工业废水及其处理方法

工业废水及其处理方法（精选12篇）

工业废水及其处理方法 篇1

0 引言

通常煤制油废水的CODCr浓度为4000-6500mg/L、氨氮浓度为180-210mg/L、酚浓度为40-50mg/L等。煤制油废水的大量排放及废水成分复杂、难以生物降解的特点成为困扰我国煤制油行业的一个重大难题。

1 酸化法

酸化法即将废水调节至酸性, 利用酸性条件下产生的质子中和废水中胶体的双电层, 从而使废水达到破乳除油降低COD的目的。

煤制油废水中一般含有大量的表面活性剂, 这些活性剂能与废水中的油类等污染物形成一种稳定的乳化液。酸性条件下, 废水中的阴离子表面活性剂, 如皂类、高级脂肪酸盐类很容易被电性中和而失去稳定性, 乳化液中原有的平衡状态被打破, 从而破乳。另外, 酸性条件可以使废液中的乳化剂转变成乳化性能差且不溶于水的脂肪酸类, 从废水沉降出来, 从而达到破乳、降低COD的目的。

酸化法一般不单独使用, 而是作为预处理和其它工艺联合应用, 如:酸化-混凝法、酸化-Fenton法、酸化-SBR法等。酸化法的特点如下:

1) 处理工艺简单, 占地面积小, 基建费用低;

2) 操作简单, 有机物去除稳定且反应迅速;

3) 酸性条件下对构筑物腐蚀严重, 增加构筑物防腐成本;

4) 酸化过程所用强酸容易对操作人员造成伤害。

2 酸化-Fenton法

酸化-Fenton法是利用Fe+和H2O2快速反应生成的氧化性很强的-OH来氧化分解废水中难生物降解有机物的一种水处理方法。酸化-Fenton法的机理是:过氧化氢与亚铁离子反应自身分解生成高氧化性的羟基自由基 (-OH) 和氢氧根离子 (OH-) 。其基本反应作用原理如下:

利用上述系列反应, 废水中的有机物RH被最终氧化生成CO2和H2O, 从而使废水中的有机物得以氧化分解, COD值大大降低。酸化-Fenton法在废水处理过程中有如下几个特点:

1) Fenton试剂可以降解废水中的各种有机物, 可有效地氧化降解各种有机废水, 例如醇、醚、氯酚、除草剂、多聚芳香化合物废水等, 适用范围广泛。

2) Fenton试剂为环境友好材料, 在处理过程中生成H2O、CO2、O2和氢氧化铁, 无二次污染。

3) Fenton试剂对有机污染物降解彻底、快速, 多用于废水的深度处理。

4) 酸化-Fenton法通过自由基反应可提高有机污染物的可生化性, 可为后续的生物降解提供有利的条件。

5) 酸化-Fenton法也存在处理费用较高的问题。

3 盐析法

盐析法的原理是压缩油粒与水面界面处双电层, 使油粒脱稳。但该法由于操作简单, 费用较低, 所以使用较多, 作为初级处理应用广泛。

目前, 通常把盐析和反渗透相结合处理乳化油废水, 取得很好效果, 其要点是在含油废水中加入1%-4.5%的聚铝或水溶性盐, 在p H值2-5范围内混合均匀, 静止0.5-1h, 油分上浮, 除去漂浮油, 过滤, 此时油分去除率高达99%。而后用反渗透处理含铝盐或铁盐的水溶液, 盐几乎100%去除。透过水可以循环使用, 浓缩水在油水分离中循环。该方法不产生污泥、不排放浓盐水且处理费用比较低。

4 吸附法

吸附法是利用吸附剂吸附废水中某种或几种污染物, 从而使废水得到净化的方法。根据固体表面吸附力的不同, 吸附可分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种类型。物理吸附是指吸附剂与吸附物质之间是通过分子间引力 (范徳华力) 而产生的吸附。化学吸附是指吸附剂与被吸附物质之间发生化学反应, 依靠所生成化学键引起的吸附。吸附阶段主要有颗粒外部扩散阶段、孔隙扩散阶段和吸附反应阶段。

吸附剂是决定高效能的吸附处理过程的关键因素, 理论上一切固体都具有吸附能力, 但是只有多孔物质或磨得极细的物质才能作为吸附剂。常用吸附剂主要有活性炭、吸附树脂、腐植酸类吸附剂、改性淀粉类吸附剂、改性纤维素类吸附剂等。在废水处理中, 吸附法多利用吸附剂的多孔性和高比表面积, 将废水中的溶解油以及其它溶解性有机物吸附在吸附剂的表面, 达到油水分离的目的。活性炭中的泥炭可用于去除废水中的乳化油, 所以在处理含乳化液废水中可作为破乳剂。有机吸附剂可分为天然改性和人工合成两类。有机吸附剂一般比无机吸附能力强, 二者可单独使用也可以混合使用。吸附剂的再生方法主要有加热再生法、药剂再生法、化学再生法、湿式氧化再生法和生物再生法等。加热再生法处理活性炭时, 炭的损失率高, 而且再生成本也较高。药剂再生法不但处理成本高而且易造成二次污染。因此, 化学再生法、生物再生法和湿式氧化再生法是今后活性炭再生方法的发展方向。

5 气浮法

气浮法也称“浮选法”, 其原理是设法使水中产生大量的微气泡, 以形成水、气、及被去除物质的三相混合体, 在界面张力、气泡上升浮力和静水压力差等多种力的共同作用下, 促进微细气泡粘附在被去除的微小油滴上后, 因粘合体密度小于水而上浮到水面, 从而使水中油粒被分离去除。气浮法在煤化工废水预处理中的作用是除去其中的油类并回收再利用, 此外对后续的生化处理还起到预曝气的作用。

6 化学混凝法

化学混凝法是向废水中加入混凝剂, 使之水解产生氢氧化物胶体及水合配离子, 中和废水中有机物表面所带的电荷, 并使这些带电物质发生凝集。混凝法一般作为预处理或后处理配合 (下转第49页) (上接第29页) 生物降解法使用。

6.1 混凝剂和助凝剂

水处理混凝剂应具有价廉易得、使用方便、混凝效果好且对人体健康无害的特点。混凝剂主要分无机盐类混凝剂和高分子混凝剂两大类。无机盐类混凝剂目前主要有铁盐和铝盐。铝盐中主要有硫酸铝、明矾及硫酸铝和硫酸钾的复盐。无机铁盐中主要有硫酸铁和氯化铁等。

高分子混凝剂主要包括无机和有机两类。聚合氯化铝、聚合硫酸铁是使用较广泛的无机高分子混凝剂。人工合成的聚合氯化铝对各种水质适应性较强, 适用的p H值范围较广, 对低温水效果也较好, 形成的絮凝体粒大而重, 投量约为硫酸铝的1/2-1/3。目前, 无机高分子混凝剂成为混凝剂开发的一个热点, 如聚合硅酸铁 (PFSi C) 、聚合硅酸铝 (PASi C) 等新型混凝剂, 与聚合铝相比, 其效能可提高10%-30%, 且价格相对较低, 应用前景广阔。有机高分子混凝剂有天然和人工合成两种, 它们都具有巨大的线性分子, 每一大分子有许多链节组成, 链节间以共价键结合。

6.2 混凝反应的机理

水的混凝涉及很多因素至今仍未完全清楚, 比如水中杂质的成分和浓度、水温、p H值、碱度以及絮凝剂种类和用量等都会影响混凝的效果。水中投加铝盐或铁盐絮凝剂后发生了水解和聚合反应, 水解和聚合的产物与水中胶体污染物进行上述四种作用生成了粗大絮凝体。同种胶体颗粒表面带有同种电荷, 这些胶体会受到静电作用而相互排斥, 排斥力和排斥能的大小随着颗粒间的距离和电荷数量而变化。颗粒间排斥能越大就越难靠近, 也就越不利于絮凝沉淀。加入电解质后, 水中的电解质离子可以和部分颗粒表面电荷发生中和反应, 从而减小扩散层厚度并降低排斥能, 形成絮凝体。目前得到广泛认同的混凝机理包括:压缩双电层、吸附电中和作用、吸附架桥作用和网捕作用。

7 结束语

总之, 随着煤制油行业的不断发展, 煤制油废水的排放量越来越大, 同时煤制油废水难于处理, 给环境带来了很大的压力。因此, 研究煤制油废水的处理工艺使之达标排放对于保护水环境和人体健康具有重要意义。

参考文献

[1]李豪, 汪晓军.Fenton-曝气生物滤池深度处理焦化废水[J].净水技术, 2009 (05) .

[2]张怀滨, 刘小溪.煤化工废水再生利用探讨[J].黑龙江科技信息, 2009 (25) .

工业废水及其处理方法 篇2

建立了以石墨碳棒为阴极,Pt为阳极,饱和甘汞电极为参比电极,Na2SO4为支持电解质溶液的H2O2制备三电极体系.对电流密度、pH值、通氧流量、支持电解质浓度和极间距等主要参数对生成H2O2的影响进行了单因素轮换试验研究,并采用正交试验方法对这些因素进行了分析.结果发现,pH值对生成H2O2的影响最为显著,支持电解质浓度和通氧流量也具有较大影响,极间距影响不明显,电流密度则存在着最佳值.通过试验获得的.最优参数组合为:pH=2.00,电流密度=1.02 mA・cm-2,通氧流量=0.4 L・min-1,支持电解质浓度=0.1 mol・L-1,极间距=6 cm.在该参数组合条件下,采用电-Fenton法对活性染料Red MX-5B进行脱色和矿化试验,初始Fe2+投量为0.25 mmol・L-1,电解180 min,脱色率可达90%以上,但矿化率不高(<25%).因此,提高矿化率是染料废水处理在未来的主要课题.

作 者：姜成春 张佳发 李继 JIANG Chengchun ZHANG Jiafa LI Ji 作者单位：姜成春,JIANG Chengchun(深圳职业技术学院建筑与环境工程学院,广东,深圳,518055)

张佳发,李继,ZHANG Jiafa,LI Ji(哈尔滨工业大学深圳研究生院城市与土木工程学科部,广东,深圳,518055)

工业废水及其处理方法 篇3

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中图分类号：P618.130.2 文献标识码：B文章编号：1008-925X（2012）11-0120-02

摘 要 如何优化油氣企业污水处理工艺，降低污水处理成本，提高污水处理效果，对于污水处理有着极其重要的意义。必须指出的是，油气废水处理系统的优化改造是一个非常错综复杂的问题，从目的上它不仅要基于污水水质分析，按照技术和经济的要求，在条件允许的范围内，利用各种方法，找出最佳的设计工艺方案，并在设计工况条件下，找出最佳的设施组合和最佳工艺参数。

关键词 油气企业；废水处理； 方法

随着石化企业和各项工业的不断深入发展，全球性的环境污染日益破坏着地球生物圈几亿年来形成的生态平衡，并对人类自身的生存环境存在威胁。由于逐渐加重的环境压力，当前世界各国纷纷制定严格的环保法律、法规和各项有力的措施，我国作为世界大国，对环境保护也越来越重视，并向国际社会全球性环境保护公约作出了自己的承诺。

1 废水处理方法分类

根据使用技术措施的作用原理和去除对象，废水处理法可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。具体如下：

1.1 废水的物理处理法：

利用物理作用进行废水处理，主要目的是分离去除废水中不溶性的悬浮颗粒物。主要工艺有：

1.1.1 格栅和筛网 格栅是一组平行金属栅条制成的有一定间隔的框架。把它竖直或倾斜放置在废水渠道上，用来去除废水里粗大的悬浮物和漂浮物，以免后面装置堵塞。

1.1.2 沉淀法：利用重力作用，使废水中比水重的固体物质下沉，与废水分离。主要用于（a）在尘砂池中除去无机砂粒（b）在初见沉淀中去除比水重的悬浮状有机物（c）在二次沉淀中去除生物处理出水中的生物污泥（d）在混凝工艺以后去除混凝形成的絮状物（e）在污泥浓缩池中分离污泥中的水分，浓缩污泥。此法简单易行而且效果好。

