化工廢水主要特征及處理方法匯總
來源:科柏盛環保 發布時間:2023-05-15
化(huà)工廢水是指化工廠生(shēng)產產品過程(chéng)中所(suǒ)生產(chǎn)的(de)廢水,如生產乙(yǐ)烯、聚乙烯、橡膠、聚酯、甲醇、乙二醇、油品罐區、空分空壓(yā)站等裝置的含油廢水,經過生化處理後,一般(bān)可達到*二級排放標準,現由於水資源的(de)短缺,需將達到(dào)排放標準的水再經過進一步深度(dù)處理後,達到工業補水的要求並回用。
化工(gōng)廠作為(wéi)用水大戶(hù),年新鮮水用量一(yī)般為幾百萬(wàn)立方(fāng)米(mǐ),水(shuǐ)的重複利用率低,同(tóng)時外排汙水幾百萬立方米,不僅浪費大量水資源,也造成環(huán)境汙染,並且水資源的(de)短缺已對這些工業用水大戶的(de)生產造成威脅。為保持企業的可持續發展及減少水資源的浪費,降低生產成本,提高企業經濟效益和社會效益。需對化工廢水進行(háng)深度處理(三級處理(lǐ)),作為循(xún)環水的補水(shuǐ)或動力脫鹽水(shuǐ)的補水,實現汙(wū)水回用。
化工廢水主要(yào)特(tè)征分析
1、化工廢水排放量(liàng)大、成(chéng)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(jiā)了廢水的處理難度;
2、該廢水中含有大量汙染物物質,主要是由於原料反應不完全和原料或生產中使(shǐ)用大量溶劑造成的(de)。
3、有毒有害(hài)物質多,有機物濃度高(gāo)、含鹽量高、色度高、難(nán)降解化合物(wù)含量高、生物難降解物質多,可生化性差、治理難度大。精細化工廢水中有許多有機汙(wū)染物對(duì)微生物是有毒有害的,如鹵素化合物、硝基化合物、具有殺菌作用的分散劑或表麵活性劑等;
化(huà)工(gōng)廢水處理方法
1、化學方法處理
化學方法是利用化學反應的作用以去(qù)除水中的有機物、無機物雜(zá)質。主要有化學混凝法、化(huà)學氧化法、電化學氧化法等。
化學混凝法作用(yòng)對象主要是水中微小懸浮物和(hé)膠體物質,通過投加化學藥劑產生的凝聚和絮凝作用,使膠體脫穩形成沉澱而去除。混(hún)凝法不但可以去(qù)除廢水中的粒徑為1——10mm的細小懸浮顆粒,而(ér)且還能去除色度,微生物以及有機物等。該方法受(shòu)pH值、水溫、水(shuǐ)質、水量等變化影響大,對某些可(kě)溶性好的(de)有機(jī)、無機物質去(qù)除率低。
化學氧化法通常是以氧化劑對化工(gōng)汙水中的有機(jī)汙染物進行(háng)氧化去除的方法(fǎ)。廢水經過化學氧化(huà)還原,可使廢水中(zhōng)所含(hán)的有(yǒu)機和無機的有毒物質轉變成無(wú)毒或毒性較小的物質,從而達(dá)到廢水淨化的目的。常用(yòng)的有空氣氧化,氯氧化和臭氧化法。空氣氧(yǎng)化(huà)因其氧(yǎng)化能力弱,主要用(yòng)於含還原性較強物質(zhì)的(de)廢水處理,Cl是普通使用的氧化劑,主要用在含酚、含(hán)氰等(děng)有機廢水的(de)處理上,用臭氧(yǎng)處理廢水,氧化能(néng)力強,無二次汙染。臭氧(yǎng)氧化法、氯氧化法,其水處理效果好,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(huà)工汙(wū)水。
電(diàn)化學氧化法是在電解槽中,廢(fèi)水中(zhōng)的有機汙(wū)染(rǎn)物在電極上由於發生氧(yǎng)化還(hái)原反應而去除,廢水中汙(wū)染物在電解槽的陽極失去電子被氧化外,水中(zhōng)的Cl-,OH-等也可在(zài)陽極放電而生成Cl2和氧而間接地氧化(huà)破壞(huài)汙(wū)染物。實際上,為了強化陽(yáng)極的氧化作用,減少電(diàn)解槽的內阻,往往在廢水電解槽中加一些氯化鈉,進行所謂(wèi)的電氯(lǜ)化,NaCl投加後在陽極可生成(chéng)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方麵發現(xiàn)了(le)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,及存在副反應等問題。
