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文档简介

1、废水分类:食品废水、医疗废水、制药废水、化工废水、电镀废水、纺织废水、皮革废水、煤矿废水等食品废水 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

2、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。 目前,国内外食品废水处理工艺主要有化学处理法、生物处理法、物理处理法。化学处理法 应用化学原理和化学作用将废水中的污染物成分转化为无害物质,使废水得到净化。污染物在经过化学处理过程后改变了化学本性,处理过程中总是伴随着化学变化。用于食品工业废水的化学处理法有中和、混凝、电解、氧化还原、离子交换、膜分离法等。 化学氧化还原:转化废水中污染物的有效方法。废水中呈溶解状态的无机物和有机物,通过化学反应被氧化或还原为微毒或无毒的物质,或者转化成容易与水分离的形态,从而达到处理的目的

3、。 混凝法:食品工业废水处理中所用的主要的化学处理工艺。混凝法不能单独使用,必须与物理处理工艺的沉淀、澄清法或气浮法结合使用,构成混凝沉淀或混凝气浮,混凝沉淀可作为生物处理的预处理,也可作为生物处理后的深度处理。混凝沉淀法是水处理的一个重要方法。对于一些胶体颗粒较小、或是一些胶体溶液,难以或不能发生沉降的废水加入化学混凝剂,使其形成易沉降的大颗粒而去除。废水中呈胶体状态的蛋白质和多糖类物质,经加药混凝沉淀即有较好的去除效果。常用的药剂有:石灰、硫酸亚铁、三氯化铁和硫酸铝等。石灰一般不单独使用,常与其他药剂配合使用,最佳投药量和pH值宜通过试验确定。离子交换:利用离子交换剂对水中存在的有害离子(

4、包括有机的及无机的)进行交换去除的方法。膜分离法:膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时,实现选择性分离的技术,半透膜又称分离膜或滤膜,膜壁布满小孔,根据孔径大小可以分为:微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等,膜分离都采用错流过滤方式。工艺优点:常温下进行、无相态变化、无化学变化、选择性好、适应性强、能耗低。微滤,具体涉及领域主要有:医药工业、食品工业(明胶、葡萄酒、白酒、果汁、牛奶等)、高纯水、城市污水、工业废水、饮用水、生物技术、生物发酵等。超滤,早期的工业超滤应用于废水和污水处理。三十多年来,随着超滤技术的发展,如今超滤技术已经涉及食品

5、加工、饮料工业、医药工业、生物制剂、中药制剂、临床医学、印染废水、食品工业废水处理、资源回收、环境工程等众多领域。纳滤,纳滤的主要应用领域涉及:食品工业、植物深加工、饮料工业、农产品深加工、生物医药、生物发酵、精细化工、环保工业等。反渗透,由于反渗透分离技术的先进、高效和节能的特点,在国民经济各个部门都得到了广泛的应用,主要应用于水处理和热敏感性物质的浓缩,主要应用领域包括以下:食品工业、牛奶工业、饮料工业、植物(农产品)深加工、生物医药、生物发酵、制备饮用水、纯水、超纯水、海水、苦咸水淡化、电力、电子、半导体工业用水、医药行业工艺用水、制剂用水、注射用水、无菌无热源纯水、食品饮料工业、化工及

6、其它工业的工艺用水、锅炉用水、洗涤用水及冷却用水。除了以上四种常用的膜分离过程,另外还有渗析、控制释放、膜传感器、膜法气体分离、液膜分离法等。生物处理法 有机废水处理系统中最重要的过程之一。在食品工业的废水处理中,生物处理工艺可分为好氧工艺、厌氧工艺、稳定塘、土地处理以及由上述工艺的结合而形成的各种各样的组合工艺。食品废水是有机废水,生物法是主要的二级处理工艺,目的在于降解COD、BOD5。好氧生物处理工艺根据所利用的微生物的生长形式分为活性污泥工艺和膜法工艺。前者包括传统活性污泥法、阶段曝气法、生物吸附法、完全混合法、延时曝气法、氧化沟、间歇活性污泥法(SBR)等。后者包括生物滤池、塔式生物

7、滤池、生物转盘、活性生物滤池、生物接触氧化法、好氧流化床等。一般好氧处理对低浓度废水效果较好。 厌氧生物处理工艺适用于食品工业废水,主要原因是废水中含易生物降解的高浓度有机物,且无毒性。此外,厌氧处理动力消耗低,产生的沼气可作为能源,生成的剩余污泥量少,厌氧处理系统全部密闭,利于改善环境卫生,可以季节性或间歇性运转,污泥可长期储存。物理处理法 应用物理作用改变废水成分的处理方法。用于食品工业废水处理的物理处理法有筛滤、撇除、调节、沉淀、气浮、离心分离、过滤、微滤等。前五种工艺多用于预处理或一级处理,后三种主要用于深度处理。 撇除:某些食品工业废水中含有大量的油脂,这些油脂必须在进入生物处理工艺

