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文檔簡介
鍋爐化學清洗廢水處理鍋爐化學清洗廢水處理1優選鍋爐化學清洗廢水處理優選鍋爐化學清洗廢水處理2主要內容化學清洗廢水種類及危害廢水處理常用技術堿洗(煮)廢水處理氫氟酸廢水處理檸檬酸廢水處理氨基磺酸廢水處理鈍化液廢水聯氨處理亞硝酸鈉處理磷酸鹽廢水處理廢氨水處理廢液中金屬離子的處理廢水處理流程示意圖主要內容化學清洗廢水種類及危害3化學清洗廢水種類及危害
電站熱力設備化學清洗主要包括水沖洗、堿洗、酸洗、漂洗、鈍化及其中和等工藝步驟,使用的清洗介質中含有酸、堿、鹽、絡合劑、緩蝕劑、鈍化劑、表面活性劑等化學物質,如:(1)酸洗劑:鹽酸、氫氟酸、檸檬酸、乙二胺四乙酸等;(2)堿洗劑:磷酸鹽、碳酸鹽、氫氧化鈉等;(3)鈍化劑:聯氨、亞硝酸鈉、過氧化氫、含磷化合物等;(4)添加劑:緩蝕劑(咪唑類、噻唑類、硫脲類、胺類)、表面活性劑、銅掩蔽劑、氧化劑、還原劑、氟化物等化學物質。(5)垢組分:在化學清洗過程中,從被清洗設備上清洗下油脂、礦物油、高分子聚合物、磷酸鹽垢、硫酸鹽垢、硅酸鹽垢、鐵和銅的化合物、以及其它無機離子化合物;在凝汽器和循環水冷水塔清洗時還會有生物粘泥懸浮物等污垢,這些都進入清洗溶液中,形成含有多種污染物質的廢水,如果這些廢水不經過妥善處理直接排放,必然會對生態環境造成惡劣的影響,也直接影響到我們自身的工作環境和生活環境。
化學清洗廢水種類及危害電站熱力設備化學清洗主要包括4化學清洗廢水種類及危害
在所有的清洗方法中,化學耗氧量和生物需氧量數值都很高。為了便于選擇處理清洗廢液的方法,可按水中所含雜質對水體衛生標準的影響將雜質分為三組:無機物其含量不超過水體中的極限允許濃度。這些無機物是鈣、鎂和鈉的硫酸鹽和氯化物。有毒物其含量大大超過水體中的極限允許濃度。這些有毒物是鐵、銅、鋅、鉻的鹽類,含氟化合物和聯氨。有機物銨鹽、亞硝酸鹽、硫化物,這些物質能直接氧化或被細菌氧化,其排放量應按水體的生物需氧量計算。清洗廢水的處理過程及目的過程:使第二組的物質從水中分離出來;使第三組的物質的化學耗氧量降低到允許的化學耗氧量和生物耗氧量值;目的:廢水達標排放,減少公害,保護環境。化學清洗廢水種類及危害在所有的清洗方5化學清洗廢水種類及危害化學清洗廢液的排放量隨機組容量和鍋爐型式不同,基本估計量為:發電量鍋爐蒸發量清洗廢水
(MW)
(t/h)(m3)6001900~20004500~50003001025~10803500~40002006702200~2500100420~4501200~1500
50220500~800
化學清洗廢水種類及危害化學清洗廢液的排放量隨機組容量和鍋爐型6化學清洗廢水種類及危害
化學清洗廢液特征化學清洗廢水種類及危害
化學清洗廢液特征7100420~4501200~1500(2)堿洗劑:磷酸鹽、碳酸鹽、氫氧化鈉等;目的:廢水達標排放,減少公害,保護環境。b.原理使用過量的消石灰或石灰乳與氫氟酸反應生成氟化鈣沉淀是廉價、有效的處理方法。5%-5%,pH>9。含磷酸鹽的鈍化廢水處理,如同前面磷酸廢水處理方法,其廢液加入過量消石灰或石灰乳中和處理,其反應生成磷酸鈣沉淀,降低廢水中磷酸根的含量。總的COD去除率78~90%。NaClO+2NaNO2=NaCl+NaNO3其中以氫氧化物沉淀法使用較普遍,成本低。但酸洗廢液含有很強的酸性,如排放到水中并對水生動植物、微生物的生存具有極大的威脅,對混凝土等建筑材料和金屬材料有很強的腐蝕作用。堿洗或堿煮液中常用的藥劑有氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉、三聚磷酸鈉及硅酸鈉等顯堿性的物質以及表面活性劑等。化學清洗廢水種類及危害
化學清洗廢液特征100420~4508化學清洗廢水種類及危害
化學清洗廢液特征化學清洗廢水種類及危害
化學清洗廢液特征9化學清洗廢水種類及危害
堿洗或堿煮廢液
堿洗或堿煮液中常用的藥劑有氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉、三聚磷酸鈉及硅酸鈉等顯堿性的物質以及表面活性劑等。堿洗或堿煮對清除熱力設備表面的油、油脂等油垢,難溶的硫酸鹽及硅酸鹽等水垢以及物體表面的油漆、涂料等高聚合物垢有很好的作用。但堿洗或堿煮后的廢液具有較強的堿性(pH>10),直接排放到水體中會使土壤鹽堿化,影響水中植物和魚類正常生活,還會使水產生大量泡沫。由于在堿性環境中水中微生物生長受到抑制,會使水體的自凈能力大為降低。堿洗廢液所含大量油脂等有機物排放到水中在被好氧細菌分解過程要消耗大量水中的氧氣,水中含氧量的降低會對水中動植物的生存產生很大影響。而在缺氧的條件下有機物被嫌氣性細菌分解時則會產生氨、硫化氫等有臭味氣體物質使水質腐敗變質。隨堿洗廢液排放到水中的礦物油漂浮在水面形成油膜,使大氣與水面隔離破壞正常的供氧條件會破壞水生植物正常的光合作用和光呼吸作用,對魚類的生存也造成極大危害甚至造成魚類大量死亡。強堿性污水對人體皮膚有很強的刺激作用,不僅不能飲用而且不能洗澡。化學清洗廢水種類及危害
堿洗或堿煮廢液堿洗10化學清洗廢水種類及危害
酸洗廢液酸洗中常用酸有:鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、氫氟酸及氨基磺酸等無機酸;醋酸、檸檬酸、乙二胺四乙酸等有機酸以及各種緩蝕劑、表面活性劑、還原劑、絡合劑及其它特殊添加劑等化學物質。酸洗液對去除金屬表面的高溫鐵氧化物、各種類型水垢及污垢有很好的作用。但酸洗廢液含有很強的酸性,如排放到水中并對水生動植物、微生物的生存具有極大的威脅,對混凝土等建筑材料和金屬材料有很強的腐蝕作用。氫氟酸作酸洗劑時,帶入水中的氟化物會對人體和生物造成極大危害。研究表明,氟化物能抑制生物新陳代謝過程中烯醇化酶的活動,從而影響動物體內糖代謝和細胞呼吸功能。氟化物還可以與骨組織中的羥磷灰石[3Ca3(PO4)2·CaOH)2]中的羥基交換,并通過抑制骨磷酸化酶或與體液中鈣離子結合生成難溶性氟化物氟磷灰石[Ca3(PO4)2·CaF2],從而導致人體鈣、磷代謝紊亂,引起低血鈣、氟斑牙、氟骨等疾病。氨基磺酸是除草劑的主要原料之一,氨基磺酸廢液如果直接排放到植物生長區域,會造成植物的大面積死亡。
化學清洗廢水種類及危害
酸洗廢液酸洗中常用酸有:鹽酸、硝酸、11化學清洗廢水種類及危害
酸洗廢液使用有機酸如檸檬酸和有機緩蝕劑的清洗廢液中含有大量的有機物,排放到水中也會增加耗氧量而影響水生動植物的生存。使用含有苯胺類的緩蝕劑及使用帶有陰離子合成洗滌劑的除油緩蝕劑時,必須限制用量,使這兩項在廢液中的含量均滿足排放要求,否則應盡量不選用。化學清洗廢水種類及危害
酸洗廢液使用有機酸如檸檬酸和有機緩蝕12化學清洗廢水種類及危害
鈍化廢液
鍋爐化學清洗常用的鈍化液中含有聯氨、氨水、雙氧水、亞硝酸鹽、磷酸鹽、氫氧化鈉、碳酸鈉等物質中的一種或幾種。鈍化液多為堿性,一般pH值在9.5-11范圍。亞硝酸鹽可在人體內轉變成致癌物質亞硝胺,聯氨對人體皮膚和粘膜有很強的損害作用,會影響體內生物酶的功能,都是對人體有害的物質。磷酸鹽排放到湖泊水體,會造成水體富營養化,破壞水體中植物的生態平衡。化學清洗液的廢水中常夾帶有固體懸浮物,這種含懸浮物的廢水還會造成溝渠、管道的堵塞,造成淤積及土壤孔隙的阻塞。化學清洗廢水種類及危害
鈍化廢液鍋爐化學清洗常用的鈍化液13廢水處理常用技術按處理原理分類主要有:(1)中和處理法(2)沉淀處理法(3)吸附處理法(4)過濾處理法(5)氧化還原處理法(6)焚燒處理法(7)生化處理法(8)離子交換法(9)回收處理法廢水處理常用技術按處理原理分類主要有:14廢水處理常用技術
1.中和處理法--調節溶液pH值
單純的酸性或堿性溶液。如果廢液是顯酸性或堿性的,必須經過中和才允許排放,中和水溶液酸性使用的中和劑有燒堿(NaOH)、純堿(Na2CO3)和生石灰(CaO),中和水溶液堿性主要使用的中和劑為硫酸和鹽酸。排放pH標準為6~9。為了除去廢水中的金屬離子或某些污染物,調節溶液pH值至堿性時,能使一些金屬離子形成氫氧化物沉淀而分離。不同的金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH值不同。見表21~11,金屬離子沉淀與pH值關系。2.
