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超臨界水氧化法在污水處理

發布時間:2024-05-19 21:14:31

A. 染料廢水的處理方法

我國染料廢水處理工藝研究中具有明顯的水量大、水質復雜特色,這種染料廢水的化學需氧量、含鹽量較高,科、化學性較差。對染料廢水進行治理可以減少整體的治理難度,實現對環境的保護,增強整體的處理效果。在進行染料廢水處理的過程中,常選取物理法、化學法、生物法等新型工藝進行染料廢水處理,確保提高處理效果。
一、染料廢水
1、染料廢水的特點
(1)染料廢水的水質隨加工的纖維種類和採用工藝以及使用的染化料的不同而異,污染物組分差異很大。染料廢水具有水量大、有機污染物含量高、色度深、鹼性大、水質變化大等特點,屬難處理的工業廢水。傳統的生物處理工藝已受到嚴重挑戰。傳統的化學沉澱和氣浮法對這類印染廢水的 COD 去除率也僅為 30%左右。
(1)一般染料廢水pH值為6~13,色度可高達1000倍,CODCr為400~4000mg/L,BOD5為100~1000mg/L, 染料廢水一般具有污染物濃度高、種類多、含有毒害成份及色度高的特點。以處理難度為標准可分為:
a.高濃度染料廢水:機織布的退煮漂廢水、牛仔線的漿染廢水、印花廢水、蠟染廢水、鹼減量廢水和綉花廢水等。
b.中等濃度染料廢水:毛織物染色、針織染色、絲綢染整、縫紉線染色及拉鏈染色等。
c.低濃度染料廢水:牛仔服飾洗漂廢水。
二.染料廢水的主要來源
染料廢水主要指天然水體的污染。印染廢水排入天然水體後,印染廢水的水溫較高,且水中大量有機物會迅速消耗水體中的溶解氧,使河流因缺氧產生厭氧分解,釋放出的H2S加大了進一步消耗水體中的溶解氧,水體中溶解氧大幅度下降的水體。這種廢水中總磷、總氮含量增高,排放後使水體過於富營養化。漂白廢水中的游離氯可能破壞或降低河流的自凈能力。
常見的廢水來源主要有:染料中的化學元素沉積、染料有毒元素積累、放射性元素輻射等方面。工業企業在進行染料壓濾和板框壓濾機進行清洗的過程中,很容易出現環境污染廢水。這些廢水中含有較高的染料色素、懸浮物、氨氮元素,導致整體需氧量增加,污染周圍水質,導致環境問題加重。
二、我國印染行業廢水處理中的問題
1、對水處理資金投入不足
發達國家生產的印染產品檔次比國內高,其對印染廢水處理的成本投入也很高,印染廢水處理效果我國與之是天壤之別,其印染廢水排放達到零,我們目前還很難達到。我國國內印染產品的檔次偏低,大部分屬於中低檔,附加利潤也相對較低,造成這些的主要原因是我國對廢水排放處理做的還不到位。目前,國內一些印染廢水處理廠處理一噸印染廢水需要費用在1000元左右,與外國相比有很大的差距,由於投入不足,造成部分印染廠廢水排放很難達標。
2、印染企業管理制度不強
由於我國印染業相對來說處於各行業的最低位置,由於受我國經濟的影響,目前的管理水平與國外發達國家還有一定的差距,因此要想提高和發展印染行業,改善當前的管理制度是首要考慮。
三、染料廢水的處理方法
1、物化處理法
(1)輻射法
近年來,輻射法處理染料廢水得到了較大發展,如電離輻射、紫外輻射等。Solpan等採用β射線輻射法對活性染料進行脫色和降解研究,結果表明,對活性藍5和活性黑5的脫色和降解效果都很好,且隨輻射劑量的增加而增加;當其濃度較低時兩種染料污水的脫色程度達到100%,COD也下降了76%-80%。
