造纸工业废水处理

造纸工业废水处理（精选11篇）

造纸工业废水处理 篇1

造纸企业是传统的用水大户,也是造成水污染的重要污染源之一。在如今水资源短缺的背景下,如何有效处理造纸废水显得尤为重要。因此,需要采取有效的技术完成相关工作。基于此,本文简要探讨了造纸废水处理技术的应用情况,以期为有关方面提供一些帮助。

1概况

某造纸企业始建于1996年,主营文化用纸、生活用纸的生产和加工化机浆业务。废水主要来自化机浆车间产生的电厂废水、废液、纸机废水和碳酸钙车间废水等。设计水量、进水水质如表1所示。设计出水水质执行《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB 3544—2008)中的标准。

2废水处理工艺流程

废水处理工艺流程是用于某种污水处理的工艺方法的组合。在该项目中,废水处理主要包括两部分:①化机浆车间产生的废液处理;②综合废水的处理,包括纸机废水、电厂废水、碳酸钙车间废水和化机浆废液经过处理后产生的少量浊污冷凝水。

该项目的废水处理工艺流程如图1所示。

2.1化机浆废液处理

该项目化机浆废液采用碱回收法蒸发浓缩后焚烧处理的方式,以回收碱和热能。具体工艺流程如图2所示。

2.1.1化机浆废液污染特性

化机浆废液主要来自木片洗涤、预处理和磨浆工段过程。其中,污染物质主要来自纤维原料中溶出的有机化合物,工艺过程中残余的化学药品和流失的细小纤维。另外,废液带有棕红色度。化机浆废液的污染特性主要有以下几点:①有机物浓度高,COD浓度大都在6 000~15 000 mg/L;②SS浓度一般在2 000 mg/L以上,并且含有大量胶状物质,浊度大;③在磨浆过程产生了大量蒸汽,且生产过程水耗低,所以,废水温度比较高;④由于化学浸渍溶出了较多的多酚类物质,因此,废水色度比较大,毒性物质含量高,可生化性比较差。

2.1.2化机浆废液常用处理工艺

化机浆废液温度高、污染负荷大,又含有毒性污染物质,所以,其处理难度要大于一般的工业废水。目前,常用的处理方法主要有好氧、厌氧生物处理法,特定微生物处理技术,臭氧氧化法和膜分离技术等。目前,国内数十个化机浆企业普遍采用以厌氧为核心的生物处理技术处理废液。由于化机浆废液具有复杂性,现有的化机浆废液处理工艺的废水水质很难达到《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB 3544—2008)中CODCr小于等于80 mg/L的要求。

2.1.3化机浆废液碱回收处理技术

目前,国内化学浆生产企业的黑液多采用燃烧法碱回收处理技术,工艺成熟。而化机浆的初始固形物浓度很低,一般为1.5%~2.0%,无法直接燃烧,国内还没有化机浆废液采用碱回收工艺处理的实例,但是,国外已经有化机浆生产企业采用碱回收方法处理废液的成功经验。采用碱回收工艺处理化机浆废液的厂家详见表2.

该项目采用的化机浆废液碱回收处理工艺与工厂工艺过程基本一致,但是,在八效蒸发器后,使用强制增浓效进一步浓缩废液浓度至55%D.S,碱回收率大于等于95%.

废液经过蒸发处理后,得到了二次冷凝水,将其全部回用到制浆车间,浓缩液至碱炉焚烧;重污冷凝水经过汽提处理后变为浊冷凝水,其中大部分浊冷凝水回用木片清洗和苛化洗涤白泥、绿泥清洗,多余浊冷凝水进入下一步处理工序。气体处理后的浊冷凝水COD小于400 mg/L。

通常情况下,用过氧化氢漂白纸浆时,需要用一定量的硅酸钠作为漂白稳定剂,但是,使用硅酸钠会使化机浆废液含硅,由于硅易结垢,当含硅量多时,会严重影响蒸发工段的运行,所以,含硅化机浆废液不宜采用碱回收处理工艺。该项目采用无硅稳定剂,化机浆废液不含硅,可以采用碱回收处理工艺,回收碱和热能。

2.2综合废水处理

该项目综合废水采用A/O处理工艺。工艺流程如图1所示。

2.2.1调匀池

该池主要用于均化水质和调节水量,采用钢混结构,有效容积14 400 m3,有效停留时间为3.5 h,处理水量为4 114 m3/h。

2.2.2初沉池

初沉池主要用于去除大部分悬浮物,采用钢混结构,共建3组同时使用,每组有效容积4 500 m3。

2.2.3缺氧池

在缺氧的条件下,废水中的大分子有机物在微生物水解酶的作用下降解为小分子物质,增强其可生化性,同时,反硝化细菌在缺氧条件下生存和增值,达到脱氮的效果。采用钢混结构,共建2组同时使用,每组有效容积540 m3,有效停留时间为3.5 h,处理水量为310 m3/h。

2.2.4好氧池

经过缺氧处理后的废水进入好氧池,然后对废水进行充氧曝气。此时,水中好氧菌占绝对优势,并具有较好的活性。在好氧条件下,各种微生物充分利用废水中的有机物质,在溶解氧为2~4 mg/L的条件下进行好氧生物反应,将废水中大量有机物质转化为CO2和H2O,同时,将氨氮转化为硝酸盐氮。该池为钢混结构,共建3组同时使用,每组有效容积13 500 m3,有效停留时间为8.6 h,其处理水量为4 710 m3/h。

2.2.5二沉池

经过好氧曝气池生物处理后的废水进入二沉池进行固液分离,上清液达标排放,部分污泥回流到厌氧池,剩余污泥进入污泥池处理。该池采用竖流式沉淀池,钢混结构,共建2组同时使用,每组有效容积为5 500 m3。

3运行效果

该项目已经稳定运行多年,从实际检测结果来看,出水COD基本稳定在20~80 mg/L,可达标排放,其他主要水质指标如表3所示。

4结论

造纸废水的处理一直都是造纸厂所要解决的难题,特别是在如今水资源污染日益严重的情况下。因此,人们一直在研究废水处理工艺,并且一直都有新工艺出现。综上所述,本文简要探讨了造纸废水处理技术的应用情况,旨在为废水的处理提供必要的帮助和支持。

摘要：主要探讨了造纸废水处理技术的应用情况,结合具体的工程实例,详细阐述了废水处理的工艺流程,分析了实际运行效果,以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。

关键词：造纸工业,废水处理,工艺流程,水质

参考文献

[1]施晓明.探讨造纸废水的处理与再生回用[J].环境与生活,2014(22).

[2]王明璐,徐志红.造纸废水灌溉对湿地土壤中有机质含量的影响[J].污染防治技术,2009(01).

关于工业废水处理的探讨与研究 篇2

【关键词】工业废水；处理；废水特点；发展趋势

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。

1.工业废水分类及处理的基本原则

工业废水分类通常有以下三种：第一种是按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类，含无机污染物为主的为无机废水，含有机污染物为主的为有机废水。例如电镀废水和矿物加工过程的废水，是无机废水；食品或石油加工过程的废水，是有机废水。第二种是按工业企业的产品和加工对象分类，如冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、化学肥料废水、纺织印染废水、染料废水、制革废水、农药废水、电站废水等。第三种是按废水中所含污染物的主要成分分类，如酸性废水、碱性废水、含氰废水、含铬废水、含镉废水、含汞废水、含酚废水、含醛废水、含油废水、含硫废水、含有机磷废水和放射性废水等。前两种分类法不涉及废水中所含污染物的主要成分，也不能表明废水的危害性。第三种分类法，明确地指出废水中主要污染物的成分，能表明废水一定的危害性。处理的基本原则：

（1）优先选用无毒生产工艺代替或改革落后生产工艺，尽可能在生产过程中杜绝或减少有毒有害废水的产生。

（2）在使用有毒原料以及产生有毒中间产物和产品过程中，应严格操作、监督，消除滴漏，减少流失，尽可能采用合理流程和设备。

（3）含有剧毒物质废水，如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰废水应与其它废水分流，以便处理和回收有用物质。

（4）流量较大而污染较轻的废水，应经适当处理循环使用，不宜排入下水道，以免增加城市下水道和城市污水处理负荷。

（5）类似城市污水的有机废水，如食品加工废水、制糖废水、造纸废水，可排入城市污水系统进行处理。

2.废水处理方法可按其作用分为四大类

物理处理法、化学处理法、物理化学法和生物处理法。

3.主要工业废水特点与处理方法

3.1农药废水的特点及其处理方法

农药品种繁多，农药废水水质复杂。其主要特点是：（1）污染物浓度较高，化学需氧量（COD）可达每升数万mg；（2）毒性大，废水中除含有农药和中间体外，还含有酚、砷、汞等有毒物质以及许多生物难以降解的物质；（3）有恶臭，对人的呼吸道和粘膜有刺激性；（4）水质、水量不稳定。因此，农药废水对环境的污染非常严重。农药废水处理的目的是降低农药生产废水中污染物浓度，提高回收利用率，力求达到无害化。农药废水的处理方法有活性炭吸附法、湿式氧化法、溶剂萃取法、蒸馏法和活性污泥法等。但是，研制高效、低毒、低残留的新农药，这是农药发展方向。一些国家已禁止生产六六六等有机氯、有机汞农药，积极研究和使用微生物农药，这是一条从根本上防止农药废水污染环境的新途径。

3.2食品工业废水污染特点及其处理方法

食品工业原料广泛，制品种类繁多，排出废水的水量、水质差异很大。废水中主要污染物有（1）漂浮在废水中固体物质，如菜叶、果皮、碎肉、禽羽等；（2）悬浮在废水中的物质有油脂、蛋白质、淀粉、胶体物质等；（3）溶解在废水中的酸、碱、盐、糖类等；（4）原料夹带的泥砂及其他有机物等；（5）致病菌毒等。食品工业废水的特点是有机物质和悬浮物含量高，易腐败，一般无大的毒性。其危害主要是使水体富营养化，以致引起水生动物和鱼类死亡，促使水底沉积的有机物产生臭味，恶化水质，污染环境。

食品工业废水处理除按水质特点进行适当预处理外，一般均宜采用生物处理。如对出水水质要求很高或因废水中有机物含量很高，可采用两级曝气池或两级生物滤池，或多级生物转盘或联合使用两种生物处理装置，也可采用厌氧—需氧串联的生物处理系统。

3.3造纸工业废水处理

造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。制浆是把植物原料中的纤维分离出来，制成浆料，再经漂白；抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干，制成纸张。这两项工艺都排出大量废水。制浆产生的废水，污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色，称为黑水，黑水中污染物浓度很高，BOD高达5-40g/L，含有大量纤维、无机盐和色素。漂白工序排出的废水也含有大量的酸碱物质。抄纸机排出的废水，称为白水，其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。造纸工业废水的处理应着重于提高循环用水率，减少用水量和废水排放量，同时也应积极探索各种可靠、经济和能够充分利用废水中有用资源的处理方法。例如浮选法可回收白水中纤维性固体物质，回收率可达95，澄清水可回用；燃烧法可回收黑水中氢氧化纳、硫化钠、硫酸钠以及同有机物结合的其他钠盐。中和法调节废水pH值；混凝沉淀或浮选法可去除废水中悬浮固体；化学沉淀法可脱色；生物处理法可去除BOD，对牛皮纸废水较有效；湿式氧化法处理亚硫酸纸浆废水较为成功。此外，国内外也有采用反渗透、超过滤、电渗析等处理方法。

