時(shí)間：2022-09-27 16:29:24
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關(guān)鍵詞：焦炭吸附含油廢水處理
1試驗(yàn)用水及試驗(yàn)裝置
試驗(yàn)用廢水樣品采自某油田采油廠預(yù)處理后的采油廢水，石油烴類含量為10.35mg/l。為防止在處理過程中因廢水中石油烴類物的破乳析出而改變其在廢水中的含量，故加入了適量乳化劑。
篩選粒徑為2～8mm的粒狀焦炭，在0.1mol/l的稀鹽酸中浸泡一晝夜后水洗，再用0.1mol/lnaoh浸泡一晝夜后水洗至中性晾干，裝填于高0.8m、直徑3cm的三根玻璃管中，焦炭層厚分別為：h1＝0.5m，h2＝0.3m，h3＝0.7m，焦炭層兩端分別用玻璃纖維封墊。
試驗(yàn)裝置見圖1。試驗(yàn)過程中，控制出水的石油烴含量≯1.0mg/l。
2試驗(yàn)結(jié)果
共進(jìn)行了三個(gè)空床線速度和三種焦炭層厚度的試驗(yàn)，取得九組數(shù)據(jù)，試驗(yàn)結(jié)果列于表1。
將試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，可以得到不同空床線速度條件下炭床累積工作時(shí)間(t)與焦炭層厚度(h)的直線回歸方程：
v=4.58m/h時(shí)，t＝2131h-557
v=6.21m/h時(shí)，t＝1471h-417
v=9.28m/h時(shí)，t＝894h-310
3討論
①飽和吸附量n0是焦炭的特性，從表2數(shù)據(jù)看，隨著空床線速度(v)的提高，n0呈下降趨勢。
②由表2可見，吸附速率常數(shù)k隨著空床線速度的增大而顯著提高。因?yàn)榱魉僭龃螅沟媒固勘砻嫔系乃じ录觿?，有利于吸附過程的進(jìn)行。
③焦炭床的臨界高度(h0)隨著空床線速度(v)的增加有比較明顯的提高。因?yàn)榭沾簿€速度的提高減少了廢水停留時(shí)間，盡管吸附速率常數(shù)k也隨空床線速度提高而增大，但k僅與v的0.8283次方呈正比。因此，在保證出水石油烴濃度符合處理要求的情況下，增大廢水的空床線速度，焦炭床的臨界高度必有所增加。
④對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)裝置而言，為了使所處理的廢水在整個(gè)床層截面上的流速分布均勻，通常床層高度至少等于床面直徑。因此一般情況下，床層高度遠(yuǎn)大于臨界高度h0，空床線速度對(duì)臨界高度的影響在設(shè)計(jì)中可不作為主要設(shè)計(jì)參數(shù)考慮。
4設(shè)計(jì)實(shí)例
在某含油廢水處理工藝設(shè)計(jì)中，采油廢水經(jīng)粗?；?、混凝沉降除油等工序后，廢水中含油濃度可從10mg/l以上降至2～3mg/l。為達(dá)到含油濃度降至1.0mg/l以下的深度處理要求，增加并設(shè)計(jì)了焦炭吸附床處理工序，具體設(shè)計(jì)參數(shù)如下：
進(jìn)水石油烴含量：c0≤5mg/l
出水石油烴含量：ce≤1.0mg/l
處理水量：q＝100m3/d
每日處理時(shí)間：t=8h
選取空床線速度：v=11m/h。
計(jì)算焦炭床層直徑：d＝1000.758×11×8＝1.203m，取1200mm
焦炭層高度：取床直徑的1.5倍，h=1.5d＝1.8m
根據(jù)表2計(jì)算數(shù)據(jù)得到的n0～v，k～v冪函數(shù)擬合關(guān)系，兩條曲線可查得，當(dāng)空床線速度為11m/h時(shí)，有：
n0＝82.6kg/m3
k＝0.808m3/(kg·h)
此時(shí)的臨界高度為：
h0＝(v/kn0)ln(c0/ce-1)=11/(0.808×82.6)ln(5/1-1)＝0.228m
焦炭柱可工作時(shí)間為：
t＝(n0·h)／(c0·v)-1/(c0·k)ln(c0/ce-1)＝82.6×1.8/5.0×10-3×11.0-1/(5.0×10-3×0.808)·ln(5-1)＝2360h
每年更換次數(shù)：
365×8/2360＝1.24次
焦炭床利用率為：
(h-h0)/h×100%＝1.8-0.228/1.8×100%≈87%
5結(jié)論
【關(guān)鍵詞】環(huán)境污染 工業(yè)廢水 處理原則及方法
工業(yè)廢水是水環(huán)境污染的主要來源，環(huán)境保護(hù)是我國的一項(xiàng)基本國情。20世紀(jì)50年代，我國的工農(nóng)業(yè)開始發(fā)展，水污染程度低，國家提倡采用廢水混合灌溉的方式來處理廢水；60、70年代，隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，水污染程度升高，污染成分增多，國家開始設(shè)置環(huán)保組織機(jī)構(gòu)，建立廢水處理廠；20世紀(jì)末期，由于國家大量人力和財(cái)力的投入，我國的廢水處理技術(shù)得到了顯著提高，一些技術(shù)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，并引進(jìn)了國外廢水處理的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備；近些年來，隨著國家政策全力支持，全國大力新建廢水廠和改造工藝落后的廢水廠，大大提高了廢水處理數(shù)量和質(zhì)量以及廢水處理后的二次利用比例。建立大型廢水處理廠和廢水處理的全過程需要巨大的費(fèi)用，要想把工業(yè)廢水處理好，盡可能降低對(duì)環(huán)境的污染，我們就必須有一套科學(xué)完整的廢水處理工藝和先進(jìn)的廢水處理設(shè)備。
1 工業(yè)廢水特點(diǎn)和分類
與城市生活廢水相比，工業(yè)廢水的主要特點(diǎn)包括：
（1）種類多，防治途徑復(fù)雜多樣，廢水處理后可以單獨(dú)排放，或與城市廢水一起處理，或是經(jīng)過預(yù)處理后進(jìn)入污水處理廠；
（2）污染物成分多，處理難度大，費(fèi)用高，需要多種處理技術(shù)；
（3）有的污染物含量高，如果直接排放，會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大影響；
（4）排放數(shù)量大，約占整個(gè)廢水的70%左右；
（5）處理工藝復(fù)雜，往往需要多種化學(xué)、物理、生物代謝等工藝；
（6）具有明顯的酸堿度；
（7）有的廢水溫度高，容易造成環(huán)境的熱污染；
（8）常常含有易燃易爆有毒物質(zhì)。
為了劃分工業(yè)廢水的類別，了解各種工業(yè)廢水的性質(zhì)和危害性，并制定出相應(yīng)的廢水處理方法，工業(yè)廢水主要按下面方法分類：