1.1.3 气浮法：在废水中通入空气，产生细小气泡，附着在细微颗粒污染物上，形成密度小于水的浮体，上浮到水面。主要用来分离密度与水接近或比水小，靠重力无法沉淀的细微颗粒污染物。

1.1.4 离心分离：利用离心作用，使质量不同的悬浮物和水体分离。分离设备有施流分离器和离心机。

1.2 废水的化学处理法

1.2.1 酸性废水的中和处理：

酸性废水处理可以用投药中和法、天然水体及土壤碱度中和法、碱性废水和废渣中和法等。药剂有石灰乳、苛性钠、石灰石、大理石、白云石等。他的优点是：可处理任何浓度、任何性质的废水。

1.2.2 碱性废水和废渣中和法

投酸中和法可用药剂：硫酸、盐酸、及压缩二氧化碳（用二氧化碳做中和剂，由于PH值低于6，因此不需要PH值控制装置）酸性废水及废气中有高达24%的二氧化碳，可用来中和碱性废水。其优点可把废水处理与废水沉淀结合起来，缺点是处理后的废水中硫化物、耗氧量均有显著增加。

1.3 生物处理法：

利用微生物可以把有机物氧化分解为稳定的无机物的这一功能，经常采用一定人工措施大量繁殖微生物。

1.3.1 好氧生物处理法： 应用好氧微生物，在有氧环境下，把废水中的有机物分解成二氧化碳和水的方法，主要处理工艺有：活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等，这种方法处理效率高，应用面广。

1.3.2 厌氧生物处理法： 应用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机污物，最后生成二氧化碳、甲烷等物质的方法。主要用于有机污泥、高浓度有机工业废水的处理。如啤酒厂、屠宰厂。

1.3.3 自然生物处理法： 应用在自然条件下生长，繁殖的微生物处理废水的方法。工艺简单，建设费用和运行成本都比较低，但其净化功能受自然条件的限制，处理技术有稳定塘和土地处理法。

2 油气污水处理系统的工艺设计

在油气污水处理系统的工艺设计中往往遇到以下问题：

2.1 工程设计人员大都是仅仅了解废水水质的情况下，根据自己的工程经验和直觉进行设计，这样往往造成工程缺陷，使建成的处理系统处理废水不能达标排放。

2.2 在有些设计中，因为对出水的达标要求严格，使设计出的工艺建设费用和运行费用偏高。

2.3 在许多现有的处理系统中，由于所要处理的水质发生改变，原有工艺不能针对目前的水质进行有效的处理。

如何优化污水处理工艺，降低污水处理成本，提高污水处理效果，对于污水处理有着极其重要的意义。

3 系统工艺改造的总体思路

污水处理单位废水的水质为含有一定量难生物降解物质和油气的有机废水，各油气行业排放的废水所含污染物质不同，其相应的治理工艺流程也不同。生物处理因具有处理成本较低，并能大幅度去处有机污物和一定特性使得油气废水治理采用生物治理作为主要治理单元己成为共识。

但结合企业污水处理目前的运行现状及操作工人素质，为确保污水处理厂处理出水的稳定达标排放，因此改造扩建工艺的设计思想以强化物化处理的原则，以生物处理工艺为重心，尽量提高强化生物处理的作用。鉴于污水处理单位接受的油气废水综合性废水，是典型的难生化降解的有机废水，水质性质有其特殊性，而且各有关企业生产废水排放的水质水量的不稳定性，以及污水处理厂的运行成本及运行负荷。因此必须要有针对性的废水处理工艺，才能达到较好的处理效果。在选择处理工艺前，应在分析废水水质及其组成及对废水所要求的处理程度的基础上，确定各单元处理方法和改造工艺流程，以验证改造工艺的有效性。

4 结论

制革废水及其处理现状综述 篇4

1.1废水的来源

制革废水主要来自制革生产的湿操作准备工段和鞣制工段, 主要由脱脂废水、浸灰脱毛废水、铬鞣废水、加脂染色废水和各工序洗涤废水等五部分组成, 其中脱脂废水、浸灰脱毛废水和铬鞣废水三种废水尽管只约占总废水量的50%, 但却包含了废水中的绝大部分的污染物, 含有废水总污染物中80%的COD、75%的BOD、70%的SS、93%的硫化物、50%的氯化钠、95%的铬化合物。虽然多数企业对生产工序中重点污染源废水 (如铬鞣废水等) 进行单独收集处理后再与其他工序排放的废水混合进一步处理, 但综合废水的水质水量差异仍比较大。制革综合废水CODCr、BOD5、硫化物、氨氮、悬浮物等浓度非常高, 是一种较难治理的工业废水。

1.2废水的特点

制革废水总的特点是成分复杂、色度深、水质水量波动大、污泥负荷重、悬浮物多、耗氧量高。其中, 悬浮物:为大量石灰、碎皮、毛、油渣、肉渣等。CODCr: 在皮革加工过程中使用的材料大多为助剂、石灰、硫化钠、铵盐、植物鞣剂、酸、碱、蛋白酶、铬鞣剂、中和剂等, 因此, COD含量较大。BOD:可溶性蛋白、油脂、血等有机物。硫:主要是在浸灰过程中使用硫化钠所产生的硫化物。铬:是在铬鞣制中所排出的铬酸废水液。主要表现在以下几个方面[1]:

⑴ 水质水量波动大

根据制革的原皮品种和工艺不同, 废水排放量和水质均不相同, 一般情况下, 每加工一张猪皮产生废水0.3~0.5 t, 加工一张牛盐湿皮为0.8~1.3 t, 加工一张羊皮为0.1~0.3 t, 加工一张水牛皮为1.3~ 2 t。根据产品品种和生坯类别的不同, 每加工1 t原料皮需水量为60~120 t。制革生产工序大部分在转鼓内完成, 因此, 每一工序排水通常是间歇式排出, 而且排水通常在白天, 而不同工序排水的水质差异极大, 因而造成制革废水的最重要特点:水质水量波动大, 水量总变化系数达到2左右, 而水质的变化系数更大, 达到10左右。

⑵ 污染负荷重

皮革工业污水碱性大, 其中准备工段废水p H值在10左右, 色度重, 耗氧量高, 悬浮物多, 同时含有硫、铬等。一般来讲, 制革废水中有毒、有害污水 (含硫、含铬污水) 占总污水量的15%~20%。其中来自铬鞣工序的污水中, 铬含量在2~4 g/L, 而灰碱脱毛废液中, 硫化物含量可达2~6 g/L。这两种浓污水是制革污水防治的重点, 必须单独加以治理。

⑶ 可生化性较好

制革综合废水可生化性较好, 废水中含有大量原皮上可溶性蛋白脂肪等有机物和甲酸等低分子添加有机物, BOD/COD比值通常在0.40~0.45之间。 但是, 由于含有较高浓度的Cl-和高盐度引起的渗透压增加对微生物的抑制作用;存在的硫酸盐在厌氧环境下已被还原成S2-而增加废水的处理难度。 因此, 选择生物处理技术必须充分考虑高盐度和高硫酸盐对生化反应过程的影响。

⑷ 悬浮物浓度高, 易腐败, 产生污泥量大

制革工业加工每吨原皮得到的成革约为300公斤, 其余原料中约有200公斤以上成为皮边毛、蓝边毛和皮屑;大量原皮上的去肉和渣进入废水, 废水中悬浮固体浓度高达数千毫克每升。高浓度的悬浮固体不但造成废水中有机物浓度高, 增加了固液分离的难度, 而且产生大量的有机污泥, 污泥中还夹带有原皮上的泥砂、污血和生产过程中添加的石灰和盐类, 污泥体积占到废水总量的5%以上。制革污泥的处理及处置是制革废水处理的难点之一。

⑸ 废水含S2-和总铬等无机有毒化合物

浸酸和铬鞣对环境的直接危害是大量硫酸和Cr3+进入废水。皮革对铬化合物的吸收率为60%~ 70%, 残余的Cr3+是造成废水毒性的主要污染物, 其沉淀后进入污泥又造成污泥处置和资源化利用的困难。根据资料介绍, 废水中Cr3+含量达到17 mg/L时, 即对微生物有抑制作用;进入生物处理S2-的最高允许浓度为20 mg/L (氧化沟工艺为40~50 mg/L) , 硫化物进入生物处理还会影响活性污泥的沉淀性能, 使固液分离效果下降, 从而影响出水水质。此外, 在加脂、染色等工艺会将有机溶剂、偶氮染料和金属络合燃料等合成有机物带入废水, 这些难生物降解的有机物更增加了废水处理的难度。制革废水水质情况及排放标准见表1。

2废水处理工艺

制革综合废水处理工艺可分为一级处理和二级处理, 如有必要还可进行三级处理。一级处理主要由各种格栅、格网、沉砂池、调节池和沉淀池等组成, 还可采用化学混凝、气浮等技术操作强化处理效果。二级处理单元是制革废水处理流程中最重要的操作单元, 根据有无生物系统, 可将目前国内制革综合废水处理工艺分为全物化处理和生物处理两大类[2]。

2.1废水的一级处理

⑴ 脱毛含S2-废水处理[3-6]

本工艺采用酸化负压回流法处理废水。在脱毛废液中加入H2SO4调节p H值为4, 沉淀后TN浓度降低, 同时放出H2S, 用Na OH回收;此时反应需在真空度为80 k Pa的负压下进行, 脱硫时间需5 min, 含H2S尾气经调节罐进入吸收罐, 以10%~15% Na OH溶液分两级吸收。此法可回收Na2S, 只是消耗了H2SO4、Na OH。

⑵ 含脂废水回收

采用酸化破乳回收废水中的脂。酸化破乳时用H2SO4调节p H值为3~4, 用蒸汽加盐搅拌后进行油水分离。采用连续气浮法, 反应时间为30 min, 静置时间在15 min以上。此法可回收油脂95%, COD去除率达90%以上。工艺流程见图1。

⑶ 铬废液的回收

本工艺采用碱沉淀法回收废液中的铬。铬鞣废水中主要含Cr3+, 当调节p H值大于6时, 可生成Cr (OH) 3沉淀, 后用H2SO4溶解, 又还原为碱式硫酸铬, 当铬含量不高时, 用石灰作沉淀剂;当铬含量高时, 用Na OH作沉淀剂。废铬液用蒸汽搅拌 (T = 40 ℃) , 加碱调节p H值大于8, 经陈化沉淀后, 澄清液流入综合废水处理池, 沉渣经第一板框压滤机, 滤液入综合废水池, 滤饼入消化池, 加H2SO4混合搅拌, 再加入第二板框压滤机, 滤液入铬液池, 可回用生产。此法铬回收率达99%以上。

此外, 国外研究出一些新型的处理铬鞣废水的技术。A.I.Hafez[7]用反渗透 (RO) 膜技术处理铬鞣废水并回收铬, 研究证明, RO膜技术能够高效地将铬从铬鞣废水中分离出来, 铬的去除率高于99%, 但Na Cl的浓度过高会影响铬分离。当Na Cl的质量浓度低于5000 mg/L时, RO膜技术的成本低, 用于小制革厂分离回收铬比碱沉淀法要经济。Sevgi Kocaoba[8]使用离子交换树脂技术去除回收铬, 找到了其回收铬的最优条件:铬离子的质量浓度为10 mg/L, p H值为5, 搅拌时间20 min, 树脂数量250 mg, 铬回收率在99%以上, 与传统方法相比具有操作简单、效率高等优点。

2.2综合废水处理

制革废水中污染物组成复杂, 综合废水是在脱毛、脱脂废水及鞣制废水经上述一级处理后, 再与其他水洗废水合并的废水。其水质为:COD 200~4000 mg/L;BOD 1200~2000 mg/L;SS 200~3000 mg/L;S2-30~80 mg/L;p H值8~11。综合废水的处理方法也很多, 有生化工艺和物化等方法。国内制革工业通常采用物化处理和生化处理相结合的方法, 此法投资省, 运行费用低, 能够稳定达标排放[1]。

