活性炭如何处理含酚废水?
应用粒状活性炭床,必须对废水进行预处理,去除油脂,减少悬浮固体,使悬浮物含量少于50毫克/升,以免堵塞炭层、增加水头损失,并避免频繁地进行反冲洗。粉末活性炭处理法又称生物-物理处理法、 投料曝气法和加粉末炭曝气法。它是在的基础上将粉末活性炭投入曝气池,这样既充分利用了废水处理设备,又提高了处理效果。用这种方法去除污染物,一般认为是吸附和微生物氧化分解的协同作用。活性炭的大量微孔吸附了有机物和废水中的氧气,为微生物群的生长繁殖提供了高浓度的营养源,而微生物代谢过程中产生的酶和辅酶又被吸附和富集在活性炭的微孔中,加之炭上微生物和有机物接触时间较长,使难以降解的有机物也有可能经生物氧化而分解。粉末活性炭处理法一般包括三个步骤:剧烈混和,使炭迅速分散到污水中;接触吸附和氧化,使炭悬浮在污水中进行混悬吸附和氧化;液-固分离,将炭从污水中分离出来,然后进行再生。
此法优点是:处理效果好而且比较稳定;提高了微生物对有机毒物和重金属的抗性;产生有凝聚力的炭体和微生物,形成坚实和稠密的污泥,改善了活性污泥法的操作条件;活性炭能吸附表面活性物质,解决了曝气池中的起泡沫问题;能用于处理成分复杂、浓度和水量多变的废水;粉末炭成本低。但因粉末炭再生困难,至今尚未应用于实际。1972年用流化床再生炉再生粉末活性炭试验成功为粉末活性炭的应用提供了条件。粉末活性炭用于废水处理的最新技术是单级接触系统,即混和、接触反应、重力沉淀在同一个设备中完成,炭在设备中的停留时间为2~5天。这样便于微生物活动,提高了处理效果。
在污泥消化池中投加一定量的粉末活性炭,能加速污泥沉淀,净化返回到水处理系统的上清液提高水处理系统的效率。此外还可促进污泥固体的分解,消除恶臭,提高设备的生产能力。
污水中最难降解的物质之一,主要显毒性。
如果用微生物法,不宜直接用好氧工艺,只宜采用厌氧方法先预处理。
毒性很大,厌氧工艺其短期的微生物接触浓度(冲击负荷)不宜超过100mg/L(<100),长期驯化后,长期微生物接触浓度应<200mg/L。
——这个数据是刚帮你查到的(《高浓度有机废水处理技术与工程应用》冶金出版社 王绍文)
因为有毒,所以BOD测不准,谈不上准确可生化比的问题了。
供你参考毒性(由小变大依次是):苯<苯酚<甲酚(邻、间、对)<硝基苯(邻、间、对)<3,5-二甲酚<二氯酚(2,4、2,6)、2,4硝基酚<对硝基酚<五氯酚
可见你这个属于是颇具毒性的污染物质了。
通常不直接用生化法处理,预处理可以考虑用物化法,比如铁碳还原+厌氧+耗氧,萃取处理法回收,活性炭吸附法,磺化媒吸附法,树脂吸附法等等。
取一份水样,加适量的硫酸和5%的高锰酸钾溶液,混均加热煮沸、冷却,滴加盐酸羟胺溶液破坏过量的高锰酸钾,加适量的EDTA掩蔽铜等共存离子的干扰,再加入双硫腙试剂,可以测定汞。
另取一份水样,加硫酸和硝酸溶液消解后,分成几份,分别加新亚铜灵试剂,用分光光度法测铜的含量;加双硫腙试剂用分光光度法测铅的含量。 另取一份水样,在酸性条件下进行常压蒸馏,蒸馏液用氨基安替吡林分光光度法测定酚
方法提要
在酸性条件下,用GDX-502固相萃取柱吸附水中酚类化合物,乙腈解析柱中有机酚,高效液相色谱-紫外检测器检测。
方法适用于饮用水、地下水及湖库水中苯酚、对硝基酚、间甲酚、2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚、五氯酚6种酚类的测定。对水中6种酚通常可检测到10~50ng/L水平。
仪器
高效液相色谱仪带紫外检测器,恒流梯度泵系统。
色谱柱WatersSymmetryC8,4.6mm×250mm,粒径5μm或性质相似的色谱柱。
GDX-502固相萃取小柱将使用过的SPE小柱填充物去掉并清洗干净,湿法加入约为0.5g纯化溶胀后的GDX-502树脂,打开活塞放出甲醇,直到液面刚好达到树脂床顶部。用10mL乙腈淋洗树脂,再用10mL水淋洗树脂,每次淋洗保持液面不低于树脂床。
针头过滤器孔径0.45μm,直径13mm,有机系。
固相萃取装置12管固相萃取装置。
真空泵。
采样瓶1L具磨口玻璃塞的棕色玻璃细口瓶。
氮吹仪。
微量注射器10μL、50μL、100μL、1000μL等气密性微量注射器。
K.D浓缩瓶25mL,带1mL定量管,须标定容积后使用。
试剂
空白试剂水去离子水蒸馏再经Millipore处理。
高效液相色谱流动相为水(含1%乙酸)和乙腈的混合溶液。
碳酸氢钠溶液c(NaHCO3)=0.05mol/L。
硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)。
乙腈,甲醇HPLC级。
丙酮(C3H6O)农残级。
乙酸。
盐酸。
标准储备溶液苯酚、对硝基酚、间甲酚、2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚、五氯酚六种的混标,购自国家标准物质研究中心。保存在-18℃冰箱中。
GDX-502树脂使用前用丙酮浸泡数日,数次更换新溶剂到丙酮无色。再用乙腈回流提取6h以上。纯化后的树脂密封保存在甲醇中备用。
替代物标准2-氟苯酚和2,4,6-三溴苯酚混标。
样品的采集与保存
1)水样采集。必须采集在玻璃容器中,在采样点采样及盖好瓶塞时,样品瓶要完全注满,不留空气。若水中有残余氯存在,要在每升水中加入80mg硫代硫酸钠除氯。
2)水样保存。避光、4℃下中保存。采样后7d内完成提取。40d内完成分析。
分析步骤
1)水样预处理。用孔径0.45μm的玻璃纤维滤膜,去除水中机械杂质。根据水中酚类化合物含量,取水样50~1000mL,加入2-氟苯酚和2,4,6-三溴苯酚等替代物标准,用6mol/LHCl调至pH2。水样以10mL/min的流速流经已活化的GDX-502固相萃取柱。当水样完全流过柱子后,用0.05mol/L碳酸氢钠溶液10mL淋洗柱子。用N2或空气将柱中水分充分抽干。用4mL每次1mL乙腈淋洗小柱,前两次淋洗液需在柱中平衡10min,后两次平衡2min,合并淋洗液,最终用乙腈定容为1.00mL。0.45μm有机相滤膜过滤,HPLC分析。
2)校准曲线。
3)高效液相色谱分析条件。
紫外检测器:双波长检测,检测波长280nm和290nm。柱温35℃。
流动相组成:A泵,99%水+(1+99)乙酸B泵,100%乙腈。
流动相流量:1mL/min,恒流。梯度洗脱,洗脱程序,见表82.41。
表82.41 洗脱程序
4)色谱图的考察。见图82.13。
定性与定量分析
1)定性分析。以样品保留时间和标样保留时间相比较来定性。根据标准色谱图各组分的保留时间,确定出被测样品中目标物数目和名称。对有检出的样品需用其他方法确证,如GC-MS等技术。
图82.13 六种标准酚类样品在不同检测波长下的液相色谱图(2μg/mL)
2) 定量分析。每个工作日必须测定一种或几种浓度的标准溶液来检验校准曲线或响应因子。如若某一化合物的响应值与预期值间的偏差大于 10%,则必须用新的标准对该化合物绘制新的校准曲线或求出新的响应因子。使用紫外检测器时,6 种酚类的最大吸收波长不同,为提高分析灵敏度,苯酚、间甲酚采用 280nm 波长定量对硝基酚、2,4 -二氯酚、2,4,6-三氯酚、五氯酚采用 290nm 波长定量。计算公式参见式 (82.16) 。
方法性能指标
1) 精密度、检出限和线性范围。按实验方法,配制浓度为 0.5μg / mL 酚类混合标准样品,按选定的工作条件分析,重复检测 7 次,计算方法的精密度。检出限的测量是以相对于基线噪音 3 倍时组分峰高所对应的浓度。各组分的精密度、检测下限和线性范围见表82.42。
