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隨著工業(yè)進(jìn)程的快速發(fā)展,廢水的品種和數(shù)量迅猛增加,對(duì)水體的污染也日趨普遍和嚴(yán)重,危害人類的安康和平安。因而,關(guān)于保護(hù)環(huán)境來說,工業(yè)廢水的處置比城市污水的處置更為重要。而在工業(yè)污水中,COD的降低是一個(gè)重要問題,本文對(duì)工業(yè)廢水處理中COD的去除方法進(jìn)行簡析。
工業(yè)污水特性:
(1)排放量大,污染范圍廣,排放方式復(fù)雜。
(2)污染物品種繁多,濃度浮動(dòng)幅度大。
(3)污染物質(zhì)毒性強(qiáng),危害大。
(4)污染物排放后遷移變化規(guī)律差別大。
(5) 恢復(fù)比擬艱難。
工業(yè)污水COD降低的辦法
1、物理法
添加絮凝劑
通常是在廢水中添加絮凝劑,然后應(yīng)用格柵或其它物理隔柵工具把一些污染物處置下來,帶走一局部有機(jī)物。
吸附法去除COD:
能夠經(jīng)過活性炭、大孔樹脂、膨潤土等活性吸附資料,吸附處置污水里的顆粒有機(jī)物、色度。能夠作為前處置,降低較為容易處置的COD。
2、電化學(xué)法去除COD
電化學(xué)法處置廢水的本質(zhì),就是直接或間接的應(yīng)用電解作用,把水中污染物去除,或把有毒物質(zhì)變成無毒或低毒物質(zhì)。
3、微生物法去除COD
生物法是靠微生物酶來氧化或還原有機(jī)物分子,毀壞其不飽和鍵及發(fā)色基團(tuán),從而到達(dá)處置目的的一種廢水處置辦法。
常用工業(yè)廢水處理辦法(18種主流技術(shù))
1、多效蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)
在工業(yè)含鹽廢水的處置過程中,工業(yè)含鹽廢水進(jìn)入低溫多效濃縮結(jié)晶設(shè)備,經(jīng)過3—6效蒸發(fā)冷凝的濃縮結(jié)晶過程,分離為淡化水(淡化水可能含有微量低沸點(diǎn)有機(jī)物)和濃縮晶漿廢液;無機(jī)鹽和一些有機(jī)物可結(jié)晶別離出來,燃燒處置為無機(jī)鹽廢渣;不能結(jié)晶的有機(jī)物濃縮廢液可采用滾筒蒸發(fā)器,構(gòu)成固態(tài)廢渣,燃燒處置;淡化水可返回生產(chǎn)系統(tǒng)替代軟化水加以應(yīng)用。
低溫多效蒸發(fā)濃縮結(jié)晶系統(tǒng)不只能夠應(yīng)用于化工生產(chǎn)的濃縮過程和結(jié)晶過程,還能夠應(yīng)用于工業(yè)含鹽廢水的蒸發(fā)濃縮結(jié)晶處置過程中。
多效蒸發(fā)流程只在第一效運(yùn)用了蒸汽,故節(jié)約了蒸汽的需求量,有效天時(shí)用了二次蒸汽中的熱量,降低了制造本錢,提升了經(jīng)濟(jì)效益。
2、生物法
生物處置是目前廢水處置最常用的辦法之一,它具有應(yīng)用范圍廣、順應(yīng)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)高效無害等特性。通常狀況下,常用的生物法有傳統(tǒng)活性污泥法和生物接觸氧化法兩種。
(1)傳統(tǒng)活性污泥法
活性污泥法是一種污水的好氧生物處置法,目前是處置城市污水最普遍運(yùn)用的辦法。它能從污水中去除溶解性的和膠體狀態(tài)的可生化有機(jī)物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其他一些物質(zhì),同時(shí)也能去除一定量的磷和氮。
活性污泥法去除率高,適用于處置水質(zhì)請(qǐng)求高而水質(zhì)比擬穩(wěn)定的廢水。但是不擅長順應(yīng)水質(zhì)的變化,供氧不能得到充沛應(yīng)用;空氣供給沿池程度均散布,形成前段氧量缺乏后段氧量過剩;曝氣構(gòu)造龐大,占空中積大。
(2)生物接觸氧化法