（1）按廢水中所含主要污染物的化學(xué)性質(zhì)分為無機(jī)廢水和有機(jī)廢水。例如電解廢水、電鍍水、硝酸廢水及合成氨廢水是無機(jī)廢水；食品、皮革及造紙加工過程產(chǎn)生的廢水，是有機(jī)廢水。
（2）按企業(yè)的產(chǎn)品和加工對(duì)象分類，如皮革制衣廢水、催化重整廢水、煉焦煤氣廢水、金屬酸洗廢水、紡織印染廢水、醫(yī)藥農(nóng)藥廢水等。
（3）按廢水中所含污染物的主要成分分類，如酸性廢水、堿性廢水、含氰廢水、含金屬廢水、含油廢水、含有機(jī)磷廢水和放射性廢水等。
第（1）、第（2）種分類法沒有指出廢水中所含污染物的主要成分和危害；第（3）種分類法，明確地指出廢水中主要污染物的成分，并能表明廢水具有一定的危害性。此外，也可以按處理難度、危害性大小將廢水分為：
（1）廢熱，主要是指設(shè)備和裝置的冷卻水，冷卻水可以循環(huán)利用；
（2）一般污染物，無毒、易于生物代謝降解；
（3）有毒害污染物，有毒性而又不易生物降解的物質(zhì)，主要是指重金屬、有毒化合物等。
在實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中，單一的工業(yè)生產(chǎn)可以排出多種不同性質(zhì)的廢水，而一種廢水可能含有多種污染物并且污染物的濃度不同。例如：皮革、紡織工廠既排出酸性廢水，又排出堿性廢水。具體的一套生產(chǎn)設(shè)備或裝置排出的廢水，也可能同時(shí)含有幾種污染物，如石油化工廠的蒸餾、重整、裂化、催化等裝置的塔頂油品蒸氣凝結(jié)水中，常常含有酚類、油類、硫化物等。不同的工業(yè)企業(yè)，即使原料、產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝不同，也可能排出性質(zhì)相同或相似的廢水，如石油化工廠和農(nóng)藥化肥廠的廢水，可能均有含油類、酚類物質(zhì)。
2 廢水處理的原則和方法
由于工業(yè)廢水量大，成分復(fù)雜，處理難，不易降解和凈化，對(duì)環(huán)境的影響大，所以在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)同時(shí)要考慮如何控制廢水的產(chǎn)生，加強(qiáng)工業(yè)廢水的科學(xué)管理，處理廢水應(yīng)該遵循一些基本原則：
（1）首選無毒生產(chǎn)工藝，改革淘汰落后工藝，從源頭盡可能杜絕或減少有毒有害廢水排放；
（2）生產(chǎn)原料、中間產(chǎn)物、產(chǎn)品、副產(chǎn)品涉及有毒有害物質(zhì)時(shí)，要加強(qiáng)監(jiān)管，提高操作人員技能，避免有毒有害物質(zhì)流失；
（3）廢水分類回收，特別是含有劇毒、重金屬、放射性成分的廢水要與其他廢水分流，便于處理和回收其他有用物質(zhì)；
（4）排放量大而污染較輕的廢水，經(jīng)過處理后可以循環(huán)使用，但不宜直接排入下水道；
（5）生物可以降解代謝的有毒廢水，如含有酚、硫酸鹽廢水，要經(jīng)處理達(dá)到國家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)后，再做進(jìn)一步生化處理；
（6）一些生物不能降解代謝的有毒有害廢水，應(yīng)單獨(dú)處理，禁止排入城市下水道；
（7）類似生活廢水的有機(jī)廢水，如食品、造紙等廢水，可以直接排入城市污水管道。
19世紀(jì)末期，國外就開始了對(duì)廢水處理的研究，做了大量的試驗(yàn)并用于生產(chǎn)實(shí)踐。工業(yè)廢水處理方法主要包括：物理法、化學(xué)法和生物法。
物理處理法是在不改變廢水的化學(xué)性質(zhì)的前提下利用過濾、分離等物理方法去除廢水中不溶解的懸浮狀顆粒污染物質(zhì)，是對(duì)廢水的預(yù)處理，也是廢水處理的第一階段。格柵和篩網(wǎng)工藝是用金屬柵條制成一定間隔的框架結(jié)構(gòu)，放置于廢水渠里，主要用來去除懸浮顆粒物，保護(hù)后面的廢水處理設(shè)備不堵塞；沉淀工藝是指利用污染物自身的重力，使廢水中比水重的物質(zhì)下沉，達(dá)到與水分離的效果，沉淀的類型分為：自由沉淀、絮凝沉淀、區(qū)域沉淀和壓縮沉淀；氣浮工藝是在廢水中通入空氣，產(chǎn)生氣泡并附著在細(xì)小污染物上，形成比水輕的浮體，使之浮在水面上，用來分離密度接近或者比水小的細(xì)微顆粒；離心分離工藝是借助離心設(shè)備產(chǎn)生離心力，使不同質(zhì)量的懸浮物、水體分離。
化學(xué)處理法主要是向廢水中加入化學(xué)物質(zhì)，與廢水反應(yīng)，產(chǎn)生無害物，例如：酸堿中和法用來平衡廢水中的酸堿度；萃取法是根據(jù)可溶物（溶質(zhì)）在兩種互不相溶的溶劑里溶解度不同，把溶質(zhì)從一種溶劑中提出到另一種溶劑中；氧化還原法可以出去廢水中還原性或氧化性污染物。
生物法是利用微生物降解代謝有機(jī)物為無機(jī)物來處理廢水。自然界中，微生物種類繁多、數(shù)量巨大、分布范圍廣、繁殖力強(qiáng)，具有氧化分解有機(jī)物的能力等特性。因此，被廣泛應(yīng)用于處理生活廢水以及煉油化工、印染紡織、制革造紙、食品制藥等多種工業(yè)廢水。根據(jù)微生物代謝過程中對(duì)氧的要求，廢水的生物處理主要可分為好氧處理和厭氧處理兩大類，常用生物過濾、活性污泥、藻類的光合作用等工藝。
上述廢水處理原則和方法各有其適應(yīng)范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，某一種廢水究竟優(yōu)選哪種方法處理，必須經(jīng)過詳細(xì)調(diào)研和科學(xué)試驗(yàn)，根據(jù)廢水性質(zhì)和特點(diǎn)、水排放時(shí)對(duì)水的要求、廢物回收的經(jīng)濟(jì)價(jià)值等來選擇，同時(shí)還要考慮廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥、殘?jiān)约岸挝廴?，取長補(bǔ)短，相互補(bǔ)充，往往需要使用多種方法才能達(dá)到良好的處理效果。
3 結(jié)語
