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、廢水治理
廢水是目前全球主要汙染之一
,而廢水處理涵蓋不同規模和處理工藝
,采用物理、化學和生物的方法對廢水進行處理
,使廢水淨化
,減少汙染
,以至達到國家
、地方排放標準或回收再利用
。現代的廢水處理主要分為物理處理法
、化學處理法和生物處理法3類
。
1)物理處理法
:通過物理作用分離
、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態的汙染物(包括油膜和油珠)的廢水處理法
,可分為重力分離法
、離心分離法和篩濾截留法等
。以熱交換原理為基礎的處理法也屬於物理處理法
。
2)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
、膠體狀態的汙染物或將其轉化為無害物質的廢水處理法
。在化學處理法中
,以投加藥劑產生化學反應為基礎的處理單元是
:混凝
、中和
、氧化還原等
;而以傳質作用為基礎的處理單元則有
:萃取
、汽提
、吹脫
、吸附
、離子交換以及電滲析和反滲透等
。後兩種處理單元又合稱為膜分離技術
。其中運用傳質作用的處理單元既具有化學作用
,又有與之相關的物理作用
,所以也可從化學處理法中分出來
,成為另一類處理方法
,稱為物理化學法
。
3)生物處理法
: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汙染物
,轉化為穩定
、無害的物質的廢水處理法
。根據作用微生物的不同
,生物處理法又可分為需氧生物處理和厭氧生物處理兩種類型
。廢水生物處理廣泛使用的是需氧生物處理法
,按傳統
,需氧生物處理法又分為活性汙泥法和生物膜法兩類
。活性汙泥法本身就是一種處理單元
,它有多種運行方式
。屬於生物膜法的處理設備有生物濾池
、生物轉盤
、生物接觸氧化池以及最近發展起來的生物流化床等
。厭氧生物處理法
,又名生物還原處理法
,主要用於處理高濃度有機廢水和汙泥
。使用的處理設備主要為消化池
。
A.除油脫脂廢水
:常見的脫脂工藝有
:有機溶劑脫脂
、化學脫脂
、電化學脫脂
、超聲波脫脂。除有機溶劑脫脂外
,其它脫脂工藝中由於含堿性物質
、表麵活性劑
、緩蝕劑等組成的脫脂劑
,廢水中主要的汙染物為pH
、SS
、COD
、BOD
、石油類
、色度等
。
一般可以參考以下處理工藝進行處理
:
廢水→隔油池→調節池→氣浮設備→厭氧或水解酸化→好氧生化→沉澱→過濾或吸附→排放
該類廢水一般含有乳化油
,在進行氣浮前應投加CaCl2破乳劑
,將乳化油破除
,有利於用氣浮設備去除
。當廢水中COD濃度高時
,可先采用厭氧生化處理
,如不高
,則可隻采用好氧生化處理
。
B.五金酸洗磷化廢水
酸洗廢水主要在對鋼鐵零件的酸洗除鏽過程中產生
,廢水pH一般為2-3
,還有高濃度的Fe2+
,SS濃度也高
。
可參考以下處理工藝進行處理
:
廢水→調節池→中和池→曝氣氧化池→混凝反應池→沉澱池→過濾池→pH回調池→排放
磷化廢水又叫皮膜廢水
,指鐵件在含錳
、鐵
、鋅等磷酸鹽溶液中經過化學處理
,表麵生成一層難溶於水的磷酸鹽保護膜
,作為噴塗底層
,防止鐵件生鏽
。該類廢水中的主要汙染物為
:pH、SS
、PO43-
、COD
、Zn2+等
。
可參考以下處理工藝進行處理
:
廢水→調節池→一級混凝反應池→沉澱池→二級混凝反應池→二沉池→過濾池→排放
C.電鍍廢水
電鍍生產工藝有很多種
,由於電鍍工藝不同
,所產生的廢水也各不相同
,一般電鍍企業所排出的廢水包括有酸
、堿等前處理廢水
,氰化鍍銅的含氰廢水
、含銅廢水
、含鎳廢水
、含鉻廢水等重金屬廢水
。此外還有多種電鍍廢液產生
。對於含不同類型汙染物的電鍍廢水有不同的處理方法
,分別介紹如下
:
a.含氰廢水
目前處理含氰廢水比較成熟的技術是采用堿性氯化法處理
,必須注意含氰廢水要與其它廢水嚴格分流
,避免混入鎳
、鐵等金屬離子
,否則處理困難
。
該法的原理是廢水在堿性條件下
,采用氯係氧化劑將氰化物破壞而除去的方法
,處理過程分為兩個階段
,第一階段是將氰氧化為氰酸鹽
,對氰破壞不徹底
,叫做不完全氧化階段
,第二階段是將氰酸鹽進一步氧化分解成二氧化碳和水
,叫完全氧化階段