2、物理處理(lǐ)法
化工汙水常用的(de)物理法包括過濾法(fǎ)、重力沉澱(diàn)法和氣浮(fú)法等。
過濾法(fǎ)是以(yǐ)具有孔粒狀粒料(liào)層截留水中雜質,主要是降低(dī)水中的懸浮物,在化工汙水(shuǐ)的過濾處理中,常用扳框過濾機和微孔過濾機(jī),微(wēi)孔管由聚乙烯製成,孔徑大小可以進(jìn)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(diàn)性能,在(zài)重力場的作用下自然沉降(jiàng)作用,以(yǐ)達到(dào)固液分離的一種過程;
氣(qì)浮法是通過生(shēng)成吸附微小氣泡附裹攜帶懸浮顆粒(lì)而帶出水麵的(de)方法。這三種物理方法工藝簡單,管(guǎn)理方便,但不能(néng)適用於可溶性廢水成分的去除,具有很大的局限性。
3、光催化氧化技術
光催(cuī)化氧化技(jì)術利用光激(jī)發氧化將(jiāng)O2、H2O2等氧化(huà)劑與光輻射相結合。所用光主要為(wéi)紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用(yòng)於處理化工廢水中(zhōng)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(jiān)存在著協同效(xiào)應,使(shǐ)H2O2分解產生羥基自由基的速率大大加快,促進有機物的氧(yǎng)化去除(chú)。
所謂(wèi)光化學反應,就是隻有在(zài)光的(de)作用下才能進行的化學反應。該反應中分子吸收光能被激發到高(gāo)能態,然後(hòu)電子激發態分子進行化學反應。光化學反(fǎn)應的活化能來源於光子的能(néng)量。在太陽能利(lì)用中,光電轉換(huàn)以及光化學轉換(huàn)一直是光化學研究十分活(huó)躍的領域。80年代(dài)初,開始研究光化學應用於環境保護,其(qí)中光化學降解治理(lǐ)汙染尤受重視,包(bāo)括無催化劑和有催化劑的(de)光化學降解。前(qián)者多采用臭氧和過(guò)氧化氫等作(zuò)為氧化劑,在(zài)紫外光的照射下使汙染物氧化分解;後者(zhě)又稱光催化降解,一般可分為均相、多相兩種類(lèi)型。均相光催化降解主要以Fe2+或Fe3+及H2O2為(wéi)介質,通(tōng)過光助-芬頓(photo——Fenton)反(fǎn)應使汙染物得到(dào)降解,此類反應能直接利用(yòng)可見光;多相(xiàng)光催化(huà)降解(jiě)就是在汙染(rǎn)體係-空穴對,吸附在半導體(tǐ)上的溶解氧、水分子等與電(diàn)子-空穴作用,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(jī)加(jiā)合(hé)、取代(dài)、電子轉移等使汙染物全部或接近全部礦(kuàng)質化,*終生成CO2、H2O及(jí)其它離子如NO3——、PO43——、SO42-、Cl——等。與無(wú)催(cuī)化劑的光化學降解相比,光催化(huà)降解在環境汙染治理中的應用研究更為活躍。
4、超(chāo)聲波技術(shù)
超聲波技術,是通過控製超(chāo)聲波的(de)頻率和飽和氣體,降解分離(lí)有機物(wù)質。
功率超聲(shēng)的空化效應為降解水中有害有機物提供了獨特的物理化學環境從而導致超(chāo)聲波(bō)汙水處理目的的實現。超聲空化泡(pào)的崩潰所產生的高能量足以斷裂化學鍵。在水溶液中,空化泡崩潰產生氫(qīng)氧基和氫基,同(tóng)有(yǒu)機物(wù)發生氧化反應。空化獨特的(de)物理化學環境開(kāi)辟了新的化學反應途徑,驟增(zēng)化學反應速度,對有機物有很(hěn)強的降解能力,經(jīng)過持續超聲可以將有害有機物降解為無機離子(zǐ)、水、二氧化碳或(huò)有機酸等無毒或低毒的物質。