水資源缺乏是全球性問題，經(jīng)過處理后的廢水可以二次利用，隨著科技的進(jìn)步，廢水處理技術(shù)越來越完善，廢水二次利用的數(shù)量和領(lǐng)域日益擴(kuò)大。目前我國工業(yè)廢水處理還處于大力發(fā)展階段，所面臨的環(huán)境污染壓力大，并且隨著國民經(jīng)濟(jì)提高和城市化建設(shè)日益加快，工業(yè)廢水排放量會(huì)持續(xù)增長。環(huán)境科學(xué)的出現(xiàn)和發(fā)展，促進(jìn)了廢水處理技術(shù)的發(fā)展，采用新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備，對(duì)廢水進(jìn)行安全有效環(huán)保經(jīng)濟(jì)處理，引起了世界各國人民和政府部門的極大關(guān)注。
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關(guān)鍵環(huán)節(jié)一：根據(jù)制革廢水的上述水質(zhì)，可以看出，其懸浮物濃度相當(dāng)高。主要是動(dòng)物皮屑、毛、泥砂等。首先，其處理采用以生化為主，并輔以物化處理是正確的，因其生化性較好，B/C=0.4~0.5，宜采用生化處理作為制革廢水的主處理工藝。此處的物化處理是指在生化處理之前的預(yù)處理，這一點(diǎn)對(duì)制革工業(yè)廢水處理至關(guān)重要。在無極縣部分制革工業(yè)企業(yè)中，其皮革工業(yè)廢水治理初始階段，工藝設(shè)計(jì)中，忽略了預(yù)處理環(huán)節(jié)，導(dǎo)致運(yùn)行失敗。由于在生化處理單元前沒有設(shè)足夠停留時(shí)間的沉淀池或氣浮池，使原水中的高懸浮物隨同原水一并進(jìn)入生化處理單元，從而嚴(yán)重地影響了生化處理效果。
當(dāng)廢水中含有較高的懸浮物時(shí)，懸浮物會(huì)隔離微生物與廢水中有機(jī)污染物的接觸，從而影響微生物對(duì)水中BOD的吸附和降解，進(jìn)一步造成生化處理效率下降。因此，制革工業(yè)廢水（包括皮革、裘皮、羊絨加工等廢水）的處理，必須強(qiáng)化生化處理單元之前的物化預(yù)處理，這是很重要的一個(gè)處理環(huán)節(jié)。關(guān)鍵環(huán)節(jié)二：如前所述，皮革工業(yè)廢水含鹽量較高，特別是Ca2+濃度，這是皮革廢水另一個(gè)特點(diǎn)。
皮革廢水的生化處理單元是采用活性污泥法還是采用生物膜法，這也是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在這里存在一個(gè)誤區(qū)。活性污泥法常應(yīng)用于市政污水處理，而生物膜法則常應(yīng)用于工業(yè)廢水處理，特別是生物接觸氧化法。生物接觸氧化處理工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）使水力停留時(shí)間HRT與污泥停留時(shí)間SRT完全分離，雖其水力停留時(shí)間HRT相對(duì)較短，生活污水HRT約2h~4h，但污泥停留時(shí)間SRT卻很長，可以達(dá)到30d，甚至更長至60d。（2）BOD（或COD）容積負(fù)荷率比活性污泥法高得多，因此生物接觸氧化法單位容積的生物量比活性污泥法大得多。一般活性污泥法VSS為3.0kg/m3~3.5kg/m3，而生物接觸氧化法VSS為7kg/m3~12kg/m3，因此，其負(fù)荷率為活性污泥法的2~3倍，相應(yīng)其容積占地面積生物接觸氧化法要比活性污泥法小得多。（3）生物接觸氧化法既適合低濃度有機(jī)廢水處理也適合高濃度有機(jī)廢水處理，而活性污泥法，對(duì)低濃度有機(jī)廢水處理效果甚微。實(shí)踐證明，當(dāng)廢水COD及BOD濃度較低時(shí)，COD＜100mg/L，BOD＜50mg/L時(shí)，微生物會(huì)因食料不足，而形不成菌膠團(tuán)，只能成單體狀態(tài)存在于水中?；谏鲜鰞?yōu)點(diǎn)，生物接觸氧化法在工業(yè)廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用，如印染廢水、焦化廢水、食品廢水、淀粉廢水、啤酒廢水等。根據(jù)上述生物接觸氧化法的優(yōu)點(diǎn)，制革工業(yè)廢水采用生物接觸氧化法是順理成章的事，但運(yùn)行實(shí)踐證明這是一個(gè)誤區(qū)。
由于皮革廢水中含鹽量較高，其中Ca2+含量也很高，如采用填料式生物接觸氧化法，會(huì)使填料上逐漸結(jié)成礦化物垢，而且逐漸增厚，此種礦物垢對(duì)生物膜起到抑制作用。而這種礦物垢人工無法清除，從而使廢水處理效果愈來愈差，甚至填料上的生物膜完全脫落。近期的兩例革園區(qū)污水處理，由于上述原因而導(dǎo)致運(yùn)行失敗。綜上所述，皮革廢水的生化處理，應(yīng)采用活性污泥法，切忌采用填料式生物膜法。
二、結(jié)論
1.制革工業(yè)廢水應(yīng)強(qiáng)化預(yù)處理，用混凝沉淀或混凝氣浮法將懸浮物予以去除，以免影響生化處理效率。
關(guān)鍵詞：低色度；工業(yè)廢水；水處理劑
中圖分類號(hào)：X832 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）03-0175-02
工業(yè)廢水的排放量大，排出廢水約占用水量70%～90%。在廢水中由于含有大量的有色的有機(jī)物，因此有些廢水色度較高。色度又是公眾容易產(chǎn)生意見的感官指標(biāo)之一，且去除較難。而對(duì)于已經(jīng)過初步處理的工業(yè)廢水，其色度明顯下降后，想再對(duì)其深度處理（達(dá)到一級(jí)水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)），如果用一般的方法很難處理，而臭氧等方法處理費(fèi)用較高。目前處理途徑有二種：一是對(duì)現(xiàn)有處理方法技術(shù)改進(jìn)，二是研制新型水處理劑。通過對(duì)國內(nèi)外文獻(xiàn)資料以及相關(guān)技術(shù)專利的查閱，我們發(fā)現(xiàn)工業(yè)低色度廢水的深化處理目前還是一個(gè)空白，因此，低色度工業(yè)廢水的脫色研究具有非常重要的意義。
1 現(xiàn)有工業(yè)廢水脫色處理方法
現(xiàn)有工業(yè)廢水脫色處理方法主要有吸附法、絮凝法、氧化法、電化學(xué)方法、生化法等。
①吸附法。吸附法根據(jù)吸附劑的不同又分為活性炭、離子交換纖維、各種天然礦物（膨潤土、硅藻土） 、工業(yè)廢料（煤渣、粉煤灰）及天然廢料（木炭、鋸屑）等吸附處理法。人們常采用改性膨潤土處理染色廢水。
②絮凝法。絮凝機(jī)理是在懸浮液中加入絮凝劑，膠體粒子表面電荷減少，則粒子間的斥力就減弱，粒子相互碰撞時(shí)，會(huì)結(jié)合形成凝絮。常用絮凝劑主要有：無機(jī)絮凝劑、有機(jī)高分子絮凝劑、微生物絮凝劑。
