⑴ 芬頓法處理廢水,雙氧水和硫酸亞鐵怎麼加,才能使cod降低
我前做印染廢制水COD600左右Fenton試劑採用FeSO4^+7H2O固體與H2O2(30%)溶液配製研究結表明:pH=3.0Fenton試劑H2O2與Fe^2+摩爾比10:1、H2O2投加量0.25mol/L、反應間1.5h印染廢水CODcr除率高達64.7%化性改善
同實驗條件所結想要佳用量要實驗才知道
⑵ UV/H2O2法處理染料廢水的問題與建議
其它還好,主要是UV管的保潔問題,管子臟了,光線就透不過去了。
再就是採用這樣的工藝的污水一定要透明度高、懸浮物低,能過濾一下最好。
⑶ 臭氧紫外活性炭處理印染廢水
臭氧紫外活性炭處理來印染廢自水:活性炭被廣泛應用於生活用水、工業用水和廢水的深度凈化及氣相吸附,如石油化工、電廠、食品飲料、製糖制酒、醫葯、養魚等行業水質凈化處理,能有效吸附水中的游離氯、酚、硫和其它有機污染物,特別是致突變物(THM)的前驅物質,達到過濾除雜去異味.還可用於車間尾氣凈化、溶劑過濾、脫色、提純等,氣體脫硫、石油催化重整,氣體分離、變壓吸附、空氣乾燥、食品保鮮、防毒面具、解媒載體,有機溶劑回收;貴重金屬提煉;化學工業中的催化劑及催化劑載體等功能.
對於一些很小的顆粒,活性炭的效果不明顯.可以加入促凝集(如明礬、三氯化鐵)再加入活性炭.
⑷ 印染廢水,是染漿廢水來的,脫色效果不好,怎麼辦
不知到你用的什麼工藝,一般生物處理不易脫色的話,可以考慮加點絮凝劑,另外氧化法也比較常用,下面一個參考文摘不錯的:
由於染料生產品種多,並朝著抗光解、抗氧化、抗生物氧化方向發展,從而使染料廢水處理難度加大.染料廢水處理難點:一是COD高,而BOD/COD值小,可生化性差;二是色度高,而成分復雜.三是水質水量不穩定,排放具有間歇性.印染廢水的處理目標一般是COD的去除與脫色,但脫色問題難度更大.
3. 脫色處理方法
3.1 物理方法
3.1.1吸附法
吸附法是利用多孔性的固體物質,使廢水中的一種或多種物質被吸附在固體表面而去除的方法.吸附脫色技術是依靠吸附劑的吸附作用來脫除染料分子的.吸附按其作用力可分為物理吸附、化學吸附和離子交換吸附三種.目前用於吸附脫色的吸附劑主要是靠物理吸附, 但離子交換纖維、改性膨潤土等也有化學吸附作用.
常用的吸附劑包括可再生吸附劑如活性炭、離子交換纖維等和不可再生吸附劑如各種天然礦物(膨潤土、硅藻土)、工業廢料(煤渣、粉煤灰) 及天然廢料(木炭、鋸屑) 等.傳統的吸附劑是活性碳,活性炭具有較高的比表面積(500- 600 m2/g),它只對陽離子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有較好的吸附性能.活性炭去除水中溶解性有機物(分子量不超過400)非常有效,但它不能去除水中的膠體疏水性染料.若廢水BOD5> 500mg/L,則採用吸附法是不經濟的.膨潤土作為水處理中的吸附劑和絮凝劑,已被廣泛用於印染廢水脫色領域,近年來製成多種復合膨潤土、VS型纖維和聚苯乙烯基陽離子交換纖維等,具有物理吸附和離子交換功能,且比表面大、離子交換速度快,易再生,對難處理的陽離子染料廢水有很好的脫色效果,有些改性的膨潤土的脫色效果甚至高於活性炭[4];某些集吸附與絮凝性能為一體的吸附劑如硅藻土復合凈水劑也已開發;用電廠粉煤灰製成具有絮凝性能的改性粉煤灰,對疏水性和親水性染料廢水均具有很高的脫色率;另外工業廢料(如煤渣、粉煤灰等)、天然廢料(如木炭、木屑等)、植物秸稈(如玉米棒等)均對印染廢水具有一定的吸附作用.
吸附法尤其適合難生化降解的紡織印染廢水脫色處理,印染廢水的吸附脫色技術是一項非常有效而又比較經濟的方法.活性炭吸附脫色技術不適合印染廢水一級處理,只能用於深度脫色處理,活性炭處理成本高,再生困難,所以活性炭的再生技術是正在研究的課題,其中生物再生是研究的重點方向.煤、爐渣吸附劑,原料來源廣,成本低,但在處理印染廢水之後存在二次污染,所以只適合與生化法或砂過濾等方法聯合使用.離子交換樹脂對水溶性染料離子吸附特別有效,離子交換吸附劑的開發研製是今後的主要發展方向之一.廉價、高效、因地制宜新型吸附材料的開發是一項很有前途的技術.吸附法與其它處理方法的優化組合處理印染廢水,脫色效果更佳.[5]
綜上所述,吸附脫色的發展方向體現在兩個方面: ①根據吸附機制開發、尋找新的吸附劑; ②對現有吸附劑的改性與活化, 以提高脫色效果和再生能力.
3.1.2超濾法脫色
超濾是利用一定的流體壓力推動力和孔徑在20~200üA 的半透膜實現高分子和低分子的分離.超濾過程的本質是一種篩濾過程,膜表面的孔隙大小是主要的控制因素.該法的優點是不會產生副作用,可以使水循環使用.早在70 年代初期, 膜分離技術就嘗試用來處理印染廢水.目前, 該方法可用於去除各種染料和添加劑.但由於分離染料混合物的困難, 並未達到完美的程度.
在這種技術中,半透膜的性質起著決定性的作用.就材料而言,膜有動態膜,纖維素類膜,聚碸超濾膜,荷電超濾膜或疏鬆反滲透膜.[6]
(1)動態膜從處理效果和經濟上講,ZrO-PAA 動態膜是可行的.但能耗較大,其滲透水及化學物質的再利用率可達88% 到96%.
