工业园区污水论文（共11篇）
工业园区污水论文 篇1
在我国经济快速发展的今天, 环境保护问题收到了越来越多的关注。根据我国可持续发展战略的指导, 现代工业园区所采用的传统污水处理方式已经不能满足环境保护的要求。现代工业园区必须对传统污水处理方式进行改革, 以现代污水深度处理方式实现工业园区水资源的循环利用。通过工业园区污水的深度处理, 使传统达标排放污水经过深度处理后再次进入工业园区的生产用水环节。工业园区污水深度处理的应用为现代水资源缺乏环境下的合理用水、科学用水提供了技术支持, 为我国可持续发展战略的实施奠定了基础。
1 工业园区污水深度治理的分析
现代水资源的合理利用是我国可持续发展战略实施中的重要内容。工业园区用水量大、污水排放量大的特点已经不适应现代社会发展中对水资源利用的需求。针对这样的情况, 现代工业园区加快了污水深度治理技术的应用。通过污水深度治理使工业园区的工业污水在传统一、二级处理后进行进一步的处理。深度治理后的污水能够满足工业园区生产企业的用水要求, 实现工业园区工业生产用水的循环利用。工业园区工业用水的循环利用满足了现代水资源缺乏的水资源利用需求、满足了我国可持续循环战略的要求。在发达国家的工业园区用水技术应用与研究中可以看出, 工业园区生产用水的循环利用已经成为世界性水资源利用的重点, 是我国工业园区管理、工业园区污水处理发展的主要方向。
2 工业园区污水深度治理的实施
2.1 完善工业园区排水系统———工业园区污水深度治理的基础
在我国工业园区的排水系统以及污水处理中存在两种方式。一种方式是企业进行自身生产污水处理后, 通过排水管网进行排放。另一种是由生产企业进行基础处理后, 由排水管网统一输送至工业园区的污水处理厂进行统一处理。这两种排水方式都可以很方便的进行污水的深度治理。第一种污水处理与排放方式需要生产企业根据自身污水实际情况选择适宜的污水深度处理设备与基础, 通过针对企业污水内含物质的深度处理实现生产用水的循环利用。在这一过程中, 应对传统的排水系统进行改善。通过雨水排水系统、生产污水排水系统、生活污水排水系统的进一步完善使企业污水深度处理得以实现。
工业园区集中污水处理方式下的污水深度治理需要工业园区管理部门根据对园区内企业产生的生产污水选择污水深度处理方式。集中污水处理基础通过扩建污水处理厂进行污水深度处理的方式实现工业园区生产用水的循环使用。以工业园区基础排水系统作为基础, 通过工业园区雨水排水系统、污水排水系统、生活污水排水系统的进一步划分与完善为工业园区污水深度处理奠定基础。
2.2 常用污水深度处理技术及特点的探讨———工业园区污水深度处理技术选择的关键
根据国内外污水深度处理研究与应用的分析可以看出, 目前较为常用的污水深度治理方式主要分为、物理化学、膜技术三类。在工业园区污水深度治理的应用文献中工业园区污水深度处理技术的选择关系到污水处理的经济性与水质效果。只有根据污水水质情况、根据循环用生产用水水质要求为基础, 科学的选择污水深度处理技术才能够达到工业园区污水深度处理经济性与水质效果的目标。
工业园区的污水深度治理在污水基础处理的基础上进行处理技术的选择。利用生物技术以及膜过滤技术实现对工业园区污水的深度处理。生物处理方式主要采用生物过滤法进行工业园区污水的深度处理。利用曝气生物滤池与生物接触氧化法对污水进行深度处理。曝气生物滤池处理技术经过多年的研究与改进得到了技术的更新。利用酶促陶粒滤料增加了生物附着量, 进而实现了酶催化效果的强化。生物接触氧化技术是利用了生物膜与午睡的接触实现对污水中有机污染物的去除。这一技术在石油化工、印染、食品加工以及发酵酿造等工业废水中有着广泛的应用, 其能够实现对工业园区内相关企业污水的深度治理目标。
膜分离技术以微滤、超滤、反渗透等方式对经过处理的污水进行最终处理。虽然这一技术能够有效的去除污水中的色度、臭味以及有机物和微生物, 但是由于有机物对膜的污染将影响膜的渗透率, 进而影响处理效果, 因此其处理成本较高。受膜分离技术缺点的影响, 这一技术不利于工业园区大流量的污水处理。但是对于单一生产企业的深度处理仍有一定的应用空间。
2.3 工业园区污水深度处理的具体应用分析
通过2.2的论述可以看出, 目前适用于工业园区污水深度处理的技术主要为生物处理技术。生物处理技术能够降低污水深度处理费用, 实现污水深度处理的经济性。在确定工业园区污水深度处理技术方式后, 应根据其技术特点进行工艺的设计与优化。以曝气生物滤池的技术应用为例。其工艺流程为二级污水处理→曝气生物滤池→V性滤池→工艺消毒。这一工艺流程下的污水深度治理能够为生产企业提供可再次使用的水源, 其水质标准可以达到生产用需求。通过工业园区污水深度治理有效减少工业污水对水源环境以及河流水质的影响, 为促进我国环保爱工作的开展奠定基础, 为我国水资源的合理利用奠定基础。
3. 关于现代工业园区污水深度治理工作开展中存在的问题与对策分析
工业园区污水深度治理需要投入较大的资金, 而且其运行过程中也需要很多的经费维持污水深度治理的运营。虽然我国在加快环境保护工作中加大了资金的投入力度, 但是我国众多的工业园区与企业使得这些资金仍显不足。为了促进工业园区污水深度治理的开展, 我国环境保护机构应从企业对环保工作认识的提高入手。针对企业污水处理需要投入大量资金的问题开展环保宣传。通过多种方式的宣传使企业提高对污水深度治理的认识, 加快企业污水深度治理建设工作的开展。另外, 工业园区以及环保部门也应在政策上进行调整。通过政策引导、企业优惠等方式调动工业园区内企业的积极性, 以此促进生产污水深度治理的开展。
对于工业园区集中污水处理的工业园区, 应加快自身污水处理厂的建设与技术升级。针对污水深度治理的优势、对我国水资源利用的影响为工业园区生产企业提供循环使用的生产用水。通过政策性引导促进我国工业园区污水深度处理的开展。
结论
我国水资源相对匮乏, 而且, 水资源分布极不均匀。这样的现状造成了我国许多地区存在缺水问题。工业用水作为用水大户, 其污水深度治理有助于改善这一问题, 促进我国水资源的合理使用。在现代污水深度处理技术不断发展的今天, 工业园区污水深度治理的开展需要通过技术分析、园区企业污水成分分析等作为基础。通过选择经济性高、处理效果好的处理技术, 为工业园区的企业提供可再次使用的生产用水。为了促进工业园区污水深度治理工作的开展, 我国各级政府以及相关部门还需要加快相关政策的出台, 以政策引导促进我国工业园区污水深度治理工作的开展。
摘要：在现代城市环保工作不断推进的今天, 工业园区污水的深度治理成为了影响城市生态环境、影响城市环保工作开展的关键。随着我国环保工作的不断深入, 传统工业园区污水处理已经不能满足现代环保工作的需求。针对这样的情况, 工业园区污水深度治理成为了影响环保工作的关键。本文从工业园区污水深度治理需求出发, 对工业园区污水深度治理的方式方法以及重点等进行了分析与论述。
关键词：工业园区,污水,深度治理
参考文献
[1]李正瑞.工业污水的深度处理技术探析[J].环境保护资讯, 2010.9.
[2]宋伟.我国工业园区污水处理现状探讨[J].给排水信息, 2011.1.
