化工廢水主要特征及處理方法匯總
來源:久久国产av環保(bǎo) 發布時間(jiān):2021-07-07
化工廢水是指(zhǐ)化工廠生產產品過程中所生產的(de)廢(fèi)水,如生產乙烯、聚(jù)乙烯(xī)、橡膠、聚酯、甲醇、乙二醇、油品罐區、空分空壓站等裝置(zhì)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進一步深度處理後,達到工業補水的要求並回用。
化工廠作為用(yòng)水大戶,年新鮮水用量一般為幾百萬立方米,水的重複利用率低(dī),同(tóng)時外排汙水幾百萬立方(fāng)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(hù)的生產造成威脅。為保(bǎo)持企業的可持續發展(zhǎn)及減少水資源的浪(làng)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(jìn)行深度處理(三級處(chù)理),作為循環水的補水或動力脫鹽水的補水,實(shí)現汙水回用。
化工廢水主要特征分析
1、化工廢水排放量大、成分複雜,反(fǎn)應原料常為溶(róng)劑(jì)類物質或環狀結構的化合物(wù),增加了(le)廢水的處理難度;
2、該廢水中含有大量汙染物物質,主要是由於原料反應不(bú)完(wán)全和(hé)原料(liào)或生產中使用大量溶劑造成的。
3、有毒有(yǒu)害物質多,有機物濃度高、含鹽量高、色度高、難降(jiàng)解化合(hé)物含量高(gāo)、生(shēng)物(wù)難降(jiàng)解物質(zhì)多,可生化性差、治理難度大。精細化工廢水(shuǐ)中有許多有機汙(wū)染物對微(wēi)生(shēng)物是有毒有害的,如鹵素(sù)化合物、硝基化合(hé)物、具有殺菌作用的分散劑或表(biǎo)麵(miàn)活性劑等;
化工廢水(shuǐ)處理方法
1、化學方法處理
化學方法是利(lì)用化學反應的作(zuò)用(yòng)以去除水中的有機物、無機物雜(zá)質。主要有化學(xué)混(hún)凝法、化學氧化法、電化學氧化法等。
化學混凝法(fǎ)作用對象主(zhǔ)要是水中微小懸浮物和膠體物質(zhì),通過投加化學藥(yào)劑產生的凝聚和絮凝作用,使膠體脫穩形成沉(chén)澱而去除。混凝法不(bú)但可(kě)以去除廢水中的粒徑為1——10mm的細小懸浮顆(kē)粒,而(ér)且還能去除色度,微生(shēng)物以及有機物等。該方法受pH值、水(shuǐ)溫、水質、水量等變化影響大,對某些可(kě)溶性(xìng)好的有機、無機物質去除率低。
化學氧化法通常是(shì)以氧化劑對化工汙水(shuǐ)中的有(yǒu)機汙染(rǎn)物進行氧化去(qù)除的(de)方法。廢水經過化學氧化還(hái)原,可使廢水中所含(hán)的有機(jī)和無機的有毒物質轉變(biàn)成無毒或毒性較小的(de)物(wù)質,從而達到廢水淨化的目的。常用的(de)有空氣氧化,氯氧化和臭氧化法。空(kōng)氣氧化因(yīn)其氧化能力弱(ruò),主要用於含還原性較強物質的廢水處理,Cl是普通使用的(de)氧化劑,主要用在含酚、含氰等有機廢水的處理上(shàng),用(yòng)臭氧處理廢(fèi)水,氧化能(néng)力強(qiáng),無二(èr)次(cì)汙染。臭氧氧化法、氯氧化法,其水(shuǐ)處理效果好,但是能耗大,成本高,不適合處理(lǐ)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(fèi)水中的有機汙(wū)染物在電極上由於發生氧化還(hái)原反應而去除,廢水(shuǐ)中汙染物在電解槽的陽極失去電子被(bèi)氧化(huà)外(wài),水(shuǐ)中的Cl-,OH-等(děng)也可(kě)在陽極放電而生成Cl2和氧而間接地氧(yǎng)化破壞汙染物。實際上,為了強化陽極的氧化作用,減(jiǎn)少電解槽的內阻,往往在(zài)廢水電解槽中加一些氯化鈉,進行所謂的(de)電氯化,NaCl投加(jiā)後在陽極可生成氯和次氯酸根,對水中的無機物和(hé)有機物也有較強的氧化(huà)作用(yòng)。近年來在電氧化和電還原方麵發現了一些新型(xíng)電極材料,取得了一定(dìng)成效,但仍存(cún)在能耗大、成本高,及存在副(fù)反應等問題。
