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關(guān)鍵字: 工業(yè)廢水 廢水處理 廢水處理自動化
Abstract: Since the city, the water pollution problem is becoming more and more serious, which restricts the sustainable development of the city, threatening people's survival environment, therefore must attach great importance to industrial wastewater treatment problem of the city, vigorously develop industrial wastewater treatment technology, improve the industrial wastewater treatment facilities construction, this article from the city industrial wastewater treatment situation, treatment three aspects are discussed in this paper the development trend of future measures and industrial wastewater treatment.
Keywords: Industrial wastewater; wastewater treatment; wastewater treatment; automation
中圖分類號:X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
隨著社會的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,城市水污染問題越來越嚴(yán)重,制約了城市的可持續(xù)發(fā)展,威脅著人們的生存環(huán)境,因此說必須高度重視城市的工業(yè)廢水處理問題,大力發(fā)展工業(yè)廢水處理技術(shù),完善工業(yè)廢水處理設(shè)施建設(shè),有效地制止水污染問題,確保城市的健康可持續(xù)的發(fā)展。首先來看城市工業(yè)廢水處理現(xiàn)狀:
一、城市工業(yè)廢水處理現(xiàn)狀
1.1工業(yè)廢水處理水平低下
我國的工業(yè)廢水處理還處于初級階段,由于缺乏相關(guān)的實踐經(jīng)驗,不免會出現(xiàn)處理水平低下的情況,一些較小的企業(yè),由于生產(chǎn)規(guī)模小、資金投入少,更不會采用相應(yīng)的資金進(jìn)行工業(yè)廢水處理工作,這就使得水污染的現(xiàn)象更加嚴(yán)重。同時,在處理的過程中,會出現(xiàn)一些偷工減料的作法,這就使本來水平低下的處理工作更加不能解決水污染的現(xiàn)狀。
1.2工業(yè)廢水處理方式不恰當(dāng)
工業(yè)廢水處理工作的開展除了要有相關(guān)的技術(shù)支持外,還需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況進(jìn)行處理工作,而目前的情況是,在工業(yè)廢水處理的過程中往往只選取熱門的工藝而忽視了當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況,忽視了當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)、水量等因素,這往往會造成一些用水隱患,這種不恰當(dāng)?shù)墓I(yè)廢水處理方式阻礙了城市的長遠(yuǎn)發(fā)展。
1.3工業(yè)廢水處理管理機(jī)制不健全
工業(yè)廢水處理工作不僅需要有較高的技術(shù)水平,還需要有健全的監(jiān)管機(jī)制,保證處理工作能夠按照流程進(jìn)行,但是從目前的情況來看,一些工業(yè)廢水處理工作的進(jìn)行過程中,管理機(jī)制不健全。同時需要注意的是,市場的不完善發(fā)育也是管理過程中的一個不容忽視的因素,目前,工業(yè)廢水處理市場還比較混亂,行政性的市場干預(yù)嚴(yán)重,又缺乏統(tǒng)一健全的管理制度,往往會出現(xiàn)混亂的局面,這也阻礙著城市工業(yè)廢水處理工作的開展。
二、主要工業(yè)廢水特點與處理方法
2.1農(nóng)藥廢水的特點及其處理方法
農(nóng)藥品種繁多,農(nóng)藥廢水水質(zhì)復(fù)雜。其主要特點是:(1)污染物濃度較高,化學(xué)需氧量(COD)可達(dá)每升數(shù)萬mg;(2)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);(3)有惡臭,對人的呼吸道和粘膜有刺激性;(4)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,研制高效、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。
2.2食品工業(yè)廢水污染特點及其處理方法
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(1)漂浮在廢水中固體物質(zhì),如菜葉、果皮、碎肉、禽羽等;(2)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;(3)溶解在廢水中的酸、堿、鹽、糖類等;(4)原料夾帶的泥砂及其他有機(jī)物等;(5)致病菌毒等。食品工業(yè)廢水的特點是有機(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)的生物處理系統(tǒng)。 、
2.3造紙工業(yè)廢水處理
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。這兩項工藝都排出大量廢水。制漿產(chǎn)生的廢水,污染最為嚴(yán)重。洗漿時排出廢水呈黑褐色,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。
2.4印染工業(yè)廢水處理
印染工業(yè)用水量大,通常每印染加工1t紡織品耗水100-200t,其中80%-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?;厥绽?(1)廢水可按水質(zhì)特點分別回收利用,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;(2)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;(3)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:(1)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。(2)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。(3)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。
三、工業(yè)廢水處理自動化控制系統(tǒng)的作用以及應(yīng)用的現(xiàn)狀
工業(yè)廢水處理自動化控制系統(tǒng)在當(dāng)前社會的工業(yè)廢水處理有著其不可忽視的作用但是在工業(yè)廢水處理的應(yīng)用之上的現(xiàn)狀卻是不容樂觀,下面簡述一下工業(yè)廢水處理自動化控制系統(tǒng)的作用以及應(yīng)用現(xiàn)狀。
工業(yè)廢水處理自動化控制系統(tǒng)的作用主要在于能夠?qū)ξ鬯奶幚磉M(jìn)行整個過程的實時監(jiān)督和控制,而達(dá)到工業(yè)廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化運行以及能夠降低系統(tǒng)運行成本的同時而保證了工業(yè)廢水處理的質(zhì)量和實現(xiàn)真正的無人值守的工業(yè)廢水處理的目的。不僅如此,工業(yè)廢水處理自動化也能夠為環(huán)保部門的污水監(jiān)控提供技術(shù)的支持。
盡管工業(yè)廢水處理自動化控制系統(tǒng)的作用如此明顯,但是現(xiàn)在的應(yīng)用現(xiàn)狀卻是有點令人堪憂。由于地域的不同以及資金的局限,在很多的公司對工業(yè)廢水處理的系統(tǒng)還是依靠工業(yè)廢水處理系統(tǒng)采用的檢測為手段,而進(jìn)行檢測的儀表基本為國產(chǎn)的離線儀表達(dá)不到工業(yè)廢水處理的要求。不僅如此工業(yè)廢水處理的監(jiān)測手段也是先取樣后測量, 而以測量結(jié)果調(diào)整工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的運行狀態(tài),這種不連續(xù)的工業(yè)廢水處理系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)不到時代的需求。
參考文獻(xiàn):
[1]王彥蕊. 工業(yè)廢水處理方法及發(fā)展趨勢探討[J]. 科技傳播. 2011(11)
隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快,以及工業(yè)氨氮廢水排放量的增加,做好工業(yè)氨氮廢水,尤其是低濃度氨氮廢水處理工藝研究,進(jìn)一步完善低濃度氨氮廢水處理技術(shù),為工業(yè)生產(chǎn)、發(fā)展創(chuàng)造可靠的環(huán)保技術(shù)保障。本文在比較了低濃度氨氮廢水處理工藝原理、優(yōu)點和不足的基礎(chǔ)上,就氨氮廢水處理研究進(jìn)行了展望,為實際應(yīng)用提供參考。
關(guān)鍵詞:
低濃度氨氮廢水;處理方法;比較
0概述