3.4印染工业废水处理

印染工业用水量大，通常每印染加工1t纺织品耗水100-200t，其中80%-90%以印染废水排出。常用的治理方法有回收利用和无害化处理。回收利用：（1）废水可按水质特点分别回收利用，如漂白煮炼废水和染色印花废水的分流，前者可以对流洗涤。一水多用，减少排放量；（2）碱液回收利用，通常采用蒸发法回收，如碱液量大，可用三效蒸发回收，碱液量小，可用薄膜蒸发回收；（3）染料回收，如士林染料可酸化成为隐巴酸，呈胶体微粒，悬浮于残液中，经沉淀过滤后回收利用。

无害化处理可分：（1）物理处理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除废水中悬浮物；吸附法主要是去除废水中溶解的污染物和脱色。（2）化学处理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于调节废水中的酸碱度，还可降低废水的色度；混凝法在于去除废水中分散染料和胶体物质；氧化法在于氧化废水中还原性物质，使硫化染料和还原染料沉淀下来。（3）生物处理法有活性污泥、生物转盘、生物转筒和生物接触氧化法等。为了提高出水水质，达到排放标准或回收要求往往需要采用几种方法联合处理。

3.5冶金废水治理及发展趋

冶金废水的主要特点是水量大、种类多、水质复杂多变。按废水来源和特点分类，主要有冷却水、酸洗废水、洗涤废水（除尘、煤气或烟气）、冲渣废水、炼焦废水以及由生产中凝结、分离或溢出的废水等。冶金废水治理发展的趋势：（1）发展和采用不用水或少用水及无污染或少污染的新工艺、新技术，如用干法熄焦，炼焦煤预热，直接从焦炉煤气脱硫脱氰等；（2）发展综合利用技术，如从废水废气中回收有用物质和热能，减少物料燃料流失，（3）根据不同水质要求，综合平衡，串流使用，同时改进水质稳定措施，不断提高水的循环利用率；（4）发展适合冶金废水特点的新的处理工艺和技术，如用磁法处理钢铁废水具有效率高，占地少，操作管理方便等优点。 [科]

【参考文献】

造纸废水处理工艺分析 篇3

关键词：造纸废水,处理工艺,发展趋势

摘要:水体污染一个重要来源就是造纸废水, 本文在分析造纸废水的几种处理方法的基础上, 探讨了造纸废水处理工艺发展趋势, 提出应该从污水资源化战略、实施清洁生产等方面进行造纸废水的污染防治工作。

0 引言

目前, 我国造纸业排放废水造成的污染较为严重, 占到全国工业废水排放总量的15%上下, 其中, 全国工业COD排放总量的1/3以上都为造纸业排放废水的COD。加上造纸业废水排放中具有大量的无机碱、木质素、纤维素, 还有其他的蛋白质、树脂和丹宁等等物质, 这样, 就形成了碱度较大并且色度较大的废水, 较大的排放量也决定难降解物质含量高和耗氧量大的特点, 这样致使水体污染和生态环境收到较为严重的破坏[1]。充分合理的回收利用资源, 针对合理利用和发展造纸废水治理技术, 这不仅对于造纸工业可持续发展具有重要意义, 而且对于促进我国生态环境发展也具有重要现实意义。

1 造纸废水的处理方法

1.1 物理化学法

对于处理污水的重要方法的物理化学方法来说, 气浮、吸附法、沉淀和反渗透则往往是主要的物理方法, 而氧化还原法、化学沉淀法、中和法和混凝法则是主要的化学方法。为了使得废水去除SS并进行脱色, 从而降低COD、BOD, 这是上述物理化学方法的主要作用[2,3]。

(1) 气浮法。空气通入水中后能产生细小气泡, 为了使得空气泡上能够附着水中细小悬浮物形成的矾花, 还需要把混凝剂加入废水中, 这样所谓的浮渣就是随气泡一起上浮的悬浮物, 这样就能有效进行水中的悬浮物质回收, 提高改善水质。

(2) 净水剂法。沸石净水剂是在造纸废水处理中应用最广的物质。可逆地脱水特征这是由一组架状构造含水铝硅酸盐矿物所决定的。经过试验研究证明, 造纸废水COD的去除率在沸石净水剂的作用下能够达到80%以上, 其净化能力较为明显。并且时间周期很短, 一般在分钟内完成净化过程, 特别适合对于大批量废水的处理。

(3) 光催化氧化。对于在光化学氧化技术的基础上发展的光催化氧化技术来说, 其催化剂往往是n型半导体, 这包括常用的Ti O2、Zn O、Ca S、WO3、Sn O2等等, 其中Ti O2效果最为明显。半导体的价带电子, 在存在能量大于禁带宽度的紫外光照射半导体的情况下, 能够吸收光能, 然后产生活性电子和带电荷的空穴, 被激发到导带上, 这样就使得氧化-还原体系形成, 使得对于结构稳定的生物的难降解污染物的有效破坏成为可能。

(4) 臭氧氧化分解法。废水中的有机物分解成无毒物质的相关处理方法就是氧化分解法的实质。

1.2 生物处理方法

利用微生物的新陈代谢, 能够有效把废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物进行处理, 这就是生物处理方法, 这样通过转化为无害稳定的物质, 从而净化废水。对于除BOD、COD不可缺少的二级生物处理过程的生物处理法来说, 其特点就是脱色、去除SS和除臭等等。一般情况下, 根据参与作用的微生物种类和供氧情况, 厌氧生物处理、好氧生物处理和好氧厌氧组合处理几种基本方式。对于运行费用低廉且使用历史较为久远的生物处理方法来说, 为了提高造纸废水的处理效率, 与上述方法合理组合则是有效手段。

(1) 好氧生物处理法。在有氧条件下, 利用好氧菌来进行降解污染物的方法则是好氧生物处理法。其中, 活性污泥法和生物膜法两类是常见的好氧生物处理法, 这是根据好氧微生物在处理系统中所呈的状态不同而定的。

(2) 厌氧生物处理。在无氧的条件下, 利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌能够有效对于有机污染物进行降解处理的技术就是厌氧生物处理。通过厌氧生物处理, 复杂的有机化合物能够有效转变为简单、稳定的化合物, 被有效降解, 同时释放大量能量, 往往甲烷则是能量的表现形式。考虑到造纸废水具有p H高、COD、色度高而BOD、COD则较低等特点, 这样选用直接好氧生化则较为困难, 往往比较有前途的方法就是厌氧法。

2 造纸废水治理的新趋势

2.1 膜技术

在工业废水的处理中应用膜技术, 这还是目前较为热门的研究难题, 我国部分研究人员取得一定成绩。黄江丽等人对造纸废水在0.8μm微滤与50nm超滤无机陶瓷膜组合工艺进行了处理, 在温度为15℃、压力为0.1MPa的操作条件下, 0.8μm膜对比COD去除率为30%-45%, 50nm膜对COD去除率为55%~70%。

2.2 人工湿地处理技术

所谓的人工湿地就是通过模拟天然湿地的功能而人工选择的一定的地形和位置的区域, 能满足认为需要而进行设计的湿地。有机物去除能力在人工湿地对于造纸废水处理过程中表现较为明显, 为了去除有机物, 这是通过湿地床的物理截留沉淀和生物吸收降解作用来完成的。一方面, 湿地床中填料床的沉淀、过滤等物理沉积作用能够对于造纸废水中的不溶性有机物进行截留作用, 同时能够使得部分兼性或厌氧微生物得以利用;另外一方面, 植物根系及填料表面生物膜的吸附作用, 还包括其相关的生物代谢作用能够对于废水中的溶解性污染物进行降解去除。

2.3 实施清洁生产

清洁生产则是目前最受关注的污染防治的策略和方法, 这可以看作是企业管理的催化剂、技术创新的推动者和工业模式的革新者, 对于世界范围内的清洁生产推行来说, 这就是连接工业化和可持续发展的桥梁。

3 结语

考虑到造纸废水成分复杂特点, 在实际应用中应该充分考虑各种处理工艺的优缺点, 结合考虑实际中的生产技术水平, 在选择处理工艺之前, 详细比较不同的条件下对技术和经济评价, 在有可能的情况下, 为了确定最佳处理及回收方案, 可以采用几种工艺的联合处理。

参考文献

[1]陈献忠, 王建华, 胡智峰.永泰纸业:造纸废水处理与资源化利用关键技术[J].中华纸业, 2012, 33 (5) .

[2]杨德敏, 王兵.高级氧化技术处理造纸废水的应用研究[J].中国造纸, 2011, 30 (z1) .

工业废水处理设备(精) 篇4

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。工业废水具有排放量大,污染范围广,排放方式复杂;污染物种类繁多,浓 度波动幅度大;污染物质毒性强,危害大,污染物排放后迁移变化规律差异大;恢复比较困难等特点。

工业废水的水量取决于用水情况。冶金、造纸、石油工业、电力等工业用水量大,废水量也大,如有的炼钢 厂炼 1吨钢出废水 200~250吨。但各工厂的实际外排废水量还同水的循环使用率有关。例如循环率高的钢铁 厂,炼 1吨钢外排废水量只有 2吨左右。

工业污水水质复杂, 不能用单一流程处理, 一般采用多种方法的组合工艺。工业废水处理途径一般有三种情 况:一是工业污水单独处理后排放,二是工业污水排入城市污水处理厂一同处理,三是工业污水预处理后进入 城市污水处理厂。管网需要进一步完善的地区的企业需要自行处理后达标排放。污水处理对于排污企业来讲是 很陌生的,他们对于什么废水,采用什么工艺处理并不了解,所以他们会选择将污水的问题交给环保企业来处 理。那去哪儿找环保企业,这些企业的实力、资质怎么样?污水处理的成本等又成为了排污企业的问题。很多 排污单位痛下决心花巨资建设污水处理站, 但建成后却发现污水处理成本太高, 导致造价昂贵的设施成为摆设。

更有排污企业因为没有找到合适的技术工艺、有经验和实力的环保企业, 导致设施建成后污水却不能处理达 标;笔者建议对污水处理工艺不太了解的排污企业,最好先通过像污水宝那样的污水项目服务平台去寻找环保 公司,能对比多家具有同类废水处理经验的环保企业,多接触几家再做决定,看看企业提供的技术、案例以及 报价等进行选择;毕竟货比三家是有道理的。排污企业可以打开污水宝的网站 bao.dowater.com 提交废水数据, 会有能处理该废水的环保企业与之联系,并可以做挑选。污水管网较完善地区的排污企业会选择污水排入城市 污水处理厂一同处理,污水厂都有一定的接管标准,有的企业也会选择将污水预处理后排入城市污水处理厂。

近年来, 不断有新的方法和技术用于处理工业废水, 但各有利弊。单纯的生物氧化法出水中含有一定量的难 降解有机物, COD 值偏高,不能完全达到排放标准。吸附法虽能较好地除去 COD ,但存在吸附剂的再生和二 次污染的问题。催化氧化法虽能降解难以生物降解的有机物,但实际的工业应用中存在运行费用高等问题。

