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文檔簡介
工業廢水處理
INDUSTRIALWASTEWATERTREATMENT1、概述工業廢水(IndustrialWastewater):工業企業各行業生產過程中排出的廢水,統稱為工業廢水,其中包括生產污水、冷卻水、生活污水和生產廢水。生產污水(ProductionSewage):指在生產過程中所形成的,被有機或無機性生產廢料所污染的廢水(包括溫度過高而造成熱污染的工業廢水)。生產廢水(ProductionWastewater):指在生產過程中形成的,但未直接參與生產工藝,只起輔助作用,未被污染物污染或污染很輕的水。(如冷卻水)1.1工業廢水的特點污染物的多樣性;污染物的復雜性;污染物的行業性;一些種類的廢水具有難除解性;污染的嚴重性;資源性。工業部門工廠性質主要污染物廢水特點動力火力發電、核電站冷卻水熱污染、火電廠沖灰、酸性、放射性污染物熱、SS高、呈酸性和放射性、水量大冶金選礦、燒結、采礦、煉焦、金屬冶煉、電解、精煉、淬火酚、氰化物、硫化物、氟化物、多環芳烴、吡啶、焦油、煤粉、重金屬、酸性洗滌水、放射性污水COD較高、含重金屬、毒性較大、呈酸性和放射性、水量較大化工肥料、纖維、橡膠、染料、塑料、農藥、油漆、洗滌劑、油脂酸、堿、鹽類、氰化物、酚、苯、醇、醛、酮、氯仿、氯苯、氯乙烯、有機氯農藥、有機磷農藥、洗滌劑、多氯聯苯、重金屬、硝基化合物BOD高、COD高、pH值變化大、含鹽量高、毒性強、成分復雜、難降解石油化工煉油、蒸餾、裂解、催化、合成油、氰化物、酚、硫、砷、吡啶、芳烴、酮類COD高、毒性較大、成分復雜、水量大紡織棉毛加工、紡織印染、漂洗染料、酸堿、纖維懸浮物、洗滌劑、硫化物、砷、硝基物帶色、毒性強、pH值變化大、難降解制革洗毛、鞣革、人造革酸堿、鹽類、硫化物、洗滌劑、甲酸、醛類、蛋白質、砷、鉻含鹽量高、BOD高、COD高、惡臭、水量大幾種主要工業廢水的污染物及水質特點工業部門工廠性質主要污染物廢水特點食品屠宰、肉類加工、油品加工、乳制品加工、水果加工、蔬菜加工等病原微生物、有機物、油脂BOD高、致病菌多、惡臭、水量大機械制造鑄、鍛、機械加工、熱處理、電鍍、噴漆酸、氰化物、油類、苯、鉻、鎘、鎳、銅、鋅、鉛重金屬含量高、酸性強電子儀表電子器件原料、電訊器材、儀器儀表酸、氰化物、汞、鉻、鎘、鎳、銅重金屬含量高、酸性強、水量小建筑材料石棉、玻璃、耐火材料、化學建材、窯業無機懸浮物、錳、鎘、銅、油類、酚懸浮物含量高、水量小醫藥藥物合成、精制汞、鉻、砷、苯、硝基物污染物濃度高、難降解、水量小采礦煤礦、磷礦、金屬礦、油井、天然氣井酚、硫、煤粉、酸、氟、磷、重金屬、放射性物質、油類成分復雜、懸浮物含量高、油含量高、含放射性物質造紙制漿、造紙黑液、堿、木質素、懸浮物、硫化物、砷污染物含量高、堿性大、惡臭、水量大造紙廢水、紡織廢水、制革廢水、農藥廢水、冶金廢水、煉油廢水等。按行業的產品加工對象分類可分為含無機污染物為主的無機廢水和含有機污染物為主的有機廢水。例如,電鍍廢水和礦物加工過程的廢水是無機廢水.食品或石油加工過程的廢水是有機廢水。酸性廢水、堿性廢水、含酚廢水、含鉻廢水、含有機磷廢水和放射性廢水等。1.2工業廢水的分類按主要污染物的性質分類按主要污染物的成分分類
此外也有從廢水處理的難易度和廢水的危害性出發,將廢水中主要污染物歸納為三類:第一類為廢熱,主要來自冷卻水,冷卻水可以回用;第二類為常規污染物,即無明顯毒性而又易于生物降解的物質,包括生物可降解的有機物,可作為生物營養素的化合物,以及懸浮固體等;第三類為有毒污染物,即含有毒性而又不易生物降解的物質,包括重金屬、有毒化合物和不易被生物降解的有機化合物等。1.3工業廢水造成環境污染的種類含無毒物質的有機廢水和無機廢水的污染;含有毒物質的有機廢水和無機廢水的污染;含有大量不溶性懸浮物廢水的污染;含油廢水產生的污染;含高濁度和高色度廢水產生的污染;酸性和堿性廢水產生的污染;含有多種污染物質廢水產生的污染;含有氮、磷等工業廢水產生的污染。