化工廢水主要特征及處理方(fāng)法匯總
來源:科(kē)柏盛環保 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(chǎn)乙烯、聚乙烯、橡膠(jiāo)、聚(jù)酯(zhǐ)、甲(jiǎ)醇、乙二醇(chún)、油品罐區、空(kōng)分空壓站等裝置的含油廢水,經過生化處理後(hòu),一般可達到*二級排放標準,現由(yóu)於水(shuǐ)資源的短缺,需將達到排放標準的水再(zài)經過進一步深度處(chù)理(lǐ)後,達到工業補水的要求並回用。
化工廠作為(wéi)用水大戶,年新鮮水用量一般為幾百萬(wàn)立(lì)方米,水的重複利(lì)用率低(dī),同時外(wài)排(pái)汙(wū)水幾百(bǎi)萬立方米(mǐ),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(zhè)些工(gōng)業(yè)用水大戶的生(shēng)產造成威脅。為保持企業的可持續發展及減少水資源的浪費,降低生產成本,提高企業經濟效益和社會效益。需對化工廢水進(jìn)行深度處(chù)理(三級處理),作為循環水的補水或動力脫鹽水的補水,實現汙水回用(yòng)。
化工廢(fèi)水主要特征分析
1、化工(gōng)廢水排放量大、成分複雜,反應原(yuán)料常為溶劑類物質或環狀結構的(de)化合物,增加了廢水的處理難度;
2、該廢水中含有大量汙(wū)染(rǎn)物物質,主要是由於(yú)原(yuán)料反(fǎn)應不完全和原料或生產中使用大量溶劑造成(chéng)的。
3、有毒有害(hài)物質多,有機物濃(nóng)度高、含鹽量高、色度高、難降解化合(hé)物含量高、生物難降解物質多,可生化性(xìng)差、治理難度大。精(jīng)細化工廢水中有(yǒu)許多有機汙染物對微生物是(shì)有毒有害(hài)的,如鹵(lǔ)素化合物、硝基(jī)化合物、具有殺菌作用的分散劑或表麵(miàn)活(huó)性劑等;
化工廢水處理方法
1、化學方(fāng)法處理
化學方(fāng)法是利用化學反應的作用(yòng)以去除水中的有機物、無機物雜質。主要有化學混凝法、化學氧化法(fǎ)、電化(huà)學氧化法等。
化學混凝法作用對象主要(yào)是水(shuǐ)中微小懸浮物和膠體物質,通過投加化學藥劑產生的凝聚和絮凝作用,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(wéi)1——10mm的細小懸浮顆粒,而且還能(néng)去除色度,微生物以及有機物等。該方法受pH值、水溫、水(shuǐ)質、水量等變化影響(xiǎng)大,對某些可溶性好的有機、無機物質(zhì)去除率低。
化學氧化法通常(cháng)是(shì)以氧(yǎng)化劑對化工汙水中的有機汙染物進行氧化去除的方法。廢水經過化學(xué)氧化還原,可使廢水中所含的有(yǒu)機和無機的有毒物質轉變(biàn)成無毒或毒性較小的物質,從而達到廢水淨化的目的。常用的有空氣氧化,氯氧化和臭氧化法。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是普通使用的氧化劑,主要用在含酚(fēn)、含氰等有機廢水的處理上,用臭氧處理(lǐ)廢水(shuǐ),氧化(huà)能力強,無二次汙染。臭氧氧化法、氯氧化法,其水處理效果好,但(dàn)是能耗大,成本高,不適合處(chù)理水(shuǐ)量大和濃度相對低的化工汙水(shuǐ)。
電化(huà)學氧化法是在電解槽(cáo)中,廢水中的有(yǒu)機汙(wū)染物在電極上由於發生(shēng)氧化還原反應而去除,廢水中汙染物在電解槽的陽極失去電子被氧化外(wài),水中的Cl-,OH-等也可在陽極(jí)放電而生成Cl2和氧(yǎng)而間接地氧化破壞(huài)汙染物。實際上,為(wéi)了強(qiáng)化陽極的(de)氧化作用(yòng),減少電解槽的內阻,往往在廢(fèi)水電解槽中加一些氯化鈉,進行所謂的電(diàn)氯(lǜ)化,NaCl投加後在陽(yáng)極可生成氯和次氯酸根,對水中(zhōng)的無機物和有機物也有較強的氧化作用。近年來在電氧化和電還原方麵發現了一些新型電極(jí)材(cái)料(liào),取得了一定成效,但仍存在能耗大、成本高,及存(cún)在副反應等問題。