沉淀處理法--利用密度差分離利用廢水中懸浮污垢的密度差,使污垢上浮或者沉降而分離。例如密度比水輕的油性污垢可以通入氣泡使其上浮而分離,這叫加壓氣泡上浮法。對膠體狀的懸濁成分則加入絮凝劑使其沉降而分離叫絮凝沉淀法。還可以利用離心力使密度不同的物質分開。通常堿性洗液中分散存在的油性污垢,先經過中和操作再用通氣泡上浮分離的方法可將其去除。廢水處理常用技術1.中和處理法--調節溶液pH值15廢水處理常用技術3.吸附處理法利用固相物質吸附廢水中有害物質和某些污垢成分來凈化廢水的方法。如利用活性炭的吸附作用,將用其他方法難以處理的微量污垢加以分離去除。
粉煤灰吸附法粉煤灰是燃煤電廠的廢棄物,主要成分為SiO2、A12O3、Fe2O3、CaO、MgO等。粉煤灰粒度小,比表面積大,具有較強的吸附作用。除此以外,粉煤灰中可溶性的堿性物質(MgO、CaO等)可提高水中pH值,使金屬沉淀,而其中少量的活性硅可在水中起到混凝作用。而且對絡合鐵、銅鋅鹽類、氟化物、聯氨、銨鹽、亞硝酸鹽、以及鎳、砷和硫化物等具有良好的吸附作用。因此,鍋爐化學清洗廢液的一種最簡便處理方法就是將廢水直接或經適當中和后排入水力沖灰系統隨煤灰一起輸送到貯灰場。因此,粉煤灰處理廢水是通過中和、吸附、混凝、沉淀等共同作用達到凈化。粉煤灰處理廢水時主要依靠吸附作用。
廢水處理常用技術3.吸附處理法16廢水處理常用技術
試驗表明,煤灰在五分鐘內就可將廢水中乙二胺四乙酸鐵和檸檬酸鐵的絡合物大部分吸附,且吸附后不易解吸。煤灰對銅鋅的吸附率也高達99.5%,且其吸附量隨pH值的上升而增加。廢水處理常用技術試驗表明,煤灰在五分鐘內就可將廢水中乙17廢水處理常用技術4.過濾處理法利用各種過濾裝置可把大小不同的污垢粒子去除,而且非常微小的懸浮物顆粒也可以用超過濾(或稱精過濾)膜濾掉,目前反滲透膜、超過濾膜、精密過濾技術都已被利用在廢水處理中。但超過濾膜壽命短、價格高,隨著過濾技術的進步,過濾凈化污水技術將會更加廣泛的被采用。而且,過濾凈化污水技術在污水處理過程中沒有投入化學藥劑,是一種發展前景好的“綠色”技術。5.氧化還原處理法這是靠加入氧化劑(空氣、氧、臭氧、氯、次氯酸鹽、過氧化氫)或還原劑(鐵、鋅、FeSO4等),使污染物通過氧化還原反應轉化為無毒或輕毒的物質。通常只需一個反應池加藥混合并發生反應,可能產生沉淀物,需進行固液分離及泥渣處理。影響氧化還原反應速度的因素有氧化劑/還原劑本性、反應物濃度、溫度、pH值、催化劑及雜質的存在。廢水處理常用技術4.過濾處理法18廢水處理常用技術6.
離子交換使用離子交換樹脂去除或分離廢水中的陰、陽離子,性污垢成分得以,特別是廢水中存在的少量有害離子用這種方法去除,既經濟又方便。例如廢水中的有害鉻離子的去除、檸檬酸廢液的去除等。7.焚燒處理法
鍋爐焚燒法處理氨化檸檬酸等有機廢水的原理是:將廢水適當調整pH值、沉淀過濾后,然后噴入爐膛火焰中心,則其中金屬有機絡合物在高溫下立即分解為無害的水蒸汽、CO2和金屬氧化物。所生成的金屬氧化物顆粒很小大部分被除塵器收集,隨灰渣一起排到灰場。這種處理系統簡單,對環境影響小。8.生物處理生物處理分為用好氣性生物處理的活性污泥法和厭氣性細菌處理的厭氣處理法。處理清洗廢水多用活性污泥法。把含有微生物的活性污泥放置在固定床上與廢水接觸,使廢水中污泥被細菌分解。含大量可被微生物分解的有機污垢廢水適合用這種方法處理。廢水處理常用技術6.