近年來,隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的加快以及現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展,產(chǎn)生的大量工業(yè)廢水加劇了水環(huán)境的污染。根據(jù)《中國環(huán)境狀況公報》公布的數(shù)據(jù)顯示,2015年全國廢水排放總量為695.4億噸,其中,工業(yè)廢水排放量為209.8億噸,占總排放量的30.17%。工業(yè)廢水處理,尤其是作為工業(yè)廢水主要成分之一的氨氮廢水處理方法和技術(shù)的選擇日益受到人們關(guān)注。
1工業(yè)氨氮廢水及處理方法
1.1工業(yè)氨氮廢水來源
氨氮是以游離氨(NH3)和氨離子(NH4+)形式存在于水中的氮。工業(yè)氨氮廢水的來源十分廣泛主要有鋼鐵行業(yè)、化工、選礦、鞣革、飼料生產(chǎn)、化肥、玻璃制造、煉鎢廠、石油、制藥以及化工等領(lǐng)域。
1.2工業(yè)氨氮廢水危害
工業(yè)廢水中的氨氮能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化,引起水體中的藻類及微生物大量繁殖,降低水體中的溶解氧含量,導(dǎo)致魚類或水生生物死亡。此外,水體中的氨氮經(jīng)過硝化作用后會產(chǎn)生硝酸鹽、亞硝酸鹽,長期飲用會誘發(fā)高鐵血紅蛋白癥,對人體健康危害較大。此外,氨氮廢水還會導(dǎo)致工業(yè)金屬設(shè)備產(chǎn)生腐蝕,縮短了設(shè)備的使用壽命,增加工業(yè)維護(hù)和運營成本。
1.3工業(yè)氨氮廢水處理方法
工業(yè)廢水處理方法較多,根據(jù)濃度高低可以分為:高濃度氨氮廢水處理法(如吹脫法、化學(xué)沉淀法等)和低濃度氨氮處理法(如吸附法、折點氯化法、生物法、膜技術(shù)等);無機(jī)氨氮廢水處理法主要有空氣吹脫法和離子交換法等,有機(jī)氨氮廢水處理法主要是生物法等。生物法又可以細(xì)分為硝化反硝化法、短程硝化反硝化法、厭氧氨氧化法以及同時硝化反硝化法等。
2低濃度氨氮廢水處理方法比較
長期以來,出于成本及技術(shù)因素,企業(yè)對于工業(yè)廢水處理多對COD進(jìn)行深度處理,對于低濃度氨氮廢水處理關(guān)注度不夠。目前,低濃度氨氮廢水的處理方法主要有折點氯化法、生物法、膜技術(shù)和吸附法等。
2.1折點氯化法
(1)原理:將氯氣通入到工業(yè)氨氮廢水中,使其達(dá)到某一臨界點,最終使氨氮氧化成為氮氣的化學(xué)處理過程。影響折點氯化法效果主要有pH值、溫度、接觸時間以及氯的初始化值等因素。(2)優(yōu)點:折點氯化法的最大優(yōu)點是易操作、過程易控制,氨氮去除效果好且穩(wěn)定。(3)不足:折點氯化法的運用需要加大量氯氣,運營維護(hù)費用高,產(chǎn)酸增加總?cè)芙夤腆w等,副產(chǎn)物氯胺和綠代有機(jī)物容易造成二次污染。目前,折點氯化法一般作為氨氮廢水的后續(xù)處理,或給水、飲用水處理領(lǐng)域較多。
2.2生物法
(1)原理:在微生物作用下,將廢水中的有機(jī)氮和氨態(tài)氮等通過硝化、反硝化等一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)化為N2和NXO的過程。影響生物法處理氨氮廢水的主要因素是有機(jī)碳的相對濃度,維持碳氮最佳比是生物法能否成功的關(guān)鍵。(2)優(yōu)點:生物法處理氨氮廢水具有經(jīng)濟(jì)性、效果穩(wěn)定,易操作且不會產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點。(3)不足:生物法處理氨氮的占地面積大、處理效率容易受到溫度、有毒物質(zhì)等因素影響,管理要求較高。目前,生物處理氨氮廢水重點需要解決的問題是硝化反硝化所需的較長時間,要加強(qiáng)縮短曝氣時間以及反硝化過程研究。
2.3膜分離法
(1)原理:利用特定膜的透過性能對溶液中的某種成分進(jìn)行選擇性分離。膜分離技術(shù)可以在室溫、無相變條件下進(jìn)行。(2)優(yōu)點:膜分離技術(shù)穩(wěn)定,耗能少、操作簡單,氨氮廢水處理效率高,投資少,回收的氨氮可重復(fù)利用,無二次污染等優(yōu)勢。(3)不足:反滲透技術(shù)對無機(jī)氨氮廢水質(zhì)量濃度要求高,電滲析法容易出現(xiàn)濃差極化后的結(jié)垢現(xiàn)象,且脫鹽率較低。
2.4吸附法
(1)原理:就是將一種或幾種吸附物的濃度在吸附劑表面上自動發(fā)生變化的過程。吸附法的實質(zhì)是物質(zhì)從液相或氣相到固體表面的傳質(zhì)現(xiàn)象。目前,吸附法是低濃度氨氮廢水處理前景較廣的一種即時方法。(2)優(yōu)點:吸附工藝簡單,操作方便,反應(yīng)快,影響的因素較少,節(jié)能高效,氨的回收利用率高,實現(xiàn)廢水的資源化處理和利用。(3)不足:吸附法處理氨氮的交換容量有限,解析頻繁,常常需要與其他方法聯(lián)合起來應(yīng)用,或者是作為一種深度處理技術(shù)的一部分。
3結(jié)語及展望
工業(yè)廢水中的污染物成分復(fù)雜、多樣,依靠一種方法難以有效取得預(yù)期效果,常常需要多種方法組成聯(lián)合處理系統(tǒng)才能達(dá)到預(yù)期的處理效果。按照處理程度的不同,氨氮廢水處理通??梢苑譃橐弧⒍?、三級處理,其中,一級處理作為二級處理的預(yù)處理,主要依靠物理、化學(xué)法去除懸浮固體污染物,并調(diào)整pH值;二級處理則主要利用生物法或化學(xué)混凝法去除污水中的膠體和溶解態(tài)有機(jī)污染物。三級則是深度處理,通常是處理難以降解的有機(jī)、無機(jī)物。隨著研究的深入,工業(yè)氨氮廢水的處理也出現(xiàn)了一些新的工藝:微波-活性碳法、機(jī)械蒸汽再壓縮法等。再具體處理過程中要結(jié)合廢水水質(zhì)選擇合適的處理技術(shù)和工藝,達(dá)到最佳處理效果。針對各種工藝特點,下一步,處理工業(yè)氨氮廢水的研究應(yīng)著重做好微生物法中的高效功能菌種馴化研究,復(fù)合工藝研究、優(yōu)化吸附劑性能,延長周期及壽命研究,提升各種成熟的工藝技術(shù)在工業(yè)氨氮廢水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用普及率。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:電鍍廢水;處理;趨勢
中圖分類號:X781.1 文獻(xiàn)標(biāo)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(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(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)。總體上來看,電鍍廢水構(gòu)成較為復(fù)雜,無論是對人體,還是對環(huán)境,都會產(chǎn)生一定危害。
2 電鍍廢水帶來的危害
在我國工業(yè)快速發(fā)展的過程中,電鍍廢水污染問題變得日趨嚴(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]。電鍍廢水中的六價鉻與三價鉻,可在人體、動物、植物當(dāng)中積累,對皮膚、呼吸系統(tǒng)及臟器均會產(chǎn)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(jīng)過食物或飲用水進(jìn)人體消化道后,長期累積會造成內(nèi)源性中毒,從而引發(fā)記憶衰退、失眠、精神萎靡等癥狀;鎳及鎳化物會對人體酶系統(tǒng)產(chǎn)生抑制作用,還會造成鎳皮炎;銅化物會引發(fā)皮炎、濕疹,甚至?xí)?dǎo)致皮膚壞死;過量的鋅會引發(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毒物質(zhì),再通過沉淀法或氣浮法將之去除。目前,我國已經(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)沉淀法是最為常見的處理方法之一。該方法主要是向電鍍廢水當(dāng)中針對性地添加部分藥劑,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,再通過固液分離,將污染物去除。化學(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9時,三價鉻沉淀物會溶解[2]。當(dāng)電氣廢水中同時存在鋅與三價鉻時,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的一類化學(xué)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(jìn)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(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(jìn)行高壓過濾,可達(dá)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(chǎn)生的部分濃縮液被回收、稀釋后可用于漂洗,不會產(chǎn)生其他廢棄物。但半透膜在長期使用過程中,可能會出現(xiàn)雜質(zhì)積累的問題,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(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(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。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,對重金屬離子進(jìn)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(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環(huán)境。若無法為微生物提供一個相對穩(wěn)定的生長環(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)展角度來看,未來電鍍廢水處理技術(shù)會朝著閉環(huán)方向發(fā)展。通過提升轉(zhuǎn)化率與循環(huán)利用率,從源頭上對電鍍廢水進(jìn)行控制。同時,可采取多元化技術(shù)對排出的電鍍廢水進(jìn)行處理,實現(xiàn)“變廢為寶”,實現(xiàn)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(fā)展趨勢。通過建立區(qū)域性電鍍廢水處理廠,對電鍍廢水進(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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[關(guān)鍵字]制藥工業(yè) 廢水處理 技術(shù)