資料分析有機廢水分析可生化性。無機廢水分析是否有絡合物。廢水回用;無處理排放;廢水分流。了解生產工藝對水質的要求,提出節水降污方案記錄不同工序排水水量和主要污染物種類,相同工序不同工藝的排水量和主要污染物種類平均流量和最大流量(m3/h)主要污染物相同的工序,只對最大濃度和最小濃度的工序進行分析。只分析難處理水質的工序。有機物主要分析COD和BOD值。廢水量調查污染物調查工藝調查取樣分析確定排放標準了解排水去向現場調查資料分析現場調查1.4工業廢水污染源調查1.5控制工業廢水污染源的基本途徑減少廢水排出量廢水進行分流;節約用水;改革生產工藝;減少廢液排放。降低污染物的濃度改造生產工藝,了解淘汰生產工藝;改造深漂洗裝置;廢水進行分流;廢水進行均和;回用有用物質,如電鍍的回收槽;排出系統的控制。工業廢水污染防治的主要策略1、積極推廣和實施清潔生產例如電鍍工業的清潔生產途徑:削減污染源:產品的變更:利用輕污染或無污染技術替代污染嚴重的電鍍(涂層涂覆技術、離子鍍等)材料代替:如利用硫酸鹽鍍銅代替氰化鍍銅內部循環利用:廢水和廢棄物作為原料回用排放物加工成副產品:含鉻污泥制鉻鞣劑、顏料等回收重金屬工業廢水的主要處理與處置方式:工廠內單獨進行無害化處理,達到排放標準后排放——有毒有害工業廢水;與生活污水性質相近的工業廢水直接排入城市污水管道;經廠內適當預處理后,達到污水排放標準的排入城市污水管道。2、工業廢水和城市污水合并處理1.6廢水的排放標準1、國家《污水綜合排放標準》GB8978-1996(IntegratedWastewaterDischargeStandard)適用范圍:適用于現有單位水污染物的排放管理,以及建設項目的環境影響評價、建設項目環境保護設施設計、竣工驗收及其投產后的排放管理。按照國家綜合排放標準與國家行業排放標準不交叉執行的原則,除以下的工業水外,其他水污染物排放均執行本標準。新增國家行業水污染物排放標準的行業,按其適用范圍執行相應的國家水污染物行業標準,不再執行本標準。2、要執行的行業標準造紙工業執行
《造紙工業水污染物排放標準(GB3544-92)》船舶執行
《船舶污染物排放標準(GB3552-83)》船舶工業執行
《船舶工業污染物排放標準(GB4286-84)》海洋石油開發工業執行
《海洋石油開發工業含油污水排放標準(GB4914-85)》紡織染整工業執行
《紡織染整工業水污染物排放標準(GB4287-92)》肉類加工工業執行
《肉類加工工業水污染物排放標準(GB13457-92)》合成氨工業執行
《合成氨工業水污染物排放標準(GB13458-92)》鋼鐵工業執行
《鋼鐵工業水污染物排放標準(GB13456-92)》航天推進劑使用執行
《航天推進劑水污染物排放標準(GB14374-93)》,兵器工業執行
《兵器工業水污染物排放標準(GB14470.1~14470.3-93和GB4274~4279-84)》磷肥工業執行
《磷肥工業水污染物排放標準(GB15580-95)》兵器工業執行
《兵器工業水污染物排放標準(GB14470.1~14470.3-93和GB4274~4279-84)》(13)磷肥工業執行
《磷肥工業水污染物排放標準(GB15580-95)》(14)燒堿、聚氯乙烯工業執行
《燒堿、聚氯乙烯工業水污染物排放標準(GB15581-95)》
(15)污染物排放標準污染物其性質與控制方式分為:第一類污染物:指總汞、烷基汞、總鎘、總鉻、六價鉻、總砷、總鉛、總鎳、苯并(
)芘、總鈹、總銀、總
放射性和
放射性等毒性大、影響長遠的有毒物質。第二類污染物:指pH值、色度、懸浮物、BOD5、COD、石油類等。1.7工業廢水處理方法概述(一)廢水處理方法物理法
調節、離心分離、沉淀、除油、過濾。化學法
中和、化學沉淀、氧化還原。物理化學法
混凝、氣浮、吸附、離子交換、膜分離。生物法
好氧生物法和厭氧生物法。(二)廢水處理方法的選擇污染物在廢水中存在狀態懸浮物
粒徑為1~100mm;膠體