尤其现在的工业废水中的污染物是多种多样的,往往用一种工艺是不能将废水中所有的污染物去除殆尽的。用物化工艺将工业废水处理到排放标准难度很大,而且运行成本较高;工业废水含较多的难降解有机物,可生 化性差,而且工业废水的废水水量水质变化大,故直接用生化方法处理工业废水效果不是很理想。

针对工业废水处理的特点, 我们认为对其处理宜根据实际废水的水质采取适当的预处理方法, 如絮凝、内电 解、电解、吸附、光催化氧化等工艺,破坏废水中难降解有机物、改善废水的可生化性;再联用生化方法,如 SBR、接触氧工业艺, A/O工艺等,对工业废水进行深度处理。

一、工业废水的分类及原则

第一种是按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类, 含无机污染物为主的为无机废水, 含有机污染物为 主的为有机废水。例如电镀废水和矿物加工过程的废水,是无机废水;食品或石油加工过程的废水,是有机废 水。

第二种是按工业企业的产品和加工对象分类,如冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、化学 肥料废水、纺织印染废水、染料废水、制革废水、农药废水、电站废水等。

第三种是按废水中所含污染物的主要成分分类,如酸性废水、碱性废水、含氰废水、含铬废水、含镉废水、含汞废水、含酚废水、含醛废水、含油废水、含硫废水、含有机磷废水和放射性废水等。

前两种分类法不涉及废水中所含污染物的主要成分, 也不能表明废水的危害性。第三种分类法, 明确地指出 废水中主要污染物的成分,能表明废水一定的危害性。

此外也有从废水处理的难易度和废水的危害性出发, 将废水中主要污染物归纳为三类:第一类为废热, 主要 来自冷却水,冷却水可以回用;第二类为常规污染物,即无明显毒性而又易于生物降解的物质,包括生物可降 解的有机物,可作为生物营养素的化合物,以及悬浮固体等;第三类为有毒污染物,即含有毒性而又不易生物 降解的物质,包括重金属、有毒化合物和不易被生物降解的有机化合物等。

实际上, 一种工业可以排出几种不同性质的废水, 而一种废水又会有不同的污染物和不同的污染效应。例如 染料工厂既排出酸性废水,又排出碱性废水。纺织印染废水,由于织物和染料的不同,其中的污染物和污染效 应就会有很大差别。即便是一套生产装置排出的废水,也可能同时含有几种污染物。如炼油厂的蒸馏、裂化、焦化、叠合等装置的塔顶油品蒸气凝结水中,含有酚、油、硫化物。在不同的工业企业,虽然产品、原料和加 工过程截然不同,也可能排出性质类似的废水。如炼油厂、化工厂和炼焦煤气厂等,可能均有含油、含酚废水 排出。

工业废水的处理原则

工业废水的有效治理应遵循如下原则:①最根本的是改革生产工艺, 尽可能在生产过程中杜绝有毒有害废水 的产生。如以无毒用料或产品取代有毒用料或产品。

②在使用有毒原料以及产生有毒的中间产物和产品的生产过程中, 采用合理的工艺流程和设备, 并实行严格 的操作和监督,消除漏逸,尽量减少流失量。

③含有剧毒物质废水,如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰等废水应与其他废水分流,以便于处 理和回收有用物质。

④一些流量大而污染轻的废水如冷却废水, 不宜排入下水道, 以免增加城市下水道和污水处理厂的负荷。这 类废水应在厂内经适当处理后循环使用。

⑤成分和性质类似于城市污水的有机废水, 如造纸废水、制糖废水、食品加工废水等, 可以排入城市污水系 统。应建造大型污水处理厂, 包括因地制宜修建的生物氧化塘、污水库、土地处理系统等简易可行的处理设施。与小型污水处理厂相

比,大型污水处理厂既能显著降低基本建设和运行费用,又因水量和水质稳定,易于保持 良好的运行状况和处理效果。

⑥一些可以生物降解的有毒废水如含酚、氰废水, 经厂内处理后, 可按容许排放标准排入城市下水道, 由污

水处理厂进一步进行生物氧化降解处理。

⑦含有难以生物降解的有毒污染物废水,不应排入城市下水道和输往污水处理厂,而应进行单独处理。

二、工业废水处理中的技术应用

2.1 活性炭

活性炭可分为粉末状和颗粒状,是一种经特殊处理的炭,具有无数细/J,?L 隙,表面积巨大,每克活性炭 的表面积为 500~l 500 m。粉末状的活性炭吸附能力强,制备容易,价格较低,但再生困难,一般不能重复使 用;颗粒状的活性炭价格较贵,但可再生后重复使用,并且使用时的劳动条件较好,操作管理方便。因此,水 处理中较多采用颗粒状活性炭 [3]。工业废水处理中,活性炭主要应用在以下几个方面。

2.1.1 处理含氰废水

在工业生产中,金银的湿法提取、化学纤维的生产、炼焦、合成氨、电镀、煤气生产等行业均要使用氰化物 或副产氰化物,生产过程中必然要排放一定数量的含氰废水。活性炭用于净化废水已有相当长的历史,应用于 含氰废水处理的文献报道也越来越多。

2.1.2 处理含甲醇废水

活性炭可以吸附甲醇, 但吸附能力不强, 只适宜于处理甲醇含量低的废水。工程运行结果表明, 活性炭用于 处理低甲醇含量的废水, 可将混合液的 COD 从 40 mg/L 降至 12 mg/L 以下, 对甲醇的去除率可达 93.16% ~ 100% ,处理后可满足回用锅炉脱盐水系统进水的水质要求。

2.1.3 处理含酚废水

含酚废水广泛来源于石油化工厂、树脂厂、焦化厂和炼油化工厂。实验证明:活性炭对苯酚的吸附性能好, 但温度升高不利于吸附,会使吸附容量减小,但升高温度可使达到吸附平衡的时间缩短。活性炭用于处理含酚 废水时,其用量和吸附时间存在最佳值,在酸性和中性条件下,去除率变化不大,但强碱性条件下,苯酚去除 率急剧下降,碱性越强,吸附效果越差。

2.1.4 处理含汞废水

活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能,但吸附能力有限,只适宜于处理汞含量低的废水,如果是处理汞含 量较高的废水,可先用化学沉淀法处理(处理后含汞约 1 mg /L ,高时可达 2~3mg /L ,然后再用活性炭作进 一步处理。

2.1.5 处理含铬废水

铬是电镀中用量较大的一种金属原料,废水中,六价铬随 pH 的不同分别以不同的形式存在。因此,利用活 性炭处理含铬废水的过程是活性炭对溶液中 Cr(Ⅵ 的物理吸附、化学吸附、化学还原等综合作用的结果。活性

炭处理含铬废水,吸附性能稳定,处理效率高,操作费用低,经济效益明显引。随着科学技术的进步和废水处理的特殊要求,活性炭的研究已从本身的孑 L 结构和比表面积逐步发展到研 究表面官能团对活性炭吸附性能的影响。人们发现,活性炭不仅有吸附特性,而且还表现出了催化特性,由此 而发展起来的催化氧化法现在也日益受到重视,其研究也在不断深入。

2.2 微波能

常规废水处理法存在以下共同缺点:① 工艺流程长, 废水处理过程中物化反应进程缓, 废水处理设施庞大, 占地面积大;② 废水只能集中处理,对于城市废水而言,地下排污管网工程庞大,废水处理工程总投资巨大;③ 处理后的水质不稳定, 对难降解的可溶性有机物、磷、氮等营养性物质处理不彻底, 对某些工业废水如造纸 废

液等处理困难且运行费用高。而把微波场对单相流和多相流物化反应的强烈催化作用、穿透作用、选择性供 能及其杀灭微生物的功能用于废水处理,可以克服常规废水处理法存在的诸多缺点,并且处理工程小型化、分 散化,可省掉城市建设中现行废水处理工程长距离埋设庞大排污管网的巨大费用,堵住污染源头,从根本上消 除因人类的生活和生产活动给江河湖泊造成的污染。需特别指出的是微波对杀灭蓝藻的特殊作用,蓝藻在微波 场中只需 30S 即由微细粒汇聚成大颗粒,经过沉降与水分离,与此同时,水中的富营养物也得到了降解。废水 经微波能处理后可 100% 回用, 实现水的可持续利用, 使人类水环境步人良性循环, 为解决 2l 世纪人类将面临 的世界性“水荒”做贡献。随着物质文明建设的不断发展,淡水资源的需求量越来越大,产生的废水量也越来 越大,意味着对废水处理任务及处理深度的要求也必然加大,这就要求废水处理技术不断吸纳创新,而微波处 理技术将是废水处理技术上的一场革命。

到目前为止, 微波能污水处理技术已应了昆明盘龙江水、大观河水、滇池水、翠湖水等生活污水与日用化工 厂废水、造纸废水(含纸浆废水、木浆废水、草浆废水、焦化厂(上海 废水、化纤厂(北京 废水、玉米制酒精(吉 林 废水、制革厂(河北、印染厂、造纸厂、强酸性矿山废水(江西、电厂(内蒙古 废水、黄河水、缫丝厂(辽宁 废水、制糖酒精废醪液(云南 等的处理,其技术的可行性和广泛适应性已得到了验证。

2.3 高级氧化法

高浓度的有机废水对我国宝贵的水资源造了巨大破坏, 然而现有的生物处理方法对可生化性差、相对分子质 量从几千到几万的物质处理较困难,而高级氧化法(Advanced Oxidation Process,简称 AOPs 可将其直接矿化或 通过氧化提高污染物的可生化性,同时还在环境类激素等微量有害化学物质的处理方面具有很大的优势,能够 使绝大部分有机物完全矿化或分解,具有很好的应用前景。

常见的高级氧化技术主要包括空气湿式氧化法、催化湿式氧化法、临界水氧化法、光化学氧化法等。2.3.1 湿式空气氧化法

湿式空气氧化法是以空气为氧化剂, 将水中的溶解性物质(包括无机物和有机物 通过氧化反应转化为无害的 新物质,或者转化为容易从水中分离排除的形态(气体或固体 ,从而达到处理的目的。通常情况下氧气在水中 的溶解度非常低 1 atm、20℃时氧气在水中溶解度约 9 mg/L 左右 ,因而在常温常压下,这种氧化反应速度很 慢,尤其是高浓度的污染物,利用空气中的氧气进行的氧化反应就更慢,需要借助各种辅助手段促进反应的进 行(通常需要借助高温、高压和催化剂的作用。一般来说,在 200~300 oC、100— 200atm 条件下,氧气在水中 的溶解度会增大,几乎所有污染物都能被氧化成二氧化碳和水。湿式空气氧化法的关键在于产生足够的自由基 供给氧化反应。虽然该法可以降解几乎所有的有机物, 但由于反应条件苛刻, 对设备的要求很高(要耐高温高压 , 燃料消耗大,因而不适合大水量废水的处理。

2.3.2 催化湿式氧化法

催化湿式氧化法(Catalytic Wet OxidationProcess, CWOP 是一种工业废水的高级处理方法(属于物理化学方 法。它是依据废水中的有机物在高温高压下进行催化燃烧的原理来净化处理高浓度有机废水的, 其最显著的特 点是以羟基自由基为主要氧化剂与有机物发生反应,反应中生成的有机自由基可以继续参加·OH 的链式反应, 或者通过生成有机过氧化物自由基后进一步发生氧化分解反应直至降解为最终产物 CO 和 H 0,从而达到氧化 分解有机物的目的。