工业园区污水论文 篇2
工业污水处理流程
工业企业主要分布在电子、塑胶、电镀、五金、印刷、食品、印染等行业。从废水的排放量和对环境污染的危害程度来看，电镀、线路板、表面处理等以无机类污染物为主的废水和食品、印染、印刷及生活污水等以有机类污染物为主的废水是处理的重点。本文主要介绍几种比较典型的工业废水的处理技术。
一、表面处理废水 1.磨光、抛光废水
在对零件进行磨光与抛光过程中，由于磨料及抛光剂等存在，废水中主要污染物为COD、BOD、SS。一般可参考以下处理工艺流程进行处理：
废水→调节池→混凝反应池→沉淀池→水解酸化池→好氧池→二沉池→过滤→排放 2.除油脱脂废水
常见的脱脂工艺有：有机溶剂脱脂、化学脱脂、电化学脱脂、超声波脱脂。除有机溶剂脱脂外，其它脱脂工艺中由于含碱性物质、表面活性剂、缓蚀剂等组成的脱脂剂，废水中主要的污染物为pH、SS、COD、BOD、石油类、色度等。
一般可以参考以下处理工艺进行处理：
废水→隔油池→调节池→气浮设备→厌氧或水解酸化→好氧生化→沉淀→过滤或吸附→排放
该类废水一般含有乳化油，在进行气浮前应投加CaCl2破乳剂，将乳化油破除，有利于用气浮设备去除。当废水中COD浓度高时，可先采用厌氧生化处理，如不高，则可只采用好氧生化处理。3.酸洗磷化废水
酸洗废水主要在对钢铁零件的酸洗除锈过程中产生，废水pH一般为2－3，还有高浓度的Fe2＋，SS浓度也高。可参考以下处理工艺进行处理：
废水→调节池→中和池→曝气氧化池→混凝反应池→沉淀池→过滤池→pH回调池→排放
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磷化废水又叫皮膜废水，指铁件在含锰、铁、锌等磷酸盐溶液中经过化学处理，表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜，作为喷涂底层，防止铁件生锈。该类废水中的主要污染物为：pH、SS、PO43－、COD、Zn2＋等。可参考以下处理工艺进行处理：
废水→调节池→一级混凝反应池→沉淀池→二级混凝反应池→二沉池→过滤池→排放
4.铝的阳极氧化废水所含污染物主要为pH、COD、PO43－、SS等，因此可采用磷化废水处理工艺对阳极氧化废水进行处理。
二、电镀废水
电镀生产工艺有很多种，由于电镀工艺不同，所产生的废水也各不相同，一般电镀企业所排出的废水包括有酸、碱等前处理废水，氰化镀铜的含氰废水、含铜废水、含镍废水、含铬废水等重金属废水。此外还有多种电镀废液产生。
对于含不同类型污染物的电镀废水有不同的处理方法，分别介绍如下： 1.含氰废水
目前处理含氰废水比较成熟的技术是采用碱性氯化法处理，必须注意含氰废水要与其它废水严格分流，避免混入镍、铁等金属离子，否则处理困难。
该法的原理是废水在碱性条件下，采用氯系氧化剂将氰化物破坏而除去的方法，处理过程分为两个阶段，第一阶段是将氰氧化为氰酸盐，对氰破坏不彻底，叫做不完全氧化阶段，第二阶段是将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和水，叫完全氧化阶段。反应条件控制：
一级氧化破氰：pH值10～11；理论投药量：简单氰化物CN-:Cl2=1:2.73，复合氰化物CN-:Cl2=1:3.42。用ORP仪控制反应终点为300～350mv，反应时间10～15分钟。
二级氧化破氰：pH值7～8（用H2SO4回调）；理论投药量：简单氰化物CN-:Cl2=1:4.09，复合氰化物CN-:Cl2=1:4.09。用ORP仪控制反应终点为600～700mv；反应时间10～30分钟。反应出水余氯浓度控制在3～5mg/1。
处理后的含氰废水混入电镀综合废水里一起进行处理。2.含铬废水
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含六价铬废水一般采用铬还原法进行处理，该法原理是在酸性条件下，投加还原剂硫酸亚铁、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、二氧化硫等，将六价铬还原成三价铬，然后投加氢氧化钠、氢氧化钙、石灰等调pH值，使其生成三价铬氢氧化物沉淀从废水中分离。还原反应条件控制：
加硫酸调整pH值在2.5～3，投加还原剂进行反应，反应终点以ORP仪控制在300～330mv，具体需通过调试确定，反应时间约为15-20分钟。搅拌可采用机械搅拌、压缩空气搅拌或水力搅拌。混凝反应控制条件：
PH值：7～9，反应时间：15～20分钟。3.综合重金属废水
综合重金属废水是由含铜、镍、锌等非络合物的重金属废水以及酸、碱前处理废水所组成。此类废水处理方法相对简单，一般采用碱性条件下生成氢氧化物沉淀的工艺进行处理。处理工艺流程如下：
综合重金属废水→调节池→快混池→慢混池→斜管沉淀池→过滤→pH回调池→排放
反应条件一般控制在pH值9～10，具体最佳pH条件由调试时确定。反应时间快混池为20～30分钟，慢混池10～20分钟。搅拌方式以机械搅拌最好，也可用空气搅拌。4.多种电镀废水综合处理
当一个电镀厂含有多种电镀废水，如含氰废水、含六价铬废水、含酸碱、重金属铜、镍、锌等综合废水，一般采取废水分流处理的方法，首先含氰废水、含铬废水应从生产线单独分流收集后，分别按照上述对应的方法对含氰、含铬废水进行处理，处理后的废水混入综合废水中与其一起采用混凝沉淀方法进行后续处理。处理工艺流程如下: 含氰废水→调节池→一级破氰池→二级破氰池→综合废水池 含铬废水→调节池→铬还原池→综合废水池
综合废水→综合废水池→快混池→慢混池→斜管沉淀池→中间池→过滤器→pH回调池→排放
三、线路板废水
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生产线路板的企业在对线路板进行磨板、蚀刻、电镀、孔金属化、显影、脱膜等的工序过程中会产生线路板废水。线路板废水主要包括以下几种：
化学沉铜、蚀刻工序产生的络合、螯合含铜废水，此类废水pH值在9～10，Cu2＋浓度可达100～200mg/l。电镀、磨板、刷板前清洗工序产生的大量酸性重金属废水（非络合铜废水），含退Sn/Pb废水，pH值在3～4，Cu2＋小于100mg/l，Sn2＋小于10mg/l及微量的Pb2＋等重金属。
干膜、脱膜、显影、脱油墨、丝网清洗等工序产生较高浓度的有机油墨废液,COD浓度一般在3000～4000mg/l。针对线路板废水的不同特点，在处理时必须对不同的废水进行分流，采取不同的方法进行处理。1.络合含铜废水（铜氨络合废水）
此类废水中重金属Cu2＋与氨形成了较稳定的络合物，采用一般的氢氧化物混凝反应的方法不能形成氢氧化铜沉淀，必须先破坏络合物结构，再进行混凝沉淀。一般采用硫化法进行处理，硫化法是指用硫化物中的S2－与铜氨络合离子中的Cu2＋生成CuS沉淀，使铜从废水中分离，而过量的S2－用铁盐使其生产FeS沉淀去除。反应条件的控制要根据各厂水质的不同在调试中确定。一般在加硫化物等破络剂之前将pH值调到中性或偏碱性，防止硫化氢的生成，也有的将pH值调到略偏酸性。硫化物的投药量根据废水中铜氨络离子的量来确定，一般投放过量的药。在破络池安装ORP仪测定，当电位达到－300mv（经验值）认为硫化物过量，反应完全。对过量的硫化物采用投加亚铁盐的方法去除，亚铁的投加量根据调试确定，通过流量计定量加入。破络池反应时间为15～20分钟，混凝反应池反应时间为15～20分钟。2.油墨废水
脱膜和脱油墨的废水由于水量较小，一般采用间歇处理，利用有机油墨在酸性条件下，从废水中分离出来生产悬浮物的性质而去除，经过预处理后的油墨废水，可混入综合废水中与其一起进行后续处理，如水量大可单独采用生化法进行处理。
当废水量少时，反应池内的油墨颗粒物在气泡上浮力的作用下浮出水面形成浮渣，可以用人工方法撇去；当水量大时，可用板框压滤机脱水，也可在撇渣后进行生化处理，进一步去除COD。3.线路板综合废水
此类废水主要包括含酸碱、Cu2＋、Sn2＋、Pb2＋等重金属的综合废水，其处理方法与电镀综合废水相同，采用氢氧化物混凝沉淀法处理。4.多种线路板废水综合处理
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当一个线路板厂含有以上几种线路板废水时，应将铜氨络合废水、油墨废水、综合重金属废水分流收集，油墨废水进行预处理后，混入综合废水中与其一起进行后续处理，铜氨络合废水单独处理后进入综合废水处理系统。处理工艺流程如下：
铜氨络合废水→调节池→破络反应池→混凝反应池→斜管沉淀池→中间水池 有机油墨废水→酸化除渣池→排入综合废水池
综合废水→综合废水池→快混池→慢混池→斜管沉淀池→中间池→过滤器→pH回调池→排放
四、常见有机类污染物废水的处理技术 1.生活污水
较常用的生活污水处理方法是A2/O法，处理工艺流程如下：
生活污水→格栅池→调节池→厌氧池→缺氧池→好氧池→混凝反应池→沉淀池→排放 2.印染废水
此类废水水量大、色度高、成分复杂，一般可采取水解酸化－接触氧化－物化法处理印染废水。处理工艺流程如下：
印染废水→调节池→混凝反应池1→斜沉池→水解酸化池→接触氧化池→氧化反应池→混凝反应池2→二沉池→中间池→过滤器→清水池→排放 3.印刷油墨废水
此类废水特点是水量小、色度深、SS和COD等浓度高。可参考以下处理工艺：
工业园区污水论文 篇3
关键词：超滤 钢厂 污水回用 膜污染
中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）05（c）-0019-01
工业污水再生利用是缓解我国用水资源紧张和水环境污染的有效途径。钢铁厂污水具有水量大，便于回用的特点，而应用超滤/反渗透深度处理污水处理站出水，可以作为锅炉补给水处理系统的给水、循环水的补充水，具有良好的经济效益和社会效益。为考察超滤/反渗透集成膜工艺在钢铁厂污水回用中的稳定与工程效果，同时研究运行过程中超滤膜的污染情况，并确定最佳的清洗药剂和药剂浓度，于2014年5～8月，在某钢铁公司进行了超滤/反渗透污水深度处理并回用的中试研究。
1 试验装置与方法
1.1 试验装置
