化工廢水主要特征及處理方法匯總
來源:抖阴app成人環保 發布時間:2021-07-07
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、聚酯、甲(jiǎ)醇、乙二醇、油品罐(guàn)區、空分空壓站等裝置(zhì)的含油廢水,經過生(shēng)化處理後,一般可達到(dào)*二(èr)級排放(fàng)標準,現由(yóu)於(yú)水資(zī)源的短缺,需將達到排放標準的水再經(jīng)過進一步深度處理後(hòu),達到工業(yè)補水的(de)要求(qiú)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(lì)方(fāng)米,水的重複利用率低,同時外排汙水幾百萬(wàn)立方米,不僅(jǐn)浪費大量水資(zī)源,也造成(chéng)環境汙染,並且水資源的短缺已對這些工業用(yòng)水大戶的生產造(zào)成威脅。為保(bǎo)持企業的可持續發展(zhǎn)及(jí)減(jiǎn)少水資源的浪費,降低生產成本,提高企業經濟效益和社會效益。需對化工廢(fèi)水進行深度處理(三級處理),作為循環水的補水或動力脫鹽水(shuǐ)的補水,實現汙水回用。
化工廢水主(zhǔ)要特征分析
1、化工廢水(shuǐ)排放量大、成分複雜,反應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(gāi)廢水中含有大量汙染物物質,主要是由於(yú)原料反應不完全和原料或(huò)生產中使用大量溶劑造成的。
3、有毒有害物質(zhì)多,有機物濃度高、含鹽量高、色度高、難降解化合物含量高、生物難降解物質多,可生化性差(chà)、治理難度(dù)大。精細化工廢水中有許(xǔ)多有機汙染物對微生物是(shì)有毒有害的(de),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活(huó)性劑等;
化工廢水處理方法
1、化學方法處理
化學方法是利用化學(xué)反應的作用(yòng)以去除水(shuǐ)中的有機物、無機物雜(zá)質。主要有化學混凝法、化學氧化法、電(diàn)化學氧化法等。
化學混凝法作用對象主要是水中微小懸浮物和膠體物質,通過投加化學藥(yào)劑產生的凝聚和絮凝作(zuò)用,使膠體脫穩形成沉澱而去除。混凝法不但可以去除廢水中的粒徑為1——10mm的細小懸浮顆粒(lì),而且還能去除色度,微生(shēng)物以及有機物等。該方法受pH值、水溫、水質、水量等變化影響大,對某些可溶性(xìng)好(hǎo)的有機、無機物質去除率低。
化學氧化(huà)法通常是以氧化劑對化工汙水中的有(yǒu)機汙染物進行氧化去除的方法。廢水經(jīng)過(guò)化學(xué)氧(yǎng)化還原,可使廢水中所(suǒ)含的有機和(hé)無機的有(yǒu)毒物質轉變成無毒或毒性較小的物質,從而達到廢水淨化的目的。常用(yòng)的有空氣氧化,氯氧化和臭氧(yǎng)化法。空氣氧(yǎng)化因其氧化能力弱,主要用於含還原(yuán)性較強物質的廢水(shuǐ)處理,Cl是普通使用的氧化劑,主要用在(zài)含酚(fēn)、含氰(qíng)等有機廢(fèi)水的處(chù)理上,用臭氧處理廢水,氧化能(néng)力強,無二次汙染。臭氧氧化法、氯氧化法,其水處理效(xiào)果好,但是能耗大,成本高,不適合處理水量大和濃度相對低的化工汙水。
電化學氧化法(fǎ)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(hái)原反應而去除,廢水中汙染物在電解槽的陽極失去電子(zǐ)被氧化外,水中的Cl-,OH-等也可在陽極放電(diàn)而生成Cl2和氧而間接(jiē)地氧化(huà)破(pò)壞汙染物。實(shí)際上,為了強化陽極的氧化作用(yòng),減少電解槽的內阻(zǔ),往往(wǎng)在廢水電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(wú)機物和有機物(wù)也有較強的氧(yǎng)化作用。近(jìn)年來在電氧化和(hé)電還原方麵發現了一(yī)些新型電極材料,取得了一(yī)定成(chéng)效(xiào),但仍存在能(néng)耗大(dà)、成本高,及存(cún)在副反應等問題。
