化工廢水主要特征及處理(lǐ)方法匯總
來源:亚洲国产一区二区三区波多野结衣環保 發布時間:2021-07-07
化工廢水是指化工廠生產產品過程(chéng)中所生產的廢水,如生產乙烯、聚乙烯、橡膠(jiāo)、聚酯、甲醇、乙二醇、油(yóu)品罐區、空分空壓站等裝置的含油廢水,經過生化處理後,一般可達到*二級排放標準,現由(yóu)於(yú)水資源的短缺,需將達到排放標準的水再經過(guò)進一步深度處理後,達(dá)到工業(yè)補(bǔ)水的要求並回用。
化工廠作為用水大戶,年(nián)新鮮水(shuǐ)用量一般為幾百萬立方(fāng)米,水的重複利(lì)用率低,同時外(wài)排汙水幾百(bǎi)萬立方米,不僅浪費大量水資源,也造成環境汙染,並且水資源的短缺已對這些工業用水大戶的生產造成威脅。為保持企業的(de)可持續發展及減少水(shuǐ)資源的浪費,降低生產成本,提高企業(yè)經濟效益和社會效益。需對化工廢(fèi)水進行深度處(chù)理(三級處理),作為循環水的(de)補水或(huò)動力脫(tuō)鹽水的補水,實(shí)現汙(wū)水回用。
化工廢水主要(yào)特征分析
1、化工廢水排放量大、成分複雜,反應原料(liào)常為溶劑類物質或環狀結構的化合物,增加了廢水的處理難度;
2、該廢水中含有大量汙染物物質,主要是由(yóu)於原料反應不完全和原料或(huò)生產中(zhōng)使用大量溶劑造成的。
3、有毒有害物質多,有機物濃(nóng)度高、含鹽量高、色度高、難降解化合物含量高、生物難降解(jiě)物質多,可生化性(xìng)差、治理難度大。精細化工廢水中有許(xǔ)多有機(jī)汙染物對微生(shēng)物是有毒有害(hài)的,如鹵素化合物、硝基化合物、具(jù)有殺菌作用的分散劑或表麵(miàn)活(huó)性劑等;
化工廢水(shuǐ)處理方法
1、化學方法處理
化學(xué)方法是利用化學反應的作(zuò)用以去(qù)除水中的有(yǒu)機物、無(wú)機物雜質。主要有化學混凝法、化學氧化法、電化(huà)學氧(yǎng)化法等。
化學混凝法作用(yòng)對象主要是水中微小懸浮物和(hé)膠體物質,通過投加化學藥劑產生的凝聚和絮(xù)凝作用,使膠體脫穩形成沉澱而去除。混(hún)凝(níng)法不但可以去(qù)除廢水(shuǐ)中的粒徑為1——10mm的細小懸浮顆粒,而(ér)且還能去除色度,微生物以及有機物等。該方(fāng)法受pH值、水溫、水質、水量等變化影響大,對某些可溶性好的有(yǒu)機、無機(jī)物質去除率低。
化學氧化法通常是以(yǐ)氧化劑對化工汙水中(zhōng)的有機汙染物進行氧化去除的方法。廢水經過(guò)化學氧化還原,可使廢水中所含的有機和無機的有毒物質轉變成無(wú)毒或(huò)毒(dú)性較小的物質,從而達(dá)到廢水淨化的目的。常用的有空氣氧化,氯(lǜ)氧化和臭氧(yǎng)化法。空氣(qì)氧化因其氧化能力弱,主要用於含還原性較強物質的廢水處理,Cl是普通使用(yòng)的氧化劑,主要用在含酚、含氰等有機廢水的處理上,用(yòng)臭氧處理廢水,氧化(huà)能力強,無二次汙染。臭(chòu)氧氧化法、氯氧化法,其水處理效果好,但是能耗大,成本高,不適合(hé)處理水(shuǐ)量大和濃度相對低的化工汙水。
電化學氧(yǎng)化法是在電解槽中(zhōng),廢水中的有機汙染物在電極上由於發生氧(yǎng)化還原反應而去除,廢水中汙(wū)染(rǎn)物在電解(jiě)槽的陽極失去電子被氧化外,水中(zhōng)的Cl-,OH-等也可在陽極放電而生成Cl2和氧而間接地氧化破壞汙染物。實際上,為了強化陽極的氧化作用,減少電解槽的內(nèi)阻,往(wǎng)往在廢水電(diàn)解(jiě)槽中加(jiā)一些氯化鈉,進行所謂的電氯化,NaCl投加後(hòu)在陽極可生成氯(lǜ)和次氯(lǜ)酸根,對水中的無機物和有機物也有較強的氧(yǎng)化作用。近年來在電氧化和(hé)電還原方麵發現了一些新型電極材料,取得了(le)一(yī)定成效,但仍存在能耗大、成(chéng)本高,及存在副(fù)反(fǎn)應等問題。