(2) 纖維素類膜.CA 膜的選擇性隨膜表面與各種染料互變異構體相互作用而發生變化,但膜材料本身在耐pH、耐溫等方面仍然有所不足.纖維素類膜在耐pH值、耐壓、耐溫度等方面優於CA ,用纖維素超濾膜反滲透處理染色廢液, 染料去除率97% 以上可實現水的循環使用,但反滲透所需的高壓操作仍是它的不足.
(3) 聚碸超濾膜由於其良好的物理化學穩定性,有較大的應用前景.使用聚碸超濾膜代替纖維素膜可實現高溫操作, 回收染料減輕污染, 但仍未達到國家排放的標准.
(4) 荷電超濾膜或疏鬆反滲透膜是用來描述其分離性能介於反滲透和超濾之間的一種膜.荷電超濾膜是以其化學結構含有荷電基團而定義的, 疏鬆反滲透膜是以其物理結構而命名, 它們往往指的一種膜.對鹽NaCl 截留只有2%~ 3% , 而對於500~2 000 分子量的物質,具有較高的分離率, 同時保持高的水通量.一般染料的分子量正好在這種膜的截留范圍, 特別是離子型染料.該膜在低壓下操作(10 kg/cm 2) 耐pH值、耐壓密、耐污染、耐溫等方面都比較突出,前景廣闊[7].
3.1.3輻射降解法
電離輻射可有效地降解染料水溶液,輻射技術和其它技術有很好的協同作用.與常規污染物處理技術相比,輻射技術在常溫常壓下進行,具有工藝簡單、無二次污染等特點,對難降解有機污染物的處理更有其獨特長處.[8]
用60Co γ射線輻照甲基橙和活性艷藍KNR水溶液,輻照後染料水溶液的可見光區和紫外區的特徵吸收峰隨吸收劑量的增加而漸漸下降至接近零,說明輻射降解反應既破壞了染料分子的發色基團,同時也破壞了染料的有機分子結構.脫色率和COD去除率均隨吸收劑量的增加而增加.過氧化氫與輻射有協同作用,在相同的吸收劑量下,脫色率和COD去除率均隨過氧化氫的濃度增加而增加.另外,該法pH值適用范圍很廣;溶液的初始濃度越大,COD去除和脫色效果越差;氧的存在可以促進染料分子的降解.在同樣輻照條件下,染料的輻射降解效果因染料分子的結構不同而略有不同[9].
輻射法處理印染等難降解污水時雖然有機物的去除率高、設備佔地小、操作簡便,但用來產生高能粒子的裝置價格昂貴,技術要求高,而且該方法能耗較大,能量利用率不高,若要真正投入實際運行,還需進行大量的研究工作.
3.2 物理化學法
3.2.1絮凝法
印染廢水的絮凝脫色技術, 投資費用低, 設備佔地少, 處理量大, 是一種被普遍採用的脫色技術.某印染廠採用混凝脫色- 懸浮曝氣生物濾池工藝處理主要含活性染料的廢水,原水CODCr, SS的平均質量濃度分別為296,285 mg/L 和平均色度為550倍, 處理後出水水質相應各項指標分別為40, 20 mg/L 和10 倍, 其去除率分別為87%, 92%和98%.[10]
在印染廢水中使用的絮凝劑很多,大致可分為無機絮凝劑、有機絮凝劑和微生物絮凝劑三類,其中,有機絮凝劑還分為天然有機高分子絮凝劑、合成有機高分子絮凝劑.由於印染廢水水質比較復雜,無機單鹽絮凝劑在水解絮凝過程中,未能完成具有優勢絮凝效果的形態,投葯量大,絮凝效果差;無機高分子絮凝劑可以較好地除去廢水中大部分懸浮態染料,但對於水溶性染料中分子量小、不容易形成膠體的廢水則難以處理;有機高分子絮凝劑對於水溶性染料等廢水具有很好的脫色性能,但單獨使用效果差,而且易於產生有毒物質;因此,開發研製價廉、無毒、高效的新型有機絮凝劑,已成為目前絮凝法的主要研究方向之一.
復合絮凝劑則能同時發揮幾種絮凝劑的優點,使絮凝法用於印染廢水處理既經濟,又適用.如將有機絮凝劑與無機絮凝劑復配使用,充分發揮有機高分子絮凝劑的吸咐架橋性能和無機絮凝劑的電性中和能力,可以使處理出水達到較好的效果.此外,澱粉衍生物、木質素衍生物、羧甲基殼聚糖[11]等天然高分子具有無毒、原料廣、價廉和可生物降解等優點,也得到科研工作者的高度重視.另外,微生物絮凝劑是利用生物技術,從微生物體或其分泌物提取、純化而獲得的一種安全、高效,且能自然降解的新型水處理劑.與普通的絮凝劑相比,有固液易於分離,沉澱少,適用性廣等優點,因此微生物絮凝劑的研究正成為當今世界絮凝劑方面研究的重要課題[12].總之,高效、無毒、無害的環境友好性絮凝即將在印染廢水處理中有廣闊的應用前景.
絮凝法雖然是含染料廢水處理的常用方法,但對於許多可溶性好的染料, 處理效果往往不佳.因此, 復合絮凝法將成為工業廢水處理工藝研究的主要內容和發展方向.根據實際出水要求,採用適當的預處理和後處理手段,發揮絮凝工藝與其它工藝的協同工作的優勢,以達綜合治理的目的,這對於提高印染廢水的處理效果,降低處理成本具有極其重要的意義.
然而,用絮凝法進行廢水脫色依然存在以下幾個方面的問題:產生大量的淤泥;由於廢水水質變化大,每批廢水脫色前均需要進行預試驗,以確定最佳條件,提高了成本,又費時.過量的陽離子絮凝劑會在廢水中產生大量氮的化合物,它們對魚類有毒且難以生物降解和硝酸化抑制,絮凝劑過量也可能導致沉澱重新溶解.脫色效率低,不符合排放標准.因此,實際生產中,應根據實際出水要求,採用適當的預處理和後處理手段,發揮混凝工藝與其它工藝的協同工作的優勢,以達綜合治理的目的,這對於提高印染廢水的處理效果,降低處理成本具有極其重要的意義.