2.3.3 超临界水氧化法

超临界水氧化技术得益于水的超临界性能。在 374.3 c 【 =和 22 MPa 状态下,水的物理性能尤其是溶解性 能与常温下截然不同,这种状态被成为超临界状态。在超临界状态下,水如同高密度的气体一样对有机物有很 高的溶解能力,与轻的有机气体以及 CO 等能完全互溶,但无机化合物尤其是盐类难溶于其中。另外,超临界 水具有较高的扩散系数和较低的粘度。上述这些超临界性能加上较高的温度和压力使水成为有机质氧化反应的 理想介质,使氧化还原反应完全能在均相中进行,不存在界面传质阻力,而界面传质阻力往往是湿式氧化法的 控制步骤。

超 I 临界氧化技术与其他处理技术相比,具有明显的优点:(1效率高,处理彻底,有毒物质的清除率高达 99.99% 以上;(2反应速度快,停留时间短(<1min,反应器结构简单,体积小;(3适应范围广,适用于各种有毒废水废物的处理;(4无二次污染,不需进一步处理,且无机盐可从水中分离出来,处理后的废水可完全回收利用;(5当有机物含量超过 10%时,不需额外供热,实现热量自给。但超 I 临界水氧化的高温高压操作条件无疑 对设备材料提出了严格的要求,实际进行工程设计

时须注意一些工程方面的因素, 如腐蚀、盐的沉淀、催化剂的使用和热量传递等, 技术的应用上还存在一些 有待解决的问题。但由于其本身具有突出优势,因而如今在有害废水处理方面已越来越受到重视,是一项有着 广阔发展前景的技术。

2.3.4 光化学氧化法

光化学反应是在光的作用下进行化学反应,采用臭氧或过氧化氢作为氧化剂,在紫外线的照射下使污染物 氧化分解,从而实现污水的处理。

污水处理，就到中国污水处理工程网！光化学氧化系统主要有 UV／H 0 系统、UV／O，系统和 UV／O3／H202 系统 J。以 uv／H2 O2 系统为例，该系统主要用于浓度在 10—6 级的低浓度废水的处理，而不适用于高强度污染废水的处理。能将污染物彻底无 害化，对有机物的去除能力比单独用过氧化氢或紫外线更强，是一种更经济的选择，能够在短期内装配在不同 的地点。但它不适合处理土壤，因为紫外线不能穿透土壤粒子。光容易被沉淀堵塞，降 uV 的穿透率，因而使 用中需控制污水的 pH 值，防止氧化过程的金属盐沉淀堵塞光的穿透。用该方法去除饮用水中三卤甲烷的试验研究表明，在去除三氯甲烷的同时可减少饮用水中的． 总有机碳含量，使水质进一步提高。利用 uv／H 0 系统处理受四卤甲烷污染的地下水试验表明，其去除率可达 97． 一 99%，3% 而费用与活性炭处理相当。在 UV

／H 0 系统中，每一分子 H 0 可产生两分子羟基，不仅能有效去除水中的有 机污染物，而且不会造成二次污染，也不需作后续处理。2．4 膜技术近年来，膜技术发展迅速，在电力、冶金、石油石化、医药、食品、市政工程、污水回用及海水淡化等领域 得到了较为广泛的应用，各类工程对膜技术及其装备的需求量更是急速增加。目前已经熟和不断研发出来的微 滤、超滤、反渗透、纳滤、渗析、电渗析、气体分离、渗透汽化、无机膜等技术正在广泛用于石油、化工、环 保、能源、电子等行业中，并产生了明显的经济和社会效益，将对 21 世纪的工业技术改造起着重要的战略作用。同时，国家和政府相关部门的高度支持和重视也给膜行业的发展带来了前所未有的机遇 u。微滤的分离目的是 溶液脱粒子和气体脱粒子，截留粒径为 0．02—10 m 的粒子，是所有膜过程中应用最普遍且总销售额最大的一 项技术，主要用于制药行业的过滤除菌和高纯水的制备。超滤(包括纳滤的分离目的是溶液脱大分子、大分子溶液脱小分子、大分子分级，截留粒径为 1．0—20 nm 的粒子。超滤技术可用于回收电泳涂漆废水中的涂料，现已广泛用于世界各地的电泳涂漆自动化流水线上。日 本等国一些造纸厂的工业废液也已采用超滤技术进行处理。在采矿及冶金工业中，超滤技术的应用正日益受到 重视，采用该技术处理酸性矿物排出液，其渗透液可环使用，浓缩液可回收有用物质。同时，电子工业集成电 路生产和医药工业用水过程也已开始广泛应用超滤技术。纳滤是在反渗透基础上发展起来的新型分离技术，在 废水处理方面，用纳滤膜对木材制浆碱萃取阶段所形成的废液进行脱色，脱色率可达 98%以上。还可用纳滤膜 从酸性溶液中分离金属硫酸盐和硝酸盐，其中对硫酸镍的截留率可达 95%。反渗透分离的目的是溶剂脱溶质、含小分子溶质溶液的浓缩，截留粒径为 0．1—1 nm 的小分子溶质。反渗 透技术已成为海水和苦咸水淡化、纯水和超纯水制备及物料预浓缩的最经济手段，而且随着性能优良的反渗透 膜及膜组件的工业化，反渗透技术的应用范围已从最初的脱盐放到电子、化工、医药、食品、饮料、冶金和环 保等领域。现正在开发反渗透技术在化工和石油化工中的应用，如：工艺用水的生产和再利用；废液处理；水、有机液体的分离；电镀漂洗水再利用和金属回收等。食品工业正用反渗透技术开发奶品加工、糖液浓缩、果汁 和乳品加工、废水处理、低度酒和啤酒的生产。电渗析技术目前已发展成为一个大规模的化工单元过程，广泛用于苦

咸水脱盐，是电渗析技术应用最早且至 今仍最大的应用领域，前景极好。锅炉及工业过程用初级纯水的制备是电渗析技术应用的第二大领域。近年来，我国废水、污水排放量以每年 1．8×10。kt 的速度增长，全国工业废水和生活污水每天的排放量近1．64×10 kt，其中约 80%未经处理而直接排人水域。因而，我国环保水处理方面对膜应用的需求量将很大，这一领域将 成为水处理工业增长潜力最大的领域。

污水处理，就到中国污水处理工程网！工业废水处理设备 中和箱搅拌机 沉降箱 沉降箱搅拌机 絮凝箱 絮凝箱搅拌机 中心传动浓缩机 出水箱 出水箱搅拌机 出水泵 澄清/浓缩池排泥泵 板框压滤机 污泥再循环泵 高压冲洗水箱 高压冲洗水泵 滤液箱 滤液箱搅拌机 滤液泵 潜水排污泵 压缩空气贮罐 石灰加药系统 石灰乳制备箱 石灰乳制备箱搅拌机 石灰乳再循环泵 石灰乳计量箱 石灰乳计量箱搅拌机 石灰乳计量泵 石灰捕砂器 阀门；管道；表计；底盘及紧固件及电控柜 有机硫加药系统 有机硫计量箱 有机硫计量泵 管式过滤器 阀门；管道；表计；底盘及紧固件及电控柜 铁复合物加药系统 铁复合物计量箱 铁复合物计量泵 管式过滤器 阀门；管道；表计；底盘及紧固件及电控柜 氧化剂加药系统 氧化剂计量箱

煤化工工业废水处理新技术研究 篇5

【关键词】煤化工；工业废水处理；技术分析

新型煤化工将洁净能源作为目标产品，洁净能源包括煤制油、煤制二甲醚以及煤制乙二醇等。我国在能源结构方面呈现出“多煤少油”的特点，因此新型煤化工为我国油气资源的替代提供了保障和平台。生产新型煤化工产品时，用水量比较大，排水量也很大，要采取经济的处理技术以及合理的处理工艺来对煤化工废水进行处理，使之达到排放标准，因此对煤化工废水处理技术的研究具有十分重要的现实意义。

1.煤化工废水的来源

煤化工是将煤作为最基本的原料，并且经过一系列化学反应将煤转化成为气体或固体燃料的一种工业，煤化工废水的来源主要是三个方面，首先是对煤进行加压气化时煤气冷凝水经过循环使用后产生的废水以及煤气净化过程产生的废水。第二个废水来源是在煤液化制油过程中产生的废水。第三个废水来源是将接受净化以后的煤气作为原料生产化肥所产生的废水。

2.煤化工废水处理技术

煤化工废水中包含的污染物种类多，成分复杂，只单纯地通过物理或化学方式进行处理，难以达到排放标准。处理的技术分为三类，分别是一级处理、二级处理及深度处理。其中一级处理也称预处理，二级处理为生化处理，深度处理技术包括混凝法等技术。

2.1预处理技术

对煤制天然气废水中酚和氨的处理不仅能够减少资源的浪费，而且能够在一定程度上降低之后的处理难度。一般来说，对煤制天然气废水的预处理主要包括脱酚以及脱酸。

2.1.1脱酚

煤制天然气废水中含有一定量的酚类物质，目前使用较多的是溶剂萃取脱酚技术，如果单一的溶剂萃取脱酚技术不能满足要求的话，可以和水蒸气脱酚法相结合。目前国内溶剂萃取脱酚技术采用的原料主要是二异丙基醚或乙酸丁酯等物质，例如如果采用鲁奇加压气化工艺进行煤制天然气的生产，那么相应的，其溶剂萃取脱酚技术使用的脱酚溶剂应该是异丙基醚。实际情况证明，采用异丙基醚对煤制天然气废水进行脱酚，脱酚后废水中酚的含量能够低于 0.6g/L。

2.1.2脱酸

除了对煤制天然气废水进行脱酚以外，其预处理工艺还包括脱酸。脱酸简而言之就是对煤制天然气废水中含有的CO2、 H2S等酸性物质进行分离。需要注意的是，在实际的脱酸操作中，一定要考虑到CO2、H2S 等酸性分子在遇水后会出现弱电离现象，弱电离会导致煤制天然气废水的脱酸效率下降。因此，在实际的脱酸操作中，排放CO2、 H2S 等酸性气体时尽量做到向上排放，即将其从脱酸塔顶部进行排出，而且还要对脱酸塔顶部的温度进行控制，这样才能把部分游离的氨分子留在酚水中，将酸性气体排出。

2.2生化处理技术

所谓的生化处理技术指的是通过对微生物自身存在的新陈代谢作用加以利用，对污染物进行分解并且对其进行转化，使之最后能够成为二氧化碳等物质。目前我国煤化工废水处理，普遍采用改进后的好氧生化处理技术，主要包括两方面工艺，分别是SBR技术以及PACT技术。由于煤化工废水中存在着联苯等比较难降解的有机物，这些有机物在好氧生化处理技术中难以降解，需要采用厌氧生物处理技术进行处理。此外，一些煤化工废水成分十分复杂，可采用厌氧和好氧工艺相结合的方式处理煤化工废水。