8、前予以除去,否则会造成管道、水泵和一些设备的堵塞,还会对生物处理工艺造成一定的影响。此外,油脂除去并回收又有较大的经济价值。废水中的油脂根据其物理状态可分为游离漂浮状和乳化状两大类。通常隔油池除去漂浮状油脂。隔油池对漂浮状油脂的去处率可达90%以上。如果处理流程中设有调节池或沉淀池,则隔油池可与调节池或初沉池合用统一构筑物,可节省投资和占地。对小型处理系统,可设油水分离器撇油。 筛滤:预处理中使用最广泛的一种方法。主要作用是从废水中分离出较粗的分散性悬浮固体物。所用的设备有格栅和格筛。格栅拦截较粗的悬浮固体,其作用是保护水泵和后续处理设备。食品工业废水中常用的格筛有固定筛、转动筛和震动筛等,格

9、筛最常用的孔径是10-40目。 调节:对于水质水量变化幅度大的食品工业废水,常设置调节池对废水的水质和水量进行调节,调节时间一般为624h,多为612h左右。调节池容量为日处理废水量的15%50%。 气浮:用于除去食品工业废水中的乳化油、表面活性物质和其他悬浮固体。有真空式气浮、加压溶气气浮和散气管(板)式气浮。当废水进入容器气浮池之前,往水中投加化学混凝剂或助凝剂,可提高乳化油脂和胶体悬浮颗粒的去除率。据资料介绍,气浮可除去90%以上的油脂和40%80%的BOD5和SS。气浮池HRT一般30min。沉淀:用来除去原废水中无机固体物和有机固体物,以及分离生物处理工艺中的固相和液相。用沉砂池除去

10、原废水中的无机固体物;用初沉池除去原废水中的有机固体物;用二沉池分离生物处理工艺中的生物相和液相,沉砂池一般设在格栅和格筛之后。为了清除废水中无机固体物表面的有机物,避免废水中有机固体物在沉砂池中产生沉淀,可采用曝气沉砂池。采用初沉池可降低后续工艺的负荷。初沉池除去悬浮固体的效果与加工的原料和产品有关。按池中的水流方向分为平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池。为了提高沉淀池的沉淀效率,可在沉淀池内设置平行的斜板或斜管而成斜板(管)沉淀池。一般沉淀时间1.5-2.0h。医疗废水 医院污水的主要污染物:病原性微生物、有毒有害物理化学污染物、放射性污染物。处理工艺:生化处理系统的作用,主要是利用微生物

11、的新陈代谢作用,将污水中的绝大部分有机污染物吸附、降解,从中去除,并同时达到脱磷脱氮的作用。生物处理工艺 主要有活性污泥法、生物接触氧化法、膜生物反应器、曝气生物滤池和简易生化法等。氯化法主要有次氯酸钠法、液氯法、二氧化氯法、氯片消毒法。次氯酸钠是普通的化学试剂,起运输,储存和购买都比较方便。次氯酸钠消毒法:利用商品次氯酸钠溶液或现场制备的次氯酸钠溶液作为消毒剂对医院污水消毒。生产制备次氯酸钠的设备叫做次氯酸钠发生器,它主要靠电解槽、整流器、盐水系统组成。工艺流程是:污水格栅化粪池投药井接触反应池城市下水管道。在投药井安装次氯酸钠发生器和加药装置。液氯法:医院污水处理最早的方法之一, 采用自动

12、虹吸定比加氯系统,提升式自动定比加氯系统,超声波自动定比加氯系统,按余氯量自动加氯系统和复合环加氯系统。二氧化氯法:二氧化氯是一种黄绿色气体,极不稳定,不易储存,使用时必须临用现配。二氧化氯易溶于水,溶解度约为氯的5倍。其氯是以正4价的形式存在,活性为氯的2.5倍。可以有效的氧化医院污水中的某此化学物质,如酚、氰、硫及其产生的臭味。生产二氧化氯的设备叫二氧化氯发生器。常见的制备二氧化氯的设备是二氧化氯协同消毒剂发生器,具有渗透性隔膜的电解槽专用直流电源和吸收管路等3部分组成。 氯片消毒法:利用氯片中含有的有机氯成分根据污水流量变化而适量溶出,在污水中基本保持稳定的余氯量而达到定比投氯和消毒的作

13、用。基本流程是:医院污水化粪池或沉淀池消毒井(加入消毒片) 接触池城市下水管道。臭氧消毒法 臭氧消毒工艺流程图:污水格栅化粪池接触反应池城市水管道。在接触反应池中加入臭氧发生器水射器。臭氧发生器是生产臭氧的设备。除主机外,还配有供氯系统,还要配有专用臭氧吸收接触装置才能使消毒液与污水充分接触,达到良好的效果。制药废水 制药工业废水主要包括抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水四大类。其废水的特点是成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深和含盐量高,特别是生化性很差,且间歇排放,属难处理的工业废水。 处理方法可归纳为以下几种:物化处理、化学处理 、生

14、化处理以及多种方法的组合处理等,各种处理方法具有各自的优势及不足。物化处理 根据制药废水的水质特点,在其处理过程中需要采用物化处理作为生化处理的预处理或后处理工序。目前应用的物化处理方法主要包括混凝、气浮、吸附、氨吹脱、电解、离子交换和膜分离法等。 混凝法(食品废水部分介绍过):国内外普遍采用的一种水质处理方法,它被广泛用于制药废水预处理及后处理过程中,如硫酸铝和聚合硫酸铁等用于中药废水等。高效混凝处理的关键在于恰当地选择和投加性能优良的混凝剂。近年来混凝剂的发展方向是由低分子向聚合高分子发展,由成分功能单一型向复合型发展。 气浮法:包括充气气浮、溶气气浮、化学气浮和电解气浮等多种形式。新昌制