表82.42 方法精密度、检出限及线性范围
2) 准确度。分别将 50μL 浓度为 2μg / mL 的混合标准样品加入 0.25L 和 1.0L 试剂空白水中,用 502 树脂固相萃取柱吸附富集,洗脱后定容 1.0mL,HPLC 测定,计算加标回收率。结果见表82.43。
表82.43 方法的准确度
3) 基体加标回收率。从北京不同地区取护城河水过滤后,分别取 1L 水加入表82.44中不同量的标准样品,及未加入标准样品的 1L 水,经水样预处理,在 HPLC 上检测,得到加标回收率。
表82.44 地表污水加标回收率
注: 2-氟苯酚、2,4,6-三溴苯酚为替代物,回收率均符合控制限要求。
一、 前言
凡是向环境排放有害物质或对环境产生有害影响的场所、设备和装置统称为污染源。通过污染源的调查积累了基础数据资料,再经过污染源的评价可了解企业的污染源的特点,结合本地区环境保护目标制定出污染综合防治规则。
石化工业是以石油和天然气为原料,通过各种不同工艺途径制成所需的油品、化工产品和生活用品。石油化工过程中使用的原料、生产过程、产品(包括副产品)都有可能产生污染物,其排出污染物的种类和数量是随着生产工艺、生产规模所采用不同的原材料及产品品种的变化而改变。
二、 石油化工废水污染源及治理
由于石化生产的产品品种繁多,废水中的污染物十分复杂。其特点是废水量大、组分复杂。例如炼油厂平均每加工一吨原油产生的废水量为0.3-3.5吨。石油化工废水中主要污染物有石油类、硫化物、酚、丙烯腈、醛类、三苯、含氮化合物、部分有机物、部分重金属及含酸、碱废水。
1、 含油废水
主要来源:工艺过程与油品接触的冷凝水、介质水、生成水,油品洗涤水、油品运输船压舱水、循环冷却水、油品油气冷凝水、焦化除焦废水及受油品污染的地面水。
主要污染物:油,有的含油废水含有酚、硫化物等。
处理原则:在装置或罐区预先隔除浮油,后排入污水处理厂再处理。此方法简单、费用低、效果好,能就地回收油品。
2、 含酚废水
主要来源:常减压延迟焦化、催化裂化及苯酚-丙酮、间甲酚、双酚A等生产装置。
主要污染物:酚
处理原则:对于含酚量低,无回收价值,可与全厂废水混合后不加预处理直接排入污水场。如含酚废水酚含量较高(>1000mg/l)应在装置区内回收或进行预处理再排入污水厂。
3、 含硫废水
主要来源 :炼油厂二次加工装置、分离罐的排水、油品和油气的冷凝分离水、芳烃联合装置。
主要污染物:硫化物(S2-)
处理方法:空气氧化法和水蒸气汽提法。
4、 含氰废水
主要来源:丙烯腈装置、腈纶厂聚合车间、纺丝车间及回收车间的排水、丁腈橡胶装置。
主要污染物:丙烯腈、乙腈、异丙醇。
处理方法:目前常用塔式生物滤池法(又称生化塔),效果很好。
5、 含醛废水
主要来源:乙醛装置、维纶抽丝装置、醋酸乙烯装置、甲醛装置等。
主要污染物:乙醛、甲醛、甲醇、丙烯醛。
6、 含苯废水
主要来源:制苯车间、苯乙烯装置、聚苯乙烯装置、乙基苯装置、烷基苯装置以及乙烯装置的裂解急冷水洗废水。
处理方法:一般常用吹脱法,另有活性碳吸附法。
7、 含酸碱废水
主要来源:炼油厂、石油化工厂的洗涤水,成品罐的切水、锅炉水处理排水及酸碱汞房的排放水。
治理方法:低浓度含酸废水常用中和法和综合利用的方法,高浓度含酸废水治理方法有塔式浓缩法、鼓泡浓缩法、浸没燃烧法等。
三、 石油化工废气污染源及治理
石油化工废气主要来源于加热炉和锅炉排出的燃烧气体、生产装置产生过剩气体、热电厂燃烧排出废气、在贮运和设备运转产生的跑、冒、滴、漏都构成石油化工的大气污染源。
主要污染物是二氧化硫、氮氧化物、烃类、乙烯、一氧化碳、恶臭、丙烯腈及颗粒状物质。
大气污染物的排放量与所采取的加工工艺综合利用和回收方法有关。
治理原则:1、结合技术改造采用少污染或无污染的工艺。
2、加强环境管理和应用新治理技术。
3、废气、废水、废渣的再利用。
四、 石油化工废渣污染源及治理
石油化工在生产过程中产生废渣种类繁多,成份复杂,大多数属于化工废渣,主要有酸渣、碱渣、油污泥、白土渣、废催化剂、活性污泥、苯酸废渣、煤渣、粉煤灰、废丝、废块等。
处理方法:1、废渣的再资源化。
2、废渣的处理(化学处理、脱水、焚烧)。
3、废渣的堆存。
总之尽可能要变废为宝,再资源化,减少废渣对环境的污染。
五、 结束语
了解源头分布是为了找出污染源,减少、消除污染源,为此一方面在工程设计上要正确划分废物系统,采取有效的治理方案,另一方面要在管理上实行严格控制,做到标本兼治,以防为主。
SUP7901 UASB-射流曝气组合工艺处理有机工业废水技术
采用生物反应动力学和流体动力学的最新设计计算原理与方法,应用高新生物技术,在低能耗下净化有机废水,将污染物转化为沼气加以利用,并数倍地降低系统的污染物产量。具有占地少、节能、运行成本低、处理效率高等优点。应用范围:大、中、小型肉类联合加工厂处理屠宰废水。也适用于处理工业有机废水。技术转让。详细资料备索。
SUP17185 难降解有机工业废水高新生物处理技术与关键设备
研究开发出了包括难降解有机物高效降解菌、自固定化微生物反应器、可连续自动运行和控制的分置式膜-生物反应器和一体式膜-生物反应器中试成套工艺、铁曝气还原-厌氧-粉末活性碳活性污泥法组合工艺、SBRK工艺、酵母回收→絮凝→预脱氮硫→厌氧酸化→SBR→深度处理工艺等,并均已成功地应用于中试或示范工程,已建成七项示范工程。技术转让。详细资料备索。
SUP1631 ACOX系列高浓度有机污水净化装置
该装置是利用催化氧化的原因,将废水中的有机物氧化分解,从而使废水大幅度降低COD的一种高效污水处理装置利用当今化学工程领域中的新技术,与相应的高效催化剂相结合,研制了三相催化氧化反应器,用于处理高浓度高色度工业有机废水。该装置具有应用范围广,耐冲击,适应性强,操作方便,处理效果好,容积荷大,工程投资省,处理费用低等优越性。技术转让。资料备索。
SUP18347 富氧生物碳有机废水净化技术
技术特点:高氧生物碳是我校开发的一项新技术,主要用于有机废水涂镀处理及对微污染水源的预处理,以提高自来水水质的量,同时对工业废水涂镀处理废水时用于生产节省水资源。市场前景:对缺水城市及微污染水的净化有广阔前景,使大部分有机废水经该技术用于生产。效益分析:处理一吨水需能耗0.5度电。技术转让。详细资料备索。
SUP6390 EASBR法处理有机磷甲基氯化物生产污水
本工艺用于有机磷农药甲基氯化物生产污水等农药污水,原污水COD6000mg/l,处理水COD小于150mg/l。原污水先经化学[E]预处理,稀释5 - 10倍后进入催化酸化[A],再送入序列间歇活性污泥池[SBR],处理厂占地、投资、处理成本比常规方法减少15、35和30%。技术转让。详细资料备索。
SUP14819 膜法处理草浆黑液及碱回用技术
本技术其处理工艺流程相对比较简单,克服了原燃烧法碱回收的高能耗缺点,降低了能耗。工艺操作和管理比较方便。相对而言,膜法处理碱回用工艺,可以大幅度降低一次性投资,其一次性固定资产投资约为碱回收的44%,能耗约为碱回收的1/4;在其他技术经济指标方面与1.7万吨制浆能力的燃烧法碱回收相近。技术转让。详细资料备索。
SUP15294 2,3-酸生产废水的治理与资源化
2,3-酸生产废水酸性强,毒性大,难以生化降解。经NDA-708树脂固定床工艺处理后,出水为无色透明液,CODcr<100mg/1,CODcr去除率>96%;出水2-萘酚和2,3-酸等萘系有机化合物<10mg/1,其去除率>99%;树脂床经脱附,可回收2-萘酚和2,3-酸,回收率>95%。工程投资约100万元。技术转让。资料备索。
SUP18498 蛋氨酸生产废水处理技术
