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化学废水的主要特性和处理方法概述

目录:新闻列表发布时间:2020-08-13 08:35点击率:

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化学废水是指在化工厂生产产品过程中产生的废水,例如生产乙烯,聚乙烯,橡胶,聚酯,甲醇,乙二醇,油库,空分和空压站等设备经过生化处理的含油废水,一般可以达到国家二级排放标准.现在由于水资源短缺,满足排放标准的水需要进行进一步的深度处理后再进行处理,以满足工业补充和再利用的要求.

作为主要的用水户,化工厂通常每年消耗几百万立方米的淡水.中水回用率低.同时,污水排放量达数百万立方米,不仅浪费大量水资源,而且造成环境污染和水资源短缺,威胁到这些主要工业用水的生产.为了维持企业的可持续发展,减少水资源的浪费,降低生产成本,提高企业的经济效益和社会效益.作为循环水的补充或动力淡化水的补充,有必要对化学废水进行深度处理(三阶段处理),以实现污水的回用.

化学废水的主要特征分析

1.化学废水排放量大,组成复杂.反应原料往往是溶剂物质或环状结构化合物,增加了废水处理的难度;

2.废水中含有大量污染物,主要是由于原料反应不完全以及原料或生产过程中使用大量溶剂所致.

3.有许多有害物质,高浓度有机物,高盐分,高色度,高耐火化合物含量,许多耐火物质,可生物降解性差且难以处理.精细化工废水中有许多对微生物有毒有害的有机污染物,例如卤素化合物,硝基化合物,具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等.

化学废水处理方法

1.化学方法处理

化学方法通过化学反应去除水中的有机和无机杂质.主要包括化学混凝法,化学氧化法,电化学氧化法等.

化学混凝的主要目标是水中的微悬浮固体和胶体物质.通过添加化学试剂产生的凝结和絮凝作用,使胶体不稳定,形成沉淀并除去.混凝不仅可以去除废水中粒径为1-10mm的细小悬浮颗粒,还可以去除色度,微生物和有机物.此方法受pH值,水温,水质和水量变化的影响很大,并且对于某些具有良好溶解度的有机和无机物质的去除率很低.

化学氧化通常是一种去除化学废水中有机污染物的氧化方法.废水经过化学氧化还原处理,可以将废水中所含的有机和无机有毒物质转化为无毒或毒性较小的物质,从​​而达到废水净化的目的.常用的是空气氧化,氯氧化和臭氧化.空气氧化法由于其氧化能力弱,主要用于处理含有强还原性物质的废水.氯是常用的氧化剂.它主要用于处理含有苯酚和氰化物的有机废水.臭氧用于处理废水.强力,无二次污染.臭氧氧化法和氯氧化法虽然具有良好的水处理效果,但是能耗高,成本高.它们不适用于处理水量大且浓度相对较低的化学废水.

电化学氧化方法是在电解池中,通过电极上的氧化还原反应将废水中的有机污染物去除,废水中的污染物在电解阳极处失去电子细胞并被氧化.Cl-,OH-等也可以在阳极排放,生成Cl2和氧气,间接氧化并破坏污染物.实际上,为了加强阳极的氧化并降低电解池的内阻,经常将一些氯化钠添加到废水电解池中以进行所谓的电氯化.添加氯化钠后,阳极上会生成氯和次氯酸盐.它还对水中的无机和有机物具有很强的氧化作用.近年来,已经在电氧化和电还原中发现了一些新的电极材料,并且已经取得了一些结果,但是仍然存在诸如高能耗,高成本和副反应的问题.

2.物理处理方法

化学废水的常用物理处理方法包括过滤,重力沉降和气浮.

过滤方法是用多孔的颗粒状颗粒层拦截水中的杂质,其主要目的是减少水中的悬浮物.在化学污水的过滤处理中,通常使用框架过滤器和微孔过滤器.管子由聚乙烯制成,孔径可调节,更换更方便;

重力沉降法利用悬浮颗粒在水中的沉降性能,在重力作用下自然沉降领域实现凝固.液体分离过程;

气浮是通过产生吸附的微小气泡并夹带悬浮颗粒将悬浮颗粒从水中带出的方法.这三种物理方法工艺简单,易于管理,但不适用于去除可溶性废水成分,并且存在很大的局限性.