2.2.1 SBR工艺

SBR工艺的优势，简单来说就是能够保证整个生物反应器中好氧和厌氧环境不断交替。通过两者不断交替，保证整个生物反应器能够获得较为多样化的生物菌群和耐冲击负荷能力。除此之外，SBR工艺还能够保证生物反应器能够处理一些有毒或者高浓度煤制天然气的能力。

以我国中部地区某煤化工业废水处理厂为例，该厂采用的就是SBR工艺。通过对整个生物反应器的相关装置（如：曝气、温度、加碱装置）进行改造，从而提升了鲁奇工艺处理煤制天然气废水的能力。

2.2.2好氧生物膜法

相比SBR工艺，很多煤化工业废水处理厂采用更多的是好氧生物膜法。好氧生物膜法的优势在于菌群的生长方式。通过对优势菌群的筛选，可以实现对煤制天然气废水中污染物的降解，特别是对一些传统工艺降解起来较为困难的有机污染物，其效果更加明显。我国西南某煤化工业废水处理厂采用的就是好氧生物膜法，实践证明，好氧生物膜法能够有效做到对煤制天然气废水中 COD、酚以及氨氮污染物的去除，而且其具有较高的缓冲能力。

2.2.3深度处理技术

在对煤化工废水进行生化处理后，废水中仍然存在一些少量难降解污染物，在一定程度上使色度难以达到排放标准，需要采用深度处理技术。当前主要采用方法包括了混凝沉淀法以及高级氧化法等。

3.煤化工废水处理存在的不足和展望

由于煤化工废水中含有的有机物的浓度比较低，需要采取有效措施对废水的氨氮加以去除，随着排放标准提高，需要对生化水进行深度处理。由此可见，深度处理已经成为未来十分重要的研究方向，在实际深度处理过程中技术选择有十分重要的意义。当前我国进行产业投资的一个重点就是煤制天然气，但是对于煤制天然气废水处理技术的研究还存在着不足，因此相关的人员要加强对于高浓度废水处理技术的研究力度。

4.结语

综上所述，研究煤化工废水处理技术时，应从预处理、生化处理及深度处理等方面出发，验证及应用一系列技术的可行性。由于我国的煤炭资源及水资源呈现出逆向的分布特点，因此对煤化工废水的排放及处理技术提出越来越高的要求。目前我国内蒙古以及宁夏等地区已经开始执行“零排放”的标准，对煤化工的废水进行深度处理已经成为了未来我国煤化工废水处理技术研究的重点和发展方向。 [科]

【参考文献】

[1]陈孝娥，黄载春，马兰，唐士豹，王刚，刘立新.煤化工行业环境污染现状及对策建议[J].攀枝花学院学报，2011（06）.

[2]孙广垠，宋吉娜，张娟.TiO2光催化氧化法深度处理印染废水的研究[J].工业水处理，2010（08）.

造纸工业废水处理 篇6

1 粉煤灰在工业废水处理中的应用

煤在高温燃烧形成粉煤灰时可认为是一个二次人工成矿过程,由于过程的特殊性,粉煤灰以富铝玻璃体存在,是一种松散的固体集合物,含有硅、铝、铁、钙、镁等元素的氧化物,以及一些微量元素、稀有元素组成的细颗粒,还含有少量未燃烧或燃烧不完全的细小黑色不透明、形状不规则的炭粒。由于粉煤灰中含有许多不规则形状的玻璃状颗粒,这些颗粒中还含有不同数量的微小气泡和微小活性通道,因此粉煤灰表面呈多孔结构,孔隙率一般为60%~70%,比表面积较大,表面上的原子力都呈未饱和状态,使得粉煤灰具有较高的比表面能和较好的表面活性。

1.1 粉煤灰处理重金属废水

李方文[1]利用煅烧-碱溶法对粉煤灰改性后在处理浓度为200 mg·L-1的模拟含铅废水时,其去除率为84.87%,吸附容量为33.94 mg·g-1,分别是改性前的31.13倍和31.42倍,处理效果优于市售一级活性炭。同时用0.1 mol·L-1的HCl溶液和饱和NaCl溶液再生此吸附剂,解吸率达到了98%以上,此再生的吸附剂处理含铅废水的去除率也达到了83%以上,而且成本低廉,是一种效果良好的吸附剂。李水芳[2]以热电厂排出的固体废弃物粉煤灰作吸附剂去除水中的铬(Ⅲ),探讨了粉煤灰用量、吸附时间、铬(Ⅲ)的初始浓度、粉煤灰细度和pH值等因素对铬(Ⅲ)去除率的影响。实验结果表明,粉煤灰对铬(Ⅲ)有较好的吸附能力,去除率可达90%以上,是一种“物美价廉”的吸附剂。王湖坤[3] 以粉煤灰为吸附剂对含Cu (Ⅱ)的铜冶炼废水进行处理,实验结果表明,在不调节铜冶炼废水pH值的条件下,粉煤灰用量0.03 g·mL-1,作用时间30 min,温度25 ℃,Cu(Ⅱ)的去除率达97.08%,处理后的水中残留Cu(Ⅱ)浓度为0.20 mg·L-1,远低于GB 8978-1996污水综合排放标准中的一级标准,达到以废治废的目的。

1.2 粉煤灰处理造纸、印染染料废水

刘全校[4]在粉煤灰处理造纸工业废水的研究中指出,粉煤灰对废水脱色和COD的去除均有一定效果,可以作为造纸工业废水处理流程中的一步。实验表明,该方法简单易行,如果将其放大是可行

的,无需复杂设备,用后粉煤灰仍可以作为墙体材料或填筑路基,因此具有资源综合利用的好处,显示出较好的经济效益和环境效益。杨静[5]等采用精选粉煤灰对印染单体染料脱色性进行试验的结果表明,精选粉煤灰对印染行业使用的单体染料有较好的脱色效果,而且精选粉煤灰的脱色吸附规律符合Freundlich吸附等温数学模型,其对艳红、艳兰、艳绿3种单体染料最大吸附量分别为3.5 mg·g-1 、2.8 mg·g-1、3.39 mg·g-1。虽然精选粉煤灰对印染行业使用的单体染料有较好脱色效果,但是进行精选较麻烦;并且要研磨到0.098~0.076 mm,费工费时。但是总的来说粉煤灰来源广泛,用于印染废水的脱色处理,可以达到以废治废的目的,具有良好的经济意义。

1.3 粉煤灰处理含磷、含氮废水

阎存仙[6]利用粉煤灰对含磷废水进行处理,研究含磷为50~120 mg·L-1模拟废水脱磷的一般规律。结果表明,粉煤灰是一种有效的吸附剂,在含P浓度为50~120 mg·L-1,粉煤灰用量为每50 mL为2~2.5 g,粒径范围0.104~0.098 mm,pH中性的实验条件下,磷的去除率最高可达99%以上。杨丽芳[7]等在粉煤灰处理含氨氮废水的试验研究中指出粉煤灰是一种有效的吸附剂,在含氨氮为10~200 mg·L-1的模拟废水中,每50 mL废水粉煤灰用量为5~10 g粒径范围0.098 mm以上,pH值为4.5~6,振荡时间4 h以上,在上述条件下氨氮去除效率在50%以上。

1.4 粉煤灰处理含氟废水

杨家玲[8]等利用粉煤灰研制的粉煤灰复合吸附剂是一种新型的除氟剂,具有良好的吸附性能。在一定条件下,可用于处理高含氟量的工业废水,粉煤灰复合吸附剂处理50 mg·L-1左右的含F-废水时,当投加量为0.6%~0.8%时,去除率可达90%以上,达到排放标准。粉煤灰复合吸附剂所需原料易得,除氟后可将原料固化制成建筑用砖,从而得到合理利用。

2 煤矸石在工业废水处理中的应用

我国是全球最大的煤开采国,随煤的开采被带到地面的煤矸石,已成为最大的固体废物源之一。据估计,我国煤矸石积累存量达16亿t,目前全国约有1500座矸石山,每年还要继续排放。这些废弃物占用大量土地,日久天长发生自燃,产生SO2 、H2S等有害气体,污染空气,雨水冲刷后,形成稀酸及其盐类污染地面水,损害农作物及水质,成为立体污染源。因此煤矸石的综合处理已成为人们非常关注和亟待解决的问题。利用煤矸石碳、硅、铝共存的矿物特性,对其进行活化,可制备出吸附性能优良的吸附剂,应用于工业废水的吸附操作。

2.1 煤矸石处理重金属废水

任平[9]通过实验确定了煤矸石活化制备吸附剂的最佳工艺参数,包括焙烧气氛、焙烧温度、原料粒度、氯化锌与煤矸石的比例及酸化用酸浓度,并测定了活化煤矸石对废水中有机物及Cr6+的吸附去除率,结果表明效果显著。张战营[10]以改性煤矸石对模拟含Cr(Ⅵ)废水进行吸附实验结果表明,在pH值为1.0,吸附时间60 min,改性煤矸石用量5 g·L-1时,对进水Cr(Ⅵ)为50 mg·L-1的废水进行处理,Cr(Ⅵ)的去除率达到99.98%,处理后水样中Cr(Ⅵ)含量小于0.50 mg·L-1,达到国家排放标准,而且改性煤矸石吸附Cr(Ⅵ)后,易再生,且再生后可达到较理想的吸附效果。利用Freundlich等温式和Langmuir等温式对其吸附进行描述,表明改性煤矸石易于吸附Cr(Ⅵ),吸附属于化学吸附。

2.2 煤矸石处理有机废水

志成[11]将煤矸石改性后,可使原来煤矸石的比表面积从10 m2·g-1提高到1000 m2·g-1以上,孔容积大大增加,对部分有机物的吸附能力大大增强。如煤矸石对苯酚等有机物原来几乎没有吸附能力,但经ZnCl2、CaCl2处理后就大大增强,对有机物的吸附顺序为2,4,6-三氯苯酚>3,5-二氯苯酚>3-氯苯酚>苯酚。Zn-Elut对碳数较高的有机物吸附能力比商业用活性炭更强。用KOH处理煤矸石,比例为1∶1,930 ℃熔烧3 h,制得的样品ET-100对苯、甲苯、二甲苯的吸附能力均大于商业用活性炭。李冬[12]在利用改性煤矸石吸附亚甲基蓝的研究中指出,利用改性煤矸石处理亚甲基蓝,具有处理效果好、再生容易等特点,达到变废为宝的目的。

2.3 煤矸石去除废水中色度及COD

金晓芳[13]等针对煤矸石制备无机混凝剂的问题,采用正交实验法得出了在煤矸石制备聚合硅酸硫酸铁铝(PFASS)过程中用酸浸取铝和用碱提取硅的最佳反应条件,即最佳酸浸条件为:酸浸时间(A)为1.5 h,NaCl助溶剂与煤矸石的质量比(B)为0.05∶1,固液比(C)为1∶10;最佳碱浸条件为:碱浸时间为2 h,碱液浓度为5 mol·L-1,固液比为1∶10。并采用单因素实验法分别讨论了混凝剂的碱化度、废水pH值、混凝时间、混凝剂投加量等参数对废水处理效果的影响,实验证明,采用本工艺生产的PFASS,水处理效果好,COD的平均去除率为45%左右,脱色率也在85%以上。隋智慧[14]等用煤矸石及硫铁矿烧渣作原料制备了一种高效复合混凝剂聚硅酸铝铁(PSAF),并将其用于制革废水的处理。结果表明,在pH 6~9范围内,PSAF混凝剂对废水有较好的处理效果。在常温、pH 7~8、PASF混凝剂用量为70 mg·L-1条件下,S2-、SS、CODCr和Cr3+的去除率分别为90.4%、87.5%、84.5%和80.6%。温度对CODCr去除率的影响不大。与传统混凝剂Al2(SO4)3和FeCl3相比,PSAF混凝剂具有混凝沉降速度快、处理废水后水中残余量低、处理废水费用低等特点。

