化工廢水主要特征及處理(lǐ)方法匯總
來源(yuán):亚洲国产一区二区三区波多野结衣環保 發布時(shí)間:2023-05-15
化工廢水是指化工廠生產產品過程中所生產的廢水,如生產乙烯、聚乙烯、橡膠、聚(jù)酯、甲醇、乙二醇、油品罐區、空分空壓站等(děng)裝(zhuāng)置的(de)含油廢水(shuǐ),經過生化處理後,一般可達到*二級排放(fàng)標準,現由於水資源的短缺,需將達到排放標準的水再經(jīng)過進一步深度(dù)處理後,達到工業補水的(de)要(yào)求並回用。
化工(gōng)廠作為用水大戶,年新鮮水用量一(yī)般為幾百萬立方米,水的重複利用率低,同時外排汙水幾(jǐ)百萬立方米,不僅(jǐn)浪費大量(liàng)水資源,也造成環境汙染,並且水資源的短缺已(yǐ)對這些工業用水大戶的生產造成威脅。為保持(chí)企業的可(kě)持續發展及減少水資源的浪費,降低(dī)生產成本,提高企業經濟(jì)效益和社會效益。需對化工廢水(shuǐ)進行(háng)深(shēn)度處理(三級處理),作為循環水的補水或動力脫鹽水的補(bǔ)水,實現汙水回用。
化工廢水主要特征(zhēng)分析
1、化工廢水排放量(liàng)大、成分複雜,反應(yīng)原料常為溶劑類物質或環狀結構的化合物,增加了廢水的處(chù)理難度;
2、該廢水中含有(yǒu)大量(liàng)汙染物物質,主要(yào)是由(yóu)於原料反應不完全和原料或生產中使用(yòng)大量溶劑造成的。
3、有毒有害物質多,有機物濃度高、含鹽量高、色度高、難降解化(huà)合物含量高(gāo)、生物難降解物質多(duō),可生化性差、治(zhì)理難度大。精細化工廢水中有許(xǔ)多有機汙染物對微生物是有毒有害(hài)的,如鹵素化(huà)合物、硝基化合物、具有殺菌(jun1)作用(yòng)的分散劑或表麵活性劑等;
化工廢水(shuǐ)處理方法
1、化學方法處理(lǐ)
化學方法是利用化學反應的作用以去除水中的有機物(wù)、無機物雜質。主(zhǔ)要有化學混凝法、化學氧化法(fǎ)、電化學(xué)氧化法等。
化學混凝法作用對象主要是水中(zhōng)微小懸(xuán)浮物和膠體物質,通過投加化學(xué)藥劑產生的凝聚和絮凝作用,使膠體脫穩(wěn)形成(chéng)沉澱而去除。混凝(níng)法不但可以去除廢水中的粒徑為1——10mm的細小懸(xuán)浮顆粒,而且(qiě)還能去除色(sè)度,微生物以及有機物等。該方法受pH值(zhí)、水溫、水質、水量等變化(huà)影響大,對某些可溶性好的有機、無機物質去(qù)除率低。
化學氧化法通常是(shì)以氧化劑對(duì)化工(gōng)汙水中的有機汙染物進行氧化去除的方法。廢水經過化學氧化還原,可使廢(fèi)水中所含的有(yǒu)機和無機的有毒物質轉變成無毒(dú)或毒(dú)性較小(xiǎo)的物質,從而(ér)達到廢水淨化的目的。常用的(de)有空氣氧化,氯氧化和(hé)臭氧化(huà)法。空氣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是普通使用的氧(yǎng)化劑,主要用在含酚、含氰等有機廢水的處理上,用臭氧(yǎng)處理廢水,氧化能力強,無二次汙染。臭氧氧化(huà)法、氯氧化法,其水處理(lǐ)效(xiào)果好(hǎo),但是能耗大,成本高,不適合處理水量大和(hé)濃度相對低的化工汙水。
電化學氧化法是在電解槽中,廢水中的有機汙染物在電極上由於發生氧化還原反應而(ér)去除,廢(fèi)水中汙染物在電解槽的陽極失去電子(zǐ)被氧化外,水(shuǐ)中的Cl-,OH-等也可在陽極放電而生成(chéng)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(diàn)解槽的(de)內阻,往(wǎng)往在廢水電(diàn)解槽中加一些氯化鈉,進行所謂的電氯化,NaCl投加後在陽極可生成氯和次氯酸根,對水中的無機物和有機物也有較強的氧化作用。近年來在電(diàn)氧化和電還原方麵發現了一些新型電極材料(liào),取得了一定成效,但(dàn)仍存在能耗大、成本高(gāo),及存在副反應等問題。
