生态环境部有关负责人就 《危险废物鉴别标准 通则》《危险废物鉴别技术规范》答记者问

近日,《危险废物鉴别标准 通则》(GB5085.7-2019)(以下简称《通则》)和《危险废物鉴别技术规范》(HJ298-2019)(以下简称《技术规范》)发布实施。生态环境部有关负责人就《通则》和《技术规范》的修订背景、思路等内容,回答了记者提问。 1.本次《通则》和《技术规范》修订的主要背景和思路是什么? 《通则》和《技术规范》是危险废物鉴别体系中的两项重要标准。《通则》规定了危险废物鉴别的程序和判别规则,是危险废物鉴别标准体系的基础;《技术规范》规定了危险废物鉴别过程样品采集、检测和判断等技术要求,是规范鉴别工作的基本准则。这两项标准于2007年制定并首次发布,对规范危险废物鉴别和环境管理工作发挥了重要作用。近年来,随着危险废物规范化管理的进一步加强,各地有序开展危险废物鉴别工作。但是,《通则》和《技术规范》存在的鉴别对象不明确、采样方法不具体、判定规则不够合理以及鉴别周期长、成本高等问题逐渐暴露出来,已难以适应危险废物环境管理要求。因此,亟需对危险废物鉴别标准修订完善,以适应我国危险废物环境管理和鉴别的新需求。 本次标准修订思路:一是完善危险废物鉴别程序,精准识别危险废物,有效控制环境风险;二是优化采样、检测等技术要求,进而缩短鉴别周期,降低鉴别成本;三是鼓励危险废物资源化利用,节省危险废物焚烧、填埋处置资源,促进危险废物利用处置方式多元化。 2.本次《通则》修订的主要内容有哪些? 本次《通则》修订的主要内容包括三个方面:一是完善了鉴别程序,第4.3条修改为“未列入《国家危险废物名录》,但不排除具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性的固体废物,依据GB 5085.1、GB 5085.2、GB 5085.3、GB 5085.4、GB 5085.5和GB 5085.6,以及HJ 298进行鉴别。………”。二是修改了危险废物混合后判定规则,将混合后的结果,即“导致危险特性扩散到其他物质中”,作为判断混合后的固体废物属于危险废物的前提条件。三是修改了针对具有毒性危险特性的危险废物利用过程的判定规则,即“具有毒性危险特性的危险废物利用过程产生的固体废物,经鉴别不再具有危险特性的,不属于危险废物。” 3.本次《通则》完善了鉴别程序,对于鉴别工作有什么作用? 本次《通则》修订完善优化了鉴别程序,使危险废物鉴别体系更具可操作性。例如,针对未列入《国家危险废物名录》的需要鉴别的固体废物,只有不能排除具有危险特性才开展后续特性检测;如果根据其生产的原辅材料和工艺就可以排除其具有危险特性,则可以不开展危险特性检测工作或辅助性检测工作,直接作出该固体废物不具有危险特性的属性认定,从而避免了危险废物鉴别过程的过度检测。 4.本次《通则》修改了混合后判定规则,在使用该判定规则时应注意哪些? 原《通则》规定的混合判定规则对防止稀释混合危险废物的行为发挥了重要作用,多年实践发现,这一规则也同时造成混合后废物的处置量和处置成本增大。为避免出现这种情况,新修订的《通则》第5.1条在原《通则》中关于混合行为判断的基础上增加了后果判断,即“导致危险特性扩散到其他物质中”。在鉴别工作中使用混合后判定规则时需要注意两点:一是《通则》中所述的“混合”指的是将产生于不同的产生源或产生节点的两种或两种以上固体废物或物质混合在一起的行为;二是需要根据危险废物中污染物的存在形态,以及在混合过程中的物质迁移,对混合是否导致危险特性扩散到其他物质中做出判断,以确定是否适用于混合后判断规则。 5.本次《通则》修订增加了危险废物利用处置后判定规则,在使用该判定规则时应注意哪些? 本次将原《通则》中“处理后判定规则”修改为“利用处置后判定规则”,即分为利用过程和处置后两种情形进行规定。在鉴别工作中,危险废物实施利用处置后判定规则时需要注意以下两点:一是适用于本《通则》的“利用”情形指的是“从固体废物中提取物质作为原材料或者燃料的活动”。例如,从电镀污泥等含重金属固体废物中提取有价金属元素,从废矿物油和含油污泥中提取矿物油等。利用过程产生的固体废物的属性可按照《通则》第4章规定的鉴别程序认定,如果利用过程产生的固体废物已经列入《国家危险废物名录》,则不需要开展危险特性鉴别,其仍属于危险废物。二是具有毒性危险特性的危险废物处置后以及具有感染性危险特性的危险废物利用处置后产生的固体废物,若国家有关法规、标准有特殊规定的可不按照危险废物管理,否则仍属于危险废物。仅具有腐蚀性、易燃性、反应性中一种或一种以上危险特性的危险废物处置后产生的固体废物,可以通过鉴别程序确认其废物属性。 6.本次《技术规范》修订的重点内容有哪些? 本次《技术规范》修订的重点内容包括以下三方面:一是扩大适用范围。增加了环境事件涉及的固体废物危险特性鉴别程序和技术要求,提高了固体废物非法转移、倾倒、贮存、利用、处置等环境事件涉及的固体废物以及突发环境事件及其处理过程中产生的固体废物属性鉴别工作的合理性。二是优化技术要求。进一步细化和明确了不同情形的鉴别对象、份样数、样品检测、检测结果判断等要求,提高鉴别工作的可行性。修改了鉴别过程关于样品份样数的规定,补充了平行生产线生产情况下的采样份样数的确定依据,通过提高采集样品的准确性及类比性,减少采样份数,缩短鉴别周期,降低鉴别成本。三是完善鉴别程序。样品检测过程中增加了利用过程或处置后产生的固体废物的鉴别规定。在实际鉴别工作中,可根据固体废物的各项危险特性超标的可能性确定检测优先顺序,避免过度开展特性检测工作。

