微生物集結(jié)、繁殖等問(wèn)題。生化法按照微生物的存在形式,又可分為兩種:生物膜法與活性污泥法。

2.5.2 活性污泥法

在國(guó)內(nèi)的煉油企業(yè)中,活性污泥法得以廣泛使用,此方法具有高效、基建費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。原廢水經(jīng)過(guò)處理系統(tǒng),只有好氧的生化處理環(huán)節(jié),因此,出水的氨氮很少降解,還可以考慮增加污水脫氮工藝,更有效地提高對(duì)廢水處理水平。

2.5.3 膜分離方法

膜分離方法主要有超濾、納濾、微濾以及反滲透這幾種,采用此法可有效地將廢水的色度及臭味去除,并將微生物及有機(jī)物清除。膜技術(shù)的處理方法可將大、小分子的物質(zhì)進(jìn)行分離。當(dāng)前膜技術(shù)的分離方法推廣的難點(diǎn)為膜的造價(jià)成本高、且壽命也短、易受到污染以及出現(xiàn)結(jié)垢、堵塞等現(xiàn)象[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之,煉油企業(yè)的廢水處理技術(shù)多種多樣,在進(jìn)行處理時(shí),應(yīng)該按照具體的情況選用較為合適的方式,較好地達(dá)到處理廢水的效果,減少對(duì)環(huán)境、對(duì)人類的危害。

參考文獻(xiàn)

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[2] 李次敏.對(duì)石油化工行業(yè)污水處理的分析[J].企業(yè)導(dǎo)報(bào),2012(4):274.

[3] 石英.石油化工廢水處理技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)[J].黑龍江科技信息,2011(22):27-28.

篇10

關(guān)鍵詞:廢水處理;高濃度有機(jī)廢水;淀粉乙醇廢水;纖維乙醇廢水

中圖分類號(hào):X703;KT63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2013)09-1988-04

能源危機(jī)是全球需要面對(duì)的重大課題之一,根據(jù)英國(guó)石油公司的世界能源統(tǒng)計(jì)資料,石油資源將在40多年內(nèi)面臨枯竭[1]。燃料乙醇作為一種重要的工業(yè)原料和車用燃料是燃燒清潔的高辛烷值燃料,被廣泛認(rèn)為是最有希望全部或部分替代石油的可再生能源[2-4]。目前燃料乙醇的生產(chǎn)主要來(lái)自于糖類和淀粉的生物發(fā)酵,面對(duì)世界人口的急劇膨脹和糧食短缺問(wèn)題,以糧食為原料生產(chǎn)燃料乙醇的發(fā)展受到了極大的限制。隨著全球性能源危機(jī)、糧食危機(jī)和環(huán)境危機(jī)的到來(lái),對(duì)燃料乙醇需求的快速增長(zhǎng)使得以纖維質(zhì)生物原料進(jìn)行燃料乙醇的制備引起了高度的重視,美國(guó)能源部預(yù)計(jì)以廉價(jià)纖維素原料生產(chǎn)乙醇的技術(shù)會(huì)在2015年之前走向工業(yè)化[5]。

纖維乙醇是以秸稈、農(nóng)作物殼皮莖稈、樹枝、落葉、林業(yè)邊腳余料和城鄉(xiāng)有機(jī)垃圾等纖維為原料經(jīng)預(yù)處理、酶解、發(fā)酵生產(chǎn)的燃料乙醇,作為燃料燃燒時(shí)排放的溫室氣體不僅比汽油減少90%,而且遠(yuǎn)低于糧食乙醇燃料[6]。

隨著世界燃料乙醇需求的快速增長(zhǎng)和以秸稈等廉價(jià)木質(zhì)纖維素為原料生產(chǎn)乙醇的關(guān)鍵技術(shù)取得突破,纖維乙醇的生產(chǎn)將逐漸走向工業(yè)化,其產(chǎn)生廢水的處理以及資源化問(wèn)題會(huì)越來(lái)越突出,因此探討適宜的廢水處理技術(shù)及資源化模式具有非常重要的意義,也是行業(yè)和企業(yè)發(fā)展的迫切需求。

1 纖維乙醇廢水的特性

從圖1中可以看出,在纖維乙醇生產(chǎn)過(guò)程中,廢水的來(lái)源主要有:預(yù)處理過(guò)程產(chǎn)生的廢水、發(fā)酵醪液經(jīng)蒸餾提取乙醇后的糟液、發(fā)酵沖洗水和其他車間沖洗水等,統(tǒng)稱為纖維乙醇廢水。

