化工廢水主要特征(zhēng)及處理方法匯總
來源:www.17c.com91嫩草環保 發布時間:2023-05-15
化工廢水是指化工廠生產產品過程中所生產的廢水,如生產乙烯、聚乙烯、橡(xiàng)膠、聚酯、甲醇、乙二醇、油品罐區、空分空(kōng)壓站等(děng)裝置的含(hán)油廢(fèi)水(shuǐ),經(jīng)過(guò)生化處理後,一般可達到*二(èr)級(jí)排放(fàng)標(biāo)準,現由於(yú)水資源的短缺,需將達到排放標準的(de)水再經過進(jìn)一步深度處理後,達到工業補水(shuǐ)的要求(qiú)並回用。
化工(gōng)廠作為用水大戶,年新鮮水用(yòng)量一般為幾百萬立方米,水的重複利用率低,同時外排汙水幾(jǐ)百萬立方(fāng)米,不僅(jǐn)浪(làng)費(fèi)大(dà)量(liàng)水資源,也造成環境汙染,並且水資源的(de)短(duǎn)缺已對(duì)這些工業(yè)用水大戶的生產造(zào)成威脅。為保持企業的可持(chí)續發展及減少水資源的浪費,降低生產成本,提高企業經濟效益(yì)和(hé)社會效益。需對化工廢(fèi)水進行深度處理(三級處理),作為循環水(shuǐ)的補(bǔ)水(shuǐ)或動力脫鹽水的補水,實現(xiàn)汙水(shuǐ)回用。
化工廢水主要特征分析
1、化工廢水排放(fàng)量大、成分複雜,反應原料常為溶劑類物質或環狀結構的化合物,增加了(le)廢(fèi)水的(de)處理(lǐ)難度;
2、該廢(fèi)水中(zhōng)含有大量汙染物(wù)物質,主要是由於原料(liào)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(hài)物質多,有機物濃度高、含鹽(yán)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(lǐ)難(nán)度大。精細化(huà)工廢水中有許(xǔ)多有機汙染物對微生物是有毒(dú)有害的,如鹵素化合物、硝基化合物、具有殺(shā)菌作用的分散劑或表麵(miàn)活性劑等;
化工廢水處理方法
1、化學方法處理
化學方(fāng)法是利用化學反應的(de)作用以去除(chú)水中的有機物(wù)、無機物雜質。主要有化學混凝法、化學氧化法、電(diàn)化學氧化法等。
化學混(hún)凝法作用對象主要是水中微小懸(xuán)浮物和膠體物質,通過投(tóu)加化(huà)學藥劑(jì)產生的凝聚和絮凝作用,使膠體脫穩形成沉澱而去除。混凝法不但可以去除(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(gāi)方法受pH值、水溫、水質、水量等變化影響大(dà),對某些可溶性好的有機、無機物質(zhì)去(qù)除率(lǜ)低。
化學氧化法通常是以氧化劑對化(huà)工汙水中的有機汙染物進行氧化去除的方法。廢(fèi)水經過化學氧化還原,可(kě)使廢水(shuǐ)中所(suǒ)含(hán)的有機和無機的有毒(dú)物質轉變成無毒或毒性較小的物質,從而達到廢水淨化的(de)目的。常用的有空氣氧化(huà),氯氧化和臭氧(yǎng)化法。空氣氧化因其氧化能(néng)力弱(ruò),主要用於含還原(yuán)性較強物質的廢水處理,Cl是普(pǔ)通使用的氧化劑,主要用在含酚、含氰等有機廢(fèi)水的處理上(shàng),用(yòng)臭氧處理廢水,氧化(huà)能力強,無(wú)二次汙染。臭氧氧化法、氯氧化法,其水處(chù)理效果好,但是能耗大,成本高,不適合處理水(shuǐ)量大和濃度相對低的化工汙水。