生物接觸氧化法是主要應(yīng)用附著生長著某些固體物外表的微生物(即生物膜)實(shí)行有機(jī)污水處置的辦法。
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,兼有活性污泥法和生物膜法的特性,在水處置過程中有很好的效果。
生物接觸氧化法有較高的容積負(fù)荷,對(duì)沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的順應(yīng)性能;污泥生成量少,運(yùn)轉(zhuǎn)管理簡捷,操作簡單,耗能低,經(jīng)濟(jì)高效;具有活性污泥法的優(yōu)點(diǎn),生物活性高,凈化效果好,處置效率高,處置時(shí)間短,出水水質(zhì)好而穩(wěn)定;能降解其它生物處置難降解的物質(zhì),具有脫氧除磷的作用,可作為三級(jí)處置技術(shù)。
3、SBR工藝
SBR是序批式活性污泥法(SequencingBatchReactor)的縮寫,作為一種間歇運(yùn)轉(zhuǎn)的廢水處置工藝,近年來在國內(nèi)外得到普遍注重和研討的一種污水處置技術(shù)。
SBR的工作程序是由流入、反響、沉淀、排放和閑置五個(gè)程序組成。污水在反響器中按序列、間歇地進(jìn)入每個(gè)反響工序,每個(gè)SBR反響器的運(yùn)轉(zhuǎn)操作在時(shí)間上也是按次序排列間歇運(yùn)轉(zhuǎn)的。
SBR法具有以下特性:工藝簡單,占空中積小、設(shè)備少、儉省投資。理想的推流過程使生化反響推力大、處置效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)方式靈敏、能夠除磷脫氮、污泥活性高,沉降性能好、耐沖擊負(fù)荷,處置才能強(qiáng)。
固然法SBR以上優(yōu)點(diǎn),但也有一定的局限性,如進(jìn)水流量大,則需求調(diào)理反響系統(tǒng),從而增大投資;而對(duì)出水水質(zhì)有特殊請(qǐng)求,如脫氮除磷等還需求對(duì)工藝實(shí)行恰當(dāng)改良。
4、MBR工藝
MBR是一種將高效膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)活性污泥法相分離的新型高效污水處置工藝,它用具有共同構(gòu)造的MBR平片膜組件置于曝氣池中,經(jīng)過好氧曝氣和生物處置后的水,由泵經(jīng)過濾膜過濾后抽出。
MBR工藝設(shè)備緊湊,占地少;出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定,有機(jī)物去除效率高;剩余污泥產(chǎn)量少,降低了消費(fèi)本錢;可去除氨氮及難降解有機(jī)物;易于從傳統(tǒng)工藝實(shí)行改造。但是,膜造價(jià)高,使膜生物反響器的基建投資高于傳統(tǒng)污水處置工藝;膜污染容易呈現(xiàn),給操作管理帶來不便;能耗高,工藝請(qǐng)求高。
5、電解工藝
在高鹽度條件下,廢水具有較高的導(dǎo)電性,這一特性為電化學(xué)法在高鹽度有機(jī)廢水處置方面提供了良好的開展空間。
高鹽廢水在電解池中發(fā)作一系列氧化復(fù)原反響,生成不溶于水的物質(zhì),經(jīng)過沉淀(或氣浮)或直接氧化復(fù)原為無害氣體除去,從而降低COD。
溶液中的氯化鈉電解時(shí),在陽極上所生成的氯氣,有一些溶解在溶液中發(fā)作次級(jí)反響而生成次氯酸鹽和氯酸鹽,對(duì)溶液起漂白作用。正是上述綜合的協(xié)同作用使溶液中有機(jī)污染物得到降解。
由于電化學(xué)理論的局限性,高耗能,電力缺乏等問題,目前電解處置高鹽廢水工藝還是處于研討階段。
6、離子交換法
離子交流是一個(gè)單元操作過程,在這個(gè)過程中,通常觸及到溶液中的離子與不溶性聚合物(含有固定陰離子或陽離子)上的反離子之間的交流反響。