(2)超聲波降解法
超聲波作為一種新的能量形式在化學化工領域中的應用研究,獲得了許多有價值的成果。祁夢蘭採用聲化學氧化法作預處理,可使生物難降解的染料廢水可生化性BOD5/COD值由0.22-0.28提高到0.44-0.51。超聲波對化學反應所產生的獨特作用以及它的良好的應用前景正越來越引人注目。
(3)磁分離法
磁分離法不僅能直接處理工業廢水中的各種細微的弱磁性、順磁性物質,而且還能分離出不具磁性的細菌、病毒、藻類、懸浮物、有機和無機化合物、油脂類和重金屬等,其應用范圍非常廣泛。
(4)混凝沉降法
混凝沉降是處理染料廢水經常採用的方法之一, 是迄今為止屬於工藝上比較成熟、處理效果比較穩定的染料廢水處理方法。目前得到普遍認可的混凝機理有壓縮雙層、電中和、橋聯作用和網捕作用 。可以預料,隨著人們對含染料廢水處理機理認識的不斷提高,新型、高效的混凝劑必將更為廣泛地應用於染料廢水處理。混凝法的主要優點是工藝流程簡單、操作管理方便、設備投資省、佔地面積少、對疏水性染料脫色效率很高;缺點是運行費用較高、泥渣量多且脫水困難、對親水性染料處理效果差。
2、生物處理法
好氧法和厭氧法是生物處理的兩大類方法。近年來,很多工程實踐都表明,好氧法和厭氧法由於具有很大程度上的互補性,所以將二者聯合時,能夠使得不能或難以處理的染料廢水在不同程度上取得將好的降解效果。
3、染料廢水處理新技術
(1)超臨界水氧化技術
超臨界水氧化是指當溫度、壓力高於水的臨界溫度(374℃)和臨界壓力(22.1 MPa)條件下水中有機物的氧化。處在超臨界態的水有著與常態水完全不同的物理、化學性質。由於超臨界水汽液相界面消失,成為一均相體系,因而超臨界水中的有機物的氧化反應速度極快。盡管技術有許多優點,並且展現出良好的工業應用前景,但是超臨界水氧化法還有一些實際的技術問題需要解決,如反應條件較為苛刻(高溫、高壓),對設備材質要求高等。在超臨界水中,由於無機鹽溶解度小,因此在氧化過程中會有鹽的沉澱引起反應器和管路的堵塞。
(2)低溫等離子體化學
等離子體是在特定條件下使氣(汽)體部分電離而產生的非凝聚體系。體系內正負電荷相等,整個體系呈電中性,被稱為物質存在的第四態。帶電粒子中電子質量最輕,其溫度高達10 4K以上;離子、自由基、中性原子或分子等重粒子的溫度接近或略高於室溫,稱這種等離子體為低溫等離子體。低溫等離子體具有足夠高能量的活性物種,因而可使反應物分子激發、電離或斷鍵。盡管國內外對低溫等離子體化學技術在環境污染治理的應用的原理已有較多的討論,也有一些單一有機物降解的實驗室研究工作的報道,但是該技術對不同類型的有機物和實際工業廢水的降解的研究報道較少另外,該技術的實際應用也存在如何降低能耗,提高降解效率的問題。
結 語:
對染料廢水進行行之有效的處理不但能降低對環境的污染,給生物創建良好的生活空間,還可以提高我國經濟效益,加快我國社會主義建設,實現我國經濟技術可持續發展。通過對廢水處理工藝進行改進與完善,對染料廢水進行過濾,將污染物進行有機分解,降低分解產物的有害物質,實現對染料廢水的合理處理。通過採用物理、化學、生物等多種方法對其進行有效處理,真正達到染料廢水排放的指標。
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B. 含油廢水怎麼處理,需要哪些技術工藝

