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文檔簡(jiǎn)介

1、廢水處理這一部分,我們分為樹脂處理前和樹脂處理后來進(jìn)行分類。一樹脂處理前廢水進(jìn)入樹脂處理前,一般會(huì)有一個(gè)預(yù)處理,正常情況下的預(yù)處理時(shí)為了除去廢水中大的懸浮物、油類、結(jié)晶鹽類等物質(zhì),同時(shí),根據(jù)樹脂處理廢水的要求,我們也會(huì)進(jìn)行一個(gè)pH值的調(diào)節(jié)。以下就前處理方法進(jìn)行簡(jiǎn)介:1 格柵與篩網(wǎng)1)格柵是截留污水中粗大污物的處理設(shè)施,有一組平行的金屬棒或者柵條制成的框架組成。安裝位置處于污水渠道、泵房及水井的進(jìn)水口,用以截留廢水中粗大的懸浮物,以防止水泵、管道和設(shè)備的堵塞。一般情況下,格柵為粗格柵(50100mm)、中格柵(10亠40mm)、細(xì)格柵(310mm)三種,我們可以根據(jù)廢水處理時(shí)的要求來選擇合適間距

2、的格柵。形狀上一般我們選擇矩形的格柵來使用。2)篩網(wǎng)是由金屬絲或者纖維絲編制而成,一般孔徑在0.151mm左右。主要是為了去除廢水中的纖維類懸浮物和食品工業(yè)中的動(dòng)植物殘?bào)w碎屑,這些東西不能用格柵去除,也無法使用沉淀法去除,所以選擇篩網(wǎng)來進(jìn)行處理。篩網(wǎng)一般分為振動(dòng)篩網(wǎng)、水力篩網(wǎng)、轉(zhuǎn)盤式篩網(wǎng)等幾種,工業(yè)上現(xiàn)在常用的主要是前兩種。以上兩種設(shè)備在使用和運(yùn)行時(shí),需要考慮以下幾點(diǎn)1)廢水的酸堿性,選擇合適的材質(zhì)進(jìn)行制作。2 )運(yùn)行時(shí)控制水流量,勻速下運(yùn)行效果較好3) 篩網(wǎng)和格柵的間距及孔徑最好是根據(jù)實(shí)驗(yàn)來確定使用。4) 注意防止油類污染,尤其是篩網(wǎng)。2沉淀與隔油一般情況下,大多數(shù)廢水中都含有較多的鹽類物質(zhì)

3、,這個(gè)時(shí)候,我們就采用普通的沉淀法來去除其中的鹽類物質(zhì),使用的設(shè)備就是我們普通的沉淀池,這個(gè)過程需要的時(shí)間比較長(zhǎng)一些,一般情況下需要靜置12h左右,在這里,需要注意的是出水泵的安裝位置,一定要保證沉淀的效果。在隔油這里,由于現(xiàn)在的苯等其他重要的化工原料都是由煤焦化而來,所以其中含有的焦油量都比較大。所以在有機(jī)化工廢水處理中,焦油是其中很大的一部分,它會(huì)造成樹脂孔道堵塞,進(jìn)而嚴(yán)重影響到樹脂的吸附處理效果。在焦油處理這里,我們一般也采用自然沉降的方法使其沉積下來進(jìn)行處理。這兩部分我們一般都是在普通的沉淀池中進(jìn)行即可。3 絮凝沉積法向廢水中投入一定量的化學(xué)藥劑,使水中的一些膠體和金屬離子等物質(zhì)形成難

4、溶的沉淀物或者絮凝到一起的膠體通過沉淀的方式沉積下來,進(jìn)而過濾除去,這樣的方法稱之為絮凝沉積法。絮凝沉積法在實(shí)際應(yīng)用中分為化學(xué)沉積法和混凝法兩種。1)化學(xué)沉積法化學(xué)沉積法主要用于廢水中金屬離子的去處,根據(jù)使用的沉淀劑不同,分為以下幾種(重點(diǎn)介紹前兩種):a氫氧化物沉淀法可以使用氫氧化物沉淀法進(jìn)行化學(xué)沉積的范圍很廣,主要使用的沉淀藥品有石灰、碳酸鈉、氫氧化鈉、石灰石、白云石、電石渣等。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí),可以很據(jù)金屬離子的種類、廢水性質(zhì)、pH、處理水量等因素來綜合來選用藥品。石灰沉淀法的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便、藥劑來源廣。所以在現(xiàn)場(chǎng)使用較為廣泛,但是它又有著其較大的缺點(diǎn),主要表現(xiàn)為管道易結(jié)垢及被腐蝕、沉淀量大

