Ⅰ 废水主要处理方法并举例说明
在目前的生产水平条件下,工业生产中产生废水和生活污水是不可避免的。为保证水体不被污染就必须对这些废水在排入水体之前加以处理。清除各种污染物有多种方法,这些方法是针对不同性质和形式的污染物而建立的。按照这些方法的不同机理可以分为下面四种类型。
(1)物理方法
通过物理作用来清除废水中的污染物称为物理处理法。常用的方法是利用过滤、沉淀、浮选等技术分离废水中的悬浮污染物。
(2)化学处理法
通过一些化学反应清除废水中污染物质或使其转化为其它物质从而化有害为无害、有毒为无毒等,称为化学处理法。常用的方法有中和法、氧化法、凝聚法、石灰解析法等。
①中和法主要用来除废水的酸、碱性。
②氧化法主要是通过氧化作用加速污染物的降解和转化。一般有三种方式:一是空气氧化法,即将废水暴露在空气中,利用空气氧化;二是化学氧化法,即在废水中加高锰酸钾、液氯、臭氧等强氧化剂使其发生氧化反应;三是电解氧化法,即利用电解的基本原理,使废水中有害物质通过电解过程,在阴阳两级分别发生氧化和还原反应,以消除污染物质。
③化学凝聚法这是处理废水常用的一种方法。当废水中含有许多胶体物质,用物理方法不易除去时,常加凝聚剂,如硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、明矾、铝酸钠、氧化铁等,以清除胶体带的电荷,使之变成絮状,迅速下沉。
④电解凝聚法电解凝聚法与化学凝聚法基本相同,即清除胶体上的电荷,使其发生凝聚作用。不过,后者是促使胶体下沉,前者是促使肢体聚集于液体表面。电解凝聚法常用于去除废水中的乳化油。通过电解作用使阳极电板上产生矾花,即氢氧化铁,阴极产生氢气。矾花和气体气泡不断上升,将乳化油带至液面产生凝聚、吸附和浮托等作用,因此又称电浮选法。
(3)物理化学法
物理化学法有离子交换法、吸附法、萃取法、分离技术等。
①离子交换法这个方法是使硬水软化的传统方法,现在是深度处理废水和回收其中有用物质的重要方法之一。常用于除去或回收废水中的重金属。即利用离子交换作用,把废水中希望除去的或回收的阳离子或
交换,如:
RH+M+=RM+H+
RH——交换树脂
M+——金属交换离子
R——树脂母体
然后用水或其它液体淋洗树脂,将其中重金属洗出,树脂复原。
离子交换树脂有天然和人工合成产物两种。此外,天然的蒙脱石、沸石、多水高岭土和伊利石等均有离子交换吸附能力,也可用于处理废水,并具有来源容易、成本低等优点。
②吸附法吸附法是采用固体多孔吸附剂,吸附废水中的味、臭、色、油、酚等污染物的处理方法。属于这类吸附剂的有活性炭、活性硅石、硅酸、白土、蒙脱石、氧化铝和骨粉等。
③萃取法采用某种有机溶剂,从废水中除去或回收可溶于该溶剂中的污染物的处理方法,例如,用重质苯、异丙醚等革取废水中的酚。
④泡沫分离这种方法是把空气吹入废水中,或者在废水中投放表面活性物质,使水中形成许多泡沫,水中表面活性或非活性污染物质吸附在泡沫上,升至水面,不断刮去泡沫,就能达到去除污染物的目的。
⑤分离技术膜分离技术可分为电渗析法、扩散渗析法、反渗透法和超过滤法四种形式。
a.电渗析法电渗析是在离子交换法基础上发展起来的一项分离技术。溶液中的离子在直流电场的作用下,有选择地通过离子交换膜进行定向迁移,此法多用于海水和苦咸水除盐、制取去离子水等。
b.扩散渗析扩散渗析即为浓差渗析,利用半透膜(只能透过溶剂或只透过溶质的膜)使溶液中的溶质由高浓度一侧,通过膜向低浓度一侧迁移。此法主要用于酸、碱废液的处理、回收和有机、无机电解质的分离、纯化。
c.反渗透反渗透是以压力为推动力,把水溶液中的水分离出来,同时分离、浓缩溶液中的分子态或离子态物质的方法。反渗透法在化工分离技术、硬水软化、制取高纯水和分离细菌、病毒等方面得到广泛应用。
d.超过滤法超过滤法是以压力为推动力,使水溶液中大分子物质和水分离。其本质是机械筛滤。在这种方法中,膜表面孔隙大小是主要控制因素。
(4)生物处理法
生物处理法也称生化处理法。生物处理法是处理废水中应用最久、最广和相当有效的一种方法。它是利用自然界存在的各种微生物,将废水中有机物进行降解,达到废水净化的目的。根据废水处理过程中起作用的微生物对氧气要求的不同,废水的生物处理分为好气和厌气生物处理两类。
①好气生物处理法好气生物处理是在废水中通过大量空气,促使好气微生物大量繁殖,并注意调节pH值(6~9)、温度(20~30℃)和增加必要的养料(BOD∶N∶P=100∶5∶1)等,使之有利于微生物的生长和发育。它们能将废水中的有机物大量分解,分解为CO2、H2O、NH3和硫酸盐、磷酸盐等,达到去除有机污染物质的目的。
②嫌气生物处理法嫌气生物处理是在缺氧条件下,利用嫌气微生物来进行废水处理,这种办法常用于处理有机质含量高的废水,即生化需氧量在5000~10000mg/L以上的废水。
(5)土地处理系统法
此法是利用土地及其中的微生物和植物根系对污水进行处理,同时又利用其中的水分和养分促进农作物、牧草或树木的生长。土地处理系统常用于中、小城市污水二级处理之后代替三级处理。土地处理系统是由污水的沉淀预处理、贮水塘、灌溉系统、地下排水系统等部分组成。处理方式一般为污水灌溉(通过喷洒或自流将污水排放到地表以促进植物的生长)、渗滤(将污水排放到粗砂、砂壤和土壤上经渗滤处理并补充地下水)和地表漫流(将污水有控制地排放到地面上,适于透水性差的粘土和粘质土壤,地面上常播种青草)等。
由于不同的工业废水和生活污水具有不同的水质和水量,即使相同的工业,也由于各个工厂对生产原料的质量配比要求不一样以及采用的生产工艺流程不同,因而废水成分也有很大的变化。废水处理方法的选择,应根据废水的水质和数量,采取不同的处理方法。同时还要考虑处理方法的效果、操作费用、废水处理过程中所产生的淤泥和沉渣的处理,可能产生的二次污染问题以及废物的回收利用等等。简而言之,废水处理就是要把废水中的污染物质分离出来,或将其分解为无害物质,以达到废水治理的基本目的,满足各种不同用途的要求。