中试在某钢铁厂的污水处理站进行。原水为污水处理站出水，超滤出水用作反渗透的原水和超滤膜的反冲洗水。采用气、水反冲洗控制超滤膜污染。超滤膜采用抽吸式聚偏氟乙烯中空纤维膜，孔径为0·04 μm，有效膜面积为112 m2，过滤方式为错流过滤，设计处理能力为2 m3/h，回收率为90%。
一个膜组件包括固定在垂直机构上的中空纤维膜、设在机构底部和顶部的透过液集水管。每个集水管包含有一層穿过膜丝的密封树脂，使得膜的内腔与管道相连以收集透过液。中空纤维膜要比顶部和底部的集水管之间的距离略长。2个硬直角管将2个集水管相连，同时将它们的位置固定。其中一个直角管将来自底部水管中的透过液运送至顶部水管；另一个将来自曝气器的空气全部运送至底部水管。同时，平缓的曝气摇动中空纤维膜并且在水槽中产生一种气升式循环模式。周期式反脉冲可以减小膜面的浓差极化，有效地降低了膜的污染。
1.2 试验原水水质
中试原水采用某钢污水处理站的二级出水，原水水质为：pH7.83，碱度（以CaCO3计）3.2 mg/L，氯根42.8 mg/L，硬度（以CaCO3计）11.4 mg/L，COD50.4 mg/L，浊度0.3～28.9NTU。
1.3 试验方法
试验每天连续运行，每隔一定时间记录一次数据，包括超滤进水、产水、浓水流量和温度，每隔一定时间分别从原水进水口、超滤膜系统产水和浓水出口取出水样，进行水质分析测试。
2 结果与讨论
2.1 浊度的去除
悬浮颗粒和胶体是堵塞RO膜的主要因素。试验期间，原水的浊度为0.3～28.9 NTU，而超滤出水浊度为0～0.57 NTU，平均浊度为0.08 NTU，其去除率几乎为100%。这是由于超滤膜的孔径较小，可以在不投加任何药剂的情况下，截留水中几乎全部的胶体和悬浮颗粒物。超滤的采用有效克服了传统预处理中化学药品用量大、无法彻底去除水中生物絮体和胶体物质的弊端，为反渗透提供了良好的预处理。
2.2 SDI的变化
SDI值（淤泥密度指数）是表征RO系统进水水质的重要指标。试验中，对超滤出水的SDI值进行了检测，频率为每3 d一次。在超滤系统运行期间，SDI比较稳定，基本在1～2之间浮动，符合反渗透进水SDI值小于3的要求。其他出水水质指标为：COD为28～32 mg/L，去除率在40%～44%。超滤对进水的电导及TDS没有明显的去除效果，主要是由于超滤受到过滤孔径的限制，无法去除水中溶解性离子。综上所述，超滤可有效去除原水中的浊度，对有机物也有较好的去除效果。
3 膜污染与清洗
试验期间，超滤产水量始终保持在2 m3/h。试验期间，对设备每周进行维护性清洗，同时在生产过程中进行反冲洗和气擦洗。在系统运行初期，透膜压力始终保持在比较低的范围内，变化比较平缓。在试验的30～34 d进行了水力峰值试验，将产水量提升至2.5 m3/h，压差由10 kPa提升至16 kPa，之后恢复2.0 m3/h的产水量。系统运行至58 d，使用盐酸进行了在线化学清洗。压差由25 kPa降至15 kPa，膜清洗如图1所示。
3.1 在线清洗
当透膜压差出现较明显的增长时（△TMP>5 kPa），则设备需要进行在线清洗。超滤的维护性清洗主要采用0.02%次氯酸钠溶液。清洗时间30 min左右。清洗周期在实验初期为7 d，随着超滤的运行，污染情况加重，清洗周期逐渐缩短为5 d。在清洗过程中，也尝试使用柠檬酸，对膜通量的恢复没有明显作用，但SDI值出现了下降。在对超滤膜进行维护性清洗的过程中发现，维护性清洗并不能带来膜通量的显著恢复，但能够抑制膜污染。同时，通过使用不同浓度的次氯酸钠进行清洗，对比清洗效果，在0.02%～0.03%这个范围内，浓度越高，其清洗效果就越好，>0.03%，则无明显效果。
3.2 化学清洗
试验进行至100 d时，透膜压力出现高位报警（TMP>50 kPa），一个生产周期结束，需要对膜进行化学清洗。试验末期分别应用柠檬酸和次氯酸钠进行化学清洗，应用柠檬酸进行化学清洗，过滤压差由51 kPa降低至31 kPa；而应用次氯酸钠进行二次清洗时，过滤压差降从31 kPa低至18 kPa。二者清洗效果较为显著。在膜的清洗过程中，柠檬酸用于去除膜丝表面的金属结垢，而次氯酸钠则用于去除膜丝表面的微生物。由化学清洗所取得的效果可以看出，膜污染的成因是水中金属盐类在膜丝表面结垢以及微生物污染。从试验设备的运行情况可以看出，超滤设备在保证处理效果的同时，生产周期能够维持在70～80 d。综上所述，超滤工艺能有效去除原水中的悬浮物和胶体物质，克服了传统反渗透预处理工艺无法彻底去除水中生物絮体和胶体物质的弊端，延长了反渗透膜的清洗周期和使用寿命，是一种理想的反渗透预处理工艺。
4 结语
（1）应用超滤作为反渗透的预处理措施，来处理钢铁污水厂的二级出水，产水水质能控制在比较稳定的区域，主要技术指标能够符合反渗透的技术要求，浊度的去除率达到95%以上，出水的SDI值保持在3以下。（2）在应用次氯酸钠进行在线清洗的试验过程中发现，当次氯酸钠的浓度在0.02%～0.03%这个范围内，浓度越高，其清洗效果就越好，>0.03%，则无明显改善效果。（3）应用次氯酸钠及柠檬酸进行化学清洗效果较好，说明引起膜污染的主要原因是金属离子结垢和微生物、细菌的污染。（4）应用PVDF中空纤维超滤膜，能够有效防止浓差极化，抑制污染，并能经受较高浓度的化学药剂清洗（盐酸、柠檬酸、次氯酸钠），可维持较长时间的运行周期，运行周期能够达到70～80 d。
参考文献
[1]陈晓秋.水环境优先控制有机污染物的筛选方法探讨[J].福建分析测试， 2006（1）：15-17.
工业园区污水论文 篇4
一、企业污水处理方案
根据主导产品类型的划分, 企业类型不同, 其污水处理设施必须严格遵循以下要求:
(一) 发酵类制药污水
第一, 对于易生化降解且毒性比较小的发酵类制药污水, 浓度较低污水可和浓度较高污水混合, 通过厌氧生化-好氧生化-深度处理工艺实施后续处理;第二, 对于不易生化降解且毒性比较大的发酵类制药污水, 建议分类收集污水、处理的解决步骤。高浓度污水通过预处理与生化处理, 并混合浓度较低的污水, 再实施好氧生化等后续处理措施。
(二) 化学合成类制药污水
第一, 对于易生化降解且毒性比较小的化学合成类制药污水, 浓度较低污水可和浓度较高污水混合, 通过厌氧生化-好氧生化-深度处理步骤的工艺处理;第二, 对于不易生化降解且毒性比较大的化学合成类制药污水, 应该实施分类处理, 高浓度污水通过预处理与生化处理, 并混合浓度较低的污水, 再实施好氧生化等后续处理措施。
(三) 生物工程类制药污水
第一, 发酵废液在通过相关灭菌处理后以危险废物的方式处理掉, 剩余与病毒或者活性细菌相接触的医药污水经过灭菌后选择二级生化、消毒的处理措施;第二, 动物房污水与实验室污水, 应该单独收集, 在对其灭菌后, 纳入污水处理系统[1]。
二、污水处理厂水质要求
(一) 入水水质要求
依照《中国污水综合排放标准》, 规定污水处理厂排入污水水污染物必须在规定浓度标准内, 比如, 我国某医药化工污水处理厂规定入水水质要求BOD、COD、SS及氨氮的浓度分别是250mg/L、300m g/L、300m g/L及30m g/L。
(二) 出水水质要求
工业园区污水处理厂对污水进行相关处理后向人工湖排放, 进行一段时间的停留后向二类海域排入, 依照《中国污水综合排放标准》[2]规定, 水污染物排放最高浓度, SS、COD与BOD浓度值分别是20m g/L、50m g/L及10m g/L。
三、区域污水处理措施
(一) 污水处理组合工艺
因为医药化工园区企业污水具有较为复杂的水质, 所以单一处理方法通常难以满足污水排放要求, 需要对该工业园区地理位置加以考虑, 水体具有较差自净能力, 所以, 本研究提出三种污水处理工艺, 选择在技术、经济、环境方面较为合理的处理措施。
1. 预处理+接触氧化法
因为水解酸化与高级氧化被广泛应用于浓度较高的有机污水处理中, 再加上该污水水量变化大、水质差等特征, 应该选择电解氧化、混凝、生物接触氧化及水解等措施治理医药化工污水。
2. 预处理+活性序列污泥法
预处理工业园区污水后, 选择SBR法处理, 该处理方法对SS、COD、氨氮、BOD的去除率在70%左右, 但是出水水质不能与《中国污水综合排放标准》相满足。
3. 缺氧+厌氧+好氧工艺
一般采用该方法对氨氮、COD较高的有机污水进行处理, 在中和池中污水对PH值进行调节, 再实施生化处理。采用缺氧+厌氧+好氧组合方法对医药化工污水进行处理, 处理系统去除污水中氨氮、COD、SS与BOD的比例超过90%, 而且出水水质符合污水综合排放标准[3]。
(二) 污水处理优选工艺
1. 污水处理技术可行性
分析污水处理工艺发现, 效果最好的是预处理+接触氧化法, 效果最差的是SBR污水处理工艺, 因为医药污水具有较为复杂的水质, 而且污水中有大量不易降解的有机物, 污水污染物一旦具有较大负荷波动, SBR工艺就无法确保出水水质符合排放标准。缺氧+厌氧+好氧工艺具有较好处理效果, 而且能够稳定运行, 所以从出水水质与技术方面考虑, 缺氧+厌氧+好氧工艺具有可行性。
2. 经济可行性
三种污水处理措施具有较大运行费用差别, 费用较低的是SBR污水处理工艺, 但是具有较差处理效果, 虽然电化学氧化具有较好污水处理效果, 但是需要消耗较高成本。缺氧+厌氧+好氧工艺介于两者中间, 具有较为稳定的出水水质, 实际操作时也比较简单, 而且容易维护运行。
四、总结
近年来, 随着我国医药化工工业园区规模与数量的不断扩大与增加, 怎样控制医药化工工业园区对生态所造成的损害与影响, 是现阶段医药化工工业园区发展与建设的重点, 其中治理医药化工工业园区污水就是其关键组成环节。采用缺氧+厌氧+好氧工艺处理医药化工污水, 污水处理后排入人工湖, 经过一段水力停留时间后, 自然净化污水处理厂出水, 水质净化后指标与水质回用标准相符合。人工湖出水必须依照回用水具体水质要求展开相关处理措施, 比方说, 可用中水洗车、冲厕、扫除及城市绿化等, 必须对人工湖出水除臭与消毒, 如果中水需要被用作冷却水或者工艺用水, 那么应该对其进行深度处理。
参考文献
[1]王白杨, 罗亚情, 欧阳二明等.医药化工工业园区污水处理厂设计[J].中国给水排水, 2014.
[2]王白杨, 刘英辉, 吴星.医药化工园区综合污水处理厂改进与优化运行[J].中国给水排水, 2014.