5、且多為膠體、沉淀物含水量高脫水困難。實(shí)際廢水處理中,共存的離子體系十分復(fù)雜,影響氫氧化物的因素很多,所以必須控制pH在核實(shí)范圍內(nèi),這里需要注意的是,很多金屬屬于兩性化合物,所以現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)更需要嚴(yán)格控制。b硫化物沉淀法通過投加硫化物沉淀廢水中的金屬離子方法稱之為硫化物沉淀法,由于大多數(shù)的金屬硫化物的溶解度要比起氫氧化物溶解度小得多,所以采用硫化物的去除率要遠(yuǎn)好于氫氧化物的去除率。現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常使用的硫化物沉淀劑主要有硫化氫(H?S)、硫化鈉(Na?S)、硫氫化鈉(NaHS)、硫化銨(NH4)2S)等.硫化物沉淀法去除含有金屬的廢水,具有去除率高、可實(shí)現(xiàn)分步沉淀分離、泥渣中金屬品位高、便于回收利用、使用

6、的pH范圍大等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)為:處理費(fèi)用高;硫化物顆粒細(xì)小,沉淀困難,通常需要投加凝聚劑來加強(qiáng)去除效果;同時(shí),硫化物的使用還會(huì)增加廢水的COD;在pH較低時(shí),還會(huì)放出有毒的硫化氫(H2S)氣體。c碳酸鹽沉淀法d鋇鹽沉淀法化學(xué)沉積法正常情況下會(huì)在反應(yīng)容器中進(jìn)行,使用低濃度的藥品去加入,這樣控制效果會(huì)好一些,攪拌之后進(jìn)行靜置,這樣可以使藥品與廢水充分混合,以便于產(chǎn)生較好的效果。2)絮凝沉積廢水中的膠體(1100nm)和細(xì)微懸浮物(10010000nm)能在水中保持長(zhǎng)期穩(wěn)定的懸浮狀態(tài),靜止而不下沉,使廢水中產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象。絮凝法就是向廢水中投加絮凝藥劑,破換膠體和懸浮物的穩(wěn)定狀態(tài),使其聚集起來,形成數(shù)百

7、微米以至數(shù)百毫米的礬花,進(jìn)而通過其他分離手段使其分開。常用的絮凝劑有以下幾種a無機(jī)鹽類絮凝劑目前應(yīng)用最廣泛的是鐵系和鋁系金屬鹽,分為普通鐵、鋁鹽和堿化聚合物,其他的還有碳酸鎂、活性硅酸、高嶺土、膨潤(rùn)土等。a)三氯化鐵:一種常用的絮凝劑,黑褐色結(jié)晶體,有強(qiáng)烈的吸水性,處理低溫水及低濁水效果較好,適宜的pH范圍較廣,處理后的水色度比鋁鹽高,但是其對(duì)設(shè)備及管道的腐蝕較為嚴(yán)重,使用時(shí)需要注意材質(zhì)選擇。b)硫酸亞鐵:半透明綠色晶體,效果不如3價(jià)鐵處理效果,且殘留的亞鐵離子會(huì)是廢水帶色,使用較少。c)硫酸鋁:廢水處理中使用較多,絮凝效果好,使用時(shí)的有效pH與水的硬度有較大關(guān)系,我們一般情況下使用時(shí)控制pH

8、在7.27.8即可。同時(shí),鋁系絮凝劑還包括明礬等藥品。d)聚合氯化鋁:聚合氯化鋁作為絮凝劑處理廢水時(shí),有以下優(yōu)點(diǎn):對(duì)于污染嚴(yán)重或者低濁度、高濁度、高色度的原水一般情況下都可以達(dá)到絮凝的效果(同時(shí),聚合氯化鋁廣泛應(yīng)用與植物提取及抗生素行業(yè));在低溫條件下,仍然可以保持穩(wěn)定的絮凝效果;礬花形成速度快,顆粒大而且重,沉淀效果非常好,投藥量一般要比硫酸鋁低大概2040%;適宜的pH在59均可進(jìn)行絮凝處理;藥品對(duì)設(shè)備的腐蝕要小很多。由于以上優(yōu)點(diǎn),聚合氯化鋁在環(huán)保、廢水處理、化工醫(yī)藥上都有著極為廣泛的應(yīng)用。e)聚合硫酸鐵:聚合硫酸鐵在處理時(shí),處理的pH范圍要寬一些(411),其他的條件幾乎和聚合氯化鋁相同

9、。b有機(jī)高分子絮凝劑高分子絮凝劑分為天然和人工兩種,但是天然的受限于產(chǎn)量等因素應(yīng)用較少,這里主要介紹人工高分子絮凝劑。人工高分子絮凝劑主要分為陰離子型、陽離子型、非離子型。現(xiàn)在行業(yè)中主要使用的是聚丙烯酰胺絮凝劑,幾乎可以占到人工高分子絮凝劑的80%,在我們處理有機(jī)化工廢水時(shí)的使用較少,主要用于處理染化廢水及制藥廢水。c助凝劑助凝劑由于我們應(yīng)用較少,這里不做具體介紹。絮凝沉淀在進(jìn)行時(shí),在沉淀池中或者反應(yīng)容器中進(jìn)行都可以,建議還是子啊反應(yīng)容器中進(jìn)行,這樣的監(jiān)控效果會(huì)好一些,避免藥品添加過量造成二次污染。4 活性炭吸附法在廢水處理中,前期可用的吸附材料有以下幾種:活性炭、活化煤、白土、硅藻土、活性氧

