A. 如何去除污水中的有机物成分
主要靠微生物分解进行处理. 污水中的有机物可以通过厌氧生物处理+好氧生物处理很好的去回除.
厌氧生物处答理就是在厌氧条件下微生物降解废水中的有机物; 好氧生物处理就是在有氧条件下微生物降解废水中的有机物. 厌氧生物处理处理大分子量的有机物. 主要是将大分子量的有机物分
解成较小分子量的有机物并将其中一部分的有机物转化成甲烷等可利用的能源. 好氧生物处理处理经厌氧生物处理后的废水中分子量较小的有机物并将其分解成无机物, 分解的无机物在二沉池加入一定量的混凝剂和/或絮凝剂将其沉降与水分离从而达到废水净化的目的
B. 水处理化工:用于污水处理的高分子材料的种类有哪些
用于污水处理的高分子材料药剂类:
1·混凝版剂:常用的混凝剂有硫酸铝、聚权合硫酸铝、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺。聚合硫酸铝等,其中聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺就属于高分子材料。
2·离子交换剂:也有低分子和高分子不同的种类,常用的高分子离子交换剂主要就是高分子树脂。
3·萃取剂:萃取法是指利用化合物在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取,将绝大部分的化合物提取出来的方法。常用的萃取剂NN二甲基庚基乙酞胺(商品名为N-SD3)、803液体树脂都属于高分子材料。
参考资料:http://www.nmgjlscl.com/Item/Show.asp?m=1&d=2864
C. 废水处理的基本方法是什么
废水中污染物多种多样,从污染物形态分,有溶解性的、胶体状的和悬浮状的污染物。从化学性质分,有有机污染物和无机污染物。有机污染物从生物降解的难易程度又可分为可生物降解的有机物和不可生物降解的有机物。废水处理即是利用各种技术措施将各种形态的污染物从废水中分离出来,或将其分解、转化为无害和稳定的物质,从而使废水得以净化的过程。根据所采用的技术措施的作用原理和去除对象,废水处理方法可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三大类。
(一)废水的物理处理法
废水的物理处理法是利用物理作用来进行废水处理的方法,主要用于分离去除废水中不溶性的悬浮污染物。在处理过程中废水的化学性质不发生改变。主要工艺有筛滤截留、重力分离(自然沉淀和上浮)、离心分离等,使用的处理设备和构筑物有格栅和筛网、沉砂池和沉淀池、气浮装置、离心机、旋流分离器等。
1.格栅与筛网
格栅是由一组平行的金属栅条制成的具有一定间隔的框架。将其斜置在废水流经的渠道上,用于去除废水中粗大的悬浮物和漂浮物,以防止后续处理构筑物的管道阀门或水泵受到堵塞。筛网是由穿孔滤板或金属网构成的过滤设备,用于去除较细小的悬浮物。
2.沉淀法
沉淀法的基本原理是利用重力作用使废水中重于水的固体物质下沉,从而达到与废水分离的目的。这种工艺处理效果好,并且简单易行。因此,在废水处理中应用广泛,是一种重要的处理构筑物。在废水处理中,沉淀法主要应用于:①在沉砂池去除无机砂粒;②在初次沉淀池中去除重于水的悬浮状有机物;③在二次沉淀池去除生物处理出水中的生物污泥;④在混凝工艺之后去除混凝形成的絮凝体;⑤在污泥浓缩池中分离污泥中的水分,浓缩污泥。
3.气浮法
用于分离比重与水接近或比水小,靠自重难以沉淀的细微颗粒污染物。其基本原理是在废水中通入空气,产生大量的细小气泡,并使其附着于细微颗粒污染物上,形成比重小于水的浮体,上浮至水面,从而达到使细微颗粒与废水分离的目的。
4.离心分离
使含有悬浮物的废水在设备中高速旋转,由于悬浮物和废水质量不同,所受的离心不同,从而可使悬浮物和废水分离的方法。根据离心力的产生方式,离心分离设备可分为旋流分离器和离心机两种类型。
(二)废水的化学处理法
化学处理法是利用化学反应来分离、回收废水中的污染物,或将其转化为无害物质,主要工艺有中和、混凝、化学沉淀、氧化还原、吸附、离子交换等。
1.中和法
中和法是利用化学方法使酸性废水或碱性废水中和达到中性的方法。在中和处理中,应尽量遵循“以废治废”的原则,优先考虑废酸或废碱的使用,或酸性废水与碱性废水直接中和的可能性。其次才考虑采用药剂(中和剂)进行中和处理。
2.混凝法
混凝法是通过向废水中投入一定量的混凝剂,使废水中难以自然沉淀的胶体状污染物和一部分细小悬浮物经脱稳、凝聚、架桥等反应过程,形成具有一定大小的絮凝体,在后续沉淀池中沉淀分离,从而使胶体状污染物得以与废水分离的方法。通过混凝,能够降低废水的浊度、色度,去除高分子物质,呈悬浮状或胶体状的有机污染物和某些重金属物质。
3.化学沉淀法
化学沉淀法是通过向废水中投入某种化学药剂,使之与废水中的某些溶解性污染物质发生反应,形成难溶盐沉淀下来,从而降低水中溶解性污染物浓度的方法。化学沉淀法一般用于含重金属工业废水的处理。根据使用的沉淀剂的不同和生成的难溶盐的种类,化学沉淀法可分为氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法和钡盐沉淀法。
4.氧化还原法
氧化还原法是利用溶解在废水中的有毒有害物质,在氧化还原反应中能被氧化或还原的性质,把它们转变为无毒无害物质的方法。废水处理使用的氧化剂有臭氧、氯气、次氯酸钠等,还原剂有铁、锌、亚硫酸氢钠等。