21种污水处理中常见污染物处理方法

废水中各种污染物众多,重金属污染物,微生物污染物等来源也比较广泛,都是如何处理的呢?接下来跟着小编,一起来看看这21种常见污染物的来源以及污水处理方法。 1、耗氧有机物(易生化) 污水中耗氧有机物(易生化)主要有腐植酸、蛋白质、酯类、糖类、氨基酸等化合物,这些物质以悬浮或溶解状态存在于废水中。在微生物的作用下,这些有机物可以分解为简单的CO2等无机物,但因为在天然水体中分解时需要消耗水中的溶解氧,因而称为耗氧有机物。 含有这些物质的污水一旦进入水体,会引起溶解氧含量降低进而导致水体变黑变臭。生活污水和食品、造纸、石油化工、化纤、制药、印染等企业排放的工业废水都含有大量的耗氧有机物。 据统计,我国造纸业排放的耗氧有机物约占工业废水排放总量的1/4,城市污水的有机物浓度不高,但因水量较大,城市污水排放的耗氧有机物总量也很大。污水二级生物处理要重点解决的问题就是将这些物质的绝大部分从污水中去除掉。 耗氧有机物成分复杂分别测定其中各种胶有机物的浓度相当困难,实际工作中常用cODCr、BOD5、TOC、TOD等指标来表示。一般来说上述指标值越高,消耗水中的溶解氧越多,水质越差。自然水体中BOD5低于3mg/L时,水质良好达到7.5 mg/L时,水质已较差超过10mg/L,表明水质已经很差其中的溶解氧已接近于零。 易降解有机物利用生化法就可以去除,有推流式活性污泥法(例如曝气池),序批式活性污泥法(例如SBR、CASS工艺)、生物膜或者MBR等。 2、难生物降解有机物 难生物降解有机物指的是不能被未驯化的活性污泥所降解,而经过一定时间驯化后能在某种程度上降解的有机化合物。废水中的一些有毒大分子(以有机氯化物、有机磷农药、有机重金属化合物、芳香族为代表的多环及其他长链有机化合物)都属于难以被微生物降解的有机物,还有一些根本不能被微生物降解的可称为惰性有机物。 对含有这类有机物的废水应采取培养特种微生物等形式对其进行单独处理,或对其采用厌氧等特殊工艺处理使其部分CODCr转化为BOD5、提高可生化性然后再混合其他污水一起进行二级生物处理。 3、有机氮和氨氮 有机氮主要以蛋白质形式存在,还有尿素、胞壁酸、脂肪胺、尿酸和有机碱等含氨基和不含氨基的化合物,有些有机氮如果胶、甲壳质和季胺化合物等很难生物降解。生产或以这些有机氮为原料的工业排放的废水中会含有这些有机氮。 钢铁、炼油、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工和饲料生产等行业排放含有氨氮的工业废水,皮革、动物排泻物等新鲜废水中氨氮初始含量并不高,但由于废水中有氮的脱氨基反应在废水贮存或在排水管道中驻留一段时间后氨氮的浓度会迅速增加。 对有机氮工业废水可采用生物法处理,在微生物去除有机碳的同时,高级氧化通过生物同化及生物矿化作用将废水中的有氮转化为氨氮。氨氮废水的处理方法有汽提、空气吹脱、离子交换、活性炭吸附、生物硝化和反硝化等。 4、磷和有机磷 生活污水中磷的主要来源是含磷洗涤产品的使用、人类排泄物、生活垃圾,洗涤产品主要采用磷酸钠和聚合磷酸钠,洗涤剂中的磷随污水流入水体。工业废水是造成水体中磷超标的主要因素之一,具有污染物浓度高、污染物种类多、难降解、成分复杂等特点。若工业废水未经处理直接排放会对水体造成巨大冲击,对环境和居民健康造成不良影响。 磷的去除一般有利用聚磷菌的生化法(AO、A2O、氧化沟等)和化学除磷(PAC、PFS等),而工业污水中有部分的次磷及有机磷,必须用到高级氧化预处理之后才能正常除磷。 5、酸碱废水 高浓度含酸含碱废水来源很广,化工、化纤、制酸、电镀、炼油以及金属加工厂、酸洗车间等都会排出酸性废水。有的废水含有无机酸如硫酸、盐酸等,有的则含有蚁酸、醋酸等有机酸,有的则兼而有之。 废水含酸浓度差别很大,从小于1%到10%以上都有。造纸、印染、制革、金属加工等生产过程会排出碱性废水,大多数情况下含有无机碱,也有含有机碱。某些废水的含碱浓度最高可达百分之几。废水中除含有酸、碱外,还可能含有酸式盐和碱式盐,以及其他酸性或碱性的无机物和有机物等物质。 将含有酸碱的废水随意排放不仅会对环境造成污染和破坏而且也是一种资源的浪费。因此对酸、碱废水首先考虑回收和综合利用。 当酸、碱废水浓度较高时,例如含酸废水含酸量达到4%以上、含碱废水含碱量达到2%以上时,就存在回收和综合利用的可能性,可用来制造硫酸亚铁、石膏、化肥,也可以回用或供其他工厂使用。浓度低于4%的酸性废水和浓度低于2%的碱性废水由于回收利用意义不大,会进行中和处理。 6、油类污染物 高浓度含油废水的主要工业来源是石油工业、石油化工工业、纺织工业、金属加工业和食品加工业。石油开采、炼制、储存、运输或使用石油制品的过程中均会产生含有石油类污染物;而废水肉类加工、牛奶加工、洗衣房、汽车修理等过程排放的废水中也都含有油或油脂。 一般的生活污水中油脂占总有机质的10%左右,每人每天产生的油脂约15g左右。废水中所含的油类除了重焦油的相对密度可达1.1以上外,其余都小于1,故污水处理含油废水的重点就是去除其中相对密度小于1的油类。 废水中油类污染物的种类按存在形式可划分为5种物理形态。 (1)游离态油静止时能迅速上升到液面形成油膜或油层的浮油,这种油珠的粒径较大一般大于100μm约占废水中油类总量的60%—80%。 (2)机械分散态油,油珠粒径一般为10μm-100μm的细微油滴,在废水中的稳定性不高,静置一段时间后往往可以相互结合形成浮油。 (3)乳化态油油珠,粒径小于10μm一般为0.1-2μm,这种油滴具有高度的化学稳定性,往往会因水中含有表面活性剂而成为稳定的乳化液。 (4)溶解态油极细微分散的油珠,油珠粒径比微电解乳化油还小,有的可小到几个nm,也就是化学概念上真正溶解于废水中的油。 (5)固体附着油,吸附于废水中固体颗粒表面的油珠。 废水中的油类存在形式不同、处理的程度不同采用的处理方法和装置也不同。常用的油水分离方法有隔油池、普通除油罐、混凝除油罐、粗粒化聚结除油法、气浮除油法等。 7、致病微生物 一般认为,废水中的致病微生物有细菌、病毒、立克次氏体、原生动物和真菌五种。立克次氏体介于细菌和病毒之间,一些微生物学家把以致梅毒体为代表的致病螺旋体归纳为第六种致病微生物,而螺旋体介于细菌和原生动物之间。有些高于原生动物的微生物,如线虫也能致病。生活污水及屠宰、生物制品、医院、制革、洗毛等工业废水中常含有这些能传染各种疾病的致病微生物。 对致病病原体较为集中和含量较大的污水最好进行单独消毒处理,然后再和其他污水一起进行二级生化处理,这样可以减少消毒剂的消耗量。因为病原体在水中的存活时间较长,有的病毒和寄生虫卵用一般的消毒方法难以杀死。 消毒杀菌的方法有氯、二氧化氯、臭氧等氧化法、石灰处理、紫外线照射、加热处理、超声波等,另外超滤处理也可以除去水中大部分的细菌。就细菌、病毒的去除而言,臭氧氧化、紫外线照射等方法效果很好,但处理后的水中没有类似余氯的剩余消毒剂,无法防止微生物的再繁殖,通常需要在处理后再补充加氯处理。 8、硝酸盐和亚硝酸盐 微电解填料化肥制造、钢铁生产、火药制造、饲料生产、肉类加工、电子元件及核燃料生产等工业排放的废水中,含有高浓度的硝酸盐和亚硝酸盐。某些含有有机氮或氨氮的工业废水起初也许不含这些,但对这些废水进行好氧生物处理时,就有可能转化成硝酸盐或亚硝酸盐。 亚硝酸盐是氮循环的中间产物,在水中的稳定性很差,在有氧和微生物的作用下可被氧化成硝酸盐,在缺氧或无氧条件下可以被还原为氨。因此在清洁的水体中,亚硝酸盐的含量很低。含氮有机物无机化分解最终阶段的代表产物是硝酸盐,因此当水中的氮主要以硝酸盐形式为主时,表明水中含氮有机物含量已很少,水体已达到自净。 如果水中含有较多的硝酸盐而又含其他各种含氮化合物时,表明水体的自净过程正在进行或水体正在受到硝酸盐废水的污染。同时测定体中氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等三种无机氮并结合有机氮和总氮的分析化验结果,可以分析水体受含氮化合物污染的程度和自净状况。 同样可以利用这些氮化物的分析结果,判断污水处理的效果,并指导调整脱氮工艺的运行。亚硝酸盐在胃里可与仲铵作用形成强致癌物,硝酸盐在人体内可以还原为亚硝酸盐 所以饮用硝酸盐浓度较高的水对人体健康也有危害。儿童饮用高硝酸盐含量的饮水会使血液中变性血红蛋白增加而出现中毒。 因此国家有关标准对水体中硝酸盐浓度做了规定,其中饮用水卫生标准规定最高允许浓度为20mg/L以N计,地表水质量标准GB 3838-2002规定集中式生活饮用水地表水源的硝酸盐最高允许浓度为10mg/L 以N计。 处理含硝酸盐或亚硝酸盐工业废水的常规方法是微电解填料生物反硝化脱氮。对于少量的含硝酸盐或亚硝酸盐工业废水还可以采用电渗析、反渗透、离子交换等方法。 9、氟化物 含氟产品的制造、焦炭生产、电子元件生产、电镀、玻璃,和硅酸盐生产、钢铁和铝的制造、金属加工、木材防腐及农药化肥生产等过程中,都会排放含有氟化物的工业废水。 含氟化物废水的处理方法可分为沉淀法和吸附法两大类。沉淀法适于处理氟化物含量较高的工业废水,但沉淀法处理不彻底往往需要二级处理,处理所需的化学药剂有石灰、明矾、白云石等。吸附法适于处理氟化物含量较低的工业废水或经沉淀处理处理后,氟化物浓度仍旧不能符合有关规定的废水。 10、硫化物 炼油、纺织、印染、焦炭、煤气、纸浆、制革及多种化工原料的生产过程中,都会排含有硫化物的工业废水,含有硫酸盐的废水在厌氧条件下也可以还原产生硫化物成为含有硫化物的废水。 含硫化物废水的处理方法有将硫化物转化为硫化盐进行絮凝沉淀和将硫化物转化为硫化氢汽提两类。 11、氰化物 自然水体中一般不含氰化物,如果发现水体中存在氰化氢那一定是人类活动所引起的。 水中氰化物的主要来源为工业污染。氰化物和氰氢酸是广泛应用的工业原料,采矿提炼、摄影冲印、电镀、金属表面处理、焦炉、煤气、染料、制革、塑料、合成纤维及工业气体洗涤等行业都排放含氰废水。另外石油的催化裂化和焦化过程也会排放含氰废水,其中电镀工业是排放含氰废水最多的行业。 常用的处理方法是氯氧化法、臭氧氧化法和电解氧化法。处理含氰污水时通常加入一定量的氧化剂次氯酸钠,首先使其转化为氯化氰再水解为氰酸盐,然后在碱性条件下被氧化成二氧化碳和氮在酸性条件下转变为铵盐。 12、酚 炼油、化工、炸药、树脂、焦化等行业会排放含酚废水,其中以土法炼焦排放的废水中含酚浓度最高,另外机械维修、铸造、造纸、纺织、陶瓷、煤制气等行业也放大量的含酚废水。 高含酚废水的处理方法有萃取、活性炭吸附和焚烧等。 中浓含水的处理方法有生物法、活性炭吸附法和化学氧化法等。 低浓度含酚废水也可用臭氧氧化或活性炭吸附等方法处理。 13、银 银是一种贵重金属呈银白色。常见银盐中唯一可溶的是硝酸银,这也是废水中含银的主要成分。硝酸银广泛应用于无线电、化工、机器制造、陶瓷、照相、电镀、以及油墨制造等行业,含银废水的主要来源是电镀业和照相业。从废水中除去银的基本方法有沉淀法、离子交换法、还原取代法和电解回收法四种,吸附法、反渗透法和电渗析法也有被采用的。因为从废水回收银的经济价值较高,因此为了达到高回收率,常联合运用多种方法,比如含银较多的电镀废水可通过离子交换、蒸发或电解还原得到较完全的回收。 14、镍 微电解镍是一种银白色的金属,有很好的延展性和高度磁性。废水中的镍主要以二价离子存在,比如说硫酸镍、硝酸镍以及与许多无机和有机络合物生成的镍盐。 含镍废水的工业来源很多,其中主要是电镀业,此外采矿、冶金、机器制造、化学、仪表、石油化工、纺织等工业,以及钢铁厂、铸铁厂、汽车,和飞机制造业、印刷、墨水、陶瓷、玻璃等行业排放的废水中也含有镍。 处理含镍废水的方法有微电石灰沉淀或硫化物沉淀法、离子交换法、反渗透法、蒸发回收法等。 15、铅 纯铅呈灰白色是工业上使用最广泛的有色金属之一,常被用作为原料应用于蓄电池、电镀、颜料、橡胶、农药、燃料、涂料、铅玻璃、炸药、火柴等制造业。铅板制作工艺中排放的酸性废水铅浓度最高,电镀业倾倒电镀废液产生的废水铅浓度也很高。 处理含铅废水的常用方法有沉淀法、混凝法、吸附法、电偶铁氧化法等。 16、铬 纯铬是一种呈钢灰色的耐腐蚀金属硬度较大。随着工业的发展铬及其化合物的应用日益广泛,含铬废水的排放量随之日益增加。含铬系列缓蚀剂是循环冷却系统非常有效的药剂之一,曾经得到大规模应用。 油墨、染料及油漆颜料的制造及铬法制革、电镀、铝阳极化处理和其他金属的清洗等工业都离不开铬化合物,铬化合物还可作为木材的防火剂和阻火剂。这些工业排放的生产废水中自然会含有数量不同的铬,铬在水中以六价(CrO42-)和三价(CrO2-)离子形态存在,工业废水中主要以六价形态存在。 含铬废水的处理方法是先将六价铬还原成三价铬,再使三价铬生成氢氧化物沉淀后去除。对于高浓度含铬废水蒸发回收是一种高浓度有机废水,在技术和经济上均可行的方法,离子交换法可以将含铬废水的排放浓度降到较低的水平。 17、汞 汞又称水银,是一种银白色的液体金属具有升华性质。由于汞具有一些特殊的物理化学性质因此被广泛应用于氯碱、电子、石化、化工、冶炼、仪表、造纸、炸药、农药、纺织、印染、化肥、电器、制药、油漆、毛皮加工等工业的生产过程中。例如在化工和石油化工业中,汞被用作塑料生产及加氢、脱氢、磺化等反应的催化剂,这些工业排放的生产废水中自然会含有数量不等的汞。 处理含汞废水的常用方法有硫化物沉淀法、微电解离子交换法、吸附混凝法、还原过滤法、活性炭吸附法及微生物浓集法等。 18、有机氯 有机氯化合物包括氯代烷烃、氯代烯烃、氯代芳香烃及有机氯杀虫剂等,其中对环境影响较大的是有机氯杀虫剂和多氯联苯,主要来自农药、染料、塑料、合成橡胶、化工、化纤等工业排放的废水中。 有机氯废水主要用焚烧法处理,焚烧产物为氯化氢和二氧化碳,为回收和处理焚烧产生的氯化氢,焚烧的具体方法有焚烧-烟气碱中和法、焚烧-回收无水氯化氢法和焚烧-烟气回收盐酸法。 19、苯并芘 苯并芘,简称BaP,是多环芳烃PAH中具有代表性的强致癌稠环芳烃。自然水中BaP的来源可分为人为源和天然源两种,前者主要来自于有机物的不完全燃烧,后者主要来自自然规律的生物合成。因此,在有有机物的不完全燃烧的行业,比如说炼油、焦化、等工业废水及氨厂、机砖厂、机场等排放的废水中不同程度地存在BaP。 BaP虽然毒性较大但去除相对简单和容易,臭氧、液氯、二氧化氯的高级氧化作用和活性炭吸附、絮凝沉淀及活性污泥法处理,均能有效去除废水中的BaP。 20、镉 镉是一种灰白色的金属,自然界中主要以二价形式存在。镉电镀可以为钢、铁等提供一种抗腐蚀性的保护层,具有吸附性好,而且镀层均匀光洁等特点,因此工业上90%的镉用于电镀、颜料、塑料稳定剂、合金及电池等行业,含镉废水的来源还包括金属矿山的采选、冶炼、电解、农药、医药、油漆、合金、陶瓷与无机颜料制造、电镀、纺织印染等工业的生产过程中。 含镉废水处理方法有氢氧化物或硫化物沉淀法、吸附法、离子交换法、氧化还原法、铁氧化体法、膜分离法和生化法等,对于高浓度或经过离子交换后浓缩的含镉废水,电解及蒸发回收法也是一种切实可行的方法。 21、砷 砷呈灰色金属光泽,不溶于水,但有多种含砷化合物易溶于水。无机砷主要以亚砷酸离子和砷酸离子的形式存在于水中,在存在溶解氧的条件下,亚砷酸可以被氧化成毒性较低的砷酸盐。砷酸和砷酸盐存在于冶金、玻璃仪器、陶瓷、皮革、化工、肥料、石油炼制、合金、硫酸、皮毛、染料和农药等行业的工业废水中。 砷的常规处理方法有石灰或硫化物沉淀,或者用铁或铝的氢氧化物共沉淀,废水处理传统的絮凝过程也可以有效去除废水中的砷,另外利用活性炭或矾土的吸附以及离子交换,对废水中砷的去除也取得了不同程度上的成功。 近年来,利用生化法处理含砷废水的研究已取得了进展,实验证明活性污泥法对砷的去除极为迅速,在0.5小时内可以去除总量的80%左右,在1~2小时左右达到平衡状态,即砷与污泥短时间接触后就有大量的去除效果。不过,活性污泥对低浓度砷的去除率明显高于对高浓度砷的去除率,这也说明污泥对砷的去除能力也是有限的。