。
反應條件控製
:
一級氧化破氰
:pH值10~11
;理論投藥量
:簡單氰化物CN-:Cl2=1:2.73
,複合氰化物CN-:Cl2=1:3.42
。用ORP儀控製反應終點為300~350mv
,反應時間10~15分鍾
。
二級氧化破氰
:pH值7~8(用H2SO4回調)
;理論投藥量
:簡單氰化物CN-:Cl2=1:4.09
,複合氰化物CN-:Cl2=1:4.09
。用ORP儀控製反應終點為600~700mv;反應時間10~30分鍾
。反應出水餘氯濃度控製在3~5mg/1
。
處理後的含氰廢水混入電鍍綜合廢水裏一起進行處理
。
b.含鉻廢水
含六價鉻廢水一般采用鉻還原法進行處理
,該法原理是在酸性條件下
,投加還原劑硫酸亞鐵
、亞硫酸鈉
、亞硫酸氫鈉
、二氧化硫等
,將六價鉻還原成三價鉻
,然後投加氫氧化鈉
、氫氧化鈣
、石灰等調pH值
,使其生成三價鉻氫氧化物沉澱從廢水中分離
。
還原反應條件控製
:加硫酸調整pH值在2.5~3
,投加還原劑進行反應
,反應終點以ORP儀控製在300~330mv
,具體需通過調試確定
,反應時間約為15-20分鍾
。攪拌可采用機械攪拌
、壓縮空氣攪拌或水力攪拌
。
混凝反應控製條件
:PH值
:7~9
,反應時間
:15~20分鍾
。
c.綜合重金屬廢水
綜合重金屬廢水是由含銅
、鎳
、鋅等非絡合物的重金屬廢水以及酸
、堿前處理廢水所組成
。此類廢水處理方法相對簡單
,一般采用堿性條件下生成氫氧化物沉澱的工藝進行處理
。
處理工藝流程如下
:
綜合重金屬廢水→調節池→快混池→慢混池→斜管沉澱池→過濾→pH回調池→排放
反應條件一般控製在pH值9~10
,具體pH條件由調試時確定
。反應時間快混池為20~30分鍾
,慢混池10~20分鍾
。
2
、純水工程
反滲透技術是一種借助於選擇透過(半透過)性膜的工力能以壓力為推動力的膜分離技術
,當係統中所加的壓力大於進水溶液滲透壓時
,水分子不斷地透過膜
,經過產水流道流入中心管
,然後在一端流出水中的雜質
,如離子
、有機物
、細菌
、病毒等
,被截留在膜的進水側
,然後在濃水出水端流出
,從而達到分離淨化目的
。
反滲透設備應用膜分離技術
,能有效地去除水中的帶電離子
、無機物
、膠體微粒
、細菌及有機物質等
。常用於高純水製備
、苦鹹水脫鹽和廢水處理中水回用工藝中
。廣泛用於電子
、醫藥
、食品、輕紡
、化工
、發電等領域
。
係統組成:一般包括預處理係統
、反滲透裝置
、後處理係統
、清洗係統和電氣控製係統等
。
預處理係統一般包括原水泵
、加藥裝置
、石英砂過濾器
、活性炭過濾器
、精密過濾器等
。其主要作用是降低原水的汙染指數和餘氯等其他雜質
,達到反滲透的進水要求
。預處理係統的設備配置應該根據原水的具體情況而定
。
反滲透裝置主要包括多級高壓泵
、反滲透膜元件
、膜殼(壓力容器)
、支架等組成
。其主要作用是去除水中的雜質
,使出水滿足使用要求
。
後處理係統是在反滲透不能滿足出水要求的情況下增加的配置
。主要包括陰床
、陽床
、混床
、殺菌
、超濾
、EDI等其中的一種或者多種設備
。後處理係統能把反滲透的出水水質更好的提高
,使之滿足使用要求
。
清洗係統主要有清洗水箱
、清洗水泵
、精密過濾器組成
。當反滲透係統受到汙染出水指標不能滿足要求時
,需要對反滲透進行清洗使之恢複功效
。
電氣控製係統是用來控製整個反滲透係統正常運行的
。包括儀表盤
、控製盤
、各種電器保護
、電氣控製櫃等
。
2)離子交換技術
離子交換技術是通過離子交換的方法製取純水
、高純水的技術
。離子交換技術是一種傳統的
、工藝成熟的脫鹽處理技術
,其原理是在一定條件下
,依靠離子交換劑(樹脂)所具有的某種離子和預處理水中同電性的離子相互交換而達到軟化、除堿
、除鹽等功能
。用於深度脫鹽處理
,產水電阻率動態可達到 18MΩ·cm
。
離子交換技術是通過離子交換樹脂在電解質溶液中進行的
,可去除水中的各種陰
、陽離子
,是目前製備高純水工藝流程中不可替代的手段
。離子交換器分為陽離子交換器
、陰離子交換器等
。當原水通過離子交換柱時
,水中的陽離子和水中的陰離子(HCO-等離子)與交換柱中的陽樹脂的H+離子和陰樹脂的OH-離子進行交換
,從而達到脫鹽的目的
。陽
、陰混柱的不同組合可使水質達到更高的要求
。