Ⅱ 水性涂料废水怎么处理
物理化学法作为涂料废水的预处理或单一处理手段,在去除废水中的悬浮物和颜料色素等物质以及固体物质和重金属等方面效果十分显著。物化处理常用的有气浮、混凝沉淀、吸附、膜分离等方式。
1、气浮法
气浮法就是使废水中能够产生足够量的微小气泡。使固液气三相污染物质能形成悬浮状态,在表面张力和浮力等作用下,微小气泡粘附在欲被去除的污染物颗粒上,粘合体密度小于水而上浮到水面,从而使水中污染物被分离去除。
涂料废水中含有相当比例的易挥发成分和油类,涂料废水处理可以采用气浮处理,即通过高度分散的微气泡作为载体,粘附废水中的悬浮物,使其密度小于水而上浮到水面或利用絮凝剂的絮凝作用以实现固液分离。应用气浮法可使废水中悬浮物去除率达到65%,CODCr和BOD5去除率均在50%以上,可以作为均质后一级处理。
2、混凝法
混凝法是工业废水处理中经常采用的一种方法,通过投加化学药剂使水中胶体粒子和微小悬浮物聚集,起到分离作用,凝聚和絮凝总称为混凝。用于涂料废水处理,主要去除废水中细小悬浮物及胶体颗粒,降低废水的浊度和色素。它可独立作为一种处理方法,又常与其他方法配合使用。
3、吸附法
吸附法是利用多孔性固体吸附剂的表面吸附废水中的一种或多种污染物,达到废水净化的目的。吸附法单元操作通常包括三个步骤。首先是使废水和固体吸附剂接触,废水中的污染物被吸附剂吸附;第二步将吸附有污染物的吸附剂与废水分离;最后进行吸附剂的再生或更新。按接触、分离的方式,吸附操作可分为静态间歇吸附法和动态连续吸附法两种。
4、萃取法
萃取法是利用特定溶剂与废水充分混合接触,使溶于废水的某些污染物重新进行分配而转入溶剂,然后将溶剂和萃取后的废水进行分离,从而达到净化废水的目的。
5、膜分离法
膜分离技术在大规模废水处理和回用中的应用是近几年才被接受和发展起来的新技术。
简而言之,我们必须对水性涂料有更客观认识,扬长避短,技术创新,稳定和提高水性涂料的质量,不断扩大其应用领域;同时也要重视水性涂料在生产和涂装过程中产生的废水的处置,选择正确的工艺和方法,进一步减少对环境的影响。
答案来源:大学仕涂料频道
Ⅲ 废水处理的方法有什么
废水处理的方法有:
1、物理沉淀法,一般是使用沉淀剂吸附污水中的污染物质的方法,这里较为重要的沉淀剂,处理不同的污染物质,需要选择与之相对应的沉淀剂,并且本方法一般不会产生二次污染。
2、吸附法,就是使用吸附剂将污水中的污染成分进行吸附,达到处理污水的方法,比如一种最常见的吸附剂:活性炭,但是吸附剂一般是一次性消耗品,成本可能较高。
3、萃取法,该方法一般利用一定的萃取剂,将水中的污染物萃取出来。
4、膜过滤法,一般是利用一种特定的半透膜,仅能水或者仅能污染物通过该膜,从而达到分离污染物的方法。
5、中和法,这个是利用化学中的酸碱中和反应,污染物一般是酸或者碱,便用与之想反的化学物质进行中和,生成无污染的化学盐。
6、电解法,该方法一般是用来处理金属盐,通过点解使金属离子析出,达到污水处理的方法。
7、一般是使用微生物的分解作用将有机物转化为无机物,最终达到污染处理的方法,该方法一般需要使用到细菌,细菌分为喜氧菌和厌氧菌,所以需要根据所使用微生物的特性为其创造合适的生存环境。
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Ⅳ 如何回收废水中的DMF
可以用溶剂萃取法来回收废水中的DMF,使用的是CWL离心萃取机
Ⅳ 污水处理的主要处理工艺及原理介绍
不溶态污染物的分离技术:
1、重力沉降:沉砂池(平流、竖流、旋流、曝气)、沉淀池(平流、竖流、辐流、斜流);
2、混凝澄清;
3、浮力浮上法:隔油、气浮;
4、其他:阻力截留、离心力分离法、磁力分离法
污染物的生物化学转化技术:
1、活性污泥法:SBR、AO、AAO、氧化沟等
2、生物膜法:生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等
3、厌氧生物处理法:厌氧消化、水解酸化池、UASB等
4、自然条件下的生物处理法:稳定塘、生态系统塘、土地处理法
污染物的化学转化技术:
1、中和法:酸碱中和
2、化学沉淀法:氢氧化物沉淀、铁氧体沉淀、其他化学沉淀
3、氧化还原法:药剂氧化法、药剂还原法、电化学法
4、化学物理消毒法:臭氧、紫外线、二氧化氯、氯气、次氯酸钠
溶解态污染物的物理化学分离技术:
1、吸附法
2、离子交换法
3、膜分离法:扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤、纳滤、微滤
4、其他分离方法:吹脱和气提、萃取、蒸发、结晶、冷冻
根据常见污水处理方法分类
物理法:物理或机械的分离过程。过滤,沉淀,离心分离,上浮等
化学法:加入化学物质与污水中有害物质发生化学反应的转化过程。中和,氧化,还原,分解,混凝,化学沉淀等
物理化学法:物理化学的分离过程。气提,吹脱,吸附,萃取,离子交换,电解电渗析,反渗透等
生物法:微生物在污水中对有机物进行氧化,分解的新陈代谢过程。活性污泥,生物滤池,生物转盘,氧化塘,厌气消化等
根据常用处理废水的化学方法分类
混凝
向胶状浑浊液中投加电解质,凝聚水中胶状物质,使之和水分开
混凝剂有硫酸铝,明矾,聚合氯化铝,硫酸亚铁,三氯化铁等
含油废水,染色废水,煤气站废水,洗毛废水等
中和
酸碱中和,pH达中性
石灰,石灰石,白云石等中和酸性废水,CO2中和碱性废水
硫酸厂废水用石灰中和,印染废水等
氧化还原
投加氧化(或还原)剂,将废水中物质氧化(或还原)为无害物质
氧化剂有空气(O2),漂白粉,氯气,臭氧等
含酚,氰化物,硫铬,汞废水,印染,医院废水等
电解
在废水中插入电极板,通电后,废水中带电离子变为中性原子
电源,电极板等
含铬含氰(电镀)废水,毛纺废水
萃取
将不溶于水的溶剂投入废水中,使废水中的溶质溶于此溶剂中,然后利用溶剂与水的相对密度差,将溶剂分离出来