5.吸附法
吸附法是采用多孔性的固体吸附剂,利用同一液相界面上的物质传递,使废水中的污染物转移到固体吸附剂上,从而使之从废水中分离去除的方法。具有吸附能力的多孔固体物质称为吸附剂。根据吸附剂表面吸附力的不同,可分为物理吸附、化学吸附和离子交换性吸附。在废水处理中所发生的吸附过程往往是几种吸附作用的综合表现。废水中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、沸石等。
6.离子交换法
离子交换是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换水处理法是利用离子交换剂对物质的选择性交换能力去除水和废水中的杂质和有害物质的方法。
7.膜分离
可使溶液中一种或几种成分不能透过,而其他成分能透过的膜,称为半透膜。膜分离是利用特殊的半透膜的选择性透过作用,将废水中的颗粒、分子或离子与水分离的方法,包括电渗析、扩散渗析、微过滤、超过滤和反渗透。
(三)废水的生物处理法
在自然界中,栖息着巨量的微生物。这些微生物具有氧化分解有机物并将其转化成稳定无机物的能力。废水的生物处理法就是利用微生物的这一功能,并采用一定的人工措施,营造有利于微生物生长、繁殖的环境,使微生物大量繁殖,以提高微生物氧化、分解有机物的能力,从而使废水中的有机污染物得以净化的方法。根据采用的微生物的呼吸特性,生物处理可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。根据微生物的生长状态,废水生物处理法又可分为悬浮生长型(如活性污泥法)和附着生长型(生物膜法)。
1.好氧生物处理法
好氧生物处理是利用好氧微生物,在有氧环境下,将废水中的有机物分解成二氧化碳和水。好氧生物处理效率高,使用广泛,是废水生物处理中的主要方法。好氧生物处理的工艺很多,包括活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等工艺。
2.厌氧生物处理法
厌氧生物处理是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物的处理技术,最终产物为甲烷、二氧化碳等。多用于有机污泥、高浓度有机工业废水,如啤酒废水、屠宰厂废水等的处理,也可用于低浓度城市污水的处理。污泥厌氧处理构筑物多采用消化池,最近20多年来,开发出了一系列新型高效的厌氧处理构筑物,如升流式厌氧污泥床、厌氧流化床、厌氧滤池等。
3.自然生物处理法
自然生物处理法即利用在自然条件下生长、繁殖的微生物处理废水的技术。主要特征是工艺简单,建设与运行费用都较低,但净化功能易受到自然条件的制约。主要的处理技术有稳定塘和土地处理法。
(四)废水处理工艺流程
由于废水中污染物成分复杂,单一处理单元不可能去除废水中全部污染物,常需要多个处理单元有机组合成适宜的处理工艺流程。确定废水处理工艺的主要依据是所要达到的处理程度。而处理程度又主要取决于原废水的性质、处理后废水的出路以及接纳处理后废水水体的环境标准和自净能力。
1.城市废水的一般处理工艺流程
其主要任务是去除城市废水中含有的悬浮物和溶解性有机物。一般处理工艺流程,根据不同的处理程度,可分为预处理、一级处理、二级处理和三级处理。
(1)预处理:主要工艺包括格栅、沉砂池,用于去除城市污水中的粗大悬浮物和比重大的无机砂粒,以保护后续处理设施正常运行并减轻负荷。
(2)一级处理:一级处理一般为物理处理,主要去除污水中的悬浮状固体物质。悬浮物去除率为50%~70%,有机物去除率为25%左右,一般达不到排放标准。因此一级处理属于二级处理的前处理。主要工艺为沉淀池。
(3)二级处理:二级处理为生物处理,用于大幅度去除污水中呈胶体或溶解性的有机物,有机物去除率可达90%以上,处理后出水BOD可降至20~30毫克/升,达到国家规定的污水排放标准。主要工艺有活性污泥法、生物膜法等。
(4)三级处理:在二级处理之后,用于进一步去除残存在废水中的有机物和氮磷,以满足更严格的废水排放要求或回用要求。采用的工艺有生物除氮脱磷法,或混凝沉淀、过滤、吸附等一些物化方法。
2.工业废水的处理工艺流程
由于工业废水水质成分复杂,且随行业、生产工艺流程、原料的变化而变化,故没有通用的工艺流程。
D. 中学化学实验室废水处理
中学化学实验室废水处理
一、有机物类废水
以中学化学实验室现有的条件,较简便的金属回收方法是将金属离子以氢氧化物的形式沉淀分离。各种金属离子的排放形式:铬(重铬酸钾,硫酸铬);汞(氯化汞,氯化亚汞);铅(EDTA合铅(II));铜(EDTA合铜,硫酸铜),等等。其中,氯化汞和硫酸铬属于共同排放。总的来说,沉淀回收法的原理较为简单,可操作性也很强,对污染的消除效果相当不错。
酸或碱:对于含酸或碱类物质的废液,如浓度较大时,可利用废酸或废碱相互中和,再用pH试纸检验,若废液的pH值在5.8—8.6之间,如此废液中不含其它有害物质,则可加水稀释至含盐浓度在5% 以下排出。
铬:含铬废液中加入还原剂,如硫酸亚铁、亚硫酸钠、铁屑,在酸性条件下将六价铬还原成三价铬,然后加入碱,如氢氧化钠、氢氧化钙碳酸钠等,使三价格形成Or(OH),沉淀,清液可排放。沉淀干燥后可用焙烧法处理,使其与煤渣一起焙烧,处理后可填埋。