2.2.1生化处理工艺

1预处理系统:主要包括格栅、调节池、沉淀池、 气浮池等处理设施。制革废水中有机物浓度和悬浮固体浓度高, 预处理系统就是用来调节水量、水质;去除SS、悬浮物;削减部分污染负荷, 为后续生物处理创造良好条件。

制革废水中含有较多的柔软剂、渗透剂和表面活性剂等高分子化合物, 这些物质比较难以生物降解。P.A.Balakrishnan等[9]研究在生物处理前, 用臭氧来氧化废水, 将这些高分子有机物转变成低分子形式, 甚至是容易消化的简单的生物机体, 从而提高生物的可降解性。试验证明经过臭氧处理, 制革废水的BOD5、COD和色度都有明显的降低。田刚红[10]在生物处理前先进行水解酸化, 将废水的m (BOD5) / m (CODCr) 的值由0.2提高到0.4以上, 极大地提高了废水的可生物降解性, 为好氧生化处理提供有利条件。 这两项技术与传统物化预处理技术相比, 除能够提高废水的可生物降解性, 还能够解决废水处理过程中的泡沫问题, 且产泥量少, 为解决制革废水处理中产生的大量污泥提供了一条途径。还可以投加混凝剂、絮凝剂去除制革废水中不易生化降解的化工辅料。一般用硫酸亚铁或碱式氯化铝, 投加量为0.03% ~0.05%, 可去除CODCr与BOD5约50%, S2-70%以上, SS与色度80%以上。

2生物处理系统:制革废水的 ρ (CODCr) 一般为3000~4000 mg/L, ρ (BOD5) 为1000~2000 mg/L, 属于高浓度有机废水, m (BOD5) /m (CODCr) 值为0.3~0.6, 适宜于进行生物处理。目前国内应用较多的有氧化沟、SBR和生物接触氧化法, 应用较少的是射流曝气法、间歇式生物膜反应器 (SBBR) 、流化床和升流式厌氧污泥床 (UASB) 。

要选用哪种生物处理工艺, 除了考虑水质特点, 还要兼顾处理水量、处理要求和场地面积等因素。目前用于处理制革废水的比较成熟的工艺是氧化沟、 SBR和生物接触氧化法, 其技术参数比较全面。制革废水水量水质波动大, 含有较高浓度的Cl-和SO2-4, 以及微生物难降解的有机物及铬和硫化物带来的毒性问题, 因此生物处理工艺必须具备耐冲击负荷, 且能适应高盐度对微生物产生的抑制作用, 又能在较长时间内使难降解有机物得到降解和无机化。氧化沟的运行负荷非常低, 处理效果好, 且停留时间长、稀释能力强、抗冲击负荷能力强, 故氧化沟是符合上述条件的最佳首选技术。

但对于中、小型制革厂, 因生产无一定规律或无足够场地, 采用氧化沟工艺并非最佳选择, 而SBR工艺是间歇运行, 具有理想推流的特点, 且流程短; 生物接触氧化法对于水量、水质的冲击负荷有很强的耐冲击能力, 故制革废水相对集中排放、水质多变及负荷变化大的适合用SBR工艺和生物接触氧化法。射流曝气法是在活性污泥法的基础上采用射流曝气器进行充氧, 提高了氧的利用率;SBBR是将SBR和生物膜技术结合起来, 兼具两者特点;流化床和UASB工艺的负荷高, 这些技术都有适合处理制革废水的一方面, 但应用少, 技术参数不全面, 需要进一步研究。

2.2.2物化处理工艺

目前国内用于处理制革废水的物化处理法有投加混凝剂、内电解等技术。用混凝剂物化处理, 设备简单、管理方便, 并适合于间歇操作。齐齐哈尔宏利达革制品厂[11], 采用硫酸亚铁酸洗废液作混凝剂, 在p H值为7.5~8.5, 沉淀时间60 min, Fe S04的质量浓度为200 mg/L时, CODCr, BOD5, SS去除率在80%以上, 其优点是处理成本低廉、避免二次污染, Fe SO4在6~20 ℃时仍有较高的处理效果, 温度适应范围广, 适合北方气候寒冷的地区。隋智慧[12]等用酸浸粉煤灰和鼓风炉铁泥所得到的PBS混凝剂与聚硅酸铝絮凝剂配合处理制革废水, SS、CODCr、硫化物和铬的去除率可达90%左右。此法的显著特点是混凝沉降速度快, 污泥体积小, 处理废水费用低。

内电解法对废水的处理是基于电化学反应的氧化还原和电池反应产物的絮凝及新生絮体的吸附等的协同作用。河南省夏邑县某皮革制品有限公司[13], 日排放量100~120 m3, 采用以内电解为主的工艺, 内电解塔为固定床, 阳极的铁屑填料经特殊处理后, 既增加填料的活性, 又防止铁屑结块, 使运行效果更加稳定, 运行中对p H值要求非常严格。经过1年的运行, 效果良好, CODCr、BOD5、SS总的去除率分别为88%、89%和95%。此工艺特别适合间歇生产的中小型制革企业, 操作简便, 运行稳定, 脱色效果好, 投资低, 出水水质能够稳定达到二级排放标准。

3废水处理面临的问题及解决方案

制革废水在进行处理处置时, 因制革加工工艺和原料皮等的原因, 会面临各种不同的问题[14], 主要有:

⑴ 污泥膨胀

SVI值很高 (≥200) , 形成污泥膨胀。如污泥负荷过高, 可通过提高MLSS以调整负荷, 必要时可停止进水, 闷曝一段时间;可通过投加氮肥、磷肥, 调整混合液中的营养平衡 (BOD5︰N︰P=100︰5︰1) ; p H值过低, 可投加石灰调节;漂白粉和液氯 (按干污泥的0.3%~0.6%投加) 能抑制丝状菌繁殖, 控制活性污泥膨胀。

⑵ 泡沫问题

进水中带有大量油脂, 处理系统不能完全有效地将其除去, 部分油脂富集于污泥中, 经转刷充氧搅拌, 产生大量泡沫;泥龄偏长, 污泥老化, 也易产生泡沫。用表面喷淋水或除沫剂取出泡沫, 常用除沫剂有机油、煤油、硅油, 投加量为0.5~0.15 mg/L。通过增加曝气池污泥浓度或适当减小曝气量, 也能有效控制泡沫产生。当废水中含表面活性物质较多时, 易预先用泡沫分离法或其他方法将其去除。

⑶ 污泥上浮

曝气时间过长, 在池中发生高度硝化作用, 使硝酸盐浓度高, 在二沉池易发生反硝化作用, 产生氮气, 使污泥上浮。应暂停进水, 打碎或清除污泥, 判明原因, 调整操作。污泥沉降性差, 可投加混凝剂或惰性物质, 改善沉降性;如进水负荷大, 应减少进水量或加大回流量;如污泥颗粒细小可降低曝气机转速;如发生反硝化, 应减小曝气量, 增大回流或排泥量。

4结语

制革废水水质水量波动大, 污染物成分复杂, 单一的处理工艺很难达到水质排放要求。因此, 在处理过程中往往需采用多种工艺组合才能使废水达标排放。研究高效、经济、节能的处理技术, 系统开发不同工艺的有效组合, 是制革废水处理技术研究的主要内容和发展方向。但是, 废水的末端治理只是治标不治本, 从工业整体发展趋势和效益来看, 制革工业水污染控制的出路在以下几个方面:

(1) 推行清洁生产。依照循环经济的理念, 广泛开展清洁生产, 将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中, 从源头和生产过程中控制和削减污染物的产生, 以增加生态效率和减少人类及环境的风险。

(2) 开展废水资源化。将污染较轻的水 (如蒸气冷凝水、锅炉排污水等) 或经处理后的中水进行回用, 提高水资源重复利用率。

浅谈电厂脱硫废水及其处理工艺 篇5

浅谈电厂脱硫废水及其处理工艺

摘要：火电厂广泛采用的`湿法脱硫在生产过程中会产生脱硫废水.脱硫废水的水质非常特殊,含有高浓度的悬浮物、无机盐以及各种重金属,对环境有很强的污染性,处理难度较大.因此,必须对脱硫废水进行单独处理.文章对火电厂脱硫废水的来源,脱硫废水的特点和性质,脱硫废水处理工艺现状及处理工艺流程进行了分析介绍.作 者：杨发祥 作者单位：常州江南电力环境工程有限公司,江苏,常州,213245期 刊：中国高新技术企业 Journal：CHINA HIGH TECHNOLOGY ENTERPRISES年，卷(期)：2010,“”(3)分类号：X703关键词：火电厂 脱硫废水 处理工艺 中和反应

医院废水处理方法研究 篇6

摘要：在医院的日常运行中，会产生大量的医疗废水。这些废水中不仅含有能够污染环境的大量药品残留物，而且还会滋生大量的病毒和细菌，在污染环境的同时，还会对人类产生重大的健康威胁。因此，加强医院废水的处理至关主要。鉴于此，笔者在结合实例的基础上，介绍了常用的医院废水处理方案，并探讨了处理技术的未来发展。

关键词：医院废水；处理方法；处理技术发展

近些年来，一些因医疗废水引起的环境污染和人体致病事件屡屡见诸报端，不仅引起了公众对医疗废水治理问题的重视，也彰显了当前医院废水处理过程中的诸多不足。为了顺利建成社会主义生态社会，减轻环境污染，采取切实可行的措施，加强医院废水的处理效率，是当前废水处理部门的重要任务。

1.医院废水的基本特点分析

医院不同于普通的工厂企业，在正常运行中，虽然并不会产生含大量重金属的污水。但是，医院废水也有自身比较鲜明的特点。医院废水主要来自门诊部、化验室、手术室、住院部、洗衣房、厕所等排放的废水，水中含有大量的细菌、病毒、寄生虫卵以及药物、消毒剂、洗涤剂。特别是治疗病毒性和细菌性重病患者的过程中，产生的废水病菌含量很高，如果处理不当，很可能引发流行性疾病，从而严重威胁人们的身体健康。此外，由于医院废水这种特点，在处理过程中，需要加入消毒缓解。而且，消毒流程是整个处理方案中的重中之重，废水处理单位务必要给予充分的重视。

2.医院废水工程处理实例与基本方案分析

为了提高本研究的参考价值，笔者采用了一则工程案例，在对医院废水的基本处理方案进行说明。

2.1.处理方案设计要求

医疗废水一般总量比较少，但由于含有的污染物比较多，在具体的处理方案设计中，需要遵循一定的设计要求，方能实现较好的处理效果。首先是尽量降低处理费用。由于医院产生的废水总量较少，在方案设计过程中，讲究简捷有效。只有这样，作为营利性不强的医院才能够负担得起；其次，要求处理方案用到的处理设备具有很高的密封性。因为医疗废水污染性很强，一旦泄露，可能会引发严重的传染性疾病；最后，由于医疗废水的毒性强，处理人员在进入处理现场之前，必须做好自身的防护工作，以免被废水中的病菌感染。例如，在数年之前，根据报道，就有一位医疗废水处理工人因不慎被废水中的玻璃划伤而引起感染并死亡。故而，保护好处理人员的安全必须体现在处理方案之中。

2.2.医院废水主要成分分析

本研究以某市的医院为例子。该医院为属于市级三甲类医院，每天产生的医疗废水总量约为500立方米。经过检测，在废水中，CODcr=300mg/L，BOD5=180 mg/L，SS=270mg/L，细菌总数为800万个/毫升。此外，还有一些使用过的绷带、医疗器材混在其中。从总体检测情况来看，该医院产生的废水属于重度污染，在处理过程中，应当执行一级处理标准。

2.3.处理方案分析

根据污水的特点，本处理方案主要分成六个步骤，逐步地处理掉废水中的污染物。而且，为了增强处理效果，每一个处理步骤都需要加强管理。特别是在消毒阶段，务必要保证消毒质量。