粒徑為1nm~1mm;溶解物
粒徑為<1nm。處理方法選擇的原則達標是前提;在達標的前提下,充分考慮成本;應綜合分析處理成本;要應用成熟的工藝;要充分考慮工藝的可操作性;多采用自己已做過的工藝。有機廢水處理方法的確定物理方法
將廢水用濾紙過濾后達標,可作為懸浮物廢水處理;物化方法
直接過濾不達標,如加絮凝劑后過濾達標可采用絮凝沉淀。生物法的選擇確定廢水的毒性
如有毒性物質應針對毒物進行預處理。確定廢水的可生化性好氧生物法
一般當BOD/COD>1/5,BOD<1000mg/L時,可用好氧生物法,但BOD的允許濃度是因污染物而異。厭氧法
一般當BOD/COD<<1/5,或BOD>1000mg/L時,可先采用厭氧法后再加好氧生物法。根據設備投資和運行費用確定
只好氧生的運行費用高,但投資和占地小。
厭氧-好氧的運行費用低,但投資和占地大。
無機廢水懸浮物
在規定的時間內靜置后達標
可采用自然沉降。不達標
可作混凝試驗,混凝靜置后達標,可采用混凝沉淀。溶解污染物一般方法
調pH值、化學沉淀、氧化還原。深度處理法
吸附、離子交換、膜分離一法。含油廢水
靜置后下清液達標的可采用隔油處理,不達標的可采用破乳后靜置,達標可采用破乳隔油,不達標的可采用隔油后生化。
2、特種工業廢水處理
——發酵工業廢水處理發酵:通過微生物在有氧或或無氧條件下的生命活動直接產生代謝產物的過程。我國一般將由復雜成分構成的,并有較高風味要求的發酵食品,如啤酒、白酒、黃酒、葡萄酒等飲料酒以及醬油、豆腐乳、醬菜、食醋等調味品的生產稱為釀造工業把進過純種培養,提煉精制獲得的成分單純且無風味要求的酒精、抗生素、檸檬酸、谷氨酸、酶制劑、單細胞蛋白等的生產叫做發酵工業。一般來講,淀粉、制糖、乳制品的加工工藝為:發酵產品(酒精、酒類、味精、檸檬酸、有機酸、氨基酸等)的生產工藝為:白酒1949年新中國成立時,我國白酒的產量只有10.8萬t。1996年,我國白酒產量達到歷史高峰,總量達到801.30萬t。目前我國白酒產量為400余噸。規模較大的有五糧液、茅臺、瀘州老窖、劍南春、汾酒、古井六家公司占據約10%的市場份額,銷售收入占整個行業的37.9%。2.1白酒工業廢水處理按用曲種類分類大曲酒小曲酒麩曲酒曲型生產特點利用以小麥、大麥、豌豆等原料制成的磚形大曲為糖化、發酵劑,采用邊糖化邊發酵開放式自然發酵工藝釀酒。以大米或小麥、麩皮等為原料,以純種或母曲制小曲,再以小曲為糖化、發酵劑,先經培菌糖化(或直接雙邊發酵),然后發酵釀酒。以麩皮等為原料,純菌種制成麩曲,并輔以酵母菌做為糖化、發酵劑,經發酵釀成的酒。
按香型分類醬香型白酒濃香型白酒清香型白酒米香型白酒其他香型白酒兼香型白酒鳳香型白酒藥香型白酒豉香型白酒芝麻香型白酒特型白酒醬香型:
茅臺、郎酒
酒度:
原料:
工藝:香氣:53
、38
高粱、小麥
高溫制曲,兩次投料,高溫堆積,回沙發酵,八輪發酵,七次流酒,一年一個生產周期,用曲量大,長期陳釀,精心勾兌等。“醬”香為主,“焦”、“糊”香協調濃香型:瀘州老窖、五糧液、古井貢酒
酒度:特點:原料:工藝:香氣:
一般為52
~53
濃香甘爽以高粱為主混蒸續渣乙酸乙酯和適量丁酸乙酯清香型:汾酒、寶豐酒
、黃鶴樓酒度:
特點:
原料:
工藝:
香氣:
38
~65
清、爽、醇、凈
高粱、小麥等清蒸清渣乙酸乙酯和乳酸乙酯米香型:桂林三花酒、長樂燒酒
酒度:
特點:
原料:
工藝:
香氣:
38
、53
米香純正,醇滑,后勁大大米(小曲為糖化劑)先培菌糖化,后液態發酵β一苯乙醇、乙酸乙酯和乳酸乙酯其他香型兼香型白酒:
鳳香型白酒:
藥香型白酒:
豉香型白酒:
芝麻香型白酒:
特型白酒:
白云邊(湖北松滋市)西鳳酒(陜西省鳳翔縣)董酒(貴州省遵義董公寺)豉味玉冰燒酒(廣東佛山)景芝白干(山東安丘市景芝鎮)四特酒(江西省樟樹市)(一)白酒生產工藝白酒生產工藝可分為固態法和液態法兩種。固態法:勞動強度大,原輔料材料消耗多,但產品質量好,大多用于名優白酒生產,年產量小。液態法:年產量大,勞動強度低,原輔材料消耗小(二)白酒生產廢水的水質與水量