汞:废液中汞的最高容许排放浓度为0.05mg/L(以Hg计)。可以采用硫化物共沉淀法:先将含汞盐的废液的pH值调至8—1O,然后加入过量的Na2S,使其生成Hgs沉淀。再加入FeSO(共沉淀剂),与过量的S:一生成FeS沉淀,将悬浮在水中难以沉淀的HgS微粒吸附共沉淀.然后静置、分离,再经离心、过滤滤液的含汞量可降至0.05mg/L以下。
氰化物:少量的含氰废液可加入NaOH调至pH=10以上。再加入几克高锰酸钾使CN一氧化分解。量大的含氰废液碱液氯化法处理,先用碱调至pH=10以上,再加人次氯酸钠或漂白粉,使CN一氧化成氰酸盐,并进一步分解为CO 和N 。放置24小时排放。或加入氢氧化钠使呈硷性后再倒入硫酸亚铁溶液中(按质量计算:1份硫酸亚铁对1份氢氧化钠),生成无毒的亚铁氢化钠再排人下水管道。含氰化物物质,也不得乱倒或与酸混合,生成挥发性氰化氢气体有剧毒。
砷:在含砷废液中加入FeCI~,使Fe/As达到5O,然后用消石灰将废液的pH值控制在8一lO。利用新生氢氧化物和砷的化合物共沉淀的吸附作用,除去废液中的砷。放置一夜,分离沉淀,达标后,排放废液。
镉:在含镉的废液中投加石灰,调节pH值至10.5以上,充分搅拌后放置,使镉离子变为难溶的Cd(OH):沉淀.分离沉淀,将滤液中和至pH值约为7,然后排放。
铅:在废液中加入消石灰,调节至pH值大于11,使废液中的铅生成Pb(OH) 沉淀.然后加入 (s0 ),(凝聚剂),将pH值降至7—8,则Pb(OH):与^J(OH),共沉淀,分离沉淀,达标后,排放废液。
重金属离子:最有效和最经济的方法是加碱或加Na2S把重金属离子变成难溶性的氢氧化物或硫化物而沉积下来,从而过滤分离,少量残渣可埋于地下。混合废液:互不作用的废液可用铁粉处理。调节废液PH3— 4,加入铁粉,搅拌半小时,用碱调节PH 9左右,搅拌1O分钟。加入高分子混凝剂(聚合氯化铝和聚合氧化铁)沉淀,清液可排放,沉淀物作为废渣处理。废酸碱可中和处理。
二、有机物类废水
对有机酸或元机酸的酯类,以及一部份有机磷化合物等容易发生水解的物质,可加入氢氧化钠或氢氧化钙,在室温或加热下进行水解。水解后,若废液无毒害时,把它中和、稀释后,即可排放。如果含有有害物质时,用吸附等适当的方法加以处理。如废液包括:苯、已烷、二甲苯、甲苯、煤油、轻油、重油、润滑油、切削油、机器油、动植物性油脂及液体和固体脂肪酸等物质的废液。对其可燃性物质,用焚烧法处理。对其难于燃烧的物质及低浓度的废液,则用溶剂萃取法或吸附法处理。
三氯甲烷:将三氯甲烷废液一次用水、浓硫酸(三氯甲烷量的十分之一)、纯水、盐酸羟胺溶液(O.5% AR)洗涤。用重蒸馏水洗涤两次,将洗好的三氯甲烷用污水氯化钙脱水,放置几天,过滤,蒸馏。蒸馏速度为每秒l~2滴,收集沸程为6o一62摄氏度的馏出液(标框下),保存于棕色试剂瓶中(不可用橡胶塞)。CC14:反应式:Na2SO3+I2+H2O=Na2SO‘+2HI具体操作:在碘一CC1 溶液中加入Na2SO3,直至把I2转化为I一离子(检查:用淀粉试纸或淀粉溶液检查是否还存在有I2,然后转移到分液漏斗,加少量蒸馏水,振荡,分液(用AgN03,检查水样溶液是否有I2,若有黄色或白色沉淀,再用水洗涤ccl,溶液)。
酚:酚的处理主要有吸附法、萃取法、液膜分离法、扭捏及蒸馏气提法、生物法等,但对于实验室来说,以上的方法都不实用。低浓度含酚废液可加入次氯酸钠或漂白粉,使酚氧化水和二氧化碳。高浓度可使用丁酸乙脂萃取,在用少量氢氧化钠溶液反复萃取。调解PH后,进行重蒸馏,提纯后使用。或利用二氧化氯(C10:,强氧化消毒剂)水溶液进行苯酚废水处理,不仅方便、安全,操作也十分简单,直接将其按一定量加入废水中,搅拌均匀,维持一定的处理时间,即可达到良好的处理效果,不存在二次污染。
E. 传统上,厌氧工艺被认为只适用于处理高浓度有机污染物的废水,为什么
与废水的好氧生物处理工艺相比,废水的厌氧生物处理工艺具有以下主要优点:
①
能耗大内大降低,而且容还可以回收生物能(沼气);因为厌氧生物处理工艺无需为微生物提供氧气,所以不需要鼓风曝气,减少了能耗,而且厌氧生物处理工艺在大量降低废水中的有机物的同时,还会产生大量的沼气.② 污泥产量很低;③
厌氧微生物有可能对好氧微生物不能降解的一些有机物进行降解或部分降解;因此,对于某些含有难降解有机物的废水,利用厌氧工艺进行处理可以获得更好的处理效果,或者可以利用厌氧工艺作为预处理工艺,可以提高废水的可生化性,提高后续好氧处理工艺的处理效果。
F. 怎样自己配制高浓度有机污水处理高分子络合剂
空气的主要成分是氮(78%)和氧气(21%),因此,我们可以说,空气是氮气和氧气中制备的不竭源泉。主要用于氨氮的氛围,金属热处理,化学品生产惰性气体保护(当开停车清洗线,易氧化物质氮封,粘合剂),食品储藏,新鲜水果和电子等行业。氧主要用于冶金,助燃气,医疗,废水处理,以及化学工业氧化剂。如何获得的氧和氮的廉价的空气分离系统,它是化学工作者的长期潜心研究,以解决问题。分离空气
业的传统方法是采用低温分离方法,即空气冷却至低于-150℃,则低温精馏的方法来实现分离。这种方法可以得到相同的成氮和氧,液态氮和液态氧也可以得到。但是,也有高能量的低温蒸馏法,长期的过程,一个漫长的过程开始时,更高的维护要求的缺点,因此,过去的十年中一直是一个严峻的挑战压力摆动吸附和膜分离等新分离方法。机构,用于分离空气