3.3 化學方法
3.3.1電化學法
電化學法是處理印染廢水的另一種有效的處理方法.電化學法通過可溶性電極在陽極和陰極上發生電絮凝、電氣浮和H的間接還原作用從而達到處理廢水的目的.電化學法處理印染廢水具有設備小、佔地少、運行管理簡單、COD去除率高和脫色好等優點,但同時電化學法存在著能耗大、成本高和析氧析氫副反應等缺點.近年來,隨著電化學和電力工業的發展以及許多新型高析氧析氫過電位電極的發明,電化學法又重新引起人們的重視.根據電極反應方式劃分, 傳統電化學方法可細分為內電解法、電絮凝和電氣浮法、電氧化學.
內電解法是利用廢水中有些組分易被氧化,有些組分易被還原,在有導電介質存在時,電化學反應便會自發進行,同時兼有絮凝、吸附、共沉澱等綜合作用的一種廢水處理方法[13].最著名的內電解法是鐵屑法, 即將鑄鐵作為濾料, 使印染廢水浸沒或通過, 利用Fe 和FeC 與溶液的電位差, 發生電極反應, 產生較高化學活性新生態H, 能與印染廢水多種組分發生氧化還原反應, 破壞染料發色結構, 而陽極產生的新生態Fe2+, 其水解產物有較強的吸附和絮凝作用.該法不需要外加電源,操作簡單,成本低廉,是種很有前途的處理方法.
電氣浮法是以Fe、AL作陽極產生的H2將絮體浮起;而電絮法則是利用電極反應產生的Fe2+ 、Al3+實現絮凝脫色.採用石墨、鈦板等作極板, 對染料廢水通電電解, 陽極產生O2或Cl2, 陰極產生H2.通過O的氧化作用及H的還原作用破壞染料分子而使印染廢水脫色, 脫色率可達98% 以上,COD去除率達80%以上.
國內重點研究的是電化學與其它方法相結合,其中較為有成就的是用絮凝復合床新技術處理高色度印染廢水,對色度>10000倍的印染廢水處理後,脫色率可達99%以上,CODCr去除率達75%.國外在新型電極方面研究較多,如:Sb/SnO2、Ti/SnO2、Ti/RnO2、Ti/Pt等電極.
電催化高級氧化技術(Advanced Electro catalysis Oxidation Processes , AEOP) 是最近發展起來的新型AOPs ,因其處理效率高、操作簡便、與環境兼容等優點引起了研究者的注意.它能在常溫常壓下,通過有催化活性的電極反應直接或間接產生輕基自由基, 從而有效降解難生化污染物.陳武等進行了三維電極電化學方法處理印染廢水實驗, COD去除率達74.7% ,色度去除率達93.3%[14].
3.3.2氧化法
氧化法是使染料分子中發色基團的不飽和雙鍵被氧化斷開,形成分子量較小的有機物或無機物,從而使染料失去發色能力的一種印染廢水處理方法.氧化法主要有:高溫深度氧化法、化學氧化法和光催化氧化降解法等.
高溫深度氧化法主要是焚燒法.
化學氧化法是印染廢水脫色處理的主要方法,其機理是利用氧化劑將染料不飽和的發色基團打破而脫色.Fenton試劑(Fe2+-H2O2)、臭氧、氯氣、次氯酸鈉等是一般採用的氧化劑.常見的有組合法和催化氧化法等.如採用混凝- 二氧化氯組合法的優點在於ClO2氧化能力強,是HClO的9倍多,且無氯氣氧化法處理廢水時可能與水中有機物結合生成氯代有機物(AOX)[15].
化學氧化法能有效地去除印染廢水中的色度,但不能很好地去除廢水中的COD,對此有人提出了不完全氧化的方法,即只部分氧化,使有機物通過自由基耦合降低水溶性而絮凝去除.陳玉峰[16]等通過實驗發現,電生成Fenton試劑處理實際工業印染廢水,CODCr去除率在80 %以上, 脫色率達到95% ,處理費用1117元/m3,具有很好的實際應用價值和市場前景.盛翼春[17]通過研究發現,採用新型電催化氧化對染料濃度高達0.3g/l的水溶性染料廢水在2分鍾內脫色率高達95%以上.
同時,隨著太陽能技術的發展進步,光催化氧化也越來越受到人們的重視.夏金虹[18]用納米TiO2粉體光催化降解印染廢水,脫色率為96% , CODCr去除率為86%,TiO2催化性能比較穩定,可重復使用.光催化氧化技術具有工藝設備簡單、操作條件易控制、處理成本較低、氧化能力強、無二次污染等突出優點,在有機廢水處理中有著廣闊的應用前景.但懸浮體系的納米TiO2顆粒由於粒徑極為細小,存在著難以回收、容易中毒、不易分散等缺點,需通過先進的負載技術或光化學反應器,甚才會獲得更高催化效率.因此,納米TiO2光催化劑的負載技術對其實現大規模實用化、商品化和工業化具有重大的實際意義,是今後TiO2研究的主要方向[19].
總之, 氧化法是一種優良的印染廢水脫色方法,但也有其自身的缺憾.如果氧化程度不足, 染料分子的發色基團可能被破壞而脫色, 但其中的COD仍未除盡; 若將染料分子充分氧化, 能量、葯劑量消耗可能會過大, 成本太高, 所以氧化法一般用於氧化- 絮凝或絮凝- 氧化工藝.採用氧化- 絮凝工藝, 目的是通過氧化法將水溶性染料分子變為疏水性或使陽離子染料分子轉變為中性, 陰性分子, 以利絮凝除去.反之, 採用絮凝- 氧化工藝則是將氧化作為後處理步驟, 對印染廢水做深度處理經進一步去除殘余色度及COD[20].
3.3.3還原法
還原法式使用還原型脫色劑對直接染料廢水進行脫色處理的方法,使用的原料主要是鐵屑.鐵屑是機械加工過程中的廢料, 用於處理印染廢水,不僅成本低廉、操作簡單, 而且能夠獲得以廢治廢的效果.該方法主要基於電化學反應.鐵屑是鐵-碳合金, 浸入廢液後形成無數微小原電池.電極反應產物為Fe2+, H2,OH-, 均具有較高的化學活性, 可有效地脫除廢水中的染料分子.其它還原劑有保險粉(+ 活性炭)、亞硫酸及其鹽.洪俊明等[21]通過鐵屑內電解的強化A/ O MBR 工藝處理印染廢水, 出水的水質中色度的去除率超過90.0 %和COD的去除率達到94.9 %.董永春[22]等採用以含硫還原劑和氫化物引發劑為基礎的穩定雙組分還原反應系統,處理直接染料染色廢水,使之與其中的直接染料發生還原脫色反應,其優點是脫色劑用量少,反應快速,脫色率高.還原法的主要缺點是還原降解產物具有毒性, 必須經過二次處理.如活性炭吸附等, 處理費用增大.
