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      行業新聞

      工業廢水的常用處理方法

      信息來源:本站 | 發布日期: 2021-03-27 | 瀏覽量:
      關鍵詞:廢水蒸發器,單效廢水蒸發器,雙效廢水蒸發器,多效廢水蒸發器,外循環蒸發器



      常用工業廢水處理方法:

      1、多效蒸發晶體技術。
      在工業含鹽廢水的處理過程中,工業含鹽廢水進入低溫多效濃縮結晶裝置,經過3~6效蒸發凝結的濃縮結晶過程,分離為淡化水(淡化水可能含有微量低沸點有機物)和濃縮結晶廢液的無機鹽和一部分有機物可以結晶分離,焚燒處理為無機鹽廢渣的無法結晶的有機物濃縮廢液可以采用滾筒蒸發器,形成固體廢渣,焚燒處理的淡化水可以回到生產系統中使用軟化水。
      低溫多效蒸發濃縮結晶系統不僅可用于化工生產的濃縮過程和結晶過程,還可用于工業含鹽廢水的蒸發濃縮結晶處理過程。
      多效蒸發流程只用于第一效蒸汽,節約了蒸汽的需求量,有效利用了二次蒸汽中的熱量,降低了生產成本,提高了經濟效益。
      2.生物法。
      生物處理是目前廢水處理常用的方法之一,具有應用范圍廣、適應性強、性價比高、無害等特點。一般來說,常用的生物法有傳統的活性污泥法和生物接觸氧化法兩種。
      (1)傳統活性污泥法。
      活性污泥法是污水的好氧生物處理法,目前是處理城市污水廣泛的方法。從污水中去除溶解性和膠體狀態的生化有機物和被活性污泥吸附的懸浮固體和其他物質,同時也可以去除磷和氮的一部分。
      活性污泥法去除率高,適用于處理水質要求高、水質比較穩定的廢水。但是,不適應水質的變化,供氧不能充分利用的空氣供給沿池水平均分布,前段氧量不足后段氧量過剩的曝氣結構龐大,占地面積大。
      (2)生物接觸氧化法。
      生物接觸氧化法主要是利用附著在某些固體物表面生長的微生物(即生物膜)進行有機污水處理的方法。
      生物接觸氧化法是一種浸沒生物膜法,是生物濾池和曝氣池的綜合體,它兼具活性污泥法和生物膜法的特點,在水處理過程中有很好的效果。
      生物接觸氧化法具有較高的容積負荷,對沖擊負荷具有較強的適應能力的污泥生成量少,運行管理簡單,操作簡單,能源消耗低,具有經濟高效的活性污泥法優點,生物活性高,凈化效果好,處理效率高,處理時間短,水質穩定
      3.SBR技術。
      SBR是序列活性污泥法的縮寫,作為一種間歇行的廢水處理技術,近年來在國內外受到廣泛重視和研究。
      SBR的工作程序由流入、反應、沉淀、排放、偶像5個程序構成。污水在反應器中按順序、間歇地進入各反應工序,各SBR反應器的運行操作在時間上也按順序間歇地運行。
      SBR法具有技術簡單、占地面積小、設備少、投資節約的特點。理想的推進過程使生化反應推力大,處理效率高,運行方式靈活,除磷脫氮,污泥活性高,沉降性能好,耐沖擊負荷,處理能力強。
      法SBR以上的優點也有一定的局限性。例如,如果供水流量大,則需要調整反應系統,增加投資的水質需要適當改善脫氮除磷等技術。
      4、MBR技術。
      MBR是將高效膜分離技術與傳統活性污泥法相結合的高效污水處理技術,用具有獨特結構的MBR平板膜組件放置在曝氣池中,經過好氧曝氣和生物處理的水,泵通過濾膜過濾后抽出。
      MBR技術設備緊湊,占地面積少的水質穩定,有機物去除效率高的剩馀污泥產量少,可以去除生產成本低的氨氮難以分解的有機物容易從傳統技術改造。但是,膜成本高,膜生物反應器的基礎設施投資高于傳統污水處理技術的膜污染容易發生,對操作管理不便的能源消耗高,技術要求高。
      5.電解技術。
      在高鹽條件下,廢水具有較高的導電性,這一特點為電化學法在高鹽有機廢水處理方面提供了良好的發展空間。
      高鹽廢水在電解池中產生一系列氧化還原反應,生成不溶于水的物質,經沉淀(或氣浮)或直接氧化還原為無害氣體,降低COD。
      溶液中氯化鈉電解時,陽極上產生的氯氣,部分溶解在溶液中產生次要反應,產生次要氯酸鹽和氯酸鹽,對溶液起漂白作用。上述綜合協同作用降解了溶液中的有機污染物。
      由于電化學理論的局限性、高能耗、電力不足等問題,目前電解處理高鹽廢水技術處于研究階段。
      6、離子交換法。
      離子交換是一個單元操作過程,在這個過程中,通常與溶液中的離子和不溶性聚合物(包括固定陰離子或陽離子)上的反離子之間的交換反應有關。
      采用離子交換法時,廢水首先通過陽離子交換柱,其中帶正電荷的離子(Na+等)被H+交換,停留在交換柱內后,帶負荷的離子(CI-等)在陰離子交換柱中被OH-交換,達到除鹽的目的。
      但是,該法的主要問題之一是廢水中的固體浮游物堵塞樹脂失去效果,離子交換樹脂的再生需要高額費用,交換的廢棄物難以處理。
      7.膜分離法。
      膜分離技術是利用膜對混合物中各組分選擇通過性能的差異來分離、提高、濃縮目標物質的分離技術。