PSA变压吸附,有两种。一个是利用沸石5A,即5A沸石对氮气吸附平衡吸附容量的选择性吸附性大于氧的平衡,以便当空气通过沸石床是吸附氮气,氧气流出作为产物。当沸石吸附氮饱和的,停止通入空气,并在床抽真空进行的氮作为产物。另一个特征是使用的运输碳分子筛吸附的状态,即碳分子筛氧和氮的吸附平衡几乎没有差别,但由于氧分子的尺寸(2.8×3.9)比氮的分子尺寸(3.0×4.1)以下,从而氧在扩散速度的碳分子筛,吸附容量也大,所以在氧气中的扩散速度,碳分子筛,吸附量是大的,则氧被吸附,氮气的流出作为产物。时间到时间后,停止通入空气,使床排空碳分子筛再生。该过程通常是在吸附阶段是0.10.5×106Pa,解吸阶段是在大气压或真空条件下,进行了在室温下,在很容易实现工业化。
空气分离变压吸附可富氧空气和99.9%纯度的氮气,功耗小于1.0千瓦时/立方米。目前,世界上除以5A沸石分子筛氧的日本最成熟,氧气浓度高达96%,功耗仅0.4千瓦时/立方米。
在用于分离空气具有能耗低,流程短,开停车时间短,自动化控制,可调节的产品集中等优点短,变压吸附法,预计将有一个较大的发展。
分离膜空气分离膜是可渗透利用该原理,不同的氧和氮中的非多孔聚合物膜的扩散速度。当氧和氮吸附在聚合物薄膜的表面上,由于通过膜的浓度梯度的存在,和气体扩散通过聚合物膜,然后在膜解吸的另一侧。因为氧分子小于氮气的气体分子,因此,扩散氧比氮的聚合物膜的速度的量,使得当该膜的空气入口侧,另一侧可以获取富氧空气,在相同的一侧,得到氮。
空气分离膜可通过氮和富氧空气可以连续获得。氧的当前聚合物膜的选择性系数,氮分离是仅约3.5,渗透系数小。产物分离的氮的浓度为9599%,只有30%至40%的氧浓度。膜分离通常是在室温和0.10.5×106Pa的操作条件的空气压力。
由于压力摆动吸附和膜,和小规模低温空气分离工厂的上升已开始放弃的市场的一部分。目前,变压吸附和膜产物浓度的主要缺点是足够高时,回收率低,这必须通过改进吸附剂和聚合物膜来克服。
G. 化工废水处理的废水处理
化工废水预处理物化工艺推荐:
一、 催化微电解处理技术
【技术背景】
有机废水特别是高盐高浓度有机废水处理,一直是国内众多环保工作者及管理部门关注的难题。随着我国化学工业的快速发展,各种新型的化工产品被应用到各行各业,特别是医药、化工、电镀、印染等重污染工业中,在提高产品质量、品质的同时也带了日益严重的环境污染问题,主要表现在:废水中有机污染物浓度高、结构稳定、生化性差,常规工艺难以实现达标排放,且处理成本高,给企业节能减排带来极大的压力。
【技术概述】
微电解技术是处理高浓度有机废水的一种理想工艺,该工艺用于高盐、难降解、高色度废水的处理不但能大幅度地降低cod和色度,还可大大提高废水的可生化性。该技术是在不通电的情况下,利用微电解设备中填充的微电解填料产生“原电池”效应对废水进行处理。当通水后,在设备内会形成无数的电位差达1.2V 的“原电池”。“原电池”以废水做电解质,通过放电形成电流对废水进行电解氧化和还原处理,以达到降解有机污染物的目的。在处理过程中产生的新生态[·O H] 、[H] 、[O]、Fe2+ 、Fe3+等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团,甚至断链,达到降解脱色的作用;生成的Fe2+ 进一步氧化成Fe3 +,它们的水合物具有较强的吸附- 絮凝活性,特别是在加碱调pH 值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂,它们的絮凝能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体,能大量絮凝水体中分散的微小颗粒、金属粒子及有机大分子.其工作原理基于电化学、氧化- 还原、物理以及絮凝沉淀的共同作用。该工艺具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、处理时间短、操作维护方便、电力消耗低等优点,可广泛应用于工业废水的预处理和深度处理中。
【技术特点】
(1) 反应速率快,一般工业废水只需要半小时至数小时;
(2) 作用有机污染物质范围广,如:含有偶氟、碳双键、硝基、卤代基结构的难除降解有机物质等都有很好的降解效果;
(3) 工艺流程简单、使用寿命长、投资费用少、操作维护方便、运行成本低、处理效果稳定。处理过程中只消耗少量的微电解填料。填料只需定期添加无需更换,添加时直接投入即可。
(4)废水经微电解处理后会在水中形成原生态的亚铁或铁离子,具有比普通混凝剂更好的混凝作用,无需再加铁盐等混凝剂,COD去除率高,并且不会对水造成二次污染;
(5)具有良好的混凝效果,色度、COD去除率高,同量可在很大程度上提高废水的可生化性。
(6)该方法可以达到化学沉淀除磷的效果,还可以通过还原除重金属;
(7)对已建成未达标的高浓度有机废水处理工程,用该技术作为已建工程废水的预处理,即可确保废水处理后稳定达标排放。也可将生产废水中浓度较高的部分废水单独引出进行微电解处理。
(8) 该技术各单元可作为单独处理方法使用,又可作为生物处理的前处理工艺,利于污泥的沉降和生物挂膜
【适用废水种类】
⑴.染料、化工、制药废水;焦化、石油废水;