3.3.4高級氧化法
高級氧化法(Advanced Oxidation Processes ,AOPs)脫色被認為是一種很有前途的方法.所謂高級氧化法如UV + H2O2、UV + O3, 因為在氧化過程中產生羥基自由基(·OH), 其強氧化性使染料廢水脫色.經研究發現它對偶氮染料的脫色很有效, 高級氧化反應隨O3和H2O2加入量的增加,其反應速率也隨之增加[23]. 在實際生產中與某些化學輔助劑會提高脫色效果, 而且UV + H2O2方法處理偶氮型活性染料產生的降解產物對環境完全無害.最近的研究發現二氯三嗪基型偶氮類活性染料使用UV + H2O2方法脫色也有很好的效果[24].
氧化劑O3對絕大多數染料的脫色效果較好, 無二次污染, 引入紫外光(UV) 等可加快氧化和提高脫色率.有學者指出O3/UV 對偶氮染料脫色效果好,UV 的引入促使O3在溶液中產生氧化性強的羥自由基.胡文容[25]等指出, 雖超聲波幾乎不能降解偶氮腫I , 但對O3氧化有明顯的強化作用, 當O3濃度為7107mg/ L , 加80w 超聲波是超聲波協同O3處理偶氮腫的最佳組合, 既可滿足90 %脫色率, 又可節省48%的O3.但是目前用O3處理染廢水費用較高, 開發新型臭氧發生器並和UV 或超聲波連用以提高效率、降低費用是O3在染料廢水處理中推廣的前提, O3對COD的去除不理想.
高級氧化法的對環境污染極小,效果較好,但有一個嚴重不足之處是處理費用較高, 從而限制了它的廣泛使用.
3.3.5超聲波氧化
超聲波處理印染廢水是基於超聲波能在液體中產生局部高溫、高壓、高剪切力,誘使水分子及染料分子裂解產生活性非常強的氫氧自由基, 對大部分有機污染物有氧化作用並可並促進絮凝;同時,在超聲波作用下傳質加強,超聲空化產生局部高溫高壓,可大大強化氫氧自由基對有機物的氧化速度,提高降解效率.
用超聲波可以強化臭氧氧化處理偶氮類染料廢水,這是因為超聲波空化效應產生高能條件促使臭氧快速分解,產生大量的自由基,從而使氮類染料脫色.張家港市九州精細化工廠用根據超聲波氣振技術設計的FBZ 廢水處理設備處理染料廢水[26],色度平均去除率為97.0 % ,CODCr去除率為90.6% ,總污染負荷削減率為85.9 %.符德學[27]等使用該法處理含鹼性湖藍-5B的印染廢水,COD去除率達90.2%,脫色率達到98.3%.劉靜[28]等的實驗結果表明,超聲波與微電場的協同作用大大提高了脫色率,在最佳條件下處理60min,色度去除率可達96.6%.
3.3.6萃取法
萃取是採用與水互不相溶,但能很好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,從而凈化廢水.廢水中的酸性染料可用混合胺進行萃取回收,陰離子染料可用離子對萃取法用長碳鏈去除,萃取劑可用氫氧化鈉再生.由鄰苯二甲酸與間苯二酚為原料制備熒光黃的生產廢水可用N235/煤油系統萃取,其COD去除率可達91-98%,色度去除率為99.8%[29].
離子對萃取法是一種新的廢水脫色方法.該法是將染色殘液與一非水溶性有機溶劑一同振盪,當兩相分離時,水相中便呈現無色,染料聚積於上層有機相中.只要燃料含有至少一個磺酸基團或者是染料必須是酸性的,那麼任何深濃的染色廢液均可用此法脫色.該有機相可反復使用數次[30].離子對萃取法的優點有:液/液相分離工藝簡單,能耗低.對於活性染料來說,僅鈉鹽和鈣鹽形成的水解產物需處理.萃取劑無需再生就可重復使用[31].
3.4 生物處理方法
生物法是利用微生物酶來氧化或還原染料分子,破壞其不飽和鍵及發色基團,從而達到處理目的的一種印染廢水處理方法.生物法目前仍是國內外主要的印染廢水處理方法.
生物法的缺點在於微生物對營養物質、PH、溫度等條件有一定的要求,難以適應印染廢水水質波動大、染料種類多、毒性高的特點;同時還存在佔地面積大、管理復雜、對色度和COD去除率低等缺點.生物法處理印染廢水的脫色率和COD去除率不高,一般不適宜單獨應用,可作為預處理或深度處理.
3.4.1傳統生物處理技術
生物法處理印染廢水中,以活性污泥法最為普遍,這是因為活性污泥法具有可分解大量有機物、能去除部分色素、可調節pH值、運轉效率高且費用低等優點,但對色度的去除往往不夠理想,因此組合式生物處理技術是目前印染廢水的常用方法.我國生物法中以表面活性污泥法和接觸氧化法佔多數,此外,鼓風曝氣活性污泥法、射流曝氣活性污泥法、生物轉盤法等也有應用,生物流化床尚處於試驗性應用階段.
在印染廢水處理中,厭氧- 好氧工藝具有的這種獨特降解機理引起國內的廣泛關注,並得到了深入的研究和應用,取得了明顯的效果[32].婁金生等在印染廢水的處理過程中採用了厭氧- 好氧工藝,取得了良好效果,COD總去除率大於90 % ,脫色率大於95%.
3.4.2微生物強化處理技術
隨著紡織工業新產品和新技術的開發,印染廢水中水溶性染料、活性染料和化學漿料的數量和種類的不斷增加,從而導致印染廢水可生物降解性下降,如大量的聚乙烯醇(PVA)等,因此選育及應用優化脫色菌和PVA降解菌開始引起人們的關注.選育和培養出各種優良脫色菌株或菌群是生物法一個重要的發展方向.白腐真菌不但對活性艷紅X3B染料有較好的脫色作用,而且對難處理的成分復雜的實際染料廢水也有較好的降解作用,能有效去除印染廢水的COD和BOD5.雖然不能徹底生化降解染料廢水,但給後續的深度處理帶來極大方便[33].