2、物(wù)理處(chù)理法
化工汙水常用的物理法包括過(guò)濾法、重力沉澱法和氣浮法等。
過濾法是以具有(yǒu)孔粒狀粒料層截留水中雜質,主要是降低水中的懸浮物,在化工汙水的過濾處理中(zhōng),常用扳框過濾機和微孔過濾機,微孔管由(yóu)聚乙(yǐ)烯製成,孔徑大小可以進(jìn)行調節,調(diào)換較方便;
重(chóng)力沉(chén)澱法是利用(yòng)水中(zhōng)懸浮顆(kē)粒的可沉澱性能,在重力場的(de)作(zuò)用下自然沉降作用,以達到(dào)固液分離的一種過程;
氣浮法(fǎ)是通過(guò)生成吸附微小氣泡附裹攜帶懸浮顆粒而帶出(chū)水麵的方法(fǎ)。這三種物理方法工藝簡單,管理方便,但不能適用(yòng)於可(kě)溶性廢水成(chéng)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(yǎng)化將O2、H2O2等(děng)氧化劑與光輻射相結合。所用光主要為紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用於處(chù)理(lǐ)化工廢水中CHCl3、CCl4、多氯聯苯等難降解物(wù)質(zhì)。另外,在有紫外光的Fenton體係中,紫外光與鐵離子之間存在著協同(tóng)效應,使H2O2分(fèn)解(jiě)產生羥基自(zì)由基的速率(lǜ)大大加快,促進有機物的氧化去除。
所謂光化(huà)學反應,就是隻有在光的作用(yòng)下才能(néng)進(jìn)行的化學反應。該反應中分子吸收光能被(bèi)激發到高能態(tài),然後電子激發(fā)態分子進(jìn)行化學反應(yīng)。光化學反應的活化能來源於光子的能量。在太陽能利用中,光電轉換以及光化學轉(zhuǎn)換一直是光化學研究十分(fèn)活躍的領域。80年代初,開始研究光化學應(yīng)用(yòng)於環境保護,其中(zhōng)光化學(xué)降解治(zhì)理汙染(rǎn)尤受重視,包括無催化劑和有催化劑的光化學降解。前者多(duō)采用(yòng)臭氧和(hé)過氧化氫等作(zuò)為氧化劑,在紫外光的照射下使汙染物氧化分解;後者又稱光催化降解,一般可分為均相、多相兩種類型。均相光催化降解主要(yào)以Fe2+或(huò)Fe3+及H2O2為介質,通過光助-芬頓(photo——Fenton)反應使汙染物(wù)得到(dào)降解(jiě),此類反應能(néng)直接利用可見光;多相光催化降解就是在汙染體係-空(kōng)穴對,吸附在半導體上的溶解氧、水分子等與電子-空穴作用,產生•OH等氧化性極強的自由基,再通過與汙染物之間(jiān)的羥基加合、取代、電子轉移等使汙染物(wù)全部或接近全部礦(kuàng)質(zhì)化,*終生成CO2、H2O及其它離子如NO3——、PO43——、SO42-、Cl——等。與無催化劑的光化(huà)學降解相比,光(guāng)催化降(jiàng)解在環境汙染治理中的應用研究更為活躍。
4、超聲(shēng)波技術
超聲波技術(shù),是通過控(kòng)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有害(hài)有機物提供了獨特的物理化學環境從而導致超(chāo)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(néng)量足以斷裂化學鍵。在水溶液中,空化泡崩潰產生氫氧基和氫(qīng)基,同(tóng)有機(jī)物發(fā)生氧化反應。空化獨特的物理化學環境開辟了新(xīn)的化學(xué)反應途(tú)徑,驟增化(huà)學反應速度,對有機物有很強的降解(jiě)能力,經過持續(xù)超聲可以將有害有機物降解為(wéi)無機離子、水、二氧化碳或有機酸等無毒或低毒(dú)的物質。