可以採用油水分離技術,EPS油水分離器是一種高效、先進的油水分 離裝置回。它融合了當答今先進的板式除油和粗粒化 聚結技術,集污水的預處理、油水分離以及二次沉 淀和油的回收於一體;具有安裝運行費用省、油水 分離效果好,操作維護容易等特點,是立式除油罐、斜板除油裝置(如美國石油協會的除油裝置 (API)、波紋板斜板除油裝置(CPI)、平行斜板除油 裝置(PPI)等的更新替代產品。

C. 鹽化工廢水處理技術的優化及應用

鹽化工廢水處理技術的優化及應用具體內容是什麼,下面中達咨詢為大家解答。
隨著經濟的快速發展,化工廢水排量的逐漸增多,導致環境污染問題日益嚴峻,對人類的生活與身體健康帶來了很大的威脅,尤其是鹽化工廢水的排放,具有結構復雜、難以降解、有毒等特點,不僅處理難度較大,對環境污染也較為嚴重。因此,鹽化工廢水處理技術一直受到廣大人們的高度重視。
1 常用的化工廢水處理技術
1.1 物理法
物理法是指常用的沉澱法、過濾法等,操作工藝簡單、易於管理,具有一定的局限性,不適用於可溶性化工廢水的處理。沉澱法就是利用廢水中顆粒在重力的作用下,向下沉澱,從而達到液體與固體的分離的過程;而過濾法則是通過利於帶有小孔的過濾器,將廢水中的顆粒過濾出來,其主要作用是對廢水中的懸浮物進行處理[1]。
1.2 化學法
化學法就是利用化學反應將廢水中的有機物、無機物等雜質進行排除,主要有高級氧化法、電化學法、膜分離法等。高級氧化法主要處理高鹽度的有機廢水,初始對廢水的反應時間、酸鹼度(PH值)以及過氧化氫加入量(H2O2)的加入量對廢水的影響,有效降低廢水中的COD。電化學法就是在廢水中加入廉價的無毒、無害的強氧化還原劑,通過對電極的有效控制,實現廢水有機物、無機物雜質之間的氧化反應或者是還原反應。電化學法處理廢水污染物主要有兩種方法:一是直接電氧化法,通過利用電極反應,將電極兩端的自由基與廢水中的有機物進行反應,達到廢水處理的目的;二是間接電氧化法,是在電極反應過程中,加入適量的氧化劑,通過自由基、氧化劑與廢水污染物之間發生化學反應達到廢水處理的效果。然而,電化學法需要加入氧化劑或者是還原劑,一方面對化工廢水的處理取得了一定的效世液果,另一方面,增加了廢水處理的成本,也存在著一定的副作用[2]。
1.3 生物法
生物法就是通過利用微生物生長過程中的酶反應,實現化工廢水污染物的降解。隨著化工產業的不斷發展,化工廢水污染問題日益嚴峻。化工廢水中含有結構復雜、有毒、難以降解的有機污染物、無機污染物,在通過物理法、化學法難以處理時,需要採用生物法,對化工廢水中的有機污染物、無機污染物進行轉化,將其轉化為無毒、可降解的有機物。生物法主要適用於化唯段工高鹽度廢水污染處理。
2 鹽化工廢水處理技術的優化及應用
2.1 物理法處理技術的優化與應用
2.1.1 滲透法
通過對鹽化工廢水採用離子交換膜滲透裝置進行脫鹽處理,降低廢水污染物中鹽的濃度,從而實現有效降解廢水污染物的目的[3]。
2.1.2 反滲透
通過對鹽化工廢水採用反滲秀電滲析組合工藝,對鹽化工廢水中的高鹽量、高價離子有機污染物、無機污染物進行脫鹽處理,有效降低鹽化工廢水中高鹽量、高價離子有機污染物、無機污染物的含量,從而達到廢水處理的效果。
2.2 化學法處理技術的優化與應用
2.2.1 濕法氧化法
濕法氧化法是指在高溫高壓的條件下,通過添加催化劑(氧氣),對鹽化工廢水中的有機污染物、無機污染物採取的氧化反應處理方法。目前,在國外,濕法氧化法作為鹽化工廢水處理方法得到廣泛應用,而在國內濕法氧化法主要用於實驗室研究,在工業的實際產生中還沒有應用。隨著科學技術的不斷發展,濕法氧化法技術得到不斷的創新,有效解決了鹽化工廢水處理需求,受到人們的認可與關注[4]。
2.2.2 超臨界氧化法
超臨界氧化法是在濕法氧化法廢水處理技術基礎上研發的,對鹽化工廢水中的有毒、有害有機污染物、無機污染物的處理。採用超臨界氧化法可以將廢水污染物中的各種有毒、有害有機污染物、無機污染物在最短的時間內氧化為水(指返譽H2O)與二氧化碳(CO2),且對環境沒有任何副作用。
2.3 生物法處理技術的優化與應用
2.3.1 好氧活性污泥法
好氧活性污泥法就是通過基因育種的途徑,培育出具有分解能力的有機菌,進而實現鹽化工廢水污染物的降解。採用好氧活性污泥法對鹽化工廢水污染物進行處理,是一種經濟、有效的處理方法,對鹽化工廢水的處理具有明顯的效果[5]。
2.3.2 固定化酶法
固定化酶法就是利用廢水中微生物的濃度、反應速度,實現對廢水污染物中有毒、難降解有機污染物與無機污染物的有效降解。固定化酶法其實質是利用微生物生長過程中的酶反應,對結構復雜、難降解的廢水污染物進行處理,促進了微生物廢水處理技術的發展。
3 結語
隨著我國經濟的快速發展,鹽化工企業的不斷增多,鹽化工廢水排放量的逐漸增多,一方面限制了鹽化工企業的可持續發展,另一方面,造成了嚴重的環境污染問題。因此,通過對鹽化工廢水處理技術的優化及應用進行研究,尋找一條具有經濟性、可行性、環保性的鹽化工廢水處理方法,不僅可以有效降低污染物的排放,實現鹽化工企業的可持續發展,還可以為環境保護事業的發展做出貢獻,從而有效促進我國經濟的可持續發展。
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D. 染料廢水處理方法的研究進展