黃建岷[34]在實驗中採用富集法分離菌株,所得脫色菌處理印染廢水有明顯的脫色效果,脫色率可達70 %以上.與活性炭吸附脫色相比差異不大,證明利用微生物處理印染廢水的色度問題是可行的, 但在菌種篩選方面仍有大量工作可做.
3.4.3膜生物反應器處理技術
膜生物反應器處理技術作為一種新型的污水處理工藝,是傳統活性污泥法和膜分離技術的有機結合,可通過膜片提高某些專性菌的濃度和活性,還可以截留許多分解速度較慢的大分子難降解物質,通過延長其停留時間而提高對它的降解效率.但由於膜易堵塞且製造費用較高,對膜技術在水處理領域全面推廣產生一定阻力.不過,隨著材料科學的發展、膜製造技術的進步、膜質量的提高、膜製造成本的降低以及工藝的改進,膜生物反應器的應用范圍將越來越廣.
3.4.4生物酶脫色技術
一些使用合適的厭氧和嗜氧的聯合生物處理可提高染料的降解性, 但是在厭氧條件下, 偶氮還原酶通常將偶氮染料分解為相應的胺類, 其中許多會致低能或致癌,而且偶氮還原酶具有強專一性, 只分解被選擇染料的偶氮鍵.與此相反,苯氧化酶——過氧化木質素酶(木質素酶, LiP) , 過氧化錳酶(MnP) , 和漆酶——對芳香環沒有強的專一性, 因此, 有可能降解各種不同的芳香化合物.這些酶制劑可有效地使許多結構不同的染料脫色.初始反應速率與制劑中每一個酶(漆酶、LiP 和MnP) 都有關系.一些染料添加劑可顯著降低脫色速率.因此, 在評價新的酶及其處理工藝時, 必須考慮染色助劑對酶活性的影響.今後研究工作主要集中於已選擇出的酶的固定化以便為酶脫色的工業應用打下基礎[35].
4. 發展前景
各種脫色方法比較分析,可以看出每種處理方法從經濟性,技術性,對環境影響和實用性都有一定的缺陷, 氣吹、混凝、吸附、過濾等一般具有設備簡單、操作簡便和工藝成熟等優點,但是這類處理方法通常是將有機物從液相轉移到固相或氣相,不僅沒有完全消除有機污染物和消耗化學葯劑,而且造成廢物堆積和二次污染.吸附脫色具有隻吸附染料, 但不破壞其結構的特點, 但目前使用的吸附劑往往存在吸附量不夠, 或再生不容易的缺點.高級氧化法脫色如光氧化、超臨界氧化、濕式氧化、低溫等離子體化學法被認為是一種很有前途的方法, 但其昂貴的價格成為制約其廣泛應用的重要原因.一些傳統的氧化方法如NaClO、H2O2、臭氧和紫外氧化等證明對廢水脫色並不有效, 採用強化物理化學與酶催化降解的方法可能將有非常廣闊的應用前景.因此在實際工程中應該按照具體條件和要求,合理選擇工藝組合,以便取得最佳的效果.
⑸ 淤泥固化處理方法
淤泥處理是對污泌泥進行處理、固化、脫水、穩定、干化或焚燒的加工過程。
原淤泥 (raw sludge):未經淤泥處理的初沉澱淤泥。二沉剩餘淤泥或兩者的混合淤泥。 初沉淤泥 (primary sludge): 從初沉澱池排出的沉澱物。
中文名稱
淤泥處理
外文名稱
suldge treatment
類型
加工過程
技術
堆肥化處理技術
泥漿處理小型河道清淤設備污水處理廠淤泥處理河道清淤設備清淤設備淤泥泵自來水污泥可以種綠化嗎淤泥處理方案河道淤泥處理方案河道淤泥處理
分類
性質
原淤泥 (raw sludge):未經淤泥處理的初沉澱淤泥。二沉剩餘淤泥或兩者的混合淤泥。
初沉淤泥 (primary sludge): 從初沉澱池排出的沉澱物。二沉淤泥 (secondey sludge ):從二次沉澱池(或沉澱區)排出的沉澱物。 活性淤泥 (activated sludge): 曝氣池中繁殖的含有各種好氧微生物群體的絮狀體。
消化淤泥 (activated sludge): 經過好氧消化或厭氧消化的淤泥,所含有機物質濃度有 一定程度的降低,並趨於穩定。
迴流淤泥 (returned sludge): 由二次沉澱(或沉澱區)分離出來,迴流到曝氣池的活 性淤泥。 剩餘淤泥 (excess activated sludge): 活性淤泥系統中從二次沉澱池(或沉澱區)排 出系統外的活性淤泥。 淤泥氣 (sludge gas): 在淤泥厭氧消化時,有物分解所產生的氣體,主要成分為甲烷和 二氧化碳,並有少量的氫、氮和硫化氫。俗稱沼氣。
處理
淤泥處理前,首先要了解淤泥的分類,才能確定淤泥處理的方法:
1.自來水廠沉澱池或濃縮池排出的物化淤泥處理 淤泥分類:屬中細粒度有機與無機混合淤泥,可壓縮性能和脫水性能一般。
2.生活污水廠二沉池排出的剩餘活性淤泥處理
淤泥分類:屬親水性、微細粒度有機淤泥,可壓縮性能差,脫水性能差。
3.工業廢水處理產生的經濃縮池排出的物化和生化混合淤泥處理 淤泥分類:屬中細粒度混合淤泥,含纖維體的脫水性能較好,其餘可壓縮性能和脫水性能一般。
4.工業廢水處理產生的經濃縮池排出的物理法和化學法產生的物化細粒度淤泥處理 淤泥分類:屬細粒度無機淤泥,可壓縮性能和脫水性能一般。 5.工業廢水處理產生的物化沉澱粗粒度淤泥處理 淤泥分類:屬粗粒度疏水性無機淤泥,可壓縮性能和脫水性能很好。
技術原理
1.淤泥處理利用的一般技術
(1)淤泥的堆肥化處理技術
(2)淤泥的建材化技術
(3)淤泥的燃料化技術
(4)淤泥的厭氧消化(制沼氣)技術
2.淤泥的電離輻射處理技術 微波技術在淤泥處理中的應用
(1)微波輻照淤泥處理技術
(2)微波化學分析技術