3 水淬渣在工业废水处理中的应用

水淬渣主要指炼铁高炉排出的粒化炉渣,泛指从炉中高温熔融状态流出后经水淬急冷而成的一种灰色颗粒状态,质地疏松多孔的废渣,是一种具有很高潜在活性的玻璃体结构材料,也是一种多孔质硅酸盐材料,对水中杂质有较好的吸附性能。

3.1 水淬渣处理重金属废水

王湖坤[15]等利用水淬渣作吸附剂处理含铜冶炼工业废水,并在其研究中指出,在不调节铜冶炼废水pH值的条件下,水淬渣用量为0.05 g·mL-1,作用时间为30 min,温度为25 ℃,Cu(Ⅱ)的去除率达96.91%,处理后的水符合国家污水综合排放标准(GB 8978-1996)一级标准,达到以废治废的目的。据报道[16]利用水淬渣处理含铬废水时,将废水的pH由0.5调至1,高炉水淬渣粒度为0.053 mm、用量为0.02 g·mL-1,作用时间为30 min,温度为25 ℃时,铬(Ⅵ)的去除率为95.61%,废水中铬(Ⅵ)浓度由7.225 mg·L-1降至0.317 mg·L-1,低于国家污水综合排放标准(GB 8978-1996)第一类污染物最高允许排放浓度。

3.2 水淬渣去除污水中的磷

黄理辉[17]等在利用高炉渣吸附除磷研究中指出,高炉渣中存在能与磷酸根生成沉淀的铁、钙等离子或其络合物,高炉渣细小多孔性构造又能吸附此类沉淀物,因此高炉渣对磷酸根有较高的沉淀吸附功能。

4 结语

工业氨氮废水的处理 篇7

当今工农业的迅速发展带来了一定的负面效应, 制药、化工、食品等产业都有大量的氨氮废水产生, 水体富营养化现象越来越严重[1], 不仅危害水中生物, 还刺激了水中植物的过度生长, 导致了赤潮等现象的出现[2], 更严重的后果则是威胁到了人类的身体健康。因此, 探索一条成熟、经济、稳定的解决方案已成为了国内外的迫切需求。

目前, 国内很多产业基于经济和技术等原因, 在排放氨氮废水时只对COD进行了深度处理, 而忽略了对能引起水体富营养化的氨氮废水的进一步处理。另外, 在工业中氨氮废水会对某些金属具有腐蚀作用, 尤其是铜金属, 还会促使输水管道和用水设备中微生物大量繁殖, 形成生物垢, 堵塞管道和设备, 影响换热效率[3]。氨氮的存在还增加了工业循环水杀菌处理过程中的杀菌用氯量。因此, 研究既经济又有效的氨氮废水的处理技术已成为环保工作者面临的又一大难题。

本文总结了近几年工业氨氮废水的处理方法, 主要把工业氨氮废水的浓度分为高、低两方面进行了总结。

2高浓度工业氨氮废水的处理方法

2.1 物化法

2.1.1 化学沉淀法

化学沉淀法处理氨氮效果好, 工艺简单, 不受温度限制及毒物干扰, 特别适于高浓度氨氮废水的处理。NH4+的某些复盐难溶于水, 如MgNH4PO4、MnNH4PO4、NiNH4PO4、ZnNH4PO4等。利用这些复盐可以将氨氮以沉淀的形式从水中分离去除。梁建华等[4]研究了用化学沉淀法处理氨氮废水, 采用MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O为沉淀剂, 去除率可达99%。

2.1.2 吹脱法

该法即使用填料塔或浅层折流塔, 以鼓风曝气的方式, 改变气液界面氨气的分压, 使其吹脱出来。此法拥有效果稳定、技术简单、投资低、运行费用少等优点。而其局限性为: (1) 适合水量较少的氨氮废水的脱氮, 因水量大时, NH3排放量大; (2) 吹脱工艺更适于年平均温差较小的我国南方地区, 因为北方冬季气温低, 热损失大; (3) 与其他脱氮工艺一样, 吹脱法的脱氮成本较高。谢凤岩[5]通过大量的静态吹脱试验得出, 最佳吹脱工艺的脱氮率可高达99%以上。

2.1.3 沸石脱氨法

交换废水中的NH4+与沸石中的阳离子, 以此达到脱氮的目的。Milan等用该法处理经厌氧消化过的废水时Na-Zeo沸石效果最好, 其次是Ca-Zeo[6]。但该法也有其缺点, 如使用该法时, 就必须考虑沸石的再生问题。

2.1.4 膜分离处理技术

利用该法处理氨氮, 回收率高, 操作简便, 无二次污染。该法的作用原理就是利用膜的选择透过性对氨氮进行脱除。蒋展鹏等利用电渗析法和聚丙烯 (PP) 中空纤维膜法去除氨氮废水得到了令人满意的效果[7]。电渗析法去除率可在85%以上;PP中空纤维膜法脱氨效率>90%。

2.1.5 电化学氧化法

电化学氧化法基本原理是在电极表面的电催化作用下或在自由电场而产生的自由基的作用下使氨氮被氧化, 有两种途径:直接电氧化和间接电氧化。袁芳等[8]实验表明高电流密度和氯离子浓度有利于氨氮的去除, 去除率可达99.9%。曾次元等[9]的研究结果也表明电化学氧化过程中, 氨氮去除速率与氨氮的初始浓度无关;随着电流密度的增大, 氨氮去除速率和能耗增加。

2.2 传统生物处理法

高浓度氨氮废水中的氨氮等均可利用生物方法脱除, 这类方法具有去除范围广、方法简便、成本低等优势。典型的生物处理法如下:

2.2.1 厌氧生物技术

该方法只能是氨氮废水的预处理方法, 因为在酸性发酵或碱性发酵阶段, 改变了氨氮废水中的有机物结构, 其生物降解的性能得到了提高, 使之更易于好氧处理。

2.2.2 强氧化好氧生物技术

生化和物化相结合处理氨氮废水兴起于上世纪70年代, 粉末活性炭生物法便是该技术的代表性方法之一。该法利用投加粉末活性炭发达的微孔结构和强大的吸附能力, 将其投加到曝气池中, 从而提高有机物的降解率。Horan等用生物活性炭流化床处理垃圾渗滤液, 去除率可达90%以上[10]。此外, Fikret等还以空气吹脱和石灰絮凝沉淀为预处理方案, 成功的提高了可生化性[11]。

2.3 新型生物处理技术

随着对传统生物处理技术的深入研究, 产生了一些新的处理方法, 目前较为热门的主要有同时硝化反硝化、短程硝化反硝化和厌氧氨氧化等技术。

2.3.1 短程硝化和反硝化技术

硝酸菌与亚硝酸菌之间存在差异, 该技术通过抑制硝酸菌的生长, 使整个过程停留在亚硝化阶段, 从而直接进行反硝化。该技术即能节省氨氧化需氧量, 还能节约反硝化所需的炭源。Ruiza等用合成废水试验确定了实现亚硝酸盐积累的最佳条件[12]。

2.3.2 同时硝化反硝化技术

该技术是指在同一个反应器中硝化与反硝化作用同时进行。该技术与传统的生物技术相比较, 具有减少反应时间、降低反应器体积、降低碱度等优点。

2.3.3 厌氧氨氧化技术

该技术利用自养菌, 以亚硝酸氮为电子受体, 在缺氧情况下, 把氨氮氧化为NH3。该技术无需外加碳源作电子供体, 同时可降低耗氧能耗。Sliekers等证实厌氧氨氧化技术可以达到非常高的氮转化速率[13]。

3低浓度工业氨氮废水的处理方法

3.1 物化法

3.1.1 折点氯化法

该法是向氨氮废水中加入次氯酸钠或氯气, 当水中游离氯最低而氨的浓度降为零, 该投加量的点称为折点, 该状态下的氯化称为折点氯化。其优点是脱氨效果稳定, 反应迅速, 同时不受水的温度干扰。但也有其局限性:如成本高, 易造成二次污染等。黄等用该法处理含低浓度氨氮的稀土冶炼废水, 去除率达到98%[14]。

3.1.2 离子交换法

该方法实际上是一种特殊的吸附过程, 其工作原理是将不溶性离子化合物中的可交换离子与溶液中的同性离子相交换。沸石、活性炭等都是常用的离子交换剂。Rozic等利用沸石和黏土类矿物去除氨氮, 去除率可达到60%以上[15]。

3.1.3 电化学氧化法

该法的工作原理是将有机污染物生成从水中逸出的气体, 或者是不溶于水的沉淀物, 从而使氨氮废水得以净化, 包括电氧化法与化学氧化法。李庭刚用电化学氧化方法处理垃圾渗滤液中的氨氮, 去除率达到100%, 电流效率达到84%以上[16]。

3.2 生物法

3.2.1 序批式生物膜法

序批式生物膜法是指把填料加入到反应装置中, 在时间上间歇式运行的一种复合式生物膜法。该工艺技术简便, 脱氨率高, 成本低, 在国内外具有广阔的发展前景。宋晶等用该工艺对不同盐度的模拟废水进行处理, 去除率达到84%[17]。

3.2.2 厌氧氨氧化法

上世纪90年代厌氧氨氧化法迅速发展, 目前已成为一种新型高效的生物脱氮技术。其基本工作原理是以亚硝酸盐氮为电子受体, 以氨氮为电子供体, 在厌氧或缺氧条件下, 直接将氨氮、亚硝酸盐氮转变成N2[18]。刘成良等[19]用厌氧氨氧化技术处理氨氮模拟废水, 平均去除率超过70.0%。

3.2.3 植物修复法

植物修复是直接利用绿色植物系统通过转移、降解或保持的方式修复污染的土壤, 是近年来环境领域的研究热点之一, 具有低投资、低能耗、建造和运营成本较低、技术含量低易于维护、对污水处理的效果好等优点, 缺点是占地面积较大, 容易出现淤积、饱和现象, 受温度季节变化影响大, 填料的选择单一。徐丽花等[20]进行了不同填料人工湿地处理系统的净化能力研究, 平均去除率可达97%左右。

4结 论

造纸废水处理工程设计 篇8

1 废水水量、水质及处理标准

1.1 废水水量

根据各个车间的生产状况, 生产废水24h连续排放, 污水处理站设计24h连续运转, 污水处理构筑物的设计流量为1000m3/d。

1.2 进水水质

废水中主要的污染因子为CODC r1600mg/l、BOD5 500mg/l、SS1200mg/l、pH值6~9。

1.3 出水水质要求

根据当地环境保护部门的要求, 该厂外排废水应满足《造纸工业水污染物排放标准》 (GB3544-2001) 中的要求, 即;CODCr≤100mg/l、BOD5≤60mg/l、SS≤100mg/l、pH值6~9。