5、磁分離法
磁分離法,是通過向化工(gōng)汙水中投加磁(cí)種和混凝劑,利用磁種的剩磁,在混凝劑同時作用下,使顆粒相互吸(xī)引而聚結長大(dà),加速懸浮物的分離,然後用磁分離器除去有機汙染物,國外高梯度(dù)磁(cí)分離(lí)技術已從實驗室走向應用。
磁分離技術(shù)應用於廢水處理有三種方法:直接磁分離(lí)法、間接磁分離法和微生物—磁分離(lí)法。利用磁技術處理廢水主(zhǔ)要利用汙染物的凝聚性和對汙染物的加種性。凝聚性是指具有鐵磁(cí)性或順磁性(xìng)的汙(wū)染物,在磁場作用下由於磁力作用凝聚成表麵直徑增大的粒子而後除(chú)去。加種性(xìng)是指借助於外加(jiā)磁性種子以增強弱順磁性或非磁(cí)性汙染物的磁性(xìng)而便於用磁分離法除去;或借助外加微生物來吸附廢水中順磁性離子,再用磁分(fèn)離法除去離子態順磁性汙染物。
高梯度磁(cí)分離處理法是磁分離技術之一。利用(yòng)磁場中磁化基質的感應磁場和高梯度磁場所產生(shēng)的磁力從廢水中分離出顆粒狀(zhuàng)汙染物(wù)或提取有用物質的方法。磁分離器可分為永磁分離器和電磁分離器(qì)兩類,每類(lèi)又有間歇式(shì)和連續式之分。高梯度磁分離技術(shù)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(kuài)、成本低等優點。
化工廢水處理工藝方案和主要設備選擇
1、預(yù)處理曝氣(qì)池
根據提供的進水水質情況來看,水溫較高達60℃左右,有機物濃度也較高,為了降低後續處理的負荷,使(shǐ)出水達標排放,故考慮在物(wù)化及生化處理前進行預處理。
通過充氧曝氣達到(dào)冷卻降溫,並吸脫部分(fèn)氨氮酚等有機物從(cóng)水中逸(yì)入大氣,同時在池中(zhōng)投加硫(liú)酸亞鐵及石灰,使廢水中有機物進行(háng)氧化及分析,降低有機物質。
2、沉澱(diàn)吸附池
通過加藥混凝反應沉澱及煤渣層的吸(xī)附,使廢水得以淨化,部分所氮及酚等有機物的(de)濃度降低為後道生化(huà)處理(lǐ)創造條件。
3、厭氧-缺氧-好氧生(shēng)化處理(A2/O法)
A2/O法生物脫氮工藝是傳統的活性(xìng)汙泥工藝,生物硝化工藝(yì)和生物除氮、磷工(gōng)藝的綜合,A2/O法的(de)活性汙泥中菌群主要由硝化菌組成在好氧段硝化(huà)菌將入水(shuǐ)中的氨氮通過生物硝化作(zuò)用轉化(huà)成硝酸鹽(yán):在缺氧段反硝(xiāo)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,從而達到脫氮的(de)目的(de),在厭氧段聚磷菌釋放磷並吸收低級脂肪酸等易降解的有機物,而在好氧(yǎng)段聚磷菌超量吸收磷,並通(tōng)過剩餘汙泥的排放將磷去除,以上三類細菌均具有去除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(zhì)與藥劑的粘附變成疏水顆粒或絮凝體在溶氣(qì)水釋放時產(chǎn)生微細氣泡形成良好的氣泡一絮(xù)凝體顆粒的結合體,使結合體與廢水分離(lí)。
5、吸附過濾(深(shēn)度處理)
將氣浮裝置淨化後(hòu)的廢水流入裝入焦碳或煤渣小顆粒中進行(háng)吸附過濾氣浮淨化後廢水中尚未處(chù)理淨的有機物吸入煤渣等顆粒中達到吸附作用。
化工(gōng)廢(fèi)水預處理物化工藝推薦(jiàn)
1、催化微電解(jiě)處理技術
