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廢水處理

時間:2023-05-29 17:39:09

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇廢水處理,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

關鍵詞:含油廢水 處理技術 新進展

含油廢水是一種量大面廣的污染源,主要來源于石油化工、機械工業、餐飲業及海上運輸業。根據含油廢水中油粒直徑的大小,廢水中的油類可分為浮油、分散油、乳化油和溶解油等4種。其成分復雜.如不進行適當處理直接排放,將會污染周圍的生態環境。

1含油廢水的常規處理方法

1.1 重力與機械分離法

重力與機械分離法基本原理是在重力場中利用非均相的油水密度之間的差異進行分離。該方法的優點是明顯的,其造價低廉,結構簡單,操作方便,便于管理維護,但是其較低的去除率決定了該法只能用于含油廢水處理的初級過程,為下階段的處理做準備工作。研究表明,應用Stokes和Newton定律來確定決定其分類速度的主要因素,建立模型。重力與機械分離中最常用的設備是隔油池,根據含油廢水的流向不同,主要可以分為平流式、平行板式、波紋板式等型式。目前新型隔油池不斷推陳出新,如日本NCP系三菱油污水凈化裝置,我國最新研制的平行板式小波雙波波紋油水分離裝置等。

1.2 氣浮法

氣浮法在含油廢水處理中應用的主要原理是利用高度分散的微氣泡作為載體,形成水、氣、及被去除物質的三相混合體,在界面張力、氣泡上升浮力和靜水壓力差等多種力的共同作用下,促進微細氣泡粘附在被去除的微小油滴上后,因粘合體密度小于水而上浮到水面,從而使水中油粒被分離去除。氣浮法可以分為布氣氣浮法、電氣浮法、生物及化學氣浮法,溶氣氣浮法。氣浮法作為一種高效、快速的固液分離技術,可用于水中固體與固體、固體與液體、液體與液體,乃至溶質中離子的分離。氣浮法按氣泡產生的方式不同,可分為鼓氣氣浮、加壓氣浮和電解氣浮等。近年來,一系列針對傳統氣浮法的改進取得了不錯的效果。

1.3 絮凝法

絮凝過程是處理含油廢水的重要單元,其主要的餓作用是將含油廢水乳化,從而利于油水的分。其主要作用機理是指膠體和分散系雙電層壓縮、ζ電位破壞、電性中和而脫穩并聚集為絮粒,破壞油水結合的穩定性,從而實現油水分離的過程。在水處理工程中較常見的絮凝劑如:硫酸鋁(明礬),聚合硫酸鋁,栲膠等等。目前,國內外對此方法的研究主要是在開發新型絮凝劑。

1.4 吸附法

伴隨著吸附技術的發展,吸附法在處理含油廢水中得到了廣泛的應用。吸附法處理含油廢水是指利用吸附劑的多孔性和大的比表面積,將廢水中的溶解油和其他溶解性有機物吸附在表面,從而達到油水分離。常用的吸附劑有活性炭、活化礬土、泥灰、聚乙烯等。其中活性炭使用范圍最廣,但是其成本高,再生困難,限制了其應用。目前吸附法研究應用的關鍵在于尋求高效經濟的的吸附劑。國內外對吸附法的研究主要集中在:具有吸油性的無機填充劑與交聯聚合物相結合,及改善吸附材料其對油的吸附性能方面。

1.5 生物法

生物法是利用微生物的生長和代謝過程,去除含油廢水中的有機物,實現油的降解過程。生物處理的主要作用形式有活性污泥法、生物膜法和氧化塘法等。目前該處理方法的主要工藝已趨于成熟。但也存在眾多缺陷需要改進,如對水質變化和沖擊負荷較低,不能夠適應水質水量的變化,易產生污泥膨脹,這也限制了其廣泛的應用。李科等人對河南省某開發區污水處理站處理城市污水研究中發現其污泥上浮嚴重,流失率增加。目前生化法研究的主要方向,為半推流式活性污泥系統、厭氧序批間歇式反應器(ASBR),顯示了其良好的應用前景。一種代表性的工藝流程如下:

2含油廢水處理技術新進展

隨著經濟社會的發展,國家對含油廢水的處理要求必定會越來越嚴格。今后含油廢水處理技術的發展趨勢應主要集中在以下方面。(1)深入了解含油廢水降解機理,提高含油廢水處理效率,特別是高分散乳化油的去除效率及降低處理成本提供理論基礎。(1)研制新材料,開發新系統,集中發揮各種方法的優勢,彌補現有技術及工藝的不足。 (3)從源頭減少污染及廢水處理后的中水回用等問題,加強對中水回用等知識的宣傳,提高全民節水意識。

2.1 膜分離法

膜分離法是目前應用最多的含油廢水處理方法之一,其主要優點是操作簡單,分離效果好。膜分離法中的膜按孔徑大小主要有微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜等。此法主要缺點是處理運行費用過高,膜使用壽命短,不易清洗。因此開發研究新的耐用經濟膜組件,選擇合適的清洗方法是目前的當務之急。

2.3磁吸附分離法

我國從20世紀80年代開始研究磁吸附技術,其基本原理是借助磁性物質作為載體,利用油珠的磁化效應,將磁性顆粒與含油廢水相結合,使油吸附在磁性顆粒上,再通過分離裝置,將磁性物質及其吸附的油留在磁場中,從而達到油水分離的目的。目前磁吸附分離方法主要應用在鋼鐵廢水、印染廢水的處理方面,而近年來,一些學者將此技術引用到含油廢水的處理過程中取得了較好的效果。磁吸附技術具有除油效率高、能耗低、易操作、無二次污染和成本低等優點。

4結語

進入新世紀,人類對生態環境的期望值不斷提高,對含油廢水處理出水水質要求也不斷提高。因此我們必須加快腳步研制新型高效的處理方法,改進處理工藝,滿足當前人們對于環境的要求。

參考文獻:

[1]Moosai Roshni ,Dawe Richard A. Gas attachment of oil droplets for gas

flotation for oily wastewater cleanup[J]. Separation and Purification Technology,

2003,33(3):303-314.

[2]李波.含油污水處理技術[J].遼寧化工,2007,36(1):56.

[3]士兵,玄雪梅.含油廢水處理技術的研究與應用現狀[J].上?;?,2009.

28(9):11―14.

[4]王振歐.噴射溶氣回流浮選工藝處理含油廢水[J].化工環保.1997,17(1):

19―22.

[5] 王新強.梁利平,謝娟.絮凝沉降.Naclo,活性炭氧化.吸附法處理

第2篇

關鍵詞:接觸氧化法;生物轉盤;水解(酸化)―好氧處理技術。

1.1廢水水質

從麥芽設備開始,到成品酒出廠,每一道工序都有酒損產生。酒損率與生產廠的設備先進性、完好性和管理水平有關。酒損率越高,造成的環境污染越嚴重。先進廠的酒損率在6%-8%,落后廠的酒損率可達18%以上,一般水平廠的酒損率在10%-12%.與廢水排放量一樣,廢水的水質在不同季節也有一定的差別,尤其是處于高峰流量時的啤酒廢水其有機物含量處于高峰。從全國平均水平每制1t成品酒,排放的污染物為CODcr25kg,BOD5 15kg,懸浮物固體約15kg[1]。

國內啤酒廠進水CODcr多在1000-2500mg/L之間,BOD5 在600-1500mg/L之間。從以上各表可以看出,啤酒廢水CODcr與BOD5的比例高達0.5左右,說明這種廢水具有較高的生物可降解性[2]。

二、國內現有的啤酒廢水處理工藝

隨著科技的發展,環境問題日益受到關注;啤酒廢水的處理也亟待解決。近年來國內外處理啤酒的技術也不斷發展成熟起來;其國內現有的啤酒廢水處理工藝介紹如下:

2.1接觸氧化工藝

由于啤酒廢水進水濃度高,所以一般采用二級接觸氧化工藝。由于接觸氧化為好氧處理工藝,在運行過程中能耗較大。近年來,隨著中高濃度有機廢水的厭氧,水解處理工藝的發展,啤酒廢水處理由純好氧工藝漸漸發展為厭氧(或水解酸化)+好氧組合工藝,而好氧處理部分較多采用的還是接觸氧化。由于厭氧(或水解酸化)+好氧組合工藝降低能耗的功能明顯,所以接觸氧化工藝在啤酒廢水處理中由最初的主處理工藝變為兩段處理工藝中的好氧處理工藝。

2.1.1 SBR法

序批次間歇式活性污泥法簡稱為SBR法。SBR法實際上并不是一種新技術,是早期充排式反應器FDR(FILL-Draw Reactor)的一種再現和改進,它比連續流活性污泥法出現得更早。具有處理效率高的優點,但在實際的運行中有很多困難,如曝氣池水流的反復切換使操作繁索,難以取出水質澄清的處理出水,曝氣設備容易被活性污泥堵塞等[3]。

1、SBR反映器的特點

(1)運行方式靈活,脫磷除氮效果好。SBR在運行操作過程中,可以根據廢水水量水質的變化,出水水質的要求來調整一個運行周期中各個工段的運行時間,反應器的混合液容積的變化和運行狀態來滿足多功能的要求,具有極強的靈活性。

(2)工藝簡單,節省費用。與普通活性污泥工藝相比,SBR原則上不需要二沉池,回流污泥及其設備,一般情況下不必設調節池,多數情況下可以省去初沉池。

(3)反應推動力大。在采用限制曝氣和半限制曝氣方式運行時,有機物濃度變化在時間上是一個理想的推流過程,從而使它保持了最大的反應推動力。因此,它具有比一般完全混合式CFS更高的處理效率,在達到同樣出水水質的前提下,SBR所需要的有效反應容積明顯小于完全混合式CFS。

(4)可以處理CFS法難以處理的廢水,耐沖擊負荷。

目前國內還沒有SBR反應器的設計規范和標準,一般是按活性污泥法動力學公式或負荷來計算SBR反應器的容積。

2.2.水解(酸化)――好氧處理技術

從表面上看,啤酒廢水中大量的污染物是溶解性的糖類、醇類和易降解的懸浮有機物等,這些物質是容易生物降解的,一般并不需要采用水解(酸化)來改善廢水的可生化性但由于啤酒廢水中的懸浮性有機物成分較高,通過水解池可以截留大部分懸浮性顆粒物質,并在不需要能耗的條件下,通過兼氧菌的作用可以去除相當一部分的有機物,為后續好氧過程減少了負荷并節約了能耗。一般在水解(酸化)池中廢水的HRT在3-4h時,其COD的去除率為保持在30%-40%,夏季氣溫高時COD的去除率可達50%以上[4]。