园区污水处理项目洽谈情况 篇5
建设方（甲方）：工业园区（洽谈代表：）
承建方（乙方）：中国水电顾问集团贵阳勘察设计院（洽谈代表： 等）
洽谈内容：甲方邀请乙方通过BOT或BT方式承建园区污水处理项目。
经双方商谈，达成如下意向：
一、建议为了下一步BOT或BT项目合作便利，项目的可研报告由乙方承接完成。
二、下一步工作涉及初步设计和施工设计方案（执行公开投标程序）。
三、甲方提供园区成立的法律文件、规划等相关资料（图），BOT或BT合作的优惠政策，BOT或BT项目建设的担保机构。
四、乙方于8月21日派员到园区对接项目并收集相关资料。
五、乙方根据园区的实际，提出设计（建设）规模，可研报告
费用标准。
六、因甲方工业园区总规未完成，故相关工作可能会滞后，力争年底前开工建设。
备注：洽谈时间年月日
洽谈地点 贵阳勘察设计院会议室
工业园区污水论文 篇6
关键词：石化工业污水；小麦；遗传毒性
中图分类号 X74 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）05-13-02
Abstract：To explore teratogenic effects of petrochemical industrial wastewater on plant cell，using micronucleus method of wheat root cell，micronucleus，mitotic index，and chromosomal aberrations were studied in cell mitosis of wheat root tip cultured in petrochemical industry sewage.The results indicated that teratogenic effects of petrochemical industrial wastewater on wheat root tip cells： the appearance of micronuclei，double micronuclei，chromosome lagging，chromosome fragment，and inhibition of mitosis in root tip cells.
Key words：Petrochemical industrial wastewater；Wheat；Genotoxicity
微核是染色体在细胞有丝分裂间期时候的一种畸变表现形式，根尖分生区细胞在外界诱变因子的作用下，在有丝分裂时形成的染色体片段不能随细胞分裂进入细胞核从而形成微核。微核率的大小与致畸因子的剂量或辐射累积效应是呈正相关性的，其在环境诱变和致癌因子的检测研究，特别是在水质污染和致突变剂检测研究中得到了广泛应用。例如，傅思颖等研究染发剂对蚕豆根尖细胞遗传毒性效应[1]，庄昉成等利用蚕豆根尖细胞微核技术检测化工污水的遗传毒性[2]，这种方法被越来越多的研究应用。小麦是黑龙江省重要的粮食作物之一，在黑龙江省北安农场、革求山农场等地种植比较多，是我国重要的粮食作物之一。小麦细胞DNA含量多，染色体数目较多，其根尖分生区细胞分裂旺盛，对环境诱变物的损伤较为敏感，微核效应比较容易观察，例如，高汝勇等利用小麦微核方法研究黄顶菊对小麦根尖细胞的遗传毒性[3]，结果表明，黄顶菊浸提液对小麦有明显的遗传毒性。张志雯等的硫酸铜对小麦根尖细胞的遗传毒性研究[4]，结果表明，硫酸铜对小麦根尖细胞有丝分裂的影响表现为明显的剂量效应，说明CuSO4能导致小麦根尖细胞多种畸变的发生，具有明显的致畸效应。而目前有关石化工业污水对小麦遗传毒性的研究尚未见报道，为此，本研究根据染色显微观察测定的小麦根尖细胞微核的统计，检测石化工业污水对小麦根尖细胞的遗传毒性。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 小麦种子 供试的小麦种子于2015年12月购自大庆新华种子商店。
1.1.2 主要仪器 光学显微镜、电热恒温培养箱、数码照相机、4℃冰箱。
1.1.3 主要试剂 卡宝品红染液、乙醇、冰醋酸、盐酸；供试的石化工业污水取自大庆某化工厂。
1.2 方法
1.2.1 种子发根及处理 种子在25℃下自来水处理24～36h，发芽至露白，恒温培养至根尖长大约1cm，转移至石化工业污水的3种不同浓度（原液、稀释10倍、稀释100倍）处理液中23.5℃进行处理培养27.5h，以蒸馏水为对照，3次重复，之后剪取小麦根尖。
1.2.2 根尖材料固定及制片 剪下2～3cm长度的根尖，卡诺固定液于4℃的冰箱固定24h；卡宝品红染色制片，显微镜下观察有丝分裂相，染色体畸变，微核，每组处理观察10个根尖，每根尖观察统计约500个细胞。
1.2.3 镜检照相 移动显微镜视野寻找到有微核出现的细胞，照相并计数。
2 结果与分析
2.1 不同浓度处理液培养下的微核 经蒸馏水（对照）培养的根尖细胞微核数为0；经3种不同浓度处理液的培养处理结果，用石化工业污水原液培养的根尖细胞微核，见图1；用稀释10倍、100倍的处理液培养的根尖细胞均可见微核，如图2、图3。石化工业污水原液培养的根尖细胞微核数目明显多于稀释后处理的，而且污水原液培养的根尖出现双微核现象也比稀释后的多。
3 结论与讨论
本研究表明，石化工业污水对小麦根尖细胞的致畸作用表现在出现微核、双微核、染色体落后、染色体断片、抑制根尖细胞有丝分裂；污水经过稀释10倍、100倍后致畸作用有所减小，但稀释后还存在毒害作用。在以石油化工为主产业的地区，石化工业污水是影响当地农作物种植、畜牧养殖的一个重要因子[6]，石化工业污水经过污水处理系统再排放，对当地作物栽培、植被保护、生态修复是重要的影响因素。
参考文献
[1]傅思颖，杨民和.染发剂对蚕豆根尖细胞遗传毒性效应的研究[J].山西师范大学学报（自然科学版），2014，28（02）：34-39.
[2]庄昉成，杨寅楣，王恩义.蚕豆根尖细胞微核技术检测化工污水的遗传毒性[J].环境污染与防治，1991，13（04）：37-39.
[3]高汝勇，高小宽，李会芬，等.黄顶菊对小麦根尖细胞的遗传毒性[J].麦类作物学报，2013，33（5）：1035-1038.
[4]张志雯，秦素平，陈于和，等.硫酸铜对小麦根尖细胞的遗传毒性[J].麦类作物学报，2014，34（10）：1350-1354.
[5]丁海燕，张国发，武燕，等.利用蚕豆微核试验检测含酚工业水污染状况[J].安徽农业科学，2015，43（29）：13，120.
[6]丁海燕，李玉堂，武燕，等.石化污水处理技术分析[J].大庆师范学院学报，2014，34（6）：49-50.
浅谈工业污水回收处理 篇7
随着经济发展和城市化建设进程的不断加速, 我国水资源紧缺的问题也越来越严重, 直接影响了人民群众的生活和社会的可持续发展。近年来, 随着城市水荒的加剧, 水资源短缺逐渐引起人们的重视。水资源短缺和水环境污染造成的危机已经成为我国社会和经济发展的重要制约因素, 要想改变这种状况, 除合理用水、节水外, 污水的处理也极其重要。由于污水就地提取, 水量较稳定, 不会发生相互争抢, 不受时节与气候影响等因素通常被作为首选方案。污水回用可减少降低对水源污染, 使水资源不受破坏得到最大限度的保护, 以此减少用水费用降低成本, 促使经济和环境尽可能的平衡发展。这样能够有良好的经济效益和环境保护效益, 其间接效益和长远效益更是不可估量的, 对于缓解、解决水污染和水资源短缺都具有重要的意义。
2 国内钢铁冶炼工业污水回用处理方法与现状
近年来, 我国钢铁工业处于飞速发展阶段, 钢年产量增幅处于15%-22%。钢铁工业是高能耗、高排放的行业, 其在节能减排工作中需承担着重大的责任。我国大型重点钢铁企业2009-2012年的吨钢耗用新水量分别为8.6m3/t、6.43m3/t、5.31m3/t, 表明我国钢铁工业用水量已告别高消耗的阶段并有所下降。2012年全国大型重点钢铁企业用水重复利用率达到了96%。我国要想进一步降低钢铁企业在吨钢耗用新水量、提高钢铁企业水的重复利用率等, 就需要积极推广少用水或不用水的工艺技术设备, 并以此强化合理用水以及加强工业污水的综合回收处理能力。利用工业污水制成回用水是目前各大钢铁企业对于工业污水常规的一种处理方式。工业污水在经过常规水处理工艺 (如混凝、沉淀、除油、过滤等) 处理后制成回用水, 其中原工业污水中的悬浮物以及杂质等都得到了相应的去除, 但其含盐量并没有以此降低, 因此使得回用水中的含盐量严重超标, 并且高于工业净循环水与浊循环水, 水中还含有少量的乳化油和溶解油等物质。鉴于回用水的水质性质与特点, 因此只能用于烧结、炼铁、炼钢、轧钢等工艺生产单元的直流喷渣或浇洒地坪等, 而不可以作为工业循环水系统的补充水, 而直流喷渣与是浇洒地坪等方面的用水量又是相当有限的。将工业污水制成脱盐水、软化水及纯水等用于生产的水量也仅占工业污水量的很小一部分。因此将全部工业污水进一步进行处理, 采取脱盐工艺制成工业新水, 已成为工业废水利用的发展方向。采用脱盐工艺制取的工业用水, 其含盐量大大低于由河水及自然水体制取的工业新水。工业新水可以作为钢铁企业循环水系统的补充水, 含盐量的降低可以直接提高循环水系统的浓缩倍数, 同时可以有效地减少循环水系统强制排污水量, 从而控制整个钢铁厂工业水系统的排污量和补水量。
3 污水回用处理中面临的问题
3.1 腐蚀
污水中溶解盐含量超标, 不仅会导致金属腐蚀, 而且还加大了水的导电率, 加大增强水中电化学的腐蚀。水中的氯离子是腐蚀性很强的物质, 其对不锈钢会造成应力腐蚀断裂;而氨氮对钢材也产生严重的腐蚀。
