① 生活污水磷超標,怎麼辦
生活污水磷超標可以用以下方法處理:
1、生化池生化處理法
對於生活污水中磷超標,最常見的方法是生化處理的。一些大型的生活污水處理廠都會對於有生化池,可以降解COD、總磷、總氮等指標。總磷來講,因為生化處理能把部分有機磷轉化為正磷,在生化以後,還要進行化學處理,在廢水中加入鐵系除磷劑進行處理。
2、鈣法除磷:
鈣法處理高濃度含磷廢水,有較好的處理效果,其處理工藝簡單、運行費用低,易操作。主要使用的化學沉析劑有鋁鹽、鐵鹽、鈣鹽。其中羥基磷灰石的平衡常數大,磷酸鹽在鹼性條件下與鈣離子反應生成羥基磷酸鈣,隨著pH值增加反應趨於完全。
3、爐渣吸附除磷:
爐渣是鋼鐵冶煉過程中產生的固體廢棄物,主要由CaO、FeO、MnO、SiO2、Al2O3等氧化物組成,其中所含的每種成分均可以利用。即通過投加爐渣處理磷超標廢水。
4、SBR強化生物除磷:
SBR強化生物除磷適合於原水量不大但含有高濃度磷的廢水處理,反應器採用厭氧/好氧交替進行。
5、大孔徑離子交換法除磷:
大孔徑離子交換法除磷的離子交換樹脂採用強鹼陰樹脂,再生用質量分數為8%的食鹽溶液,進行磷超標廢水處理。
污水中的磷超標,其處理可以使用鈣法、爐渣吸附、SBR強化生物、大孔徑離子交換法等方法除磷。含磷污水處理過程中,如遇到處理不達標時,可以投加除磷葯劑處理。
② 焦化廠污水排放標准
中國對焦化污水中有害物質的最高允許排放濃度為:酚0.5mg/L,氰化物0.5mg/L,硫化物1.0mg/L,氨氮15mg/L,化學需專氧量100mg/L、生化需氧量30mg/L。苯並(a)芘列為第一類污染物,屬其最高允許排放濃度為0.03μg/L。
焦化廢水中多環芳烴不但難以降解,而且通常還是強致癌物質,對環境造成嚴重污染的同時也直接威脅到人類健康。
(2)廢水銅離子排放27倍犯什麼法擴展閱讀
廢水來源
焦化廠主要生產焦碳、商業煤氣、硫銨和輕苯等化工產品。該廠焦油回收系統採用硫銨流程,焦油加工採用管式爐兩塔連續蒸餾,工業奈生產工藝為雙爐雙塔連續蒸餾、洗滌、精製。
在焦爐煤氣冷卻、洗滌、粗苯加工及焦油加工過程中,產生含有酚、氰、油、氨及大量有機物的工業廢水。
③ 屠宰廢水的處理概況,排放概況,處理方法(SBR法)
用SBR法處理屠宰廢水
http://www.chinaenvironment.com 2008-1-16 中國環保網
吉林柳河華龍集團公司宰雞廠位於吉林柳河縣,屠宰廢水排放量為360m3/d,該廠總排口的廢水COD為1300~1700mg/L,SS約500mg/L,pH值>9.0。廢水中含大量的油血,但雞毛有回收設施。
柳河華龍公司決定該廢水處理工程分兩期完成,一期治理規模為120m3/d,達標後再進行二期工程的設計,本工程為一期。
1 工藝流程
採用以SBR為主體的處理工藝,其流程如圖1。
1.1 隔油沉澱池
兼具隔油、沉澱、調節三重作用,地下式,鋼混結構,廢水重力流入,加蓋保溫且可防止臭味散逸。雙廊道式:2×(2.5 m×12.0 m×2.5 m),設計規模兼顧二期工程,於第二廊道中部設擋板隔油,擋板位置:水下0.5 m,水上0.1 m,可有效隔除雞油。該池蓋板設三處人孔,可定期清除表層浮油等雜物。廊道末端設潛水泵,將廢水經格柵泵入SBR池,廊道前端下部設潛污泵,將沉澱污泥等泵入污泥濃縮池。
1.2 格柵
尺寸:1.0 m×1.0 m,柵隙:5 mm,用以截留大的顆粒物質,設於處理間內。
1.3 SBR池
尺寸為6.0 m×4.0 m×5.5 m,鋼結構,有效水深為4.5 m,最大潷水深度為1.75 m。下部進水,以便於快速混合。潷水器為虹吸式,位於進水口對側。排泥管位於距底平面0.5 m處,穿孔管排泥。採用羅茨風機曝氣,氣水比為15:1。曝氣頭採用膜片式曝氣器,服務面積為0.8m2。
1.4 濃縮池
直徑為2.0 m,高為3.0 m,鋼結構。SBR池的剩餘污泥靠重力流入,隔油沉澱池的污泥用潛污泵泵入。靜止沉澱後,上清液返回隔油沉澱池,濃縮後污泥重力流入附近煤場,暫摻煤燒掉,待二期工程投產後,再進行脫水處置。不另設置貯泥池。
控制櫃可自動和手動控制污水泵、污泥泵、水位控制器、虹吸式潷水器、羅茨鼓風機等的啟閉,並可自動或手動控制SBR系統的各個運行時段。
2 處理效果
2.1 工程調試
採用間歇進水、非限制性曝氣方式,曝氣:6 h,沉澱:1 h,排水:1 h。取吉化公司污水廠迴流污泥約4 m3打入SBR池,同時啟動污水泵使SBR池達到設計水位,曝氣後不斷觀察SBR池混合液及澄清液現象,3d內澄清液內含細碎懸浮物,5 d後消失,同時混合液由灰色轉褐色,7 d後為明顯褐色。靜沉時出現明顯污泥層,上清液澄清,視為培養馴化結束。
2.2 運行效果
本系統從試運行至今,已歷時3年多時間,期間泥水分離狀況良好,污泥層界面非常清晰,出水清澈,瓶裝條件下與市售純凈水比較竟難於區分。整個系統運行也一直非常穩定,未發生過故障。當地環保部門曾進行了若干次測定,其結果如表1所示。
表1 處理系統的進、出水水質監測情況 mg/L 時間 指標 進水 隔油池出水 出水 去除率(%)
1998年7月6日 CODCr 1658 896 58 96.5
BOD5 761.5 416.5 16.5 97.8
SS 570 87 0
NH3-N 15.41 44.14 2.60 83.1
1998年7月10日 CODCr 1300 73 94.4
999年3月27日 CODCr 1420 729 67 65.3
1999年3月28日 CODCr 1352 702 58 95.7
1999年3月29日 CODCr 1463 720 38 97.4
999年3月30日 CODCr 1569 841 62 96.0
1999年4月1日 CODCr 1611 832 62 96.2
1999年4月2日 CODCr 1705 922 75 95.6
2000年1月8日 CODCr 1652 63 96.2
BOD5 990 25 97.5
SS 621 28 95.5
從表中數據可見,宰雞廢水經本系統處理,COD去除率為94.4%~97.5%,大多在95%以上,出水COD均低於75 mg/L;BOD去除率為97.5%以上;SS去除率為95.5%以上;NH3-N去除率為83.1%。運行表明,pH值為9.60的鹼性廢水進入隔油沉澱池後,其出水pH值降至6.96,產生酸化作用,這可能也是隔油沉澱池去除率高的一個原因。而此過程中,NH3-N明顯升高,證實了確已發生生化反應。
3 經驗與體會
①對宰雞廢水,以8 h為一周期,藉助本系統就可獲得良好且穩定的處理效果。
②將隔油、沉澱、調節三功能集於一池,不僅可節省佔地和投資,且可獲得良好的運行效果。
③對北方的宰雞廢水,細格柵一定要置於隔油池後。否則,其柵隙將為易凝固的雞油堵塞,嚴重時運行10 min就可全部堵死,廢水無法通過。
第一章 概述
1.1. 項目概述
1.1.1. 項目名稱、地點
項目名稱:某縣定點屠宰場廢水治理項目
項目地點:某縣水東
1.1.2. 項目概況