      目前常用的膜技術有超濾、微濾、電滲析和反滲透。其中超濾、微濾用于工業廢水處理時,不能有效去除污水中的鹽分,但能有效截留懸浮固體(SS)和膠體COD的電滲析和反相滲透技術是最有效、最常用的脫鹽技術。

      限制膜技術工程應用普及的主要難點是膜成本高、壽命短、易受污染和污垢堵塞等。隨著膜生產技術的發展,膜技術在廢水處理領域得到越來越多的應用。
      8、鐵碳微電解處理工藝。
      鐵碳微鐵碳微電解法是利用Fe/C原電池反應原理處理廢水的好技術,也稱為內電解法、鐵屑過濾法等。鐵炭微電解法是電化學氧化還原、電化學電對絮凝體的電富集作用、電化學反應產物的凝聚、新生絮凝體的吸附和床層過濾等作用的綜合效果,其中主要是氧化還原和電聚集和凝聚作用。

      鐵屑浸入含有大量電解質的廢水中時,形成了無數微小的原電池,在鐵屑中加入焦炭后,鐵屑與焦炭粒接觸,進一步形成大原電池,鐵屑在微原電池腐蝕的基礎上,被大原電池腐蝕,加快了電化學反應的進行。
      該方法具有適用范圍廣、處理效果好、壽命長、成本低、操作維護方便等諸多優點,使用廢鐵屑作為原料,無需消耗電力資源,具有廢棄的意義。目前,鐵炭微電解技術廣泛應用于印染、農藥/制藥、重金屬、石油化工和油分等廢水和垃圾滲濾液處理,取得了良好效果。
      9、Fenton和類Fenton氧化法。
      典型的Fenton試劑由Fe2+催化H2O2分解產生OH,引起有機物氧化分解反應。Fenton法處理廢水需要很長時間,所以使用的試劑量很多,過剩的Fe2+增加處理后廢水中的COD,產生二次污染。

      近年來,人們將紫外光、可見光等引入Fenton系統,研究采用其他過渡金屬代替Fe2+,這些方法顯著提高Fenton試劑對有機物的氧化分解能力,減少Fenton試劑的使用量,降低處理成本
      Fenton法反應條件溫和,設備簡單,適用范圍廣,可單獨處理。
      Fenton法反應條件溫和,設備較為簡單,適用范圍廣;既可作為單獨處理技術應用,也可與其他方法聯用,如與混凝沉淀法、活性碳法、生物處理法等聯用,作為難降解有機廢水的預處理或深度處理方法。

      10、臭氧氧化
      臭氧是一種強氧化劑,與還原態污染物反應時速度快,使用方便,不產生二次污染,可用于污水的消毒、除色、除臭、去除有機物和降低COD等。單獨使用臭氧氧化法造價高、處理成本昂貴,且其氧化反應具有選擇性,對某些鹵代烴及農藥等氧化效果比較差。

      為此,近年來發展了旨在提高臭氧氧化效率的相關組合技術,其中UV/O3、H2O2/O3、UV/H2O2/O3等組合方式不僅可提高氧化速率和效率,而且能夠氧化臭氧單獨作用時難以氧化降解的有機物。由于臭氧在水中的溶解度較低,且臭氧產生效率低、耗能大,因此增大臭氧在水中的溶解度、提高臭氧的利用率、研制高效低能耗的臭氧發生裝置成為研究的主要方法。

      11、磁分離技術
      磁分離技術是近年來發展的一種新型的利用廢水中雜質顆粒的磁性進行分離的水處理技術。對于水中非磁性或弱磁性的顆粒,利用磁性接種技術可使它們具有磁性。

