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(jiān):2021-07-07
化工廢(fèi)水是指化工廠生產產品過程中所生產的廢水(shuǐ),如生產乙烯、聚乙烯、橡膠、聚酯(zhǐ)、甲醇、乙二醇、油品罐區、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(èr)級排放標準,現由於水資(zī)源的短缺,需將達到(dào)排放(fàng)標準的水再經過進一步深度(dù)處理(lǐ)後,達到工業補水的要求(qiú)並回(huí)用。
化工廠作為用水大戶,年新鮮水用量一般為(wéi)幾百(bǎi)萬(wàn)立方米,水(shuǐ)的(de)重複利用率低,同時外排汙水幾百萬立方(fāng)米,不僅(jǐn)浪費大量水(shuǐ)資源,也造成環境汙染,並且水資源的短缺已對這些工業(yè)用(yòng)水大戶的生產造(zào)成威脅。為(wéi)保持企業的可持續發展及減少水資源的(de)浪費,降低生產成本,提高企業經濟(jì)效益和社會效益。需對化工廢水(shuǐ)進行深度處理(lǐ)(三級處理),作為(wéi)循環(huán)水的補水或動力脫鹽水的補水,實現汙水回用。
化工廢水主要特征分析
1、化工廢水排放量大、成(chéng)分複雜,反應原料常為溶(róng)劑類物質或環狀結(jié)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,主要是由於原料反應不完全和原料或生產中使(shǐ)用大量溶劑造成的。
3、有毒有害物質多,有機物濃度(dù)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、治理難度大。精細化工廢水中有許多有機汙染物對微生物(wù)是(shì)有毒有害的(de),如鹵素化合物、硝基化合(hé)物、具(jù)有殺菌作用的分散劑或表(biǎo)麵活性劑等;
化工廢水處理方法
1、化(huà)學方法處理
化學方法是利用化學反應的作用以去除水中(zhōng)的有(yǒu)機物、無機物雜質。主要有化學混凝法、化學氧化法、電化學氧化法等。
化學混凝法作用對象主(zhǔ)要是水(shuǐ)中微小懸浮物和膠體(tǐ)物質(zhì),通過投加化學藥劑(jì)產生的凝聚和絮凝作用,使膠體脫(tuō)穩形成沉澱而(ér)去除。混(hún)凝法不但可以去除(chú)廢水(shuǐ)中的粒徑為1——10mm的細小懸浮顆粒,而且還能去除色度,微生物以及有機物等。該方法受pH值、水溫、水質(zhì)、水量(liàng)等(děng)變化影響大,對某些可溶性(xìng)好的有機、無機物質(zhì)去除率低(dī)。
化學氧(yǎng)化法通常是以氧化(huà)劑對化工汙水中的有機汙染物(wù)進行氧化去除的(de)方法。廢水經過化(huà)學氧化還原,可使廢水(shuǐ)中所含的有機和無機的有毒物質(zhì)轉變成(chéng)無毒或毒性較小的物質,從而達(dá)到廢水淨化的目的。常用(yòng)的有空氣氧化,氯氧化和(hé)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(shuǐ)處理,Cl是普通使用的氧化劑(jì),主要用在含酚、含氰等有機廢(fèi)水的處理上,用臭氧處理廢水,氧化能力強,無二次汙染。臭氧氧化法、氯氧化法,其水處理效果好,但是能耗(hào)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(yǎng)化法是在電解槽中(zhōng),廢水中的有機汙染物在電(diàn)極上由於(yú)發生氧化還原反應而去除,廢水中汙(wū)染物在電解槽的陽(yáng)極失去電子被氧化外,水中的Cl-,OH-等也可在陽極放電而生(shēng)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,減少電解槽的(de)內阻,往往在廢水(shuǐ)電解槽中加一(yī)些氯(lǜ)化鈉,進行所謂的電氯化,NaCl投(tóu)加(jiā)後在陽極可生成氯和次氯酸根,對水中的無機物和有機(jī)物也有較強的氧化作用。近年來在電氧化和電還原方麵(miàn)發現了一(yī)些新型電極材料,取得(dé)了一定成效,但仍存在能耗大、成本高(gāo),及(jí)存在副反應等問題。