蛋氨酸生产过程中排放的废水水质复杂,含有多种有机酸、醇、醛、酯及一些聚合物。开发成功了化学氧化-生化-絮凝处理流程与前絮凝-生化-后絮凝处理流程,均可使最终排水达到国家排放标准。两种废水处理流程可供生产与建设单位因地制宜选用。技术转让。详细资料备索。
SUP18500 间戊二烯树脂生产废水处理技术
间戊二烯树脂生产中洗涤工序排出含大量Al 3的废水,很难用一般的絮凝沉降方法去除。开发成功加入共沉剂的絮凝沉降法,处理效率高,成本低,处理后废水中悬浮物与Al 3含量均符合国家排放标准要求。技术特点:以共沉剂、PH调节剂与高分子絮凝剂配合使用,使废水中氢氧化铝胶体粒子凝聚沉降。药剂用量少、沉降速度快、沉渣密实、过滤容易。技术转让。详细资料备索。
SUP15306 高浓度难降解有机废水处理技术和方法
主要内容有:1.采用树脂或有关化学方法回收废水中有用的原料-酚苯胺等2.对废水首先采用热控微电解法处理,COD去除一般可达60%。3.接着采用化学强氧化方法对废水进一步处理,COD去除率一般可达70左右。4.再采用吸附法处理可使废水COD进一步下降。5.最后对废水采用二段系列化处理,达到排放要求。 技术转让。详细资料备索。
SUP854 含高浓度有机物及氨焦化污水催化湿式氧化净化技术
催化湿式氧化是国际上一种深度处理高浓度有机废水的新技术。我院开发成功的该项技术,所处理的污水在260-280℃、6.0-9.0MPa条件下,通过装有湿式氧化催化剂的反应器,使污水中所含有的有机物及氨等污染物氧化分解成无害物排放,对COD、NH2-N(氨氮)及Bap(苯并芘)的去除率分别为99.5%、99.9%及97.2%。该技术已通过小试鉴定。技术转让。详细资料备索。
SUP15292 β-萘酚生产废水的治理与资源化
开发成功采用ND-910树脂固定床吸附法处理β-萘磺酸钠母液的新工艺,并在1997年通过小试成果鉴定。采用固定床工艺连续运行60批试验,取得了满意的效果。高浓度脱附液可套入生产工艺中经水解,吹萘,中和等步骤回收β-萘磺酸钠和萘,实现污染物的综合利用。技术转让。详细资料备索。
SUP15295 氯化苯生产过程中水洗废水的治理与综合利用
氯化苯生产过程中排放黄色水洗酸性废水,其中盐本含量约8-9,Fe3+浓度为0.2-0.4,苯浓度为500-1000mg/1,氯化苯100-200 mg/1,排放0.4吨废水/吨产品。由于废水酸性强,Fe3+和苯的含量高,至今国内尚无有效的处理方法,是氯化苯行业急待解决的一个难题。通过系统的不试研究,开发成功废水022树脂固定床除铁新工艺并通过鉴定。技术转让。详细资料备索。
SUP9729 活性碳纤维对含酚废水的处理
活性碳维对水溶液中的苯酚具有优异的吸附能力,能使经处理后的高浓度含酚工业废水中酚的含量降到0.1×1/1000000。特别是它对低浓度的含酚废水同样达到深度净化处理的目的。达到国家规定的排放标准。本技术采用柱法吸附装置,设备体积小,操作简单,可再生,反复多次使用。特别适用于酚浓度低,废水量大的工厂,以及废水的深度净化等方面。技术转让。详细资料备索。
SUP12121 电-多相催化过程治理二硝基苯酚工业废水
1996年通过鉴定,技术国际先进。本成果在已授权的电-多催化过程琢其反应器的基础上,研制出高效的催化剂,安装成电-多相催化反应器,废水在常温常压下流经反应器,就能达到COD减少,色度降低的好结果。设备简单,操作方便,治废效率高,可处理废水的种类多、范围广,运行费有低廉。技术转让。详细资料备索。
SUP12122 催化湿式氧化治理难降解高浓度有机工业废水新技术
1992年10月通过鉴定,技术国际先进。催化湿式氧化法是将污水通过一个装有高效氧化性能催化剂的反应器,在一定的压力的温度及催化剂的作用下将污水中的有机物和其他含N、S等毒物氧化分解成CO2、H2O及N2等无害物排放。该双活性组份催化剂比国外单贵金属催化剂贵金属含量低50%,处理水空速可提高一倍。 技术转让。详细资料备索。
SUP6392 ASBR工艺污水处理技术
本工艺为生物化学工艺,适用于各种有机性废水处理。原废水先经酸化预处理,再入SBR生化反应池处理,即可达标排放或回用。排泥周期大于150天。原水COD1000~2000mg/l,处理水COD小于或等于100mg/l,其余各项指标均优于GB8978-88一级排放标准,符合间接回用水标准。应用范围:肉联厂、食品厂、制药厂、化工厂等厂的废水处理。技术转让。详细资料备索。
SUP6389 CASBR法处理季戊四醇生产废水
本工艺用于处理化工、制药、季戊四醇等难降解有机工业废水。原污水先经催化酸化(CA),使季戊四醇等难生化降解的有机物解毒并低分子化,为后续序列间歇活性污泥池(SBR)提高可生化性良好的有机质。原污水COD1200mg/l,季戊四醇600mg/l,处理水COD≤120mg/l,季戊四醇不检出,处理水回用率90%。技术转让。详细资料备索。
SUP7204 嗜甲基细菌处理甲醇废水
成果所选育的嗜甲基菌可直接用于处理甲醇废水(一般含甲醇1,最高不超过5),耐受甲醇冲击浓度,可达到10。该菌种不仅可处理甲醇废水,而且还可以处理甲胺、甲醛、乌洛托品等甲基类化合物废水。该菌种生长条件温和-常温和接近于中性;有极强的活性;在长期运转工程中不会被杂菌污染;有极好的沉降能力(2mm,sv15)和在填料上有很强的附着性。技术转让。详细资料备索。
SUP5521 电泳油漆有机废水处理新方法
喷漆、电泳油漆等行业排放出一种高浓度有机废水,该废水特点是COD和色度高,为此本项目采取酸化---凝聚气浮法处理获得良好效果。对于含COD为2000-3000mg/l、色度为1000-15000倍的电泳漆废水,采用该工艺处理,排放水中COD、色度、SS、PH、油均达到排放标准。技术转让。详细资料备索。
SUP5534 含金属高浓度有机废水处理技术
本项目以生产酞菁染料工厂排放出的废水为对象,其水质成份为COD4000-5000mg/l、Cu1700-3800mg/l,该废水特点是含Cu和COD高,且酸性强,并且是有机络合铜。本项目采取网捕凝聚和生物三相流化床组合工艺处理获得良好效果,处理后排放水质中Cu、pH、SS达标,COD≤150mg/l以下。适用于含金属的高浓度有机废水处理场合。技术转让。详细资料备索。
SUP1775 高浓度有机废水处理技术
本技术适用于白酒(酒精)厂、淀粉厂、啤酒厂、柠檬酸厂等高浓度有机废水的处理。采?quot厌氧-好氧"处理工艺。技术优点:1) 厌氧设备的容积负荷高,可达15~20 kg COD/m3 .d以上;2) COD去除率高,可达99%以上;3) 建设及运转费用低,是其他技术的60~70% ;4) 整个处理设施的占地面积小、布置紧凑。
SUP540 高浓度有机废水的开发性处理
建设规模为日处理20吨高浓有机废水。建设内容为:(1)处理集约化养殖废水生产绿色肥料;(2)处理淀粉废水生产绿色饲料;(3)处理再生纸厂废水生产绿色燃料。本项目根据生态学与经济学原理,利用涪质分离技术,通过一定手段,对上述高浓有机废水中的有益成分进行截留与吸聚,将固形物调制、生产成商品性的绿色饲料、绿色肥料及绿色燃料。 技术转让。详细资料备索。
SUP4323 三重环流生物三相流化床处理硝苯及苯胺类废水的研究
本项目是在构筑物中实现气、液、固三相完全流态化的废水处理新工艺,其中气相可以是空气或O2,固相可以为固定化微生物的活性碳,砂粒和离子交换树脂等。 选用的微生物是研究室内分离出来的优势菌种,10小时的停留时间对硝基苯和苯胺的去除率分别达到95%和99%以上。技术转让。详细资料备索。