[中圖分類號] X703.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-5-208-1
制藥工業(yè)中的廢水是比較難治理的,因為其中含有很多不同種類的有機(jī)物,這些有機(jī)物在數(shù)量、顏色、濃度以及治理方面都存在很大的差別。針對這一現(xiàn)象,當(dāng)前很多制藥廠采用了不同的廢水處理技術(shù),主要由以下幾種。
1物化處理技術(shù)
制藥廠在治理廢水時會根據(jù)廢水的濃度進(jìn)行合適的物化處理,以下是幾種主要的物化處理技術(shù)。
1.1吸附法
吸附法就是利用固體吸附劑的吸附能力將廢水中的污染物集結(jié)在廢水的表面,然后再經(jīng)過一系列的過濾操作將其清除的廢水處理過程。樹脂和活性炭是普遍應(yīng)用的兩種固體吸附劑,活性炭可以降低企業(yè)的成本,但其吸附能力、穩(wěn)定性等會受到一定的限制,樹脂的吸附能力比活性炭要高,而且吸附時不容易發(fā)生變化,也可以多次使用。但在廢水中有機(jī)物濃度較高時吸附法就只能進(jìn)行最初的處理,對于廢水的深層次凈化只能起到很小的作用。
1.2反滲透
反滲透處理技術(shù)是將制藥工業(yè)中的廢水按照濃度不同用半透膜來進(jìn)行區(qū)分,通過半透膜之間的壓力差使?jié)舛容^高的溶液內(nèi)的水流向濃度較低的一側(cè),并進(jìn)行反復(fù)的滲透以達(dá)到廢水治理的目的。
1.3氣浮法
氣浮法包括很多種形式,其中,化學(xué)氣浮是最為常見的一種廢水處理方式,化學(xué)氣浮的操作方法比較簡單,而且能夠為企業(yè)節(jié)省大量的成本,在相關(guān)設(shè)備的維修和處理上也比較方便,很多藥品生產(chǎn)廠家將氣浮法用在各種抗生素濃度較高的廢水處理中。實踐證明,用氣浮法處理過的廢水,其凈化程度可以提高50%以上。
1.4凝聚法
凝聚法主要是通過向廢水中加入凝聚劑,然后通過一系列的化學(xué)反應(yīng)使廢水中的有機(jī)物沉淀下來的處理技術(shù)。凝聚法需要的投資和相關(guān)的技術(shù)通常比較少,但由于凝聚劑的種類和數(shù)量有限,因此,很容易造成處理不完全的現(xiàn)象,必須進(jìn)行多次的處理,而且選用的凝聚劑很有可能通過相互作用給廢水帶來其它污染。
2溶劑萃取技術(shù)
溶劑萃取技術(shù)是根據(jù)“相似相容”的原理將廢水中較高濃度的有機(jī)物進(jìn)行吸收并實現(xiàn)重復(fù)利用的一種污水處理技術(shù)。溶劑萃取技術(shù)需要一種既能溶解廢水中有機(jī)物又不會溶于水的萃取劑來實現(xiàn)。通常,在廢水中的酚類物質(zhì)的含量比較高的情況下不會使用溶劑萃取技術(shù),而在廢水中難降解的有機(jī)物濃度比較高時,采用溶劑萃取技術(shù)能夠取得比較好的成效。
在萃取實驗中,當(dāng)萃取液cs和萃余液ce之等于分配系數(shù)時表示萃取過程達(dá)到了平衡。但分配系數(shù)會受到外界環(huán)境、溫度以及廢水濃度的影響而產(chǎn)生變化。雖然溶劑萃取技術(shù)的操作過程比較簡單,但萃取劑的選取卻是一項比較復(fù)雜的技術(shù),要根據(jù)廢水中的主要有機(jī)物和萃取劑的性質(zhì)來確定,在處理中還要根據(jù)廢水的濃度變化對所采用的萃取劑進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
在萃取劑的選取時應(yīng)該注意以下幾點:第一,萃取劑的密度不能高于水的密度。第二,選取的萃取劑要不容易受到外界環(huán)境的影響而改變。第三,萃取劑必須不能對水體造成再次污染。此外外,要將處理后萃取劑進(jìn)行回收利用,以降低企業(yè)成本。目前國內(nèi)制藥廠普遍使用胺類萃取劑,胺類萃取劑在的性能上比較穩(wěn)定,價格上也比較合理。
3生物處理技術(shù)
生物處理技術(shù)是目前國內(nèi)外制藥工業(yè)普遍采用的廢水處理方法,這種技術(shù)主要是通過微生物本身的機(jī)能來實現(xiàn)的。其優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面:第一,購買微生物的成本比較低,為制藥廠節(jié)省了投資。第二,處理過程不需要再增加額外的人力、物力和財力,減少了不必要的麻煩。第三,一次就能夠處理干凈,不會造成再次污染,這也是生物處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用的原因。企業(yè)一般用生物處理技術(shù)處理有機(jī)物含量較多的廢水,然后結(jié)合其他的處理方式清理廢水中的有害物質(zhì)。清理有害物質(zhì)的方法主要有隔油、沉淀、萃取、分離、降溫、升溫、稀釋、電解、中等。氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)以及微生物是廢水治理的關(guān)鍵要素,微生物要在反應(yīng)器中進(jìn)行一系列的生命活動以達(dá)到廢水處理的目的,因此,生物處理技術(shù)的關(guān)鍵就是具備高效的反應(yīng)器,能夠?qū)⑽⑸锏幕钚跃S持在最佳狀態(tài),高效的降解廢水中的污染物。達(dá)到治理廢水的目的。
微生物處理技術(shù)中所用的微生物主要分為好癢和厭氧兩種,對于好氧生物,在處理時要使反應(yīng)器內(nèi)有充足的氧氣,及時將反應(yīng)過程中的氣體雜質(zhì)清除出來,必要時對廢水進(jìn)行再處理以提高反應(yīng)效率。對于厭氧生物,要盡量降低反應(yīng)器內(nèi)的含氧量,減少廢水對細(xì)菌活性的抑制作用。當(dāng)廢水中的雜質(zhì)濃度極大又無法分解時就要先采用化學(xué)萃取和物理吸附的方式來清除部分難處理的物質(zhì)。
4未來制藥工業(yè)廢水處理的技術(shù)研究趨勢
制藥工業(yè)要想提高其廢水凈化程度就必須進(jìn)一步改進(jìn)廢水處理技術(shù),未來制藥工業(yè)的廢水處理技術(shù)主要包括以下幾個方面。
第一,盡量減少廢水處理原料的購進(jìn),采用藥廠現(xiàn)有原料進(jìn)行治理,用對應(yīng)藥物之間的相互作用抵消各種有機(jī)物對水質(zhì)的污染。
第二,對有機(jī)物含量較為集中的廢水進(jìn)行加工處理,生產(chǎn)出固體肥料以工農(nóng)業(yè)使用,在一定程度上也增加了制藥廠的經(jīng)濟(jì)來源。
第三,制藥廠要對廢水進(jìn)行統(tǒng)一管理,在處理制藥工業(yè)廢水時,把握好廢水治理的每個環(huán)節(jié),以防在處理過程中廢水外漏,而污染周圍的土質(zhì)。
第四,及時關(guān)注國內(nèi)外先進(jìn)的廢水處理技術(shù)并定期開展相關(guān)的學(xué)習(xí)研究活動,引進(jìn)國外先進(jìn)的廢水處理裝置,提高制藥工業(yè)廢水的治理效率。
5結(jié)束語
廢水的治理要經(jīng)過稀釋、檢測、原料選取等一系列復(fù)雜的過程,目前我國在廢水治理的技術(shù)方面還有一定的局限性,很多廢水在進(jìn)行處理之前都要進(jìn)行大量的稀釋,不僅增加了企業(yè)的成本,而且?guī)砹瞬僮魃系穆闊?。因此,為了盡量減少資源的浪費,實現(xiàn)制藥廠的可持續(xù)發(fā)展就必須選用合理的污水處理技術(shù),不斷改進(jìn)當(dāng)前的污水處理方法,為制藥廠創(chuàng)造更多的利潤。
參考文獻(xiàn)
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水泥廠的用水量要根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模來確定,表1為水泥行業(yè)新型干法水泥廠用水情況統(tǒng)計表。從表中可知,隨著生產(chǎn)線的規(guī)模增大,單位熟料的用水量在減小,但總的用水量還是在增大的。
2水泥廠廢水的特點及廢水處理方法
2.1廢水特點水泥廠的廢水包括生產(chǎn)廢水和生活廢水,生產(chǎn)廢水中,除回轉(zhuǎn)窯托輪的冷卻水受到油脂的污染,其他生產(chǎn)廢水僅水溫有所升高及稍帶有一些粉塵外,水質(zhì)沒有大的改變。而生活廢水主要由中控化驗室、辦公樓及廁所排出的廢水??偟膩碚f,水泥廠廢水中主要為有機(jī)物污染及泥砂量。