电镀工业含铬废水处理方法

电镀工业含铬废水的处理最常用的方法有还原法、电解法,工艺成熟,运行效果好。但是近来又有很多其他的方法被研究出来,综合比较会发现这些方法也各有优缺点。作为新方法,他们自有借鉴之处。 一、还原沉淀法 化学还原法是利用硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫等还原剂将废水中六价铬还原成三价铬离子,加碱调整pH值,使三价铬形成氢氧化铬沉淀除去。这种方法设备投资和运行费用低,主要用于间歇处理。 常用处理工艺为在第一反应池中先将废水用硫酸调pH值至2~3,再加入还原剂,在下一个反应池中用NaOH或Ca(OH)2调pH值至7~8,生成Cr(OH)3沉淀,再加混凝剂,使Cr(OH)3沉淀除去。改良的工艺为在第一反应池中直接投加硫酸亚铁,用NaOH或Ca(OH)2调pH值至7~8,生成Cr(OH)3沉淀,再加混凝剂,使Cr(OH)3沉淀除去。使用该技术后,含铬废水日处理量为1000M3,废水中铬含量为10mg/l.该技术适用于含铬工业电镀废水处理。 在一些报道中也有提到利用聚合氯化铝铁处理电镀含铬废水。聚合氯化铝铁兼有传统絮凝剂PAC,PFC的优点,形成的絮凝体大而重,沉降速度快。其出水色度比聚合氯化铁好,除浊效果和絮凝体沉降性能又优于聚合氯化铝。具体报道内容附于文后。 二、电解法沉淀过滤 1.工艺流程概况 电镀含铬废水首先经过格栅去除较大颗粒的悬浮物后自流至调节池,均衡水量水质,然后由泵提升至电解槽电解,在电解过程中阳极铁板溶解成亚铁离子,在酸性条件下亚铁离子将六价铬离子还原成三价铬离子,同时由于阴极板上析出氢气,使废水pH值逐步上升,最后呈中性。此时Cr3+、Fe3+都以氢氧化物沉淀析出,电解后的出水首先经过初沉池,然后连续通过(废水自上而下)两级沉淀过滤池。一级过滤池内有填料:木炭、焦炭、炉渣;二级过滤池内有填料:无烟煤、石英砂。污水中沉淀物由过滤池填料过滤、吸附,出水流入排水检查井。而后通过泵进入循环水池作为冷却用水。过滤用的木炭、焦炭、无烟煤、炉渣定期收集在锅炉房掺烧。 2.主要设备 调节池1座;初沉池1座、沉淀过滤池2座;循环水池1座;电源控制柜、电解槽、电解电源、电解电压1套;水泵5台。 3.结果与分析 某电镀厂电镀废水处理设备在正常工况条件下,间隔不同的时间多次取样。 电镀含铬废水采用电解法沉淀过滤工艺处理后全部回用,过滤池内填料定期集中于锅炉房掺烧,达到了综合治理电镀含铬废水的目的。 该处理技术虽然运行可靠,操作简单,但应注意几个方面: a)需要定期更换极板; b)在一定的酸性介质中,氢氧化铬有被重新溶解的可能; c)沉淀过滤池内的填料必须定期处理,焚烧彻底,否则会引起二次污染。由此可见,对处理设施加强管理非常重要。 4.结论 1)该处理工艺对电镀含铬废水治理彻底,过滤池内填料定期统一处理,不会引起二次污染;处理后清水全部回用,可节省水资源,具有明显的经济效益。 2)该工艺投资较小,技术成熟,运行稳定可靠,操作方便,易于管理,适应于不同规模的电镀生产企业。

