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      化工廢水特點及廢水處理原則 特征和方法

         日期:2018-08-23     來源:化工邦    瀏覽:11    評論:0    

        化工企業正在面臨越來越大的環保壓力。去年媒體曝光了數起相關企業涉水環境違法案件,無論是罰款500萬元還是負責人被刑拘,對企業而言都不再是不痛不癢的處罰。然而化工特別是精細化工行業的廢水,成分復雜、毒性高,被公認為是最難處理的工業廢水,處理成本也居高不下,是擺在行業可持續發展面前的一道難題。

        對此,業內人士表示,化工廢水無疑將是“十三五”工業水污染防治的重點。特別是由于化工行業布局與我國環境敏感區、重點流域高度重合的原因,對化工企業廢水控制的指標會越來越多,越來越嚴格;而在缺水地區,對化工企業用水量也逐步會有更嚴格的限制,這都對化工行業廢水治理提出更高要求。

        化工廢水特點及廢水處理原則

        隨著經濟的高速發展,化工產品生產過程對環境的污染加劇,對人類健康的危害也日益普遍和嚴重,其中特別是精細化工產品(如制藥、染料、日化等)生產過程中排出的有機物質,大多都是結構復雜、有毒有害和生物難以降解的物質。因此,化工廢水處理的難度較大。

        化工廢水的基本特征為極高的COD、高鹽度、對微生物有毒性,是典型的難降解廢水,是目前水處理技術方面的研究重點和熱點。化工廢水的特征分析如下:

        (1)水質成分復雜,副產物多,反應原料常為溶劑類物質或環狀結構的化合物,增加了廢水的處理難度;

        (2)廢水中污染物含量高,這是由于原料反應不完全和原料、或生產中使用的大量溶劑介質進入了廢水體系所引起的;

        (3)有毒有害物質多,精細化工廢水中有許多有機污染物對微生物是有毒有害的,如鹵素化合物、硝基化合物、具有殺菌作用的分散劑或表面活性劑等;

        (4)生物難降解物質多,B比C低,可生化性差;

        (5)廢水色度高。

        化工廢水處理方法

        廢水處理技術已經經過了100多年的發展,污水中的污染物種類、污水量是隨著社會經濟發展、生活水平的提高而不斷增加,污水處理技術也隨著科學技術的發展而發生了日新月異的變化,同時,舊的污水處理技術也不斷被革新和發展著。尤其現在的化工廢水中的污染物是多種多樣的,往往用一種工藝是不能將廢水中所有的污染物去除殆盡的。用物化工藝將化工廢水處理到排放標準難度很大,而且運行成本較高;化工廢水含較多的難降解有機物,可生化性差,而且化工廢水的廢水水量水質變化大,故直接用生化方法處理化工廢水效果不是很理想。

        針對化工廢水處理的這種特點,我們認為對其處理宜根據實際廢水的水質采取適當的預處理方法,如絮凝、內電解、電解、吸附、光催化氧化等工藝,破壞廢水中難降解有機物、改善廢水的可生化性;再聯用生化方法,如SBR、接觸氧化工藝,A/O工藝等,對化工廢水進行深度處理。

        目前,國內對處理化工廢水工藝的研究也趨向于采用多種方法的組合工藝。例如,采取內電餌混凝沉淀—厭氧—好氧工藝處理醫藥廢水、采用大孔吸附樹脂吸附和厭氧—好氧生物處理—絮凝沉淀法處理有機化工廢水、采用絮凝—電餌法聯用處理麻黃素廢水、采取臭氧一生物活性碳工藝去除水中有機污染物、采用的光催化氧化—內電餌—sBR組合方法處理高濃化工廢水都取得了比較好的結果。

        化工廢水成分復雜、水質水量變化大。隨著國家對其處理達標要求越來越嚴格,人們用一種方法很難得到良好的處理效果。處理化工廢水根據實際情況采用各種組合處理技術。以取長樸短,實現處理系統優化。

        水污染指標

        水污染指標是衡量水體被污染程度的數值標示,也是控制好檢測水處理設備運行狀態的重要依據。其中,最常用的水污染指標有(8個):

        生化需氧量(BOD):表示在有飽和氧條件下,好氧微生物在20℃ ,經一定天數降解每升水中有機物所消耗的游離氧的量,常用單位mg/L,常以5日為測定BOD的標準時間,以BOD5表示。

        化學需氧量(COD):表示用強氧化劑把有機物氧化為H2O和CO2所消耗的相當氧量。常用的氧化劑為重鉻酸鉀或高錳酸鉀,分別表示為CODCr或簡寫(COD)和CODMn(也稱耗氧量,簡稱OC),單位為mg/L。

