含酚废水的危害有哪些,怎样进行处理
含酚废水主要来自焦化厂、煤气厂、石化厂、保温材料厂等工业部门以及石油裂解生产乙烯、合成酚、聚酰胺纤维、合成染料、有机农药和酚醛树脂的过程。
含酚废水主要含有酚类化合物,如苯酚、甲酚、二甲酚和硝基甲酚。酚化合物是原生质体毒物,使蛋白质凝固。当水中苯酚的质量浓度达到0.1~0.2 mg/l时,鱼肉有异味,不能吃的质量浓度增加到1 mg/l时,会影响鱼类的产卵,如果含有5~10 mg/l的苯酚,鱼类就会大量死亡。饮用水中的酚含量会影响人体健康,即使水中的酚含量为0.002 mg/l,氯消毒也会产生氯酚恶臭。
一般来说,质量浓度为1000毫克/升的含酚废水称为高浓度含酚废水。苯酚回收后,废水必须进行处理。质量浓度小于1000毫克/升的含酚废水称为低浓度含酚废水。这种废水通常被回收,苯酚被浓缩和回收用于后处理。回收酚的方法有溶剂萃取法、蒸汽吹脱法、吸附法、封闭循环法等。质量浓度小于300毫克/升的含酚废水可通过生物氧化、化学氧化、物理和化学氧化处理,然后排放或回收。
酚类物质是美国国家环境保护总署(EPA)列出的129种优先控制的污染物之一,会危害水生生物的繁殖和生存。人体慢性酚中毒会导致诸如头痛、呕吐、吞咽困难、肝脏受损、昏晕等症状。
含酚废水处理方法主要包括溶剂萃取法,蒸汽脱酚法,吸附法,离子交换法,氧化法和生化法,其中
萃取法:萃取法有使用溶剂萃取,如苯、甲苯、醚类、醋酸丁酯做萃取剂萃取,也可以使用络合萃取剂萃取(如N503)。
蒸汽脱酚法:适用于处理含挥发酚为主的废水,利用酚与水蒸汽形成共沸使得酚从废水中脱离。
吸附法:常用的是利用活性炭进行吸附,以达到将水中酚含量降低的效果。
离子交换法: 常见的是以离子交换树脂吸附,采用公司特有的溶剂进行树脂再生及酚回收。
氧化法:氧化法有试剂氧化、臭氧氧化、微电解氧化、光催化氧化法、湿式氧化、超声 /H 2 O 2 法、ClO 2 氧化法等;具体使用工艺需要根据实际情况定。
生化法:利用酚作为微生物的营养,通过生物自身代谢分解,将废水中的酚含量除去。
三里枫香公司在为安徽某公司处理含酚废水时,首先采用了“气浮+蒸馏+吸附”的联合工艺,将水中酚含量降低到5mg/L以内,再通过生化处理,将水中酚含量降低到0.3mg/L以内。可以去请他们给你些建议。
(1)低温加热再生法。对于吸附沸点较低的低分子碳氢化合物和芳香族有机物的饱和炭,一般用
100~200℃蒸汽吹脱使炭再生,再生可在吸附塔内进行。脱附后的有机物蒸汽经冷凝后可回收利用。常用于气体吸附的活性炭再生。蒸汽吹脱方法也用于啤酒、饮料行业工艺用水前级处理的饱和活性炭再生。
(2)高温加热再生法。在水处理中,活性炭吸附的多为热分解型和难脱附型有机物,且吸附周期长。高温加热再生法通常经过850℃高温加热,使吸附在活性炭上的有机物经碳化、活化后达到再生目的,吸附恢复率高、且再生效果稳定。因此,对用于水处理的活性炭的再生,普遍采用高温加热法。
氟是最活泼的元素,常温下就几乎与任何其他元素相互作用。甚至黄金在受热后也能在氟气中燃烧,自然界中受热后也能在氟气中燃烧,自然界中不存在单体氟。氟气体为淡黄色,有强刺激性和文化馆性。工业中氟的污染主要是以氟化氢及其他氟化物的形式出现的。自然界中氟分布很广,约占地壳总得量的万分之二。最重的氟矿是萤石(氟化钙,CaF2)、冰晶石 (Na3A1A6);磷灰石中含有约3%的氟[氟磷酸钙,Ca5F(PO4)3,(如摩洛哥磷灰石矿平均含五氧化二磷42%,氟3.7%)],粘土含氟约0.02-1.5亿吨,是毒气中数量最大者,也是大气污染防治重点。密度为2.3,无色,不燃,具有强烈辛辣窒息性。常温下加以四个大气压即能液化为无色液体。环境中的二氧化硫57%发生于自然界,但由于分散,浓度不大而不致构成污染,43%来自工业生产等人为原因,由于发生源集中,浓度高而会造成大气污染。人为排放的二氧化碳中,燃煤约占70%,重油燃烧占16%,冶金工业约占11%,炼油工业约占4%。在城市里,工业和生活用煤是二氧化硫的主要来源。二氧化硫经高烟囱排放后,在1.5公里高空风的影响下,24小时之后会有50%以上超越700公里之外,60小时后,能扩散到1100公里以外。二氧化硫进入大气后,若大气干燥清洁,可停留1~2星期;若大气污染或潮湿,则转化为三氧化硫,降落地面。二氧化硫在大气中停留时?
二氧化硫
对眼、鼻、咽喉和呼吸道有强烈刺激作用;对肝、肾和心脏有害。能使嗅觉和味觉减退,产生萎缩性鼻炎、慢性支气管炎、眼结膜炎和胃炎。急性中毒则可出现喉头水肿,肺水肿以至窒息死亡。二氧化硫常与粉尘,水蒸汽一直危害环境。美国多诺拉事件、英国伦敦烟雾事件、日本四日市事件等,都是与二氧化硫分不开的。对于特别敏感的人来说,空气中二氧化硫的浓度达到4mg/l即可觉察出来。即使千万分之一浓度的二氧化硫,对棉花、小麦、大麦等也有明显的作用。
二氧化硫的防治措施包括:1、城市的生活及工业用燃料低硫化,有条件的要逐步推广低硫煤、油和煤气、天然气,甚至以电为能源。2、燃料脱硫。如加强洗煤,煤的液化。3、烟气脱硫。如用石灰或石灰石洗涤烟气;以石灰或白云石掺煤作锅炉燃料等。4、高烟囱排放。5、改革工艺,综合利用。如硫酸厂以二转二吸代替一转一吸;回收有色冶金尾气中高浓度的二化硫制硫酸。等等。
铬(Cr)
铬是一种具有银白色光泽的金属,无毒,化学性质很稳定,不锈钢中便含有12%以上的铬。常见的铬化合物有六价的铬酐、重铬酸钾、重铬酸钠、铬酸钾、铬酸钠等;三价的三氧化二铬(铬绿、Cr2O3);二价的氧化亚铬。铬的化合物中以六价铬毒性最强,三价铬次之。据研究表明,铬是哺乳动物生命与健康所需的微量元素。缺乏铬可引起动脉粥样硬化。成人每天需500-700微克铬,而在一般伙食中每天仅能提供50-100微克。红糖全谷类糙米、未精制的油、小米、胡萝卜、豌豆含铬较高。铬对植物生长有刺激作用,微量铬可提高植物收获量;但浓度稍高,又可抑制土壤内有机物质的硝化作用。铬酸、重铬酸及其盐类对人的粘模及皮肤有刺激和灼烧作用、并导致伤、接触性皮炎。这些化合物以蒸气或粉尘方式进入人体,均会引中鼻中隔穿孔、肠胃疾患、白血球下降、类似哮喘的肺部病变。皮肤接触铬化物,可引起愈合极慢的“铬疮”,当空气中铬酸酐的浓度达0.15~0.31毫克/立方米时就可使鼻中隔穿孔。三价铬还是一种蛋白凝聚剂。有人认为,六价铬可诱发肺癌。此外,六价铬,特别是铬酸对下水系统金属管道有强文化馆作用,浓度2为0.31mg/l的重铬酸钠即可腐蚀管道。含3.4-17.3mg/l的三价铬废水灌田,就能使所有植物中毒。
铬的污染主要由工业引起。铬的开采、冶炼、铬盐的制造、电镀、金属加工、制革、油漆、颜料、印染工业,都会有铬化合物排出。如制革工业通常处理一吨原皮,要排邮含铬410mg/l的废水50-60吨;若每天处理原皮十吨,则年排铬72-86吨。
防治铬的污染要从改革工艺和综合利用多考虑,如电镀的铬雾回收、低铬镀铬;铬渣制铸石、青砖和铬木质素;镀铬废水回收氢氧化铬再经锦绿等等。
汞(Hg)
汞即水银,是一种液体金属。比重13.6,熔点-39.3℃、沸点357℃。汞在常温下即可蒸发,其蒸气无色无味,比空气重七倍。汞及其化合物毒性都很大,特别是汞的有机化合物毒性更大。鱼在含汞量0.01-0.02毫克/升的水中生活就会中毒;人若食用0.1克汞就会中毒致死。汞及其化合物可通过呼吸道、皮肤或消化道等不同途径侵入人体。当汞进入人体后,即集聚于肝、肾、大脑、心脏和骨髓等部位,造成神经性中毒和深部组织病变,引起疲倦,头晕、颤抖、牙龈出血、秃发、手脚麻痹、神经衰弱等症状,甚至会出现精神混乱,进而疯狂痉挛致死。有机汞还能进入胎盘,使胎儿先天性汞中毒,或畸形,或痴呆。汞的毒性是积累性的,往往要几年或十几年才能反应出来。食物链对汞有相当大的富集能力。如淡水鱼和浮游植物对汞的富集倍数为一千,淡水无脊椎动物为十万,海洋植物为一百,海洋动物为二十万。
汞有着广泛的用途,如气压表、压力计、温度计、汞真空泵、日光灯、整流器、水银法制烧碱、汞触媒、升汞消毒剂(千分之一的氯化亚汞作外科器械消毒剂)、雷汞(雷酸汞、炸药起爆剂)、颜料(如朱砂、辰砂即硫化汞红色颜料、印泥)、农药(如西力生、赛力散)等等都要用到汞。汞的污染也来自这些方面。在有色金属冶炼时也会因矿石含汞(如硫化汞)而带来严重的汞污染。问题有机合成工业中的含汞触媒(如以活性炭为载体的氯化亚汞触媒)废弃物也会给环境来污染问题。
氯(Cl2)
氯是一种具有强刺激性的黄绿色气体,比空气重2.43倍,易溶于水(水氯体积比为1:2.5),易为活性炭所吸收。常温及六个大气上液化为液氯,比重为水的1.56倍。氯的用途相当广泛,多用于自水消毒,纸浆漂白,制溴、漂白粉(次氯酸钙),六六六,橡胶,油墨颜料,油脂,聚氯乙烯和盐酸、农药,等等。冶金工业的氯化处理、氯碱工业等也有大量氯气排出。如每生产一吨液氯,隔膜电解法会有9.45公斤、水银电解法有18-72.5公斤氯排出。
人们胃中含有千分之五的盐酸,以帮助消化、杀死病菌。氯是很活泼的元素,几乎能与一切普通金属以及碳、氮、氧以外的所有非金属直接化合(在无水情况下不与铁作用,故用钢瓶装液氯)。大气中低浓度的氯(氯化氢)能刺激眼、鼻、喉;空气中含有万分之一的氯就会严重影响人的健康。人体吸入氯气会使呼吸道和皮肤粘膜中毒。轻度中毒时有灼烧、压迫感,喉炎发痒,呼吸困难,眼刺痛流泪。高浓度的氯气(氯化氢)会引起人慢性中毒,产生鼻炎、支气管炎、肺气肿等,有的还会过敏,出现皮炎、湿疹等。氯挥发性极强,空气中的水蒸汽即可与之反应生成盐酸雾及次氯酸,而于所到之处腐蚀物品、危害人体和动植物。所以,生产和使用氯的地方要严格管理,改进工艺设备,防止跑冒滴漏并大搞氯的综合利用。对于含氯废气,在浓度超过1%时,可以四氯化碳或一氯化硫等作为吸收剂吸收浓缩后解吸予以回收;稀浓度的氯可用水、碱液和亚铁化合物等吸收处理,但要注意二次污染问题。
酚
酚类化合物种类繁多,有苯酚、甲酚、氨基酚、硝基酚、萘酚、氯酚等,而以苯酚、甲酚污染最突出。苯酚简称酚,又名石炭酸,微酸性(腐蚀性),常温下能挥发,放出一种特殊的刺激性臭味,在空气中变粉红色。医院常用的“来苏水”消毒剂便是苯酚钠盐的稀溶液。甲酚又称煤酚,与苯酚的化学活性及毒性类似,也经常同时存在。酚类按其芳环上所直接连接的羟基数目的不同,可分为一元酚和多元酚;按其挥发性又可分为挥发酚与不挥发酚。一元酚多具有挥发性(沸点在230℃以内)。
酚类化合物是一种原型质毒物,对一切生活个体都有毒杀作用。能使蛋白质凝固,所以有强烈的杀菌作用。其水溶液很易通过皮肤引起全身中毒;其蒸气由呼吸道吸入,对神经系统损害更大。长期吸入代浓度酚蒸汽或酚污染了的水可引起慢性积累性中毒;吸入高浓度酚蒸或酚液或大量酚液溅到皮肤上可引起急性中毒。如不及时抢救,可在三到八小时内因神经中枢麻痹而。残废慢性酚中毒常见有呕吐,腹泻、食欲不振、头晕、贫血和各种神经系病症。酚对水产和不生微生物、农作物都有一定的毒害。水中含酚0.1~0.2毫克/升时,鱼肉即有臭味有能食用;6.5~9.3毫克/升时,能破坏鱼的鳃和咽,使其腹腔出血、脾肿大甚至死亡。含酚浓度高于100毫克/升的废水直接灌田,会引起农作物枯死和减产。人对酚的口服致死量为530毫克/公斤体重。
苯酚的制造、炼焦、炼油、冶金、塑料、化纤、绝缘材料、酚醛树脂、制药、炸药、农药等等工业都会有较高浓度的含酚废水。例如,每生产一吨焦炭,就可产生0.2~0.3立方米的含酚废水。
解决含酚废水的途径,一是改革工艺,降低废水含酚浓度,或循环用水以减少废不量并提高废水中含酚浓度,便于回收;二是回收利用和处理,主要方法有:萃取、吸附、蒸汽吹脱、离子交换、化学沉淀、化学氧化、反渗透、生化处理等。一般说来,含酚浓度在1000毫克/升以上的废水应先考虑酚的回收,再加破坏处理以达无害排放。含酚浓度低于此浓度以下,则要进行无害处理。