③氧化法。氧化法分為化學(xué)氧化、光催化氧化、超聲波氧化?；瘜W(xué)氧化脫色最常用。
④電化學(xué)方法。電化學(xué)法是廢水處理中的電解質(zhì)在直流電的作用下發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的過程。電化學(xué)處理印染廢水是一種較為簡單，經(jīng)濟(jì)有效的方法，具有廣泛的發(fā)展前途。Danilinc用電絮凝法處理色度為8萬倍的印染廢水時(shí)脫色率達(dá)80%，且該法可提高廢水的可生化性；趙永才等用微電法在強(qiáng)酸性條件下，對(duì)含蒽醌類和多偶氮類染料的混合廢水脫色率為82%。利用活性炭作電極，借助其吸附性能富集染料分子，在外電場的作用下氧化發(fā)色基團(tuán)，脫色率可達(dá)98%以上，COD去除率達(dá)80%以上。
⑤生化法。生物法脫色是利用微生物來氧化或還原染料分子，破壞其不飽和鍵和發(fā)色基團(tuán)，可采用好氧法和厭氧法。如肖羽堂采用缺氧— 二級(jí)好氧（A/O2）工藝處理后，出水色度去除率達(dá)90%；用UASB和管道厭氧消化器直接處理高濃度染料廢水的中長期運(yùn)行結(jié)果表明，廢水中的色度去除率可穩(wěn)定在90%以上。
2 實(shí)驗(yàn)方案
選用細(xì)炭粉對(duì)膨潤性，篩選絮凝劑與催化劑，再將三者分別置于馬弗爐中焙燒，即得到固體工業(yè)水處理劑。并以此產(chǎn)品對(duì)模擬低色度廢水脫色率進(jìn)行評(píng)價(jià)。
3 絮凝劑的選擇
3.1 實(shí)驗(yàn)方案
選擇100∶15的膨潤土和細(xì)炭粉在550℃下對(duì)膨潤性，然后根據(jù)100∶10的改性膨潤土和三氧化二鋁（硫酸亞鐵）的質(zhì)量比，將三氧化二鋁（硫酸亞鐵）配制成適量的水溶液，和改性膨潤土混合，調(diào)節(jié)pH10左右，450 ℃下焙燒2 h。再根據(jù)100∶0.5的改性膨潤土和銀的質(zhì)量比稱取硝酸銀，并將硝酸銀配制成適量的溶液，和上述焙燒物充分混和后在450 ℃下焙燒2 h，得到兩種固體水處理劑。根據(jù)兩者對(duì)0.01 g/L（色度為95倍）甲基橙的脫色率來確定絮凝劑。
3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論
以三氧化二鋁作為絮凝劑的水處理劑處理甲基橙溶液，溶液色度為70倍，脫色效率為26.3%，而以硫酸亞鐵作為絮凝劑的水處理劑處理甲基橙溶液后，溶液色度為35倍，脫色效率為63.2%。
由表1可見，以絮凝劑硫酸亞鐵制備的水處理劑處理效果明顯優(yōu)于以三氧化二鋁作為絮凝劑制得的水處理劑。同時(shí)，由于鋁對(duì)人體有相當(dāng)大的危害。故本實(shí)驗(yàn)選擇硫酸亞鐵作為水處理劑中的絮凝劑。
4 水處理劑的處理效果實(shí)驗(yàn)
為了能準(zhǔn)確反映采用該配方和該操作條件（膨潤土和細(xì)炭粉的質(zhì)量比為100∶15；改性時(shí)溫度為450 ℃，焙燒2 h；改性膨潤土和硫酸亞鐵的質(zhì)量比為100∶20，添加絮凝劑后450 ℃焙燒2 h；改性膨潤土和銀的質(zhì)量比為100∶0.5，添加催化劑后450 ℃焙燒2 h）制備的水處理劑對(duì)低色度工業(yè)廢水的脫色效果，本實(shí)驗(yàn)同時(shí)配制兩種模擬廢水：直接湖蘭廢水、結(jié)晶紫廢水、直接深蘭廢水、直接翠蘭廢水和直接士紅廢水。
4.1 直接士紅廢水處理
當(dāng)直接士紅的濃度為0.01 g/L時(shí)，色度為110倍。用做好標(biāo)記的7張稱量紙分別稱取2.5 078 g、2.0 096 g、1.6 054 g、1.3 045 g、1.0 048 g、0.7 070 g和0.4 046 g，分別對(duì)應(yīng)加入到置有100 mL濃度為0.01 g/L直接士紅的燒杯中，將燒杯放在電磁攪拌器上攪拌（低速）20 min后，靜置30 min，然后用離心沉淀器4 000 r/min離心10 min，取上層清液，用紫外可見分光光度計(jì)測定吸光度。結(jié)果見表2。
從表2可以看出，當(dāng)投加量在1.3 g左右時(shí)，處理過的廢水色度為2倍，處理效率最高。
4.2 直接翠蘭廢水處理
當(dāng)直接翠蘭濃度為0.04 g/L時(shí)，色度為85倍。用做好標(biāo)記的7張稱量紙分別稱取2.4 378 g、1.9 945 g、1.5 306 g、1.0 281 g、0.7 094 g、0.5 161 g和0.3 238 g，分別對(duì)應(yīng)加入到置有100 mL濃度為0.04 g/L直接翠蘭的燒杯中，將燒杯放在電磁攪拌器上攪拌（低速）20 min后，靜置30 min，然后用離心沉淀器4 000 r/min離心10 min，取上層清液，用紫外可見分光光度計(jì)測定吸光度。結(jié)果見表3。
由表3可知，當(dāng)水處理劑的投加量在0.5 g左右時(shí)，處理效果最佳。
5 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①絮凝劑加入量太少，絮凝不完全致使出水不夠清澈，影響脫色效果。
②水處理劑的用量需適中，加入量過多不利于處理效果。
③低色度工業(yè)廢水經(jīng)過本實(shí)驗(yàn)水處理劑制得的水處理劑處理后色度達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
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關(guān)鍵詞氨氮廢水 處理 技術(shù)
中圖分類號(hào)：[F287.2] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、污水和廢液,其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,廢水的種類和數(shù)量迅猛增加,對(duì)水體的污染也日趨廣泛和嚴(yán)重,威脅人類的健康和安全。由此而產(chǎn)生的氨氮廢水也成為行業(yè)發(fā)展制約因素之一；過量氨氮排入水體將導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，降低水體觀賞價(jià)值，并且被氧化生成的硝酸鹽和亞硝酸鹽還會(huì)影響水生生物甚至人類的健康。因此，廢水脫氮處理受到人們的廣泛關(guān)注。近年來我國海域不斷發(fā)生赤潮，氨氮是污染的重要原因之一。因此，經(jīng)濟(jì)有效的控制氨氮廢水污染也成為當(dāng)前環(huán)保工作者研究的重要課題，也是企業(yè)迫切需要解決的難題。廢水中的氮常以合氮有機(jī)物、氨、硝酸鹽及亞硝酸鹽等形式存在。生物處理把大多數(shù)有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨，然后可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。目前采用的除氮工藝有生物硝化與反硝化、沸石選擇換吸附、空氣吹脫及折點(diǎn)氯化等四種。本文對(duì)各種氨氮廢水處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析匯總。