2.2.1水解(酸化)――曝氣生物濾池處理工藝

水解(酸化)――曝氣生物濾池處理工藝也屬于水解(酸化)―――好氧處理工藝的范疇,它是將高效節能的曝氣生物濾池代替常規好氧工藝的活性污泥法,接觸氧化法,SBR法等。曝氣生物濾池屬于生物膜法處理工藝,其處理污水的高效性是通過濾池內高濃度微生物量而實現的;其高效節能性是通過陶粒濾料對曝氣產生的氣泡的不斷切割,延長了氣泡在濾池中的停留時間,使微生物、污水、空氣,三者充分接觸而實現的[5,6]。

(1) Biofor工藝

Biofor(生物過濾氧化反應池)是得利滿水務繼滴濾池、Biodrof干式過濾系統之后的專為污水處理廠設計的第三代生物膜反應池。

與其它類型的生物過濾工藝相比,Biofor主要具有下列特性:

(1)向上流生物過濾

待處理的水自濾池底部流至頂部,這個上流過濾在濾池的整個高度上持續提供正壓條件,與下向流過濾相比,這為向上流過濾提供了許多優勢。

(2)使用特制的過濾及生物膜支持煤介-Biolite生物濾料

生物濾料將孔隙率、密度、硬度和耐磨損度等完美的結合,以確保獲得很高的生物膜濃度和較大的截留能力,并加長了運行周期。

(3)高性能曝氣

Biofor采用了特制的曝氣頭:它不僅能高效的供氧,而且節約能源、使用安全、易于操作和維護。

(4)流體完全均勻的分布

空氣和水流為同向流。Biofor生物濾池的濾板配有特殊的25UB33e濾頭,該濾頭的防阻塞設計通過均勻的配水使過濾效果更加優化。

(5)有效的沖洗

沖洗操作為全自動、可編程[6]。

結論:通過對啤酒廢水處理中國內外所采用的各種方法的比較,水解(酸化)――曝氣生物濾池法是近年來在國內開發應用成功的一種新工藝技術,從它在啤酒廢水處理中的成功應用并在實際運行中所表現出來的許多特點來看,表明該技術不僅滿足城市污水處理的要求,而且也完全能夠滿足中高濃度廢水處理的要求,并使最終處理的出水達到國家《污水綜合排放標準》之一級標準。

參考文獻

[1]鄭俊,吳浩汀,程寒飛編著曝氣生物濾池污水處理新技術及工程實例、化學工業出版社,23-25。

[2]張忠波,陳呂軍,新型曝氣生物濾池--Biostyr、中國給水排水,2000年第6期。

[3] 張杰,曹相生,孟雪征,曝氣生物濾池的研究進展,中國給水排水。

[4]馬文漪等。環境微生物工程。南京:南京大學出版社,1999,45-48。

第3篇

隨著社會經濟的飛速發展,近年來制藥行業不斷壯大,已取得了重大成就,但隨之產生的制藥工業廢水成為困擾企業和政府的巨大難題。制藥廢水的特點主要表現為水質各組分比例不穩定、成分復雜、有毒有害污染物濃度高、色度高、可生化性差及難降解物含量高等,此外水質和水量也非常不穩定。所以如何處理制藥廢水,使之達到《污水綜合排放標準》的要求,是環境保護和企業效益的雙重目標。本文就近年來國內外制藥廢水的不同處理方法進行論述,希望為制藥企業提供借鑒。

2 制藥廢水的處理方法

不同制藥企業由于原料、工藝、廢水量、處理程度不同,所選擇的處理方法也不盡相同。根據各方法原理,一般歸納為物理法、化學法、生物法。在制藥廢水處理過程中,采用生物法處理后的廢水不能直接排放,通常先采用物理法、化學法進行預處理,改善其可生化性,降低毒性,然后繼續進行生物法處理,廢水才能達到排放要求。

2.1 物理法

2.1.1 吸附法

吸附法是依靠多孔性的高分子材料本身具有對污染物、有毒物的高吸附性能,在重力作用下形成沉淀,降低污染物在水中的含量,進而達到凈化的目的。常用的吸附劑有活性炭、活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等,其中活性炭主要包括粉末活性炭(PAC)、顆?;钚蕴浚℅AC)和生物活性炭(BAC)三大類,其吸附屬于物理吸附,不受水質、水量和水溫的影響,不僅能去除水相中分子量在500~3000 的有機物以及重金屬,而且還可以有效去除臭味、色度等,應用前景廣泛。張鑫等利用非苯乙烯骨架吸附樹脂對經CaO絮凝沉淀后的磺胺間甲氧嘧啶類藥物廢水再次進行深層次處理,廢水的COD 去除率可達到81.66%,而且樹脂可以多次重復套用,吸附性能依然良好。

2.1.2 膜過濾法

膜過濾法是利用不同性質和孔徑大小的半透膜的選擇過濾性將廢水中的污染物、有毒物質分離。常用的膜過濾法主要包括超濾、微濾和精濾等。雖然此法處理效果顯著,能去除絕大部分的污染物,但由于半透膜自身的缺陷,比如比較薄,長時間使用易腐蝕損壞和堵塞,半透膜的效率也隨工作時間延長而逐漸降低,而且膜過濾法成本較高,最后直接導致濾液里某些污染物無法完全清除。張春暉等采用陶粒過濾- 陶瓷膜組合工藝對已經由生物接觸氧化處理后不能達到排放標準的止咳糖漿廢水再次進行深層次處理,最終處理后的廢水BOD、COD、固體懸浮物(SS)和氨氮指標(NH3- N)均能達到排放標準。

2.1.3 氣浮法

氣浮法主要應用于制藥廢水預處理過程中,化學氣浮只適用于懸浮物含量較高的廢水的預處理,但不能有效去除廢液中可溶性有機物,該法在投Y費用、能源消耗、工藝精度、維修等方面都具有優勢。例如新昌制藥廠選用CAF 渦凹氣浮裝置進行廢水處理,在補加其它特定的化學物質之后,廢水中CODcr的平均去除率在25%左右。李紅云等以含藻類污水為實驗對象,分別采用自吸式剪切流微孔微泡發生器氣浮實驗裝置以及電凝聚氣浮實驗裝置對廢水進行研究,水樣的COD 去除率分別達到46.23%和54.24%。

2.2 化學法

2.2.1 沉淀法

沉淀法是指在廢水處理時通過加入某些能夠與污染物及有毒物發生反應的化學物質,經沉淀、過濾,最終達到凈化的目的。不同于吸附法,該過程有化學反應,屬于化學法。王莘淇使用磷酸銨鎂沉淀法處理廢水,發現在最適的pH 條件下,PO43- 去除率達90%,NH4+ 去除率達15%,當加入晶種后可以提升約20%的去除率。此法成本低,卻引入新物質,添加量過大會造成二次污染。

2.2.2 高級氧化法

高級氧化法是一種利用一些活性極強的自由基降解有機污染物,使其轉換成易降解的小分子,甚至完全氧化成CO2 和H2O的一種環保的處理方法。由于優良的處理效果,目前已受到國內外研究人員的青睞。

目前,Fenton 法主要包括超聲波Fenton 法、電Fenton 法、光Fenton 法、微波Fenton 法,該法已經被實際應用于生產中,對處理有機廢水有著顯著作用。Badawy等考查了Fenton 和生物聯合工藝處理BOD/COD為0.25~0.30 的制藥廢水,朱榮淑等考查了采用Fenton預處理廢水,廢水中除了吡啶的去除率(約53.3%)較低以外,其它各組分如CH2Cl2、四氫呋喃、DMF、硝基苯、鄰甲苯胺的去除率都在92%以上。

高級的氧化方法中一種常見方法是臭氧氧化法,基于臭氧自身很強的氧化性能,將制藥廢水中的一些有機分子、發色基團氧化成小分子化合物或直接氧化為CO2和H2O,且大多數的細菌被除去,達到廢水處理的目的。此法較環保,且一般不會污染環境,可生化性也大幅度提高,因此臭氧氧化法及其聯合技術在廢水中被廣泛采用。王少俊等采用Fe/C預處理+生化+臭氧生物炭的組合工藝處理高濃度維生素B2 生產廢水,經處理后的廢水已達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)排放要求。

2.3 生物法

生物法是利用微生物的生命活動代謝去除廢水中的有機污染物,達到水質凈化目的的一種方法。生物處理技術是當前最為成熟的污水處理技術,且處理成本低,效果好。

2.3.1 好氧生物處理

好氧生物處理是依靠好氧微生物及兼性微生物在有氧條件下進行代謝活動,將廢水中的有機化合物轉換成H2O和CO2 等,達到降解廢水中污染物質目的的一種方法。好氧處理能去除絕大部分有機物,COD 去除率一般在80%以上。目前,好氧處理方法中效果較好的主要有傳統活性污泥法、生物接觸氧化法、序批式活性污泥法(SBR)、深井曝氣法等。近幾年制藥企業都采用多種不同組合方式的聯合工藝,可明顯提高廢水處理效果,如水解酸化- 好氧接觸氧化法、SBR 法處理制藥廢水的聯合工藝。

(1)傳統活性污泥法。傳統活性污泥法需要廢水經過大量稀釋,且在運行中容易發生污泥膨脹,去除率不高,因此近年來為提高廢水的處理效果,微生物固定方式的改變已成為傳統活性污泥法最重要的方向之一。

(2)接觸氧化法。生物接觸氧化法是加入布滿生物膜的填料,廢水與生物膜接觸,利用微生物的新陳代謝使有機物去除,達到水質凈化的一種高效污水處理方式。該法處理負荷較高,占地面積相對較小,可以間歇性使用,不會出現污泥膨脹的問題,并且整個流程運行成本很低。由于生物接觸氧化法的優點,該法常常與其它物化技術等聯用,成為一種新的組合工藝,能夠增強處理效果。朱新鋒、張樂觀采用Fe/C微電解- Fenton- 生物接觸氧化法處理土霉素廢水,當進水CODcr濃度為1000~1200mg/L 時,CODcr去除率達到90%以上,達到直接排放標準。