3.2 水垢
在循环浓缩过程, 水中的钙、镁盐类由于浓度过高、过饱和无法完全稀释而产生Ca CO3、Ca SO4、Ca3 (PO4) 2、Mg Si O3沉淀。这些沉淀会同悬浮物、金属腐蚀物和微生物一起, 在金属表面结成垢层, 引发局部垢下腐蚀。
3.3 微生物粘泥
污水中含有许多细菌及有毒物质等, 再加上氮、磷营养物质, 给细菌、霉及藻类大量繁殖创造了条件。二级出水中夹带菌胶团, 在敞开式废水处理及冷却塔中, 温度和光照都适宜藻类繁殖。这些微生物同粘土质和金属的氢氧化物, 附着在热交换器、输配水管道上, 形成污泥状粘性物质, 堵塞热交换器管道, 导致热交换效率降低, 引发垢下坑蚀。生物垢本身具有粘结作用, 粘结水中杂质, 不断增厚垢层。
4 工业污水处理技术
随着环境保护技术的不断发展与运用, 焦化废水、冷轧废水均能够处理至钢铁厂工业污水排放的纳管标准或是直接入钢铁厂的回用水系统, 水中COD等有毒有害物质都能够得到有效的回收和控制。焦化工厂废水属较难降解的高浓度有机工业废水, 我们常用的处理方法能够使废水中的酚、氰两项指标达标, 但CODcr、氨氮的浓度过高, 不易达标, 尚有硫化物、氰化物等有毒物未处理。为此, 国内外的学者们经过的大量研究。固定化活细胞技术是利用物理和化学的手段将游离的微生物细胞定位于限定的空间区域, 并使保持活性反复利用的方法。在化学工业与石油化工、轻纺、制药以及食品等工业中所排放的大量工业废水因具有种类繁多、成分复杂以及COD (化学需氧量) 浓度超标、可生化性差、有毒害物质较多等特点, 我们若不进行合理、有效地治理, 就会对环境造成十分严重的污染与破坏, 为了避免破坏环境, 就需要我们开展工业废水的综合治理, 这也是当代环境化工亟待解决的重大问题之一。难降解的有毒害工业废水的治理也是我国今后需要重点开展的研究课题。因此, 在治理这类工业废水的过程中, 我们主要采用物理法、化学法以及物理化学法 (简称物化法) 、生物法及其相互之间的组合技术等五种方法进行。其中高级氧化处理技术作为物化处理技术之一, 具有处理效率高、对有毒害污染物破坏较彻底等诸多优点而被广泛应用于难降解有机发水的预处理工艺中。而生物氧化技术则因为具有处理效率高、基本不会产生二次污染以及出水水质好、运行与操作管理方便和费用较低等优点, 将会在今后的工业废水处理技术中占据主导地位。我们针对高浓度、多组分、难降解工业废水的治理。首先可以采用高级氧化处理技术, 将难降解有机污染物进行氧化, 转化为低毒、易生物降解的低分子有机物, 然后采用生物氧化技术将其矿化。这种基于高级氧化、生物化学等多过程集成的对难降解有毒害工业废水进行处理的高级氧化-生化耦合技术, 必将成为今后工业废水处理的发展趋势。
4.1 高级氧化技术研究现状
高级氧化技术降解工业废水的原理主要是利用各种活性自由基进攻有机大分子并与之反应, 从而破坏有机物分子结构达到氧化去除有机物的目的。
4.2 生物处理技术研究现状
难降解有毒害工业废水经高级氧化技术处理后具有其所含废水毒性低、可生化性好等特点, 一般采用厌氧-好氧生物处理技术做更进一步生化处理后才能达到排放标准。生化处理法降解有机废水是利用微生物的代谢作用将有机物质转化为CO2、N2、H2O等无毒害小分子物质排放。虽然这一项技术手段处理负荷大, 但因其所使用的微生物菌株对有毒污染物的抗性局限在一定限度之内, 从而限制了这一技术的进一步发展。而目前对该技术的研究主要集中在诸如菌种的筛选、驯化、纯化等传统的微生物工程技术和一些常规的处理效率低的生物反应装置来进行可生化有机废水的处理, 但对生化法中如何进一步采用现代生物技术来增强微生物菌种的生物活性及处理能力、如何进一步减少生物反应器体力与效率等问题均缺少必要的深入研究。
4.3 高级氧化-生化耦合技术研究现状
近些年, 高级氧化、生化处理工业有机废水技术虽然得到不同程序的发展, 但采用现有单一的高级氧化和生化处理技术将很难缓解工业有机废水处理情况。因此, 采用高级氧化-生化耦合技术处理难降解工业有机废水已经成为工业废水处理的有效方法之一。
5 小结
由于水资源短缺所造成的诸多问题已经敲响了警钟, 我们应该在认识到其污水回用重要性的同时, 竭尽所能来缓解我国的水资源问题, 使污水回用成为我们的第二水资源。钢铁企业这样高能耗, 多排放的行业现在已经正式通过各种技术创新和技术改造, 落实工业用水的节能减排, 并且取得了相应的成效。为了提高节能减排水平, 我们需要不断研究开发或完善新技术和新装备。力求最大程度地提高现有工业污水的利用率, 以此全面提高促进工业污水的资源化。
参考文献
[1]钢铁工业节水工作向深层次发展——第二届全国冶金节水、污水处理技术研讨会巡礼[J].中国冶金.
[2]雷乐成, 杨岳平.污水回用新技术及工程设计[M].北京:化学工业出版社.
工业园区污水论文 篇8
某工业集中式污水厂一期工程处理规模为0.3万m3/d, 原设计主要处理对象为工业区内的综合污水, 其中化工企业排放的工业废水占80%, 另包括20%的生活污水。目前实际进水全部为工业废水。一期工程污水处理采用“水解调节+A/O+BAF+微絮凝过滤”的主体工艺路线。污水厂实际污水进水水量约为2000m3/d。由于工业区大量企业签约入园, 并已陆续开工建设, 将使工业区污水水量迅速增加, 需要启动污水厂扩建工程建设, 污水厂扩建工程设计规模为1.5万m3/d。笔者在分析一期工程运行情况基础上, 通过小试工程实验研究确定了扩建工程的工艺流程。
2 扩建改造工艺分析
2.1 一期工程运行分析
一期工程于2009年建成通水, 2012年1月通过竣工验收, 运行基本正常。2013年统计的平均进出水主要水质指标情况见表1。
2.2 改造扩建工程工艺选择
污水厂接纳的污水主要为有机硅、香精香料、生物制药及五金电气等企业排放的废水。根据当地环保部门要求, 纳管COD要求为COD≤500 mg/L (B/C≥0.3) 或COD≤200mg/L (B/C<0.3) 。
由于该污水厂处于环境敏感区域, 有必要在生化处理单元后面增设保障处理单元, 在生化处理系统不稳定时, 起到达标保障作用。本文主要研究前端Fenton氧化预处理和后端臭氧催化氧化深度处理的可行性和工艺条件, 在实验研究基础上确定了扩建工程处理工艺。
3 小试工程实验
3.1 废水来源与水质
取该污水厂2014年4月9日事故池废水 (主要为4月6~8日排入事故池的污水厂进水) 进行Fenton氧化实验, 取2014年4月1日排放口废水进行臭氧催化氧化实验。
3.2 实验材料和方法
3.2.1 试剂
七水合硫酸亚铁、双氧水 (30%) 、浓硫酸 (98%) 、氢氧化钠、聚丙烯酰胺 (阴离子型) 、催化剂A和B (载体为活性炭, 负载过渡族金属) 等。
3.2.2 主要实验仪器设备
磁力搅拌器、pH计 (SPM-10A数字酸度计) 、氧气源臭氧发生器等。
3.2.3 实验方法
(1) Fenton氧化实验方法, 本方案对pH值、H2O2/Fe2+摩尔比、H2O2投加量、反应时间等因子进行优化试验。
(1) pH值条件实验:取污水厂废水200mL/批次, 按200mg/L的H2O2 (30%浓度) 用量和4∶1的H2O2/Fe2+摩尔比投加硫酸亚铁和双氧水, Fenton反应pH值分别控制在2.5、3、3.5、4、4.5、5, 反应时间2h, Fenton氧化反应出水用碱调pH值至8.0, 投加PAM, 搅拌混凝, 静置沉淀后测定上清液COD。
(2) H2O2和Fe2+摩尔比实验:双氧水浓度200mg/L, pH值3.5, 反应时间2h, 按2∶1、3∶1、4∶1、6∶1、8∶1、10∶1的H2O2/Fe2+摩尔比投加硫酸亚铁, 其它同上。
(3) 反应时间实验:pH值3.5, 按3∶1的H2O2/Fe2+摩尔比和100mg/L的H2O2 (30%浓度) 用量投加硫酸亚铁和双氧水, 水样反应时间分别为0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h和3h, 其它同上。
(2) 臭氧催化氧化实验方法。在Ф10cm×80cm有机玻璃柱中填充50cm高度的催化剂, 加入废水至水位高出催化剂顶5cm, 开启臭氧发生器, 通过催化剂层底部的曝气头通入臭氧, 反应一定时间后取样测定废水的COD。
(4) 分析方法。COD测定:采用快速消解分光光度法 (HJ/T399-2007) 。
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 Fenton氧化实验
通过实验表明, 随着初始pH值的升高, COD的去除率增大, 当pH值升至3~3.5时, COD去除率达到最大值约50%, 之后随着pH值的继续上升, COD去除率开始下降。根据Fenton反应机理, Fenton试剂的强氧化作用是由H2O2被Fe2+催化分解产生羟基自由基 (OH·) , 从而引发的一系列链式反应。
根据反应式 (1) , 初始pH值的升高会抑制OH·的产生;同时过多的OH-使溶液中的Fe2+和Fe3+以氢氧化物的形式沉淀而失去催化能力。根据反应式 (2) 当pH值较低时, 溶液中的H+浓度过高, Fe3+不能被顺利的还原为Fe2+, 后面的链反应不能顺利进行下去, 催化反应受阻。
3.3.2 Fenton实验小结
通过上述实验可以得出以下结论。
(1) Fenton氧化对去除污水处理厂废水中的COD是有效的, 最大COD去除率可达到50%以上。较适合的Fenton氧化反应条件为:pH值为3~3.5, 双氧水投加量100mg/L, H2O2/Fe2+摩尔比3∶1, 反应时间1.5~2.0h。