2、物(wù)理(lǐ)處理法
化工汙(wū)水常用的物理法包括過濾(lǜ)法(fǎ)、重力(lì)沉(chén)澱法和氣浮法等。
過濾法是以具有孔粒狀粒料層截留水中雜質,主要是降(jiàng)低水中的懸浮物,在化工汙水的過濾(lǜ)處理中,常用扳(bān)框過濾機和微孔(kǒng)過(guò)濾機,微孔管由聚(jù)乙烯製成,孔徑大小可以進行調節,調換較方便;
重力沉澱法是利用水(shuǐ)中懸浮顆粒的可沉澱性(xìng)能,在重力場的作用下自然沉降作用,以達到固液分離的一種過程;
氣浮法是通過生成吸附微(wēi)小氣泡附裹攜帶懸浮顆粒而帶出水麵的方(fāng)法。這三種物理方法(fǎ)工藝簡單,管理方便,但不能適用於可溶(róng)性(xìng)廢水成分的去除,具有很大的局限性。
3、光催化氧化技術
光催化氧化技術利用光激發氧化將O2、H2O2等氧化(huà)劑與光輻射相結合。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水(shuǐ)中CHCl3、CCl4、多氯聯苯(běn)等難降解物質。另外,在有紫外光(guāng)的Fenton體係中,紫(zǐ)外光與(yǔ)鐵離子之間存在著協同效(xiào)應,使H2O2分解產生羥基自(zì)由基的速(sù)率大大(dà)加快,促進有機物的氧化去(qù)除。
所謂(wèi)光化學反應,就是隻有在光的作(zuò)用下(xià)才能進行的化學反應。該反應中分子(zǐ)吸收光能被激發到高能態,然後電子激發態(tài)分子進行化學反應。光化學反應的活化能來源於光(guāng)子(zǐ)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化學研究十分活躍的領域。80年代初,開(kāi)始研(yán)究光化學(xué)應用於環境保護,其中光化學降解治理(lǐ)汙染尤受重視(shì),包括無催化劑和有催化劑的光化學降(jiàng)解。前者多采用臭氧和過氧化氫等作為氧化劑,在紫外光的照射下(xià)使汙染物氧化分解;後者又稱光催化降解,一般可分為均(jun1)相(xiàng)、多相兩種類型。均相光催化降解主要以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質,通過光助-芬頓(photo——Fenton)反(fǎn)應使(shǐ)汙染物(wù)得(dé)到降解,此類反應能直接利用可見光(guāng);多相(xiàng)光催化降解就是在汙染體係-空穴對,吸附在半導體上的溶解氧、水分子等與電子-空穴作用(yòng),產(chǎn)生•OH等氧化性(xìng)極強的自由基(jī),再通過與汙染物之間的羥(qiǎng)基加(jiā)合、取代、電子轉移等使汙染(rǎn)物全(quán)部或接近全(quán)部礦質化(huà),*終生成CO2、H2O及其它離子如NO3——、PO43——、SO42-、Cl——等。與無(wú)催化劑的(de)光化學降解相比,光催化降解在環境汙染治理中(zhōng)的應用研究更(gèng)為活躍。
4、超聲波技術
超聲波技術,是通(tōng)過控製超聲波(bō)的頻率和飽和氣(qì)體,降(jiàng)解分離(lí)有機物質。
