① 湿式氧化,臭氧氧化,氯气氧化等氧化方法分别适用于哪些工业废水的处理
臭氧是氧的同素异构体,仕一种优良的氧化剂,其氧化能力在门然元素中仅次丁氟,山于臭氧的强氧化作用,它不仅被人们用作饮水的消毒,而且用于城市废水处理及有毒废水处理。臭氧还可以使重金属离于受到氧化,以金属的氧化物或氢氧化物状态出现,与水分离,达到处理日的。
② 湿式氧化法的概述
PACT系统已在多种废水处理中得到应用:
■ 市政污水
■ 市政与工业综合废水
■ 工业废水
■ 有害废水
■ 垃圾渗滤液
■ 受污染地下水和受污染地表水
以下是PACT®系统有代表性的应用及性能表现:
有机化合物废水 PACT®系统用于多种有机化合物、塑料、合成纤维、溶剂、染料和杀虫剂生产场地的预处理和直接排放。路易斯安那的一个专业化工厂使用两级好氧PACT®系统,其处理后的污水符合排入密西西比河的有机物和污水毒性要求。
杀虫剂生产废水 有一工厂的废水中含有19种杀虫剂,浓度超过3400 ppm, 用PACT®系统进行处理,PACT®对化学需氧量(COD)的去除率达到99%以上,杀虫剂总量减少99.8%。受污染地下水 PAC T®系统已在受污染地下水的处理中得到应用, 且效果良好。在加州洛杉矶市附近有一个PACT ®批处理系统,受当地一家移动家庭用品和油漆生产厂家污染的地下水,经该系统处理后COD和BO D含量降低99%以上。垃圾渗滤液 随着垃圾掩埋场管理规定日益严格, PACT®系统更多地用于处理市政固体废料和有害垃圾掩埋场产生的渗滤液。加州洛杉矶市附近有一个有害物和市政垃圾掩埋场, 当地对比其它处理系统评估后认为PACT®系统成本最低、土地用量最少、处理稳定性最好,于19 88年安装了该系统。
炼油厂和石化厂废水 PACT®系统正日益用于炼油废水和石化厂废水处理。美国和其它各地有多家精炼厂和石油化工厂,正日益使用PACT®系统满足多项法规要求,包括生物测定、有机物和化学需氧量(COD),或用于废水回用。中试和处理试验
为充分发挥PACT ® 系统的灵活性,我们提供整套中试和废水可处理性试验。我们可根据您的废水处理需求,设计具体的试验计划。废水处理性试验设备包括实验室规模的和中试规模的,前者在我们位于威斯康辛州的试验室进行,中试则在用户现场进行。可移动的PACT®系统中试可以包括活性炭再生也可以不包括活性炭再生。试验可包括各种生物处理模式:好氧工艺、厌氧工艺,单级或双级。
我们的分析实验室可为上述实验提供强有力的支持。我们的实验室是全美国在分析工业、市政和有害污水、给水和污泥等方面配备最好的实验室之一。另外,我们还拥有一个正式获得RCRA许可的样本处理、贮存和处置(TS D )设施,可处理和贮存各种样本。(RCRA:资源保护与修复法案)我们拥有对各种废水进行可处理性试验的多年经验。西门子水处理技术部可跟您一起检测您的污水、进行概念设计,并设计出一个性价比合算的处理方案, 确保您的废水处理能够符合环境管理规定。我们的经验保证了处理方案的设计从实验室或
中试规模到生产性规模的可靠发展。
PACT®系统目前已在世界各地广泛应用, 帮助用户满足以下要求:
■ 有机化学物品、塑料和合成纤维(OCPSF)生产排放物规定。
■ RCRA土地保护规定,该规定禁止土地用于处置污水,要求处理垃圾渗滤液和受污染地下水。
■ 针对排放水的严格的生物活体鉴定标准
■ 针对排入饮用水源地的工业废水的处理规定
■ 针对排入自然水体的各种污水的严格的COD和总氮控制标准
PA C T® 系统可用于改造和新建项目,从日处理能力为2 0~400立方米的工厂预制设备,到日处理量达4 000立方米的现场安装设备, 以及根据客户要求专门设计的日处理量高达20万立方米的大型系统,均可提供。并且可以是单级系统和双级系统、连续处理或批处理系统。PACT ®系统的客户可以享受到该技术长达3 0多年的技术经验、中试技能和工程设计等专业知识。
系统运行
PACT®系统使用的粉末活性炭是直接投加到厌氧或好氧生物处理过程中的,物理吸附和生物代谢过程同时进行,协同作用。活性炭能够“缓冲” 废水中有毒有机物的毒性从而减轻其对生物系统的不利影响。好氧PACT®系统中,进水流入一个曝气池,粉末炭也加入曝气池, 形成一定比例的混合悬浮固体。曝气反应之后,已得到处理的废水和粉末炭混合泥浆进入二次沉淀池进行固液分离。
厌氧PACT®系统中,在废水进入厌氧反应器之前就跟投加的粉末炭混合,粉末炭和生物协同作用,一部分炭粉和生物固体进入污泥处理程序。具体的处理方法要根据污泥量、处理费用和炭的用量等因素进行选择。废弃污泥可以进行脱水处理,或泵送至湿式空气氧化设备, 在该装置内炭得到再生并销毁生物污泥。湿式空气再生设备可自热运行,无需外来热源。活性炭得到回收,生物污泥得以消解,基本不用再进行污泥二次处理或处置。