在纖維乙醇的生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水,該廢水與淀粉乙醇廢水(以淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)燃料乙醇的廢水)有很大的不同,其色度、化學(xué)需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、鹽度均較高并呈酸性(pH在3.5左右),是一種較難處理的高濃度有機(jī)廢水;廢水中含有大量揮發(fā)性有機(jī)酸、呋喃衍生物、酚類化合物、偶氮類化合物以及無(wú)機(jī)物,其中含有多種苯系、環(huán)系有毒有害物質(zhì),增加了廢水處理的難度[7]。

2 高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)

高濃度有機(jī)廢水具有有機(jī)物濃度高、成分復(fù)雜、色度高、有異味等特點(diǎn),從纖維乙醇廢水的特性可知,纖維乙醇廢水屬于高濃度有機(jī)廢水的范疇。

2.1 物理化學(xué)處理法

物理化學(xué)處理法是利用物理過(guò)程或化學(xué)過(guò)程的單項(xiàng)處理方法,或是由物理方法和化學(xué)方法一起組成的廢水處理系統(tǒng),利用物理和化學(xué)的綜合作用凈化廢水的方法,以下就物理化學(xué)處理方法中的一些新技術(shù)作簡(jiǎn)要評(píng)述。

2.1.1 臭氧氧化法(O3/H2O2法) O3/H2O2的作用機(jī)理是H2O2加速臭氧分解產(chǎn)生高活性的羥基自由基,使有機(jī)物氧化成新的羥基自由基,成為引發(fā)劑誘發(fā)后面的鏈反應(yīng),從而去除廢水中的有機(jī)物。臭氧氧化技術(shù)在難以進(jìn)行生物降解的有機(jī)廢水生物處理中常用作氧化預(yù)處理,使其轉(zhuǎn)化成容易降解的有機(jī)物。Tizaoui等[8]利用臭氧氧化法處理垃圾滲濾液,使COD的去除率達(dá)到48.0%,可生化性由0.1提高到0.7,色度去除率為94.0%。

2.1.2 濕式氧化法 濕式氧化法(又稱濕式燃燒法)是在高溫(125~320 ℃)高壓(0.5~20 MPa)下向廢水中通入空氣,使廢水中的有機(jī)物被氧化轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)機(jī)分子或小分子有機(jī)物,有機(jī)質(zhì)的去除率可高達(dá)99.9%。該法主要用于不適宜燃燒法和生物法處理的有機(jī)工業(yè)廢水或具有較大毒性的有機(jī)工業(yè)廢水[9,10]。

2.1.3 光催化氧化法 光催化氧化法是利用光輻射和氧化劑的協(xié)同作用產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的激發(fā)態(tài)物質(zhì)和自由基氧化分解廢水中有機(jī)物的方法,一類是以光敏化半導(dǎo)體為催化劑,另一類是以化學(xué)氧化劑為催化劑,近年來(lái)已廣泛應(yīng)用于各類難降解有機(jī)廢水的試驗(yàn)研究中[11,12]。

光催化氧化法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn),是一項(xiàng)具有廣泛應(yīng)用前景的新型水處理技術(shù);光催化氧化法適用于廢水的高級(jí)處理,特別是生物法和化學(xué)法難以氧化分解的有機(jī)廢水的處理。

2.1.4 超聲波技術(shù) 超聲波通過(guò)液體介質(zhì)向四周傳播,使溶液中的微小氣泡被激化,產(chǎn)生超聲空化效應(yīng),空化過(guò)程中伴隨著的高溫高壓可導(dǎo)致自由基(HO·、HO2·和O·等)、H2O2、超臨界水的形成,通過(guò)自由基氧化、高溫?zé)峤夂统R界水氧化3種途徑來(lái)氧化降解有機(jī)物。

超聲波對(duì)難降解的有毒污染物具有操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn),但降解速度較慢且能量消耗相對(duì)較大。與其他方法聯(lián)合使用能使處理效率提高,如超聲-臭氧氧化法聯(lián)合能夠大幅度提高降解速度,Song等[13]利用超聲與臭氧聯(lián)合降解對(duì)硝基甲苯進(jìn)行處理,取得了較好的效果。