10、化鋁、焦炭、爐渣、木屑、煤灰、腐植酸等(白土和硅藻土吸附脫色在食用油上使用很多,大家以后可以關(guān)注)。我們這里著重介紹在廢水處理中應(yīng)用較廣的活性炭。活性炭是用含碳為主的物質(zhì)做原料,經(jīng)過粉碎及加黏合劑成型后,經(jīng)過加熱脫水、炭化、活化而制得,它具有良好的吸附性能和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),可以耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫等優(yōu)點(diǎn)。活性炭有著較高的比表面積(8002000m2/g),具有很強(qiáng)的吸附能力。通常在廢水處理中使用的活性炭有粉末狀和顆粒狀兩種。粉末活性炭吸附能力強(qiáng)、制備容易、成本低,但是其再生困難、不易重復(fù)使用,這樣無形中增加了其使用的成本和難度;而顆粒狀的活性炭在吸附能力上要差一些、生產(chǎn)成本高,但是它再生后可以重

11、復(fù)使用,并且使用時(shí)勞動(dòng)條件較好。因此,現(xiàn)在大多數(shù)廢水處理時(shí)廣泛使用顆粒狀活性炭進(jìn)行有機(jī)物吸附和脫色。顆粒狀的活性炭在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)基本上和我們的吸附樹脂在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)相同,其再生方法也與我們?cè)偕鷷r(shí)相同,分為化學(xué)再生法、蒸汽再生法(這個(gè)主要用于低沸點(diǎn)物質(zhì)的再生)。我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)可以根據(jù)實(shí)際的情況向客戶提供活性炭配套的一些使用方法(同體積的活性炭的脫色和吸附有機(jī)物能力大約為同體積大孔吸附樹脂的2040%).5萃取法利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解度的不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從另一溶劑所組成的溶液里提取出來的操作方法目前,這一方法使用較多,一般情況下客戶使用的溶劑為有機(jī)溶劑,如苯、甲苯、二氯乙烷等,但是在我

12、們廢水處理中應(yīng)用比較多的是苯萃取。也有特殊的例子,如洛陽一拖集團(tuán)含酚廢水使用N503(化學(xué)名稱N,N-二(1-甲基庚基)乙酰胺,工業(yè)上常用來作為酚類物質(zhì)的萃取劑使用)進(jìn)行萃取處理。萃取法在一定程度上可以降低廢水中有機(jī)物的含量及COD值,但是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行廢水萃取時(shí),一定要選擇好萃取劑,盡量避免二次污染,造成廢水COD及有機(jī)物含量的增加。二樹脂處理后現(xiàn)在我在客戶現(xiàn)場(chǎng)所遇到的廢水經(jīng)過樹脂處理后,大致會(huì)有以下幾個(gè)問題:1)成分復(fù)雜,小分子含量較高(如甲醇、甲醛等物質(zhì))。2)廢水的COD無法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);或者其中環(huán)保控制的一些指標(biāo)無法達(dá)標(biāo)(如酚含量不達(dá)標(biāo)無法排放)。3)廢水的顏色較深,無法直接排放。我們?cè)?/p>

13、現(xiàn)場(chǎng)遇到的問題基本上就是以上幾點(diǎn),這個(gè)時(shí)候我們會(huì)選擇一些其他的方法進(jìn)行處理,使之能夠排放。下面是幾種可以在樹脂處理后使用的處理方法,使用這些方法,可以將廢水的COD、殘留有機(jī)物處理至排放的標(biāo)準(zhǔn)。1微電解法1)原理:在難降解工業(yè)廢水的處理技術(shù)中,微電解技術(shù)正日益受到重視,并已在工程實(shí)際中。廢水的電解法的原理非常簡(jiǎn)單,就是利用鐵-碳顆粒之間存在著電位差而形成了無數(shù)個(gè)細(xì)微原電池。這些細(xì)微電池是以電位低的鐵成為陰極,電位高的碳做陽極,在含有酸性電解質(zhì)的水溶液中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的。反應(yīng)的結(jié)果是鐵受到腐蝕變成二價(jià)的鐵離子進(jìn)入溶液。對(duì)內(nèi)電解反應(yīng)器的出水調(diào)節(jié)PH值到9左右,由于鐵離子與氫氧根作用形成了具有混凝作