1生物硝化與反硝化(生物除氮法)
1.1生物硝化
在好氧條件下，通過亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌的作用，將氨氮氧化成亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的過程，稱為生物硝化作用。在硝化過程中，1g氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮時(shí)需氧4.57g；硝化過程中釋放出H+，將消耗廢水中的堿度，每氧化lg氨氮，將消耗堿度(以CaCO3計(jì)) 7.lg。
影響硝化過程的主要因素有：(1)pH值 當(dāng)pH值為8.0～8.4時(shí)(20℃)，硝化作用速度最快。由于硝化過程中pH將下降，當(dāng)廢水堿度不足時(shí)，即需投加石灰，維持pH值在7.5以上；(2)溫度 溫度高時(shí)，硝化速度快。亞硝酸鹽菌的最適宜水溫為35℃，在15℃以下其活性急劇降低，故水溫以不低于15℃為宜；(3)污泥停留時(shí)間 硝化菌的增殖速度很小，其最大比生長速率為 ＝0.3～0.5d-1(溫度20℃，pH8.0～8.4)。為了維持池內(nèi)一定量的硝化菌群，污泥停留時(shí)間 必須大于硝化菌的最小世代時(shí)間 。在實(shí)際運(yùn)行中，一般應(yīng)取 ＞2 ,或 ＞2 ；(4)溶解氧 氧是生物硝化作用中的電子受體，其濃度太低將不利于硝化反應(yīng)的進(jìn)行。一般，在活性污泥法曝氣池中進(jìn)行硝化，溶解氧應(yīng)保持在2～3mg/L以上；(5)BOD負(fù)荷 硝化菌是一類自養(yǎng)型菌，而BOD氧化菌是異養(yǎng)型菌。若BOD5負(fù)荷過高，會(huì)使生長速率較高的異養(yǎng)型菌迅速繁殖，從而佼白養(yǎng)型的硝化菌得不到優(yōu)勢，結(jié)果降低了硝化速率。所以為要充分進(jìn)行硝化，BOD5負(fù)荷應(yīng)維持在0.3kg(BOD5)/kg(SS).d以下。
1.2生物反硝化
在缺氧條件下，由于兼性脫氮菌(反硝化菌)的作用，將NO2--N和NO3--N還原成N2的過程，稱為反硝化。反硝化過程中的電子供體(氫供體)是各種各樣的有機(jī)底物(碳源)。以甲醇作碳源為例，其反應(yīng)式為：
6NO3-十2CH3OH6NO2-十2CO2十4H2O
Y _ Q b Y4w ~06NO2-十3CH3OH3N2十3CO2十3H2O十60H-
水網(wǎng)博客 g8x I Q,E8^ p由上可見，在生物反硝化過程中，不僅可使NO3--N、NO2--N被還原，而且還可使有機(jī)物氧化分解。
影響反硝化的主要因素：(1)溫度 溫度對(duì)反硝化的影響比對(duì)其它廢水生物處理過程要大些。一般以維持20～40℃為宜。若在氣溫過低的冬季，可采取增加污泥停留時(shí)間、降低負(fù)荷等措施，以保持良好的反硝化效果；(2)pH值 反硝化過程的pH值控制在7.0～8.0；(3)溶解氧 氧對(duì)反硝化脫氮有抑制作用。一般在反硝化反應(yīng)器內(nèi)溶解氧應(yīng)控制在0.5mg/L以下(活性污泥法)或1mg/L以下(生物膜法)；(4)有機(jī)碳源 當(dāng)廢水中含足夠的有機(jī)碳源，BOD5/TN＞(3～5)時(shí)，可無需外加碳源。當(dāng)廢水所含的碳、氮比低于這個(gè)比值時(shí)，就需另外投加有機(jī)碳。外加有機(jī)碳多采用甲醇?？紤]到甲醇對(duì)溶解氧的額外消耗，甲醇投量一般為NO3--N的3倍。此外，還可利用微生物死亡；自溶后釋放出來的那部分有機(jī)碳，即"內(nèi)碳源"，但這要求污泥停留時(shí)間長或負(fù)荷率低，使微生物處于生長曲線的靜止期或衰亡期，因此池容相應(yīng)增大。
生物處理法中，一般采用的A/O法、A2/O法、SBR序批處理法等對(duì)脫氮具有一定效果的工藝技術(shù)，一般處理的廢水氨氮含量不能超過300mg/L，同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)脫氮的目的，必須補(bǔ)充相應(yīng)的碳源來配合實(shí)現(xiàn)氨氮的脫除，使運(yùn)行費(fèi)用有很大的增加，氨氮廢水來源多，排放量大，采用經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)實(shí)現(xiàn)處理要求迫在眉睫。
近年來，隨著生物工程技術(shù)的發(fā)展，特別是定向分離和培育的特性微生物工程技術(shù)的飛速進(jìn)步，使傳統(tǒng)脫氮理論受到挑戰(zhàn)，并在實(shí)際氨氮廢水的處理項(xiàng)目中被打破。生物脫氮理論上有了很多進(jìn)展，新的脫氮理論在實(shí)踐上得到了很好的驗(yàn)證，如： ①亞硝酸硝化/反硝化工藝。該工藝可以節(jié)省25％硝化曝氣量，節(jié)省40％的反硝化碳源，節(jié)省50％反硝化反應(yīng)器容積。 ②同時(shí)硝化/反硝化工藝（SND）。好氧環(huán)境和缺氧環(huán)境同時(shí)存在的一個(gè)反應(yīng)器中，由于許多新的氮生物化學(xué)菌族被鑒定出來，在菌膠團(tuán)作用下，硝化/反硝化同時(shí)進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)了低碳源條件下的高效脫氮。 ③好氧反硝化 在好氧條件下，某些好氧反硝化菌能夠通過氨氮的生物作用形成氧化氮和氧化亞氮等氣態(tài)產(chǎn)物。 ④厭氧氨氧化 一些微生物能夠以硝酸鹽、二氧化碳和氧氣為氧化劑將氨氧化為氮?dú)狻?/p>
2沸石選擇換吸附
沸石是一種硅鋁酸鹽，其化學(xué)組成可表示為：
(M2+，2M+)O.Al2O3.mSiO2·nH2O (m＝2～10，n＝0～9)