功率超聲(shēng)的(de)空化效應為降解水中有害有(yǒu)機物提供了獨特的物(wù)理化學環境(jìng)從而導致超聲波汙水處理目的的實現。超聲空化泡的崩潰所產生的高能量足以(yǐ)斷裂化學(xué)鍵。在水溶液中,空化泡崩潰(kuì)產生氫氧基和氫基,同有機物發生氧化反應。空化獨特的物理(lǐ)化學環境開辟了新的(de)化學反應途徑,驟增化學反應速(sù)度,對有(yǒu)機物有很強的降解能力,經(jīng)過(guò)持續超聲可以將有害有機物(wù)降解為無機離子、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(shì)通(tōng)過向化工汙水中投加磁種和混凝劑,利用磁種(zhǒng)的剩磁,在混(hún)凝劑同時作用下(xià),使顆粒相互吸引而聚(jù)結長大,加速懸(xuán)浮物的分離,然後用磁分離器除去有機汙染物,國外高(gāo)梯度(dù)磁分(fèn)離技術已從實驗室走(zǒu)向應用。
磁分離技術應用(yòng)於廢水處理有三(sān)種方(fāng)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(cí)技術處理廢水主要利用汙染物(wù)的(de)凝聚性和對汙染物的加種性。凝聚性是指具有鐵磁性或順(shùn)磁性的汙染物,在磁場作用下由於磁力作用凝聚成表(biǎo)麵直徑增大的粒子而後除去。加種性是指借助於外加磁性種子以增強弱順磁性或非(fēi)磁性汙染物的(de)磁性而便於用磁分離法除(chú)去;或借助外加(jiā)微生物來吸附廢水中順磁(cí)性離子,再用磁分離法除去離子態(tài)順磁性汙染物。
高梯度磁分離處理法是磁分離技術之一。利用磁場中磁化(huà)基質的感應磁場和高梯(tī)度磁場所(suǒ)產生(shēng)的磁力從廢水中分離出顆粒狀汙染物或提取有(yǒu)用物質的(de)方法。磁分離器可分為永磁分離器(qì)和電(diàn)磁分離器兩類,每類(lèi)又有間歇(xiē)式和連續式之分。高梯度磁分離技術用於處(chù)理廢水中磁性物質,具有工藝簡便(biàn)、設備緊湊、效率(lǜ)高、速度快、成本低等(děng)優點。
化工廢水處理工藝(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(lái)看,水溫較高達60℃左右,有機物濃度也較高,為了降低後續處理的負荷,使出水達標排放,故考慮在物化及生化處理前進行預處理。
通過充氧曝(pù)氣達(dá)到冷卻降溫,並吸脫部分氨氮酚等有機物從水中逸入大氣,同時在池中投加硫酸亞鐵及石灰,使廢水中有機物進行(háng)氧化及分析(xī),降低有機物質。
2、沉澱吸附池
通過加藥(yào)混凝反應沉澱及煤渣層的吸附,使廢水得以淨化,部分所氮及酚等(děng)有機物的濃度降低為後道生化(huà)處理創造條件。
3、厭(yàn)氧-缺氧-好(hǎo)氧生化處理(A2/O法)
A2/O法生物脫氮(dàn)工藝是(shì)傳統的活性汙泥工藝,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(ní)中菌群主要由硝化菌組成在好氧段硝(xiāo)化菌(jun1)將入水中的氨氮通過生物硝(xiāo)化作用轉化成硝酸鹽:在缺氧段反硝化細菌將內回流帶(dài)入的硝酸鹽通過生物反硝(xiāo)化作用轉達(dá)化成氮逸(yì)入大氣中,從而達到(dào)脫氮的目的(de),在厭氧段聚磷菌釋放磷並(bìng)吸(xī)收低級脂(zhī)肪酸等易降解的有機物,而在好氧段聚磷菌超量吸收磷,並(bìng)通過剩餘汙泥的排放將磷去除,以(yǐ)上三類細菌均具有去除CODcr、BOD5的作用(yòng),但(dàn)BOD5濃(nóng)度進一(yī)步降低。
4、氣浮裝置(zhì)
該(gāi)裝置采用(yòng)溶氣氣浮原理,通過加藥反應聚凝使廢水中有機物質與藥(yào)劑的粘附變成疏水顆粒或絮凝體在溶氣水(shuǐ)釋放時產生微細氣泡形成良好的氣泡一絮凝體顆粒的結合體,使結合體與(yǔ)廢水分離。
5、吸附過(guò)濾(深(shēn)度處理)
將(jiāng)氣浮裝置淨化後(hòu)的廢水流入裝(zhuāng)入焦碳或煤渣小顆粒中(zhōng)進行吸附(fù)過濾氣(qì)浮淨化後廢水中尚未(wèi)處理淨的有機(jī)物吸入煤渣等顆粒中(zhōng)達到吸附作用。
化工廢水預處理物化工藝推薦
1、催化微電解處理技術