紡織染料工業近年來快速發展,目前我國各種染料產量已達90萬T,染料廢水已成為環境重點污染源之一。染料行業品種繁多,工藝復雜。其廢水中含有大量的有機物和鹽份,具有CODCR高,色澤深,酸鹼性強等特點,一直是廢水處理中的難題。本文主要介紹了染纖困料廢水處理技術中的物理法、化學法、電化學法、生化法,以及這些技術的特點原理及其近年來研究進展和應用。
1物理法
1.1吸附法
吸附法是利用多孔性固體(如活性炭、吸附樹脂等)與染料廢水接觸,利用吸附劑表面活性,將染料廢水中的有機物和金屬離子吸附並濃集於其表面,達到凈化水的目的。
活性炭具有較強的吸附能力,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功能,但活性炭價格昂貴,不易再生。由殼聚糖與活性炭及纖維素混合製成的染料吸附劑對活性染料和酸慧豎李性染料有優異的吸附能力,其吸附容量分別為264和421MG/G(椰子活性炭吸附容量少於80MG/G)。該吸附劑在水中具有優良的分散性,可採用簡單而廉價的接觸過濾法處理。
大孔吸附樹脂是內部呈交聯網路結構的高分子珠狀體,具有優良的孔結構和很高的比表面積。吸附樹脂可用於去除難以生物處理的芳香族磺酸鹽,萘酚類物質。它易再生,且物理化學穩定性好,樹脂吸附法已成為處理染料廢水的有效方法之一。
1.2膜分離
膜分離技術應用於染料廢水處理方面主要是超濾和反滲透。據報道,用管式和中空纖維式聚碸超濾膜處理還原染料廢水脫色率在95%~98%之間,CODCR去除率60%~90%,染料回收率大於95%。近年來,用殼聚糖超濾膜和多孔炭膜的新型膜材料來處理印染廢水,取得較好的效果。夏之寧等研究了染料廢水在超聲作用下,通過醋酸纖維素膜的透水率與透鹽率,發現超聲波在膜分離中有明顯的加速傳質和去「濃差極化」作用,有超聲波作用時其滲透率是無超聲波時的1.5倍,對透鹽率影響更大,其截留率分別為94%和67%。
2化學法
2.1化學混凝法
化學混凝法主要有沉澱法和氣浮法,此法經濟有效,但產生化學的污泥需進一步處理。常用的有無機鐵復合鹽類。近年來國內外採用高分子混凝劑日益增多。天然高分子絮凝劑主要有澱粉及澱粉衍生物、甲殼質衍生物和木質素衍生物3大類。曾淑蘭等用NAOH作催化劑將玉米澱粉和醚化劑M反應製得的陽離子澱粉CST,用量為7~15MG/L時,對酸性染料、活性染料的脫色率達90%以上。吳冰艷等用接枝聚合製得的木質素季胺鹽絮凝劑處理J酸染料廢水,絮凝劑中的季胺離子與廢水中的磺酸基團生成不溶於水的物質,投量20MG/L,色度去除率達90%。
方忻蘭利用海蝦、蟹殼為原料製得的殼聚糖用來處理印染廢水,CODCR去除率達85%以上。天然高分子絮凝劑電荷密度小,分子量低,易發生生物降解而失去絮凝活性。人工合成的有機高分子絮凝劑分子量大,分子鏈中所帶的官能團多,絮凝性能好,用量少,PH范圍廣。代表性的人工有機高分子絮凝劑有PAN-DCD(二氰二胺改性聚丙烯腈聚電解質)、WX系列高分子脫色絮凝劑、PDADMA-A(二甲基二烯丙基氯化銨聚合物)M。 2.2化學氧化法