2、物理(lǐ)處理法
化工汙水常用(yòng)的物理法包括過濾(lǜ)法、重力沉澱法和(hé)氣浮法等。
過(guò)濾法是以具有孔(kǒng)粒(lì)狀粒料層截留水中雜質,主要是降(jiàng)低水中的懸浮物,在化工(gōng)汙水(shuǐ)的過濾處(chù)理中,常用扳框過濾機和微孔過濾機,微孔管(guǎn)由聚乙(yǐ)烯(xī)製成,孔徑大小可以進行(háng)調節,調換較方便;
重(chóng)力沉澱法是利(lì)用水中懸浮顆粒的可沉(chén)澱性(xìng)能,在重力場的作(zuò)用下(xià)自(zì)然沉降作用,以達到固液分(fèn)離的一(yī)種過程;
氣(qì)浮(fú)法(fǎ)是通過生成吸附微小(xiǎo)氣泡(pào)附裹攜帶懸浮顆粒而帶出水麵的方法。這三種物理方法工藝簡單,管(guǎn)理(lǐ)方便,但不能適用於可溶(róng)性廢水成分的去除,具有很大的(de)局限(xiàn)性。
3、光催化氧化技術
光催化氧化技術利用光(guāng)激發氧化將(jiāng)O2、H2O2等氧化劑與(yǔ)光輻射(shè)相結合。所用光主要為紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用於處理化工廢(fèi)水中CHCl3、CCl4、多氯聯苯等難降解物質。另外,在有紫外光的Fenton體係中,紫外(wài)光與鐵離子之間存在著協同效應,使H2O2分解產生羥基自由基的(de)速率大大加快,促進有機物的氧(yǎng)化去除。
所謂光(guāng)化學(xué)反應,就是隻有在光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(gāo)能態,然後電子激發態分子進行化學反應。光化學反應的活化能來源於光子的(de)能量。在太陽能利用中,光電轉換以及光化學轉換一直是光(guāng)化學研究十分(fèn)活躍的領域。80年代初,開始研究光化學應用於環境保護,其中光化學降解治理汙染尤受重視(shì),包括無催(cuī)化劑(jì)和有催化劑的光化(huà)學降解。前者多采用臭氧和過氧化氫等作為(wéi)氧化劑,在紫外光的照射下使汙染(rǎn)物氧化分解;後者又稱光催化降解,一般可分為均相、多相兩種類型。均相光催化(huà)降解主要以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質,通過光助-芬(fēn)頓(photo——Fenton)反應(yīng)使汙染物得到降解,此類反應能直接利用可(kě)見(jiàn)光;多相光催化降解就是在汙染體係-空穴對,吸附(fù)在半導體上的溶解氧(yǎng)、水分子等與電子-空穴作用,產(chǎn)生•OH等氧化(huà)性極強(qiáng)的自由基,再通(tōng)過與(yǔ)汙染物之間的(de)羥基加合、取代、電子轉移等(děng)使汙染物全部或接近全部礦質化(huà),*終生成CO2、H2O及其它(tā)離子如NO3——、PO43——、SO42-、Cl——等。與無催化(huà)劑的光化學降解相比,光催化降解在環境汙染治理中的應用研(yán)究更為(wéi)活躍。
4、超聲波技術
超聲波技術,是通過控製超聲波的頻率和飽和氣體,降解分離有機物質。
功率超聲的空化效應為降解水中(zhōng)有害(hài)有機物提供了獨特的物理化學環境從而(ér)導致超(chāo)聲波汙水處理目的的實現(xiàn)。超聲空化(huà)泡的崩潰所產生的高能量足(zú)以斷裂化學(xué)鍵。在水(shuǐ)溶液中,空(kōng)化泡崩潰產生氫(qīng)氧基和氫基,同有機物發生氧化反應。空化獨特的物理化學環境開辟了新的化(huà)學反應途徑,驟增(zēng)化學反應速度,對有機物有很強的降解能力,經過持續超聲可以將(jiāng)有害有機物降解為無機離子、水、二(èr)氧化碳或有機酸等無毒或低毒(dú)的物(wù)質。