PACT系统的主要功能就是将悬浮性、胶质性以及溶解性的污染物转化成町降解的粉末活性炭生物胶体,促进污泥沉降,增加溶解性有机物、色度、毒性物质、重金属的去除率。相关文献显示¨q1,其不仅保持了传统活性污泥法的优点,同时也由于活性炭吸附剂的加入而大幅度提升了有机、无机污染物的去除率。对于医药、电镀、食品、表面涂装、石化、垃圾渗滤液、印染等废水都有很好的去除效果。wao湿式氧化再生)系统主要包括高压泵、空压机、热交换器、加热锅炉、DSE(differential speed elutriation,差速分离)除灰系统。工艺可在高温高压下,使废水或污泥中的高浓度有机物质和毒性物质氧化分解。高温的目的在于使氧化反应得以加速进行,而高压状态则是为了维持液相的存在。剩余污泥经重力浓缩池送入WAO系统再生活性炭,炭所吸附的有机物在高温高压下被分解,再生炭送至储槽再回流至曝气池,一部分则送至排灰槽排灰。再生过程的控制重点是压力、温度、高压空气以及灰分的排除。本系统最佳工艺条件:温度为2300C,时间为1 h,充氧量P=0.6 MPa。进入WAR系统的炭泥浓度>7%,悬浮固体量不得低于7%,以便提供WAO系统稳定的污泥量。 2.1 什么是PACT-WAO工艺系统实际上,活性污泥法有多种不同的分类方法,如按曝气的气源分类,可分为空气曝气、纯氧曝气;按曝气方式分类,可分为鼓风曝气、机械曝气等。 活性污泥法的各种工艺在运行过程中,最关键之处在于维持活性污泥的活性和凝聚性(沉淀性能)。而活性污泥的凝聚性能极易受进水水质和外界因素的影响,从而导致二沉池出水飘泥等异常现象。此时,在曝气池中投加粉末填料、混凝剂或其它化学药剂,往往会取得很好的效果,这就是所谓的“投料式”活性污泥法。其中以投加粉末填料为多,又称粉末活性污泥法。因粉末填料对进水有机物的吸附能力远远强于活性污泥,因此会产生粉末填料对进水有机物不断吸附、活性污泥微生物不断对粉末填料所吸附的有机物降解的现象。也因此,具有耐冲击负荷、提高难生物降解有机物去除能力、具有较好的脱色效果等特点。另外,该法尚具有改善活性污泥的沉淀性能、减少或抑制污泥膨胀等性能。PACT-WAO系统使用的粉末填料是直接投加到厌氧或好氧生物处理过程中的,物理吸附和生物代谢过程同时进行,协同作用。粉末填料能够“缓冲” 废水中有毒有机物的毒性从而减轻其对生物系统的不利影响。好氧PACT-WAO系统中,进水流入一个曝气池,粉末填料也加入曝气池, 形成一定比例的混合悬浮固体。曝气反应之后,已得到处理的废水和粉末填料混合泥浆进入二次沉淀池进行固液分离。厌氧PACT-WAO系统中,在废水进入厌氧反应器之前就跟投加的粉末填料混合,粉末填料和生物协同作用,产生高效率的处理效果。跟常规厌氧系统一样,本系统可回收甲烷,用作燃料,从而进一步提高能源效率。处理后, 一部分粉末填料和生物固体进入污泥处理程序。具体的处理方法要根据污泥量、处理费用和粉末填料的用量等因素进行选择。废弃污泥可以进行脱水处理,或泵送至粉末填料氧化设备。PACT-WAO系统是它是结合了传统的粉末填料-活性污泥法的诸多优点,并在适当的温度及压力水的液相氧化程序下,将过剩的生物污泥摧毁并氧化粉末填料生物污泥中吸附的污染物质流程与粉末填料-活性污泥法的有机结合,融为一体,藉以再生此废弃污泥回收再利用,从结构上取代传统的活性废水生物处理流程,并简化了污泥处理单元,无污染物排放的新型工艺。PACT-WAO系统是将待处理的物料置于密闭的容器中,在高温高压条件下通入空气或纯度较高的氧作为氧化剂,按湿式燃烧原理使污水中有机物降解。在该系统内粉末填料得到再生并销毁生物污泥,粉末填料再生设备可自热运行,无需外来热源。粉末填料得到回收,生物污泥得以消解,出水经过滤后可直接回用,即实现了水资源的充分利用,又实现了污泥的无害化处理,对于大型的市政污水处理厂和难降解的有机废水尤为适用。简单的讲,PACT-WAO工艺系统是指粉末填料生物处理系统与粉末填料再生系统的有机结合,并集两个系统的优势和互补。是一种在一定温度(170~300℃)和压力(1.0~10MPa)下,在填充有专用固定催化剂的反应容器中,利用氧气(空气)将各种废水及污泥中的有机物,氨氮化合物不经稀释,一次处理即可将高浓度工业有机废水中的COD、TOC,氨等污染物催化氧化进行深度分解处理(接触时间0.1~2.0h),使其转变为CO化物、N氧化物和水等无害成分,并同时脱色,除臭及杀菌消毒,从而达到净化处理废水的目的.该工艺不产生污泥,只有少量的清洗废液需单独处置。当达到一定处理规模时还可以进行能量回收。根据需要可以作为一个独立的废水处理系统,也可与常规活性污泥法和厌氧消化法组合使用达到所需排放标准,经处理达标的废水可以直接排放,也可以经过滤等处理后循环使用。该工艺有针对性的解决了污水处理厂剩余污泥处理的问题,完全实现了污泥无害化处理,并且能够处理各种难降解污染物,出水经过滤后可直接回用,最关键的是它在工艺过程中将有毒有害物质分解转化为无毒无害的二氧化碳和水,整个工艺系统只有少量的无机灰分排出,彻底的解决了污泥的二次污染问题。典型的PACT-WAO工艺系统流程2.2 pact-wao工艺系统进程在生化进水中(或在曝气池内)投加粉末填料与回流的污泥一起在曝气池内混合,从污泥浓缩池中排出的剩余污泥进污泥脱水装置。在曝气池内,活性污泥附着于粉末填料的表面,由于粉末填料巨大的比表面积及其很强的吸附能力,提高了污泥的吸附能力,特别在活性污泥与粉末填料界面之间的溶解氧和降解基质浓度有了很大幅度的提高,从而也提高了COD的降解去除率。一般来说在粉末填料系统内,吸附处理COD的动态吸附容量在100-350%(重量百分比),即一公斤粉末填料可吸附去除1.0-3.5公斤COD。而且,粉末填料法能处理生物难以降解的有毒有害的有机污染物质。根据经验,直接在SBR好氧生化池内定期(每15-30天)定量投加粉末填料可以获得很好的处理效果。