5、磁分離法
磁分離法(fǎ),是通過向化工(gōng)汙水中投加磁種和混凝(níng)劑(jì),利用磁種(zhǒng)的剩磁,在混凝劑同時作用下(xià),使顆粒相互吸引而聚結長大,加速懸浮物的分離,然後用磁分離器除去有(yǒu)機汙染物(wù),國(guó)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處理有三(sān)種方法:直接磁分離法、間接(jiē)磁分離法和微生(shēng)物(wù)—磁分離法。利用磁技術處理廢水主要利(lì)用汙染物的凝聚性和對汙染物的加種性。凝聚性是指具有鐵磁性或(huò)順磁性的汙染物,在磁場作用下由於(yú)磁力作(zuò)用凝聚成表麵直徑增大(dà)的粒子而後(hòu)除(chú)去。加種性是指借助於外加磁性種子以增強弱順磁性或非磁(cí)性汙染物的磁性而便於用磁分離法除去;或借助外加微生物來吸附廢水中順磁性離子,再用磁分離法除去離(lí)子態順磁性汙染物。
高梯度磁分離處(chù)理法是磁分離技術之一。利用磁場中磁化基質的感應磁場和高梯度磁場所產生的磁力從廢水(shuǐ)中分離出顆(kē)粒(lì)狀汙(wū)染物或提取有用物質的方法。磁分離器可分為永磁分(fèn)離器和電(diàn)磁分離器兩類,每類(lèi)又有間歇式和連續(xù)式之分。高梯(tī)度磁分離技術用於處理廢水中磁性物質,具(jù)有工藝簡(jiǎn)便、設備緊湊、效率高、速度快、成(chéng)本低等優點。
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(jù)提供的進水水質情況來看,水溫較高達60℃左右,有機物濃度也較高,為了(le)降低後續處(chù)理的負荷,使(shǐ)出水達標排放,故考慮在(zài)物化及生化處理前進行(háng)預處理。
通過充氧曝氣達到冷卻降溫,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(tóu)加硫酸亞鐵及(jí)石灰,使廢水中有機物進行氧(yǎng)化及分析,降低有機物質。
2、沉澱吸附池(chí)
通過加藥混(hún)凝反應沉澱及煤渣層(céng)的吸附,使廢水得以淨化(huà),部分所氮及酚等有機物的(de)濃度降低為後道生化處理創造條件。
3、厭氧-缺氧-好氧生化處(chù)理(lǐ)(A2/O法)
A2/O法生物脫氮工藝是傳統的活性汙泥工藝(yì),生物硝化工藝和生物除氮、磷工藝的綜合,A2/O法的活性(xìng)汙泥中菌群主要(yào)由硝化菌組成在好氧段硝化菌將入水中(zhōng)的氨氮(dàn)通過(guò)生(shēng)物硝化作用轉化成硝酸鹽(yán):在缺氧段反硝化細菌將內回流帶入(rù)的硝酸鹽通過生物反硝化作用轉達化成氮逸入大氣中,從而達(dá)到脫氮(dàn)的目的,在厭氧(yǎng)段聚磷菌釋放磷並吸收低級脂肪酸等易降解的有機物,而在好氧段(duàn)聚磷菌超量吸收磷,並通過剩餘汙(wū)泥的排放將磷去除,以上三類細菌均具有(yǒu)去(qù)除CODcr、BOD5的作用(yòng),但BOD5濃度進一步降低。
4、氣浮裝置
該裝置采用溶氣氣浮原理(lǐ),通過加藥反應聚凝使廢水中有機物(wù)質與藥劑的粘附變成疏水顆粒或絮凝體在溶氣(qì)水釋放時產生微細氣泡形成良好的(de)氣泡一絮凝(níng)體顆粒的結合體,使結合體與廢水分離。
5、吸附過濾(深度處理)
將氣浮裝置淨化(huà)後的(de)廢水流入裝入焦(jiāo)碳(tàn)或煤渣(zhā)小顆粒中進行吸附過濾氣(qì)浮淨化後廢水中尚未處理淨的有機物吸入煤渣等顆粒中達到吸附作(zuò)用(yòng)。
化工廢水預處理物化工藝推薦
1、催化微電解處理技術