3. 超聲波處理淤泥技術
4. 重金屬的生物有效性及植物脫除技術
5. 淤泥的微生物處理技術
(1) 微生物淋濾技術
(2) 微生物吸附處理法
(3) 微生物脫臭技術
6.新興淤泥熱化學處理技術
(1) 濕式氧化技術
(2) 活性淤泥作黏結劑
(3) 剩餘淤泥制可降解塑料
(4) 淤泥制活性炭
(5) O3/H2O2氧化技術
(6) UV/O3氧化技術
(7) UV/H2O2氧化工藝
(8) 其他熱化學處理技術簡介
處理方法
淤泥消化 (sldge digestion): 在氧或無氧的條件下,利用微生物的作用,使淤泥中的
有機物轉化為較穩定物質的過程。
好氧消化 (aerobic sigestion): 淤泥經過較長時間的曝氣,其中一部分有機物由好氧
微生物進行降解和穩定的過程。
厭氧消化 (anaerobic digestion): 在無氧條件下,淤泥中的有機物由厭氧微生物進行 降解和穩定的過程。 中溫消化 (mesophilic digestion ):淤泥在溫度為33-530C時進行的厭氧消化工藝。
高溫消化 (thermophilic digestion ):淤泥在溫度為53-330C進行的厭氧消化工藝。
淤泥濃縮 (sludge thickening): 採用重力或氣浮法降低淤泥含水量,使淤泥稠化的過程。
淤泥淘洗 (elutriation of sludge ): 改善淤泥脫水性能的一種淤泥預處理方法。用清 水或廢水淘洗淤泥,降低消化淤泥鹼度,節省淤泥處理投葯量,提高淤泥過濾脫水效 率。 泥脫水 (sludge dewatering ): 對濃縮淤泥進一步去除一部分含水量的過程,一般指 機械脫水。
淤泥真空過濾 (sludge vacuum filtration ): 利用真空使過濾介質一側減壓,造成介質 兩側壓差,將淤泥水強制濾過介質的淤泥脫水方法。
淤泥壓濾 (sludge pressure filtration ): 採用正壓過濾,使淤泥水強制濾過介質的污 泥脫水方法。
淤泥干化 (sludge drying ): 通過滲濾或蒸發等作用,從淤泥中去除大部分含水量的過 程,一般指採用淤泥干化場(床)等自蒸發設施。
淤泥焚燒 (sludge incineration ):淤泥處理的一種工藝。它利用焚燒爐將脫水淤泥加 溫乾燥,再用高溫氧化淤泥中的有機物,使淤泥成為少量灰燼。
幾種淤泥處理的方法及優缺點分析
①淤泥的衛生填埋
這種處置方法簡單、易行、成本低,淤泥又不需要高度脫水,適應性強。但是淤泥填埋也存在一些問題,尤指填埋滲濾液和氣體的形成。滲濾液是一種被嚴重污染的液體,如果填埋場選址或運行不當會污染地下水環境。填埋場產生的氣體主要是甲烷,若不採取適當措施會引起爆炸和燃燒。
②淤泥的直接土地利用
淤泥土地直接利用因投資少、能耗低、運行費用低、有機部分可轉化成土壤改良劑成分等優點,被認為是最有發展潛力的一種處置方式,科學合理的土地利用,可減少淤泥帶來的負面效應。林地和市政綠化的利用因不易造成食物鏈的污染而成為淤泥土地利用的有效方式。淤泥用於嚴重擾動的土地(如礦場土地、森林採伐場、垃圾填埋場、地表嚴重破壞區等需要復墾的土地)的修復與重建,減少了淤泥對人類生活的潛在威脅,既處置了淤泥又恢復了生態環境。
③淤泥的焚燒
濕淤泥干化後再直接焚燒應用得較為普遍,沒有經過干化的淤泥直接進行焚燒不僅十分困難,而且在能耗上也是極不經濟的。 以焚燒為核心的淤泥處理方法是最徹底的淤泥處理方法,它能使有機物全部碳化,殺死病原體,可最大限度地減少淤泥體積;但是其缺點在於處理設施投資大,處理費用高。
工藝流程
首先,原淤泥通過淤泥泵由二沉池打到另一個池子中從而和上清液分離。因為原淤泥的含水率通常能達到99.5%,所以淤泥必須濃縮,有多種可行的方法用於減少淤泥的體積。例如真空過濾和離心等機械處理的方法通常用於將淤泥以半固體形式處置之前。通常這些方法是淤泥焚燒處理的准備工作。如果計劃採用生物處理,則多數才用重力沉降或者是氣浮的方法進行濃縮。這兩種情況所對應的淤泥仍然是流態的。
重力濃縮池的設計和運行類似於污水處理中的二沉池。濃縮功能是主要的設計參數,為了滿足更大的濃縮能力,濃縮池基本上比二沉池要深。一個設計正確,運行良好的重力濃縮池至少能提高兩倍的淤泥含泥量。也就是說,淤泥的含水率可以有99.5%減少到98%,或者更少。這里值得一提的是,重力濃縮池的的設計要盡量基於中式結果的分析,因為合適的淤泥負荷率與淤泥的屬性的有很大關系的。
如果採用溶氣氣浮濃縮,需要有一小部分的水,通常是二沉池出水,在400kPa的壓力下充氣。這種過飽和的液體通入罐底,而淤泥在大氣壓下通過。氣體以小氣泡的形式和淤泥中的固體顆粒黏附,或則是被包圍,從而帶動固體顆粒上浮到表面。濃縮了的淤泥的上部被除去,而液體由底部流回溶氣罐充氣。
體積減少後,淤泥中含有大量的有害成分,在處置之前需要將之轉化為惰性成分。最常用的方法是生物降解穩定。因為這個過程目的在於將物質轉化為最終無菌產物,所以常應用消化的方法。淤泥消化既能進一步的減少淤泥體積也能使所含固體轉化為惰性物質並且大體的上沒有病菌。通過厭氧消化或好養消化都能達到淤泥消化目的。