離子交換19堿洗(煮)廢水處理
中和、除油處理堿洗或堿煮液中含有氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉、三聚磷酸鈉、表面活性劑以及被清洗下來的油脂、油垢、涂料等高聚合物,處理應包括中和堿性、去除油分、降低化學耗氧量COD三部分。(1)中和堿性堿洗廢液中一般含堿量0.5%-5%,pH>9。通常測出廢水酚酞堿度總量,投加工業硫酸、鹽酸中和處理,使其pH值在6-9范圍。通常堿洗廢液并不事先處理,而是先存放在廢水池,與后續化學清洗工藝中排放的酸洗廢水和鈍化廢水混合。堿洗(煮)廢水處理
中和、除油處理堿洗或堿煮液中含有氫氧化20堿洗(煮)廢水處理
中和、除油處理(2)去除油分堿洗液中的油污主要以乳化油狀態存在,油滴分散的粒徑很小并與懸浮在,不易從廢液中除去。電站熱力系統含油脂類污染物較少,可投入硫酸鋁、氯化鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵或聚丙烯酰胺等絮凝劑,通常都有較好的除油作用,使其與固體懸浮顆粒絮凝沉淀分離。當含油脂類污染物較多時,采用破乳法,加入少量破乳劑,也可加入1%~3%的氯化鈣、氯化鈉、氯化銨等無機鹽以破壞廢液中乳狀液顆粒的穩定性促使油水分離,再通過鼓氣使油珠上浮聚積。聚積的油分經過刮油去除后,水中還存在的微量油污和表面活性劑可通過吸附、過濾即可去除。也可通過砂過濾器去除,最后達到使水質凈化目的。常用的吸附、過濾材料有活性碳、焦炭、磺化煤、聚丙烯和聚丙烯腈纖維、植物纖維等。堿洗(煮)廢水處理
中和、除油處理(2)去除油分堿洗液21堿洗(煮)廢水處理
有機物指標:耗氧量(3)降低化學耗氧量COD
廢水中有機物含量的指標有COD、BOD和TOD3種。COD--化學耗氧量,它是用重鉻酸鉀(K2Cr2O7)或碘酸鉀(KIO3)作氧化劑,在強酸條件下對水樣中有機物進行氧化,這時氧化劑中氧的消耗量稱為化學耗氧量,單位用mg(O2)/L表示。對大多數有機物都可被氧化劑氧化,所以COD值反映的有機物耗氧量接近于有機物總量的耗氧量。BOD--生物耗氧量,它指在一定條件下使水樣中有機物在微生物作用被氧化,在一定時間內所消耗的溶解氧數量。用這指標可反映水中能被生物降解的有機物含量。把測定時間規定在5天所得數值稱為5日生化需氧量用BOD5表示。TOD--總需氧量,它是在特殊燃燒器中,以鉑作催化劑,在900℃高溫下使一定量水樣氣化,并使其中的有機物在空氣中燃燒,然后再測定氣體載氣中氧氣的減少量。把這個減少量稱作總需氧量(TOD),即有機物完全氧化所需消耗的氧氣量。TOD值的測定有快速簡便的優點。對一定廢水而言在上述幾種指標中存在:TOD>COD>BOD5的關系。堿洗(煮)廢水處理
有機物指標:耗氧量(3)降低化學耗氧量C22堿洗(煮)廢水處理
有機物去除方法廢水中的有機物通常采用焚燒法或氧化法處理去除,降低其COD值。焚燒法:是將廢液中收集的油脂類污物與煤混合送入鍋爐焚燒。氧化法:是將空氣或臭氧通人廢液利用空氣中的氧氣或臭氧的氧化作用使有機物氧化分解。臭氧的氧化作用較強,不僅可降低廢水COD值,而且有殺菌除酚、除氧及去除鐵錳等離子的作用,但與空氣處理相比費用較高。也可以把雙氧水、氯氣、次氯酸鈉、漂白粉等氧化劑投入廢液中使有機物氧化而降低廢水的COD值。合格指標:當堿洗廢液的pH=6~9,含油量少于10mg/L,COD(化學耗氧量)降到l00mg/L以下時才可排放。堿洗(煮)廢水處理
有機物去除方法廢水中的有機物通23氫氟酸廢水處理氫氟酸清洗廢液的主要問題是溶液中的氟離子含量過高。根據所用藥劑不同分為石灰法、石灰-鋁鹽法及石灰-磷酸鹽法等。其中采用混凝沉淀法比較普遍。(1)石灰法
原理使用過量的消石灰或石灰乳與氫氟酸反應生成氟化鈣沉淀是廉價、有效的處理方法。即將生石灰粉(CaO)或石灰乳[Ca(OH)2]與含氟廢水混合,生成氟化鈣沉淀使氟離子從廢液中去除,反應如下:2HF+CaO=CaF2↓+H2O2HF+Ca(OH)2
=CaF2↓+2H2O加石灰量石灰加入量約為反應式理論計算量的2.2倍。生石灰中氧化鈣含量應>70%。處理過程將石灰粉或石灰乳投入沉淀池并要充分混和攪拌,使其反應完全。應注意到經過用石灰法處理過的含氟酸性廢液中仍殘留有20mg/L的氟離子。增效措施為了提高除氟效率,在加入石灰同時投入一定量氯化鈣使氟離子沉淀更完全。氫氟酸廢水處理氫氟酸清洗廢液的主要問題是溶液中的氟離子含量過24氫氟酸廢水處理(2)石灰~鋁鹽(鐵鹽)法
a.調pH值向廢液中投加石灰乳調節pH值至6~7.5;
b.投凝聚劑然后投加硫酸鋁或聚合氯化鋁等鋁鹽絮凝劑。
c.靜置沉淀利用生成的氫氧化鋁或氫氧化鐵膠體吸附懸浮的氟化鈣微小顆粒及氟離子形成沉淀。
d.排放清液
F-<10mg/L,pH值為6.5~9.0。這種方法的除氟效果比單純加石灰的效果好。
氫氧化鐵絮狀物可吸附CaF2微粒,改善沉淀作用,而氫氟酸洗溶液中含有Fe3+、Fe2+離子,加石灰后即生成Fe(OH)3絮狀物有利于除去CaF2,pH值為7.5~8.0混凝效果較好。Fe3++3OH-
→Fe(OH)3↓kspFe(OH)3=1.1×10-36,25℃時。2F-
+Ca2+→CaF2↓kspCaF2=3.4×10-11,25℃時。這說明Fe(OH)3的溶解度比CaF2小得多,按CaF2溶解度計算F-最大的溶解量約為8mg/L,必要時可加入CaCl2溶液,以Ca2+的同離子效應,可使F-的殘留量繼續降低。氫氟酸廢水處理(2)石灰~鋁鹽(鐵鹽)法25氫氟酸廢水處理氫氟酸廢水處理26氫氟酸廢水處理(3)石灰~磷酸鹽法是先向廢液中加入磷酸二氫鈉、六偏磷酸鈉、過磷酸鈣等磷酸鹽,再加入石灰處理生成難溶的磷石灰等沉淀把氟離子去除。如磷酸二氫鈉、石灰乳與氫氟酸反應式為:
2NaH2PO4+4Ca(OH)2+2HF=Ca3(PO4)2·CaF2↓+2NaOH+6H2O但是該處理方法存在的問題是所生成的氟化鈣成為固體廢棄物,在有水存在時,它會在相當長的時間內溶出氟離子,可使溶出的氟離子超過5mg/L。如果是在高氟地區,此問題更要注意防范。在干旱少雨、地下水位低的地區,可送入儲灰場處置,由于灰場已考慮了防滲及灰中氟化物的影響,可不構成對地下水的污染。不可在砂土地上直接挖坑處理廢液。對于低含量的大量含氟酸洗廢液可采用活性炭吸附和陰離子交換樹脂處理的方法加以去除。氫氟酸廢水處理(3)石灰~磷酸鹽法是先向廢液中加入磷酸二27檸檬酸廢水處理(1)與煤混合燃燒處理檸檬酸清洗廢液所含的污染物質是其自身的化學耗氧量、緩蝕劑帶入的污染物質及清洗下的鐵與銅。清洗液的pH值在3.5-4較低范圍,不符合排放標準。檸檬酸是相當穩定的有機酸,常規的氧化方法不易使其分解破壞,但它是碳氫氧化合物,可通過燃燒方式使它在高溫下氧化分解,反應過程:2C3H4OH(COOH)3+9O2