2、物理處理法
化工汙水常(cháng)用的物理(lǐ)法包括過濾法、重力沉澱法和氣浮法等(děng)。
過濾法是以具有(yǒu)孔粒狀粒料層截留(liú)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(lǐ)中,常用扳框過(guò)濾機和微孔過濾機,微孔管由聚乙烯製成,孔徑大小(xiǎo)可以進行調節,調換較方便(biàn);
重力沉澱法是(shì)利用水中懸浮顆粒的可沉澱性能,在(zài)重力場的作用下自然沉降作用(yòng),以達到固液分離的一種過程(chéng);
氣浮法是通過生成吸(xī)附微(wēi)小氣(qì)泡附裹攜帶懸(xuán)浮顆粒而帶出水麵的方法。這三種物(wù)理方法工藝簡單,管(guǎn)理方便,但不能適用於(yú)可溶性廢水成分的(de)去除,具有(yǒu)很大的局(jú)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(yòng)於處理化工廢水中CHCl3、CCl4、多氯聯苯等難降解物質。另外,在有紫外光的Fenton體係(xì)中,紫外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速率大(dà)大加快,促進有機物的(de)氧化去除。
所謂光化學反(fǎn)應,就是隻(zhī)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(néng)被(bèi)激發到高能態,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能量。在(zài)太陽能利用中,光電轉換以(yǐ)及光化學轉換一直是(shì)光化學研究十分活躍的領域。80年代初(chū),開始研究光化學應用於環境(jìng)保護,其中(zhōng)光化學降解治理汙染尤受重視,包括無催化劑和有催化劑(jì)的光化學降解。前者多采用臭氧和過氧化氫(qīng)等作為氧化劑,在紫外光的照射下使汙染物氧化分解;後者又(yòu)稱光催(cuī)化降解,一般可分為均相、多相兩種(zhǒng)類型。均(jun1)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)反應使汙染物得到降解,此類(lèi)反應能直接利用可見光;多相光催化降解就是在汙染體係-空穴對,吸附在半導體上的(de)溶解氧、水分(fèn)子等與(yǔ)電子-空穴作用,產生•OH等氧化性極強的自由基,再通過與汙(wū)染物之間的羥基(jī)加(jiā)合、取代、電子轉移等使汙染物全部或接近全部礦(kuàng)質化,*終生成(chéng)CO2、H2O及其(qí)它離子如NO3——、PO43——、SO42-、Cl——等。與無催化劑的光化學降解相比,光催化(huà)降解在環境汙染治理中的應用研究更為(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(jiàng)解水中有(yǒu)害有機物提供了獨特的(de)物理化學環境從而導致超聲波汙水處理目的(de)的實現。超聲空化泡(pào)的崩潰所產生的高能量足以斷裂化學(xué)鍵。在水(shuǐ)溶(róng)液中,空化泡崩潰產生氫氧基和氫(qīng)基,同有機物發生氧化反應。空化獨特的物理化學環境開(kāi)辟了新的化學反應途徑,驟增(zēng)化(huà)學反應速度,對有機物有很強的降解能力,經過持續超聲(shēng)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的物質。
5、磁分離法