式中M2+代表Ca2+、Sr2+等二價(jià)陽離子，M+代表Na+、K+等一價(jià)陽離子，為一種弱酸型陽離子交換劑。在沸石的三維空間結(jié)構(gòu)中，具有規(guī)則的孔道結(jié)構(gòu)和空穴，使其具有篩分效應(yīng)，交換吸附選擇性、熱穩(wěn)定性及形穩(wěn)定性等優(yōu)良性能。天然沸石的種類很多，用于去除氨氮的主要為斜發(fā)沸石。
斜發(fā)沸石對(duì)某些陽離子的交換選擇性次序?yàn)椋篕+，NH4+＞Na+＞Ba2+＞Ca2+＞Mg2+。利用斜發(fā)沸石對(duì)NH4+的強(qiáng)選擇性，可采用交換吸附工藝去除水中氨氮。交換吸附飽和的拂石經(jīng)再生可重復(fù)利用。溶液pH值對(duì)沸石除氨影響很大。當(dāng)pH過高，NH4+向NH3轉(zhuǎn)化，交換吸附作用減弱；當(dāng)pH過低，H+的競爭吸附作用增強(qiáng)，不利于NH4+的去除。通常，進(jìn)水pH值以6～8為災(zāi)。當(dāng)處理合氨氮10～20mg/L的城市嚴(yán)水時(shí)，出水濃度可達(dá)lmg/L以下。穿透時(shí)通水容積約100～150床容。沸石的工作交換容量約0.4×10-3n-1mol/g左右。吸附銨達(dá)到飽和的沸石可用5g/L的石灰乳或飽和石灰水再生。再生液用量約為處理水量的3～5%。研究表明，石灰再生液中加入0.1mol的NaCl，可提高再生效率。針對(duì)石灰再生的結(jié)垢問題，亦有采用2％的氯化鈉溶液作再生液的，此時(shí)再生液用量較大。再生時(shí)排出的高濃度合氨廢液必須進(jìn)行處理，其處理方法有：(1)空氣吹脫 吹脫的NH3或者排空，或者由量H2S04吸收作肥料；(2)蒸氣吹脫 冷凝液為1%的氨溶液，可用作肥料；(3)電解氧化(電氯化) 將氨氧化分解為N2。
3空氣吹脫 在堿性條件下(pH＞10.5)，廢水中的氨氮主要以NH3的形式存在。讓廢水與空氣充分接觸，則水中揮發(fā)性的NH3將由液相向氣相轉(zhuǎn)移，從而脫除水中的氨氮。吹脫塔內(nèi)裝填木質(zhì)或塑料板條填料，空氣流由塔的下部進(jìn)入，而廢水則由塔頂落至塔底集水池。影響氨吹脫效果的主要因素有：(1)pH值 一般將pH值提高至10.8～11.5；(2)溫度 水溫降低時(shí)氨的溶解度增加，吹脫效率降低。例如，20℃時(shí)氨去除率為90～95％，而10℃時(shí)降至約75%，這為吹脫塔在冬季運(yùn)行帶來困難；(3)水力負(fù)荷 水力負(fù)荷(m3/m2．h)過大，將破壞高效吹脫所需的水流狀態(tài)，而形成水幕；水力負(fù)荷過小，填料可能沒有適當(dāng)濕潤，致使運(yùn)行不良，形成干塔。一般水力負(fù)荷為2.5～5m3/m2．h；(4)氣水比 對(duì)于一定塔高，增加空氣流量，可提高氨去除率；但隨著空氣流量增加，壓降也增加，所以空氣流量有一限值。一般，氣/水比可取2500～5000(m3/m2)； (5)填料構(gòu)型與高度 由于反復(fù)濺水和形成水滴是氨吹脫的關(guān)鍵，因此填料的形狀、尺寸、間距、排列方式夠都對(duì)吹脫效果有影響。一般，填料間距40～50mm，填料高度為6～7.5m。若增加填料間距，則需更大的填料高度； (6)結(jié)垢控制 填料結(jié)垢(CaCO3)特降低吹脫塔的處理效率。控制結(jié)垢的措施有：用高壓水沖洗垢層；在進(jìn)水中投加阻垢劑：采用不合或少含CO2的空氣吹脫(如尾氣吸收除氨循環(huán)使用)；采用不易結(jié)垢的塑料填料代替木材等?？諝獯得摲ǔ?，去除率可達(dá)60～95%，流程簡單，處理效果穩(wěn)定，基建費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)較低，可處理高濃度合氨廢水。但氣溫低時(shí)吹脫效率低，填科結(jié)垢往往嚴(yán)重干擾運(yùn)行，且吹脫出的氨對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染。
4折點(diǎn)氯化
投加過量氯或次氯酸鈉(超過"折點(diǎn)")，使廢水中氨完全氧化為N2的方法，稱為折點(diǎn)氯化法，其反應(yīng)可表示為：
NH4+十1.5HOCl0.5N2十1.5H2O十2.5H+十1.5Cl-
由反應(yīng)式可知，到達(dá)折點(diǎn)的理論需氯(C12)量為7.6kg/kg(NH3-N)，而實(shí)際需氯量在8～10kg/kg(NH3-N)。在pH＝6～7進(jìn)行反應(yīng)，則投藥量可最小。接觸時(shí)間一般為0.5～2h。嚴(yán)格控制pH值和投氯量，可減少反應(yīng)中生成有害的氯胺(如NCl3)和氯代有機(jī)物。折點(diǎn)氯化法對(duì)氨氮的去除率達(dá)90～100%，處理效果穩(wěn)定，不受水溫影響，基建費(fèi)用也不高。但其運(yùn)行費(fèi)用高；殘余氯及氯代有機(jī)物須進(jìn)行后處理。
5 結(jié)語
在目前采用的四種脫氮工藝中，物理化學(xué)法由于存在運(yùn)行成本高、對(duì)環(huán)境造成二次污染等問題，實(shí)際應(yīng)用受到一定限制。而生物脫氮法能較為有效和徹底地除氮，且比較經(jīng)濟(jì)，因而得到較多應(yīng)用。由于工業(yè)廢水成分復(fù)雜，生物毒性大，為了取得很好的處理效果，必須針對(duì)不同行業(yè)和廢水性質(zhì)對(duì)其成分和抑制因素進(jìn)行分析，進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理后選擇一種或幾種方法聯(lián)合的方式進(jìn)行處理，才能達(dá)到理想的處理效果。
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關(guān)鍵詞:工業(yè)廢水;處理;廢水特點(diǎn);發(fā)展趨勢
工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、污水和廢液,其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,廢水的種類和數(shù)量迅猛增加,對(duì)水體的污染也日趨廣泛和嚴(yán)重,威脅人類的健康和安全。因此,對(duì)于保護(hù)環(huán)境來說,工業(yè)廢水的處理比城市污水的處理更為重要。
一、工業(yè)廢水分類及處理的基本原則