電化學氧化法是在電解槽中,廢(fèi)水(shuǐ)中的有機汙染物在電極上(shàng)由於發生氧化還原(yuán)反應而去除(chú),廢水中汙染物在電解槽的(de)陽極失去電子(zǐ)被氧化外,水中(zhōng)的Cl-,OH-等也可在陽極放電(diàn)而(ér)生(shēng)成Cl2和氧而間接地(dì)氧化破壞汙染物。實際上,為了強化陽極的氧化作用,減少電解槽的內阻,往往在廢水電解槽中加一些氯化鈉,進行所謂的(de)電氯化,NaCl投加後在陽極可生成氯和次氯酸根,對水中的無機(jī)物和有機物也有較強的氧化作用。近年來在電氧化和電還原(yuán)方麵(miàn)發現(xiàn)了一些新型(xíng)電極材(cái)料,取得了一定成效,但仍存在能耗大、成本高,及存在副反應等(děng)問(wèn)題。
2、物理處理法
化工汙水(shuǐ)常用(yòng)的物理法包括過濾法、重力沉澱法和氣浮法等。
過濾法(fǎ)是以具有孔粒狀(zhuàng)粒料層截(jié)留水中雜質,主(zhǔ)要是(shì)降低水中的懸浮物,在化工汙水的過濾處理(lǐ)中(zhōng),常用扳框過(guò)濾機和微孔過濾機,微(wēi)孔管由聚乙烯製成(chéng),孔徑大小可以進行調節,調換較方便;
重力沉澱法是利用(yòng)水中(zhōng)懸浮顆粒的可沉澱性能,在重力場的作用下自然(rán)沉降作用,以達到(dào)固液分離的一種過程;
氣浮(fú)法是(shì)通過生成吸附(fù)微小氣泡附裹攜帶(dài)懸(xuán)浮顆粒而帶出水麵的方法。這三種物理方法工藝簡單,管理方便(biàn),但不能適(shì)用於可溶性廢水成(chéng)分的去除,具有很大的局(jú)限性。
3、光催化(huà)氧化技術
光催(cuī)化(huà)氧化技(jì)術利用光激發氧化將O2、H2O2等氧化劑與(yǔ)光輻射相結合。所用光主要為紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用於處理化工廢水中CHCl3、CCl4、多氯聯苯等難降(jiàng)解物質。另外,在有紫外光(guāng)的Fenton體係中,紫外光與鐵離子之間存在著(zhe)協同效應(yīng),使H2O2分解產生羥基(jī)自由(yóu)基的速率大大加快,促進有機物的氧化去除(chú)。
所謂光化學反應,就是隻有在光的作用下才能進(jìn)行的化學反應。該反應中分子吸收(shōu)光能被激(jī)發到高(gāo)能(néng)態,然後電子激發態分子進行化學反應(yīng)。光(guāng)化學反應(yīng)的活化能來源於(yú)光子的能量。在(zài)太陽能利用中,光電轉換以及光化學轉換一直(zhí)是光化學研究十分活躍(yuè)的(de)領域。80年代初,開始研究光化學應用於環境保護,其中光化學降解(jiě)治理汙染尤受重視,包括無催化劑和有催化(huà)劑的光(guāng)化學降解。前者多采用臭氧和過氧化氫等作為氧化劑,在紫外光的照射下使汙染物(wù)氧化分解;後者又稱光催化降解,一般(bān)可分為均相、多(duō)相兩種類型。均相光(guāng)催化(huà)降解主要(yào)以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質,通過(guò)光助-芬頓(photo——Fenton)反應使汙(wū)染物得到降解,此類反應能直接利用可見光;多相光催(cuī)化(huà)降解就是在汙染(rǎn)體(tǐ)係-空穴對,吸附在(zài)半導體上的溶(róng)解氧、水分子等與電子-空穴(xué)作用,產生•OH等氧化性極(jí)強的自由基,再通過與汙染物之間的羥基加合、取代(dài)、電子轉移等使汙染物(wù)全部或接近全部礦質化,*終生成CO2、H2O及其它離子如NO3——、PO43——、SO42-、Cl——等。與(yǔ)無催化劑的光(guāng)化學降解(jiě)相比,光催化降解在(zài)環境汙染治理中的應用(yòng)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(tǐ),降解分離有機物質。
功率(lǜ)超聲的空化效應為降解(jiě)水中有害有(yǒu)機物提(tí)供了獨特的物(wù)理化學環境從(cóng)而導致超聲(shēng)波(bō)汙(wū)水處(chù)理目的的實現。超聲空化泡的崩潰所產生的高能量(liàng)足以斷裂化學鍵。在水溶液中,空化泡崩潰產(chǎn)生氫氧(yǎng)基和氫基,同有機物發生氧(yǎng)化反應。空化獨特的物理化學環境(jìng)開辟了(le)新的化學反應途徑,驟增化學反應速度,對有(yǒu)機物有很強的降解能力,經過持續(xù)超聲可以將有害有機物降解為無機離子、水、二氧化碳或有機酸等無毒或低毒的物質。