（1）步骤一——格栅处理

上文已经提到，在该医院产生的医疗废水中，含有粪便、纱布、绷带以及医疗器械残件，因此，在处理方案的第一步应当用格栅处理。格栅处理流程一般分成两个步骤，首先是粗格栅处理流程。这一步主要用粗格栅，对废水中较大的漂浮性垃圾进行粗过滤处理，处理后的废水接着流进细格栅处理间。细格栅规格比较细小，能够阻拦一些诸如绷带残片、细丝等细小的固体垃圾，同时也可以起到拦截粪便的作用。其中，拦截到的固体垃圾需要运到专门的处理车间进行处理，不宜暴露在露天过长时间。

（2）步骤二——调节池处理

所謂调节池，其实就是经过格栅处理后医疗污水的汇集池。由于医院的废水产生量变动较大，而处理方案要求在一个处理流程中处理一定稳定流量的污水。因此，一般先将初步处理后的污水汇集到调节池，用于调节污水流量。此外，调节池还有一个非常重要的作用，就是起到一沉池的作用。也就是说，在调节池中，污水可以进行自然沉降，将水体中的沙石、碎玻璃渣子等细微固体垃圾沉淀到池底。

（3）步骤三——生物接触氧化池处理

医疗废水中含有大量污染环境的有机物，不仅包括粪便等一般性有机污染物，更多的是医疗中产生的有机药品。因此，经过调节池处理后的废水，需要进入生物接触氧化池中处理。生物接触氧化池主要有底泥和空气输送装置组成。其中，底泥的主要成分是好氧性细菌，空气输送装置额主要作用是将空气变成气泡压入水中，以增加水中的溶氧量，为好氧细菌的生命活动提供充足的氧气。在该池中，好氧细菌能够对水体中的有机物进行分解，变成对环境无害的二氧化碳、水和氮气等。

（4）步骤四——二沉池处理

在从生物接触氧化池流出后，水体中往往会带走部分底泥。为了除去底泥，顺利进入下一个处理工序，就需要进行二沉池处理。在二沉池中，污水主要通过自然沉降的方式去除底泥。

（5）步骤五——污泥浓缩池

二沉池中的底泥不仅含有处理用的有氧型细菌，而且还会含有废水中的病菌和寄生虫卵。但是，由于产生的污泥流动性比较强，不利于进行后续处理。因此，需要将二沉池污泥排入污泥池，进一步浓缩脱水，定期加入一定量的消毒剂进行消毒，将滞留在污泥中的寄生虫卵彻底杀灭后，与医院内的其余医疗废弃物一并运至市内的危险废弃物处理中心集中处置。实际操作中，由于废水中的有机物浓度很小，因而接触氧化池中的剩余污泥量很少。因此，在一般情况下，需要经过半年的时间，才能收集到一定量的底泥。不过，在底泥的存留阶段，一定要做到定期投放消毒药物，以免在这段时期病菌大量滋生。

（6）步骤六——消毒处理

在经过上述处理步骤后，水体中的有機污染物基本降到了很小的程度，达到了国家要求的排放标准，但是水体中的细菌含量仍然严重超标，因此需要进一步的消毒处理。

以前，一般用次氯酸钠来作为消毒剂。投加方法为：把 10%次氯酸钠消毒液稀释 100 倍后，每隔 2h 向消毒池进水口附近中加入 1.2L 稀释液，保持消毒池中的有效氯含量 15mg/L。有时候，为了增强消毒效果，会用高氯酸钠代替次氯酸钠作为消毒剂。因为高氯酸跟的氧化性比次氯酸跟的氧化性要高许多，能够杀死一些比较顽固的细菌或者寄生虫卵。特别是寄生虫卵，一般有一层外壳保护，一般消毒剂奈何不得，只有像高氯酸钠这样的强力消毒剂才能取得较好的杀灭效果。

现在，常用用二氧化氯来作为消毒剂，选用二氧化氯发生器来投加二氧化氯消毒剂进行消毒杀菌反应，比以前投加方法更方便、有效。

（7）步骤七——脱氯处理

医院废水要消毒杀菌完全，消毒剂（二氧化氯）投加量必须是过量。消毒剂（二氧化氯）过量了，排放水中的余氯指标必然不在排放标准要求的范围内了。因此，设置了脱氯反应池，投加硫代硫酸钠等脱氯剂进行反应，控制余氯达到排放标准。

3.一些新型处理方法的发展展望

虽然上述处理方法比较有效，但操作步骤比较繁琐，而且处理设备占地面积也很大，同时处理效果也不十分理想。因此在近年来，为了增强医院污水的处理效果，特别是增强消毒效果，业界开发出了一些新型的消毒处理技术，如紫外线消毒技术。紫外线消毒是利用低压汞灯产生的 254nm 波长的紫外线辐射病原体的 DNA，使其相邻的碱基形成二聚体，阻止病原体细胞的复制来达到消毒目的的。这种技术成本低廉、操作简单，而且处理效果非常好，一经问世，便得到了人们的青睐。此外，在加强有机物处理效果方面，也发展出了一种新型处理技术，即电液压脉冲放电法。它是利用高电压使反应室的主间隙击穿，储存在电容器的能量瞬间释放出来产生脉冲电压，从而使废水中的有机物发生降解，同样效果极佳。

4.结束语

最后需要强调的是，在医院废水的处理中，一定要保护好自身的安全。特别在消毒车间，一定到穿好防护服，方能进入操作间。

参考文献：

[1] 程建光，姜军.医院的废水治理[J].山东科技大学学报（自然版），2011，20（3）：113.

汽车磷化废水的处理研究及其应用 篇7

机械工业常用磷化作为零件的保护层,一般磷化过程包括碱洗除油、酸洗除锈、磷化和钝化处理,在此过程中产生大量的污染物,尤以磷酸盐的排放量大,超标严重[1]。汽车磷化处理是对汽车外壳进行电泳、喷漆的前道工序。汽车磷化所产生的废水量大,若不进行治理,直接排放将会严重污染环境。磷化废水的处理有多种处理方法,需要通过研究和实验获得最经济和最有效的处理方法。

目前,除磷方法主要有生物法、化学法、物理化学法及其这些方法的综合运用。化学法和生物法是目前应用比较广泛的方法,其中化学法除磷具有处理效率高、效果稳定、简单易行等优点,是处理高浓度含磷废水的最有效方法之一[2]。

在磷化工序中,磷是以可溶性磷酸盐的形式存在的,去除的最佳途径是使正磷酸根和金属离子形成难溶性物质而产生沉淀[3]。通常,化学沉淀法是以投加氯化钙来进行沉淀,成本较高;而使用石灰则价格相对低廉、操作简单,通过试验证明其处理含磷废水也能达到很好的效果。

2 实验原理

化学沉淀法除磷即指磷酸根能与多种金属离子反应,包括与Ca2+、Fe2+、Cu2+、Zn2+等反应生成沉淀,并且与磷酸根离子的浓度成正比,反应式为:

5Ca2++7OH-+3H2PO4-Ca5(PO4)3OH↓+6H2O或2PO43-+3Ca2+Ca3(PO4)2↓

磷化废水中的磷酸盐来自酸洗磷化工艺中的磷酸二氢锌。

由反应式可知,磷酸盐在碱性条件下与钙离子反应生成最稳定的羟基磷酸钙,在投加钙时逐渐加入氢氧化钠以改变溶液的pH值,反应是随着pH值的增加其反应更完全,溶液中可溶性磷酸盐的含量与pH具有一定的曲线关系。

石灰石的价格较低廉,加入到废水中形成石灰水,可起到碱的作用,因此节省了处理消耗的原料碱。此外,石灰所形成的氢氧化钙还可以作为混凝剂,具有十分良好的凝聚作用,对其它污染物也有较好的去除效果[4]。

3 过程与结果

3.1 氯化钙和生石灰的处理对比

首先,我们绘制出磷含量的标准曲线,测定原废水中磷的含量;实验采取的水样为芜湖市某汽车公司的汽车涂装废水。其次,均匀量取18份废水,分成两组,每组各9份,分别向其中加入相同量的氯化钙和石灰,用氢氧化钠改变各份溶液的pH值,待其反应完全、静置后取其上清液,通过测定反应后溶液的吸光度,对照磷标准曲线,得出溶液中剩余磷的浓度,其实验结果数据见表1。

3.2 钙离子浓度对沉淀效果的影响

均匀量取10份废水,向各份废水中投加氯化钙,依次增加加入量,调节pH值在相同的碱性条件下,待其反应完全,静置12h后取其上清液,测定其吸光度,对照磷标准曲线,查出其含磷量。钙离子含量和磷酸根浓度的关系实验结果数据见表2;以钙离子的摩尔数为横坐标,磷的浓度为纵坐标绘制出曲线,见图1。

4 分析和讨论

水中主要以磷酸盐形式存在的磷的浓度与其溶液的pH值有着密切的联系。一般来说,pH值越大,磷的浓度就会越低,除磷效果也越好。磷酸为中强酸,在水中分三步电离,PO43-浓度随着pH值的升高而增大,因此要调整到合适的pH值。在磷化废液中会有大量的PO43-产生沉淀,从而大大降低水中的磷浓度。此外,磷化废水中还含有Zn2+、Fe2+,可加入石灰乳以调节pH值,使Ca(OH)2与其反应生成沉淀而去除。

从实验结果可见,pH值为10—11左右便可取得很好的去除效果。如果碱性太强,沉淀效果变化一般不显著。从经济效益上来看,在实际工程运用中最理想的pH范围在10—11之间,而且碱性pH过大也会使pH超标排放,达不到国家综合污水排放标准规定的6—9的要求。 加入生石灰除了能与磷酸根反应生成沉淀外,还可以在一定程度上起到调节pH值的作用,因此就减少了碱原料的消耗,节约了资源。此外,生石灰价格便宜,可节约处理资金。

通过对比生石灰和氯化钙对磷的去除效果,我们认为,氯化钙的处理效果稍好,但是其价格比生石灰贵,而生石灰实用价值很高,从目前的经济情况来看是较理想的选择。由于磷酸的分步电离,钙离子与磷酸根的化学反应也应分步进行,随着钙离子的逐渐增多,反应更完全,沉淀也越多,磷的浓度越来越低,其去除效果就好。因此,处理磷化废水时,必须保证Ca2+充分过量,使废水中的PO43-能够完全转化为Ca3(PO4)2沉淀。

5 总结

本实验在一定程度上取得了较满意的效果。实践证明,用石灰来处理含磷废水是可行的,而且效果很好。该方法的处理技术具有方法简单,净化效率高,经济实用,具有较大的推广价值。同时,本文进一步从实验上论证了POundefined沉淀的影响因素,为实际应用提供了基础。为了达到更好的沉淀效果,在工程应用中可采用聚合氯化铝为混凝剂。通过沉淀过滤、涡流反应池、斜管沉淀池、过滤器以及调节池调节出水的pH值,用酸中和反应过程中多余的碱等程序便可做到达标排放磷化废水。

在芜湖某汽车厂的磷化废水处理中,为了保证磷化液的质量,磷化液通过桶式过滤系统过滤,液体流回磷槽内继续使用,减少了浪费,同时确保了磷化工艺的质量。本实验所做的仅是用石灰对汽车含磷废水进行化学沉淀,所以对磷的处理虽然效果很佳,但是不能达到国家三级排放标准。在实际的除磷过程中,为实现总磷治理达标,采取化学沉淀—混凝气浮—活性炭吸附的除磷工艺,实践证明这种方法是合理的,在技术上也是可行的。通过对出水中的锌和磷以及COD的连续测定,最终结果显示其处理效果达到了国家三级排放标准。

参考文献

[1]张继华.化学沉淀法处理磷化废水[J].工业水处理,2000,20(5)∶43-44.

[2]申柠,等.汽车磷化废水的处理工艺研究[J].环境科学与管理,2007,32(9)∶115-117.