我國白酒生產大多以高粱、小麥、玉米等為原輔材料。排放的廢水一般來源于以下幾個部分:釀酒車間冷卻水、蒸餾操作根據的洗滌水、蒸餾鍋底排水、蒸餾工段地面沖洗水、發酵池滲瀝水地下酒庫滲透水灌裝車間的清洗水高粱沖洗水和浸泡排放水鍋爐房除塵廢水、沖洗水2、白酒車間幾種廢水水質廢水的水質特點高濃度廢水的COD可高達100000mg/L,BOD5可高達44000mg/L,但這部分廢水量很小,只占排放廢水總量的5%左右。污染物的成分大部分為可生化降解的有機物,但其組分中低碳醇、脂肪酸含量大,需要經過很好的馴化才能被生物所氧化
白酒生產廢水治理技術厭氧-好氧-氣浮三級處理工藝氧化溝工藝厭氧-好氧-物化組合處理工藝SBR法(一)氧化溝工藝古井貢酒股份有限公司采用固態酒醅發酵和固態蒸餾傳統工藝生產白酒。生產區生產污水由蒸酒鍋底水、制曲污水、包裝洗瓶水、曲酒車間冷卻循環外排水和電站鍋爐水組成;生活污水由浴池污水、公廁沖洗水、生活區污水構成。綜合污水排放總量為8000m3/d,水溫20~30℃,該廠污水屬于高糖低氮低磷易降解有機廢水,廢水水質如下:氧化溝法處理白酒廢水,具有投資少、處理效果好、耐沖擊負荷、污泥產量少而且運行穩定和運行費用低的特點,運行中不需要投加氮、磷等營養元素,適應于污水高糖低氮低磷要求,污水處理達標合格率100%。(二)厭氧-好氧-物化組合處理工藝貴州茅臺酒廠污水水量為20m3/d,水質為COD=80000~100000mg/L,BOD5=40000~60000mg/L,SS=8000~10000mg/L,pH=4~5,溫度為常溫,該廠在生產過程中嚴格實行清潔生產管理,要求排水執行國家綜合污水排放標準中的一級標準,即COD<100mg/L,BOD5<30mg/L,SS<70mg/L,pH=6~9,色度<50倍生物處理出水進入物化處理系統,物化處理系統采用的混凝過濾和中空纖維超過濾器中,大部分的懸浮物和一些大分子有機物得到去除,一些殘余的污染物經過臭氧氧化后,可以滿足排放標準的要求。啤酒1900年我國最早的啤酒廠于哈爾濱建成1915年國人投資的雙合盛啤酒廠建成1949年啤酒產量僅七千余噸1981年啤酒產量增至91萬噸2005年產量達3000萬噸左右
啤酒是指以麥芽(包括特種麥芽)為主要原料,加酒花(或酒花制品),經酵母發酵釀制而成的、含有CO2的、起泡的、低酒精度的釀造酒。生產原料(Material)(1)大麥(2)輔料
(3)啤酒花
(4)釀造用水(riceormaize)(hops)(water)(barley)
啤酒生產工藝與廢水來源輔料(adjunct)①輔料類型②輔料作用③輔料用法提高啤酒非生物穩定性,降低色度;可提高麥汁收得率,降低生產成本;若使用糖類或糖漿,可提高設備利用率。大米、玉米等谷類,糖類或糖漿等。歐洲和美國用玉米,東方各國多用大米,非洲一些國家使用木薯淀粉。α-酸(5~11%)β-酸(3~6%)酒花油(0.5~2%)多酚物質(4~8%)啤酒花(hops)酒花的主要成分α-酸:異構物是苦味主要來源;β-酸:氧化物具有苦味;酒花油:香味的主要來源;多酚物質:沉淀蛋白質/造成酒混濁。酒花作用賦予啤酒香味和爽口苦味;提高啤酒泡沫的持久性;有利蛋白沉淀和澄清;抑菌、防腐。啤酒生產工藝成品啤酒按照殺菌形式可分為三類:鮮啤酒:成品酒未經巴氏殺菌即出售純生啤酒:成品酒不用巴氏殺菌,而經過超濾等方法進行無菌過濾處理熟啤酒:成品酒經巴氏殺菌處理啤酒生產工藝分為制麥芽、糖化、發酵及后處理等四大工序。1、制麥芽工段(Malting)由原料大麥制成麥芽稱為制麥,它分為儲存、篩選、浸麥、發芽、干燥、去根六個工序。制麥芽的目的是產生各種水解酶,并使麥粒胚乳細胞的細胞壁受到半纖維素和蛋白水解酶作用后變成網狀結構,便于在糖化時酶進入胚乳細胞內進一步將淀粉和蛋白質水解。2、糖化工段(Mashing)3、發酵工段(Fermentation)8.3.5
過濾與包裝工段(Filtration&
Packaging)
