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化工废水处理技术,你要了解的都在这里

2019/3/13 8:52:05

化工废水是指化工厂生产产品过程中所生产的废水,如生产乙烯、聚乙烯、橡胶、聚酯、甲醇、乙二醇、油品罐区、空分空压站等装置的含油废水,经过生化处理后,一般可达到国家二级排放标准,现由于水资源的短缺,需将达到排放标准的水再经过进一步深度处理后,达到工业补水的要求并回用。

化工厂作为用水大户,年新鲜水用量一般为几百万立方米,水的重复利用率低,同时外排污水几百万立方米,不仅浪费大量水资源,也造成环境污染,并且水资源的短缺已对这些工业用水大户的生产造成威胁。为保持企业的可持续发展及减少水资源的浪费,降低生产成本,提高企业经济效益和社会效益。需对化工废水进行深度处理(三级处理),作为循环水的补水或动力脱盐水的补水,实现污水回用。

化工废水主要特征分析

1、化工废水排放量大、成分复杂,反应原料常为溶剂类物质或环状结构的化合物,增加了废水的处理难度;

2、该废水中含有大量污染物物质,主要是由于原料反应不完全和原料或生产中使用大量溶剂造成的。

3、有毒有害物质多,有机物浓度高、含盐量高、色度高、难降解化合物含量高、生物难降解物质多,可生化性差、治理难度大。精细化工废水中有许多有机污染物对微生物是有毒有害的,如卤素化合物、硝基化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等;

化工废水处理方法

1·化学方法处理
化学方法是利用化学反应的作用以去除水中的有机物、无机物杂质。主要有化学混凝法、化学氧化法、电化学氧化法等。

化学混凝法作用对象主要是水中微小悬浮物和胶体物质,通过投加化学药剂产生的凝聚和絮凝作用,使胶体脱稳形成沉淀而去除。混凝法不但可以去除废水中的粒径为1~10mm的细小悬浮颗粒,而且还能去除色度,微生物以及有机物等。该方法受pH值、水温、水质、水量等变化影响大,对某些可溶性好的有机、无机物质去除率低。

化学氧化法通常是以氧化剂对化工污水中的有机污染物进行氧化去除的方法。废水经过化学氧化还原,可使废水中所含的有机和无机的有毒物质转变成无毒或毒性较小的物质,从而达到废水净化的目的。常用的有空气氧化,氯氧化和臭氧化法。空气氧化因其氧化能力弱,主要用于含还原性较强物质的废水处理,Cl是普通使用的氧化剂,主要用在含酚、含氰等有机废水的处理上,用臭氧处理废水,氧化能力强,无二次污染。臭氧氧化法、氯氧化法,其水处理效果好,但是能耗大,成本高,不适合处理水量大和浓度相对低的化工污水。

电化学氧化法是在电解槽中,废水中的有机污染物在电极上由于发生氧化还原反应而去除,废水中污染物在电解槽的阳极失去电子被氧化外,水中的Cl-,OH-等也可在阳极放电而生成Cl2和氧而间接地氧化破坏污染物。实际上,为了强化阳极的氧化作用,减少电解槽的内阻,往往在废水电解槽中加一些氯化钠,进行所谓的电氯化,NaCl投加后在阳极可生成氯和次氯酸根,对水中的无机物和有机物也有较强的氧化作用。近年来在电氧化和电还原方面发现了一些新型电极材料,取得了一定成效,但仍存在能耗大、成本高,及存在副反应等问题。

2·物理处理法

化工污水常用的物理法包括过滤法、重力沉淀法和气浮法等。

过滤法是以具有孔粒状粒料层截留水中杂质,主要是降低水中的悬浮物,在化工污水的过滤处理中,常用扳框过滤机和微孔过滤机,微孔管由聚乙烯制成,孔径大小可以进行调节,调换较方便;

重力沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉淀性能,在重力场的作用下自然沉降作用,以达到固液分离的一种过程;

气浮法是通过生成吸附微小气泡附裹携带悬浮颗粒而带出水面的方法。这三种物理方法工艺简单,管理方便,但不能适用于可溶性废水成分的去除,具有很大的局限性。

3·光催化氧化技术

光催化氧化技术利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工艺,可以用于处理化工废水中CHCl3、CCl4、多氯联苯等难降解物质。另外,在有紫外光的Fenton体系中,紫外光与铁离子之间存在着协同效应,使H2O2分解产生羟基自由基的速率大大加快,促进有机物的氧化去除。

所谓光化学反应,就是只有在光的作用下才能进行的化学反应。该反应中分子吸收光能被激发到高能态,然后电子激发态分子进行化学反应。光化学反应的活化能来源于光子的能量。在太阳能利用中,光电转换以及光化学转换一直是光化学研究十分活跃的领域。 80年代初,开始研究光化学应用于环境保护,其中光化学降解治理污染尤受重视,包括无催化剂和有催化剂的光化学降解。前者多采用臭氧和过氧化氢等作为氧化剂,在紫外光的照射下使污染物氧化分解;后者又称光催化降解,一般可分为均相、多相两种类型。均相光催化降解主要以Fe2+或Fe3+及H2O2为介质,通过光助-芬顿(photo-Fenton)反应使污染物得到降解,此类反应能直接利用可见光;多相光催化降解就是在污染体系-空穴对,吸附在半导体上的溶解氧、水分子等与电子-空穴作用,产生OH等氧化性极强的自由基,再通过与污染物之间的羟基加合、取代、电子转移等使污染物全部或接近全部矿质化,最终生成CO2、H2O及其它离子如NO3-、PO43-、SO42-、Cl-等。与无催化剂的光化学降解相比,光催化降解在环境污染治理中的应用研究更为活跃。

4·超声波技术

超声波技术,是通过控制超声波的频率和饱和气体,降解分离有机物质。

功率超声的空化效应为降解水中有害有机物提供了独特的物理化学环境从而导致超声波污水处理目的的实现。超声空化泡的崩溃所产生的高能量足以断裂化学键。在水溶液中,空化泡崩溃产生氢氧基和氢基,同有机物发生氧化反应。空化独特的物理化学环境开辟了新的化学反应途径,骤增化学反应速度,对有机物有很强的降解能力,经过持续超声可以将有害有机物降解为无机离子、水、二氧化碳或有机酸等无毒或低毒的物质。

5·磁分离法

磁分离法,是通过向化工污水中投加磁种和混凝剂,利用磁种的剩磁,在混凝剂同时作用下,使颗粒相互吸引而聚结长大,加速悬浮物的分离,然后用磁分离器除去有机污染物,国外高梯度磁分离技术已从实验室走向应用。

磁分离技术应用于废水处理有三种方法:直接磁分离法、间接磁分离法和微生物—磁分离法。利用磁技术处理废水主要利用污染物的凝聚性和对污染物的加种性。凝聚性是指具有铁磁性或顺磁性的污染物,在磁场作用下由于磁力作用凝聚成表面直径增大的粒子而后除去。加种性是指借助于外加磁性种子以增强弱顺磁性或非磁性污染物的磁性而便于用磁分离法除去;或借助外加微生物来吸附废水中顺磁性离子,再用磁分离法除去离子态顺磁性污染物。

高梯度磁分离处理法是磁分离技术之一。利用磁场中磁化基质的感应磁场和高梯度磁场所产生的磁力从废水中分离出颗粒状污染物或提取有用物质的方法。磁分离器可分为永磁分离器和电磁分离器两类,每类又有间歇式和连续式之分。高梯度磁分离技术用于处理废水中磁性物质,具有工艺简便、设备紧凑、效率高、速度快、成本低等优点。

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