2 废水处理工艺流程

该厂生产废水的特点是可悬浮颗粒SS含量大且BOD5/CODCr比值较低, 废水可生化性比较差。根据国内外中段水处理的实际运行情况, 采用斜板沉淀池+水解酸化+SBR污水处理工艺是一种比较稳妥可靠的方案, 即污水在生化处理前, 利用物化处理, 即斜板沉淀池, 降大大降低悬浮物的含量, 同时提高废水的可生化性。

原水经预处理工段分离残浆后进入调节池, 调节池出水泵送至旋流反应斜板沉淀池、沉淀池出水依次自流进入水解酸化池、SBR反应池, 出水达标排放。旋流反应斜板沉淀池中的污泥、水解酸化池的污泥、SBR反应池的剩余污泥均自流进入污泥贮池, 污泥贮池污泥进脱水机房进行脱水后, 泥饼装车运至厂外 (如图1) 。

3 主要构筑物和设备

预处理;尺寸为20.0m×4.5m×4.5m, 有效水深为3.0m, 有效容积为720m3。内设污水提升泵3台, 二用一备。

调节池;尺寸为5.0m×10.0m×4.0m, 水力停留时间4.0h。

斜板沉淀池;尺寸为5.0m×5.0m×4.0 m, 设计流量为4 1.7 m3/h, 有效水深为3.7 m, 沉淀时间为2.0 h, 池内设提耙式刮泥机一台。

水解酸化池;尺寸为10.0m×6.0m×5.5 m, 设计流量为4 1.7 m3/h, 停留时间为7.0 h, 上升流速为0.7 m/h。

SBR反应池:数量为两座, 单池尺寸为15.0m×5.0m×5.5m, 最高水位为5.0m, 最低水位为3.0m, 超高为0.5m, 污泥负荷为0.1kgBOD5/kgMLSS·d, 污泥浓度为3000mg/l, 反应池运行周期为8h。

鼓风机房;尺寸为14.0m×7.0m×5.0m, 室内设3台SBR池专用鼓风机, 二用一备。

污泥贮池;尺寸为5.0m×5.0m×4.5m, 有效容积为100m3, 超高为0.5m,

为了使浮渣和剩余污泥充分混合以利于污泥脱水, 设置高速潜水推流器1台。

污泥脱水间;尺寸为10.0m×8.0m×4.5m, 设1套带式压滤机。

4 处理效果分析

采用该工艺能有效地去除水中的CODCr、BOD5及SS, 排放废水满足《造纸工业水污染物排放标准》 (GB3544-2001) 。具体检测结果见表1所示。

5 经济分析

工程总投资估算为100万元, 其中直接投资80万元, 间接投资20万元。直接运行费为2617.6元/天, 折合吨水成本为0.72元/吨水。

6 结语与建议

该方法处理的废水水质好, 且具有良好的环境效益, 而且投资少, 占地小, 且具有较好的经济效益, 同时运行效果稳定可靠, 操作简单, 有很高的推广价值。

摘要：采用沉淀+水解酸化+SBR污水处理工艺处理某造纸厂的废水, 并介绍了各处理构筑物, 及其运行参数及经济技术指标。运行结果表明:用该工艺处理造纸废水, 其出水水质达到《造纸工业水污染物排放标准 (》GB3544-2001) 中的要求。

关键词：造纸废水,水解酸化,SBR,工程设计

参考文献

[1]杨龙君.水解酸化——接触氧化法处理废纸造纸废水[J].中国造纸, 2007, 26 (10) :65～66.

“工业废水处理”课程教学体会 篇9

关键词：工业废水处理,教学改革,实践

近年来, 随着社会经济的发展, 中国水环境污染状况越发严重, 根据环保部2010年中国环境公报, 2010年工业污水的年排放量为237.5亿吨, 占废水排放总量的38.47%。其处理率约62%, 但是能达标排放的不到60%, 超过九成的城市水域受到不同程度的污染, 这严重制约着环境的健康发展, 如何有效地控制工业废水污染已引起了全社会的高度关注。随着国家对工业废水排放监管的不断加强, 各企业对相关专业人员的需求也逐年上升。工业废水处理逐渐成为环境工程专业学生就业的主要方向, 相应的我们在本科教学中应加强对学生的专业技能培养, 使学生毕业后能很快胜任自己的工作。

《工业废水处理》是环境工程专业的一门应用性较强课程, 其开设在《水污染控制工程》、《排水工程》等基础理论课程后, 需要学生具备一定的废水处理理论基础, 同时又要与各行业废水产生及排放的实际特点相结合, 培养学生灵活应用废水处理理论的能力。提高本课程的教学质量, 训练学生的实际应用能力, 使其成为理论基础扎实、专业知识广、工作能力强、综合素质高的高技术应用型人才, 为日后从事专业工作奠定坚实的基础。

1 课程现状及特点

《工艺废水处理》作为偏向于应用的课程, 其课程内容零散、知识不连贯, 各部分内容形式上相对孤立, 不能形成一个较完整的课程体系。授课内容主要包括:工业废水处理常用方法及典型行业废水处理两部分。常用方法与《水污染控制工程》、《排水工程》等基础理论课程有重叠;典型行业废水是对制浆造纸工业废水、石油化工废水、发酵工业废水、肉类加工废水、电镀废水、钢铁工业废水及垃圾渗滤液废水等常见工业废水进行案例分析。训练学生分析不同行业废水特点, 制定有针对性的处理工艺路线。该部分内容包括多种类型的水质, 每一种水质都有其显著的特征, 内容相对独立, 学生学习后缺乏一种整体把握, 导致学习效果不佳。

传统的授课方法是以教师、书本、课堂为中心, 注重知识传授, 容易忽视学生创造能力的培养。学生的任务是被动的接受知识, 具体而言就是认真听讲、做好笔记等, 不少学生为了应付考试而学习, 学习的目的不明确, 效果也相应地打折扣。《工业废水处理》课程是为了培养学生的实际应用能力, 需要学生在教师的指导下对案例进行独立分析和思考, 以形成良好的职业素养。传统的授课形式必将抑制学生创新意识、创新精神和创新能力的形成, 使学生缺乏创业精神和进取意识。

2 合理设计教案, 充分调动学生学习的积极性与主动性

在《工业废水处理》的课程中, 部分内容与《水污染控制工程》、《排水工程》有重叠, 如果还是按照往常教学方法对这些内容进行平铺直叙地讲授, 学生会感觉枯燥, 产生厌学情绪。为此, 我们将授课方式由教师讲改为学生讲, 使学生在讨论和教师的纠正补充中加深对基础理论的理解及学会如何将其应用于工程实际。并且, 我们还将问题式教学法引入课堂, 根据不同的教学内容创设问题情境。使其运用已学的基础理论分析问题, 在教师适时启发、引导下最终归纳出答案。在解答问题的过程调动学生的积极性, 就从被动接受知识到主动参与和获取知识, 它可以激发学生的学习兴趣, 引导其参与到教学中, 积极思维、大胆尝试, 主动获取, 探究知识和思考问题, 使学生通过课堂教学既掌握知识, 又学会思考, 有利于提高分析问题, 解决问题的能力。

在讲授典型行业废水处理内容时, 为改变学生被动听课的状况, 我们将所有的学生分成几组, 为每组学生安排不同的典型行业废水案例, 让各组学生课前准备该行业废水的水质特点、典型处理工艺、相关设计参数等资料, 在课堂上为同学们讲解该类型的废水。然后有同学们提问并讨论, 最后由教师补充点评。这样做大大提高了学生的学习兴趣, 激起了学生的求知欲, 大家都争相去查资料, 准备自己所讲的内容, 不但获得了知识, 更重要的是学会了如何去学习。

3 注重理论与实际相结合

工业废水处理是将废水处理理论与行业废水实际相结合的一门课程, 因此该课程的学习始终要与实际处理情况相结合, 才能有效培养学生的实践能力。所以在教学过程中, 授课需要与工程实际紧密结合, 让学生知道废水处理理论是如何转化为实际应用的, 使学生完成从理论—实践—理论的认识转化过程。例如, 在讲生物滤池有关内容时, 可以结合某工业废水处理站采用的曝气生物滤池讲授其构造、设计及运行情况, 讨论其针对传统生物滤池所做的改进及效果, 使学生能理论联系实践, 调动学习热情, 这样既提高了学生的学习主动性, 又提高了其用学到的理论知识解决实际问题的能力。

《工业废水处理》授课过程中学生会接触到大量的处理工艺、构筑物及专用设备, 这都不是学生在日常生活中能够接触到的, 因此学生对其具有陌生感。因此, 我们在课程准备过程中, 通过各种途径准备大量的典型行业废水现场图像、视频资料。用以辅助课堂的教学, 取得了很好的效果。在课堂教学之余, 我们会安排学生参观一些有代表性的行业废水处理工程, 如啤酒废水处理、屠宰废水处理、印染废水处理、冷轧废水处理等, 使其更深入的了解工业废水处理过程。

4 存在问题与展望

目前, 该教学模式的实践时间还很短, 教学效果还需要时间验证。以下是笔者对提高工业水处理课程授课效果的两点建议。

针对课堂学习中存在的问题, 安排相应的课后讨论, 让学生在课后能对重点难点内容或薄弱环节加强学习, 保证课程学习的效果。

结合生产实习和毕业实习等环节, 适当多安排一些工业企业污水处理厂, 让学生对工业水处理有更多的感性认识。

参考文献

[1]国家环境保护部.全国第一次污染源普查公报, 2010.

[2]赵慧, 谢希栋.深化教学改革推进创新教育——加强水污染控制工程课程教学改革与实践[J].化工高等教育, 2008 (1) :93～95.

[3]闵小波, 柴立元, 彭兵, 等.“水污染控制工程”本科教学改革与实践[J].高等教育研究学报, 2004, 27 (2) :57～58.

