化工廢(fèi)水(shuǐ)主要特征及處(chù)理方法(fǎ)匯總
來源:科柏盛環保 發布時(shí)間:2021-07-07
化工廢水是指化工廠生產(chǎn)產品過程中所生產的廢水(shuǐ),如生產乙烯(xī)、聚乙烯、橡膠、聚酯、甲醇、乙二醇、油品罐區、空分空壓站等裝置(zhì)的含油廢水,經過生化處理後,一般可達到*二級排放標準(zhǔn),現由於水資源(yuán)的(de)短缺(quē),需將達到排放標準的水再經過進一步深度處理後,達到工業補水的要求並回用。
化工廠作為用水大戶,年新鮮水用量一般為幾百萬立方米(mǐ),水的重複利用率(lǜ)低,同時外(wài)排汙水幾(jǐ)百萬(wàn)立方米,不僅(jǐn)浪費大量水資源,也造成環境汙染,並(bìng)且水資源的(de)短缺已對這些工業用水(shuǐ)大戶的生產造成威脅。為保(bǎo)持企業的可持續發展及減(jiǎn)少水資源的浪費,降低生產成本,提高企業經濟效益和社會效益。需對化工廢水進行深度處理(三級處理),作為循環(huán)水的補水或動力脫鹽水的補水(shuǐ),實現汙水回用。
化工廢水主要特征分析
1、化工廢水排放量大、成(chéng)分複雜,反應(yīng)原(yuán)料常為溶劑類物質或環狀結構的化合物,增加了廢水的處理難度;
2、該廢水中含有大(dà)量(liàng)汙染(rǎn)物物質,主要是(shì)由於原(yuán)料反應不完全(quán)和原料(liào)或生產中使用大(dà)量溶劑造成的。
3、有毒有害(hài)物質多(duō),有機物濃度高、含(hán)鹽量高、色度高、難降(jiàng)解化合物含量高、生物難(nán)降解物質多,可(kě)生化性差、治理難度大。精細化工(gōng)廢水中有許多有機汙染物對微生物是有毒有害的,如鹵素化合(hé)物、硝(xiāo)基化(huà)合物、具有殺菌作用的分散劑或表麵(miàn)活性劑等;
化(huà)工廢水處理方(fāng)法
1、化學方法處理
化學方法是利(lì)用化學(xué)反應的(de)作用以(yǐ)去除水中的有機物、無機物雜質(zhì)。主要有化學混凝法、化學(xué)氧化(huà)法、電化學氧化法等。
化學混凝法作用(yòng)對象主(zhǔ)要(yào)是水中微小懸浮物(wù)和膠體(tǐ)物質,通過投加化學藥劑產生的凝聚和絮凝作用,使膠體脫(tuō)穩形成沉澱而去除。混凝(níng)法不但可(kě)以去除(chú)廢水(shuǐ)中的粒徑為1——10mm的細(xì)小懸浮顆粒,而且還能(néng)去除色度,微生物以及有機物等。該方法受pH值、水溫、水質、水量等變化影響大,對某些可(kě)溶性好的有機、無機物質去除率低。
化學氧化法通常(cháng)是以氧化劑(jì)對化工汙水中的有機(jī)汙染物進行氧化去除的方法。廢水經過化學氧化還原,可使廢水中所含的有機和無機的有毒(dú)物質轉變(biàn)成無毒或毒性較小的物質,從而達到廢(fèi)水淨化的目的(de)。常用的有空氣氧化,氯氧化和臭氧化法。空氣(qì)氧(yǎng)化因(yīn)其氧化(huà)能力弱,主(zhǔ)要用於含(hán)還原性(xìng)較強物質的廢水處理,Cl是普通使用的(de)氧化劑,主要用在含(hán)酚、含氰等有機廢水的(de)處理上,用臭氧處理廢水,氧化能力強,無二(èr)次汙染(rǎn)。臭氧氧化(huà)法、氯氧化法,其水處理效果好,但是能耗大,成本(běn)高,不適合處理水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,廢水中的有機汙染物在電極上由於(yú)發生氧化還原反應而去除,廢水中汙染物在(zài)電解槽的(de)陽極失去電子(zǐ)被氧(yǎng)化外,水中的Cl-,OH-等也可在陽極放(fàng)電而生成Cl2和氧而間接地氧化破(pò)壞汙染物。實(shí)際上,為了強化陽(yáng)極的(de)氧化作用,減少電解槽(cáo)的內阻,往往在廢水電解槽中加一些氯化鈉,進(jìn)行所謂的電氯化,NaCl投加後在陽極可生成氯和次(cì)氯(lǜ)酸根,對水中的無機物和有機物也有較強的氧化作用(yòng)。近(jìn)年來在電氧化和電還原方麵發現(xiàn)了一些新型電極材料,取得了一定成效,但仍存在能耗大、成本高,及存在副(fù)反應等問題。