化學氧化是利用臭氧、氯、及其含氧化物將染料的發色基團破壞而脫色。臭氧氧化法對多數染料能獲得良好的脫色效果。但對硫化、還原等不溶於水的染料效果較差。FENTON試劑氧化法,其脫色的實質是H2O2與FE2+反應所產生的羥基自由基使染料有機物斷鏈。FENTON試劑除氧化作用外,還兼有混凝作用。研究表明,用此法處理2-萘磺酸鈉生產廢水,先用FECL3混凝沉澱後,然後在PH1.5~2.5條件下以H2O22G/GCODCR,FE2+4G/L水,氧化60MIN可去除CODCR99.6%、色度95.3%[19]。
2.3濕式空氣氧化法
濕式空氣氧化法(WAO)是在高溫(125~320℃)、高壓(0.5~20MPA)條件下通入空氣,使廢水中的有機物直接氧化[20]。超臨前遲界水氧化(SCWO)是指當溫度、壓力高於水的臨界溫度(374℃)和臨界壓力(22.05MPA)條件下的水中有機物的氧化。它實質上是濕式氧化法的強化和改進。超臨界態水的物理化學性質發生較大的變化,水汽相界面消失,形成均相氧化體系,有機物的氧化反應速度極快。MODEL等[21]對有機碳含量27.33G/L的有機廢水,在550℃,60S內,有機氯和有機碳的去除率分別為99.99%和99.97%。超臨界水氧化法與傳統的方法相比,效率高,反應速度快,適用范圍廣,可用於各種難降解有機物;在有機物的含量低於2%時;可通過自身熱交換,無須外界供熱,反應器結構簡單,處理量大。
2.4光催化氧化法
光催化氧化法常用H2O2或光敏化半導體(如TIO2、CDS、FE2O3、WO3作催化劑),在紫外線高能輻射下,電子從價帶躍遷進入導帶,在價帶產生空穴,從而引發氧化反應。此法對染料廢水的脫色效率高,缺點是投資和能耗高。張桂蘭等用新型的旋轉式光催化反應器,在優化條件下採用懸浮態TIO2時,偶氮染料脫色率達98%。程滄滄等[23,24]分別採用固定床型光反應器和斜板式光反應器對有機染料直接耐翠藍GL進行了光催化降解研究,經60MIN光照,其降解率分別為83%和81.4%。
3生化法
生化法具有運行成本低,對環境污染少的特點。但染料廢水水質波動大,種類多,毒性高,對溫度和PH條件要求較苛刻的微生物很難適應。
好氧處理法運行簡單,對CODCR、BOD5的去除率較高,對色度的去除率卻不太理想。而厭氧處理法對染料廢水的色度去除率較高。厭氧處理法污泥生成量少,產生的氣體是甲烷,可利用作為能源。但單獨使用,效果不理想。黃天寅等在處理酞菁藍廢水過程中,採用氣提、吹脫和氣浮等物化手段去除原水中大部分NH3-N和CU2+,提高其生化性。
經厭氧處理後,各項指標均可達到污水綜合排放標準的一級標准,CODCR去除率90.0%,BOD5去除率88.9%,NH3-N去除率99.1%,CU2+去除率99.7%。由於近年來染料向抗分解,抗生物降解的方向發展,單獨一種工藝很難取得滿意的效果。現在處理工藝正朝向厭氧—好氧聯合處理工藝發展。閆慶松等[26]對染料廢水採用了厭氧—好氧工藝。