电解法处理含不同重金属电镀废水

电镀行业是我国国民经济快速发展的重要驱动力之一,它涵盖航天飞行、国防建设、生活生产等方面。在电镀工艺的生产过程中,有大量废水产生,由于电镀的特殊性,废水中的重金属含量高、毒性大。 选择操作简单、经济合理的处理方法是将电镀废水变废为宝、合理利用的首要条件。 目前处理电镀废水的方法可以概括为化学法、物化法与生物法,其中化学法主要包括化学沉淀法、氧化还原法、中和法,物化法主要包括离子交换法、膜分离法、电解法和吸附法,生物法主要是活性污泥法。 电解法是指电解质溶液在电流的作用下发生电化学反应,从而去除重金属污染物的方法。 废水在进行电解时,在电流的作用下阴极释放出电子,使废水中的某些阳离子因得到电子而被还原,因此阴极在电解过程中起还原剂的作用;阳极得到阴极失去的电子,使废水中的某些阴离子失去电子被氧化,因此阳极在电解过程中起氧化剂的作用。 废水中的重金属在电解槽的阴极被还原,产生不溶于水的沉淀,从而降低了废水的毒性,达到排放标准。 电解法处理电镀废水时使用低压直流电源,不消耗化学试剂,操作易行,管理方便,是目前电镀废水处理方法中较为成熟的一种工艺,具有良好的发展前景。 电解法常用于电解电镀行业产生的重金属废水以回收金属,已经取得了较好的处理效果。 本文介绍了三种典型的含重金属电镀废水——含铬废水、含铜废水与含镍废水利用电解法处理的研究进展,通过查找文献对近几年的研究现状进行总结、分析,发现电解法存在的问题并提供相应的建议,以期使工程人员、科研人员对电解法处理电镀废水有全面的认识,为实际工程的应用以及科研提供一定的参考。   1电解法处理含铬废水 铬是一种变价元素,其化合物以二价、三价和六价的形式存在,毒性最强的是六价铬。六价铬被列为对人体危害最大的8种化学物质之一,对人体具有“三致”作用。 雷英春采用自制有机玻璃电解槽,以不溶性纯铅为阳极材料,以18—8不锈钢为阴极材料”。试验废水采用模拟废水,设计正交试验来研究电流、电解时间等因素对铬去除的效果。 试验结果表明,NaCl可以增加溶液的电导率,能够降低阴极极化作用,同时阳极形成PbO,膜,降低阳极极化。当Cr(VI)的浓度为7.8g/L,电流强度为1.4A,温度为15℃时,Cr(Ⅵ)的去除率为99.9%。 郝火凡等人设计了一个铁极板尺寸为180mm×180mm×15mm的双电极串联电解模拟试验装置,对某厂含铬废水进行电解。结果表明,电解1h后废水能够达到排放标准,处理效果明显。经计算,每处理lm的废水需用电1.2kW/h。 Fe—Al混合电极中Al电极能够生成具有混凝作用的Al(OH),能够吸附废水中的二价铁离子,同时生成的Fe(OH)可吸附废水中的胶体颗粒而产生沉淀。梁肩民等利用Fe—Al混合电极的上述优良特性来处理含铬废水0。试验证明,当混合电极中的Fe、 Al比例为2:1时,电流密度为0.2~0.3A/dm2,极板间距为10mm左右,经过15min的电解后,可以使污水中的c去除率达99.6%,而且电解处理后的废水静止一段时间后其色度、浊度不发生变化,电解后废水的稳定性较好。   2电解法处理含铜废水 电镀业排放的废水中含铜量较高,每升废水达几十至几百毫克。 周云等利用交换吸附一电解法处理甘肃省天水市某机械厂含铜废水。 研究结果表明,经过交换吸附处理后,废水中铜的含量能够达到国家排放标准,树脂饱和后的再生液进入电解槽中进行电解处理,可以取得良好的处理效果,达到回收铜、减小环境危害的目的。 曾淼等以某企业含铜电镀废水为样品,利用电解法研究了电解时间、电流密度以及进出水浓度等参数对铜离子去除效率的影响,最后对电极法去除铜离子的经济成本进行分析。 结果表明,在电流密度为1.5A/dm,铜离子质量浓度为31.76mg/I,铜离子去除率可以达到98%;铜离子质量浓度为1867.16mg/L,在电流密度为3.0A/din,铜离子去除率可以达到99%。 流化床是一种使待处理水呈流态化状态的水处理设备,任广军等自行研发了流化床电解装置对含铜废水进行处理,电解质采用混酸电解质,阳极材料采用钛基二氧化铅。 结果表明,流态化介质处于流态化状态,增大了电极与电解质的有效接触面积,从而提高了电流利用效率,取得了较好的环境效益与经济效益。   3电解法处理含镍废水 电镀行业酸洗工艺生产过程会产生大量的含镍废水,如果处理不当不仅会造成环境的严重污染还会导致大量镍金属资源的流失。 含镍废水的不合理排放会污染空气、水体、土壤,镍能够在空气中形成具有致癌作用的Ni(CO),镍进入水体后与水结合形成水合离子,严重影响水环境,土壤中的镍会被农作物带走,使作物果实具有剧毒。 刘淑兰等设计一个尺寸为95mm×75mm×75mm的有机玻璃电解槽,其阴极材料为不锈钢片,阳极材料为钛基镀二氧化铅,并在电解质溶液中加入强酸性阳离子交换树脂来处理含镍废水。 结果表明,电解质中加入强酸性阳离子交换树脂作为双相电解质,能够提高电解质的电导,即阴极附近的镍离子浓度,此方法取得了较高的镍回收率。 于德龙等自行设计有机玻璃电渗析试验装置来研究电渗析电解法回收金属镍,并研究了影响回收效率的影响因素。 结果表明,将电解质的pH值控制在5左右时,设定合理的电流密度,可以提高回收金属镍的效率;试验电解质的电流密度可达60%,回收金属镍的纯度可达99.7%。 张少峰等采用自行设计的白下而上为循环室的阴极室、完全封闭的阳极室电解槽,利用脉冲电流的方法处理含镍废水。 结果表明,在相同的电解时间内,脉冲电解法的电解效率要高于直流电解法,脉冲电解含镍废水方法明显优于直流电解法。   4存在的问题 经过近几十年的发展,电解法广泛应用于电镀行业,但是其本身也存在一定的局限性,主要是电流效率较低及经济不合理。 上述两个局限性的存在使得电解法水处理技术的发展受到一定程度的限制,因此需要研究新型电极材料以提高电流的利用效率。 此外,电解过程中的极化现象是不可避免的,极化现象主要分为两种——浓差极化与化学极化。浓差极化现象导致电解过程效率降低,必须对电解槽进行合理的搅拌,因此研制新型反应器是电解工艺未来发展的一个重要方向。   5结语 电镀废水重金属的回收是促进循环经济发展,避免电镀污染转移,从根本上降低污染的重要环节。 常规的处理工艺各有特点,但局限性又较大,化学法与物化法存在耗能大、运行费用高等特点;生物法因其菌种的适应性不同,实际工程应用过程中菌种的驯化比较困难,效率低下,易受温度影响。 电解法在实际电镀废水处理工程中的运用已显示出了巨大的经济效益与环境效益,因此有理由相信,随着现代电化学技术理论和科学研究的逐渐深入,电解法水处理丁艺必将得到更广泛的应用。

地下污水处理方法介绍

我国目前在地下水污染调查及地下水污染物迁移转化模式方面做了不少基础性工作,但在具体的地下污水处理技术方面做的工作却不多,而国外,尤其是欧美国家自20世纪70年代以来在地下水点源污染治理方面取得了很大的进展,且逐渐发展形成较为系统的地下污水处理技术。地下水污染处理技术归纳起来主要有:物理处理法、水动力控制法、抽出处理法、原位处理法。   1.1物理法 物理法是用物理的手段对受污染地下水进行治理的一种方法,概括起来又可分为: ①屏蔽法 该法是在地下建立各种物理屏障,将受污染水体圈闭起来,以防止污染物进一步扩散蔓延。常用的灰浆帷幕法是用压力向地下灌注灰浆,在受污染水体周围形成一道帷幕,从而将受污染水体圈闭起来。其他的物理屏障法还有泥浆阻水墙、振动桩阻水墙、板桩阻水墙、块状置换、膜和合成材料帷幕圈闭法等,原理都与灰浆帷幕法相似。总的来说,物理屏蔽法只有在处理小范围的剧毒、难降解污染物时才可考虑作为一种永久性的封闭方法,多数情况下,它只是在地下水污染治理的初期,被用作一种临时性的控制方法。 ②被动收集法 该法是在地下水流的下游挖一条足够深的沟道,在沟内布置收集系统,将水面漂浮的污染物质如油类污染物等收集起来,或将所有受污染地下水收集起来以便处理的一种方法。被动收集法一般在处理轻质污染物(如油类等)时比较有效,它在美国治理地下水油污染时得到过广泛的应用。   1.2水动力控制法 水动力控制法是利用井群系统,通过抽水或向含水层注水,人为地改变地下水的水力梯度,从而将受污染水体与清洁水体分隔开来。根据井群系统布置方式的不同,水力控制法又可分为上游分水岭法和下游分水岭法。上游分水岭法是在受污染水体的上游布置一排注水井,通过注水井向含水层注入清水,使得在该注水井处形成一地下分水岭,从而阻止上游清洁水体向下补给已被污染水体;同时,在下游布置一排抽水井将受污染水体抽出处理。而下游分水岭法则是在受污染水体下游布置一排注水井注水,在下游形成一分水岭以阻止污染羽流向下游扩散,同时在上游布置一排抽水井,抽出清洁水并送到下游注入。同样,水动力控制法一般也用作一种临时性的控制方法,在地下水污染治理的初期用于防止污染物的扩散蔓延。   1.3抽出处理法 抽出处理法是当前应用很普遍的一种方法,可根据污染物类型和处理费用来选用,大致可分为三类: ①物理法。包括:吸附法、重力分离法、过滤法、反渗透法、气吹法和焚烧法等。 ②化学法。包括:混凝沉淀法、氧化还原法、离子交换法和中和法等。 ③生物法。包括:活性污泥法、生物膜法、厌氧消化法和土壤处置法等。受污染地下水抽出后的处理方法与地表水的处理相同,需要指出的是,在受污染地下水的抽出处理中,井群系统的建立是关键,井群系统要能控制整个受污染水体的流动。处理后地下水的去向有两个,一是直接使用,另一个则是用于回灌。用于回灌多一些的原因是回灌一方面可稀释受污染水体,冲洗含水层;另一方面还可加速地下水的循环流动,从而缩短地下水的修复时间。   1.4原位处理法 原位处理法是地下水污染治理技术研究的热点,不但处理费用相对节省,而且还可减少地表处理设施,最大程度地减少污染物的暴露,减少对环境的扰动,是一种很有前景的地下水污染治理技术。原位处理技术又包括物理化学处理法及生物处理法。   1.4.1物理化学处理法 ①加药法。通过井群系统向受污染水体灌注化学药剂,如灌注中和剂以中和酸性或碱性渗滤液,添加氧化剂降解有机物或使无机化合物形成沉淀等。 ②渗透性处理床。渗透性处理床主要适用于较薄、较浅含水层,一般用于填埋渗滤液的无害化处理。具体做法是在污染羽流的下游挖一条沟,该沟挖至含水层底部基岩层或不透水粘土层,然后在沟内填充能与污染物反应的透水性介质,受污染地下水流入沟内后与该介质发生反应,生成无害化产物或沉淀物而被去除。常用的填充介质有:a.灰岩,用以中和酸性地下水或去除重金属;b.活性炭,用以去除非极性污染物和CCl4、苯等;c.沸石和合成离子交换树脂,用以去除溶解态重金属等。 ③土壤改性法。利用土壤中的粘土层,通过注射井在原位注入表面活性剂及有机改性物质,使土壤中的粘土转变为有机粘土。经改性后形成的有机粘土能有效地吸附地下水中的有机污染物。   1.4.2生物处理法 原位生物修复的原理实际上是自然生物降解过程的人工强化。它是通过采取人为措施,包括添加氧和营养物等,刺激原位微生物的生长,从而强化污染物的自然生物降解过程。通常原位生物修复的过程为:先通过试验研究,确定原位微生物降解污染物的能力,然后确定能最大程度促进微生物生长的氧需要量和营养配比,最后再将研究结果应用于实际。现在所使用的各种原位生物修复技术都是围绕各种强化措施来进行的,例如强化供氧技术大致有以下几种: ①生物气冲技术。该技术与原位物化法中的气冲技术相似,都是将空气注入受污染区域底部,所不同的是生物气冲的供气量要小一些,只要能达到刺激微生物生长的供气量即可。 ②溶气水供氧技术。这是由维吉尼亚多种工艺研究所(VirginiaPolytechnicInstitute)的研究人员开发的技术,它能制成一种由2/3气和1/3水组成的溶气水,气泡直径可小到55μm。把这种气水混合物注入受污染区域,可大大提高氧的传递效率。 ③过氧化氢供氧技术。该技术是把过氧化氢作为氧源注入到受污染地下水中,过氧化氢分解以后产生氧以供给微生物生长。过氧化氢常常要与催化剂一起注入,催化剂用以控制过氧化氢的分解速度,使之与微生物的耗氧速度相一致。