14、用的氫氧化亞鐵,它與污染物中帶微弱負(fù)電荷的微粒異性相吸,形成比較穩(wěn)定的絮凝物(也叫鐵泥)而去除。為了增加電位差,促進(jìn)鐵離子的釋放,在鐵-碳床中加入一定比例銅粉或鉛粉。經(jīng)微電解后,BOD/COD升高了,那是因?yàn)橐恍╇y降解的大分子被碳粒所吸附或經(jīng)鐵離子的絮凝而減少。不少人以為微電解可有分解大分子能力,可使難生化降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生化的物質(zhì),并搬出理論依據(jù)是“微電解反應(yīng)中產(chǎn)生的新生態(tài)H可使部分有機(jī)物斷鏈,有機(jī)官能團(tuán)發(fā)生變化”。但用甲基澄和酚酞做試驗(yàn)并沒有證實(shí)微電解有分解破化大分子結(jié)構(gòu)能力。如果要讓鐵碳床有分解有機(jī)大分子能力,一般需要加入過氧化氫,酸性廢水與鐵反應(yīng)生成亞鐵離子,亞鐵離子與過氧化氫形成F

15、enton試劑,生成羥基自由基具有極強(qiáng)的氧化性能,將大部分的難降解的大分子有機(jī)物降解形成小分子有機(jī)物等。同樣,反應(yīng)要在酸性的條件下才能進(jìn)行。2)存在的問題:根據(jù)工程試驗(yàn),鐵碳床微電解剛開始的效果很理想,特別是處理酸性的有機(jī)廢水,但運(yùn)行兩個(gè)月后,效果急劇下降。一方面,鐵泥堵塞,另一方面炭也吸附飽和。反沖洗可減緩鐵泥堵塞,但解決不了效果下降問題,往往需要更換填料,而在在實(shí)際工程中更換填料工作量很大。另外,微電解大都是采用固定式的鐵碳床工藝,而鐵碳床的板結(jié)是一個(gè)非常令人頭痛的問題。有人稱他們的微電解技術(shù)可解決板結(jié)問題,只要用固定床,板結(jié)遲早會(huì)發(fā)生,爆氣也沒多大用。要解決板結(jié)必須打破固定床,避免鐵泥堵

16、塞。但問題是一旦打破固定床,鐵-碳兩種顆粒物接觸減弱,鐵氧化失去的電子難以流向碳,致使H離子在鐵顆粒得電子,產(chǎn)生的H2包著鐵顆粒,使其難于繼續(xù)氧化溶解。沒有鐵的溶解,用微電解預(yù)處理廢水成為空話。現(xiàn)在不少環(huán)保設(shè)計(jì)單位開始試用流化床(fluidizedbedsystem)代替固定床(fixed-bedsystem)的微電解,但流化床鐵和炭難以緊密接觸,微電池回路差,反應(yīng)速度慢。因此,如果能解決流化床中鐵失去的電子流向的問題,就不必用固定床,板結(jié)問題也就不會(huì)存在,鐵屑補(bǔ)充也方便。3)微電解填料詳解微電解技術(shù)是目前處理高濃度有機(jī)廢水的一種理想工藝,又稱內(nèi)電解法。它是在不通電的情況下,利用填充在廢水中的

17、微電解材料自身產(chǎn)生1.2V電位差對(duì)廢水進(jìn)行電解處理,以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的。當(dāng)系統(tǒng)通水后,設(shè)備內(nèi)會(huì)形成無數(shù)的微電池系統(tǒng),在其作用空間構(gòu)成一個(gè)電場(chǎng)。在處理過程中產(chǎn)生的新生態(tài)H、Fe2+等能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng),比如能破壞有色廢水中的有色物質(zhì)的發(fā)色基團(tuán)或助色基團(tuán),甚至斷鏈,達(dá)到降解脫色的作用;生成的Fe2+進(jìn)一步氧化成Fe3+,它們的水合物具有較強(qiáng)的吸附-絮凝活性,特別是在加堿調(diào)pH值后生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑,它們的吸附能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體,能大量吸附水中分散的微小顆粒,金屬粒子及有機(jī)大分子.其工作原理基于電化學(xué)、氧化-還原、物理吸附以及絮凝沉淀

18、的共同作用對(duì)廢水進(jìn)行處理.該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護(hù)方便,不需消耗電力資源等優(yōu)點(diǎn)。該工藝用于難降解高色度廢水的處理,不但能大幅度地降低COD和色度,而且可大大提高廢水的可生化性。傳統(tǒng)上微電解工藝所采用的微電解材料一般為鐵屑和木炭,使用前要加酸堿活化,使用的過程中很容易鈍化板結(jié),又因?yàn)殍F與炭是物理接觸,之間很容易形成隔離層使微電解不能繼續(xù)進(jìn)行而失去作用,這導(dǎo)致了頻繁地更換微電解材料,不但工作量大成本高還影響廢水的處理效果和效率。另外,傳統(tǒng)微電解材料表面積太小也使得廢水處理需要很長(zhǎng)的時(shí)間,增加了噸水投資成本,這都嚴(yán)重影響了微電解工藝的利用和推廣。4)技術(shù)特點(diǎn):(1) 反應(yīng)速