SUP16970 有机废水高效处理设备
该设备具有容积负荷高、生化反应速度快、有机物去除效率高、占地面积小、能耗低、剩余污泥量少、耐负荷冲击能力强等特点,适用于化工、啤酒、屠宰、淀粉、皮革、宾馆等废水的处理。该法与普通活性污泥法相比,工程投资减少10%~15%,占地面积减少50%~60%,运行费用减少15%,剩余污泥减少50%~70%。提供废水处理设备。技术转让。详细资料备索。
SUP1303 糖精纳生产废水的综合处理及铜回收技术
糖精纳生产废水主要成分为邻氨基苯甲酸及邻苯二甲酸(约40%)、邻氨甲苯或间对位甲苯(约28%)及不溶性糖精等。主要污染物为难生物降解的有毒有机物,本物化生化组合工艺,通过适当的工艺选择,利用厂家的废弃资源,使Cu 由50-200mg/l降至1mg/l以下并予以回收,CODcr达标排放。技术转让。详细资料备索。
SUP9880 催化氧化-工程菌法处理高浓度工业有机废水
本技术适用于普通工业有机废水和高浓度、高色度、高盐度和高毒性的工业有机废水的处理。包括:1、物化处理,主要是调整PH和用絮凝剂处理。2、生化处理,工程菌在使用中表现出对有机污染物降解的高效性和适应性。本技术适用于处理高浓度有机废水,处理每公斤COD的运行费用为0.35-0.5元。技术转让。详细资料备索。
SUP852 高浓度有机废水处理技术
本技术特别适用于酒精厂、淀粉厂、味精厂、啤酒厂 、制糖厂等以农副产品为原料的高浓度有机废水的处理,采用厌氧-好氧工艺。本技术以上处理单元采用装置化设计,整个处理流程实行以各种处理单元为模块的有机结合。全套处理系统具有处理效果稳定、运行管理简单、处理设施的结构布局紧凑、占地少,建设费用低等优点。技术转让。详细资料备索。
SUP1263 DBL三相生物流化床
DBL三相生物流化床是高效的工业有机废水好氧生物处理装置。本装置特制轻型流动生物载体,易于流化、比表面大。床内微生物浓度高;空气布气均匀,氧传质效率高,氧饱和度大;三相接触,气液膜更新快,有利于高浓度有机物快速降解。DBL三相生物流化床消化吸收日本水处理工程新技术设计而成,是当代环境工程的新成果。技术转让。详细资料备索。
SUP12237 络合萃取法处理工业含酚废水技术
络合萃取法是依据协同萃取理论和逆络合萃取理论而研制开发出的处理工业含酚废水最为有效的方法。含酚萃取剂经过反萃取后可回收酚。且萃取剂复用性好,操作方便,处理费用低,脱色效果好。该技术主要适用于农药、化工、医药、染料、塑料等行业产生的含有苯酚、硝基酚、苯甲酚等各种不同浓度含酚废水处理及回收,具有高效性和一定的普适性。技术转让。详细资料备索。
SUP11955 甲胺磷农药生产废水处理工艺技术
甲胺磷生产工业废水,具有浓度高、盐度高、有机磷含量高、氨态氮含量高,毒性大、生物溶解难等特点,该种废水排放对环境污染极大。然而至今国内还未有对该种废水有效治理的方法。我校研究开发?quot负压酸解溜"工艺能有效地降解有机磷,并有较高的脱盐效率,而且能耗低、占地少、运行费用低,无二次污染等特点。技术转让。资料备索。详细资料备索。
SUP 540 高浓度有机废水的开发性处理
建设内容为:(1)处理集约化养殖废水生产绿色肥料;(2)处理淀粉废水生产绿色饲料;(3)处理再生纸厂废水生产绿色燃料。本项目利用涪质分离技术,通过一定手段,对上述高浓有机废水中的有益成分进行截留与吸聚,将固形物调制、生产成商品性的绿色饲料、绿色肥料及绿色燃料。技术转让。详细资料备索。
SUP 20980 超声-紫外-氧化联合技术处理有机废水
超声辐射水会引起许多复杂的物理变化和化学变化,这种现象成为超声空化效应。紫外光具有消毒、杀菌作用,并能加速有机物的降解。反应中加入氧化剂可提高声光联合辐射的效率,降低成本。超声-紫外-氧化联合技术处理有机废水,降解速度快、效果好、处理设备简单、操作运行简便、处理费用低,并具有杀菌、消毒、固液分离等作用。技术转让。详细资料备索。
SUP 21000 高浓度有机废水处理技术(CWO)
此方法能够在无稀释的情况下对氨氮化合物,COD,BOD,污泥等高浓度污浊成分实施一次性高效氧化处理,使之分解成无害的形式(N2,CO2,H2O)。不产生需要二次处理的污泥,而且能同时进行脱色,脱臭和灭菌,处理水还能够再使用。处理后的排气中也没有NOx和SOx的产生。 技术转让。详细资料备索。
SUP 22233 大孔吸附树脂处理含磺胺废水的研究
本课题研究 探讨经济实用的新工艺,以回收排放废水中的SN和NaNO3。本研究是利用本单位研制的DRHⅢ型大孔吸附树脂对含SN废水进行有效的处理,利用树脂的 吸附特性废水中的SN得以浓缩而制成优等品级的工业磺胺产品,废水中的无机盐制成优等品级的硝酸钠。技术转让。详细资料备索。
SUP 22238 上流式厌氧污泥床(UASB)反应器综合技术
成果简介 ①应用范围广。可有效地净化轻工、酿造、制药、化工等行业排放的高浓度有机废水。②负荷高、处理效果好。在已实施的工程中,厌氧反应器负荷可达到5~10kgCOD/m3·d,CO D去率可达85~90%。整体工艺COD去除率可达95%以上。③可回收清洁能源-沼气,产气率0.40~0.45m3沼气/kgCOD(去除)。技术转让。详细资料备索。
SUP 23252 高浓度氨氮和难降解有机物的新型微生物处理法
针对工业废水中难降解的有机物、高分子聚合物、化学合成染料以及高浓度氨氮等处理难点,选育和驯化不同生长类型的高效降解菌群和脱氮、脱色、除油微生物,可应用于难处理的石油化工、印染、制药和食品加工行业的废水处理。技术转让。详细资料备索。
SUP 23487 有机废水处理中基本无剩余污泥排放技术的研究
本研究采用兼氧技术,研究一群异养型微生物将菌体外的糖类物水解剥离以及通过生物化学反应打开菌体细胞壁的机理。破碎菌体释放出的原生质进入有机废水处理系统,被好氧微生物分解成小分子无机物,达到剩余污泥减容化。技术转让。详细资料备索。
SUP 23698 间歇式活性污泥法处理有机性工业废水的试验研究
通过模型和生产性试验,确证了间歇式活性污泥法技术对以制革、毛皮加工为对象的高浓度有机为水处理的适用性。提出了间歇式活性污泥法处理制革和毛皮加工为水的各项主要的设计和运行控制参数。技术转让。详细资料备索。
SUP 24039 微电解--生化法处理难解有机废水技术
微(内)电解法是利用铁-碳粒料在电解质溶液中腐蚀形成的微(内)电解过程来处理废水的一种电化学技术。电极反应产生的新生态Fe2+是一种吸附、包容和络合能力相当强的混凝剂,综合效果显著,脱色效果好,可提高废水可生化性,与二级生化处理匹配性好,操作简便,运行费用低;生化处理采用水解-好氧工艺。技术转让。详细资料备索。
SUP 25438 高浓度有机废水处理技术
以农产品或农副产品为原料生产淀粉、脂肪酸、味精、酒精、溶剂、柠檬酸和啤酒等,要排放大量的有机废水,含有大量的碳水化合物、脂肪蛋白质、纤维素等有机物。我院在UASB反应器的布水系统及三相分离器设计上有独特之处,对不同的处理对象,采用不同的厌氧处理单元。具有产气率高,有机物去除率高的优点。技术转让。详细资料备索。
SUP 27296 焦化废水治理
现采用絮凝与膜分离技术首先对高浓度的COD进行初步治理,然后对分离后的清液采用液体上催化分解技术使废水中的NH3-N转化成氮气等对水体无害的含氮物质。工艺简单,放大的可靠性高。充分考虑了现有焦化厂废水治理的工艺,因此容易工业化。技术转让。详细资料备索。
SUP 28024 典型有机废水处理的一体化成套设备与关键技术开发