15、药厂(浙江医药股份有限公司)采用CAF涡凹气浮装置对制药废水进行预处理,在适当药剂配合下,COD的平均去除率在25%左右。 吸附法:常用的吸附剂有活性炭、活性煤、腐殖酸类、吸附树脂等。武汉健民制药厂采用煤灰吸附两级好氧生物处理工艺处理其废水。结果显示,吸附预处理对废水的COD去除率达41.1%,并提高了BOD5/COD值。 膜分离法:膜技术包括反渗透、纳滤膜和纤维膜,可回收有用物质,减少有机物的排放总量。该技术的主要特点是设备简单、操作方便、无相变及化学变化、处理效率高和节约能源。朱安娜等采用纳滤膜对洁霉素废水进行分离实验,发现既减少了废水中洁霉素对微生物的抑制作用,又可回收洁霉素。 电解法:

16、该法处理废水具有高效、易操作等优点而得到人们的重视,同时电解法又有很好的脱色效果。李颖采用电解法预处理核黄素上清液,COD、SS和色度的去除率分别达到71、83和67。化学处理化学处理应用化学方法时,某些试剂的过量使用容易导致水体的二次污染,因此在设计前应做好相关的实验研究工作。化学法包括铁炭法、化学氧化还原法(fenton试剂、H2O2、O3)、深度氧化技术等。 铁炭法:工业运行表明,以Fe-C作为制药废水的预处理步骤,其出水的可生化性大大提高。采用铁炭微电解厌氧好氧气浮联合处理工艺处理甲红霉素、盐酸环丙沙星等医药中间体生产废水,铁炭法处理后COD去除率达20%,最终出水达到国家污水综合排放

17、标准(GB89781996)一级标准。 Fenton试剂处理法:亚铁盐和H2O2的组合称为Fenton试剂,它能有效去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。随着研究的深入,又把紫外光(UV)、草酸盐(C2O42-)等引入Fenton试剂中,使其氧化能力大大加强。以TiO2为催化剂,9 W低压汞灯为光源,用Fenton试剂对制药废水进行处理,取得了脱色率100%,COD去除率92.3%的效果,且硝基苯类化合物从8.05 mg/L降至0.41 mg/L。 氧化技术:又主要包括电化学氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化法、光催化氧化法和超声降解法等。其中紫外光催化氧化技术具有新颖、高效、对废水无选择

18、性等优点,尤其适合于不饱合烃的降解,且反应条件也比较温和,无二次污染,具有很好的应用前景。与紫外线、热、压力等处理方法相比,超声波对有机物的处理更直接,对设备的要求更低,作为一种新型的处理方法,正受到越来越多的关注。生化处理生化处理技术是目前制药废水广泛采用的处理技术,包括好氧生物法、厌氧生物法、好氧厌氧等组合方法。 好氧生物处理:由于制药废水大多是高浓度有机废水,进行好氧生物处理时一般需对原液进行稀释,因此动力消耗大,且废水可生化性较差,很难直接生化处理后达标排放,所以单独使用好氧处理的不多,一般需进行预处理。常用的好氧生物处理方法包括活性污泥法、深井曝气法、吸附生物降解法(AB法)、接触氧

19、化法、序批式间歇活性污泥法(SBR法)、循环式活性污泥法(CASS法)等。深井曝气法,深井曝气是一种高速活性污泥系统,该法具有氧利用率高、占地面积小、处理效果佳、投资少、运行费用低、不存在污泥膨胀、产泥量低等优点。此外,其保温效果好,处理不受气候条件影响,可保证北方地区冬天废水处理的效果。东北制药总厂的高浓度有机废水经深井曝气池生化处理后,COD去除率达92.7%,可见用其处理效率是很高的,而且对下一步的治理极其有利,对工艺治理的出水达标起着决定性作用。AB法,该法属超高负荷活性污泥法。AB工艺对BOD5、COD、SS、磷和氨氮的去除率一般均高于常规活性污泥法。其突出的优点是A段负荷高,抗冲击

20、负荷能力强,对pH和有毒物质具有较大的缓冲作用,特别适用于处理浓度较高、水质水量变化较大的污水。生物接触氧化法,该技术集活性污泥和生物膜法的优势于一体,具有容积负荷高、污泥产量少、抗冲击能力强、工艺运行稳定、管理方便等优点。很多工程采用两段法,目的在于驯化不同阶段的优势菌种,充分发挥不同微生物种群间的协同作用,提高生化效果和抗冲击能力。在工程中常以厌氧消化、酸化作为预处理工序,采用接触氧化法处理制药废水。哈尔滨北方制药厂采用水解酸化两段生物接触氧化工艺处理制药废水,运行结果表明,该工艺处理效果稳定、工艺组合合理。随着该工艺技术的逐渐成熟,应用领域也更加广泛。,SBR法,SBR法具有耐冲击负荷强