------上述废水处理水后的BOD/COD值大幅度提高。
⑵. 印染废水;皮革废水;造纸废水、木材加工废水;
------对脱色有很好的应用,同时对COD与氨氮有效去除。
⑶. 电镀废水;印刷废水;采矿废水;其他含有重金属的废水;
------可以从上述废水中去除重金属。
⑷. 有机磷农业废水;有机氯农业废水;
------大大提高上述废水的可生化性,且可除磷,除硫化物
二、新型催化微电解填料
【技术概述】
它由多元金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术生产而成,属新型投加式无板结微电解填料。作用于废水,可高效去除COD、降低色度、提高可生化性,处理效果稳定持久,同时可避免运行过程中的填料钝化、板结等现象。本填料是微电解反应持续作用的重要保证,为当前化工废水的处理带来了新的生机。
【产品关键创新点】
(1)由多元金属熔合多种催化剂通过高温熔炼形成一体化合金,保证“原电池” 效应持续高效。不会像物理混合那样出现阴阳极分离,影响原电池反应。
(2)架构式微孔结构形式,提供了极大的比表面积和均匀的水气流通道,对废水处理提供了更大的电流密度和更好的催化反应效果。
(3)活性强,比重轻,不钝化、不板结,反应速率快,长期运行稳定有效。
(4)针对不同废水调整不同比例的催化成份,提高了反应效率,扩大了对废水处理的应用范围。
(5)在反应过程中填料所含活性铁做为阳极不断提供电子并溶解进入水中,阴极碳则以极小颗粒的形式随水流出。当使用一定周期后,可通过直接投加的方式实现填料的补充,及时恢复系统的稳定,还极大地减少了工人的操作强度。
(6)填料对废水的处理集氧化、还原、电沉积、絮凝、吸附、架桥、卷扫及共沉淀等多功能于一体。
(7)处理成本低,在大幅度去除有机污染物的同时,可极大地提高废水的可生化性。
(8)配套设施可根据规模和用户要求实现构筑物式和设备化,满足多种需求。
(9)规格:1cm*3cm (填料形式多样,有颗粒球形、多孔柱形及其他,大小可定制)。
(10)技术参数:比重: 1.0吨/立方米,比表面积: 1.2 平方米/克, 空隙率: 65% ,物理强度:≧1000KG/CM2.
三、多相催化氧化处理技术
【技术概述】
该处理技术是环境领域新发展的一种技术,主要采用以羟基自由基为核心的强氧化剂,快速、无选择性、彻底氧化环境中的各种有机污染物。羟基自由基与水中的溶解性有机物反应形成羟基自由基;在催化剂的催化下,羟基自由基对废水中有机物进行氧化分解。该技术对CODcr去除、脱色以及提高废水的可生化性有着显著的效果。其色度、CODcr去除率可达75%-99%。在对农药废水、化工废水、制药废水的实际应用中,该技术体现了很好的应用效果。
【适用范围】
主要适用于:硝基苯、硝基酚、硝基甲苯、苯酚、苯胺类污水、苯甲醚污水;分散染料、阳离子染料、弱酸性染料类污水;合成医药、农药类污水;兽药类污水;精细化工类污水;合成树脂类污水;含氰污水;含氟污水;含蒽污水;焦化污水和电镀污水等。
化工废水深度处理中水回用优化组合工艺:
(1) 预处理+UF+RO/NF 处理工艺
(2) MBR+UF/RO/NF处理工艺
工艺系统优点:
超滤系统优点:采用高分子材料的中空纤维膜,抗耐压、抗污染、使用寿命长
占地面积小、自动化程度高、
分离能力强、出水水质好
保证后续RO/NF系统的正常运行
RO/NF膜处理系统优点:RO系统采用抗污染反渗透膜、使用寿命长
盐分、有机物、难降解化合物有效截留
出水水质适用于所有生产工艺
自动化程度高、运行成本低
膜-生物反应器工艺(MBR工艺)是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住,分离出清水,实现生化反应与清水分离同步进行,省掉二沉池。
MBR紧凑简洁单元结构特别适合于处理成份复杂、污染物浓度高的印染废水。
MBR工艺的优点:处理效率高、出水水质好、污泥少
水力停留时间短、占地面积小
易清洗、易更换、运行稳定、运行成本低
耐冲击能力强、COD和色度去除效率高
应用领域:高浓度化工废水、氯碱行业废水、农药废水、化工园区及污水处理厂、
含磷废水处理、 含甲醛废水处理
H. 废水处理中常用的有机高分子絮凝剂有哪些
无机絮凝剂按金属盐可分为铝盐系及铁盐系两大类;铝盐以硫酸铝、氯化铝为主,铁盐以硫酸铁、氯化铁为主。后来在传统的铝盐和铁盐的基础上发展合成出聚合硫酸铝、聚合硫酸铁等新型的水处理剂,它的出现不仅降低了处理成本,而且提高了功效。这类絮凝剂中存在多羟基络离子,以OH-为架桥形成多核络离子,从而变成了巨大的无机高分子化合物,相对分子质量高达1×105。
无机聚合物絮凝剂之所以比其他无机絮凝剂能力高、絮凝效果好,其根本原因就在于它能提供大量的如上所述的络合离子,能够强烈吸附胶体微粒,通过粘附、架桥和交联作用,从而促使胶体凝聚。同时还发生物理化学变化,中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷,降低了Zeta电位,使胶体粒子由原来的相斥变成相吸,破坏了胶团的稳定性,促使胶体微粒相互碰撞,从而形成絮状混凝沉淀,而且沉淀的表面积可达(200-1000)m2/g,极具吸附能力。