该设备处理效率高、占地小、能耗和运行费用低、管理方便、全自动或主体部件自动化操作应用了第三产业有机废水、小区生活污水和制药、造纸、纺织和印染等行业难降解毒性行机废水的处理,通过技术攻关,最终形成年产值达到亿元以上的产业化技术产品。技术转让。详细资料备索。
SUP 28034 混凝处理与厌氧水解酸化-好氧生化结合处理高浓度有机废水
本方法是利用混凝技术将高浓度的有机废水在进行生化前去除大部分有害有毒物,从而大大降低生化处理负荷,然后采用不完全厌氧技术使废水的可生化性得到改善,再进行好氧生化深度处理,使处理后的水质可满足任何一级的环保排放要求。技术特点:工艺结构紧凑,投资省,节约电耗,运行效果稳定,易操作管理,基本上无生化污泥外排。 技术转让。详细资料备索。
SUP 28035 混凝处理与ABF法生化工艺结合处理高浓度有机废水
这类工艺主要是应用于特别高浓度污染物、有毒有害的化工类废水,ABF工艺的耐冲击负荷、运行稳定、无生化剩余污泥。ABF法的工作原理主要是充分利用微生种群的特性,为其创造适宜的环境,使不同的生物群在不同的污染负荷下得到良好的繁殖,能更有效地去除污染物。技术转让。详细资料备索。
SUP 28036 混凝处理加好氧生化技术处理中等浓度的有机废水
在进行了混凝处理去除绝大部分悬浮物和胶体物后,使COD大大降低,直接采用生接触氧化或活性污泥法使废水处理达标。特点:投资省,占地面积小,工艺简介,运行可靠。技术转让。详细资料备索。
SUP 28038 化学氧化、混凝处理重金属盐类废水和一般性污染的有机废水
用于处理电镀废水、漂洗废水、低浓度生活废水及其他低有机污染的轻化工废水。技术转让。详细资料备索。
SUP 28039 EGSB厌氧反应器处理高浓度有机废水
用于处理淀粉废水、酒精废水和其他轻工食品等废水。EGSB厌氧工艺是在UASB厌氧工艺的基础上发展起来的新工艺,具有高负荷、高去除率(COD去除率大于85%)、抗冲击负荷能力强、容积产气率高、可设置完全自控等优点。技术转让。详细资料备索。
SUP 28853 难降解有机工业废水光催化氧化处理工艺设备
该工艺研究以五氯苯酚钠、除草剂为处理对象,进行了光催化剂制备、装饰,载体的筛选,负载方法的优化等研究;考察了催化剂活性的影响因素;试验了光催化反应器。二氧化钛粉末直接负载法所制得的催化剂具有较好的催化氧化活性。 技术转让。详细资料备索。
SUP 30151 膜法和化学法联合处理生物难降解废水
技术转让。详细资料备索。
SUP 30348 催化湿式氧化处理高浓度有机废水研究
催化湿式氧化处理高浓度有机废水,其技术原理为:在高温、高压条件下,氧气成为一种氧化性能较强制氧化剂,利用氧气与有机废水充分接触,氧化去除废水中的有机污染物。采用适当的催化剂,可以加速这种氧化反应,达到更好的去除污染物质效果,还可以降低反应所需的温度和压力。技术转让。详细资料备索。
SUP 30350 高浓度有机废水膜生物处理技术
本技术的创新之处:(1)在厌氧膜生物反应器的中试研究中,厌氧生物池的容积负荷明显高于国外研究应用水平。(2)在好氧浸没式膜生物反应器开发中,创造性应用国产聚丙烯中空纤维膜替代进口聚乙烯膜,同时提出了膜操作和清洗方法,采用的厌氧酸化---好氧一体式膜生物工艺不仅可以进一步提高COD的去除率,还能改善膜的水通量。技术转让。详细资料备索。
SUP 30355 含盐(NaC1)有机废水处理技术
食品腌制、奶制品加工、化工以及制药等许多行业所排放的废水中都含有较高浓度的NaC1。由于NaC1对微生物有抑制作用,使得用生物法处理这些行业的废水不易达到满意的效果。我校采用好氧生物处理工艺对这种废水的处理进行了研究。本技术已经通过专家鉴定,成果在国内领先,在含盐废水处理领域具有广阔的应用前景。 技术转让。详细资料备索。
SUP 30627 催化氧化法处理高浓度、高色度有机废水的成套工艺技术
该工艺技术和处理装置的基本原理是:废水经预处理除油除杂后,水中有机物在催化剂的作用下,被氧化剂氧化分解,有机物由大分子氧化成小分子,小分子进一步氧化成二氧化碳和水,使COD大幅度下降,出水基本无色,大大提高了生物的可降解性,与生化工艺配套性强,按不同地区和不同水质要求,可再配深度处理工艺达标排放。技术转让。详细资料备索。
SUP 30896 ASBR法处理高浓度有机废水
ASBR方法是在一个密闭的反应器中,在生物气二氧化碳和甲烷的循环搅拌下进行厌氧反应,通过控制时间程序完成废(污)水的处理。ASBR法不需气体分离装置,尤其是具有活性厌氧污泥浓度高、耐负荷冲击的废水有机物与微生物接触充分降解污染物的速率大等优点。技术转让。详细资料备索。
SUP 31385 膜生物反应器处理有机废水--污水处理与回用新技术
膜生物法(Membreane Bioreactor)是将现代膜分离技术与传统生物处理技术有机结合起来的一种新型水处理技术。它集生物降解、污泥分离于一体,它具有容积负荷高,占地面积小、出水水质稳定且出水可直接达到回用要求等突出优点。应用范围:(1) 生活污水,(2) 尤其小区生活污水的处理及回用;(3) 难降解/高浓度、小水量有机废水的处理。 技术转让。详细资料备索。
SUP 31393 生物强化共代谢法处理焦化废水难降有机物
本项目是经过多年研究,获得成果主要是利用筛选分离的高效优势菌种,共代谢基质优化组合配方与合理的工艺流程,可使焦化废水二级出水COD降至100mg/L以下,得到了较为满意的研究结果与有关参数,为这类废水深度处理提供了新技术、新方法。应用范围:本研究成果可应用焦化废水处理,焦化废水二级出水深度处理。技术转让。详细资料备索。
SUP 31402 TURB@有机废水高效生物膜反应器
本反应器的特征在于开发出了一种新型的生物载体以及与该载体相匹配的反应器。新型载体表面呈蜂窝状,比重小且呈亲水性。与现有的各种载体如石英砂、活性炭、陶粒以及丙烯酸等相比,具有易挂膜、能耗低、单位容积生物量高的特点。应用范围: 各类有机废水处理及生物脱氮除磷。技术转让。详细资料备索。
SUP32258 微电解-生化法处理难降解有机废水技术
生化处理采用水解-好氧工艺。特点是不仅可去除COD,具有脱色效果,而且可显著提高后续好氧生物处理的效率和深度,同时因为不会产生恶臭气体及沼气,停留时间相对也较短,也不必控制绝对无氧条件,因此这是一种经济有效,安全卫生,易于操作的生化处理工艺,再配合好氧曝气处理来大幅度去除有机物,使出水达到排放标准。技术转让。详细资料备索。
SUP33328 光催化降解法治理有机废水
我校开发的光催化降解法的技术特点:1000mg/L的高浓度有机废水,光降解催化剂作用下,可降到100 mg/L以下,COD值与透明度达到排放标准。该技术对印染厂排出的废水、制糖厂废水、发酵工业产生的废水、
《污水综合排放标准》(GB8978-96)对焦化废水新改扩建项目要求:NH 3 -N≤15mg/L,COD≤100mg/L。过去,国内外去除焦化废水中的NH 3 -N和COD主要采用生化法,其中以普通活性污泥法为主,该方法可有效去除焦化废水中酚、氰类物质,但对于难降解有机物和NH 3 -N去除效果较差,难以达标排放。难降解有机物的处理已引起国内外有关学者的高度重视,许多学者对难降解有机物进行了大量研究,同时改进了焦化废水中NH 3 -N脱除工艺,提出了许多切实可行的处理设施和技术,使出水COD和NH 3 -N浓度大大降低。本文将介绍几种先进有效的焦化废水的处理技术。
1 焦化废水的预处理技术
去除焦化废水中的有机物主要采用生物处理法,但其中部分有机物不易生物降解,需要采用适当的预处理技术。常用的预处理方法是厌氧酸化法。