(3)序批式間歇活性污泥法(SBR)。SBR 法是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥法,在制藥廢水處理中的應用較為廣泛,具有凈化能力強、無污泥回流、出水水質均一、抗沖擊負荷能力強、工藝結構簡單、操作便捷、整個工藝運行穩定性好、總體投資較少等優點。佘宗蓮等采用SBR 法對含有多種抗生素混合廢水進行處理,若進水COD 為911~3280mg/L,去除率可達84.6%~90.6%,出水BOD 和SS皆滿足國家行業排放標準。

(4)水解酸化- 好氧接觸氧化法。水解酸化法又稱為升流式污泥床(HUSB),屬UASB 的改進版工藝。水解- 好氧工藝有兩個優點:① 隨著傳統的初沉池被水解池替代,極大提升了有機物的去除率,不僅使有機物總量發生變化,而且在理化性質上發生巨大改變,縮短了后續處理時間;②該工藝也完成了對污泥的處理,使污水、污泥處理一元化,放棄了傳統的消化池,減少總停留時間和能耗。我國相繼開發了水解-活性污泥處理、水解-氧化溝處理、水解-接觸氧化處理等工藝,這些相結合的處理工藝,提高了廢水的處理效果,使制藥企業生產時總的水力停留時間至少縮短30%,曝氣量下降50%,并且能夠降低總投資和運行費用。

2.3.2 厭氧生物處理

現階段好氧生物處理不適合于高濃度有機廢水,制藥廠往往采用厭氧生物處理技術處理高濃度的制藥有機廢水。厭氧生物處理是通過厭氧菌在無氧條件下,以有機物為原料進行生命代謝活動,并且將其最終轉換成無機物、CO2、H2、CH4 等無毒物質的一種方法。該法單獨處理后的廢水,由于COD 含量還是很高,無法達到直接排放的要求,需通過好氧理后才能達到排放指標?;趨捬蹙陨泶x所需時間較長,使整個工藝難以人為控制,若出水中損失掉大量生物質,嚴重影響處理效率,無法保證處理效率的穩定性。目前常用的厭氧處理工藝主要有升流式厭氧污泥床反應器、厭氧折流板反應器等。

升流式厭氧污泥床(UASB):該設備構造簡單,處理能力強,運行穩定,當在設備內已經形成合適的微生物后,處理效率可達85%~90%以上。UASB 關鍵部分是三相分離器,固、液、氣三相被有效分離,最終使污泥、氣體被合理去除和收集,進而達到處理污水的目的。由于厭氧消化效率很高,所以不需要采用污泥回流裝置等,但通常在處理抗生素類如紅霉素、氯霉素、土霉素等制藥廢水時,往往要求廢水進水時懸浮固體濃度不宜過高。

厭氧折流板反應器(ABR):ABR 是第三代新型厭氧反應器,其優點比較多,主要包括系統運行穩定性高,易于操作,總資產投入少,最顯著的是污泥沉降性能好,能達到很好的固液分離效果,所以出水水量均一,水質良好,特別是對有毒物質、難降解物質有很強的適應性。

2.3.3 厭氧-好氧生物處理

制藥企業由于原料不同、反應副產物多、生產工藝不同等原因,所產生的制藥廢水成分復雜、濃度高、色度深、毒性高、難降解物質含量高,僅靠單一的好氧或厭氧處理技術,會存在處理效果較差、凈化率差、COD 去除率較低等情況,一般無法滿足直接達標排放的要求。而將二者工藝組合,可以改善其可生化性,提高廢水的處理效果,且整個聯合工藝的投資成本也有所下降。

李靜等采用UASB- 生物膜反應器組合工藝處理制藥廢水,整個工藝體系總體COD 去除率可達86%,厭氧段(UASB)的COD 去除率約70%左右,好氧段的COD去除率為59%。李瑩等采用ABR、膜生物反應器(MBR)和移動生物膜反應器(MBBR)組合處理制藥廢水,實驗表明,當原廢水中固體懸浮物含量為1000mg/L,COD 為10000mg/L,氮氨含量為500mg/L 時,廢水出水時濁度、COD 和氮氨分別為3NTU、500mg/L 以及10mg/L 以下,處理前后去除率分別高達98%、95%和98%以上。

3 結語與展望

制藥廢水的處理一直都是企業和社會關注的問題。雖然現代制藥廢水的處理技術取得了很大進步,但由于制藥廢水的各組分比例不穩定、組成復雜、污染物濃度高、顏色深、毒性強、難降解物質含量高等特點,僅僅依靠單一的處理工藝無法使出水達到國家排放標準,需采取多種工藝方法聯合處理,著力開發出經濟、高效、環保的工藝組合方式。

第4篇

關鍵詞:酒精廢水處理厭氧―好氧法

一、厭氧消化原理

所謂厭氧消化是指在無氧的環境下,利用厭氧微生物的生命活動,把降解,轉化為化合物,同時釋放能量。這一處理方法實際上是多種不同類型微生物完成代謝的過程,也是一復雜且相互制約的生物化學過程?!叭A段四菌群”理論是厭氧消化的主要理論之一。第一階段主要是利用水解發酵細菌的作用,將碳水化合物、蛋白質與脂肪等復雜有機物轉化成脂肪酸、H2、CO2等產物;第二階段利用產氫、產乙酸菌的作用,把第一階段的產物轉化成H2、CO2和乙酸;第三階段是利用兩組生理上不同的產甲烷菌的作用,把第二階段的產物轉化為CH4和CO2等產物。其中一組是把H2和CO2轉化成甲烷;另一組則是把乙酸脫羧轉化為甲烷。此外,在厭氧發酵的過程中還存在,產氫、產乙酸菌把H2\ CO2和有機基質轉化為乙酸的橫向轉化的過程。

一般來說,按照代謝的差異,可以把在厭氧消化過程中將參與發酵的細菌劃分為水解發酵細菌群、產氫產乙酸細菌群、同型產乙酸細菌群和產甲烷細菌群這4類。

水解發酵細菌群主要由細菌、真菌和原生動物組成。水解發酵細菌在厭氧消化系統中的作用主要有兩個方面:一是在水解酶的催化作用下,將大分子不溶性有機物水解成小分子的水溶性有機物;二是發酵細菌可以將水解產物吸收進細胞內,然后在細胞內復雜的酶系統的催化作用下將一部分有機物轉化為代謝產物,并排入細胞外的水溶液里,使之成為參與下一階段生化反應的細菌群吸收利用的基質。

產氫、產乙酸菌的作用則是把第一階段的脂肪酸等發酵產物轉化為乙酸、H2/CO2等產物的細菌種類。由于產氫產乙酸細菌的代謝產物中有分子態氫,所以在這一體系中,對氫分壓的高低的控制,就成了代謝反應的關鍵步驟。如果甲烷細菌因為受這種條件的影響,如環境條件的影響,就會放慢對分子態氫的利用速率,這就可能降低產氫產乙酸細菌對丙酸、丁酸和乙醇的利用。也就是說,如果厭氧發酵系統出現故障,那就往往會出現有機酸的積累。

在厭氧消化系統中可以產生乙酸的細菌主要有兩類:一類是異養型厭氧細菌;二是混合營養型厭氧細菌。這是兩種不同類型的乙酸細菌,在進行處理分解時,應采用不同的方法,例如同型產乙酸菌就可以利用氫以降低氫分壓,這不僅對產氫的發酵細菌有利,同時還對利用乙酸的甲烷菌有利。

產甲烷細菌一般是甲烷發酵階段的主要細菌,屬于絕對的厭氧菌,甲烷菌的能源和碳源物質主要包括H2/CO2、甲酸、甲醇和乙酸等,其主要的代謝產物是甲烷。甲烷菌常見的有四類,分別是甲烷桿菌、甲烷球菌、甲烷八疊球菌和甲烷絲狀菌。

一般來說,在底物相同的情況下,厭氧消化所產生的能量通常為好氧消化的l/30一1/20左右,而且這些能量大部分都會用于維持細菌的生活,只有少部分的能量用于合成新細菌,因此甲烷菌生長很慢。

二、好氧處理

好氧處理具有能部分回收生物能的優點,但與此同時也有十分明顯缺陷。首先,因為酒精糟液有機物濃度較高,酒精糟液要進行甲烷發酵,需要先經過稀釋等預處理后才能正式進行。此外,甲烷發酵周期通常都比較長,發酵所需要的容積也相對較大,因此不僅投資大,占地面積也比較大。其次,在經過厭氧處理后,COD含量仍然很高,因此需經過好氧處理后才能達標排放。但是,厭氧殘液量通常比較大,所進行好氧處理的費用也比較高。再次,好氧處理的過程中遇到的污泥數量多,處理難度也比較大,這就大大增加了處理費用。此外,好氧處理的處理效果要受季節、氣候等外界環境的影響。

1.好氧處理的原理

好氧處理主要是在有游離氧存在的情況下,通過利用好氧和兼性異養菌的生命活動來氧化分解污水中的污染物質。這種處理方法是污水處理一般都采用這種處理方法,這也是最常見的一種手段,這種方法具有穩定、無害化等特點,受到了廣泛的應用及推廣。

微生物以廢水中存在的有機污染物,作為營養源而進行好氧呼吸代謝。這些高能位的有機物質會經過一系列的生化反應。

在這一過程中,能量會被逐級釋放,最終以低能位的無機物質穩定下來,實現無害化的目標。

2.廢水好氧生物處理的新工藝

廢水好氧處理的工藝主要有,CASS工藝、SBR工藝、AB工藝物濾池、生物流化床等,目前在我國的酒精行業中,進行酒精廢水處理時最常用的是CASS工藝。

CASS工藝是循環活性污泥處理技術的一種,它是SBR工藝及ICEAS工藝的一種更新變型。CASS的整個工藝為一間歇式反應器,在此反應器中進行交替的曝氣―非曝氣過程不斷重復,最后將生物反應過程及泥水分離過程結合在一個池子中完成。該工藝目前已在歐美許多國家的城市污水和各種工業廢水的處理中得到了廣泛的應用。