2、物理處理法
化工汙水(shuǐ)常用的物(wù)理法包括過濾法、重力沉澱法和氣浮法等(děng)。
過濾法(fǎ)是以具有孔粒狀粒料層截留水中雜質,主要是(shì)降(jiàng)低水中的懸浮物,在化工汙水的(de)過濾處(chù)理中,常用扳框過濾機和微孔過濾機,微孔管由聚乙烯製成,孔徑大小可(kě)以進行調節(jiē),調換較方便;
重力沉澱法是利用水中懸浮顆粒的可沉澱(diàn)性能,在重力場的作用下自然(rán)沉降作(zuò)用,以達到固液分離的一種過程;
氣浮(fú)法是通過生成(chéng)吸附微小氣泡附(fù)裹攜帶懸(xuán)浮顆粒而帶(dài)出水麵(miàn)的(de)方法。這三種(zhǒng)物理方法工藝簡單,管理方便,但不能適用於(yú)可溶性廢水(shuǐ)成分的去除,具有很大的局限性。
3、光催化氧化技(jì)術
光(guāng)催化氧化技術利用光激發氧化將O2、H2O2等氧化劑與光輻射相結合。所用光主要為(wéi)紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用於處理化工廢水中CHCl3、CCl4、多氯聯苯等難降解物質。另外(wài),在有紫外光的Fenton體係中,紫外光與鐵離子之間存在著協同效應,使H2O2分(fèn)解(jiě)產生羥基自由基的速率大大加快,促進有機(jī)物(wù)的氧化去除。
所謂光化學反應,就是隻有在光(guāng)的作用下才能進行的化學反應。該反應中分子吸收光能被激發到高能態,然後電子激發(fā)態分子進(jìn)行化學反應。光化(huà)學反應的活化能來源(yuán)於光子的能量。在太陽能(néng)利用中,光電轉換以及光(guāng)化學轉換一(yī)直是光(guāng)化(huà)學研(yán)究十分活躍的領域。80年代初,開始研究光化學應(yīng)用於(yú)環境保護(hù),其中光化學降解治(zhì)理汙染尤(yóu)受重(chóng)視,包括無(wú)催化劑和有催化劑的光(guāng)化學降解。前者多采用臭氧和過氧化氫(qīng)等作為氧化劑,在紫外光的(de)照射下使汙(wū)染物氧化分解;後者又(yòu)稱光催化降解,一般可分(fèn)為均相、多相兩種類型。均相光(guāng)催化降解主要以Fe2+或Fe3+及H2O2為(wéi)介質,通過光助-芬頓(photo——Fenton)反應使汙染物得到降(jiàng)解,此類反應能直接利用可見光;多相光催化降解就是在汙染體係(xì)-空穴對,吸附在半導體上的溶(róng)解氧、水分子等與電子-空穴作用,產(chǎn)生•OH等氧(yǎng)化性(xìng)極強的自由(yóu)基,再通過與汙染物之間的羥基加合、取代、電子轉移等使汙染物全部或接(jiē)近(jìn)全部(bù)礦質化,*終生(shēng)成CO2、H2O及其它離子如(rú)NO3——、PO43——、SO42-、Cl——等。與無催化劑的光化學降解相(xiàng)比,光催化降解在(zài)環境(jìng)汙染(rǎn)治理中的應用研(yán)究更為活躍。
4、超聲波技術
超聲(shēng)波技術,是通過控製超聲波的頻率和飽和氣體,降解分(fèn)離有機物質。
功率超聲的空化效應為降(jiàng)解水中有害(hài)有機物提供了獨特的物(wù)理化學環境從而導致超聲波汙水(shuǐ)處(chù)理目的的實(shí)現。超聲空(kōng)化泡的崩潰所產生的高能量(liàng)足以斷裂化學鍵。在水溶(róng)液中,空化泡(pào)崩(bēng)潰產(chǎn)生氫氧基和氫基,同有(yǒu)機物發生氧化反應(yīng)。空化獨特的物(wù)理化學環境(jìng)開辟了(le)新的化學反應(yīng)途徑,驟增化學反應速度,對有機物有很強的降解能力,經過持續超聲可以(yǐ)將有害有機物降解為無機離(lí)子、水、二氧化碳或有機酸等無毒或低毒的物質。