2.2廢水處理方法(1)簡單處理方法。一些水泥廠,在前期設(shè)計時,未考慮廢水處理及循環(huán)利用問題,在投運后,考慮外排廢水對環(huán)境的影響同時又考慮投入資金的問題,便自行增加簡單的廢水處理及循環(huán)利用裝置,這個裝置包括兩個水池及兩臺水泵(一用一備)。廢水的處理利用兩個水池進(jìn)行,全廠廢水經(jīng)管網(wǎng)流入沉砂池,處理廢水帶入的泥砂、油脂及其他飄浮物,澄清池用于儲水及把收集的水經(jīng)水泵輸送到生產(chǎn)用水的管網(wǎng)中。這種簡易的廢水處理及循環(huán)利用裝置,解決了廢水外排對外部環(huán)境的影響,同時也利用了大部分廢水,但回收的水質(zhì)難以達(dá)到要求,尤其是水中的微生物及菌類無法消除。(2)較完善的處理方法。較完善的處理方法采用“預(yù)處理+物化處理+生化處理+消毒”,保證回收水達(dá)到使用要求,從而實現(xiàn)真正意義上的污水零排放。其工藝流程為:污水—排水管網(wǎng)—格柵除雜—沉沙池—調(diào)節(jié)池(完成預(yù)處理)—物化澄清池(物化處理)—生物炭反應(yīng)器(生化處理)—接觸池(消毒處理)—回收。預(yù)處理主要是處理廢水中的飄浮物、泥沙等物,物化處理時,要加入絮凝劑,將污水濁度降下來,同時消除大量的有機(jī)物,生物炭反應(yīng)器主要是消除廢水中的有機(jī)物,而消毒主要是消除廢水中的微生物和菌類。生物炭反應(yīng)器是一種比較成熟的技術(shù)先進(jìn)的水處理及廢水處理設(shè)備。在水泥廠廢水處理中,有的廠也采用曝氣生物濾池來對廢水中的有機(jī)物和油類降解,從而達(dá)到去污的目的。曝氣生物濾池是生物接觸氧化法的一種特殊形式,即在生物反應(yīng)器內(nèi)裝填比表面積極高的顆粒填料,以提供微生物膜生長的載體,并根據(jù)污水流向不同分為下向流或上向流,污水由上向下或由下向上流過過濾料層,在濾料層下部鼓風(fēng)曝氣,使空氣與污水接觸,污水中的有機(jī)物與填料表面生物膜通過生化反應(yīng)得到穩(wěn)定和去除,填料同時起到物理過濾作用。
3循環(huán)供水系統(tǒng)的組成
循環(huán)供水系統(tǒng)一般由循環(huán)水池、泵房、循環(huán)給水管網(wǎng)和循環(huán)回水管網(wǎng)組成。廢水經(jīng)處理合格后,進(jìn)入循環(huán)水池,再經(jīng)水泵及管網(wǎng),就可以輸送到供水管網(wǎng)中,從而實現(xiàn)廢水的循環(huán)利用。
4廢水處理及循環(huán)利用系統(tǒng)設(shè)計及使用時注意事項
關(guān)鍵詞:石油化工;污水處理;技術(shù)進(jìn)展
中圖分類號:C35文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
引言
隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展,對于石油的需求也是日益增多,隨之而來的是各類的石油化工廢水,其主要來源于在石油化工產(chǎn)品加工的生產(chǎn)工藝所產(chǎn)生的廢棄物,而且大多數(shù)的存在形式是以乳狀液體。相比較其他的廢水而言,由于石油化工廢水中富含較多的油、有機(jī)物含量等多種類型的污染物,繼而造成了石油化工廢水的水質(zhì)情況更為復(fù)雜,因此對于石油化工廢水的處理就比較困難,一般都是采用多種不同的處理方法進(jìn)行,待污染物達(dá)到了國際的排放標(biāo)準(zhǔn)之后才予以排放。所以,現(xiàn)在對于石油化工廢水的處理依舊是一個科研熱點。
一、物理法
(一)隔油
隔油是石油化工廢水處理中的基礎(chǔ)工序,石油化工廢水處理的隔油一般是在專門的隔油池中進(jìn)行,將廢水中的污染物進(jìn)行初步沉淀,不同的隔油形式會產(chǎn)生不盡一致的隔油效率,耿士鎖通過經(jīng)過研究對比,發(fā)現(xiàn)斜板隔油池比普通平流隔油池去除效果好一些。呂炳南通過試驗研究及實地檢驗,發(fā)現(xiàn)將隔油池進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬A斜改造,能夠有效的提升隔油的效率。
(二)氣浮法
氣浮是利用微小氣泡粘附廢水中的懸浮物,由于絮凝處理后,廢水中有較多的細(xì)微固體懸浮物、石化油等污染物,通過氣浮的方式進(jìn)一步減少這些懸浮物,深化廢水處理的質(zhì)量,陳衛(wèi)瑋在研究中發(fā)現(xiàn),通過渦凹?xì)飧∠到y(tǒng),能夠較高的提高廢水中處理的程度,朱東輝等經(jīng)過試驗研究,認(rèn)為用旋切氣浮法處理煉油廢水,廢油的去除率更高。肖坤林等在實驗研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合單級氣浮技術(shù)和多級板式塔理論,開發(fā)出兩級氣浮塔處理含油廢水的新工藝,實現(xiàn)了塔釜一次曝氣、多級氣浮的分離,并研究了氣浮塔板的流體力學(xué)性能、布?xì)庑阅芗安僮鳁l件對廢水處理效率的影響。
(三)吸附法
吸附是石油化工廢水處理中經(jīng)常使用的技術(shù),用活性炭來吸附廢水中的污染物,使廢水得到初步的控制,吸附法往往與絮凝法、氧化法共同使用。但是由于活性炭容易造成二次污染,給廢水處理帶來一定的難度,近年來,隨著材料技術(shù)的進(jìn)步,越來越多的吸附材料被運用到石油化工廢水處理中,季凌等用纖維活性炭對石化企煉油化工廢水進(jìn)行吸附實驗,發(fā)現(xiàn)活性炭對煉油廢水的處理是有一定的范圍的,如對電導(dǎo)氯離子的去除作用就比較小,如果將活性炭與混凝聯(lián)合使用,對氯氨等的去除作用就比較大,能夠比較明顯地增強(qiáng)凈化效果,如果將活性炭與臭氧聯(lián)合使用,能夠進(jìn)一步地提升廢水的處理率。
二、生物法
隨著生物科學(xué)技術(shù)發(fā)展的不斷深入,在石油化工廢水處理中,生物法有了更深層次的運用,生物處理技術(shù)一般在廢水的二級處理階段發(fā)揮重要作用,目前生物技術(shù)在廢水處理中經(jīng)常用到的主要以厭氧、好氧等生物原理。
(一)厭氧
厭氧生物處理技術(shù)成本較低,且處理后的生物氣能夠作為一種能源,對于高濃度的廢水具有很強(qiáng)的處理能力,在此過程中,通過對厭氧生物的培養(yǎng),使廢水中的生物降解發(fā)酵,不同類型的處理模式需要運用厭氧形式也會有所差別,利用升流式厭氧器,不僅操作簡便,對高濃度有機(jī)廢水處理的效率也較高,凌文華運用升流式厭氧處理技術(shù)對廢水的研究表明,升流式對廢水污染物的去除效果較好,但是處理時對條件的要求較高,溫度、水量等都需要控制在一定的范圍內(nèi),才能更好地發(fā)揮作用。李敬美等通過研究發(fā)現(xiàn),將活性污泥與生物膜相結(jié)合,能夠提升氧的利用率,減少回流,降低能量消耗,能夠應(yīng)對高負(fù)荷的污水處理系統(tǒng)。
(二)好氧
好氧處理技術(shù)也是石油化工廢水處理中的重要手段,在實際的運用中,好氧經(jīng)常與厭氧聯(lián)合使用,好氧處理的方式多樣,能夠根據(jù)石油化工廢水的不同種類而進(jìn)行靈活使用。如序批式間歇活性污泥法簡單快捷,操做靈活,能夠較好的運行管理,這種處理方式使用與小規(guī)模的廢水處理。彭永臻等將兩個連續(xù)的序批式間歇活性污泥法系統(tǒng)連接,在不同階段加入不同的試劑,發(fā)現(xiàn)廢水處理效率大大提升。
三、化學(xué)法
化學(xué)處理法是經(jīng)由化學(xué)反應(yīng)去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的廢水處理法。以投加藥劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的處理單元有氧化還原、混凝、中和等;以傳質(zhì)作用為基礎(chǔ)的有萃取、吸附、吹脫、汽提、離子交換以及反滲透和電滲吸等。和生物處理方法比較而言,高效率、快速,可以除去比較多的污染物。另外,還具有容易實現(xiàn)自動檢測、設(shè)備容易操作和控制、便于回收利用等優(yōu)點?;瘜W(xué)處理法能有效地去除廢水中多種有毒的污染物。
(一)污水臭氧化處理法
該法在環(huán)境保護(hù)和化工等方面應(yīng)用廣泛,是用臭氧作氧化劑,使用的是含低濃度臭氧的空氣或氧氣對廢水進(jìn)行凈化和消毒處理的方法。這種方法主要用于水的脫色,水中鐵、錳等金屬離子的去除;水的消毒;去除水中酚、異味、臭味、氰等污染物質(zhì)。具有反應(yīng)迅速、流程簡單、無二次污染的優(yōu)點。
(二)污水化學(xué)沉淀處理法
這是一種傳統(tǒng)的水處理方法,廣泛用于水質(zhì)處理中的軟化過程、工業(yè)廢水處理等,以去除重金屬和氰化物。向廢水中投加可溶性化學(xué)藥劑,使之與其中呈離子狀態(tài)的無機(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,從而達(dá)到凈化廢水的目的。
(三)污水氧化處理法
氧化處理法幾乎可處理一切工業(yè)廢水,尤其是處理廢水中難以被生物降解的有機(jī)物。利用強(qiáng)氧化劑氧化分解廢水中污染物,如酚、氰化物、絕大部分農(nóng)藥、殺蟲劑以及引起色度、臭味的物質(zhì)等。強(qiáng)氧化劑能將廢水中的這些污染物逐步降解成為簡單的無機(jī)物,也能把溶解于水中的污染物氧化為不溶于水而易于從水中分離出來的物質(zhì)。
(四)絮凝
絮凝是石油化工廢水處理的重要工序,將絮凝劑融入水中,以破壞水中膠體顆粒的穩(wěn)態(tài),使絮狀物質(zhì)從水中脫離,可以去除煉油廢水中的有機(jī)污染物、藻類及浮游生物等,絮凝通常是石油化工廢水處理的基礎(chǔ),隨著生物科技的進(jìn)步,具有生化優(yōu)點的絮凝劑更進(jìn)一步地提高了廢水處理的效率,尹華等學(xué)者探索了自制生物絮凝劑(JMBF-25)處理石油化工的效果,發(fā)現(xiàn)絮凝劑不僅成本較小,而且對改善污泥的沉降性能有較好的作用,不過,絮凝劑的使用需適量才能達(dá)到最佳效果,如果使用過量反而會使絮凝效果惡化。
結(jié)束語
石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,雖然為我國的經(jīng)濟(jì)做了巨大的貢獻(xiàn),但也需要對石油化工的廢水處理引起高度重視,以此來促進(jìn)我國的石油化工得到綠色、可持續(xù)的發(fā)展。
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關(guān)鍵詞 : 鋼鐵 工業(yè) 廢水 處理 微生物
Abstract: With the development and progress of society, paying more attention to microorganisms’ role in the the application of the oil industry wastewater treatment.