5、磁分離法(fǎ)
磁分離法,是通過向(xiàng)化工汙水中投加磁種和混凝劑,利用磁種的剩磁(cí),在混凝劑同時作用(yòng)下,使顆粒相互吸引而聚結長大,加速懸(xuán)浮物的分離,然後用磁分離器除去有機(jī)汙染物(wù),國外高梯度(dù)磁分離技術已從實驗室走向應用。
磁分(fèn)離技術應用於廢水處(chù)理有三種方法:直接磁分(fèn)離法、間接磁分離法和微生物—磁分離法。利用磁技術(shù)處理廢水主要(yào)利用汙染物的凝聚性和對汙染物的加種性。凝聚性是指具有鐵磁性或(huò)順磁性的汙染物,在磁場(chǎng)作用下由於磁力作(zuò)用凝聚成表(biǎo)麵(miàn)直徑增大的粒子而後除去。加(jiā)種(zhǒng)性是指借助於外加磁性(xìng)種子以增強弱順磁性或非磁性汙染物的磁性而便於用(yòng)磁分離法除去;或借助外加微生物來吸附(fù)廢水中順磁性離子,再用磁分離法除去離子態順磁性汙染物。
高梯度磁分離處理法是磁分離技(jì)術(shù)之(zhī)一。利用磁場中磁化基質的(de)感應磁場和高梯度磁場所(suǒ)產生的磁力從(cóng)廢水中(zhōng)分離出顆粒狀汙染物或提取(qǔ)有用物質的方法(fǎ)。磁分離器(qì)可(kě)分為永磁(cí)分離器和電磁分(fèn)離(lí)器兩類,每類又有間歇式和連(lián)續式之分(fèn)。高梯度磁分離技術(shù)用於處理廢水中磁(cí)性物質,具有工藝簡便、設備(bèi)緊湊、效率高、速(sù)度快、成本(běn)低(dī)等(děng)優點。
化工廢水處理工藝方案和主要設備選擇
1、預處理曝氣池
根據提供的進水(shuǐ)水(shuǐ)質情況來看,水溫較(jiào)高達60℃左右,有機物濃度也較高,為了降低後續處理的負荷,使出(chū)水(shuǐ)達標(biāo)排放(fàng),故考慮在物化及生化處理前進(jìn)行預處理。
通過充氧曝氣達到冷卻降溫,並吸脫部分氨氮酚等(děng)有機物從水(shuǐ)中逸入大氣,同時(shí)在池中投加硫酸亞(yà)鐵(tiě)及石灰,使廢水中有機物進行氧化及(jí)分析,降低有機物質。
2、沉澱吸附池
通過加藥混(hún)凝反應沉澱及煤渣層的吸附,使廢水得以淨化(huà),部分所(suǒ)氮(dàn)及酚等有機物的濃度降低為(wéi)後道生化處理創(chuàng)造條件(jiàn)。
3、厭氧-缺(quē)氧-好氧生化處理(A2/O法)
A2/O法生(shēng)物脫氮工藝是傳統的活(huó)性汙泥工藝,生物硝化工藝和生物除氮、磷工藝的綜合,A2/O法的活性汙泥中菌群主要由硝化菌組成在好(hǎo)氧段硝化(huà)菌將入水中的(de)氨氮(dàn)通過生物硝化作用轉(zhuǎn)化成硝酸鹽:在缺氧段反硝化細菌將內回流帶入的硝酸鹽通過生(shēng)物反硝化作用轉達化成氮逸入大氣中,從而達到脫氮的(de)目(mù)的(de),在厭氧段聚磷(lín)菌釋放磷並吸收低級脂肪酸等易降解的有(yǒu)機物,而在好氧段(duàn)聚磷菌超量吸收磷,並通過剩餘汙泥的排放將磷去除,以上三類細菌(jun1)均具(jù)有去除CODcr、BOD5的作用,但BOD5濃度進一步降低。
4、氣浮(fú)裝置
該裝(zhuāng)置采用溶氣氣浮原理,通過加(jiā)藥反應聚凝使廢水中有機(jī)物(wù)質與藥劑的粘附變成疏水顆粒或(huò)絮凝體(tǐ)在溶氣(qì)水釋放(fàng)時產生微細氣泡形成良(liáng)好的氣泡(pào)一絮凝體(tǐ)顆粒的結合體,使結合體(tǐ)與廢水分離。
5、吸附過濾(深(shēn)度(dù)處理)
將氣浮裝置淨化後的廢水流入裝入焦碳或(huò)煤渣小顆粒中進行吸(xī)附過濾氣浮淨化(huà)後廢水中尚(shàng)未處理淨的有機物吸入煤渣等顆粒中達到吸附作用。
化工廢水預處理物化工藝推薦
1、催化微電(diàn)解處理(lǐ)技術