造纸工业废水处理 篇10

【关键词】蓝藻;稳定塘;采油废水处理;防范措施

0.引言

近几年来，东营某工业废水处理厂的稳定塘时常出现蓝藻季节性集中爆发的现象，即“水华”。蓝藻爆发后，在稳定塘水面形成一层蓝绿色而有腥臭味的漂浮物，持续时间一般为3至7天，随后逐步消除。蓝藻的爆发给废水处理厂的正常运行造成了极大困难，也对其处理水质产生了不利的影响。因此，分析蓝藻爆发前后水质变化情况，进行蓝藻爆发危害性评估以及对防范措施的探索具有重要的现实意义。

1.蓝藻的特性

蓝藻又称蓝绿藻,是所有藻类生物中最简单、最原始的一种。所有的蓝藻都含有一种特殊的蓝色色素，蓝藻就是因此得名。不同的蓝藻含有一些不同的色素，有的含叶绿素，有的含有蓝藻叶黄素，有的含有胡萝卜素，有的含有蓝藻藻蓝素，也有的含有蓝藻藻红素。蓝藻在长期进化中形成了极强的生态竞争优势,在适宜环境条件下即可获得最大生长率,并以指数级迅速增长,从而使产毒菌株密度增加,获得竞争优势。

1.1形态结构

藻是单细胞生物，没有细胞核，但细胞中央含有核物质，通常呈颗粒状或网状，染色体和色素均匀的分布在细胞质中。该核物质没有核膜和核仁，但具有核的功能，故称其为原核。和细菌一样，蓝藻属于“原核生物”。它和具原核的细菌等一起，单立为原核生物界。

1.2 群体性和浮游性

蓝藻由大约3～7μm 的单细胞组成,通常数百个的微蓝藻细胞聚集在一起。由于细胞中含有气泡核,所以蓝藻能浮游在水面。当浮游在水面的微蓝藻群体增殖到一定的程度便形成水华[1]。

1.3 科属分类

蓝藻属蓝藻门分为两纲：色球藻纲和藻殖段纲。色球藻纲藻体为单细胞体或群体；藻殖段纲藻体为丝状体，有藻殖段。

1.4 繁殖方式

蓝藻的繁殖方式有两类，一为营养繁殖，包括细胞直接分裂（即裂殖）、群体破裂和丝状体产生藻殖段等几种方法，另一种为某些蓝藻可产生内生孢子或外生孢子等，以进行无性生殖。孢子无鞭毛[2]。

1.5 蓝藻在自然界中的作用

蓝藻是最早的光合放氧生物，对地球表面从无氧的大气环境变为有氧环境起了巨大的作用。在湖沼的生物链中,通常植物性的蓝藻被作为动物藻类和鱼虾的饵而被吞食,只要这一平衡不被破坏就不会出现大量的植物性蓝藻。

2.蓝藻爆发对废水处理厂水质的影响分析

2.1蓝藻爆发前后生物相比较

未发生蓝藻爆发现象前对该工业废水处理厂稳定塘生物相检测表明：

2.1.1该处理厂稳定塘水中主要为藻类细胞，以衣藻为主，呈单细胞分散状态存在，见图1。

图1 稳定塘水样中单细胞衣藻

2.1.2稳定塘水中主要存在浮游生物，经鉴定为皇冠轮虫。浓度在每毫升5头左右。见图2

图2 稳定塘水样中皇冠轮虫

2.1.3稳定塘水样中发现活动的剑水蚤。见图3

图3 稳定塘水样中剑水蚤

发生蓝藻爆发现象后对该处理厂稳定塘生物相检测表明：

（1）漂浮大量死亡的浮游生物，主要是两类浮游动物，轮虫和剑水蚤。

（2）水生浮游植物性藻类，绿色发状，有分枝，茎上有明显的胞子器形成。见图4

图4 稳定塘水样中丝状藻类

通过对该工业废水处理厂稳定塘内水樣的生物相检测结果分析，未发生蓝藻爆发前，稳定塘内有轮虫活动，而轮虫对水质极其敏感，水质不好时不会出现。由此说明未发生蓝藻爆发前该处理厂稳定塘内水质较好。而蓝藻爆发后，稳定塘内出现大量漂浮死亡的丝状藻类，同时轮虫数量大大减少，可见蓝藻数量的急剧增大打破了稳定塘内原有的生态平衡，使水中溶解氧含量降低，严重影响了其他物种的生存。

2.2蓝藻爆发前后处理水质情况比较

蓝藻爆发期间，对该处理厂稳定塘出水水质进行取样分析。蓝藻爆发后，稳定塘出水口水样呈蓝绿色，并有大量丝状和块状绿色悬浮物。通过对水样多次分析监测，并对比爆发前的例行水质监测数据。对比结果见下表1

表1 蓝藻爆发前后水质对比情况表 单位（PH值除外）：mg/l

通过对比发现蓝藻爆发后，变化最大的水质因子是：悬浮物、化学需氧量、氨氮、溶解氧。经分析可知：

2.2.1由于蓝藻大量异常增殖造成其新陈代谢的增快，大量死亡的蓝藻便聚集在水面，形成漂浮物，造成悬浮物含量增加。

2.2.2由于死亡的蓝藻自身为有机质，因此有大量细小的碎片分散于水样中，造成了化学需氧量检测值的偏大。

2.2.3由生物相检测发现，丝状蓝藻上长有大量异性胞。异形胞内含有固氮酶，可以将大气中的氮分子（N2）固定为氮素化合物。一方面固氮蓝藻利用这些氮化合物供给自身的生长发育之用，同时这些藻类在生长发育过程中还不断地分泌出氨基酸等含氮化合物，藻体死亡后经分解又可释放出大量的氨态氮。因此，水样中氨氮监测值增大。

2.2.4蓝藻大量异常增殖，使水中的含氧量迅速减少。同时大量蓝藻漂浮于水面，也严重影响了自然附氧过程。因此，水样中溶解氧含量减少。

3.蓝藻爆发的防治措施

目前治理蓝藻的方法通常可分为化学方法、物理方法和生物方法3 大类。化学方法是投入杀藻剂或者进行加盐处理，这种方法快速，效果明显，但是形成二次污染的可能性很大。物理方法包括臭氧处理，活性炭过滤，人工物理打捞等。这种方法效果好的成本高,成本低的效率又太低。生物方法是一种好方法，例如投入滤食性鱼类等，但也可能造成生物链的破坏，使得某一生物大量繁殖，带来新的问题。综合考虑该废水处理厂可采用如下应急防治措施：

3.1对产生的大量浮游蓝藻进行应急人工打捞。

3.2浅水区清淤，对长期堆积在塘内的有机物质进行清除，除掉内部污染源。

3.3对浅水区进行塘内整流，通过流动改变营养盐的分布，控制藻类生长。

3.4加强异常气候前的预警，在必要时在浅水区投加一定的除藻剂或者硫酸铜晶体，用量严格控制在0.5mg/l以下，以免造成二次污染。■

【参考文献】

［１］陈飞勇,刘凤丽,金峰,等.蓝藻的特征及其水华防治研究［J］.人民长江,2008,39(2):69-70.

废纸造纸废水处理技术的应用 篇11

令人值得关注的是, 在废纸造纸的生产过程中, 沉渣量大、废水中含有的废弃物也大。所以, 由于废纸造纸废水的处理必须解决很多技术上的问题, 这就要求处理技术必须能效高、技术含量高、解决水的可循环使用问题等。由于水沉渣的处理问题比较复杂, 对于环境的产生的污染也非常大, 所以这也成为了研究的重点。

一、造纸工艺与废水的处理描述

1. 材料与生产纸的选择。

原料的生产和纸张的选择决定水源的污染度和污染物成分。生产原料通常分为进口和国产的, 通常回收的废纸杂质少, 纸张纯度高, 是很好处理的材料。但是国内的各种废纸回收并没有好的制度处理, 只有在发达的城市才有较为完善的回收制度。

2. 纸浆中段废水处理的方法。

制浆造纸废水生产的时候主要都是采用蒸煮废液、中段废水和造纸白水三个部分。制浆中段包括备料废水、污染凝水和漂白。中段废水的污染物含有的废弃物多, 浓度低, 含水量多, 而且漂白的过程所用的时间长, 这使得废水中包括了含量较多的机氯物, 它的污染成为会在水质中表现出来, 但是这个原料可以用于纤维生产, 如果直接排放会给环境造成极大的污染, 而且使原料被浪费掉了。

如果将中段废水合理运用, 是对造纸业有效治理的一大帮助。许多普通的废水处理都可融入制浆的中段废水的技术中, 媒体报道了很多的实用的处理方法, 例如生化法。一套完整的工艺方法不仅可以将现有的污染物更好的处理, 也可以更好地将污染物中的物质进行吸附, 而且可以降低投资成本, 但是由于很多原因这种技术还处在国内的研究阶段, 并没有得到实际的应用。

3. 废纸与废水品质。

不同的纸张原料形成了不同的废水品质。进口的废纸品质不仅质量好, 而且污染废弃物很少, 国内的废弃物成分复杂, 污染物较多, 这对废水的处理产生一定的影响。这就形成了原料中进口的废纸比例相对生产量高, 处理得废水污染物的水量也相对用得少。

4. 生产工艺。

按照无脱墨的工艺要求, 可以分为废水的脱墨处理和非脱墨处理。脱墨主要用于纸张的印刷、书写等。非脱墨主要是用于生产包装和纸板。在同等条件下, 脱墨的废水浓度和色值要高于非脱墨的数值。

5. 废纸的工艺。

我国的废纸再生产主要是用于生产包装纸、特殊纸板和新闻纸等。主要的工艺技术为磨碎、净化、打压、上网、再生产等, 这其中的脱墨工艺是新增加的。而生产废水的自制浆主要在车间打浆和冲渣等工序中能见到。

6. 耗水量。

造纸的过程的中水的消耗往往是一个研究的重点, 用水的多少直接决定了废水中污染浓度的多少。我国的造纸工业发展在各个地区非常不平均, 很多好的企业技术都处于国际领先水平。但是有的地区技术还都停留在20世纪七八十年代, 加上企业对于用水的重视程度不高, 使得企业用水浪费非常严重, 在用水的投资上非常巨大, 很多的企业也因负担不了这样沉重的债务而倒闭。所以, 当我们的环境设计人员进行设计的时候, 一定要了解厂家的消耗水量, 从而为环境保护和更好的处理废水技术下工夫。

7. 造纸新工艺。

很多的造纸纸箱在处理过程中都是以进口原料为主, 采用国内材料的非常少, 生产的工艺多是采用浆内施胶。但是由于近几年的原材料的价格涨幅过快, 为了降低成本, 进口和国内的用纸比重被调了过来。为了将环压及湿度增强, 在最新的研究中, 纸板中被加入了淀粉, 这使得制浆的可溶性增强。在生化负荷高的节水厂家中, 造纸工艺是非常先进的。

二、生产中所采用的技术

1. 生化法。

生化法是将微生物的有机质分解出来, 并用废水进行处理。主要根据微生物的类型进行氧化处理和厌氧生化的过程, 这是主要针对制浆的中段废水处理, 但是用水量大, 所以结合好氧法处理最为理想。好氧处理制浆中段废水的方法, 使工艺得到了更好的发展, 也是技术处理发展的新方向。国内对于报道好氧法和含有活性污泥法处理中段废水较多。

2. 超滤法。

超滤法主要是通过微孔膜组件来进行处理的。国内对于这类技术的报道非常少, 主要因为目前是进行试验阶段。并且由于设备复杂, 技术要求较高, 膜的处理和保养问题也没有得到很好解决, 该技术的投资需要的资金巨大, 只有少数的发达国家才报道这种漂白废水技术。

3. 物化处理和生化处理。

物化处理的技术是沉淀池法, 污染物的除去率低, 沉淀的时间长, 沉渣要发酵。浅层气浮技术污染物的除去率较低, 成本投入大, 沉渣的含量会产生气泡, 滤水性不好。

生化处理技术主要是氧化沟, 它们难以使废水中污染物降解, 废水循环在每次使用后都会有新的污染物沉积。

这些技术导致了废水和废渣的难以使用, 造成废水量、沉渣、植物纤维的损失量非常大, 经济价值难以估计。

三、废纸造纸废水的新技术描述

在废纸造纸废水处理的资源化模式中, 采用新技术处理是非常必要的。通过自主研发的知识产权以及新设备、新技术、新型的造纸剂, 大大地解决了废纸造纸废水的关键技术问题, 实现了废纸造纸的节能和环保, 开创了我国的废纸造纸废水处理的新模式。新技术可以为我国每天节约废水80万t, 节约电能8万k Wh, 直接创收经济效益3亿元。