This paper mainly introduces microbial on oily industrial wastewater treatment of application based on the cold rolling mill waste water of Baotou Steel Factory.
Key Words: steel, industry, wastewater, treatment, microorganisms
中圖分類號:F416.31文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
引言:
微生物技術(shù)在生活污水和可生化性較好的工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用由來已久,但對于可生化性較差的工業(yè)廢水,尤其是含油工業(yè)廢水處理中應(yīng)用得很少。因為微生物處理對COD:BOD和BOD:N:P的比例有較為嚴(yán)格的要求,而工業(yè)含油廢水如軋鋼廢水中BOD較低而COD較高,氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的含量又非常低,特別是冷軋含廢油水中油和添加劑含量均較高,可生化性差,通過常規(guī)自然馴化得到的菌群在短期內(nèi)是無法適應(yīng),處理效果不理想,因此應(yīng)用得較少。近年來,隨著微生物技術(shù)的發(fā)展和其減量化、無害化處理的優(yōu)勢不斷突現(xiàn),國內(nèi)國際已經(jīng)陸續(xù)開始進(jìn)行專門針對含油廢水處理的專性菌的馴化培養(yǎng)和組合優(yōu)化,以適應(yīng)不同的水質(zhì)。因此,難生化降解的冷軋含油廢水也被列入微生物處理技術(shù)的應(yīng)用范疇內(nèi)。
1.國內(nèi)外冶金行業(yè)生化法處理廢水的發(fā)展現(xiàn)狀
含油工業(yè)廢水屬難處理水,生化性能很差,國內(nèi)大都采用物化處理的方法,即采用破乳、加藥、混凝、沉淀、過濾以及強(qiáng)氧化的工藝,而這些處理工藝大都存在工藝復(fù)雜,安全性差,運行成本高,污泥量大,處理后出水水質(zhì)不穩(wěn)定或難以達(dá)標(biāo)排放等問題,而且存在著二次污染的問題。
微生物處理技術(shù)主要是通過微生物的代謝,使廢水中的油,CODcr轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳,因此,是一種減量化無害化處理的理想方法。因為不產(chǎn)生二次污染和污染物的真正減量化,所以生物處理技術(shù)成為最廣泛使用的廢水處理技術(shù)。雖然傳統(tǒng)的生物處理工藝對難降解有機(jī)物的處理效率不高,但隨著生物工程技術(shù)的發(fā)展,微生物在高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水的處理方面得到了長足的發(fā)展。利用微生物的可變異性,通過微生物活性和濃度的強(qiáng)化,可以開發(fā)出適合于處理高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水處理的技術(shù)及設(shè)備。目前許多國家都在進(jìn)行這方面的研究,其中加拿大的EPI處于領(lǐng)先地位。近年來,美、日、意、新西蘭,比利時等國家采用生物濾池結(jié)合加拿大EPI(環(huán)保研究所)培養(yǎng)的新型EPICIN EPIZYM微生物處理各種工業(yè)及城市污水處理取得了很好的效果。我國之前由于沒有專性的微生物菌種,微生物處理技術(shù)在鋼鐵行業(yè)也沒有實質(zhì)性的應(yīng)用,與國外的先進(jìn)技術(shù)還有很大的差距,因此必須積極趕上去。目前,我國一方面通過微生物菌種的引進(jìn),另一方面通過長期的馴化和優(yōu)選,得到了一些適合我國國情和可應(yīng)用于各種不同廢水水質(zhì)的微生物菌種。
以生物濾池的問世為標(biāo)志的生物膜反應(yīng)器技術(shù)在走過了100多年的發(fā)展歷程后,與活性污泥法一同成為現(xiàn)代污水處理技術(shù)的最重要組成部分。研究和實踐表明,生物膜不僅可以取代活性污泥法用于生活污水和工業(yè)廢水的二級生物處理,而且還具有運行穩(wěn)定,抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),更經(jīng)濟(jì)節(jié)能,無污泥膨脹問題,同時具有硝化和反硝化功能,可實現(xiàn)封閉運轉(zhuǎn)以無異味等獨特的優(yōu)勢。近年來生物膜工藝發(fā)展迅速,相當(dāng)多的研究和工程實踐使得人們對生物膜的特征及其基礎(chǔ)理論研究不斷加深,現(xiàn)有工藝也得到進(jìn)一步的完善。與此同時也出現(xiàn)了各種新型生物膜反應(yīng)器及其組合工藝,并逐步形成了一套較完整的生物膜法污水處理系列工藝和設(shè)備。
2.包鋼冷軋廢水處理工藝
包鋼生產(chǎn)過程中產(chǎn)生四種廢水,其水質(zhì)水量分別如下:
a.濃含油廢水9.6m3/h,含油量1-11g/l,CODcr2000-15000mg/1,主要來源為酸洗-連軋機(jī)組的乳化液站和各液壓站地坑;
b.稀含油廢水50m3/h,含油量100-1000mg/l,CODcr1000-2500mg/1,主要來源為濃含油廢水處理系統(tǒng)出水和熱鍍鋅線堿洗系統(tǒng)排放的廢液;
c.酸堿廢水llOm3/h ,pH 2-12,CODcr0-400mg/1,主要來源為酸洗-連軋機(jī)組的酸再生站、酸洗機(jī)組漂洗水和熱鍍鋅機(jī)組漂洗水;
d.含鉻廢水2m3/h,每3個月排放一次,懸浮物80000-100000mg/l,Cr6+≤10000mg/l,來源為熱鍍鋅機(jī)組的鈍化廢液。
包鋼新建冷軋廢水處理站一座,專門接收和處理冷軋生產(chǎn)線所產(chǎn)生的全部廢水,處理后的出水達(dá)到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn),排入包鋼排水總網(wǎng),經(jīng)最終處理后排放。
廢水處理站的處理工藝流程如圖1.1所示,共分為四個部分:濃含油廢水處理系統(tǒng)、稀含油廢水處理系統(tǒng)、酸堿廢水處理系統(tǒng)、含鉻廢水處理系統(tǒng)。其中稀含油廢水包括酸洗-連軋機(jī)組含油廢水、熱鍍鋅機(jī)組、磨床排放的含油廢水以及超濾系統(tǒng)出水,主要處理系統(tǒng)是采用的微生物處理技術(shù)。各機(jī)組稀含油廢水先進(jìn)入稀含油廢水調(diào)節(jié)池前的分配槽,經(jīng)水量分配后進(jìn)入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)刮油刮渣機(jī)一臺,刮除表層浮油,底部污泥刮至污泥槽。調(diào)節(jié)池廢水用廢水提升泵提升至pH調(diào)節(jié)池,經(jīng)二級pH調(diào)整后廢水進(jìn)入微生物反應(yīng)池,考慮到含油廢水的溫度可能較高,不宜直接進(jìn)入。微生物反應(yīng)池,需要先將廢水溫度冷卻至25~35℃后再進(jìn)行生化處理。冬天可超越冷卻塔系統(tǒng)。
微生物反應(yīng)池是一種接觸氧化生物膜反應(yīng)器,池內(nèi)設(shè)半軟性填料,底層設(shè)可變孔軟管,采用羅茨風(fēng)機(jī)曝氣,配備微生物反應(yīng)罐,在初期運行和日常運行過程中,根據(jù)實際情況需要,定期向微生物反應(yīng)池投加經(jīng)過優(yōu)化篩選組合的聯(lián)合菌群,使廢水中快速建立一條有效降解烴類、脂類等有機(jī)污染的生物群,對廢水中各種復(fù)雜的脂肪族和芳香族進(jìn)行生物降解,同時投加與之配伍的營養(yǎng)劑和抗表面活性劑,以維持聯(lián)合菌群的優(yōu)勢和活性,有效地提高廢水的可生化性和去除效率。由于大部分的有機(jī)物和石油通過微生物的代謝作用已轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水,廢水中的油含量和化學(xué)需氧量等污染指標(biāo)均符合國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。微生物反應(yīng)池的出水進(jìn)入斜板沉淀池,使生化處理后的廢水中的無機(jī)物、剩余污泥和部分生物污泥、細(xì)菌的代謝產(chǎn)物得到高效的沉淀去除。同時根據(jù)進(jìn)入斜板沉淀池的廢水水質(zhì),加入少量的高效絮凝劑,以提高混凝沉淀的效率。沉淀的污泥進(jìn)入污泥濃縮池,上清液排放至排放水池或酸堿廢水處理系統(tǒng)??紤]到運行成本和維護(hù)優(yōu)勢微生物菌群的反應(yīng)活性,并提高廢水的可生化性,斜板沉淀池排泥向微生物反應(yīng)池的污泥回流率為20%。斜板沉淀池的剩余污泥泵送至污泥濃縮池,進(jìn)一步濃縮脫水后定期外運。泥餅含水率小于75%。
3.微生物處理技術(shù)的目的和意義
隨著中國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展迅速,市場對鋼材的需求正在迅速擴(kuò)大,刺激了國內(nèi)鋼鐵行業(yè)發(fā)展迅速,而冷軋生產(chǎn)線為鋼鐵行業(yè)的主要發(fā)展方向,它的生產(chǎn)過程產(chǎn)生的高濃度難降解的含油工業(yè)廢水除了生化處理至今尚未有一個良好的解決方法。
采用微生物處理技術(shù)運行穩(wěn)定,功能可靠,運行管理方便,投資費用和處理成本低。結(jié)合實際工程,謹(jǐn)慎合理地選擇工藝路線,可確保處理系統(tǒng)長期運行安全可靠,出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。同時可以合理地解決污泥的出路問題,避免二次污染等問題。
由于上海寶鋼2030冷軋生產(chǎn)線的成功應(yīng)用,以及隨后上海寶鋼1800冷軋生產(chǎn)線、邯鋼1650冷軋生產(chǎn)線和包鋼1560冷軋生產(chǎn)線的采用,國內(nèi)有越來越多的冷軋項目開始采用微生物處理技術(shù)來處理冷軋和鍍鋅產(chǎn)生的高含油、高COD廢水。但是,應(yīng)用于冷軋含油廢水處理的微生物處理技術(shù)在我國發(fā)展的時間并不長,難以找到與此有關(guān)且切實有效的參考依據(jù),無法形成一套成熟的理論,致使處于探索階段的各個鋼鐵企業(yè)無法有大的進(jìn)展。包鋼冷軋含油廢水處理系統(tǒng)污水處理站的研究和應(yīng)用旨在努力探索一套冷軋含油廢水微生物處理系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù),以指導(dǎo)廢水處理站的生產(chǎn)運行,從而為研究提供強(qiáng)有力的現(xiàn)實基礎(chǔ)和微生物技術(shù)處理冷軋含油廢水的應(yīng)用理論。
結(jié)束語
隨著我國高科技技術(shù)的快速發(fā)展,微生物技術(shù)已成為我國二十一世紀(jì)重點開發(fā)、研究的方向,在工業(yè)廢水處理中的有著廣泛的應(yīng)用前景,微生物技術(shù)不僅起到凈化環(huán)境的重要作用,減少污染和改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),也為保護(hù)環(huán)境和國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會可持續(xù)發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]秦麟源;廢水生處理[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,1989.
