⑴ 城市污水處理中深度處理有哪些工藝
深度處理常見的方法有以下幾種。
1.1 活性炭吸附法與離子交換
活性炭是一種多孔性物質,而且易於自動控制,對水量、水質、水溫變化適應性強,因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應用前景的污水深度處理技術。活性炭對分子量在500~3 000的有機物有十分明顯的去除效果,去除率一般為70%~86.7%[1],可經濟有效地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產物、氯化有機物、農葯、放射性有機物等。
常用的活性炭主要有粉末活性炭(PAC)、顆粒活性炭(GAC)和生物活性碳(BAC)三大類。近年來,國外對PAC的研究較多,已經深入到對各種具體污染物的吸附能力的研究。淄博市引黃供水有限公司根據水污染的程度,在水處理系統中,投加粉末活性炭去除水中的COD,過濾後水的色度能降底1~2度;臭味降低到0度[2]。GAC在國外水處理中應用較多,處理效果也較穩定,美國環保署(USEPA)飲用水標準的64項有機物指標中,有51項將GAC列為最有效技術[3]。
GAC處理工藝的缺點是基建和運行費用較高,且容易產生亞硝酸鹽等致癌物,突發性污染適應性差。如何進一步降低基建投資和運行費用,降低活性炭再生成本將成為今後的研究重點。BAC可以發揮生化和物化處理的協同作用,從而延長活性炭的工作周期,大大提高處理效率,改善出水水質。不足之處在於活性炭微孔極易被阻塞、進水水質的pH 適用范圍窄、抗沖擊負荷差等。目前,歐洲應用BAC技術的水廠已發展到70個以上,應用最廣泛的是對水進行深度處理[4]。撫順石化分公司石油三廠採用BAC技術,既節省了新鮮水的補充量,減少污水排放量,減輕水體污染,降低生產成本,還體現了經濟效益和社會效益的統一[5]。今後的研究重點是降低投資成本和增加各種預處理措施與BAC聯用,提高處理效果。
1.2 膜分離法
膜分離技術是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術[6,7]。它的最大特點是分離過程中不伴隨有相的變化,僅靠一定的壓力作為驅動力就能獲得很高的分離效果,是一種非常節省能源的分離技術。
微濾可以除去細菌、病毒和寄生生物等,還可以降低水中的磷酸鹽含量。天津開發區污水處理廠採用微濾膜對SBR二級出水進行深度處理, 滿足了景觀、沖洗路面和沖廁等市政雜用和生活雜用的需求[8]。
超濾用於去除大分子,對二級出水的COD和BOD去除率大於50%。北京市高碑店污水處理廠採用超濾法對二級出水進行深度處理,產水水質達到生活雜用水標准,回用污水用於洗車,每年可節約用水4 700 m3[9]。
反滲透用於降低礦化度和去除總溶解固體,對二級出水的脫鹽率達到90%以上,COD和BOD的去除率在85%左右,細菌去除率90%以上[10]。緬甸某電廠採用反滲透膜和電除鹽聯用技術,用於鍋爐補給水。經反滲透處理的水,能去除絕大部分的無機鹽、有機物和微生物[11]。
納濾介於反滲透和超濾之間,其操作壓力通常為0.5~1.0 MPa,納濾膜的一個顯著特點是具有離子選擇性,它對二價離子的去除率高達95%以上,一價離子的去除率較低,為40%~80%[12]。潘巧明等人採用膜生物反應器-納濾膜集成技術處理糖蜜制酒精廢水取得了較好結果,出水COD小於100 mg/L,廢水回用率大於80%[13]。
我國的膜技術在深度處理領域的應用與世界先進水平尚有較大差距。今後的研究重點是開發、製造高強度、長壽命、抗污染、高通量的膜材料,著重解決膜污染、濃差極化及清洗等關鍵問題。
1.3 高級氧化法
工業生產中排放的高濃度有機污染物和有毒有害污染物,種類多、危害大,有些污染物難以生物降解且對生化反應有抑制和毒害作用。而高級氧化法在反應中產生活性極強的自由基(如•OH等),使難降解有機污染物轉變成易降解小分子物質,甚至直接生成CO2和H2O,達到無害化目的。
1.3.1 濕式氧化法
濕式氧化法(WAO)是在高溫(150~350 ℃)、高壓(0.5~20 MPa)下利用O2或空氣作為氧化劑,氧化水中的有機物或無機物,達到去除污染物的目的,其最終產物是CO2和H2O[14]。福建煉油化工有限公司於2002年引進了WAO工藝,徹底解決了鹼渣的後續治理和惡臭污染問題,而且運行成本低,氧化效率高[15]。
1.3.2 濕式催化氧化法
濕式催化氧化法(CWAO)是在傳統的濕式氧化處理工藝中加入適宜的催化劑使氧化反應能在更溫和的條件下和更短的時間內完成,也因此可減輕設備腐蝕、降低運行費用[16,17]。目前,建於昆明市的一套連續流動型CWAO工業實驗裝置,已經體現出了較好的經濟性[18]。
濕式催化氧化法的催化劑一般分為金屬鹽、氧化物和復合氧化物3類。目前,考慮經濟性,應用最多的催化劑是過渡金屬氧化物如Cu、Fe、Ni、Co、Mn等及其鹽類。採用固體催化劑還可避免催化劑的流失、二次污染的產生及資金的浪費。
1.3.3 超臨界水氧化法
超臨界水氧化法把溫度和壓力升高到水的臨界點以上,該狀態的水就稱為超臨界水。在此狀態下水的密度、介電常數、粘度、擴散系數、電導率和溶劑化學性能都不同於普通水。較高的反應溫度(400~600 ℃)和壓力也使反應速率加快,可以在幾秒鍾內對有機物達到很高的破壞效率。
美國德克薩斯州哈靈頓首次大規模應用超臨界水氧化法處理污泥,日處理量達9.8 t。系統運行證明其COD的去除率達到99.9%以上,污泥中的有機成分全部轉化為CO2、H2O以及其他無害物質,且運行成本較低[19]。
1.3.4 光化學催化氧化法
目前研究較多的光化學催化氧化法主要分為Fenton試劑法、類Fenton試劑法和以TiO2為主體的氧化法。
Fenton試劑法由Fenton在20世紀發現,如今作為廢水處理領域中有意義的研究方法重新被重視起來。Fenton試劑依靠H2O2和Fe2+鹽生成•OH,對於廢水處理來說,這種反應物是一個非常有吸引力的氧化體系,因為鐵是很豐富且無毒的元素,而且H2O2也很容易操作,對環境也是安全的[20]。Fenton試劑能夠破壞廢水中諸如苯酚和除草劑等有毒化合物。目前國內對於Fenton試劑用於印染廢水處理方面的研究很多,結果證明Fenton 試劑對於印染廢水的脫色效果非常好。另外,國內外的研究還證明,用Fenton試劑可有效地處理含油、醇、苯系物、硝基苯及酚等物質的廢水。
類Fenton試劑法具有設備簡單、反應條件溫和、操作方便等優點,在處理有毒有害難生物降解有機廢水中極具應用潛力。該法實際應用的主要問題是處理費用高,只適用於低濃度、少量廢水的處理。將其作為難降解有機廢水的預處理或深度處理方法,再與其他處理方法(如生物法、混凝法等)聯用,則可以更好地降低廢水處理成本、提高處理效率,並拓寬該技術的應用范圍。