21、、污泥活性高、结构简单、无需回流、操作灵活、占地少、投资省、运行稳定、基质去除率高、脱氮除磷效果好等优点,适合处理水量水质波动大的废水。王忠用SBR工艺处理制药废水的试验表明:曝气时间对该工艺的处理效果有很大影响;设置缺氧段,尤其是缺氧与好氧交替重复设计,可明显提高处理效果;反应池中投加PAC的SBR强化处理工艺,可明显提高系统的去除效果。 厌氧生物处理:目前国内外处理高浓度有机废水主要是以厌氧法为主,但经单独的厌氧方法处理后出水COD仍较高,一般需要进行后处理(如好氧生物处理)。目前仍需加强高效厌氧反应器的开发设计及进行深入的运行条件研究。在处理制药废水中应用较成功的有上流式厌氧污泥床(UA

22、SB)、厌氧复合床(UBF)、厌氧折流板反应器(ABR)、水解法等。UASB法,UASB反应器具有厌氧消化效率高、结构简单、水力停留时间短、无需另设污泥回流装置等优点。采用UASB法处理卡那霉素、氯酶素、VC、SD和葡萄糖等制药生产废水时,通常要求SS含量不能过高,以保证COD去除率在85%90%以上。二级串联UASB的COD去除率可达90%以上。UBF法,具有反应液传质和分离效果好、生物量大和生物种类多、处理效率高、运行稳定性强的特征,是实用高效的厌氧生物反应器。水解酸化法,水解池全称为水解升流式污泥床(HUSB),它是改进的UASB。水解池较之全过程厌氧池有以下优点:不需密闭、搅拌,不设三

23、相分离器,降低了造价并利于维护;可将污水中的大分子、不易生物降解的有机物降解为小分子、易生物降解的有机物,改善原水的可生化性;反应迅速、池子体积小,基建投资少,并能减少污泥量。 厌氧好氧及其他组合处理工艺:由于单独的好氧处理或厌氧处理往往不能满足要求,而厌氧好氧、水解酸化好氧等组合工艺在改善废水的可生化性、耐冲击性、投资成本、处理效果等方面表现出了明显优于单一处理方法的性能,因而在工程实践中得到了广泛应用。如利民制药厂采用厌氧好氧工艺处理制药废水,BOD5去除率达98,COD去除率达95,处理效果稳定;肖利平等采用微电解厌氧水解酸化SBR工艺处理化学合成制药废水,结果表明,整个串联工艺对废水水

24、质、水量的变化具有较强的耐冲击能力,COD去除率可达86%92%,是处理制药废水的一种理想的工艺选择。 此外,随着膜技术的不断发展,膜生物反应器(MBR)在制药废水处理中的应用研究也逐渐深入。MBR综合了膜分离技术和生物处理的特点,具有容积负荷高、抗冲击能力强、占地面积小、剩余污泥量少等优点。化工废水 化学工业废水按成分可分为:有机物的废水,主要来自基本有机原料、合成材料、农药、染料等行业排出的废水 ;无机物的废水,如无机盐、氮肥、磷肥、硫酸、硝酸及纯碱等行业排出的废水;既含有有机物又含有无机物的废水,如氯碱、感光材料、涂料等行业。处理高浓度难降解有机废水的主要方法有化学氧化法、萃取法、吸附法

25、、焚烧法、催化氧化法、生化法等,但只有生化法工艺成熟,设备简单,处理能力大,运行成本低,也是废水处理中应用最广的方法。 几种废水介绍酸碱废水 酸性废水主要来自钢铁厂、化工厂、染料厂、电镀厂和矿山等,其中含有各种有害物质或重金属盐类。酸的质量分数差别很大,低的小于1%,高的大于10%。碱性废水主要来自印染厂、皮革厂、造纸厂、炼油厂等。其中有的含有机碱或含无机碱。碱的质量分数有的高于5%,有的低于1%。酸碱废水中,除含有酸碱外,常含有酸式盐、碱式盐以及其他无机物和有机物。 酸碱废水具有较强的腐蚀性,需经适当治理方可外排。治理酸碱废水一股原则是:(1)高浓度酸碱废水,应优先考虑回收利用,根据水质、水

26、量和不同工艺要求,进行厂区或地区性调度,尽量重复使用:如重复使用有困难,或浓度偏低,水量较大,可采用浓缩的方法回收酸碱。(2)低浓度的酸碱废水,如酸洗槽的清洗水,碱洗槽的漂洗水,应进行中和处理。 对于中和处理,应首先考虑以废治废的原则。如酸、碱废水相互中和或利用废碱(渣)中和酸性废水,利用废酸中和碱性废水。在没有这些条件时,可采用中和剂处理。冶金废水 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向是:(1)发展和采用不用水或少用水及无污染

27、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。农药废水 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

28、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。含酚废水 含酚废水主要来自焦化厂、煤气厂、石油化工厂、绝缘材料厂等工业部门以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纤维、合成染料、有机农药和酚醛树脂生产过程。含酚废水中主要含有酚基化合物,如苯酚、甲酚、

29、二甲酚和硝基甲酚等。酚基化合物是一种原生质毒物,可使蛋白质凝固。水中酚的质量浓度达到01一02mg/L时,鱼肉即有异味,不能食用;质量浓度增加到1mg/L,会影响鱼类产卵,含酚510mg/L,鱼类就会大量死亡。饮用水中含酚能影响人体健康,即使水中含酚质量浓度只有0.002mg/L,用氯消毒也会产生氯酚恶臭。通常将质量浓度为1000mg/L的含酚废水称为高浓度含酚废水,这种废水须回收酚后,再进行处理。质量浓度小于1000mg/L的含酚废水,称为低浓度含酚废水。通常将这类废水循环使用,将酚浓缩回收后处理。回收酚的方法有溶剂萃取法、蒸汽吹脱法、吸附法、封闭循环法等。含酚质量浓度在300mg/L以下的