2、物理處理法
化工汙水常用的物理法包括過濾法、重力沉澱法和氣浮法等。
過濾法是以具有孔粒(lì)狀粒料層截留水中雜質,主要(yào)是降低水中的懸(xuán)浮物,在化工汙水的過濾處理(lǐ)中,常用扳框過濾機和(hé)微孔過濾機,微孔管由聚乙烯製成,孔(kǒng)徑(jìng)大小(xiǎo)可以進行調節,調換較(jiào)方便;
重力沉澱法是利用水中懸浮顆粒(lì)的(de)可沉澱(diàn)性能,在重力場的作用下自然沉降作用,以達到固液(yè)分離的一種過程;
氣浮法是通過生成吸附微小(xiǎo)氣泡附裹攜帶(dài)懸浮顆粒而帶出(chū)水麵(miàn)的方(fāng)法。這三種物理方法工藝簡(jiǎn)單,管理方便,但不(bú)能適用於(yú)可溶性廢(fèi)水成分的去除,具有很大的局限性(xìng)。
3、光(guāng)催(cuī)化氧化技術
光催化氧化技術利(lì)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(yì),可以用於處理化工廢水中CHCl3、CCl4、多氯聯苯等難降解物質。另外,在有紫外光的Fenton體係中,紫外光與鐵離子之間存在著協同效應(yīng),使H2O2分解(jiě)產生羥基(jī)自由基的速率大大加快,促進有機物的氧化去除。
所謂光(guāng)化(huà)學反應,就是隻有在光的作用下才能進(jìn)行的(de)化學反應。該(gāi)反應中分子(zǐ)吸收光能被(bèi)激發到高能態,然後電(diàn)子激發態分子進行(háng)化學反應。光化學反應的活(huó)化能來源於光子的能量。在太陽(yáng)能利用中,光電轉換以(yǐ)及光化學轉換一直是光化學研(yán)究十分活躍的領域。80年代初(chū),開始研究光化學應用於環(huán)境保護(hù),其中光化學降解治理汙染尤受重視,包括無催化(huà)劑和有催化劑的(de)光化學降解。前者多(duō)采用臭氧(yǎng)和過氧化氫等作為氧化劑,在紫(zǐ)外光的(de)照射下使汙染(rǎn)物氧化分解;後者又(yòu)稱光催化降(jiàng)解,一般(bān)可分為均相、多相(xiàng)兩種類型。均相光催(cuī)化降解主要以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質,通過光助-芬頓(photo——Fenton)反(fǎn)應使汙染物得到降解,此類反應能直接利用可見光;多相光催化降解就是在汙染體係-空穴對,吸附在半導體上的溶解氧、水分子等與電子-空穴作用,產生•OH等(děng)氧化性極強的自由基,再(zài)通過與(yǔ)汙染(rǎn)物之間的羥(qiǎng)基加合、取代、電子(zǐ)轉移等使汙染(rǎn)物全部或接近全部礦質化,*終生成CO2、H2O及其(qí)它離子如NO3——、PO43——、SO42-、Cl——等。與(yǔ)無催化劑的(de)光化學降(jiàng)解相比,光催化降(jiàng)解在(zài)環境汙染治理中的應用研究更為活躍(yuè)。
4、超聲波技術(shù)
超聲波技術(shù),是通過(guò)控製超聲波的頻率和飽和氣體,降解分(fèn)離有機物質。
功率超聲的空化效應為(wéi)降解水中有害有機物提供了獨特的物理化(huà)學環境從而導致超聲波汙水處理目的的實(shí)現。超聲空化泡的崩潰所產生的(de)高(gāo)能量足以斷裂化學鍵(jiàn)。在水溶液中,空化泡崩潰產生氫氧(yǎng)基和氫基,同有機物發生氧化(huà)反(fǎn)應。空化(huà)獨特的物理化學環境開辟了新的化學反應途徑(jìng),驟增化學反應速度,對有機物有很(hěn)強的降解能力,經過持續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(fèn)離法