屠宰過程中將產生一定量的廢水,廢水主要來自屠宰後清洗、解體沖洗、內臟清洗和地面沖洗以及牲畜糞便廢水等廢水。廢水中含有大量的有機物質,主要成分有:動物糞便、血液、動物內臟雜物、畜毛、碎皮肉和油脂等有機物,屬於高濃度有機廢水。廢水呈褐紅色,具有較強的腥臭味。這些廢水中的脂肪、蛋白質等物質不經過處理,直接排入水體,將對其周圍水體造成嚴重富營養化,嚴重破壞水體的自盡能力,造成水體發黑變臭,影響環境和農業灌溉。信豐縣定點屠宰場為了正常生產和持續發展,保護周圍水體環境,非常重視廢水污染環境問題,決心對廢水進行治理,並委託南昌中冠環境工程有限公司制訂治理方案。南昌中冠環境工程有限公司在得知信豐縣定點屠宰場廢水需要治理信息後到屠宰場了解情況。針對該屠宰場廢水性質和排放要求,南昌中冠環境工程有限公司從降低廢水處理工程造價和運行成本目標出發,採用先進廢水治理技術和設備。本著此原則擬定了本治理方案文件,供企業和有關部門領導審議。
1.1.3. 項目范圍
主要包括從治理工程的進水口至出水口的工藝、構築物、設備、電氣、儀表等的設計、圖紙、工程報價、運行費用分析等技術文件等。
1.2. 設計依據
1.2.1. 編制依據
信豐縣定點屠宰場提供的資料和數據;
《中華人民共和國環境保護法》 (1989年12月)
《中華人民共和國水污染防治法》 (1984年5月)
《中華人民共和國水污染防治實施細則》 (1989年7月)
《肉類加工工業水污染物排放標准》 (GB13457-1992)
《污水綜合排放標准》 (GB8978-1996)
《室外排水設計規范》 (GBJ14-87(1997版))
其餘各專業規范等
同類行業同規模水質資料;
1.2.2. 設計規范、標准
(1)J14-87《室外排水設計規范》(修訂本)
(2)GB8978-2001《污水綜合排放標准》
(3)GB50069-2002《給水排水工程結構設計規范》
(4)GB50010-2002《混凝土結構設計規范》
(5)GB50052-95《工業與民用供配電系統設計規范》
(6) GB50062-92《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范》
(7) GB50054-95《低壓配電裝置及線路設計規范》
1.2.3. 設計水量、水質
設計水量:根據某縣定點屠宰場提供數據,每屠宰一頭生豬的用水量為0.4噸左右,現在排放廢水量不超過80t/d,為了考慮到廢水的波動性以及可持續發展設計廢水量為100t/d。
水質:由於甲方未提供水質數據,參照同行業內廢水的水質特性做參考,確定設計廢水水質如下:
項目 廢水水質(mg/L)
CODcr 2500
BOD 1000
SS 1500
NH3-N 30
pH 7--8
油脂 300
總P 18
大腸菌群 36x1012(個/100ml)
表中單位均以mg/l計,PH除外。
1.2.4. 污水排放標准
表二 國家一級排放標准
項目 廢水水質(mg/L)
CODcr 100
BOD 20
SS 70
色度 50
pH 6-9
NH3-N 15
動植油 15
大腸菌群數(個/L) 5000
表中單位均以mg/l計,PH除外。
第二章 污水處理設計原則
2.1. 污水處理系統設計原則
認真貫徹國家關於環境保護工作的方針和政策,使設計符合國家的有關法規、規范、標准。
綜合考慮廢水水質、水量的特徵,選用的工藝流程技術先進、穩妥可靠、經濟合理、運轉靈活、安全適用。
污水處理系統平面布置力求緊湊,減少佔地和投資。
妥善處置污水處理過程中產生的污泥和其它柵渣、沉澱物,避免造成二次污染。
污水處理過程中的自動控制,力求管理方便、安全可靠、經濟實用。
高程布置上應盡量採用立體布局,充分利用地下空間。平面布置上要緊湊,以節省用地。
嚴格按照廠方界定條件進行設計,適應項目實際情況要求。
2.2泥處理系統設計原則
系統產生的污泥經濃縮後運輸至垃圾填埋場處理。
工藝設計盡量減少系統污泥產生。
第三章 污水處理系統工藝
3.1廢水屬性分析及工藝路線的確定:
屠宰廢水含有大量的污血、油塊和油脂、毛、肉屑、骨屑、內臟雜物、未消化的食物和糞便等污染物,帶有令人不適的血紅色和使人厭惡的血腥味。
屠宰廢水是一種高濃度有機污染廢水,成分復雜。屠宰廢水具有以下特點:
1、具有一定血紅色,主要是由豬血造成;
2、具有血腥味,主要是由豬血和蛋白質分解造成;
3、含有大量的懸浮物,主要由豬毛、肉屑、骨屑、內臟雜物、未消化的食化和糞便等形成;
4、含有較高動物油脂;
5、含有大量大腸桿菌。
根據廢水特點及處理出水要求,該廢水處理工藝採用物化+生化處理工藝是必需的。廢水CODcr與色度較高,廢水中油脂濃度超過40mg/l時,油脂粘附於生物膜表面,阻斷廢水與生物膜的接觸,使生化去除效率下降;廢水中含有的大量豬毛、肉屑、骨屑、內臟雜物、未消化的食化和糞便等也不易生化,因此該廢水必需採取必要的預處理及物化處理,盡量降低進入生物處理構築物的懸浮物和油脂含量,再進行生化處理,確保生化處理的正常運行。南昌中冠環境工程有限公司工程師到信豐縣定點屠宰場收集數據,根據現場情況,屠宰場已經具備了前端化糞池,經化糞池出水廢水呈現黑色並且帶有部分油脂,但所含懸浮物較少。屠宰廢水除了濃度高,色度高外,還有胺氮,總磷超標比較難處理,因此在設計過程中應該考慮到它們的去除。因為屠宰場屠宰主要集中在夜間,在廢水的排放特點、廢水的屬性、以及現在有構築物的前提下,現擬定以下工藝:
擬定污水處理工藝流程:
污水線路
污泥線路
3.2廢水工藝流程簡介:
由於屠宰廢水中含有一定量的大塊漂浮物(血污、毛皮、雜物 染
物等),因此先用格柵予以攔截下來,以保證後續設備的正常運行,此設施屠宰場現在已經具有。因為屠宰廢水中含有血污、油脂等大分子有機物存在,直接進入好氧將很難降解,因此格柵出水進入化糞池。屠宰場現有化糞池能夠起到一定的處理效果,但現有出水濃度依然很高並且夾帶部分油脂,為了減輕後續處理設施的負荷,因此考慮在前端加一座隔油池以去除油脂。屠宰場因為工作時間的因素,它的排水周期跟其它廢水排放周期不同,它主要集中在夜間排放,因此必須設置一個較大的調節池來調節水質水量以保證整套設施的正常運行,減輕對後續設施帶來的沖擊負荷,廢水經調節池收集然後通過泵泵入後續處理設施。廢水經過前端化糞池處理後,廢水中依然含有大部分大分子有機污染物,因此需要進一步對其降解為小分子物質,為後續好氧生化做准備,並且考慮到廢水中氨氮和總磷的超標,因此必須設施好氧—缺氧的交替運行環境來達到硝化—反硝化的交替運行來達到脫氮除磷的效果,此處通過設置水解酸化池將後續好氧處理出水部分迴流至水解酸化池來實現。廢水經過水解酸化池後進入好氧池,此處將好氧池分為兩段,它的好處在於在不同的好氧段,微生物根據環境不同而呈現空間的分布,具備針對性,有著更好的去除效果。廢水經過前端各個生化處理設施處理後,有機污染負荷很大程度得到降解。但廢水中色度依然難以達標,為了對色度的去除,並同時考慮對COD的降低和氨氮及總磷的降低,因此此處設置混凝沉澱池並且投加針對性的葯劑。沉澱池出水,進入消毒池,然後最終達標排放。
3.3污染物指標去除措施及去除率預測
本方案中主要污染物的去除措施如下:
CODcr/BOD5的去除:主要通化糞池、水解酸化、好氧等生物降解法達到去除CODcr/BOD5的目的。
SS的去除:主要通過前端現有的設施沉澱達到去除SS的目的。
