❶ 廢水中還有三價鐵離子和一些雜志,要投加PAM和PAC使懸浮物沉澱,請問PAM和PAC的投加量應該怎麼確定
芬頓氧化後的混凝沉澱啊,可以考慮用氫氧化鈣中和,如果嫌污泥多就用鈉吧。然後版加入PAM,PAC可以考慮不投加的,因為權水體里有好多鐵離子,中和後相當於鐵的混凝劑,具體小試確定用量了啊。
小試開展,需要材料,燒杯,PAM氫氧化鈣等等,將PAM配成0.5%溶液,取100ML污水,中和後模擬混凝原理加入PAM。快攪15秒,慢攪20分鍾左右吧,夠瞭然後到實際應用時按照小試的量來操作好了,實際應用微調一下,也可以不做小試直接實際應用上調節的。。
❷ 硝基苯廢水的排放標准
硝基苯廢水的排放標准為低於2.0。根據查詢相關信息顯示:硝基苯類一切排污單位一級標准2.0,二級標准3.0,三級標准5.0,國內按照一級標准排放。
❸ 芬頓實驗適合處理什麼廢水
芬頓氧化技術是以芬頓試劑進行化學氧化的廢水處理方法。Fenton試劑是由H2O2和Fe2+混合而成回的一種氧化能力很答強的氧化劑。其氧化機理主要是在酸性條件下(一般pH<3.5),利用Fe2+作為H2O2的催化劑,生成具有很強氧化電性且反應活性很高的·OH,羥基自由基在水溶液中與難降解有機物生成有機自由基使之結構破壞,最終氧化分解。同時Fe2+被氧化成Fe3+產生混凝沉澱,將大量有機物凝結而去除。芬頓氧化法可有效地處理含硝基苯、ABS等有機物的廢水以及用於廢水的脫色、除惡臭。
❹ 徐文英的代表學術論文
徐文英,李平,董濱. 氣體擴散電極體系電化學消毒. 環境科學,2010,31(1): 105~111 徐文英,董濱,李平. 氣體擴散電極體系電化學消毒. 環境化學,2010,29(2): 246~251 徐文英,樊金紅,高廷耀. 硝基苯類化合物在銅電極上的電還原特性和還原機理. 環境化學,2005,24(1):17-21 徐文英,樊金紅,高廷耀. 硝基苯類物質在銅電極上的電還原特性及pH的影響. 環境科學,2005,26(2):102-107 徐文英,高廷耀,周榮豐等. 氯代烴在銅電極上的電還原特性及pH的影響. 環境化學,2005,24(3):318-321 徐文英,高廷耀,周榮豐等. 氯代烴在銅電極上的電還原特性和還原機理. 環境科學,2005,26(4):51-54 樊金紅,徐文英,馬魯銘. 催化還原法處理硝基苯類廢水的技術經濟分析. 同濟大學學報,2008,36(7):937-941 徐文英,Wagner M. 二沉池出水的電化學消毒試驗研究. 環境工程學報,2007,1(7):35-41 樊金紅,徐文英,高廷耀,馬魯銘. Fe-Cu催化還原法處理硝基苯類化合物廢水. 同濟大學學報,2007,35(7):945-948 樊金紅,徐文英,高廷耀. 硝基苯在銅電極上的電還原特性研究. 電化學,2005,11(3):341-345. 樊金紅,徐文英,高廷耀. Fe-Cu微電池電解法預處理硝基苯廢水. 同濟大學學報,33(3):334-338.
❺ 廢水中的苯環如何破除
如何破解高濃廢水?用高效催化氧化處理工藝
:一、高濃度廢水背景概述
高濃度難降解廢水越來越多,與此同時隨著生活水平的提高,環保意識增強,人們對難降解的有機物在環境中的遷移、變化越來越關注,然而高濃度難降解有機污染物的處理,是廢水處理的一個難點,難以用常規工藝(如混凝、生化法)處理,這是因為?