[3]王九思.水处理化学[M].北京:化学工业出版社,2002∶126-127.

[4]张勇,等.石灰法在处理金属表面磷化废水中的应用[J].工业安全与环保,2006,32(3)∶28-30.

[5]褚良银,等.絮凝法处理工业废水的实验研究[J].工业水处理,1993,13(2)∶26-28.

工业废水及其处理方法 篇8

1有机锡污染

近年来, 有机锡的海洋环境污染问题得到了广泛关注。国际海事组织 (IMO) 自2003年起将禁止使用有机锡化合物用于船舶防污涂料生产, 2008年始将最终禁止全世界任何船舶上使用这种防污涂层。

有机锡, 尤其是三丁基锡 (TBT) 在1 ng/L (1 ng =10-9g) 的极低浓度下即能导致海水中的甲壳生物、鱼类出现性变异和群体衰落现象。由于海洋生物对有机锡有较强的富集能力, 有机锡污染严重制约着海洋养殖业和海洋生态环境[2,3]。

生活中的有机锡污染中毒事件, 令有机锡为公众所认知。50年代法国的有机锡胶囊 (含杂质三乙基碘化锡) 事件造成102人脑白质水肿死亡, 207人出现视力障碍;1999年我国江西赣江含有机锡 (甲基硫醇锡) 毒猪油事件使221人中毒, 多人死亡;2000年, 德国耐克牌运动服因含TBT (用于杀菌, 但同时危害健康) 被禁止销售。许多PVC地板亦含TBT, 随地板磨损挥发到室内空气中, 损害人体肝脏、肾脏和生殖器官, 在德国遭到严格限制。目前在国内食品饮料的塑料包装中也发现了有机锡超标问题。

2有机锡污水处理工艺

锡是非毒性金属, 大多数无机锡化合物基本无毒, 而锡的有机化合物毒性可能很大。毒性与其结构有关, 比如三烷基锡 (R3Sn) 化合物, 其毒性是二烷基锡 (R2Sn) 的十倍。TBT 对大多数敏感水生生物 (如藻类、浮游动物、软体动物和幼鱼等) 具有慢性和急性毒性作用, 短期暴露的致死浓度为0. 04～16 μg/L 。WHO 和日本卫生部分别规定人体每天的摄入量不得超过1.3 和0.6 μgTBT/ kg体重[4]。

水环境中的有机锡污染主要有几个来源:PVC管材中作为稳定剂的有机锡从管材中渗出到水中;从有机锡的生产和使用途径上, 大部分有机锡进入城市污水系统;而我国港口码头有机锡污染相对严重。资料表明, 有机锡可以降解为无机锡, 处理得当, 不会像铅、汞、砷等的有机物那样造成永久的危害。有机锡污水的处理工艺即依此为设计原则。

以某生产有机锡的化工厂为例。其产品主要为甲基锡、丁基锡等PVC稳定剂, 生产废水测定指标主要是三烷基锡和总锡, 污水处理工艺是根据有机锡的生物毒性特点, 先氧化, 后生化处理。即经中和、氧化、絮凝沉淀、过滤, 去除废水中大部分对生物有害的有机锡后, 送至生化系统进一步处理。主要处理工艺见图1。

有机锡污水首先进入中和池, 根据水质情况加入适量酸或碱, 由pH计控制酸碱阀门的开度, 使流入氧化池的污水pH值为中性。

氧化池为污水处理的关键。在此处, 加入高锰酸钾 (KMnO4) 作为强氧化剂将污水中的有机锡氧化, 减缓有机锡的毒性。氧化池分为三个室。在前两个室内, 有机锡与KMnO4充分反应, 降低其毒性;后一个室是使氧化产生的副产物二氧化锰沉降下来。

氧化池出来的污水进入混凝池, 在此加入高分子絮凝剂。污水在混凝池内充分絮凝混合后, 均匀地溢流进入沉淀池。

沉淀池为斜板重力沉降, 使污水中的悬浮物和残余二氧化锰沉降。经沉淀处理后, 污水溢流进入过滤池进一步去除SS, 之后送至生化系统。沉淀出来的污泥经脱水处理, 泥饼外运焚烧。

氧化处理后的污水有机锡去除率达99 %, BOD5/CODcr大于0.3, 具有可生化性, 保证下游的生化处理得以顺利进行。污水处理前后浓度变化见表1:

3污水处理设计中几个关键因素探讨

3.1高锰酸钾氧化

高锰酸钾作为强氧化剂, 投加点应选为氧化池的入水口处, 这样可延长高锰酸钾反应时间, 使氧化过程更为充分, 以最大程度发挥氧化剂的效果。有机锡被氧化的同时高锰酸钾被部分还原生成水合二氧化锰。二氧化锰具有吸附凝核等作用, 可进一步提高有机锡污染物的去除效率。典型的反应方程式如下:

KMnO4+Sn-C+H2O→KOH+MnO2↓+O2+Sn (OH) 4+CO2

Sn (OH) 4↔SnO2 ↓+2H2O

经氧化后, 本设计在沉淀池投加高分子絮凝剂进行絮凝沉淀, 效果较好。

小试表明, 如高锰酸钾与高分子絮凝剂同时同点投加, 会降低处理效果, 这是因为高分子絮凝剂被高锰酸钾氧化降解所致;平行试验将同时投加的絮凝剂改为硫酸铝, 氧化絮凝效果相对较好。因此, 高锰酸钾与絮凝剂同时投加时, 宜选用低分子絮凝剂。

高锰酸钾氧化效果与浓度、反应时间等因素密切相关, 对污水中总锡的影响见表2。

注:有机锡浓度58 mg/L为未加高锰酸钾时污水的初始浓度。

由表2可知, 随着高锰酸钾投加量增加、反应时间的延长, 有机锡浓度降低, 所以氧化池设计须有足够的停留时间;当高锰酸钾浓度增加时, 直线斜率增加, 但斜率变化并不大。实验表明, 高锰酸钾浓度在0.5～2.5 mg/L时即可发挥氧化作用。这也可以由颜色变化来观察其氧化效果:刚开始加入高锰酸钾时, 污水颜色由紫红色转变为粉红;氧化结束时, 颜色消失。

3.2pH值对氧化效果的影响

一般情况下, 高锰酸钾在酸性条件下氧化性强于中性和碱性条件, 酸性条件下其氧化还原电位为1.70 V, 高于在碱性条件下的0.59 V;但有机锡污水的试验结果表明, 高锰酸钾在pH值8～9时对于有机锡污水氧化性最好[5], 见表3:

由图3所示, 随着pH值的增加, 三烷基锡浓度降低, 即pH值增高, 高锰酸钾的氧化速度增加。 但总锡则有例外, 随pH值的增加反而增加, 可能是因为各种有机锡在不同的pH值范围内溶解性不同所致。

另外, 在中性条件下, 水合二氧化锰生成最多;而在酸、碱性条件下几乎无法在水中发现二氧化锰。二氧化锰的比表面积大和活性高的特点, 可吸附、催化污染物, 进一步提高污染去除率。

因此, 为去除各种有机锡污染物, 实际工程中确定pH值中性为佳。氧化后的有机锡废水均一致呈现为中性, 此现象还有待进一步探讨。

4探讨应用其它的氧化方法

臭氧氧化法:臭氧可用高压、中频 (600 Hz, 9.5～10.5 KV) 交流电无声电晕放电原理制备。其良好的氧化性, 使有机锡的去除率达到91 %～96 %, 如与活性炭吸附相结合, 可达到更好的去除效果。近年来, 随着低成本臭氧发生装置的出现, 电耗由30 kwh/kgO3降到4 kwh/kgO3, 则进一步降低了处理成本。但是, 由于臭氧在水中溶解度较低, 如何提高效率有待进一步研究。

5关于有机锡污染研究体系

欧美等国家对有机锡研究较早, 对水环境中的有机锡有完善的环境质量标准和监测计划, 并在很多方面限制其使用。如美国的污水排放标准:总锡10 mg/L, 三烷基锡0.1 mg/L。2009年5月28日, 欧盟通过了2009/425/EC, 进一步限制有机锡化合物的使用, 在此之前欧盟已经颁布了89/677/EEC、1999/51/EC和2002/62/EC。

我国对有机锡污染研究力度不够, 缺乏有机锡在港口、码头、贝类养殖场等水域的污染背景值调查资料;亟待出台日常生活用品及食品饮料塑料包装的TBT使用限值、 污水中有机锡排放指标、分析监测方法等诸多方面相应的政策和标准规范, 用于指导实践, 控制日益严重的有机锡污染。

摘要：有机锡污水对水环境危害较大, 其中的污染物三丁基锡和三苯基锡是海洋污染物中最毒的化学品之一。我国对有机锡缺少相应的研究和立法。有机锡污水应用化学氧化法处理, 可以达到较好的降解、去除效果。

关键词：有机锡,毒性,化学氧化处理

参考文献

[1]胡春, 王圣符.有机锡化合物的用途[J].化学与粘合, 1995, 3:160-163.

[2]郭玉申.单烷基有机锡化合物的性质、合成及应用[J].化学试剂, 1993, 13 (1) :43-46.

[3]陈天乙, 郑素平.有机锡化合物对水生无脊椎动物的毒性研究[J].环境化学, 1994, 13, (3) .

[4]Ceulemans M, Slaets S.Speciation of organo-tin in environmental sediment samples.Ta-lanta[J].1998, 46 (3) :395.

工业废水排放控制与处理方法探讨 篇9

关键词：工业废水排放量,工业废水特点,工业废水处理

1 工业废水的特点

工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液, 其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。随着工业的迅速发展, 废水的种类和数量迅猛增加, 对水体的污染也日趋广泛和严重, 威胁人类的健康和安全。因此, 对于保护环境来说, 工业废水的处理比城市污水的处理更为重要。工业废水的水量及水质污染量很大, 它是最重要的污染源, 具有以下几个特点:

1.1 排放量大, 污染范围广, 排放方式复杂

工业生产用水量大, 相当一部分生产用水中都携带原料、中间产物、副产物及终产物等排出厂外。工业企业遍布全国各地, 污染范围广, 不少产品在使用中又会产生新的污染。如全世界化肥施用量约5亿t, 农药200多万吨, 使遍及全世界广大地区的地表水和地下水都受到不同程度的污染。工业废水的排放方式复杂, 有间歇排放, 有连续排放, 有规律排放和无规律排放等, 都给环境污染的防治造成很大困难。

1.2 污染物种类繁多, 浓度波动幅度大

由于工业产品品种繁多, 生产工艺也各不相同, 因此, 工业生产过程中排出的污染物也数不胜数, 不同污染物性质有很大差异, 浓度也相差甚远。

1.3 污染物排放后迁移变化规律差异大

工业废水中所含各种污染物的性质差别很大, 有些还有较强毒性, 较大的蓄积性及较高的稳定性。一旦排放, 迁移变化规律很不相同, 有的沉积水底, 有的挥发转入大气, 有的富集于生物体内, 有的则分解转化为其他物质, 甚至造成二次污染, 使污染物具有更大的危险性。

1.4 污染物质毒性强, 危害大

被酸碱类污染的废水有刺激性、腐蚀性, 而有机含氧化合物如醛、酮、醚等则有还原性, 能消耗水中的溶解氧, 使水缺氧而导致水生生物死亡。工业废水中含有大量的氮、磷、钾等营养物, 可促使藻类大量生长耗去水中溶解氧, 造成水体富营养化污染。工业废水中悬浮物含量很高, 可达3000mg/L, 为生活废水的10倍。

1.5 恢复比较困难

水体一旦受到污染, 即使减少或停止污染物的排放, 要恢复到原来状态仍需要相当长的时间。

2 工业废水处理的方法

从工业废水排放量的关系及工业废水特点的分析中得出, 处理工业废水污染的问题时可以采取以下办法:

2.1 强化生产单位的环保意识

工厂生产是废水排放的源头, 必须杜绝企业因盲目生产而忽略对环境的保护意识。质量监管部门应认真的对工厂的废水排放进行有效地监督, 断绝监管人员以权谋私的行为。做好工业废水排放处理的预案, 拥有可行的计划, 给落实减少废水排放量的指标做一个较好的标准。

2.2 做好清洁生产

清洁生产是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中, 以期减少对人类和环境的风险。定义包含了两个全过程控制:生产全过程和产品整个生命周期全过程。它是要从根本上解决工业污染的问题即在污染前采取防治对策, 而不是在污染后采取措施治理, 将污染物消除在生产过程之中, 实行工业生产全过程控制。对生产过程而言, 清洁生产包括节约原材料和能源, 淘汰有毒有害的原材料, 并在全部排放物和废物离开生产过程以前, 尽最大可能减少它们的排放置和毒性。对产品而言, 清洁生产旨在减少产品整个生命周期过程中从原料的提取到产品的最终处置对人类和环境的影响。主要包括:清洁的能源;清洁的生产过程;清洁的产品;废弃物的合理利用。清洁生产思考方法与之前不同之处是在于:过去考虑对环境的影响时, 把注意力集中在污染物产生之后如何处理, 以减小对环境的危害, 而清洁生产则是要求把污染物消除在它产生之前。根据经济可持续发展对资源和环境的要求, 清洁生产谋求达到两个目标:一是通过资源的综合利用, 短缺资源的代用, 二次能源的利用, 以及节能、降耗、节水, 合理利用自然资源, 减缓资源的耗竭;二是减少废物和污染物的排放, 促进工业产品的生产、消耗过程与环境相容, 降低工业活动对人类和环境的风险。

2.3 政策上的引导与完善

政府带头全面开展行动, 发挥核心作用, 带动工作发展在环境保护工作当中, 政府的核心作用是不容忽视的, 它能够在短时间内组织、协调、带动和加强整个区域对环境保护工作的重视, 并取得相应的进展。我们应当充分发挥和利用这种核心作用为区域内的环境保护工作献计献策。对已实施关闭或取缔但仍关而不停的企业实行监督、提交相关部门等进行强制措施处理。

2.4 优化废水处理机构

这里主要是指设备的优化, 由于工业废水处理复杂多样且难度较高等特点, 应采取具体措施来落实工业废水的处理事宜。根据工厂的排污特点制定出针对性的废水处理系统设计, 确定最佳的处理参数和运作模式, 严禁单一化和照搬现象。有理有据的进行废水处理。例如:污水如要集中处理可对于工厂排出的废水, 为保证将其对环境的污染程度降到最低, 应修建蓄水池, 将处理过的工业废水收集起来, 达到一定量后运送至城市污水处理厂, 和生活污水一并再次进行处理。以上两种处理方式都是在污染产生后的处理方式, 最好的方式还是在生产的过程中就把污染源降低到最小度, 即清洁生产。

2.5 加大宣传力度, 完善举报制度;加强环境保护的社会宣传, 调动社会各界的力量

通过各种媒体宣传, 将环境保护的意识更深入的植入到广大市民当中。提高公众对环境保护的重视, 了解环保知识, 并更充分的认识到表面处理行业污染的严重性。实行环境污染有奖举报制度, 同时加大对破坏环境行为的曝光。对于揭发环境污染事件的给予奖励, 对违法企业进行高额罚款, 提高违法成本。

3 结束语

以上这些方法都可以在一定程度上减少工业废水的排放量, 减轻废水对环境的影响, 改善生态环境的质量。从可持续发展的角度来看, 也有利于生产企业的长远发展。当然对于处理工业废水这类环保问题, 不是短期内可以完全解决的, 如果想要完完全全地解决减排问题, 必须长期对其进行监测, 不断的完善现有的法律, 加大对企业的宣传力度, 提高企业经营者的环保意识, 只有如此, 才可以从根源处解决排放带来的影响。

参考文献

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[2]谢芳.浅谈目前电镀废水处理的几种方法[J].中国高新技术企业, 2009 (11) :103-104.

[3]胡洪营, 赵文玉, 吴乾元.工业废水污染治理途径与技术研究发展需要[J].环境科学研究, 2010, 23 (7) :861-868.

刍议含氟废水的处理技术及其应用 篇10

1 常用的沉淀法及其应用

含氟废水处理技术中的沉淀法, 主要有化学沉淀法及絮凝剂沉淀法两种, 化学沉淀法是把一定化学试剂加入含氟废水里, 让化学试剂和废水里的氟发生化学反应, 生成某种氟化物沉淀或吸附含有氟离子的共同沉淀, 再用自然沉淀或者过滤等法让沉淀物和水相分离, 以达到除去氟元素的目的, 经常使用沉淀法为石灰石沉淀的方式, 反应公式是Ca2++2F-→CaF2↓, 其工艺流程如图1所示。这个方法是比较简单的, 废水处理费用也比较低, 但是存在二次污染的问题, 含氟废水除氟效果并不是很理想, 最终氟化物排放出口含量大约在15-30mg/L之间, 不能达到国家的一级排放要求。沉淀法还存在排放周期长、泥渣沉降慢及不能连续排放等缺点, 因此这种方法一般只应用在饮用水的除氟预处理中, 要想达到国家的饮用水标准就要继续优化处理。

为改善出水含氟浓度, 近些年出现了, 在加入钙盐前提下, 再加入铝盐、镁盐及磷酸盐等联用的技术, 这样的处理效果要比单用钙盐好得多。山东某含氟材料化工公司在处理含氟废水时, 刚开始应用的是钙盐沉淀法, 还使用了聚丙烯酰胺当作絮凝剂, 让氟离子和钙离子发生化学反应, 生成沉淀物进行排除, 可氢氧化钙排溶解度比较小, 仅能以石灰乳形式进行加入, 可这样处理之后的含氟废水很难达标, 其处理效果不是很好。后来, 工程技术人员反复试验, 运用了生石灰/硫酸式的联合处理技术, 通过前处理添加硫酸, 可提高水中Ca2+浓度, 达到了较为不错效果。

絮凝剂沉淀法是运用废水里的氟离子与镁离子、铝离子及铁离子等发生反应, 形成絮凝物从而除去氟元素方法, 通常絮凝剂的选用有聚铁、聚铝及明矾等无机的絮凝剂, 其有机的絮凝剂有天然高分子的化合物及聚丙烯酰胺类物质, 絮凝剂不同, 一般作用机理也就不同, 除氟的效果也会不相同。在污水处理技术里, 经常使用到的是聚合氯化铝, 当铝盐被加入到含氟废水里, 就会生成矾花, 并形成较大面积Al (OH) 3, 它具有较强网捕及物理吸附作用, 能够对废水里的氟化钙等物质具有很好去除作用, 起到净化水质作用, 这类沉淀法通常应用在氟含量比较高的废水里, 设备简单、经济实用、操作也比较容易, 可是絮凝剂的用量通常比较大, 有些废渣处理比较困难。

2 其他处理技术及其应用

2.1 反渗透法、电凝聚法及其应用

反渗透法含氟废水处理技术主要应用在超纯水制备及海水淡化当中, 运用低压复合膜及醋酸纤维素膜等能够处理浓度在200mg/L以下的含氟废水, 并且运用循环方式能够去除废水氟化物的80%-85%, 使得废水里的氟化物含量达到排放要求, 可这种处理技术相关报道是比较少的, 这主要是由于它是种分子级处理技术, 要避免悬浮物造成反渗透膜污染, 工业里的废水杂质比较多, 运用这种技术进行处理前, 要实施较为复杂预处理, 并且这种处理技术耗电量多、设备昂贵, 对于高浓度的含氟废水, 其处理效果效果较好, 但处理成本和设备后期维护成本较高。含氟废水处理技术中的电凝聚法是在直流电场作用中, 运用铝板电极把废水里的铝离子溶出并形成不同形态的氢氧化物里的中间产物, 从而吸附废水里的氟离子及氟络合物, 像孙立成就用这种处理技术对高氟地下水进行了处理, 经过现场试验得知, 当含氟废水量是4.25mg/L的时候, 每一克的耗铝量在15.1g左右, 电流的密度是21A/m2, 电流的效率是68%, 依照这些指标进行氟废水处理的时候, 能够让废水达到饮用水的水质标准, 这种处理技术操作容易、设备简单, 可是成本比较高, 对低浓度的含氟废水处理效果好些, 对高含量氟废水处理效果就不是很好了, 因此, 这种处理技术现在应用的并不是很广泛。

2.2 吸附法及其应用

这种废水处理技术是把含氟的废水经过装有氟吸附剂的设备, 让氟和吸附剂里的基团及离子发生交换, 并留在吸附剂上, 从而除去氟离子, 这种吸附剂能够再生以恢复交换功能, 因吸附的过程为接触法表面反应, 仅能应用在含氟量较低的废水里, 也可应用在浓度在30mg/L预处理之后的废水深度处理当中。通常氟吸附剂主要分为天然高分子类、无机类及稀土类。天然高分子类的吸附剂主要有粉煤、褐煤、茶叶质铁、壳聚糖及功能纤维等吸附剂;无机类主要有铝土矿、活性氧化铝、聚合铝盐、活性氧化镁及分子筛等吸附剂;稀土类则是通过Ti、La及Ce等稀土水合物。有选择地和氟离子交换以达到废水净化目的, 这种含氟废水处理方法是深度处理, 有良好处理效果, 可是因吸附容量低、床层损耗、再生和再生液的处理等比较复杂, 让这种处理技术实用性受到较大限制, 还需要进一步加强研究, 以提高这种处理技术的有效应用性。

2.3 电渗析法、离子交换法及应用

电渗析法是运用膜分离技术, 并在外加直流的电场作用之下, 运用离子交换膜透过性、选择性让废水里的阳离子、阴离子可作定向地迁移, 电渗析法是交换树脂的一种应用形式。此处理技术能够有效除去氟、镁、氯、钙及硫酸根等离子, 可也具有耗电量大、装置复杂、维修的强度大及技术要求严等缺点, 并且当废水里有较高价位的金属离子时, 就可能造成膜中毒, 还会造成电极损害。

离子交换树脂处理技术主要原理是运用树脂及溶液离子交换去除氟, 这种处理技术的除氟效率及交换能力都比较高, 可是树脂的价格比较昂贵, 其再生费用也比较高, 在工业化的含氟废水处理中应用的很少, 不过它的另一种应用形式, 电渗析法应用还是较广泛的。像昆明的冶炼厂刚开始运用了石灰/碱式的氯化铝絮凝法进行含氟废水处理, 可是除氟效果并不理想, 然后又进一步运用了电渗析法再处理的, 不仅有效除去了氟离子, 还进一步这样除去了镁离子、钙离子、氯离子及硫酸根等, 达到了良好处理效果。

3 结束语

含氟废水处理技术是比较多的, 在实际应用中, 很多处理技术均会有用到的可能性, 并且每种处理技术均有它的优势及缺点存在, 实际应用的时候, 要依据具体情况进行恰当处理技术选择, 避免产生二次污染, 可多种处理技术联合应用, 并不断加强新工艺及新材料研究开发应用, 以达到降低废水去氟的良好效果

摘要：氟作为人体不可或缺的微量元素, 少量摄入能够维持人们正常生理活动, 对人体的健康是有益的, 可摄入量太少或者太多均会对人体健康带来危害, 我国工业生产中, 经常会有含氟废水排放, 为避免氟含量废水对人们健康造成危害, 对含氟废水处理是很有必要的, 本文就含氟废水的处理技术及应用进行了论述。

关键词：含氟废水,处理技术,应用

参考文献

[1]占其军.高浓度含氟污水处理及利用[J].磷肥与复肥, 2011 (02) .