30、废水可用生物氧化、化学氧化、物理化学氧化等方法进行处理后排放或回收。含汞废水 含汞废水主要来源于有色金属冶炼厂、化工厂、农药厂、造纸厂、染料厂及热工仪器仪表厂等。从废水中去除无机汞的方法有硫化物沉淀法、化学凝聚法、活性炭吸附怯、金属还原法、离子交换法和微生物法等。一般偏碱性含汞废水通常采用化学凝聚法或硫化物沉淀法处理。偏酸性的含汞废水可用金属还原法处理。低浓度的含汞废水可用活性炭吸附法、化学凝聚法或活性污泥法处理,有机汞废水较难处理,通常先将有机汞氧化为无机汞,而后进行处理。各种汞化合物的毒性差别很大。元素汞基本无毒;无机汞中的升汞是剧毒物质,有机汞中的苯基汞分解较快,毒性不大;甲基汞进入人体

31、很容易被吸收,不易降解,排泄很慢,特别是容易在脑中积累。毒性最大,如水俣病就是由甲基汞中毒造成的。含油废水 含油废水主要来源于石油、石油化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械加工等工业部门。废水中油类污染物质,除重焦油的相对密度为11以上外,其余的相对密度都小于1。油类物质在废水中通常以三种状态存在。(1)浮上油,油滴粒径大于100µm,易于从废水中分离出来。(2)分散油油滴粒径介于10一100µm之间,恳浮于水中。(3)乳化油,油滴粒径小于10µm,不易从废水中分离出来。由于不同工业部门排出的废水中含油浓度差异很大,如炼油过程中产生废水

32、,含油量约为150一1000mg/L,焦化废水中焦油含量约为500一800mg/L,煤气发生站排出废水中的焦油含量可达2000一3000mg/L。因此,含油废水的治理应首先利用隔油池,回收浮油或重油,处理效率为60%一80%,出水中含油量约为100一200mg/L;废水中的乳化油和分散油较难处理,故应防止或减轻乳化现象。方法之一,是在生产过程中注意减轻废水中油的乳化;其二,是在处理过程中,尽量减少用泵提升废水的次数、以免增加乳化程度。处理方法通常采用气浮法和破乳法。含氰废水 含氰废水主要来自电镀、煤气、焦化、冶金、金属加工、化纤、塑料、农药、化工等部门。含氰废水是一种毒性较大的工业废水,在水中

33、不稳定,较易于分解,无机氰和有机氰化物皆为剧毒性物质,人食入可引起急性中毒。氰化物对人体致死量为018,氰化钾为012g,水体中氰化物对鱼致死的质量浓度为004一01mg/L。含氰废水治理措施主要有:(1)改革工艺,减少或消除外排含氰废水,如采用无氰电镀法可消除电镀车间工业废水。(2)含氰量高的废水,应采用回收利用,含氰量低的废水应净化处理方可排放。回收方法有酸化曝气碱液吸收法、蒸汽解吸法等。治理方法有碱性氯化法、电解氧化法、加压水解法、生物化学法、生物铁法、硫酸亚铁法、空气吹脱法等。其中碱性氯化法应用较广,硫酸亚铁法处理不彻底亦不稳定,空气吹脱法既污染大气,出水又达不到排放标准较少采用。造纸

34、工业废水 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540g/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

35、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。化学工业废水化学工业废水主要来自石油化学工业、煤炭化学工业、酸碱工业、化肥工业、塑料工业、制药工业、染料工业、橡胶工业等排出的生产废水。化工废水污染防治的主要措施是:首先应改革生产工艺和设备,减少污染物,防止废水外排,进行综合利用和回收;必须外排的废水,其处理程度

36、应根据水质和要求选择。一级处理主要分离水中的悬浮固体物、胶体物、浮油或重油等。可采用水质水量调节、自然沉淀、上浮和隔油等方法。二级处理主要是去除可用生物降解的有机溶解物和部分胶体物,减少废水中的生化需氧量和部分化学需氧量,通常采用生物法处理。经生物处理后的废水中,还残存相当数量的COD,有时有较高的色、嗅、味,或因环境卫生标准要求高,则需采用三级处理方法进一步净化。三级处理主要是去除废水中难以生物降解的有机污染物和溶解性无机污染物。常用的方法有活性炭吸附法和臭氧氧化法,也可采用离子交换和膜分离技术等。各种化学工业废水可根据不同的水质、水量和处理后外排水质的要求,选用不同的处理方法。 在废水处理

37、工程中,大都采用传统的生化工艺 ,如A/O法、A2/O法或者由此改进的工艺。在废水生化工艺中的活性污泥法是目前最常用的有机废水生物处理方法。活性污泥比表面积大、活性高、传质好,是效率最高的人工生物处理法。物理法:废水处理方法的选择取决于废水中污染物的性质、组成、状态及对水质的要求。一般废水的处理方法大致可分为物理法、化学法及生物法三大类。物理法利用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物。例如用沉淀法除去水中相对密度大于1的悬浮颗粒的同时回收这些颗粒物;浮选法(或气浮法)可除去乳状油滴或相对密度近于1的悬浮物;过滤法可除去水中的悬浮颗粒;蒸发法用于浓缩废水中不挥发性的可溶性物质等。化学法利用化学