光催化法是利用光照某些具有能帶結構的半導體光催化劑如TiO2、ZnO、CdS、WO3等誘發強氧化自由基•OH,使許多難以實現的化學反應能在常規條件下進行。銳鈦礦中形成的TiO2具有穩定性高、性能優良和成本低等特徵。在全世界范圍內開展的最新研究是獲得改良的(摻入其他成分)TiO2,改良後的TiO2具有更寬的吸收譜線和更高的量子產生率。
1.3.5 電化學氧化法
電化學氧化又稱電化學燃燒,是環境電化學的一個分支。其基本原理是在電極表面的電催化作用下或在由電場作用而產生的自由基作用下使有機物氧化。除可將有機物徹底氧化為CO2和H2O外,電化學氧化還可作為生物處理的預處理工藝,將非生物相容性的物質經電化學轉化後變為生物相容性物質。這種方法具有能量利用率高,低溫下也可進行;設備相對較為簡單,操作費用低,易於自動控制;無二次污染等特點。
1.3.6 超聲輻射降解法
超聲輻射降解法主要源於液體在超聲波輻射下產生空化氣泡,它能吸收聲能並在極短時間內崩潰釋放能量,在其周圍極小的空間范圍內產生1 900~5 200 K的高溫和超過50 MPa的高壓。進入空化氣泡的水分子可發生分解反應產生高氧化活性的•OH,誘發有機物降解;此外,在空化氣泡表層的水分子則可以形成超臨界水,有利於化學反應速度的提高。
超聲波對含鹵化物的脫鹵、氧化效果顯著,氯代苯酚、氯苯、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等含氯有機物最終的降解產物為HCl、H2O、CO、CO2等。超聲降解對硝基化合物的脫硝基也很有效。添加O3、H2O2、Fenton試劑等氧化劑將進一步增強超聲降解效果。超聲與其他氧化法的組合是目前的研究熱點,如US/O3、US/H2O2、US/Fenton、US/光化學法。目前,超聲輻射降解水體污染物的研究仍處於試驗探索階段。
1.3.7 輻射法
輻射法是利用高能射線(γ、χ射線)和電子束等對化合物的破壞作用所開發的污水輻射凈化法。一般認為輻射技術處理有機廢水的反應機理是由於水在高能輻射的作用下產生•OH、H2O2、•HO2等高活性粒子,再由這些高活性粒子誘發反應,使有害物質降解。
輻射法對有機物的處理效率高、操作簡便。該技術存在的主要難題是用於產生高能粒子的裝置昂貴、技術要求高,而且該法的能耗大、能量利用率較低;此外為避免輻射對人體的危害,還需要特殊的保護措施。更多資料可登錄易凈水網查看。因此該法要投入運行,還需進行大量的研究探索工作。
1.4 臭氧法
臭氧具有極強的氧化性,對許多有機物或官能團發生反應,有效地改善水質。臭氧能氧化分解水中各種雜質所造成的色、嗅,其脫色效果比活性炭好;還能降低出水濁度,起到良好的絮凝作用,提高過濾濾速或者延長過濾周期。目前,由於國內的臭氧發生技術和工藝比較落後,所以運行費用過高,推廣有難度。
⑵ 造紙工業廢水的排放標準是
工業廢水是指工業生產過程中產生的廢水和廢液,裡面含有多重有毒物質,不只是污染環境,對人類的健康也有很大的危害。因此,工業廢水的排放一定要達到排放標准才可以,否則就會危及人類的健康。那麼工業廢水的排放需要遵循哪些標准呢?接下來,小編就帶大家一起了解一下:
GB/T 21814-2008 工業廢水的試驗方法 魚類急性毒性試驗
GB/T 32327-2015 工業廢水處理與回用技術評價導則
YS/T 740-2010 氧化鋁工業廢水苛性鹼度測定方法
DB43/350-2007 工業廢水中銻灝鋤融標准
DB43/ 968-2014 工業廢水鉈污染物排放標准
DB36/ 1149-2019 工業廢水鉈污染物排放標准
DB44/ 1889-2017 工業廢水鉈污染物排放標准
DB34/T 2499-2015 白酒工業廢水中揮發性脂肪酸的測定 酸化蒸餾滴定法
DB34/T 2500-2015 白酒工業廢水中活性污泥性能指標的測定
DB32/ 3431-2018 鋼鐵工業廢水中鉈污染物排放標准
DB32/ 3432-2018 紡織染整工業廢水中銻污染物排放標准
DB32/T 3432-2018 紡織染整工業廢水中銻污染物排放標准
HJ 2019-2012 鋼鐵工業廢水治理及回用工程技術規范
HJ 2030-2013 味精工業廢水治理工程技術規范
HJ 2036-2013 染料工業廢水治理工程技術規范
HJ 2044-2014 發酵類制葯工業廢水治理工程技術規范
HJ 2045-2014 石油煉制工業廢水治理工程技術規范
HJ 2051-2016 燒鹼、聚氯乙烯工業廢水處理工程技術規范
HJ 2054-2018 磷肥工業廢水治理工程技術規范
HJ 471-2020 紡織染整工業廢水治理工程技術規范
HJ 575-2010 釀造工業廢水治理工程技術規范
T/CNS 8-2018 電子束處理印染和造紙工業廢水技術規范
⑶ 污水處理廠人員保健發放標准及依據
來自天涯
http://wenda.tianya.cn/wenda/thread?sort=wsmopts&tid=67f3eaaf5b7cef29
關於調整從事有害健康工種營養保健費的通知
(97050號文)
對從事有害健康工種人員發放營養保健費制度是勞動保護的一項輔助措施。近年來,由於副食品價格調整,原有的標准偏低,為此,根據國家教委教育技術裝備局裝備局字(88)008號《關於試行(高等院校從事有害健康工種人員營養保健等級和標準的暫行規定)的通知》和無錫市錫勞安(1993)20號《關於調整保健食品發放標準的通知》以及國家技術局《技術事業單位從事有毒有害工作人員津貼發放實施辦法》的精神,結合我校實際,經校黨政領導研究決定,適當調整營養保健費標准,本規定僅適用於我校從事有毒有害健康工種的教職工。現將有關事項通知如下:
一、各種營養保健津貼發放范圍
甲 類
1、 長期從事黃麴黴素B1等黴菌毒素、亞硝胺和3、4苯並芘等強致癌物質的研究監測
工作或在實驗中經常使用上述物質者。
2、 在長期從事有機合成、高分子合成和金屬有機化合物合成等研究、生產工作中,在
實驗或工藝中經常使用多種劇毒、高毒化學葯品或大量使用多種易中毒化學葯品,並經常接觸上述物質的有毒氣體或粉塵者。
3、 經常吹制或修理含汞、鉛、稀有元素或其他有毒物質的玻璃儀器的專職玻璃工和石
英玻璃儀器專職吹職工。
4、 專職從事電鏡維護、操作。曝光及蒸發和電子束焊接(離子束)等離子切割、氬弧
焊的工作人員。
5、 接觸放射線月累積劑量當量達80—150毫雷姆的工種。
乙 類
1、 從事4—氨基聯苯、聯苯胺及其鹽類等一般致癌物質的研究、監測工作或實驗及其
他工作中經常使用,接觸上述物質者。
2、 從事有機化學、高分子化學的實驗課教學工作,使用劇毒、高毒化學葯品並在工作
中經常接觸上述物質的有毒氣體或粉塵者。