NH3-N的去除:主要通過生化時的消化及反消化作用達到去除NH3-N的目的。但由於本工程NH3-N含量相對較高,在進水水質偏高及溫度偏低時出水的NH3-N含量會略高於排放標准,此時超標部分通過化學來去除。因此在生化池後設置混凝沉澱池,剩餘的氨氮通過投加MgCl2和NaH2PO4, 生成難溶復鹽MgNH4PO4•6HzO(簡稱MAP)結晶,通過重力沉澱,使之從廢水中分離。從而最終保證了出水的氨氮常年達到去除的目的。
動植物油的去除:主要通過隔油池達到去除動植物油的目的,並且部分通過厭氧降解的方法去除。
大腸桿菌群的去除:通過後續消毒池消毒去除。
各單元處理效率預測一覽表(單位:mg/L)
項目 進水COD
mg/l 去除效率
% 進水BOD
mg/l 去除效率
% 進水SS
mg/l 去除效率
%
格柵 2500 1000 300
化糞池 2500 35 1000 30 300 80
隔油池 1625 10 700 5 60
調節池 1463 5 665
兼氧池 1390 30 665 25
好氧Ⅰ 973 70 499 85
好氧Ⅱ 292 65 75 80
混沉池 102 20 15
消毒池 82 10
出水 74
標准 100 20 70
第四章 污水處理系統構築物、設備
4.1格柵、化糞池
為防止毛皮、碎肉、內臟雜物等大顆粒雜質進入後續設施沉積在其後設置粗、細兩格柵,以保證後續設備的正常運行。柵渣定期清除,作垃圾處理。化糞池即是簡易的厭氧裝置,它是在厭氧的條件下通過厭氧菌或者兼性菌的作用將污水或者污泥中的有機物分解成為CH4和CO2,使有機物得到降解,污泥得到穩定的過程,此工程中它能起到降低污染負荷並分解大分子無染物的作用。本工程中利用屠宰場原有設施。
4.2隔油池
雖然前端設置了化糞池,但出水中仍然含有油脂物質,因此此處增設隔油池。隔油池此處採用折流式簡易結構,該池的設置主要是強化預處理的作用,其功能主要是隔除水中的浮油、浮渣,減輕後續處理負荷。
因為屠宰廢水集中排水主要夜間,按照加工8小時,廢水量為總排水量的80%為例,則平均每小時排水為10立方,在晚間最大流量時隔油沉澱池設計停留時間HRT=1.7h,有效容積V有效=18m3(L×W×H=4.0m×1.0m×4.5m,有效水深4.3m),採用鋼筋混凝土結構。因為前端具備化糞池,進水中含渣量很少,因此不專門配置排污泵。
4.3調節池
由於排水的周期性與水質的不均勻性,來自各時的水質、水量均不一樣,一般高峰流量為平均處理量的2~8倍,並且屠宰場主要在夜間工作,因此為保證後續處理設施的正常運行和達到設計的出水水質,同時調節水量和均化水質,所以設置一座調節池。
調節池設計停留時間HRT=12h,有效容積V有效=50m3(L×W×H=4m×3m×4.5m,有效水深4.2m),採用鋼筋混凝土結構,半地埋式結構。污水由一台潛污泵泵入至水解酸化池中。潛污泵型號WQ10-15-1.5,流量Q=10m3/h,揚程H=15mH2O,功率N=1.5kW。
4.4生化處理部分
生化處理採用A2/O/O法處理工藝。由於廢水中有機物濃度較高,且含有大量大分子污染物,直接採用好氧處理會使處理效率偏低。生化處理前段採用厭氧處理工藝,利用厭氧反應可使屠宰廢水中大分子難降解有機物轉化為水分子易降解的有機物,出水的可生化性能得到改善,這使得好氧處理部分的停留時間小於傳統處理工藝。與此同時,懸浮物被水解為可溶性物質,使污泥得到穩定處理。結合現場情況以及降低一次性投資成本,因為本工程中化糞池容積較大,因此不專門設置厭氧池,但考慮到硝化反硝化運行的條件,後續增加一個水解酸化池。
調節池出水泵入水解酸化池內,通過無機氧化物中的氧替代分子氧進行生物氧化作用,進一步將有機物分解,並且後續沉澱的污泥及部分好氧出水通過迴流進入前端水解酸化池,近一步通過反硝化作用去除氨氮。
利用活性污泥法處理肉類加工廢水在技術上很成熟,國內外應用普遍,都取得較理想的效果。
活性污泥法是由曝氣池、沉澱池、污泥迴流和剩餘污泥排除系統所組成,此工程中為了提高處理效果,我們將採用活性污泥和生物接觸氧化法組合使用。前端水解酸化池出水進入曝氣池,通過曝氣設備充入空氣,空氣中的氧溶解入污水使活性污泥混合液產生好氧代謝反應。曝氣設備不僅傳遞氧氣進入混合液,且使混合液得到足夠的攪拌而呈懸浮狀態。這樣,污水中的有機物、氧氣同微生物能充分接觸反應,在微生物的新陳代謝功能的作用下,污水中有機污染物得到去除,污水得到凈化。
由於污水的生化性比較好,採用成熟的活性污泥和生物接觸氧化組合的生化方法處理較合理。該工藝具有容積負荷高,耐沖擊負荷能力強,不易產生污泥膨脹,運行穩定,操作管理方便,運行費用低等優點。水中呈溶解態、膠體態的有機成份在此能得到最大程度的降解。
★A2/O/O工藝具有如下特點:
(1)、具有多種凈化功能,可有效去除有機污染物。
(2)、對沖擊負荷有較強的適應能力,出水水質好且穩定,動力消耗相對較低。
(3)、操作簡單、運行方便、易於維護管理。
(4)、污泥產生量少,污泥顆粒大,易於沉澱。
好氧池中採用彈性填料,其比表面積大,水流特性優越,不易堵塞,表面易掛膜,有利於提高生物膜的活性與生物量。好氧池採用羅茨曝氣機,並且在池底安裝微孔曝氣頭,它能夠有較高的氧傳遞效率,曝氣均勻,並且使污水在池內不斷循環,確保污水與生物膜充分接觸。型號為NSR50,排出壓力49KP,進氣量為2.43m3/min。
曝氣處理後硝化液迴流至前端水解酸化池內進一步脫氮,在缺氧菌的作用下,使污水中的硝酸鹽和亞硝酸鹽還原成N2和H20,曝氣池是一種活性污泥法和生物膜法組合的生物處理裝置,通過低噪音的羅茨鼓風機提供氧源,通過放置填料,鼓風曝氣,設迴流系統,對、氮BOD5、磷的去除有顯著的效果。
該系統的脫氮原理:
污水中的氨氮(HN3—N)95%以上是以NH4+形色存在,經鼓風曝氣,首先有亞硝酸菌將氨氮轉化為亞硝酸鹽:
(亞硝酸菌)
NH4++1.5O2 NO2-+2H++H2O
然後再由硝酸菌將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽:
硝酸菌
NO2+0.5O2 NO3-
總的反應為:
NH4-+2O2 NO3+2H++H2O
以上反應在好氧段內進行,在水解酸化段,硝酸鹽和亞硝酸鹽通過兼氧微生物或厭氧微生物(如產鹼桿菌、假單胞菌、無色桿菌等)進行反硝化脫氮,反消化菌利用NO3中的氧(又稱為化合態氧或硝態氧),繼續分解代謝有機污染物,去除BOD5,同時將NO3中的氮轉化為氮氣N2 ,這個過程可用下式表示:
反消化菌
NO3-+有機物 N2 +N2O+OH
該系統的除磷原理:
厭氧段、水解酸化段占優勢的非絲狀儲磷菌把儲存的聚磷酸鹽進行分解,並提供能量,大量吸附水中的BOD5,並釋放出正磷酸鹽,使厭氧段的BOD5下降,含磷量上升。污水進入好氧段後,好氧微生物利用氧化分解獲得的能動量,大量吸收狀況釋放的正磷和原水中的磷,完成磷的過渡積累,從而達到去除BOD5和除磷的目的。
厭氧池:厭氧池用現有的化糞池代替,不增加新的設施。
水解酸化池:設計停留時間HRT=8.0有效容積V有效=33.6m3(L×W×H=4.0m×2.0m×4.5m,有效水深4.0m),採用鋼筋混凝土結構。
配套設施: 彈性填料 填料架 布水管
一段好氧池:設計停留時間11.5h,有效容積為V有效=48m3 (L×W×H=4.0m×3.0m×4.5m,有效水深4.0m),採用鋼筋混凝土結構。