2.1.5 電化學(xué)法 電化學(xué)法的基本原理是使有機(jī)物在電極表面的電化學(xué)氧化作用下或由電場(chǎng)作用而產(chǎn)生的自由基作用下發(fā)生氧化還原轉(zhuǎn)變[14]。王領(lǐng)等[15]研究了Ta/BDD電極電化學(xué)處理超高濃度有機(jī)廢水,在pH為1、電流密度為0.4 A/cm2左右的條件下,經(jīng)過(guò)6 h電解,廢水的COD去除率達(dá)到90%以上。

電化學(xué)法處理污水可在常溫常壓下操作,一般具有無(wú)需很多化學(xué)藥品、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、投資和運(yùn)行費(fèi)用低廉以及與環(huán)境兼容等優(yōu)點(diǎn)。

2.2 生物處理法

自從生物處理法用于處理高濃度有機(jī)廢水以來(lái),其表現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)勢(shì)就引起了人們的廣泛關(guān)注[16]。生物處理法[17-19]具有消耗少、效率高、成本低、反應(yīng)條件溫和以及無(wú)二次污染等顯著特點(diǎn);另外,生物處理法處理廢水的效果好,不僅能去除有機(jī)物、病原體和有毒物質(zhì),還能去除臭味,提高透明度,降低色度等,這些特點(diǎn)使生物處理法成為廢水處理的首要選擇。

生物處理法分為好氧處理和厭氧處理,好氧法因?yàn)楣┭跸拗埔话阒贿m用于中、低濃度有機(jī)廢水的處理,而厭氧法既適用于高濃度有機(jī)廢水,又適用于中、低濃度有機(jī)廢水的處理[20]。高濃度有機(jī)廢水的COD濃度較高,僅采用單一的厭氧或好氧處理不能達(dá)標(biāo)排放,故通常采用水解-好氧、厭氧-好氧、厭氧-藻類、厭氧-光合細(xì)菌等兩級(jí)處理方法[21]。

2.2.1 厭氧生物處理法 厭氧產(chǎn)沼氣是處理高濃度有機(jī)廢水的常用方法,目前所用的厭氧反應(yīng)器主要有:普通厭氧消化池、厭氧接觸工藝、升流式厭氧污泥床(UASB)、升流式厭氧生物濾床(UAF)、厭氧生物濾池(AF)、厭氧顆粒污泥膨脹床(EGSB)、厭氧流化床反應(yīng)器和厭氧復(fù)合反應(yīng)器等。

2.2.2 好氧生物處理法 好氧生物處理法分為活性污泥法和生物膜兩大類,常用的好氧生物處理法有氧化溝法、接觸氧化法、間歇式活性污泥法(SBR)、循環(huán)式活性污泥法(CASS)、膜生物反應(yīng)器(MBR)等。采用一般的廢水處理方法處理高濃度有機(jī)廢水難以滿足凈化處理的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)要求,因此對(duì)其進(jìn)行凈化處理、回收和綜合利用研究已逐漸成為國(guó)際上環(huán)境保護(hù)技術(shù)的熱點(diǎn)研究課題之一[22,23]。

3 燃料乙醇廢水處理技術(shù)

根據(jù)纖維乙醇廢水的特征,可以看出廢水在經(jīng)過(guò)預(yù)處理固液分離后與燃料乙醇廢水具有共同的性質(zhì)[24]。

3.1 農(nóng)田灌溉法

農(nóng)田灌溉法[25]是根據(jù)燃料乙醇廢水含有豐富的有機(jī)質(zhì)以及氮、磷、鉀等特點(diǎn),將廢水經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的物理方法處理后用來(lái)灌溉農(nóng)田,是較好的肥料,且投資少、操作簡(jiǎn)單。巴西、澳大利亞、古巴、印度和中國(guó)等均采用這一方法處理燃料乙醇廢水。但該法技術(shù)含量低,若處理不當(dāng),不僅會(huì)破壞農(nóng)作物,還會(huì)污染地下水,對(duì)土壤質(zhì)量和環(huán)境存在潛在的威脅。

3.2 濃縮處理法

濃縮處理法[25]是采用多效蒸發(fā)器將燃料乙醇廢水蒸發(fā)濃縮到含水率為40%(W/W)的泥餅,然后投入到特定燃燒爐中進(jìn)行燃燒,把生物能轉(zhuǎn)變成熱能用來(lái)濃縮燃料乙醇廢水,濃縮液又用來(lái)燃燒產(chǎn)熱,形成良性循環(huán),從而實(shí)現(xiàn)廢水零排放的目的。