CASS工藝是以生物反應動力學原理及合理的水利條件為基礎而開發的一種新的廢水處理工藝,與傳統活性污泥處理工藝相比,CASS酒精廢水的工藝具有一定的優點:

①利用這種工藝可以有效促進系統中絮凝性細菌的生長,并有效提高污泥活性,達到快速除去廢水中溶解性易降解的基質,進一步有效地抑制絲狀菌的生長和繁殖。因為CASS工藝通常會在反應器入口處設置一個生物選擇器,進行污泥回流,這樣就可以有效的保證活性污泥不斷地在選擇器中經歷一個高絮體負荷的階段。

也就是說使用CASS系統并不取決于水處理廠的進水情況,可以在任意進水速率并且反應器在完全混合條件下運行而不發生污泥膨脹。

②具有良好的污泥沉淀性能。雖然,CASS反應器中混合液污泥濃度在最大水位時與傳統的定容積活性污泥法系統基本相同,但由于曝氣結束后沉降階段中整個池子面積均可用于泥水分離,其固體通量和泥水分離效果要優于傳統活性污泥法。而且,在CASS的沉淀階段并不進水,這樣就可以避免污泥沉降產生水力干擾的情況,會取得很好的分離效果。而且在曝氣階段結束后,混合液中殘余的能量用于沉淀初期的絮凝作用,又可進一步強化絮凝沉淀的效果。

③由于CASS可以通過反應器可變容積的運行,通過調節曝氣循環過程、調整曝氣時間和強度來適應進水負荷的變化,因此其對水量、水質的適應性較強。而且,還有良好的脫氦除磷性能。CASS工藝具有在不設缺氧混合階段的情況下下,能在曝氣階段創造條件有效地進行硝化和反硝化的特點。另外,非曝氣階段的沉淀污泥床可以通過污泥回流帶回生物選擇器的部分硝酸鹽氦,以使其得到反硝化,具有一定的反硝化作用,這有利于聚磷菌在系統中的生長和積累。同時,選擇器中的活性污泥,可以通過快速酶去除機理吸附和吸收大量易降解的溶解性有機物,這樣可以有效的把磷去除掉。

④CASS具有穩定的處理效果,和較高的容積利用率,因為反應器可使廢水在反應器的流動呈現整體推流而在不同區域內為完全混合的復雜流態。同時,工藝流程也比較簡單,土建和投資都比較低,在不設獨立的二沉池、刮泥系統和較大規模的回流污泥泵站的情況下,為生物選擇器而設置的污泥回流系統回流比僅為20%,其自動化程度也比較高,因為采用組合式模塊結構的模式,其布置較為緊湊,方便分期建設和擴建。

此外,SBR在近年來也成了酒精廢水處理的一種新方式。SBR是Sequencing batch reactor的簡寫,我們稱為序批式間歇活性污泥法。SBR近年來得到了國內外許多酒精工廠的廣泛重視,對其研究也日益增多,是得到廣泛認可的一種污水生物處理新技術,是一種集調節池、初沉池、曝氣池、二沉池為一池,連續進水、間歇排水,工藝流程簡單、布局緊湊合理的好氧微生物污水處理技術。

第5篇

關鍵詞:UASB;配水;均勻性;COD達標排放

引言

隨著某啤酒廠的快速發展,啤酒廠污水的日處理能力也將由目前水平提高到5000m3/d,因此需要盡量利用原有的構筑物設施在原有調節池+水解酸化+氧化溝處理工藝的基礎上進行升級改造。針對啤酒廠排放污水中高含量的COD和BOD[1],采用UASB+CASS組合工藝處理后達到排放標準。但此組合工藝在運行過程中,由于生產廢水COD含量非常高且營養相對單一,UASB工藝處理后COD去除率效果一般,而用UASB+好氧處理是比較科學經濟的處理方法,且為大多數啤酒生產企業采用。筆者在啤酒廢水處理過程中,對UASB配水方式進行了深入的研究,大量試驗證明:合理的配水方式對UASB處理系統的操控性和處理效果及運行費用都具有非常積極的作用[2]。

1啤酒廠污水處理的主要改造措施

1)在原調節池的位置上安裝4臺全封閉型UASB反應器,出水區產生的少量臭氣經除臭裝置處理后達到排放標準,對環境沒有任何污染;將產生的沼氣進行回收利用,實現經濟循環。2)將原有氧化溝加高改造成2組CASS池,1組曝氣,1組沉淀、排水,交替運行。同時,CASS池曝氣系統采用“羅茨鼓風機+球冠形可變微孔曝氣器”,可以提高氧利用率和處理效率,減少電耗。3)將原有的好氧池改為清水池,同時新建1座壓濾機房。4)對現有配電柜進行改造,并增加在線監測機房。啤酒廠污水處理改造后的工藝流程工藝流程如圖1所示。

2試驗的材料與方法

2.1試驗目的由于該廠UASB+CASS組合工藝的COD去除率效果一般,對后續CASS處理工藝中COD去除也造成一定的影響,導致出水中COD的去除率運行不穩定;因此,考慮在UASB厭氧處理中改善配水條件,即引用該試驗方法和裝置。2.2試驗原理針對啤酒工業生產廢水中COD含量高的特點,UASB+好氧組合工藝為大多數啤酒企業采用。本次試驗在厭氧處理過程中引入UASB+好氧處理,以大大降低生產廢水中COD。好氧處理方法致力改善配水條件,在試驗裝置A中豎向布置配水支管,并定期進行管道疏通和維護;在試驗裝置B中橫向布置配水支管,同樣定期進行管道疏通操作和維護通過試驗比較,試驗裝置A比試驗裝置B處理效果更好。2.3試驗裝置A所取水樣進入混合池后,經加酸或加堿調節為厭氧菌適宜的pH值(65~80)后,通過水泵進入UASB反應器。對操作方式進行改進,分別于UASB反應器進水口及出水口采取水樣,測定各水樣的COD值。通過一段時間的運行后,厭氧出水COD逐步升高,定期對UASB進行配水疏通操作,工作流程如圖2所示。1)進水時打開b閥門,關閉B閥門,打開A排泥閥,關閉a排泥閥,對管路進行1min疏通;2)進水時打開B閥門,關閉b閥門,打開a排泥閥,關閉A排泥閥,對管路進行1min疏通。通過以上疏通操作后,厭氧出水COD顯著下降,見表1。以后每月進行2次疏通操作,厭氧出水COD均值保持在200mg/L以下。2.4試驗裝置B水樣進入混合池,經加酸或加堿調節為厭氧菌適宜的pH值(65~80)后,通過水泵進入UASB反應器。通過反應器改進,分別于UASB反應器進水口及出水口采取水樣,測定各水樣的COD。連續試驗3個月,UASB處理效果如表2所示。該廠對配水器(圖3)改造后將原有污泥投加回系統,如圖4所示。正常進水時打開進水總管閥門,關閉排泥總管閥門。每月定期進行如下操作:打開進水總管閥門進水的同時,打開排泥總管的閥門,沖洗疏通管道1min。后關閉進水總管閥門,打開排泥總管閥門進行反向排泥1min管道疏通。表3為裝置B改造后4周的厭氧效果:用原有污泥進行接種,4周內厭氧出水COD達到并保持在200mg/L以下。通過比較,試驗裝置A比試驗裝置B處理效果更好。

3結果與討論

3.1硬件UASB處理工藝在啤酒廢水的處理中具有極為重要的作用,保持配水的均勻性,可以將厭氧處理中出水COD保持在200mg/L以下,極大地降低污水處理的運行費用(主要指電耗方面)。同時,定期疏通進水和排泥管(形成回路系統)也取得了非常好的處理效果,而且操作方便。鑒于以上試驗結果說明配水的均勻性對UASB處理效果有重要的作用。3.2管理定期的疏通操作是保持配水均勻性的重要條件,可以達到UASB配水的均勻性,保證厭氧出水COD保持在200mg/L以內。4結語1)啤酒UASB工藝厭氧處理中的配水均勻性對達到滿意的結果具有非常積極的作用,在保證達標排放的前提下,運行費用也降低很多;2)良好的自疏通結構是保證厭氧配水均勻性的重要硬件條件;3)定期的疏通操作是保證厭氧處理效果的必要條件。綜上所述,利用UASB配水的自疏通結構是一種保證管理操作的硬件結構,既可以大幅降低啤酒污水廠的運行費用,同時又保證了啤酒廢水的達標排放,是一種非常值得推廣的厭氧配水設計方法。

參考文獻:

[1]時鵬輝,羅領先.UASB+CASS組合工藝處理啤酒廢水[J].水處理技術,2010,36(1):114-116.

[2]謝潔云.UASB+CASS組合工藝處理啤酒廢水的工程實踐[J].廣東化工,2009,36(11):119-120.