5、磁分離法
磁分離法(fǎ),是通(tōng)過向化工汙水中投加磁種和混凝劑,利用磁種的剩磁,在混凝劑同時(shí)作用下,使顆粒(lì)相互吸引而聚結長(zhǎng)大,加速懸(xuán)浮物的分離,然後用磁分離器除去有機(jī)汙染物,國外高梯度磁分離技術已從實驗室走(zǒu)向應用。
磁分離技術應用於廢水(shuǐ)處理有三種方法:直接磁分離法、間接磁分離法和微生物—磁(cí)分離法(fǎ)。利用磁(cí)技術(shù)處理廢水主要利(lì)用汙染物的凝聚性和對汙染物的加種性。凝(níng)聚性是指具有鐵磁性或順磁性的汙染物,在磁場(chǎng)作用下由於磁力作用凝聚成表(biǎo)麵直徑增大的粒子而(ér)後除去。加種性是指借助於外加磁性種子以(yǐ)增強弱順磁性或非磁性汙染物的磁性而便於用磁分離法(fǎ)除去;或借助外加微生物(wù)來吸附廢水中順磁性離(lí)子,再用磁分(fèn)離法除去(qù)離子態順磁性汙染物。
高梯(tī)度磁分離處理法是磁(cí)分離技術之一。利用磁場中磁化基(jī)質的感應磁場和高梯度磁場所產生的磁力(lì)從廢水中分離出(chū)顆粒狀汙(wū)染物或提(tí)取有用物質(zhì)的(de)方法。磁分離器可分為永磁分離器和電磁(cí)分離器兩類,每類又有(yǒu)間歇(xiē)式和連續式之分。高梯度磁分離技術(shù)用於處理廢水中磁性物質,具有工藝簡便、設備緊湊、效率高、速度快、成本低等優點。
化工廢(fèi)水處理工藝(yì)方案和主要設備選擇
1、預處理曝氣池
根據提供的進水水質情況來看,水溫較高達60℃左(zuǒ)右,有機物濃度也較高,為了降低後續處(chù)理的負荷,使出水達(dá)標排放,故考慮在物(wù)化及生化處理前進行預處理。
通過充氧曝氣達到(dào)冷卻降溫,並吸脫部分氨氮酚等有機物從水中逸入(rù)大氣,同時在池中投加硫酸亞鐵及石灰,使(shǐ)廢水中有機物進行氧化及分析,降低有機物質。
2、沉澱(diàn)吸附池
通過加藥混(hún)凝反應沉澱及煤渣層的吸(xī)附,使廢水得以淨化,部分所(suǒ)氮及酚(fēn)等有機物的濃度降低為(wéi)後道生化處理創造條件。
3、厭氧-缺氧-好氧生化處理(lǐ)(A2/O法)
A2/O法生物脫(tuō)氮工藝是傳統的活(huó)性汙泥工藝,生物硝化工藝(yì)和(hé)生物除氮、磷工藝的綜合,A2/O法的活(huó)性汙泥中菌(jun1)群(qún)主要由硝化菌組成在好氧(yǎng)段硝化菌將入水中的氨氮通過生物硝化作用(yòng)轉化成硝酸鹽:在(zài)缺氧段反硝化細菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用轉達化成氮逸入大(dà)氣中,從而達到脫氮的目的(de),在厭氧段聚磷菌釋放磷(lín)並吸收低級脂肪酸等易降解的(de)有機物,而在好氧段聚磷菌超量吸收磷(lín),並通過剩餘汙泥的排放將磷去除,以上三類細菌均具有去除CODcr、BOD5的作用,但BOD5濃(nóng)度進一步降(jiàng)低。
4、氣浮(fú)裝置
該裝置采用溶(róng)氣(qì)氣浮原理,通過加藥反應聚凝使廢水中(zhōng)有機物質(zhì)與藥劑(jì)的粘附變成疏水顆粒或絮凝(níng)體在溶氣水釋放時產生微細氣泡形成良好(hǎo)的氣泡一絮凝體顆粒的結合(hé)體,使結合體與廢水分離。
5、吸(xī)附過濾(深度處理)
將氣浮裝置淨化後的廢水流入裝入焦碳或煤渣小顆粒中進行吸(xī)附過濾氣浮淨化後廢水(shuǐ)中尚未(wèi)處理(lǐ)淨的(de)有機物吸入煤渣等顆粒中達到吸(xī)附作用。
化工廢水預處理物化工(gōng)藝推薦
1、催化(huà)微電解(jiě)處理(lǐ)技術