濃縮處理法在一定程度上解決了廢水排放的問(wèn)題,治理較為徹底,是目前國(guó)內(nèi)外比較推崇的治理方法,但該法設(shè)備投資大,還存在蒸發(fā)過(guò)程中設(shè)備腐蝕和積垢嚴(yán)重等問(wèn)題,因此其應(yīng)用的推廣受到了較大的限制[26]。

3.3 氧化處理法

催化濕式氧化(CWAO)是利用催化劑在溫和的反應(yīng)條件下(100~300 ℃,1.4~9.0 MPa),以空氣中氧氣或純氧氣為氧化劑,把高濃度有機(jī)廢水、難降解或毒害廢水中的有機(jī)物部分或全部轉(zhuǎn)化為CO2、N2和H2O,或可以被微生物降解的物質(zhì)。該技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家倍受重視,中國(guó)從20世紀(jì)80年代開始對(duì)該技術(shù)進(jìn)行研究,研究主要集中在催化劑方面[26]。

該技術(shù)操作簡(jiǎn)單且效率高,但是對(duì)水質(zhì)的要求較高,要求廢水中不得含有大量的可污染催化劑的物質(zhì)(如重金屬)以及可能造成設(shè)備或管道堵塞的物質(zhì)(如高濃度鹽類)。除此之外,尋找合適的催化劑也是一大難題。

3.4 蛋白質(zhì)飼料(DDGS)工藝

DDGS工藝的大體步驟是:先將燃料乙醇廢水進(jìn)行固液分離,再將濾液的一部分回用于原料的浸泡及發(fā)酵,剩余濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,取得濃縮物,然后與固液分離產(chǎn)生的固形物一起進(jìn)入干燥設(shè)備,干燥后擠壓成粉狀飼料。以玉米為原料生產(chǎn)乙醇產(chǎn)生的廢水多采用此工藝。

DDGS工藝基本回收了乙醇廢水中的固形物,將其轉(zhuǎn)化為高蛋白質(zhì)飼料,在消除廢水污染的同時(shí)又產(chǎn)生了新的經(jīng)濟(jì)效益,因此該技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注;但該工藝投資、設(shè)備維修率、生產(chǎn)耗能及技術(shù)要求都很高,清液濃縮后二次冷凝水仍需要處理,整體經(jīng)濟(jì)效益不高[27]。

3.5 生物處理法

由于乙醇廢水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富、生化性較好,采用生物處理法對(duì)該類廢水進(jìn)行處理是切實(shí)可行和經(jīng)濟(jì)有效的[28],但單獨(dú)采用厭氧處理法或好氧處理法都不能將其徹底處理,且運(yùn)行成本較高,根據(jù)國(guó)內(nèi)外類似工程的成功經(jīng)驗(yàn),采用厭氧-好氧結(jié)合工藝是處理乙醇廢水最經(jīng)濟(jì)成熟的技術(shù)工藝[16,29]。

濕糟渣飼料(DDG)+沼氣工藝就是采用生物處理法處理燃料乙醇廢水的具體應(yīng)用,該工藝的技術(shù)路線是采用固液分離提取飼料,厭氧處理制取沼氣,好氧處理達(dá)標(biāo)排放。采用DDG+沼氣工藝處理燃料乙醇廢水具有工程投資少、經(jīng)濟(jì)效益高和治理污染比較徹底等優(yōu)點(diǎn),能較好地解決燃料乙醇廢水的綜合利用問(wèn)題。

目前,已有越來(lái)越多的生物處理法用于乙醇廢水處理當(dāng)中,并取得了一定的成效,但是仍然存在著一些不足,開發(fā)一種先進(jìn)的組合工藝是處理乙醇廢水的關(guān)鍵[30]。

4 纖維乙醇廢水處理的研究進(jìn)展

目前,利用木質(zhì)纖維素原料生產(chǎn)燃料乙醇的工藝路線已經(jīng)打通,但是由于其處于剛剛起步階段,國(guó)內(nèi)外對(duì)其廢水處理的研究尚不透徹。

朱振興等[7]采用鐵炭微電解-Fenton試劑對(duì)纖維乙醇廢水進(jìn)行預(yù)處理的研究結(jié)果表明,此方法對(duì)影響乙醇發(fā)酵的抑制劑、色度和COD有較好的去除效果,改善了后續(xù)生化處理?xiàng)l件,提高了廢水的可生化性;但廢水中抑制物并未完全去除,需經(jīng)生物處理后方可進(jìn)行回用。