萃取剂:醋酸丁酯,苯,N—503等设备有脉冲筛板塔,离心萃取机等
含酚废水等
吸附(包含离子交换)
将废水通过固体吸附剂,使废水中溶解的有机或无机物吸附在吸附剂上,通过的废水得到处理
吸附剂有活性炭,煤渣,土壤等
吸附塔,再生装置
染色,颜料废水,还可吸附酚,汞,铬,氰以及除色,臭,味等用于深度处理。
编辑本段污水处理工艺流程
现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。
一级处理,主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理,主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。
三级处理,进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。
整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后,经过格栅或者砂滤器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。
Ⅵ 废水处理常用方法
现如今污水处理方法多种多样,我们在选择处理方法的时候需要结合自身实际情况,综合各方面因素才可以进行选择,为此给大家介绍几种污水处理方法,希望可以帮助大家更好选择。
生物法:生物法有AO污水处理工艺,简单来说就是使得污水连续流经固态的填料,并且形成一层生物膜,在生物膜上滋生出特别多的微生物,这些微生物可以对于水中的有机物起到讲解吸附作用,从而让污水得到净化。而脱落下死亡的生物膜也会跟随污水回流到沉淀池中澄清净化。
自然生物处理法:就是利用在自然条件下所滋生的微生物来净化废水,这种方式可以有利于植物生长,从而实现较为满意的无害化、资源化、稳定化需求。该工艺较为简单并且费用较低,是一个符合生态理想的污水处理形式。但提醒这种方式具有很多局限性,很容易受到自然环境影响,因此在很多地方并不建议使用这种方式。
他们说你高冷,却没发现只不过是思想的不同
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物理法:这种方式理解起来比较简单一些,就是利用物理的作用,将污水中的污染物进行分离,通常可以使用沉淀、气浮、筛选等工艺。
化学法:和物理法相似,需要在污水中投放化学物质从而获得过滤效果法、混凝法、电解法、氧化还原法等。
以上就是为大家介绍的污水处理
Ⅶ 物理化学法处理废液的方法有哪些
废水萃取处理法
废水萃取处理法是利用萃取剂,通过萃取作用使废水净化的方法。根据一种溶剂对不同物质具有不同溶解度这一性质,可将溶于废水中的某些污染物完全或部分分离出来。向废水中投加不溶于水或难溶于水的溶剂(萃取剂),使溶解于废水中的某些污染物(被萃取物)经萃取剂和废水两液相间界面转入萃取剂中。
萃取操作按处理物的物态可分固——液萃取、液——液萃取两类。工业废水的萃取处理属于后者,其操作流程:①混合,即使废水和萃取剂最大限度地接触;②分离,即使轻、重液层完全分离;③萃取剂再生,即萃取后,分离出被萃取物,回收萃取剂,重复使用。萃取剂的选择应满足:①对被萃取物的溶解度大,而对水的溶解度小;②与被萃取物的比重、沸点有足够差别;③具有化学稳定性,不与被萃取物起化学反应;④易于回收和再生;⑤价格低廉,来源充足。此法常用于较高浓度的含酚或含苯胺、苯、醋酸等工业废水的处理。
废水光氧化处理法
废水光氧化处理法是利用紫外光线和氧化剂的协同氧化作用分解废水中有机物,使废水净化的方法。废水氧化处理使用的氧化剂(氯、次氯酸盐、过氧化氢、臭氧等),因受温度影响,往往不能充分发挥其氧化能力;采用人工紫外光源照射废水,使废水中的氧化剂分子吸收光能而被激发,形成具有更强氧化性能的自由基,增强氧化剂的氧化能力,从而能迅速、有效地去除废水中的有机物。光氧化法适用于废水的高级处理,尤其适用于生物法和化学法难以氧化分解的有机废水的处理。
废水离子交换处理法
废水离子交换处理法是借助于离子交换剂中的交换离子同废水中的离子进行交换而去除废水中有害离子的方法。其交换过程:①被处理溶液中的某离子迁移到附着在离子交换剂颗粒表面的液膜中;②该离子通过液膜扩散(简称膜扩散)进入颗粒中,并在颗粒的孔道中扩散而到达离子交换剂的交换基团的部位上(简称颗粒内扩散);③该离子同离子交换剂上的离子进行交换;④被交换下来的离子沿相反途径转移到被处理的溶液中。离子交换反应是瞬间完成的,而交换过程的速度主要取决于历时最长的膜扩散或颗粒内扩散。
离子交换的特点:依当量关系进行,反应是可逆的,交换剂具有选择性。应用于各种金属表面加工产生的废水处理和从原子核反应器、医院和实验室废水中回收或去除放射性物质,具有广阔的前景。
废水吸附处理法
废水吸附处理法是利用多孔性固体(称为吸附剂)吸附废水中某种或几种污染物(称为吸附质),以回收或去除某些污染物,从而使废水得到净化的方法。有物理吸附和化学吸附之分。前者没选择性,是放热过程,温度降低利于吸附;后者具选择性,系吸热过程,温度升高利于吸附。
吸附法单元操作分三步:①使废水和固体吸附剂接触,废水的污染物被吸附剂吸附;②将吸附有污染物的吸附剂与废水分离;③进行吸附剂的再生或更新。
按接触、分离的方式,可分为:①静态间歇吸附法,即将一定数量的吸附剂投入反应池的废水中,使吸附剂和废水充分接触,经过一定时间达到吸附平衡后,利用沉淀法或再辅以过滤将吸附剂从废水中分离出来;②动态连续吸附法,即当废水连续通过吸附剂填料时,吸附去除其中的污染物。吸附剂有活性炭与大孔吸附树脂等。炉渣、焦炭、硅藻土、褐煤、泥煤、粘土等均为廉价吸附剂,但它们的吸收容量小,效率低。
Ⅷ 石油化工废水净化原理
物理法、化学法和生物法三大原理。
一、 物理法
物理法的的去除对象是水中不溶性的悬浮物质.使用的处理设备和方法主要有格栅、筛网、沉淀(沉砂)、过滤、微滤、气浮、离心(旋流)分离等.
