工业废水处理原则及处理方法

精品文档 1欢迎下载 工业废水处理原则及处理方法工业废水处理原则及处理方法 到目前为止 有多种方法和技术可以处理工业废水 总的来说 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 工业废水中的污染物成分五花八门 多种多样 采用一种工艺 处理往往不能将废水中所有的污染物去除殆尽 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 工业废水怎么处理呢 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 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 精品文档 2欢迎下载 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 精品文档 3欢迎下载 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 二 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 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 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 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 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废水处理厂的负荷 这类废水应在厂内经适 当处理后循环使用 成分和性质类似于城市废水的有机废水 如造纸废水 制糖 废水 食品加工废水等 可以排入城市废水系统 应建造大型废水 处理厂 包括因地制宜修建的生物氧化塘 废水库 土地处理系统 等简易可行的处理设施 与小型废水处理厂相比 大型废水处理厂 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 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 由废水处理厂进一步进行 精品文档 4欢迎下载 生物氧化降解处理 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 和输往废水处理厂 而应进行单独处理 三 工业废水处理中的技术应用 1 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 废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 10m 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 20nm 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 精品文档 5欢迎下载 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 1nm 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 废水排放量以每年 1 8 10 kt 的速度增长 全国工业废水和生活废水每天的排放量近 1 64 10kt 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 精品文档 6欢迎下载 业增长潜力最大的领域 2 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 l500m 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 微波能 常规废水处理法存在以下共同缺点 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 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 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 精品文档 7欢迎下载 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 微波能废水处理技术已应了昆明盘龙江水 大观 河水 滇池水 翠湖水等生活废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 4 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 AdvancedOxidationProcess 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 精品文档 8欢迎下载 四 针对工业废水怎么处理问题 列出典型的几种工业废水处 理技术 一 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 精品文档 9欢迎下载 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 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 多成分重金属废水 多成分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 多成分重金属废水 调节池 快混池 慢混池 斜管沉淀池 过滤 pH 回调池 排放 精品文档 10欢迎下载 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 二 线路板废水 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 精品文档 11欢迎下载 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 精品文档 12欢迎下载 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 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 三 表面处理废水 1 磨光 抛光废水 精品文档 13欢迎下载 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