3、 長期從事生物化學、有機化學、分析化學和物理化學(含催化化學及膠體化學)等
實驗課教學和研究工作並在實驗中主要使用接觸高毒以上化學葯品者。
4、 長期從事核磁、發射光譜等研究或測試工作,在工作中經常使用接觸有毒物質者。
5、 校級化學葯品庫劇毒化學葯品和化工原料的保管、分裝和發放者。
6、 專職從事化鉛、鑄字、澆版、噴漆的工作人員。
7、 在實驗教學和科研中從事微生物培養、分離、接種、菌種分類、鑒定培養保藏及在
強毒強菌室工作的人員。
8、 從事X衍射研究工作的直接上機者。
9、 接觸放射線工作月積累劑量當量達30—80毫雷姆的工種。
丙 類
1、 從事生物化學、無機化學、分析化學和物理化學(含催化化學及膠體化學)等實驗
課教學和研究工作,經常使用接觸中、低毒化學葯品者。
2、 從事質譜、吸收光譜、色譜的元素分析等方面的實驗工作,經常使用接觸有毒化學
葯品者。
3、 校級化學葯品庫高毒以下,院(系)級專職從事劇毒以下化學葯品,化工原材料的
保管、分裝及發放者。
4、 專職靜電復印工和暗室洗相。(含彩色洗相和印刷業中的照相製版),在工作中接觸
有毒有害化學物質者。
5、 從事動物生理學實驗,動物解剖學研究和標本製作,植物和昆蟲標本製作保管,在
工作中接觸開放性質、升汞、甲醛和砒霜等有毒化學葯品者。
6、 由於防護屏蔽條件的限制,經常暴露在電場強度大於50伏/米,或磁場強度大於5
安/米的高頻輻射(100千周至30兆周)下工作的人員。
7、 在研製、調試、使用微波設備的工作過程中,其操作位和經常觀察點上的微波功率
密度一日八小時連續輻射時大於38微瓦/平方厘米,或短時間斷輻射及一天輻射八小時以上日劑量超過300微瓦/平方厘米的工作人員。
8、 長期在大於90分貝(A)的雜訊條件下工作(脈沖聲除外)的人員。
9、 經常在38℃以上而熱輻射強度達3卡/平方厘米以上的條件下工作的工種。如玻璃
儀器吹制工、熱處理及鍛工鑄工等。
10、 矽塵作業的工種包括岩石標本的切割、磨片;石英噴砂;翻砂;水泥粉塵作業
和專職砂輪切割及工具磨工等。
11、X光探傷及熒光分析工作的專職人員。
12、接觸放射線,月累積劑量當量達30毫雷姆以下的工種。
丁 類
1、 經常接觸用升汞,砒霜等有毒物質消毒處理過的動植物標本,從事分類鑒定工作者。
2、 校印刷廠直接接觸冷鉛的檢字,排字工。
3、 空調、冰箱等致冷鉛設備的維修工。
4、 從事制米、碾粉、粉塵大的工種,油漆工,液化氣發放員。
5、 不直接操作放射性物質,但需經常在放射性場所工作的其他人員。
二、營養保健津貼發放標准及辦法
(一)標准:
1、甲類:滿月定額50元,日定額為月定額的1/22。
乙類:滿月定額40元,日定額為月定額的1/22。
丙類:滿月定額30元,日定額為月定額的1/22。
丁類:滿月定額20元,日定額為月定額的1/22。
2、實際參加放射性工作每月在30小時以上者發放100%,30小時以下者發放50%;從事非放射性有害工種者每月累計工作16天以上發放100%,10—15天者發放70%,10天以下者按日計發。
3、在有害健康的環境中每天工作超過4小時算一天,2—4小時算半天,但同一天內超過8小時仍算一天。
(二)辦法
1、 接受實驗教學任務書的專職人員,按實驗教學時數(包括預備實驗)和新開實驗預
備時數計算發放。
2、 接受科研項目和生產任務的專職人員,按實際接觸使用有毒有害工作天數(接觸使
用四小時以上為一天)計算發放。
3、 臨時進入有毒有害或放射性的實驗室等現場,參加接觸有毒有害物質的實際工作人
員,享受該實驗場所工作人員同等保健待遇,按實際接觸天數計算發放。
4、 同時從事兩種以上可享受營養保健費的工作者原則上只能享受工作量最大類別的
保健津貼。特殊情況,經辦理審批手續後,可以分類計算,但不能超過較高一級的滿月定額。
5、 各院(系、部、所),各部門核准名單、數量等,經校基建設備處批准後,由各院
(系、部、所)、部門負責發放。經費來源按原渠道支出。
6、 營養保健費發放是黨和政府對從事有害健康工種人員的關懷,不是集體福利,應嚴
格按標准執行。不得任意擴大、縮小保健范圍;不得任意提高、壓低等級標准。要求各院(系)、部門專人負責,健全審批手續。發放工種、天數、標准要求從實計算。
⑷ 環保局對垃圾的處理方法
以上海為例,可回收物將交由可回收物利用企業進行資源化利用;有害垃圾採用高溫處理、化學分解等方式進行無害化處置;濕垃圾採用生化處理、產沼、堆肥等方式進行資源化利用或者無害化處置;干垃圾採用焚燒等方式進行無害化處置。
上海2020年將基本實現原生生活垃圾零填埋。雖然在全國范圍來看,垃圾填埋仍是處理城市生活垃圾的主要手段之一,但在上海這樣的大城市,填埋這種相對落後的垃圾處理手段正在逐步淘汰。
垃圾焚燒作為填埋的有效替代方法,具有佔地較省、減量效果明顯、余熱可以利用等特點,在發達國家和地區得到廣泛應用,我國也正在逐步推行。2016年住建部曾聯合四部委發布《進一步加強城市生活垃圾焚燒處理意見》,提出到2020年,全國城市垃圾焚燒處理能力占總處理能力50%以上。
(4)電子束治理污水擴展閱讀:
清華大學環境學院教授、固體廢物控制與資源化教研所所長劉建國表示,隨著垃圾分類逐步推動,我國也將加快建設濕垃圾處理設施建設,預計在未來幾年,生物處理設施會成為我國垃圾處理整個技術格局中不可忽視的組成部分。
如果幹、濕垃圾不分開,垃圾在焚燒時會因為含水量太高而導致燃燒不充分,容易產生更多的有毒有害物質污染環境。因此,無論是填埋減量,還是焚燒的標准化,都需要對垃圾進行前端分類。
⑸ 印染廢水苯胺和六價鉻怎麼處理
除去印染苯胺廢水的方法,如下:
l.傳統的處理方法
1.1物理方法
(1)吸附法。吸附法是採用吸附材料處理苯胺廢水的方法具有可回收利用苯胺、吸附劑可重復利用等特點。陶紅等以天然岩石礦物為原料經過較簡單的工藝過程合成的13X沸石分子篩用於吸附水中苯胺的實驗研究結果表明13X分子篩處理含苯胺廢水不僅吸附效果好而且再生能力強為實際處理含苯胺廢水提供了可行性依據。
(2)萃取法。萃取法是採用與水互不相溶但能溶解污染物的萃取劑使其與廢水充分混合接觸後利用污染物在水中和溶劑中不同的分配比分離和提取污染物的一種廢水凈化方法。馮旭東等口在考察有機溶劑和絡合劑P204生物降解性的基礎上對苯胺和間氯苯胺稀溶液進行了溶劑萃取和絡合萃取的研究萃殘液的BODJCOD表明選擇合適的萃取劑進行萃取其萃殘液無需進一步稀釋就可進行生物處理論證了萃取置換法治理難降解有機廢水的潛力。
1.2化學方法
(1)光催化氧化法。光催化氧化技術只需光、催化劑和空氣處理成本相對較低。柯強等H以鈦酸丁酯為原料、以膨潤土為載體用酸性溶膠法合成TiO納米復合物並利用該復合物作催化劑在HO存在下進行光催化降解苯胺溶液。結果表明該催化劑在UVHO系統中對苯胺溶液有很好的光催化降解效果其效果優於純TiO。