配套設施: 彈性填料 填料架 曝氣頭 曝氣支架 曝氣機
二段好氧池: 設計停留時間11.5h,有效容積為V有效=48m3 (L×W×H=4.0m×3.0m×4.5m,有效水深4.0m),採用鋼筋混凝土結構。
配套設施: 彈性填料 填料架 曝氣頭 曝氣支架 曝氣機
④ 物化法處理印染廢水的研究進展
我國是印染紡織第一大國,而印染行業又是工業廢水排放大戶,據不完全統計,全國印染廢水每天排放量為3.0×106~4.0×106t。印染廢水具有水量水質變化大、有機污染物含量高、色度深、pH波動大等特點,過去常採用成本較低的生化法處理即可滿足較低的排放標准。
1處理印染廢水的物理方法
常用的處理印染廢水的物理方法主要包括吸附、混凝、膜處理等。通常地,吸附和膜處理技術作為生物處理的深度處理技術;而混凝技術視具體情況可以放在生物處理工段的前面,也可以放在後面。這些技術都可取得較好的效果。不過一般來說此類技術只是對廢水中的污染物進行了相間轉移,並沒有從根本上消除污染,而且相應材料消耗較大,增加了處理成本,限制了大范圍的推廣應用。
1.1吸附法
當印染廢水與多孔性物質混合或通過由其顆粒組成的濾床時,污染物就會進入多孔物質的孔隙內或者是黏附在表面而被除去。吸附法適用於低濃度印染廢水,多用於深度處理。應用最多的吸附劑是活性炭,但單獨採用活性炭吸附處理印染廢水的成本很高。
近些年來研究的重點主要在於尋找開發新型廉價易得的吸附劑,並對其進行改性來提高吸附性能,其種類和主要性能如表1所示。
1.2混凝法
混凝工藝流程簡單,操作管理方便。但由於染料品種繁多,單一混凝劑難以適應成分復雜的印染廢水,因此開發新型高效無毒混凝劑,對現有葯劑進行改性,爭取做到一劑多用是目前該技術發展的趨勢。
目前常用的絮凝劑包括無機絮凝劑、有機絮凝劑及生物絮凝劑。無機絮凝劑主要有鋁鹽、鐵鹽等低分子混凝劑以及聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵等高分子混凝劑。傳統的鋁鹽混凝一直佔主導地位,其絮體小、形態穩定,對大部分染料廢水處理效果比較理想,但反應較慢,受溫度影響較大且有毒性;鐵
鹽反應快、絮體大、易失穩沉澱,對疏水性染料脫色效率高,但對親水性染料脫色不理想,投加量不當會使水體呈現黃色,COD去除率低。有人圍繞著鐵磁性物質展開研究,通過磁種混凝使非磁性污染物獲得磁性,實現磁分離來縮短時間。D.Pak等〔1〕將煉鋼過程中產生的廢渣粉碎(其成分中含有磁性鐵氧化物)來處理紡織廢水,沉降速度較FeCl3或PAC大10倍,對色度、SS、TOC、COD、總氮和總磷的去除率都較高;賈宏藝等〔2〕利用磁性納米Fe3O4顆粒的超順磁特性,在外加磁場的作用下將磁顆粒、亞鐵鹽及有機物形成的混凝體迅速沉降下來,COD去除率較只投加亞鐵鹽時高15%。
有機高分子絮凝劑較無機絮凝劑絮凝速度快且穩定,用量少,受共存鹽類、pH及溫度影響小,產生的殘渣也較少,因此應用前景更加廣泛。主要品種有聚丙烯醯胺、聚丙烯酸、聚二甲基二烯丙基氯化銨、聚胺等,由於合成高分子有毒性,因而天然無毒的高分子絮凝劑如殼聚糖日益受到重視。但殼聚糖只能溶解於弱酸性溶液,溶解度較小,在殼聚糖分子上引入基團對其進行改性,增強殼聚糖的螯合能力已經成為必然趨勢。劉運學等〔3〕對比了羧甲基殼聚糖和殼聚糖對某毛巾廠印染廢水的混凝處理效果,在相同工藝條件下前者得到的脫色率和COD去除率都優於後者。
近些年生物絮凝劑發展迅猛,其對水中膠體和懸浮物具有絮凝作用,且無二次污染,具有高效、無毒、絮凝對象廣泛、脫色效果獨特等優點,但是成本較高,技術上還存在一些問題。
1.3膜分離
膜分離技術由於無相變、設備簡單、操作方便等優點,迅速發展日趨成熟並已形成工業化規模,但不適宜直接處理印染廢水,否則極容易造成嚴重的膜污染且難以再生;膜分離技術多用於深度處理,降低和去除殘存的有機物、色度並脫除無機鹽分,分離前段工藝中形成的微生物、絮凝物或是投加的固體催化劑,與其他技術聯用的效果極好,出水可以達到回用標准。叢利澤等〔4〕採用混凝沉澱法對COD高達2500mg/L,色度高達10000倍的印染廢水進行預處理,後接膜生物反應器與納濾膜分離系統組合工藝,處理後COD降到30mg/L,NH3-N降到8mg/L,色度為0,其中納濾膜主要分離色素等生物難降解小分子物質。浙江某公司〔5〕採用超濾-反滲透聯用處理印染廢水,超濾可去除部分有機物及色度,更主要是去除可能污堵反滲透膜的膠體、細菌、病毒等雜質,延長了反滲透膜的清洗周期和壽命;反滲透可去除98%的鹽分,完全去除硬度,同時對COD、色度也具有極高的去除作用,出水完全達到純水標准。
2化學氧化方法
化學氧化能夠使印染廢水中的有機染料發生化學反應而被分解,常用的氧化劑包括O2、O3、ClO2、H2O2、新生態MnO2等。這些氧化劑都能與染料發生氧化還原反應,但由於成本高或效率低導致費用昂貴,於是人們紛紛添加催化劑來提高其氧化性能,通過產生氧化活性更高的˙OH來提高其氧化能力。印染廢水中染料的顏色來源於染料分子的共扼體系—含不飽和基團—N=N—、C=C、—N=O、C=O、C=S—、—CH=N—等的發色體〔6〕。˙OH的標准氧化電位高達2.8eV,是除元素氟以外最強的氧化劑,能夠有效打破共扼體系結構,使之變成無色的有機分子,無選擇地將絕大多數有機物徹底氧化成CO2、H2O和其他無機物。
2.1光化學氧化法
光化學氧化印染廢水不受鹽離子種類、有機物濃度和pH波動的影響,無二次污染,操作條件溫和。利用紫外光照射在TiO2的表面產生˙OH進而氧化有機污染物是當前實驗室內最主要的方法,但對於色度較高的印染廢水由於光透過性較差而使處理效果不夠理想。
於是研究重點正在從利用紫外光的光催化氧化向利用可見光的光敏化氧化轉變。因為染料本身就是一種光敏化劑,能夠被可見光激發向TiO2轉移電子,形成的導帶電子被水中的氧捕獲,進而形成˙O2-和˙OH,這樣協助催化劑被間接激發,從而擴大了可利用光的波長范圍,甚至可以直接利用太陽光,極大地降低了處理成本。在實驗室內採取的措施有:改變光收集裝置透鏡聚焦〔7〕、復式拋物線集光器〔8〕、鍍發光劑〔9〕、聯合類Fenton技術〔8-10〕等,這些都得到了良好的處理效果。在突尼西亞佔地50m2的光敏化氧化工藝中試裝置的運行結果表明,太陽光能夠去除難降解有機物和色度〔11〕,甚至較實驗室內有更高的效率(量子產率達15%),並提高了廢水的可生化性,這在陽光充沛的地區具有極大的意義,只是太陽光的光效率過低,使得處理設施佔地面積龐大。
2.2電化學氧化法
關於電化學氧化的研究主要集中在對電極的改進上,以提高電極材料的催化性能,提高電流效率降低能耗。溫軼等〔12〕以碳納米管電催化電極做陽極,不銹鋼片為陰極分解處理含活性艷紅X-3B的模擬印染廢水,在酸性條件下當電流密度為20mA/cm2時可以有效電催化氧化有機染料。A.Sakalis等〔13〕以鈮/硼摻雜金剛石為陽極來處理4種偶氮染料,與Pt/Ti相比,電耗更低,效率更高,脫色率高達90%。A.Koparal等〔14〕利用硼摻雜金剛石拉西環形陽極在雙極滴流塔反應器中處理鹼性紅29,其分解率達99%,最優的條件下脫色率和COD去除率分別為97.2%和91%,而電流密度僅1mA/cm2。