微電(diàn)解技術是(shì)處理高濃度有機廢(fèi)水(shuǐ)的一(yī)種理想工藝,該工藝用於(yú)高鹽、難(nán)降解、高色度廢水的處理不但能大幅度地降低COD和色度(dù),還可大大提高廢水的可生化性。該技術(shù)是在不通電的情況下,利用微(wēi)電解設備中填(tián)充的微電解填料產生“原電池(chí)”效應對廢水進行處理。當通水後,在設備內會形成無數的電位差達1.2V的“原(yuán)電池”。“原電池”以廢水做電解質,通過放(fàng)電形成電流對廢水(shuǐ)進行電解氧化和還原(yuán)處理,以達到(dào)降解有機汙染物的目的。在(zài)處理過程中產生的新生態[˙OH]、[H]、[O]、Fe2+、Fe3+等能與廢(fèi)水(shuǐ)中的許多組(zǔ)分發生氧化還原(yuán)反應,比(bǐ)如能破壞有色廢水中(zhōng)的有色(sè)物質的發色基團或助色基團,甚至斷鏈,達到降(jiàng)解脫色的作用;生成的Fe2+進一步氧化成Fe3+,它們(men)的水合物具有較強的吸(xī)附-絮凝活性,特別是在加堿調pH值後生成氫氧化亞(yà)鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑,它們的絮凝能力遠遠高於一(yī)般(bān)藥劑(jì)水解得到的氫氧(yǎng)化鐵膠體,能大量絮凝水體中分(fèn)散的微(wēi)小顆粒、金屬粒子及(jí)有機大分子.其工作原理基於電化(huà)學、氧化(huà)-還原、物理以及絮凝沉澱的共同作用。該工(gōng)藝具有適用範圍廣、處理效果好、成本低廉、處理時間短、操作維護方便、電力消耗(hào)低等優點,可廣泛應(yīng)用於工業(yè)廢水(shuǐ)的預處理和深度處理中。
技術特(tè)點
(1)反應(yīng)速率快,一般工(gōng)業廢水隻需要半小時至數小時;
(2)作用有機汙染物質範圍廣(guǎng),如:含有偶氟(fú)、碳雙鍵、硝(xiāo)基、鹵代基結構的難除降解有機物質等都有很好的降解效果;
(3)工藝流程簡單、使用壽命長、投資費用少、操作維護方便、運行成本低、處理效(xiào)果穩定。處理過程中隻消(xiāo)耗少量(liàng)的微電解(jiě)填(tián)料。填料隻需定(dìng)期添加無(wú)需更換,添(tiān)加時直接投(tóu)入即可。
(4)廢水經(jīng)微電解處理後(hòu)會在水中形成原生態的亞鐵或鐵離子,具有比普通混凝劑更好的混凝作用,無需再加鐵鹽等混凝劑,COD去除率高,並且不會對(duì)水造成(chéng)二次汙(wū)染;
(5)具有良好(hǎo)的混凝效果,色度、COD去除率高,同量可在很(hěn)大程(chéng)度上提高廢水的可生化性。
(6)該方法可以達到化學(xué)沉澱(diàn)除磷的效果,還可以通過還原除重金屬;
(7)對已建成未達標(biāo)的化工廢水(shuǐ)處理工程,用該技術作(zuò)為(wéi)已建工程廢水的預處理(lǐ),即可確保廢水處理後穩定達標(biāo)排放。也可將生產廢水中濃度較高的部分廢水單獨引出進(jìn)行微電解處理。
(8)該技術各單元可作為單(dān)獨處理(lǐ)方法使用(yòng),又可作為生物(wù)處理的前處理工藝,利於汙泥的沉降和生物掛膜。
2、新型催化微電(diàn)解填料
技術概述
它由多元金(jīn)屬合金融合催化劑並(bìng)采用高溫微孔活化技術生產而成,屬新型投加(jiā)式無板結微(wēi)電解填料。作用於廢水,可高效去除COD、降低色度、提高可生化性,處理效果穩定持久,同時可避免運行過程中的(de)填料鈍化、板結等現象(xiàng)。本填料是微電解反應持續作用的重要保證,為當(dāng)前化工廢水的處(chù)理帶來了新的生機。
產品關鍵創新點
(1)由多元(yuán)金屬熔合多種催(cuī)化(huà)劑通過高溫熔煉形成一體化合(hé)金,保證“原電池”效應持續高效。不會像物理混合那樣出現陰陽極分離,影響原電池反應。