焦化废水深度处理技术研究现状

摘要:焦化废水主要是焦化厂在煤气化、液化、炼焦过程中所产生的废水,此种废水中含有大量的有毒、难降解的有机物是一种较难处理的有机废水。经过生物处理后的焦化废水仍存在无法达标的情况,仍需对其进行深度处理。本文介绍了几种对焦化废水进行深度处理的方法,并指出了焦化废水处理技术今后的发展方向。 关键词:焦化废水;深度处理;研究进展 1.引言 焦化废水是在焦化生产过程中产生的一种难处理、组成复杂、高污染、毒性大的工业废水,是煤在高温干馏、煤气净化及化工产品精制过程中所产生的废水。其主要来源于剩余氨水、煤气净化过程产生的废水和焦油、苯等化学产品在进行粗、精制加工过程中产生的废水。焦化废水以其排放量大、成分复杂、处理困难等特点使焦化废水极难再循环利用或者达标排放。因此,降低焦化废水中的污染物浓度,提高废水的循环利用率是亟待解决的问题。 2.焦化废水深度处理技术的研究现状 目前国内焦化废水处理过程主要存在的问题是,二级生物处理出水的CODcr、NH4+-N和色度仍很高,需要对焦化废水进行进一步的深度处理,才能使出水水质达到排放标准。目前存在着多种焦化废水的深度处理方法,如混凝沉淀法、膜分离法、生物处理法、高级氧化法等。但由于经济条件和技术要求等原因,需进行比较使用。 2.1 混凝沉淀法 混凝沉淀法的基本原理是向废水中加入特定的混凝剂,由于混凝剂的电解质性质,会在水中形成胶团,与废水中的物质发生电中和形成絮凝体,以达到去除污染物的目的。混凝沉淀法可去除水中不溶的微小悬浮物、胶体和可溶的有色物质及部分有机物,混凝效果与混凝剂种类、浑浊度、pH值、水温、药剂的投加量和水力条件等各种因素密切相关,但混凝剂的选择是混凝沉淀法的关键。混凝工艺不仅具有操作简单、效果良好、处理费用低、适应性强等特点,同时能改善原水的浊度、色度等感官指标和去除多种有毒有害污染物。 2.2 膜分离法 膜分离法的原理是以选择性透过膜为分离介质,通过在膜两边施加一个浓度差、压力差或电位差等驱动力,使废水中的组分选择性的透过膜,从而达到分离净化的目的。膜分离法具有能耗低、效率高、适应性强、选择性好、操作简便等特点,是一种发展迅速、拥有较大发展空间和实用性强的新型污水处理技术。 目前,应用的膜分离技术主要有微滤、超滤、纳滤和反渗透等。近年来,超滤-反渗透的双膜法是在焦化废水深度处理领域研究和应用较多的处理工艺,经超滤-反渗透处理后的焦化废水,出水能达到工业循环冷却水水质标准,可回用于锅炉软水补给水,甚至部分可代替新水。 2.3 生物处理法 曝气生物滤池(BAF)和膜生物反应器(MBR)是目前应用于焦化废水深度处理较多的生物处理法。 曝气生物滤池工艺是近年来研究应用较多的一种污水处理工艺,该工艺集生物氧化、生物吸附和过滤于一体,能同时起到曝气池、二沉池和砂滤池的作用,对有机污染物和氮、磷等具有较好的去除效果。同时曝气生物滤池具有有机负荷高、耐冲击能力强、出水水质好、操作管理方便、基建投资省、能耗低等优点。 膜生物反应器是将膜分离技术与生物处理过程相结合的一种先进高效的废水处理工艺,在污水处理和中水回用技术中具有发展应用前景。膜生物反应器具有设备紧凑、占地面积小、易于自动化控制、处理效果好等优点。 2.4 高级氧化法 高级氧化法是通过化学或物理化学的途径将水中的有机污染物直接氧化成无机物,或将其转化为毒性低的易生物降解的中间产物,其本质是产生活性高的自由基(如羟基自由基,•OH),再利用其强氧化性氧化水中的有机污染物。在焦化废水深度处理领域,目前研究和应用较多的方法有Fenton氧化法、臭氧氧化法、电化学氧化法、光催化氧化法和超声波氧化法等。高级氧化法反应迅速,不会引起二次污染,操作简单便于管理。Fenton氧化法是在酸性条件下,H2O2能与Fe2+发生自由基链反应产生•OH来去除有机污染物,处理废水时不仅有氧化作用还能起到混凝作用,从而降低废水的CODcr和色度。臭氧氧化法主要是利用臭氧自身的强氧化性来去除水中的有机污染物。臭氧在水中分解生成•OH,•OH的氧化速率较快,同时不具有选择性,几乎和废水中所有类型的有机物发生氧化反应。美国一炼焦厂应用臭氧氧化技术来处理焦化废水,废水中酚的去除率能达到98%;加入铜作为催化剂后,氰化物的去除率可达到99.5%。 3.总结 近年来,随着国家对环保问题的的日益重视以及国民环保意识的不断提高,废水的排放标准也变得更为严格。各国学者经过不断的探索研究出了一些新的焦化废水处理技术,如:高级氧化技术、膜技术等。这些技术对焦化废水中的污染物处理的较为彻底且不会产生二次污染,但是这些技术投资成本和运行成本较高并且很多仍处于理论研究和实验室研究阶段,较难实现大规模工业化应用。因此在深人研究焦化废水先进处理技术的同时,我们也应该充分发掘现有技术的优点,对现有技术进行优化改良提高其处理效能。