微電解技術是處理高濃度有機廢水(shuǐ)的一種理(lǐ)想工藝,該工藝用於高鹽(yán)、難降解、高色度廢水的處理不但能大(dà)幅度地降低COD和色度,還(hái)可大大提高廢水的可(kě)生化性。該(gāi)技術是在不通電的情況下,利用(yòng)微電解設備中填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“原電池”。“原電池”以廢水做(zuò)電解質(zhì),通過放電形成電流對廢水進行電解氧化和還原處理,以達到降解有機汙染物的目的。在處理過程中產生的新生態(tài)[˙OH]、[H]、[O]、Fe2+、Fe3+等能與廢水中的許多組分發生氧(yǎng)化還原反(fǎn)應,比如能破壞有色廢水中的有色物質的(de)發(fā)色基團或助色基團,甚至斷鏈,達到降解(jiě)脫色的作用;生成的Fe2+進一步氧化成(chéng)Fe3+,它們的水合物具有較強的吸附-絮凝活性,特別是在加堿調pH值後生成氫氧化亞(yà)鐵和(hé)氫氧化鐵膠體絮凝劑,它們的絮凝能力遠遠高於一般藥劑水解得到的氫氧化鐵(tiě)膠體,能大量絮凝水體中分散的微小顆粒、金屬粒子及有機大分子(zǐ).其工作原理基於(yú)電化學、氧化-還原、物理以及(jí)絮凝沉澱的共同作用。該(gāi)工藝具有適用範圍廣、處(chù)理效果好(hǎo)、成本低廉、處理時間(jiān)短、操作維護方便、電力消耗低等優點,可廣泛應用於工業廢(fèi)水的預處理(lǐ)和深度處(chù)理中。
技術特點
(1)反應速率快,一般(bān)工業廢水(shuǐ)隻需要半小時至數小時;
(2)作用有機汙染物質範圍廣,如:含有偶氟、碳雙(shuāng)鍵、硝基、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(zhǎng)、投資費用少、操作(zuò)維護(hù)方便、運行成本低、處理效果(guǒ)穩定。處理過程中(zhōng)隻消耗少量的微電解填料(liào)。填(tián)料隻需定期添加(jiā)無需更(gèng)換,添加時直(zhí)接(jiē)投入即可。
(4)廢水經微電解處理後會在水中形成原生態(tài)的亞鐵或鐵(tiě)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(qiě)不會對水造成二次汙(wū)染;
(5)具有良好(hǎo)的混凝效果,色度、COD去除率高,同量可在很大程度上提高廢水的可生化性。
(6)該方法可以達到化學(xué)沉澱除磷的效果,還可(kě)以通過還原除重金屬;
(7)對已建成未達標的化工廢水處理(lǐ)工程,用該技術作為已建工程廢水的(de)預處理,即可確保廢水(shuǐ)處理後穩定達標排放。也可將生產廢水中濃度較高的(de)部分廢水單獨引出進行微電(diàn)解處理。
(8)該技術各單(dān)元可作(zuò)為單(dān)獨處理方法(fǎ)使用,又可作為生物處理的前處理工藝,利(lì)於汙泥的沉降和生物掛膜。
2、新型催化微電解(jiě)填料
技術概述
它由(yóu)多元金屬合金融合(hé)催化劑並采用高溫(wēn)微孔活化技術生產而成,屬新型投加式無板結微電解填料。作用於廢(fèi)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(bì)免運行過程(chéng)中(zhōng)的填料鈍化、板(bǎn)結等現象(xiàng)。本填料是微電解反應(yīng)持續作用的重要保證,為當前化工廢水(shuǐ)的處理帶來了新的生機(jī)。
產(chǎn)品關鍵創新點
(1)由多元金屬熔合多(duō)種催化劑通過高溫熔煉形(xíng)成一體化合金,保證(zhèng)“原(yuán)電池”效應持續高效。不會像物理(lǐ)混合那樣出現陰陽極分離,影響原電池反應。
(2)架構式微孔結構形式,提供了極大的比表麵積和均勻的(de)水氣流通道,對廢水處理提供了更大的電流密度和更好的催化反應效果。