實際印染廢水往往含有大量無機鹽類,導電性較強,無需額外投加電解質。研究表明,當廢水中含有鹵化物時電解效率會提高,其中NaCl影響最大,不僅能降低電耗,利於絮凝,還能在陽極形成ClO-繼續氧化。A.Sakalis等〔15〕還發現Na2SO4也有相似效果可生成S2O32-,但效果沒有NaCl明顯。
另外通過電解產生的O2或是外界提供的O2還可以在陰極上還原產生H2O2,類似與Fenton試劑聯用。JunshuiChen等〔16〕將Fe2+換成Co2+,獲得了更強的催化能力,對溴鄰苯三酚紅的分解更加迅速。
電化學方法處理印染廢水快速高效,優點眾多,但由於價格昂貴,實際應用並不多,目前著重在對微觀機理、中間產物及其毒性的研究。
2.3濕式氧化法
濕式氧化法(WAO)是在高溫高壓條件下,利用溶解的氧氣將廢水中有機物氧化的方法。該工藝操作條件苛刻,對反應器要求嚴格,且停留時間較長。旨在降低反應溫度和壓力的濕式催化氧化技術(CWAO)近年來受到廣泛的重視和研究。
如何使反應條件變得更加溫和是濕式催化氧化工藝的關鍵。有人投加H2O2、O3等氧化性物質來降低操作條件,也有人制備高效催化劑嘗試在常壓較低溫度下處理染料溶液。Sung-ChulKim等〔17〕以10gAl-Cu柱狀黏土催化H2O2處理1000mg/L的活性藍19溶液,常壓、80℃下,20min內可完全將其去除,還抑制了Cu的溶出。YanLiu等〔18〕在常溫常壓下向500mg/L的甲基橙模擬染料廢水通入空氣2.5h,採用Fe2O3-CeO2-TiO2/γ-Al2O3作為催化劑,脫色率、COD去除率和TOC去除率分別可達98.09%、97.50%和97.08%;HongzhuMa等〔19〕在常壓、35℃、pH=5的條件下,用CuO-MoO3-P2O5催化氧氣處理300mg/L的甲基橙溶液,脫色率僅有55%,而在相同條件下亞甲基藍10min的脫色率就可達99.26%。
2.4Fenton法
Fenton試劑是由H2O2與Fe2+混合組成的氧化體系,H2O2在酸性條件下(一般pH<3.5)被Fe2+或Fe3+催化分解產生高活性的˙OH和˙O2H,同時Fe離子還具有絮凝作用。W.Bae等〔20〕採用Fenton法處理印染紡織廢水時發現Fe離子絮凝的效果遠大於自由基的氧化作用。此技術去除效率高,易操作,但是酸性的反應環境會造成設備腐蝕,因此在排放前須進行中和處理,且出水中Fe2+排放濃度高。李紹鋒等〔21〕採用Fenton試劑對9種活性染料所配水樣進行處理,pH在3~5之間,Fenton試劑對9種染料的降解效果均較好,色度去除率達90%以上,COD去除率在40%~80%之間。反應後的UV-VIS吸收光譜區已無N=N雙鍵及芳香結構的特徵
吸收,說明染料分子中此部分結構已被Fenton試劑徹底破壞。單獨採用Fenton試劑氧化印染廢水中的有機物時H2O2的消耗量過大,處理成本高,一般需與其他技術聯用。近年來有人在Fenton工藝里引入紫外〔20〕、草酸鹽等或是固定催化劑〔22-24〕,可進一步增強其氧化能力、擴大適用的pH范圍和抑制Fe的溶出。JiyunFeng等〔25〕把Fe塗在斑脫土上作為光Fenton催化劑氧化偶氮染料OrangeⅡ,脫色率100%,TOC去除率達50%~60%。A.Durán等〔8〕對比了光Fenton技術在投加草酸鹽與否時處理活性藍4溶液的效果,發現前者有助於創造低pH氛圍,提高了反應速率,且COD、TOC的去除率都優於後者。
2.5微波誘導催化氧化法
微波是指波長為1mm~1m、頻率為300~300000MHz的一種電磁波。在液體中微波能使極性分子高速旋轉,產生熱效應;許多磁性物質如過渡金屬及其化合物、活性炭等對微波有很強的吸收能力,常作為誘導化學反應的催化劑,當受微波輻射時不均勻的表面會產生許多「熱點」,其能量比其他部位高得多,誘導產生高能電子輻射、臭氧氧化、紫外光解和非平衡態等離子體等多種反應,可以產生高溫並形成活性氧化物質,從而使有機物直接分解或將大分子有機物轉變成小分子有機物。
張國宇等〔26〕以顆粒活性炭為催化劑微波誘導氧化雅格素紅BF-3B150%染料廢水,較單獨使用微波氧化和活性炭吸附兩者時都具有明顯的優越性,最優條件下色度和COD去除率分別為99.6%、96.8%。微波輻射能有效解吸活性炭表面的有機物,使活性炭再生並有利於有機物的消解和回收再利用。但是活性炭的機械強度較差,微波、高溫及水力擾動都會使其結構受到破壞甚至破碎,從而影響了其催化活性和壽命。近些年來所使用的催化劑逐漸轉到金屬及其化合物,例如張惠靈等〔27〕用CuO/γ-Al2O3替換活性炭,效果明顯,當摻雜CeO2後脫色率又提高30%,還延長了催化劑的使用壽命;洪光等〔28〕以改性氧化鋁誘導微波氧化處理雅格素藍BF-BR染料,催化活性和使用壽命均優於顆粒活性炭。
2.6超聲催化氧化法
超聲處理效果不受溶液色度影響,並可能實現完全褪色和100%礦化。超聲空化能在液體中產生局部高溫高壓、高剪切力,誘使水分子及染料分子裂解產生˙OH自由基,另外溶解在溶液中的N2和O2也可以發生自由基裂解反應產生˙N和˙O自由基,進一步引發各種反應,使水中有機物礦化成無機物或轉換成易生物降解的小分子化合物,還有可能促進絮凝。由於超聲波產生的自由基濃度有限,能量轉化率低,效果並不理想〔29〕,目前多使用催化劑〔30〕或者與其他氧化技術聯用來提高效率。A.Maezawa等〔31〕發現超聲提高了光催化分解酸性橙52的效率和TOC的去除率,並且不受Cl-的影響,可能是超聲波增加了催化劑的表面積,提高了傳質速度,同時在催化劑表面生成的H2O2有利於產生˙OH。Ki-TaekByun等〔32〕在多泡聲致發光條件下30min內去除亞甲基藍,較普通TiO2催化UV快得多,但同時證實了微氣泡在崩潰瞬間發出的光對染料的氧化幾乎不起作用。JianhuiSun等〔33〕研究表明超聲可以顯著增加低Fe2+濃度的Fenton試劑氧化酸性黑1的能力,最適條件下30min去除率達到98.83%,避免了普通Fenton含鐵污泥的問題。G.Tezcanli-Güyer等〔34〕發現超聲對O3和UV有催化作用,可以提高O3的傳質,同時在催化劑表面生成的H2O2有利於產生˙OH,當3種方法協同作用時,酸性紅7的分解速率大大提高。
符德學等〔35〕採用超聲協同鈦鐵雙陽極電解體系氧化含有鹼性湖藍5B的印染度水,集超聲空化、陽極催化氧化、電生自由基氧化和電絮凝等技術於一體,COD去除率達到90.2%,脫色率達到98.3%。
3結束語
上述方法用來處理印染廢水各有優劣,物理法總體上處理成本較高,其中的吸附法和膜分離技術適合於作為深度處理技術;化學氧化處理效率高、二次污染較少,越來越受到青睞,但直接用於生產則費用昂貴,這限制了這些高效技術的實際應用。比較有效的處理工藝是將化學氧化技術與生化技術結合,充分發揮各自的優勢,通過物化處理減少印染廢水的生物毒性,提高可生化性,再採用處理成本較低的生化法進一步處理。吸附法和膜分離技術作為出水要求嚴格的工藝或回用水技術較為合適。
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⑤ 污水處理的意義