氰化物
氰化物有氰、氢氰酸、氰化钠、氰化钾、氰化铵和腈类,均有剧毒!无机氰化遇酸即入出氢氰酸。氢氰酸比重为0.687,具苦杏仁臭味、无色透明液体,熔点-14℃,沸点25.6℃,极易挥发。氰化物侵入人体或接触它们(特别是通过皮肤伤口),均能引起中毒。轻者头痛、眩晕、呼吸困难,重者昏、戏挛、血压下降,甚至在二、三分钟内无预兆而突然昏致死亡。氰化物中毒治愈者不可能有神经系统后遗症,如头痛、麻痹、失语、颠痫等。氢氰酸对人的致死量为0.06克、氰化钠为0.1克、氰化钾为0.12克。氰化物对鱼的毒害较大,当水中氰根含量为0.04~0.1ppm时,即可使鱼致死。
含氰废水、废气主要来自电镀、焦化、冶金、选矿、化纤、制药、有机玻璃、塑料、煤气等工业部门。消除其危害的主要措施有:1、改革工艺。如电镀的无氰或微氰化;选矿用无氰选矿。2、回收利用。如蒸发浓缩、离子交换、酸性挥发等方法回收氰化物3、废水处理。主要有是电解、氧化、吹脱与吸收、生化、化学处理等,破坏氰根。如向废不中投放液氯、次氯酸钠或漂白粉等,使氰转化为二氧化碳和氮。一般含氰浓度小于20毫克/升时可用活性污泥曝气池,20~40毫克/升时用生物滤池,等等。
镉(Cd)
镉是一种毒性很大的重金属,其化合物也大都属毒性物质。镉用途很广,镉盐、镉蒸灯、颜料、烟雾弹、合金、电镀、焊药、标准电池、冶金去氧剂、原子反应堆的中子收棒等,都要用到镉。如颜料镉红即为硫化镉、硒化镉和硫酸钡组成;镉黄为硫化镉与硫酸钡组成。镉在自然界中相当稀少,常伴生于硫化铅、锌矿特别是闪锌矿(ZnS)之中。金属矿的开采和冶炼、电镀、颜料等是镉的主要人为污染源。粗磷肥中含镉可达100毫克/公斤、普钙含镉可达50~170毫克/公斤;汽车废气中也有镉。资料表明,交通频繁的公路两旁土壤和草的含镉量,近处明显高于远处。烟草中也含有一定量的镉。
震惊世界的日本“痛痛痛”就是因镉污染而致。含镉的矿山废水污染了河水及河两岸的土壤、粮食、牧草、通过食物链进入人体而慢慢积累,在肾脏和骨骼中。会取代骨中钙,使骨骼严重软化,骨头寸断;镉会引起胃脏功能失调,干扰人体和生物体内锌的酶系统,使锌镉比降低,而导致高血压症上升。镉毒性是潜在性的。即使饮用水中镉浓度低至0.1毫克/升,也能在人体(特别是妇女)组织中积聚,潜伏期可长达十至三十年,且早期不易觉察。资料表明,人体内镉的生物学半衰期为20~40年。镉对人体组织和器官的毒害是多方面的,且治疗极为困难。因此,各国对工业排放“三废”中的镉都作了极严格的规定。日本还规定,大米含镉超过1毫克/公斤即为“镉米”,禁止食用。日本环境厅规定0.3ppm为大米中镉浓度的最高正常含量。
由于镉化合物具有程度不同的毒性,用任何方法从废水中除镉,只能改变其存在任何方法从废水中除隔,只能改变其存在方式和转移其存在的位置,并不能消除其毒性。因此,镉废水的处理应尽量与回收利用结合。
砷(As)
砷及砷的可溶性化合物者极毒。如砒霜(白砒)就是三氧化二砷。自然界中主要以化合物形态存在,间或成单质存在,有硫砷铁矿(FeAsS)、雄黄(As2S2)、雌黄(As2S3)。不少有色金属矿石中含有砷化物,所以在有色金属冶炼过程中(如矿石培烧),均有砷化物(如白砒)排出。煤中含砷平均可达25毫克/公斤,故煤的燃烧可使周围空气的砷浓度达0.02微克/立方米。砷化物多用于制造硬质合金(如铅弹中加35%的砷)、砷酸盐药物、杀虫剂、杀鼠剂(一般为砷酸、亚砷酸盐类)、玻璃工业脱色剂、毛皮工业的脱毛剂和防腐剂。所以冶金、硫酸、化肥、皮革、农药等工业均有砷污染。问题砷可以通过呼吸、皮肤接触、饮食等途径进入人体。砷能与蛋白质和酶中的巯基结合,抑制体内很多生化过程,特别是与丙酮酸氧化酶的巯基结合,使其失去活性,引起细胞代谢的严重紊乱。砷对人的中毒剂量为0.01~0.052克,致死量为0.06~0.2克。砷的急性中毒症状是:咽喉、食道及胃肠烧灼感,腹泻、腹痛、头痛、恶心、呕吐、口喝、面部发绀、血压迅速降低,病情严重时可迅速死亡。砷中毒作用也是积累性的,能蓄积于骨质疏松部、肾、肝、脾、肌肉和角化组织(如头发、皮肤及指甲)。近年来还发现,与含砷物质经常接触的工人中,皮肤癌和肺癌的发病率锭高于其他行业;而皮肤溃疡、鼻中隔穿孔更为常见。
含砷废气应严格消烟除尘措施,在烟道中予以回收。含砷废一般用投加石灰、硫酸亚铁和液氯(或漂白粉),将砷沉淀,然后对废渣进行处理。各种方法从饮用水中除砷的效率,石灰软化法可除去85%,木炭过滤为70%,硫化铁滤床94%,硫酸铁凝结80%以上,氯化铁凝结98%以上,氢氧化铁沉淀法94~96%。如人畜误食砷中毒,可以氧化镁与硫酸亚铁溶液强烈搅动生成的新鲜氢氧化铁悬浮液服用来解毒。
烟尘
除工业过程产生的粉尘外,烟尘主要是燃料燃烧的产物。工业用煤排烟量大致是燃烧的重量的3~18%,褐煤为11%,无烟煤为8~9%。同样一吨煤,居民用比工业用所产生的粉尘要多2~3倍。烟尘一般含硫、氮、碳的氧化物等有毒气体和粉尘。粉尘颗粒大于十策米的,很快会沉降到地面,称为落尘;颗粒小于十微米的称为飘尘,其中相当大一部分比细菌还小,可以几小时,甚至几天,几年地飘浮在大气中,尤其是直径在0.5~5微米的飘尘,不能为人的鼻毛所阻滞和呼吸道粘液所排除,可直接到达肺泡,被血液带到全身。有的飘尘还附有苯并(a)芘或本身就是一些有毒的金属(如铬、铍、镍)化合物、石棉、砷化物等,可以致癌。细小的飘尘随呼吸道进入人体后将有一半粘附在肺部细胞上,是构成人类和动植物呼吸道疾病的重要原因。烟尘还能削弱日光和能见度,吸收日光中对人体有紫外部分,而使儿童的佝偻病增多。
防治烟尘污染措施主要有:1、改变燃料构成和燃烧方式。如用无污染或少污染的燃料(天然气、煤气、石油炼厂气或其他日光、沼气、风、潮汐等能源)代替煤炭;现有炉窑实行技术改革。2、区域集中供热,大的燃煤电站实行热电并供,以集中的高效锅炉代替分散的低效锅炉;3、采用各种烟尘消烟除尘方式。等等。
粉煤灰
从燃煤锅炉烟囱收集下来的烟灰称为粉煤灰。许多火电厂将粉煤灰与锅炉底部的沉渣(炉渣)一起排出,即粉煤灰渣。我国火电站每年排放的粉煤灰渣有近四千万吨,是一个重要的污染源。它不仅占用大量土地堆积,还常排放江河,使河道淤塞,河水变质。煤灰渣主要成份为硅酸盐、铝硅酸盐、氧化硅、硫酸盐等,含铁也相当高。它本身没有水硬胶凝性,但经磨细后,在有水份的条件下,能与石灰等起化学反应生成水硬胶凝性的化合物,因此粉煤灰用途极广,主要用以制作建材。不少西方国家都反灰渣资源再技术作为国策的一环,美国更把灰渣列为矿产资源中的第七位,在1978年已有24.1%(约1641万吨)作为商品销售。我国最近也制定了粉煤灰水泥的国家标准,将其列为正式产品。粉煤灰还可用于水泥的活性混合材,混凝土的掺合料、烧结粉煤灰陶粒(人造骨料)、砌筑水泥(砂浆水泥)、填筑和筑路材料。粉煤灰的综合利用,需要电力、建材、建工、环保各部门统一认识,建设起我国的粉煤灰渣利用工业,从发展燃煤电站的除尘技术、干排灰技术到废料资源化、资源产品化、产品系列化等方面着手,解决粉煤灰的污染与利用问题。
硫铁矿渣
又称烧渣,是生产硫酸过程中,焙烧硫铁矿时产生的。一般每生产一万吨硫酸可产生约七千吨硫铁矿渣。由于烧渣中还有残硫,故排放水体,将使其严重酸化,腐蚀桥梁、船舶。
烧渣含铁量一般为百分之四十至四十五,经磁选、重选后,可提高至百分之五十到六十(同时脱硫),是很好的炼铁原料,每一万吨硫铁矿渣可选出四千吨左右的炼铁原料,选余物还可供水泥厂用,此外,烧渣中还有不少有价金属,应考虑综合利用问题。目前我省烧渣除部分供水泥厂外,大部分未处理,值得注意。
钢渣、高炉渣
每生产一吨生铁要排出0.75吨高炉渣(国外由于高断的改进和大型化、矿石品位提高,已降到0.3吨);每生产一吨钢,要排出0.25吨钢渣。高炉渣化学成份接近水泥的化学成份,活性比较稳定,抗磨、水化、吸水性能好,水淬工艺成熟,易于加工,回收利用合算。目前我国对高炉渣的利用率达百分之六十。而钢渣质硬、块大、不易破碎,水淬技术不很成熟,利用较难。高炉渣一般用于制矿渣水泥、矿渣磷肥、铸石、矿渣纤维、微晶玻璃等。碱性炼铁炉(如托马斯炉)的钢渣经水淬后渣中钢形成小粒,可经磁选回收。选余渣再制磷肥和水泥(其成本仅为普通水泥一半)。钢渣磷肥含磷及多种微量元素,适用于酸性土壤,能改良土壤,又可作饮料添加剂,其有效五氧化二磷为14~18%。国外对钢渣利用着重研究炉前水淬,使其先行粒化;或采用大面积分层铺渣破法(热泼法)。一般将钢渣返回烧结矿或直接回高炉代石灰石作助溶剂。
放射性物质
某些元素的不稳定原子核进行蜕变,放出甲(a)、乙(β)、丙()等射线,(能量的形式),而自己变成一种新原子,这种不稳定我的元素称为放射性元素,有天然的(如锕、钍、铀等)和人工的(钚、锔、钔等)之分。含放射性元素的物质即放射性物质它,在工、农、医、国防各方面均有着极重要价值。但它通过空气、饮食等途径进入人体,以体内或体外照射方式危害人体健康。人体受放射性危害,轻者头晕、疲乏、脱发、红斑、白血球减少或增多、血小板减少;而大剂量照射,还会引起白血病及骨、肺、甲状腺癌变甚至死亡,放射性还能引起基因突变和染色体畸变。不同射线对人的危害也有差别,如σ一粒子的放射性物质将引起所接触到的组织的高深度放射性危害;而-射线主要是外部辐射引起危害;β-射线穿透能力介于二者之间,既能引起外部辐射性烧作和皮肤恶化,又能透过外层组织引起体内放射性损伤。
按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类,分为:含无机污染物为主的无机废水、含有
机污染物为主的有机废水、兼含有机物和无机物的混合废水、重金属废水、含放射性物质的废水和仅受热污染的冷却水。例如电镀废水和矿物加工过程的废水是无机废水,食品或石油加工过程的废水是有机废水。
按工业企业的产品和加工对象可分为造纸废水、纺织废水、制革废水、农药废水、冶金废水、炼油废水等。
按废水中所含污染物的主要成分可分为酸性废水、碱性废水、含酚废水、含铬废水、含有机磷废水和放射性废水等。
工业废水污染
工业废水造成的污染主要有:有机需氧物质污染,化学毒物污染,无机固体悬 浮物污染,重金属污染,酸污染,碱污染,植物营养物质污染,热污染,病原体污染等。许多污染物有颜色、臭味或易生泡沫,因此工业废水常呈现使人厌恶的外观。各种工业废水的污染特征和废水中的主要污染物列表如下。
工业废水的特点
工业废水的特点是水质和水量因生产工艺和生产方式的不同而差别很大。如电力、矿山等部门的废水主要含无机污染物,而造纸和食品等工业部门的废水,有机物含量很高,BOD5(五日生化需氧量)常超过2000毫克/升,有的达30000毫克/升。即使同一生产工序,生产过程中水质也会有很大变化,如氧气顶吹转炉炼钢,同一炉钢的不同冶炼阶段,废水的pH值可在4~13之间,悬浮物可在250~25000毫克/升之间变化。工业废水的另一特点是:除间接冷却水外,都含有多种同原材料有关的物质,而且在废水中的存在形态往往各不相同,如氟在玻璃工业废水和电镀废水中一般呈氟化氢(HF)或氟离子(F-)形态,而在磷肥厂废水中是以四氟化硅(SiF4)的形态存在;镍在废水中可呈离子态或络合态。这些特点增加了废水净化的困难。 工业废水的水量取决于用水情况。冶金、造纸、石油化工、电力等工业用水量大,废水量也大,如有的炼钢厂炼 1吨钢出废水200~250吨。但各工厂的实际外排废水量还同水的循环使用率有关。例如循环率高的钢铁厂,炼1吨钢外排废水量只有2吨左右。
工业废水处理遵循的原则
1、优先选用无毒生产工艺代替或改革落后生产工艺,尽可能在生产过程中杜绝或减少有毒有害废水的产生。