工业废水及其处理方法 篇11

【关键词】苎麻；脱胶废水；处理

Treating Methods and Progress in Ramie Ｄegumming Ｗaste Ｗater

LＩＵ Qiang１ＬＩＵ Ming-yue2

【Abstract】The current situation and new progress of treatment methods for ramie degumming wastewater were reviewed.The applications of new techniques were summarized,such as fractional anaerobic,photocatalytic oxidation.With the development of new methods,the treatment of ramie degumming wastewater will be more efficiently.

【Key words】Ｒamie;Ｄegumming wastewater;Ｔreatment

０．前言

我国苎麻资源丰富，苎麻产量占全世界的90%以上[1]。苎麻的主要化学组成是纤维素，占原麻的65%~70%，其余为半纤维素、果胶、木质素、脂腊质、灰分等。除纤维素外，其它各种成分必须从苎麻中脱除才能得到精干麻用于纺织。目前国内工业生产应用较多的是化学法脱胶，按生产每吨精干麻产生约60吨废水计，每年排放的脱胶废水量约600万吨左右，COD排放量约12000吨[2]。长期以来，由于苎麻加工工艺落后及苎麻脱胶污染严重，直接影响了苎麻纺织业的发展。

苎麻脱胶废水色度深、COD浓度高、碱性强、水质波动大[3] 。煮炼脱胶废水中脂蜡质、果胶、半纤维素和木质素等有机物含量高；废水呈黑色、有臭味、可生化性较差，是一种较难处理的高浓度有机废水[4]。近年来，科技工作者为探索处理苎麻脱胶废水进行了不少研究，已取得了很大的进展。为了给苎麻脱胶行业提供直观的废水处理方法，使这些方法能更有效的得到实际应用，我们对这些方法进行了系统的归纳、总结，以希望能更有效的处理苎麻脱胶废水，减少其对环境造成的危害。

1.苎麻脱胶工艺简介

目前国内典型的脱胶工艺生产排放的废水有浸酸废水、酸洗废水、一煮废水、一煮洗水、二煮洗水、拷麻废水，各种废水的水质、水量见表1[5]。

表1某麻纺厂脱胶车间废水水质水量[5]

Table 1Volume and composition of ramie degumming waste water in some spinnery

2.苎麻脱胶废水处理现状

目前国内废水处理流程可以归纳为如图1所示。

图1苎麻脱胶废水处理一般流程

Figure 1The current technic of treatment for ramie

degumming wastewater

2.1 預处理

苎麻脱胶过程中排出的煮炼废水及一煮、二煮洗水碱性强，pH值在11～13之间。且废水的COD浓度高，其中的纤维素和木质素很难被微生物降解，木质素是形成脱胶废水色度的主要原因[6]。对脱胶废水进行预处理，可以降低废水的pH值并提高其可生化性。目前研究并应用的预处理方法有：

2.1.1 酸析法

所谓酸析，是利用废水中部分污染物的存在形态和溶解度在不同的pH值下存在的显著特性，通过加入一定量的浓酸将废水由碱性调节成酸性，实现污染物的分离。刘华，高俊[7]在室温下将脱胶废水pH调节至3.00时，由于其中部分有机物析出，CODcr可以从15789.47mg/L下降到11491.23mg/L,去除率达27.22%,色度去除率达83.58%。

2.1.2 铁碳内电解法

铁屑内电解法是基于化学原理。浸没在传导性的电解质溶液中的铁屑和炭粒之间形成无数个微小原电池，反应生成的新生态Fe2+具有较强的还原能力，使某些氧化态物质还原并使部分难降解环状有机物环裂解，从而提高生化性。Fe2+同时具有良好的絮凝吸附作用，达到去除污染物的目的。在铁屑内电解法处理废水的过程中发生氧化还原反应、电化学附集、铁的混凝作用、铁离子的沉淀作用等反应，是集氧化还原、絮凝吸附、催化氧化、络合、电沉积以及共沉淀等作用于一体，综合效应的结果[8-10]。

詹燕，熊忠，林衍等[11]使废水通过置有活性炭的铁丝网，结果表明，BOD5/CODcr可提高为0.22～0.45，可生化性明显得到改善；色度去除率在33%～53%，脱色效果较好，达到了预处理的目的。刘华，高俊[7]用铁碳内电解法进一步处理酸析废水，COD去除率接近80%。

2.1.3 中和法

最常用的方法为将酸洗废水与煮炼废水进行混合，一方面可以降低煮炼废水的pH 值，另外还可以降低废水的温度和有机物的浓度。熊忠，林衍，唐佳等[12]采用先清污分流处理后再综合治理处理工艺，将高浓度煮炼废水（pH值11～14）和浸酸废水（PH值2～3）先中和再气浮，可将水温从1000C降到600C，pH值为6～8。平均削减COD50%。李明朗[13]将苎麻脱胶废水用于锅炉烟气的除尘脱硫、冲渣，收到以废制废综合利用的效果。烟气内含有的SO2、SO3、NO2等酸性氧化物与NaOH发生反应，可以降低脱胶废水的pH值。煤渣对废水中溶解度小、分子量较大的木质素、纤维素等有机物质吸附性较好，可以降低废水的COD、色度。苎麻脱胶废水（pH值11～13）用于烟气除尘脱硫后pH值降到8～9，很适宜废水生化处理的pH要求；COD去除率达到13.1%，色度50%。

2.1.4 混凝沉降法

在废水的预处理中混凝沉降法比较普遍。木质素是造成UAFB处理脱胶废水时，COD去除率不高的主要原因，同时也是形成色度的主要成分，混凝法能有效的去除木质素。童柯,李翠兰[14]通过采用自制的苎麻脱胶废水混凝剂、去杂脱色剂对苎麻脱胶废水进行预处理，使苎麻脱胶废水COD、BOD5、SS数值下降,BOD5/COD有所提高，为废水生化处理打下基础。王宗平，裴华[15]采用的聚合氯化铝对COD、色度的去除也收到了较好的效果。

2.2 生物处理

废水的生物处理法就是利用微生物的新陈代谢，使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害物质，使废水得以净化。生物处理可以分为厌氧消化与好氧消化。

厌氧消化过程分为产酸阶段与产甲烷阶段。目前普遍采用分步厌氧技术。分步厌氧就是两个厌氧反应器串联使用，使厌氧消化的产酸阶段和产甲烷阶段分别在两个独立的反应器中进行。分步厌氧具有耐冲击负荷能力强、运行稳定的特点。另外，采用分步厌氧可去除前一阶段产生的硫化氢气体,避免对后阶段产甲烷菌的毒害,使系统运行更加稳定,厌氧降解效率大大提高。在李凯，张诗浩[3]、崔康平[4]、王克浩, 李东伟[6]的研究中均采用了分步厌氧技术，有效避免了硫化氢对碱性发酵阶段的抑制作用。

好氧消化过程一般采用活性污泥法、生物转盘法、接触氧化法等。

好氧生物方法消耗大量稀释水，且初期投资大。后经研究发现脱胶废水经厌氧处理后能使废水中结构复杂的大分子有机物降解转变成结构简单的小分子有机物，使它们易于生物降解，能明显提高后续好氧处理效率，因此，厌氧+好氧联合处理方法被开发并广泛应用。崔康平[4]采用酸析气浮+分步厌氧+內循环SBR工艺处理苎麻脱胶废水,COD去除率达85%。熊忠，林衍，唐佳等[12]运用厌氧-序批式反应器(SBR)法处理苎麻生产废水，经过一年的连续运行表明此工艺处理苎麻废水效果稳定，COD、BOD去除率在90%以上。

2.3 后处理

后处理可以进一步降低脱胶废水中COD、BOD5、色度各项指标的值，使最后出水达到GB8978)1996的二级排放标准甚至一级标准。宁平，申泽星[16]介绍的流化床-液氯脱色处理苎麻脱胶废水工艺，利用液氯进行后续脱色处理，使流化床出水色度由250～625倍降为65～95倍。

近年来，环境科技工作者在光化学领域的研究引人注目，TiO2/UV及Sn、WO2、ZnO2等光催化氧化方法的研究已经初见成效。光催化氧化技术应用于水处理是新兴起的一种技术，其特点是:氧化能力强，可有效分解难降解的有毒有机物和微生物；氧化深度高，最终产物为CO2和水，不会产生二次污染；脱色和降低COD效果极佳，处理效果稳定[17]。阮新潮，钱鸣[18]对咸宁市某苎麻纺织厂的脱胶废水处理采用了水解酸化-接触氧化-砂滤-光催化氧化工艺。工程运行效果如表2所示。

表2废水处理设施运行结果（平均值）[18]

Table 2Environmental pollution evaluation of treated wastewater

从运行结果可以看出，光催化氧化阶段对废水的达标排放起到了显著的作用。

光催化氧化技术应用于苎麻脱胶废水处理是可行的，此方法占地少、工艺可调参数大、处理费用低、操作管理方便、无二次污染，值得大力推广。

3.结论

综上所述，在苎麻脱胶废水处理的各个环节中采用的方法很多，在实际工程中应根据各自的水质、附近的其它废水源水质及经济情况采用合适的方法。其中分步厌氧技术可有效提高厌氧分解效率，将会广泛采用；光催化氧化技术作为一门新兴的水处理技术，以其极佳的COD、色度去除效果及无二次污染的优点值得进一步推广及研究。■

【参考文献】

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工业废水及其处理方法 篇12

关键词：废水,脱氮,除硫,同步脱氮除硫

随着人类生活水平提高以及工业化进程加快,自然生态系统中氮素循环失衡问题日益严重,中间产物大量积累,造成氮素污染。垃圾填埋场、大豆加工厂、污泥消化池、禽畜养殖厂、 屠宰厂、化学加工厂、化肥厂、焦炭厂、 味精厂等都含有大量的高氨氮废水, 其危害主要包括:1氮素供给过剩使得湖泊水体中植物和藻类过度生长, 引起“水华”;2生物脱氮过程中,硝化作用是好氧反应,引起水体缺氧;3分子态氨浓度过高对水生生物产生毒害;4酸盐影响人类健康。

同时,硫酸盐废水的处理也应提高重视。就硫酸盐本身而言,其为惰性,既没有挥发性,也没有毒性,所以硫酸盐排放不会直接对环境造成危害。但高浓度硫酸盐排放会造成硫元素失衡,同时在厌氧条件下滋生硫酸盐还原菌(SRB)。SRB给废水处理造成很多困绕,除了与产甲烷菌(MPB)竞争电子供体外,还产生硫化物,对环境造成破坏。我国《地表水环境质 量标准》(GB3838-2002)规定 Ⅰ ~Ⅴ 类水体中硫酸根浓度均不得超过250 mg/L。目前,不同程度的硫酸盐污染已危 及我国很 多地区的 地下水资 源 ,其中化工厂、味精厂、制药厂、 印染厂、制革厂、造纸厂、糖蜜酒精厂、 食品加工厂、采矿厂和采用传统工艺生产的钛白粉厂等,都是含有大量高浓度硫酸盐废水的来源。

总之,随着人类社会发展,含氨氮、硫酸盐的废水不断排入水体中,带来的环境问题极其严重。如今,人们已掌握了较为成熟的脱氮和脱硫技术, 但关于氮、硫同步脱除的技术研究和应用鲜见报道。

1废水脱氮处理工艺及其研究现状

目前,国内外关于氨氮废水处理技术的研究取得了丰富成果,根据处理方法的不同,主要分为物理化学法和生物法两大类。

1.1物理化学法

常见的氨氮废水物理化学处理方法有吹脱 法 、化学沉淀 法 、离子交换法、折点加氯法、电渗析技术、高级氧化法,各方法的优缺点及适用范围见表1。

1.2生物法

常见的氨氮废水处理生物法有传统硝化反硝化、短程硝化反硝化、同步硝氏硝化、厌氧氨氧化,各方法的反应器、影响条件、处理的氨氮浓度、适合污水、运行成本见表2。

2废水脱硫处理工艺及其研究现状

大多数硫酸盐在水体中的溶解度很大,且化学性质较稳定,在自然水体中依靠自净作用很难去除。硫酸盐废水分类、组成特点、来源及处理技术见表3。

2.1物理化学法

2.1.1化学沉淀法化学沉淀法是指利用一些金属离子与硫酸盐的沉淀作用而去除废水中的SO42-,该工艺中常用的金 属离子有Ca2+、Pb2+、Ba2+等 。 Kabdasli等[1]采用钙离子化学沉淀法去除印染废水中的硫酸盐,去除率为30%,而利用铅离子和钡离子,硫酸盐去除率均为100%。化学沉淀法去除硫酸盐工艺原理简单、操作方便、去除率较高,但因要引入重金属离子,故投资较高。化学沉淀法常作为含硫酸盐废水的预处理工艺。