淤泥含有多種有機物,因此需要多種微生物來分解。有關資料將厭氧消化中的微生物分為兩類:產酸菌和甲烷菌。所以,我們也能把厭氧消化分為兩步。第一步,由兼性厭氧菌和厭氧菌組成的產酸菌通過水解作用溶解有機固體。接著溶解質由發酵作用轉化為酒精和低分子量分子。第二步,有嚴格厭氧菌組成的甲烷菌將乙酸、酒精、水和二氧化碳轉化為甲烷。因為兩種菌群只能在無氧的環境下存活,所以厭氧消化的反應器必須是密閉的。設計容器的時候同時也要考慮另外的一些因素,例如:溫度、pH值和混合物攪拌。 淤泥也可以通過好氧消化穩定。這種消化基本上只能用於可生化淤泥而不能用於初沉池淤泥,伴隨著二沉池和淤泥濃縮池中淤泥體積的減少,這個工藝需要不斷的鼓氣。好氧消化多應用於深度曝氣系統。再者,好氧消化對環境條件不敏感,也不局限有流行變化。
淤泥消化以後,淤泥中的有機物能被去除並且能進一步的減少淤泥體積。接下來,淤泥需要處置。多種方法可以用來有效的處置淤泥。其中包括焚燒、衛生填埋和用作化肥以及土壤改良劑。原淤泥可以用來焚燒,可以有效地減少含水率。添加燃料可以用來引起和維持燃燒,城市垃圾也可能用來達到這個目標。原淤泥和消化淤泥也可以用衛生填埋來處置。淤泥的土地應用實踐了好幾年,而只限於處理消化淤泥。淤泥的營養成分有利於植物成長,而其顆粒特性可用於土地改良。這些應用局限有飼料作物和非人類消費,而運用於支持可食用植物的可能性正在研究中。淤泥土地應用的主要限制因素為植物富集金屬毒性和水體富營養污染。淤泥的應用可通過在流態時由噴淋器噴淋、溝渠導流或直接注入土壤。去水淤泥可以由傳統農用機械鋪設在土地之上在和培養土壤。 上述文字指的是一般淤泥的處理。因為淤泥能造成環境的污染,所以我們需要盡最大的努力使之無害化。很多導致類型污染的具有不同特性淤泥正在研究中。在本文中,我將敘述一種來自於人類產油和石油工業的淤泥,這個代表性淤泥稱之為含油淤泥。
大量的淤泥產生,而這種淤泥中含有相當大量的油,必須在最終處置之前將之去除。煉油廠產生的淤泥不能被安全的處置,除非將其含油量去除到一定程度。此外,在煉油廠的油水分離系統和儲油罐中因為含油原料的累積而產生的淤泥的處理費用很高,並且對環境造成很嚴重的污染。石油是一種疏水混合物例如:烷烴,芳香烴,樹脂和瀝青。許多化合物是有毒性的,致突變的和致癌的。它們的排放的受到嚴格控制的,因為它們對人體健康和環境的負面影響,它們被美國環保部門分類並列為環境污染物優先。
有很多種方法可以用來處理含油淤泥。化學和物理的方法例如:焚燒、氯氧化、臭氧氧化和燃燒,生物的處理方法例如:生物修復、傳統堆肥法等等。隨著技術的發展,含油淤泥的低溫冷處理和生物修復成為了兩條有效的處理途徑。
低溫冷處理技術作為一種物理的處理方法能有效地增加淤泥的脫水性質,改變絮凝劑的結構形式並減少淤泥周圍的水含量。比較那種"初沉降",冷處理能夠除掉溶液中的雜質,因此達到更好濃縮目的,最近就是在討論冷處理的這種好處。據我們所知,資料中沒有討論冷處理技術來分離油泥中的油的可行性。但是,如果在自然條件允許的許多國家裡,冷處理技術提供了一種有效的處理含油淤泥的處理和處置的方法。 通過比較常規方法處理和冷處理之後淤泥,我們可以發現,冷處理之後的樣品上面浮了一層油。最後我們可以發現試管中分三層:最上面的一層是清的浮油,底層是一層深色的沉降物,中間一層是清水。原始的淤泥經過24小時的沉降,可以看見上浮液和底部沉降物,但是沒有可見的油相。通過上面的敘述的現象揭示了簡單的冷處理能有效分離油泥中的油。
物理化學的方法可以用來處理油泥,但是費用卻是很高的。堆肥和通過接種降解油類菌種或激活原有生物進行生物修復被看為兩種經濟的方法來對付油污染。堆肥有些看得見的優點例如:基建和維護費用低、設計和運行簡單並能去處部分的油。然而,堆肥處理基本上不能達到環境的標准了。 油泥中含有的大部分油是難於生物降解的。很多研究證明了生
⑹ 常用的污泥處理方法有哪些
對於工業企業來說,污水的處理是工作重點之一。污水處理行業對全球溫室氣體的總貢獻率雖然僅佔2%~5%,但亦不可小覷,同樣也面臨著碳減排甚至碳中和的壓力。
通常來說,污泥處理指對污泥進行濃縮、調質、脫水、穩定、干化或焚燒等減量化、穩定化、無害化的加工過程。一般而言,污水處理程度越高,就會產生越多的污泥殘余物需要加以處理。除非是利用土地處理或污水塘處理污水,否則一般的污水處理廠必須設有污泥處理設施。
污泥的來源錯綜復雜,不同的來源的污泥處理方式也有有差別。其中,自來水廠沉澱池或濃縮池排出的物化污泥屬中細粒度有機與無機混合污泥,可壓縮性能和脫水性能一般;生活污水廠二沉池排出的剩餘活性污泥屬親水性、微細粒度有機污泥,可壓縮性能差,脫水性能差。
而工業廢水處理產生的經濃縮池排出的物化和生化混合污泥屬中細粒度混合污泥,含纖維體的脫水性能較好,其餘可壓縮性能和脫水性能一般;工業廢水處理產生的經濃縮池排出的物理法和化學法產生的物化細粒度污泥屬細粒度無機污泥,可壓縮性能和脫水性能一般;工業廢水處理產生的物化沉澱粗粒度污泥屬粗粒度疏水性無機污泥,可壓縮性能和脫水性能很好。
污泥的處理往往需要污泥乾燥床、污泥固化拌和站、泥漿分離脫水機、卧螺離心機、帶式污泥脫水機、太陽能熱泵技術污泥處理設備等設備的加入,不同的污泥通過不同的設備和處理方式處理。
⑺ 城市污水處理常用方法都有哪些,城市污
城市污水治理的幾種常用方法