2、在使用有毒原料以及产生有毒中间产物和产品过程中,应严格操作、监督,消除滴漏,减少流失,尽可能采用合理流程和设备。
3、含有剧毒物质废水,如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰废水应与其它废水分流,以便处理和回收有用物质。
4、流量较大而污染较轻的废水,应经适当处理循环使用,不宜排入下水道,以免增加城市下水道和城市污水处理负荷。
5、类似城市污水的有机废水,如食品加工废水、制糖废水、造纸废水,可排入城市污水系统进行处理。
6、一些可以生物降解的有毒废水,如酚、氰废水,应先经处理后,按答应排放标准排入城市下水道,再进一步生化处理。
7、含有难以生物降解的有毒废水,应单独处理,不应排入城市下水道。工业废水处理的发展趋势是把废水和污染物作为有用资源回收利用或实行闭路循环。
工业废水处理方法
含酚废水
含酚废水主要来自焦化厂、煤气厂、石油化工厂、绝缘材料厂等工业部门以 高浓度氨氮工业废水中去生物及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纤维、合成染料、有机农药和酚醛树脂生产过程。含酚废水中主要含有酚基化合物,如苯酚、甲酚、二甲酚和硝基甲酚等。酚基化合物是一种原生质毒物,可使蛋白质凝固。水中酚的质量浓度达到0.1一0.2mg/L时,鱼肉即有异味,不能食用;质量浓度增加到1mg/L,会影响鱼类产卵,含酚5—10mg/L,鱼类就会大量死亡。饮用水中含酚能影响人体健康,即使水中含酚质量浓度只有0.002mg/L,用氯消毒也会产生氯酚恶臭。通常将质量浓度为1000mg/L的含酚废水.称为高浓度含酚废水,这种废水须回收酚后,再进行处理。质量浓度小于1000mg/L的含酚废水,称为低浓度含酚废水。通常将这类废水循环使用,将酚浓缩回收后处理。回收酚的方法有溶剂萃取法、蒸汽吹脱法、吸附法、封闭循环法等。含酚质量浓度在300mg/L以下的废水可用生物氧化、化学氧化、物理化学氧化等方法进行处理后排放或回收。
含汞废水
含汞废水主要来源于有色金属冶炼厂、化工厂、农药厂、造纸厂、染料厂及热工仪器仪表厂等。从废水中去除无机汞的方法有硫化物沉淀法、化学凝聚法、活性炭吸附怯、金属还原法、离子交换法和微生物法等。一般偏碱性含汞废水通常采用化学凝聚法或硫化物沉淀法处理。偏酸性的含汞废水可用金属还原法处理。低浓度的含汞废水可用活性炭吸附法、化学凝聚法或活性污泥法处理,有机汞废水较难处理,通常先将有机汞氧化为无机汞,而后进行处理。
各种汞化合物的毒性差别很大。元素汞基本无毒;无机汞中的升汞是剧毒物质,有机汞中的苯基汞分解较快,毒性不大;甲基汞进入人体很容易被吸收,不易降解,排泄很慢,特别是容易在脑中积累。毒性最大,如水俣病就是由甲基汞中毒造成的。
含油废水
含油废水主要来源于石油、石油化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械加工等工业部门。废水中油类污染物质,除重焦油的相对密度为1.1以上外,其余的相对密度都小于1。油类物质在废水中通常以三种状态存在。(1)浮上油,油滴粒径大于100µm,易于从废水中分离出来。(2)分散油.油滴粒径介于10一100µm之间,恳浮于水中。(3)乳化油,油滴粒径小于10µm,不易从废水中分离出来。由于不同工业部门排出的废水中含油浓度差异很大,如炼油过程中产生废水,含油量约为150一1000mg/L,焦化废水中焦油含量约为500一800mg/L,煤气发生站排出废水中的焦油含量可达2000一3000mg/L。因此,含油废水的治理应首先利用隔油池,回收浮油或重油,处理效率为60%一80%,出水中含油量约为100一200mg/L;废水中的乳化油和分散油较难处理,故应防止或减轻乳化现象。方法之一,是在生产过程中注意减轻废水中油的乳化;其二,是在处理过程中,尽量减少用泵提升废水的次数、以免增加乳化程度。处理方法通常采用气浮法和破乳法。
重金属废水
重金属废水主要来自矿山、冶炼、电解、电镀、农药、医药、油漆、颜料等企业排出的废水。废水中重金属的种类、含量及存在形态随不同生产企业而异。由于重金属不能分解破坏,而只能转 工业废水处理
移它们的存在位置和转变它们的物理和化学形态。例如,经化学沉淀处理后,废水中的重金属从溶解的离子形态转变成难溶性化台物而沉淀下来,从水中转移到污泥中;经离子交换处理后,废水中的重金属离子转移到离子交换树脂上,经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。因此,重金属废水处理原则是:首先,最根本的是改革生产工艺.不用或少用毒性大的重金属;其次是采用合理的工艺流程、科学的管理和操作,减少重金属用量和随废水流失量,尽量减少外排废水量。重金属废水应当在产生地点就地处理,不同其他废水混合,以免使处理复杂化。更不应当不经处理直接排入城市下水道,以免扩大重金属污染。对重金属废水的处理,通常可分为两类;一是使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的金属化合物或元素,经沉淀和上浮从废水中去除.可应用方法如中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、电解沉淀(或上浮)法、隔膜电解法等;二是将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离,可应用方法有反渗透法、电渗析法、蒸发法和离子交换法等。这些方法应根据废水水质、水量等情况单独或组合使用。
含氰废水
含氰废水主要来自电镀、煤气、焦化、冶金、金属加工、化纤、塑料、农药、化工等部门。含氰废水是一种毒性较大的工业废水,在水中不稳定,较易于分解,无机氰和有机氰化物皆为剧毒性物质,人食入可引起急性中毒。氰化物对人体致死量为0.18,氰化钾为0.12g,水体中氰化物对鱼致死的质量浓度为0.04一0.1mg/L。含氰废水治理措施主要有:(1)改革工艺,减少或消除外排含氰废水,如采用无氰电镀法可消除电镀车间工业废水。(2)含氰量高的废水,应采用回收利用,含氰量低的废水应净化处理方可排放。回收方法有酸化曝气—碱液吸收法、蒸汽解吸法等。治理方法有碱性氯化法、电解氧化法、加压水解法、生物化学法、生物铁法、硫酸亚铁法、空气吹脱法等。其中碱性氯化法应用较广,硫酸亚铁法处理不彻底亦不稳定,空气吹脱法既污染大气,出水又达不到排放标准.较少采用。
食品工业废水
食品工业原料广泛,制品种类繁多,排出废水的水量、水质差异很大。废水 冰结晶化处理工业废水
中主要污染物有(1)漂浮在废水中固体物质,如菜叶、果皮、碎肉、禽羽等;(2)悬浮在废水中的物质有油脂、蛋白质、淀粉、胶体物质等;(3)溶解在废水中的酸、碱、盐、糖类等:(4)原料夹带的泥砂及其他有机物等;(5)致病菌毒等。食品工业废水的特点是有机物质和悬浮物含量高,易腐败,一般无大的毒性。其危害主要是使水体富营养化,以致引起水生动物和鱼类死亡,促使水底沉积的有机物产生臭味,恶化水质,污染环境。 食品工业废水处理除按水质特点进行适当预处理外,一般均宜采用生物处理。如对出水水质要求很高或因废水中有机物含量很高,可采用两级曝气池或两级生物滤池,或多级生物转盘.或联合使用两种生物处理装置,也可采用厌氧—需氧串联的生物处理系统。
造纸工业废水
造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。制浆是把植物原料中的纤维分离出来,制成浆料,再经漂白;抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干,制成纸张。这两项工艺都排出大量废水。制浆产生的废水,污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色,称为黑水,黑水中污染物浓度很高,BOD高达5—40g/L,含有大量纤维、无机盐和色素。漂白工序排出的废水也含有大量的酸碱物质。抄纸机排出的废水,称为白水,其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。造纸工业废水的处理应着重于提高循环用水率,减少用水量和废水排放量,同时也应积极探索各种可靠、经济和能够充分利用废水中有用资源的处理方法。例如浮选法可回收白水中纤维性固体物质,回收率可达95%,澄清水可回用;燃烧法可回收黑水中氢氧化纳、硫化钠、硫酸钠以及同有机物结合的其他钠盐。中和法调节废水pH值;混凝沉淀或浮选法可去除废水中悬浮固体;化学沉淀法可脱色;生物处理法可去除BOD,对牛皮纸废水较有效;湿式氧化法处理亚硫酸纸浆废水较为成功。此外,国内外也有采用反渗透、超过滤、电渗析等处理方法。
印染工业废水
印染工业用水量大,通常每印染加工1t纺织品耗水100一200t.其中80%一90%以印染废水排出。常用的治理方法有回收利用和无害化处理。 回收利用:(1)废水可按水质特点分别回收利用,如漂白煮炼废水和染色印花废水的分流,前者可以对流洗涤.一水多用,减少排放量;(2)碱液回收利用,通常采用蒸发法回收,如碱液量大,可用三效蒸发回收,碱液量小,可用薄膜蒸发回收;(3)染料回收.如士林染料可酸化成为隐巴酸,呈胶体微粒.悬浮于残液中,经沉淀过滤后回收利用。 无害化处理可分:(1)物理处理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除废水中悬浮物;吸附法主要是去除废水中溶解的污染物和脱色。(2)化学处理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于调节废水中的酸碱度,还可降低废水的色度;混凝法在于去除废水中分散染料和胶体物质;氧化法在于氧化废水中还原性物质,使硫化染料和还原染料沉淀下来。(3)生物处理法有活性污泥、生物转盘、生物转筒和生物接触氧化法等。为了提高出水水质,达到排放标准或回收要求.往往需要采用几种方法联合处理
染料生产废水
染料生产废水含有酸、碱、盐、卤素、烃、胺类、硝基物和染料及其中间体等物质,有的还含有吡啶、氰、酚、联苯胺以及重金属汞、镉、铬等。这些废水成分复杂.具有毒性,较难处理。因此染料生产废水的处理.应根据废水的特性和对它的排放要求.选用适当的处理方法。例如:去除固体杂质和无机物,可采用混凝法和过滤法;去除有机物和有毒物质主要采用化学氧化法、生物法和反渗透法等;脱色一般可采用混凝法和吸附法组成的工艺流程,去除重金属可采用离子交换法等。
化学工业废水
化学工业废水主要来自石油化学工业、煤炭化学工业、酸碱工业、化肥工业、塑料工业、制药工业、染料工业、橡胶工业等排出的生产废水。化工废水污染防治的主要措施是:首先应改革生产工艺和设备,减少污染物,防止废水外排,进行综合利用和回收;必须外排的废水,其处理程度应根据水质和要求选择。一级处理主要分离水中的悬浮固体物、胶体物、浮油或重油等。可采用水质水量调节、自然沉淀、上浮和隔油等方法。二级处理主要是去除可用生物降解的有机溶解物和部分胶体物,减少废水中的生化需氧量和部分化学需氧量,通常采用生物法处理。经生物处理后的废水中,还残存相当数量的COD,有时有较高的色、嗅、味,或因环境卫生标准要求高,则需采用三级处理方法进一步净化。三级处理主要是去除废水中难以生物降解的有机污染物和溶解性无机污染物。常用的方法有活性炭吸附法和臭氧氧化法,也可采用离子交换和膜分离技术等。各种化学工业废水可根据不同的水质、水量和处理后外排水质的要求,选用不同的处理方法。
酸碱废水