包裝車間洗瓶灌酒裝箱啤酒廠廢水主要來源啤酒生產工藝中的每道工序都有固體廢棄物(廢棄麥根、冷凝凝固蛋白、酵母泥、廢硅藻土、廢麥槽等)、廢水(洗罐水、洗槽水、浸麥水、酒桶與酒瓶洗滌水等)。啤酒廠廢水主要來源有:麥芽生產過程的洗麥水、浸麥水、發芽降溫噴霧水、麥槽水、洗滌水、凝固物洗滌水;糖化過程的糖化、過濾洗滌水;發酵過程的發酵罐洗滌、過濾洗滌水;罐洗過程洗瓶、滅菌、冷卻水和成品車間洗滌水生活污水:辦公樓、食堂、單身宿舍、浴室廢水種類來源廢水量部/總(%)COD(mg/L高(低)廢水CODmg/L總排放口COD高濃度有機廢水麥槽水、糖化車間的刷鍋水5~1020000~400004000~60001000~1500發酵車間的前罐洗滌水、洗酵母水20~252000~3000低濃度有機廢水制麥車間浸麥水、洗鍋水、沖洗水等20~25300~400300~700罐裝車間的酒桶酒瓶洗滌水30~40500~800冷卻水及其他各種冷凝水、冷卻水、雜用水等無污染物<100
啤酒工業廢水的水質水量水質水量(一)接觸氧化處理工藝污水水質為:COD=1000mg/L,BOD5=600mg/L,SS=600mg/L。要求排水水質中COD≤60mg/L,BOD≤10mg/L,SS≤30mg/L,處理廢水量200m3/h。(二)SBR工藝污水水質為:COD=800~1500mg/L,BOD5=400~800mg/L,SS=300~600mg/L。要求排水水質中COD≤150mg/L,BOD≤60mg/L,SS≤200mg/L,處理廢水量3500m3/d。工程實例
三孔啤酒有限公司位于山東省曲阜市,生產每噸啤酒排放廢水11m3,廢水水質如下:高濃度有機廢水:水量為500m3/d,COD=2500mg/L,BOD5=500mg/L,SS=3000mg/L。低濃度有機廢水:水量為3500m3/d,COD=500mg/L,BOD5=250mg/L,SS=500mg/L。處理后的出水水質:COD≤150mg/L,BOD≤60mg/L,SS≤100mg/L葡萄酒1892年華僑張弼士在煙臺建立釀酒公司,這是我國第一個新型的葡萄酒釀造廠目前我國葡萄酒工廠已有近80家2003年葡萄酒年產量約34萬噸。年產萬噸以上的有張裕、長城、王朝、華夏、新天酒業、柳河綠源、煙臺威龍、煙臺中梁。八家公司占據約60%的市場份額,銷售收入占整個行業的78.4%。
葡萄酒生產工藝及副產品、廢水來源白葡萄酒:將葡萄原料進行機械處理,取出葡萄汁,進行發酵,生產出的葡萄酒呈淡黃色或金黃色。生產工藝方法:帶渣發酵法去渣發酵法
葡萄酒生產的廢渣水主要來自以下幾個方面:設備(罐、池、瓶)的洗滌水、車間沖洗水生產過程中排出的葡萄渣、葡萄泥、葡萄酒槽蒸餾殘液、洗滌水
葡萄酒廠白蘭地生產工藝等廢水治理中國長城葡萄酒有限公司主要產品有長城干白葡萄酒、長城干紅葡萄酒、白蘭地等。其廢水主要來自白蘭地酒蒸餾殘液和洗滌水、車間沖洗水、生活污水等。由于長城葡萄酒有限公司位于北京官廳水庫流域,排放排水執行國家綜合污水排放標準中的一級標準,即COD<100mg/L,BOD5<30mg/L,SS<70mg/L,pH=6~9,效益分析環境效益技術經濟分析3、特種工業廢水處理
——制漿造紙工業廢水的處理造紙工業污染在美國被列為六大公害之一,其排水量占全國排水總量的1/15;造紙工業污染在日本被列為五大公害之一;在瑞典及芬蘭,造紙工業排水中的有機物排放量占全部工業排水中有機污染物的80%;由此可見,造紙工業污染已經成為全世界關注的熱點,解決造紙廢水的污染問題也是迫在眉睫。制漿造紙工業廢水的產生制漿:利用化學方法或者機械方法,或者化學與機械相結合的方法,使植物纖維原料離解變成本色紙漿或漂白紙漿的過程。造紙:將紙漿抄造成紙產品的過程。