2、物(wù)理處理法
化工汙水常(cháng)用的物理法(fǎ)包括過濾(lǜ)法、重力沉澱法和氣浮法等。
過濾法是以具有孔粒狀粒料層截留水中雜(zá)質,主要是(shì)降低水中(zhōng)的懸(xuán)浮物,在化工汙水的過(guò)濾(lǜ)處理中,常用(yòng)扳框過濾機(jī)和微孔過濾(lǜ)機,微孔管由聚(jù)乙烯製成,孔徑大小可以進行調節(jiē),調換較方便;
重力沉澱法是利用水(shuǐ)中(zhōng)懸浮顆粒的可沉澱性能,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(guò)程;
氣浮法是通過生成吸附(fù)微小氣泡附裹攜帶懸浮(fú)顆粒而帶(dài)出水麵(miàn)的方法。這三種物理方法工藝簡單,管(guǎn)理方便(biàn),但不能(néng)適用於可溶性廢(fèi)水成分的去除,具有(yǒu)很大(dà)的局限性。
3、光催化(huà)氧化技術
光催化氧化技術利用光激(jī)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(kě)以用於處理化工廢水中CHCl3、CCl4、多氯聯(lián)苯(běn)等難降解(jiě)物質。另外,在(zài)有紫(zǐ)外光的Fenton體係中,紫外光與鐵離子之間(jiān)存在著(zhe)協同效應,使H2O2分解產(chǎn)生(shēng)羥基自由基的速率大大加快,促進有機物的氧化去(qù)除。
所謂光化學反應,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能態,然後電子激發態分子進行化學反應。光化學(xué)反應的活化能來(lái)源(yuán)於光子(zǐ)的能量。在(zài)太陽能利用中,光電轉換(huàn)以及光化學轉換一直是(shì)光化學研(yán)究(jiū)十分活躍(yuè)的領域。80年代初,開始研究光化學應用於環(huán)境保護,其中光化學降(jiàng)解治(zhì)理汙染尤(yóu)受重視,包括無催化劑和(hé)有催化劑的光化學降解。前者多采用臭氧和(hé)過氧化(huà)氫等作為氧化劑,在紫外光的(de)照射下使(shǐ)汙染物氧化分解;後者又稱光催化降解,一般(bān)可分為均(jun1)相、多相兩(liǎng)種類型。均相(xiàng)光(guāng)催化降解主要以Fe2+或Fe3+及H2O2為(wéi)介(jiè)質,通過光助-芬頓(photo——Fenton)反(fǎn)應使汙染物得到降解,此類反應能直接利(lì)用可見光(guāng);多相光催化降(jiàng)解就是在汙染體係-空穴對,吸附(fù)在半導(dǎo)體上的溶(róng)解氧(yǎng)、水(shuǐ)分子等與電子(zǐ)-空(kōng)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的羥基加合、取代、電子轉移等使汙染物全部或接近全部礦質化,*終生(shēng)成CO2、H2O及其它離子如NO3——、PO43——、SO42-、Cl——等。與無催化劑的(de)光化學降解相(xiàng)比,光催化降解在環境汙染治理中(zhōng)的應用研究更為活躍。
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(jī)物質。
功率超聲的空化效應為降解水中有害有(yǒu)機物提供了獨特的物理化學環境從而導致超聲波汙水處理(lǐ)目的的實現。超聲空化泡的崩潰所產生的高能量足以斷裂(liè)化學鍵。在水溶液(yè)中,空化泡崩潰產生氫氧基和氫基,同有機物發生氧化反應。空化獨特(tè)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(duì)有機(jī)物有很(hěn)強的降解能力,經過持續超聲可以將(jiāng)有(yǒu)害有機物降解為無機離子(zǐ)、水、二氧化碳或有機(jī)酸等無毒或低毒的物質。