其实粉末填料和颗粒填料的吸附处理机理是一样的,不过在在SBR生化池内投加粉末填料更具有以下几个优点:1、 节约投资成本2、 操作灵活方便3、 粉末填料利用率高4、 可避免填料滋长生物膜导致堵塞,影响出水速率的缺点:在PACT-WAO系统中,活性污泥附着于粉末填料的表面,由于粉末填料巨大的比表面积及其较强的吸附能力,在活性污泥与粉末填料界面间的溶解氧和降解基质浓度有了很大幅度的提高,从而也提高了COD的降解去除率。一般来说,COD的去除(视废水的种类)可以提高10-40%; 5、 由于废水中的有毒有害有机物质被粉末填料所吸附,因此废水中有毒 有害物质的浓度可以稳定在一个较低的水平,从而保证了生化处理系统的正常运行;6、 对于防止氨氮指标反弹,保证出水氨氮指标达标具有很好的效果。7、 粉末填料氧化是在高温、高压下,利用氧化剂将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水,从而达到去除污染物的目的。与常规方法相比,具有适用范围广,处理效率高,极少有二次污染,氧化速率快,可回收能量及有用物科等特点。从PACT-WAO系统引出的经使用过的含有粉末填料的污泥经重力浓缩,以粉末填料浆形式被泵送通过PACT-WAO系统的热交换器,然后进入反应器中。其间有压缩空气被通入填料浆之中。在反应器内发生放热反应,当有机物被氧化时释放出热量。有机物被氧化,粉末填料的表面则得到更新和再生。经过氧化反应之后的填料料浆从反应器排出的时候要通过热交换器回收热量,用于预热进料填料浆。随后,得到再生的粉末填料浆返回PACT-WAO系统。在整个过程中,有机物被消解,最终产物为二氧化碳、水和少量低分子量的有机物(主要是乙酸)。累积的灰分被排出系统之外,然后可以很方便地予以处置。在进料固体含量为6%-7%的情况下,PACT-WAO工艺通常为自持过程,不需要额外的辅助燃料。其操作优点有:● 较低的操作温度● 节能自热运行(热量自给自足)● 适用于各种处理规模● 全封闭,无有害气体外排● 低能耗、 低运行成本● 无需事先脱水● 不排放硫氧化物、氮氧化物和烟尘颗粒● 没有剩余污泥● 粉末填料回收率90%以上● 占地面积小● 产生的灰性质稳定,无浸出污染物●出水经过滤后可直接回用氧化处理单元示意图粉末填料氧化示意图具体过程简述如下:废水通过贮存罐由高压泵打入热交换器,与反应后的高温氧化液体换热,使温度上升到接近反应温度后进入反应器。反应所需的氧由压缩机打入反应器。在反应器内,废水中的有机物与氧发生放热反应,在较高温度下将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水,或低级有机酸等中间产物。反应后气液混合物经分离器分离,液相经热交换器预热进料,回收热能。高温高压的尾气首先通过再沸器(如废热锅炉)产生蒸汽或经热交换器 预热锅炉进水,其冷凝水由第二分离器分离后通过循环泵再打入反应器,分离后的高压尾气送入透平机产生机械能或电能。因此,这一典型的工业化系统不但处理了废水,而且对能量进行逐级利用,减少了有效能量的损失,维持并补充氧化系统本身所需的能量。 一. pact-wao工艺系统应用目前,PACT-WAO系统的应用主要为以下几个方面:3.1 应用于各种规模市政污水处理厂PACT-WAO工艺可以大规模应用于城市污水处理,不仅技术先进,经济上亦可以接受,城市具有广泛的推广应用前景,对城市污水再生利用更具成本优势。pact-wao工艺系统的出水水质较好,经过滤或超滤系统后可直接回用,具有相当的优势,满足从各种规模市政污水处理厂的广泛需要。具体体现在如下几个方面:a) PACT-WAO工艺受进水水质的影响小PACT-WAO工艺针对市政污水的水质特性进行系统设计,其严谨的过程机理和可靠的控制手段可提供安全、卫生、稳定的出水保障。b) PACT-WAO工艺抗冲击负荷能力较传统处理工艺有较大的优势因其在厌氧或好氧生物处理过程中直接投加粉末填料,而粉末填料的强大比表面积具有极强的吸附性,与活性污泥的生化作用协同,可以大大的提高抗冲击负荷的能力,而市政污水的水量和水质具有极大地不稳定性,使用PACT-WAO工艺系统后,不但可以提高抗冲击负荷的能力,而且可以很大程度的缩小预处理中的调节池容量,从建厂投资阶段节省投资成本;c) 无剩余污泥外排活性污泥是二级污水处理厂处理过程的必然产物,它的数量一般占总处理污水量的0.5%~1% 。而它的处理费用却占污水处理厂总运行费用40%--50% 。随着现代化城市的日益发展,各种废水的排放量迅速递增,使城市污水厂的污水处理趋向中型和大型化的集中处理,而如何使伴随污水处理而产生的大量活性污泥得到合理有效的处理,对于水处理工作者而言,具有重要的现实意义。与传统再生水生产工艺相比,PACT-WAO工艺系统无剩余污泥外排,仅有少量的无机灰分排出,完全解决了污泥二次污染带来的负面作用和减少了污泥处置的大部分成本;对于改善环境,提升污水处理厂的形象和周边环境具有深远的意义;PACT-WAO工艺法在处理高浓度有机废水方面已受到了广泛重视并有了长足的发展,考虑到活性污泥从物质结构方面与高浓度有机废水十分相似,因此,若将该技术成功运用于城市污水厂活性污泥的处理,将会具有广泛的应用前景。针对PACT-WAO工艺系统处理剩余污泥,可以在新建的污水处理厂设计之初就将PACT-WAO工艺系统的设计理念考虑进去,可以大大的缩短工艺流程,并成功解决污泥二次污染的问题,对于非新建的污水处理厂,也可以在原有系统上适当改造,转变为PACT-WAO工艺系统。