19、率快,一般工業(yè)廢水只需要半小時(shí)至數(shù)小時(shí);(2) 作用有機(jī)污染物質(zhì)范圍廣,如:含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結(jié)構(gòu)的難除降解有機(jī)物質(zhì)等都有很好的降解效果;(3) 工藝流程簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)、投資費(fèi)用少、操作維護(hù)方便、運(yùn)行成本低、處理效果穩(wěn)定。處理過程中只消耗少量的微電解反應(yīng)劑。微電解劑只需定期添加無需更換,添加也無需進(jìn)行活化直接投入即可。(4) 廢水經(jīng)微電解處理后會(huì)在水中形成原生態(tài)的亞鐵或鐵離子,具有比普通混凝劑更好的混凝作用,無需再加鐵鹽等混凝劑,COD去除率高,并且不會(huì)對(duì)水造成二次污染;(5) 具有良好的混凝效果,色度、COD去除率高,同量可在很大程度上提高廢水的可生化性。(6) 該方法可以達(dá)到

20、化學(xué)沉淀除磷的效果,還可以通過還原除重金屬;(7)對(duì)已建成未達(dá)標(biāo)的高濃度有機(jī)廢水處理工程,用該技術(shù)作為已建工程廢水的預(yù)處理,在降解COD的同時(shí)提高廢水的可生化性,可確保廢水處理后穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。也可對(duì)生化后廢水進(jìn)很行微電解或微電解聯(lián)合生物濾床的工藝進(jìn)行深度處理。5)應(yīng)用領(lǐng)域:染料、印染廢水;焦化廢水;石油化工廢水。石油廢水;皮革廢水;造紙廢水、木材加工廢水。電鍍廢水;印刷廢水;采礦廢水;其他含有重金屬的廢水。有機(jī)磷農(nóng)業(yè)廢水;有機(jī)氯農(nóng)業(yè)廢水。2化學(xué)氧化法廢水中溶解的有機(jī)物及有機(jī)鹽類物質(zhì),可以通過化學(xué)氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì),或者轉(zhuǎn)化成容易從水中分離排除的形態(tài),從而達(dá)到處理的目的,這種方法被稱之為化學(xué)

21、氧化處理法。廢水中常用的氧化劑有空氣、臭氧、氯氣、次氯酸鈉、二氧化氯、高錳酸鉀、氯酸鉀等,但是長(zhǎng)期并且穩(wěn)定的用于有機(jī)化工廢水處理的氧化劑主要是前五種。1)空氣氧化法在現(xiàn)有的廢水處理中,空氣氧化法處理有機(jī)廢水比較少見,主要是采用空氣氧化法進(jìn)行氧化水中的還原性物質(zhì),這里我們不做過多的敘述。2)氯氧化法氯氧化法主要用于廢水處理中氰化物、硫化物、酚、醇、醛、油類物質(zhì)的氧化去除,還用于笑道、脫色等。常用的氯系氧化劑包括液氯、次氯酸鈉、二氧化氯等。正常情況下氯系氧化劑主要用于處理含氰廢水和氯化脫色兩個(gè)方面。我們?cè)趶U水處理中主要用到氯化脫色這一塊。氯能氧化破壞有機(jī)物的發(fā)色官能團(tuán)(如硝基、氨基等),使廢水的色

22、度消除,因此氯系氧化劑可以廣泛用于印染廢水、醫(yī)藥中間體廢水等領(lǐng)域的脫色處理,在脫色的同時(shí)還有可能降低廢水的COD,脫色的效果與廢水中有機(jī)物的性質(zhì)和廢水pH值有較大關(guān)系,大部分情況下在堿性條件下效果要好一些,正常情況下我們采用次氯酸鈉要更安全一些。3)臭氧氧化法臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,其氧化能力僅次于氟,比氧、氯及高錳酸鉀等常用的氧化劑都高,在廢水處理中,廣泛用于祛除異味、脫色、去除有機(jī)物的處理中。事實(shí)上,包括蛋白質(zhì)、氨基酸、有機(jī)胺、鏈?zhǔn)讲伙柡突衔铩⒎枷阕寮半s環(huán)類化合物等廢水,均可使用臭氧氧化法來處理。例如苯酚與臭氧反應(yīng),首先被氧化為鄰苯二酚;然后鄰苯二酚繼續(xù)被氧化為鄰苯二醌;在這個(gè)過程中,如果有