污水處理的意義:將污水進行處理之後,可以對其進行循環使用,為我國的生產減少水資源的消耗。水處理技術利用相關的技術手段對污水進行凈化,使其可以繼續使用,所以污水處理極為重要。
按污水來源分類,污水處理一般分為生產污水處理和生活污水處理。生產污水包括工業污水、農業污水以及醫療污水等,而生活污水就是日常生活產生的污水,是指各種形式的無機物和有機物的復雜混合物,包括:
①漂浮和懸浮的大小固體顆粒;
②膠狀和凝膠狀擴散物;
③純溶液。
按水污的質性來分,水的污染有兩類:
一類是自然污染;另
一類是人為污染,當前對水體危害較大的是人為污染。
污水處理被廣泛應用於建築、農業、交通、能源、石化、環保、城市景觀、醫療、餐飲等各個領域,也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。
(5)廢水銅離子排放27倍犯什麼法擴展閱讀
污水處理按照其作用可分為物理法、生物法和化學法三種。
①物理法:主要利用物理作用分離污水中的非溶解性物質,在處理過程中不改變化學性質。常用的有重力分離、離心分離、反滲透、氣浮等。物理法處理構築物較簡單、經濟,用於村鎮水體容量大、自凈能力強、污水處理程度要求不高的情況。
②生物法:利用微生物的新陳代謝功能,將污水中呈溶解或膠體狀態的有機物分解氧化為穩定的無機物質,使污水得到凈化。常用的有活性污泥法和生物膜法。生物法處理程度比物理法要高。
③化學法:是利用化學反應作用來處理或回收污水的溶解物質或膠體物質的方法,多用於工業廢水。常用的有混凝法、中和法、氧化還原法、離子交換法等。化學處理法處理效果好、費用高,多用作生化處理後的出水,作進一步的處理,提高出水水質。
一級處理後的廢水BOD去除率只有20%,仍不宜排放,還須進行二級處理。二級處理的主要任務是大幅度去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機物,BOD去除率為80%~90%。
一般經過二級處理的污水就可以達到排放標准,常用活性污泥法和生物膜處理法。三級處理的目的是進一步去除某種特殊的污染物質,如除氟、除磷等,屬於深度處理,常用化學法。
⑥ 染料廢水處理方法的研究進展
紡織染料工業近年來快速發展,目前我國各種染料產量已達90萬T,染料廢水已成為環境重點污染源之一。染料行業品種繁多,工藝復雜。其廢水中含有大量的有機物和鹽份,具有CODCR高,色澤深,酸鹼性強等特點,一直是廢水處理中的難題。本文主要介紹了染纖困料廢水處理技術中的物理法、化學法、電化學法、生化法,以及這些技術的特點原理及其近年來研究進展和應用。
1物理法
1.1吸附法
吸附法是利用多孔性固體(如活性炭、吸附樹脂等)與染料廢水接觸,利用吸附劑表面活性,將染料廢水中的有機物和金屬離子吸附並濃集於其表面,達到凈化水的目的。
活性炭具有較強的吸附能力,對陽離子染料,直接染料,酸性染料、活性染料等水溶性染料具有較好的吸附功能,但活性炭價格昂貴,不易再生。由殼聚糖與活性炭及纖維素混合製成的染料吸附劑對活性染料和酸慧豎李性染料有優異的吸附能力,其吸附容量分別為264和421MG/G(椰子活性炭吸附容量少於80MG/G)。該吸附劑在水中具有優良的分散性,可採用簡單而廉價的接觸過濾法處理。
大孔吸附樹脂是內部呈交聯網路結構的高分子珠狀體,具有優良的孔結構和很高的比表面積。吸附樹脂可用於去除難以生物處理的芳香族磺酸鹽,萘酚類物質。它易再生,且物理化學穩定性好,樹脂吸附法已成為處理染料廢水的有效方法之一。
1.2膜分離
膜分離技術應用於染料廢水處理方面主要是超濾和反滲透。據報道,用管式和中空纖維式聚碸超濾膜處理還原染料廢水脫色率在95%~98%之間,CODCR去除率60%~90%,染料回收率大於95%。近年來,用殼聚糖超濾膜和多孔炭膜的新型膜材料來處理印染廢水,取得較好的效果。夏之寧等研究了染料廢水在超聲作用下,通過醋酸纖維素膜的透水率與透鹽率,發現超聲波在膜分離中有明顯的加速傳質和去「濃差極化」作用,有超聲波作用時其滲透率是無超聲波時的1.5倍,對透鹽率影響更大,其截留率分別為94%和67%。
2化學法
2.1化學混凝法
化學混凝法主要有沉澱法和氣浮法,此法經濟有效,但產生化學的污泥需進一步處理。常用的有無機鐵復合鹽類。近年來國內外採用高分子混凝劑日益增多。天然高分子絮凝劑主要有澱粉及澱粉衍生物、甲殼質衍生物和木質素衍生物3大類。曾淑蘭等用NAOH作催化劑將玉米澱粉和醚化劑M反應製得的陽離子澱粉CST,用量為7~15MG/L時,對酸性染料、活性染料的脫色率達90%以上。吳冰艷等用接枝聚合製得的木質素季胺鹽絮凝劑處理J酸染料廢水,絮凝劑中的季胺離子與廢水中的磺酸基團生成不溶於水的物質,投量20MG/L,色度去除率達90%。
方忻蘭利用海蝦、蟹殼為原料製得的殼聚糖用來處理印染廢水,CODCR去除率達85%以上。天然高分子絮凝劑電荷密度小,分子量低,易發生生物降解而失去絮凝活性。人工合成的有機高分子絮凝劑分子量大,分子鏈中所帶的官能團多,絮凝性能好,用量少,PH范圍廣。代表性的人工有機高分子絮凝劑有PAN-DCD(二氰二胺改性聚丙烯腈聚電解質)、WX系列高分子脫色絮凝劑、PDADMA-A(二甲基二烯丙基氯化銨聚合物)M。 2.2化學氧化法
化學氧化是利用臭氧、氯、及其含氧化物將染料的發色基團破壞而脫色。臭氧氧化法對多數染料能獲得良好的脫色效果。但對硫化、還原等不溶於水的染料效果較差。FENTON試劑氧化法,其脫色的實質是H2O2與FE2+反應所產生的羥基自由基使染料有機物斷鏈。FENTON試劑除氧化作用外,還兼有混凝作用。研究表明,用此法處理2-萘磺酸鈉生產廢水,先用FECL3混凝沉澱後,然後在PH1.5~2.5條件下以H2O22G/GCODCR,FE2+4G/L水,氧化60MIN可去除CODCR99.6%、色度95.3%[19]。
2.3濕式空氣氧化法
濕式空氣氧化法(WAO)是在高溫(125~320℃)、高壓(0.5~20MPA)條件下通入空氣,使廢水中的有機物直接氧化[20]。超臨前遲界水氧化(SCWO)是指當溫度、壓力高於水的臨界溫度(374℃)和臨界壓力(22.05MPA)條件下的水中有機物的氧化。它實質上是濕式氧化法的強化和改進。超臨界態水的物理化學性質發生較大的變化,水汽相界面消失,形成均相氧化體系,有機物的氧化反應速度極快。MODEL等[21]對有機碳含量27.33G/L的有機廢水,在550℃,60S內,有機氯和有機碳的去除率分別為99.99%和99.97%。超臨界水氧化法與傳統的方法相比,效率高,反應速度快,適用范圍廣,可用於各種難降解有機物;在有機物的含量低於2%時;可通過自身熱交換,無須外界供熱,反應器結構簡單,處理量大。
2.4光催化氧化法
光催化氧化法常用H2O2或光敏化半導體(如TIO2、CDS、FE2O3、WO3作催化劑),在紫外線高能輻射下,電子從價帶躍遷進入導帶,在價帶產生空穴,從而引發氧化反應。此法對染料廢水的脫色效率高,缺點是投資和能耗高。張桂蘭等用新型的旋轉式光催化反應器,在優化條件下採用懸浮態TIO2時,偶氮染料脫色率達98%。程滄滄等[23,24]分別採用固定床型光反應器和斜板式光反應器對有機染料直接耐翠藍GL進行了光催化降解研究,經60MIN光照,其降解率分別為83%和81.4%。
3生化法
