工業(yè)廢水的治理技術(shù)研究綜述

1、工業(yè)廢水處理技術(shù)綜述 概述 工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、污水和廢液，其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，廢水的種類和數(shù)量迅猛增加，對水體的污染也日趨廣泛和嚴重，威脅人類的健康和安全。工業(yè)廢水分類 通常有以下三種 第一種是按工業(yè)廢水中所含主要污染物的化學性質(zhì)分類，含無機污染物為主的為無機廢水，含有機污染物為主的為有機廢水。例如電鍍廢水和礦物加工過程的廢水，是無機廢水；食品或石油加工過程的廢水，是有機廢水。第二種是按工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品和加工對象分類，如冶金廢水、造紙廢水、煉焦煤氣廢水、金屬酸洗廢水、化學肥料廢水、紡織印染廢水、染料廢水

2、、制革廢水、農(nóng)藥廢水、電站廢水等。第三種是按廢水中所含污染物的主要成分分類，如酸性廢水、堿性廢水、含氰廢水、含鉻廢水、含鎘廢水、含汞廢水、含酚廢水、含醛廢水、含油廢水、含硫廢水、含有機磷廢水和放射性廢水等。前兩種分類法不涉及廢水中所含污染物的主要成分，也不能表明廢水的危害性。第三種分類法，明確地指出廢水中主要污染物的成分，能表明廢水一定的危害性。此外也有從廢水處理的難易度和廢水的危害性出發(fā)，將廢水中主要污染物歸納為三類：第一類為廢熱，主要來自冷卻水，冷卻水可以回用；第二類為常規(guī)污染物，即無明顯毒性而又易于生物降解的物質(zhì)，包括生物可降解的有機物，可作為生物營養(yǎng)素的化合物，以及懸浮固體等；第三類為

3、有毒污染物，即含有毒性而又不易生物降解的物質(zhì)，包括重金屬、有毒化合物和不易被生物降解的有機化合物等。實際上，一種工業(yè)可以排出幾種不同性質(zhì)的廢水，而一種廢水又會有不同的污染物和不同的污染效應(yīng)。例如染料工廠既排出酸性廢水，又排出堿性廢水。紡織印染廢水，由于織物和染料的不同，其中的污染物和污染效應(yīng)就會有很大差別。即便是一套生產(chǎn)裝置排出的廢水，也可能同時含有幾種污染物。如煉油廠的蒸餾、裂化、焦化、疊合等裝置的塔頂油品蒸氣凝結(jié)水中，含有酚、油、硫化物。在不同的工業(yè)企業(yè)，雖然產(chǎn)品、原料和加工過程截然不同，也可能排出性質(zhì)類似的廢水。如煉油廠、化工廠和煉焦煤氣廠等，可能均有含油、含酚廢水排出。工業(yè)廢水處理技術(shù)

4、推薦 催化微電解處理技術(shù) 技術(shù)背景 有機廢水特別是高鹽高濃度有機廢水處理，一直是國內(nèi)眾多環(huán)保工作者及管理部門關(guān)注的難題。隨著我國化學工業(yè)的快速發(fā)展，各種新型的化工產(chǎn)品被應(yīng)用到各行各業(yè)，特別是醫(yī)藥、化工、電鍍、印染等重污染工業(yè)中，在提高產(chǎn)品質(zhì)量、品質(zhì)的同時也帶了日益嚴重的環(huán)境污染問題，主要表現(xiàn)在：廢水中有機污染物濃度高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、生化性差，常規(guī)工藝難以實現(xiàn)達標排放，且處理成本高，給企業(yè)節(jié)能減排帶來極大的壓力。 技術(shù)概述 微電解技術(shù)是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝，該工藝用于高鹽、難降解、高色度廢水的處理不但能大幅度地降低cod和色度，還可大大提高廢水的可生化性。該技術(shù)是在不通電的情況下,利

5、用微電解設(shè)備中填充的微電解填料產(chǎn)生“原電池”效應(yīng)對廢水進行處理。當通水后，在設(shè)備內(nèi)會形成無數(shù)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廢水進行電解氧化和還原處理，以達到降解有機污染物的目的。在處理過程中產(chǎn)生的新生態(tài)·O H 、H 、O、Fe2+ 、Fe3+等能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，比如能破壞有色廢水中的有色物質(zhì)的發(fā)色基團或助色基團，甚至斷鏈，達到降解脫色的作用；生成的Fe2+ 進一步氧化成Fe3 +，它們的水合物具有較強的吸附- 絮凝活性，特別是在加堿調(diào)pH 值后生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑，它們的絮凝能力遠遠高于一般藥劑水解得