酸性废水主要来自钢铁厂、化工厂、染料厂、电镀厂和矿山等,其中含有各种有害物质或重金属盐类。酸的质量分数差别很大,低的小于1%,高的大于10%。碱性废水主要来自印染厂、皮革厂、造纸厂、炼油厂等。其中有的含有机碱或含无机碱。碱的质量分数有的高于5%,有的低于1%。酸碱废水中,除含有酸碱外,常含有酸式盐、碱式盐以及其他无机物和有机物。 酸碱废水具有较强的腐蚀性,需经适当治理方可外排。治理酸碱废水一股原则是:(1)高浓度酸碱废水,应优先考虑回收利用,根据水质、水量和不同工艺要求,进行厂区或地区性调度,尽量重复使用:如重复使用有困难,或浓度偏低,水量较大,可采用浓缩的方法回收酸碱。(2)低浓度的酸碱废水,如酸洗槽的清洗水,碱洗槽的漂洗水,应进行中和处理。 对于中和处理,应首先考虑以废治废的原则。如酸、碱废水相互中和或利用废碱(渣)中和酸性废水,利用废酸中和碱性废水。在没有这些条件时,可采用中和剂处理。
选矿废水
选矿废水具有水量大,悬浮物含量高,含有害物质种类较多的特点。其有害物质是重金属离子和选矿药剂。重金属离子有铜、锌、铅、镍、钡、镉以及砷和稀有元素等。在选矿过程中加入的浮选药剂有如下几类:(1)捕集剂.如黄药(RocssMe)、黑药[(RO)2PSSMe]、白药[CS(NHC6H5)2];(2)抑制刑,如氰盐(KCN,NaCN)、水玻璃(Na2SiO3);(3)起泡剂,如松节油、甲酚(C6H4CH30H);(4)活性刑,如硫酸铜(CuS04)、重金属盐类;(5)硫化剂,如硫化钠;(6)矿桨调节剂,如硫酸、石灰等。选矿废水主要通过尾矿坝可有效地去除废水中悬浮物,重金属和浮选药剂含量也可降低。如达不到排放要求时,应作进一步处理,常用的处理方法有:(1)去除重金属可采用石灰中和法和焙烧白云石吸附法;(2)主除浮选药剂可采用矿石吸附法、活性炭吸附法;(3)含氰废水可采用化学氧化法。
冶金废水
冶金废水的主要特点是水量大、种类多、水质复杂多变。按废水来源和特点分类,主要有冷却水、酸洗废水、洗涤废水(除尘、煤气或烟气)、冲渣废水、炼焦废水以及由生产中凝结、分离或溢出的废水等。冶金废水治理发展的趋向是:(1)发展和采用不用水或少用水及无污染或少污染的新工艺、新技术,如用干法熄焦,炼焦煤预热,直接从焦炉煤气脱硫脱氰等;(2)发展综合利用技术,如从废水废气中回收有用物质和热能,减少物料燃料流失,(3)根据不同水质要求,综合平衡,串流使用,同时改进水质稳定措施,不断提高水的循环利用率;(4)发展适合冶金废水特点的新的处理工艺和技术,如用磁法处理钢铁废水.具有效率高,占地少,操作管理方便等优点。
2、含汞废水怎样治理,含汞化合物有何特性?
含汞废水主要来源于有色金属冶炼厂、化工厂、农药厂、造纸厂、染料厂及热工仪器仪表厂等。从废水中去除无机汞的方法有硫化物沉淀法、化学凝聚法、活性炭吸附怯、金属还原法、离子交换法和微生物法等。一般偏碱性含汞废水通常采用化学凝聚法或硫化物沉淀法处理。偏酸性的含汞废水可用金属还原法处理。低浓度的含汞废水可用活性炭吸附法、化学凝聚法或活性污泥法处理,有机汞废水较难处理,通常先将有机汞氧化为无机汞,而后进行处理。
各种汞化合物的毒性差别很大。元素汞基本无毒;无机汞中的升汞是剧毒物质,有机汞中的苯基汞分解较快,毒性不大;甲基汞进入人体很容易被吸收,不易降解,排泄很慢,特别是容易在脑中积累。毒性最大,如水俣病就是由甲基汞中毒造成的。
3、含油废水有何特性,怎样治理?
含油废水主要来源于石油、石油化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械加工等工业部门。废水中油类污染物质,除重焦油的相对密度为1.1以上外,其余的相对密度都小于1。油类物质在废水中通常以三种状态存在。(1)浮上油,油滴粒径大于100µm,易于从废水中分离出来。(2)分散油.油滴粒径介于10一100µm之间,恳浮于水中。(3)乳化油,油滴粒径小于10µm,不易从废水中分离出来。由于不同工业部门排出的废水中含油浓度差异很大,如炼油过程中产生废水,含油量约为150一1000mg/L,焦化废水中焦油含量约为500一800mg/L,煤气发生站排出废水中的焦油含量可达2000一3000mg/L。因此,含油废水的治理应首先利用隔油池,回收浮油或重油,处理效率为60%一80%,出水中含油量约为100一200mg/L;废水中的乳化油和分散油较难处理,故应防止或减轻乳化现象。方法之一,是在生产过程中注意减轻废水中油的乳化;其二,是在处理过程中,尽量减少用泵提升废水的次数、以免增加乳化程度。处理方法通常采用气浮法和破乳法。
4、重金属废水来源及其处理原则是什么?
重金属废水主要来自矿山、冶炼、电解、电镀、农药、医药、油漆、颜料等企业排出的废水。废水中重金属的种类、含量及存在形态随不同生产企业而异。由于重金属不能分解破坏,而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理和化学形态。例如,经化学沉淀处理后,废水中的重金属从溶解的离子形态转变成难溶性化台物而沉淀下来,从水中转移到污泥中;经离子交换处理后,废水中的重金属离子转移到离子交换树脂上,经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。因此,重金属废水处理原则是:首先,最根本的是改革生产工艺.不用或少用毒性大的重金属;其次是采用合理的工艺流程、科学的管理和操作,减少重金属用量和随废水流失量,尽量减少外排废水量。重金属废水应当在产生地点就地处理,不同其他废水混合,以免使处理复杂化。更不应当不经处理直接排入城市下水道,以免扩大重金属污染。对重金属废水的处理,通常可分为两类;一是使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的金属化合物或元素,经沉淀和上浮从废水中去除.可应用方法如中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、电解沉淀(或上浮)法、隔膜电解法等;二是将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离,可应用方法有反渗透法、电渗析法、蒸发法和离子交换法等。这些方法应根据废水水质、水量等情况单独或组合使用。
5、怎样处理含氰废水?
含氰废水主要来自电镀、煤气、焦化、冶金、金属加工、化纤、塑料、农药、化工等部门。含氰废水是一种毒性较大的工业废水,在水中不稳定,较易于分解,无机氰和有机氰化物皆为剧毒性物质,人食入可引起急性中毒。氰化物对人体致死量为0.18,氰化钾为0.12g,水体中氰化物对鱼致死的质量浓度为0.04一0.1mg/L。含氰废水治理措施主要有:(1)改革工艺,减少或消除外排含氰废水,如采用无氰电镀法可消除电镀车间工业废水。(2)含氰量高的废水,应采用回收利用,含氰量低的废水应净化处理方可排放。回收方法有酸化曝气—碱液吸收法、蒸汽解吸法等。治理方法有碱性氯化法、电解氧化法、加压水解法、生物化学法、生物铁法、硫酸亚铁法、空气吹脱法等。其中碱性氯化法应用较广,硫酸亚铁法处理不彻底亦不稳定,空气吹脱法既污染大气,出水又达不到排放标准.较少采用。
6、农药废水的特点及其处理方法是什么?
农药品种繁多,农药废水水质复杂.其主要特点是(1)污染物浓度较高,化学需氧量(COD)可达每升数万mg(2)毒性大,废水中除含有农药和中间体外,还含有酚、砷、汞等有毒物质以及许多生物难以降解的物质;(3)有恶臭,对人的呼吸道和粘膜有刺激性;(4)水质、水量不稳定。因此,农药废水对环境的污染非常严重。农药废水处理的目的是降低农药生产废水中污染物浓度,提高回收利用率,力求达到无害化。农药废水的处理方法有活性炭吸附法、湿式氧化法、溶剂萃取法、蒸馏法和活性污泥法等。但是,研制高效、低毒、低残留的新农药,这是农药发展方向。一些国家已禁止生产六六六等有机氯、有机汞农药,积极研究和使用微生物农药,这是一条从根本上防止农药废水污染环境的新途径。
7、食品工业废水污染特点及其处理方法是什么?
食品工业原料广泛,制品种类繁多,排出废水的水量、水质差异很大。废水中主要污染物有(1)漂浮在废水中固体物质,如菜叶、果皮、碎肉、禽羽等;(2)悬浮在废水中的物质有油脂、蛋白质、淀粉、胶体物质等;(3)溶解在废水中的酸、碱、盐、糖类等:(4)原料夹带的泥砂及其他有机物等;(5)致病菌毒等。食品工业废水的特点是有机物质和悬浮物含量高,易腐败,一般无大的毒性。其危害主要是使水体富营养化,以致引起水生动物和鱼类死亡,促使水底沉积的有机物产生臭味,恶化水质,污染环境。
食品工业废水处理除按水质特点进行适当预处理外,一般均宜采用生物处理。如对出水水质要求很高或因废水中有机物含量很高,可采用两级曝气池或两级生物滤池,或多级生物转盘.或联合使用两种生物处理装置,也可采用厌氧—需氧串联的生物处理系统。
8、怎样处理造纸工业废水?
造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。制浆是把植物原料中的纤维分离出来,制成浆料,再经漂白;抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干,制成纸张。这两项工艺都排出大量废水。制浆产生的废水,污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色,称为黑水,黑水中污染物浓度很高,BOD高达5—40g/L,含有大量纤维、无机盐和色素。漂白工序排出的废水也含有大量的酸碱物质。抄纸机排出的废水,称为白水,其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。造纸工业废水的处理应着重于提高循环用水率,减少用水量和废水排放量,同时也应积极探索各种可靠、经济和能够充分利用废水中有用资源的处理方法。例如浮选法可回收白水中纤维性固体物质,回收率可达95%,澄清水可回用;燃烧法可回收黑水中氢氧化纳、硫化钠、硫酸钠以及同有机物结合的其他钠盐。中和法调节废水pH值;混凝沉淀或浮选法可去除废水中悬浮固体;化学沉淀法可脱色;生物处理法可去除BOD,对牛皮纸废水较有效;湿式氧化法处理亚硫酸纸浆废水较为成功。此外,国内外也有采用反渗透、超过滤、电渗析等处理方法。
9、怎样处理印染工业废水?
印染工业用水量大,通常每印染加工1t纺织品耗水100一200t.其中80%一90%以印染废水排出。常用的治理方法有回收利用和无害化处理。
回收利用:
(1)废水可按水质特点分别回收利用,如漂白煮炼废水和染色印花废水的分流,前者可以对流洗涤.一水多用,减少排放量;
(2)碱液回收利用,通常采用蒸发法回收,如碱液量大,可用三效蒸发回收,碱液量小,可用薄膜蒸发回收;
(3)染料回收.如士林染料可酸化成为隐巴酸,呈胶体微粒.悬浮于残液中,经沉淀过滤后回收利用。
无害化处理可分:
(1)物理处理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除废水中悬浮物;吸附法主要是去除废水中溶解的污染物和脱色。
(2)化学处理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于调节废水中的酸碱度,还可降低废水的色度;混凝法在于去除废水中分散染料和胶体物质;氧化法在于氧化废水中还原性物质,使硫化染料和还原染料沉淀下来。
(3)生物处理法有活性污泥、生物转盘、生物转筒和生物接触氧化法等。为了提高出水水质,达到排放标准或回收要求.往往需要采用几种方法联合处理。
10、怎样处理染料生产废水?