第6篇

關鍵詞:廢水處理;水環境保護

中圖分類號:X703文獻標識碼: A

1廢水處理方法的綜述

人們在每天的生產生活中都會產生大量的廢水,其來源處理生活污水和工業廢水外,還有雨水,本文闡述作為環保人員應采取哪些方式進行廢水處理等問題。

1.1廢水的物理處理方法

該廢水處理方法主要是通過物理作用將廢水中的懸浮污染物從廢水中分離出來,在廢水處理時,不會對廢水的化學性質進行改變。常見的有利用篩網、格柵、砂濾等方式將水中的漂浮和懸浮的物體截留。也有的通過離心、氣浮、沉淀等處理方法將密度和水不同的污染物分離出來。尤其是氣浮法效果最好,主要是講空氣注入水中形成細微的氣泡,各種細小的懸浮物與氣泡粘附在一起成為浮選體,在氣泡浮升的作用下浮出水面,成為浮渣和泡沫,最終將水中懸浮的物質分離出來。該處理方法在含油污水隔油之后進行補充處理時應以最為廣泛,且該處理方法隨著時代的發展,也被分成了布氣、電氣、生物、化學、溶氣等氣浮法。

1.2廢水的化學處理方法

該廢水處理方法主要是通過化學反應對污染物的性質進行改變,從而降低污染物的危害性,也為分離污染物提供了便利,例如往廢水中投放絮凝劑,讓水中污染物發生化學反應,形成與水不相溶或相溶較難的化合物,再對其進行離析和沉淀,從而將廢水中的污染物去除,達到凈化水質的目的。也可以通過酸堿處理法對廢水進行中和,還可以利用諸如臭氧等較強的氧化劑將廢水中的污染物氧化出來,此外,還有電解法等通過陰陽兩級對污水進行氧化還原反應,從而通過電解法達到凈化水質的目的。

1.3廢水的生化處理方法

1.3.1活性污泥法

在廢水處理中,生化法是應用最為廣泛的處理方法之一。該污水處理方法主要是以自然界的微生物為載體來分解和處理廢水中的各種污染物,從而達到凈化水質的目的,經過生物處理之后,能將廢水中的污染物給環境帶來的危害和污染完全消除的技術。例如活性污泥法,是生化法的主要代表技術,其主要利用活性污泥來處理廢水中的污染物,具體的做法就是向廢水中投入空氣,在一定的時間之后由于好氧性的微型物繁殖形成污泥絮凝物體,而這上面棲息了大量的菌膠團微生物群體,其對有機物的吸附和氧化能力較強,能在時間順序以及空間位置等方面進行調控,從而為微生物的生長創設良好的氧溶解條件,而從時間來改善溶解氧的濃度的活性污泥處理技術有cass、sbr、cast等污水處理及時。而工業廢水往往降解難度較大,這就需要水解酸化池將廢水的生化能力提高。

1.3.2生活膜處理方法

除了活性污染處理法外,目前還有較為先進的生活膜處理方法,該方法屬于一類廢水的好樣生物降解技術,也是對微生物進行固定的技術,通過在填料上固定微生物細胞,且二者之間不會產生任何化學反應,但會在填料上生長和繁殖直至形成膜狀的生物污泥。該技術經歷了一系列的發展進程,從生物濾池、轉盤、接觸氧化、新型流化床和移動的床生物膜反應器以及復式的生物膜反應器等一系列的發展歷程。因而該方法在工業廢水處理時應用最為廣泛。且隨著時代的發展,在水產養殖業和微污染的原水中進行生物預處理的應用也越來越廣泛。但是需要注意是,由于其厚度較厚,因而在對于處理反應器中的生物膜,其對于微生物的處理應從外到內逐一從好氧、厭氧、兼氧氣的姿態,才能確保其代謝作用得到有效的發揮。生物膜的主要核心就在載體,載體不管是在好氧過程或是厭氧過程都有著十分重要的意義,直接決定著廢水的處理效率。就載體材料來看,生物膜的載體主要有固定性、軟性、半軟性、復合型的懸掛式或懸浮式的填料。

1.3.3厭氧生物處理技術

該技術主要是在厭氧環境中形成的厭氧微生物需要的環境和營養條件。主要用于廢水中有機物的分解和二氧化碳、甲烷等氣體產生的過程。該技術的應用已經長達一個世紀,并從春天的化糞池處理、污泥處理轉化到污水和原水處理,尤其是近年來,這一技術的生物固體的截留能力在不斷的提高,且具有較好的水利混合條件。

2加強水環境保護的相關措施

2.1著力加強城市生活污水和工業廢水治理的強度,確保廢水資源得到有效的利用雖然近年來我國很多大城市都在已經十分注重城市污水和工業廢水的處理,也建設了一些水處理設施,但是專業化、綜合化的大型污水處理廠還相對缺乏,然而其對污水的處理和水環境保護和改善都具有十分重要的意義,但污水處理設施的缺乏與人類污水的排放量形成了強烈的對比,現有的污水處理設施已經遠遠不能滿足城市污水處理的需要,因而要加大污水處理力度的根本前提就是有更多專業化的污水處理設施作為基本的保障,但應盡可能的減少污水的產生和排放,例如與建設單位溝通,在建筑工程建設時設立中水系統、污水處理系統等,從源頭治理污水的產生的同時提高了水資源的利用效率。因而作為環保人員在注重廢水處理的同時還要引導公眾一道參與到廢水治理工作中來,為提高水環境保護水平奠定堅實的基礎。

2.2著力提高全員的生態環保意識,為水環境保護注入強勁的動力水環境的保護需要動員全社會參與,因而作為環保人員必須加大力度宣傳力度,讓廣大公眾意識到保護水環境的重要意義,使其在具備緊迫感的同時將水資源保護工作化到實際行動中來,并聯合教育、宣傳、工商等部門加大水資源保護宣傳力度,形成良好的宣傳體系,并深入社區、企業等進行調研和現場實地演講,設立環保義務監督宣傳員,并充分利用現代網絡媒體,加強對水資源的宣傳,及時公開各種水資源污染事故和處理進度,確保各項環保工作在廣大人民群眾的大力支持下陽光進行。

2.3引導全員參與到節水行動中來節約用水,我們倡導健康綠色的消費模式和生活方式,養成科學用水、計劃用水的良好生活習慣,時刻牢記節約和保護水資源,對浪費水的現象要敢說敢管,互相監督;做自覺節水惜水的志愿者、宣傳者,帶動、影響和提高整個社會的節水意識,持之以恒,讓節水的理念貫穿生產、生活的始終。

3結語

綜上所述,探討廢水處理與水環境保護措施具有十分重要的意義。隨著時代的前進,我國也在不斷加大對廢水的處理和水環境保護的投資力度。面對日益緊缺的水資源,作為新時期背景下的環保部門業,必須加強對廢水的處理和水環境的保護,才能更好的履行自己的職責,促進人與自然的和諧共生。

參考文獻:

[1] 宋玉芝,王錦旗,謝學儉,秦伯強.我國水環境污染及對人類健康的影響[J].安徽農業科學.2008(27)

第7篇

關鍵詞:分子;共振;廢水;電磁波技術

引言

共振是將很小的周期振動產生很大的振動現象,為整個系統提供和儲備更多的能量。目前,共振已從宏觀的機械物體,發展到現代的微觀分子共振技術,分子共振是當今社會研究的熱點之一。分子共振是通過電磁波技術使得分子在物質內部不斷運動,但不改變其分子本身的結構,被科學界應用于工業生產、食品行業及環境保護中[1],具有不直接接觸材料,高效快速的加熱功能。其中吳振宇[2]等人分析了污泥脫水技術的現狀,電磁波污水處理技術已得到了廣泛的研究。霍瑩[3]等人利用了微波技術分析了廢水的試驗研究,取得了比較明顯的效果。但是目前微波技術僅限于實驗室研究成果較多,而在實際的污水處理中微波處理的效果還需進一步完善,以達到廢水處理的排放標準,提高廢水的處理效果,是具有更廣闊的應用前景。

1分子共振

1.1分子共振原理由共振現象可知,自然界中的物體能夠在某些特定頻率下,比一般頻率以更大的振幅做振動。對于分子本身,同樣具有共振現象,即分子也具有特定的固有頻率,若對某種分子傳遞一種接近其固有頻率的電磁波,分子的固有振動和外界傳遞的振動便會相疊加,分子在這種特定頻率下發生劇烈的振動,振動幅度達到最大。1.2分子共振技術的應用分子共振技術在核磁共振中能夠有效探測生物體內的結構和功能[4],現有分子共振技術主要分為兩種,一種是水分子共振技術,另一種是非水分子共振技術。該技術主要應用在磁共振影響技術中,其中水分子的成像是通過間接性方法表示水分子的中子,這與生物內部的分子探針成像方法不同,生物體內的成像方法具有雙重作用,主要采用核磁共振的過程改變水分子,并由分子探針改變生物內部相關聯的分子形成過程。非水分子主要是化學位移的成像,通過核磁共振在生物體內的有關化合物作為探針,將化學位移成像的方法測定體內分布。分子共振技術還應用在金屬鍍件上,通過電磁波促使分子發生共振現象,在金屬原子的內部發生振動,使得金屬產生熱量。在常見的鋁合金分子共振化學鍍中,引入波長與鍍液幾乎相近的電磁波,使得化學鍍鍍液分子發生共振,引起鍍液溫度升高,從而達到施鍍溫度,隨著電磁波作用的不斷增加,氧化還原反應將會發生在鍍件表面上,得到金屬離子。因此,形成鍍層的新型、節能、高效化學鍍工藝。分子共振技術目前主要應用于微波技術中,使得水分子頻率與微波爐的頻率相當,其中水分子的頻率為2.5×109Hzz,微波爐的頻率為2450MHz,從而使得振幅最大,通過分子在變化的磁場下運動產生熱量,使得溫度快速上升,達到加熱的目的。

2廢水處理的機理分析

2.1廢水廢水在物理和化學指標相對于可利用的水發生改變而無法直接被利用,需要經過凈化、制純處理等措施才能再次被利用的水。人類生產生活中無時無刻在產生著廢水,如生活廢水、工業廢水、農業廢水等。以前,由于廢水處理技術的限制,大多廢水被直接排入江河湖海和土壤,造成了巨大的污染。隨著現代科技的發展,廢水凈化和制純技術的出現,越來越多的廢水得意進入專門的污水處理工廠進行處理,以使其再次利用,避免污染環境。2.2電磁波分子能量的變化電磁波分子的能量變化是通過電磁波對極性分子的熱效應,若雙原子分子都是剛性轉子,分子動能為從上式中可知,分子的質量和運動速度不同,則分子的動力也不相同。從分子的電性角度來看,在沒有外電場時,大量分子的偶極矩的總是為零,不會產生熱量。當有外電場時,分子的偶極矩不為零,其分子運動加劇。理論上認為分子的動能最大時,其熱效應最好。電磁波的不同頻率對不同分子的影響也不相同,從而使得電磁波引起不同分子達到反應的最佳能量狀態的頻率不應相同。因此,分子要達到共振頻率,則需要一個合適的電磁波頻率。2.3水分子共振能量水分子的相互夾角為104.5º,兩個O-H鍵組成極性分子。可將每個水分子看作一個諧振,假如諧振的質量為m,間距為a,第n號振子的位移為nS。若只考慮兩個振子間的相互耦合,其相鄰振子的作用力[5]為因此,可以將水分子作為共振波來處理研究,水分子中氫和氧之間的電子形成一個共價鍵,由于氧一側的電子分布更近,則更需要電子,從而形成了氧一側帶“-”電,氫一側帶“+”電。在正常情況下,水分子處于混亂無序狀態。當在水分子上加上電場時,水分子將會定向排列,若在變化的電場作業下時,水分子將會通過偶極矩作用下轉動,產生大量能量。如果電磁波的頻率達到水分子的頻率,即可實現共振,國外學者已經得出正常水在25℃的諧振頻率[6],促使了電磁波技術的發展。2.4廢水物分解過程采用電磁波技術將廢水中的廢棄物生成沉淀,使其廢水得到凈化的目的,是目前廢棄物處理的新型領域[8]。廢水的分解過程如下:

3微波技術處理生活污水工藝改進

廢水中含有大量的有機污染物,其中生活污水屬于日常影響最為重要的部分。生活污水中含有大量的淀粉、脂肪及尿素等物質,生活污水中的洗滌劑不容易被生物分解,磷極易引起水體富營養化。生活污水中含有多種病原體,每毫升中有幾百萬細菌,PH值在6-9之間。采用微波處理生活污水是通過微波與添加劑的作用下,使其發生物理化學反應,生成不可溶解的沉淀,將氣體從水中分離出來。生活污水中難解的是有機污染物,通過微波和添加劑的作用下,分解成大塊絮團沉淀和小分子,磷轉化為磷酸鹽沉淀,氨氮轉化為氮氣。但是在目前現有的微波技術處理生活污水中存在一次性微波處理效果不明顯,僅限于實驗室的有限量的生活污水的處理,排放的標準未達到要求,尤其是廢水所含成分不同時,所需微波處理的時間不同,電磁波輻射的不均勻,使得廢水達不到凈化目的。為了進一步的提高微波技術處理的生活污水的能力,對微波反應器的廢水進行二次處理,具體的微波處理工藝如圖1所示。

4結論

第8篇

關鍵詞:化學工藝;廢水處理;運用原則

在社會經濟高速發展、工業水平不斷提升的背景下,水污染問題越發明顯,成為國際研究的重點問題。水污染不僅帶來了淡水資源短缺危機,也在一定程度上嚴重影響了人們的身體健康。因此,廢水凈化與處理成為人們關注的重點。實踐證明,利用化學工藝進行廢水處理可有效減少污染性廢水的排放量,降低廢水處理成本,提升整體處理質量,具有廣闊的應用前景。

1廢水的相關概述

“廢水”是對已經被污染了的水的總稱,包括工業廢水、生活廢水等等。由于廢水中含有大量不能夠由生態平衡系統而“自主消化”的化學物質,并在一定程度上可對周圍環境造成嚴重的污染,因此,我們將其稱為“廢水”[1]。由于廢水具有一定的污染性與危害性,廢水的排放嚴重加劇了水資源短缺問題。因此,加強廢水凈化與處理具有重要現實意義。據研究與實踐發現,不同類型的廢水經過排放混合后,將在一定程度發生化學反應,導致廢水成分、污染物性質發生變化。其中含有特定成分的廢水在混合后,產生了沉淀物,使廢水中的污染物整體含量減低。而廢水的這種自凝現象為廢水處理提供了新思路。通過對該現象的原理進行解析,并從廢水處理角度出發,在充分掌握自凝與化學熱力學之間的關系的基礎上,運用相關知識與技術手段進行廢除性質的轉化,可達到廢水凈化與處理目標,具有重要現實意義[2]。

2化學工藝在廢水處理中的運用

2.1化學工藝在廢水處理中的運用原則

實踐證明,在應用化學工藝進行廢水處理時,需嚴格遵循一定的應用原則,才能保證化學工藝運用的科學性、合理性與準確性,避免廢水二次污染問題的產生。首先,現有條件利用原則。例如,在利用化學工藝進行工業廢水處理時,需充分了解企業生產屬性,對企業生產運營過程中所產生廢水的性質、成本、主要污染物的化學性質、含量等進行全面、準確的掌握。并在此基礎上,對其與附近企業排放的廢水進行分流處理,從而提升廢水處理效果,實現水資源的有效保護。其次,廢水分類處理原則。由于廢水中含有的物質成本不同,在進行混合后,所產生的化學反應可是多種多樣的。其中不可避免在廢水混合后發生不良化學反應,從而形成污染能力更強的污染物,甚至某些物質之間通過化學反應形成較大的能量,并在特定的環境中出現爆炸形成污染氣體,對空氣、水資源、周邊環境形成污染。因此,在進行廢水處理時,需對可能發生不良反應的廢水進行分類處理,或通過實驗研究后,依據研究結果選用合理的方式進行處理。此外,廢水分離處理原則。例如,利用化學工藝處理實驗廢水時,通常情況下已處理的廢水中不可避免存在少量的污染物與危害物,因此,在進行排放時應將其與居民生活用水進行分離處理,避免廢水排放對周圍居民生活用水形成二次污染。與此同時,通過分離處理與動態跟蹤,有利于進一步探知化學工藝處理效果,為廢水處理的進一步改革與創新提供資料參考。

2.2化學工藝在廢水處理中的運用實例

(1)丙二醇廢水處理。丙二醇化學工藝在處理丙二醇廢水中具有廣泛應用。其處理原理在于:通過電化學氧化法以及活性炭吸附法,以丙二醇為有機溶劑,使“丙二醇”氧化生成“丙二酸”,并在活性炭吸附作用下將其吸附,達到污染物濃度含量降低甚至凈化的目的。(2)電鍍廢水處理。在電鍍廢水以及工業廢水處理中,微波化學工藝具有良好的處理效果,與優勢。其原理主要在于:利用微波場對吸波物質進行選擇性加熱、穿透與催化處理,從而達到廢水去污、殺菌、除濁目的。由于微波化學工藝應用的成本低、殺菌能力強、設備用地面積小,因此在電鍍廢水處理中具有廣泛的應用前景。(3)氨氮廢水處理。在工業廢水中,尤其是石油化工企業、焦化廠中,氨氮廢水的排放量較高,而氨氮廢水的排放易時河水出現“富營養化”現象,加之氨氮在經過氧化反應后,其生成物(亞硝酸鹽)存在毒性。因此,對水資源以及周圍環境產生污染與危害。對此,可采用化學沉淀法,通過沉淀反應處理廢水中的氨氮,降低廢水污染性。與此同時,也可與其他工藝有機結合,進行生化、物化處理,用以提升廢水處理效果,避免廢水二次污染的產生,實現廢水再利用目的。

3結語

總而言之,運用化學工藝進行廢水處理可有效達到預期目的,實現水資源的保護與再次利用。隨著科學技術的不斷發展,廢水處理化學工藝與技術將得到進一步的發展。本文旨在通過對化學工藝在廢水處理中的運用研究,旨在為化學工藝的合理運用提供有益參考。

參考文獻:

[1]孫祥.化學工藝在廢水處理中的應用研究[J].化工管理,2016,17:213.

第9篇

關鍵詞:印染廢水

Abstract: the paper system technology and progress of the printing and dyeing wastewater at home and abroad, especially the new technology in recent years is introduced, and probes into the developing trend of printing and dyeing wastewater treatment technology, combined with the advantages and disadvantages and practicability, economy, the authors put forward their own views and the prospect of printing and dyeing wastewater treatment.

Keywords: printing and dyeing wastewater

中圖分類號:X791文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)

引言:印染廢水組分復雜,常含有多種染料,色度深、毒性強、難降解,PH波動大、而且濃度高,廢水量大,是難處理的工業廢水之一。由于化學纖維織物的發展,,使難生化降解有機物大量進入印染廢水,色度的去除是印染廢水處理的一大難題,舊的生化法在脫色方面一直不能令人滿意。傳統的生物處理工藝已受到嚴重挑戰。

如何選擇適宜的廢水處理工藝,做到運行成本既合理,污染物去除效果又好,是工程設計中的關鍵。為了對印染廢水處理工藝有更深入的了解,文章簡要介紹印染廢水的幾種典型的傳統處理方式,以及新型印染廢水處理工藝技術,并就其優缺點進行評析和展望。

一、傳統印染廢水處理工藝:

1 物理處理法:吸附法和混凝法

吸附法可通過吸附劑去除水中的色、臭、重金屬離子和有機物。但該方法不大適用于分散染料的去除。

混凝沉淀法是對于成分復雜的染料廢水,先經均化沉淀,加入適量的酸或堿中和后,再加混凝劑絮凝沉淀。傳統混凝法對疏水性染料脫色效率很高。缺點是需隨著水質變化改變投料條件,對親水性染料的脫色效果差,COD去除率低。

2 化學處理法:化學氧化法、焚燒法

化學氧化法是通過強氧化劑的氧化作用,破壞發色基團或染料分子結構,達到脫色和去除COD的目的。

焚燒法是在高溫下,利用空氣深度氧化處理極高濃度有機物廢水的最有效手段,是最易實現工業化的方法。目前,國內焚燒處理存在的主要問題是:熱回收率低,不少焚燒裝置因運轉費用高而不能運行。國外先進的焚燒系統都配備廢熱回收和廢氣污染控制裝置,有利于降低能耗和消除二次污染。

3 生物處理法

廢水生化處理是利用微生物的代謝作用分解廢水中有機物的處理方法。生化法操作簡單, 運行費用低, 無二次污染的優點, 在印染廢水的處理中得到了廣泛的應用。生化法包括好氧法和厭氧法。

二、新型印染廢水處理工藝:

1 膜過濾法

國內用醋酸纖維素納濾膜處理染料廠的高鹽度、高色度廢水, 色度去除率幾乎達100%, COD 去除率在95% 以上?!?】膜分離技術處理效果明顯, 是一種極有前途的物理處理新技術。但其投資和運行費用高, 易發生堵塞, 需要高水平的預處理和定期的化學清洗, 還存在濃縮物的處理問題?!?】

2 高能物理處理法

水分子在高能束轟擊作用下能發生激發和電離, 生成離子, 激發電子、次級電子, 這些高活性粒子可使有害物質得到降解。該技術的特點是有機物的去除率高, 設備占地面積小, 操作簡便; 但因其產生高能粒子的裝置昂貴, 技術要求高, 能耗較大, 要真正投入應用還有大量的問題需要解決。