1. 格栅(筛网)
它是由一组平行排列的金属栅条制成的框架,斜置成60。~70。于废水流经的渠道内,当废水流过时,呈块状的污染物质即被栅条截留而从废水中去除,它是一种对后续处理构筑物或废水提升泵站有保护作用的设备,筛网截留亦属于这一性质的设备。
2.沉淀(沉砂)
借助废水悬浮固体本身的重力作用使其与废水相分离的方法。这种工艺分离效里好、简单易行、应用广泛,往往在处理废水过程中多次使用,是一种十分重要的处理构筑物。沉淀池主要用于去除废水中大量的呈颗粒状的悬浮固体,沉砂池则主要去除废水密度较大的固体颗粒。
3.气浮
气浮是设法在废水澡通入大量密集的微细气泡,使其与细的悬浮物相互粘附,形成整体密度小于水的浮体,从而依靠浮力上升至水面,以完成固、液分离的处理方法。气浮按气泡的来源可分为压力溶气气浮、电解凝聚气浮、微孔布气气浮三大类。
4.过滤
过滤是使废水通过具有孔隙的粒状滤层,从而截留废水的悬浮物,使废水得到澄清的处理工艺。
5.离心(旋流)分离
使含有悬浮固体或浮化油的废水在设备中高速旋转,由于悬浮固体和废水的质量不同,受到的离心力也不同,质量大原悬浮固体被抛 到废水外侧,这样就可使悬浮固体和废水分别通过各自出口排出设备之外,从而使废水得以净化。
二、 化学法
化学法的去除对象是废水中的胶体物质和溶解性物质.
1. 中和处理
用化学方法消除废水中过量的酸或碱,使其pH值达到中性左右的过程称为中和。处理含酸废水以无机碱为中和剂,处理碱性废水以无机酸作中和剂。中和处理应考虑以"以废治废"原则,亦可采用药剂中和处理、中和处理可以连续进行,也可以间歇进行。
2. 混凝处理法
混凝法是向废水中投加一定量的药剂,经过脱稳、架桥等反应过程,使废水呈胶体状态的污染物质形成絮凝体,再经过沉淀或气浮,使法染物从废水中分离出来.通过混凝能够降低废水的浊度、色度,去除高分子物质、呈胶体的机污染物、某些重金属毒物(汞、镉)和放射性物质等,也可去除磷等可溶性有机物,应用十分广泛。它可以作为独立处理法,也可以和其他处理法配合,作为预处理、中间处理、甚至可以作为深度处理工艺。
3.化学沉淀法
向废水中投加某种化学物质,使它和废水中的某些溶解物质产生反应,生成难溶物沉淀下来。它一般用以处理含重金属离子的工业废水。根据所投加的沉淀剂,化学沉淀法又可分为氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法等。
4.氧化还原法
利用溶解于废水中的有毒、有害物质在氧化还原反应中能被氧化或还原的性质,把它转化为无毒无害的新物质或转化成气体或固体化而从废水中分离出来。在废水处理中使用的氧化剂有空气中的氧、纯氧、臭氧、氯气、次氯酸钠、三氯化铁等,使用的还原剂有铁、锌、锡、锰、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸盐等。
5.吸附法
用多孔性固体吸附剂处理废水,使其中的污染物质被吸着于固体表面而分离的方法。吸附可分为物理吸附、化学吸附和生物吸附等。物理吸附剂和吸附质之间在分子间力作用下产生的。不产生化学变化。而化学吸附则是吸附剂和吸附质之间发生化学反应,生成化学键引起的吸附,因此化学吸附选择性较强。另外,在生物作用下也可以产生物吸附。在废水处理中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、沸石、硅藻土、焦炭、木屑等。
6.离子交换法
离子交换法在废水处理口中应用较广,主要用于去除废水中的金属离子,其它质是不是溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与废水中的其他同性离子的交换反应,是一种特殊的吸附过程。使用的离子交换剂可分为无机离子交换剂(天然沸石和合成沸石)、有机离子交换树脂(强酸阳离子树脂、弱酸阳离子树脂、强碱阴离子树脂、螯合树脂等)。采用离子交换法处理废水时,必须考虑树脂的选择性,树脂对各种离子的交换能力是不同的,这主要取决于各种离子该种树脂亲合力的大小,又称选择性的大小,另外还要考虑到树脂的再生方法等。
7.膜分离法
渗析、电渗析、超滤、反渗透等技术都是通过一种特殊的半渗透膜来分离废水中离子和分子的技术,统称为膜分离法。电渗析法、反渗透法主要用于废水的脱盐、回收某些金属离子等,反渗透与超滤均属于膜分离法,但其本质又有所不同,反渗透作用主要是膜表面化学本性所起的作用,它分离的物质粒径小,除盐率高,所需工作压力大,超滤所用材质和反渗透可以相同,但超滤是筛滤作用,分离物质粒径大,透水率高,除盐率低,工作压力小。
8.萃取法
利用废水澡的污染物在水呼萃取剂中溶解度的不同来分离污染物理学方法称为萃取法。萃取法一般有三步:一是把萃取剂加入废水澡,使废水中的污染物转移到萃取剂中,二是把萃取剂和废水分开,使废水得到净化,三是把污染物与萃取剂分开,使萃取剂循环回用。
三.生物法
在自然界,存活着巨额数量的以有机物为营养物质的微生物,它们具有氧化分解有机物并将其转化为无机物的楞功能。废水的生物处理法就是采取一定的人工措施,创造有利于微生物生长、繁殖的环境,使微生物大量增殖,以提高微生物氧化、分解有机物能力有一种技术。生物处理法主要用于去除废水中呈溶解状态度和胶体状态的有机污染物。
根据作用微生物的类型,生物处理法可分为好氧处理法厌氧处理法两大类.前者处理效率高.效果,使用广泛,是生物处理法的主要方法.另外也可根据微生物在废水中是处于悬浮状态还是附着在某种填料上来分.,可分为活性污染泥法和生物膜法.
1. 活性污泥法
是当前应用最为广泛的一种生物处理技术。活性污泥是一种由无数细菌和其他微生物组成的絮凝体,其表面有一多糖类粘质层。活性污泥法就是利用这种活性污泥的吸附、氧化作用,去除废水澡的有机污染物。
2.生物膜法
废水连续流经固体填料(碎石、塑料填料等),在填料上就会生成污泥状的生物膜,生物膜中繁殖着大量的微生物,起到与活性污泥同样的净化废水的作用.