微電解技術是處理高濃度有機廢水的一種理想工藝,該工藝(yì)用於高鹽、難降解、高色度廢水的處(chù)理不但能大幅度地降低COD和色度,還可大大提高廢水的可生化性。該技術是在不(bú)通電的情況下,利用微電解設備中填(tián)充的微電解填料產生“原電(diàn)池”效應對廢水進行處理。當通水後,在設備內會形成(chéng)無數的電位(wèi)差達1.2V的“原電(diàn)池”。“原電池(chí)”以廢水做電解質,通(tōng)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(de)目的。在處理過程中產(chǎn)生的新生態[˙OH]、[H]、[O]、Fe2+、Fe3+等能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應,比如能破壞有色廢水中的有(yǒu)色物質的發色基團或(huò)助色基(jī)團,甚至斷鏈,達到降解脫色的作用;生成的Fe2+進一步氧化成Fe3+,它們的水合物具有較強的(de)吸附-絮凝活性,特別是在加堿調pH值後生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑,它們的絮凝能力(lì)遠遠高於一(yī)般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體,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.其工作原理基於電化學、氧化-還原、物理以及絮凝沉(chén)澱的共同作用。該工藝具有適用範圍廣、處理效果好、成本低廉(lián)、處理時間短、操作維護方便、電力消耗低等優點,可廣泛應用(yòng)於(yú)工業廢水的預處理和深度處理中。
技術特點
(1)反應速率(lǜ)快,一般(bān)工業廢水隻需要半小時至數小(xiǎo)時;
(2)作用有機汙染物(wù)質範圍廣,如:含(hán)有偶氟、碳雙鍵(jiàn)、硝基、鹵代基結構的難除降解有機物質等都有很好的(de)降解(jiě)效果;
(3)工藝(yì)流程(chéng)簡單(dān)、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。處理過程中隻消耗少量的微電解填料。填料隻需定期添加無需更換,添加時直接投入即可。
(4)廢水經微電解處理後會在水中形成原生(shēng)態的亞鐵(tiě)或鐵離子,具有比普通混凝(níng)劑更好的混凝作用,無需再加鐵鹽等混凝劑,COD去除率(lǜ)高(gāo),並且不會對水(shuǐ)造成二次汙染;
(5)具有良好的混凝效果,色度、COD去除率高(gāo),同量可在很大程(chéng)度上(shàng)提高廢水(shuǐ)的可生化性。
(6)該方法可以達到化學沉澱除磷的效果,還可以通過還原除重金(jīn)屬;
(7)對已(yǐ)建(jiàn)成未達標的化工廢水處理工程,用該技術作為已建(jiàn)工程廢水的預處理,即可確保廢水(shuǐ)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行微電解處理(lǐ)。
(8)該技術各單元可作為單獨處理方法使用,又(yòu)可作為生物處(chù)理的前處(chù)理(lǐ)工藝(yì),利於汙泥的沉降和生物掛膜。
2、新型催化微電解填料
技術概述
它由多元金屬合金融合催化劑並采用高溫微(wēi)孔活化技術生產而成,屬新型投加式無板結微電解填料。作用於廢水,可高(gāo)效去除COD、降低色度、提高(gāo)可生化性(xìng),處理效果穩定持久,同時可避免運行過(guò)程中的填料鈍化、板(bǎn)結等現象。本填(tián)料是微電解反應持續作(zuò)用的重要保證,為當前化工廢水的處理帶來了新的生機。
產品關鍵創新點
(1)由多(duō)元金屬熔合(hé)多種催化劑通過高溫熔煉形成一體化合金,保證“原(yuán)電池”效應持續高(gāo)效。不(bú)會像物理混合(hé)那樣出現陰陽極(jí)分離,影響原電池反應(yīng)。
(2)架構式微孔結構形式,提供了(le)極大的比(bǐ)表麵積和均勻的水氣(qì)流通道,對廢水處理提供了更大的電流密度和更好(hǎo)的催化反應效果。