磁分離法,是通(tōng)過向化工(gōng)汙水中投加磁種和混(hún)凝劑,利用磁種的剩磁,在混凝(níng)劑同時作用下,使顆(kē)粒相互吸引而聚結長大(dà),加(jiā)速懸浮物的分離,然後用磁(cí)分離器除去有機汙染物,國(guó)外高梯度磁分(fèn)離技術已從實驗(yàn)室(shì)走向應(yīng)用。
磁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(cí)分離法(fǎ)。利用磁技(jì)術處理廢水主要利用汙染物的凝聚性和對(duì)汙染物的加種性(xìng)。凝聚性是指具(jù)有鐵(tiě)磁性或順磁性的汙染物,在磁場作用下由於磁力作用凝聚成表麵直徑(jìng)增(zēng)大的粒子而後(hòu)除去。加種性是指借助於外加磁(cí)性種子(zǐ)以增強弱順(shùn)磁性或非磁性汙染物的磁性而便於用磁分(fèn)離法除去;或借助外加微生物來吸附廢水中順磁性離子,再用磁分離法除去(qù)離子態順磁性汙染物(wù)。
高梯(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感應(yīng)磁場和(hé)高梯度磁場所產生(shēng)的磁力(lì)從廢水(shuǐ)中分離出(chū)顆粒狀汙(wū)染物或提取有用物質的方法。磁分離器可分為永磁分離器(qì)和電磁分離器兩類,每類又有(yǒu)間歇式和連續式之分(fèn)。高梯度磁分離技術用於處理廢水中磁性物質,具有工藝簡便、設備緊湊、效率高、速度快、成本低(dī)等優點。
化工廢水處理工藝方(fāng)案和主要設備(bèi)選擇
1、預處理曝氣池
根據提(tí)供的進水水質情況來看,水溫較高達(dá)60℃左(zuǒ)右,有機物濃度(dù)也較高,為了降低後續(xù)處理的負荷,使出水達標排放,故考慮(lǜ)在物化及生化處理前進行預(yù)處理。
通過充氧曝氣達到冷(lěng)卻降溫,並吸脫部分氨氮酚等有機物從(cóng)水中逸入大氣,同時在池中投加硫酸亞鐵及石灰,使廢(fèi)水中(zhōng)有機物(wù)進行氧化及分析,降低有機物質。
2、沉澱吸附池
通過(guò)加藥(yào)混凝(níng)反應沉(chén)澱及煤渣層的吸附,使廢水得(dé)以(yǐ)淨化,部分所氮及酚(fēn)等有機物的濃度降低為後道生化處理創造條件。
3、厭氧-缺氧-好(hǎo)氧生化處理(A2/O法(fǎ))
A2/O法生物脫氮工藝是傳統的活性汙泥工藝(yì),生物硝化工藝和生物除氮、磷工藝的綜(zōng)合,A2/O法的活性汙泥中菌群主要由硝化(huà)菌組成在(zài)好氧段硝化菌將入水中(zhōng)的氨氮通過生物硝(xiāo)化作用轉(zhuǎn)化成硝酸鹽:在缺(quē)氧(yǎng)段反硝化細菌將內回流帶(dài)入(rù)的硝酸鹽通過生物反硝化作用轉達化成氮逸入大氣中,從而達到脫氮的目的,在厭氧段聚磷菌釋放磷並吸收低級脂肪酸等(děng)易降解的有機物,而在(zài)好氧段聚磷菌超(chāo)量吸收磷,並通(tōng)過剩餘汙泥的排放將磷去除,以上(shàng)三類細菌均具有(yǒu)去除CODcr、BOD5的作用,但BOD5濃度進一步降低。
4、氣浮裝置
該裝置采用溶氣氣浮原理,通過加藥反應聚凝使廢水中(zhōng)有機物質與藥劑的粘附變成(chéng)疏水顆粒或絮凝體在溶氣水釋放(fàng)時產生(shēng)微細氣泡(pào)形成良好的氣泡一絮凝體顆粒的結合體,使結(jié)合體(tǐ)與廢水分離。
5、吸附過濾(深度處理)
將(jiāng)氣浮(fú)裝置淨化(huà)後的廢水(shuǐ)流入裝(zhuāng)入焦碳或(huò)煤渣小顆粒中進行吸附過濾(lǜ)氣浮淨化後廢水中尚未處理淨的有機物吸入煤渣等顆粒中達到吸附作用。
化工廢(fèi)水預處(chù)理物化工藝推薦
1、催化微電解處理技術