采用離子交流法時(shí),廢水首先經(jīng)過陽離子交流柱,其中帶正電荷的離子(Na+等)被H+置換而滯留在交流柱內(nèi);之后,帶負(fù)電荷的離子(CI-等)在陰離子交流柱中被OH-置換,以到達(dá)除鹽的目的。
但該法一個(gè)主要問題是廢水中的固體懸浮物會(huì)梗塞樹脂而失去效果,還有就是離子交流樹脂的再生需求昂揚(yáng)的費(fèi)用且交流下來的廢物很難處置。
7、膜分離法
膜分離技術(shù)是應(yīng)用膜對(duì)混合物中各組分選擇透過性能的差別來別離、提純和濃縮目的物質(zhì)的新型別離技術(shù)。
目前常用的膜技術(shù)有超濾、微濾、電滲析及反浸透。其中的超濾、微濾用于工業(yè)廢水的處置時(shí),不能有效去除污水中的鹽分,但能夠有效截留懸浮固體(SS)及膠體COD;電滲析(electrodialysis)和反相浸透(RO)技術(shù)是最有效和最常用的脫鹽技術(shù)。
限制膜技術(shù)工程應(yīng)用推行的主要難點(diǎn)是膜的造價(jià)高、壽命短、易受污染和結(jié)垢梗塞等。隨同著膜生產(chǎn)技術(shù)的開展,膜技術(shù)將在廢水處置范疇得到越來越多的應(yīng)用。
8、鐵碳微電解處置技術(shù)
鐵碳微鐵碳微電解法是應(yīng)用Fe/C原電池反響原理對(duì)廢水實(shí)行處置的良好工藝,又稱內(nèi)電解法、鐵屑過濾法等。鐵炭微電解法是電化學(xué)的氧化復(fù)原、電化學(xué)電對(duì)對(duì)絮體的電富集作用、以及電化學(xué)反響產(chǎn)物的凝聚、重生絮體的吸附和床層過濾等作用的綜合效應(yīng),其中主要是氧化復(fù)原和電附集及凝聚作用。
鐵屑浸沒在含大量電解質(zhì)的廢水中時(shí),構(gòu)成無數(shù)個(gè)微小的原電池,在鐵屑中參加焦炭后,鐵屑與焦炭粒接觸進(jìn)一步構(gòu)成大原電池,使鐵屑在遭到微原電池腐蝕的根底上,又遭到大原電池的腐蝕,從而加快了電化學(xué)反響的實(shí)行。
此法具有適用范圍廣、處置效果好、運(yùn)用壽命長、本錢低廉及操作維護(hù)便當(dāng)?shù)戎T多優(yōu)點(diǎn),并運(yùn)用廢鐵屑為原料,也不需耗費(fèi)電力資源,具有“以廢治廢”的意義。目前鐵炭微電解技術(shù)曾經(jīng)普遍應(yīng)用于印染、農(nóng)藥/制藥、重金屬、石油化工及油分等廢水以及渣滓滲濾液處置,獲得了良好的效果。
9、Fenton及類Fenton氧化法
典型的Fenton試劑是由Fe2+催化H2O2降解產(chǎn)生˙OH,從而引發(fā)有機(jī)物的氧化降解反響。由于Fenton法處置廢水所需時(shí)間長,運(yùn)用的試劑量多,而且過量的Fe2+將增大處置后廢水中的COD并產(chǎn)生二次污染。
近年來,人們將紫外光、可見光等引入Fenton體系,并研討采用其他過渡金屬替代Fe2+,這些辦法可顯著加強(qiáng)Fenton試劑對(duì)有機(jī)物的氧化降解性性能,減少Fenton試劑的用量,降低處置本錢,統(tǒng)稱為類Fenton反響。
Fenton法反響條件溫和,設(shè)備較為簡單,適用范圍廣;既可作為單獨(dú)處置技術(shù)應(yīng)用,也可與其他辦法聯(lián)用,如與混凝沉淀法、活性碳法、生物處置法等聯(lián)用,作為難降解有機(jī)廢水的預(yù)處置或深度處置辦法。
10、臭氧氧化
臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,與復(fù)原態(tài)污染物反響時(shí)速度快,運(yùn)用簡便,不產(chǎn)生二次污染,可用于污水的消毒、除色、除臭、去除有機(jī)物和降低COD等。單獨(dú)運(yùn)用臭氧氧化法造價(jià)高、處置本錢昂貴,且其氧化反響具有選擇性,對(duì)某些鹵代烴及農(nóng)藥等氧化效果比擬差。