染料生产废水含有酸、碱、盐、卤素、烃、胺类、硝基物和染料及其中间体等物质,有的还含有吡啶、氰、酚、联苯胺以及重金属汞、镉、铬等。这些废水成分复杂.具有毒性,较难处理。因此染料生产废水的处理.应根据废水的特性和对它的排放要求.选用适当的处理方法。例如:去除固体杂质和无机物,可采用混凝法和过滤法;去除有机物和有毒物质主要采用化学氧化法、生物法和反渗透法等;脱色一般可采用混凝法和吸附法组成的工艺流程,去除重金属可采用离子交换法等。
11、怎样处理化学工业废水?
化学工业废水主要来自石油化学工业、煤炭化学工业、酸碱工业、化肥工业、塑料工业、制药工业、染料工业、橡胶工业等排出的生产废水。化工废水污染防治的主要措施是:首先应改革生产工艺和设备,减少污染物,防止废水外排,进行综合利用和回收;必须外排的废水,其处理程度应根据水质和要求选择。一级处理主要分离水中的悬浮固体物、胶体物、浮油或重油等。可采用水质水量调节、自然沉淀、上浮和隔油等方法。二级处理主要是去除可用生物降解的有机溶解物和部分胶体物,减少废水中的生化需氧量和部分化学需氧量,通常采用生物法处理。经生物处理后的废水中,还残存相当数量的COD,有时有较高的色、嗅、味,或因环境卫生标准要求高,则需采用三级处理方法进一步净化。三级处理主要是去除废水中难以生物降解的有机污染物和溶解性无机污染物。常用的方法有活性炭吸附法和臭氧氧化法,也可采用离子交换和膜分离技术等。各种化学工业废水可根据不同的水质、水量和处理后外排水质的要求,选用不同的处理方法。
12、酸碱废水的特性及其处理原则是什么?
酸性废水主要来自钢铁厂、化工厂、染料厂、电镀厂和矿山等,其中含有各种有害物质或重金属盐类。酸的质量分数差别很大,低的小于1%,高的大于10%。碱性废水主要来自印染厂、皮革厂、造纸厂、炼油厂等。其中有的含有机碱或含无机碱。碱的质量分数有的高于5%,有的低于1%。酸碱废水中,除含有酸碱外,常含有酸式盐、碱式盐以及其他无机物和有机物。
酸碱废水具有较强的腐蚀性,需经适当治理方可外排。治理酸碱废水一股原则是:(1)高浓度酸碱废水,应优先考虑回收利用,根据水质、水量和不同工艺要求,进行厂区或地区性调度,尽量重复使用:如重复使用有困难,或浓度偏低,水量较大,可采用浓缩的方法回收酸碱。(2)低浓度的酸碱废水,如酸洗槽的清洗水,碱洗槽的漂洗水,应进行中和处理。
对于中和处理,应首先考虑以废治废的原则。如酸、碱废水相互中和或利用废碱(渣)中和酸性废水,利用废酸中和碱性废水。在没有这些条件时,可采用中和剂处理。
13、选矿废水中含有哪些浮选药剂,怎样处理?
选矿废水具有水量大,悬浮物含量高,含有害物质种类较多的特点。其有害物质是重金属离子和选矿药剂。重金属离子有铜、锌、铅、镍、钡、镉以及砷和稀有元素等。在选矿过程中加入的浮选药剂有如下几类:
(1)捕集剂.如黄药(RocssMe)、黑药[(RO)2PSSMe]、白药[CS(NHC6H5)2];
(2)抑制刑,如氰盐(KCN,NaCN)、水玻璃(Na2SiO3);
(3)起泡剂,如松节油、甲酚(C6H4CH30H);
(4)活性刑,如硫酸铜(CuS04)、重金属盐类;
(5)硫化剂,如硫化钠;
(6)矿桨调节剂,如硫酸、石灰等。
选矿废水主要通过尾矿坝可有效地去除废水中悬浮物,重金属和浮选药剂含量也可降低。如达不到排放要求时,应作进一步处理,常用的处理方法有:
(1)去除重金属可采用石灰中和法和焙烧白云石吸附法;
(2)主除浮选药剂可采用矿石吸附法、活性炭吸附法;
(3)含氰废水可采用化学氧化法。
14、冶金废水可分为几类,其治理发展趋向是什么?
冶金废水的主要特点是水量大、种类多、水质复杂多变。按废水来源和特点分类,主要有冷却水、酸洗废水、洗涤废水(除尘、煤气或烟气)、冲渣废水、炼焦废水以及由生产中凝结、分离或溢出的废水等。冶金废水治理发展的趋向是:
(1)发展和采用不用水或少用水及无污染或少污染的新工艺、新技术,如用干法熄焦,炼焦煤预热,直接从焦炉煤气脱硫脱氰等;
(2)发展综合利用技术,如从废水废气中回收有用物质和热能,减少物料燃料流失;
(3)根据不同水质要求,综合平衡,串流使用,同时改进水质稳定措施,不断提高水的循环利用率;
(4)发展适合冶金废水特点的新的处理工艺和技术,如用磁法处理钢铁废水.具有效率高,占地少,操作管理方便等优点。
污水(英文:sewage,wastewater)受一定污染的来自生活和生产的排出水,主要有以下方面:
1、生活污水
生活污水是人类在日常生活中使用过的,并被生活废料所污染的水。其水质、水量随季节而变化,一般夏季用水相对较多,浓度低;冬季相应量少,浓度高。生活污水一般不含有毒物质,但是它有适合微生物繁殖的条件,含有大量的病原体,从卫生角度来看有一定的危害性。
2、工业废水
工业废水是在工矿生产活动中产生的废水。工业废水可分为生产污水与生产废水。生产污水是指在生产过程中形成、并被生产原料、半成品或成品等原料所污染,也包括热污染(指生产过程中产生的、水温超过60℃的水);生产废水是指在生产过程中形成,但未直接参与生产工艺、未被生产原料、半成品或成品等原料所污染或只是温度少有上升的水。生产污水需要进行净化处理;生产废水不需要净化处理或仅需做简单的处理,如冷却处理。生活污水与生产污水的混合污水称为城市污水。
3、初期雨水
被污染的雨水主要是指初期雨水。由于初期雨水冲刷了地表的各种污染物,污染程度很高,故宜作净化处理。
4、水体受污染的原因:
人类生产活动造成的水体污染中,工业引起的水体污染最严重。如工业废水,它含污染物多,成分复杂,不仅在水中不易净化,而且处理也比较困难。
工业废水,是工业污染引起水体污染的最重要的原因。它占工业排出的污染物的大部分。工业废水所含的污染物因工厂种类不同而千差万别,即使是同类工厂,生产过程不同,其所含污染物的质和量也不一样。工业除了排出的废水直接注入水体引起污染外,固体废物和废气也会污染水体。
农业污染首先是由于耕作或开荒使土地表面疏松,在土壤和地形还未稳定时降雨,大量泥沙流入水中,增加水中的悬浮物。
还有一个重要原因是近年来农药、化肥的使用量日益增多,而使用的农药和化肥只有少量附着或被吸收,其余绝大部分残留在土壤和漂浮在大气中,通过降雨,经过地表径流的冲刷进入地表水和渗入地表水形成污染。
城市污染源是因城市人口集中,城市生活污水、垃圾和废气引起水体污染造成的。城市污染源对水体的污染主要是生活污水,它是人们日常生活中产生的各种污水的混合液,其中包括厨房、洗涤房、浴室和厕所排出的污水。
世界上仅城市地区一年排出的工业和生活废水就多达500立方公里,而每一滴污水将污染数倍乃至数十倍的水体。主要污染物有:
1、病原体污染物
生活污水、畜禽饲养场污水以及制革、洗毛、屠宰业和医院等排出的废水,常含有各种病原体,如病毒、病菌、寄生虫。水体受到病原体的污染会传播疾病,如血吸虫病、霍乱、伤寒、痢疾、病毒性肝炎等。历史上流行的瘟疫,有的就是水媒型传染病。如1848年和1854年英国两次霍乱流行,死亡万余人;1892年德国汉堡霍乱流行,死亡750余人,均是水污染引起的。
受病原体污染后的水体,微生物激增,其中许多是致病菌、病虫卵和病毒,它们往往与其他细菌和大肠杆菌共存,所以通常规定用细菌总数和大肠杆菌指数及菌值数为病原体污染的直接指标。病原体污染的特点是:(1)数量大;(2)分布广;(3)存活时间较长;(4)繁殖速度快;(5)易产生抗药性,很难绝灭;(6)传统的二级生化污水处理及加氯消毒后,某些病原微生物、病毒仍能大量存活。常见的混凝、沉淀、过滤、消毒处理能够去除水中99%以上病毒,如出水浊度大于0.5度时,仍会伴随病毒的穿透。病原体污染物可通过多种途径进入水体,一旦条件适合,就会引起人体疾病。
2、耗氧污染物
在生活污水、食品加工和造纸等工业废水中,含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中,可通过微生物的生物化学作用而分解。在其分解过程中需要消耗氧气,因而被称为耗氧污染物。这种污染物可造成水中溶解氧减少,影响鱼类和其他水生生物的生长。水中溶解氧耗尽后,有机物进行厌氧分解,产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味,使水质进一步恶化。水体中有机物成分非常复杂,耗氧有机物浓度常用单位体积水中耗氧物质生化分解过程中所消耗的氧量表示,即以生化需氧量(BOD)表示。一般用20℃时,五天生化需氧量(BOD5)表示。
3、植物营养物
植物营养物主要指氮、磷等能刺激藻类及水草生长、干扰水质净化,使BOD5升高的物质。水体中营养物质过量所造成的"富营养化"对于湖泊及流动缓慢的水体所造成的危害已成为水源保护的严重问题。
富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下,湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态,沉积物不断增多,先变为沼泽,后变为陆地。这种自然过程非常缓慢,常需几千年甚至上万年。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象,可以在短期内出现。
植物营养物质的来源广、数量大,有生活污水(有机质、洗涤剂)、农业(化肥、农家肥)、工业废水、垃圾等。每人每天带进污水中的氮约50g。生活污水中的磷主要来源于洗涤废水,而施入农田的化肥有50%~80%流入江河、湖海和地下水体中。天然水体中磷和氮(特别是磷)的含量在一定程度上是浮游生物生长的控制因素。当大量氮、磷植物营养物质排入水体后,促使某些生物(如藻类)急剧繁殖生长,生长周期变短。藻类及其他浮游生物死亡后被需氧生物分解,不断消耗水中的溶解氧,或被厌氧微生物所分解,不断产生硫化氢等气体,使水质恶化,造成鱼类和其他水生生物的大量死亡。藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中,又把生物所需的氮、磷等营养物质释放到水中,供新的一代藻类等生物利用。因此,水体富营养化后,即使切断外界营养物质的来源,也很难自净和恢复到正常水平。水体富养化严重时,湖泊可被某些繁生植物及其残骸淤塞,成为沼泽甚至干地。局部海区可变成"死海",或出现"赤潮"现象。
常用氮、磷含量,生产率(O2)及叶绿素-α作为水体富营养化程度的指标。防治富营养化,必须控制进入水体的氮、磷含量。
4、有毒污染物
有毒污染物指的是进入生物体后累积到一定数量能使体液和组织发生生化和生理功能的变化,引起暂时或持久的病理状态,甚至危及生命的物质。如重金属和难分解的有机污染物等。污染物的毒性与摄入机体内的数量有密切关系。同一污染物的毒性也与它的存在形态有密切关系。价态或形态不同,其毒性可以有很大的差异。如Cr(Ⅵ)的毒性比Cr(Ⅲ)大;As(Ⅲ)的毒性比As(Ⅴ)大;甲基汞的毒性比无机汞大得多。另外污染物的毒性还与若干综合效应有密切关系。从传统毒理学来看,有毒污染物对生物的综合效应有三种:(1)相加作用,即两种以上毒物共存时,其总效果大致是各成分效果之和。(2)协同作用,即两种以上毒物共存时,一种成分能促进另一种成分毒性急剧增加。如铜、锌共存时,其毒性为它们单独存在时的8倍。(3)拮抗作用,两种以上的毒物共存时,其毒性可以抵消一部分或大部分。如锌可以抑制镉的毒性;又如在一定条件下硒对汞能产生拮抗作用。总之,除考虑有毒污染物的含量外,还须考虑它的存在形态和综合效应,这样才能全面深入地了解污染物对水质及人体健康的影响。