磁分離法(fǎ),是通過向化工汙水中投加(jiā)磁種和混凝劑,利用磁種的剩磁,在混凝劑(jì)同時作用(yòng)下,使顆粒相互吸(xī)引而(ér)聚結長大,加速懸浮物的分離,然後用磁分離器除去(qù)有機汙染物,國外(wài)高梯(tī)度磁分離技術已從實(shí)驗室走向應用。
磁分離技術應用於廢水處理有三種方法:直接磁分離法、間接磁(cí)分離法和微生(shēng)物—磁分離法。利用磁技(jì)術處理廢水(shuǐ)主(zhǔ)要利用汙(wū)染物的凝聚(jù)性和對汙染物的加種性。凝聚性是指具有(yǒu)鐵(tiě)磁性或(huò)順磁性(xìng)的汙染(rǎn)物(wù),在磁場作用下(xià)由於磁力作用(yòng)凝聚成表麵直徑增(zēng)大的粒子而後除去。加種性(xìng)是指借助於外加磁性種子以增強(qiáng)弱順磁性或非磁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(xìng)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(chù)理法是磁分離技術(shù)之一。利用磁場中(zhōng)磁化基質的感應(yīng)磁場和(hé)高梯度磁場所產生的(de)磁力從廢水中分離出顆粒狀汙染物或提取有用(yòng)物質的方法。磁(cí)分離器可分為永磁分離器(qì)和電磁分離器兩類,每類又有間歇式和連續式之分(fèn)。高梯(tī)度磁分離技術用於(yú)處理廢水中磁性物質,具有工藝簡便、設備緊湊、效率高、速度(dù)快(kuài)、成本低等優(yōu)點。
化(huà)工(gōng)廢水處理工藝方案和主(zhǔ)要設備選擇
1、預處理曝(pù)氣池
根據提供的進水(shuǐ)水質情況來看,水(shuǐ)溫較(jiào)高達60℃左右,有機物濃度也較高,為了(le)降低後續處理的負荷,使出水(shuǐ)達標排放,故考慮(lǜ)在物化及(jí)生化(huà)處理前進行(háng)預處理。
通過(guò)充氧曝氣達到冷卻降溫,並吸脫部分氨氮酚等有(yǒu)機物從水中逸入(rù)大氣,同時在池中投加硫酸亞鐵及石灰,使廢水中有機物進行氧化及分析(xī),降低有機物質。
2、沉(chén)澱吸附池
通過加藥混凝反應沉澱及煤渣層的吸附,使廢水得以淨化,部(bù)分所氮及(jí)酚等有機物的濃度降低為後道生(shēng)化處理創造(zào)條件。
3、厭氧-缺氧-好氧生化處理(A2/O法)
A2/O法生物脫氮工藝(yì)是傳統的活性(xìng)汙(wū)泥工藝,生物硝化工藝和生物除氮、磷工藝的綜合,A2/O法的(de)活性汙泥中菌群主要由硝化(huà)菌組成(chéng)在(zài)好(hǎo)氧段硝化菌將入水中的氨氮通過生物硝化作(zuò)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物(wù)反硝化作用轉達化成(chéng)氮逸入大氣中,從而達到脫氮的目的,在厭氧段聚磷(lín)菌釋放磷並吸收低級脂(zhī)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(tōng)過剩餘汙泥的排放將磷(lín)去除,以上三類細菌均具有去除CODcr、BOD5的(de)作用,但BOD5濃(nóng)度進一步降(jiàng)低。
4、氣浮裝置
該裝置采用溶氣氣浮原理,通(tōng)過加藥反應聚凝使廢水中有機物質與藥劑(jì)的粘附變成疏水顆粒或(huò)絮凝體在溶氣水釋(shì)放時產生微細氣泡形成(chéng)良好的氣泡一絮凝體顆粒(lì)的結合體,使結合體與廢(fèi)水分離。
5、吸附過濾(深度處理)
將氣浮裝(zhuāng)置淨化(huà)後的(de)廢水流入裝入焦碳或煤渣小顆粒中進行吸附(fù)過濾氣浮淨化(huà)後廢(fèi)水中尚未處理淨的有機物吸入煤渣等顆粒中達到(dào)吸(xī)附作用。
化工廢水預(yù)處理物化工藝推薦
1、催(cuī)化微電(diàn)解處理(lǐ)技術