3 化學處理法

3.1 光催化氧化法:利用某些物質在紫外光的作用下產生自由基, 氧化染料分子從而實現脫色。目前存在的主要問題是染料體系的復雜性和測試方法的局限性。其次, 是由于催化劑懸浮于水體中, 加大了清理難度, 增加對環境的二次污染。

3.2 超聲波氧化法:基于超聲波能在液體中產生局部高溫、高壓、高剪切力, 誘使水分子及染料分子裂解產生自由基, 引發各種反應并促進絮凝的一種技術。該技術可與化學氧化、電解氧化、光催化氧化等聯用, 對一些難降解有機物有顯著的降解效果,去除率高且反應速度快。

4. 生物法

4.1 好氧生物處理法【5】

4.1.1加壓生物氧化法: 采用密閉塔式容器, 根據亨利分壓定律, 以簡單的“加壓”手段突破了有機廢水生物處理的供氧問題, 增大了活性微生物量, 提高了微生物活性。為生物法處理印染廢水, 特別是處理濃度高和難生物降解的印染廢水創出了一條新路。

4.1.2 膜生物反應器處理法: 它將水力停留時間與污泥停留時間相分離,延長了泥齡,污泥質量濃度可以得到提高,從而提高了生物系統對難降解有機物的處理能力。它具有出水穩定、水質好等優點, 但膜污染、成本高的問題阻礙了它的大量推廣。

4.1.3 添加優勢菌種法: 通過添加優勢復合菌, 經長期馴化形成穩定的含菌泥體系, 菌泥的形成不但可使降解效率大大提高, 而且可使反應時間大大縮短, 因而大幅度降低了廢水處理工程的投資和運行成本。利用高效菌作為添加劑或種源接種處理印染廢水是當今環保領域中新興的生物技術。

4.2 厭氧生物處理法: 厭氧生物處理較好氧生物處理在印染廢水處理上, 有應用范圍廣、能耗低、有機負荷高、剩余污泥少的優勢。但是, 單一的厭氧處理運行周期比較長, 而且往往很難達到排放標準。因此,厭氧生物處理應用較多的主要是其復合或改進工藝。

4.3 好氧-厭氧處理法: 通過厭氧處理以提高印染廢水的可生化性, 使出水水質穩定, 減少了負荷沖擊, 以利于后續的好氧處理。當有機物通過厭氧反應, 降解成有機酸或小分子的溶解性物質后, 再通過好氧處理予以徹底降解。

厭氧-好氧法處理難生化降解的印染廢水具有除污染效率高、運行穩定和較強的耐沖擊負荷能力等特點。但是又存在著以下自身無法解決的問題:活性污泥沉降性、生化反應速率和剩余污泥的處理費用較高;隨著印染廢水的可生化性變差,單一運用生物處理法不能滿足實際要求。

小結:

比較上述各種印染廢水處理技術, 物理和化學法總體上處理成本高, 其中吸附法和膜分離技術適合作為深度處理技術, 化學氧化法處理效率高、二次污染較少。比較有效的處理工藝是通過物化處理減少印染廢水的生物毒性, 提高可生化性, 再采用運行成本較低的生化法進一步處理。且單一處理工藝均很難達到要求, 需對不同處理工藝進行優化組合。因此, 系統開發不同工藝的有效組合, 研究高效、經濟、節能的印染廢水處理反應器將是印染廢水處理工藝研究的主要內容和發展方向。

參考文獻

[1] 明銀安,陸曉華. 印染廢水處理技術進展. 工業安全與環保 2003,29,8:16~17.

[2] 趙平,羅智明,梁羽峰,宏鳳英,吳晉波. 印染廢水的傳統處理方式評析. 廣東化工.2011,8,38,220:114~115

[3] 景曉輝,尤克非,丁欣宇,蔡再生. 印染廢水處理技術的研究與進展. 南通大學學報( 自然科學版). 2005.3.4:18~19

第10篇

關鍵詞:煤制油;低濃度;廢水處理

工藝煤制油,即以煤為原料,生產汽油等油品的過程。煤制油的過程,容易產生大量廢水,水中硫及酚等含量較高,對環境的污染較為嚴重。改進廢水處理工藝,是解決上述問題的主要途徑。

1煤制油廢水來源及危害

煤制油廢水的來源主要包括兩種,一種為反應前注入的水,另一種即反應過程所生成的水[1]。不同來源的水,所含有害物的種類不同。以脫酚環節為例,該過程所產生的廢水,酚濃度極高,而硫磺回收等環節所產生的廢水,有害物則以硫為主。根據國家標準要求,煤制油過程所排出的廢水,含硫、酚等有害物的量,均需控制在一定標準以內[2]。

2煤制油低濃度含油廢水處理工藝

2.1廢水處理方案

可采用混凝-氣浮的方法,將廢水中存在的雜質以微型顆粒去除,進而降低廢水中微型顆粒的含量,提高排放水的質量。依照上述原理,主要設計了以下幾種廢水處理方案:(1)粉末活性炭-活性污泥法:廢水流入處理系統當中,進入曝氣池,與活性炭反應,進入沉淀池,沉淀后的污泥回流至進水區域。沉淀后所得的水,可直接排出反應裝置。(2)水解-好氧生物處理:廢水流入處理系統當中,進入酸化器。酸化后的水,進入曝氣池與沉淀池,最終排出反應裝置。(3)傳統活性污泥法:廢水流入處理系統當中,經過曝氣池與沉淀池,最終排出反應裝置。

2.2實驗設計

分為預處理實驗以及生物處理實驗兩種實驗,具體如下:(1)預處理實驗①將廢水加入進水箱。②經過泵處理后,進入反應器與化學藥劑攪拌,使兩者產生反應。③進入氣浮池,在空壓機的作用下凈化廢水。④處理后的廢水自動排出反應裝置。(2)生物處理實驗①污泥的培養與馴化:將泥、水等加入曝氣池中反復悶曝,經過一系列處理后得到污泥并馴化。②指標測定:在污泥培養與馴化期間,測定并記錄相應指標,包括進水CODcr、出水CODcr以及去除率等。③生物處理:搭建生物處理平臺,采用清水評估平臺使用性能。

2.3實驗結果

預處理實驗與生物處理實驗結果如下:(1)預處理實驗結果①采用聚合氯化鋁與聚合硫酸鐵兩種藥劑與廢水反應,觀察反應結果發現:采用聚合氯化鋁作為反應藥劑,處理后的廢水污染物以及有害物含量更少。②當混凝劑使用量為3.6g/L、PH值為7~8,水力條件為90r/min時,廢水處理效果可達最好。③當進水CODcr為197~235mg/L、出水CODcr為28~35mg/L、油為29~35mg/L時,去除率可達到65%,廢水處理效果較好。(2)生物處理實驗效果①當PH值為7.5、曝氣時間為16h、活性炭用量為1.3g/L時,去油率可達70%,與國家標準要求相符合。②混凝-氣浮后,CODcr、油、NH3-N、SS的出水濃度,分別為45~50mg/L、3~5mg/L、8~10mg/L、8~12mg/L,能夠達到三級進水要求。

3廢水處理效果

比較混凝-氣浮法與傳統廢水處理方法的處理效果,得出以下結論:(1)CODcr去除效果將曝氣后的水量設置為200ml,在應用混凝-氣浮法以及傳統廢水處理方法處理廢水的基礎上,觀察兩種方法的CODcr去除效果發現:采用傳統方法去除CODcr,平均去除率為43%。采用混凝-氣浮法去除CODcr,平均去除率為79%。兩者相比可以發現,混凝-氣浮法的CODcr去除效果更好。(2)油去除效果將日進水量設置為1L,在應用混凝-氣浮法以及傳統廢水處理方法處理廢水的基礎上,觀察兩種方法的油去除效果發現:采用傳統方法去除油,平均去除率為53%。采用混凝-氣浮法去除油,平均去除率為78%。兩者相比可以發現,混凝-氣浮法的油去除效果更好。(3)SS去除效果將曝氣后的水量設置為100ml,應用混凝-氣浮法以及傳統廢水處理方法處理廢水,觀察兩種方法的SS去除效果發現:采用傳統方法去除SS,平均去除率為32%。采用混凝-氣浮法去除SS,平均去除率為69%。對比兩者去除SS的數值可以看出,混凝-氣浮法的SS去除效果更好。(4)NH3-N去除效果將曝氣后的水量設置為250ml,應用混凝-氣浮法以及傳統廢水處理方法處理廢水。觀察兩種方法的NH3-N去除效果發現:采用傳統方法去除NH3-N,平均去除率為46%。采用混凝-氣浮法去除NH3-N,平均去除率為60%。對比可見,混凝-氣浮法的NH3-N去除效果更好。(5)結語①與傳統廢水處理方法相比,采用混凝-氣浮法處理廢水,CODcr、油、NH3-N、SS的去除率均較高,應用優勢顯著。②將粉末活性炭應用到廢水處理中,可有效提高污泥的沉降性能,廢水處理效果較好。③通過對實驗過程的觀察發現,將粉末活性炭加入到曝氣池中,反應后所排出的污泥可對系統元件產生磨損,應用時需注意該問題。

參考文獻:

[1]鄭永剛.煤制油低濃度含油廢水處理工藝研究[J].化工管理,2014,(30):195-196.

[2]陳莉榮,楊艷,尚少鵬.PACT法處理煤制油低濃度含油廢水試驗研究[J].水處理技術,2011,(11):63-65.

[3]鄒家慶.工業廢水處理技術[M].化學工業出版社,2003.

[4]水體油污染治理[M].化學工業出版社環境科學與工程出版中心,陳國華編著,2002.

[5]水處理藥劑[M].化學工業出版社,陸柱等編著,2002.