[2]沈濯良;廢水生物處理新技術(shù)[M].北京:理論與應(yīng)用中國科學(xué)出版社1999.
關(guān)鍵詞:煤化工 廢水 處理
最近幾年中,我國在煤化工方面的發(fā)展及其迅速,特別是在如今這個倡導(dǎo)節(jié)約用水的時代里,煤化工這種有利于可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)吸引了人們的眼球。因此人們在對于煤化工產(chǎn)業(yè)中所產(chǎn)生廢水的處理方式進(jìn)行考慮的同時,也非常重視其帶來的環(huán)境問題。
一、我國煤化工廢水處理存在的問題分析
現(xiàn)階段在我國煤化工企業(yè)中,所占比例最高的廢水為濃度較高的煤氣洗滌廢水,在這些煤氣洗滌廢水中,含有大量的的酚及氯化物等有害物質(zhì),對環(huán)境造成了極大的危害。除此之外,據(jù)檢測所知,廢水中的COD含量也保持在50000mg/L上下,氯化物大概在200~500mg/L左右。另外,廢水中所含有的大部分有機(jī)物,因為較難降解,對環(huán)境也造成了極大的影響??傮w而言,目前我國在煤化工廢水的處理方面尚不完善,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1.預(yù)先處理階段中存在的問題
在煤化工廢水處理過程中,通常采用隔油法進(jìn)行預(yù)先處理,這種方法在我國屬于較為傳統(tǒng)的預(yù)處理手段。由于油類的過量會直接影響生化處理階段的效果,故使用以隔油法對多余的油類進(jìn)行隔離,以保證生化處理階段的有效性。但這種方式有利有弊,收集的油類在回收利用方面欠缺途徑。
2.生化處理階段存在的問題
在通常情況下,煤化工廢水在經(jīng)過預(yù)先處理之后,會利用缺氧好氧生物法來對其進(jìn)行后續(xù)處理,但是由于煤化工廢水中存在一些多環(huán)和雜環(huán)類化合物,在缺氧好氧生物法進(jìn)行處理結(jié)束之后,在所排出的廢水中,氨氮及COD難以達(dá)到所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),因此在生化處理階段也存在一定的缺陷。
3.深度處理階段存在的問題
在經(jīng)過預(yù)先處理和生化處理階段后,隨之進(jìn)入的是深度處理階段。經(jīng)過前期幾項處理,煤化工廢水中所含有的氨氮及COD指標(biāo)有所下降,但是在很大程度上還是會受到降解有機(jī)物的阻礙,導(dǎo)致經(jīng)處理后的廢水在顏色上存在一定的色度,且COD和氨氮指標(biāo)也無法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。但是經(jīng)過上述說明可知,深度處理是一個必要的過程,但是傳統(tǒng)的處理方式在很大程度上難以取得可觀的效果,我們不能局限于傳統(tǒng)的深度處理方式,應(yīng)在原有的基礎(chǔ)上努力進(jìn)行創(chuàng)新。
二、針對我國煤化工廢水處理中各種問題的對策
經(jīng)過以上對煤化工廢水處理中所存在問題的分析,可以知道,雖然近些年來我國在煤化工廢水的處理方式上涌現(xiàn)了大批新科技手段,但是他們在很大程度上存在一定的利弊關(guān)系,需要人們?nèi)?quán)衡,經(jīng)過筆者的總結(jié),對策方法具體有以下幾種方式:
1.預(yù)先處理階段——用氣浮法替代隔油法
在傳統(tǒng)的預(yù)處理方式中,人們通常采用的是隔油法,這種方式雖然在很大程度上可以促進(jìn)生化階段的有效性,但是人們往往會為所隔離出來油類的回收利用途徑苦惱。因此,經(jīng)過多年的發(fā)展,逐漸用氣浮法取代了隔油法,在目前的煤化工廢水處理工作中,氣浮法主要用于去除廢水中所含的油類物質(zhì),并在去除之后進(jìn)行有效的回收利用。除此之外,這種方式對于后續(xù)階段的生化處理也具有一定的爆氣作用。
2.生化處理階段——用生物炭替代好氧生物法
在以往的生化處理階段中,通常采用好氧缺氧生物法進(jìn)行廢水處理,利用這種方式所排出的廢水中所含的氨氮化合物及COD指標(biāo)難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),因此考慮使用生物炭替代好氧生物法。生物炭的主要原理如下:在生化過程的進(jìn)水中加入一定量的粉末活性炭,并通過回流含碳污泥混合于爆氣池中,并將污泥排放在污泥濃縮池內(nèi),最后進(jìn)入到污泥脫水設(shè)備中進(jìn)行脫水處理。在爆氣池內(nèi)部的粉末活性炭的表面粘附了一層活性污泥,且粉末活性炭含有較大的比表面積和強(qiáng)大的吸附能力,因此,大大提高了污泥的吸附能力,特別是在活性污泥和粉末活性炭的臨界點處,具有較高程度的溶解氧和降解機(jī)制濃度,對COD的降解提供了有力的幫助。
3.深度處理階段——高級氧化處理工藝
在煤化工廢水中通常含有較高含量的難降解有機(jī)物,這些難降解有機(jī)物會對后階段的生化處理產(chǎn)生極其嚴(yán)重的影響,因此人們考慮采用高級氧化處理法來進(jìn)行深度處理,這種方法可以在廢水中產(chǎn)生大量自由基,進(jìn)而使大量的難降解有機(jī)物得以有效的降解。
盡管在沒化合物廢水的各個階段都已經(jīng)擁有了較為成熟的處理手段,但是僅憑任何一種單一的處理手段是很難達(dá)到理想效果的。舉個最簡單的例子,在單一的生物氧化處理工藝階段中,排出的廢水中會含有一部分很難降解的有機(jī)物,且COD指標(biāo)偏高,所以很難與國家所規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)相匹配。此時可以采用吸附法來去除表面所吸附的COD,但是在吸附的同時也會產(chǎn)生再生的吸附劑,引起嚴(yán)重的二次污染問題,此時催化氧化法則可以有效地進(jìn)行化合有機(jī)物的降解,但是在實際的運行過程中,此項方式卻會產(chǎn)生較高的處理費用,因此,在現(xiàn)階段,幾乎沒有一種廢水處理手段是可以完全達(dá)到整體效果的,在進(jìn)行實際的處理過程中,應(yīng)該更多地考慮將多種方式進(jìn)行結(jié)合,利用其各自的優(yōu)點,達(dá)到最優(yōu)化煤化工廢水處理效果,這不僅是現(xiàn)階段最理想的煤化工廢水處理方案,更是煤化工廢水處理行業(yè)未來十幾年的發(fā)展方向。
三、結(jié)語
根據(jù)以上分析可以發(fā)現(xiàn),目前我國在能源結(jié)構(gòu)方面主要體現(xiàn)為石油汽油匱乏,煤炭豐富,這也是現(xiàn)階段我國的基本現(xiàn)狀。這些特點直接決定了煤資源成為了我國最大的資源途徑。對于煤化工行業(yè)來說,他們的存在能夠從煤的角度形成各式各樣的新型產(chǎn)品,有效提高了煤資源的利用方式與價值,再加上對煤化工廢水處理方式的加強(qiáng)與改進(jìn),使得煤化工行業(yè)在生態(tài)環(huán)境方面取得了較大的成就,進(jìn)一步促進(jìn)了煤化工行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:廢水處理技術(shù);新進(jìn)展;應(yīng)用
Abstract: this paper introduces the wastewater treatment technology research and development, especially in recent years appear some new technology, and probes into the development trend of the technology of wastewater treatment.