為此,近年來開展了旨在提升臭氧氧化效率的相關(guān)組合技術(shù),其中UV/O3、H2O2/O3、UV/H2O2/O3等組合方式不只可提升氧化速率和效率,而且可以氧化臭氧單獨(dú)作用時(shí)難以氧化降解的有機(jī)物。由于臭氧在水中的溶解度較低,且臭氧產(chǎn)生效率低、耗能大,因而增大臭氧在水中的溶解度、進(jìn)步臭氧的應(yīng)用率、研制高效低能耗的臭氧產(chǎn)生設(shè)備成為研討的主要方向。
11、磁分離技術(shù)
磁別離技術(shù)是近年來開展的一種新型的應(yīng)用廢水中雜質(zhì)顆粒的磁性實(shí)行別離的水處置技術(shù)。關(guān)于水中非磁性或弱磁性的顆粒,應(yīng)用磁性接種技術(shù)可使它們具有磁性。
磁別離技術(shù)應(yīng)用于廢水處置有三種辦法:直接磁分離法、間接磁別離法和微生物—磁別離法。
目前研討的磁性化技術(shù)主要包括磁性聚會(huì)技術(shù)、鐵鹽共沉技術(shù)、鐵粉法、鐵氧體法等,具有代表性的磁別離設(shè)備是圓盤磁別離器和高梯度磁過濾器。目前磁別離技術(shù)還處于實(shí)驗(yàn)室研討階段,還不能應(yīng)用于實(shí)踐工程理論。
12、等離子水處置技術(shù)
低溫等離子體水處置技術(shù),包括高壓脈沖放電等離子體水處置技術(shù)和輝光放電等離子體水處置技術(shù),是應(yīng)用放電直接在水溶液中產(chǎn)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、降解。
水溶液中的直接脈沖放電能夠在常溫常壓下操作,整個(gè)放電過程中無需參加催化劑就能夠在水溶液中產(chǎn)生原位的化學(xué)氧化性物種氧化降解有機(jī)物,該項(xiàng)技術(shù)對(duì)低濃度有機(jī)物的處置經(jīng)濟(jì)且有效。
此外,應(yīng)用脈沖放電等離子體水處置技術(shù)的反響器方式能夠靈敏調(diào)整,操作過程簡單,相應(yīng)的維護(hù)費(fèi)用也較低。受放電設(shè)備的限制,該工藝降解有機(jī)物的能量應(yīng)用率較低,等離子體技術(shù)在水處置中的應(yīng)用還處在研發(fā)階段。
13、電化學(xué)(催化)氧化
電化學(xué)(催化)氧化技術(shù)經(jīng)過陽極反響直接降解有機(jī)物,或經(jīng)過陽極反響產(chǎn)生羥基自在基(˙OH)、臭氧等氧化劑降解有機(jī)物。
電化學(xué)(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(chǎng)電解作用,目前備受推崇。三維電極是在傳統(tǒng)的二維電解槽的電極間裝填粒狀或其他碎屑狀工作電極資料,并使裝填的資料外表帶電,成為第三極,且在工作電極資料外表能發(fā)作電化學(xué)反響。
與二維平板電極相比,三維電極具有很大的比外表,可以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(qiáng)度,粒子間距小而物質(zhì)傳質(zhì)速度高,時(shí)空轉(zhuǎn)換效率高,因而電流效率高、處置效果好。三維電極可用于處置生活污水,農(nóng)藥、染料、制藥、含酚廢水等難降解有機(jī)廢水,金屬離子,垃圾滲濾液等。
14、輻射技術(shù)
20世紀(jì)70年代起,隨著大型鈷源和電子加速器技術(shù)的開展,輻射技術(shù)應(yīng)用中的輻射源問題逐漸得到改善。應(yīng)用輻射技術(shù)處置廢水中污染物的研討惹起了各國的關(guān)注和注重。
與傳統(tǒng)的化學(xué)氧化相比,應(yīng)用輻射技術(shù)處置污染物,不需參加或只需少量參加化學(xué)試劑,不會(huì)產(chǎn)生二次污染,具有降解效率高、反響速度快、污染物降解徹底等優(yōu)點(diǎn)。而且,當(dāng)電離輻射與氧氣、臭氧等催化氧化方法結(jié)合運(yùn)用時(shí),會(huì)產(chǎn)生“協(xié)同效應(yīng)”。因而,輻射技術(shù)處置污染物是一種清潔的、可持續(xù)應(yīng)用的技術(shù),被國際原子能機(jī)構(gòu)列為21世紀(jì)戰(zhàn)爭應(yīng)用原子能的主要研討方向。