含镍废水化学处理方法研究

    电镀废水成分复杂,包含多种有机物、配合物和镍、铜、铅等重金属。其中镍是国际上公认的致癌物质,在GB8978—1996《污水综合排放标准》中被归为第一类污染物。 镍及其化合物不仅能在土壤中富集,影响农作物的正常生长,在水体中对水生生物也具有明显的毒性,影响水生动植物的生长和渔业生产。 目前处理含镍废水的方法有化学处理法、离子交换法、电解法和反渗透技术等,这些技术各有优缺点,其中化学处理法最为常用。 在实际处理中,常规化学处理法的处理效果较差,需要设置后续离子交换装置才能保证出水总镍达到相关标准,而离子交换树脂常因为受其他有机污染物浓度较高的影响,使用寿命减短,进而影响了整个系统的总镍处理效果,同时增加了运行成本。 因此有必要探索更为有效而稳定的含镍废水化学处理方法。 广东某电镀厂反渗透工艺中产生的高浓度含镍浓水经原有工艺处理后,镍含量可稳定低于0.5mg/L,在与其他废水混合(混合体积比约为1:2)后,总镍浓度可得到稀释,但仍无法达到GB21900-2008《电镀污染物排放标准》中表3要求(总镍含量小于0.1mg/L)。 为使其总镍达标排放,本文采用碱沉淀一磷酸盐沉淀两级沉淀法对其进行试验研究,以满足表3标准。 实 验 1 废水的组成 试验废水取自广东某化学电镀厂反渗透工艺中产生的高浓度含镍浓水,其水质指标为:总镍232mg/L,总磷0.20mg/L,COD13.6mg/L,pH2.72。 2 试剂 NaClO(有效氯≥10%),分析纯NaOH和Na2HPO4,聚合硫酸铁(PFS,全铁含量约19%,工业品)。 3 废水的处理 试验废水的处理流程为:化学氧化破络一初次沉淀一二次沉淀。 1.化学氧化破络 为确保两级沉淀法可有效去除废水中的镍,先对废水进行化学氧化破络处理。 由于废水呈强酸性,可直接投加NaC10,利用NaC10的强氧化性破坏废水中有可能与镍形成配合物的有机物,使其转变为游离的镍离子,以便后续沉淀法去除镍,NaCIO的投加量为1mL/L。 2.初次沉淀 25℃时,Ni(OH)2的溶度积。Ksp=2.0×10-15 提高废水的OH一浓度可促进Ni(OH)2生成,将废水静置沉淀即可除去废水中的镍。 故可向氧化破络后的高浓度含镍废水中投加一定量的碱,以提高废水pH,使游离态的镍离子与OH一生成Ni(OH)2沉淀而得以去除。 本工艺先投加30%(质量分数)NaOH溶液调节pH并搅拌,静置沉淀后,取上清液测定总镍浓度,以考察初次沉淀中pH对初次沉淀出水总镍浓度的影响。 3.二次沉淀 初次沉淀能除去绝大部分的镍,且形成的氢氧化镍纯度较高,可作为资源回收。 初次沉淀后,废水中仍存在较低浓度的镍,故需对初次沉淀出水进行二次沉淀处理。 25℃时,Ni3(PO4)2的溶度积Ksp=5.0×10-31,可利用磷酸根离子去除初次沉淀出水中残余的镍离子。 二次沉淀处理分为两步: (1)取一定量初次沉淀出水,投加一定量的Na2HPO4,搅拌反应后,调节pH,静置沉淀,测定上清液中的总镍浓度和总磷浓度; (2)在(1)反应完毕后,继续投加一定量的PFS,搅拌反应后静置沉淀,测定上清液pH、总镍和总磷浓度。 4 水质分析 pH采用上海雷磁的PHS.3C型pH计测定。总镍采用丁二酮肟分光光度法测定,总磷(TP)采用过硫酸钾一钼酸铵分光光度法测定。 结果与讨论 1 初次沉淀试验 为考察不同pH下初次沉淀的总镍去除效果,取多份1000mL试验废水,分别投加30%NaOH溶液调节废水pH至8.0、8.5、9.0、9。5、10.0和10.5,搅拌后静置沉淀图1所示。 根据Ni(OH)2的溶度积理论计算,当pH=9.5时,镍离子可沉淀完全。 由图1可知,当pH从8.0升至9.0时,废水的总镍浓度出现骤降现象,随后pH升高对镍去除效果的影响很小。 pH:9.0时,总镍从原水的232mg/L降至6.52mg/L~而pH:9.5时,上清液的总镍浓度为4.00mg/L。 初次沉淀出水的总镍浓度决定了二次沉淀药剂的使用量。 为提高总镍去除率,尽量降低初次沉淀出水的总镍浓度,以减少二次沉淀的投药量,选择pH=9.5作为初次沉淀的最佳pH。 2 二次沉淀试验 1.pH对二次沉淀的影响 为确定二次沉淀反应后的pH对总镍去除效果的影响,取多份100mL的初次沉淀出水,分别投加100mg/LNa2HPO4,搅拌反应15min后,用5%NaOH溶液调节pH至7.5、8.0、8.5、9.0、9.5和10.0,静置沉淀后取上清液测定总镍浓度,结果如图2所示。 由图2可以看出,提高初次沉淀后的pH有利于进一步去除废水中的镍。 当pH=10.0时,上清液的总镍浓度约为O.16mg/L,小于0.20mg/L,对应的总镍去除率可达99.93%。将出水与其他废水混合稀释即可低于0.1mg/L。 若进一步提高pH,则会使处理后的废水碱度太大,故确定二次沉淀的最佳pH为10.0。 2.Na2HPO4投加量的影响 以Na2HPO4为沉淀剂,除需考虑其对镍的去除效果外,还应注意到该沉淀剂的引入可能会使废水的总磷浓度升高。 为确定不同Na2HPO4投加量对二次沉淀出水总镍和总磷的影响,取多份100mL的初次沉淀出水,分别投加l2.5、25、50、100、200和300mg/LNa2HPO4,搅拌反应15rain后,利用5%NaOH溶液调节pH至10.0,静置沉淀,取上清液测定总镍和总磷,结果如图3所示。 图3表明,增大Na2HPO4投加量有利于进一步去除废水中的镍,当Na2HPO4投加量≥50mg/L时,总镍浓度可稳定低于0.20mg/L。 但Na2HPO4投加量的增大会使出水总磷升高,当投加量大于50mg/L时,出水总磷浓度明显上升。为确保二次沉淀后出水总镍浓度小于0.2mg/L,并尽量控制总磷浓度,确定二次沉淀的Na2HPO4投加量为50mg/L。 3.聚合硫酸铁添加量的影响 为进一步尝试降低二次沉淀出水的总磷,使用聚合硫酸铁对二次沉淀出水进行处理。 在二次沉淀反应后,向废水中投加一定量的5%(质量分数)聚合硫酸铁进行搅拌反应,静置沉淀后,取上清液测定pH、总镍和总磷,以考察聚合硫酸铁的投加对二次沉淀出水总镍和总磷的影响,结果如表1所示。 由表1可知,随着聚合硫酸铁投加量增大,出水pH逐渐降低,而pH下降将会导致已经沉淀的镍释放出来,进而使出水的总镍浓度升高。 当聚合硫酸铁投加量为50medL时,总镍浓度为0.16mg/L,总磷浓度为1.20mg/L,相比于未投加聚合硫酸铁的出水,总镍浓度基本不变,总磷浓度则下降了约2mg/L;继续提高聚合硫酸铁投加量不利于废水中镍的去除。 因此,在需要考虑降低二次沉淀出水总磷浓度对总排放废水的影响时,可在二次沉淀反应后向废水中加入50mg/L的聚合硫酸铁进行共沉淀反应;若无需考虑总磷对后续出水水质的影响,则不用投加聚合硫酸铁。 3 经济成本分析 选用两级沉淀法对试验废水进行处理,主要处理成本为药剂费用,如表2所示。由表2可知,使用两级沉淀法处理该厂的反渗透高浓度含镍浓水,主要处理成本为3.69元/m。 结论 (1)采用碱一磷酸盐两级沉淀法处理某电镀厂反渗透工序产生的高浓度含镍浓水,出水的总镍浓度可稳定低于0.2mg/L,将出水与其他废水混合后,总镍浓度达到GB21900-2008表3要求。 (2)二次沉淀后聚合硫酸铁的投加根据总排放口出水总磷情况而定。 (3)该法的药剂处理成本约为3.69元/m。

陶瓷业含酚废水处理方法

    酚类化合物属于芳烃类化合物,是美国EPA 列出的129 种优先控制的污染物之一。由于酚类化合物毒性极大且难以降解,并影响水生生物的生长和繁殖,污染饮用水水源,因此在我国也被列为重点解决的有害废水之一,对其进行处理意义重大。 随着近些年来建筑业的发展,对建筑陶瓷的需求量也日益增大,仅珠江三角洲的佛山地区就有 300 余家陶瓷厂,规模较大的也有100 多家。陶瓷生产行业废水排放量大,如一般中小型陶瓷生产企业废水量就可达500~1 000 t/d。水质复杂,且酚浓度高,若不对其处理就直接排放,势必会严重污染附近的水环境。而酚类化合物作为重要的化工原料之一,广泛应用于医药、农药、染料、高分子材料等的制备工业,如果能回收陶瓷生产行业废水中的酚,不仅可以减少对环境的污染,还使其中有价值的酚类物质变废为宝。目前国内外用于回收含酚废水中酚类的方法主要有蒸汽脱酚法、吸附脱酚法和溶剂萃取脱酚法,但这些方法只能部分回收酚。根据陶瓷行业烧瓷后余热温度较高的特点,本着节约能源的目的,笔者提出利用烧陶瓷剩下的余热来处理废水的方法,即加入氢氧化钠进行反应,然后再蒸馏去除并回收废水中的酚类物质。该方法处理流程短、操作简单、方便,并可达到较高的脱酚率和回收率。 1 试剂与仪器 仪器: 上海天美生产的UV1102 紫外分光光度计; 安丘天瑞机械制造有限公司生产的ET 125 SC 消化机; 上海盛海威电气仪表有限公司生产的 D8401-WZ 多功能电动搅拌器。 试剂:溴化钾,溴酸钾,碘化钾,重铬酸钾,硫酸,苯酚,硫酸银,硫酸汞,六水合硫酸亚铁铵,试亚铁灵,五水合硫代硫酸钠,均为分析纯。 100 g/L 碘化钾溶液:称取50 g 碘化钾,溶于水中,全部转移至500 mL 棕色容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。 溴酸钾-溴化钾溶液:0.05 mol/L。称取2.784 g 溴酸钾溶于水,加入10 g 溴化钾,溶解后移入1 L 容量瓶中,用水稀释至标线。 0.004 167 mol/L 重铬酸钾标准溶液: 称取在 180 ℃烘箱内干燥至恒重的纯重铬酸钾1.225 8 g,溶于水中,全部转移到1 000 mL 容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。 0.025 mol/L 硫代硫酸钠溶液:称取3.1 g 硫代硫酸钠溶于煮沸放冷的水中,加入0.2 g 碳酸钠,稀释至1 L,临用前用重铬酸钾溶液标定。 淀粉溶液:称取1 g 可溶性淀粉,用少量水调成糊状,加沸水至100 mL,冷却,待用。 6 mol/L 盐酸溶液。 实验用废水:实验水样取自佛山某陶瓷公司水煤气未处理废水,有黑色沉淀,水呈褐色,有刺激性臭味,pH 为8~9,酚质量浓度11 577 mg/L,COD 为 30 860 mg/L。 2 分析方法 酚类和氢氧化钠能发生反应,生成酚钠。酚钠为离子晶体,而原酚类为分子晶体。根据离子晶体的沸点要远高于分子晶体的原理,利用蒸馏的方法,蒸去水剩下酚钠。然后再利用强酸制弱酸的原理,往剩余的废液中加入盐酸,从而可以回收酚类物质。反应如下: 按式(1)、式(2)计算脱酚率与回收率。 式中:Q———脱酚率,%; P———回收率,%; m1———蒸出液中酚的质量,mg; M———蒸馏前溶液中总酚的质量,mg; m2———回收酚的质量,mg。 使用直接溴化的方法测定未处理废水中总酚的含量,测得废水总酚质量浓度为11 577 mg/L。 3 结果与分析 3.1 氢氧化钠用量对脱酚率、回收率的影响 取25 mL 废水于250 mL 单孔圆底烧瓶中,加入不同量氢氧化钠固体,搅拌10 min,进行蒸馏,控制蒸出液体积为15 mL,测定脱酚率。随后向残留液中投加适量无机酸进行溶解,转移至容量瓶内定容,测定酚的回收率。氢氧化钠投加量对脱酚率和酚回收率的影响见图 1。 图 1 氢氧化钠用量与脱酚率、回收率的关系 从图 1 可以看出: 氢氧化钠的投加量直接影响到脱酚率的高低。当投加的氢氧化钠用量<0.45 g 时,只需添加很少量的氢氧化钠固体就能大幅度提高脱酚率,说明此时氢氧化钠的用量不足;当加入的氢氧化钠质量增至0.9 g 后,脱酚率基本维持在97% 不变。而由图 1 还可以看出,随着氢氧化钠用量的增加,废水中酚类物质的回收率随之增大,当加入的氢氧化钠的质量约为0.75 g 时,酚的回收率达到90%,此后氢氧化钠用量的增大对酚类回收率的影响不大。对于25 mL 废水,为达到较高的回收率,氢氧化钠的用量最好大于0.9 g。综合考虑氢氧化钠的用量对废水酚类去除率和回收率的影响,对于25 mL 废水,选用约0.9 g 氢氧化钠较为合适,在此用量下,脱酚率可达到96.44%,酚的回收率可达到95.12%。 3.2 搅拌时间对脱酚率的影响 往废水中加入氢氧化钠固体后进行蒸馏来回收其中的酚类,为使氢氧化钠溶解并和废水中酚类物质充分发生反应,应进行充分搅拌和反应。氢氧化钠投加质量固定为0.9 g 条件下,搅拌时间对脱酚率的影响见图 2。 图 2 搅拌时间对脱酚率的影响 由图 2 可知,当向废水中加入0.9 g 氢氧化钠,搅拌时间超过10 min 后,脱酚率几乎没有太大变化。这说明搅拌10 min 就可使氢氧化钠完全溶解,并与废水中的酚类物质充分反应生成酚钠。由此可知,要使氢氧化钠与废水中酚类物质充分反应,搅拌时间至少需要10 min。 3.3 蒸出液体积对脱酚率的影响 在25 mL 水煤气废水中加入0.9 g 氢氧化钠,搅拌10 min 后蒸馏。蒸出液体积不同时,其对脱酚率的影响见表 1。 从表 1 可知:蒸出液体积<15 mL 时,馏分中含酚量非常接近。当流出液体积>20 mL 后,随着蒸出液体积的增大,酚类的含量也随之增大,导致脱酚率降低。为了保证一定的脱酚率和回收率,蒸馏时蒸出液体积应<15 mL。 3.4 放大试验 在小试基础上做了放大试验,取2 L 废水,加入氢氧化钠固体约75 g,手动搅拌约10 min 至氢氧化钠完全溶解,移取25 mL 处理后废水进行蒸馏,控制蒸出液体积为15 mL,结果表明,放大试验的脱酚率仍可高达96.15%,相应的回收率达94.96%,说明采用先加氢氧化钠再蒸馏的处理方法对陶瓷业水煤气废水的处理效果很好。 4 结论 根据上述实验确定了最佳实验条件: 取25 mL 废水于250 mL 单孔圆底烧瓶中,投加0.9 g 氢氧化钠固体,搅拌10 min 后蒸馏,控制蒸出液体积为 15 mL,测定废水的酚及COD。随后向残留液中投加适量无机酸进行溶解,转移至容量瓶内定容,测定酚的回收率。处理后废水蒸出液中酚的质量浓度为297.0 mg/L,COD 为1 065.5 mg/L,对二者的去除率分别为96.44%、96.55%。由此可知,采用加入氢氧化钠后再进行蒸馏的方法,不仅可以大幅度降低水煤气废水的含酚量,还可以显著降低蒸出废水的 COD。 由于含酚废水对环境危害严重,迫切需要高效率、低能耗的处理方法。对陶瓷业水煤气废水采用先加入氢氧化钠固体,再利用烧陶瓷剩下的余热来蒸馏的方法去除和回收酚类物质,不仅降低了废水中酚的含量,还高效地回收了废水中的酚类物质,实现了处理污水和增加经济效益相结合的双重功效。