微電(diàn)解技術是處理高濃度有機廢水的一種(zhǒng)理想(xiǎng)工(gōng)藝,該工藝用於高鹽、難降解(jiě)、高色(sè)度廢水的處理不但能大幅(fú)度地降(jiàng)低COD和(hé)色度,還(hái)可大(dà)大提(tí)高廢水的可生化性。該技術是在不通(tōng)電的情況下(xià),利用微電解(jiě)設備中填充的微電解填料產生“原電池”效應對廢水進行處理。當通水後,在(zài)設備內會形(xíng)成無數的電位差達1.2V的“原電池”。“原電池”以廢水做電解質,通過(guò)放電形成電流對廢(fèi)水進行電解氧化和還原(yuán)處理,以達到降解有機汙染(rǎn)物的目的。在處理過程中產生的新生態[˙OH]、[H]、[O]、Fe2+、Fe3+等能與廢水(shuǐ)中的許多組分發(fā)生氧化還原反應,比如能破壞有色廢水中的有色物質的發色基團或助色(sè)基團,甚至斷鏈,達到降解脫色的作用;生成的Fe2+進一(yī)步氧化成(chéng)Fe3+,它們(men)的水合物具有較強的吸附-絮凝活性,特別是在加堿(jiǎn)調pH值後生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑,它們的絮凝能力遠遠高於一般藥劑水解得(dé)到的氫氧化鐵(tiě)膠體,能大(dà)量絮凝水體(tǐ)中分散的微小顆粒、金屬粒子及有機大分(fèn)子.其工作原(yuán)理基於電(diàn)化(huà)學、氧化-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、電力消耗低等優點,可廣泛應用於工業廢水的預處理和深度處理中。
技術特點
(1)反應速率快(kuài),一般工業廢水隻需要半(bàn)小時(shí)至數小時;
(2)作用有機汙染物質範圍廣,如:含有(yǒu)偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結構的難除降解有(yǒu)機物質等都有很好(hǎo)的降(jiàng)解效果;
(3)工藝流程簡單、使用壽命長、投資費用少、操作(zuò)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更換,添加時(shí)直接投入即可。
(4)廢水經微電解處理後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(hún)凝作用,無需再加鐵鹽等混凝劑,COD去除率高,並且不會對水造成二次汙染;
(5)具有良好的混凝效果,色度、COD去除率高,同量可在很大(dà)程(chéng)度上提高廢水的可生化性。
(6)該方法可以達(dá)到化(huà)學沉澱除磷的效果(guǒ),還可以通過還原除重金屬;
(7)對已建成未達標的化工廢水處理工程,用(yòng)該技術作為已建工程廢水的預處理(lǐ),即(jí)可(kě)確保廢水處理後穩定達標排放。也(yě)可將生產廢(fèi)水中濃度較高的部分廢(fèi)水單獨引出進行(háng)微電解處理。
(8)該技(jì)術各單元可作(zuò)為(wéi)單獨處理方法使用,又可(kě)作為生物處理的前處理工藝,利於汙泥的沉降和生物掛膜。
2、新型催化(huà)微電解填料
技術概述
它由多元金(jīn)屬合金融合(hé)催化(huà)劑並采用高溫微孔活化技術生(shēng)產而成,屬新型投(tóu)加式無板結微電解填料。作用於廢水,可高效去除COD、降低色度、提(tí)高可生化性,處理效果穩定持久,同時可避免運行過程中的填料鈍化(huà)、板結等(děng)現象。本填料是微電解反應持續作用的重要保證,為當(dāng)前化工廢水的處理帶來了(le)新的生機。
產品關(guān)鍵(jiàn)創新點
(1)由多元(yuán)金(jīn)屬熔合多種催化(huà)劑通過高溫熔煉形成一(yī)體化合金,保證“原電池”效應持續高效。不(bú)會像物理混合那樣出現陰陽極分離(lí),影(yǐng)響原電池反應。
(2)架構式微孔結構(gòu)形式,提供了極大的比(bǐ)表麵積和均勻的水氣流通道,對廢水處理提供(gòng)了更大的(de)電(diàn)流密度和更好的催化反應效果。