6、到的氫氧化鐵膠體，能大量絮凝水體中分散的微小顆粒、金屬粒子及有機大分子.其工作原理基于電化學、氧化- 還原、物理以及絮凝沉淀的共同作用。該工藝具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、處理時間短、操作維護方便、電力消耗低等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水的預處理和深度處理中。 適用廢水種類 .染料、化工、制藥廢水；焦化、石油廢水；-上述廢水處理水后的BOD/COD值大幅度提高。. 印染廢水；皮革廢水；造紙廢水、木材加工廢水；-對脫色有很好的應(yīng)用，同時對COD與氨氮有效去除。. 電鍍廢水；印刷廢水；采礦廢水；其他含有重金屬的廢水；-可以從上述廢水中去除重金屬。. 有機磷農(nóng)業(yè)廢水；有機氯農(nóng)業(yè)廢水；-大大提高

7、上述廢水的可生化性，且可除磷，除硫化物 新型催化微電解填料 產(chǎn)品概述 新型微電解填料是針對當前有機廢水難降解難生化的特點而研發(fā)的一種多元催化氧化填料。它由多元金屬合金融合催化劑并采用高溫微孔活化技術(shù)生產(chǎn)而成，屬新型投加式無板結(jié)微電解填料。作用于廢水，可高效去除COD、降低色度、提高可生化性，處理效果穩(wěn)定持久，同時可避免運行過程中的填料鈍化、板結(jié)等現(xiàn)象。本填料是微電解反應(yīng)持續(xù)作用的重要保證，為當前化工廢水的處理帶來了新的生機。 工業(yè)廢水傳統(tǒng)處理方法分類 按實施方式分類 廢水處理方法按對污染物實施的作用不同可分為兩大類：一類是通過各種外力的作用把有害物從廢水中分離出來，稱為分離法；另一類是通過化學

8、或生物作用使有害物轉(zhuǎn)化為無害或可分離的物質(zhì)(再經(jīng)過分離予以除去)，稱為轉(zhuǎn)化法。分離法 廢水中的污染物存在形態(tài)的多樣性和物化特性的各異性決定了分離方法的多樣性。離子態(tài)的污染物可選擇離子交換法、電解法、電滲析法、離子吸附法、離子浮選法進行處理。分子態(tài)污染物可選擇萃取法、結(jié)晶法、精餾法、吸附法、浮選法、反滲透法、蒸發(fā)法進行處理。膠體污染物可選擇混凝法、氣浮法、吸附法、過濾法進行處理。懸浮物污染物可選擇重力分離法、離心分離法、磁力分離法、篩濾法、氣浮法進行處理。轉(zhuǎn)化法 轉(zhuǎn)化法可分為化學轉(zhuǎn)化法和生化轉(zhuǎn)化法兩類?；瘜W轉(zhuǎn)化法包括中和法、氧化還原法、化學沉淀法、電化學法；生物轉(zhuǎn)化法包括活性污泥法、生物膜法、厭

9、氧生物處理法、生物塘。按處理程度分類 按廢水處理程度劃分，廢水處理技術(shù)可分為一級、二級和三級處理。一級處理主要是通過篩濾、沉淀等物理方法對廢水進行預處理，目的是除去廢水中的懸浮固體和漂浮物，為二級處理作準備。經(jīng)一級處理的廢水，其BOD除去率一般只有30%左右。二級處理主要是采用各種生物處理方法除去廢水中的呈膠體和溶解狀態(tài)的有機污染物。經(jīng)二級處理后的廢水，其BOD除去率可達90% 以上，處理水可達標排放。三級處理是在一級、二級處理的基礎(chǔ)上，對難降解的有機物、磷、氮等營養(yǎng)性物質(zhì)進一步處理。三級處理方法有混凝、過濾、離子交換、反滲透、超濾、消毒等。工業(yè)廢水處理中的技術(shù)應(yīng)用 活性炭 活性炭可分為粉末狀

10、和顆粒狀，是一種經(jīng)特殊處理的炭，具有無數(shù)細J,?L隙，表面積巨大，每克活性炭的表面積為500l 500 m 。粉末狀的活性炭吸附能力強，制備容易，價格較低，但再生困難，一般不能重復使用；顆粒狀的活性炭價格較貴，但可再生后重復使用，并且使用時的勞動條件較好，操作管理方便。因此，水處理中較多采用顆粒狀活性炭。工業(yè)廢水處理中，活性炭主要應(yīng)用在以下幾個方面。處理含氰廢水 在工業(yè)生產(chǎn)中，金銀的濕法提取、化學纖維的生產(chǎn)、煉焦、合成氨、電鍍、煤氣生產(chǎn)等行業(yè)均要使用氰化物或副產(chǎn)氰化物，生產(chǎn)過程中必然要排放一定數(shù)量的含氰廢水?；钚蕴坑糜趦艋瘡U水已有相當長的歷史，應(yīng)用于含氰廢水處理的文獻報道也越來越多。 處理含甲