(2)超臨界水氧化法。超臨界水氧化技術(SCWO)以超臨界水為反應介質空氣、氧氣或過氧化氫等為氧化劑通過高溫高壓下的自由基反應將苯胺等有機物氧化為二氧化碳、水和氮氣以及鹽類等無毒的小分子化合物四。王景昌等C6]~IJ用一套簡便實用的超臨界水氧化實驗裝置對超臨界水氧化法處理含苯胺的染料廢水進行了實驗研究考察了反應時間、溫度、壓力和初始濃度等工藝參數對苯胺降解率的影響。結果表明超臨界水中的氧化反應能有效去除染料廢水中的苯胺降解率可達97.2l%。
(3)二氧化氯氧化法。二氧化氯是由漢費萊·戴維於1811年發現的一種強氧化劑。於德爽等盯根據某公司染料廢水處理的生產性實驗研究提出了採用二氧化氯氧化去除染料廢水中苯胺類物質的方法。結果表明當污水中苯胺質量濃度≥50mgL時容易引起活性污泥中毒當污水中苯胺質量濃度≤50mg/L時採用二氧化氯氧化法可以使出水苯胺質量濃度降至<2mg/L去除率達到95%左右。
(4)超聲波降解法。超聲技術是利用聲空化能量加速和控制化學反應提高反應速率的一種新技術具有去除效率高、反應時間短、提高廢水的可生化性、設施簡單、佔地面積小等優點。傅敏等以苯胺溶液為研究對象考察了超聲時間、苯胺溶液濃度、pH、氧化劑HO的投加量等因素對其超聲降解率的影響結果表明超聲時間越長苯胺降解率越高苯胺初始濃度與其降解率基本成線性關系隨著pH的增大降解率先增高後降低。在pH=7.3附近降解率最高對於32.23mg/L的苯胺溶液H20的投加量由0增加到1.6g/L降鋸率從6.02%增加到93%再增大HO的投加量對其降解率影響不大。
(5)電化學降解法。電化學降解是通過陽極反應直接降解有機物或通過陽極反應產生羥基自由基(HO·)、臭氧類的氧化劑降解有機物這種降解途徑使有機物分解更加徹底不易產生毒害中間產物更符合環境保護的要求。王玉玲等研究了以SiO2Ti為陽極降解苯胺的電化學降解特性。
1.3 生物方法
由於苯胺廢水的毒性強生物降解性差現有的生化處理系統難以有效去除污染。但隨著高效苯胺降解菌的篩選分離生物處理方法具有很大的潛力。苯胺類化合物受微生物作用而降解有幾個共同的步驟即微生物細胞與化學物質的相互作用過程並最終代謝為簡單的化合物如CO、CH 和H20[ ]等。古杏紅等。採用厭氧水解一生物接觸氧化法處理苯胺類化工廢水並在生物接觸氧化池中引入苯胺特效降解菌STR-NITRO結果表明該工藝厭氧段能增強系統耐沖擊負荷能力並能有效提高廢水的可生化性STR-NITRO菌能有效去除廢水中的苯胺當進水苯胺為25.8mg/L時出水苯胺0.56mg/L去除率97.8%達到一級排放標准。
2 新型處理技術
2.1 超聲光催化技術
超聲光催化技術是以半導體光催化降解為基礎通過超聲波的空化效應提高光催化效率的一種協同處理技術。頤浩飛等¨s 以苯胺及其衍生物為研究對象探討了不同有機化合物結構對超聲光催化降解的影響。將苯胺及其一系列衍生物分別進行了超聲光催化、光催化和超聲波降解效果的比較結果表明盡管絕大多數的苯胺及其衍生物的超聲光催化反應並不一定都存在協同效應但是其超聲光催化的速率均分別比光催化和超聲波降解的反應速率高。
2.2 聲電聯合技術
聲電聯合技術是以電化學氧化降解為基礎通過超聲波的空化效應提高電化學氧化降解效率的一種協同處理技術。採用超聲波協同電化學氧化法處理苯胺溶液考察了超聲時間、苯胺濃度、溶液pH、電解電壓、電解質濃度等因素對苯胺降解率的影響。試驗結果表明在超聲波與電化學聯合作用下苯胺降解率隨降解時間的延長而提高胺濃度無論高低聲電聯合作用完全去除苯胺只需30min電化學單獨作用完全去除苯胺約需要120 min苯胺初始濃度較低時其降解率較高隨著pH的增大苯胺降解率先降低後提高pH為10左右苯胺降解率最高電解質Na2SO的濃度對苯胺降解率影響不大電解電壓在4.l2V范圍內。苯胺降解率隨電壓升高而提高電壓為16v時其降解率下降。而且,聲電化降解技術對電極要求不高並且即便體系的初始濃度、pH、降解電壓等條件在較大范圍內改變較短時間內都能達到理想的降解率因而聲電化降解作為一種高效、簡便的廢水處理技術具有一定的應用潛力。
2.3 吸附一雙催化氧化技術
吸附一雙催化氧化技術是將廢水用吸附劑吸附後在紫外光和氧化劑雙催化作用下的一種處理技術。耿春香等n將苯胺、硝基苯廢水利用吸附樹脂吸附後再利用過氧化氫作氧化劑在亞鐵離子和紫外光的雙催化下氧化降解。考察了亞鐵離子濃度、過氧化氫濃度等因素對光降解的影響。結果表明在實驗條件下苯胺、硝基苯廢水經該體系處理12h後去除率最高分別可達99.7%和95.3%。
2.4 電子束輻照降解技術
電子束輻照降解技術是利用高級氧化技術(A0Ps)— — 輻射技術來降解廢水的一種技術。邊紹偉等以苯胺類化合物中的苯胺為具體對象進行了苯胺水溶液受到電子束輻照後的降解過程和特性研究分別考察了吸收劑量、溶液初始濃度、溶液初始pH和過氧化氫加入量等因素對苯胺輻照降解效果的影響。實驗結果表明電子束輻照可以有效降解水溶液中的苯胺當苯胺初始質量濃度為70mg/L吸收劑量為23.7J/g時苯胺降解率91%COD去除率27%。
2.5 加壓生化法
加壓生化法是在傳統生化法的基礎上通過提高生化系統的壓力來增加氧的分壓繼而改善系統的氧傳遞性能有效地克服了傳統生化法處理中氧傳遞限制的一種廢水處理新技術。目前對苯胺的去除主要採用物化法而用加壓生化法處理苯氧化降解效率的一種協同處理技術。高字等_】 j採用超聲波協同電化學氧化法處理苯胺溶液考察了超聲時間、苯胺濃度、溶液pH、電解電壓、電解質濃度等因素對苯胺降解率的影響。試驗結果表明在超聲波與電化學聯合作用下苯胺降解率隨降解時間的延長而提高胺濃度無論高低聲電聯合作用完全去除苯胺只需30min電化學單獨作用完全去除苯胺約需要120 min苯胺初始濃度較低時其降解率較高隨著pH的增大苯胺降解率先降低後提高pH為10左右苯胺降解率最高電解質Na2SO的濃度對苯胺降解率影響不大電解電壓在4.l2V范圍內。苯胺降解率隨電壓升高而提高電壓為16v時其降解率下降。而且,聲電化降解技術對電極要求不高並且即便體系的初始濃度、pH、降解電壓等條件在較大范圍內改變較短時間內都能達到理想的降解率因而聲電化降解作為一種高效、簡便的廢水處理技術具有一定的應用潛力。
除去廢水中的六價鉻,使用最經濟的化學沉澱法就行,詳細的內容您可到http://www.ermsbj.com/jishuzhongxin/kejiyanfa/39.html查看相關的技術說明。
⑹ 煙氣脫硫脫硝技術的介紹
煙氣脫硫脫硝技術是應用於多氮氧化物、硫氧化物生成化工工業的一項鍋爐煙氣凈化技術。氮氧化物、硫氧化物是空氣污染的主要來源之一。故應用此項技術對環境空氣凈化益處頗多。目前已知的煙氣脫硫脫硝技術有PAFP、ACFP、軟錳礦法、電子束氨法、脈沖電暈法、石膏濕法、催化氧化法、微生物降解法等技術。