厌氧酸化法是一种介于厌氧和好氧之间的工艺,其作用机理是通过厌氧微生物水解和酸化作用使难降解有机物的化学结构发生变化,生成易降解物质。厌氧微生物对于杂环化合物和多环芳烃中环的裂解,具有不同于好氧微生物的代谢过程,其裂解为还原性裂解和非还原性裂解。厌氧微生物体内具有易于诱导、较为多样化的健全开环酶体系,使杂环化合物和多环芳烃易于开环裂解。焦化废水中存在较多的易降解有机物,可以作为厌氧酸化预处理中微生物生长代谢的初级能源和碳源,满足了厌氧微生物降解难降解有机物的共基质营养条件。焦化废水经厌氧酸化预处理后,可以提高难降解有机物的好氧生物降解性能,为后续的好氧生物处理创造良好条件 [1] 。赵建夫等 [2] 将水解一酸化作为焦化废水预处理工艺,废水经6h水解一酸化,12h好氧生化处理,COD去除率达91%,比传统的生化处理法提高了近40% [3] 。
2 焦化废水的二级处理技术
焦化废水经预处理后,废水的可生化性得到了提高,但其中难降解有机物不能彻底分解为CO2和H2O,必须进行二级处理。焦化废水的二级处理方法很多,有生物化学法、物理法、化学法以及物理化学法等。目前,效果较好的二级处理技术主要有以下几种。
2.1 催化湿式氧化技术
催化湿式氧化技术是80年代国际上发展起来的一种治理高浓度有机废水的新技术,是在一定温度、压力下,在催化剂作用下,经空气氧化使污水中的有机物、氨分别氧化分解成CO2、H2O及N2等无害物质,达到净化目的。其特点是净化效率高,流程简单,占地面积少。杜鸿章等研制出适合处理焦化厂蒸氨、脱酚前浓焦化污水的湿式氧化催化剂,该催化剂活性高,耐酸、碱腐蚀,稳定性高,适用于工业应用,对CODcr及NH 3 -N的去除率分别为99.5%及99.9%;而且,经催化湿式氧化法治理焦化废水小试结果估算,治理费用与生化法相近,但处理后的水质远优于生化法。从技术、经济指标、环境效益分析采用催化湿式氧化法治理焦化废水经济可行 [4] 。
2.2 生物强化技术
生物强化技术是指在生物处理体系中投加具有特定功能的微生物来改善原有处理体系的处理效果。投加的微生物可以来源于原有的处理体系,经过驯化、富集、筛选、培养达到一定数量后投加,也可以是原来不存在的外源微生物。实际应用中这两种方法都有采用,主要取决于原有处理体系中的微生物组成及所处的环境 [5] 。这一技术可以充分发挥微生物的潜力,改善难降解有机物生物处理效果 [6-7] 。Selvaratnam等 [8] 通过在活性污泥中投加苯酚降解菌Psendomonas Pvotida ATCC11172,提高了苯酚的去除率,系统在40d内一直保持在95%-100%的苯酚去除率,而没有进行生物强化的对照组中苯酚去除率开始很高,但很快降到40%左右。
2.3 纷顿试剂技术
纷顿试剂对有机分子的破坏是非常有效的,其实质是二价铁离子和过氧化氢之间的链反应催化生成·OH自由基,三价铁离子催化剂(称纷顿类试剂)也能激发这个反应,这两个反应生成的·OH自由基能有效地氧化各种有毒的和难处理的有机化合物;或者采用紫外灯作为辐射能源放射紫外线进入废水,当过氧化氢被紫外光激活后,反应产物是一个高反应性的·OH自由基,这个·OH基团迅速引发氧化链反应,最终有机化合物被分解为CO2和H2O。K.Banerjeek等经实验证明:采用过氧化氢添加铁盐和同时采用紫外光、过氧化氢和催化剂的两个处理过程都能有效地减少焦化废水中COD浓度 [9] 。
2.4 固定化细胞技术
固定化细胞(简称IMC)技术是通过采用化学或物理的手段将游离细胞或酶定位于限定的空间区域内,使其保持活性并可反复利用的方法。制备固定化细胞可采用吸附法、共价结合法、交联法、包埋法等。固定化细胞技术充分发挥了高效菌种或遗传工程菌在降解有机物治理中的降解潜力,该技术特点是细胞密度高,反应迅速,微生物流失少,产物分离容易,反应过程控制较容易,污泥产生量少,可去除氮和高浓度有机物或某些难降解物质 [10] 。
Amanda等 [11] 以PVA-H3BO3包埋法固定化假单孢菌Psendomonas,在流化反应器中连续运行2周,进水酚浓度从250mg/L逐渐提高到1300mg/L,出水酚浓度均为0。
2.5 三相气提升循环流化床
蔡建安 [12] 经实验研究证明:用三相气提升内循环流化床反应器(AZLR)处理焦化废水比活性污泥法效果好,其处理负荷高,COD进水负荷为13kg/(d·m 3 ),COD去除的容积负荷可达7kg/(d·m 3 )。它对酚、氰等污染物的耐受力强,去除效果好,并具有较低的曝气能耗,其COD去除率为54.4%~76%,酚的去除率为95%~99.2%,氰去除率为95%~99.2%。
2.6 缺氧-好氧-接触氧化法
该工艺在缺氧过程溶解氧控制在0.5mg/L以下,兼性脱氮菌利用进水中的COD作为氢供给体,将好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原生成氨气排入大气,同时利用厌氧生物处理反应过程中的产酸过程,把一些复杂的大分子稠环化合物分解成低分子有机物。在好氧过程溶解氧在3~6mg/L范围内,先由好氧池中的碳化菌降解易降解的含碳化合物,再由亚硝酸盐菌和硝酸盐菌氧化氨氮;在接触氧化过程溶解氧控制在2~4mg/L,能够进一步降解难降解有机物,脱除氨氮、磷,对水质起关键作用。山西省临汾市煤气化公司采用这一工艺,出水水质由处理前COD3000mg/L、氨氮650mg/L、酚250mg/L,经处理后分别变为140mg/L、230mg/L、0.9mg/L,基本接近《污水综合排放标准》 [13] 。
3 焦化废水深度处理技术
焦化废水二级出水中COD和NH 3 -N常常超标,应进行三级处理。许多学者已研究出了一些三级处理方法,如化学氧化法、折点加氯法、絮凝沉淀辅以加氯法、吸附过滤辅以离子交换法等,但由于经济和技术的原因,这些方法均处于试验阶段,目前较为经济可行的三级处理方法主要有以下两种。
3.1 氧化塘深度处理法
氧化塘深度处理焦化废水简单易行,处理效果好,能耗低,易管理,费用低。COD进水浓度在250-400mg/L范围内,该方法对COD处理效果较为理想。氧化塘对低浓度焦化废水进行处理的适宜pH值为6-8,最佳pH值为7;适宜温度范围为25-35℃,最佳温度为35℃。如果投加生活污水于焦化废水中,其COD和NH 3 -N去除率都可得到提高。藻类吸收作用是焦化废水氧化塘脱除NH 3 -N的主要途径,硝化反应是焦化废水NH 3 -N转化的重要反应。吴红伟等经试验证明,采用氧化塘深度处理焦化废水,COD、NH 3 -N均可达标排放 [14] 。
3.2 粉煤灰吸附法
X光衍射仪测定结果表明:粉煤灰主要成分是SiO 2 、Al 2 SO 5 、NaAlSiO 4 等,将粉煤灰作为吸附剂深度处理焦化废水,脱色效果好,对CODcr、挥发酚、油等去除效果好,费用低廉。张兆春 [15] 等研究表明腐植酸类物质-长焰煤作为吸附剂对焦化废水中化学耗氧物质具有较快的吸附速率以及可观的吸附容量,可以对焦化废水进行深度处理。山西焦化厂采用生化-粉煤灰深度处理焦化废水的工艺技术,经处理后,除氨氮偏高外,CODcr、挥发酚、硫化物、氰化物、BOD5等污染物浓度均低于国家规定的允许排放标准,处理后的水60%被回用。
4 结束语
深入研究焦化废水的先进处理技术,既是当前经济建设面临的现实问题,也是将来进行技术攻关的重点,我们应该寻求既高效又经济的处理技术,改善环境质量,实现水资源的循环利用。
一级处理
机械(一级)处理工段包括格栅、沉砂池、初沉池等构筑物,以去除粗大颗粒和悬浮物为目的,处理的原理在于通过物理法实现固液分离,将污染物从污水中分离,这是普遍采用的污水处理方式。机械(一级)处理是所有污水处理工艺流程必备工程(尽管有时有些工艺流程省去初沉池),城市污水一级处理BOD5和SS的典型去除率分别为25%和50%。在生物除磷脱氮型污水处理厂,一般不推荐曝气沉砂池,以避免快速降解有机物的去除;在原污水水质特性不利于除磷脱氮的情况下,初沉的设置与否以及设置方式需要根据水质特性的后续工艺加以仔细分析和考虑,以保证和改善除磷除脱氮等后续工艺的进水水质。