(3)活性強,比重輕,不(bú)鈍化、不板結,反(fǎn)應速率快,長(zhǎng)期運行穩定有效。
(4)針對不同廢水調整不同比例的催化成份,提高了反應效率,擴大了對廢水處理的(de)應(yīng)用範(fàn)圍。
(5)在反應過程中填料所(suǒ)含活性鐵做為陽極不斷提供電子(zǐ)並溶解進入水中(zhōng),陰極碳則以極小顆粒的形式隨水流出。當(dāng)使用一定周期後,可通過(guò)直接投加的方式實現填料的補充,及時恢複(fù)係(xì)統的(de)穩定,還極大(dà)地減(jiǎn)少了工人的操作(zuò)強度(dù)。
(6)填料對廢水的(de)處理集氧化、還原、電(diàn)沉(chén)積、絮凝、吸附(fù)、架橋、卷掃及共沉澱等(děng)多功能於一體。
(7)處理成本低,在大幅度去除有機汙(wū)染物的(de)同時,可極大地提高廢水的可生化性。
(8)配套設施可根據規(guī)模和用(yòng)戶要求實現構築物式和設備化,滿足多種需求。
(9)規格:1cm*3cm(填料形式(shì)多樣(yàng),有顆粒球形、多孔柱形及其(qí)他,大小(xiǎo)可定製)。
(10)技術參數:比重:1.0噸/立方米,比(bǐ)表麵積:1.2平方米(mǐ)/克,空(kōng)隙率:65%,物(wù)理強度:≧1000kg/cm2。
3、多相催化氧化處理技術
該處理技術是環境(jìng)領域新發展的一(yī)種技術,主要采用以羥(qiǎng)基自由基為(wéi)核(hé)心的強氧化劑,快速、無選(xuǎn)擇(zé)性、徹底氧化(huà)環(huán)境中的各種有(yǒu)機汙(wū)染(rǎn)物。羥基自由基與水中的溶(róng)解性有機物反(fǎn)應形成羥基自由基;在催化(huà)劑的催化下,羥基自由基對廢水中有機物進(jìn)行氧化分(fèn)解(jiě)。該技術對CODcr去除、脫色以及提高廢水的可生化性有著顯(xiǎn)著的效果。其色度、CODcr去除率可(kě)達75%-99%。在對化工廢水、製藥廢水等的實際應用中,該技術體現了很好的應用效(xiào)果。
適用範(fàn)圍
主要適用於:硝基苯、硝(xiāo)基酚、硝基甲苯、苯酚、苯胺類汙(wū)水、苯甲醚汙水;分散染料、陽離子染料、弱酸性染料類(lèi)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(wū)水;含(hán)蒽汙水;焦化汙水和電鍍汙水等。
化工廢水深(shēn)度處理中水回用優化組合(hé)工藝
(1)預處理(lǐ)+UF+RO/NF處(chù)理工藝;(2)MBR+UF/RO/NF處理工藝
工藝係統優點
超濾係統優點:采用高分子材(cái)料的中空纖維膜,抗耐壓、抗汙染(rǎn)、使用壽命長;占地麵積小(xiǎo)、自動化程(chéng)度高、分離能力強、出水水質好,保證後續RO/NF係統(tǒng)的正常運行(háng)。
RO/NF膜(mó)處理係統(tǒng)優點:RO係統采用抗汙染反滲透膜、使用壽(shòu)命長;鹽分(fèn)、有機物、難降解化合(hé)物(wù)有效截留;出水水質適用於所有生產工藝(yì);自動化程度高、運行成本低。
膜-生物反應器工藝(MBR工藝)是膜分離技術與生物技(jì)術(shù)有機結合(hé)的新型廢水(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(ní)和大(dà)分子有機物質截(jié)留(liú)住,分離出清水,實現生化反應與清水分離同步進(jìn)行(háng),省掉二沉池。
MBR緊(jǐn)湊簡(jiǎn)潔單元結構特別適合於處理成份複雜、汙染(rǎn)物濃度(dù)高的印染廢水。
MBR工藝的優點:處(chù)理效率高、出水水質好、汙泥少;水力停留時間短、占(zhàn)地麵(miàn)積小;易清洗、易更換、運行(háng)穩定、運行成本低;耐衝擊能力強、COD和色度去(qù)除效率高。
應用領域:高濃度化工廢水、氯堿(jiǎn)行業廢水、農藥(yào)廢水、化工園區及汙水處理廠、含磷(lín)廢水處理、含甲醛廢水處(chù)理。