(2)架構式微孔結(jié)構形式,提供了極大的比表麵(miàn)積和均(jun1)勻的水氣流通道,對廢水處理提供了更大的電流密度和更(gèng)好(hǎo)的催化反應效果。
(3)活性強,比重輕,不鈍化、不板結,反應速率快,長期運行穩定有效。
(4)針對不同廢水調整不同比(bǐ)例的催化成份,提(tí)高了反應效率,擴大了(le)對(duì)廢水處理的應用範圍。
(5)在反應(yīng)過程中填(tián)料所含(hán)活性鐵做為陽極不(bú)斷(duàn)提供電子並溶解(jiě)進入水中,陰極碳則以極小顆粒的形式隨水流出。當使用一定周期後,可通過直接(jiē)投加的方式(shì)實現填料的(de)補充,及(jí)時恢複係統的穩定,還極大地減少了工人(rén)的(de)操(cāo)作強度。
(6)填料(liào)對廢水的(de)處理(lǐ)集氧化、還原、電沉積、絮凝、吸附、架橋、卷掃及共沉澱等多功能於一體。
(7)處理成本低(dī),在大幅度去除(chú)有機汙染物的同時,可極大地提高廢水的可生化性(xìng)。
(8)配套設施可根據規模和用戶要求實現構築物式(shì)和設備化,滿足多種需求。
(9)規(guī)格:1cm*3cm(填料形式多樣,有顆粒球形(xíng)、多孔柱形及其他,大小可定製)。
(10)技術參數:比重:1.0噸/立方米,比表麵積:1.2平方米/克,空(kōng)隙率:65%,物理(lǐ)強(qiáng)度:≧1000kg/cm2。
3、多相催化(huà)氧化處理技術
該處理技術是環境領域新發展的一種技術,主要采用以羥基自由基(jī)為核心的強氧化劑,快速、無選擇性、徹底氧化環境中的各種有機汙染物。羥基自由基與水中的(de)溶解性有機物反應形成羥基自由基;在催化劑的催化下,羥基自由基對廢水中有機物進行氧化(huà)分解。該技術對CODcr去除、脫(tuō)色以及提高廢水的可生化性有著顯著(zhe)的效果。其色度(dù)、CODcr去除率可達75%-99%。在對化工廢水、製藥廢水等(děng)的實際應用中,該技術體現了很好的應用效(xiào)果。
適用範圍
主要適用於:硝基苯、硝基酚、硝基甲苯(běn)、苯酚、苯胺類汙水、苯甲醚汙水;分散染料、陽離子染料、弱酸性染料類汙水;合成醫藥、農藥類汙水;獸藥類汙水;精細化工類汙水;合成樹脂類汙水;含氰汙水;含氟汙水;含蒽汙水;焦化汙水和電鍍汙水等。
化工廢水深度處理(lǐ)中水回用優化組合工藝
(1)預處理+UF+RO/NF處理(lǐ)工藝
(2)MBR+UF/RO/NF處理工藝
工藝係統優點
超濾係統優點:采用高分(fèn)子材料的中空纖維膜,抗耐壓、抗汙染(rǎn)、使用壽命長;
占地麵積小、自(zì)動化程度高(gāo)、分離能力強、出水水(shuǐ)質好,保證後續(xù)RO/NF係統的正常運行。
RO/NF膜處(chù)理係統優點:
RO係統采(cǎi)用抗汙染反滲透膜、使用壽命長;
鹽分、有(yǒu)機物、難(nán)降解化合物(wù)有效截留;
出水水質適用於所有生產(chǎn)工藝;
自動化程度高、運行成本低。
膜-生物反應器工藝(MBR工藝)是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機結合的(de)新型廢水(shuǐ)處理技術。它利用膜分離設備將生化反應池中的活性汙泥和大分子有機物質截留住,分離出清水,實現生化反應與清水分離同步進行,省掉二沉池。
MBR緊(jǐn)湊簡潔單元結構特別適合於處理成份複雜、汙染物濃度高的印染廢水。
MBR工藝的優點:
處(chù)理效率高、出水(shuǐ)水質好、汙泥(ní)少;
水力停留時間短、占地麵積小;
易(yì)清洗(xǐ)、易更換、運行穩定(dìng)、運(yùn)行成本低;
耐衝擊能力強、COD和色度去除(chú)效(xiào)率高。
應用領域
高濃度化工廢水、氯(lǜ)堿行業(yè)廢水、農藥廢水、化(huà)工園區及汙水處理廠、含磷(lín)廢(fèi)水處理、含甲醛廢水處理。