工業(yè)廢水分類通常有以下三種:第一種是按工業(yè)廢水中所含主要污染物的化學(xué)性質(zhì)分類,含無機(jī)污染物為主的為無機(jī)廢水,含有機(jī)污染物為主的為有機(jī)廢水。例如電鍍廢水和礦物加工過程的廢水,是無機(jī)廢水;食品或石油加工過程的廢水,是有機(jī)廢水。第二種是按工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品和加工對(duì)象分類,如冶金廢水、造紙廢水、煉焦煤氣廢水、金屬酸洗廢水、化學(xué)肥料廢水、紡織印染廢水、染料廢水、制革廢水、農(nóng)藥廢水、電站廢水等。第三種是按廢水中所含污染物的主要成分分類,如酸性廢水、堿性廢水、含氰廢水、含鉻廢水、含鎘廢水、含汞廢水、含酚廢水、含醛廢水、含油廢水、含硫廢水、含有機(jī)磷廢水和放射性廢水等。前兩種分類法不涉及廢水中所含污染物的主要成分,也不能表明廢水的危害性。第三種分類法,明確地指出廢水中主要污染物的成分,能表明廢水一定的危害性。處理的基本原則:
(一)優(yōu)先選用無毒生產(chǎn)工藝代替或改革落后生產(chǎn)工藝,盡可能在生產(chǎn)過程中杜絕或減少有毒有害廢水的產(chǎn)生。
(二)在使用有毒原料以及產(chǎn)生有毒中間產(chǎn)物和產(chǎn)品過程中,應(yīng)嚴(yán)格操作、監(jiān)督,消除滴漏,減少流失,盡可能采用合理流程和設(shè)備。
(三)含有劇毒物質(zhì)廢水,如含有一些重金屬、放射性物質(zhì)、高濃度酚、氰廢水應(yīng)與其它廢水分流,以便處理和回收有用物質(zhì)。
(四)流量較大而污染較輕的廢水,應(yīng)經(jīng)適當(dāng)處理循環(huán)使用,不宜排入下水道,以免增加城市下水道和城市污水處理負(fù)荷。
(五)類似城市污水的有機(jī)廢水,如食品加工廢水、制糖廢水、造紙廢水,可排入城市污水系統(tǒng)進(jìn)行處理。
(六)一些可以生物降解的有毒廢水,如酚、氰廢水,應(yīng)先經(jīng)處理后,按允許排放標(biāo)準(zhǔn)排入城市下水道,再進(jìn)一步生化處理。
(七)含有難以生物降解的有毒廢水,應(yīng)單獨(dú)處理,不應(yīng)排入城市下水道。工業(yè)廢水處理的發(fā)展趨勢是把廢水和污染物作為有用資源回收利用或?qū)嵭虚]路循環(huán)。
二、廢水處理方法可按其作用分為四大類:物理處理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)法和生物處理法
三、主要工業(yè)廢水特點(diǎn)與處理方法
(一)農(nóng)藥廢水的特點(diǎn)及其處理方法
農(nóng)藥品種繁多,農(nóng)藥廢水水質(zhì)復(fù)雜。其主要特點(diǎn)是:(1)污染物濃度較高,化學(xué)需氧量(COD)可達(dá)每升數(shù)萬mg;(2)毒性大,廢水中除含有農(nóng)藥和中間體外,還含有酚、砷、汞等有毒物質(zhì)以及許多生物難以降解的物質(zhì);(3)有惡臭,對(duì)人的呼吸道和粘膜有刺激性;(4)水質(zhì)、水量不穩(wěn)定。因此,農(nóng)藥廢水對(duì)環(huán)境的污染非常嚴(yán)重。農(nóng)藥廢水處理的目的是降低農(nóng)藥生產(chǎn)廢水中污染物濃度,提高回收利用率,力求達(dá)到無害化。農(nóng)藥廢水的處理方法有活性炭吸附法、濕式氧化法、溶劑萃取法、蒸餾法和活性污泥法等。但是,研制高效、低毒、低殘留的新農(nóng)藥,這是農(nóng)藥發(fā)展方向。一些國家已禁止生產(chǎn)六六六等有機(jī)氯、有機(jī)汞農(nóng)藥,積極研究和使用微生物農(nóng)藥,這是一條從根本上防止農(nóng)藥廢水污染環(huán)境的新途徑。
(二)食品工業(yè)廢水污染特點(diǎn)及其處理方法
食品工業(yè)原料廣泛,制品種類繁多,排出廢水的水量、水質(zhì)差異很大。廢水中主要污染物有(1)漂浮在廢水中固體物質(zhì),如菜葉、果皮、碎肉、禽羽等;(2)懸浮在廢水中的物質(zhì)有油脂、蛋白質(zhì)、淀粉、膠體物質(zhì)等;(3)溶解在廢水中的酸、堿、鹽、糖類等;(4)原料夾帶的泥砂及其他有機(jī)物等;(5)致病菌毒等。食品工業(yè)廢水的特點(diǎn)是有機(jī)物質(zhì)和懸浮物含量高,易腐敗,一般無大的毒性。其危害主要是使水體富營養(yǎng)化,以致引起水生動(dòng)物和魚類死亡,促使水底沉積的有機(jī)物產(chǎn)生臭味,惡化水質(zhì),污染環(huán)境。
食品工業(yè)廢水處理除按水質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)預(yù)處理外,一般均宜采用生物處理。如對(duì)出水水質(zhì)要求很高或因廢水中有機(jī)物含量很高,可采用兩級(jí)曝氣池或兩級(jí)生物濾池,或多級(jí)生物轉(zhuǎn)盤或聯(lián)合使用兩種生物處理裝置,也可采用厭氧—需氧串聯(lián)的生物處理系統(tǒng)。
(三)造紙工業(yè)廢水處理
造紙廢水主要來自造紙工業(yè)生產(chǎn)中的制漿和抄紙兩個(gè)生產(chǎn)過程。制漿是把植物原料中的纖維分離出來,制成漿料,再經(jīng)漂白;抄紙是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘干,制成紙張。這兩項(xiàng)工藝都排出大量廢水。制漿產(chǎn)生的廢水,污染最為嚴(yán)重。洗漿時(shí)排出廢水呈黑褐色,稱為黑水,黑水中污染物濃度很高,BOD高達(dá)5—40g/L,含有大量纖維、無機(jī)鹽和色素。漂白工序排出的廢水也含有大量的酸堿物質(zhì)。抄紙機(jī)排出的廢水,稱為白水,其中含有大量纖維和在生產(chǎn)過程中添加的填料和膠料。造紙工業(yè)廢水的處理應(yīng)著重于提高循環(huán)用水率,減少用水量和廢水排放量,同時(shí)也應(yīng)積極探索各種可靠、經(jīng)濟(jì)和能夠充分利用廢水中有用資源的處理方法。例如浮選法可回收白水中纖維性固體物質(zhì),回收率可達(dá)95,澄清水可回用;燃燒法可回收黑水中氫氧化納、硫化鈉、硫酸鈉以及同有機(jī)物結(jié)合的其他鈉鹽。中和法調(diào)節(jié)廢水pH值;混凝沉淀或浮選法可去除廢水中懸浮固體;化學(xué)沉淀法可脫色;生物處理法可去除BOD,對(duì)牛皮紙廢水較有效;濕式氧化法處理亞硫酸紙漿廢水較為成功。此外,國內(nèi)外也有采用反滲透、超過濾、電滲析等處理方法。
(四)印染工業(yè)廢水處理
印染工業(yè)用水量大,通常每印染加工1t紡織品耗水100-200t,其中80%-90%以印染廢水排出。常用的治理方法有回收利用和無害化處理。回收利用:(1)廢水可按水質(zhì)特點(diǎn)分別回收利用,如漂白煮煉廢水和染色印花廢水的分流,前者可以對(duì)流洗滌。一水多用,減少排放量;(2)堿液回收利用,通常采用蒸發(fā)法回收,如堿液量大,可用三效蒸發(fā)回收,堿液量小,可用薄膜蒸發(fā)回收;(3)染料回收,如士林染料可酸化成為隱巴酸,呈膠體微粒,懸浮于殘液中,經(jīng)沉淀過濾后回收利用。