厭氧段採用UASB工藝,中溫消化,停留時間48H,CODCR去除率可達55%,出水BOD5/CODCR值由0.1提高到0.42,系統內形成顆粒污泥,其沉降性能良好。好氧段採用接觸氧化法,經馴化後,污泥對廢水的降解能力逐步提高。 高效菌群(HIGHSOLUTIONBACTERIA)是利用復合的微生物群來處理染料廢水的方法,菌種現已發展到100多種,如反硝化產鹼菌、脫氮硫桿菌、氧化硫硫桿菌等。它可以針對不同的廢水配成不同的菌群去分解不同的污染物,具有較高的針對性。高效微生物群將有機物分解成SO2、H2O以及許多對水質沒有影響的有機小分子。運用H.S.B技術處理無錫某染料廠生產的分散染料、酸性染料(CODCR濃度達2000~2500MG/L)的廢水,出水CODCR小於100MG/L,平均去除率為92.68%。苯胺去除率94%,酚為93%,氨氮為92%,色度均在50倍以下[27]。為了增加優勢菌種在生物處理裝置中的濃度,提高對染料廢水的處理效率,通常將游離的細菌通過化學或物理的手段加以固定,使其保持生物活性和提高使用率。研究表明,高效脫色菌群固定在活性污泥上,脫色酶活力提高70%。
4電化學法
電化學法治理廢水,實質是間接或直接利用電解作用,把染料廢水中的有毒物質轉化為無毒物質。近年來由於電力工業的發展,電力供應充足並使處理成本大幅降低,電化學法已逐漸成為一種非常有競爭力的廢水處理方法。染料廢水的電化學凈化根據電極反應發生的方式不同,可分為內電解法、電凝聚電氣浮、電催化氧化等。
應用最廣泛的內電解法是鐵屑炭法。靳建永用鐵屑內電解法對5大類11種染料廢水進行脫色處理。研究表明,對中等色度和濃度的廢水,脫色率在96%以上;加入助劑可使廢水CODCR去除率在70%以上。內電解法的優點是利用廢物在不消耗能源的前提下去除多種污染成分和色度,缺點是反應速度慢、反應柱易堵塞、對高濃度廢水處理效果差。
在外電壓作用下,利用可溶性陽極(鐵或鋁)產生大量陽離子,對膠體廢水進行凝聚,同時在陰極上析出大量氫氣微氣泡,與絮粒粘附一起上浮。這種方法稱為電凝聚電氣浮。與化學凝聚法相比,其材料損耗少一半左右,污泥量較少,且無笨重的加葯措施。其缺點是電能消耗和材料消耗過大。
電催化氧化是通過陽極反應直接降解有機物,或通過陽極反應產生的羥基自由基、臭氧等氧化劑降解有機物。電催化氧化法的優點是有機物氧化完全,無二次污染。但該法真正應用於廢水工業化處理則取決於具有高析氧電位的廉價高效催化電極。同時電極與電解槽的結構對降低能耗也起重要的作用。賈金平等研究了活性炭纖維電極與鐵的復合電極降解多種模擬印染廢水,有較好的效果。
5結語
染料生產工藝復雜,廢水量大且難以處理,污染治理的費用很高。硫化鹼還原時排出的含硫廢水除使用昂貴的濕式氧化法處理外,其他方法難以達到排放標准。近年來採用加氫還原法,徹底消除了硫化物的污染。汞催化磺化法生產氨基蒽醌改為硝化還原法,徹底消除汞污染。各種新技術的研究和應用大大提高了染料廢水處理的效率,降低了處理成本。但治標更要治本,研究發展經濟合理的清潔生產工藝與發展高效經濟的廢水治理工藝同等重要。從根本上降低排污,才是長久之計。

