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水質(zhì)檢測儀

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常用工業(yè)廢水處理方法(18種主流技術(shù))

發(fā)布時間:2019/7/30 17:49:29 來源:貫奧儀器儀表 作者:便攜式多參數(shù)水質(zhì)分析儀器 閱讀次數(shù):

  常用工業(yè)廢水方法,含18種主流技術(shù)。有需要的趕緊看過來~

  1、多效蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)

  在工業(yè)含鹽廢水的處理過程中,工業(yè)含鹽廢水進(jìn)入低溫多效濃縮結(jié)晶裝置,經(jīng)過3—6效蒸發(fā)冷凝的濃縮結(jié)晶過程,分離為淡化水(淡化水可能含有微量低沸點(diǎn)有機(jī)物)和濃縮晶漿廢液;無機(jī)鹽和部分有機(jī)物可結(jié)晶分離出來,焚燒處理為無機(jī)鹽廢渣;不能結(jié)晶的有機(jī)物濃縮廢液可采用滾筒蒸發(fā)器,形成固態(tài)廢渣,焚燒處理;淡化水可返回生產(chǎn)系統(tǒng)替代軟化水加以利用。

  低溫多效蒸發(fā)濃縮結(jié)晶系統(tǒng)不僅可以應(yīng)用于化工生產(chǎn)的濃縮過程和結(jié)晶過程,還可以應(yīng)用于工業(yè)含鹽廢水的蒸發(fā)濃縮結(jié)晶處理過程中。

  多效蒸發(fā)流程只在第一效使用了蒸汽,故節(jié)約了蒸汽的需要量,有效地利用了二次蒸汽中的熱量,降低了生產(chǎn)成本,提高了經(jīng)濟(jì)效益。

  2、生物法

  生物處理是目前廢水處理最常用的方法之一,它具有應(yīng)用范圍廣、適應(yīng)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)高效無害等特點(diǎn)。一般情況下,常用的生物法有傳統(tǒng)活性污泥法和生物接觸氧化法兩種。

  (1)傳統(tǒng)活性污泥法

  活性污泥法是一種污水的好氧生物處理法,目前是處理城市污水最廣泛使用的方法。它能從污水中去除溶解性的和膠體狀態(tài)的可生化有機(jī)物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其他一些物質(zhì),同時也能去除一部分磷素和氮素。

  活性污泥法去除率高,適用于處理水質(zhì)要求高而水質(zhì)比較穩(wěn)定的廢水。但是不善于適應(yīng)水質(zhì)的變化,供氧不能得到充分利用;空氣供應(yīng)沿池水平均分布,造成前段氧量不足后段氧量過剩;曝氣結(jié)構(gòu)龐大,占地面積大。

  (2)生物接觸氧化法

  生物接觸氧化法是主要利用附著生長于某些固體物表面的微生物(即生物膜)進(jìn)行有機(jī)污水處理的方法。

  生物接觸氧化法是一種浸沒生物膜法,是生物濾池和曝氣池的綜合體,兼有活性污泥法和生物膜法的特點(diǎn),在水處理過程中有很好的效果。

  生物接觸氧化法有較高的容積負(fù)荷,對沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力;污泥生成量少,運(yùn)行管理簡便,操作簡單,耗能低,經(jīng)濟(jì)高效;具有活性污泥法的優(yōu)點(diǎn),生物活性高,凈化效果好,處理效率高,處理時間短,出水水質(zhì)好而穩(wěn)定;能分解其它生物處理難分解的物質(zhì),具有脫氧除磷的作用,可作為三級處理技術(shù)。

  3、SBR工藝

  SBR是序批式活性污泥法(SequencingBatchReactor)的縮寫,作為一種間歇運(yùn)行的廢水處理工藝,近年來在國內(nèi)外被引起廣泛重視和研究的一種污水處理技術(shù)。

  SBR的工作程序是由流入、反應(yīng)、沉淀、排放和閑置五個程序組成。污水在反應(yīng)器中按序列、間歇地進(jìn)入每個反應(yīng)工序,每個SBR反應(yīng)器的運(yùn)行操作在時間上也是按次序排列間歇運(yùn)行的。

  SBR法具有以下特點(diǎn):工藝簡單,占地面積小、設(shè)備少、節(jié)省投資。理想的推流過程使生化反應(yīng)推力大、處理效率高、運(yùn)行方式靈活、可以除磷脫氮、污泥活性高,沉降性能好、耐沖擊負(fù)荷,處理能力強(qiáng)。

  雖然法SBR以上優(yōu)點(diǎn),但也有一定的局限性,如進(jìn)水流量大,則需要調(diào)節(jié)反應(yīng)系統(tǒng),從而增大投資;而對出水水質(zhì)有特殊要求,如脫氮除磷等還需要對工藝進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)。