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和其他氧化剂与光辐射结合在一起.使用的主要光是紫外线,包括uv-H2O2,uv-O2和其他工艺,可用于处理化学废水中难降解的物质,例如CHCl3,CCl4和PCBs.在紫外线的作用下,紫外线与铁离子之间具有协同作用,大大加速了H2O2的分解以产生羟基自由基,并促进了有机物的氧化和去除.

所谓的光化学反应是只能在光的作用下进行的化学反应.在该反应中,分子吸收光能并被激发到高能态,然后电子激发的分子发生化学反应.光化学反应的活化能来自光子的能量.在太阳能的利用中,光电转换和光化学转换一直是光化学研究的非常活跃的领域.在1980年代初期,开始研究光化学在环境保护中的应用.其中,污染的光化学降解处理受到特别关注,包括没有催化剂和催化剂的光化学降解.前者主要使用臭氧和过氧化氢作为氧化剂,在紫外线照射下将污染物氧化分解.后者也称为光催化降解,通常可分为两种类型:均相和非均相.均相光催化降解主要以Fe 2+或Fe 3+和H 2 O 2为介质,污染物通过光芬顿反应降解.这样的反应可以直接使用可见光.异质性光催化降解是污染系统-空穴对,吸附在半导体上的溶解氧和水分子与电子-空穴相互作用,产生OH和其他高氧化性自由基,然后通过羟基加成,取代,电子转移等作用,污染物全部或几乎全部矿化,最终产生CO2,H2O和其他离子,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控制中的应用研究是更活跃.

4.超声技术

超声技术是通过控制超声和饱和气体的频率来降解和分离有机物质.

功率超声的空化作用为水中有害有机物的降解提供了独特的物理和化学环境,从而实现了超声污水处理的目的.超声空化气泡破裂产生的高能量足以破坏化学键.在水溶液中,空化气泡破裂以产生羟基和氢基,它们与有机物发生氧化反应.空化的独特物理和化学环境开辟了新的化学反应途径,迅速提高了化学反应的速度,并具有很强的降解有机物质的能力.连续超声后,有害的有机物质可降解为无机离子,水,二氧化碳或有​​机酸.有毒或低毒物质.

5.磁选法

磁选法是在化学废水中添加磁种和凝结剂,并利用磁种的剩余磁性.在这种作用下,颗粒相互吸引,聚结并长大,加速了悬浮物的分离,然后使用磁选机去除了有机污染物.国外的高梯度磁选技术已在实验室中应用.

将磁分离技术应用于废水处理的方法有三种:直接磁分离,间接磁分离和微生物磁分离.利用磁技术处理废水主要利用污染物的凝聚力和污染物的累加性质.内聚力是指铁磁性或顺磁性污染物,它们在磁场作用下凝结成表面直径增大的颗粒,然后被去除.加性是指使用外部磁性种子来增强弱顺磁性或非磁性污染物的磁性并促进磁性分离的去除;或使用外部微生物吸附废水中的顺磁性离子,然后进行磁分离以去除离子态的顺磁性污染物.

高梯度磁选处理方法是磁选技术之一.一种通过利用磁化基板的感应磁场和高梯度磁场产生的磁力从废水中分离颗粒污染物或从废水中提取有用物质的方法.磁选机可分为永磁选机和电磁选机.每种类型都分为间歇类型和连续类型.高梯度磁选技术用于处理废水中的磁性物质,具有工艺简单,设备紧凑,效率高,速度快,成本低的优点.

化学废水处理工艺计划和主要设备的选择

1.预处理曝气池

根据提供的水质,水温高于60°C左右,有机物浓度也很高.为了减轻后续处理的负担并使废水排放达到标准,考虑在物理和生化处理之前进行预处理.

氧气充气用于冷却,一些有机物质(例如氨氮和苯酚)从水中逸出到大气中.同时,将硫酸亚铁和石灰添加到池塘中,以氧化和分析废水中的有机物.,减少有机物.

2.沉淀吸附池

通过计量混凝反应的沉淀和煤渣层的吸附,可以净化废水,降低氮,苯酚等有机物的浓度.创建条件.