=12CO2↑+8H2O↑當將檸檬酸清洗廢液通過專用的燃燒器在鍋爐爐膛中燃燒分解時,其中所含的緩蝕劑也可隨之分解,鐵、銅等轉變為氧化物進入飛灰及爐渣中。考慮到對燃燒器防止酸腐蝕的保護,應調節檸檬酸清洗廢液pH值為7-9,然后用專用噴燃器霧化后送入爐膛隨煤粉一起燃燒。據有關資料[1]介紹以670t/h鍋爐為例,以2-4t/h流量摻燒,不會影響鍋爐燃燒。在干燥多風地區,也可把中和后的檸檬酸清洗廢液作為防塵用水噴灑在煤場,隨燃煤一起燃燒處理。檸檬酸廢水處理(1)與煤混合燃燒處理28檸檬酸廢水處理(2)氧化法降COD向廢液中加入雙氧水、次氯酸鈉或漂白粉進行氧化處理化學清洗廢液中的有機物也有較好效果。具體步驟為(處理裝置見圖5-16)①第一次氧化向廢液中加入雙氧水或次氯酸鈉把廢液中有機物氧化,如廢液中含有Fe2+離子也會被氧化成Fe3+離子。②通氣攪拌向廢液中加入燒堿、石灰乳中和劑,調節pH值至10~12,加入量約1kg/m3;通入壓縮空氣攪拌,促進有機物進一步氧化,把Fe2+全部氧化成Fe3+,并生成Fe(OH)3沉淀。③混凝沉淀向廢液中投入凝聚劑(明磯、聚丙烯酰胺、硫酸亞鐵等)使Fe(OH)3、Cu(OH)2及懸浮物全部絮凝沉降,同時測定COD值,應降至300mg/L以下。④第二次氧化為使有機物進一步氧化,COD值降至l00mg/L以下加入氧化劑過硫酸銨[(NH4)2S2O8],投放量為1.2kg/m3,并通人壓縮空氣攪拌使有機物充分氧化。⑤調節pH值最后用鹽酸把溶液pH值調至6-9,廢液澄清后排放。
檸檬酸廢水處理(2)氧化法降COD向廢液中加入雙氧水、次29有機物廢水處理示意有機物廢水處理示意30檸檬酸廢水處理(3)灰水處理將廢液排到鍋爐沖灰池與灰水混合排至灰場,利用粉煤灰的吸附性將檸檬酸(有機物)固定在粉煤灰上。實例:(1)灰水流量為145~180t/h;(2)灰水比控制在1:1~1:3范圍內;(3)檸檬酸廢液流量15t/h,檸檬酸廢液流量與灰水流量比1∶10。(4)處理效果從灰槳池至灰管道出口檸檬酸不斷被吸附,COD值濃度沿程下降;灰管出口COD值在18~36mg/L;排放要求<100mg/L。總的COD去除率78~90%。檸檬酸廢水處理(3)灰水處理將廢液排到鍋爐沖灰池與灰水混31檸檬酸廢水處理處理前后水中COD變化:檸檬酸廢水處理處理前后水中COD變化:32檸檬酸廢水處理方法特點:(1)處理費用少,設備簡單,操作容易,無二次污染.主要處理設備是電廠現有的廢液池、輸送系統以及灰槳輸送系統和一臺輸液泵,(2)每噸廢液的處理費用小于1元,以廢治廢。此方法己在安徽馬鞍山第二發電廠、銅陵發電廠等300MW機組成功應用。檸檬酸廢水處理方法特點:33氨基磺酸廢水處理亞硝酸鈉氧化法當需要對氨基磺酸廢水進行處理時,可按等莫爾量加入亞硝酸鈉,利用亞硝酸鈉的氧化性,將氨基磺酸轉變成無害的硫酸氫鈉,自身還原成氮氣,其反應為:HNH2SO3+NaNO2
=NaHSO4+N2↑+H2O但應注意處理后的廢水中不應殘留有過多的氨基磺酸或亞硝酸鈉成分。氨基磺酸廢水處理亞硝酸鈉氧化法34EDTA廢水處理生化接觸氧化法
是利用棲息在填料上生物膜中的微生物群體,對廢水中有機物進行合成,分解、代謝活動,將有機物體分成CO2、H2O等無害物,隨水排出。步驟:
(1)培養微生物群體利用生活廢水的活性污泥作為活種,在生物反應池內培養和“馴化”細菌,使之逐漸適應EDTA的一種特定環境,細菌的培養和馴化取絕于廢水中磷、氮、氧含量以及適當PH范圍(7.5-8.0)。使池中填料上生成合適的微生物群體,生物膜絮絨良好,呈黑褐色。
(2)混凝沉淀
將EDTA廢水集中在廢水池內,調節PH后加入凝聚劑進行爆氣、靜置,沉淀鐵、銅等重金屬離子;降低CODcr、BOD5濃度和色度;采用二次沉淀操作,使廢水基本澄清,CODcr降低70~80%左右,也是防止微生物中毒的步驟。
(3)生化處理將澄清后廢水送入生化反應池,進水流量根據出水水質CODcr<100mg/L,BOD5<30mg/L進行調節,使出水水質穩定。
(4)處理效果生化接觸氧化法處理后,廢水中CODcr
<100mg/L(一般在60~70左右),BOD5<30mg/L(一般在15mg/L左右,水質濁度3mg/L)。EDTA廢水處理生化接觸氧化法35鈍化液廢水處理--聯氨處理氧化分解法:(1)雙氧水(過氧化氫)氧化分解聯氨
先將廢液加入氫氧化鈉調節pH到7~9,反應產物是無害的氮氣和氯化鈉,反應在計算量下容易進行,下可完成。反應產物是無害的氮氣。N2H4+2H2O2=
N2+4H2O(2)次氯酸鹽氧化分解聯氨先將廢液加入氫氧化鈉調節pH到7~9,反應在計算用量下容易進行完成。反應產物是無害的氮氣和氯化鈉。N2H4+2NaCl0=
N2+2NaCl+2H2O鈍化液廢水處理--聯氨處理氧化分解法:36鈍化液廢水處理亞硝酸鈉處理亞硝酸鈉屬于致癌物質,因此按《地面水環境質量標準》對排水中亞硝酸根的高標準要求是≤0.1mg/L,低標準要求也應≤1mg/L。不宜將含亞硝酸鈉的廢水直接排放到水體中,應處理合格后排放,有以下幾種處理方法可供選用:(1)次氯酸鈉/鈣法用次氯酸鈉/鈣將亞硝酸鈉氧化轉變成無害的硝酸鈉,反應方程式為:Ca(ClO)2+2NaNO2=CaCl2+2NaNO3NaClO+2NaNO2=NaCl+NaNO3加入次氯酸鈉或漂白粉(主要成分為Ca(ClO)2)時注意要緩慢并攪拌,以免發生副反應。本方法最經濟有效。因此,對排水中亞硝酸根的高標準要求是≤0.1mg/L,低標準的要求也應≤1mg/L。
鈍化液廢水處理亞硝酸鈉處理亞硝酸鈉屬于致癌物質,因37鈍化液廢水處理亞硝酸鈉處理(2)尿素分解法
利用尿素與亞硝酸反應生成無害二氧化碳和氮氣,其反應方程式為:CO(NH2)2+2NaNO2+2HCl=
CO2↑+2N2↑+2NaCl+3H2O2NaNO2+2HCl→2HNO2+2NaCl2HNO2=H2O+N2O3=H2O+NO↑+NO2↑加入量為每1kg亞硝酸鈉投加尿素0.45kg。
步驟:A.向NaNO2廢液通入壓縮空氣攪拌;B.加入酸性尿素液,在微酸性條件下,NaNO2被氧化分解為無毒的二氧化碳和氮氣。鈍化液廢水處理亞硝酸鈉處理(2)尿素分解法38鈍化液廢水處理亞硝酸鈉處理(2)尿素分解法
處理效果影響因素:加藥量、溫度、攪拌速度。處理溫度以50℃為宜尿素加藥量應為理論量的3.8倍。酸的加入量應為1.25~1.5倍。加酸太少,會影響處理速度和分解率;加酸過多會加速形成有害氣體的副反應:因此除了嚴格控制加酸量外最好能增設一個尿素溶液淋洗裝置來進行二次處理以及吸收NOx:CO(NH2)2+NO+NO2=2H2O+2N2↑+CO2↑15%酸性尿素液對NOx的總吸收率可高達95%~97%可使排氣口看不出有紅棕色氣體,在處理現場聞不到強烈的刺激性氣味。
鈍化液廢水處理亞硝酸鈉處理(2)尿素分解法39鈍化液廢水處理亞硝酸鈉處理(3)氯化銨分解法