喬華軍等[31]采用高負(fù)荷UASB工藝厭氧處理秸稈乙醇廢水,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在中溫(37±2) ℃的環(huán)境下,厭氧菌具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和降解能力;在UASB有機(jī)負(fù)荷為8 kg/(m3·d)和HRT為24 h的條件下,COD去除率在80%以上運(yùn)行穩(wěn)定。

于麗新[24]首先利用GC-MS技術(shù)和國(guó)標(biāo)方法對(duì)纖維乙醇廢水進(jìn)行了定性定量分析,得出該廢水是一種高濃度酸性有機(jī)廢水,B/C約為0.4,可以生化處理;比較了自然沉降、離心分離和板框壓濾3種固液分離方法對(duì)廢水的處理效果,結(jié)果說(shuō)明板框壓濾是一種較好的預(yù)處理方法;最后針對(duì)廢水的特點(diǎn)采用預(yù)處理(板框壓濾)、兩相厭氧(產(chǎn)酸相—CSTR反應(yīng)器、產(chǎn)甲烷相—EGSB反應(yīng)器)和好氧(SBR反應(yīng)器)聯(lián)合處理的小試工藝對(duì)纖維乙醇廢水進(jìn)行處理,該工藝最終出水COD濃度為300 mg/L,COD去除率可達(dá)到97.7%,同時(shí)產(chǎn)生13 L/d的高熱值沼氣,其中CH4含量為75.45%,該工藝不僅能夠有效處理纖維乙醇廢水,同時(shí)也達(dá)到了廢物資源化的目的。

石智慧[6]對(duì)纖維乙醇廢水成分及特性進(jìn)行了分析,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、中試、工程化試驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中,對(duì)比氣浮、微電解/H2O2、Fenton試劑催化氧化預(yù)處理以及厭氧工藝、好氧工藝生化處理,結(jié)果表明采用微電解+厭氧+好氧實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)廢水進(jìn)行處理是可行的;對(duì)比絮凝沉淀、ClO2催化氧化、Fenton試劑催化氧化、Fenton試劑催化氧化+接觸氧化深度處理,得出Fenton試劑催化氧化效果較好的結(jié)論。在中試處理中,采用微電解+厭氧+好氧工藝,出水COD濃度穩(wěn)定在301~507 mg/L,證明了該工藝的技術(shù)可行性;對(duì)比ClO2、臭氧、Fenton試劑深度處理,結(jié)果說(shuō)明Fenton試劑的效果較好,可使COD降解45%,之后再采用接觸氧化,可實(shí)現(xiàn)廢水達(dá)標(biāo)排放?;趯?shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和中試研究,采用預(yù)處理+UASB+一級(jí)好氧+催化氧化、接觸氧化復(fù)合好氧的處理工藝建設(shè)廢水處理工程,結(jié)果表明,處理系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,COD去除率在95%以上,出水達(dá)到污水綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

綜上所述,先對(duì)纖維乙醇廢水采取物理化學(xué)方法進(jìn)行預(yù)處理,不但可以降低或去除部分有毒有害的有機(jī)物質(zhì),而且可以改善廢水的生物降解性,提高可生化性,為后續(xù)處理創(chuàng)造了條件;然后采用厭氧-好氧聯(lián)合工藝處理廢水,不僅可以產(chǎn)生沼氣,還可以大幅度降低有機(jī)物的濃度;最后再經(jīng)過(guò)物理化學(xué)方法對(duì)廢水進(jìn)行深度處理,即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

5 小結(jié)

采用預(yù)處理+厭氧處理+好氧處理+深度處理工藝對(duì)纖維乙醇廢水進(jìn)行處理是經(jīng)濟(jì)有效的,不僅可以使纖維乙醇廢水產(chǎn)生清潔能源沼氣,同時(shí)還可以使廢水得到凈化達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢水變廢為寶,從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的雙贏。

纖維乙醇廢水含有糠醛等抑制產(chǎn)甲烷菌活性的抑制劑,尋找適當(dāng)?shù)姆椒ㄏ种苿┑挠绊懀瑢?duì)廢水進(jìn)行有效的預(yù)處理使其滿足厭氧發(fā)酵的條件成為預(yù)處理的關(guān)鍵,也是整個(gè)廢水處理工藝中的瓶頸所在。

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