2.1.2吸附法杨卫华[2]利用天然钡矿石对硫酸盐废水进行吸附,废水p H为9、停留时间为80 min左右时,吸附剂能取得50%左右的吸附效果。

2.1.3电渗析及电浮选

2.1.3.1电渗析。电渗析是利用离子交换膜的选择透过性,通过外加电场的作用,将SO42-从废水中分离出来。该方法可用于硫酸盐的回收再利用,但需要离子交换膜及耗电能,所需费用高,故目前该方法应用较少。

2.1.3.2电浮选。电浮选即为电絮凝浮选工艺,也需要外加电场。阳极常采用铁、铝等金属,阴极在电场作用下产生氢气。该法去除硫酸盐的基本原理为电场作用下,阳极产生金属离子,而后金属离子与废水中的硫酸盐、亚硫酸盐等发生反应生成胶体状悬浮物, 在阴极氢气泡的作用下上浮而被去除。虽然该法具有较高的硫酸盐去除率,但其工艺同样成本费用高,不利于实际运用。

2.2生物法

2.2.1以硫化物为产物形态含亚硫酸盐、硫酸盐废水在SRB的作用下, 其中的亚硫酸盐和硫酸盐被还原成硫化物。

SRB是一类形态和营养多样化的严格厌氧微生物,可利用乳酸盐、丙酸盐、乙酸盐作碳源还原硫酸盐生成硫化物[3]。

2.2.1.1单相厌氧工艺。传统的单相厌氧工艺实际应用成功实例较少,主要是由于硫酸盐厌氧反应对厌氧硝化产生了初级抑制和次级抑制作用。单相吹脱工艺就是在传统单相厌氧的基础上发展起来的,其主要优点在于利用惰性气体吹脱还原反应产生的H2S, 降低硫化物的毒害作用,减弱对产甲烷菌(MPB)和其他厌氧菌的抑制作用。 Oleszkiewicz[4]利用UASB反应器并设置吹脱装置处理废水,使得系统的有机物去除效率及甲烷产率均提高30% 以上。

随着第3代高效厌氧反应器的开发与应用,反应器中微生物多形成生物膜,其中生物量浓度很高,增大了其可耐受毒性物质的浓度。所以,高效厌氧反应器处理高SO42-时,旨在优化系统的运行,减少或避免硫化物的毒害, 为工程应用提供合理、稳定的操作参数。杨丽平等[5]以UASB处理模拟高浓度硫酸盐废水 (SO42-浓度为1 200~ 1 700 mg/L),考察了从启动驯化到稳定运行的243 d内污泥特性的变化。黄慰祖等[6]采用厌氧折流板反应器(ABR)处理硫酸盐废水,结果表明,HRT(水力停留时间)越小,硫酸盐还原率越高。

2.2.1.2两相厌氧工艺。两相厌氧工艺是针对SRB对MPB等的抑制作用而开发的,旨在将SRB与MPB的作用过程在时间和空间上分开,避免两者之间的竞争、抑制问题。

Minzuno等[7]研究证明了硫酸盐还原可和微生物的产酸作用同时进行。 产酸阶段在产甲烷阶段之前,SBR同产酸作用结合,不仅促进了有机物的分解,同时酸性条件使得硫化物大部分以H2S存在,利于吹脱,最后出水进入产甲烷段,抑制作用明显减小,更利于CODCr的去除和提高产甲烷量。李玲等[8]以UASB硫酸盐还 原 —气提脱硫— UASB甲烷化的串联工艺处理人工合成的硫酸盐废水,探讨了整个系统的最佳工艺条件。

2.2.2以硫单质为产物形态在单、 双相厌氧工艺的基础上,利用细菌将厌氧形成的硫化氢氧化成单质硫,并将单质硫颗粒予以回收,避免硫化物本身由于毒性、腐蚀性、恶臭和高耗氧量等问题对水体环境的污染。反应如下:

杨景亮等[9]采用硫酸盐还原—生物脱除硫化物—甲烷化的两相厌氧工艺处理模拟的含硫酸盐废水,在不同阶段结合了SRB和硫氧化细菌(SOB) 的作用,既提高了废水中硫酸盐的去除率,又进一步脱除硫化物及减少其对后续处理的抑制作用。具有硫氧化性能的微生物大部分属于化能营养型,生物脱硫的工艺又可进一步划分为SRB与光合细菌[10]、SRB与丝状硫细菌[11]以及SRB与无色硫细菌结合的生物脱硫工艺。

无色硫细 菌包括贝 氏硫菌属 (Beggiatoa) 和硫杆菌属(Thiobacillus)等,均能从氧化硫化 物 、单质硫和硫代硫酸盐中获得能量。多数无色硫细菌是好氧菌,以O2作为电子受体,但某些无色硫细菌可在 厌氧条件 下以NO3-或NO2-作为电子受 体,将其还原为N2。研究还表明,即使是严格好氧无色硫细菌,也可在厌氧状态中存活或生长。

3废水同步脱氮除硫原理及其研究现状

根据近年国内外关于氮、硫同步去除的研究现状,总结了主要的3种技术:传统生物脱氮除硫、基于脱氮硫杆菌的反硝化同步脱氮除硫以及厌氧氨氧化同步脱氮除硫。

3.1传统生物脱氮除硫

传统生物脱氮除硫是在生物脱氮和生物除硫的基础上开发的。对于同时含有氨氮及硫酸盐的废水,通常采用生物脱氮、生物脱硫的工艺进行分步单独处理,如先进行生物脱氮,再进行生物脱硫,或顺序相反,其缺点明显[12]: 1分步处理,整个工艺系统复杂,基础建设和投资费用高;2生物脱氮和生物脱硫工艺均存在不完善之处,整个系统难以控制;3厌氧环境下,生物脱氮的反硝化菌与硫酸盐还原菌产生基质竞争,且硫酸盐还原产物H2S对系统产生抑制作用。综上所述,对于同时含有氨氮及硫酸盐的废水,传统处理工艺很难取得理想的处理效果,探索有效的脱氮除硫技术引起了环境工程领域的关注[13]。

3.2基于脱氮硫杆菌的反硝化同步脱氮除硫

反硝化脱氮除硫的基本原理主要是基于一些微生物能够在厌氧条件下,以硝酸盐为电子受体氧化硫化物为单质硫[14]和硫酸盐[15]。细菌以NO3-、 NO2-为电子受体,硫化物为电子供体, 将NO3-、NO2-还原为N2,硫化物氧化为硫单质或硫酸盐的生化反应。反硝化型同步脱氮除硫的主要作用微生物为脱氮硫杆菌及其他自养或兼养型菌株[16,17]。 从反硝化脱氮除硫的基本原理可知, 整个脱氮除硫的反应是自养型的,且无需曝气。厌氧条件下,生物同步脱氮除硫的反应有3种:

蔡靖等[18]采用人工合成废水,利用UASB反应器研究了p H和碱度对系统同步厌氧脱氮除硫工艺性能的影响。李军等[19]采用厌氧生物滤池,接种普通硝化污泥,自配含S2-和NO3-的废水,运行稳定后,硫化物和硝酸盐的去除率基本稳定在90%及80%以上,硫单质及亚硝酸盐的生成率分别为75%和64%左右。

上述厌氧同步脱氮除硫技术的反应是无机自养型的,但实际废水成分较为复杂且通常含有机物质,因此,关于氮、硫及有机物的同步脱除也迅速成为研究热点。徐金兰等[20]构建了2个接种物不同的反应器,研究了不同进水CODCr浓度对2个反应器同步脱氮除硫性能的影响。李巍等[21]亦在模拟废水中添加葡糖糖作为有机质,试验表明,反应器中发生了兼养的同步脱硫反硝化,且反应器中增加底物负荷会对硝酸盐、亚硝酸盐的降解造成冲击,但缺氧环境的破坏对上述降解造成的影响更大。赵庆良等[22]同样以厌氧附着生长反应器研究了硫酸盐、氨氮、CODCr的同步脱除现象,指出同步脱氮除硫反应的适合条件为低CODCr、高氨氮、p H偏碱性(7.8左右)。

3.3厌氧氨氧化(Anammox)型同步脱氮除硫

厌氧氨氧化的进一步研究发现, 硫酸盐也可作为厌氧氨氧化过程的电子受体,氨氮作为电子供体,可以发生同步脱氮除硫的生物过程。

Fdz-Polanco等[23]率先发现了同步脱氮除硫的“厌氧氨硫化”现象,反应在颗粒活性炭(GAC)厌氧流化床反应器处理酒糟废水中产生[24]。试验发现, 反应器去除CODCr效果显著,且表现出异常的反应现象,气态产物中出现高N2浓度。通过对气、液相中的含N、S物质进行质量平衡分析发现,总凯氏氮TKN去除约50%,同时含S物质去除约80%[25]。上述现象表明,在厌氧条件下, NH4+和SO42-发生了同步去除。

Fdz-Polanco等[26]以GAC厌氧流化床反应器处理酒糟废水,在不同有机负荷下运行250 d,有机物去除效果较高,并且气相产物中出现了大量N2、 低H2S。试验分析了气、液相中含N和S的化合物量平衡关系,发现了N、S同脱除的现象,并推测反应方程如下

反应的吉 布斯自由 能 △Gm为 -47.8 k J/mol,说明该反应过程属于放热反应,在条件合适的情况下,同步脱氮除硫 过程是可 以实现的 。 Fdz-Polanco等[27]揭示了厌氧条件下N-S的生化反应,包括厌氧氨氧化和硫酸盐还原作用,整个反应总体上可归结为脱硫自养反硝化反应。

Zhang等[28]研究了基于SO42-的厌氧氨氧化现象,结果表明在厌氧硝化污泥中微生物的作用下,硫酸盐和氨氮得到了同步去除,平均去除量分别为71.67和56.82 mg/L。试验也指出, 高底物浓度和低氧化还原电位利于厌氧氨氧化型同步脱氮除硫的反应。Yang等[29]在上流式厌氧生物反应器中成功启动厌氧氨氧化后,以硫酸盐代替亚硝酸盐作为电子受体成功启动了同步去除氨氮和硫酸盐的反应。在厌氧氨氧化阶段,厌氧氨氧化菌以亚硝酸盐作为电子受体氧化氨氮获得能量,氨氮和亚硝酸盐的去除率最高可分别达到97%和98%。随后,在人工配水中以Na2SO4代替Na NO2运行60 d后,检测到了同步脱氮除硫反应,氨氮和硫酸盐的平均去除率可分别保持在40%和30%,n(NH4+)∶n(SO42-)接近2∶1。

3.4厌氧流化 床微生物 燃料电池 (AFB-MFC)同步脱氮除硫及产电

厌氧流化床微生物燃料电池反应器是将厌氧流化床和微生物燃料电池结合在一起,利用微生物的作用降解有机物、脱氮、除硫,同时将化学能转化为电能的装置。杨平等[30,31,32]研究了多种操作参数 (有机物浓度、COD与SO42比值、氨氮负荷及水力停留时间)对该装置有机物降解、脱氮除硫及产电性能影响。目前该研究仍处于试验阶段, 但实现了同步产电、脱氮和单质硫资源回收三重目的,不仅具有一定的能源效益、资源效益与环境效益,也为今后富含NH4+和SO42-的工业废水资源化处理提供了新的思路。

4结语