即在廢液中緩緩地加入鹽酸和氯化銨在弱酸性條件下,使其產生氮氣,反應過程為:NaNO2+NH4Cl=
NaCl+N2↑+2H2O氯化銨加入量應為亞硝酸鈉含量的3-4倍。但加入氯化鈉與上述尿素一樣必須充分攪拌,如局部酸液濃度過大將會產生二氧化氮危害人體健康。鈍化液廢水處理亞硝酸鈉處理(3)氯化銨分解法40鈍化液廢水處理
亞硝酸鈉處理(4)WT-1法原電力部電建所研制,屬于亞硝酸鈉還原劑。特點:a.常溫下5~10min與亞硝酸鈉反應完畢,操作方便。
b.生成物為氮氣和水分,反應后排出氣體中NOx約650mg/m3,處理后溶液中NO2-≈0,不生成NO3-,基本沒有二次污染。
c.WT-1與NaNO2的藥耗比例為1.64。處理亞硝酸鈉時應注意控制與酸性廢液混合,在pH值低于5時[1]會產生毒性很強的二氧化氮氣體,褐色的二氧化氮氣體被人吸入會引起口腔及鼻粘膜等呼吸系統的強烈刺激。NaNO2+H+=Na++HNO2
2HNO2=NO+NO2↑+H2O鈍化液廢水處理
亞硝酸鈉處理(4)WT-1法原電力部電41鈍化液廢水處理磷酸鹽廢水處理消石灰或石灰乳處理含磷酸鹽的鈍化廢水處理,如同前面磷酸廢水處理方法,其廢液加入過量消石灰或石灰乳中和處理,其反應生成磷酸鈣沉淀,降低廢水中磷酸根的含量。廢水排放標準要求磷含量應小于1mg/L,即相當于磷酸根不大于3mg/L。2Na3PO4+3Ca(OH)2→Ca3(PO4)2↓+6NaOH鈍化液廢水處理磷酸鹽廢水處理消石灰或石灰乳處理42鈍化液廢水處理廢氨水處理鍋爐鈍化大多用氨水調整鈍化液的pH值,溶液中氨濃度約在2000mg/L左右,超出國家允許排放標準近百倍,可用下述方法處理。(1)Ca(ClO)2處理Ca(ClO)2處理氨是利用次氯酸鈣的氧化性,將氨氧化轉變生成無害的氮氣,即降低了氨含量,也消除了氨的異味。2NH3+Ca(ClO)2=
N2+CaCl2+3H2O(2)溶液加熱時鼓空氣可有效地除氨。
鈍化液廢水處理廢氨水處理鍋爐鈍化大多用氨水調整鈍化液43鈍化液廢水處理廢液中金屬離子處理實際化學清洗廢水中含重金屬離子較多,如鐵、銅、鉻等,也應對重金屬離子進行妥善處理。重金屬離子的處理方法有:氫氧化物沉淀法硫化物沉淀法氧化還原法離子交換法等其中以氫氧化物沉淀法使用較普遍,成本低。鈍化液廢水處理廢液中金屬離子處理實際化學清洗廢水中44鈍化液廢水處理廢液中金屬離子處理
含銅、鐵離子酸洗廢液(1)加堿調pH值為去除酸洗廢液中的銅、鐵等污染離子,向酸洗廢液中加入液體氫氧化鈉、純堿、石灰等;(2)攪拌混合靜置沉淀利用壓縮空氣攪動混合,同時可使亞鐵離子氧化。調節溶液pH值在合適范圍,鐵、銅等重金屬離子可與氫氧根離子反應生成難溶于水的金屬氫氧化物沉淀,如:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓此時銅離子將以氫氧化銅的形式沉淀,剩余銅離子的理論含量<0.1mg/L,可滿足排放標準;廢液調節溶液pH值后經過靜置沉淀,可將大部分重金屬離子去除,(3)中和排放再用酸中和至8~9排放廢水,為了防止氫氧化銅部分溶解,排放液pH不宜低于8。如果輔以過濾手段,則去除效果更好。鈍化液廢水處理廢液中金屬離子處理含銅、鐵離子酸洗廢45鈍化液廢水處理廢液中金屬離子處理
含Cr6+酸洗廢水(1)還原常用加亞硫酸氫鈉等還原劑的方法使Cr6+轉變成Cr3+,反應式為:
2H2Cr2O7+6NaHSO3+3H2SO4
=2Cr2(SO4)3+3Na2SO4+8H2O
H2Cr2O7+3Na2SO3+3H2SO4
=Cr2(SO4)3+3Na2SO4+4H2O
還原反應在pH≤3條件下較快。(2)沉淀生成硫酸鉻在水中易溶,再加入氫氧化鈉等堿性物質可生成難溶的Cr(OH)3沉淀,將其從水中去除。加堿時控制pH=8~9,當pH>9.2時氫氧化鉻會再溶解。Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓(3)收集沉淀物沉淀物經過濃縮脫水,擠壓成塊,將其在安全地方掩埋。鈍化液廢水處理廢液中金屬離子處理含Cr6+酸洗廢水46金屬氫氧化物沉淀與pH值關系各種重金屬離子開始產生氫氧化物沉淀,沉淀完全,沉淀再溶解時的pH值以及沉淀完全時在水中溶解度見表9-3-1,常用難溶化合物溶度積見表9-3-2。金屬氫氧化物沉淀與pH值關系各種重金屬離子開始產生氫氧化物沉47金屬氫氧化物溶度積與沉淀最佳pH值金屬氫氧化物溶度積與沉淀最佳pH值48常用難溶化合物溶度積見表常用難溶化合物溶度積見表49化學清洗廢水處理系統示意化學清洗廢水處理系統示意50EDTA回收及COD處理系統示意EDTA回收及COD處理系統示意51污水綜合排放標準鍋爐化學清洗廢水排放應嚴格執行國家有關標準要求,嚴禁化學清洗廢水直接排放和采用稀釋方法排放。電力行業污水排放一般執行GB8978-1995污水綜合排放標準中的二級標準,我們將標準中與化學清洗相關指標列于表@:污水綜合排放標準鍋爐化學清洗廢水排放應嚴格執行國家有52第二類污染物最高允許排放濃度
第二類污染物最高允許排放濃度53廢水處理流程示意圖
廢水池預中和氧化還原混凝沉淀中和排放池除懸浮物除氟離子除磷酸鹽除油污、除有機物除鐵、銅離子和重金屬離子除氫氧化物除氮氧化物除亞硝酸鈉除其它雜質
脫水/壓塊/掩埋堿洗、酸洗、鈍化等廢水廢水處理流程示意圖廢水池預中和氧化還原混凝沉淀中和排放池除54身體健康,學習進步!身體健康,鍋爐化學清洗廢水處理鍋爐化學清洗廢水處理56優選鍋爐化學清洗廢水處理優選鍋爐化學清洗廢水處理57主要內容化學清洗廢水種類及危害廢水處理常用技術堿洗(煮)廢水處理氫氟酸廢水處理檸檬酸廢水處理氨基磺酸廢水處理鈍化液廢水聯氨處理亞硝酸鈉處理磷酸鹽廢水處理廢氨水處理廢液中金屬離子的處理廢水處理流程示意圖主要內容化學清洗廢水種類及危害58化學清洗廢水種類及危害
電站熱力設備化學清洗主要包括水沖洗、堿洗、酸洗、漂洗、鈍化及其中和等工藝步驟,使用的清洗介質中含有酸、堿、鹽、絡合劑、緩蝕劑、鈍化劑、表面活性劑等化學物質,如:(1)酸洗劑:鹽酸、氫氟酸、檸檬酸、乙二胺四乙酸等;(2)堿洗劑:磷酸鹽、碳酸鹽、氫氧化鈉等;(3)鈍化劑:聯氨、亞硝酸鈉、過氧化氫、含磷化合物等;(4)添加劑:緩蝕劑(咪唑類、噻唑類、硫脲類、胺類)、表面活性劑、銅掩蔽劑、氧化劑、還原劑、氟化物等化學物質。(5)垢組分:在化學清洗過程中,從被清洗設備上清洗下油脂、礦物油、高分子聚合物、磷酸鹽垢、硫酸鹽垢、硅酸鹽垢、鐵和銅的化合物、以及其它無機離子化合物;在凝汽器和循環水冷水塔清洗時還會有生物粘泥懸浮物等污垢,這些都進入清洗溶液中,形成含有多種污染物質的廢水,如果這些廢水不經過妥善處理直接排放,必然會對生態環境造成惡劣的影響,也直接影響到我們自身的工作環境和生活環境。
化學清洗廢水種類及危害電站熱力設備化學清洗主要包括59化學清洗廢水種類及危害