5、磁分離法
磁分離法,是通(tōng)過向化工汙水中投加磁種和混凝劑,利用磁種的剩磁,在(zài)混凝劑同時作用下,使顆粒相互吸引而聚結長大,加速懸浮物的分離,然後用磁分離器除去有機汙染(rǎn)物,國外高梯度(dù)磁分離技術已從實驗室走向應用。
磁(cí)分離技術應用於廢水處理有三種方法:直接磁分離法、間接磁分離法和微生物—磁分離法。利用磁技術處理(lǐ)廢水主要利用(yòng)汙(wū)染物的凝聚性和對汙染物的加種性。凝聚性是指具有鐵磁性或順(shùn)磁性的汙(wū)染物,在(zài)磁場作用下由於磁力作(zuò)用凝聚成表麵直徑增大的粒子而後除(chú)去。加種性是指借助於(yú)外加磁性種子以增強弱順磁性或(huò)非磁性汙染(rǎn)物的磁性而便(biàn)於用磁分離法除去(qù);或借助外加微生物來吸(xī)附廢水(shuǐ)中(zhōng)順磁性離子(zǐ),再用磁分離法除去離子(zǐ)態順磁性汙染物。
高(gāo)梯(tī)度磁分離處理法是磁分離技術之一。利用磁場中磁化基質的(de)感應磁場和高梯度磁場所產生的磁力從廢水中分離出顆粒狀汙染物或提取有用物質的方法。磁分(fèn)離器可分(fèn)為永磁分離器和電(diàn)磁分離器兩類,每類又有間歇式和連(lián)續式之分。高梯度磁分離技術用於處理廢水中磁性物(wù)質,具有工藝簡便、設備(bèi)緊湊、效(xiào)率高、速度快、成本低等優點。
化工廢水處(chù)理工藝方案和(hé)主要設備選擇
1、預處理曝氣(qì)池
根據提供的進水(shuǐ)水質情況來看,水溫較高達60℃左右,有機物濃度(dù)也較高,為(wéi)了降低後續(xù)處理(lǐ)的負荷,使出(chū)水達標排放,故考慮在物化及生化處理前進行預處理。
通過充氧曝氣(qì)達到冷卻降溫,並吸(xī)脫(tuō)部分氨氮酚等有機物從水中逸(yì)入大氣(qì),同(tóng)時在池中投加硫酸亞鐵(tiě)及石灰,使廢水(shuǐ)中有機物進(jìn)行氧化及分析,降低有機物質。
2、沉澱吸附池
通(tōng)過加藥混凝反應沉澱及煤渣層的吸附,使廢水得以淨化(huà),部分所氮及酚等有(yǒu)機物的濃(nóng)度降低為後道生化處理創造條件。
3、厭氧-缺氧-好氧生化處理(A2/O法)
A2/O法生物脫氮工藝是(shì)傳(chuán)統的活性(xìng)汙泥工藝,生物硝化工藝(yì)和生物(wù)除氮、磷工藝的綜合,A2/O法的(de)活性汙泥(ní)中菌群(qún)主要(yào)由硝化菌組成在好氧段硝化菌將入水中的氨氮通過生物硝化作用轉化成硝酸鹽:在缺氧段(duàn)反硝化細菌將內回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用轉達化成氮逸入大氣中(zhōng),從而達到脫氮的目的,在厭氧段聚(jù)磷菌釋放磷並吸(xī)收低級脂肪酸等易降解的有機物,而在好氧段聚磷菌超量吸收磷,並通過剩餘汙泥的排放將磷去除,以上三類細菌(jun1)均具有去除CODcr、BOD5的作用,但BOD5濃度進一(yī)步降低。
4、氣浮裝置
該(gāi)裝置采用溶氣氣浮原理,通過加藥反應(yīng)聚凝使廢水中有機物質與藥劑的粘附變成疏水顆粒或絮凝體在(zài)溶氣水釋放時(shí)產生微細氣泡形成良好的氣泡一絮凝體顆粒的結合體,使結合體與廢(fèi)水分離。
5、吸附過濾(深度處理)
將(jiāng)氣浮裝置淨化後(hòu)的(de)廢水流入裝入焦碳或煤渣小顆(kē)粒中進(jìn)行吸(xī)附(fù)過濾氣浮淨化後廢水中尚未處理淨的有機物吸(xī)入煤渣等顆粒中達到吸附作用。
化工廢水(shuǐ)預處理物(wù)化工藝推薦
1、催化微電解處理技術