38、反应或物理化学作用回收可溶性废物或胶体物质,例如,中和法用于中和酸性或碱性废水;萃取法利用可溶性废物在两相中溶解度不同的“分配”,回收酚类、重金属等;氧化还原法用来除去废水中还原性或氧化性污染物,杀灭天然水体中的病原菌等。生物法利用微生物的生化作用处理废水中的有机物。例如,生物过滤法和活性污泥法用来处理生活污水或有机生产废水,使有机物转化降解成无机盐而得到净化。氧化还原法 废水氧化还原法:把溶解于废水中的有毒有害物质,经过氧化还原反应,转化为无毒无害的新物质,这种废水的处理方法称为废水的氧化还原法。在氧化还原反应中,有毒有害物质有时是作为还原剂的,这是需要外加氧化剂如空气、臭氧、氯气、漂白粉、

39、次氯酸钠等。当有毒有害物质作为氧化剂时,需要外加还原剂如硫酸亚铁、氯化亚铁、锌粉等。如如果通电电解,则电解时阳极是一种氧化剂,阴极是一种还原剂。一、药剂氧化废水中的有毒有害物质为还原性物质,向其中投加氧化助剂,将有毒有害物质氧化成无毒或毒性较小的新物质,此种方法称为药剂氧化法。在废水处理中用的最多的药剂氧化法是氯氧化法,即投加的药剂为含氯氧化物如液氯、漂白粉等,其基本原理都是利用产生的次氯酸根的强氧化作用。氯氧化法常用来处理含氰废水,国内外比较成熟的工艺是碱性氯氧化法。在碱性氯氧化法处理反应中,pH值小于8.5则有放出剧毒物质氯化氰的危险,一般工艺条件为:废水pH值大于11,当氰离子浓度高于1

40、00mg/L时,最好控制在pH=1213。在此情况下,反应可在1015min内完成,实际采用的2030min。该处理方法的缺陷是虽然氢酸盐毒性低,仅为氰的千分之一。但产生的氰酸盐离子易水解生成氨气。因此,需让次氯酸将氰酸盐离子进一步氧化成氮气和二氧化碳,消除氰酸盐对环境的污染同时进一步氧化残余的氯化氰。在进一步氧化氰酸盐的过程中,pH值值控制是至关重要的。pH值大于12,则反应停止,pH值7.58.0,用硫酸调节pH值,反应过程适当搅拌以加速反应的完全进行。二、臭氧氧化臭氧氧化法是利用臭氧的强氧化能力,使污水(或废水)中的污染物氧化分解成低毒或无毒的化合物,使水质得到净化。它不仅可降低水中的B

41、OD、COD,而且还可起脱色、除臭、除味、杀菌、杀藻等功能,因而,该处理方法愈来愈受到人们重视。三、药剂还原与金属还原药剂还原法是利用某些化学药剂的还原性,将废水中的有毒有害物质还原成低毒或无毒的化合物的一种水处理方法。常见的例子是用硫酸亚铁处理含铬废水。亚铁离子起还原作用,在酸性条件下(pH值=23),废水中六价铬主要以重铬酸根离子形式存在。六价铬被还原成三价铬,亚铁离子被氧化成铁离子,需再用中和沉淀法将三价铬沉淀。沉淀的污染物是铬氢氧化物和铁氢氧化物的混合物,需要妥善处理,以防二次污染。该工艺流程包括集水、还原、沉淀、固液分离和污泥脱水等工序,可连续操作,也可间歇操作。金属还原法是向废水中

42、投加还原性较强的金属单质,将水中氧化性的金属离子还原成单质金属析出,投加的金属则被氧化成离子进入水中。此种处理方法常用来处理含重金属离子的废水,典型例子是铁屑还原处理含汞废水。其中铁屑还原效果与水中pH值有关,当水中pH值较低时,铁屑还会将废水中氢离子还原成氢气逸出,因而,当废水的pH值较低时,应调节后再处理。反应温度一般控制在2030。处理流程企业的工业废水,主要分布在电子、塑胶、电镀、五金、印刷、食品、印染等行业。从工业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工业废水和食品、印染、印刷及生活污水等以有机类污染物为主的工业废水是处理的重点。本文主要

43、介绍几种比较典型的工业废水处理技术。磨光、抛光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,工业废水中主要污染物为COD、BOD、SS。一般可参考以下工业废水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除油脱脂常见的脱脂工艺有: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,工业废水中主要的污染物为pH、SS、COD、BOD、石油类、色度等。一般可以参考以下工业废水处理工艺进行处理: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工业废水一般含有乳化

44、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。酸洗磷化酸洗工业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23,还有高浓度的Fe2+,SS浓度也高。可参考以下工业废水处理工艺进行处理: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。该类工业废水中的主要污染物为:pH、SS、PO43、COD、Zn2+等。可参考以下工业废水处理工艺进