微電解(jiě)技術是處理高濃度有機廢水的一種理想工藝,該工藝用於高(gāo)鹽、難降解、高色(sè)度廢水的處理不但能大幅度地降低COD和色度,還可大大提高(gāo)廢水的可生化(huà)性(xìng)。該技術是在不(bú)通電的情況下(xià),利用微電解(jiě)設備中填充的(de)微電解填料產生“原電池”效應(yīng)對廢水進行(háng)處(chù)理。當通水後,在設備內會形成無數的電位(wèi)差達1.2V的“原電池”。“原電池”以廢(fèi)水做電解質,通(tōng)過放電形成電流(liú)對廢水進行電解氧化和還原處理,以達到降(jiàng)解有機汙染物(wù)的目的。在處理過程中(zhōng)產生的(de)新生態[˙OH]、[H]、[O]、Fe2+、Fe3+等能與廢水中的許(xǔ)多組分發生氧化還原反應,比如能破壞有色(sè)廢(fèi)水中的有色物質(zhì)的發色基團或助色基團,甚至斷鏈,達(dá)到降解脫色的作用;生成的Fe2+進一步氧化成(chéng)Fe3+,它們的(de)水合物具有較強的吸附(fù)-絮凝活性,特別是在加堿(jiǎn)調pH值後生成氫氧(yǎng)化(huà)亞鐵和氫(qīng)氧化鐵膠體(tǐ)絮(xù)凝劑,它們的絮凝能力(lì)遠遠高於一(yī)般藥劑水解得(dé)到的氫氧化鐵膠體,能大量絮(xù)凝水體中分散的微小顆粒(lì)、金屬粒子及有機大分子.其工作原(yuán)理基於電化學、氧化-還原、物理以及絮凝沉澱的共同作用。該(gāi)工藝具有適用範圍(wéi)廣、處理效果好、成本低廉、處理時間短、操作(zuò)維護方(fāng)便、電力消耗低等優點,可廣(guǎng)泛應用於工業廢水的預處(chù)理和深度處理中。
技術特點
(1)反應速率快,一般工業廢(fèi)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(tàn)雙鍵、硝基、鹵(lǔ)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(liú)程簡單、使用壽(shòu)命長、投資費用少、操作維護方便、運行成本低、處理效果穩定。處理過程中隻消耗少量的微電解填料。填料隻需定期添加無需(xū)更換,添加時直接投入即可。
(4)廢水經微電解處理後會在水中形(xíng)成原生態的亞(yà)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(lǜ)高,並(bìng)且不會對水造成二次汙染;
(5)具有良(liáng)好的混凝效果,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沉澱除磷的效果,還可以通過(guò)還原除重金屬;
(7)對已建成未達標的化(huà)工廢水處理工程(chéng),用該技術作為已建工程廢水(shuǐ)的預處理,即可確保廢水處理後穩定達標排放。也可將生產廢水中濃度較高的部分廢水單獨引出進行微電解處理。
(8)該技術各(gè)單元可作(zuò)為單獨處(chù)理方法使用,又可作為生物處(chù)理(lǐ)的前處理工藝,利於汙泥的沉降和生物掛膜。
2、新型催化微(wēi)電解填料(liào)
技術概述
它由多元金(jīn)屬合金融合催化劑並采用高溫微孔活化(huà)技術生(shēng)產而成,屬新型投加式無板結微電解填料。作用於(yú)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(háng)過程中的填料鈍化、板結等現象。本填料(liào)是微電解反應持續作用的重要保證,為當前化工廢水的處理帶(dài)來了新的生機。
產品關(guān)鍵創新(xīn)點(diǎn)
(1)由多元金屬熔(róng)合多種催化(huà)劑通過高溫熔(róng)煉形成一體化(huà)合金,保(bǎo)證“原電池”效應持續高效。不會像物理混合那樣出(chū)現陰陽極分離,影響原電池反應。