d) 无有毒有害气体排放整个PACT-WAO工艺系统无毒害气体外排,对市政污水厂的员工及周边居民的生态环境改善起到积极地作用,同时减少对对环境的影响;e) 具有操作灵活、占地面积小、运行成本低等优点PACT-WAO系统从设计之初就充分考虑到市政污水处理的特性,在操作运行、占地面积等方面进行集中优化,在操作运行方面调度灵活,易于根据市场需求优化配置和扩展工程规模。由于PACT-WAO工艺系统采用自热式再生,正常情况下无需外加能源,燃料是废填料泥中的生物和被吸附的有机物,只需要启动蒸汽,通过使用热交换器提高能量效率。同时,该系统无需污泥处理装置和除嗅装置,在运行成本上大大优于传统处理工艺。3.2 应用于石化行业废水当温度在204~316℃范围内,废水中烃类有机物及其卤化物的分解率达到或超过99%,甚至连一般化学氧化难以处理的氯代物如多氯联苯(PCB)、DDT等通过PACT-WAO工艺,毒性也降低了99%,大大提高了处理出水的可生化性,使得后续的生化处理能得以顺利进行。在温度为225~240℃,压力为6.5~7.5Mpa,停留时间为1~1.2h的条件下,有机磷去除率为93~95%,有机硫去除率为80~88%,未经回收甲醇,COD去除率为40~45% 。采用PACT-WAO工艺处理含酚废水具有较好的应用前景:出水处理效果稳定,可生化性好,不太高的进水浓度可以处理后直接排放;若进水浓度极高可以辅以生化法。 二. pact-wao工艺系统优势相比其他污水处理工艺及污泥处理流程,PACT-WAO工艺系统具有其独特的优势:4.1 无剩余污泥排放l 消除需处置的生物污泥;l 无剩余污泥排放,可同时去除生物污泥及污染物质;l 无污泥二次污染问题;l 污泥中的重金属被氧化为最高氧化态,成为稳定的无机灰份;4.2 无污染气体外排l 有机物被转化为CO2、NOX和H2O;l 无粉尘、氮氧化物及硫氧化物排放;l 与传统污水处理工艺比较,无有害气体外排;l 由于粉末填料的吸附特征,高度挥发性的混合物被留在系统里,并最后被生物处理;l 臭气不会在曝气过程中逸散出来,无需增设除嗅单元;4.3 出水水质好l 可处理各种高浓度有机废水和有毒有害废水l PACT-WAO 系统可有效控制出水的色度和嗅味,l 出水水质经过滤后直接达到回用水水质要求;l 与膜生物反应器不同的是,pact-wao系统还能够有效去除不可生物降解的可溶性有机物;l 有效的去除污水中的氨氮;4.4 工艺流程简洁,管理运行方便,运行费用低l 取代传统的生物处理+活性炭吸附+污泥处理+除臭;l 粉末填料属液相再生,固体物不需要脱水;l 无污染气体外排,不需增设除嗅单元;l PACT-WAO 系统所用粉末填料使生物系统更加稳定,更抗干扰和冲击;l 不会遇到颗粒填料滤池通常所要求的预处理(粗滤)和常见的板结等问题;l 高度的系统灵活性:通过对粉末的投加量、粉末的种类、活性污泥的浓度和粉末的投加点的选择来保障工艺的最优化和灵活性,针对性的处理各种不同特性的废水;l 操作的灵活性:PACT-WAO系统可提供最大的操作灵活性,仅仅是粉末的使用量取决于废水水质的变化和排放或回用的要求;l 污泥无需脱水可直接进行再生,减少新鲜填料的投加量,降低运行费用;l 无剩余污泥的处理费用,粉末填料再生可大幅降低系统的投加量加及污泥处置成本;l 无除嗅单元,降低投资和运行成本;l PACT-WAO 系统与颗粒填料系统相比,填料用量要少得多;l 粉末填料比颗粒填料的价格低;l 自热式的再生,减少能耗:燃料是废活性填料中的生物和被吸附的有机物,只需要启动蒸汽,通过使用热交换器提高能量效率。
③ 厕所废水怎么处理,厕所废水怎么处理知识
厕所污水怎么处理这是国内外都在研究的一个问题。
目前国内外常见公厕污水处理工艺主要有厌氧处理、好氧处理、化学法、高温高压处理法(湿式氧化法)。
厌氧处理:
厌氧处理是现在最常规的公厕污水处理,也就是目前市政上常见的化粪池工艺处理,优点为操作简单,投资较少,运行费用低;缺点占地面积大,处理效果低,北方地区效果较差。
好氧处理法:
利用好氧菌进行发酵的过程,称之为好氧发酵。好氧处理规模小时,可只做最终稀释后曝气、沉淀;中等以上规模,经过前处理和二次稀释后,可按标准活性污泥法进行处理。二次处理就是厌氧处理。好氧发酵的速度较厌氧发酵快得多,但它需要大容量的消化槽。同时在厕所污水处理过程中需要大量氧气,因此要消耗大量的能量。
化学法:
在粪便中加入适量化学药剂,使粪便发生絮凝作用,并通过沉淀分离成液体和脱水污泥。该处理法的最大特点是:粪便在较短的时间内形成固液分离。其不足之处在于:操作复杂,机械设备数量较多;分离出的液体BOD在5000mg/L左右,比厌氧发酵槽的脱离液2500mg/L要高得多。另外,其基建费及日常运行管理费用也较其它方法要高。随化学药剂的种类(如铁盐、石灰等)和投入方式的不同,其设备也不尽相同。药剂的投加设备。有湿式和干式两种湿式反应因混合均匀,所以效果较佳。投加添加剂的量,以粪便处理量的0.2%~2%为宜。
高温高压处理法(湿式氧化法):
粪便中的有机物,在高温高压的条件下,经过约1h连续不断地氧化分解可达到较好的处理效果。此种方法的关键在于反应塔的设计,它的容量,应根据粪便的发热量、反应速度和氧化的程度来确定。
厕所污水怎么处理这个问题要根据不同的排放标准类选择,如果处理后排入市政管网,就只需要做一个预处理就行,常见的预处理为厌氧处理,只需要采用化粪池即可达到相应的要求。如果要求排入自然水体只需要处理达到排放标准,常见的工艺为接触氧化工艺,常采用好氧一体化设备。所以在回答厕所污水怎么处理这个问题上要根据排放标准来确定。