二级处理
污水生化处理属于二级处理,以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的,其工艺构成多种多样,可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等多种处理方法。日前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。生物处理的原理是通过生物作用,尤其是微生物的作用,完成有机物的分解和生物体的合成,将有机污染物转变成无害的气体产物(CO2)、液体产物(水)以及富含有机物的固体产物(微生物群体或称生物污泥);多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离,从净化后的污水中除去。
三级处理
三级处理是对水的深度处理,是继二级处理以后的废水处理过程,是污水最高处理措施。现在的我国的污水处理厂投入实际应用的并不多。它将经过二级处理的水进行脱氮、脱磷处理,用活性炭吸附法或反渗透法等去除水中的剩余污染物,并用臭氧或氯消毒杀灭细菌和病毒,然后将处理水送入中水道,作为冲洗厕所、喷洒街道、浇灌绿化带、工业用水、防火等水源。
由此可见,污水处理工艺的作用仅仅是通过生物降解转化作用和固液分离,在使污水得到净化的同时将污染物富集到污泥中,包括一级处理工段产生的初沉污泥、二级处理工段产生的剩余活性污泥以及三级处理产生的化学污泥。由于这些污泥含有大量的有机物和病原体,而且极易腐败发臭,很容易造成二次污染,消除污染的任务尚未完成。污泥必须经过一定的减容、减量和稳定化无害化处理井妥善处置。污泥处理处置的成功与否对污水厂有重要的影响,必须重视。如果污泥不进行处理,污泥将不得不随处理后的出水排放,污水厂的净化效果也就会被抵消掉。所以在实际的应用过程中,污水处理过程中的污泥处理也是相当关键的。
一、 吸附原理
二、 影响吸附的因素
三、 吸附剂
四、 吸附工艺和设备
五、 吸附法在污水处理中的应用
一、吸附原理
固体表面有吸附水中溶解及胶体物质的能力,比表面积很大的活性炭等具有很高的吸附能力,可用作吸附剂。吸附可分为物理吸附和化学吸附。如果吸附剂与被吸附物质之间是通过分子间引力(即范德华力)而产生吸附,称为物理吸附;如果吸附剂与被吸附物质之间产生化学作用,生成化学键引起吸附,称为化学吸附。离子交换实际上也是一种吸附,将在第二节中讨论。
物理吸附和化学吸附并非不相容的,而且随着条件的变化可以相伴发生,但在一个系统中,可能某一种吸附是主要的。在污水处理中,多数情况下,往往是几种吸附的综合结果。
一定的吸附剂所吸附物质的数量与此物质的性质及其浓度和温度有关。表明被吸附物的量与浓度之间的关系式称为吸附等温式。目前常用的公式有二:弗劳德利希(Freundlich)吸附等温式,朗格缪尔(Langrnuir)吸附等温式。
二、影响吸附的因素
吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标。固体吸附剂吸附能力的大小可用吸附量来衡量。吸附速度是指单位重量吸附剂在单位时间内所吸附的物质量。在水处理中,吸附速度决定了污水需要与吸附剂接触的时间。吸附速度快,则所需的接触时间就短,吸附设备的容积就小。
多孔性吸附剂的吸附过程基本上可分为三个阶段:颗粒外部扩散阶段,即吸附质从溶液中扩散到吸附剂表面;孔隙扩散阶段,即吸附质在吸附剂孔隙中继续向吸附点扩散;吸附反应阶段,吸附质被吸附在吸附剂孔隙内的吸附点表面。一般,吸附速度主要取决于外部扩散速度和孔隙扩散速度。
颗粒外部扩散速度与溶液浓度成正比,也与吸附剂的比表面积的大小成正比。因此吸附剂颗粒直径越小,外部扩散速度越快。同时,增加溶液与颗粒间的相对运动速度,也可以提高外部扩散速度。
孔隙扩散速度与吸附剂孔隙的大小和结构,吸附质颗粒的大小和结构等因素有关。一般,吸附剂颗粒越小,孔隙扩散速度越快。
吸附剂的物理化学性质和吸附质的物理化学性质对吸附有很大影响。一般,极性分子(或离子)型的吸附剂容易吸附极性分子(或离子)型的吸附质;非极性分子型的吸附剂容易吸附非极性的吸附质。同时,吸附质的溶解度越低,越容易被吸附。吸附质的浓度增加,吸附量也随之增加。
污水的pH值对吸附也有影响,活性炭一般在酸性条件下比在碱性条件下有较高的吸附量。吸附反应通常是放热反应,因此温度低对吸附反应有利。
三、吸附剂
吸附剂的种类很多。常用是活性炭和腐植酸类吸附剂。
1.活性炭
在生产中应用的活性炭的种类很多。一般都制成粉末状或颗粒状。粉末状的活性炭吸附能力强,制备容易,价格较低,但再生困难,一般不能重复使用。颗粒状的活性炭价格较贵,但可再生后重复使用,并且使用时的劳动条件较好,操作管理方便。因此在水处理中较多采用颗粒状活性炭。
活性炭的比表面积可达800—2000m2/g,有很高的吸附能力。
颗粒状活性炭在使用一段时间后,吸附了大量吸附质,逐步趋向饱和并丧失工作能力,此时应进行更换或再生。再生是在吸附剂本身的结构基本不发生变化的情况下,用某种方法将吸附质从吸附剂微孔中除去,恢复它的吸附能力。活性炭的再生方法主要有:
(1)加热再生法 在高温条件下,提高了吸附质分子的能量,使其易于从活性炭的活性点脱离;而吸附的有机物则在高温下氧化和分解,成为气态逸出或断裂成低分子。活性炭的再生一般用多段式再生炉。炉内供应微量氧气,使进行氧化反应而又不致使炭燃烧损失。
(2)化学再生法 通过化学反应,使吸附质转化为易溶于水的物质而解吸下来。例如,吸附了苯酚的活性炭,可用氢氧化钠溶液浸泡,使形成酚钠盐而解吸。
湿式氧化法也是化学再生法,主要用于再生粉末状活性炭。
在我国,目前活性炭的供应较紧张,再生的设备较少,再生费用较贵,限制了活性炭的广泛使用。
2.腐植酸类吸附剂
用作吸附剂的腐植酸类物质主要有:天然的富含腐植酸的风化煤、泥煤、褐煤等,它们可以直接使用或经简单处理后使用;将富含腐植酸的物质用适当的粘合剂制备成的腐植酸系树脂。
腐植酸类物质能吸附工业废水中的许多金属离子,如汞、铬、锌、镉、铅、铜等。腐植酸类物质在吸附重金属离子后,可以用H2SO4、HCI、NaCl等进行解吸。目前,这方面的应用还处于试验、研究阶段,还存在吸附(交换)容量不高,适用的pH值范围较窄,机械强度低等问题,需要进一步研究和解决。
四、吸附工艺和设备
吸附的操作方式分为间歇式和连续式。间歇式是将废水和吸附剂放在吸附池内进行搅拌30min左右,然后静置沉淀,排除澄清液。间歇式吸附主要用于小量废水的处理和实验研究,在生产上一般要用两个吸附池、交换工作。在一般情况下,都采用连续的方式。
连续吸附可以采用固定床、移动床和流化床。固定床连续吸附方式是废水处理中最常用的。吸附剂固定填放在吸附柱(或塔)中,所以叫固定床。移动床连续吸附是指在操作过程中定期地将接近饱和的一部分吸附剂从吸附柱排出,并同时将等量的新鲜吸附剂加入柱中。所谓流化床是指吸附剂在吸附柱内处于膨胀状态,悬浮于由下而上的水流中。由于移动床和流化床的操作较复杂,在废水处理中较少使用。