(2)架構式微孔結構形(xíng)式,提供了極大的比表麵積和均勻的水氣流通道,對廢水處理提(tí)供了更大的電流密度和更好(hǎo)的催化(huà)反應(yīng)效果。
(3)活性強,比重輕,不(bú)鈍化、不板結(jié),反應速率快,長期(qī)運行穩(wěn)定有效。
(4)針對不同(tóng)廢水調整不同比例的催化成份,提高(gāo)了反應效率,擴(kuò)大了對(duì)廢水(shuǐ)處理的應用範(fàn)圍(wéi)。
(5)在反應過程中填(tián)料所(suǒ)含活性(xìng)鐵做為陽極不斷提供電子並溶解進入水中,陰極碳則以極小顆粒的形式隨水流出。當使用一定(dìng)周期後,可通過直接投加的方式實現填料的補充,及時恢複係統的穩定,還極大地減少了工人的操(cāo)作強度。
(6)填料對廢水的處理集氧化、還原、電沉積、絮(xù)凝、吸附、架橋、卷掃及共沉澱等多功能於一體。
(7)處理成本低,在大(dà)幅度去(qù)除(chú)有機汙染物的同時,可(kě)極大地提高廢水的可生化性。
(8)配套設施可根據規模(mó)和用戶要求實現構築物式和設(shè)備化,滿足多(duō)種需求。
(9)規格:1cm*3cm(填(tián)料形式多樣,有顆粒球形、多孔柱形(xíng)及其(qí)他,大小可定製)。
(10)技術參數:比重:1.0噸/立(lì)方米(mǐ),比表麵積:1.2平(píng)方米/克,空隙(xì)率:65%,物理強度:≧1000kg/cm2。
3、多相催(cuī)化氧化處理技術(shù)
該處理技(jì)術(shù)是環境領域(yù)新發展的一種技術,主要采用以羥基(jī)自由基為核心的(de)強氧化劑,快速(sù)、無(wú)選擇性、徹底氧化環境中的各種有機汙染物。羥(qiǎng)基(jī)自由基與(yǔ)水中的(de)溶解性有機物反應形成羥基自由基;在催化(huà)劑的催(cuī)化(huà)下,羥基自(zì)由基對廢(fèi)水(shuǐ)中有機物進行氧化分(fèn)解。該技術對CODcr去除、脫色以及提高廢水的可生化性有著顯著(zhe)的效果。其色度、CODcr去除率(lǜ)可達75%-99%。在對化(huà)工廢水、製藥廢水等的實際應用中,該技術體現了很好(hǎo)的應用效果。
適用範圍
主要適用於:硝基苯、硝基酚、硝基(jī)甲苯、苯酚、苯胺類汙水(shuǐ)、苯甲醚汙(wū)水(shuǐ);分散染料、陽(yáng)離子染料、弱酸性染(rǎn)料類汙水;合(hé)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。
化工廢水深度處理中水回用優化組合工藝
(1)預處理(lǐ)+UF+RO/NF處理工藝
(2)MBR+UF/RO/NF處理工(gōng)藝
工藝係統優點
超濾(lǜ)係統優點:采用高分子材料的(de)中(zhōng)空纖維膜,抗(kàng)耐壓、抗汙染、使(shǐ)用壽命長;
占地麵積小、自動化程度高、分(fèn)離能力強、出水水質好,保(bǎo)證後續RO/NF係統的正常運行(háng)。
RO/NF膜處理係(xì)統優點:
RO係統采用抗汙染反滲(shèn)透膜、使用壽命長;
鹽分、有機物、難降解化合物有效截留;
出水水質(zhì)適用於所有生產工藝;
自動化程度(dù)高、運行成(chéng)本低。
膜-生物反應器工藝(MBR工藝)是膜分(fèn)離技術與生物技術有機結合的新型廢水處理技術。它利用(yòng)膜分離設備將生化反應池中的活性汙泥和(hé)大分子(zǐ)有機物質截(jié)留住,分離出清水,實現生化反應(yīng)與清水(shuǐ)分離同步進行,省掉二沉池。
MBR緊湊簡潔單元結構特別(bié)適合於處理成份複雜、汙染物濃度高的印染廢水。
MBR工藝(yì)的(de)優點:
處理效率高(gāo)、出水水質好、汙泥少;
水力停留時間短、占地麵積(jī)小;
易清洗、易更換、運行穩定、運行成本低;
耐衝擊能力強、COD和色度去除效率高。
應用領域
高濃度化工(gōng)廢水、氯堿(jiǎn)行業廢水、農藥廢水、化工園區及汙水處理廠、含磷(lín)廢(fèi)水處理、含甲醛廢水處理。