23、足夠的臭氧,那么氧化反應(yīng)會(huì)繼續(xù)進(jìn)行下去,但是在整個(gè)反應(yīng)中只有少量的酚可以被完全氧化為二氧化碳和水。影響臭氧氧化法處理效果的主要因素有:污染物性質(zhì)、濃度、臭氧的投加方式和投加量、溶液pH值、穩(wěn)定、反應(yīng)時(shí)間等,在實(shí)際的生產(chǎn)中,臭氧的投加量需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)來具體確定。臭氧氧化法的優(yōu)點(diǎn):a對(duì)廢水異味、色度、有機(jī)物含量有著顯著的去除效果,資料顯示,在處理工藝合適的基礎(chǔ)上,臭氧氧化可以去除85%以上的酚類、醇類等有機(jī)物。b廢水經(jīng)過處理后,殘留于廢水中的臭氧可以自行分解,不會(huì)造成二次污染。c制備臭氧的設(shè)備和空氣不必儲(chǔ)存運(yùn)輸,操作管理較為方便。這種方法的缺點(diǎn):a臭氧發(fā)生器耗電量較大,運(yùn)行成本高。b高濃度的臭氧是有

24、毒氣體,操作時(shí)應(yīng)加強(qiáng)安全防護(hù)和管理。c臭氧腐蝕性較強(qiáng),對(duì)材質(zhì)要求較高。d臭氧的利用率較低,投加量大,目前臭氧氧化法主要用于低濃度、難降解有機(jī)廢水的脫色及氧化降低COD方面。投藥氧化法的工藝過程及設(shè)備比較簡(jiǎn)單,通常處理藥品制備以外只需要一個(gè)反應(yīng)池即可,具體的設(shè)備和要求要根據(jù)處理工藝的不同來確定。3曝氣法指將空氣中的氧強(qiáng)制向液體中轉(zhuǎn)移的過程,其目的是獲得足夠的溶解氧。此外,曝氣還有防止池內(nèi)懸浮體下沉,加強(qiáng)池內(nèi)有機(jī)物與微生物及溶解氧接觸的目的。從而保證池內(nèi)微生物在有充足溶解氧的條件下,對(duì)污水中有機(jī)物的氧化分解作用。水與氣體接觸,進(jìn)行溶氧或散除水中溶解性氣體和揮發(fā)性物質(zhì)的過程。在廢水的活性污泥法中,混

25、合液的溶解氧必須用曝氣法補(bǔ)給。活性污泥法曝氣池采用的曝氣方法可分為兩類:氣泡曝氣法和表面曝氣法。曝氣池是利用活性污泥法進(jìn)行污水處理的構(gòu)筑物。池內(nèi)提供一定污水停留時(shí)間,滿足好氧微生物所需要的氧量以及污水與活性污泥充分接觸的混合條件。曝氣池主要由池體、曝氣系統(tǒng)和進(jìn)出水口三個(gè)部分組成。池體一般用鋼筋混凝土筑成,平面形狀有長(zhǎng)方形、方形和圓形等。a鼓風(fēng)曝氣又稱壓縮空氣曝氣,主要由曝氣風(fēng)機(jī)及專用曝氣器組成。采用這種方法的曝氣池,多為長(zhǎng)方形混凝土池,池內(nèi)用隔墻分為幾個(gè)單獨(dú)進(jìn)水的隔間,每一隔間又分成幾條廊道。污水入池后順次在廊道內(nèi)流動(dòng),至另一端排出。空氣是用空氣壓縮機(jī)通過管道輸送到設(shè)在池底的空氣擴(kuò)散裝置,成為

26、氣泡彌散逸出,在氣液界面把氧氣溶入水中。擴(kuò)散裝置有多孔管、固定螺旋曝氣器、水射器和微孔擴(kuò)散板等四種不同型式。b機(jī)械曝氣一般是利用裝在曝氣池內(nèi)的機(jī)械葉輪轉(zhuǎn)動(dòng),劇烈攪動(dòng)池內(nèi)廢水,使空氣中的氧溶入水中。葉輪裝在池內(nèi)廢水表面進(jìn)行曝氣的,稱為表面曝氣。這種裝置通過葉輪的提水作用,促使池內(nèi)廢水不斷循環(huán)流動(dòng),不斷更新氣液接觸面以增大吸氧量。葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)在周緣形成水躍,可有效地裹入空氣;葉片后側(cè)產(chǎn)生負(fù)壓,可吸入空氣,所以充氣效果較好。葉輪浸水深度和轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié),以保證最佳效果。典型的機(jī)械曝氣池有圓形表面加速曝氣池、標(biāo)準(zhǔn)型加速曝氣池、10型加速曝氣池和方形加速曝氣池等。鼓風(fēng)曝氣和機(jī)械曝氣兩種方法有時(shí)也可聯(lián)用,以提