在一般的连续式固定床吸附柱中,吸附剂的总厚度为3~5m,分成几个柱串联工作,每个柱的吸附剂厚度为1~2m。废水从上向下过滤,过滤速度在4~15m/h之间,接触时间一般不大于30~60min。为防止吸附剂层的堵塞,含悬浮物的废水一般先应经过砂滤,再进行吸附处理。吸附柱在工作过程中,上部吸附剂层的吸附质浓度逐渐增高,达到饱和而失去继续吸附的能力。随着运行时间的推移,上部饱和区高度增加而下部新鲜吸附层的高度则不断减小,直至全部吸附剂都达到饱和,出水浓度与进水浓度相等,吸附柱全部丧失工作能力。
在实际操作中,吸附柱达到完全饱和及出水浓度与进水浓度相等是不可能的,也是不允许的。通常是根据对出水水质的要求,规定一个出水含污染物质的允许浓度值。当运行中出水达到这一规定值时,即认为吸附层已达到“穿透”,这一吸附柱便停止工作,进行吸附剂的更换。
五、吸附法在污水处理中的应用
由于吸附法对进水的预处理要求高,吸附剂的价格昂贵,因此在废水处理中,吸附法主要用来去除废水中的微量污染物,达到深度净化的目的。如:废水中少量重金属离子的去除、少量有害的生物难降解有机物的去除、脱色除臭等。
第2节 离子交换法
离子交换法是水处理中软化和除盐的主要方法之一。在废水处理中,主要用于去除废水中的金属离子。离子交换的实质是不溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与溶液中的其它同性离子的交换反应,是一种特殊的吸附过程,通常是可逆性化学吸附。
离子交换剂
水处理中用的离子交换剂有磺化煤和离子交换树脂。磺化煤利用天然煤为原料,经浓硫酸磺化处理后制成,但交换容量低,机械强度差,化学稳定性较差,已逐渐为离子交换树脂所取代。
离子交换树脂是人工合成的高分子聚合物,由树脂本体(又称母体或骨架)和活性基团两个部分组成。生产离子交换剂的树脂母体最常见的是苯乙烯的聚合物,是线性结构的高分子有机化合物。在原料中,常加上一定数量的二乙烯苯做交联剂,使线状聚合物之间相互交联,成立体网状结构。树脂的外形呈球状颗粒,粒径为:0.6~1.2mm(大粒径树脂),0.3~0.6mm(中粒径树脂),或0.02~0.1mm(小粒径树脂)。树脂本身不是离子化合物,并无离子交换能力,需经适当处理加上活性基团后,才具有离子交换能力。活性基团由固定离子和活动离子组成。固定离子固定在树脂的网状骨架上,活动离子(或称交换离子)则依靠静电引力与固定离子结合在一起,二者电性相反电荷相等。
离子交换树脂按树脂的类型和孔结构的不同可分为:凝胶型树脂、大孔型树脂、多孔凝胶型树脂、巨孔型(MR型)树脂和高巨孔型(超MR型)树脂等。
第3节 萃取法
在化工上,用适当的溶剂分离混合物的过程叫萃取。当混合物为溶液时叫液—液萃取,当混合物为固体时叫固—液萃取;使用的溶剂叫萃取剂,提出的物质叫萃取物,在废水处理上,利用废水中的杂质在水中和有机萃取剂中溶解度的不同,可以采用萃取的方法,将杂质提取出来。例如含酚浓度较高的废水。由于酚在有机溶剂中的溶解度远远高于在水中的溶解度,我们可以利用酚的这种性质以及有机溶剂(如:油)与水不相溶的性质,选用适当的有机溶剂从废水中把有害物质酚提取出来。
用萃取法处理废水时,有三个步骤:①把萃取剂加入废水,并使它们充分接触,有害物质作为萃取物从废水中转移到萃取剂中;②把萃取剂和废水分离开来,废水就得到了处理。也可以再进一步接受其他的处理;③把萃取物从萃取剂中分离出来,使有害物质成为有用的副产品,而萃取剂则可回用于萃取过程才算,在技术上已经成立;其次,是经济上的考虑。技术上可靠,经济上合理,生产才能采用。
在化工上常使用“相”这个名词。“相”是一个均匀物质,具有组成相同和性质相同的特征。如在一个物质体系里同时存在界面明确的两部分物质,这两部分物质就抽象地叫做两个相。例如,油和水混在一起,即使剧烈搅拌,油滴分散在水中,油水之间仍然存在明确的界面,我们就说这是存在水相和油相。一个物质体系里的两个相,常常一个呈连续状态而另一个呈分散状态,呈连续状态的叫连续相,呈分散状态的叫分散相。一个物质体系的相数并无限制。
第4节 膜析法
一、 渗析法
二、 反渗透法
三、 超过滤法
膜析法是利用薄膜以分离水溶液中某些物质的方法的统称。目前有扩散渗析法(渗析法)、电渗析法、反渗透法和超过滤法等。
一、渗析法
人们早就发现,一些动物膜,如膀胱膜、羊皮纸(一种把羊皮刮薄做成的纸),有分隔水溶液中某些溶解物质(溶质)的作用。例如,食盐能透过羊皮纸,而糖、淀粉、树胶等则不能。如果用羊皮纸或其他半透膜包裹一个穿孔杯,杯中满盛盐水,放在一个盛放清水的烧杯中,隔上一段时间,我们会发现烧杯内的清水带有咸味,表明盐的分子已经透过羊皮纸或半透膜进入清水。如果把穿孔杯中的盐水换成糖水,则会发现烧杯中的清水不会带甜味。显然,如果把盐和糖的混合液放在穿孔杯内,并不断地更换烧杯里的清水,就能把穿孔杯中混合液内的食盐基本上都分离出来,使混合液中的糖和盐得到分离。这种方法叫渗析法。起渗析作用的薄膜,因对溶质的渗透性有选择作用,故叫半透膜。近年来半透膜有很大的发展,出现很多由高分子化合物制造的人造薄膜,不同的薄膜有不同的选择渗析性。半透膜的渗析作用有三种类型:①依靠薄膜中“孔道”的大,小分离大小不同的分子或粒子;②依靠薄膜的离子结构分离性质不同的离子,例如用阳离子交换树脂做成的薄膜可以透过阳离子,叫阳离子交换膜,用阴离子树脂做成的薄膜可以透过阴离子,叫阴离子交换膜;③依靠薄膜:的有选择的溶解性分离某些物质,例如醋酸纤维膜有溶解某些液体和气体的性能,而使这些物质透过薄膜。一种薄膜只要具备上述三种作用之一,就能有选择地让某些物质透过而成为半透膜。在废水处理中最常用的半透膜是离子交换膜。
二、反渗透法
反渗透法是一种借助压力促使水分子反向渗透,以浓缩溶液或废水的方法。
如果将纯水和盐水用半透膜隔开,此半透膜只有水分子能够透过而其他溶质不能透过,则水分子将透过半透膜进人溶液(盐水),溶液逐渐从浓变稀,液面则不断上升,直到某一定值为止。这个现象叫渗透,高出于水面的水柱高度(决定于盐水的浓度)是由于溶液的渗透压所致。可以理解,如果我们向溶液的一侧施加压力,并且超过它的渗透压,则溶液中的水就会透过半透膜,流向纯水一侧,而溶质被截留在溶液一侧,这种方法就是反渗透法(或称逆渗透法)。
近年来,由于反渗透膜材料和制造技术的发展以及新型装置的不断开发和运行经验的积累,反渗透技术的发展非常迅速,已广泛用于水的淡化、除盐和制取纯水等,还能用以去除水中的细菌和病毒。但反渗透法所需的压力较高,工作压力要比渗透压力大几十倍。即使是改进的复合膜,正常工作压力也需1.5MPa左右。同时,为了保证反渗透装置的正常运行和延长膜的寿命,在反渗透装置前必须有充分的预处理装置。
反渗透装置一般都由专门的厂家制成成套设备后出售。在生产中,根据需要予以选用。
三、超过滤法
超过滤法与反渗透法相似。但超滤膜的微孔孔径比反渗透膜大,在0.005—1um之间。超滤的过程并不是单纯的机械截留,物理筛分,而是存在着以下三种作用:①溶质在膜表面和微孔孔壁上发生吸附;②溶质的粒径大小与膜孔径相仿,溶质嵌在孔中,引起阻塞;③溶质的粒径大于膜孔径,溶质在膜表面被机械截留,实现筛分。毫无疑问,我们应力求避免在孔壁上的吸附和膜孔的阻塞,应选用与被分离溶质之间相互作用弱和膜孔结构是外密内疏的不对称构造的超滤膜。
超滤的过程是动态过滤,即在超滤膜的表面既受到垂直于膜面的压力,使水分子得以透过膜面并与被截留物质分离,同时又产生一个与膜表面平行的切向力,以将截留在膜表面的物质冲开。所以,超滤运行的周期可以较长。在运行方面,还可短时间地停止透水而增加切面流速,即可达到冲洗膜面的效果,使透水率得到恢复。这样的运行方式,使超滤(膜)—活性污泥法这种新型的处理工艺得以实施和发展。
在废水处理中,超过滤法目前主要用于分离有机的溶解物,如淀粉、蛋白质、树胶、油漆等。超过滤法所需的压力比反渗透法要低,一般为0.1—0.7MPa。