有机高分子絮凝剂出现于20世纪50年代,它们应用前途广阔,发展非常迅速。已用于给水净化,水/油体系破乳,含油废水处理,废水再资源化及污泥脱水等方面;还可用作油田开发过程的泥浆处理剂,选择性堵水剂,注水增稠剂,纺织印染过程的柔软剂,静电防止剂及通用的杀菌、消毒剂等。
絮凝剂的种类和性质:
有机高分子絮凝剂有天然高分子和合成高分子两大类。从化学结构上可以分为以下3种类型:
(1)聚胺型-低分子量阳离子型电解质;
(2)季铵型-分子量变化范围大,并具有较高的阳离子性;
(3)丙烯酰胺的共聚物-分子量较高,可以几十万到几百万、几千万,均以乳状或粉状的剂型出售,使用上较不方便,但絮凝性能好。根据含有不同的官能团离解后粒子的带电情况可以分为阳离子型、阴离子型、非离子型3大类。
有机高分子絮凝剂大分子中可以带-COO-、-NH-、-SO3、-OH等亲水基团,具有链状、环状等多种结构。因其活性基团多,分子量高,具有用量少,浮渣产量少,絮凝能力强,絮体容易分离,除油及除悬浮物效果好等特点,在处理炼油废水,其它工业废水,高悬浮物废水及固液分离中阳离子型絮凝剂有着广泛的用途。特别是丙烯酰胺系列有机高分子絮凝剂以其分子量高,絮凝架桥能力强而显示出在水处理中的优越性。
非离子型有机高分子絮凝剂主要是聚丙烯酰胺。它由丙烯酰胺聚合而得。
阴离子型有机高分子絮凝剂:
(1)阴离子型有机高分子絮凝剂主要有聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钙以及聚丙烯酰胺的加碱水解物等聚合物。
(2)丙烯酰胺和苯乙烯磺酸盐、木质磺酸盐、丙烯酸、甲基丙烯酸等共聚物。
阳离子型有机高分子絮凝剂:
2.4.1季铵化的聚丙烯酰胺:季铵化的聚丙烯酰胺阳离子均是将-NH2经过羟甲基化和季铵化而得,可以分为聚丙烯酰胺阳离子化和阳离子化丙烯酰胺聚合。
(1)由聚丙烯酰胺季铵化:聚丙烯酰胺(PAM)先与甲醛水溶液反应,酰胺基部分羟甲基化,其次与仲胺反应进行烷胺基化,然后与盐酸或胺基化试剂反应使叔胺季铵化。
(2)由季铵化的丙烯酰胺聚合:在碱性条件下,先由丙烯酰胺与甲醛水溶液反应,然后与二甲胺反应,冷却后加盐酸季铵化。产物经蒸发浓缩、过滤,得季铵化丙烯酰胺单体。
I. 废水处理的基本方法有哪些
废水中污染物多种多样,从污染物形态分,有溶解性的、胶体状的和悬浮状的污染物。从化学性质分,有有机污染物和无机污染物。有机污染物从生物降解的难易程度又可分为可生物降解的有机物和不可生物降解的有机物。废水处理即是利用各种技术措施将各种形态的污染物从废水中分离出来,或将其分解、转化为无害和稳定的物质,从而使废水得以净化的过程。根据所采用的技术措施的作用原理和去除对象,废水处理方法可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三大类。
1.废水的物理处理法废水的物理处理法是利用物理作用来进行废水处理的方法,主要用于分离去除废水中不溶性的悬浮污染物。在处理过程中废水的化学性质不发生改变。主要工艺有筛滤截留、重力分离(自然沉淀和上浮)、离心分离等,使用的处理设备和构筑物有格栅和筛网、沉砂池和沉淀池、气浮装置、离心机、旋流分离器等。
(1)格栅与筛网格栅是由一组平行的金属栅条制成的具有一定间隔的框架。将其斜置在废水流经的渠道上,用于去除废水中粗大的悬浮物和漂浮物,以防止后续处理构筑物的管道阀门或水泵受到堵塞。筛网是由穿孔滤板或金属网构成的过滤设备,用于去除较细小的悬浮物。
(2)沉淀法沉淀法的基本原理是利用重力作用使废水中重于水的固体物质下沉,从而达到与废水分离的目的。这种工艺处理效果好,并且简单易行。因此,在废水处理中应用广泛,是一种重要的处理构筑物。在废水处理中,沉淀法主要应用于:①在沉砂池去除无机砂粒;②在初次沉淀池中去除重于水的悬浮状有机物;③在二次沉淀池去除生物处理出的生物污泥;④在混凝工艺之后去除混凝形成的絮凝体;⑤在污泥浓缩池中分离污泥中的水分,浓缩污泥。
(3)气浮法用于分离比重与水接近或比水小,靠自重难以沉淀的细微颗粒污染物。其基本原理是在废水中通入空气,产生大量的细小气泡,并使其附着于细微颗粒污染物上,形成比重小于水的浮体,上浮至水面,从而达到使细微颗粒与废水分离的目的。
(4)离心分离使含有悬浮物的废水在设备中高速旋转,由于悬浮物和废水质量不同,所受的离心不同,从而可使悬浮物和废水分离的方法。根据离心力的产生方式,离心分离设备可分为旋流分离器和离心机两种类型。
2.废水的化学处理法化学处理法是利用化学反应来分离、回收废水中的污染物,或将其转化为无害物质,主要工艺有中和、混凝、化学沉淀、氧化还原、吸附、离子交换等。
(1)中和法中和法是利用化学方法使酸性废水或碱性废水中和达到中性的方法。在中和处理中,应尽量遵循“以废治废”的原则,优先考虑废酸或废碱的使用,或酸性废水与碱性废水直接中和的可能性。其次才考虑采用药剂(中和剂)进行中和处理。
(2)混凝法混凝法是通过向废水中投入一定量的混凝剂,使废水中难以自然沉淀的胶体状污染物和一部分细小悬浮物经脱稳、凝聚、架桥等反应过程,形成具有一定大小的絮凝体,在后续沉淀池中沉淀分离,从而使胶体状污染物得以与废水分离的方法。通过混凝,能够降低废水的浊度、色度,去除高分子物质,呈悬浮状或胶体状的有机污染物和某些重金属物质。