(2) Fenton氧化可以提高废水的B/C比, 有利于后续生化处理。这些参数是在实验用的废水水质条件下的优化结果, 工程实际运行时可根据进水水质来调整和优化参数, 以达到效果合适、成本较低的要求。
3.4 臭氧催化氧化实验
实验结果说明, 臭氧催化氧化能够有效去除难以生化降解的COD, 可以作为生化后的深度处理方法, 能够作为污水达标处理的保障技术之一。
4 工艺流程
目前该工程正在施工中, 扩建工程设计处理规模1.5万m3/d, 其中生活污水0.3万m3/d, 工业废水1.2万m3/d, 另一期工业废水0.3万m3/d。为调节水质水量和应对事故来水, 新增工业废水事故/调节池。工业废水经Fenton氧化预处理提高可生化性后, 与生活污水一起进入“混合水解池-A/O池-二沉池”, 生化去除大部分的COD。生化出水经臭氧催化氧化处理进一步去除COD, 然后经砂滤去除SS, 最后经紫外消毒后达标排放。扩建工程设计与原一期工程相比, 增加了Fenton氧化预处理和臭氧催化氧化深度处理单元, 能够保障处理出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB18918-2002) 中的一级A标准。
5 结论
(1) 实验结果表明, Fenton氧化能有效地去除废水中的COD, 提高废水的可生化性, 有利于后续生化处理。
(2) 臭氧催化氧化能进一步降低生化出水COD, 起到达标保障作用。
(3) 在分析一期工程运行情况基础上, 通过实验研究, 该污水厂扩建工程 (处理规模1.5万m3/d) 设计采用了“Fenton氧化+初沉池+A2/O+二沉池+臭氧催化氧化+砂滤+紫外消毒”的主体工艺。
摘要：以某化工园区集中式污水厂一期工程处理废水为研究对象, 研究了Fenton氧化预处理和臭氧催化氧化深度处理的工艺条件。实验结果表明:Fenton氧化能有效地去除废水中的COD, 提高废水的可生化性, 有利于后续生化处理;臭氧催化氧化能进一步降低生化出水COD, 起到达标保障作用。在此基础上, 该污水厂扩建工程 (处理规模1.5万m3/d) 设计采用了“Fenton氧化+初沉池+A2/O+二沉池+臭氧催化氧化+砂滤+紫外消毒”的主体工艺。
浅谈工业企业污水处理 篇9
1 我国工业企业污水处理现状及问题分析
我国工业企业在污水处理方面的工作和发达国家有很大差距, 特别在印刷工业, 金属重工业, 造纸业等, 由于自身的治理技术, 保护意识和资金的问题, 依然处在粗放式的排污处理, 导致了严重的生态问题, 严重影响到我国经济社会的可持续发展战略。
1.1 污水治理缺乏管理技术人才和专业技术设备
企业污水处理工作是一个复杂的整体性系统工程, 需要专业的管理技术人员进行跟踪管理, 保证设备的整体管理和调试工作, 保障污水处理的科学性, 合理性。相对于国外来说, 我国对于污水处理的专业设备研发和使用差距明显。许多企业不能购买先进的设备仪器进行污水处理, 造成排污不达标和严重的环境问题。
1.2 企业自身缺乏对污水治理的意识和态度
在企业发展战略中, 往往缺乏对环境保护的意识, 认为只要自身的企业发展好了, 经济数据上去了, 企业发展就是健康的, 企业就能壮大做强。这种缺乏对污水处理的意识、对环境保护的意识严重的制约着企业在污水治理方面的工作开展, 这中缺乏社会责任感的观念是影响我国企业排污治理最主要的制约因素之一。
1.3 中小企业缺乏污水处理的资金
由于高科技的污水处理设备需要高昂费用和运行成本, 导致中小企业无力承担这方面的资金, 对污水处理也只能望而却步。许多小企业在自身发展中, 本身属于一种粗放的经营模式, 就是以牺牲环境换取经济的增长。
在整个污水处理问题中, 影响和制约因素最大的是污水处理技术工艺的进步。下面就通过某有色金属公司在加强污水处理技术工艺时具体措施, 来体现如何更科学治理污水问题。
2 案例:某有色金属污水处理厂污水处理技术工艺的改造措施
企业概况:该公司属于集采集、选矿、冶金、化工等为一体的大型企业, 主要生产以镍、钴、铜等有色金属。在企业发展方式转变中, 企业越来越重视对对污水的治理, 而自身的污水处理设备处于严重的超负荷在运转状态, 所以企业在制定污水处理战略时, 一方面强调严格控制污水的排放, 第二方面, 重视对污水以及污水内的重金属回收再利用。
2.1 加强工业废水预处理工艺
2.1.1 高浓度氨氮废水处理
企业在进行调研中得出, 排出的废水中含有高浓度的氨氮, 如果不进行脱氮处理的话, 与其他高浓度Ni、Cd重金属废水混合会形成形态稳定的金属络离子, 这会大大影响污水的处理和分解工作, 所以必须加强废水的脱氮预处理。在具体实践中采用的是三级氨氮蒸汽法进行废水的脱氮预处理, 并通过清水的冲洗吸收已经预脱出来的氨气。
2.1.2 高浓度含砷废水处理
有色金属废弃物中砷以及砷化合物是毒性极大的污染物, 在对废水回收再利用中, 对除砷的工作是必不可少的环节, 在高浓度的含砷废水中加强预处理是非常关键的。本项目采用的是石灰盐法的方法, 结合自身废水含铁量高的特点, 采用三段中和—铁盐混凝法进行脱砷处理。
2.2 石灰分级沉淀的处理方法
对已经进行废水预处理的废水进行石灰法分级沉淀, 这个方法的主要目的是回收镍并有效的去处重金属离子。主要原理是利用金属氢氧化合物在不同ph值下析出的特征不同的性质, 通过不同的ph环境进行回收各种氢氧化和物。这个方法简单操作, 成本低廉是最重要的处理重金属废水的方法之一。
2.3 加强工业废水的深度工艺
2.3.1 臭氧氧化去除有机物
臭氧是一种强氧化剂, 可以和工业废水中大量的有机物、无机物和微生物进行反应。主要的作用是去处污水的浑浊的颜色, 讲解其中的有机物, 达到杀菌消毒的功效。主要根据的原理是臭氧在高ph值溶液中, 分离解析的氢氧化物离子, 该离子和臭氧发生反应形成多态自由基, 诱发后面的连锁反应。
2.3.2 活性炭吸附处理和膜过滤除盐处理
活性炭具有强烈的吸附作用, 在污水中可以非常有效的吸附臭氧反应遗留下来的悬浮物, 有机物等污染物质, 通过活性炭的吸附, 再进行微滤设备的过滤处理达到污水的再清洁, 达到可使用水质。通过活性炭吸附作用的水, 在经过反渗透膜进行过滤处理, 除去水中含有的钠离子和四氧化硫离子, 使得水的电导率回归到日常用水的水质要求, 达到处理污水的目的。
2.4 该公司污水处理流程图
3 工业企业在污水处理中的措施
3.1 工业污水处理自动控制系统的应用
工业污水在处理时, 有工作环境复杂、污水处理难度大、成本高昂等缺点, 所以在进行时需要不断的引进新技术、新系统, 保证污水处理效果。其中PC+PLC污水处理自动控制系统在工业污水处理中是比较成熟的深度处理污水系统。主要通过PLC构建污水控制网络系统, PLC作为下位机, 其主要的工作是控制整个设备的运行管理。利用总线通信的技术建立上下位设备的链接, 采用西门子的操作系统, 进行全程的自动控制, 大大减少了整个污水处理环节的效率, 提高污水处理效果。
3.2 工业污水处理水再生处理技术的应用
在工业污水处理中, 最重要的目标是对工业废水的回收再利用, 达到良好的经济效益, 最主要的是色度依旧达不到再生用水的标准, 所以现在提出一种聚合氯化铝絮凝处理技术, 这项技术在对再生水的色度还原和COD去处上有非常好的效果。在工业污水实践中需要加大推广和使用。
3.3 工业污水处理的处理工艺的改进
在污水处理工艺改进中要利用他人先进经验, 结合自身的排污特点进行工艺改造。例如, 反渗透工艺在污水处理中的应用和推广, 反渗透技术最初利用在海水的淡化实验中, 随着技术的成熟已经开始利用到污水的净化上, 利用膜分离技术可以进行水分离净化, 与传统的方法相比具有渗透效果好, 功耗小, 工艺简单等特点, 是一种新的污水处理工艺。
4 总结
企业污水处理已经成为企业发展重要的环节, 是标志一个企业是否能够实现可持续发展的重要指标。在进行污水处理中最关键的因素还是技术因素, 在不断提高技术水平的同时, 加强企业的节能环保意识和污水处理的资金投入、技术研发。只有综合各个方面的因素才能保证企业的污水排放符合国家标准, 实现零排放的目标。
摘要：随着我国经济社会的快速发展, 工业得到了前所未有的进步, 在工业不断发展壮大的同时, 工业企业不得不面对日益增长的污水排放和企业可持续发展的尖锐矛盾, 科学合理的减少和处理污水排放, 有利于企业的可持续发展, 保护生态环境, 这对企业来说不仅仅是任务, 更是一种社会责任。本文通过对我国企业在污水处理的现状和问题分析, 结合对某有色金属企业污水处理办法, 提出在进行污水处理时, 工业企业该如何做到科学合理的减排和治理污水, 并加强对污水的回收再利用。对于我国工业企业在污水处理方面具有一定的借鉴和参考价值。
关键词：工业企业,污水处理,回收再利用,可持续发展
参考文献
[1]袁基刚.中小企业污水处理现状及对策分析[J].内江科技, 2008 (12)
[2]黄全晶.工业污水处理装置工艺改造可行性研究[J].科技视界, 2012 (05)
电化学法处理DDNP工业污水 篇10
起爆药是雷管的核心, 所以有人称起爆药是雷管的主装药, 然而对起爆药有很多严格的要求, 到目前为止, 在几种雷管起爆药中二硝基重氮酚[C6H2 (N2O) 2N2O]俗称DDNP雷管起爆药, 是一种性能全面的起爆药, 再加上其原料是普通的化工产品, 生产工艺简单, 所以, 从60年代以来, 它就成了雷管起爆药中的后起之秀, 主打产品。但是, 这种起爆药也有两个不足之处:一是假比重有波动, 二是工艺产生污水量大, 且不易治理, 成本较高。在环保日益被重视的今天, 这是个较为棘手的问题。
2 DDNP污水治理的方法