生物膜法有多种处理构筑物,如生物滤池、生物转盘、生物接触氧化床和生物流化床等。
3.自然生物处理法
利用在自然条件下生长、繁殖的微生物(不加以人工强化或略加强化)处理废水的技术。其主要特征是工艺简单,建设与运行费用都较低,但受自然条件的制约。主要的处理技术是稳定塘和土地处理法。
稳定塘是利用塘水中自然繁育的微生物(好氧、兼氧及厌氧),在其自身的代谢作用下氧化分解废水中的有机物,稳定塘中的氧由塘中生长的藻类光合作用和塘面与大气相接触的复氧作用提供,在稳定塘内废水停留时间长,它对废水的净化过程和自然水体净化过程相近.稳定可分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘和曝气塘等。包括废水灌溉在内的土地处理也是一种生物处理法。废水向农作物提供水分和肥分,废水中非溶解性杂质为表层土壤过滤截留,并逐渐为微生物分解利用.近十几年来在利用土地处理废水方面有了较大的发展。
4. 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。有机污泥、某些高浓度有机污染物理的工业废水,如屠宰场、酒精厂废水等适宜于用厌氧生物处理法处理。用于厌氧处理的构筑物最普通的是消化池,最近一、二十年来这个领域有很大发展,开创了一系列新型、高效的厌氧处理构筑物,如厌氧滤池、上流式厌氧污泥床、厌氧转盘、挡板式厌氧反应器以及复合厌氧反应器等。
Ⅸ 有机废水的处理技术
在众多的预处理方法中,萃取法具有效率高、操作简单、投资较少等特点。特别是基于可逆络合反应的萃取分离方法,对极性有机稀溶液的分离具有高效性和选择性,在难降解有机废水的处理方面具有广阔的应用前景。
溶剂萃取法利用难溶或不溶于水的有机溶剂与废水接触,萃取废水中的非极性有机物,再对负载后的萃取剂进一步处理。为了避免有机溶剂对环境的污染,又开发了超临界二氧化碳萃取。该法简单易行该法简单易行,适于处理有回收价值的有机物,但只能用于非极性有机物,被萃取的有机物和萃取后的废水需要进一步处理,有机溶剂还可能造成二次污染。萃取只是一个污染物的物理转移过程,而非真正的降解。
由清华大学开发的萃取一反萃取体系,可以应用于多种染料与中间体废母液资源回收,对染料中间体的回收率达90%以上,脱色效果也达到同样水平,正在逐步推广于染料废水的治理工程中。 吸附剂的种类很多,有活性炭、大孔树脂、活性白土、硅藻土等。
在有机废水中常用的吸附剂有活性炭和大孔树脂在。虽然活性炭具有较高的吸附性,但由于再生困难、费用高而在国内较少使用。例如将活性炭投加到难降解染料废水的试验容器中,当活性炭的投加浓度为200mg/L时,色度的去除率为77%;而投加质量浓度增加到400mg/L时,色度的去除率达到86%。 工业生产的“三废”治理主要有三大途径:
一是对“三废”采取合理有效的治理方法;
二是改进合成工艺,将污染消灭在生产工艺过程中;
三是对“三废”合理利用,变废为宝。
要从根本上消灭污染,关键是要对产生污染的每一个环节和步骤进行认真分析和研究,把污染消灭在工艺生产过程中,实现清洁生产。另外,要大力开发废物的综合利用技术,增加企业的经济效益,保证企业的竞争优势。 我们这里讨论的 “三废”主要指其中的有机废水。工业有机废水来源很多,主要来自柠檬酸、制糖、酒精、造纸、养殖、PTA等行业,这些行业处理污水的主流方式是采用生化法进行处理,处理过程中产生大量沼气,根据估算,每生产一吨柠檬酸可产生大约225方沼气,其中甲烷含量可达60%左右,这种沼气用于发电是一种非常好的燃料,每方沼气可以发1.7度电,效益非常可观。生产一吨酒精可产生300方沼气,甲烷含量可达70%,热值更高。其它行业类同,产生的沼气量都很可观。
Ⅹ 现代污水处理有哪些常见的方法
1、物理处理法
物理处理法是通过物理作用, 以分离、 回收污水中不溶解的、 呈悬浮状的污染物质(包括油膜和油珠), 在处理过程中不改变其化学性质。 常用的有过滤法、 沉淀法、 浮选法等。
(1) 过滤法:利用过滤介质截流污水中的悬浮物。 过滤介质有筛网、纱布、 粒物, 常用的过滤设备有格栅、筛网、微滤机等。
1) 格栅与筛网。 在排水工程中, 废水通过下水道流人水处理厂, 首先应经过斜置在渠道内的一组金属制的呈纵向平行的框条(格栅)、 穿孔板或过滤网(筛网), 使漂浮物或悬浮物不能通过而被阻留在格栅、 细筛或滤料上。
这一步属废水的预处理, 其目的在于回收有用物质;初步漫清废水以利于以后的处理, 减轻沉淀池或其他处理设备的负荷;保护抽水机械, 以免受到颗粒物堵塞发生故障。 保护水泵和其他处理设备。格栅截留的效果主要取决于污水水质和格栅空隙的大小。 清渣方法有人工与机械两种。栅渣应及时清理和处理。
筛网主要用于截留粒度在数毫米到数十毫米的细碎悬浮态杂物, 如纤维、纸浆、藻类等,通常用金属丝、化纤编织而成,或用穿孔钢板,孔径一般小于5mm,最小可为0.2mm。 筛网过滤装置有转鼓式、 旋转式、 转盘式、 固定式振动斜筛等。 不论何种结构,既要能截留污物,又便于卸料及清理筛面 。
2)粒状介质过滤(又称彤、滤、 惊料过滤)。 废水通过粒状滤料(如石英砂)床层时,其中细小的悬浮物和肢体就被截留在滤料的表面和内部空隙中。 常用的过滤介质有石英砂、 无烟煤和石榴石等。 在过滤过程中滤料同时对悬浮物进行物理截留、 沉降和吸附等作用。 过滤的效果取决于滤料孔径的大小、 滤料层的厚度、 过滤速度及污水的性质等因素。
当废水自上而下流过粒状滤料层时,位径较大的悬浮颗粒首先被截留在表层滤料的空隙中,从而使此层滤料空隙越来越小,逐渐形成一层主要由被截留的团体颗粒构成的滤膜, 并由它起主要的过滤作用。 这种作用属于阻力截留或筛滤作用。
废水通过滤料层时,众多的滤料表面提供了巨大的可供悬浮物沉降的有效面积,形成无数的小 “沉淀池”,悬浮物极易在此沉降下来。这种作用属于重力 沉降。