Keywords: wastewater treatment technology; The new progress; application
中圖分類號:TU74文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
缺水已經(jīng)成為影響我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會安定和環(huán)境改善的主要制約因素之一。因此,廢水回用和綜合利用是解決環(huán)境廢染及水資源短缺的有效途徑和必要手段,從而保證經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步可持續(xù)發(fā)展。對于缺水城市而言,城市廢水和工業(yè)廢水再生利用比開發(fā)建設(shè)新水源更為重要,更符合我國貧水的客觀事實,更具有深遠(yuǎn)與現(xiàn)實意義。
隨著人類社會的發(fā)展,人們已經(jīng)認(rèn)識到,水不是取之不盡用之不竭的,水是有限的,而這有限的水,正遭到嚴(yán)重廢染,這就使本來就十分匾乏的水資源更加匾乏。一方面嚴(yán)重缺水,另一方面又有大量廢水排出,流人江河湖海廢染水體。廢水處理既可解決水源的嚴(yán)重廢染,又可開發(fā)新水源,應(yīng)該說這是一項事半功倍的事業(yè)。然而由于認(rèn)識、體制、資金、技術(shù)的問題,廢水處理遲遲不能迅速發(fā)展。
1廢水處理的分類
按廢水來源分類,廢水一般分為生產(chǎn)廢水處理和生活廢水處理。生產(chǎn)廢水包括工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)廢水以及醫(yī)療廢水等,而生活廢水就是日常生活產(chǎn)生的廢水。工業(yè)廢水成分復(fù)雜,排量變化大,其性質(zhì)與排量取決于工業(yè)生產(chǎn)的性質(zhì)、工藝和規(guī)模等,不同的工業(yè)企業(yè)所排放的廢水在質(zhì)和量上各異。如化工、石油、造紙、紡織、印刷、食品等工業(yè)排放的廢水主要含大量的有機(jī)物和其他有害物質(zhì)。生活廢水包括城市居民住宅排水、公共設(shè)施排水和工廠生活設(shè)施排水。生活廢水中有機(jī)物含量較高,主要是由動植物蛋白、脂肪、洗滌劑、人體糞便、生活雜物等有機(jī)成分組成,其中含有許多細(xì)菌、病毒、微生物等。
廢水處理被廣泛應(yīng)用于建筑、交通、能源、石化、環(huán)保、城市景觀、醫(yī)療、餐飲等各個領(lǐng)域,也越來越多地走進(jìn)尋常百姓的日常生活。 現(xiàn)代廢水處理技術(shù),按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。
一級處理,主要去除廢水中呈懸浮狀態(tài)的固體廢染物質(zhì),物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經(jīng)過一級處理的廢水,BOD一般可去除30%左右,達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。一級處理屬于二級處理的預(yù)處理。
二級處理,主要去除廢水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)廢染物質(zhì)(BOD,COD物質(zhì)),去除率可達(dá)90%以上,使有機(jī)廢染物達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
三級處理,進(jìn)一步處理難降解的有機(jī)物、氮和磷等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機(jī)物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。
2廢水的處理技術(shù)
目前常用的廢水處理技術(shù)有:物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法、生物法等,但是單純用某一種方法處理廢水,往往不能達(dá)標(biāo)排放,它往往需要多種方法聯(lián)合使用才能達(dá)到處理效果。
2.1物理法
常用的物理方法有:氣浮法、重力沉淀法、過濾法、蒸餾法等。氣浮法、重力沉淀法、過濾法是指利用物理作用,分離廢水中呈懸浮狀態(tài)的廢染物質(zhì),去除對象是水中懸浮物質(zhì)。應(yīng)用的工藝有篩濾截留、重力分離、離心分離。常用的處理設(shè)備有格柵、沉淀池、過濾池、氣浮裝置等。
2.2化學(xué)法
化學(xué)法是按廢水中廢染物的主要類型,向廢水中加入某些化學(xué)物質(zhì),通過化學(xué)反應(yīng),以達(dá)到凈化水質(zhì)目的的技術(shù)方法?,F(xiàn)階段化學(xué)法主要有:混凝法、中和法、鐵屑內(nèi)電解法、化學(xué)氧化法、電化學(xué)氧化法、焚燒法等。
2.2.1混凝法
混凝法是向水中投加一定量的混凝劑,經(jīng)過脫穩(wěn)、架橋等反應(yīng)過程使水中呈膠體狀態(tài),難以沉降的顆粒互相聚集增大,形成粗絮體的方法,再經(jīng)過沉淀或氣浮,使廢染物分離出來。常用混凝劑可分為無機(jī)混凝劑和有機(jī)混凝劑兩類。潘碌亭、肖錦、趙建夫等以硫酸鋁為主要原料制得兼具氧化和絮凝為一體的新型、高效水處理藥劑COF-I,對微廢染水源水、城市廢水及印染廢水進(jìn)行了強(qiáng)化處理試驗研究,結(jié)果表明,復(fù)合藥劑COF-I對微廢染水源水、城市廢水及印染廢水均具有良好的處理效果。最近的研究表明,有機(jī)高分子絮凝劑特別是人工合成的有機(jī)絮凝劑對染料廢水有更好的脫色效果?;炷ǖ膬?yōu)點是工程投資少,處理量大,對疏水性染料脫色效率很高;缺點是需隨水質(zhì)變化而改變投料條件,對親水性染料的脫色效率低,大量的泥渣脫水困難。
2.2.2中和法
中和法是用化學(xué)法去除廢水中過量的酸或堿,使其pH值達(dá)到中性左右的過程稱為中和。處理含酸廢水時通常以堿和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作中和劑。
2.2.3鐵屑內(nèi)電解法
鐵屑內(nèi)電解法是多種機(jī)理協(xié)同作用的結(jié)果,包括Fe2+、新生態(tài)氫的還原作用、Fe(OH)2的混凝作用、活性炭的導(dǎo)電、吸附作用并提供微生物滋生場所、原電池微弱電流刺激微生物代謝及有機(jī)物降解。
2.2.4化學(xué)氧化法
化學(xué)氧化法是利用臭氧、H2O2、氯及其含氧化合物等氧化劑將有機(jī)廢染物直接氧化的處理方法。以臭氧氧化法應(yīng)用較多,臭氧氧化法對許多種難降解廢水都能有效處理?;瘜W(xué)氧化法包括臭氧氧化法、芬頓試劑氧化法、濕式空氣氧化法、超臨界水氧化法、焚燒法、電化學(xué)法、光化學(xué)氧化法等。近年來,高級氧化工藝(Advanced Oxidation Processes,AOPs)因其下述特點而逐漸得到研究者的重視: (1)產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的輕基自由基(•OH),能較快速、徹底的降解有機(jī)廢染物直至完全礦化,無二次廢染;(2)工藝靈活,既可單獨處理,又可以與其它處理工藝匹配; (3)作為一種物理-化學(xué)處理過程,極易控制以滿足不同處理需要。在各種高級氧化工藝中目前尤以電化學(xué)氧化法、光化學(xué)氧化法成為研究的熱點。
2.2.5電化學(xué)氧化法
電化學(xué)氧化法是在電解槽中,廢水中的有機(jī)廢染物在電極上由于發(fā)生氧化還原反應(yīng)而去除,廢水中廢染物在電解槽的陽極失去電子被氧化外,水中的C1-,OH-等也可在陽極放電而生成Cl2和氧O2而間接地氧化破壞廢染物。
2.2.6焚燒法
焚燒法是將含有高濃度有機(jī)物的廢水在高溫下用空氣進(jìn)行氧化分解,使有機(jī)物生成水、二氧化碳等無害物質(zhì)而排入大氣的方法。該法適用于一些濃度高、含有大量的無機(jī)鹽物質(zhì)和生物難降解物質(zhì),并且廢染物沒有回收價值而熱值較高的廢水,如化工、醫(yī)藥廠的有機(jī)廢液。
2.3物理化學(xué)處理技術(shù)
物理化學(xué)處理技術(shù)是指廢水中的廢染物在處理過程中通過相轉(zhuǎn)移的變化而達(dá)到去除目的的處理技術(shù),常用的單元操作有離子交換法、萃取、吸附法、膜技術(shù)等。
2.3.1吸附法