有毒污染物主要有以下几类:(1)重金属。如汞、镉、铬、铅、钒、钴、钡等,其中汞、镉、铅危害较大;砷、硒和铍的毒性也较大。重金属在自然界中一般不易消失,它们能通过食物链而被富集;这类物质除直接作用于人体引起疾病外,某些金属还可能促进慢性病的发展。(2)无机阴离子,主要是NO2-、F-、CN-离子。NO2-是致癌物质。剧毒物质氰化物主要来自工业废水排放。(3)有机农药、多氯联苯。目前世界上有机农药大约6000种,常用的大约有200多种。农药喷在农田中,经淋溶等作用进入水体,产生污染作用。有机农药可分为有机磷农药和有机氯农药。有机磷农药的毒性虽大,但一般容易降解,积累性不强,因而对生态系统的影响不明显;而绝大多数的有机氯农药,毒性大,几乎不降解,积累性甚高,对生态系统有显著影响。多氯联苯(PCB)是联苯分子中一部分氢或全部氢被氯取代后所形成的各种异构体混合物的总称。
多氯联苯剧毒,脂溶性大,易被生物吸收,化学性质十分稳定,难以和酸、碱、氧化剂等作用,有高度耐热性,在1000~1400℃高温下才能完全分解,因而在水体和生物中很难降解。(4)致癌物质。致癌物质大体分三类:稠环芳香烃(PAHs),如3,4-苯并芘等;杂环化合物,如黄曲霉素等;芳香胺类,如甲、乙苯胺,联苯胺等。(5)一般有机物质。如酚类化合物就有2000多种,最简单的是苯酚,均为高毒性物质;腈类化合物也有毒性,其中丙烯腈的环境影响最为注目。
5、石油类污染物
石油污染是水体污染的重要类型之一,特别在河口、近海水域更为突出。排入海洋的石油估计每年高达数百万吨至上千万吨,约占世界石油总产量的千分之五。石油污染物主要来自工业排放,清洗石油运输船只的船舱、机件及发生意外事故、海上采油等均可造成石油污染。而油船事故属于爆炸性的集中污染源,危害是毁灭性的。
石油是烷烃、烯烃和芳香烃的混合物,进入水体后的危害是多方面的。如在水上形成油膜,能阻碍水体复氧作用,油类粘附在鱼鳃上,可使鱼窒息;粘附在藻类、浮游生物上,可使它们死亡。油类会抑制水鸟产卵和孵化,严重时使鸟类大量死亡。石油污染还能使水产品质量降低。
6、放射性污染物
放射性污染是放射性物质进入水体后造成的。放射性污染物主要来源于核动力工厂排出的冷却水,向海洋投弃的放射性废物,核爆炸降落到水体的散落物,核动力船舶事故泄漏的核燃料;开采、提炼和使用放射性物质时,如果处理不当,也会造成放射性污染。水体中的放射性污染物可以附着在生物体表面,也可以进入生物体蓄积起来,还可通过食物链对人产生内照射。
水中主要的天然放射性元素有40K、238U、286Ra、210Po、14C、氚等。目前,在世界任何海区几乎都能测出90Sr、137Cs。
7、酸、碱、盐无机污染物
各种酸、碱、盐等无机物进入水体(酸、碱中和生成盐,它们与水体中某些矿物相互作用产生某些盐类),使淡水资源的矿化度提高,影响各种用水水质。盐污染主要来自生活污水和工矿废水以及某些工业废渣。另外,由于酸雨规模日益扩大,造成土壤酸化、地下水矿化度增高。
水体中无机盐增加能提高水的渗透压,对淡水生物、植物生长产生不良影响。在盐碱化地区,地面水、地下水中的盐将对土壤质量产生更大影响。
8、热污染
热污染是一种能量污染,它是工矿企业向水体排放高温废水造成的。一些热电厂及各种工业过程中的冷却水,若不采取措施,直接排放到水体中,均可使水温升高,水中化学反应、生化反应的速度随之加快,使某些有毒物质(如氰化物、重金属离子等)的毒性提高,溶解氧减少,影响鱼类的生存和繁殖,加速某些细菌的繁殖,助长水草丛生,厌气发酵,恶臭。
鱼类生长都有一个最佳的水温区间。水温过高或过低都不适合鱼类生长,甚至会导致死亡。不同鱼类对水温的适应性也是不同的。如热带鱼适于15~32℃,温带鱼适于10~22℃,寒带鱼适于2~10℃的范围。又如鳟鱼虽在24℃的水中生活,但其繁殖温度则要低于14℃。一般水生生物能够生活的水温上限是33~35℃。
除了上述八类污染物以外,洗涤剂等表面活性剂对水环境的主要危害在于使水产生泡沫,阻止了空气与水接触而降低溶解氧,同时由于有机物的生化降解耗用水中溶解氧而导致水体缺氧。高浓度表面活性剂对微生物有明显毒性。
水体污染的例子很多,如京杭大运河(杭州段)两岸有许多工厂,每天均有大量废水排入运河,使水体中固体悬浮物、有机物、重金属(Zn,Cd,Pb,Cu等)及酚、氰化物等含量大大超过地面水标准,有的超过几十倍,使水体处于厌氧的还原状态,乌黑发臭,鱼虾绝迹,不能用于生活、农业等用水;水体自净能力差,若不治理,并控制污染源,水体污染还会进一步扩大。
水环境中的污染物,总体上可划分为无机污染物和有机污染物两大类。在水环境化学中较为重要的,研究得较多的污染物是重金属和有机物。我国水污染化学研究始于70年代,从重金属、耗氧有机物、DDT、六六六等农药污染开始,目前研究的重点已转向有机污染物,特别是难降解有机物,因其在环境中的存留期长,容易沿食物链(网)传递积累(富集),威胁生物生长和人体健康,因而日益受到人们重视。本章着重介绍重金属和有机污染物在水体中迁移转化的环境化学行为。
污染物进入水体后的运动过程,污染物进入水体后立即发生各种运动。下面以海洋为例作一简介,其他水体的情况,可以类推。
海洋中生活着各种各样的水生动物和植物。生物与水、生物与生物之间进行着复杂的物质和能量的交换,从数量上保持着一种动态的平衡关系。但在人类活动的影响下,这种平衡遭到了破坏。当人类向水中排放污染物时,一些有益的水生生物会中毒死亡,而一些耐污的水生生物会加剧繁殖,大量消耗溶解在水中的氧气,使有益的水生生物因缺氧被迫迁栖他处,或者死亡。特别是有些有毒元素,既难溶于水又易在生物体内累积,对人类造成极大的伤害。如汞在水中的含量是很低的,但在水生生物体内的含量却很高,在鱼体内的含量又高得出奇。假定水体中汞的浓度为1,水生生物中的底栖生物(指生活在水体底泥中的小生物)体内汞的浓度为700,而鱼体内汞的浓度高达860。由此可见,当水体被污染后,一方面导致生物与水、生物与生物之间的平衡受到破坏,另一方面一些有毒物质不断转移和富集,最后危及人类自身的健康和生命。
水体污染对人体健康的影响有:
1、水体污染的危害是多方面的,这里简单介绍一下水体污染对人体健康的影响
(1)、引起急性和慢性中毒。水体受有毒有害化学物质污染后,通过饮水或食物链便可能造成中毒。著名的水俣病、痛痛病是由水体污染引起的。
(2)、致癌作用。某些有致癌作用的化学物质如砷、铬、镍、铍、苯胺、苯并(a)芘和其他多环芳烃、卤代烃污染水体后,可被悬浮物、底泥吸附,也可在水生生物体内积累,长期饮用含有这类物质的水,或食用体内蓄积有这类物质的生物(如鱼类)就可能诱发癌症。
(3)、发生以水为媒介的传染病。人畜粪便等生物污染物污染水体,可能引起细菌性肠道传染病如伤寒、痢疾、肠炎、霍乱等;肠道内常见病毒如脊髓灰质类病毒、柯萨奇病毒、传染性肝炎病毒等,皆可通过水体污染引起相应的传染病。1989年上海的"甲肝事件",就是由水体污染引起的。在发展中国家,每年约有6000万人死于腹泻,其中大部分是儿童。
(4)、间接影响。水体污染后,常可引起水的感官性状恶化,如某些污染物在一定浓度下,对人的健康虽无直接危害,但可使水发生异臭、异色,呈现泡沫和油膜等,妨碍水体的正常利用。铜、锌、镍等物质在一定浓度下能抑制微生物的生长和繁殖,从而影响水中有机物的分解和生物氧化,使水体自净能力下降,影响水体的卫生状况。
(5)、水体污染既可严重危害生态系统,还可造成严重的经济损失。
2、主要污染物的影响
(1)、铅: 对肾脏、神经系统造成危害,对儿童具高毒性,致癌性已被证实
(2)、镉: 对肾脏有急性之伤害
(3)、砷: 对皮肤、神经系统等造成危害,致癌性已被证实
(4)、汞: 对人体的伤害极大,伤害主要器官为肾脏、中枢神经系统
(5)、硒: 高浓度会危害肌肉及神经系统
(6)、亚硝酸盐: 造成心血管方面疾病,婴儿的影响最为明显(蓝婴症),具致癌性
(7)、总三卤甲烷: 以氯仿对健康的影响最大,致癌性方面最常发生的是膀光癌
(8)、三氯乙烯(有机物): 吸入过多会降低中枢神经、心脏功能,长期暴露对肝脏有害
(9)四氯化碳(有机物): 对人体健康有广泛影响,具致癌性,对肝脏、肾脏功能影响极大
污水水质指标,污水水质指标一般分为物理、化学、生物三大类。
1、物理性指标
温度、色度、嗅和味、固体物质
固体物质的三种存在形态:悬浮的、胶体的、溶解的。固体物质用。总固体量(TS)作为指标,污水处理中常用悬浮固体(SS)表示固体物质的含量。
2、化学性指标
(1)、化学需氧量(CODcr):指用强化学氧化剂(我国法定用重铬酸钾)在酸性条件下,将有机物氧化成CO2与H2O所消耗的氧量(mg/L),用CODcr表示。化学需氧量越高,表示水中有机污染物越多,污染越严重。
(2)、生化需氧量(BOD5):水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量(mg/L)。
如果污水成分相对稳定,则一般来说,CODcr>BOD5。
一般BOD5/ CODcr大于0.3,认为适宜采用生化处理。
(3)、总需氧量(TOD):有机物主要元素是C、H、O、N、S等,当有机物被全部氧化时,将分别产生CO2、H2O、NO、SO2等,此时需氧量称为总需氧量(TOD)。
(4)、总有机碳(TOC):包括水样中所有有机污染物质的含碳量,也是评价水样中有机物质质的一个综合参数。
(5)、总氮(TN):污水中含氮化合物分为有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮,四种含氮化合物总量称为总氮(TN)。凯氏氮(TKN)是有机氮与氨氮之和。
(6)、总磷(TP):包括有机磷与无机磷两类。
(7)、pH值
(8)、重金属
3、生物性指标
(1)、大肠菌群数:每升水样中所含有的大肠菌群的数目,以个/L计。
(2)、细菌总数:是大肠菌群数、病原菌、病毒及其他细菌数的总和,以每毫升水样中的细菌菌落总数表示。
主要污水处理工,就是对城市生活污水和工业废水的各种经济、合理、科学、行之有效的工艺方法。
1、根据《水污染控制工程》分类
(1)、不溶态污染物的分离技术:
①、重力沉降:沉砂池(平流、竖流、旋流、曝气)、沉淀池(平流、竖流、辐流、斜流);
②、混凝澄清;
③、浮力浮上法:隔油、气浮;
④、其他:阻力截留、离心力分离法、磁力分离法
(2)、污染物的生物化学转化技术:
①、活性污泥法:SBR、AO、AAO、氧化沟等
②、生物膜法:导流曝气生物滤池、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等
③、厌氧生物处理法:厌氧消化、水解酸化池、UASB等
④、自然条件下的生物处理法:稳定塘、生态系统塘、土地处理法
(3)、污染物的化学转化技术:
①、中和法:酸碱中和
②、化学沉淀法:氢氧化物沉淀、铁氧体沉淀、其他化学沉淀
③、氧化还原法:药剂氧化法、药剂还原法、电化学法
④、化学物理消毒法:臭氧、紫外线、二氧化氯、氯气、次氯酸钠
(4)、溶解态污染物的物理化学分离技术:
①、吸附法
②、离子交换法
③、膜分离法:扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤、纳滤、微滤
④、其他分离方法:吹脱和气提、萃取、蒸发、结晶、冷冻