原料貯存備料蒸煮洗滌篩選漂白打漿施漿、加填除砂、精選抄造磨漿蒸煮(或浸漬)和磨漿制漿造紙過程制漿方法化學熱磨機械漿,化學處理后在加熱條件下以機械法磨漿制漿方法化學漿堿法硫酸鹽法,蒸煮劑為NaOH+Na2S燒堿法,蒸煮劑為NaOH燒堿蒽醌法法,蒸煮劑為NaOH+蒽醌酸法(即酸性亞硫酸鹽法)蒸煮劑為CaSO3+H2SO3或MgSO3+H2SO3半化學漿中性亞硫酸鹽法,以中性亞硫酸鈉法為代表堿性亞硫酸鹽法,使用亞硫酸鈉在堿性條件下蒸煮亞硫酸銨法化學機械漿化學機械漿,化學處理后以機械法磨漿機械漿熱磨機械漿磨石機械漿不經化學處理,直接以木片或原木段在不同溫度下磨漿一、制漿廢水的來源備料過程中的廢水蒸煮工段廢液污冷凝水機械漿及化學機械漿廢水洗漿、篩選廢水廢紙回用過程的廢水漂白廢水造紙廢水(1)備料過程中的廢水以木材為原料的制漿廠,備料廢水主要包括洗滌水以及濕法剝皮機排出水。此廢水主要含有樹皮、泥沙、木屑以及木材中的水溶性物質,包括果膠、多糖、膠質及單寧等。以稻草或麥草為原料的制漿廠,在備料時,為防止草屑與塵土造成大氣污染,一般設有除塵裝置,除塵器水封及排除灰塵的洗滌都要產生廢水,廢水中含有SS外,還含有一定量草屑中的可溶性有機物。(2)蒸煮工段廢液植物纖維原料經化學蒸煮后,一般可以得到50~80%的紙漿,其余的物質則溶于蒸煮液中。蒸煮結束時,提取蒸煮液。在堿法制漿中,此液呈黑色,稱為黑液,在酸法制漿中,此液呈紅色,稱為紅液。制漿廢液的主要成分是木素、糖類及蒸煮所用的化學藥劑。①黑液成分原料紅松落葉松馬尾松蔗渣葦稻草麥草固形物(%)71.1969.2270.3368.3669.7268.7069.90有機物(%)木素41.0043.9037.0334.1042.1031.60揮發酸7.8411.1811.3516.2012.6817.7013.30其他51.1641.6251.6249.7045.2252.70無機物(%)總堿89.6090.6187.0060.8085.00硫酸鈉3.641.892.253.305.30二氧化硅0.751.890.757.448.8315.0023.90其他6.017.5110.0028.460.87堿法制漿包括燒堿法制漿與硫酸鹽法制漿,一般纖維原料不同制漿廢液的成分也不同。由上表可以看出,黑液中含有有機物與無機物兩大類物質,有機物主要是堿木素、半纖維素和纖維素的降解產物;無機物中絕大部分是各種鈉鹽,如硫酸鈉、碳酸鈉、硅酸鈉,還有氫氧化鈉、硫化鈉。采用黑液堿回收,污染物的排放可減少80~85%,還可以回收黑液中有機物燃燒產生的熱能及黑夜中所含化學品。②
紅液成分(%)原料針葉材闊葉材木素磺酸鹽5446己糖145戊糖514糖衍生物(糖磺酸鹽、糖醛酸鹽)2022揮發性有機物(醋酸、甲酸、呋喃等)511無機物22酸法制漿所用的化學藥劑是以鈣、鎂、鈉、銨等為鹽基的酸性亞硫酸鹽或亞硫酸氫鹽,紅液有著十分復雜的化學成分,木素和纖維素是有機物中的主要成分,糖類含量也較多,還有制漿藥劑。以亞硫酸按法制漿的蒸煮廢液中雖然以木素、糖類為主要成分,但肥分高,總氮為1~1.87%,總鉀為0.3~0.58%,還有一定量的磷,在一定條件下,此廢液可以用于農業灌溉或制肥料。同時紅液還可綜合利用于生產酒精、酵母、香蘭素、木精、黏合劑、擴散劑等。(3)污冷凝水化學制漿過程中,蒸煮鍋放汽和排出的蒸汽,經直接接觸冷凝器或表面冷凝器冷卻產生的冷凝水。污冷凝水主要含有烯類化合物、甲醇、乙醇、丙酮、丁酮及糠醛等污染物;硫酸鹽制漿過程還有硫化氫及有機硫化物,制漿纖維原料是針葉木時,還會有松節油。大約60%的黑液污冷凝水只含有少量的揮發性污染物,可以循環使用。但在亞硫酸鹽法漿廠里,紅液污冷凝水是重要污染源,其中主要污染物是醋酸,其次是甲醇和糠醛,在蒸發前用堿性物質中和稀紅液可降低污冷凝水中的醋酸含量。污染物名稱污冷凝液中含量溶解漿紙漿醋酸2819甲醇10.58.5糠醛5.52甲酸0.01總計44.0129.5紅液污冷凝水的組成(4)機械漿及化學機械漿廢水漿種有機物溶出量%磨石磨木漿1~2木片磨木漿2預熱磨木漿2~5化學機械漿3~20(5)洗漿、篩選廢水洗漿過程中,設備的跑、冒、滴、漏和洗漿機及相關的貯槽清洗水是洗漿廢水的主要來源。漿料經洗滌提取蒸煮液后,再經篩選所得的粗漿中含有生片、木節、粗纖維素及非纖維素細胞、沙礫、金屬屑等,因此篩選后還要濃縮排水,它們是篩選廢水的主要來源。對化學漿和機械化學漿,洗滌與篩選廢水的主要污染物與蒸煮液基本一樣,還含有一定量的懸浮纖維素。對機械漿,洗滌和篩選廢水中的主要污染物是懸浮纖維以及纖維原料中的溶解性有機物。經黑液提取后的蒸煮漿料在篩選、洗滌、漂白中排出的廢水,顏色呈深黃色,