5、磁分離法
磁(cí)分離法,是通過向化工汙水中投加磁種和混凝劑,利用磁種的剩(shèng)磁,在(zài)混凝劑同時作用下,使顆粒相互吸引(yǐn)而聚結長(zhǎng)大,加速懸浮物的分離,然後用磁分離器(qì)除去有機汙染物,國外高梯度磁分離技(jì)術(shù)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(cí)分離法、間接磁分離法和(hé)微生物—磁分離法(fǎ)。利用磁(cí)技術處理廢水主(zhǔ)要利(lì)用汙染物的凝聚性和對汙染物的加種性。凝聚性是(shì)指具有鐵磁(cí)性或(huò)順磁性的汙染物,在磁場作用下由於磁力作用凝聚成表麵直徑增大的(de)粒子而後除去。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(rǎn)物的磁性而(ér)便(biàn)於用磁分離法除去;或借(jiè)助外加微生物來吸附(fù)廢水中(zhōng)順磁(cí)性離子,再用磁分離法除去離子態(tài)順磁性(xìng)汙染物。
高梯度磁分離處理法是磁分離(lí)技術之一。利用磁場中磁化基質的感(gǎn)應磁場和(hé)高梯度(dù)磁場所產生的磁力從廢水中分(fèn)離出顆粒狀汙染物或提取(qǔ)有用(yòng)物質的方法。磁分離器可分為永磁分離器和電磁分離器兩類(lèi),每(měi)類又有間歇式和(hé)連續式之分。高梯度磁分離技術用(yòng)於處理(lǐ)廢水中(zhōng)磁(cí)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(diǎn)。
化工(gōng)廢(fèi)水處理工藝方案和主要設備選擇
1、預處理曝氣池
根(gēn)據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(yě)較高,為了降低後續處(chù)理的負荷,使出(chū)水達標排放,故考慮在物化及生化處理(lǐ)前進行預處(chù)理。
通過充氧曝氣達到冷卻降溫,並吸脫部(bù)分氨氮酚等有機物(wù)從水中逸入大(dà)氣,同時在池中投加硫酸亞(yà)鐵及石灰,使廢(fèi)水(shuǐ)中有機物進行氧化(huà)及分析,降低有機物質。
2、沉澱吸附池
通過加(jiā)藥混凝反應沉澱(diàn)及煤渣層的吸附,使(shǐ)廢水得以淨化(huà),部分所氮及酚等有機物的濃度降低為後道(dào)生化處(chù)理創造條件。
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(chuán)統的活性汙泥工藝(yì),生物硝化工藝(yì)和生(shēng)物除氮、磷工藝的綜合(hé),A2/O法的活性汙泥中菌群主要由(yóu)硝化菌(jun1)組成在(zài)好氧段硝化菌將入水中的氨氮通過生(shēng)物硝化作(zuò)用轉化成硝酸鹽:在缺氧段反硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用轉達化(huà)成氮逸入大氣中(zhōng),從而達到脫(tuō)氮的目的,在厭氧段聚磷菌釋放磷並吸收低級脂肪酸等(děng)易降(jiàng)解的有機物,而在好氧段聚磷菌超量吸收磷,並通過剩餘(yú)汙泥的排放將磷(lín)去除,以上三類細(xì)菌均具有去除CODcr、BOD5的作用,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,通過加藥反應聚凝使廢水中有機物質(zhì)與藥劑的粘附變成疏水顆粒或絮凝體在溶氣水釋放時產(chǎn)生微細氣泡形成良好的氣泡一絮凝體顆粒(lì)的結(jié)合(hé)體(tǐ),使結合體與廢(fèi)水分離。
5、吸附過濾(深度處理)
將氣浮裝(zhuāng)置淨化後的廢(fèi)水流入裝入焦碳或煤(méi)渣小顆粒(lì)中進行吸(xī)附過(guò)濾氣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用。
化工(gōng)廢(fèi)水預處理物化工(gōng)藝推(tuī)薦