11、醇廢水 活性炭可以吸附甲醇，但吸附能力不強，只適宜于處理甲醇含量低的廢水。工程運行結(jié)果表明，活性炭用于處理低甲醇含量的廢水，可將混合液的COD從40 mgL降至12 mgL以下，對甲醇的去除率可達9316% 100% ，處理后可滿足回用鍋爐脫鹽水系統(tǒng)進水的水質(zhì)要求 。處理含酚廢水 含酚廢水廣泛來源于石油化工廠、樹脂廠、焦化廠和煉油化工廠。實驗證明：活性炭對苯酚的吸附性能好，但溫度升高不利于吸附，會使吸附容量減小，但升高溫度可使達到吸附平衡的時間縮短。活性炭用于處理含酚廢水時，其用量和吸附時間存在最佳值，在酸性和中性條件下，去除率變化不大，但強堿性條件下，苯酚去除率急劇下降，堿性越強，吸附效果越

12、差。處理含汞廢水 活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能，但吸附能力有限，只適宜于處理汞含量低的廢水，如果是處理汞含量較高的廢水，可先用化學沉淀法處理(處理后含汞約1 mgL，高時可達23mgL)，然后再用活性炭作進一步處理。處理含鉻廢水 鉻是電鍍中用量較大的一種金屬原料，廢水中，六價鉻隨pH的不同分別以不同的形式存在。因此，利用活性炭處理含鉻廢水的過程是活性炭對溶液中Cr()的物理吸附、化學吸附、化學還原等綜合作用的結(jié)果?；钚蕴刻幚砗t廢水，吸附性能穩(wěn)定，處理效率高，操作費用低，經(jīng)濟效益明顯引。隨著科學技術(shù)的進步和廢水處理的特殊要求，活性炭的研究已從本身的孑L結(jié)構(gòu)和比表面積逐步發(fā)展到研究表面官能團

13、對活性炭吸附性能的影響。人們發(fā)現(xiàn)，活性炭不僅有吸附特性，而且還表現(xiàn)出了催化特性，由此而發(fā)展起來的催化氧化法現(xiàn)在也日益受到重視，其研究也在不斷深入。微波能 常規(guī)廢水處理法存在以下共同缺點 工藝流程長，廢水處理過程中物化反應(yīng)進程緩，廢水處理設(shè)施龐大，占地面積大；廢水只能集中處理，對于城市廢水而言，地下排污管網(wǎng)工程龐大，廢水處理工程總投資巨大；處理后的水質(zhì)不穩(wěn)定，對難降解的可溶性有機物、磷、氮等營養(yǎng)性物質(zhì)處理不徹底，對某些工業(yè)廢水如造紙廢液等處理困難且運行費用高。 而把微波場對單相流和多相流物化反應(yīng)的強烈催化作用、穿透作用、選擇性供能及其殺滅微生物的功能用于廢水處理，可以克服常規(guī)廢水處理法存在的諸多

14、缺點，并且處理工程小型化、分散化，可省掉城市建設(shè)中現(xiàn)行廢水處理工程長距離埋設(shè)龐大排污管網(wǎng)的巨大費用，堵住污染源頭，從根本上消除因人類的生活和生產(chǎn)活動給江河湖泊造成的污染。需特別指出的是微波對殺滅藍藻的特殊作用，藍藻在微波場中只需30S即由微細粒匯聚成大顆粒，經(jīng)過沉降與水分離，與此同時，水中的富營養(yǎng)物也得到了降解。廢水經(jīng)微波能處理后可100% 回用，實現(xiàn)水的可持續(xù)利用，使人類水環(huán)境步人良性循環(huán)，為解決2l世紀人類將面臨的世界性“水荒”做貢獻。隨著物質(zhì)文明建設(shè)的不斷發(fā)展，淡水資源的需求量越來越大，產(chǎn)生的廢水量也越來越大，意味著對廢水處理任務(wù)及處理深度的要求也必然加大，這就要求廢水處理技術(shù)不斷吸納創(chuàng)

15、新，而微波處理技術(shù)將是廢水處理技術(shù)上的一場革命。高級氧化法 高濃度的有機廢水對我國寶貴的水資源造了巨大破壞，然而現(xiàn)有的生物處理方法對可生化性差、相對分子質(zhì)量從幾千到幾萬的物質(zhì)處理較困難，而高級氧化法(Advanced Oxidation Process，簡稱AOPs)可將其直接礦化或通過氧化提高污染物的可生化性，同時還在環(huán)境類激素等微量有害化學物質(zhì)的處理方面具有很大的優(yōu)勢，能夠使絕大部分有機物完全礦化或分解，具有很好的應(yīng)用前景。常見的高級氧化技術(shù)主要包括空氣濕式氧化法、催化濕式氧化法、臨界水氧化法、光化學氧化法等。濕式空氣氧化法 濕式空氣氧化法是以空氣為氧化劑，將水中的溶解性物質(zhì)(包括無機物和