(5)、常见污水处理方法
①、物理法:物理或机械的分离过程。过滤,沉淀,离心分离,上浮等
②、化学法:加入化学物质与污水中有害物质发生化学反应的转化过程。中和,氧化,还原,分解,混凝,化学沉淀等
③、物理化学法:物理化学的分离过程。气提,吹脱,吸附,萃取,离子交换,电解电渗析,反渗透等④、生物法:微生物在污水中对有机物进行氧化,分解的新陈代谢过程。导流曝气生物滤池、曝气生物滤池, 活性污、泥生物转盘,氧化塘,厌气消化等
(6)、常用处理废水的化学方法
①、混凝
向胶状浑浊液中投加电解质,凝聚水中胶状物质,使之和水分开
混凝剂有硫酸铝,明矾,聚合氯化铝,硫酸亚铁,三氯化铁等
含油废水,染色废水,煤气站废水,洗毛废水等
②、中和
酸碱中和,pH达中性
石灰,石灰石,白云石等中和酸性废水,CO2中和碱性废水
硫酸厂废水用石灰中和,印染废水等
③、氧化还原
投加氧化(或还原)剂,将废水中物质氧化(或还原)为无害物质
氧化剂有空气(O2),漂白粉,氯气,臭氧等
含酚,氰化物,硫铬,汞废水,印染,医院废水等
④、电解
在废水中插入电极板,通电后,废水中带电离子变为中性原子
电源,电极板等
含铬含氰(电镀)废水,毛纺废水
⑤、萃取
将不溶于水的溶剂投入废水中,使废水中的溶质溶于此溶剂中,然后利用溶剂与水的相对密度差,将溶剂分离出来
萃取剂:醋酸丁酯,苯,N—503等设备有脉冲筛板塔,离心萃取机等
含酚废水等
吸附(包含离子交换)
将废水通过固体吸附剂,使废水中溶解的有机或无机物吸附在吸附剂上,通过的废水得到处理
吸附剂有活性炭,煤渣,土壤等
吸附塔,再生装置
染色,颜料废水,还可吸附酚,汞,铬,氰以及除色,臭,味等用于深度处理。
污水处理工艺流程主要有:
(1)、传统的污水处理技术
传统的污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。
(2)、现代污水处理技术
现代污水处理技术导流曝气生物滤池是在传统的曝气生物滤池的基础上,充分借鉴下向流曝气生物滤池法、上向流曝气生物滤池法、SBR法、AB法、接触氧化法、生物膜法、人工快滤法、沉降分离法、无泵污泥回流法、给水快滤法等10者的设计手法和二级或三级污水处理工艺的特点而开发研制出来的污水处理新工艺、新技术。
传统的污水处理技术特征,一级处理,主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理,主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。
三级处理,进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后,经过格栅或者筛滤器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。
(2)、现代的污水处理技术特征
a、导流曝气生物滤池技术特征
导流曝气生物滤池充分借鉴了下向流曝气生物滤池法、上向流曝气生物滤池法、SBR法、AB法、接触氧化法、生物膜法、人工快滤法、沉降分离法、无泵污泥回流法、给水快滤法等10者的设计手法,集曝气、快速过滤、悬浮物截留、两曝两沉、无泵污泥回流、定期反冲于一体,使污水在U型双锥这一个单元体内,综合实现三级、三区、三相导流、无泵污泥外排及回流处理全过程,是一种典型的高负荷、淹没式、固定化生物床的三相导流,脱氮除磷反应器,处理后的污水优于排放标准,可实现中水回用。
b、微生物一体化污水强化处理设备技术特征
微生物一体化污水强化处理设备简称微生物强化设备(Microbial enhanced equipment.)用MIE表示。该设备能将废水中的污染物有效去除,处理后的水质经环保机构与卫生防疫部门检测及全国近百家用户使用证明,该设备设计合理、技术先进、性能稳定、使用安全,各项技术性能居国内首位,特别适合各种废(污)水处理和微污染治理。
氟是最活泼的元素,常温下就几乎与任何其他元素相互作用。甚至黄金在受热后也能在氟气中燃烧,自然界中受热后也能在氟气中燃烧,自然界中不存在单体氟。氟气体为淡黄色,有强刺激性和文化馆性。工业中氟的污染主要是以氟化氢及其他氟化物的形式出现的。自然界中氟分布很广,约占地壳总得量的万分之二。最重的氟矿是萤石(氟化钙,CaF2)、冰晶石 (Na3A1A6);磷灰石中含有约3%的氟[氟磷酸钙,Ca5F(PO4)3,(如摩洛哥磷灰石矿平均含五氧化二磷42%,氟3.7%)],粘土含氟约0.02-1.5亿吨,是毒气中数量最大者,也是大气污染防治重点。密度为2.3,无色,不燃,具有强烈辛辣窒息性。常温下加以四个大气压即能液化为无色液体。环境中的二氧化硫57%发生于自然界,但由于分散,浓度不大而不致构成污染,43%来自工业生产等人为原因,由于发生源集中,浓度高而会造成大气污染。人为排放的二氧化碳中,燃煤约占70%,重油燃烧占16%,冶金工业约占11%,炼油工业约占4%。在城市里,工业和生活用煤是二氧化硫的主要来源。二氧化硫经高烟囱排放后,在1.5公里高空风的影响下,24小时之后会有50%以上超越700公里之外,60小时后,能扩散到1100公里以外。二氧化硫进入大气后,若大气干燥清洁,可停留1~2星期;若大气污染或潮湿,则转化为三氧化硫,降落地面。二氧化硫在大气中停留时间约2~4日。
二氧化硫对眼、鼻、咽喉和呼吸道有强烈刺激作用;对肝、肾和心脏有害。能使嗅觉和味觉减退,产生萎缩性鼻炎、慢性支气管炎、眼结膜炎和胃炎。急性中毒则可出现喉头水肿,肺水肿以至窒息死亡。二氧化硫常与粉尘,水蒸汽一直危害环境。美国多诺拉事件、英国伦敦烟雾事件、日本四日市事件等,都是与二氧化硫分不开的。对于特别敏感的人来说,空气中二氧化硫的浓度达到4mg/l即可觉察出来。即使千万分之一浓度的二氧化硫,对棉花、小麦、大麦等也有明显的作用。
二氧化硫的防治措施包括:1、城市的生活及工业用燃料低硫化,有条件的要逐步推广低硫煤、油和煤气、天然气,甚至以电为能源。2、燃料脱硫。如加强洗煤,煤的液化。3、烟气脱硫。如用石灰或石灰石洗涤烟气;以石灰或白云石掺煤作锅炉燃料等。4、高烟囱排放。5、改革工艺,综合利用。如硫酸厂以二转二吸代替一转一吸;回收有色冶金尾气中高浓度的二化硫制硫酸。等等。
铬(Cr)
铬是一种具有银白色光泽的金属,无毒,化学性质很稳定,不锈钢中便含有12%以上的铬。常见的铬化合物有六价的铬酐、重铬酸钾、重铬酸钠、铬酸钾、铬酸钠等;三价的三氧化二铬(铬绿、Cr2O3);二价的氧化亚铬。铬的化合物中以六价铬毒性最强,三价铬次之。据研究表明,铬是哺乳动物生命与健康所需的微量元素。缺乏铬可引起动脉粥样硬化。成人每天需500-700微克铬,而在一般伙食中每天仅能提供50-100微克。红糖全谷类糙米、未精制的油、小米、胡萝卜、豌豆含铬较高。铬对植物生长有刺激作用,微量铬可提高植物收获量;但浓度稍高,又可抑制土壤内有机物质的硝化作用。铬酸、重铬酸及其盐类对人的粘模及皮肤有刺激和灼烧作用、并导致伤、接触性皮炎。这些化合物以蒸气或粉尘方式进入人体,均会引中鼻中隔穿孔、肠胃疾患、白血球下降、类似哮喘的肺部病变。皮肤接触铬化物,可引起愈合极慢的“铬疮”,当空气中铬酸酐的浓度达0.15~0.31毫克/立方米时就可使鼻中隔穿孔。三价铬还是一种蛋白凝聚剂。有人认为,六价铬可诱发肺癌。此外,六价铬,特别是铬酸对下水系统金属管道有强文化馆作用,浓度2为0.31mg/l的重铬酸钠即可腐蚀管道。含3.4-17.3mg/l的三价铬废水灌田,就能使所有植物中毒。
铬的污染主要由工业引起。铬的开采、冶炼、铬盐的制造、电镀、金属加工、制革、油漆、颜料、印染工业,都会有铬化合物排出。如制革工业通常处理一吨原皮,要排邮含铬410mg/l的废水50-60吨;若每天处理原皮十吨,则年排铬72-86吨。
防治铬的污染要从改革工艺和综合利用多考虑,如电镀的铬雾回收、低铬镀铬;铬渣制铸石、青砖和铬木质素;镀铬废水回收氢氧化铬再经锦绿等等。
汞(Hg)
汞即水银,是一种液体金属。比重13.6,熔点-39.3℃、沸点357℃。汞在常温下即可蒸发,其蒸气无色无味,比空气重七倍。汞及其化合物毒性都很大,特别是汞的有机化合物毒性更大。鱼在含汞量0.01-0.02毫克/升的水中生活就会中毒;人若食用0.1克汞就会中毒致死。汞及其化合物可通过呼吸道、皮肤或消化道等不同途径侵入人体。当汞进入人体后,即集聚于肝、肾、大脑、心脏和骨髓等部位,造成神经性中毒和深部组织病变,引起疲倦,头晕、颤抖、牙龈出血、秃发、手脚麻痹、神经衰弱等症状,甚至会出现精神混乱,进而疯狂痉挛致死。有机汞还能进入胎盘,使胎儿先天性汞中毒,或畸形,或痴呆。汞的毒性是积累性的,往往要几年或十几年才能反应出来。食物链对汞有相当大的富集能力。如淡水鱼和浮游植物对汞的富集倍数为一千,淡水无脊椎动物为十万,海洋植物为一百,海洋动物为二十万。
汞有着广泛的用途,如气压表、压力计、温度计、汞真空泵、日光灯、整流器、水银法制烧碱、汞触媒、升汞消毒剂(千分之一的氯化亚汞作外科器械消毒剂)、雷汞(雷酸汞、炸药起爆剂)、颜料(如朱砂、辰砂即硫化汞红色颜料、印泥)、农药(如西力生、赛力散)等等都要用到汞。汞的污染也来自这些方面。在有色金属冶炼时也会因矿石含汞(如硫化汞)而带来严重的汞污染。问题有机合成工业中的含汞触媒(如以活性炭为载体的氯化亚汞触媒)废弃物也会给环境来污染问题。
人们已研究了各种对付汞污染的办法。如以隔膜电解槽制烧碱,有色冶金中采用多硫化碱回收汞、以无汞差压计代替水银差压计,等等。含汞废水也可以化学沉淀法、活性炭吸附法、汞齐提取法等等处理。但必须指出,任何方法除汞、都只能改变其存在形态和转移其存在位置,而其固有毒性并未消除,因此还要与汞的回收利用相结合。在制汞或使用汞的工厂中,常常定期用碘熏蒸,以生成碘化汞,消除汞患。
氯(Cl2)
氯是一种具有强刺激性的黄绿色气体,比空气重2.43倍,易溶于水(水氯体积比为1:2.5),易为活性炭所吸收。常温及六个大气上液化为液氯,比重为水的1.56倍。氯的用途相当广泛,多用于自水消毒,纸浆漂白,制溴、漂白粉(次氯酸钙),六六六,橡胶,油墨颜料,油脂,聚氯乙烯和盐酸、农药,等等。冶金工业的氯化处理、氯碱工业等也有大量氯气排出。如每生产一吨液氯,隔膜电解法会有9.45公斤、水银电解法有18-72.5公斤氯排出。
人们胃中含有千分之五的盐酸,以帮助消化、杀死病菌。氯是很活泼的元素,几乎能与一切普通金属以及碳、氮、氧以外的所有非金属直接化合(在无水情况下不与铁作用,故用钢瓶装液氯)。大气中低浓度的氯(氯化氢)能刺激眼、鼻、喉;空气中含有万分之一的氯就会严重影响人的健康。人体吸入氯气会使呼吸道和皮肤粘膜中毒。轻度中毒时有灼烧、压迫感,喉炎发痒,呼吸困难,眼刺痛流泪。高浓度的氯气(氯化氢)会引起人慢性中毒,产生鼻炎、支气管炎、肺气肿等,有的还会过敏,出现皮炎、湿疹等。氯挥发性极强,空气中的水蒸汽即可与之反应生成盐酸雾及次氯酸,而于所到之处腐蚀物品、危害人体和动植物。所以,生产和使用氯的地方要严格管理,改进工艺设备,防止跑冒滴漏并大搞氯的综合利用。对于含氯废气,在浓度超过1%时,可以四氯化碳或一氯化硫等作为吸收剂吸收浓缩后解吸予以回收;稀浓度的氯可用水、碱液和亚铁化合物等吸收处理,但要注意二次污染问题。
酚