第11篇

關鍵詞:煤氣化;廢水處理;影響因素;發展趨勢

煤氣化廢水處理技術在我國已初具規模,各企業已將煤氣化廢水處理技術應用到廢水處理工程中來。然而煤氣化項目耗水量巨大,產生的廢水成分復雜,多方面因素的影響使得我國很多企業的煤氣化廢水處理技術都不成熟,達不到環境保護的要求,且在處理過程、處理效果等方面還存在一定問題需要改進,還會在處理過程中對環境方面帶來一定的污染,尤其是廢水的產生,因而研究高效的廢水處理技術工藝不僅可以減少對環境的污染,提高煤氣化廢水水資源回收利用,節約工業用水,還可以降低工藝技術處理的運行成本,減少處理工藝過程中化學品成本。

1煤氣化廢水處理技術現狀

1.1預處理技術現狀。預處理階段主要是對煤氣化廢水中高濃度酚、氨及油類物質的處理,主要應用萃取法脫酚,實現酚類物質的分離,目前應用范圍較廣、效果較高的萃取劑是TBP-煤油溶液,可循環使用,脫酚效果高達90%;水蒸汽法蒸氨,實現氨類物質的回收利用,目前應用較多的是單塔工藝,流程簡單、操作平穩、還可實現對氨和硫化物等酸性物質的同時回收,主要用于中等濃度含氨、含酸廢水的處理。我國擁有較先進的處理設備的企業在煤氣化廢水處理技術應用過程中不斷對處理工藝進行改造,解決了原有流程中銨鹽結晶、結垢問題,并將抽出質量與進料質量百分比提高到9%以上;化學氧化法,是處理高濃度煤氣化廢水常用的方法,采用聯合工藝技術將難降解的有機物轉化為易降解的中間產物,對剩余的污染物利用吸附法進行再處理,使COD與揮發酚的去除率達到97%和99%[1]。1.2生化處理技術現狀。經過預處理的煤氣化廢水污染物主要是氨氮與COD,主要采用A2/O法,去除總氮,但抗沖擊能力較差,運行管理較復雜,通過專業人員對工藝不斷創新、嘗試以及加入其他技術,終于研究出生物倍增技術,將氨氮和總氮的去除率達到99.3%和71.5%;SBR法,集均化、初塵、生物降解等功能于一體,運行簡單,操作靈活,對氨氮的去除率達98%,氨氮濃度小于10mg/L;多級生物膜法,減少優勢菌群的流失,保證難降解有機物及氨氮的去除,具有運行穩定、抗沖擊能力強等特點。1.3深度處理技術現狀。經過預處理及生化處理后的煤氣化廢水還含有一定量的難降解有機物及懸浮物。高級氧化法,臭氧氧化法在一定的反應時間、反應pH內有較高的氧化效率,采用三種的負載型催化劑,以臭氧為氧化劑的工藝技術,對苯酚和氰化物的去除率高達90%以上;吸附法,利用活性炭良好的吸附性和穩定的化學性,有效去除廢水中的有機物、懸浮物等物質;混凝沉淀法,以PES為最佳混凝劑通過對PAM的投加使COD和色度的去除效率分別達到62%和66%;膜分離法,用于廢水的再生處理,浸沒式超濾出水使水濁度在0.55NTU,SDI、COD、及色度等的去除率都能達到一個很高的程度,而0.25%的氯化鈉溶液對膜組件的清洗效率能達到97%之高[2]。

2發展趨勢

煤氣化廢水處理的重點和難點主要是高濃度氨氮和酚的處理,目前我國應用的煤氣化廢水處理技術在運行成本以及處理效果上仍有待提高,很多方面的研究都處于小型試驗階段,專業人員的研究方向也是對單一技術應用進行研究,對物化處理工藝與生化處理工藝的結合方向研究很匱乏,另外水質成分的復雜度、污染物濃度的高低、以及污染物種類等因素也對煤氣化廢水處理程度影響甚多,使得我國煤氣化廢棄處理技術進步緩慢,在面臨環境嚴重污染、廢水零排放的發展趨勢下,我國研究人員應團結合作,共同研發現代環境下的高效的、優化的煤氣化廢水處理技術[3]。

3結語

總而言之,根據目前我國煤氣化處理技術現狀,煤氣化廢水處理工藝的不成熟,煤氣化廢水處理的影響因素等方向進一步研究更高效的煤氣化廢水處理技術已成為我國專業技術研究人員迫在眉睫的任務。同時煤氣化企業操作人員也需在三階段的處理技術方面突破現有桎梏,根據具體的廢水水質以及水量選擇恰當的處理工藝,考慮煤氣化廢水處理過程的影響因素,研究更高效的運行模式,提高技術處理效果的同時減少處理工藝的運行成本,確保達到排放標準、廢水回收利用。

參考文獻:

[1]蔣芹,鄭彭生,張顯景,郭中權.煤氣化廢水處理技術現狀及發展趨勢[J].能源環境保護,2014,06(05):9-12.

[2]張蔚.煤氣化廢水處理技術的現狀及發展[J].污染防治技術,2012,09(03):18-20.

第12篇

關鍵詞:電鍍廢水;處理;趨勢

中圖分類號:X781.1 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)02-0012-01

1 電鍍廢水特征分析

在工業生產當中,電鍍工藝具有較強的通用性,因此電子、輕工、紡織等行業都配備了電鍍廠,這使得電鍍廠分布較為分散,給電鍍廢水管理帶來了一定難度。電鍍廢水的來源主要包括鍍件清洗水、廢電鍍液及設備冷卻水。其成分十分復雜,當中含有銅、鋅、鉻、鎳等多種金屬元素,部分物質是致癌物及劇毒物質??傮w上來看,電鍍廢水構成較為復雜,無論是對人體,還是對環境,都會產生一定危害。

2 電鍍廢水帶來的危害

在我國工業快速發展的過程中,電鍍廢水污染問題變得日趨嚴重,其中含有的重金屬元素是造成環境危害的主要原因[1]。電鍍廢水中的六價鉻與三價鉻,可在人體、動物、植物當中積累,對皮膚、呼吸系統及臟器均會產生影響,長期累積可能會造成支氣管癌;鉛化物會對水生動植物生命活動造成影響,鉛經過食物或飲用水進人體消化道后,長期累積會造成內源性中毒,從而引發記憶衰退、失眠、精神萎靡等癥狀;鎳及鎳化物會對人體酶系統產生抑制作用,還會造成鎳皮炎;銅化物會引發皮炎、濕疹,甚至會導致皮膚壞死;過量的鋅會引發腸胃炎,導致惡心、嘔吐等癥狀。除了金屬元素外,電鍍廢水當中還具有多種有機物及酸堿物質,特別是含氰物質遇酸后,會形成帶有劇毒的氰化物,其危害也不容小覷。

3 電鍍廢水處理技術分析

3.1 化學方法

化學法是應用最為廣泛的電鍍廢水處理方法?;瘜W法是根據酸堿中和及氧化還原原理,將部分毒害物質分解或轉變為無毒物質,再通過沉淀法或氣浮法將之去除。目前,我國已經形成了一套較為成熟的電鍍廢水化學法處理體系,其中化學沉淀法是最為常見的處理方法之一。該方法主要是向電鍍廢水當中針對性地添加部分藥劑,使其與廢水中某些污染物產生化學反應,并生成難溶沉淀,再通過固液分離,將污染物去除。化學沉淀法的關鍵在于控制pH。例如,鋅沉淀的最佳pH為9至10,但在pH超過9時,三價鉻沉淀物會溶解[2]。當電氣廢水中同時存在鋅與三價鉻時,就需要結合pH與殘留重金屬濃度的關系曲線,合理O計藥劑添加量,從而獲得最佳沉淀效果。除了化學沉淀法以外,腐蝕電池法也是較為常見的一類化學處理方法。例如,在處理含鉻廢水時,可采取碳-鐵屑法。以碳作為陽極,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,再對其進行有效處理。

3.2 物理方法

在處理電鍍廢水的過程中,常見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含鉻、含氰的廢水進行處理具有較好的適用性,且整體成本較低。據學者研究,以活性炭為基礎的三相流化床較傳統的固定床對含氰廢水具有更好的處理效果。該裝置調節溫和,操作簡便且安全,深度凈化的處理水能夠回收利用。但活性炭會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。利用半透膜進行高壓過濾,可達到分離目的。反滲透法是一個完全物理化操作的過程,適用于含鎳、鋅、銅的電鍍廢水。實施該方法的過程中所產生的部分濃縮液被回收、稀釋后可用于漂洗,不會產生其他廢棄物。但半透膜在長期使用過程中,可能會出現雜質積累的問題,其壽命、強度有待進一步提升。(3)蒸發濃縮法。目前,蒸發濃縮法在電鍍廢水處理上已經較為成熟,并不需要添加化學試劑,也沒有二次污染,利用回用水可提煉出一定量的有價值重金屬,具有一定的經濟效益。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

隨著生物技術的不斷發展,其應用范圍也變得愈來愈大,并且成為了電鍍廢水處理的一大趨勢。生物吸附法是一種較為常見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]。這些提取物對重金屬離子具有一定的吸附作用,當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。與物理法及化學法相比,生物吸附法處理重金屬污染物具有一定優勢。在低濃度環境下,生物吸附劑能夠充分發揮選擇性作用,對重金屬離子進行吸附,不會受水中的鈣、鎂離子影響。該方法具有較高的效率,且運行成本較低,不會產生二次污染,多用于吸收貴重金屬。生物吸附法的關鍵在于控制生物生長環境。若無法為微生物提供一個相對穩定的生長環境,就可能導致微生物死亡,使生物吸附法失效。

4 電鍍廢水處理技術展望

在工業污染日趨嚴重的情況下,電鍍廢水處理在世界范圍內都得到了廣泛關注,特別是在人們的環保意識不斷增強,在一定程度上刺激了電鍍廢水處理技術的發展。從發展角度來看,未來電鍍廢水處理技術會朝著閉環方向發展。通過提升轉化率與循環利用率,從源頭上對電鍍廢水進行控制。同時,可采取多元化技術對排出的電鍍廢水進行處理,實現“變廢為寶”,實現真正意義上的電鍍廢水零排放。另外,社會化治理也是電鍍廢水管理的一大發展趨勢。通過建立區域性電鍍廢水處理廠,對電鍍廢水進行綜合性整治,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濟壓力,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經濟鏈當中。

參考文獻:

[1]王文星.電鍍廢水處理技術研究現狀及趨勢[J].電鍍與精飾,2011(05):42-46.

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

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