活性污泥處理法
目前在城市生活污水中應用最多的就是所謂的活性污泥法,它有處理能力強,處理後水質好等優勢。其大致組成包括由曝氣池,沉澱池,污泥排放以及迴流等系統。待處理的污水和活性污泥迴流共同進入曝氣池然後混合,然後在其中與空氣接觸使得含氧量增加,發生代謝反應。經過充分攪拌的混合液變為懸浮狀態,所以其中的有機污染物和氧氣能夠與微生物接觸發生反應。接下來進入的是沉澱池,原來的懸浮固體會在其中沉降而被隔離,所以從沉澱池流出的已經為凈化水。沉澱池裡的污泥一般都會迴流,從而保證曝氣池中的懸浮固體和微生物有一定的濃度。在曝氣池裡的反應會使微生物增殖,所以過多的微生物要排出沉澱池以維持整個系統的穩定性。除需要能夠氧化和分解有機物外,活性污泥還必須有一定凝聚和沉降能力,以便可以使其從混合液中分離,進而在出口得到純凈的水。活性污泥法的缺點在於其基礎建設的成本過高,不易實施。
生物膜處理法
所謂生物膜法,就是通過在一些固體物表面附著的微生物對污水中的有機污染物加以處理的方法。它和活性污泥處理方法發展時間基本一致。所謂的「生物膜」即是附著在固體表面的微生物形象叫法,一般是由非常密集的好氧菌,厭氧菌,原生動物和藻類等結合一起形成的生態系統。生物膜所附著的固體介質叫做載體或濾料,由此向外生物膜可以分成厭氣層,好氣層,附著以及運動水層。整個方法的基本運作過程為,先由生物膜吸附水層中的有機物,然後由好氧菌進行分解,再由厭氧菌進行厭氣分解,運動水層通過流動不斷更新生物膜,由此反復實現對污水的凈化作用。
一般適用生物膜法的場合為中小規模城市廢水的處理,所用的處理結構是生物濾池或生物轉盤,在我國的南方一般使用生物濾池。由於材料和技術的不斷革新,生物膜法技術近年來進步很大。因為生物膜法中微生物一般固定在填料上,所以構成的生態系統比較穩定,微生物生活和消耗的能量比活性污泥法中要小得多,其剩餘的污泥也更少。生物膜法所擁有的高效率高,高耐沖擊性、產泥量低以及運管便利性等優勢使其在各種處理方法中競爭力極大。生物膜法的劣勢在於成本較高且單位處理效率低。所以進一步降低成本,提高效率是今後生物膜法研究的主要方向。
氧化處理法
氧化處理法是當今被廣泛使用的一種城市污水預處理方法,有較大的潛力。可根據其中氧化劑的種類和反應器類型對其分類為化學氧化法,催化氧化法以及光催化氧化法等。其中,化學氧化法的操作比較簡單,但效果不夠明顯且運行成本較高,所以實際工作中應用不多。為實現處理效果的提高,降低成本的目標,目前找到了一些其他氧化技術。
在這些新方法中的其中一種就是光催化法。它的特點是所需設備簡單,條件溫和,氧化能力高並且處理效果徹底。在污水處理中受到廣泛歡迎。
光催化反應就是通過光的作用發生的化學反應。反應過程中分子由於吸收特定波長的光波而轉變為分子激發態,進而發生化學反應形成新物質,或者變成中間化學產物以促進熱反應的進行。光化學反應所需的活化能來自於光,把太陽能的中的光能進行光電轉化和光化學轉化加以利用是目前非常熱門的研究領域。
光催化氧化技術利用光激發氧化將O2、H2O2等氧化劑與光輻射相結合。所用光主要為紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用於處理污水中CHCl3、CCl4、多氯聯苯等難降解物質。另外,在有紫外光的Feton 體系中,紫外光與鐵離子之間存在著協同效應,使H2O2分解產生羥基自由基的速率大大加快,促進有機物的氧化去除。
所謂光化學反應,就是只有在光的作用下才能進行的化學反應。該反應中分子吸收光能被激發到高能態,然後電子激發態分子進行化學反應。光化學反應的活化能來源於光子的能量。在太陽能利用中,光電轉換以及光化學轉換一直是光化學研究十分活躍的領域。80 年代初,開始研究光化學應用於環境保護,其中光化學降解治理污染尤受重視,包括無催化劑和有催化劑的光化學降解。前者多採用臭氧和過氧化氫等作為氧化劑,在紫外光的照射下使污染物氧化分解;後者又稱光催化降解,一般可分為均相、多相兩種類型。均相光催化降解主要以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質,通過光助-芬頓(photo-Fenton)反應使污染物得到降解,此類反應能直接利用可見光;多相光催化降解就是在污染體系中投加一定量的光敏半導體材料,同時結合一定能量的光輻射,使光敏半導體在光的照射下激發產生電子空穴對,吸附在半導體上的溶解氧、水分子等與電子-空穴作用,產生·OH 等氧化性極強的自由基,再通過與污染物之間的羥基加合、取代、電子轉移等使污染物全部或接近全部礦質化,最終生成CO2、H2O 及其它離子如NO3-、PO43-、S042-、Cl-等。與無催化劑的光化學降解相比,光催化降解在環境污染治理中的應用研究更為活躍。
氧化處理法目前由於低成本以及高效率的優勢特點處理方式已經得到了廣泛的關注。另外它在對污水進行深度處理和不易進行生物降解的有機廢水處理等場合都有不錯的前景,成為了國內外一項活躍的研究課題,很多人認為氧化法將在21 世紀成為廢水處理的一項重要方法。
⑻ 高濃度工業廢水怎麼處理
高濃度廢水處理方法有:處理方法氧化-吸附法,焚燒法,吸附法。
主要要結合廢水的特點,進行試驗選擇葯劑與處理工藝。