1、催化微電解處理技術
微電(diàn)解技術是(shì)處理高濃度有機廢水的一種理(lǐ)想工藝,該工藝(yì)用於高(gāo)鹽、難降解、高色度廢水的處理不但能大幅度(dù)地降低COD和色度,還可大大提高廢水的可生化性。該技術是在不通電(diàn)的情況(kuàng)下,利用微電(diàn)解設備(bèi)中(zhōng)填充的(de)微電(diàn)解填料產生“原電池”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(yuán)電池”以廢水做電解質,通過放電形(xíng)成電流對(duì)廢水進行電解氧(yǎng)化和還原處理,以達到降解有(yǒu)機汙染物的目(mù)的。在處理過程中產生的新生(shēng)態[˙OH]、[H]、[O]、Fe2+、Fe3+等能與廢水中的許多組(zǔ)分發生(shēng)氧化還(hái)原反應,比如能破壞有色廢水中的有色物質的發色(sè)基團(tuán)或助色基(jī)團(tuán),甚至斷鏈,達(dá)到降解脫色的作用;生成的Fe2+進一步氧化成Fe3+,它(tā)們(men)的水合物具有較強的吸附-絮凝活性,特別是在(zài)加堿調pH值後生成氫氧(yǎng)化亞鐵和氫氧(yǎng)化鐵膠體絮凝劑,它們的(de)絮凝能力遠(yuǎn)遠高於一般藥(yào)劑水解得到(dào)的氫(qīng)氧化鐵膠體,能大(dà)量絮凝水體中分散的微小顆粒、金屬粒子(zǐ)及有機大(dà)分子.其工作原理基於電化學(xué)、氧化-還原、物理以及絮凝沉澱(diàn)的共(gòng)同作用。該工藝具有適用(yòng)範圍廣(guǎng)、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(shuǐ)的預處理和深度處(chù)理中。
技術特(tè)點
(1)反應速率快,一般工業廢水隻需要(yào)半小時至數小時;
(2)作用有機汙染物質範(fàn)圍廣,如:含有偶氟(fú)、碳(tàn)雙鍵、硝基、鹵代基結(jié)構的難除降解有(yǒu)機物(wù)質等都有很好的(de)降解效果(guǒ);
(3)工藝流(liú)程簡單、使用(yòng)壽命長、投資費用少、操作維護方便、運行成本低(dī)、處理效果穩定。處理過程中隻消耗少量的微電解(jiě)填料。填料隻需定期添加無需(xū)更換,添(tiān)加(jiā)時直接(jiē)投入即可。
(4)廢(fèi)水經微電解處理後會在水中形成原(yuán)生態的亞鐵或鐵(tiě)離子,具(jù)有比普通混凝劑更好的混凝作用,無需再加鐵鹽(yán)等混凝劑,COD去除率高,並且不(bú)會對水造成二(èr)次汙染;
(5)具(jù)有良好的混凝效果(guǒ),色度、COD去除率高(gāo),同(tóng)量可在很大程度上提高廢水的可生化性。
(6)該方法可(kě)以達到(dào)化學沉澱除磷的(de)效果,還(hái)可以通過還原除(chú)重金屬;
(7)對已建(jiàn)成未達(dá)標的化工廢水處理工程,用該技術(shù)作為已建工程廢水的預處理,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)該技術各單元可(kě)作為單(dān)獨處理方法使用,又可作為生物處理的前處理工藝,利於汙泥的沉降和生物掛(guà)膜。
2、新型催化微電解填料
技(jì)術概述
它由多元金屬合金融合催化劑並采用高溫微孔活化技術生產而(ér)成,屬新型投加式無板結微(wēi)電解填料。作用於廢水(shuǐ),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(kě)避免運行過程中的填料鈍化、板結(jié)等現象。本填料是微電解反應持續作(zuò)用的重要保(bǎo)證(zhèng),為當前化工廢(fèi)水的處理帶來(lái)了新的生機。
產品關鍵創新點
(1)由多元金屬熔合多種催化劑(jì)通過高溫熔(róng)煉形(xíng)成一體化合金,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(jià)構式微孔結(jié)構形式,提供了極(jí)大的比(bǐ)表麵積和均勻的水氣流通道,對廢水處理提供了更大的電流(liú)密度和更好的催化(huà)反應效果。