微電解技術是(shì)處理高濃(nóng)度有機(jī)廢水的一種理想工藝(yì),該(gāi)工(gōng)藝用於高鹽、難降(jiàng)解、高色度廢水的處(chù)理不但能大幅度地降低COD和色度,還可大大提高廢水的可生化性。該技術是(shì)在(zài)不通電的情況下,利用微電解設備中填充(chōng)的微電解填料產(chǎn)生“原電池”效應對廢水進行處理。當通水後,在設備內會形成(chéng)無數的電位差達(dá)1.2V的“原電池”。“原電池”以(yǐ)廢水做電解質,通過放(fàng)電形成電流對廢水進行電解氧化和還原處理,以達(dá)到降解有機汙染物的(de)目的。在處理(lǐ)過程中產生的新生態(tài)[˙OH]、[H]、[O]、Fe2+、Fe3+等能與廢水中的許多組分發生氧(yǎng)化還(hái)原(yuán)反應,比如(rú)能破壞有色廢水中(zhōng)的(de)有色物質的發色基團(tuán)或助色基團,甚至斷鏈,達到降解脫色(sè)的作用;生成的Fe2+進一步氧(yǎng)化成Fe3+,它們的水合物具有(yǒu)較強的吸附-絮凝活性,特別是在加堿調pH值後生成氫氧(yǎng)化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮(xù)凝劑,它們的絮凝能力遠遠高於一般藥(yào)劑水解得到的氫氧化鐵膠體,能大(dà)量絮凝水體中(zhōng)分散的(de)微小顆粒、金屬粒子及有機大分子(zǐ).其工作原理基於電化學、氧化(huà)-還原、物理以及絮凝(níng)沉澱的共同作用。該工藝具有(yǒu)適用範圍廣、處理效果好、成(chéng)本低廉、處理時間短、操作維(wéi)護方便、電力消耗(hào)低等優點,可廣泛(fàn)應用於工業廢水(shuǐ)的預處理(lǐ)和深度處理中。
技術特點(diǎn)
(1)反應(yīng)速率快,一般工業廢水隻需要半小時至數小時(shí);
(2)作用有(yǒu)機汙染物質範圍廣,如:含有偶氟(fú)、碳(tàn)雙鍵、硝基、鹵代基結構的難除降解有機物質等都(dōu)有很好的(de)降解(jiě)效果;
(3)工藝流程簡單、使用壽命長、投資費用少、操作維護方(fāng)便、運行成本低、處理效果穩定。處理過程中隻消耗少量的微電解填(tián)料。填料隻需定期添加無需更換,添加時直接投入即可。
(4)廢水經微電解處理後會在水中形成原生態的亞鐵或鐵離子,具有比普通混凝劑更好的混凝作用,無需再加鐵鹽等混凝劑,COD去除率高,並且不會對水造成(chéng)二次汙染;
(5)具有良好的混凝效果,色度、COD去(qù)除率高,同量可在很大程度上提高廢水的可生化性。
(6)該方法可以達到化學沉澱除磷的效果,還可以通過還原除重金屬;
(7)對(duì)已建成(chéng)未達標的化工廢(fèi)水處理(lǐ)工程(chéng),用該技術作為已(yǐ)建工程廢(fèi)水的預處理,即可確保廢水處理後穩定(dìng)達標排放。也可將生(shēng)產(chǎn)廢水中濃度較高的部分(fèn)廢水單獨引(yǐn)出進行(háng)微電解處理。
(8)該技術各單元可作為單獨處理方法使用,又可作為生物處理(lǐ)的前處理工藝,利於汙泥的沉(chén)降和生(shēng)物掛膜。
2、新型催化微電(diàn)解填料
技術概述
它由多元金屬合金融合催化劑並采用高溫微孔活化技(jì)術生產而(ér)成,屬新型投加式無板結微電解填料。作用於廢水,可高效去除(chú)COD、降低色度、提高可生(shēng)化性,處理效果穩定持久,同時可(kě)避免運行過程中的填(tián)料鈍化、板結等現象。本填料是微電(diàn)解反應持續作用的重要保證,為當前化工廢水的處理帶來了新的生機。
產品(pǐn)關鍵創新點
(1)由多元金屬(shǔ)熔合多種催化劑通過高溫熔煉形成一(yī)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(lí),影響原電(diàn)池反應。
(2)架(jià)構式微孔結構形式,提供了極(jí)大的比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密度和更好的催化反應效果。