一、是此類廢水濃度高,CODcr一般為數萬mg/L,高的甚至達到十多萬mg/L以上;
二、是其中所含是污染物主要是芳烴化合物,BOD/COD很低,一般在0.1以下,難以生物降解;
三、是污染物毒性大,許多物質被列入環境污染物黑名單,如苯胺、硝基苯類等;
四、是無機鹽含量高,達數萬甚至十多萬以上。因此開發高濃度難降解有機廢水的有效處理技術迫在眉睫。常溫常壓下的新型高效催化氧化技術就是在這種背景下應運而生的。
二、高效催化氧化原理
新型高效催化氧化的原理就是在表面催化劑存在的條件下,利用強氧化劑——二氧化氯在常溫常壓下催化氧化廢水中的有機污染物,或直接氧化有機污染物,或將大分子有機污染物氧化成小分子有機污染物,提高廢水的可生化性,較好地去除有機污染物。在降解COD的過程中,打斷有機物分子中的雙鍵發色團,如偶氮基、硝基、硫化羥基、碳亞氨基等,達到脫色的目的,同時有效地提高BOD/COD值,使之易於生化降解。這樣,二氧化氯催化氧化反應在高濃度、高毒性、高含鹽量廢水中充當常規物化預處理和生化處理之間的橋梁。高效表面催化劑(多種稀有金屬類)以活性炭為載體,多重浸漬並經高溫處理。
ClO2在常溫下是黃綠色的類氯性氣體,溶於水中後隨濃度的提高顏色由黃綠色變為橙紅色。其分子中具有19個價電子,有一個未成對的價電子。這個價電子可以在氯與兩個氧原子之間跳來跳去,因此它本身就像一個游離基,這種特殊的分子結構決定了ClO2具有強氧化性。ClO2在水中發生了下列反應:
ClO2 +H2O→HClO3+HCl
ClO2→ClO2 +O2
ClO2+ .HO→HCl+HClO
HClO→O2 +H2O
HClO2+ Cl2 +H2O→HClO3+HCl
氯酸和亞氯酸在酸性較強的溶液里是不穩定的,有很強的氧化性,將進一步分解出氧,最終產物是氯化物。在酸性較強的條件下,二氧化氯回分解並生成氯酸,放出氧,從而氧化、降解廢水中的帶色基團與其他的有機污染物;而在弱酸性條件下,二氧化氯不易分解污染物而是直接和廢水中污染物發生作用並破壞有機物的結構。因此,pH值能影響處理效果。
從上式可以看出,二氧化氯遇水迅速分解,生成多種強氧化劑——HClO3、HClO2、Cl2、H2O2等,並能產生多種氧化能力極強的活性基團(即自由基),這些自由基能激發有機物分子中活潑氫,通過脫氫反應生成R*自由基,成為進一步氧化的誘發劑;還能通過羥基取代反應將芳烴上的——SO3H、——NO2等基團取代下來,生成不穩定的羥基取代中間體,此羥基取代中間體易於發生開環裂解,直至完全分解為無機物;此外ClO2還能將還原性物質如S2—等氧化。二氧化氯的分解產物對色素中的某些基團有取代作用,對色素分子結構中的雙鍵有加成作用。因此,二氧化氯可以很好的氧化分解水中的酚、氯酚、硫醇、仲胺、叔胺等難降解有機物和硫化物、鐵、錳等無機物。
二氧化氯作催化劑的催化氧化過程對含有苯環的廢水有相當好的降解作用,COD的去除率也相當高。但在有機物質的降解過程中,有一些中間產物產生,主要有:草酸、順丁烯二酸、對苯酚和對苯醌等,這就造成了COD的去除率相對較低,但其B/C比即可生化性大大提高。
三、氧化劑制備
二氧化氯採用現場制備的方法,在塔式噴淋反應器內,用氯酸鈉與鹽酸在催化劑存在的條件下反應,生成二氧化氯,反應方程式如下:
NaClO3+HCl → NaCl +ClO2+Cl2
反應過程是在射流作用下使反應器形成負壓,使原料經轉子流量計自動吸入反應器,反應生成二氧化氯,最終被射流帶入水體中。負壓條件可使操作過程比較安全,而且二氧化氯不會外泄,操作環境無異味。在本反應中,可利用催化劑作用,減少氯氣的產生,提高二氧化氯的產率。
四、設計與應用
(一)催化氧化的處理工藝
一般催化氧化的處理工藝為:廢水→物化前處理→催化氧化→配水→生化
工藝說明如下:
⑴前處理採用混凝、沉澱、氣浮、微電解、中和、預曝氣等物化處理方法。經過這些物化處理,去除懸浮物,降低了廢水的COD,調節了pH值,使廢水能更適合進行催化氧化;
⑵催化氧化過程中降低了一部分COD,提高了B/C,使之能更好地進行生化處理,在物化與生化處理之間充當橋梁作用;
(3)催化氧化塔出水進行配水是為了降低含鹽量,使之能更好地進行生化處理;
(4)生化處理的主要目的是進一步降低COD,最大限度地去除有機污染。
(二)催化氧化的處理效果
COD去除率≥70% ;色度去除率≥95 ;揮發酚去除率≥99% ;苯氨類去除率≥95%;硝基苯類去除率≥95% ;氰化物去除率≥99%。
五、鐵碳微電解工藝介紹:
微電解技術是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝,又稱內電解法。它是在不通電的情況下,利用填充在廢水中的微電解材料自身產生1.2V電位差對廢水進行電解處理,以達到降解有機污染物的目的。當系統通水後,設備內會形成無數的微電池系統,在其作用空間構成一個電場。在處理過程中產生的新生態[H] 、Fe2+ 等能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應,比如能破壞有色廢水中的有色物質的發色基團或助色基團,甚至斷鏈,達到降解脫色的作用;生成的Fe2+ 進一步氧化成Fe3+ ,它們的水合物具有較強的吸附- 絮凝活性,特別是在加鹼調pH 值後生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑,它們的吸附能力遠遠高於一般葯劑水解得到的氫氧化鐵膠體,能大量吸附水中分散的微小顆粒,金屬粒子及有機大分子。
工作原理:基於電化學、氧化- 還原、物理吸附以及絮凝沉澱的共同作用對廢水進行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護方便,不需消耗電力資源等優點。鐵碳微電解填料用於難降解高濃度廢水的處理可大幅度地降低COD和色度,提高廢水的可生化性,同時可對氨氮的脫除具有很好的效果
鐵碳-芬頓反應器可通過催化氧化方式提高污水的可生化性。
1894年,法國人H,J,HFenton發現採用Fe2++H2O2體系能氧化多種有機物。後人為紀念他將亞鐵鹽和過氧化氫的組合稱為Fenton試劑,它能有效氧化去除傳統廢水處理技術無法去除的難降解有機物,其實質是H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反應活性的羥基自由(•OH) •OH可與大多數有機物作用使其降解。隨著研究的深入,又把紫外光(UV)、草酸鹽(C2O42-)等引入Fenton試劑中,使其氧化能力大大增強。從廣義上說,Fenton法是利用催化劑、或光輻射、或電化學作用,通過H2O2產生羥基自由基(•OH)處理有機物的技術。近年來,越來越多的研究者把Fenton試劑同別的處理方法結合起來,如生物處理法、超聲波法、混凝法、沉澱法,活性炭法等。
工作原理及主要特點
芬頓試劑為常用的催化試劑,它是由亞鐵鹽和過氧化物組成,當PH值足夠低時,在亞鐵離子的催化作用下,過氧化氫會分解產生OH˙,從而引發一系列的鏈反應。芬頓試劑在水處理中的作用主要包括對有機物的氧化和混凝兩種作用。
氧化作用:芬頓試劑之所以具有非常高的氧化能力,是因為在Fe2+離子的催化作用下H2O2的分解活化能低(34.9kJ/mol),能夠分解產生羥基自基OH•。同其它一些氧化劑相比,羥基自由基具有更高的氧化電極電位,因而具有很強的氧化性能。芬頓試劑處理難降解有機廢水的影響因素根據上述芬頓試劑反應的機理可知,OH•是氧化有機物的有效因子,而[Fe2+]、[H2O2]、[OH]決定了OH•的產量,因而決定了與有機物反應的程度。
電化學作用:鐵碳和電解質溶液接觸時,形成以鐵碳為兩極的原電池。其中碳極的電位高,為陰極,而鐵極的電位低,為陽極。在廢水中,電化學腐蝕作用可以自動進行。由於Fe2+的不斷生成能有效克服陽極的極化作用,從而促進整個體系的電化學反應,使大量的Fe進入溶液,具有較高化學還原活性。電極反應所產生的新生態,能與溶液中許多組分發生氧化還原反應。同時鐵是活潑金屬,它的還原能力可使某些組分還原為還原態。
過濾吸附及共沉澱作用:由鐵屑和碳粒共同構成的內電解反應柱具有良好的過濾作用,反應生成的膠體不但可以強化過濾吸附作用,而且產生新的膠粒。其中心膠核是許多Fe(OH)聚合而成的有巨大比表面積的不溶性粒子。易於裹挾大量的有害物質,並可和多種金屬發生共沉澱作用,達到去除的目的。
電泳作用:在微原電池周圍電場的作用下,廢水中以膠體狀態存在的污染物可在很短的時問內完成電泳沉積作用。即帶電的膠粒在靜電引力和表面能的作用下,向帶有相反電荷的電極移動,附集並沉積在電極上而得以去除。
❻ 化工、食品、印染企業廢水中最有效的降低COD方法
·水污染防治·
❼ 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。
❽ 化工廢水處理的廢水處理
化工廢水預處理物化工藝推薦:
一、 催化微電解處理技術