      磁分離技術應用于廢水處理有三種方法:直接磁分離法、間接磁分離法和微生物—磁分離法。
      目前研究的磁性化技術主要包括磁性團聚技術、鐵鹽共沉技術、鐵粉法、鐵氧體法等,具有代表性的磁分離設備是圓盤磁分離器和高梯度磁過濾器。目前磁分離技術還處于實驗室研究階段,還不能應用于實際工程實踐。
      12、等離子水處理技術
      低溫等離子體水處理技術,包括高壓脈沖放電等離子體水處理技術和輝光放電等離子體水處理技術,是利用放電直接在水溶液中產生等離子體,或者將氣體放電等離子體中的活性粒子引入水中,可使水中的污染物徹底氧化、分解。
      水溶液中的直接脈沖放電可以在常溫常壓下操作,整個放電過程中無需加入催化劑就可以在水溶液中產生原位的化學氧化性物種氧化降解有機物,該項技術對低濃度有機物的處理經濟且有效。
      此外,應用脈沖放電等離子體水處理技術的反應器形式可以靈活調整,操作過程簡單,相應的維護費用也較低。受放電設備的限制,該工藝降解有機物的能量利用率較低,等離子體技術在水處理中的應用還處在研發階段。
      13、電化學(催化)氧化
      電化學(催化)氧化技術通過陽極反應直接降解有機物,或通過陽極反應產生羥基自由基(˙OH)、臭氧等氧化劑降解有機物。
      電化學(催化)氧化包括二維和三維電極體系。由于三維電極體系的微電場電解作用,目前備受推崇。三維電極是在傳統的二維電解槽的電極間裝填粒狀或其他碎屑狀工作電極材料,并使裝填的材料表面帶電,成為第三極,且在工作電極材料表面能發生電化學反應。
      與二維平板電極相比,三維電極具有很大的比表面,能夠增加電解槽的面體比,能以較低電流密度提供較大的電流強度,粒子間距小而物質傳質速度高,時空轉換效率高,因此電流效率高、處理效果好。三維電極可用于處理生活污水,農藥、染料、制藥、含酚廢水等難降解有機廢水,金屬離子,垃圾滲濾液等。
      14、輻射技術
      20世紀70年代起,隨著大型鈷源和電子加速器技術的發展,輻射技術應用中的輻射源問題逐步得到改善。利用輻射技術處理廢水中污染物的研究引起了各國的關注和重視。
      與傳統的化學氧化相比,利用輻射技術處理污染物,不需加入或只需少量加入化學試劑,不會產生二次污染,具有降解效率高、反應速度快、污染物降解徹底等優點。而且,當電離輻射與氧氣、臭氧等催化氧化手段聯合使用時,會產生“協同效應”。因此,輻射技術處理污染物是一種清潔的、可持續利用的技術,被國際原子能機構列為21世紀和平利用原子能的主要研究方向。
      15、光化學催化氧化
      光化學催化氧化技術是在光化學氧化的基礎上發展起來的,與光化學法相比,有更強的氧化能力,可使有機污染物更徹底地降解。光化學催化氧化是在有催化劑的條件下的光化學降解,氧化劑在光的輻射下產生氧化能力較強的自由基。
      催化劑有TiO2、ZnO、WO3、CdS、ZnS、SnO2和Fe3O4等。分為均相和非均相兩種類型,均相光催化降解是以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質,通過光助-Fenton反應產生羥基自由基使污染物得到降解;非均相催化降解是在污染體系中投入一定量的光敏半導體材料,如TiO2、ZnO等,同時結合光輻射,使光敏半導體在光的照射下激發產生電子—空穴對,吸附在半導體上的溶解氧、水分子等與電子—空穴作用,產生˙OH等氧化能力極強的自由基。TiO2光催化氧化技術在氧化降解水中有機污染物,特別是難降解有機污染物時有明顯的優勢。
      16、超臨界水氧化(scwo)技術
      SCWO是以超臨界水為介質,均相氧化分解有機物??梢栽诙虝r間內將有機污染物分解為CO2、H2O等無機小分子,而硫、磷和氮原子分別轉化成硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸根和亞硝酸根離子或氮氣。美國把SCWO法列為能源與環境領域最有前途的廢物處理技術。

      SCWO反應速率快、停留時間短;氧化效率高,大部分有機物處理率可達99%以上;反應器結構簡單,設備體積小;處理范圍廣,不僅可以用于各種有毒物質、廢水、廢物的處理,還可以用于分解有機化合物;不需外界供熱,處理成本低;選擇性好,通過調節溫度與壓力,可以改變水的密度、粘度、擴散系數等物化特性,從而改變其對有機物的溶解性能,達到選擇性地控制反應產物的目的。
      超臨界氧化法在美國、德國、瑞典、日本等歐美國家已經有了工藝應用,但中國的研究起步較晚,還處于實驗室研究階段。
      17、濕式(催化)氧化
      濕式(催化)氧化法是在高溫(150~350℃)、高壓(0.5~20MPa)、催化劑作用下,利用O2或空氣作為氧化劑(添加催化劑),(催化)氧化水中呈溶解態或懸浮態的有機物或還原態的無機物,達到去除污染物的目的。

      濕式空氣(催化)氧化法可應用于城市污泥和丙烯腈、焦化、印染等工業廢水及含酚、氯烴、有機磷、有機硫化合物的農藥廢水的處理。
      18、超聲波氧化
      頻率在15~1000kHz的超聲波輻照水體中的有機污染物是由空化效應引起的物理化學過程。超聲波不僅可以改善反應條件,加快反應速度和提高反應產率,還能使一些難以進行的化學反應得以實現。
      它集高級氧化、焚燒、超臨界氧化等多種水處理技術的特點于一身,加之操作簡單,對設備的要求較低,在污水處理,特別是在降解廢水中毒性高、難降解的有機污染物,加快有機污染物的降解速度,實現工業廢水污染物的無害化,避免二次污染的影響上具有重要意義。


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