(3)化学沉淀法化学沉淀法是通过向废水中投入某种化学药剂,使之与废水中的某些溶解性污染物质发生反应,形成难溶盐沉淀下来,从而降低水中溶解性污染物浓度的方法。化学沉淀法一般用于含重金属工业废水的处理。根据使用的沉淀剂的不同和生成的难溶盐的种类,化学沉淀法可分为氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法和钡盐沉淀法。
(4)氧化还原法氧化还原法是利用溶解在废水中的有毒有害物质在氧化还原反应中能被氧化或还原的性质,把它们转变为无毒无害物质的方法。废水处理使用的氧化剂有臭氧、氯气、次氯酸钠等,还原剂有铁、锌、亚硫酸氢钠等。
(5)吸附法吸附法是采用多孔性的固体吸附剂,利用同一液相界面上的物质传递,使废水中的污染物转移到固体吸附剂上,从而使之从废水中分离去除的方法。具有吸附能力的多孔固体物质称为吸附剂。根据吸附剂表面吸附力的不同,可分为物理吸附、化学吸附和离子交换性吸附。在废水处理中所发生的吸附过程往往是几种吸附作用的综合表现。废水中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、沸石等。
(6)离子交换法离子交换是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换水处理法是利用离子交换剂对物质的选择性交换能力去除水和废水中的杂质和有害物质的方法。
(7)膜分离可使溶液中一种或几种成分不能透过,而其他成分能透过的膜,称为半透膜。膜分离是利用特殊的半透膜的选择性透过作用,将废水中的颗粒、分子或离子与水分离的方法,包括电渗析、扩散渗析、微过滤、超过滤和反渗透。
3.废水的生物处理法在自然界中,栖息着巨量的微生物。这些微生物具有氧化分解有机物并将其转化成稳定无机物的能力。废水的生物处理法就是利用微生物的这一功能,并采用一定的人工措施,营造有利于微生物生长、繁殖的环境,使微生物大量繁殖,以提高微生物氧化、分解有机物的能力,从而使废水中的有机污染物得以净化的方法。根据采用的微生物的呼吸特性,生物处理可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。根据微生物的生长状态,废水生物处理法又可分为悬浮生长型(如活性污泥法)和附着生长型(生物膜法)。
(1)好氧生物处理法好氧生物处理是利用好氧微生物,在有氧环境下,将废水中的有机物分解成二氧化碳和水。好氧生物处理效率高,使用广泛,是废水生物处理中的主要方法。好氧生物处理的工艺很多,包括活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等工艺。
(2)厌氧生物处理法厌氧生物处理是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物的处理技术,最终产物为甲烷、二氧化碳等。多用于有机污泥、高浓度有机工业废水,如啤酒废水、屠宰厂废水等的处理,也可用于低浓度城市污水的处理。污泥厌氧处理构筑物多采用消化池,最近20多年来,开发出了一系列新型高效的厌氧处理构筑物,如升流式厌氧污泥床、厌氧流化床、厌氧滤池等。
(3)自然生物处理法自然生物处理法即利用在自然条件下生长、繁殖的微生物处理废水的技术。主要特征是工艺简单,建设与运行费用都较低,但净化功能易受到自然条件的制约。主要的处理技术有稳定塘和土地处理法。
4.废水处理工艺流程由于废水中污染物成分复杂,单一处理单元不可能去除废水中全部污染物,常需要多个处理单元有机组合成适宜的处理工艺流程。确定废水处理工艺的主要依据是所要达到的处理程度。而处理程度又主要取决于原废水的性质、处理后废水的出路以及接纳处理后废水水体的环境标准和自净能力。
(1)城市废水的一般处理工艺流程其主要任务是去除城市废水中含有的悬浮物和溶解性有机物。一般处理工艺流程,根据不同的处理程度,可分为预处理、一级处理、二级处理和三级处理。
①预处理:主要工艺包括格栅、沉砂池,用于去除城市污水中的粗大悬浮物和比重大的无机砂粒,以保护后续处理设施正常运行并减轻负荷。
②一级处理:一级处理一般为物理处理,主要去除污水中的悬浮状固体物质。悬浮物去除率为50%~70%,有机物去除率为25%左右,一般达不到排放标准。因此一级处理属于二级处理的前处理。主要工艺为沉淀池。
③二级处理:二级处理为生物处理,用于大幅度去除污水中呈胶体或溶解性的有机物,有机物去除率可达90%以上,处理后出水BOD可降至20~30毫克/升,达到国家规定的污水排放标准。主要工艺有活性污泥法、生物膜法等。
④三级处理:在二级处理之后,用于进一步去除残存在废水中的有机物和氮磷,以满足更严格的废水排放要求或回用要求。采用的工艺有生物除氮脱磷法,或混凝沉淀、过滤、吸附等一些物化方法。
(2)工业废水的处理工艺流程由于工业废水水质成分复杂,且随行业、生产工艺流程、原料的变化而变化,故没有通用的工艺流程。
J. 几种化工废水处理概述
(1)混凝沉淀法。 混凝沉淀法是利用混凝剂对工业废水进行净化处理的一种方法。混凝剂通常
有无机高分子絮凝剂、有机高分子絮凝剂和生物高分子絮凝剂3大类。目前,在水处理方面应用
最为广泛的是无机高分子絮凝剂中的聚铝盐和复合型聚铝盐。聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝
(PAS)是工业上应用最广泛的两种聚铝盐,其生产工艺成熟,生产原料来源广泛。实验证明,