微電解(jiě)技術是處理高濃(nóng)度有機廢水的(de)一種理想工藝,該工藝用於高鹽(yán)、難降解、高色度廢水的(de)處理不但能大幅度地降低COD和色(sè)度,還(hái)可大大提高廢水的可生(shēng)化性。該技術是(shì)在不通電的情況下,利用微電解設備中填充的微電解填料產生“原電池”效應對廢水進行處理。當通水後,在(zài)設備內會形(xíng)成無數的電位差達1.2V的“原電池”。“原電池”以廢水做電解質(zhì),通過放電形成電流對(duì)廢水進行電解氧化和還原處理,以達到降解(jiě)有機汙染物(wù)的(de)目的。在處理過程中產生的新生態(tài)[˙OH]、[H]、[O]、Fe2+、Fe3+等能與(yǔ)廢水中的許多組(zǔ)分發生(shēng)氧化還原反應,比如能破(pò)壞(huài)有色廢水中的有色物質的發色基團或助色基團,甚至斷鏈,達到降解脫色的作用;生成(chéng)的Fe2+進一步氧化成(chéng)Fe3+,它們的水合物具有較(jiào)強(qiáng)的吸附-絮凝活(huó)性,特別是在加(jiā)堿調pH值後生成氫氧化亞鐵和氫(qīng)氧化鐵膠體絮凝劑,它們的絮凝能力遠遠高於一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體(tǐ),能大量絮凝水體中分散的微(wēi)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-還原、物理以及絮凝沉澱的共同作(zuò)用(yòng)。該工藝具有適用範圍廣、處理效(xiào)果好、成本低廉、處理時(shí)間短(duǎn)、操作維護方便、電力消耗低(dī)等優點,可(kě)廣泛應用於工業廢水(shuǐ)的預處理和深度處理中。
技術特點
(1)反應速率快,一般工業廢水隻需要半小時至數小時;
(2)作(zuò)用有機汙染物質範圍廣,如:含有偶(ǒu)氟、碳雙鍵、硝(xiāo)基、鹵代基結構的難除降解有機物質等都(dōu)有很好(hǎo)的降解效果;
(3)工藝流程簡單、使用壽命長、投資費用少、操作維護方便(biàn)、運行成本低、處理效果(guǒ)穩定。處理過(guò)程中隻消(xiāo)耗少(shǎo)量的微電解填料。填(tián)料隻需定期添加無需(xū)更換,添加時直接投入即可。
(4)廢水經微(wēi)電解(jiě)處理後會在水中形(xíng)成(chéng)原生態的亞鐵或鐵離子,具有(yǒu)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(shuǐ)造成二次汙染;
(5)具有良好的混凝效果(guǒ),色度(dù)、COD去除率高,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(xiào)果,還可以通過(guò)還原除重金屬;
(7)對已建成未達標的化工廢水處理工程(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(lǐ)後穩定(dìng)達標排放。也可將生產廢水中(zhōng)濃度較高的部分廢水單獨引出進行(háng)微電解處理。
(8)該技術各(gè)單元可作為單獨處理方法使用,又可作為(wéi)生物處理的前處理工藝(yì),利於(yú)汙泥的沉降和生物掛膜(mó)。
2、新型催化微電解填料
技術概述
它由(yóu)多元(yuán)金屬合金融合催化劑(jì)並采用高溫(wēn)微孔活化技(jì)術生產而成(chéng),屬新型投加式無板結微電解填料。作用於廢水,可高效去除COD、降低色度、提高可生化(huà)性,處理效果穩定持久,同時可(kě)避免運行過程(chéng)中的填料(liào)鈍化、板結等現象。本填料是微電解反應持續作用的重要保證,為當前化工廢水的處理帶來(lái)了新的生機。
產品關鍵創新點
(1)由多元金屬熔合多種催(cuī)化劑(jì)通過高溫熔煉形(xíng)成一體化合金,保證“原電(diàn)池”效應持續高效。不會(huì)像(xiàng)物理混合那樣出現陰(yīn)陽極分離,影響原電池反應。
(2)架構式微孔結(jié)構形式,提供了極大的(de)比(bǐ)表麵(miàn)積和均勻的水氣流通道,對廢水處理提供了更(gèng)大的電流密度和更好的催化反應(yīng)效果。
(3)活性強,比重輕,不鈍化、不板結(jié),反應速率快,長期運行穩定有效。