由于滤料具有巨大的表面积, 它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用。此外,砂粒在水中常常带有表面负电荷,能吸附带正电荷的铁、 铝等肢体,从而在滤料表面形成带正电荷的薄膜,并进而吸附带负电荷的胶土和多种有机物等胶体,在砂粒上发生接触絮凝。
(2)沉淀法。沉淀法是利用污水中的悬浮物和水的相对密度不同的原理, 借助重力沉降作用使悬浮物从水中分离出来。 根据水中悬浮颗粒的浓度及絮凝特性(即彼此帖结聚团的能力)可分为四种:
1) 分离沉降(或自由沉降)。在沉淀过程中,颗粒之间互不聚合,单独进行沉降。 颗位只受到本身在水中的重力和水流阻力的作用,其形状、 尺寸、 质量均不改变,下降速度也不改变。
2)混凝沉淀(或称作絮凝沉降)。 混凝沉降是指在混凝剂的作用下,使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚为具有可分离性的絮凝体,然后采用重力沉降予以分离去除。 混凝沉淀的特点是在沉淀过程中,颗粒接触碰撞而互相聚集形成较大絮体,因此颗粒的尺寸和质量均会随深度的增加而增大,其沉速也随深度 而增加。
常用的无机混凝剂有硫酸铝、 硫酸亚铁、 三氯化铁及聚合铝;常用的有机絮凝剂有聚丙烯酷胶等,还可采用助凝剂如水玻璃、 石灰等 。
3)区域沉降(又称拥挤沉降、 成层沉降)。 当废水中悬浮物含量较高时,颗粒间的距离较小,其间的聚合力能使其集合成为一个整体,并一同下沉,而颗粒相互间的位置不发生变动,因此澄清水和混水间有一明显的分界面,逐渐向下移动,此类沉降称为区域沉降。加高浊度水的沉淀池和二次沉淀池中的沉降(在沉降中后期)多属此类。
4)压缩沉淀。当悬浮液中的悬浮固体浓度很高时,颗粒互相接触、挤压,在上层颗粒的重力作用下,下层颗粒间隙中的水被挤出,颗粒群体被压缩。压缩沉淀发生在沉淀池底部的污泥斗或污泥浓缩池中,进行得很缓慢。依据水中悬浮性物质的性质不同,设有沉砂池和沉淀池两种设备。
沉砂池用于除去水中砂粒、煤渣等相对密度较大的元机颗粒物。沉砂池一般设在污水处理装置前,以防止处理污水的其他机械设备受到磨损。
沉淀池是利用重力的作用使悬浮性杂质与水分离。它可以分离直径为20~100µ,m以上的颗粒。根据沉淀池内的水流方向,可将其分为平流式、辐流式和竖流式三种。
①平流式沉淀池。废水从池一端流人,按水平方向在池内流动,水中悬浮物逐渐沉向池底,澄清水从另一端溢出。
②辐流式沉淀池。池子多为圆形,直径较大,一般在20~30m以上,适用于大型水处理厂。原水经进水管进入中心筒后,通过筒壁上的孔口和外围的环形穿孔挡板,沿径向呈辐射状流向沉淀池周边。由于过水断面不断增大,流速逐渐变小,颗粒沉降下来,澄清水从其周围溢出汇入集水槽排出。
③竖流式沉淀池。截面多为圆形,也有方形和多角形的。水由中心管的下口流入池中,通过反射板的阻拦向四周分布于整个水平断面上,缓缓向上流动。沉速超过上升流速的颗粒则沉到污泥斗,澄清后的水由四周的埋口溢出池外。
在污水处理与利用的方法中,沉淀(或上浮)法常常作为其他处理方法前的预处理。如用生物处理法处理、污水时,一般需事先经过预沉池去除大部分悬浮物质,以减少生化处理时的负荷,而经生物处理后的出水仍要经过二次沉淀池的处理,进行泥水分离以保证出水水质。
(3)浮选法。将空气通人污水中,并以微小气泡形式从水中析出成为载体,污水中相对密度接近于水的微小颗粒状的污染物质(如乳化油等)附在气泡上,并随气泡上升到水面,然后用机械的方法撇除,从而使污水中的污染物质得以从污水中分离出来。疏水性的物质易气浮,而亲水性的物质不易气浮。因此有时为了提高气浮效率,需向污水中加入浮选剂改变污染物的表面特性,使某些亲水性物质转变为疏水性物质,然后气浮除去,这种方法称为“浮选”。
气浮时要求气泡的分散度高,量多,有利于提高气浮的效果。泡沫层的稳定性要适当,既便于浮渣稳定在水面上,又不影响浮渣的运送和脱水。产生气 泡的方法有两种:
1)机械法。使空气通过微孔管、微孔板、带孔转盘等生成微小气泡。
2)压力溶气法。将空气在一定的压力下溶于水中, 并达到饱和状态, 然后突然减压, 过饱和的空气便以微小气泡的形式从水中逸出。 目前废水处理中的气浮工艺多采用压力溶气法。
气浮法的主要优点有:设备运行能力优于沉淀池, 一般只需15~20min即可完成固液分离, 因此它占地少, 效率较高;气浮法所产生的污泥较干燥, 不易腐化, 且系表面刮取, 操作较便利;整个工作是向水中通人空气, 增加了水中的潜解氧量, 对除去水中有机物、 藻类表面活性剂及臭味等有明显效果, 其出水水质为后续处理及利用提供了有利条件。
气浮法的主要缺点是:耗电量较大;设备维修及管理工作量增加, 运转部分常有堵塞的可能;浮渣露出水面, 易受风、 雨等气候因素影响。
除了上述两种气浮方法外, 目前较为常用的方法还有电解气浮法。
(4)离心分离法。 含有悬浮污染物质的污水在高速旋转时, 利用悬浮颗粒(如乳化油)和污水受到的离心力不同, 从而达到分离目的的方法。 常用的离心设备有旋流分离器和离心
2、化学处理法
向污水中投加化学试剂, 利用化学反应来分离、 回收污水中的污染物质,或将污染物质转化为无害的物质。 该法既可使污染物与水分离, 回收某些有用物质, 也能改变污染物的性质, 如降低废水的酸碱度、 去除金属离子、 氧化某些有毒有害的物质等, 因此可达到比物理法更高的净化程度。 常用的化学方法 有化学沉淀法、 中和法、 氧化还原法和混凝法。
化学法处理的局限性如下:
由于化学处理废水常采用化学药剂(或材料), 处理费用一般较高, 操作与 管理的要求也较严格。
化学法还需与物理法配合使用。 在化学处理之前, 往往需用沉淀和过滤等手段作为前处理;在某些场合下,又需采用沉淀和过滤等物理手段作为化学处理的后处理。
( 1)化学沉淀法。
化学沉淀法是指向废水中投加某些化学药剂, 使其与废水中的溶解性污染物发生五换反应, 形成难榕于水的盐类(沉淀物)从水中沉淀出来, 从而降低或除去水中的污染物。化学沉淀法多用于在水处理中去除钙离子、 镜离子以及废水中的重金属离子, 如隶、 锅、铅、 钵等。 按使用的沉淀剂不同, 沉淀法可分为石灰法(又称为氢氧化物沉淀法)、硫化物法和银盐法等。