(3)活性強,比重輕,不鈍化、不板結(jié),反(fǎn)應速率(lǜ)快,長(zhǎng)期運行穩定有效。
(4)針對不同廢水(shuǐ)調整不(bú)同比例的催(cuī)化成份(fèn),提高了反應效率,擴大了對廢水(shuǐ)處理的應用範(fàn)圍。
(5)在反應過程中填料所含活性鐵做為陽極不斷提供電子並溶解進入水中(zhōng),陰極碳(tàn)則以極小(xiǎo)顆粒的形式隨水流出。當使用一定(dìng)周期後,可通過直接投加的方式實現填料的補充,及時恢複(fù)係(xì)統的穩定,還極大地減少了工(gōng)人的操作強度。
(6)填料對廢水的處理集氧(yǎng)化、還原、電沉積、絮凝、吸附(fù)、架橋、卷掃及共沉澱等多功能於一體。
(7)處理成本低,在大幅度去除有機汙染物的同時,可極大地提高廢水的可生化性(xìng)。
(8)配套設施可根據規(guī)模(mó)和(hé)用戶要求實現構築物式和設備化,滿足(zú)多種需(xū)求。
(9)規格:1cm*3cm(填料形式多樣,有(yǒu)顆粒球形、多孔柱形及其他,大小可定製)。
(10)技術參數:比(bǐ)重:1.0噸/立方米,比表麵積:1.2平方米/克,空隙率:65%,物理強度:≧1000kg/cm2。
3、多相催化氧化處理(lǐ)技術(shù)
該處理技術是環(huán)境領域新(xīn)發展的(de)一種技術(shù),主(zhǔ)要采(cǎi)用以羥基自由(yóu)基為核心的強氧化劑,快速、無選擇性、徹底氧化環境(jìng)中的各種(zhǒng)有機汙染物(wù)。羥基自由基與水中的溶解性有機物反(fǎn)應形成羥基自由基;在催化劑的(de)催化下,羥基自由基對廢水中有機物進行(háng)氧化分解(jiě)。該技術對CODcr去除、脫色以及提高廢水的可生(shēng)化性(xìng)有著顯著(zhe)的效果。其色度、CODcr去除率可達75%-99%。在對化工廢(fèi)水、製藥廢水等的(de)實際應用中,該技術體現了很好的(de)應用效果。
適用(yòng)範圍
主要適用於:硝基苯(běn)、硝基酚、硝基甲苯、苯酚、苯胺類汙水、苯甲醚汙水;分散染料、陽離(lí)子染料、弱酸性(xìng)染(rǎn)料類(lèi)汙水(shuǐ);合成醫藥、農(nóng)藥類汙水;獸藥類(lèi)汙水;精細化工類汙水;合成樹脂類汙水(shuǐ);含氰汙水;含氟汙水;含蒽汙水;焦化汙水和電鍍汙水等(děng)。
化工(gōng)廢水(shuǐ)深(shēn)度處理中水回用優化組合工藝
(1)預處理+UF+RO/NF處理工藝;(2)MBR+UF/RO/NF處理工(gōng)藝
工藝係(xì)統優點
超濾係統優點:采用(yòng)高分子材料的中空纖維膜,抗耐壓(yā)、抗汙染、使用壽命長;占(zhàn)地麵積小、自動化程度高、分離(lí)能力強、出水水質好,保證(zhèng)後續RO/NF係統(tǒng)的正常(cháng)運行。
RO/NF膜處理係統優點:RO係統采用抗汙染反滲透膜、使用壽命長(zhǎng);鹽分、有(yǒu)機物(wù)、難降解化合物有效截留;出水水(shuǐ)質適用於所有生產工藝;自動化程度高、運行成本(běn)低。
膜-生物反應器(qì)工(gōng)藝(MBR工藝(yì))是膜分離技術與生物(wù)技術有機(jī)結合(hé)的新型廢水處(chù)理技術。它利用膜分離設(shè)備(bèi)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(lí)同步進(jìn)行,省掉二沉池。
MBR緊湊簡潔單元結(jié)構特別適合(hé)於處理成份複(fù)雜、汙染物濃度高的印(yìn)染(rǎn)廢(fèi)水。
MBR工藝的優點:處理效率高、出水水質好、汙泥少;水力停留時間短、占地麵積小;易清洗、易(yì)更換、運行穩定、運行成本低;耐(nài)衝擊能力(lì)強、COD和色(sè)度去除效率高。
應用領域:高濃度化工廢水、氯堿行業廢水、農藥廢水、化工園區及汙水處理廠、含(hán)磷廢(fèi)水(shuǐ)處理、含甲醛廢水處理。