3.厌氧-厌氧-好氧生化处理(A2 / O法)

A2 / O法生物脱氮工艺是传统的活性污泥法,生物硝化工艺的合成以及生物脱氮除磷在此过程中,A2 / O法活性污泥中的细菌主要由硝化细菌组成.好氧阶段的硝化细菌通过生物硝化作用将水中的氨氮转化为硝酸盐:阶段反硝化细菌将内部回流通过生物反硝化作用引入的硝酸盐转化为氮并逃逸到大气中,从而达到反硝化的目的.厌氧阶段的磷积累细菌释放磷,并吸收低级脂肪酸和其他易于降解的有机物.在好氧阶段,富磷细菌会过度吸收磷,并通过排放剩余污泥去除磷.以上三种细菌可以去除CODcr和BOD5,但BOD5的浓度进一步降低.

4.气浮装置

该装置采用溶解气浮的原理,通过加料反应和混凝,使废水中有机物和药物的附着成为疏水性颗粒或絮凝.当释放出溶解的气体时,主体会产生细小的气泡,从而形成气泡和絮状颗粒的良好混合物,从而将混合物与废水分离.

5.吸附过滤(高级处理)

经气浮装置净化后的废水流入焦炭或煤渣颗粒进行吸附和过滤.净化后的有机物被吸收到诸如煤渣的颗粒中以实现吸附.

推荐用于化学废水预处理的理化过程

1.催化微电解处理技术

微电解技术是处理高浓度有机废水的理想工艺.该工艺用于处理高盐难降解高色度废水,不仅可以大大降低COD和色度,而且还可以大大提高废水的生物降解性.该技术使用填充在微电解设备中的微电解填料来产生"一次电池"效果,从而无需电即可处理废水.连接水后,设备中将形成许多电位差为1.2V的"原电池"."一次电池"以废水为电解质,通过放电形成电解氧化和废水还原,达到降解有机污染物的目的.新生态[BOH],[H],[O],Fe2 +,Fe3 +等处理过程中产生的产物可与废水中的许多成分发生氧化还原反应,例如生色团可破坏有色废水组或助色团中的有色物质,甚至断链,从而达到降解和脱色的效果;生成的Fe2 +被进一步氧化为Fe3 +,其水合物具有很强的吸附絮凝活性,尤其是在添加碱调节pH值以生成氢氧化物时,亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂的絮凝能力远高于氢氧化铁胶体.通过水解普通试剂而制得,并可以絮凝分散在水中的大量小颗粒,金属颗粒和有机大分子.它的工作原理是基于电力的.化学,氧化还原,物理和絮凝沉淀的综合作用.该方法具有适用范围广,处理效果好,成本低,处理时间短,操作维护方便,功耗低的优点.可广泛用于工业废水的预处理和深度处理.

技术特点

(1)反应速度快,一般工业废水仅需半小时到几小时;

(2)有机污染物的范围很广,例如:难降解的含有二氟,碳双键,硝基,卤代基团结构的有机物质等.,具有良好的降解效果;

(3)工艺流程简单,使用寿命长,投资成本低,操作维护方便,运行成本低,处理效果稳定.在该过程中仅消耗少量的微电解填料.包装只需定期添加而无需更换,可以在添加时直接放入.

(4)微电解处理废水后,水中会形成原始的铁离子或铁离子,其混凝效果比普通混凝剂好,无需添加铁盐及其他混凝剂具有较高的COD去除率,不会对水造成二次污染;

(5)具有良好的混凝效果,色度和COD去除率高,同等数量可大幅度提高.提高废水的生物降解性.

(6)该方法既可达到化学沉淀除磷的效果,又可通过还原去除重金属;

(7)对于化学废水处理项目,尚未建造,使用该技术被用作现有项目废水的预处理,可确保处理后废水的稳定排放.生产废水中浓度较高的部分废水也可以单独提取进行微电解处理.

(8)该技术的每个单元都可以用作单独的处理方法,也可以用作生物处理的预处理过程,这有利于污泥沉降和生物膜形成.