水中Ca 2+、 Mg2+令 含量的总和称总硬度, 可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。碳酸盐硬度可投加石灰使水中的Ca 2+和Mg2+形成CaC03和Mg (OH) 2沉淀而降低, 如需同时去除非碳酸盐硬度, 可采用石灰-苏打软化法, 使Ca 2+和Mg2+ 形成CaC03 矛llMg ( OH) 2沉淀除去。 因此, 当原水硬度或碱度较高时, 可先用化学沉淀法作为离子交换软化的前处理, 以节省离子交换的运行费用。
去除废水中的重金属离子时, 一般采用投加碳酸盐的方法, 生成的金属离子, 碳酸盐的溶度积很小, 便于回收。 如利用碳酸销处理含镑废水。
ZnS04 + Na 2C03 一一→ZnC03 ↓+ NazS04
此法优点是经济简便, 药剂来源广, 因此在处理重金属废水时应用最广。 存在的问题是劳动卫生条件差, 管道易结垢堵塞与腐蚀;沉淀体积大, 脱水困难。
(2)中和法。
中和法处理是利用酸碱相互作用生成盐和水的化学原理, 将废水从酸性或碱性调整到中性附近的处理方法。 对于酸或碱的浓度大于3%的废水, 首先应进 行酸碱的回收。 对于低浓度的酸碱废水, 可采取中和法进行处理。
酸性污水的处理, 通常采用投加石灰、 苛性锅、 碳酸锅或以石灰石、 大理石作洁、料来中和酸性污水。 碱性污水的处理, 通常采用投加硝酸、 盐酸或利用二氧化碳气体中和碱性污水。 另外, 对于酸、 碱性污水也可以用二者相互中和的办法来处理。
(3)氧化还原法。
氧化还原法是通过化学药剂与水中污染物之间的氧化还原反应, 将污水中的有毒有害污染物转化为无毒或微毒物质的方法。 这种方法主要处理无机污染物, 如重金属和氧化物的污染。 利用高健酸御、 液氯、 臭氧等强氧化剂或电极的阳极反应, 将废水中的有害物质氧化分解为元害物质;利用铁粉等还原剂或电极的阴极反应, 将废水中的有害物质还原为无害物质;臭氧氧化法对污水进 行脱色、 杀菌和除臭处理;空气氧化法处理含硫废水;还原法处理含锦电镀废水等都是氧化还原法处理废水的实例。
水处理常用的氧化剂有氧、 臭氧、 氯、 次氯酸等。 常用的还原剂有硫酸亚铁、 亚硫酸盐、 铁屑、 铸粉等。
(4)混凝法。
混凝法是在含不易沉降的细颗粒及胶体颗粒的废水中加入电解质以破坏肢体的稳定性而使其聚沉。 常用的混凝剂有硫酸铝、 硫酸亚铁、 三氯化铁、 聚乙烯亚股或聚丙烯酷胶等。 为加速混凝常伴随加入助凝剂石灰、 活性硅胶、 骨胶等。
3、物理化学处理法
物理化学法(简称物化法), 是利用萃取、 吸附、 离子交换、 膜分离技术、气提等物理化学的原理, 处理或回收工业废水的方法。 它主要用分离废水中无机的或有机的(难以生物降解的)溶解态或胶态的污染物质, 回收有用组分,并使废水得到深度净化。 因此, 适合于处理杂质浓度很高的废水(用作回收利用的方法), 或是浓度很低的废水(用作废水深度处理)。利用物理化学法处理工业废水前, 一般要经过预处理, 以减少废水中的悬浮物、 油类、 有害气体等杂质, 或调整废水的pH值, 以提高回收效率、 减少损耗。同时, 浓缩的残渣要 经过后处理以避免二次污染。常用的方法有萃取法、 吸附法、 离子交换法、 膜析法(包括渗析法、 电渗析法、 反渗透法、 超滤法等)。
(1)萃取法。
萃取法是向污水中加人一种与水不相溶而密度小于水的有机溶剂, 充分混合接触后使污染物重新分配, 由水相转移到溶剂相中, 利用溶剂与水的密度差别, 将溶剂分离出来, 从而使污水得到净化的方法。再利用溶质与溶剂的沸点差将溶质蒸馆回收, 再生后的溶剂可循环使用。使用的溶剂叫萃取剂, 提出的物质叫萃取物。 萃取是一种液-液相间的传质过程, 是利用污染物(溶质)在水与有机溶剂两相中的溶解度不同进行分离的。
在选择萃取剂时, 应注意萃取剂对被萃取物(污染物)的选择性, 即溶解能力的大小, 通常溶解能力越大, 萃取的效果越好;萃取剂与水的密度相差越大, 萃取后与水分离就越容易。常用的萃取剂有含氧萃取剂、 含磷萃取剂、 含氮萃取剂等 。 常用的萃取设备有脉冲筛板塔、 离心萃取机等。
(2)吸附法。
吸附法处理废水是利用——种多孔性固体材料(吸附剂)的表面来吸附水中的一种或多种溶解污染物、 有机污染物等(称为熔质或吸附质), 以回收或去除它们, 使废水得以净化。例如, 利用活性炭可吸附废白水中的盼、 隶、 错、氧等剧毒物质, 且具有脱色、 除臭等作用。吸附法目前多用于污水的深度处理, 可分为静态吸附和动态吸附两种方法, 即在污水分别处于静态和流动态时进行吸 附处理。常用的吸附设备有固定床、 移动床和流动床等。
在废水处理中常用的吸附剂有活性炭、 磺化煤、 木炭、 焦炭、 硅藻土、 木屑和吸附树脂等。以活性炭和吸附树脂应用较为普遍。一般吸附剂均呈松散多 孔结构, 具有巨大的比表面积。其吸附力可分为分子引力(范德华力)、 化学键力和静电引力三种。水处理中大多数吸附是上述三种吸附力共同作用的结果。
吸附剂吸附饱和后必须经过再生, 把吸附质从吸附剂的细孔中除去, 恢复其吸附能力。再生的方法有加热再生法、 蒸汽吹脱法、 化学氧化再生法(湿式氧化、 电解氧化和臭氧氧化等)、 溶剂再生法和生物再生法等。
由于吸附剂价格较贵, 而且吸附法对进水的预处理要求高, 因此多用于给水处理中。
(3)离子交换法。
离子交换法是利用离子交换剂的离子交换作用置换污水中的离子态污染物质的方法。随着离子交换树脂的生产和离子交换技术的发展, 由于效果良好, 操作方便, 近年来在回收和处理工业污水中的有毒物质方面, 得到一定的应用。如用阳离子交换剂去除(回收) 污水中的铜、镍、镉、锌、汞、金、银、铂等重金属。
离子交换法多用于工业给水处理中的软化和除盐, 主要去除废水中的金属 离子。 离子交换软化法采用Na+交换树脂。
(4)膜析法。