一般稱為“中段廢水”。中段水中的污染物主要是懸浮纖維及纖維原料中的溶解性有機物,有機物主要是木質素、纖維素、有機酸等,以可溶性COD為主。其中,對環境污染最嚴重的是漂白過程中產生的含氯廢水。(6)漂白廢水
紙漿漂白一般分兩類:以氧化性漂白劑破壞木素及有色物質的結構,使其溶解,從而提高紙的純度和白度;以漂白劑改變有色物質分子上發色基的結構,使其脫色。
化學紙漿漂白的流程:傳統流程為C-E-H的三段漂白(C為氯化,E為堿處理,H為次氯酸鹽漂白)新處理流程為C-E-H-E-P或C-E-H-D-E-D(D為二氧化氯漂白,P為過氧化物漂白)機械漿的主要漂白劑為H2O2或連二亞硫酸鹽等,由于漂白前后漿的洗滌與濃縮,產生的漂白廢水中主要含有有機物、懸浮物,并有顏色。使用含氯漂白劑時,有機污染物中還含有相當數量的氯化物。此外,漂白廢水中還含有剩余漂白劑。為了減少污染,現在已經出現了許多新的漂白工藝,如氧-堿漂白、臭氧漂白、氣相漂白、置換漂白等。(7)造紙廢水造紙過程的廢水主要來自打漿、紙機前篩選和抄造等工序。造紙機在生產過程中紙料在造紙網上流動時,漿料中添加的輔助化學品和助劑(防腐劑、殺菌劑、消泡劑)一部分保留在漿料中,另一部分則隨著用于懸浮纖維的水流向網下。從網上紙料中脫除的水稱為白水,白水含有纖維碎屑、小纖維、顏料、淀粉及染料等。二、制漿造紙工業廢水中的污染物對環境的危害1.COD和BOD:半纖維素、甲醇、甲酸及糖類等易降解物質;木素及大分子碳水化合物等難降解物質。紙漿廢液pH值COD(mg/L)BOD5(mg/L)紅液1.010000036000黑液12.9160000500002.合成有機物清洗劑,殺蟲劑,油脂及工業化學物質等,共同點是有潛在毒性。清潔劑多用于洗滌紙機毛氈;表面活性物質在造紙工業中作為分散劑,防止系統有沉積物;殺蟲劑用于殺黏菌,控制造紙工業水系統的微生物密度;油脂來自廢潤滑油及燃料油滴漏,油脂的存在影響到接納排水水體的復氧以及光向水中的透射。工業化學物質是指在制漿、漂白過程中產生的化學物質。樹脂酸松香酸、脫氫松香酸、異海松酸、長葉松酸、海松酸、新松香酸、山達脂海松酸不飽和脂肪酸油酸、亞油酸、棕櫚油酸雙萜烯醇海松醇、異海松醇、冷杉醇剝皮過程中產生的毒性化學物質硫酸鹽法制漿主要毒性化學物質樹脂酸松香酸、脫氫松香酸、異海松酸、長葉松酸、海松酸、新松香酸、山達脂海松酸不飽和脂肪酸油酸、亞油酸、棕櫚油酸、亞麻酸3.有機鹵化物木素氯化分子量多高于1000,透過細胞進行生物積累的可能性小。
4.顏色在制漿過程中由于木素及其衍生物都會溶出,因此洗漿廢水一般帶有很深的顏色。顏色會造成接納造紙廠排水的水體使用價值下降;下游用水點的水處理費用上升;水體透光性差,浮游生物減少;魚類等水產品的產量受損;使生態環境破壞。5.植物營養物氮、磷及微量金屬離子。除了亞硫酸按法之漿廠外,一般制漿造紙工業廢水中氮與磷含量很少。
6.pH亞硫酸鹽法制漿排水是高酸性的,硫酸鹽法制漿是高堿性的,但在生物處理或排放前都要調整倒霉6~8。
生物接觸氧化法處理中段廢水某紙業股份有限公司建于1940年,主要以落葉松、楊木、樺木為原料,采用硫酸鹽法制漿,生產新聞紙、文化紙、紙袋紙等機制紙制品,年總產量約為18萬噸。該公司廢水排放量為6萬m3/d,進水水質為:COD=800mg/L,BOD=400mg/L,SS=200mg/L,pH=6~9,水溫為常溫;處理后的出水水質為:COD≤350mg/L,BOD≤150mg/L,SS≤30mg/L,pH=6.5~9。廢水沉砂池污水泵一沉池氧化池二沉池出水鼓風機營養鹽加藥泥漿泵濃縮池污泥池泥餅外運離心脫水機混合池泥漿泵污泥泵加藥泥餅外運帶式脫水機