生化法具有運行成本低,對環境污染少的特點。但染料廢水水質波動大,種類多,毒性高,對溫度和PH條件要求較苛刻的微生物很難適應。
好氧處理法運行簡單,對CODCR、BOD5的去除率較高,對色度的去除率卻不太理想。而厭氧處理法對染料廢水的色度去除率較高。厭氧處理法污泥生成量少,產生的氣體是甲烷,可利用作為能源。但單獨使用,效果不理想。黃天寅等在處理酞菁藍廢水過程中,採用氣提、吹脫和氣浮等物化手段去除原水中大部分NH3-N和CU2+,提高其生化性。
經厭氧處理後,各項指標均可達到污水綜合排放標準的一級標准,CODCR去除率90.0%,BOD5去除率88.9%,NH3-N去除率99.1%,CU2+去除率99.7%。由於近年來染料向抗分解,抗生物降解的方向發展,單獨一種工藝很難取得滿意的效果。現在處理工藝正朝向厭氧—好氧聯合處理工藝發展。閆慶松等[26]對染料廢水採用了厭氧—好氧工藝。厭氧段採用UASB工藝,中溫消化,停留時間48H,CODCR去除率可達55%,出水BOD5/CODCR值由0.1提高到0.42,系統內形成顆粒污泥,其沉降性能良好。好氧段採用接觸氧化法,經馴化後,污泥對廢水的降解能力逐步提高。 高效菌群(HIGHSOLUTIONBACTERIA)是利用復合的微生物群來處理染料廢水的方法,菌種現已發展到100多種,如反硝化產鹼菌、脫氮硫桿菌、氧化硫硫桿菌等。它可以針對不同的廢水配成不同的菌群去分解不同的污染物,具有較高的針對性。高效微生物群將有機物分解成SO2、H2O以及許多對水質沒有影響的有機小分子。運用H.S.B技術處理無錫某染料廠生產的分散染料、酸性染料(CODCR濃度達2000~2500MG/L)的廢水,出水CODCR小於100MG/L,平均去除率為92.68%。苯胺去除率94%,酚為93%,氨氮為92%,色度均在50倍以下[27]。為了增加優勢菌種在生物處理裝置中的濃度,提高對染料廢水的處理效率,通常將游離的細菌通過化學或物理的手段加以固定,使其保持生物活性和提高使用率。研究表明,高效脫色菌群固定在活性污泥上,脫色酶活力提高70%。
4電化學法
電化學法治理廢水,實質是間接或直接利用電解作用,把染料廢水中的有毒物質轉化為無毒物質。近年來由於電力工業的發展,電力供應充足並使處理成本大幅降低,電化學法已逐漸成為一種非常有競爭力的廢水處理方法。染料廢水的電化學凈化根據電極反應發生的方式不同,可分為內電解法、電凝聚電氣浮、電催化氧化等。
應用最廣泛的內電解法是鐵屑炭法。靳建永用鐵屑內電解法對5大類11種染料廢水進行脫色處理。研究表明,對中等色度和濃度的廢水,脫色率在96%以上;加入助劑可使廢水CODCR去除率在70%以上。內電解法的優點是利用廢物在不消耗能源的前提下去除多種污染成分和色度,缺點是反應速度慢、反應柱易堵塞、對高濃度廢水處理效果差。
在外電壓作用下,利用可溶性陽極(鐵或鋁)產生大量陽離子,對膠體廢水進行凝聚,同時在陰極上析出大量氫氣微氣泡,與絮粒粘附一起上浮。這種方法稱為電凝聚電氣浮。與化學凝聚法相比,其材料損耗少一半左右,污泥量較少,且無笨重的加葯措施。其缺點是電能消耗和材料消耗過大。
電催化氧化是通過陽極反應直接降解有機物,或通過陽極反應產生的羥基自由基、臭氧等氧化劑降解有機物。電催化氧化法的優點是有機物氧化完全,無二次污染。但該法真正應用於廢水工業化處理則取決於具有高析氧電位的廉價高效催化電極。同時電極與電解槽的結構對降低能耗也起重要的作用。賈金平等研究了活性炭纖維電極與鐵的復合電極降解多種模擬印染廢水,有較好的效果。
5結語
染料生產工藝復雜,廢水量大且難以處理,污染治理的費用很高。硫化鹼還原時排出的含硫廢水除使用昂貴的濕式氧化法處理外,其他方法難以達到排放標准。近年來採用加氫還原法,徹底消除了硫化物的污染。汞催化磺化法生產氨基蒽醌改為硝化還原法,徹底消除汞污染。各種新技術的研究和應用大大提高了染料廢水處理的效率,降低了處理成本。但治標更要治本,研究發展經濟合理的清潔生產工藝與發展高效經濟的廢水治理工藝同等重要。從根本上降低排污,才是長久之計。
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⑦ 《污水綜合排放標准》(GB8978-2002)的內容是什麼
《城鎮污水處理廠污染物排放標准》:
2002年以前對城市污水處理廠的管理都執行《污水綜合排放標准》(GB8978-96)。由於該標准多數指標是針對工業廢水的,當時城市污水處理廠的建設尚處於起步階段,處理技術還在發展階段,因此,對城市污水的針對性不強。相當一部分標准值偏寬,而個別指標在技術經濟上達標又有一定難度。如:對城鎮污水處理廠出水而言,重金屬、微污染有機物、石油類、動植物油、LAS等指標標准值偏寬;而總磷偏嚴,常規二級處理和強化二級處理工藝難以達到0.5 mg/L和1 mg/L的現行綜合標准,為此由國家環境保護總局科技標准司2001 年提出了《城鎮污水處理廠污染物排放標准》,並於2002年12月27日由國家環境保護總局和國家技術監督檢驗總局批准發布,2003年7 月1日正式實施。
《城鎮污水處理廠污染物排放標准》的適用范圍明確規定為:專門針對城鎮污水處理廠污水、廢氣、污泥污染物排放制定的國家專業污染物排放標准,適用於城鎮污水處理廠污水排放、廢氣的排放和污泥處置的排放與控制管理。根據國家綜合排放標准與國家專業排放標准不交叉執行的原則,本標准實施後,城鎮污水處理廠污水、廢氣和污泥的排放不再執行綜合排放標准。污水處理廠噪音控制仍執行國家或地方的噪音控制標准。
表1 《標准》基本控制項目最高允許排放濃度(日均值)
項目 基本控制項目 一級標准 二級標准 三級標准
A標准 B標准
1 化學需氧量(COD)(mg/L) 50/60 60/60 100/120 120
2 生化需氧量(BOD)(mg/L) 10/20 20/20 30/30 60
3 懸浮物(SS)(mg/L) 10/20 20/20 30/30 50
4 動植物油(mg/L) 1/20 3/20 5/20 20
5 石油類(mg/L) 1/10 3/10 5/10 15
6 陰離子表面活性劑(mg/L) 0.5/5 1/5 2/5 5
7 總氮(以N計)(mg/L) 15/- 20/- - -
8 氨氮(以N計) (mg/L) 5(8)/15 8(15)/15 25(30)/25 -
9 總磷(以P計)(mg/L) 1/0.5 1.5/0.5 3/1 5
10 色度/稀釋倍數 30/50 30/50 40/80 50
11 pH 6~9/6~9 6~9/6~9 6~9/6~9 6~9
12 糞大腸菌群數(個/L) 103/- 104/- 104/- -
註:括弧外為水溫>12℃時的控制指標,括弧內為水溫≤12℃時的控制指標。/前後數值分別表示現標准值、原執行標准。
⑧ 廢水混凝處理法的運用
硫酸鋁含有不同數量的結晶水:Al2(SO4)3·18H2O?其中n=6、10、14、16、8和27,常用的是Al2(SO4)3·18H2O其分子量為666.41,比重1.61,外觀為白色,光澤結晶。硫酸鋁易溶於水,水溶液呈酸性室溫時溶解度大致是50%?pH值在2.5以下。沸水中溶解度提高至90%以上。硫酸鋁使用便利,混凝效果較好不會給處理後的水質帶來不良影響。當水溫低時硫酸鋁水解困難形成的絮體較鬆散。