高级氧化技术处理高浓度废水

1.高级氧化技术 高级氧化技术(AdvancedOxidationProcesses)定义为可产生大量的•OH自由基过程,利用高活性自由基进攻大分子有机物并与之反应,从而破坏油剂分子结构达到氧化去除有机物的目的,实现高效的氧化处理。 Fenton法处理含有羟基有机化合物的废水时存在明显的选择性。羟基取代基类型、羟基数量、羟基取代位置、主链链长及主链的饱和度对Fenton法处理效果均存在不同程度的影响。实验结果表明:一元酚羟基对Fenton反应有着促进作用,而一元醇羟基对其有强烈的抑制作用;当碳原子数相同而羟基数不同时,随羟基数量的增加其对Fenton反应的影响逐渐下降;饱和一元醇主链碳原子个数越多,则其对Fenton反应的抑制作用越明显;主链的不饱和度对Fenton反应的影响也是不同的,脂肪族不饱和羟基化合物的Fenton法处理效果很差,而对苯环类羟基化合物有着很好的氧化处理效果;链长与醇羟基个数都不同时,随主链的增长和羟基数量的增加,其对Fenton反应的抑制作用随之下降,表现出良好的氧化降解效果。不同体系中的羟基自由基产生量可用来直接判断底物对芬顿试剂的抑制效应及抑制程度。脉冲式加温对室温下芬顿试剂的氧化效果有着促进作用,且加热频率越大,效果越明显。 2.芬顿试剂机理研究 当Fenton发现芬顿试剂时,尚不清楚过氧化氢与二价铁离子反应到底生成了什么氧化剂具有如此强的氧化能力。20多年后,有人假设可能反应中产生了经基自由基,由于H2O:在催化剂Fe3+(Fe2+)的存在下,能高效率地分解生成具有强氧化能力和高电负性或亲电子性(电子亲和能力569.3KJ的经基自由基(•OH),•OH可以氧化降解水体中的有机污染物,使其最终矿化为C02,H20及无机盐类等小分子物质。据计算在pH=4的溶液中,-OH的氧化电位高达2.73V,其氧化能力在溶液中仅次于氢氟酸。因此,通常的试剂难以氧化持久性有机物,特别是芳香类化合物及一些杂环类化合物,芬顿试剂对其中的绝大部分都可以无选择地氧化降解。 2.1Fenton试剂产生强氧化能力的反应机理研究 有关芬顿试剂的反应机理,一种研究认为是无机物之间的反应,像Fe2+,Fe3+,H202,•OH,HO2•和02-•,这是一般的芬顿反应体系中都存在的。这部分反应的机理研究主要通过化学捕获剂和先进的分析仪器来完成,研究主要集中在是产生以9基自由基或烷氧自由基为主的氧化物种,还是产生以铁为中心的高价瞬态氧化物种。近年来,研究人员发现,毗咤可以作为自由基的捕获剂用于捕获102•自由基。而同时,-OH自由基的竞争反应不影响到对HO2•自由基的捕获。依据此种发现,研究人员提出了高能的自由基和氧化剂的产生机理,这也是芬顿反应比较成熟的机理论断。然而直到现在,对铁氧化后在反应中存在的形态等方面还有很多问题需要研究。针对这一现象,一些学者提出了许多中间过程,归纳起来主要有几种:pH值在2.5一4.5之间时,低浓度的Fe2+主要以Fe(OH)(H20)52+的形式存在,这个反应的发生是H2O2在Fe2+的第一个配位体上发生了配位交换,随后发生了体内二电子的转移反应,生成F4+的复合物。Fe(oH)3(H2O)4+中间体继续反应并产生•OH,Fe(oH)(H2O)52+继续与H2O2:发生反应,使Fe2+得以循环。 2.2Fenton试剂在有机物中的反应机理研究 近年来,人们致力于研究芬顿试剂与有机物及其中间产物之间的反应规律;研究芬顿试剂对不同有机物的动力学,并建立了不同的动力学模型,这种研究指导了Fenion试剂的工业化应用。 探讨对芬顿试剂氧化氯酚的反应特征,主要研究pH、H202、Fe2+对反应的影响。在研究中发现,如果酸性太强,溶液中的H+浓度过高,过氧化氢以H3o2+稳定存在,而且有机物在强酸性环境中不易分解,Fe3+不能被顺利地还原成Fe2+,催化反应受阻。实验证明,反应受到自由Fe2+浓度的影响,Fe2+是产生•OH的关键因素。被芬顿试剂分解的小分子有机物,有一部分会加速分解,而另外一部分会和Fe2+形成稳定的化合物,很难被进一步降解,只要有H必:存在,有机物的降解反应便会继续下去。由实验结果得出pH=2-4时,有机物的降解速率发生在短短的几分钟之内,这个降解速率相对于氯酚浓度来说是一级反应,它的反应速率常数正比于Fe2+和过氧化氢的初始浓度。实验发现,反应受到中间有机产物的影响极大,因此动力学的研究应该考虑中间产物的影响。李玉明等对间硝基苯胺的动力学进行了研究,分别考察了H202浓度、Fe2+浓度、pH值、温度随时间的变化。该研究用一元线性回归的方法,对不同氧化降解时间后间硝基苯胺的残余浓度对反应时间的相关性进行了定量分析,发现间硝基苯胺的氧化降解符合一级动力学的模式,得到了该反应的表观速率常数和活化能。利用紫外光谱对机理研究发现,间硝基苯胺催化氧化过程中的主要中间产物应为戊烯二酸。由于经基自由基与间硝基苯胺的反应速率常数大于有机酸的反应速率常数10],根据化学动力学理论,在芬顿试剂催化降解反应中,当所投加的芬顿试剂剂量不足以完全氧化间硝基苯胺时,间硝基苯胺可被优先氧化降解去除,使降解反应终止于产酸阶段。因此,在实际的难降解工业废水处理中,可以根据需要用芬顿试剂氧化法作为间硝基苯胺等难降解废水的预处理方法,为后续的生化处理提供良好的反应条件。但是,当芬顿试剂投加量较大时,可以对中间产物有机酸进一步降解,生成小分子化合物,直至降解为二氧化碳和水。对芬顿试剂与有机物反应的动力学进行研究可以了解有机物在芬顿试剂中的反应进程,寻找合适的反应停留时间和反应的级数和速率常数,从而为大型工业化有机废水处理反应器的设计提供坚实的理论依据。 3.催化氧化(芬顿氧化)反应在高浓度废水处理中的研究 Fenton试剂具有很强的氧化性,而且其氧化性没有选择性,能适应各种废水的处理。 3.1处理氰化物 氰化物是剧毒性的物质,在废水的排放中都要严格控制氰化物的含量。 芬顿试剂可有效地处理氰化物,处理过程中,游离的氰化物分两步被分解。 俄罗斯学者研究了采用Fenton试剂处理含有氰化物和硫氰化物的废水(质量浓度均为1000mg/L),前者氧化率为99.8%,后者氧化率为84.0%。 3.2处理酚类 酚类物质有较高的毒性,对人体有致癌作用,属于难降解的工业有机废水。芬顿试剂可用于处理苯酚、甲酚、氯代酚等多种酚类,效果均极好。在室温、pH=3-6和FeS04催化剂存在的情况下,H202可快速破坏酚结构,氧化过程中先将苯环分裂为二元酸,最后生成CO2和H2O。 研究用芬顿试剂氧化法处理对氨基酚(PAP),探讨了影响处理结果的因素。在选定的条件下,PAP去除率为96%-98%,废水色度明显变浅,降低了废水的生物毒害性,改善了废水的生物降解性能。除了可以直接降解氯酚类物质外,还可以用芬顿试剂氧化作为生物处理技术的前处理过程,使废水的毒性降低,可生化性提高。在用芬顿试剂和生物法联合处理含有五氯酚的废水时,集瑞环保实验人员观察到在预处理中采用芬顿试剂与只采用H202相比,在后续的生物处理过程中五氯酚的吸收速率显著提高。 3.3处理染料废水 纺织印染废水的组成非常复杂,多数分子是以苯环为核心的稠环、杂环结构,属于高度稳定且有高致癌性的废水,它难以降解,并含有大量残余的染料和助剂。目前染料废水主要问题是残余染料所产生的色度。染料废水中颜色来源于染料分子的共扼体系,芬顿试剂在酸性条件下生成HO•能够氧化打破这种共扼结构,使之变成无色的有机分子进一步矿化。采用芬顿氧化法对染料废水进行处理具有高效低耗、无二次污染的优势。集瑞环保实验人员研究用芬顿试剂降解直接染料,发现染料分解是由2步反应进行的,第一步反应很快,第二步反应较慢,在优化反应条件下,30℃和30min内,染料97%可被降解,60min后COD可去除70%。 3.4处理染料中间体或染料助剂废水 染料中间体废水中常含有大量的蒽醌、萘、苯的各种取代基衍生物,具有COD高、色度高等特点,是目前较难处理的工业废水之一。用芬顿试剂处理此类废水的集瑞环保实验人员研究也在陆续开展,并取得良好效果。 研究用芬顿试剂处理B一萘磺酸钠。先用Fecl3,进行混凝处理,后用芬顿试剂氧化。在适宜的条件下,废水的COD和色度去除率分别达到99.6%和95.3%,处理后废水可达到排放标准。 3.5处理农药(草甘膦)废水 农药废水是一种难治理的有机化工废水,具有COD高、毒性大、难生物降解等特点。近来针对这点,出现了一些用Fenton法进行处理的研究。 集瑞环保实验人员研究用芬顿法与光芬顿法降解2,4-二氯苯氧乙烯(2,4-D),探索了反应条件对降解效果的影响。在2,4-D质量浓度为200mg/I,H202质量浓度为200mg/L,Fe2+质量浓度为40200mg/L,pH为3.5的情况下,可在10min内使农药的降解率达到85%,TOC去除率也可达到80%以上。 3.6处理焦化废水 炼焦废水含有数十种无机和有机化合物,包括氨氮、硫氰化物、硫化物、氰化物、酚、苯胺、苯并比等,其中一些是高致癌物,属于高污染难治理的工业废水。 实验人员研究了用芬顿法处理焦化废水。探讨了影响COD去除率的因素,确定了适宜的操作条件。在此条件下,焦化废水COD去除率达88.9%.H202如分3批加人(总量不变),COD去除率可提高至92%。 实验人员研究了芬顿氧化/混凝协同处理焦化废水经生物处理后的出水。结果表明,经此处理后,出水可达国家二级排放标准。如后续再经生物处理,最后出水将可稳定地达到国家一级排放标准。研究试验中,还通过分析相对分子质量分布和小分子有机物组成,揭示了焦化废水生物处理后出水的物质组成及其在芬顿氧化/混凝协同处理后的污染物变化规律。 3.7处理垃圾渗滤液 城市垃圾渗滤液是一种组成成分复杂的污水,将会污染地下水,对城市环境构成严重威胁。由于其含有多种有毒有害的难降解有机物,不易用传统的生化法来处理。不同的填埋场的垃圾渗滤液的组成、浓度不同。因此,对垃圾渗滤液的处理效率,集瑞环保实验人员研究主要是从降低COD和去除的混合物中有机物分子量来考察。 垃圾渗透液中的应用,进行了用芬顿法处理垃圾渗滤液的中型试验,反应在连续的搅拌发生器中进行,当试剂加入量适当时,COD的去除率可达67.5%,从而提高了可生化性,有利于进一步的处理。 由以上对各种废水的研究可知用芬顿试剂处理废水的特点,一是反应启动快,反应在酸性的环境中,常温常压,条件温和;二是不需要设计复杂的反应系统,设备简单、能耗小。集瑞环保实验人员认为芬顿试剂氧化性强,反应过程中可以将污染物彻底地无害化,而且氧化剂H2O:参加反应后的剩余物可以自行分解掉,不留残余,同时也是良好的絮凝剂,效果好。 Fenton试剂在处理各种废水的时候,其反应条件差别不大,这就方便了Fenton试剂的工业化应用。 总结:催化氧化Fenton反应是当今最重要的AOP之一,催化氧化Fenton反应在有毒有机污染物处理中有较好的降解效率及较大的应用范围,不管是在实验室研究还是在实际的工业运用中,都有良好的效果。现在国内的大型的化工园区,提倡循环经济的模式,采用单一的污水处理厂来处理该区内所有的有毒废水,希望能达到废水回用的目的。但是依靠单一的生化处理模式处理如此复杂的废水,并不能达到很好的效果,Fenton反应作为一种非常有效的废水预处理手段,既可以在废水处理的中段提高废水的可生化性,又可以在处理系统的末端进行深度处理,再配合其他处理技术以达到中水回用,可以实现循环利用的目标。 建议采用:复合生化1—催化氧化-微电解-复合生化2-复合生化3处理达标回用,此工艺特点,运行费用低,处理成本节省等优点。