⑺ 常用的深度處理工藝
污水的幾種深度處理方法
污水深度處理,也稱高級處理或三級處理。它是將二級處理出水再進一步進行物理、化學和生物處理,以便有效去除污水中各種不同性質的雜質,從而滿足用戶對水質的使用要求。深度處理常見的方法有以下幾種。
1.1 活性炭吸附法與離子交換
活性炭是一種多孔性物質,而且易於自動控制,對水量、水質、水溫變化適應性強,因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應用前景的污水深度處理技術。活性炭對分子量在500~3 000的有機物有十分明顯的去除效果,去除率一般為70%~86.7%[1],可經濟有效地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產物、氯化有機物、農葯、放射性有機物等。
常用的活性炭主要有粉末活性炭(PAC)、顆粒活性炭(GAC)和生物活性碳(BAC)三大類。近年來,國外對PAC的研究較多,已經深入到對各種具體污染物的吸附能力的研究。淄博市引黃供水有限公司根據水污染的程度,在水處理系統中,投加粉末活性炭去除水中的COD,過濾後水的色度能降底1~2度;臭味降低到0度[2]。GAC在國外水處理中應用較多,處理效果也較穩定,美國環保署(USEPA)飲用水標準的64項有機物指標中,有51項將GAC列為最有效技術[3]。
GAC處理工藝的缺點是基建和運行費用較高,且容易產生亞硝酸鹽等致癌物,突發性污染適應性差。如何進一步降低基建投資和運行費用,降低活性炭再生成本將成為今後的研究重點。BAC可以發揮生化和物化處理的協同作用,從而延長活性炭的工作周期,大大提高處理效率,改善出水水質。不足之處在於活性炭微孔極易被阻塞、進水水質的pH 適用范圍窄、抗沖擊負荷差等。目前,歐洲應用BAC技術的水廠已發展到70個以上,應用最廣泛的是對水進行深度處理[4]。撫順石化分公司石油三廠採用BAC技術,既節省了新鮮水的補充量,減少污水排放量,減輕水體污染,降低生產成本,還體現了經濟效益和社會效益的統一[5]。今後的研究重點是降低投資成本和增加各種預處理措施與BAC聯用,提高處理效果。
1.2 膜分離法
膜分離技術是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術[6,7]。它的最大特點是分離過程中不伴隨有相的變化,僅靠一定的壓力作為驅動力就能獲得很高的分離效果,是一種非常節省能源的分離技術。
微濾可以除去細菌、病毒和寄生生物等,還可以降低水中的磷酸鹽含量。天津開發區污水處理廠採用微濾膜對SBR二級出水進行深度處理, 滿足了景觀、沖洗路面和沖廁等市政雜用和生活雜用的需求[8]。
超濾用於去除大分子,對二級出水的COD和BOD去除率大於50%。北京市高碑店污水處理廠採用超濾法對二級出水進行深度處理,產水水質達到生活雜用水標准,回用污水用於洗車,每年可節約用水4 700 m3[9]。
反滲透用於降低礦化度和去除總溶解固體,對二級出水的脫鹽率達到90%以上,COD和BOD的去除率在85%左右,細菌去除率90%以上[10]。緬甸某電廠採用反滲透膜和電除鹽聯用技術,用於鍋爐補給水。經反滲透處理的水,能去除絕大部分的無機鹽、有機物和微生物[11]。
納濾介於反滲透和超濾之間,其操作壓力通常為0.5~1.0 MPa,納濾膜的一個顯著特點是具有離子選擇性,它對二價離子的去除率高達95%以上,一價離子的去除率較低,為40%~80%[12]。潘巧明等人採用膜生物反應器-納濾膜集成技術處理糖蜜制酒精廢水取得了較好結果,出水COD小於100 mg/L,廢水回用率大於80%[13]。
我國的膜技術在深度處理領域的應用與世界先進水平尚有較大差距。今後的研究重點是開發、製造高強度、長壽命、抗污染、高通量的膜材料,著重解決膜污染、濃差極化及清洗等關鍵問題。
1.3 高級氧化法
工業生產中排放的高濃度有機污染物和有毒有害污染物,種類多、危害大,有些污染物難以生物降解且對生化反應有抑制和毒害作用。而高級氧化法在反應中產生活性極強的自由基(如•OH等),使難降解有機污染物轉變成易降解小分子物質,甚至直接生成CO2和H2O,達到無害化目的。
1.3.1 濕式氧化法
濕式氧化法(WAO)是在高溫(150~350 ℃)、高壓(0.5~20 MPa)下利用O2或空氣作為氧化劑,氧化水中的有機物或無機物,達到去除污染物的目的,其最終產物是CO2和H2O[14]。福建煉油化工有限公司於2002年引進了WAO工藝,徹底解決了鹼渣的後續治理和惡臭污染問題,而且運行成本低,氧化效率高[15]。
1.3.2 濕式催化氧化法
濕式催化氧化法(CWAO)是在傳統的濕式氧化處理工藝中加入適宜的催化劑使氧化反應能在更溫和的條件下和更短的時間內完成,也因此可減輕設備腐蝕、降低運行費用[16,17]。目前,建於昆明市的一套連續流動型CWAO工業實驗裝置,已經體現出了較好的經濟性[18]。
濕式催化氧化法的催化劑一般分為金屬鹽、氧化物和復合氧化物3類。目前,考慮經濟性,應用最多的催化劑是過渡金屬氧化物如Cu、Fe、Ni、Co、Mn等及其鹽類。採用固體催化劑還可避免催化劑的流失、二次污染的產生及資金的浪費。
1.3.3 超臨界水氧化法
超臨界水氧化法把溫度和壓力升高到水的臨界點以上,該狀態的水就稱為超臨界水。在此狀態下水的密度、介電常數、粘度、擴散系數、電導率和溶劑化學性能都不同於普通水。較高的反應溫度(400~600 ℃)和壓力也使反應速率加快,可以在幾秒鍾內對有機物達到很高的破壞效率。
美國德克薩斯州哈靈頓首次大規模應用超臨界水氧化法處理污泥,日處理量達9.8 t。系統運行證明其COD的去除率達到99.9%以上,污泥中的有機成分全部轉化為CO2、H2O以及其他無害物質,且運行成本較低[19]。
1.3.4 光化學催化氧化法
目前研究較多的光化學催化氧化法主要分為Fenton試劑法、類Fenton試劑法和以TiO2為主體的氧化法。
Fenton試劑法由Fenton在20世紀發現,如今作為廢水處理領域中有意義的研究方法重新被重視起來。Fenton試劑依靠H2O2和Fe2+鹽生成•OH,對於廢水處理來說,這種反應物是一個非常有吸引力的氧化體系,因為鐵是很豐富且無毒的元素,而且H2O2也很容易操作,對環境也是安全的[20]。Fenton試劑能夠破壞廢水中諸如苯酚和除草劑等有毒化合物。目前國內對於Fenton試劑用於印染廢水處理方面的研究很多,結果證明Fenton 試劑對於印染廢水的脫色效果非常好。另外,國內外的研究還證明,用Fenton試劑可有效地處理含油、醇、苯系物、硝基苯及酚等物質的廢水。