酚类化合物种类繁多,有苯酚、甲酚、氨基酚、硝基酚、萘酚、氯酚等,而以苯酚、甲酚污染最突出。苯酚简称酚,又名石炭酸,微酸性(腐蚀性),常温下能挥发,放出一种特殊的刺激性臭味,在空气中变粉红色。医院常用的“来苏水”消毒剂便是苯酚钠盐的稀溶液。甲酚又称煤酚,与苯酚的化学活性及毒性类似,也经常同时存在。酚类按其芳环上所直接连接的羟基数目的不同,可分为一元酚和多元酚;按其挥发性又可分为挥发酚与不挥发酚。一元酚多具有挥发性(沸点在230℃以内)。
酚类化合物是一种原型质毒物,对一切生活个体都有毒杀作用。能使蛋白质凝固,所以有强烈的杀菌作用。其水溶液很易通过皮肤引起全身中毒;其蒸气由呼吸道吸入,对神经系统损害更大。长期吸入代浓度酚蒸汽或酚污染了的水可引起慢性积累性中毒;吸入高浓度酚蒸或酚液或大量酚液溅到皮肤上可引起急性中毒。如不及时抢救,可在三到八小时内因神经中枢麻痹而。残废慢性酚中毒常见有呕吐,腹泻、食欲不振、头晕、贫血和各种神经系病症。酚对水产和不生微生物、农作物都有一定的毒害。水中含酚0.1~0.2毫克/升时,鱼肉即有臭味有能食用;6.5~9.3毫克/升时,能破坏鱼的鳃和咽,使其腹腔出血、脾肿大甚至死亡。含酚浓度高于100毫克/升的废水直接灌田,会引起农作物枯死和减产。人对酚的口服致死量为530毫克/公斤体重。
苯酚的制造、炼焦、炼油、冶金、塑料、化纤、绝缘材料、酚醛树脂、制药、炸药、农药等等工业都会有较高浓度的含酚废水。例如,每生产一吨焦炭,就可产生0.2~0.3立方米的含酚废水。
解决含酚废水的途径,一是改革工艺,降低废水含酚浓度,或循环用水以减少废不量并提高废水中含酚浓度,便于回收;二是回收利用和处理,主要方法有:萃取、吸附、蒸汽吹脱、离子交换、化学沉淀、化学氧化、反渗透、生化处理等。一般说来,含酚浓度在1000毫克/升以上的废水应先考虑酚的回收,再加破坏处理以达无害排放。含酚浓度低于此浓度以下,则要进行无害处理。
氰化物
氰化物有氰、氢氰酸、氰化钠、氰化钾、氰化铵和腈类,均有剧毒!无机氰化遇酸即入出氢氰酸。氢氰酸比重为0.687,具苦杏仁臭味、无色透明液体,熔点-14℃,沸点25.6℃,极易挥发。氰化物侵入人体或接触它们(特别是通过皮肤伤口),均能引起中毒。轻者头痛、眩晕、呼吸困难,重者昏、戏挛、血压下降,甚至在二、三分钟内无预兆而突然昏致死亡。氰化物中毒治愈者不可能有神经系统后遗症,如头痛、麻痹、失语、颠痫等。氢氰酸对人的致死量为0.06克、氰化钠为0.1克、氰化钾为0.12克。氰化物对鱼的毒害较大,当水中氰根含量为0.04~0.1ppm时,即可使鱼致死。
含氰废水、废气主要来自电镀、焦化、冶金、选矿、化纤、制药、有机玻璃、塑料、煤气等工业部门。消除其危害的主要措施有:1、改革工艺。如电镀的无氰或微氰化;选矿用无氰选矿。2、回收利用。如蒸发浓缩、离子交换、酸性挥发等方法回收氰化物3、废水处理。主要有是电解、氧化、吹脱与吸收、生化、化学处理等,破坏氰根。如向废不中投放液氯、次氯酸钠或漂白粉等,使氰转化为二氧化碳和氮。一般含氰浓度小于20毫克/升时可用活性污泥曝气池,20~40毫克/升时用生物滤池,等等。
镉(Cd)
镉是一种毒性很大的重金属,其化合物也大都属毒性物质。镉用途很广,镉盐、镉蒸灯、颜料、烟雾弹、合金、电镀、焊药、标准电池、冶金去氧剂、原子反应堆的中子收棒等,都要用到镉。如颜料镉红即为硫化镉、硒化镉和硫酸钡组成;镉黄为硫化镉与硫酸钡组成。镉在自然界中相当稀少,常伴生于硫化铅、锌矿特别是闪锌矿(ZnS)之中。金属矿的开采和冶炼、电镀、颜料等是镉的主要人为污染源。粗磷肥中含镉可达100毫克/公斤、普钙含镉可达50~170毫克/公斤;汽车废气中也有镉。资料表明,交通频繁的公路两旁土壤和草的含镉量,近处明显高于远处。烟草中也含有一定量的镉。
震惊世界的日本“痛痛痛”就是因镉污染而致。含镉的矿山废水污染了河水及河两岸的土壤、粮食、牧草、通过食物链进入人体而慢慢积累,在肾脏和骨骼中。会取代骨中钙,使骨骼严重软化,骨头寸断;镉会引起胃脏功能失调,干扰人体和生物体内锌的酶系统,使锌镉比降低,而导致高血压症上升。镉毒性是潜在性的。即使饮用水中镉浓度低至0.1毫克/升,也能在人体(特别是妇女)组织中积聚,潜伏期可长达十至三十年,且早期不易觉察。资料表明,人体内镉的生物学半衰期为20~40年。镉对人体组织和器官的毒害是多方面的,且治疗极为困难。因此,各国对工业排放“三废”中的镉都作了极严格的规定。日本还规定,大米含镉超过1毫克/公斤即为“镉米”,禁止食用。日本环境厅规定0.3ppm为大米中镉浓度的最高正常含量。
由于镉化合物具有程度不同的毒性,用任何方法从废水中除镉,只能改变其存在任何方法从废水中除隔,只能改变其存在方式和转移其存在的位置,并不能消除其毒性。因此,镉废水的处理应尽量与回收利用结合。
砷(As)
砷及砷的可溶性化合物者极毒。如砒霜(白砒)就是三氧化二砷。自然界中主要以化合物形态存在,间或成单质存在,有硫砷铁矿(FeAsS)、雄黄(As2S2)、雌黄(As2S3)。不少有色金属矿石中含有砷化物,所以在有色金属冶炼过程中(如矿石培烧),均有砷化物(如白砒)排出。煤中含砷平均可达25毫克/公斤,故煤的燃烧可使周围空气的砷浓度达0.02微克/立方米。砷化物多用于制造硬质合金(如铅弹中加35%的砷)、砷酸盐药物、杀虫剂、杀鼠剂(一般为砷酸、亚砷酸盐类)、玻璃工业脱色剂、毛皮工业的脱毛剂和防腐剂。所以冶金、硫酸、化肥、皮革、农药等工业均有砷污染。问题砷可以通过呼吸、皮肤接触、饮食等途径进入人体。砷能与蛋白质和酶中的巯基结合,抑制体内很多生化过程,特别是与丙酮酸氧化酶的巯基结合,使其失去活性,引起细胞代谢的严重紊乱。砷对人的中毒剂量为0.01~0.052克,致死量为0.06~0.2克。砷的急性中毒症状是:咽喉、食道及胃肠烧灼感,腹泻、腹痛、头痛、恶心、呕吐、口喝、面部发绀、血压迅速降低,病情严重时可迅速死亡。砷中毒作用也是积累性的,能蓄积于骨质疏松部、肾、肝、脾、肌肉和角化组织(如头发、皮肤及指甲)。近年来还发现,与含砷物质经常接触的工人中,皮肤癌和肺癌的发病率锭高于其他行业;而皮肤溃疡、鼻中隔穿孔更为常见。
含砷废气应严格消烟除尘措施,在烟道中予以回收。含砷废一般用投加石灰、硫酸亚铁和液氯(或漂白粉),将砷沉淀,然后对废渣进行处理。各种方法从饮用水中除砷的效率,石灰软化法可除去85%,木炭过滤为70%,硫化铁滤床94%,硫酸铁凝结80%以上,氯化铁凝结98%以上,氢氧化铁沉淀法94~96%。如人畜误食砷中毒,可以氧化镁与硫酸亚铁溶液强烈搅动生成的新鲜氢氧化铁悬浮液服用来解毒。
烟尘
除工业过程产生的粉尘外,烟尘主要是燃料燃烧的产物。工业用煤排烟量大致是燃烧的重量的3~18%,褐煤为11%,无烟煤为8~9%。同样一吨煤,居民用比工业用所产生的粉尘要多2~3倍。烟尘一般含硫、氮、碳的氧化物等有毒气体和粉尘。粉尘颗粒大于十策米的,很快会沉降到地面,称为落尘;颗粒小于十微米的称为飘尘,其中相当大一部分比细菌还小,可以几小时,甚至几天,几年地飘浮在大气中,尤其是直径在0.5~5微米的飘尘,不能为人的鼻毛所阻滞和呼吸道粘液所排除,可直接到达肺泡,被血液带到全身。有的飘尘还附有苯并(a)芘或本身就是一些有毒的金属(如铬、铍、镍)化合物、石棉、砷化物等,可以致癌。细小的飘尘随呼吸道进入人体后将有一半粘附在肺部细胞上,是构成人类和动植物呼吸道疾病的重要原因。烟尘还能削弱日光和能见度,吸收日光中对人体有紫外部分,而使儿童的佝偻病增多。
防治烟尘污染措施主要有:1、改变燃料构成和燃烧方式。如用无污染或少污染的燃料(天然气、煤气、石油炼厂气或其他日光、沼气、风、潮汐等能源)代替煤炭;现有炉窑实行技术改革。2、区域集中供热,大的燃煤电站实行热电并供,以集中的高效锅炉代替分散的低效锅炉;3、采用各种烟尘消烟除尘方式。等等。
粉煤灰
从燃煤锅炉烟囱收集下来的烟灰称为粉煤灰。许多火电厂将粉煤灰与锅炉底部的沉渣(炉渣)一起排出,即粉煤灰渣。我国火电站每年排放的粉煤灰渣有近四千万吨,是一个重要的污染源。它不仅占用大量土地堆积,还常排放江河,使河道淤塞,河水变质。煤灰渣主要成份为硅酸盐、铝硅酸盐、氧化硅、硫酸盐等,含铁也相当高。它本身没有水硬胶凝性,但经磨细后, 在有水份的条件下,能与石灰等起化学反应生成水硬胶凝性的化合物,因此粉煤灰用途极广,主要用以制作建材。不少西方国家都反灰渣资源再技术作为国策的一环,美国更把灰渣列为矿产资源中的第七位,在1978年已有24.1%(约1641万吨)作为商品销售。我国最近也制定了粉煤灰水泥的国家标准,将其列为正式产品。粉煤灰还可用于水泥的活性混合材,混凝土的掺合料、烧结粉煤灰陶粒(人造骨料)、砌筑水泥(砂浆水泥)、填筑和筑路材料。粉煤灰的综合利用,需要电力、建材、建工、环保各部门统一认识,建设起我国的粉煤灰渣利用工业,从发展燃煤电站的除尘技术、干排灰技术到废料资源化、资源产品化、产品系列化等方面着手,解决粉煤灰的污染与利用问题。
硫铁矿渣
又称烧渣,是生产硫酸过程中,焙烧硫铁矿时产生的。一般每生产一万吨硫酸可产生约七千吨硫铁矿渣。由于烧渣中还有残硫,故排放水体,将使其严重酸化,腐蚀桥梁、船舶。
烧渣含铁量一般为百分之四十至四十五,经磁选、重选后,可提高至百分之五十到六十(同时脱硫),是很好的炼铁原料,每一万吨硫铁矿渣可选出四千吨左右的炼铁原料,选余物还可供水泥厂用,此外,烧渣中还有不少有价金属,应考虑综合利用问题。目前我省烧渣除部分供水泥厂外,大部分未处理,值得注意。
钢渣、高炉渣
每生产一吨生铁要排出0.75吨高炉渣(国外由于高断的改进和大型化、矿石品位提高,已降到0.3吨);每生产一吨钢,要排出0.25吨钢渣。高炉渣化学成份接近水泥的化学成份,活性比较稳定,抗磨、水化、吸水性能好,水淬工艺成熟,易于加工,回收利用合算。目前我国对高炉渣的利用率达百分之六十。而钢渣质硬、块大、不易破碎,水淬技术不很成熟,利用较难。高炉渣一般用于制矿渣水泥、矿渣磷肥、铸石、矿渣纤维、微晶玻璃等。碱性炼铁炉(如托马斯炉)的钢渣经水淬后渣中钢形成小粒,可经磁选回收。选余渣再制磷肥和水泥(其成本仅为普通水泥一半)。钢渣磷肥含磷及多种微量元素,适用于酸性土壤,能改良土壤,又可作饮料添加剂,其有效五氧化二磷为14~18%。国外对钢渣利用着重研究炉前水淬,使其先行粒化;或采用大面积分层铺渣破法(热泼法)。一般将钢渣返回烧结矿或直接回高炉代石灰石作助溶剂。
放射性物质
某些元素的不稳定原子核进行蜕变,放出甲(a)、乙(β)、丙()等射线,(能量的形式),而自己变成一种新原子,这种不稳定我的元素称为放射性元素,有天然的(如锕、钍、铀等)和人工的(钚、锔、钔等)之分。含放射性元素的物质即放射性物质它,在工、农、医、国防各方面均有着极重要价值。但它通过空气、饮食等途径进入人体,以体内或体外照射方式危害人体健康。人体受放射性危害,轻者头晕、疲乏、脱发、红斑、白血球减少或增多、血小板减少;而大剂量照射,还会引起白血病及骨、肺、甲状腺癌变甚至死亡,放射性还能引起基因突变和染色体畸变。不同射线对人的危害也有差别,如σ一粒子的放射性物质将引起所接触到的组织的高深度放射性危害;而 -射线主要是外部辐射引起危害;β-射线穿透能力介于二者之间,既能引起外部辐射性烧作和皮肤恶化,又能透过外层组织引起体内放射性损伤。
防止或减少放射源发出的射线对人体的伤害,主要有以下三种防护手段: (一)距离防护:距离放射源越远,接触的射线就越少,受到的伤害也越小。(二)屏蔽防护:选取适当的屏蔽材料(如混凝土、铁或铅等)做成屏蔽体遮挡放射源发出的射线。(三)时间防护:尽可能减少与放射源的接触时间。在实际工作中,通常将上述三种防护手段组合应用。