1) 电渗析法。电掺析法是在直流电场的作用下, 利用阴、 阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性(即阳膜只允许阳离子通过, 阴膜只允许阴商子通过), 使一部分溶液中的离子迁移到另一部分溶液中去,使得溶液中的电解质与水分离, 从而达到浓缩、纯化、分离的一 种水处理方法。电渗析法是在离子交换技术基础上发展起来的新方法, 除用于污水处理外, 还可用于海水除盐、制备去离子水(纯水)等。
2)反渗透法。
反渗透法巳用于含重金属废水的处理、 污水的深度处理及海水淡化等。在世界淡水供应危机严重的今天, 反渗透法结合蒸馆法的海水淡化技术前景广阔。 它的另一重要用途是与离子交换系统联用, 作为离子交换的预处理方法以制备去离子的超纯水。在废水处理中, 反渗透法主要用于去除与回收重金属离子, 去除盐、有机物、色度以及放射性元素等。
目前在水处理领域内广泛应用的半透膜有醋酸纤维素 膜和聚酷胶膜磺化聚苯醋等高聚物。常用的反渗透装置有管式、螺旋式、中空纤维式及板框式等。渗透水可重复利用。
4、生物处理法
生物处理法是利用自然环境中微生物的生物化学作用, 氧化分解溶解于污 水中或肢体状态的有机污染物和某些无机毒物(如氟化物、硫化物), 并将其转化为稳定无害的无机物, 从而使废水得以净化的方法。 此法具有投资少、效果好、运行费用低等优点, 在城市废水和工业废水的处理中得到最广泛的应用。
现代生物处理法根据微生物在生化反应中是否需要氧气, 分为好氧生物处 理和厌氧生物处理两类。
(1)好氧生物处理法。
在有氧的条件下, 依赖好氧菌和兼氧菌的生化作用完成废水处理的工艺称为好氧生物处理法。 该法需要有氧的供应。 根据好氧微生物在处理系统中所呈现的状态, 可分为活性污泥法和生物膜法。
1)活性污泥法是目前使用最广泛的一种生物处理法。 该方法是向曝气池中富含有机污染物并有细菌的废水中不断地通人空气(曝气), 在一定的时间后就会出现悬浮态絮状的泥粒, 这实际上是由好氧菌(及兼性好氧菌)所吸附的有机物和好氧菌代谢活动的产物所组成的聚集体, 具有很强的分解有机物的能力,称之为 “活性污泥”。从曝气池流出的污水和活性污泥混合液经沉淀池沉淀分离后, 澄清的水被排放, 污泥作为种泥回流到曝气池, 继续运作。 这种以活性污泥为主体的生物处理法称为 活性污泥法” 。废水在曝气池中停留4~6h, 可除去废水中的有机物(BOD6)约90%。 活性污泥法有多种池型及运行方式, 通常有普通活性污泥法、完全混合式表面曝气法、吸附再生法等。
2)生物膜法是使污水连续流经固体填料(碎石、煤渣或塑料填料), 微生物在填料上大量繁殖, 形成污泥状的胶膜称为生物膜, 利用生物膜处理污水的方法,称为生物膜法。生物膜主要由大量的菌胶团、真菌、藻类和原生动物组成。 生物膜上的微生物起到和活性污泥同样的净化作用, 吸附并降解水中的有机污 染物, 从填料上脱落的衰老的生物膜随处理后的污水流入沉淀池, 经过沉淀池沉淀分离后, 使污水得以净化。常用的生物膜法有生物滤池、生物接触氧化池、生物转盘等。
(2)厌氧生物处理法。
在无氧的条件下, 利用厌氧微生物的作用分解、污水中的有机物, 使污水净化的方法称为厌氧生物处理法。 近年来, 世界性的能源紧张, 使污水处理向节能和实现能源化的方向发展, 从而促进了厌氧微生物处理方法的发展。 一大批高效新型厌氧生物反应器相继出现, 包括厌氧生物滤池、 升流式厌氧污泥床、 厌氧硫化床等。 它们的共同特点是反应器中生物团体浓度很高, 市泥龄很长, 因此处理能力大大提高, 从而使厌氧生物处理法所具有的能耗小、可以回收能源、 剩余的污泥量少、 生成的污泥稳定而易处理、 对高浓度有机废水处理效率高等优点得到充分体现。厌氧生物处理法经过多年的发展,已经成为污水处理的主要方法之一。
5、除磷、 脱氮
( 1) 除磷。 城市废水中磷的主要来源是粪便、 洗涤剂和某些工业废水, 以正磷酸盐、 聚磷酸盐和有机磷的形式溶解于水中。 常用的除磷方法有化学法和生物法。
1)化学法除磷。 利用磷酸盐与铁盐、 石灰、 铝盐等反应生成磷酸铁、 磷酸钙、 磷酸铝等沉淀, 将磷从废水中排除。化学法的特点是磷的去除效率较高, 处理结果稳定, 污泥在处理和处置过程中不会重新释放磷造成二次污染,但污泥的产量比较大。
2)生物法除磷。生物法除磷是利用微生物在好氧条件下, 对废水中溶解性 磷酸盐的过量吸收,沉淀分离而除磷。 整个处理过程分为厌氧放磷和好氧吸磷 两个阶段。
含有过量磷的废水和含磷活性污泥进人厌氧状态后,活性污泥中的聚磷商在厌氧状态下, 将体内积聚的聚磷分解为无机磷释放回废水中。这就是 “ 厌氧放磷”。聚磷菌在分解聚磷时产生的能量除一部分供自己生存外, 其余供聚磷菌吸收废水中的有机物,并在厌氧发酵产酸菌的作用下转化成乙酸背,再进一步转化为PHB (聚自-短基丁酸) 储存于体内。
进入好氧状态后, 聚磷菌将储存于体内的PHB进行好氧分解, 并释放出大 量能量,一部分供自己增殖, 另一部分供其吸收废水中的磷酸盐, 以聚磷的形式积聚于体内。这就是 “好氧吸磷”。在此阶段, 活性污泥不断增殖。 除了一部分含磷活性活泥回流到厌氧池外, 其余的作为剩余污泥排出系统,达到除磷的目的。
(2) 脱氮。
生活废水中各种形式的氮占的比例比较恒定:有机氮 50%~60%,氨氮40%~ 50%,亚硝酸盐与硝酸盐中的氮占 0~ 5%。 它们均来源于人们食物中的蛋白质。脱氮的方法有化学法和生物法两大类。
1)化学法脱氮。包括氨吸收法和加氯法。
①氨吸收法。 先把废水的pH值调整到10以上,然后在解吸塔内解吸氨
②加氯法。在含氨氮的废水中加氯。通过适当控制加氯量, 可以完全除去水中的氨氮。为了减少氯的投加量, 此法常与生物硝化联用, 先硝化再除去微量的残余氨氮。
2)生物法脱氮。生物脱氮是在微生物作用下, 将有机氮和氨态氮转化为氮气的过程, 其中包括硝化和反硝化两个反应过程。
硝化反应是在好氧条件下, 废水中的氨态氮被硝化细菌 (亚硝酸菌和硝酸菌)转化为亚硝酸盐和硝酸盐。 反硝化反应是在无氧条件下, 反硝化菌将硝酸盐氮(N03-)和亚硝酸盐氮(NH2-)还原为氮气。因此整个脱氮过程需经历好氧和缺氧两个阶段。