2.新型催化微电解填料

技术概述

它是由多金属合金熔融催化剂并采用高温微孔活化技术生产的.它是一种新型的计量型非压缩微电解填料.与废水作用,可有效去除COD,降低色度,提高生物降解性,处理效果稳定持久.同时避免了操作过程中填料的钝化和压实.这种填料是微电解反应连续作用的有力保证,为目前的化学废水处理带来了新的活力.

关键产品创新

(1)融合多元素金属并熔化各种催化剂以形成集成合金,以确保连续有效的"一次电池"效果.不会像物理混合那样将正极和负极分开,这会影响一次电池的反应.

(2)框架型微孔结构提供了较大的比表面积和均匀的水流通道,从而为废水处理提供了更大的电流密度和更好的催化反应效果.

(3)活性强,比重轻,无钝化,不致密,反应速度快,长期有效稳定运行.

(4)调节不同废水中催化组分的比例,可以提高反应效率,扩大废水处理的应用范围.

(5)在反应过程中,填充剂中所含的活性铁充当阳极,不断提供电子并溶解在水中,而阴极碳则以非常高的形式与水一起流出.小颗粒.使用一定时间后,可直接加注填充剂,及时恢复系统的稳定性,大大降低了工人的劳动强度.

(6)填料处理废水综合了氧化,还原,电沉积,絮凝,吸附,桥联,辊扫和共沉淀.

(7)处理成本低,可以大大提高废水的生物降解性,同时可以大量去除有机污染物.

(8)可以根据规模和用户要求来建造和配备支撑设施,以满足各种需求.

(9)规格:1cm * 3cm(各种填充形式,球形颗粒,多孔柱等,尺寸可以定制).

(10)技术参数:比重:1.0吨/立方米,比表面积:1.2平方米/克,空隙率:65%,物理强度:R1000kg / cm2.

3.异构催化氧化处理技术

该处理技术是环境领域中的一项新兴技术.它主要使用一种以羟基自由基为核心的强氧化剂,该氧化剂快速,无选择地,彻底地氧化环境中的各种有机污染物.羟基与水中的可溶性有机物反应形成羟基.在催化剂的催化下,羟基自由基氧化分解废水中的有机物.这项技术对去除CODcr,脱色和改善废水的生物降解性具有重要影响.色度和CODcr去除率可达75%-99%.在化学废水,制药废水等的实际应用中,该技术表现出良好的应用效果.

适用范围

主要适用于:硝基苯,硝基苯酚,硝基甲苯,苯酚,苯胺废水,苯甲醚废水;分散染料,阳离子染料,弱酸性染料废水;合成药和农药废水;兽药废水;精细化工废水;合成树脂废水;氰废水氟废水;蒽废水;焦化废水和电镀废水.

用于化学废水深度处理的中水回用的最佳组合工艺

(1)预处理+ UF + RO / NF处理工艺

(2)MBR + UF / RO / NF处理工艺

工艺系统的优点

超滤系统的优点:由聚合物材料制成的中空纤维膜耐压,耐污染,使用寿命长;

占地面积小,自动化程度高,分离能力强,出水水质好,可确保后续RO / NF系统的正常运行.

RO / NF膜处理系统的优点:

RO系统采用抗污染的反渗透膜,使用寿命长;

盐,有机物,耐火化合物有效拦截;

废水质量适用于所有生产过程;

自动化程度高,运营成本低.

膜生物反应器工艺(MBR工艺)是一种将膜分离技术与生物技术相结合的新型废水处理技术.它利用膜分离设备截取生化反应池中的活性污泥和高分子有机物,分离出清水,实现了生化反应与清水的同时分离,节省了二级沉淀池.

MBR的紧凑而简单的单元结构特别适用于处理具有复杂成分和高浓度污染物的印染废水.

MBR工艺的优点:

处理效率高,出水水质好,污泥少;

水力停留时间短,占地面积小;

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易于清洁,易于更换,运行稳定,运行成本低;

抗冲击性强,化学需氧量和脱色效率高.

应用领域

高浓度化学废水,氯碱工业废水,农药废水,化学园区和污水处理厂,含磷废水处理和含甲醛废水处理.

延伸阅读:

讨论双极膜电渗析法处理化学废水

国外化学废水厌氧生物处理技术的新进展

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