对于常规的生化法, 由于受到地域及气候等条件的影响效果不佳且投资非常大。对于常温锅炉蒸馏法, 其处理成本更是高得惊人, 而且因为要燃烧煤造成了二次污染。近年来, 国外提出用电凝机直接击破污水中的高分子团的方法, 也就是把多数有机物直接电解为无机物, 终于使这一问题找到了缺口。根据这一理论基础我厂做了大量的相关实验, 在逐步摸索中终于研制出了一套完整的处理DDNP污水的方法。此系统效果明显, 省电、快速、卫生、不产生二次污染, 特别对于除去色素及降解COD成效显著。
以下来探讨一下此套系统处理污水的原理和理论基础, DDNP废水处理工艺流程见图1。
2.1 电解氧化
电解中的氧化作用分为直接氧化和间接氧化。直接氧化, 即污染物直接在阳极失去电子而发生氧化;间接氧化, 是用自某些阳极反应物 (如Cl、OCl、O2、H2O2) 等间接地破坏污染物, 如除酚:氯离子在阳极被放电生成分子氯, 然后电解生成次氯酸, 再利用电极过程二次反应生成的氯和次氯酸的氧化力将酚分解脱除。
2.2 电解还原反应
阴极在特殊电源的作用下 (特殊波形) 将污水的自由电子激活, 使污水中的金属离子直接还原为单质金属。间接还原:阴极在特殊电源的作用下电解出氢, 在高压电场作用下最终形成流离氢去除污染物。流离氢是一种较强的还原剂。
2.3 电絮凝
可溶性阳极, 例如铁、铝等阳极, 在电源作用下失去电子后形成金属离子Fe2+、AI3+与溶液中的OH-1形成金属氢氧化物胶体等絮凝剂, 吸附能力极强, 将污水中的污染物质吸附沉淀而除去。
2.4 电气浮
当电压达到水电解电压时, 在阴极和阳极上分别析出氢气和氧气 (2H2O→O2+4H+4e, 2HO+2e→H2↑+2OH) 气泡小, 分散度高, 作为载体粘附水中的悬浮物而上浮, 容易将污水中杂质去除。电气浮还可以去除污水中的疏水性污染物。电解产生的气泡粒径很小, 氢气泡约为10~30μm, 氧气泡为20~60μm, 而加压溶气气浮直径为100~150μm, 机械搅拌时产生的气泡直径为800~1000μm。由此可见电解产生的气泡捕获杂质微粒能力比后两者高, 出水水质自然较好。此外, 电解产生的气泡在20℃时的平均密度为0.5g/L, 而一般空气泡的平均密度为1.2 g/L。可见前者的浮载能力比后者大一倍多。
2.5 电Fenton反应
极板采用特殊的碳合金, 使阴极产生更多的双氧水。在酸性条件下与阳极析出的亚铁离子产生Fenton反应, 生成强氧化性的自由羟基。无选择的氧化污水电Fenton反应过程如下所示:
电Fenton方法相对于传统化学Fenton的优势:H2O2可以电解产生, 省去了添加H2O2的麻烦, 同时避免H2O2储存与运输中潜在的危险性, 亚铁离子可由阳极产生, 由阴极再生无需额外添加铁盐。经过电凝机作用后, 污水离标准 (GB8978—1996) 尚有一段距离, 我们又在国内筛选了优质脱色絮凝剂, 投放于电解污水中, 效果不错。使出水指标大大接近了 (GB8978—1996) 标准。
絮凝工艺是加入易溶于水的一种兼脱色作用的絮凝剂, 该物质在水解过程中, 有桥架、吸附性能。可进一步除去水中一定的色度和COD成分, 还可以除去一些铁、锰、油脂等杂质。
沉淀絮凝工艺后, 上层较干净的水到气交换池中与特殊气体氧化, 改变水质, 从而达标。下层沉淀物由泵抽至压滤机, 使固液分离 (渣) 。液体部分送至集水池中再循环, 固体为饼块装。 (每吨DDNP污水产生5kg左右) 目前只能拌入煤中送大型蒸汽锅炉高温处理掉。但在理论上由于该残渣难燃且含大量钙、镁、铁、碳离子, 如掺入到做砖原料中可调节砖的硬度, 相信可被砖厂收购。
3 特殊气体是由臭氧机产生的臭氧气体
3.1 臭氧基本性质
臭氧的英文名字叫OZONE分子式O3, 分子量48, 是氧气 (O2) 的同素异型体由3个氧原子组成, 常温下臭氧是淡蓝色草腥味气体, 臭氧在水中溶解度大约是氧的10~15倍。臭氧易分解, 具有不稳定性和很强的氧化能力, 国际卫生组织对其灭菌功效曾进行归纳比较, 臭氧与其他杀菌剂对大肠杆菌的杀灭效果依次为臭氧>次氯酸 (HCl O) >二氧化氯 (Cl O2) >银离子 (A+g) >次氯酸根 (Cl O) 等。臭氧的强氧化剂性能, 能处理工艺废水的色度, 杀菌和消除COD等, 它的脱色漂白性能是其他氧化剂无可比拟的。
3.2 臭氧工作原理
臭氧的强氧化性, 具有很高的能量, 所以很不稳定, 在常温、常压下分子结构易变, 很快自行分解为氧 (O2) 和单个氧原子 (O) , 单个氧 (O) 具有很强的活性, 对有机物, 如含苯环、酚类有分解作用, 从而把有机物分解成无机物, 达到治理污水的去色度和降低COD值同时广谱杀菌。臭氧的优点是功效高, 洁净性好, 经济又方便。经过上述三步处理, 经有关部门核定原污水已经达到二类污染物一级排放标准 (GB8978—1996) 。
3.3 成本分析
该系统运行成本见表1。
该运行成本是锅炉蒸馏法的15%左右, 大大节约了企业运行成本。并且达标废水可以回收再利用, 实现零排放。
摘要：DDNP工业污水既含有爆炸性物质, 又含有毒性物质, 既有碱性又有强力的染色性, 而且数量相当大, 每生产1kg产品, 就会排出150250kg的此类污水, 这类污水处理不当, 不仅在污水所到之处留下爆炸或燃烧的潜在的危险, 而且流散出去还会污染农田, 时间一长, 污染源上千米的深井水也会受到污染。目前国内外还没有一个比较理想的处理此工业污水的方法, 不是效果不佳 (去除不彻底产生二次污染) 就是处理费用太高。以下研究的这套电化学法, 可以根本解决这一问题。
关键词：DDNP污水处理,爆炸性物质,电凝机,COD
参考文献
[1]中华人民共和国环境保护法[M].北京:中国法制出版社, 1989.
工业园区污水论文 篇11
pH值是溶液中氢离子活度的负对数, 即
pH=-lgaH+
有些工业用水的pH值必须保持在7.0～8.5之间, 以防止金属设备和管线被腐蚀。此外, pH值在废水生化处理, 评价有毒物质的毒性等方面也具有指导意义。过高或过低的pH均可降低微生物对高温的抵抗能力[1]。
水体中的污染物质除无机化合物外, 还含有大量的有机物质, 它们是以毒性和使水体溶解氧减少的形式对生态系统产生影响。已经查明, 绝大多数致癌物质是有毒的有机物质, 所以有机物污染指标是水质十分重要的指标。水中所含有机物种类繁多, 难以一一分别测定各组分的定量数值, 目前多测定与水中有机物质相当的需氧量来间接表征有机物的含量 (如COD、BOD等) , 或者某一类有机污染物 (如酚类、油类、苯系物、有机磷农药等) [2]。其中COD、油类是有机污染物的重要来源, 主要从COD、油类来加以说明。
1 pH值在线监测
pH值和酸度、碱度既有联系又有区别。pH值表示水的酸碱性的强弱, 而酸度或碱度是水中所含酸或碱物质的含量。同样酸度的溶液, 如0.1mol盐酸和0.1mol乙酸, 二者的酸度都是100mmol/L, 但其pH值却大不相同。盐酸是强酸, 在水中几乎100%电离, 但pH为1;而乙酸是弱酸, 在水中的电离度只有1.3%, 其pH值为2.9。
测定水的pH值的方法有玻璃电极和比色法。
1.1 比色法
比色法基于各种酸碱指示剂在不同pH的水溶液中显示不同的颜色, 而每种指示剂都有一定的变色范围。将系列已知pH值的缓冲溶液加入适当的指示剂制成标准色液并封装在小安瓿瓶内, 测定时取与缓冲溶液同量的水样, 加入与标准系列相同的指示剂, 然后进行比较, 以确定水样的pH值。
该方法不适用于有色、浑浊或含较高游离氯、氧化剂、还原剂的水样。如果粗略地测定水样pH值, 可使用pH试纸。
1.2 玻璃电极法 (电位法)
玻璃电极法 (电位法) 测定pH值是以pH玻璃电极为指示电极, 饱和甘汞电极为参比电极, 并将二者与被测溶液组成原电池, 其电动势为:
E电池=φ甘汞-φ玻璃
式中:φ甘汞——饱和甘汞电极的电极电位, 不随被测溶液中氢离子活度 (aH+) 变化, 可视为定值;
φ玻璃——pH玻璃电极的电极电位, 随被测溶液中氢离子活度变化。
φ玻璃可用能斯特方程式表达, 故上式表示为 (25℃时)
E电池=φ甘汞- (φ0+0.059 lgaH+ ) =K+0.059pH
可见, 只要测知E电池, 就能求出被测溶液的pH 。在实际测定中, 准确求得K值比较困难, 故不采用计算办法, 而以已知pH值的溶液作标准进行校准, 用pH计直接测出被测溶液pH。
设pH标准溶液和被测溶液的pH值分别为pHs和pHx, 其相应原电池的电动势分别为Es和Ex, 则25℃时:
Es=K+0.059pHs
Ex =K+0.059pHx
两式相减并移项得:
pHx=pHs + ( Ex-Es) /0.059
可见, pHx是以标准溶液的pHs为基准, 并通过比较Ex与Es的差值确定的。25℃条件下, 二者之差每变化59mV。则相应变化1pH。pH计的种类虽多, 操作方法也不尽相同, 但都是依据上述原理测定溶液pH值的。
pH玻璃电极的内阻一般高达几十到几百兆欧, 所以与之匹配的pH计都是高阻抗输入的晶体管毫伏计或电子电位差计。为校正温度对pH测定的影响, pH计上都设有温度补偿装置。为简化操作, 使用方便和适用于现场使用, 已广泛使用复合pH电极, 制成多种袖珍式和笔式pH计。
玻璃电极测定法准确、快速、受水体色度、浊度、胶体物质、氧化剂、还原剂及盐度等因素的干扰程度小。
2 化学需氧量 (COD) 在线监测