  4、MBR工藝

  MBR是一種將高效膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)活性污泥法相結(jié)合的新型高效污水處理工藝,它用具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的MBR平片膜組件置于曝氣池中,經(jīng)過好氧曝氣和生物處理后的水,由泵通過濾膜過濾后抽出。

  MBR工藝設(shè)備緊湊,占地少;出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定,有機(jī)物去除效率高;剩余污泥產(chǎn)量少,降低了生產(chǎn)成本;可去除氨氮及難降解有機(jī)物;易于從傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改造。但是,膜造價高,使膜生物反應(yīng)器的基建投資高于傳統(tǒng)污水處理工藝;膜污染容易出現(xiàn),給操作管理帶來不便;能耗高,工藝要求高。

  5、電解工藝

  在高鹽度條件下,廢水具有較高的導(dǎo)電性,這一特點(diǎn)為電化學(xué)法在高鹽度有機(jī)廢水處理方面提供了良好的發(fā)展空間。

  高鹽廢水在電解池中發(fā)生一系列氧化還原反應(yīng),生成不溶于水的物質(zhì),經(jīng)過沉淀(或氣浮)或直接氧化還原為無害氣體除去,從而降低COD。

  溶液中的氯化鈉電解時,在陽極上所生成的氯氣,有一部分溶解在溶液中發(fā)生次級反應(yīng)而生成次氯酸鹽和氯酸鹽,對溶液起漂白作用。正是上述綜合的協(xié)同作用使溶液中有機(jī)污染物得到降解。

  因?yàn)殡娀瘜W(xué)理論的局限性,高耗能,電力缺乏等問題,目前電解處理高鹽廢水工藝還是處于研究階段。

  6、離子交換法

  離子交換是一個單元操作過程,在這個過程中,通常涉及到溶液中的離子與不溶性聚合物(含有固定陰離子或陽離子)上的反離子之間的交換反應(yīng)。

  采用離子交換法時,廢水首先經(jīng)過陽離子交換柱,其中帶正電荷的離子(Na+等)被H+置換而滯留在交換柱內(nèi);之后,帶負(fù)電荷的離子(CI-等)在陰離子交換柱中被OH-置換,以達(dá)到除鹽的目的。

  但該法一個主要問題是廢水中的固體懸浮物會堵塞樹脂而失去效果,還有就是離子交換樹脂的再生需要高昂的費(fèi)用且交換下來的廢物很難處理。

  7、膜分離法

  膜分離技術(shù)是利用膜對混合物中各組分選擇透過性能的差異來分離、提純和濃縮目標(biāo)物質(zhì)的新型分離技術(shù)。

  目前常用的膜技術(shù)有超濾、微濾、電滲析及反滲透。其中的超濾、微濾用于工業(yè)廢水的處理時,不能有效去除污水中的鹽分,但可以有效截留懸浮固體(SS)及膠體COD;電滲析(electrodialysis)和反相滲透(RO)技術(shù)是最有效和最常用的脫鹽技術(shù)。

  限制膜技術(shù)工程應(yīng)用推廣的主要難點(diǎn)是膜的造價高、壽命短、易受污染和結(jié)垢堵塞等。伴隨著膜生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,膜技術(shù)將在廢水處理領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用。

  8、鐵碳微電解處理技術(shù)

  鐵碳微鐵碳微電解法是利用Fe/C原電池反應(yīng)原理對廢水進(jìn)行處理的良好工藝,又稱內(nèi)電解法、鐵屑過濾法等。鐵炭微電解法是電化學(xué)的氧化還原、電化學(xué)電對對絮體的電富集作用、以及電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的凝聚、新生絮體的吸附和床層過濾等作用的綜合效應(yīng),其中主要是氧化還原和電附集及凝聚作用。

  鐵屑浸沒在含大量電解質(zhì)的廢水中時,形成無數(shù)個微小的原電池,在鐵屑中加入焦炭后,鐵屑與焦炭粒接觸進(jìn)一步形成大原電池,使鐵屑在受到微原電池腐蝕的基礎(chǔ)上,又受到大原電池的腐蝕,從而加快了電化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。

  此法具有適用范圍廣、處理效果好、使用壽命長、成本低廉及操作維護(hù)方便等諸多優(yōu)點(diǎn),并使用廢鐵屑為原料,也不需消耗電力資源,具有“以廢治廢”的意義。目前鐵炭微電解技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于印染、農(nóng)藥/制藥、重金屬、石油化工及油分等廢水以及垃圾滲濾液處理,取得了良好的效果。

  9、Fenton及類Fenton氧化法

  典型的Fenton試劑是由Fe2+催化H2O2分解產(chǎn)生˙OH,從而引發(fā)有機(jī)物的氧化降解反應(yīng)。由于Fenton法處理廢水所需時間長,使用的試劑量多,而且過量的Fe2+將增大處理后廢水中的COD并產(chǎn)生二次污染。