厕所污水怎么处理中的预处理选型根据水量来选择,停留时间一般在24小时-48小时。也就是说如果公厕废水每天50立方,这需要建造一个50-100立方的化粪池;依照此规则选型。化粪池可以做成土建,也可以做成玻璃钢的,但是200吨以上的玻璃钢制作较为麻烦需要现场制作
④ 废水硫化物高,用湿式氧化法会不会生成硫酸
会生成部分的硫酸,但不完全,用湿式氧化法只使用于废水硫化物含量不高,而且生化反应可以去除的,但废水硫化物含量高的就不行,稀释反应降解不过来,建议,先脱硫处理,然后再加碱中和,使用化学沉淀法去除。
⑤ 什么叫污泥的湿式氧化
湿式氧化
湿式氧化技术(WAO)是在液态条件下加压加温,利用空气中的氧气将溶解和悬浮在水中的有机物快速氧化分解。其主要优点是:COD去除率达到70~80%,实现污泥稳定化;处理后污泥的脱水性能得到较大改善;适用性广,可以处理各种难降解有机物;设备紧凑,处理量大;大气污染较易控制。
传统的湿式氧化其工艺条件十分苛刻,高温(300℃左右)高压(100atm以上)使得设备投资和运行费用都非常高,操作困难。这些因素阻碍了湿式氧化技术的推广使用。
为解决这个问题,又出现了催化湿式氧化(CWAO)技术。日本大阪煤气公司开发了有良好活性和耐久性的催化剂,反应条件可降低到200℃,15atm,对COD的去除率也大大提高[13]。但是催化剂的价格昂贵,限制了它在实际工程中的普及。
⑥ 催化湿式氧化技术的介绍
催化湿式氧化(Catalytic Wet Air Oxidation,简称CWAO)法是在湿式氧化(简称WAO)法基础上于八十年代中期国际上发展起来的一种治理高浓度有机废水的先进环保技术。是在一定的温度、压力和催化剂的作用下,经空气氧化,使污水中的有机物及氨分别氧化分解成CO2 、H2O及N2等无害物质,达到净化的目的。催化湿式氧化法具有净化效率高,流程简单,占地面积小等特点,有广泛的工业应用前景。催化湿式氧化(CWAO)适用于治理焦化、染料、农药、印染、石化、皮革等工业中含高化学需氧量(COD)或含生化法不能降解的化合物(如氨氮、多环芳烃、致癌物质BAP等)的各种工业有机废水。
⑦ 化工废水的处理方法
莱特.莱德 光化学氧化法由于反应条件温和、氧化能力强光化学氧化法近年来迅速发展,但由于反应条件的限制,光化学法处理有机物时会产生多种芳香族有机中间体,致使有机物降解不够彻底,这成为了光化学氧化需要克服的问题。光化学氧化法包括光激发氧化法(如03/UV)和光催化氧化法(如Ti02/UV)。光激发氧化法主要以03、H202、02和空气作为氧化剂,在光辐射作用下产生·OH;
光催化氧化法则是在反应溶液中加入一定量的半导体催化剂,使其在紫外光的照射下产 生·OH,两者都是通过·OH的强氧化作用对有机污染物进行处理。
催化湿式氧化法催化湿式氧化法(CWAO)是指在高温(123℃~320℃)、高压(0.5~10MPa)和催化剂(氧化物、贵金属等)存在的条件下,将污水中的有机污染物和NH3-N氧化分解成C02、N2和H20等无害物质的方法。
声化学氧化声化学氧化中主要是超声波的利用。超声波法用于垃圾渗滤液的处理主要有两个方面:一是利用频率在15kHz~1MHz的声波,在微小的区域内瞬间高温高压下产生的氧化剂(如·OH)去除难降解有机物。另外一种是超声波吹脱,主要用于废水中高浓度的难降解有机物的处理。
臭氧氧化法臭氧氧化法主要通过直接反应和间接反应两种途径得以实现。其中直接反应是指臭氧与有机物直接发生反应,这种方式具有较强的选择性,一般是进攻具有双键的有机物,通常对不饱和脂肪烃和芳香烃类化合物较有效;间接反应是指臭氧分解产生·OH,通过·OH与有机物进行氧化反应,这种方式不具有选择性。臭氧氧化法虽然具有较强的脱色和去除有机污染物的能力,但该方法的运行费用较高,对有机物的氧化具有选择性,在低剂量和短时间内不能完全矿化污染物,且分解生成的中间产物会阻止臭氧的氧化进程。可见臭氧氧化法用于垃圾渗滤液的处理仍存在很大的局限性。
电化学氧化法电化学氧化法是指通过电极反应氧化去除污水中污染物的过程,该法也可分为直接氧化和间接氧化。直接氧化主要依靠水分子在阳极表面上放电产生的·OH的氧化作用,·OH亲电进攻吸附在阳极上的有机物而发生氧化反应去除污染物;间接氧化是指通过溶液中C12/C10。的氧化作用去除污染物。电化学氧化对垃圾渗滤液中的COD和NH3一N
都有很好的去除效果,缺点是能耗较大。
Fenton氧化法Fenton法是一种深度氧化技术,即利用Fe和H202之间的链反应催化生成·OH自由基,而·OH自由基具有强氧化性,能氧化各种有毒和难降解的有机化合物,以达到去除污染物的目的。特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水如垃圾渗滤液的氧化处理。Fenton法处理垃圾渗滤液的影响因素主要为pH、H202的投加量和铁盐的投加量。
类Fenton法类Fenton法就是利用Fenton法的基本原理,将UV、03和光电效应等引入反应体系,
因此,从广义上讲,可以把除Fenton法外,通过H202产生羟基自由基处理有机物的其他所有技术都称为类Fenton法。作为对Fenton氧化法的改进,类Fenton法的发展潜力更大。
⑧ 湿式氧化、臭氧氧化等氧化方法分别适用于哪类工业废水的处理
臭氧氧化方法主要适用于医院\皮革\染洗\漂白\恶臭等工业废水的处理.