PAC对处理石油化工废水具有高效的絮凝效果,不仅去浊率高,对原水的pH值影响小,处理后水
的色度好,可作为石化污水回收处理的絮凝剂。用其处理河水除浊和除COD(化学需氧量)效果
良好(除浊度低于 4mg/L、COD低于 6 mg/L )。PAS的絮凝效果大大优于传统的硫酸铝絮凝
剂,温度适用范围广泛,适合于饮用水、工业用水及绝大多数废水的絮凝处理,用其处理河水
无论是除浊还是去除COD均能达到良好的处理效果。近年来,为了改善单一聚铝盐的絮凝效果,
人们合成了新型的高分子复合铝盐絮凝剂,如聚合氯化铝铁(PAFC)、聚合硫酸铝铁(PAFS)
、聚合硫酸氯化铝铁(PAFCS)、聚合硅(磷)酸铝(铁)等。这些高分子复合铝盐絮凝剂广泛
用来处理饮用水、工业用水、矿井废水、油田含油废水、生活用水、天然黄河水、长江原水、
印染废水等。
(2)膜分离技术。在工业废水处理中,应用膜分离技术可处理各种废水。用超滤膜对含油废水进
行处理,可以使油脂去除率达到97%-100%。采用梯度氧化铝膜管和无机膜一生物反应器处理生
活废水,BOD的去除率达83%,COD、NH3-N和浊度的去除率分别超过96%、95%和98%,对SS的去除
率达100%。采用耐酸碱无机膜处理碱性造纸黑液,不需要调整 PH值,利用不同孔径的膜可回收
纤维素、木质素等有用成分,处理后的水质可用于蒸煮制浆、实现造纸废水的闭路循环;采用
泥膜混合工艺处理制革废水,对CODCr、S2-、Cr6+的去除率分别达86.14%、88.39%和54.5%。此
外,利用膜技术还可以处理餐饮废水、医药化工废水、染料废水等。
(3)生物降解法。目前,印染和造纸废水是造成环境污染的两大主要因素。现在所用染料大多是
人工合成的大分子芳香类化合物,结构复杂,难以降解,染料工业废水颜色深,用物理方法处
理的染料废水色度降低程度虽大,但对COD的去除率较差,且处理费用昂贵,
并易引起二次污染,而用化学合成的有机物则会使水体发生中毒,使用生物降解法不仅可以克
服上述问题,同时还具有以下优点:①不需对污染物进行预处理;②对其它微生物具有抗括作
用;③可以处理污染重、毒性大的污染物;④降解物具有广谱性。白腐真菌和黄胞原毛平抱菌
是两种很好的可降解含本质素印染造纸废水的菌种。
(4)离子交换树脂法。离子交换树脂(IER)是一种含有活性基团的合成功能高分子材料,它是
交联的高分子共聚物引入不同性质离子交换基团而成的。离子交换树脂具有交换。选择、吸附
和催化等功能,在工业废水处理中,主要用于回收重金属和贵稀有金属,净化有毒物质,除去
有机废水中的酸性或碱性的有机物质如酚、酸以及胺等。目前,在工业废水处理中使用的离子
交换树脂有阴离子交换树脂、阳离子交换树脂、两性离子交换树脂,应用IER进行工业废水处理
,不仅树脂可以再生,而且操作简单,工艺条件成熟且流程短,目前已为一些大型企业采用,
其应用前景很好。
(5)吸附法。吸附法是利用吸附剂对废水进行处理。目前工业上应用较多的吸附剂有氢氧化镁、
活性纤维素碳(ACF)及新型的吸附剂-壳聚糖及其衍生物。氢氧化镁作为酸性工业废水处理剂
的应用范围很广,可以用于造纸和印染废水、城市生活污水、电镀废水、含氟废水等,安全可
靠,即使中和过量其PH值也不会超过9,且中和过程平缓,沉淀晶粒粗大密实,淤泥易于过滤和
排放。由于其比表面积大,吸附力强,可从各种不同的工业废水中吸附并除去对环境造成危害
的Ni2+、Cd2+、Mn2+、Cr3+、Cr6+等重金属离子。氢氧化镁还可以有效地除去工业废水和生活
污水中的氨和磷,降低江河等水系的富营养化,控制藻类的生长,有利于生态保护;活性纤维
素碳(ACF)是一种高效的吸附材料,是天然纤维、人造纤维经炭化后得到的。其微孔结构分布
狭窄均匀,微孔的体积占总体积的90%左右,其孔径在1nm左右,它具有巨大的比表面积
(2000m3/g),因而具有极强的吸附能力。它可以使水澄清、去除水中的异味、吸附水中的锰
、铁离子效果最好,对于CN-、Cl-、F-、苯酚的去除率在98%以上,对于细菌有很好的过滤作用
。与高分子絮凝剂相比,活性纤维素碳具有极强的再生能力,因此在水处理工业中具有很广的
应用前景;壳聚糖是甲壳素的主要衍生物,分子中含有活性基团-胺基和羟基,是一种很好的絮
凝剂和螯合剂,对过渡金属离子有极强的鏊合作用,可除去工业废水中的铜、铬、镉、汞、锌
等贵金属离子,其中对汞离子的去除率大于99。8%,对电镀废水中的重金属离子Cr3+、Ni2+、
Cu2+、Zn2+的去除率均大于99%,且可回收重金属。壳聚糖的羧甲基化衍生物对水溶性染料废水
特别是水溶性很好的阴离子型染料脱色效果显著。研究表明,用羧甲基壳聚糖处理的印染废水
,不仅脱色效果好,而且絮凝速度快,絮体不易破碎,优于合成高分子有机絮凝剂聚丙烯酰胺
(PAM)和明矾。用壳聚糖其衍生物处理食品废水或含高蛋白质废水可以回收残渣作饲料,不引
起二次污染。研究表明,用其处理味精厂废水,除浊率可达99.5%, CODcr的去除率可达89.7
%;用于处理大豆加工食品生产的废水,可有效絮凝回收蛋白类固体,也可将处理后的残渣加
工成饲料或饵料。另外,它还广泛用于水中有机物(如氯酚、联苯)、造纸废水的处理、城市
生活污水和海水的处理,也用于处理赤潮生物及海水中的COD及固定氧化池废水中的藻类物质等
。