微電(diàn)解技術是處理高濃度有機(jī)廢水(shuǐ)的一種理想工藝,該(gāi)工藝用(yòng)於高鹽、難(nán)降解、高色度廢水的處理不但能大幅度地降低COD和色度,還可(kě)大大提高廢水的可生化(huà)性。該技術是在不通電的情況下,利用微電解設備中(zhōng)填充的微電解填料(liào)產(chǎn)生“原電池”效應(yīng)對廢水進行處理。當通(tōng)水後,在設備內會(huì)形成無數的電(diàn)位差達1.2V的“原電池”。“原電池”以廢水做(zuò)電解質(zhì),通過放(fàng)電形成電流對廢水進行電解氧化和還原處理,以達到降解有機汙染物的目(mù)的。在處理過程中產生的(de)新生態[˙OH]、[H]、[O]、Fe2+、Fe3+等能與廢水中(zhōng)的許多組分發生氧化還(hái)原反應,比如能破壞有色廢水中的有色物質的發色基團(tuán)或助色基(jī)團,甚至斷鏈,達到降解脫色的作用;生成的Fe2+進一步(bù)氧化成Fe3+,它(tā)們的水合物(wù)具有較強的吸附-絮凝活性,特別是在加堿調pH值後生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝(níng)劑,它們(men)的絮凝能力遠遠高於一般藥劑水解(jiě)得到的氫氧化鐵膠體,能大量(liàng)絮凝水體中分散的微小顆粒(lì)、金屬(shǔ)粒子及有機大分子.其工作原理基(jī)於電化學、氧化-還原、物理以(yǐ)及絮凝沉澱的共同作用。該工藝具有適用(yòng)範圍廣、處(chù)理效果好、成(chéng)本低廉、處理時間短、操作維護方便、電力(lì)消耗低等優點,可廣泛應用於工業廢水的預處理和深度處理中。
技術特點
(1)反應速率快,一般工業廢水(shuǐ)隻需要半(bàn)小時至數小時(shí);
(2)作用有機汙染物質範(fàn)圍廣,如:含(hán)有(yǒu)偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結構的(de)難除降解有機物質等都有很好的降解效果;
(3)工藝流程簡單、使用壽命長、投資費用(yòng)少、操作維護方便、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(jiā)無需更換,添加時直接投入即可。
(4)廢水經(jīng)微(wēi)電解處理後會在(zài)水中形成原生態的亞鐵或鐵離子,具有比普通混凝劑更好(hǎo)的混凝作用,無需再加鐵鹽(yán)等混凝劑(jì),COD去除率高,並(bìng)且不會對水造成二次汙染;
(5)具有(yǒu)良好的混凝效果,色度、COD去(qù)除率高,同量可在很大程度上(shàng)提高廢水的可生化性。
(6)該方法可以(yǐ)達到(dào)化學沉澱除磷的效果,還可以通過還原除重金屬;
(7)對已建成未達標的化工(gōng)廢水處理工(gōng)程(chéng),用該技術作為已建工程廢水的預處理,即可確保廢水處理後穩(wěn)定(dìng)達標排放(fàng)。也可將生產廢水中濃度較高(gāo)的部分廢水單(dān)獨引出進行微電解處理。
(8)該技(jì)術各(gè)單元可作(zuò)為單獨處理方法使用,又可作為生物處理的前處理工藝,利於汙(wū)泥的沉降和生物掛膜。
2、新型催化微電解填料
技(jì)術概述
它由多元金(jīn)屬合金融合催化劑並采用(yòng)高溫微孔活化技術生產而成,屬新型投加(jiā)式無板結(jié)微電(diàn)解填料(liào)。作用於廢水,可高效去除COD、降低色度、提高可生化性,處理(lǐ)效果穩定持久,同時可避免運行過程中的填料鈍化、板結(jié)等現象。本填(tián)料是微電解反應持續作用的重要保證,為(wéi)當前化工廢水的處理帶(dài)來(lái)了新的生機。
產品關鍵創新點
(1)由多元(yuán)金屬熔合多種催化劑通過高溫熔煉形成一體化合金,保證“原電池”效應持續高效。不會(huì)像物理混(hún)合那樣出現陰陽極分(fèn)離,影(yǐng)響原電池反(fǎn)應。
(2)架構式微(wēi)孔結(jié)構形式,提供(gòng)了極大的比表麵積和均勻的水氣流通道,對廢水處理提(tí)供了更大的電流密度和更好(hǎo)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(yùn)行穩定有效。