27、高充氧能力,這適用于有機(jī)物濃度較高的污水。4生物化學(xué)處理法廢水生物化學(xué)處理法簡(jiǎn)稱“廢水生化法”,是利用微生物的代謝作用,使廢水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì),以實(shí)現(xiàn)凈化的方法。可分為需氧生物處理法和厭氧生物處理法,前者主要有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、污水灌溉等。1)廢水厭氧生物處理法廢水厭氧生物處理法又稱“厭氧消化”,是利用厭氧微生物以降解廢水中的有機(jī)污染物,使廢水凈化的方法。其機(jī)理是在厭氧細(xì)菌的作用下將污泥中的有機(jī)物分解,最后產(chǎn)生甲烷和二氧化碳等氣體。完全厭氧消化過程可分三個(gè)階段:污泥中的固態(tài)有機(jī)化合物借助于從厭氧菌分泌出的細(xì)胞外水解酶得到溶解,并通過細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)胞,在水

28、解酶的催化下,將多糖、蛋白質(zhì)、脂肪分別水解為單糖、氨基酸、脂肪酸等;在產(chǎn)酸菌的作用下,將第一階段的產(chǎn)物進(jìn)一步降解為較簡(jiǎn)單的揮發(fā)性有機(jī)酸,如乙酸、丙酸、丁酸等;在甲烷菌的作用下,將第二階段產(chǎn)生的揮發(fā)酸轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳。影響因素有溫度、pH值、養(yǎng)料、有機(jī)毒物、厭氧環(huán)境等。厭氧生物處理的優(yōu)點(diǎn):處理過程消耗的能量少,有機(jī)物的去除率高,沉淀的污泥少且易脫水,可殺死病原菌,不需投加氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。但是,厭氧菌繁殖較慢,對(duì)毒物敏感,對(duì)環(huán)境條件要求嚴(yán)格(),最終產(chǎn)物尚需需氧生物處理。近年來,常應(yīng)用于高濃度有機(jī)廢水的處理。2)廢水需氧生物處理法廢水需氧生物處理法是利用需氧微生物(主要是需氧細(xì)菌)分解廢水中

29、的有機(jī)污染物,使廢水無害化的處理方法。其機(jī)理是,當(dāng)廢水同微生物接觸后,水中的可溶性有機(jī)物透過細(xì)菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜而被吸收進(jìn)入菌體內(nèi);膠體和懸浮性有機(jī)物則被吸附在菌體表面,由細(xì)菌的外酶分解為溶解性的物質(zhì)后,也進(jìn)入菌體內(nèi)。這些有機(jī)物在菌體內(nèi)通過分解代謝過程被氧化降解,產(chǎn)生的能量供細(xì)菌生命活動(dòng)的需要;一部分氧化中間產(chǎn)物通過合成代謝成為新的細(xì)胞物質(zhì),使細(xì)菌得以生長(zhǎng)繁殖。處理的最終產(chǎn)物是二氧化碳、水、氨、硫酸鹽和磷酸鹽等穩(wěn)定的無機(jī)物。處理時(shí),要供給微生物以充足的氧和各種必要的營(yíng)養(yǎng)源如碳、氮、磷以及鉀、鎂、鈣、硫、鈉等元素;同時(shí)應(yīng)控制微生物的生存條件,如pH宜為6.59,水溫宜為1035C等。主要方法有活

30、性污泥法、生物膜法、氧化塘法等。我們主要介紹日常應(yīng)用較多的活性污泥法處理。活性污泥法a基本介紹:活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。活性污泥法是向廢水中連續(xù)通入空氣,經(jīng)一定時(shí)間后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團(tuán)為主的微生物群,具有很強(qiáng)的吸附與氧化有機(jī)物的能力。該法是在人工充氧條件下,對(duì)污水和各種微生物群體進(jìn)行連續(xù)混合培養(yǎng),形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,以分解去除污水中的有機(jī)污染物。然后使污泥與水分離,大部分污泥再回流到曝氣池,多余部分則排出活性污泥系統(tǒng)。影響活性污泥過程工作效率(處理效率和經(jīng)濟(jì)效益)的主要因素是處理方法的選擇與

31、曝氣池和沉淀池的設(shè)計(jì)及運(yùn)行。b基本組成: 曝氣池:反應(yīng)主體二沉池:1)進(jìn)行泥水分離,保證出水水質(zhì);2)保證回流污泥,維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度。 回流系統(tǒng):1)維持曝氣池的污泥濃度;2)改變回流比,改變曝氣池的運(yùn)行工況。 剩余污泥排放系統(tǒng):1)是去除有機(jī)物的途徑之一;2)維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 供氧系統(tǒng):主要由供氧曝氣風(fēng)機(jī)和專用曝氣器構(gòu)成向曝氣池內(nèi)提供足夠的溶解氧.c影響因素主要影響因素有:1.BOD負(fù)荷率(F/M)也稱有機(jī)負(fù)荷率,以NS表示);2.水溫;3.pH值;4溶解氧;5.營(yíng)養(yǎng)平衡;6.有毒物質(zhì)。d方法設(shè)計(jì)除普通活性污泥法外,還有多點(diǎn)進(jìn)水、吸附再生、延時(shí)曝氣和高負(fù)荷率活性污泥等方法。前兩種方