        總需氧量(TOD):當有機物完全被氧化時,C、H、N、S分別被氧化為CO2、H2O、NO、SO2時所消耗的氧量,單位為mg/L。

        總有機碳(TOC):表示水中有機污染物的總含碳量,以碳含量表示,單位為mg/L。

        懸浮物(SS):水樣過濾后,濾膜或濾紙上截留下來的物質,單位為mg/L。

        pH:表示污水的酸堿性。

        有毒物質:表示水中所含對生物有害物質的含量,如氰化物、砷化物、汞、鎘、鉻、鉛等,單位為mg/L。

        大腸桿菌數:指每升水中所含大腸桿菌的數目,單位為個/L。

        廢水處理的方法分類

        針對不同污染物的特征,發展了各種不同的廢水處理方法,特別是對化工廢水的處理,這些處理方法可按其作用原理劃分為4大類,即物理處理法、化學處理法、物料化學處理法和生物處理法。

        一、物理處理法

        通過物理作用,以分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態污染物質(包括油膜和油珠)的廢水處理法,根據物理作用的不同,又可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。

        與其他方法相比,物理法具有設備簡單、成本低、管理方便、效果穩定等優點,主要用于去除廢水中的漂浮物、懸浮固體、砂和油類等物質。

        物理法包括過濾、重力分離、離心分離等。

        二、化學處理法

        通過化學反應和傳質作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態的污染物質或將其轉化為無害物質的廢水處理法。可用來除去廢水中的金屬離子、細小的膠體有機物、無機物、植物營養素(氮、磷)、乳化油、色度、臭味、酸、堿等。

        化學法包括中和法、混凝法、氧化還原、電化學等方法。

        (1)中和法

        在化工、煉油企業中,對于低濃度的含酸、含堿廢水,在無回收及綜合利用價值時,往往采用中和的方法進行處理。中和法也常用于廢水的預處理,調整廢水的pH。

        (2)混凝沉淀法

        混凝法是在廢水中投入混凝劑,因混凝劑為電解質,在廢水中形成膠團,與廢水中的膠體物質發生電中和,形成絮體沉降。絮凝沉淀不但可以去除廢水中的粒徑為10-3~10-6的細小懸浮顆粒,而且還能夠去除色度、油份、微生物、氮磷等富營養物質、重金屬及有機物等。

        (3)氧化還原法

        廢水經過氧化還原處理,可使廢水中所含的有機物質和無機物質轉變為無毒或毒性不大的物質,從而達到廢水處理的目的。常用的氧化法有:空氣氧化法、氯氧化法、臭氧氧化法、濕式氧化法等。

        (4)電解法

        電解是利用直流電進行溶解氧化還原反應的過程。一般,按照污染物的凈化機理可以分為電解氧化法、電解還原法、電解凝聚法和電解浮上法。

        三、物理化學法

        利用物理化學作用去除廢水中的污染物質。廢水經物理方法處理后,仍會含有某些細小的懸浮物以及溶解的有機物,為了進一步去除殘存在水中的污染物,可進一步采用物理化學方法進行處理。

        主要有吸附法、離子交換法、膜分離法、萃取法、汽提法和吹脫法等。

        四、生物化學處理法

        通過微生物的代謝作用,使廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態的有機性污染物質轉化為穩定、無害的廢水處理方法。

        生物處理過程的實質是一種由微生物參與進行的有機物分解過程,分解有機物的微生物主要是細菌,其它微生物如藻類和原生動物也參與該過程,但作用較小。

        五、微電解處理法

        微電解處理作為近年來新興起的處理工藝,已取得了廣泛的應用。現有工藝生產的微電解填料已克服了板結鈍化的弊端,填料可持續高效的運行。

        特別針對有機物濃度大、高毒性、高色度、難生化廢水的處理,可大幅度地降低廢水的色度和COD,提高B/C比值即提高廢水的可生化性。可廣泛應用于:印染、化工、電鍍、制漿造紙、制藥、洗毛、農藥、醬菜、酒精等各類工業廢水的處理及處理水回用工程。

        (1)染料、印染廢水;焦化廢水;石油化工水;----上述廢水在脫色的同時,處理水中的B/C值顯著提高。

        (2)石油廢水;皮革廢水;造紙廢水、木材加工廢水;----上述廢 水處理 水后的BOD/COD值大幅度提高。

        (3)電鍍廢水;印刷廢水;采礦廢水;其他含有重金屬的廢水;----可以從上述廢水中去除重金屬。

        (4)有機磷農業廢水;有機氯農業廢水;----大大提高上述廢水的可生化性,且可除磷,除硫化物。

       
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