⑨ 城市污水处理中深度处理有哪些工艺
深度处理常见的方法有以下几种。
1.1 活性炭吸附法与离子交换
活性炭是一种多孔性物质,而且易于自动控制,对水量、水质、水温变化适应性强,因此活性炭吸附法是一种具有广阔应用前景的污水深度处理技术。活性炭对分子量在500~3 000的有机物有十分明显的去除效果,去除率一般为70%~86.7%[1],可经济有效地去除嗅、色度、重金属、消毒副产物、氯化有机物、农药、放射性有机物等。
常用的活性炭主要有粉末活性炭(PAC)、颗粒活性炭(GAC)和生物活性碳(BAC)三大类。近年来,国外对PAC的研究较多,已经深入到对各种具体污染物的吸附能力的研究。淄博市引黄供水有限公司根据水污染的程度,在水处理系统中,投加粉末活性炭去除水中的COD,过滤后水的色度能降底1~2度;臭味降低到0度[2]。GAC在国外水处理中应用较多,处理效果也较稳定,美国环保署(USEPA)饮用水标准的64项有机物指标中,有51项将GAC列为最有效技术[3]。
GAC处理工艺的缺点是基建和运行费用较高,且容易产生亚硝酸盐等致癌物,突发性污染适应性差。如何进一步降低基建投资和运行费用,降低活性炭再生成本将成为今后的研究重点。BAC可以发挥生化和物化处理的协同作用,从而延长活性炭的工作周期,大大提高处理效率,改善出水水质。不足之处在于活性炭微孔极易被阻塞、进水水质的pH 适用范围窄、抗冲击负荷差等。目前,欧洲应用BAC技术的水厂已发展到70个以上,应用最广泛的是对水进行深度处理[4]。抚顺石化分公司石油三厂采用BAC技术,既节省了新鲜水的补充量,减少污水排放量,减轻水体污染,降低生产成本,还体现了经济效益和社会效益的统一[5]。今后的研究重点是降低投资成本和增加各种预处理措施与BAC联用,提高处理效果。
1.2 膜分离法
膜分离技术是以高分子分离膜为代表的一种新型的流体分离单元操作技术[6,7]。它的最大特点是分离过程中不伴随有相的变化,仅靠一定的压力作为驱动力就能获得很高的分离效果,是一种非常节省能源的分离技术。
微滤可以除去细菌、病毒和寄生生物等,还可以降低水中的磷酸盐含量。天津开发区污水处理厂采用微滤膜对SBR二级出水进行深度处理, 满足了景观、冲洗路面和冲厕等市政杂用和生活杂用的需求[8]。
超滤用于去除大分子,对二级出水的COD和BOD去除率大于50%。北京市高碑店污水处理厂采用超滤法对二级出水进行深度处理,产水水质达到生活杂用水标准,回用污水用于洗车,每年可节约用水4 700 m3[9]。
反渗透用于降低矿化度和去除总溶解固体,对二级出水的脱盐率达到90%以上,COD和BOD的去除率在85%左右,细菌去除率90%以上[10]。缅甸某电厂采用反渗透膜和电除盐联用技术,用于锅炉补给水。经反渗透处理的水,能去除绝大部分的无机盐、有机物和微生物[11]。
纳滤介于反渗透和超滤之间,其操作压力通常为0.5~1.0 MPa,纳滤膜的一个显著特点是具有离子选择性,它对二价离子的去除率高达95%以上,一价离子的去除率较低,为40%~80%[12]。潘巧明等人采用膜生物反应器-纳滤膜集成技术处理糖蜜制酒精废水取得了较好结果,出水COD小于100 mg/L,废水回用率大于80%[13]。
我国的膜技术在深度处理领域的应用与世界先进水平尚有较大差距。今后的研究重点是开发、制造高强度、长寿命、抗污染、高通量的膜材料,着重解决膜污染、浓差极化及清洗等关键问题。
1.3 高级氧化法
工业生产中排放的高浓度有机污染物和有毒有害污染物,种类多、危害大,有些污染物难以生物降解且对生化反应有抑制和毒害作用。而高级氧化法在反应中产生活性极强的自由基(如•OH等),使难降解有机污染物转变成易降解小分子物质,甚至直接生成CO2和H2O,达到无害化目的。
1.3.1 湿式氧化法
湿式氧化法(WAO)是在高温(150~350 ℃)、高压(0.5~20 MPa)下利用O2或空气作为氧化剂,氧化水中的有机物或无机物,达到去除污染物的目的,其最终产物是CO2和H2O[14]。福建炼油化工有限公司于2002年引进了WAO工艺,彻底解决了碱渣的后续治理和恶臭污染问题,而且运行成本低,氧化效率高[15]。
1.3.2 湿式催化氧化法
湿式催化氧化法(CWAO)是在传统的湿式氧化处理工艺中加入适宜的催化剂使氧化反应能在更温和的条件下和更短的时间内完成,也因此可减轻设备腐蚀、降低运行费用[16,17]。目前,建于昆明市的一套连续流动型CWAO工业实验装置,已经体现出了较好的经济性[18]。
湿式催化氧化法的催化剂一般分为金属盐、氧化物和复合氧化物3类。目前,考虑经济性,应用最多的催化剂是过渡金属氧化物如Cu、Fe、Ni、Co、Mn等及其盐类。采用固体催化剂还可避免催化剂的流失、二次污染的产生及资金的浪费。
1.3.3 超临界水氧化法
超临界水氧化法把温度和压力升高到水的临界点以上,该状态的水就称为超临界水。在此状态下水的密度、介电常数、粘度、扩散系数、电导率和溶剂化学性能都不同于普通水。较高的反应温度(400~600 ℃)和压力也使反应速率加快,可以在几秒钟内对有机物达到很高的破坏效率。
美国德克萨斯州哈灵顿首次大规模应用超临界水氧化法处理污泥,日处理量达9.8 t。系统运行证明其COD的去除率达到99.9%以上,污泥中的有机成分全部转化为CO2、H2O以及其他无害物质,且运行成本较低[19]。
1.3.4 光化学催化氧化法
目前研究较多的光化学催化氧化法主要分为Fenton试剂法、类Fenton试剂法和以TiO2为主体的氧化法。