(3)活性強(qiáng),比重輕,不鈍化、不板結,反應速(sù)率快,長期運行穩定有效。
(4)針對不同廢水調整不同比例的催化成份,提(tí)高了反應效率,擴大了對廢(fèi)水處理的應用(yòng)範圍。
(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(róng)解進入水中(zhōng),陰極碳則以極小顆粒的形式隨(suí)水流出。當使(shǐ)用一定(dìng)周期後,可通過直接投加的(de)方式實現填料的補充,及時恢複係統的穩定,還極大地(dì)減少了工人的操作強度。
(6)填料對廢水的處(chù)理集氧(yǎng)化、還原、電沉積、絮凝、吸附、架(jià)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(rǎn)物的同時,可極大地提高(gāo)廢水的可生化性。
(8)配套(tào)設施可根(gēn)據規(guī)模和用戶要求實(shí)現構築物式和設(shè)備化,滿足多種需求。
(9)規格:1cm*3cm(填料形式多樣,有顆粒球形、多(duō)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(bǐ)表(biǎo)麵積:1.2平方米/克,空隙率:65%,物理(lǐ)強度:≧1000kg/cm2。
3、多相催化氧化處理技術
該處理技術是環境領域新發展的一種技術,主要采用(yòng)以羥基自由基為核心(xīn)的強氧化劑,快速、無選擇性、徹底(dǐ)氧化環境中的各種有(yǒu)機汙染物。羥基自由基與水中的溶解性有機物反應形成(chéng)羥基自由基;在催(cuī)化劑的催化下,羥基自由基對廢水中有(yǒu)機(jī)物(wù)進行氧化分解(jiě)。該技術對CODcr去(qù)除、脫色以及提高廢水的可生(shēng)化性有著顯著的效果。其色度、CODcr去(qù)除率可達75%-99%。在對(duì)化工廢水、製藥廢水(shuǐ)等的實際應用中,該技術體現了很好的應用效果。
適用範圍(wéi)
主要適用(yòng)於:硝基苯、硝基酚、硝基(jī)甲(jiǎ)苯、苯酚、苯胺類汙水、苯甲醚汙水(shuǐ);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(shuǐ);獸藥類汙水(shuǐ);精細化工類汙水;合成樹(shù)脂類汙水;含氰汙(wū)水;含氟汙水;含蒽汙水;焦化汙水和電鍍汙水等(děng)。
化工廢(fèi)水深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處理工藝(yì)
工(gōng)藝係統優點
超(chāo)濾係統優點:采(cǎi)用高分子材料的(de)中空纖(xiān)維膜,抗耐壓、抗汙染(rǎn)、使用壽命長;
占地麵積小、自動化程度高、分離能力(lì)強、出水水質好,保(bǎo)證後續RO/NF係統的正常運行。
RO/NF膜處理係統優點:
RO係統采用抗汙染(rǎn)反滲透膜、使用壽命長;
鹽分、有(yǒu)機物、難降解化合物有效截留;
出水水質適用於所有生產(chǎn)工藝;
自動(dòng)化程度高(gāo)、運行成本低。
膜-生物反應器工(gōng)藝(MBR工藝)是膜分離技(jì)術與生物技術有機結合的(de)新型廢水處理技術。它利用膜分(fèn)離設備將生化反應池中(zhōng)的活性(xìng)汙泥和大分子有機物質截留住,分離(lí)出清水,實現生化(huà)反應與清水分離同步進行(háng),省掉二沉池。
MBR緊湊簡潔(jié)單元結構特別適合於(yú)處理成份複雜(zá)、汙染物濃度(dù)高的印染廢水。
MBR工藝的優點:
處理效率高、出水水質好(hǎo)、汙泥少;
水力停留時間短、占地麵積小(xiǎo);
易清洗、易更換、運行穩定、運(yùn)行成本低(dī);
耐衝擊能力強、COD和色(sè)度去除效率高。
應用領域
高濃度化(huà)工廢水、氯(lǜ)堿行業廢(fèi)水、農藥廢(fèi)水(shuǐ)、化工園區(qū)及汙水處理廠、含磷廢(fèi)水處理、含甲醛廢水處理。