硫酸鋁在我國使用最為普遍大都使用塊狀或粒狀硫酸鋁。根據其中不溶於水的物質的含量可分為精製和粗製兩種。硫酸鋁易溶於水可乾式或濕式投加。濕式投加時一般採用10—20%的濃度(按商品固體重量計算)。硫酸鋁使用時水的有效pH值范圍較窄?約在5.5—8之間,其有效pH值隨原水的硬度含量而異,對於軟水pH值在5.7—6.6?中等硬度的水為6.6—7.2?硬度較高的水則為7.2—7.8。在控制硫酸鋁劑量時應考慮上述特性。有時加入過量硫酸鋁會使水的pH值降至鋁鹽混凝有效pH值以下既浪費了葯劑?又使處理後的水發混。 硫酸亞鐵FeS04·7H20是半透明綠色結晶體?易於溶水?在水溫20℃時溶解度為21%。硫酸亞鐵離解出的Fe2+只能生成簡單的單核絡合物。
?因此,不如三價鐵鹽那樣有良好的混凝效果。殘留於水中的Fe2+會使處理後的水帶色,當水中色度較高時?Fe2+與水中有色物質反應?將生成顏色更深的不易沉澱的物質(但可用三價鐵鹽除色)。根據以上所述,使用硫酸亞鐵時應將二價鐵先氧化為三價鐵?然後再起混凝作用。 當水的pH值在8.0以上時,加入的亞鐵鹽的Fe2+易被水中溶解氧氧化成Fe3+?當水的pH值<8.0時,則可加入石灰去除水中CO2?石灰用量可按下式估算[CaO]=0.37a+1.27CO2 (1.18) 式中 a——FeSO4的投加量(毫克/升),CO2——水中CO2的含量(毫克/升) 當水中沒有足夠溶解氧時?則可加氯或漂白粉予以氧化?理論上1毫克/升FeSO4需加氯0.234毫克/升。 高相對分子量聚丙烯醯胺的分子量很高,一般在(800-2000)萬之間,其分子鏈很長,使其能在兩個粒子之間架橋,加速粒子沉降,是很好的絮凝劑,可以降低液體之間的磨擦阻力,按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽離子和兩性型四種類型。
產品分類
1、按照形態:分為乾粉和膠體兩種,乾粉為白色或灰色粉末,膠體為淺黃色,必須溶解後才能應用,因此必須具備有良好溶解性的高分子量聚丙烯醯胺。
2、按照離子度:可分為陰離子型高分子量聚丙烯醯胺、陽離子型高分子量聚丙烯醯胺、兩性離子型高分子量聚丙烯醯胺和非離子型高分子量聚丙烯醯胺。粉狀固含量大於92%,相對分子質量為(500-800)×104,膠體固含量為(8±0.2)%。
產品應用
陽離子型高分子量聚丙烯醯胺的應用:在石油工業中用於多種作業,如鑽井和開發所用的防止泥頁岩水化膨脹的黏土穩定劑。鑽井和採油污水處理用的浮選絮凝劑、酸化液的稠化劑,三次採油用的堵水調剖劑,鑽井和完井用的油層保護劑等。在造紙工業中可用作助留劑、施膠機和增強劑,大大改善了紙張的性能,使之具有較大的市場需求量。
陰離子型高分子量聚丙烯醯胺的應用:在工業廢水(電鍍廠廢水,冶金廢水,鋼鐵廠廢水,洗煤廢水等)中起到絮凝沉澱作用。
非離子型高分子量聚丙烯醯胺的應用:有澄清凈化作用、沉降促進作用、增稠作用及其它作用、過濾促進作用。在廢液處理、污泥濃縮脫水、選礦、洗煤、造紙等方面,能夠充分滿足各種領域的要求。同時使用非離子聚丙烯醯胺和無機絮凝劑(聚合硫酸鐵,聚合氯化鋁,鐵鹽等),可顯示出更大的效果。
聚丙烯醯胺的穩定性
聚丙烯醯胺屬於大分子基團,其固體的熱穩定性比其他聚合物電解質要強,在充滿氮氣的環境中加熱,溫度超過210攝氏度時候,相鄰的醯胺基間分解失水,但是溫度不可以超過300攝氏度,而且同時會生成醯亞胺基,並且釋放出氮氣。
溫度升至500攝氏度的時候,聚丙烯醯胺會變成黑色的粉末。如果聚丙烯醯胺進過充分的乾燥,溫度升到280攝氏度的時候仍能夠保持很好的穩定性。但是因為分子鏈上又存在著大量的醯胺基以及離子基團,這就使得聚丙烯醯胺又有了很強的吸濕性;
在乾燥的時候,具有強烈的水分保留性,不易乾燥充分;乾燥的固體粉末在長期中,因為吸收了空氣中的水分,繼而容易發潮。聚丙烯醯胺的水溶液放久後就容易發生老化,粘度也降低了,性能因此也變差,受到影響。 聚合氯化鋁是一種無機高分子混凝劑,由於氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產的分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理葯劑。聚合氯化鋁與傳統無機混凝劑的根本區別在於傳統無機混凝劑為低分子結晶鹽,而聚合氯化鋁的結構由形態多變的多元羧基絡合物組成,絮凝沉澱速度快,適用PH值范圍寬,對管道設備無腐蝕性,凈水效果明顯,能有效支除水中色質SS、COD、BOD及砷、汞等重金屬離子,該產品廣泛用於飲用水、工業用水和污水處理領域。
特點
1、擁有更廣泛的pH適用范圍:聚合氯化鋁的pH適用范圍比傳統鋁鹽要寬得多。一般傳統凝聚劑硫酸鋁和氯化鐵鹽在pH>8.0時,會生成氫氧化鋁沉澱,從而降低其處理效果,而聚合氯化鋁在pH<10的范圍內均會得到較好的處理效果。
2、具有強烈的凝聚除濁效能:PAC比傳統硫酸鋁、氯化鐵具有更強的凝聚除濁效果;在相同處理條件下,PAC使用量要比傳統鋁鹽少2/3到1倍,處理成本可節約30-40%;在相同投量條件下,使用聚合氯化鋁能夠獲得比傳統鋁鹽更低的殘余濁度,因而可以較低劑量得到最佳處理效果。
3、對pH值的改變較小:由於硫酸鋁或氯化鐵、聚合硫酸鐵等凝聚劑,水溶液酸度較大,因此處理後水質pH值下降明顯,尤其在高濁度水質處理過程中,投量增大而導致處理水質pH降低超出正常飲用水水質pH范圍(6.5-8.5),因此,需再投加鹼液提高水的pH值。使用聚合氯化鋁,由於酸度較小,處理後水質pH值降低不明顯,因而無需投加鹼液來提高水質的pH值。
4、具有較強的水質適用范圍:由於聚合氯化鋁產品具有較寬的鹼化度調整范圍(鹼化度可從40%調整到90%)和較強的復配作用,對於任何給水、廢水,通過調整產品的鹼化度或復配各種無機或有機化合物,都可達到最佳處理效果,尤其對低鹼度及高有機污染水質。
5、具有較好的低溫低濁水處理效果:一般對於低溫、低濁水(<5℃)以及低鹼度水,傳統混凝劑如硫酸鋁的混凝除濁效能會明顯降低並導致出水水質惡化,而使用PAC,無論對低溫還是低鹼度的水,都能獲得較好的混凝除濁效果。
6、有良好的絮凝沉降效果:聚合氯化鋁能夠明顯提高固液分離效率,改善沉降過濾及污泥脫水性能,從而縮短沉澱池的停留時間,增加產水量。
8、聚合氯化鋁具有良好的脫色及去除腐植物質效果:不僅具有強的凝聚除濁效果,而且也具有良好的脫色及去除水中有機腐殖質的效果,同時,對有害、有毒有機物及病菌,病毒去除也有較明顯提高。
作用
聚(合)氯化鋁其絮凝作用表現如下:
a、水中膠體物質的強烈電中和作用。
b、水解產物對水中懸浮物的優良架橋吸附作用。
c、對溶解性物質的選擇性吸附作用。
用途
⒈城市給排水凈化:河流水、水庫水、地下水。
⒉工業給水凈化。
⒊城市污水處理。
⒋工業廢水和廢渣中有用物質的回收、促進洗煤廢水中煤粉的沉降、澱粉製造業中澱粉的回收。
⒌各種工業廢水處理:印染廢水、皮革廢水、含氟廢水、重金屬廢水、含油廢水、造紙廢水、洗煤廢水、礦山廢水、釀造廢水、冶金廢水、肉類加工廢水、污水處理。
⒍造紙施膠。
⒎糖液精製。
⒏鑄造成型。
⒐布匹防皺。
⒑催化劑載體。
⒒醫葯精製
⒓水泥速凝。
⒔化妝品原料。