在所有的清洗方法中,化學耗氧量和生物需氧量數值都很高。為了便于選擇處理清洗廢液的方法,可按水中所含雜質對水體衛生標準的影響將雜質分為三組:無機物其含量不超過水體中的極限允許濃度。這些無機物是鈣、鎂和鈉的硫酸鹽和氯化物。有毒物其含量大大超過水體中的極限允許濃度。這些有毒物是鐵、銅、鋅、鉻的鹽類,含氟化合物和聯氨。有機物銨鹽、亞硝酸鹽、硫化物,這些物質能直接氧化或被細菌氧化,其排放量應按水體的生物需氧量計算。清洗廢水的處理過程及目的過程:使第二組的物質從水中分離出來;使第三組的物質的化學耗氧量降低到允許的化學耗氧量和生物耗氧量值;目的:廢水達標排放,減少公害,保護環境。化學清洗廢水種類及危害在所有的清洗方60化學清洗廢水種類及危害化學清洗廢液的排放量隨機組容量和鍋爐型式不同,基本估計量為:發電量鍋爐蒸發量清洗廢水
(MW)
(t/h)(m3)6001900~20004500~50003001025~10803500~40002006702200~2500100420~4501200~1500
50220500~800
化學清洗廢水種類及危害化學清洗廢液的排放量隨機組容量和鍋爐型61化學清洗廢水種類及危害
化學清洗廢液特征化學清洗廢水種類及危害
化學清洗廢液特征62100420~4501200~1500(2)堿洗劑:磷酸鹽、碳酸鹽、氫氧化鈉等;目的:廢水達標排放,減少公害,保護環境。b.原理使用過量的消石灰或石灰乳與氫氟酸反應生成氟化鈣沉淀是廉價、有效的處理方法。5%-5%,pH>9。含磷酸鹽的鈍化廢水處理,如同前面磷酸廢水處理方法,其廢液加入過量消石灰或石灰乳中和處理,其反應生成磷酸鈣沉淀,降低廢水中磷酸根的含量。總的COD去除率78~90%。NaClO+2NaNO2=NaCl+NaNO3其中以氫氧化物沉淀法使用較普遍,成本低。但酸洗廢液含有很強的酸性,如排放到水中并對水生動植物、微生物的生存具有極大的威脅,對混凝土等建筑材料和金屬材料有很強的腐蝕作用。堿洗或堿煮液中常用的藥劑有氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉、三聚磷酸鈉及硅酸鈉等顯堿性的物質以及表面活性劑等。化學清洗廢水種類及危害
化學清洗廢液特征100420~45063化學清洗廢水種類及危害
化學清洗廢液特征化學清洗廢水種類及危害
化學清洗廢液特征64化學清洗廢水種類及危害
堿洗或堿煮廢液
堿洗或堿煮液中常用的藥劑有氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉、三聚磷酸鈉及硅酸鈉等顯堿性的物質以及表面活性劑等。堿洗或堿煮對清除熱力設備表面的油、油脂等油垢,難溶的硫酸鹽及硅酸鹽等水垢以及物體表面的油漆、涂料等高聚合物垢有很好的作用。但堿洗或堿煮后的廢液具有較強的堿性(pH>10),直接排放到水體中會使土壤鹽堿化,影響水中植物和魚類正常生活,還會使水產生大量泡沫。由于在堿性環境中水中微生物生長受到抑制,會使水體的自凈能力大為降低。堿洗廢液所含大量油脂等有機物排放到水中在被好氧細菌分解過程要消耗大量水中的氧氣,水中含氧量的降低會對水中動植物的生存產生很大影響。而在缺氧的條件下有機物被嫌氣性細菌分解時則會產生氨、硫化氫等有臭味氣體物質使水質腐敗變質。隨堿洗廢液排放到水中的礦物油漂浮在水面形成油膜,使大氣與水面隔離破壞正常的供氧條件會破壞水生植物正常的光合作用和光呼吸作用,對魚類的生存也造成極大危害甚至造成魚類大量死亡。強堿性污水對人體皮膚有很強的刺激作用,不僅不能飲用而且不能洗澡。化學清洗廢水種類及危害
堿洗或堿煮廢液堿洗65化學清洗廢水種類及危害
酸洗廢液酸洗中常用酸有:鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、氫氟酸及氨基磺酸等無機酸;醋酸、檸檬酸、乙二胺四乙酸等有機酸以及各種緩蝕劑、表面活性劑、還原劑、絡合劑及其它特殊添加劑等化學物質。酸洗液對去除金屬表面的高溫鐵氧化物、各種類型水垢及污垢有很好的作用。但酸洗廢液含有很強的酸性,如排放到水中并對水生動植物、微生物的生存具有極大的威脅,對混凝土等建筑材料和金屬材料有很強的腐蝕作用。氫氟酸作酸洗劑時,帶入水中的氟化物會對人體和生物造成極大危害。研究表明,氟化物能抑制生物新陳代謝過程中烯醇化酶的活動,從而影響動物體內糖代謝和細胞呼吸功能。氟化物還可以與骨組織中的羥磷灰石[3Ca3(PO4)2·CaOH)2]中的羥基交換,并通過抑制骨磷酸化酶或與體液中鈣離子結合生成難溶性氟化物氟磷灰石[Ca3(PO4)2·CaF2],從而導致人體鈣、磷代謝紊亂,引起低血鈣、氟斑牙、氟骨等疾病。氨基磺酸是除草劑的主要原料之一,氨基磺酸廢液如果直接排放到植物生長區域,會造成植物的大面積死亡。
化學清洗廢水種類及危害
酸洗廢液酸洗中常用酸有:鹽酸、硝酸、66化學清洗廢水種類及危害
酸洗廢液使用有機酸如檸檬酸和有機緩蝕劑的清洗廢液中含有大量的有機物,排放到水中也會增加耗氧量而影響水生動植物的生存。使用含有苯胺類的緩蝕劑及使用帶有陰離子合成洗滌劑的除油緩蝕劑時,必須限制用量,使這兩項在廢液中的含量均滿足排放要求,否則應盡量不選用。化學清洗廢水種類及危害
酸洗廢液使用有機酸如檸檬酸和有機緩蝕67化學清洗廢水種類及危害
鈍化廢液
鍋爐化學清洗常用的鈍化液中含有聯氨、氨水、雙氧水、亞硝酸鹽、磷酸鹽、氫氧化鈉、碳酸鈉等物質中的一種或幾種。鈍化液多為堿性,一般pH值在9.5-11范圍。亞硝酸鹽可在人體內轉變成致癌物質亞硝胺,聯氨對人體皮膚和粘膜有很強的損害作用,會影響體內生物酶的功能,都是對人體有害的物質。磷酸鹽排放到湖泊水體,會造成水體富營養化,破壞水體中植物的生態平衡。化學清洗液的廢水中常夾帶有固體懸浮物,這種含懸浮物的廢水還會造成溝渠、管道的堵塞,造成淤積及土壤孔隙的阻塞。化學清洗廢水種類及危害
鈍化廢液鍋爐化學清洗常用的鈍化液68廢水處理常用技術按處理原理分類主要有:(1)中和處理法(2)沉淀處理法(3)吸附處理法(4)過濾處理法(5)氧化還原處理法(6)焚燒處理法(7)生化處理法(8)離子交換法(9)回收處理法廢水處理常用技術按處理原理分類主要有:69廢水處理常用技術
1.中和處理法--調節溶液pH值
單純的酸性或堿性溶液。如果廢液是顯酸性或堿性的,必須經過中和才允許排放,中和水溶液酸性使用的中和劑有燒堿(NaOH)、純堿(Na2CO3)和生石灰(CaO),中和水溶液堿性主要使用的中和劑為硫酸和鹽酸。排放pH標準為6~9。為了除去廢水中的金屬離子或某些污染物,調節溶液pH值至堿性時,能使一些金屬離子形成氫氧化物沉淀而分離。不同的金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH值不同。見表21~11,金屬離子沉淀與pH值關系。2.