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E. 超臨界水的氧化反應

當水處於其臨界點(374.3℃,22.05MPa)的高溫高壓狀態時被稱為超臨界水(Supercritical Water,簡稱SCW),在此條件下水具有許多獨特的性質。如烴類等非極性有機物與極性有機物一樣可完全與超臨界水互溶,氧氣、氮氣、一氧化碳、二氧化碳等氣體也都能以任意比例溶於超臨界水中,無機物尤其是鹽類在超臨界水中的溶解度很小。超臨界水還具有很好的傳質、傳熱性質。這些特性使得超臨界水成為一種優良的反應介質。
著眼於環保領域應用的超臨界水氧化反應(Supercritical Water Oxidation,簡稱SCWO)是目前研究最多的一類反應過程。SCWO是指有機廢物和空氣、氧氣等氧化劑在超臨界水中進行氧化反應而將有機廢物去除。由於SCWO是在高溫高壓下進行的均相反應,反應速率很快(可小於1min),處理徹底,有機物被完全氧化成二氧化碳、水、氮氣以及鹽類等無毒的小分子化合物,不形成二次污染,且無機鹽可從水中分離出來,處理後的廢水可完全回收利用。另外,當有機物含量超過2%時SCWO過程可以形成自熱而不需額外供給熱量。這些特性使SCWO與生化處理法、濕式空氣氧化法(Wet Air Oxidation,簡稱WAO)、燃燒法等傳統的廢水處理技術相比具有其獨特的優勢,對於傳統方法難以處理的廢水體系,SCWO已成為一種具有很大潛在優勢的環保新技術。
就已有的研究報道來看,利用SCWO處理各種廢水和過量活性污泥已取得成功,國外已有工業化的裝置出現。但在此過程中發現,SCWO苛刻的反應條件(T≥500℃,p≥25MPa)對金屬具有較強的腐蝕性,對設備材質有較高的要求。另外,對某些化學性質穩定的化合物,所需的反應時間還較長,對反應條件要求較高。為了加快反應速率、減少反應時間,降低反應溫度,優化反應網路,使SCWO能充分發揮出自身的優勢,許多研究者將催化劑引入SCWO以期達到這一目的。對催化超臨界水氧化法處理廢水的研究正日益興起,是SCWO研究的一個重要發展方向。還可以處理火箭燃料。

F. 超臨界水氧化技術的優缺點

優點:
(1)效率高,處理徹底,有機物在適當的溫度、壓力和一定的保留時間下,能完全被氧化成二氧化碳、水、氮氣以及鹽類等無毒的小分子化合物,有毒物質的清除率達99.99%以上,符合全封閉處理要求:(2)由於SCWO是在高溫高壓下進行的均相反應,反應速率快,停留時間短(可小於1min),所以反應器結構簡潔,體積小;(3)適用范圍廣,可以適用於各種有毒物質、廢水廢物的處理;(4)不形成二次污染,產物清潔不需要進一步處理,且無機鹽可從水中分離出來,處理後的廢水可完全回收利用;(5)當有機物含量超過2%時,就可以依靠反應過程中自身氧化放熱來維持反應所需的溫度,不需要額外供給熱量,如果濃度更高,則放出更多的氧化熱,這部分熱能可以回收。
缺點:
盡管超臨界水氧化法具備了很多優點,但其高溫高壓的操作條件無疑對設備材質提出了嚴格的要求。另一方面,雖然已經在超臨界水的性質和物質在其中的溶解度及超臨界水化學反應的動力學和機理方面進行了一些研究,但是這些與開發、設計和控制超臨界水氧化過程必需的知識和數據相比,還遠不能滿足要求。
在實際進行工程設計時,除了考慮體系的反應動力學特性以外,還必須注意一些工程方面的因素,例如腐蝕、鹽的沉澱、催化劑的使用、熱量傳遞等。(1)腐蝕 在超臨界水氧化環境中比通常條件下更易導致金屬的腐蝕。高濃度的溶解氧、高溫高壓的條件、極端的pH值以及某些種類的無機離子均可使腐蝕加快。腐蝕會產生兩個方面的問題,一是反應完畢後的流出液中含有某些金屬離子(如鉻等),會影響處理的質量;二是過度的腐蝕會影響壓力系統正常工作。在300~500℃、pH值2~9、氯化物濃度為400mg/L的條件下,對13種合金的腐蝕進行了實驗研究。結果表明,在給定的溫度范圍內pH對腐蝕的影響不大。在300℃的亞臨界狀態下,由於水的介電常數和無機鹽的溶解度均較大,主要以電化學腐蝕為主。當溫度升至400℃以上時,水的介電常數和鹽的溶解度迅速下降,這時以化學腐蝕為主。(2)鹽的沉澱 在超臨界水氧化中,往往在進料中加入鹼中和過程中產生的酸和生成的鹽,因超臨界條件下無機物的溶解度很小,過程中會有鹽的沉澱。某些鹽的粘度較大,有可能會引起反應器或管路的堵塞。通過反應器形式的優化和適當的操作方式可予以部分地改善。對於某些高含鹽體系可能需要預處理。(3)催化劑 在一些物質的超臨界水氧化研究中使用了催化劑,主要是為了提高復雜有機物的轉化率、縮短反應時間或降低所需的反應溫度。可應用的絕大部分催化劑是以往濕式空氣氧化和亞臨界水氧化過程研究中使用的。均相催化和非均相催化相比,非均相催化的綜合效果較好。(4)熱量傳遞 因為水的性質在臨界點附近變化很大,在超臨界水氧化過程中也必須考慮臨界點附近的熱量傳遞問題。在臨界點溫度以下但接近臨界點時,水的運動粘度很低,溫度升高時自然對流增加,熱導率增加很快。但當溫度超過臨界點不多時,傳熱系數急劇下降,這可能是由於流體密度下降以及主體流體和管壁處流體的物理性質的差異所導致。雖然,超臨界水氧化技術仍存在著一些有待解決的問題,但由於它本身所具有的突出優勢,在處理有害廢物方面越來越受到重視,是一項有著廣闊發展和應用前景的新型處理技術。