45、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铝的阳极氧化工业废水所含污染物主要为pH、COD、PO43、SS等,因此可采用磷化工业废水处理工艺对阳极氧化废水进行处理。蒸发浓缩技术针对高浓度挥发性有机废水,可采用新型的水中蒸发浓缩技术,使高浓度疑难废水实现零排放的要求。处理过程为:废水直接喷射在火焰上,将水中的有机物高温氧化做以消灭性处理,在将燃烧后的产物溶解在水中,进行蒸发浓缩处理,由于焚烧蒸发浓缩是在同一系统设备中进行,故此其占地小,因其使废水中的有机物做以消灭性处理,所有实现了其废水零排放的目的。重金属废水,矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重

46、金属的废水。废水中的重金属一般不能分解破坏,只能转移其存在位置和转变其物化形态。处理方法是首先改革生产工艺,不用或少用毒性大的重金属,在生产地就地常采用化学沉淀法、离子交换法等进行处理,处理后的水中重金属低于排放标准可以排放或者回用。形成新的重金属浓缩产物尽量回收作用或加以无害化处理。 处理方法可分为两类:一是使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的重金属化合物或元素,经沉淀和上浮从废水中去除,可应用中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、离子浮选法、电解沉淀或电解上浮法、隔膜电解法等;二是将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离,可应用反渗透法、电渗析法、蒸发法、离子交换法等。第

47、一类方法特别是中和沉淀法、硫化物沉淀法和电解沉淀法应用最广。从重金属废水回用的角度看,第二类方法比第一类优越,因为用第二类方法处理,重金属是以原状浓缩,不添加任何化学药剂,可直接回用于生产过程。而用第一类方法,重金属要借助于多次使用的化学药剂,经过多次的化学形态的转化才能回收利用。一些重金属废水如电镀漂洗水用第二类方法回收,也容易实现闭路循环。但是第二类方法受到经济和技术上的一些限制,目前还不适于处理大流量的工业废水如矿冶废水。这类废水仍以化学沉淀为主要处理方法,并沿着有利于回收重金属的方向改进。 电解法,比较广泛地用于处理含氰的重金属废水。以电解氧化使氰分解和使重金属形成氢氧化物沉淀的方式去

48、除废水中的氰和重金属。硫化汞废渣用电解法处理能高效地回收纯汞或汞化物。 上浮法,废水中的重金属氢氧化物和硫化物还可用鼓气上浮法去除,其中以加压溶气上浮法最为有效。电解上浮法能有效地处理多种重金属废水,特别是含有重金属络合物的废水。这是因为在电解过程中能将重金属络合物氧化分解生成重金属氢氧化物,它们能被铝或铁阳极溶解形成的活性氢氧化铝或氢氧化铁吸附,在共沉作用下完全沉淀。废水中的油类和有机杂质也能被吸附,并借助阴极上产生的细小氢气泡浮上水面。此法处理效率高,在电镀废水处理中往往作为中和沉淀处理后的进一步净化处理措施。 离子浮选法:往重金属废水中投加阴离子表面活性剂,如黄原酸钠、十二烷基苯磺酸钠、

49、明胶等,与其中的重金属离子形成具有表面活性的络合物或螯合物。不同的表面活性剂对不同的金属离子或同一种表面活性剂在不同的pH值等条件下对不同的重金属离子具有选择络合性,从而可对废水中的重金属进行浮选分离。此法可用于处理矿冶废水。 离子交换和吸附:废水中的重金属如果以阳离子形式存在,用阳离子交换树脂或其他阳离子交换剂处理;如果以阴离子形式存在,如氯碱工业的含汞废水中的氯化汞络合阴离子(HgCl4)-2,氰化电镀废水中的重金属氰化络合阴离子Zn(CN)厈、Cd(CN)+、Cu(CN),含铬废水中的铬酸根阴离子CrO-,则用阴离子交换树脂处理。活性炭能在酸性(pH值23)条件下从低浓度含铬废水中有效地

50、去除铬。含硫活性炭能有效地去除废水中的汞。活性炭还可用于处理含锌和铜的电镀废水。活性炭能吸附CN-,并在有Cu2+和O2存在的条件下使CN-氧化,从而使吸附CN-的部位得到再生。 膜法:主要有电渗析和反渗透法。电渗析的特点是浓缩倍数有限,须经多级电渗析处理,才能把废水中有用物质浓缩到可回用的程度。反渗透法用于处理镀镍、镀铜、镀锌、镀镉等电镀漂洗废水。对镍、铜、锌、镉等离子的去除率大都大于99%。因此重金属废水通过反渗透处理就能浓缩和回用重金属,反渗透水(产水)质量好时也可回用。重金属废水经处理形成的浓缩产物,如因技术、经济等原因不能回收利用,或者经回收处理后仍有较高浓度的金属物未达到排放标准时

51、,不能任意弃置,而应进行无害化处理。常用方法是不溶化和固化处理,就是将污泥等容易溶出重金属的废物同一些重金属的不溶化剂、固定剂等混合,使其中的重金属转变成难溶解的化合物,并且加入如水泥、沥青等胶结剂,将废物制成形状有规则、有一定强度、重金属浸出率很低的固体;还可用烧结法将重金属污泥制成不溶性固体。电镀废水 电镀废水的来源一般为:镀件清洗水、废电镀液、其他废水(包括冲洗车间地面,刷洗极板洗水,通风设备冷凝水,以及由于渡槽渗漏或操作管理不当造成的“跑、冒、滴、漏”的各种槽液和排水)。设备冷却水,冷却水在使用过程中除温度升高以外,未收到污染。电镀废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管