沉淀處理法--利用密度差分離利用廢水中懸浮污垢的密度差,使污垢上浮或者沉降而分離。例如密度比水輕的油性污垢可以通入氣泡使其上浮而分離,這叫加壓氣泡上浮法。對膠體狀的懸濁成分則加入絮凝劑使其沉降而分離叫絮凝沉淀法。還可以利用離心力使密度不同的物質分開。通常堿性洗液中分散存在的油性污垢,先經過中和操作再用通氣泡上浮分離的方法可將其去除。廢水處理常用技術1.中和處理法--調節溶液pH值70廢水處理常用技術3.吸附處理法利用固相物質吸附廢水中有害物質和某些污垢成分來凈化廢水的方法。如利用活性炭的吸附作用,將用其他方法難以處理的微量污垢加以分離去除。
粉煤灰吸附法粉煤灰是燃煤電廠的廢棄物,主要成分為SiO2、A12O3、Fe2O3、CaO、MgO等。粉煤灰粒度小,比表面積大,具有較強的吸附作用。除此以外,粉煤灰中可溶性的堿性物質(MgO、CaO等)可提高水中pH值,使金屬沉淀,而其中少量的活性硅可在水中起到混凝作用。而且對絡合鐵、銅鋅鹽類、氟化物、聯氨、銨鹽、亞硝酸鹽、以及鎳、砷和硫化物等具有良好的吸附作用。因此,鍋爐化學清洗廢液的一種最簡便處理方法就是將廢水直接或經適當中和后排入水力沖灰系統隨煤灰一起輸送到貯灰場。因此,粉煤灰處理廢水是通過中和、吸附、混凝、沉淀等共同作用達到凈化。粉煤灰處理廢水時主要依靠吸附作用。
廢水處理常用技術3.吸附處理法71廢水處理常用技術
試驗表明,煤灰在五分鐘內就可將廢水中乙二胺四乙酸鐵和檸檬酸鐵的絡合物大部分吸附,且吸附后不易解吸。煤灰對銅鋅的吸附率也高達99.5%,且其吸附量隨pH值的上升而增加。廢水處理常用技術試驗表明,煤灰在五分鐘內就可將廢水中乙72廢水處理常用技術4.過濾處理法利用各種過濾裝置可把大小不同的污垢粒子去除,而且非常微小的懸浮物顆粒也可以用超過濾(或稱精過濾)膜濾掉,目前反滲透膜、超過濾膜、精密過濾技術都已被利用在廢水處理中。但超過濾膜壽命短、價格高,隨著過濾技術的進步,過濾凈化污水技術將會更加廣泛的被采用。而且,過濾凈化污水技術在污水處理過程中沒有投入化學藥劑,是一種發展前景好的“綠色”技術。5.氧化還原處理法這是靠加入氧化劑(空氣、氧、臭氧、氯、次氯酸鹽、過氧化氫)或還原劑(鐵、鋅、FeSO4等),使污染物通過氧化還原反應轉化為無毒或輕毒的物質。通常只需一個反應池加藥混合并發生反應,可能產生沉淀物,需進行固液分離及泥渣處理。影響氧化還原反應速度的因素有氧化劑/還原劑本性、反應物濃度、溫度、pH值、催化劑及雜質的存在。廢水處理常用技術4.過濾處理法73廢水處理常用技術6.
離子交換使用離子交換樹脂去除或分離廢水中的陰、陽離子,性污垢成分得以,特別是廢水中存在的少量有害離子用這種方法去除,既經濟又方便。例如廢水中的有害鉻離子的去除、檸檬酸廢液的去除等。7.焚燒處理法
鍋爐焚燒法處理氨化檸檬酸等有機廢水的原理是:將廢水適當調整pH值、沉淀過濾后,然后噴入爐膛火焰中心,則其中金屬有機絡合物在高溫下立即分解為無害的水蒸汽、CO2和金屬氧化物。所生成的金屬氧化物顆粒很小大部分被除塵器收集,隨灰渣一起排到灰場。這種處理系統簡單,對環境影響小。8.生物處理生物處理分為用好氣性生物處理的活性污泥法和厭氣性細菌處理的厭氣處理法。處理清洗廢水多用活性污泥法。把含有微生物的活性污泥放置在固定床上與廢水接觸,使廢水中污泥被細菌分解。含大量可被微生物分解的有機污垢廢水適合用這種方法處理。廢水處理常用技術6.
離子交換74堿洗(煮)廢水處理
中和、除油處理堿洗或堿煮液中含有氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉、三聚磷酸鈉、表面活性劑以及被清洗下來的油脂、油垢、涂料等高聚合物,處理應包括中和堿性、去除油分、降低化學耗氧量COD三部分。(1)中和堿性堿洗廢液中一般含堿量0.5%-5%,pH>9。通常測出廢水酚酞堿度總量,投加工業硫酸、鹽酸中和處理,使其pH值在6-9范圍。通常堿洗廢液并不事先處理,而是先存放在廢水池,與后續化學清洗工藝中排放的酸洗廢水和鈍化廢水混合。堿洗(煮)廢水處理
中和、除油處理堿洗或堿煮液中含有氫氧化75堿洗(煮)廢水處理
中和、除油處理(2)去除油分堿洗液中的油污主要以乳化油狀態存在,油滴分散的粒徑很小并與懸浮在,不易從廢液中除去。電站熱力系統含油脂類污染物較少,可投入硫酸鋁、氯化鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵或聚丙烯酰胺等絮凝劑,通常都有較好的除油作用,使其與固體懸浮顆粒絮凝沉淀分離。當含油脂類污染物較多時,采用破乳法,加入少量破乳劑,也可加入1%~3%的氯化鈣、氯化鈉、氯化銨等無機鹽以破壞廢液中乳狀液顆粒的穩定性促使油水分離,再通過鼓氣使油珠上浮聚積。聚積的油分經過刮油去除后,水中還存在的微量油污和表面活性劑可通過吸附、過濾即可去除。也可通過砂過濾器去除,最后達到使水質凈化目的。常用的吸附、過濾材料有活性碳、焦炭、磺化煤、聚丙烯和聚丙烯腈纖維、植物纖維等。堿洗(煮)廢水處理
中和、除油處理(2)去除油分堿洗液76堿洗(煮)廢水處理
有機物指標:耗氧量(3)降低化學耗氧量COD
廢水中有機物含量的指標有COD、BOD和TOD3種。COD--化學耗氧量,它是用重鉻酸鉀(K2Cr2O7)或碘酸鉀(KIO3)作氧化劑,在強酸條件下對水樣中有機物進行氧化,這時氧化劑中氧的消耗量稱為化學耗氧量,單位用mg(O2)/L表示。對大多數有機物都可被氧化劑氧化,所以COD值反映的有機物耗氧量接近于有機物總量的耗氧量。BOD--生物耗氧量,它指在一定條件下使水樣中有機物在微生物作用被氧化,在一定時間內所消耗的溶解氧數量。用這指標可反映水中能被生物降解的有機物含量。把測定時間規定在5天所得數值稱為5日生化需氧量用BOD5表示。TOD--總需氧量,它是在特殊燃燒器中,以鉑作催化劑,在900℃高溫下使一定量水樣氣化,并使其中的有機物在空氣中燃燒,然后再測定氣體載氣中氧氣的減少量。把這個減少量稱作總需氧量(TOD),即有機物完全氧化所需消耗的氧氣量。TOD值的測定有快速簡便的優點。對一定廢水而言在上述幾種指標中存在:TOD>COD>BOD5的關系。堿洗(煮)廢水處理
有機物指標:耗氧量(3)降低化學耗氧量C77堿洗(煮)廢水處理
有機物去除方法廢水中的有機物通常采用焚燒法或氧化法處理去除,降低其COD值。焚燒法:是將廢液中收集的油脂類污物與煤混合送入鍋爐焚燒。氧化法:是將空氣或臭氧通人廢液利用空氣中的氧氣或臭氧的氧化作用使有機物氧化分解。臭氧的氧化作用較強,不僅可降低廢水COD值,而且有殺菌除酚、除氧及去除鐵錳等離子的作用,但與空氣處理相比費用較高。也可以把雙氧水、氯氣、次氯酸鈉、漂白粉等氧化劑投入廢液中使有機物氧化而降低廢水的COD值。合格指標:當堿洗廢液的pH=6~9,含油量少于10mg/L,COD(化學耗氧量)降到l00mg/L以下時才可排放。堿洗(煮)廢水處理
有機物去除方法廢水中的有機物通78氫氟酸廢水處理氫氟酸清洗廢液的主要問題是溶液中的氟離子含量過高。根據所用藥劑不同分為石灰法、石灰-鋁鹽法及石灰-磷酸鹽法等。其中采用混凝沉淀法比較普遍。(1)石灰法
原理使用過量的消石灰或石灰乳與氫氟酸反應生成氟化鈣沉淀是廉價、有效的處理方法。即將生石灰粉(CaO)或石灰乳[Ca(OH)2]與含氟廢水混合,生成氟化鈣沉淀使氟離子從廢液中去除,反應如下:2HF+CaO=CaF2↓+H2O2HF+Ca(OH)2