Fenton试剂法由Fenton在20世纪发现,如今作为废水处理领域中有意义的研究方法重新被重视起来。Fenton试剂依靠H2O2和Fe2+盐生成•OH,对于废水处理来说,这种反应物是一个非常有吸引力的氧化体系,因为铁是很丰富且无毒的元素,而且H2O2也很容易操作,对环境也是安全的[20]。Fenton试剂能够破坏废水中诸如苯酚和除草剂等有毒化合物。目前国内对于Fenton试剂用于印染废水处理方面的研究很多,结果证明Fenton 试剂对于印染废水的脱色效果非常好。另外,国内外的研究还证明,用Fenton试剂可有效地处理含油、醇、苯系物、硝基苯及酚等物质的废水。
类Fenton试剂法具有设备简单、反应条件温和、操作方便等优点,在处理有毒有害难生物降解有机废水中极具应用潜力。该法实际应用的主要问题是处理费用高,只适用于低浓度、少量废水的处理。将其作为难降解有机废水的预处理或深度处理方法,再与其他处理方法(如生物法、混凝法等)联用,则可以更好地降低废水处理成本、提高处理效率,并拓宽该技术的应用范围。
光催化法是利用光照某些具有能带结构的半导体光催化剂如TiO2、ZnO、CdS、WO3等诱发强氧化自由基•OH,使许多难以实现的化学反应能在常规条件下进行。锐钛矿中形成的TiO2具有稳定性高、性能优良和成本低等特征。在全世界范围内开展的最新研究是获得改良的(掺入其他成分)TiO2,改良后的TiO2具有更宽的吸收谱线和更高的量子产生率。
1.3.5 电化学氧化法
电化学氧化又称电化学燃烧,是环境电化学的一个分支。其基本原理是在电极表面的电催化作用下或在由电场作用而产生的自由基作用下使有机物氧化。除可将有机物彻底氧化为CO2和H2O外,电化学氧化还可作为生物处理的预处理工艺,将非生物相容性的物质经电化学转化后变为生物相容性物质。这种方法具有能量利用率高,低温下也可进行;设备相对较为简单,操作费用低,易于自动控制;无二次污染等特点。
1.3.6 超声辐射降解法
超声辐射降解法主要源于液体在超声波辐射下产生空化气泡,它能吸收声能并在极短时间内崩溃释放能量,在其周围极小的空间范围内产生1 900~5 200 K的高温和超过50 MPa的高压。进入空化气泡的水分子可发生分解反应产生高氧化活性的•OH,诱发有机物降解;此外,在空化气泡表层的水分子则可以形成超临界水,有利于化学反应速度的提高。
超声波对含卤化物的脱卤、氧化效果显著,氯代苯酚、氯苯、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等含氯有机物最终的降解产物为HCl、H2O、CO、CO2等。超声降解对硝基化合物的脱硝基也很有效。添加O3、H2O2、Fenton试剂等氧化剂将进一步增强超声降解效果。超声与其他氧化法的组合是目前的研究热点,如US/O3、US/H2O2、US/Fenton、US/光化学法。目前,超声辐射降解水体污染物的研究仍处于试验探索阶段。
1.3.7 辐射法
辐射法是利用高能射线(γ、χ射线)和电子束等对化合物的破坏作用所开发的污水辐射净化法。一般认为辐射技术处理有机废水的反应机理是由于水在高能辐射的作用下产生•OH、H2O2、•HO2等高活性粒子,再由这些高活性粒子诱发反应,使有害物质降解。
辐射法对有机物的处理效率高、操作简便。该技术存在的主要难题是用于产生高能粒子的装置昂贵、技术要求高,而且该法的能耗大、能量利用率较低;此外为避免辐射对人体的危害,还需要特殊的保护措施。更多资料可登录易净水网查看。因此该法要投入运行,还需进行大量的研究探索工作。
1.4 臭氧法
臭氧具有极强的氧化性,对许多有机物或官能团发生反应,有效地改善水质。臭氧能氧化分解水中各种杂质所造成的色、嗅,其脱色效果比活性炭好;还能降低出水浊度,起到良好的絮凝作用,提高过滤滤速或者延长过滤周期。目前,由于国内的臭氧发生技术和工艺比较落后,所以运行费用过高,推广有难度。
⑩ 如何处理工业污水
工业污水处理方法
重金属废水
重金属废水主要来自矿山、冶炼、电解、电镀、农药、医药、油漆、颜料等企业排出的废水。
重金属废水处理原则是:首先,最根本的是改革生产工艺.不用或少用毒性大的重金属;其次是采用合理的工艺流程、科学的管理和操作,减少重金属用量和随废水流失量,尽量减少外排废水量。
对重金属废水的处理,通常可分为两类;一是使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的金属化合物或元素,经沉淀和上浮从废水中去除.可应用方法如中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、电解沉淀(或上浮)法、隔膜电解法等;二是将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离,可应用方法有反渗透法、电渗析法、蒸发法和离子交换法等。这些方法应根据废水水质、水量等情况单独或组合使用。含氰废水
含氰废水主要来自电镀、煤气、焦化、冶金、金属加工、化纤、塑料、农药、化工等部门。含氰废水是一种毒性较大的工业废水,在水中不稳定,较易于分解,无机氰和有机氰化物皆为剧毒性物质,人食入可引起急性中毒。氰化物对人体致死量为0.18,氰化钾为0.12g,水体中氰化物对鱼致死的质量浓度为0.04一0.1mg/L。
含氰废水治理措施主要有:
1、改革工艺,减少或消除外排含氰废水,如采用无氰电镀法可消除电镀车间工业废水。
2、含氰量高的废水,应采用回收利用,含氰量低的废水应净化处理方可排放。
回收方法有酸化曝气—碱液吸收法、蒸汽解吸法等。
治理方法有碱性氯化法、电解氧化法、加压水解法、生物化学法、生物铁法、硫酸亚铁法、空气吹脱法等。其中碱性氯化法应用较广,硫酸亚铁法处理不彻底亦不稳定,空气吹脱法既污染大气,出水又达不到排放标准.较少采用。