卡魯賽爾氧化溝處理麥草漿中段廢水某紙業集團有限公司主要以麥草為原料,采用燒堿法制漿,該公司廢水排放的中段廢水量為5萬m3/d,進水水質為:COD=1800mg/L,BOD=600mg/L,SS=2200mg/L,pH=8~9,水溫為常溫;處理后的出水水質為:COD≤450mg/L,BOD≤200mg/L,SS≤30mg/L,pH=6~9。中段廢水回流污泥機械細格柵固液分離機一沉池纖維回收間二沉池集水池泵混合反應池濃縮池污泥回流池卡魯賽爾氧化溝剩余污泥調節均質池出水達標排放泥餅外運帶式脫水機
完全混合式活性污泥法處理造紙廢水某集團公司采用堿法蒸煮自制漂白草漿,主要以本色草漿為原料,生產卷煙紙、電容器紙、書寫紙、牛皮紙和箱板紙等,年總產量約為5萬噸。該廠廢水主要包括制漿車間排放的洗滌、篩選、漂白廢水,造紙車間排放的紙機廢水,堿回收車間排放的污冷凝水,生產用水凈化車間與熱電分廠排放的廢水,以及廠區的生活廢水等。該公司廢水排放量為6萬m3/d,進水水質為:COD=1200~1600mg/L,BOD=300~400mg/L,SS=600~800mg/L,pH=8,水溫為常溫;處理后的出水水質為:COD≤300mg/L,BOD≤100mg/L,SS≤100mg/L,pH=6~7。廢水一沉池曝氣池N、P壓縮空氣二沉池混凝劑氣浮池溶氣水排放回流污泥剩余污泥濃縮池脫水機污泥填埋上清液1、含油及石油化工廢水處理工藝系統沉砂池隔油池調節池泵浮選池曝氣池快濾池含油廢水排放中和池隔油池泵浮選池曝氣池含堿廢水中和池換熱器泵油水分離器汽提塔集水池含硫廢水蒸汽H2S+NH3污水四、其他工業廢水的基本處理方法2乳品工業廢水處理
乳品廢水的來源及水質水量特征
洗滌廢水:含有較多污染物
冷卻水:一般不會被污染
產品加工廢水:含有較多污染物,間歇式排放。
乳品廢水處理技術及系統排放污泥脫水機脫水污泥外運沉砂池隔油沉淀池生物濾池生物濾池二沉池沉淀池廢水水回流出水3、有毒有害工業廢水處理
含氰廢水處理含氰廢水的來源:氰化電鍍堿性氯化法:堿性氯化法分一級處理和二級處理,其原理為:利用OCI-的氧化作用。一級處理:包括兩個主要反應,
CN-+OCI-+H2O==CNCI+2OH-CNCI+2OH-=CNO-+CI-+H2O二級處理
NaCNO+3HOCI+H2O=2CO2↑+N2↑+3NaCI+HCI+H2OCNCI+2HOCI+H2O=2CO2↑+N2↑+5HCI堿性氯化法間歇處理含氰廢水工藝流程堿性氯化法連續處理含氰廢水工藝流程
含鉻廢水處理
1.含鉻廢水的來源:鍍鉻、鈍化、鋁陽極氧化等鍍件的清洗水。
2.用離子交換法處理含鉻廢水,不論是單獨使用還是在閉路循環系統中與其它單元操作組合使用,都具有普遍性。一般認為,該法用來回收鉻是經濟合理的,當廢水含鉻l00mg/L,回收鉻的價值完全可以抵償處理費。
4、醫藥工業廢水處理
醫院廢水的水質特征1.醫院污水的主要污染物:病原性微生物、有毒有害的物理化學污染物、放射性污染物2.病原性微生物:糞大腸菌群數和大腸菌群數3.傳染性細菌和病毒4.有毒、有害物質
PH和SS
BOD和CODBOD/COD=0.6消毒劑對生物處理不利,限制向下水道排放消毒劑。
總汞總汞是指無機的、有機的、可溶的和懸浮的汞的總稱。5.放射性同位素
I131、32P。放射性強度以Bq表示,濃度以Bq/L。
醫院廢水處理的示意圖
醫院的一級處理流程
強化一級處理的一級半處理流程
醫院的二級處理流程5有機磷農藥工業廢水處理
有機磷廢水的水質
項目范圍平均值水溫pHCODBODTP氨氮S2-SS濁度10~204~7850~1500300~60011~19<100<10檢不出檢不出1890045014.5
有機磷廢水的處理流程水鼓風機泥餅泥泵貯泥池污泥脫水間回流泵有機磷農藥廢水稀堿液空氣出水(回用于水處理)出水(排放)中和微堿解反應池格柵調節池泵均化水解池SBR6煤氣廠廢水處理
煤氣廢水的水質
主要含氨、硫化物、氰化物、焦油、雜環芳
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