類Fenton試劑法具有設備簡單、反應條件溫和、操作方便等優點,在處理有毒有害難生物降解有機廢水中極具應用潛力。該法實際應用的主要問題是處理費用高,只適用於低濃度、少量廢水的處理。將其作為難降解有機廢水的預處理或深度處理方法,再與其他處理方法(如生物法、混凝法等)聯用,則可以更好地降低廢水處理成本、提高處理效率,並拓寬該技術的應用范圍。
光催化法是利用光照某些具有能帶結構的半導體光催化劑如TiO2、ZnO、CdS、WO3等誘發強氧化自由基•OH,使許多難以實現的化學反應能在常規條件下進行。銳鈦礦中形成的TiO2具有穩定性高、性能優良和成本低等特徵。在全世界范圍內開展的最新研究是獲得改良的(摻入其他成分)TiO2,改良後的TiO2具有更寬的吸收譜線和更高的量子產生率。
1.3.5 電化學氧化法
電化學氧化又稱電化學燃燒,是環境電化學的一個分支。其基本原理是在電極表面的電催化作用下或在由電場作用而產生的自由基作用下使有機物氧化。除可將有機物徹底氧化為CO2和H2O外,電化學氧化還可作為生物處理的預處理工藝,將非生物相容性的物質經電化學轉化後變為生物相容性物質。這種方法具有能量利用率高,低溫下也可進行;設備相對較為簡單,操作費用低,易於自動控制;無二次污染等特點。
1.3.6 超聲輻射降解法
超聲輻射降解法主要源於液體在超聲波輻射下產生空化氣泡,它能吸收聲能並在極短時間內崩潰釋放能量,在其周圍極小的空間范圍內產生1 900~5 200 K的高溫和超過50 MPa的高壓。進入空化氣泡的水分子可發生分解反應產生高氧化活性的•OH,誘發有機物降解;此外,在空化氣泡表層的水分子則可以形成超臨界水,有利於化學反應速度的提高。
超聲波對含鹵化物的脫鹵、氧化效果顯著,氯代苯酚、氯苯、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等含氯有機物最終的降解產物為HCl、H2O、CO、CO2等。超聲降解對硝基化合物的脫硝基也很有效。添加O3、H2O2、Fenton試劑等氧化劑將進一步增強超聲降解效果。超聲與其他氧化法的組合是目前的研究熱點,如US/O3、US/H2O2、US/Fenton、US/光化學法。目前,超聲輻射降解水體污染物的研究仍處於試驗探索階段。
1.3.7 輻射法
輻射法是利用高能射線(γ、χ射線)和電子束等對化合物的破壞作用所開發的污水輻射凈化法。一般認為輻射技術處理有機廢水的反應機理是由於水在高能輻射的作用下產生•OH、H2O2、•HO2等高活性粒子,再由這些高活性粒子誘發反應,使有害物質降解。
輻射法對有機物的處理效率高、操作簡便。該技術存在的主要難題是用於產生高能粒子的裝置昂貴、技術要求高,而且該法的能耗大、能量利用率較低;此外為避免輻射對人體的危害,還需要特殊的保護措施。因此該法要投入運行,還需進行大量的研究探索工作。
1.4 臭氧法
臭氧具有極強的氧化性,對許多有機物或官能團發生反應,有效地改善水質。臭氧能氧化分解水中各種雜質所造成的色、嗅,其脫色效果比活性炭好;還能降低出水濁度,起到良好的絮凝作用,提高過濾濾速或者延長過濾周期。目前,由於國內的臭氧發生技術和工藝比較落後,所以運行費用過高,推廣有難度。
此外,一般的化學混凝、沉澱和氣浮、消毒等也是常見工藝
⑻ 垃圾處理的處理方法
垃圾處理方式 (利用垃圾(生物質)生產木炭、焦油和煤氣)國內外廣泛採用的城市生活垃圾處理方式主要有衛生填埋、高溫堆肥和焚燒等,這三種主要垃圾處理方式的比例,因地理環境;垃圾成份、經濟發展水平等因素不同而有所區別,表2-1為三種處理方式的比較。
由於城市垃圾成份復雜,並受經濟發展水平、能源結構、自然條件及傳統習慣等因素的影響,所以國外對城市垃圾的處理一般是隨國情而不同,往往一個國家中各地區也採用不同的處理方式,很難有統一的模式(表2-1)。但最終都是以無害化、資源化、減量化為處理目標。從應用技術看,國外主要在填埋、焚燒、堆肥、綜合利用等方式,機械化程度較高,且形成系統及成套設備。從國外多種處理方式的情況看,有以下趨勢:⑴工業發達國家由於能源、土地資源日益緊張,焚燒處理比例逐漸增多;⑵填埋法作為垃圾的最終處置手段一直佔有較大比例;⑶農業型的發展中國家大多數以堆肥為主;⑷其它一些新技術,如熱解法、填海、堆山造景等技術,正不斷取得進展。
焚燒是世界各國廣泛採用的城市垃圾處理技術,大型的配備有熱能回收與利用裝置的垃圾焚燒處理系統,由於順應了回收能源的要求,正逐漸上升為焚燒處理的主流。國外工業發達國家,特別是日本和西歐,普遍致力於推進垃圾焚燒技術的應用。國外焚燒技術的廣泛應用,除得益於經濟發達、投資力強、垃圾熱值高外,主要在於焚燒工藝和設備的成熟、先進。世界上許多著名公司投入力量開發焚燒技術與設備,且主要設備與附屬裝置定型配套。國外工業發達國家主要致力於改進原有的各種焚燒裝置及開發新型焚燒爐,使之朝著高效、節能、低造價、低污染的方向發展,自動化程度越來越高。
中國城市垃圾處理起步較晚,截止1992年底,全國垃圾、糞便清運量已達11264萬t,而垃圾、糞便無害化處理廠僅有371座,處理總能力71501t/d。近幾年各地根據實際情況,從對策和規劃著手,對城市垃圾處理技術進行了有益的探索。杭州、常州、天津、綿陽、北京、武漢等城市在學習國外城市垃圾處理技術經驗的基礎上,自行設計了具有中國特色的垃圾機械化堆肥處理生產線;深圳、樂山等城市建設垃圾焚燒廠的成功,也為各城市應用焚燒技術提供了經驗;沈陽、鞍山等城市對醫院垃圾實行統一管理,集中焚燒,也走出了特種垃圾處理的新路。 中國城市垃圾處理的技術對策是:以衛生填埋和高溫堆肥技術為主,提倡有條件的城市特別是沿海經濟發達地區發展焚燒技術。近幾年各城市開始進行垃圾焚燒處理的基礎研究和應用研究工作,開發了包括NF系列逆燃式、RF系列熱解式、HL系列旋轉式小型垃圾燃燒爐及一批醫院垃圾專用焚燒爐,並建設了一批中小型城市簡易焚燒廠(站)。1985年,深圳引進日本三菱公司焚燒成套技術與裝備,建成了中國第一座大型(300t/d)現代化垃圾焚燒發電一體化處理廠,為中國開展城市垃圾焚燒裝置國產化工作打下了基礎。
關於城市垃圾的處理方法
客觀分析近幾年中國城市垃圾構成變化,可以說,隨著中國經濟的發展和人民生活水平的提高,城市垃圾中可燃物、易燃物含量明顯增加,熱值顯著增大,一般經過分類、分選等預處理後,垃圾熱值已接近發達國家城市垃圾的熱值。因此中國一些城市,特別是沿海經濟發達地區等已具備了發展焚燒技術的基礎。
國家有關部門與部分專家學者擬定了在中國各城市中心實施垃圾焚燒處理的方案。一石激起千層浪,掀起了一場處理城市垃圾「焚燒」與「反焚燒」的爭議,在民眾中引發了很大的轟動。政府擬在各大城市建立城市垃圾焚燒處理廠的問題,遭到了廣大市民的激烈反對,在城市中心及邊緣建立垃圾焚燒區域弊大於利。關於城市垃圾的,各國大部分採用的是焚燒和掩埋的處理方法。但是,問題並不這么簡單,世界綠色環保組織最為關注的人類垃圾處理問題是一件很棘手的事。人類垃圾的最佳處理方式已不是我們以往採用的最簡單的焚燒和掩埋辦法。當今,人類不得不重新思考自己生產的垃圾應該如何消納處理,掩埋和焚燒都不是最佳的方案。