食品工业废水
食品工业原料广泛,制品种类繁多,排出废水的水量、水质差异很大。废水中主要污染物有:1、漂浮在废水中固体物质,如菜叶、果皮、碎肉、禽羽等;2、悬浮在废水中的物质有油脂、蛋白质、淀粉、胶体物质等;3、溶解在废水中的酸、碱、盐、糖类等:4、原料夹带的泥砂及其他有机物等;5、致病菌毒等。
食品工业废水的特点是有机物质和悬浮物含量高,易腐败,一般无大的毒性。其危害主要是使水体富营养化,以致引起水生动物和鱼类死亡,促使水底沉积的有机物产生臭味,恶化水质,污染环境。
食品工业废水处理除按水质特点进行适当预处理外,一般均宜采用生物处理。如对出水水质要求很高或因废水中有机物含量很高,可采用两级曝气池或两级生物滤池,或多级生物转盘.或联合使用两种生物处理装置,也可采用厌氧—需氧串联的生物处理系统。
造纸工业废水
造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。制浆产生的废水,污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色,称为黑水,黑水中污染物浓度很高,BOD高达5—40g/L,含有大量纤维、无机盐和色素。漂白工序排出的废水也含有大量的酸碱物质。
抄纸机排出的废水,称为白水,其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。
造纸工业废水的处理应着重于提高循环用水率,减少用水量和废水排放量,同时也应积极探索各种可靠、经济和能够充分利用废水中有用资源的处理方法。例如浮选法可回收白水中纤维性固体物质,回收率可达95%,澄清水可回用;燃烧法可回收黑水中氢氧化钠、硫化钠、硫酸钠以及同有机物结合的其他钠盐。中和法调节废水pH值;混凝沉淀或浮选法可去除废水中悬浮固体;化学沉淀法可脱色;生物处理法可去除BOD,对牛皮纸废水较有效;湿式氧化法处理亚硫酸纸浆废水较为成功。此外,国内外也有采用反渗透、超过滤、电渗析等处理方法。
印染工业废水
印染工业用水量大,通常每印染加工1吨纺织品耗水100一200吨,其中80%一90%以印染废水排出。常用的治理方法有回收利用和无害化处理。
一、回收利用
1、废水可按水质特点分别回收利用,如漂白煮炼废水和染色印花废水的分流,前者可以对流洗涤.一水多用,减少排放量;
2、碱液回收利用,通常采用蒸发法回收,如碱液量大,可用三效蒸发回收,碱液量小,可用薄膜蒸发回收;
3、染料回收.如士林染料可酸化成为隐巴酸,呈胶体微粒.悬浮于残液中,经沉淀过滤后回收利用。
二、无害化处理
1、物理处理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除废水中悬浮物;吸附法主要是去除废水中溶解的污染物和脱色。
2、化学处理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于调节废水中的酸碱度,还可降低废水的色度;混凝法在于去除废水中分散染料和胶体物质;氧化法在于氧化废水中还原性物质,使硫化染料和还原染料沉淀下来。
3、生物处理法有活性污泥、生物转盘、生物转筒和生物接触氧化法等。
为了提高出水水质,达到排放标准或回收要求.往往需要采用几种方法联合处理。
化学工业废水工业废水
化学工业废水主要来自石油化学工业、煤炭化学工业、酸碱工业、化肥工业、塑料工业、制药工业、染料工业、橡胶工业等排出的生产废水。化工废水污染防治的主要措施是:
一级处理主要分离水中的悬浮固体物、胶体物、浮油或重油等。可采用水质水量调节、自然沉淀、上浮和隔油等方法。
二级处理主要是去除可用生物降解的有机溶解物和部分胶体物,减少废水中的生化需氧量和部分化学需氧量,通常采用生物法处理。经生物处理后的废水中,还残存相当数量的COD,有时有较高的色、嗅、味,或因环境卫生标准要求高,则需采用三级处理方法进一步净化。
三级处理主要是去除废水中难以生物降解的有机污染物和溶解性无机污染物。常用的方法有活性炭吸附法和臭氧氧化法,也可采用离子交换和膜分离技术等。各种化学工业废水可根据不同的水质、水量和处理后外排水质的要求,选用不同的处理方法。
酸碱废水
酸性废水主要来自钢铁厂、化工厂、染料厂、电镀厂和矿山等,其中含有各种有害物质或重金属盐类。碱性废水主要来自印染厂、皮革厂、造纸厂、炼油厂等。酸碱废水中,除含有酸碱外,常含有酸式盐、碱式盐以及其他无机物和有机物。酸碱废水具有较强的腐蚀性,需经适当治理方可外排
治理酸碱废水一股原则是:
1、高浓度酸碱废水,应优先考虑回收利用,根据水质、水量和不同工艺要求,进行厂区或地区性调度,尽量重复使用:如重复使用有困难,或浓度偏低,水量较大,可采用浓缩的方法回收酸碱。
2、低浓度的酸碱废水,如酸洗槽的清洗水,碱洗槽的漂洗水,应进行中和处理。 对于中和处理,应首先考虑以废治废的原则。如酸、碱废水相互中和或利用废碱(渣)中和酸性废水,利用废酸中和碱性废水。在没有这些条件时,可采用中和剂处理。
选矿废水
选矿废水具有水量大,悬浮物含量高,含有害物质种类较多的特点。其有害物质是重金属离子和选矿药剂。选矿废水主要通过尾矿坝可有效地去除废水中悬浮物,重金属和浮选药剂含量也可降低。如达不到排放要求时,应作进一步处理,常用的处理方法有:
1、去除重金属可采用石灰中和法和焙烧白云石吸附法;
2、主除浮选药剂可采用矿石吸附法、活性炭吸附法;
3、含氰废水可采用化学氧化法。
冶金废水
冶金废水的主要特点是水量大、种类多、水质复杂多变。按废水来源和特点分类,主要有冷却水、酸洗废水、洗涤废水(除尘、煤气或烟气)、冲渣废水、炼焦废水以及由生产中凝结、分离或溢出的废水等。