(4)針對不同廢水調(diào)整不同比例的催化成份,提高了反應效(xiào)率,擴大了對廢水處理的應用範圍。
(5)在反應過程中填料所含活性(xìng)鐵做為陽極不斷提供電子並溶解進入(rù)水中(zhōng),陰極碳則以極小顆粒的(de)形式隨(suí)水流出。當使(shǐ)用一定周期後,可(kě)通過直接投加(jiā)的方式實現(xiàn)填料的補充,及時恢複係統的穩定(dìng),還極大地減少了工人(rén)的操作強度。
(6)填料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一體。
(7)處(chù)理成本低,在大幅度去除有機汙染物的(de)同時,可極大地提高廢(fèi)水的可生化性。
(8)配(pèi)套設施可根據(jù)規模和用戶要求實現構築物式和設備化,滿足多種需求。
(9)規格:1cm*3cm(填料(liào)形式多樣,有顆粒球形、多孔柱形及其他,大小可定製(zhì))。
(10)技術(shù)參數:比重:1.0噸/立方米,比表麵積:1.2平方(fāng)米/克,空(kōng)隙率:65%,物理強度:≧1000kg/cm2。
3、多相(xiàng)催化氧化處理技術
該處理技術是環境(jìng)領域(yù)新發展的一種(zhǒng)技術,主要采(cǎi)用以羥基自由基(jī)為核心的強氧化劑,快速(sù)、無選擇性、徹底氧化環境中的(de)各種(zhǒng)有機汙染物。羥基自由基與水中的溶解性有機物反(fǎn)應形(xíng)成羥基自(zì)由基;在催化劑的催化下,羥基自由基對廢水中有機物進行氧化分解。該技術對CODcr去除、脫色(sè)以及提高廢水的可生化性有著(zhe)顯著的(de)效(xiào)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(xiàn)了很好(hǎo)的應用(yòng)效果。
適用範圍
主要適用於:硝基苯、硝基酚、硝基甲苯、苯酚、苯胺類汙水、苯甲醚汙水(shuǐ);分散染(rǎn)料(liào)、陽離子染料、弱(ruò)酸(suān)性染料類汙水;合(hé)成(chéng)醫藥、農藥類汙水(shuǐ);獸藥類汙水;精細化工類汙水;合成樹脂(zhī)類汙水;含(hán)氰汙(wū)水;含氟汙水;含蒽汙水;焦化汙(wū)水和電鍍汙水等。
化工廢(fèi)水深度處理中水(shuǐ)回用優化組合工藝
(1)預處理+UF+RO/NF處理工藝;(2)MBR+UF/RO/NF處理工藝
工(gōng)藝係(xì)統優點(diǎn)
超(chāo)濾係統優點:采用高分子材料的中空纖維膜,抗耐壓(yā)、抗汙染、使用壽命長(zhǎng);占地麵積小、自動(dòng)化程(chéng)度高、分離能力強、出水水質好,保證後續RO/NF係統的正常運行。
RO/NF膜處理係統(tǒng)優點:RO係統采用抗汙染反滲(shèn)透膜、使用壽命長;鹽分、有機物、難降解化合物有效截留;出水水質適用於所有生產工藝;自動化(huà)程度高、運行成本低。
膜-生物反應器工藝(MBR工藝)是膜分離技術與生物技術有機結(jié)合的新型廢水處(chù)理技術。它(tā)利用膜分(fèn)離設備將(jiāng)生化反應池中的活性汙泥和大分子(zǐ)有機物質截留住,分離出清(qīng)水,實現生化反(fǎn)應(yīng)與清水(shuǐ)分離同步進行,省(shěng)掉(diào)二沉池。
MBR緊湊簡潔(jié)單元結構特別適合於處理(lǐ)成(chéng)份複雜、汙染物濃(nóng)度(dù)高的印染廢水。
MBR工藝的優(yōu)點:處理效率(lǜ)高、出水水(shuǐ)質好、汙泥少(shǎo);水力停留時間短、占地麵積小;易清洗、易(yì)更換(huàn)、運(yùn)行穩定、運行成本低;耐衝擊能力強、COD和色度去除效率高(gāo)。
應用領域(yù):高濃度化工(gōng)廢(fèi)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、含甲(jiǎ)醛廢水處理。