52、理与用水方式等因素有关。电镀废水的水质复杂,成分不易控制,其中含有铬、镉、镍、铜、锌、金、银等重金属离子和氰化物等,有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质。电镀废水处理 当前一般采用物化法处理。处理方法较多,有效的也不少,但可以做到整体达标的并不多。但做的好的也是有的,如,陕西福天宝公司的DTCR重金属离子捕集剂,它通过DTCR与废水中重金属离子形成一种大分子的螯合物,然后经过絮凝,可以很好的去除电镀废水中的重金属离子,并达到国家标准。 电镀和金属加工业废水中锌的主要来源是电镀或酸洗的拖带液。污染物经金属漂洗过程又转移到漂洗水中。酸洗工序包括将金属(锌或铜)先浸在强酸中以去除表面的氧化物,随后再

53、浸入含强铬酸的光亮剂中进行增光处理。该废水中含有大量的盐酸和锌、铜等重金属离子及有机光亮剂等,毒性较大,有些还含致癌、致畸、致突变的剧毒物质,对人类危害极大。因此,对电镀废水必须认真进行回收处理,做到消除或减少其对环境的污染。电镀废水处理设备由调节池、加药箱、还原池、中和反应池、pH调节池、絮凝池、斜管沉淀池、厢式压滤机、清水池、气浮反应,活性炭过滤器等组成。主要有以下几种方法。 气浮法:向水中通入空气,产生微小气泡,由于气泡与细小悬浮物之间黏附,形成浮选体,利用气泡的浮升作用,上浮到水面,形成泡沫或浮渣,从而使水中的悬浮物质得以分离。按照气泡产生方式的不同,可分为充气气浮、溶气气浮和电解气浮

54、三类。气浮法是代替沉淀法的新型固液分离手段,1978年上海同济大学首次应用气浮法处理电镀重金属废水处理获得成功。随后,因处理过程连续化,设备紧凑,占地少,便于自动化而得到了广泛的应用。 气浮法固液分离技术适应性强,可处理镀铬废水、含铬钝化废水以及混合废水。不仅可去除重金属氢氧化物,而且可以去除其他悬浮物、乳化油、表面活性剂等。气浮法用于处理镀铬废水的原理是:在酸性的条件下硫酸亚铁和六价铬进行氧化还原反应,然后在碱性条件下产生絮凝体,在无数微细气泡作用下使絮凝体浮出水面,使水质变清。 离子交换法:利用离子交换树脂中的交换离子同电镀废水中的某些离子进行交换而将其除去,使废水得到净化的方法。 国内用

55、离子交换技术处理电镀废水是从20世纪60年代开始进行试验研究的,到70 年代末,因为迫切需要解决环境污染问题,这一技术得到了很大发展,当前已成为处理电镀废水和回收某些金属的有效手段之一,也是使某些镀种的电镀废水达到闭路循环的一个重要环节。但是采用离子交换法的投资费用很高,系统设计和操作管理较为复杂,一般的中小型企业难以适应,往往由于维修、管理等不善而达不到预期的效果,因此,在推广应用上受到了一定的限制。 当前,国内对含铬、含镍等电镀废水采用离子交换法处理较为普遍,在设计、运行和管理上已有较为成熟的经验。经处理后水能达到排放标准,且出水水质较好,一般能循环使用。树脂交换吸附饱和后的再生洗脱液经电

56、镀工艺成分调整和净化后能回用于镀槽,基本实现闭路循环。另外,离子交换法也可用于处理含铜、含锌、含金等废水。 电解法:使废水中的有害物质通过电解过程在阳、阴两极上分别发生氧化和还原反应,转化成无害物质;或利用电极氧化和还原产物与废水中的有害物质发生化学反应,生成不溶于水的沉淀物,然后分离除去或通过电解反应回收金属。国内在20世纪60年代开始用电解法处理电镀含铬废水,70年代末对含银、铜等废水进行实验研究,回收银、铜等金属,取得了很好的效果。 电解法处理电镀废水一般用于中、小型厂,其主要特点是不需投加处理药剂,流程简单,操作方便,占生产场地少,同时由于回收的金属纯度高,用于回收贵重金属有很好的经济

57、效益。但当处理水量较大时,电解法的耗电较大,消耗的铁极板量也较大,同时分离出来的污泥与化学处理法一样不易处置,所以已较少采用。 萃取法:利用一种不溶于水而能溶解水中某种物质(称溶质或萃取物)的溶剂投加入废水中,使溶质充分溶解在溶剂内,从而从废水中分离除去或回收某种物质的方法。萃取操作过程包括混合、分离和回收三个主要工序。纺织印染废水 印染工艺的四个工序都有废水排放,硫酸亚铁预处理阶段(包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等工序)排出的退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水;染色工序排出的染色废水;印花工序排出的印花废水、皂液废水;整理工序排出的整理废水。印染废水是上述各类废水的混合废水,或者除漂白废水以外的综合废水印染工业用水量大,通常每印染加工1t纺织品耗水100一200t其中80%一90%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

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