15、光化學(xué)催化氧化
光化學(xué)催化氧化技術(shù)是在光化學(xué)氧化的根底上開展起來的,與光化學(xué)法相比,有更強(qiáng)的氧化性能,可使有機(jī)污染物更徹底地降解。光化學(xué)催化氧化是在有催化劑的條件下的光化學(xué)降解,氧化劑在光的輻射下產(chǎn)生氧化才能較強(qiáng)的自在基。
催化劑有TiO2、ZnO、WO3、CdS、ZnS、SnO2和Fe3O4等。分為均相和非均相兩品種型,均相光催化降解是以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質(zhì),經(jīng)過光助-Fenton反響產(chǎn)生羥基自在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(dǎo)體資料,如TiO2、ZnO等,同時(shí)分離光輻射,使光敏半導(dǎo)體在光的映照下激起產(chǎn)生電子—空穴對(duì),吸附在半導(dǎo)體上的溶解氧、水分子等與電子—空穴作用,產(chǎn)生˙OH等氧化才能極強(qiáng)的自在基。TiO2光催化氧化技術(shù)在氧化降解水中有機(jī)污染物,特別是難降解有機(jī)污染物時(shí)有明顯的優(yōu)勢(shì)。
16、超臨界水氧化(scwo)技術(shù)
SCWO是以超臨界水為介質(zhì),均相氧化合成有機(jī)物。能夠在短時(shí)間內(nèi)將有機(jī)污染物合成為CO2、H2O等無機(jī)小分子,而硫、磷和氮原子分別轉(zhuǎn)化成硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸根和亞硝酸根離子或氮?dú)狻C绹?/font>SCWO法列為能源與環(huán)境范疇最有出路的廢物處置技術(shù)。
SCWO反響速率快、停留時(shí)間短;氧化效率高,大局部有機(jī)物處置率可達(dá)99%以上;反響器構(gòu)造簡單,設(shè)備體積小;處置范圍廣,不只能夠用于各種有毒物質(zhì)、廢水、廢物的處置,還能夠用于合成有機(jī)化合物;不需外界供熱,處置本錢低;選擇性好,經(jīng)過調(diào)理溫度與壓力,能夠改動(dòng)水的密度、粘度、擴(kuò)散系數(shù)等物化特性,從而改動(dòng)其對(duì)有機(jī)物的溶解性能,到達(dá)選擇性地控制反響產(chǎn)物的目的。
超臨界氧化法在美國、德國、瑞典、日本等歐美國度曾經(jīng)有了工藝應(yīng)用,但中國的研討起步較晚,還處于實(shí)驗(yàn)室研討階段。
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,應(yīng)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(tài)或懸浮態(tài)的有機(jī)物或復(fù)原態(tài)的無機(jī)物,到達(dá)去除污染物的目的。
濕式空氣(催化)氧化法可應(yīng)用于城市污泥和丙烯腈、焦化、印染等工業(yè)廢水處理及含酚、氯烴、有機(jī)磷、有機(jī)硫化合物的農(nóng)藥廢水的處置。
18、超聲波氧化
頻率在15~1000kHz的超聲波輻照水體中的有機(jī)污染物是由空化效應(yīng)惹起的物理化學(xué)過程。超聲波不只能夠改善反響條件,加快反響速度和進(jìn)步反響產(chǎn)率,還能使一些難以停止的化學(xué)反響得以完成。
它集高級(jí)氧化、燃燒、超臨界氧化等多種水處置技術(shù)的特性于一身,加之操作簡單,對(duì)設(shè)備的請(qǐng)求較低,在污水處置,特別是在降解廢水中毒性高、難降解的有機(jī)污染物,加快有機(jī)污染物的降解速度,完成工業(yè)廢水污染物的無害化,防止二次污染的影響上具有重要意義。