  近年來,人們將紫外光、可見光等引入Fenton體系,并研究采用其他過渡金屬替代Fe2+,這些方法可顯著增強(qiáng)Fenton試劑對有機(jī)物的氧化降解能力,減少Fenton試劑的用量,降低處理成本,統(tǒng)稱為類Fenton反應(yīng)。

  Fenton法反應(yīng)條件溫和,設(shè)備較為簡單,適用范圍廣;既可作為單獨(dú)處理技術(shù)應(yīng)用,也可與其他方法聯(lián)用,如與混凝沉淀法、活性碳法、生物處理法等聯(lián)用,作為難降解有機(jī)廢水的預(yù)處理或深度處理方法。

  10、臭氧氧化

  臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,與還原態(tài)污染物反應(yīng)時速度快,使用方便,不產(chǎn)生二次污染,可用于污水的消毒、除色、除臭、去除有機(jī)物和降低COD等。單獨(dú)使用臭氧氧化法造價高、處理成本昂貴,且其氧化反應(yīng)具有選擇性,對某些鹵代烴及農(nóng)藥等氧化效果比較差。

  為此,近年來發(fā)展了旨在提高臭氧氧化效率的相關(guān)組合技術(shù),其中UV/O3、H2O2/O3、UV/H2O2/O3等組合方式不僅可提高氧化速率和效率,而且能夠氧化臭氧單獨(dú)作用時難以氧化降解的有機(jī)物。由于臭氧在水中的溶解度較低,且臭氧產(chǎn)生效率低、耗能大,因此增大臭氧在水中的溶解度、提高臭氧的利用率、研制高效低能耗的臭氧發(fā)生裝置成為研究的主要方向。

  11、磁分離技術(shù)

  磁分離技術(shù)是近年來發(fā)展的一種新型的利用廢水中雜質(zhì)顆粒的磁性進(jìn)行分離的水處理技術(shù)。對于水中非磁性或弱磁性的顆粒,利用磁性接種技術(shù)可使它們具有磁性。

  磁分離技術(shù)應(yīng)用于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。

  目前研究的磁性化技術(shù)主要包括磁性團(tuán)聚技術(shù)、鐵鹽共沉技術(shù)、鐵粉法、鐵氧體法等,具有代表性的磁分離設(shè)備是圓盤磁分離器和高梯度磁過濾器。目前磁分離技術(shù)還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,還不能應(yīng)用于實(shí)際工程實(shí)踐。

  12、等離子水處理技術(shù)

  低溫等離子體水處理技術(shù),包括高壓脈沖放電等離子體水處理技術(shù)和輝光放電等離子體水處理技術(shù),是利用放電直接在水溶液中產(chǎn)生等離子體,或者將氣體放電等離子體中的活性粒子引入水中,可使水中的污染物徹底氧化、分解。

  水溶液中的直接脈沖放電可以在常溫常壓下操作,整個放電過程中無需加入催化劑就可以在水溶液中產(chǎn)生原位的化學(xué)氧化性物種氧化降解有機(jī)物,該項(xiàng)技術(shù)對低濃度有機(jī)物的處理經(jīng)濟(jì)且有效。

  此外,應(yīng)用脈沖放電等離子體水處理技術(shù)的反應(yīng)器形式可以靈活調(diào)整,操作過程簡單,相應(yīng)的維護(hù)費(fèi)用也較低。受放電設(shè)備的限制,該工藝降解有機(jī)物的能量利用率較低,等離子體技術(shù)在水處理中的應(yīng)用還處在研發(fā)階段。

  13、電化學(xué)(催化)氧化

  電化學(xué)(催化)氧化技術(shù)通過陽極反應(yīng)直接降解有機(jī)物,或通過陽極反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基(˙OH)、臭氧等氧化劑降解有機(jī)物。

  電化學(xué)(催化)氧化包括二維和三維電極體系。由于三維電極體系的微電場電解作用,目前備受推崇。三維電極是在傳統(tǒng)的二維電解槽的電極間裝填粒狀或其他碎屑狀工作電極材料,并使裝填的材料表面帶電,成為第三極,且在工作電極材料表面能發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。

  與二維平板電極相比,三維電極具有很大的比表面,能夠增加電解槽的面體比,能以較低電流密度提供較大的電流強(qiáng)度,粒子間距小而物質(zhì)傳質(zhì)速度高,時空轉(zhuǎn)換效率高,因此電流效率高、處理效果好。三維電極可用于處理生活污水,農(nóng)藥、染料、制藥、含酚廢水等難降解有機(jī)廢水,金屬離子,垃圾滲濾液等。

  14、輻射技術(shù)