污水处理A2O工艺流程及效果改进措施

A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写,它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。 该工艺处理效率一般能达到:BOD5和SS为90%~95%,总氮为70%以上,磷为90%左右,一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。 但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法,运行管理要求高,所以对目前我国国情来说,当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化,从而影响给水水源时,才采用该工艺。   工艺流程 A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写,它是厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺的简称。A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧—好氧磷工艺(A~/O)的基础上开发出来的,该工艺同时具有脱氮除磷的功能。 该工艺在好氧磷工艺(A/O)中加一缺氧池,将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端,该工艺同时具有脱氮除磷的目的。   工艺原理 1、首段厌氧池,流入原污水及同步进入的从二沉池回流的含磷污泥,本池主要功能为释放磷,使污水中P的浓度升高,溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中的BOD5浓度下降;另外,NH3-N因细胞的合成而被去除一部分,使污水中的NH3-N浓度下降,但NO3-N含量没有变化。 2、在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将回流混合液中带入大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气,因此BOD5浓度下降,NO3-N浓度大幅度下降,而磷的变化很小。 3、在好氧池中,有机物被微生物生化降解,而继续下降;有机氮被氨化继而被硝化,使NH3-N浓度显著下降,但随着硝化过程使NO3-N的浓度增加,P随着聚磷菌的过量摄取,也以较快的速度下降。 A2/O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能,脱氮的前提是NO3-N应完全硝化,好氧池能完成这一功能,缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。 工艺特点 (1)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合,能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。 (2)在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中,该工艺流程最为简单,总的水力停留时间也少于同类其他工艺。 (3)在厌氧-缺氧-好氧交替运行下,丝状菌不会大量繁殖,SVI一般100,不会发生污泥膨胀。 (4)污泥中磷含量高,一般为2.5%以上。 (5)脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响,因而脱氮除磷效率不可能很高。   存在问题 A2/O工艺当脱氮效果好时,除磷效果较差,反之亦然,很难同时取得好的脱氧除磷效果。原因为: 该流程回流污泥全部进入厌氧段,为了维持较低的污泥负荷,要求较大的回流比(一般在40%~100%),方可保证系统硝化良好,但回流污泥也将大量硝酸盐带入厌氧池,而聚磷菌放磷的条件是厌氧状态,并同时有溶解性BOD5存在。 但当厌氧段存在大量硝酸盐时,反硝化菌会以有机物为碳源进行反硝化,等脱氮完全后才开始磷的厌氧释放,这就使得厌氧段进行磷的厌氧释放的有效容积大为减少,从而使得除磷效果较差,而脱氮效果较好。 反之,如果好氧段硝化作用不好,则随回流污泥进入厌氧段的硝酸盐减少,改善了厌氧段的厌氧环境,使磷能充分地厌氧释放,所以除磷的效果较好,但由于硝化不完全,故脱氮效果不佳。所以A2/O工艺在脱氮除磷方面不能同时取得较好的效果。   改进措施 针对上述A2/O工艺存在的问题,应对该工艺的设计和运行作如下改进: (1)将回流污泥分二点加入,减少加入到厌氧段的回流污泥量,从而减少进入厌氧段的硝酸盐和溶解氧。在保证总的污泥回流比为60%~100%的情况下,一般到厌氧段的回流污泥比为10%,即可满足磷的需要,而其余的回流污泥则回流到缺氧段以保证氮的需要。 (2)A2/O工艺系统中剩余污泥含磷量较高,在其消化过程中磷会重新释放和溶出。同时由于剩余污泥沉淀性能较好,所以可取消消化池,直接经浓缩压滤后作为肥料使用。 (3)在硝化好氧段,污泥负荷率应小于0.18kgBOD5/(kgMLSS·d),而在除磷厌氧段,污泥负荷率应在0.10kgBOD5/(kgMLSS·d)以上。