化学需氧量是指水样在一定条件下, 氧化1L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量, 以氧的mg/l来表示。水中还原性物质包括有机物和亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等无机物。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度, 基于水体被有机物污染是很普遍的现象, 该指标也作为有机物相对含量的综合指标之一。
2.1 高锰酸钾法
测定时, 在水样中加入H2SO4及一定量的KMnO4溶液, 置沸水浴中加热, 使其中的还原性物质氧化, 剩余的KMnO4用一定量过量的Na2C2O4还原, 再以KMnO4标准溶液返滴Na2C2O4的过量部分。由于Cl-对此法有干扰, 因而本法仅适合于地表水、地下水、饮用水和生活污水中COD的测定, 含Cl-较高的工业废水则应采用重铬酸钾法测定[3]。
方法的反应式为:
4MnO4-+5C+12H+⇔4Mn2++5CO2↑+6H2O
2MnO4-+5C2O42-+16H+⇔2Mn2++10CO2↑+8H2O
据此, 测定结果的计算式为
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式中:V1——第一次加入KMnO4溶液体积;
V2——第二次加入KMnO4溶液体积。
而对废水化学需氧量的测定, 我国规定用重铬酸钾法, 也可以用与其测定结果一致的库仑滴定法。
2.2 重铬酸钾法 (CODCr)
在强酸性溶液中, 用重铬酸钾氧化水样中的还原性物质, 过量的重铬酸钾以试铁灵作指示剂, 用硫酸亚铁铵标准溶液回滴, 根据其用量计算水样中还原性物质消耗氧的量。反应式如下:
CODCr测定过程:
用0.1 mol/L (NH4) 2Fe (SO4) 2标液滴定, 终点由蓝绿色变成红棕色。
重铬酸钾氧化性很强, 可将大部分有机物氧化, 但吡啶不被氧化, 芳香族有机物不易被氧化;挥发性直链脂肪化合物、苯等存在于蒸气相, 不能与氧化剂液体接触, 氧化不明显。氯离子能被重铬酸钾氧化, 并与硫酸银作用生成沉淀, 可加入适量硫酸汞络合之。
测定结果按下式计算:
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式中:V0——滴定空白时消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积 (mL) ;
V1——滴定水样消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积 (mL) ;
V——水样体积;
c——硫酸亚铁铵标准溶液浓度 (mol/L) ;
8——氧 (1/2O) 的摩尔质量 (g/mol) 。
用0.25mol/L的重铬酸钾溶液可测定大于50mg/L的COD值;用0.025mol/L重铬酸钾溶液可测定5～50mg/L的COD值, 但准确度较差。
2.3 恒电流库仑滴定法
恒电流库仑滴定法是建立在电解基础上的分析方法。其原理为在试液中加入适当物质, 以一定强度的恒电流进行电解, 使之在工作电极 (阳极或阴极) 上电解产生一种试剂 (称滴定剂) 。该试剂与被测物质进行定量反应, 反应终点可通过电化学等方法指示。依据电解消耗的电量和法拉第电解定律可计算被测物质的含量。法拉第电解定律的数学表达式为:
W= (I.t) M/96500n
式中:W——电极反应物的质量 (g) ;
I——电解电流 (A) ;
t——电解时间 (s) ;
96500——法拉第常数 (C) ;
M——电极反应物的摩尔质量 (g) ;
n——每克分子反应物的电子转移数。
库仑式COD测定仪的工作原理由库仑滴定池、电路系统和电磁搅拌器等组成。库仑池由工作电极对、指示电极对及电解液组成, 其中, 工作电极对为双铂片工作阴极和铂丝辅助阳极 (置于3 mol/L H2SO4, 底部具有液络部的玻璃管内) , 用于电解产生滴定剂;指示电极对为铂片指示电极 (正极) 和钨棒参比电极 (负极, 置于充饱和硫酸钾溶液, 底部具有液络部的玻璃管中) , 以其电位的变化指示库仑滴定终点。电解液为10.2 mol/L硫酸、重铬酸钾和硫酸铁混合液。电路系统由终点微分电路、电解电流变换电路、频率变换积分电路、数字显示逻辑运算电路等组成, 用于控制库仑滴定终点, 变换和显示电解电流, 将电解电流进行频率转换、积分, 并根据电解定律进行逻辑运算, 直接显示水样的COD值。
使用库仑式COD测定仪测定水样COD值的要点是:在空白溶液 (蒸馏水加硫酸) 和样品溶液 (水样加硫酸) 中加入同量的重铬酸钾溶液, 分别进行回流消解15min, 冷却后各加入等量的硫酸铁溶液, 于搅拌状态下进行电解滴定, 即Fe3+在工作阴极上还原为Fe2+ (滴定剂) 去滴定 (还原) Cr2O72-。库仑滴定空白溶液中Cr2O72-得到的结果为加入重铬酸钾的总氧化量 (以O2计) ;库仑滴定样品溶液中Cr2O72-得到的结果为剩余重铬酸钾的氧化量 (以O2计) 。设前者需电解时间为t0, 后者需t, 则据法拉第电解定律可得:
W=[I (t0-t1) M]/96500n
式中:W——被测物质的质量, 即水样消耗的重铬酸钾相当于氧的克数;
M——氧的分子量 (32) ;
I——电解电流;
n——氧的得失电子数 (4) ;
96500——法拉第常数。
设水样COD值为cx (mg/L) ;水样体积为V (mL) , 则W=Vcx/1000, 代入上式, 经整理后得:
cx=[I (t0-t1) 8000]/96500V
本方法简便、快速、试剂用量少, 不需标定滴定溶液, 尤其适合于工业废水的控制分析。当用3mL0.05mol/L重铬酸钾溶液进行标定值测定时, 最低检出浓度为3mg/L;测定上限为100mg/L。但是, 只有严格控制消解条件一致和注意经常清洗电极, 防止玷污, 才能获得较好的重现性。
3 石油类在线监测
水中的油类来自工业废水和生活水, 工业废水中的石油类 (各种烃类的混合物) 污染物主要来自原油开采、加工及各种炼制油的使用部门。油类漂浮在水体表面, 影响空气与水体界面间的氧化交换;分散于水中的油可被微生物氧化分解, 消耗水中的溶解氧, 使水质恶化。油中还有毒性大的芳烃类。
测定油类的方法有重量法、非色散红外法、紫外分光光度法、荧光法、比浊法等。
3.1 重量法
重量法是常用的方法, 他不受油品种的限制, 但操作繁琐, 灵敏度低, 只适用于测定10mg/L以上的含油水样。
方法测定原理是以硫酸酸化水样, 用石油醚萃取, 然后蒸发除去石油醚, 称重残渣重, 计算油量。
该法是指水中可被石油醚萃取的物质总量, 可能含有较重的石油成分不能被萃取。蒸发除去溶剂时, 也会造成轻质油的损失。
3.2 非色散红外法
本法系利用石油类物质的甲基 (—CH3) 、亚甲基 (—CH2—) 在近红外区 (3.4μm) 有特征吸收, 作为测定水样中油含量的基础。标准油可采用受污染地点水中石油醚萃取物。根据我国原油组分特点, 也可采用混合石油烃作为标准油, 其组成为:十六烷∶异辛烷∶苯=65∶25∶10 (V/V) 。
测定时, 先用硫酸将水样酸化, 加氯化钠乳化, 再用三氯三氟乙烷萃取, 萃取液经无水硫酸钠层过滤、定容, 注入红外分析仪测其含量。
所有含甲基、亚甲基的有机物质都将产生干扰, 如水样中有动、植物性油脂以及脂肪酸物质应预先将其分离。此外, 石油中有些较重的组分不溶于三氯三氟乙烷, 致使测定结果偏低。
3.3 紫外分光光度法
紫外分光光度法是对物质进行定性分析、结构分析和定量分析的一种手段, 而且还能测定某些化合物的物理化学参数, 例如摩尔质量、配合物的配合比和稳定常数, 以及酸、碱电离常数等[4]。对于工业废水中的石油类物质的测定必须使其定量化, 而且是多组分, 因此就必须要用多组分定量分析法来进行监测, 依据吸光度具有加和性的特点, 在同一试样中可以测定两个以上的组分。
石油及其产品在紫外光区有特征吸收。带有苯环的芳香族化合物的主要吸收波长为250～260nm;带有共轭双键的化合物只要吸收波长215～230nm。一般原油的两个吸收峰波长为225nm和254nm;轻质油及炼油厂的油品可选225nm。
水样用硫酸酸化, 加氯化钠破乳化, 然后用石油醚萃取, 脱水, 定容后测定。标准油用受污染地点水样石油醚萃取物。
不同油品特征吸收峰不同, 如难以确定测定波长时, 可用标准油样在波长215～300nm之间的吸收光谱, 采用其最大吸收峰的位置。一般在220～225之间。
4 结论
考虑到本行业自身特点, 既要有实效性, 又要有可操作性, 在测定方法比较多的情况下, 首先要在数据的准确性及操作便利性的情况下实施监测。因此, 测定pH值时使用的是pH计, COD以恒电流库仑滴定法测定, 本方法简便、快速、试剂用量少, 不需标定滴定溶液, 尤其适合于工业废水的控制分析;由于石油本身的特殊性, 以及它自身不同特定的波长范围, 测定石油类时采用了紫外分光光度法, 它也可以测定组分比较复杂的混合油类物质。
针对本单位实际情况, 我们有效地利用上述几种监测方法对pH值、COD、石油类进行在线监测, 监测数据, 见表1。
单位:mg/L
由表1数据可以看出, 用这三种监测方式可以很好地满足实际工业污水中pH、COD、石油类的在线监测, 达到了预期的重现性、稳定性好的效果, 也实现了多次监测对比分析, 真正实现了随时随地监测, 从而也为实现企业发展与环境改善的良性转变提供了最为可靠地参考依据。
参考文献
[1]周群英, 高廷耀.环境微生物学[M].北京:高等教育出版社, 2000.
[2]奚旦立, 孙裕生, 刘秀英.环境检测[M].北京:高等教育出版社, 1996.
[3]武汉大学.分析化学实验[M]. (第4版) .北京:高等教育出版社, 2001.