  20世紀(jì)70年代起,隨著大型鈷源和電子加速器技術(shù)的發(fā)展,輻射技術(shù)應(yīng)用中的輻射源問題逐步得到改善。利用輻射技術(shù)處理廢水中污染物的研究引起了各國的關(guān)注和重視。

  與傳統(tǒng)的化學(xué)氧化相比,利用輻射技術(shù)處理污染物,不需加入或只需少量加入化學(xué)試劑,不會產(chǎn)生二次污染,具有降解效率高、反應(yīng)速度快、污染物降解徹底等優(yōu)點(diǎn)。而且,當(dāng)電離輻射與氧氣、臭氧等催化氧化手段聯(lián)合使用時,會產(chǎn)生“協(xié)同效應(yīng)”。因此,輻射技術(shù)處理污染物是一種清潔的、可持續(xù)利用的技術(shù),被國際原子能機(jī)構(gòu)列為21世紀(jì)和平利用原子能的主要研究方向。

  15、光化學(xué)催化氧化

  光化學(xué)催化氧化技術(shù)是在光化學(xué)氧化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,與光化學(xué)法相比,有更強(qiáng)的氧化能力,可使有機(jī)污染物更徹底地降解。光化學(xué)催化氧化是在有催化劑的條件下的光化學(xué)降解,氧化劑在光的輻射下產(chǎn)生氧化能力較強(qiáng)的自由基。

  催化劑有TiO2、ZnO、WO3、CdS、ZnS、SnO2和Fe3O4等。分為均相和非均相兩種類型,均相光催化降解是以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質(zhì),通過光助-Fenton反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基使污染物得到降解;非均相催化降解是在污染體系中投入一定量的光敏半導(dǎo)體材料,如TiO2、ZnO等,同時結(jié)合光輻射,使光敏半導(dǎo)體在光的照射下激發(fā)產(chǎn)生電子—空穴對,吸附在半導(dǎo)體上的溶解氧、水分子等與電子—空穴作用,產(chǎn)生˙OH等氧化能力極強(qiáng)的自由基。TiO2光催化氧化技術(shù)在氧化降解水中有機(jī)污染物,特別是難降解有機(jī)污染物時有明顯的優(yōu)勢。

  16、超臨界水氧化(scwo)技術(shù)

  SCWO是以超臨界水為介質(zhì),均相氧化分解有機(jī)物??梢栽诙虝r間內(nèi)將有機(jī)污染物分解為CO2、H2O等無機(jī)小分子,而硫、磷和氮原子分別轉(zhuǎn)化成硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸根和亞硝酸根離子或氮?dú)?。美國把SCWO法列為能源與環(huán)境領(lǐng)域最有前途的廢物處理技術(shù)。

  SCWO反應(yīng)速率快、停留時間短;氧化效率高,大部分有機(jī)物處理率可達(dá)99%以上;反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)備體積小;處理范圍廣,不僅可以用于各種有毒物質(zhì)、廢水、廢物的處理,還可以用于分解有機(jī)化合物;不需外界供熱,處理成本低;選擇性好,通過調(diào)節(jié)溫度與壓力,可以改變水的密度、粘度、擴(kuò)散系數(shù)等物化特性,從而改變其對有機(jī)物的溶解性能,達(dá)到選擇性地控制反應(yīng)產(chǎn)物的目的。

  超臨界氧化法在美國、德國、瑞典、日本等歐美國家已經(jīng)有了工藝應(yīng)用,但中國的研究起步較晚,還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。

  17、濕式(催化)氧化

  濕式(催化)氧化法是在高溫(150~350℃)、高壓(0.5~20MPa)、催化劑作用下,利用O2或空氣作為氧化劑(添加催化劑),(催化)氧化水中呈溶解態(tài)或懸浮態(tài)的有機(jī)物或還原態(tài)的無機(jī)物,達(dá)到去除污染物的目的。

  濕式空氣(催化)氧化法可應(yīng)用于城市污泥和丙烯腈、焦化、印染等工業(yè)廢水及含酚、氯烴、有機(jī)磷、有機(jī)硫化合物的農(nóng)藥廢水的處理。

  18、超聲波氧化

  頻率在15~1000kHz的超聲波輻照水體中的有機(jī)污染物是由空化效應(yīng)引起的物理化學(xué)過程。超聲波不僅可以改善反應(yīng)條件,加快反應(yīng)速度和提高反應(yīng)產(chǎn)率,還能使一些難以進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)得以實(shí)現(xiàn)。

  它集高級氧化、焚燒、超臨界氧化等多種水處理技術(shù)的特點(diǎn)于一身,加之操作簡單,對設(shè)備的要求較低,在污水處理,特別是在降解廢水中毒性高、難降解的有機(jī)污染物,加快有機(jī)污染物的降解速度,實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水污染物的無害化,避免二次污染的影響上具有重要意義。