16、有機物)通過氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無害的新物質(zhì)，或者轉(zhuǎn)化為容易從水中分離排除的形態(tài)(氣體或固體)，從而達到處理的目的。通常情況下氧氣在水中的溶解度非常低1 atm、20時氧氣在水中溶解度約9 mgL左右)，因而在常溫常壓下，這種氧化反應(yīng)速度很慢，尤其是高濃度的污染物，利用空氣中的氧氣進行的氧化反應(yīng)就更慢，需要借助各種輔助手段促進反應(yīng)的進行(通常需要借助高溫、高壓和催化劑的作用)。一般來說，在200300 oC、100200atm條件下，氧氣在水中的溶解度會增大，幾乎所有污染物都能被氧化成二氧化碳和水。濕式空氣氧化法的關(guān)鍵在于產(chǎn)生足夠的自由基供給氧化反應(yīng)。雖然該法可以降解幾乎所有的有機物，但由于反應(yīng)條件

17、苛刻，對設(shè)備的要求很高(要耐高溫高壓)，燃料消耗大，因而不適合大水量廢水的處理。 催化濕式氧化法 催化濕式氧化法(Catalytic Wet OxidationProcess，CWOP)是一種工業(yè)廢水的高級處理方法(屬于物理化學方法)。它是依據(jù)廢水中的有機物在高溫高壓下進行催化燃燒的原理來凈化處理高濃度有機廢水的，其最顯著的特點是以羥基自由基為主要氧化劑與有機物發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)中生成的有機自由基可以繼續(xù)參加·OH的鏈式反應(yīng)，或者通過生成有機過氧化物自由基后進一步發(fā)生氧化分解反應(yīng)直至降解為最終產(chǎn)物CO 和H 0，從而達到氧化分解有機物的目的。超臨界水氧化法 超臨界水氧化技術(shù)得益于水的超臨

18、界性能。在3743 c=和22 MPa狀態(tài)下，水的物理性能尤其是溶解性能與常溫下截然不同，這種狀態(tài)被成為超臨界狀態(tài)。在超臨界狀態(tài)下，水如同高密度的氣體一樣對有機物有很高的溶解能力，與輕的有機氣體以及CO 等能完全互溶，但無機化合物尤其是鹽類難溶于其中。另外，超臨界水具有較高的擴散系數(shù)和較低的粘度。上述這些超臨界性能加上較高的溫度和壓力使水成為有機質(zhì)氧化反應(yīng)的理想介質(zhì)，使氧化還原反應(yīng)完全能在均相中進行，不存在界面?zhèn)髻|(zhì)阻力，而界面?zhèn)髻|(zhì)阻力往往是濕式氧化法的控制步驟。超I臨界氧化技術(shù)與其他處理技術(shù)相比，具有明顯的優(yōu)點 (1)效率高，處理徹底，有毒物質(zhì)的清除率高達9999% 以上；(2)反應(yīng)速度快，停

19、留時間短(<1min)，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，體積??；(3)適應(yīng)范圍廣，適用于各種有毒廢水廢物的處理；(4)無二次污染，不需進一步處理，且無機鹽可從水中分離出來，處理后的廢水可完全回收利用；(5)當有機物含量超過10%時，不需額外供熱，實現(xiàn)熱量自給。但超I臨界水氧化的高溫高壓操作條件無疑對設(shè)備材料提出了嚴格的要求，實際進行工程設(shè)計時須注意一些工程方面的因素，如腐蝕、鹽的沉淀、催化劑的使用和熱量傳遞等，技術(shù)的應(yīng)用上還存在一些有待解決的問題。但由于其本身具有突出優(yōu)勢，因而如今在有害廢水處理方面已越來越受到重視，是一項有著廣闊發(fā)展前景的技術(shù)。表面處理廢水 1. 磨光、拋光廢水 在對零件進行磨光與拋光過程中，由于磨料及拋光劑等存在，廢水中主要污染物為COD、BOD、SS。一般可參考以下處理工藝流程進行處理：廢水調(diào)節(jié)池混凝反應(yīng)池沉淀池水解酸化池好氧池二沉池過濾排放 2. 除油脫脂廢水 常見的脫脂工藝有：有機溶劑脫脂、化學脫脂、電化學脫脂、超聲波脫脂。除有機溶劑脫脂外，其它脫脂工藝中由于含堿性物質(zhì)、表面活性劑、緩蝕劑等組成的脫脂劑，廢水中主要的污染物為pH、SS、COD、BOD、石油類、色度等。一般可以參考以下處理工藝進行處理：廢