城市垃圾掩埋會導致嚴重的地質性水土污染。因為人類的生活垃圾包括很多有毒有害物質和病菌、病毒以及各種重金屬元素,極易危害人類和生物的正常生存繁衍。
輻射處理用γ射線和電子束照射城市固體廢物,以達到殺菌、消毒作用的一種無害化處理方法。
污水處理廠排出的污泥等廢棄物內含有大量病菌、病毒、寄生蟲卵等病原體,活力很強,採用普通加溫或投加石灰等殺菌方法難於完全殺滅。這些固體廢物作為肥料施於農田,有些病菌能在土壤中生存數月之久,造成土壤和水源污染,威脅人類和牲畜的健康。
20世紀70年代初,農業領域在應用放射性技術的基礎上形成「廢物輻射處理」新技術。歐洲農業核技術學會(ESNA)已成立「廢品輻射處理組」。1977年在瑞典召開了第二次國際「廢物輻射」會議。
廢物輻射處理方法比之化學、生物以及發酵處理法有許多優點,它的設備簡單,操作方便,用泵或其他傳送工具把廢物送進輻射處理設備,經放射線照射後即可達到殺菌目的,而且放射線穿透力強,殺菌較徹底。污泥經過照射,顆粒還會由小變大,從而使污泥具有良好的脫水和沉澱性能。
美國和德國建有這種處理廠。美國設在波士頓鹿島的污泥輻射處理廠,日處理量為375m³。其設備如圖所示。污泥傳送鼓材質為不銹鋼,長度132厘米,直徑45厘米。採用的最小輻射劑量為40萬拉德(rad),電子束能量為850千電子伏。
德國設在萬德爾的污泥輻射處理廠,每小時處理量為6m³,廠房佔地面積400㎡,高9米,採用的最小輻射劑量亦為40萬拉德。
實踐經驗證明,污泥的輻射處理設備的電子束的能量越高,通過電子束輻射區的污泥層厚度也可以越大。一般,污泥層厚度為1.5~5毫米時,電子束的能量相應為750千電子伏至 1.5兆電子伏;污泥層的寬度以1.2米,流速以2米/秒為宜。
輻射法處理污泥的費用並不高。德意志聯邦共和國一個廠房面積為150㎡的處理廠,可處理20萬至100萬人口的城市污水處理廠排出的污泥,其處理費用為每噸污泥2.70西德馬克。
由於廢物中所含病原體的種類和數量不同,故有效的輻射劑量也不一樣,一般安全劑量在 100萬拉德以下。常用的輻射源有60鈷、137銫、90鍶、85氪等。利用廢放射性同位素是經濟可行的方法。
進行輻射處理時,只要把輻射源密封好,如放置在壁厚為1.5米的混凝土或其他貯器內,以及輻射劑量不超過上述安全值,就不會產生放射性污染,不存在消除放射性吸收量的後處理問題。
另外關於農村的垃圾處理也是一個亟待,解決的問題。 垃圾處理的一般方法可概括為物質利用、能量利用和填埋處置三種方法。
物質利用,又稱物質回收利用,指通過物理轉換、化學轉換(包括化學改性及熱解、氣化等熱轉換)和生物轉換(包括微生物轉換、昆蟲轉換和動物轉換等),實現垃圾的物質屬性的重復利用、再造利用和再生利用,包括傳統的物質資源回收利用和易腐有機垃圾轉換成高品質物質資源。
能量利用,又稱能量回收利用,指將垃圾的內能轉換成熱能、電能,包括焚燒發電、供熱和熱電聯產。
填埋處置,指對不能進行資源化處理(包括物質利用和能量利用)的無用垃圾進行填埋處置。
如果從垃圾生命全周期來看,垃圾處理還應包括源頭減量與排放控制環節,嚴格意義上的減量化系指源頭減量,通過改變產品設計習慣、改變原料采購習慣、改變消費者購買與消費習慣、改變商業模式等方法,減少生產生活過程的資源浪費與廢棄物產量。一般而言,
垃圾處理應堅持先源頭減量和排放控制、再物質利用、後能量利用和最後填埋處置的分級處理與逐級利用理念,均衡發展垃圾處理的各個環節,充分發揮各種垃圾處理方式的作用,尤其要加強分類垃圾的物質利用,減少垃圾的產生量,並減少每級處理後的垃圾排放量 。
⑼ 目前用於環境水處理領域的光催化劑主要種類有哪些
目前用於環境水處理領域的光催化劑主要種類有哪些
深度處理常見的方法有以下幾種。
1.1 活性炭吸附法與離子交換
活性炭是一種多孔性物質,而且易於自動控制,對水量、水質、水溫變化適應性強,因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應用前景的污水深度處理技術。活性炭對分子量在500~3 000的有機物有十分明顯的去除效果,去除率一般為70%~86.7%[1],可經濟有效地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產物、氯化有機物、農葯、放射性有機物等。
常用的活性炭主要有粉末活性炭(PAC)、顆粒活性炭(GAC)和生物活性碳(BAC)三大類。近年來,國外對PAC的研究較多,已經深入到對各種具體污染物的吸附能力的研究。淄博市引黃供水有限公司根據水污染的程度,在水處理系統中,投加粉末活性炭去除水中的COD,過濾後水的色度能降底1~2度;臭味降低到0度[2]。GAC在國外水處理中應用較多,處理效果也較穩定,美國環保署(USEPA)飲用水標準的64項有機物指標中,有51項將GAC列為最有效技術[3]。
GAC處理工藝的缺點是基建和運行費用較高,且容易產生亞硝酸鹽等致癌物,突發性污染適應性差。如何進一步降低基建投資和運行費用,降低活性炭再生成本將成為今後的研究重點。BAC可以發揮生化和物化處理的協同作用,從而延長活性炭的工作周期,大大提高處理效率,改善出水水質。不足之處在於活性炭微孔極易被阻塞、進水水質的pH 適用范圍窄、抗沖擊負荷差等。目前,歐洲應用BAC技術的水廠已發展到70個以上,應用最廣泛的是對水進行深度處理[4]。撫順石化分公司石油三廠採用BAC技術,既節省了新鮮水的補充量,減少污水排放量,減輕水體污染,降低生產成本,還體現了經濟效益和社會效益的統一[5]。今後的研究重點是降低投資成本和增加各種預處理措施與BAC聯用,提高處理效果。
1.2 膜分離法
膜分離技術是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術[6,7]。它的最大特點是分離過程中不伴隨有相的變化,僅靠一定的壓力作為驅動力就能獲得很高的分離效果,是一種非常節省能源的分離技術。
微濾可以除去細菌、病毒和寄生生物等,還可以降低水中的磷酸鹽含量。天津開發區污水處理廠採用微濾膜對SBR二級出水進行深度處理, 滿足了景觀、沖洗路面和沖廁等市政雜用和生活雜用的需求[8]。
超濾用於去除大分子,對二級出水的COD和BOD去除率大於50%。北京市高碑店污水處理廠採用超濾法對二級出水進行深度處理,產水水質達到生活雜用水標准,回用污水用於洗車,每年可節約用水4 700 m3[9]。