(4)針對不(bú)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(fèi)水處理的應(yīng)用(yòng)範圍。
(5)在反應過程中填料所(suǒ)含活性鐵(tiě)做為陽極不斷(duàn)提供電子並溶解進(jìn)入水中,陰極碳則以極小顆粒的形式隨水流(liú)出。當使用一定周期後,可(kě)通過直接投加(jiā)的方式實(shí)現填(tián)料的補充,及(jí)時恢複(fù)係統的穩定(dìng),還極大地減少了工人的操(cāo)作強(qiáng)度。
(6)填料對廢水的處理(lǐ)集氧化(huà)、還原、電沉積、絮凝、吸附(fù)、架橋、卷掃及共沉澱等(děng)多功能於一(yī)體。
(7)處(chù)理成本低,在大幅度去除有機汙染物的同時,可極大地提(tí)高廢水的可生化性。
(8)配套設施可根據規模(mó)和用戶要求實(shí)現構築物式和(hé)設備化,滿足多種需求。
(9)規格:1cm*3cm(填料形式多樣,有顆(kē)粒球形(xíng)、多孔柱形及其他,大小可定製)。
(10)技術參(cān)數:比重:1.0噸/立(lì)方米,比表麵積:1.2平方米/克,空隙率:65%,物理強度:≧1000kg/cm2。
3、多(duō)相催化氧化處理技術(shù)
該處理技術是環境領域新發展的一種技術,主要采用以羥基自由基為核心的強氧化劑,快速、無選擇(zé)性、徹底氧化環境中的各種有機汙染物。羥基自由基(jī)與(yǔ)水中的溶(róng)解性有機物反應形(xíng)成羥基自(zì)由基;在催化劑的催(cuī)化下,羥基自由(yóu)基(jī)對廢水中(zhōng)有機物進行氧化分解。該(gāi)技術對CODcr去除、脫色以及提高廢水的可生化性有(yǒu)著顯著的效果。其色度、CODcr去除率可達75%-99%。在對化工廢水、製藥廢水等的實際應用中,該技術體現了很好的應用效果。
適用範(fàn)圍
主要適(shì)用於:硝基苯、硝(xiāo)基酚、硝基甲苯、苯酚、苯胺類汙水、苯甲醚汙水;分散染料、陽離子染(rǎn)料、弱(ruò)酸性染料類汙水(shuǐ);合成醫藥、農藥類汙水;獸藥類汙水;精細化工類(lèi)汙水;合成樹脂(zhī)類汙水;含氰汙水;含氟汙水;含蒽汙水(shuǐ);焦化汙(wū)水和電鍍汙水等(děng)。
化工廢水深度處理中(zhōng)水回用優化組(zǔ)合(hé)工藝
(1)預處(chù)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(tǒng)優點:采用高分子(zǐ)材料的中空纖維膜,抗耐壓、抗汙染、使用壽命長;
占地麵積小、自動化程度高、分離能力強、出(chū)水水質好,保證後續RO/NF係統的正常運行。
RO/NF膜處理(lǐ)係統優點:
RO係統采用抗汙染反滲透膜、使用壽(shòu)命長;
鹽分、有機物、難降(jiàng)解化合物有(yǒu)效截留;
出水水質適用於所有生產工藝;
自動化程度高、運行成本(běn)低。
膜-生物反應(yīng)器工藝(yì)(MBR工(gōng)藝)是(shì)膜分離技術與生物技術有機結合的新型廢水處理技術。它利用膜(mó)分離設備(bèi)將生化反應池中的(de)活性汙泥和大分子有機物質截(jié)留住,分離出清水,實現生化反應與清水分離同步進行(háng),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:
處(chù)理效率高(gāo)、出水水質好(hǎo)、汙泥少;
水力停(tíng)留(liú)時間短、占地麵積小;
易清(qīng)洗、易更換、運行穩定(dìng)、運行成本低;
耐(nài)衝擊能力強(qiáng)、COD和色度去除效率高(gāo)。
應用領域
高濃度化工廢水、氯堿行業廢水、農藥廢水、化工園(yuán)區及汙水處理廠、含磷廢水處理、含甲醛廢水處理。