(3)活(huó)性強(qiáng),比重輕,不鈍化、不板結,反應速(sù)率快,長期(qī)運行(háng)穩定有效(xiào)。
(4)針對不同(tóng)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(fèi)水處理的應(yīng)用範圍。
(5)在反應過程中填料所含活性(xìng)鐵做(zuò)為陽極不斷提供電子並溶解進入水中,陰極(jí)碳則(zé)以極小顆(kē)粒的(de)形式隨水流出。當使用一定周期後,可通過直(zhí)接投加的(de)方式(shì)實現填(tián)料的補充,及時恢複係統的穩定,還極大地減少了工人的操作強度。
(6)填料對廢水的處理集氧(yǎng)化、還原、電沉積、絮凝、吸附、架橋、卷掃及共沉澱等多功能於一體。
(7)處理成(chéng)本低,在大幅度去除有機汙染物的同時,可極大地(dì)提高廢水的可生化性。
(8)配套設施可根據(jù)規(guī)模和用戶要(yào)求實現構築(zhù)物式和設備化,滿足多(duō)種需求。
(9)規格:1cm*3cm(填料形式多樣,有顆粒球形、多孔柱形及其他,大小可定(dìng)製)。
(10)技(jì)術參數:比重:1.0噸/立方米,比表麵積:1.2平方米/克,空隙率:65%,物(wù)理強度:≧1000kg/cm2。
3、多相催化氧化處理(lǐ)技術
該處(chù)理技(jì)術是(shì)環境領域新發展的一種技術(shù),主要(yào)采用以羥基自由基為核心的強氧化劑,快速、無選擇性、徹底(dǐ)氧化環境中的各種有機汙染物。羥基自由基與水中的溶解性有機物反應形(xíng)成羥基自由基;在催化劑的催化下,羥基自由基對(duì)廢水中有機物(wù)進(jìn)行氧化分解。該技術對CODcr去(qù)除、脫色以及提(tí)高廢水的可生化性有著顯著的效果。其色度、CODcr去除率可達(dá)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(yòng)效果。
適用範圍
主要適用於:硝基(jī)苯、硝基酚、硝基甲(jiǎ)苯、苯酚(fēn)、苯胺類汙水(shuǐ)、苯甲醚汙水;分散染料、陽離子染料(liào)、弱酸(suān)性染料類汙水;合成醫藥、農藥類汙水(shuǐ);獸藥類汙水;精細化工類汙水;合成樹脂(zhī)類汙水;含氰汙水(shuǐ);含氟汙水;含蒽汙水;焦化汙水和(hé)電鍍汙水等。
化工廢水深度處理中水回(huí)用優化組合工藝
(1)預(yù)處理+UF+RO/NF處理工(gōng)藝
(2)MBR+UF/RO/NF處理工藝
工藝係統優點
超濾係統優點(diǎn):采用高分子材料的中(zhōng)空纖維膜,抗耐壓、抗(kàng)汙染、使用壽命長;
占地麵積小、自動化(huà)程度(dù)高、分離能力強、出水水質(zhì)好,保(bǎo)證後續RO/NF係統(tǒng)的正常運行(háng)。
RO/NF膜處理係統(tǒng)優點:
RO係統采用抗汙染反滲透膜、使用壽命長;
鹽分、有機(jī)物(wù)、難降解化合物有效截留;
出水水質適用於(yú)所有生產工藝;
自動化程度高、運行成本低(dī)。
膜-生物反應器工藝(MBR工藝)是(shì)膜分離技術與生物技術有機結合的新型廢水處理技術。它利用膜(mó)分離設備將生化反應池中的活性汙(wū)泥和大分子有機物質截(jié)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(jǐn)湊簡潔單元結構(gòu)特別適合於處理(lǐ)成份複雜、汙染物濃度高的印染廢水(shuǐ)。
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(xǐ)、易更換(huàn)、運行穩定、運行成(chéng)本低;
耐衝擊能力強、COD和色度去除效率(lǜ)高。
應用領域
高濃度化工廢(fèi)水、氯堿行業廢水、農藥廢水、化工園區及汙(wū)水處(chù)理(lǐ)廠、含磷廢水處(chù)理、含甲醛廢水處理(lǐ)。