無害化處理可分:(1)物理處理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除廢水中懸浮物;吸附法主要是去除廢水中溶解的污染物和脫色。(2)化學(xué)處理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于調(diào)節(jié)廢水中的酸堿度,還可降低廢水的色度;混凝法在于去除廢水中分散染料和膠體物質(zhì);氧化法在于氧化廢水中還原性物質(zhì),使硫化染料和還原染料沉淀下來。(3)生物處理法有活性污泥、生物轉(zhuǎn)盤、生物轉(zhuǎn)筒和生物接觸氧化法等。為了提高出水水質(zhì),達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回收要求往往需要采用幾種方法聯(lián)合處理。
(五)冶金廢水治理及發(fā)展趨
1.1農(nóng)藥廢水的特點(diǎn)及其處理方法
農(nóng)業(yè)廢水對(duì)于環(huán)境的污染非常大，但是由于目前的農(nóng)藥品種比較多，所以農(nóng)藥廢水的水質(zhì)比較復(fù)雜，主要呈現(xiàn)出以下幾個(gè)特點(diǎn)：第一，在農(nóng)藥廢水中，污染物的種類較多，所以化學(xué)需氧量較大。第二，在農(nóng)藥廢水中，不僅含有農(nóng)藥，還要其他的化學(xué)物質(zhì)，毒性較大。第三，農(nóng)藥廢水的味道非常刺鼻，會(huì)對(duì)人體的呼吸道和粘膜產(chǎn)生危害。第四，農(nóng)藥廢水中的水質(zhì)非常不穩(wěn)定。以上種種特點(diǎn)決定了農(nóng)藥廢水的污染非常嚴(yán)重，所以需要有效的降低廢水中污染物的濃度，并且提高利用率。農(nóng)藥廢水的處理方法有活性炭吸附法、濕式氧化法、溶劑萃取法、蒸餾法和活性污泥法等。但是，研制高效、低毒、低殘留的新農(nóng)藥，這是農(nóng)藥發(fā)展方向。一些國家已禁止生產(chǎn)六六六等有機(jī)氯、有機(jī)汞農(nóng)藥，積極研究和使用微生物農(nóng)藥，這是一條從根本上防止農(nóng)藥廢水污染環(huán)境的新途徑。
1.2食品工業(yè)廢水污染特點(diǎn)及其處理方法
由于在食品生產(chǎn)中，所采用的原料較多，所以由于食品所造成的廢水中含有大量的污染物，并且水質(zhì)差異很大。其中食品廢水中所含有的固體污染物較多，較為常見的有菜葉、果皮、碎肉和禽羽等等，這些一般都是漂浮于廢水的表面。還有一些在食品制作過程中所摻加的油脂、蛋白質(zhì)和膠體物質(zhì)等等，也會(huì)懸浮于廢水的表面。為了調(diào)節(jié)食品的味道，還有很多的調(diào)料溶解其中，比如說酸、堿、鹽和糖等等。在生產(chǎn)原料中，對(duì)其進(jìn)行洗滌的過程中，也會(huì)有泥沙等固體物質(zhì)。此外，還會(huì)一部分制毒病菌混入?？傮w來講，食品工業(yè)廢水中一般沒有太大的毒性，基本都是懸浮物較多，這些物質(zhì)經(jīng)過腐爛，會(huì)對(duì)水質(zhì)造成極大的影響，從而導(dǎo)致水中的生物大量死亡，并且影響水質(zhì)，對(duì)環(huán)境造成很大的污染。食品工業(yè)廢水處理除按水質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)預(yù)處理外，一般均宜采用生物處理。如對(duì)出水水質(zhì)要求很高或因廢水中有機(jī)物含量很高，可采用兩級(jí)曝氣池或兩級(jí)生物濾池，或多級(jí)生物轉(zhuǎn)盤或聯(lián)合使用兩種生物處理裝置，也可采用厭氧-需氧串聯(lián)的生物處理系統(tǒng)。
1.3造紙工業(yè)廢水處理
造紙廢水主要來自造紙工業(yè)生產(chǎn)中的制漿和抄紙兩個(gè)生產(chǎn)過程。制漿是把植物原料中的纖維分離出來，制成漿料，再經(jīng)漂白;抄紙是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘干，制成紙張。這兩項(xiàng)工藝都排出大量廢水。制漿產(chǎn)生的廢水，污染最為嚴(yán)重。洗漿時(shí)排出廢水呈黑褐色，稱為黑水，黑水中污染物濃度很高，BOD高達(dá)5~40g/L，含有大量纖維、無機(jī)鹽和色素。漂白工序排出的廢水也含有大量的酸堿物質(zhì)。抄紙機(jī)排出的廢水，稱為白水，其中含有大量纖維和在生產(chǎn)過程中添加的填料和膠料。造紙工業(yè)廢水的處理應(yīng)著重于提高循環(huán)用水率，減少用水量和廢水排放量，同時(shí)也應(yīng)積極探索各種可靠、經(jīng)濟(jì)和能夠充分利用廢水中有用資源的處理方法。例如，浮選法可回收白水中纖維性固體物質(zhì)，回收率可達(dá)95%，澄清水可回用;燃燒法可回收黑水中氫氧化納、硫化鈉、硫酸鈉以及同有機(jī)物結(jié)合的其他鈉鹽。中和法調(diào)節(jié)廢水pH值;混凝沉淀或浮選法可去除廢水中懸浮固體;化學(xué)沉淀法可脫色;生物處理法可去除BOD，對(duì)牛皮紙廢水較有效;濕式氧化法處理亞硫酸紙漿廢水較為成功。此外，國內(nèi)外也有采用反滲透、超過濾、電滲析等處理方法。
1.4印染工業(yè)廢水處理
印染工業(yè)用水量大，通常每印染加工1噸紡織品耗水100-200噸，其中80%-90%以印染廢水排出。常用的治理方法有回收利用和無害化處理?；厥绽茫?1）廢水可按水質(zhì)特點(diǎn)分別回收利用。（2）堿液回收利用，通常采用蒸發(fā)法回收。（3）染料回收。無害化處理可分：a.物理處理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除廢水中懸浮物;吸附法主要是去除廢水中溶解的污染物和脫色。b.化學(xué)處理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于調(diào)節(jié)廢水中的酸堿度，還可降低廢水的色度;混凝法在于去除廢水中分散染料和膠體物質(zhì);氧化法在于氧化廢水中還原性物質(zhì)，使硫化染料和還原染料沉淀下來。c.生物處理法有活性污泥、生物轉(zhuǎn)盤、生物轉(zhuǎn)筒和生物接觸氧化法等。為了提高出水水質(zhì)，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回收要求往往需要采用幾種方法聯(lián)合處理。
2結(jié)束語