在物理化學(xué)法中,應(yīng)用最多的是吸附法。吸附是利用具有吸附能力的多孔性固體物質(zhì)將廢水中微量溶解性有機(jī)物吸附和濃集于其表面,達(dá)到凈化的過程。吸附作用類型有物理吸附、化學(xué)吸附、分子吸附、離子吸附等。水處理中吸附過程往往是幾種吸附作用的綜合結(jié)果。常用的吸附劑有可再生吸附劑(如活性炭、離子交換纖維等)和不可再生吸附劑如各種天然礦物(膨潤土、硅藻土)、工業(yè)廢料(煤渣、粉煤灰)及天然廢料(木屑、鐵屑)等。
2.3.2蒸餾、蒸發(fā)法
蒸餾、蒸發(fā)法根據(jù)廢液中各物質(zhì)沸點的不同,用來回收廢水廢液中的有用物質(zhì)。而濃縮液可作為燃料、飼料、肥料,或者進(jìn)行下一步處理。
2.3.3膜分離法
膜科學(xué)技術(shù)是一門新興的高分離、濃縮、提純、凈化技術(shù)。分離膜是一種特殊的、具有選擇性透過功能的薄層物質(zhì),它能使流體內(nèi)的一種或幾種物質(zhì)透過,而其它物質(zhì)不透過,從而起到濃縮和分離純化的作用。目前研究用于廢水處理的主要是壓力推動膜分離技術(shù),包括反滲透(RO)、超濾(UF)、納濾(NF)等。反滲透是以壓力推動為動力的膜分離技術(shù),壓力差約為2~10 MPa,上世紀(jì)70年代美國的J.J.Porer和C.A.Brando等人就開始將膜分離技術(shù)應(yīng)用于印染廢水的處理,采用反滲透法對18種染料的回收和再利用進(jìn)行了試驗,使用內(nèi)壓管式酷酸纖維膜、中空纖維聚酰胺膜、卷式醋酸纖維膜以及外壓管式Zr(IV)氧化物-PAA動態(tài)膜,分離效果良好,色度去除率大于99 %,COD去除率均在92 %以上,透過水可重新使用。超濾是膜分離技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的膜過程之一,在我國則為生產(chǎn)與應(yīng)用最廣泛的膜品種。80年代末問世的介于超濾與反滲透之間的一種新型膜分離技術(shù),其截留分子量在200~2 000的范圍內(nèi),孔徑為幾納米,因此稱為納濾。由于納濾膜表面有一層均勻的超薄脫鹽層,它比反滲透膜要疏松得多,且其操作壓力比反滲透低,因此,納濾又稱為疏松型反滲透或低壓反滲透。膜分離法處理是一種新型分離技術(shù),具有分離效率高、能耗低、工藝簡單、操作方便、過程易控制、無廢染等優(yōu)點。但由于該技術(shù)需要專用設(shè)備,投資高,且膜易結(jié)垢堵塞,所以目前還未能推廣。
2.4生物處理法
目前生物處理法在化工、醫(yī)藥有機(jī)廢水處理中應(yīng)用最廣,并在應(yīng)用中不斷改進(jìn)完善,但仍然存在處理構(gòu)筑基建投資和占地大、管理復(fù)雜等問題。
2.4.1好氧生物處理法
生物處理法是利用微生物的生物化學(xué)作用降解有機(jī)物,這種方法具有技術(shù)比較成熟,運行較穩(wěn)定等優(yōu)點。
1)活性廢泥法。目前作為活性廢泥法主要運行方式有傳統(tǒng)活性廢泥法、完全混合廢泥法、階段曝氣活性廢泥法、吸附―再生活性廢泥法、延時曝氣活性廢泥法、高負(fù)荷性廢泥法、純氧曝氣活性廢泥法、氧化溝、AB法工藝(吸附―生物降解)、SBR法等。向曝氣池內(nèi)或進(jìn)水中投加鐵鹽的方法,被稱為生物鐵法。
2)生物膜法。生物膜法是與活性廢泥法并列的另一種好氧生物處理法,微生物生長在面的粘膜中。它包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法、生物流化床,以生物接觸氧化法應(yīng)用最多。
3)復(fù)合式生物處理系統(tǒng)。復(fù)合式生物處理系統(tǒng)的研究在國外已有近20年的歷史。復(fù)合生物處理系統(tǒng)中同時存在著附著相和懸浮相微生物,在任何時候都有一些游離的菌體附著在載體表面,同時又有一些生物膜脫離載體表面,而形成懸浮廢泥,當(dāng)這一過程達(dá)到平衡時,反應(yīng)器中的載體表面就形成穩(wěn)定狀態(tài)的生物膜,這層生物膜與液相中的懸浮廢泥共同發(fā)揮作用,各自發(fā)揮自己的降解優(yōu)勢,同時又在縱橫兩個方向上相互關(guān)聯(lián)。
2.4.2厭氧生物處理法
亦稱厭氧消化,是在厭氧條件下由多種微生物(厭氧細(xì)菌和一些兼性細(xì)菌)共同作用,使有機(jī)物分解并生成CH4和CO2的過程,一般包括水解、發(fā)酵、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸、產(chǎn)甲烷等四個階段。
2.4.3組合生化工藝
大多數(shù)有機(jī)廢水往往是厭氧后面接好氧處理單元。另外,若廢水中含氮較多時,A/O法(缺氧―好氧)應(yīng)用較為廣泛;若廢水中含磷較多時,A/O工藝(厭氧―好氧)中不設(shè)內(nèi)循環(huán)時也能起到除磷作用。A2/O(厭氧―缺氧―好氧)法主要應(yīng)用于廢水同步脫氮除磷。兼氧水解―好氧生物處理工藝,是從厭氧-好氧生物處理發(fā)展而來的,用厭氧發(fā)酵過程中水解酸化階段,而放棄了停留時間長的甲烷發(fā)酵階段,不產(chǎn)氣。該工藝在較難處理的化工、醫(yī)藥廢水應(yīng)用越來越多。
3 廢水處理技術(shù)的新進(jìn)展
近年來下列最新的處理方法已經(jīng)處于實驗室階段或已應(yīng)用于實踐。
3.1磁分離法
通過向廢水中投加磁種和混凝劑,利用磁種的剩磁,在混凝劑同時作用下,使廢水中的顆粒物相互吸引而聚結(jié)長大,加速懸浮物的分離,然后用磁分離器除去有機(jī)廢染物。
3.2超聲波氣振法
通過控制超聲波的頻率和飽和氣體,降解分離廢水中有機(jī)物質(zhì)。超聲波處理廢水是基于超聲波能在溶液中產(chǎn)生局部高溫、高壓、高剪切力,誘使水分子和染料分子裂解成自由基,引發(fā)各種反應(yīng),促進(jìn)絮凝。清華大學(xué)陶媛、胡棋昊、王黎明等針對實際印染廢水高濃度、高毒性、高COD值的特點,采用探頭式功率超聲發(fā)生器和自制平板超聲發(fā)生器降解多種高濃度染料廢水,結(jié)果表明,降低超聲輻射聲強(qiáng)及增大輻射有效面積可降解染料并增大處理廢水的體積。但是單獨使用超聲波氣振法降解結(jié)構(gòu)復(fù)雜的染料廢水仍難以達(dá)到工業(yè)應(yīng)用水平。
3.3高能物理法
當(dāng)高能粒子束轟擊水溶液時,水分子發(fā)生激發(fā)和電離,生成離子、激發(fā)分子、次級電子,這些輻射產(chǎn)物在向周圍介質(zhì)擴(kuò)散前會相互作用產(chǎn)生反應(yīng)能力極強(qiáng)的物質(zhì)HO•、H2O2、HO2•與有機(jī)物質(zhì)發(fā)生作用而使其分解。早在80年代Getoff
等用電離輻射技術(shù)(γ-輻射、X射線、電子束)對廢水中的多種烷類物質(zhì)(含染料)進(jìn)行了降解研究,但因其產(chǎn)生高能粒子的裝置昂貴,技術(shù)要求高,能耗較大,難以投入實際運行。
3.4光催化氧化技術(shù)。
利用光激發(fā)氧化將O2、H2O2等氧化劑與光輻射相結(jié)合,所用光主要為紫外光,包括UV-O2,UV-H2O2等工藝,可以用于處理醫(yī)藥化工廢水中的CHCl3,CCl4、多氯聯(lián)苯等難降解物質(zhì)。
除了上述的最新的處理方法外,還有超臨界法、高效菌、酶生物處理技術(shù)、生物吸附降解技術(shù)在一定的范圍內(nèi)得到了應(yīng)用和發(fā)展。
4 展望
我國目前一般的工業(yè)有機(jī)廢水大多通過組合傳統(tǒng)工藝進(jìn)行處理,但對有毒難生化降解的有機(jī)廢水如印染、制藥、農(nóng)藥等廢水的處理,由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)之類的原因至今仍缺乏有效而經(jīng)濟(jì)的治理對策。研究開發(fā)費用低且無二次廢染的新型廢水處理技術(shù),成為環(huán)保領(lǐng)域內(nèi)一個亟待解決的重要課題。高級氧化工藝逐漸受到人們的青睞,這些氧化技術(shù),如前面提到的光催化氧化、電催化氧化、超臨界氧化、濕式氧化和低溫等離子體化學(xué)法等新技術(shù)在難降解有機(jī)工業(yè)廢水處理方面的研究十分活躍,有些已進(jìn)入工業(yè)試驗階段。尤其電催化高級氧化技術(shù)、光催化氧化以及兩者的協(xié)同效應(yīng)的研究正成為該領(lǐng)域研究的熱點,代表廢水處理技術(shù)的研究方向,有望在不久的將來在技術(shù)上有所突破,并在工業(yè)中得到應(yīng)用。
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