32、法與基本流程有所不同,廢水流進(jìn)曝氣池的入口的數(shù)目和位置有差別。在多點(diǎn)進(jìn)水活性污泥法中,只有一部分廢水和回流污泥一起在首端入池。其余的廢水分23次在離首端有一定距離的23個(gè)入口處(入口的間距一般相等)進(jìn)入曝氣池。從流程上看,可以說吸附再生活性污泥法只是多點(diǎn)進(jìn)水過程的變形,幾個(gè)廢水入口只用最后一個(gè),后者即變成前者。方法類型的發(fā)展是以過程的機(jī)理為依據(jù)的。參與過程的主要物質(zhì)有:有機(jī)物、微生物和溶解氧(空氣)。前兩者是主要的,溶解氧只要維持一定的濃度。在整個(gè)過程中,需氧量是不同的。起始有機(jī)物濃度高,微生物繁殖迅速,需氧量大。隨著有機(jī)物的逐漸下降,需氧量也逐漸減少。在普通活性污泥法中,曝氣池的供氧是均勻的

33、。這顯然是不合理的。改進(jìn)的辦法有兩種。一種是從曝氣方法著眼,把均勻的曝氣改為漸降曝氣。另一種就是多點(diǎn)進(jìn)水的辦法。但是多點(diǎn)進(jìn)水不僅降低需氧量的變化幅度,而且改變了有機(jī)物與微生物的相對(duì)量。有機(jī)物與微生物之比稱污泥負(fù)荷率(F:M)。它影響過程的代謝深度和污泥的沉降性能,也影響運(yùn)行的穩(wěn)定性和基建費(fèi)用。污泥負(fù)荷率低些,過程的運(yùn)行比較容易,處理效率比較穩(wěn)定,剩余污泥量比較少,但基本建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用一般要高些。普通活性污泥法的負(fù)荷率常在0.150.3公斤BOD/公斤污泥之間。高負(fù)荷率活性污泥法采用1以上,回流污泥量和空氣量可以大大減少,節(jié)省費(fèi)用,但是BOD去除率降低到6070%,因此也稱為變型活性污泥法。用于

34、只需要中等處理程度的場(chǎng)合。延時(shí)曝氣活性污泥法則相反,負(fù)荷率常小于0.1,曝氣時(shí)間超過24小時(shí),代謝深入,剩余污泥量少,無需頻繁排泥,工作穩(wěn)定,管理簡(jiǎn)便,常用于流量很小的場(chǎng)合。在實(shí)踐中,人們發(fā)現(xiàn)污染物轉(zhuǎn)移到污泥上去的效率很快,而代謝速率較慢。處理城市污水時(shí),往往不到1小時(shí)就把廢水BOD降低90%左右。但是如果把這些污泥回流到曝氣池,卻不能再現(xiàn)這樣的能力,從而創(chuàng)造了吸附再生法。活性污泥的再生實(shí)質(zhì)上是給微生物以足夠的時(shí)間來消化轉(zhuǎn)移來的有機(jī)物。因此,有人把它改名為接觸穩(wěn)定法。曝氣池是所有活性污泥法的心臟,其作用是攪拌混合液使泥、水充分接觸和向微生物供氧。攪拌有兩種方式,一種是使同時(shí)進(jìn)曝氣池的泥和水充分

35、混合并一直保持到流出池子,而不和已在池中的混合液相混以免發(fā)生短路現(xiàn)象。曝氣池采用長(zhǎng)條形就是以保證同時(shí)入池的泥和水都同時(shí)出池,使同時(shí)入池的廢水有相同的曝氣時(shí)間。另一種攪拌方式是使進(jìn)入池子的泥和水立即與全池的混合液充分混合,達(dá)到混合液的水質(zhì)均勻,有可能使微生物的生長(zhǎng)處在最佳的生活環(huán)境中,使過程處在最好的條件下運(yùn)行。還有一種環(huán)形曝氣長(zhǎng)槽,深度較淺,混合液在槽中以較高的流速回流。這種曝氣槽的曝氣時(shí)間接近24小時(shí),特稱氧化槽或氧化溝。實(shí)際上是延時(shí)曝氣活性污泥法的一種曝氣池。除按要求設(shè)計(jì)幾何形狀外,曝氣方法和設(shè)備也是很重要的。曝氣方法有氣泡曝氣法(又稱鼓風(fēng)曝氣法)和表面曝氣法(也稱機(jī)械曝氣法)兩種。20世紀(jì)70年代末問世的深井曝氣也是一種氣泡曝氣,以增加氣泡與混合液的接觸時(shí)間來提高曝氣效率。在表面曝氣法中借設(shè)在

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