(3)活性強,比重輕,不鈍化、不板結,反應速率快,長期運行穩定有效。
(4)針對不同廢水調整不同比例的催化成份,提高了反應效率,擴大了對廢水處理的(de)應用(yòng)範圍。
(5)在反應過程(chéng)中填料所含活性鐵做為陽極不斷提供電子並(bìng)溶解進入水中,陰極(jí)碳則以(yǐ)極(jí)小顆粒的形式(shì)隨水流出。當使用一定周期後(hòu),可通過直接投加的方式實現填(tián)料(liào)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(liào)對廢水的處理集氧化、還原、電沉積、絮凝、吸附、架橋、卷掃及共沉澱等多功能於(yú)一體。
(7)處理成本低,在大幅度去除有機汙(wū)染物的同時,可(kě)極(jí)大地提高廢水(shuǐ)的可生化性。
(8)配套設施可根據規模和用戶(hù)要求實現構築(zhù)物式和設備化,滿足多種需(xū)求。
(9)規格:1cm*3cm(填料(liào)形式多樣,有顆粒球(qiú)形(xíng)、多孔柱形及其他,大小可(kě)定製)。
(10)技術參數:比重(chóng):1.0噸/立方(fāng)米,比表麵積:1.2平方米/克,空隙率:65%,物理(lǐ)強(qiáng)度:≧1000kg/cm2。
3、多相催化氧化處理技術
該處理(lǐ)技(jì)術(shù)是環境領域新發展(zhǎn)的一種(zhǒng)技術,主要采用以羥基自由基為核心的強氧化劑,快速、無選擇性、徹底氧化環境中的各種(zhǒng)有機(jī)汙染物。羥基自由基與水中的溶解性有機物反應形成羥基自由基;在催化劑的催化下,羥基自由基對廢水(shuǐ)中有機物進行氧化分(fèn)解。該(gāi)技(jì)術對CODcr去除、脫色以及提高廢水的可生化性(xìng)有著顯著(zhe)的效果。其色(sè)度、CODcr去除(chú)率可達75%-99%。在對(duì)化(huà)工廢水、製藥廢水等的實際(jì)應用中,該(gāi)技術(shù)體現了很好(hǎo)的應用效果。
適用範圍
主要適用於:硝(xiāo)基苯、硝基酚、硝基甲苯、苯酚、苯胺類汙水、苯甲(jiǎ)醚汙水;分散染料、陽離子染料(liào)、弱酸性染料類汙水;合成醫藥(yào)、農藥類汙(wū)水(shuǐ);獸(shòu)藥(yào)類汙水;精細化工類汙(wū)水;合成樹脂類汙水;含氰汙水;含氟汙水(shuǐ);含蒽汙水;焦化汙水和電鍍汙水等。
化工廢水深度處(chù)理中水回用優化組合工藝
(1)預處理(lǐ)+UF+RO/NF處理工藝;(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空纖維膜,抗耐(nài)壓、抗(kàng)汙染、使用壽命長;占地(dì)麵積(jī)小、自動化程度高(gāo)、分離能力強、出水水質好,保證後續RO/NF係統的(de)正常運(yùn)行。
RO/NF膜處理係(xì)統優點:RO係統采用抗汙染反滲透膜、使(shǐ)用壽命長;鹽(yán)分、有機物、難降(jiàng)解化(huà)合物有效截留;出水水質適(shì)用於所有生產工(gōng)藝;自動化程度高、運行成本低。
膜(mó)-生物反應器工藝(MBR工藝)是膜分(fèn)離(lí)技術與(yǔ)生物(wù)技術有機結合的新型廢水處理技術。它利用膜分離設備將(jiāng)生化反應池(chí)中的活性汙泥和大分子(zǐ)有機物質截留住,分離出清水,實現生化反應與清水分離(lí)同步進行,省掉二沉池。
MBR緊湊簡潔單元結構特別適合於處理成份複(fù)雜、汙染物濃度高的印染廢水。
MBR工藝的優點(diǎn):處理效率高、出水水質(zhì)好、汙泥少;水力停留時間短、占地麵(miàn)積小;易清洗、易更換、運行穩定、運行成本低;耐衝擊能力強、COD和色度(dù)去除效率高。
應用領域:高濃度化工廢水、氯堿行業廢水、農藥廢水、化工園區及汙水處理廠、含磷廢水處理、含(hán)甲醛廢水處理。