=CaF2↓+2H2O加石灰量石灰加入量約為反應式理論計算量的2.2倍。生石灰中氧化鈣含量應>70%。處理過程將石灰粉或石灰乳投入沉淀池并要充分混和攪拌,使其反應完全。應注意到經過用石灰法處理過的含氟酸性廢液中仍殘留有20mg/L的氟離子。增效措施為了提高除氟效率,在加入石灰同時投入一定量氯化鈣使氟離子沉淀更完全。氫氟酸廢水處理氫氟酸清洗廢液的主要問題是溶液中的氟離子含量過79氫氟酸廢水處理(2)石灰~鋁鹽(鐵鹽)法
a.調pH值向廢液中投加石灰乳調節pH值至6~7.5;
b.投凝聚劑然后投加硫酸鋁或聚合氯化鋁等鋁鹽絮凝劑。
c.靜置沉淀利用生成的氫氧化鋁或氫氧化鐵膠體吸附懸浮的氟化鈣微小顆粒及氟離子形成沉淀。
d.排放清液
F-<10mg/L,pH值為6.5~9.0。這種方法的除氟效果比單純加石灰的效果好。
氫氧化鐵絮狀物可吸附CaF2微粒,改善沉淀作用,而氫氟酸洗溶液中含有Fe3+、Fe2+離子,加石灰后即生成Fe(OH)3絮狀物有利于除去CaF2,pH值為7.5~8.0混凝效果較好。Fe3++3OH-
→Fe(OH)3↓kspFe(OH)3=1.1×10-36,25℃時。2F-
+Ca2+→CaF2↓kspCaF2=3.4×10-11,25℃時。這說明Fe(OH)3的溶解度比CaF2小得多,按CaF2溶解度計算F-最大的溶解量約為8mg/L,必要時可加入CaCl2溶液,以Ca2+的同離子效應,可使F-的殘留量繼續降低。氫氟酸廢水處理(2)石灰~鋁鹽(鐵鹽)法80氫氟酸廢水處理氫氟酸廢水處理81氫氟酸廢水處理(3)石灰~磷酸鹽法是先向廢液中加入磷酸二氫鈉、六偏磷酸鈉、過磷酸鈣等磷酸鹽,再加入石灰處理生成難溶的磷石灰等沉淀把氟離子去除。如磷酸二氫鈉、石灰乳與氫氟酸反應式為:
2NaH2PO4+4Ca(OH)2+2HF=Ca3(PO4)2·CaF2↓+2NaOH+6H2O但是該處理方法存在的問題是所生成的氟化鈣成為固體廢棄物,在有水存在時,它會在相當長的時間內溶出氟離子,可使溶出的氟離子超過5mg/L。如果是在高氟地區,此問題更要注意防范。在干旱少雨、地下水位低的地區,可送入儲灰場處置,由于灰場已考慮了防滲及灰中氟化物的影響,可不構成對地下水的污染。不可在砂土地上直接挖坑處理廢液。對于低含量的大量含氟酸洗廢液可采用活性炭吸附和陰離子交換樹脂處理的方法加以去除。氫氟酸廢水處理(3)石灰~磷酸鹽法是先向廢液中加入磷酸二82檸檬酸廢水處理(1)與煤混合燃燒處理檸檬酸清洗廢液所含的污染物質是其自身的化學耗氧量、緩蝕劑帶入的污染物質及清洗下的鐵與銅。清洗液的pH值在3.5-4較低范圍,不符合排放標準。檸檬酸是相當穩定的有機酸,常規的氧化方法不易使其分解破壞,但它是碳氫氧化合物,可通過燃燒方式使它在高溫下氧化分解,反應過程:2C3H4OH(COOH)3+9O2
=12CO2↑+8H2O↑當將檸檬酸清洗廢液通過專用的燃燒器在鍋爐爐膛中燃燒分解時,其中所含的緩蝕劑也可隨之分解,鐵、銅等轉變為氧化物進入飛灰及爐渣中。考慮到對燃燒器防止酸腐蝕的保護,應調節檸檬酸清洗廢液pH值為7-9,然后用專用噴燃器霧化后送入爐膛隨煤粉一起燃燒。據有關資料[1]介紹以670t/h鍋爐為例,以2-4t/h流量摻燒,不會影響鍋爐燃燒。在干燥多風地區,也可把中和后的檸檬酸清洗廢液作為防塵用水噴灑在煤場,隨燃煤一起燃燒處理。檸檬酸廢水處理(1)與煤混合燃燒處理83檸檬酸廢水處理(2)氧化法降COD向廢液中加入雙氧水、次氯酸鈉或漂白粉進行氧化處理化學清洗廢液中的有機物也有較好效果。具體步驟為(處理裝置見圖5-16)①第一次氧化向廢液中加入雙氧水或次氯酸鈉把廢液中有機物氧化,如廢液中含有Fe2+離子也會被氧化成Fe3+離子。②通氣攪拌向廢液中加入燒堿、石灰乳中和劑,調節pH值至10~12,加入量約1kg/m3;通入壓縮空氣攪拌,促進有機物進一步氧化,把Fe2+全部氧化成Fe3+,并生成Fe(OH)3沉淀。③混凝沉淀向廢液中投入凝聚劑(明磯、聚丙烯酰胺、硫酸亞鐵等)使Fe(OH)3、Cu(OH)2及懸浮物全部絮凝沉降,同時測定COD值,應降至300mg/L以下。④第二次氧化為使有機物進一步氧化,COD值降至l00mg/L以下加入氧化劑過硫酸銨[(NH4)2S2O8],投放量為1.2kg/m3,并通人壓縮空氣攪拌使有機物充分氧化。⑤調節pH值最后用鹽酸把溶液pH值調至6-9,廢液澄清后排放。
檸檬酸廢水處理(2)氧化法降COD向廢液中加入雙氧水、次84有機物廢水處理示意有機物廢水處理示意85檸檬酸廢水處理(3)灰水處理將廢液排到鍋爐沖灰池與灰水混合排至灰場,利用粉煤灰的吸附性將檸檬酸(有機物)固定在粉煤灰上。實例:(1)灰水流量為145~180t/h;(2)灰水比控制在1:1~1:3范圍內;(3)檸檬酸廢液流量15t/h,檸檬酸廢液流量與灰水流量比1∶10。(4)處理效果從灰槳池至灰管道出口檸檬酸不斷被吸附,COD值濃度沿程下降;灰管出口COD值在18~36mg/L;排放要求<100mg/L。總的COD去除率78~90%。檸檬酸廢水處理(3)灰水處理將廢液排到鍋爐沖灰池與灰水混86檸檬酸廢水處理處理前后水中COD變化:檸檬酸廢水處理處理前后水中COD變化:87檸檬酸廢水處理方法特點:(1)處理費用少,設備簡單,操作容易,無二次污染.主要處理設備是電廠現有的廢液池、輸送系統以及灰槳輸送系統和一臺輸液泵,(2)每噸廢液的處理費用小于1元,以廢治廢。此方法己在安徽馬鞍山第二發電廠、銅陵發電廠等300MW機組成功應用。檸檬酸廢水處理方法特點:88氨基磺酸廢水處理亞硝酸鈉氧化法當需要對氨基磺酸廢水進行處理時,可按等莫爾量加入亞硝酸鈉,利用亞硝酸鈉的氧化性,將氨基磺酸轉變成無害的硫酸氫鈉,自身還原成氮氣,其反應為:HNH2SO3+NaNO2
=NaHSO4+N2↑+H2O但應注意處理后的廢水中不應殘留有過多的氨基磺酸或亞硝酸鈉成分。氨基磺酸廢水處理亞硝酸鈉氧化法89EDTA廢水處理生化接觸氧化法
是利用棲息在填料上生物膜中的微生物群體,對廢水中有機物進行合成,分解、代謝活動,將有機物體分成CO2、H2O等無害物,隨水排出。步驟:
(1)培養微生物群體利用生活廢水的活性污泥作為活種,在生物反應池內培養和“馴化”細菌,使之逐漸適應EDTA的一種特定環境,細菌的培養和馴化取絕于廢水中磷、氮、氧含量以及適當PH范圍(7.5-8.0)。使池中填料上生成合適的微生物群體,生物膜絮絨良好,呈黑褐色。
(2)混凝沉淀
將EDTA廢水集中在廢水池內,調節PH后加入凝聚劑進行爆氣、靜置,沉淀鐵、銅等重金屬離子;降低CODcr、BOD5濃度和色度;采用二次沉淀操作,使廢水基本澄清,CODcr降低70~80%左右,也是防止微生物中毒的步驟。
(3)生化處理將澄清后廢水送入生化反應池,進水流量根據出水水質CODcr<100mg/L,BOD5<30mg/L進行調節,使出水水質穩定。
(4)處理效果生化接觸氧化法處理后,廢水中CODcr
<100mg/L(一般在60~70左右),BOD5<30mg/L(一般在15mg/L左
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