G. 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UVHO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。

H. 超臨界水氧化技術能夠處理廢水嗎

超臨界水來氧化技術能處理廢源水及污泥。
超臨界水氧化反應使污水和污泥完全徹底分解:有機物中的碳轉化為二氧化碳,氫轉化為水。硫和磷分別轉化為硫酸鹽和磷酸鹽。氮轉化為氮氣。重金屬經氧化後以穩定固相存於灰分中。
總結超臨界水氧化主要技術特點包括,有機物降解率超過99%,減容率超過90% ;不產生二惡英、硫氧化物、氮氧化物、飛灰等二次污染物;分鍾級反應時間 ;工藝流程短,佔地面積小 ;反應過程自熱,無需外部熱源
;出水可達國家一級標准 ;灰渣中重金屬浸出率低於國家標准 。

I. 超臨界水在環保方面的應用

超臨界水氧化法的應用 時間:2008年3月31日

1 處理含硫廢水

石油煉制、石油化工、煉焦、染料、印染、製革、造紙等工廠均產生含硫廢水,對環境造成了嚴重的污染。對於不同來源的含硫廢水需用不同的處理方法,現有的處理方法有氣提法、液相催化氧化法、多相催化氧化法、燃燒法等,但均有其適用局限性,某些方法的處理效率不高,燃燒法等還可能因生成SO2、SO3造成二次污染。另外,許多含硫廢水成分復雜,除S-2外,還含有酚、氰、氨等其他污染物,需要分別處理,流程復雜。而超臨界水氧化法由於其具有反應快速,處理效率高和過程封閉性好,處理復雜體系更具優勢等優點,在含硫廢水的處理中得到了應用,且取得了較好的效果。

向波濤等人利用超臨界水氧化法處理含硫廢水,試驗結果為:在溫度為723.2K,壓力為26Mpa,氧硫比為3.47,反應時間17s的條件下,S2-可被完全氧化為SO42-而除去。

2 多氯聯苯等有機物超臨界水氧化

Modell等用連續流系統研究了一種有機碳含量在27000~33000mg/L之間的有機廢水的超臨界水氧化。廢水中含有1,1,1-三氯乙烷、六氯環已烷、甲基乙基酮、苯、鄰二甲苯、2,2'-二硝基甲苯、DDT、PCB1234、PCB1254等有毒有害污染物。結果發現在溫度高於550℃時,有機碳的破壞率超過99.97%,並且所有有機物都轉化成二氧化碳和無機物。

Swallow等在600~630℃、25.6Mpa的條件下,用一個連續流反應器研究氯代二苯並-P-二

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