反滲透用於降低礦化度和去除總溶解固體,對二級出水的脫鹽率達到90%以上,COD和BOD的去除率在85%左右,細菌去除率90%以上[10]。緬甸某電廠採用反滲透膜和電除鹽聯用技術,用於鍋爐補給水。經反滲透處理的水,能去除絕大部分的無機鹽、有機物和微生物[11]。
納濾介於反滲透和超濾之間,其操作壓力通常為0.5~1.0 MPa,納濾膜的一個顯著特點是具有離子選擇性,它對二價離子的去除率高達95%以上,一價離子的去除率較低,為40%~80%[12]。潘巧明等人採用膜生物反應器-納濾膜集成技術處理糖蜜制酒精廢水取得了較好結果,出水COD小於100 mg/L,廢水回用率大於80%[13]。
我國的膜技術在深度處理領域的應用與世界先進水平尚有較大差距。今後的研究重點是開發、製造高強度、長壽命、抗污染、高通量的膜材料,著重解決膜污染、濃差極化及清洗等關鍵問題。
1.3 高級氧化法
工業生產中排放的高濃度有機污染物和有毒有害污染物,種類多、危害大,有些污染物難以生物降解且對生化反應有抑制和毒害作用。而高級氧化法在反應中產生活性極強的自由基(如•OH等),使難降解有機污染物轉變成易降解小分子物質,甚至直接生成CO2和H2O,達到無害化目的。
1.3.1 濕式氧化法
濕式氧化法(WAO)是在高溫(150~350 ℃)、高壓(0.5~20 MPa)下利用O2或空氣作為氧化劑,氧化水中的有機物或無機物,達到去除污染物的目的,其最終產物是CO2和H2O[14]。福建煉油化工有限公司於2002年引進了WAO工藝,徹底解決了鹼渣的後續治理和惡臭污染問題,而且運行成本低,氧化效率高[15]。
1.3.2 濕式催化氧化法
濕式催化氧化法(CWAO)是在傳統的濕式氧化處理工藝中加入適宜的催化劑使氧化反應能在更溫和的條件下和更短的時間內完成,也因此可減輕設備腐蝕、降低運行費用[16,17]。目前,建於昆明市的一套連續流動型CWAO工業實驗裝置,已經體現出了較好的經濟性[18]。
濕式催化氧化法的催化劑一般分為金屬鹽、氧化物和復合氧化物3類。目前,考慮經濟性,應用最多的催化劑是過渡金屬氧化物如Cu、Fe、Ni、Co、Mn等及其鹽類。採用固體催化劑還可避免催化劑的流失、二次污染的產生及資金的浪費。
1.3.3 超臨界水氧化法
超臨界水氧化法把溫度和壓力升高到水的臨界點以上,該狀態的水就稱為超臨界水。在此狀態下水的密度、介電常數、粘度、擴散系數、電導率和溶劑化學性能都不同於普通水。較高的反應溫度(400~600 ℃)和壓力也使反應速率加快,可以在幾秒鍾內對有機物達到很高的破壞效率。
美國德克薩斯州哈靈頓首次大規模應用超臨界水氧化法處理污泥,日處理量達9.8 t。系統運行證明其COD的去除率達到99.9%以上,污泥中的有機成分全部轉化為CO2、H2O以及其他無害物質,且運行成本較低[19]。
1.3.4 光化學催化氧化法
目前研究較多的光化學催化氧化法主要分為Fenton試劑法、類Fenton試劑法和以TiO2為主體的氧化法。
Fenton試劑法由Fenton在20世紀發現,如今作為廢水處理領域中有意義的研究方法重新被重視起來。Fenton試劑依靠H2O2和Fe2+鹽生成•OH,對於廢水處理來說,這種反應物是一個非常有吸引力的氧化體系,因為鐵是很豐富且無毒的元素,而且H2O2也很容易操作,對環境也是安全的[20]。Fenton試劑能夠破壞廢水中諸如苯酚和除草劑等有毒化合物。目前國內對於Fenton試劑用於印染廢水處理方面的研究很多,結果證明Fenton 試劑對於印染廢水的脫色效果非常好。另外,國內外的研究還證明,用Fenton試劑可有效地處理含油、醇、苯系物、硝基苯及酚等物質的廢水。
類Fenton試劑法具有設備簡單、反應條件溫和、操作方便等優點,在處理有毒有害難生物降解有機廢水中極具應用潛力。該法實際應用的主要問題是處理費用高,只適用於低濃度、少量廢水的處理。將其作為難降解有機廢水的預處理或深度處理方法,再與其他處理方法(如生物法、混凝法等)聯用,則可以更好地降低廢水處理成本、提高處理效率,並拓寬該技術的應用范圍。
光催化法是利用光照某些具有能帶結構的半導體光催化劑如TiO2、ZnO、CdS、WO3等誘發強氧化自由基•OH,使許多難以實現的化學反應能在常規條件下進行。銳鈦礦中形成的TiO2具有穩定性高、性能優良和成本低等特徵。在全世界范圍內開展的最新研究是獲得改良的(摻入其他成分)TiO2,改良後的TiO2具有更寬的吸收譜線和更高的量子產生率。
1.3.5 電化學氧化法
電化學氧化又稱電化學燃燒,是環境電化學的一個分支。其基本原理是在電極表面的電催化作用下或在由電場作用而產生的自由基作用下使有機物氧化。除可將有機物徹底氧化為CO2和H2O外,電化學氧化還可作為生物處理的預處理工藝,將非生物相容性的物質經電化學轉化後變為生物相容性物質。這種方法具有能量利用率高,低溫下也可進行;設備相對較為簡單,操作費用低,易於自動控制;無二次污染等特點。
1.3.6 超聲輻射降解法
超聲輻射降解法主要源於液體在超聲波輻射下產生空化氣泡,它能吸收聲能並在極短時間內崩潰釋放能量,在其周圍極小的空間范圍內產生1 900~5 200 K的高溫和超過50 MPa的高壓。進入空化氣泡的水分子可發生分解反應產生高氧化活性的•OH,誘發有機物降解;此外,在空化氣泡表層的水分子則可以形成超臨界水,有利於化學反應速度的提高。
超聲波對含鹵化物的脫鹵、氧化效果顯著,氯代苯酚、氯苯、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等含氯有機物最終的降解產物為HCl、H2O、CO、CO2等。超聲降解對硝基化合物的脫硝基也很有效。添加O3、H2O2、Fenton試劑等氧化劑將進一步增強超聲降解效果。超聲與其他氧化法的組合是目前的研究熱點,如US/O3、US/H2O2、US/Fenton、US/光化學法。目前,超聲輻射降解水體污染物的研究仍處於試驗探索階段。
1.3.7 輻射法
輻射法是利用高能射線(γ、χ射線)和電子束等對化合物的破壞作用所開發的污水輻射凈化法。一般認為輻射技術處理有機廢水的反應機理是由於水在高能輻射的作用下產生•OH、H2O2、•HO2等高活性粒子,再由這些高活性粒子誘發反應,使有害物質降解。
輻射法對有機物的處理效率高、操作簡便。該技術存在的主要難題是用於產生高能粒子的裝置昂貴、技術要求高,而且該法的能耗大、能量利用率較低;此外為避免輻射對人體的危害,還需要特殊的保護措施。更多資料可登錄易凈水網查看。因此該法要投入運行,還需進行大量的研究探索工作。
1.4 臭氧法
臭氧具有極強的氧化性,對許多有機物或官能團發生反應,有效地改善水質。臭氧能氧化分解水中各種雜質所造成的色、嗅,其脫色效果比活性炭好;還能降低出水濁度,起到良好的絮凝作用,提高過濾濾速或者延長過濾周期。目前,由於國內的臭氧發生技術和工藝比較落後,所以運行費用過高,推廣有難度。