【技術背景】
有機廢水特別是高鹽高濃度有機廢水處理,一直是國內眾多環保工作者及管理部門關注的難題。隨著我國化學工業的快速發展,各種新型的化工產品被應用到各行各業,特別是醫葯、化工、電鍍、印染等重污染工業中,在提高產品質量、品質的同時也帶了日益嚴重的環境污染問題,主要表現在:廢水中有機污染物濃度高、結構穩定、生化性差,常規工藝難以實現達標排放,且處理成本高,給企業節能減排帶來極大的壓力。
【技術概述】
微電解技術是處理高濃度有機廢水的一種理想工藝,該工藝用於高鹽、難降解、高色度廢水的處理不但能大幅度地降低cod和色度,還可大大提高廢水的可生化性。該技術是在不通電的情況下,利用微電解設備中填充的微電解填料產生「原電池」效應對廢水進行處理。當通水後,在設備內會形成無數的電位差達1.2V 的「原電池」。「原電池」以廢水做電解質,通過放電形成電流對廢水進行電解氧化和還原處理,以達到降解有機污染物的目的。在處理過程中產生的新生態[·O H] 、[H] 、[O]、Fe2+ 、Fe3+等能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應,比如能破壞有色廢水中的有色物質的發色基團或助色基團,甚至斷鏈,達到降解脫色的作用;生成的Fe2+ 進一步氧化成Fe3 +,它們的水合物具有較強的吸附- 絮凝活性,特別是在加鹼調pH 值後生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑,它們的絮凝能力遠遠高於一般葯劑水解得到的氫氧化鐵膠體,能大量絮凝水體中分散的微小顆粒、金屬粒子及有機大分子.其工作原理基於電化學、氧化- 還原、物理以及絮凝沉澱的共同作用。該工藝具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、處理時間短、操作維護方便、電力消耗低等優點,可廣泛應用於工業廢水的預處理和深度處理中。
【技術特點】
(1) 反應速率快,一般工業廢水只需要半小時至數小時;
(2) 作用有機污染物質范圍廣,如:含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結構的難除降解有機物質等都有很好的降解效果;
(3) 工藝流程簡單、使用壽命長、投資費用少、操作維護方便、運行成本低、處理效果穩定。處理過程中只消耗少量的微電解填料。填料只需定期添加無需更換,添加時直接投入即可。
(4)廢水經微電解處理後會在水中形成原生態的亞鐵或鐵離子,具有比普通混凝劑更好的混凝作用,無需再加鐵鹽等混凝劑,COD去除率高,並且不會對水造成二次污染;
(5)具有良好的混凝效果,色度、COD去除率高,同量可在很大程度上提高廢水的可生化性。
(6)該方法可以達到化學沉澱除磷的效果,還可以通過還原除重金屬;
(7)對已建成未達標的高濃度有機廢水處理工程,用該技術作為已建工程廢水的預處理,即可確保廢水處理後穩定達標排放。也可將生產廢水中濃度較高的部分廢水單獨引出進行微電解處理。
(8) 該技術各單元可作為單獨處理方法使用,又可作為生物處理的前處理工藝,利於污泥的沉降和生物掛膜
【適用廢水種類】
⑴.染料、化工、制葯廢水;焦化、石油廢水;
------上述廢水處理水後的BOD/COD值大幅度提高。
⑵. 印染廢水;皮革廢水;造紙廢水、木材加工廢水;
------對脫色有很好的應用,同時對COD與氨氮有效去除。
⑶. 電鍍廢水;印刷廢水;采礦廢水;其他含有重金屬的廢水;
------可以從上述廢水中去除重金屬。
⑷. 有機磷農業廢水;有機氯農業廢水;
------大大提高上述廢水的可生化性,且可除磷,除硫化物
二、新型催化微電解填料
【技術概述】
它由多元金屬合金融合催化劑並採用高溫微孔活化技術生產而成,屬新型投加式無板結微電解填料。作用於廢水,可高效去除COD、降低色度、提高可生化性,處理效果穩定持久,同時可避免運行過程中的填料鈍化、板結等現象。本填料是微電解反應持續作用的重要保證,為當前化工廢水的處理帶來了新的生機。
【產品關鍵創新點】
(1)由多元金屬熔合多種催化劑通過高溫熔煉形成一體化合金,保證「原電池」 效應持續高效。不會像物理混合那樣出現陰陽極分離,影響原電池反應。
(2)架構式微孔結構形式,提供了極大的比表面積和均勻的水氣流通道,對廢水處理提供了更大的電流密度和更好的催化反應效果。
(3)活性強,比重輕,不鈍化、不板結,反應速率快,長期運行穩定有效。
(4)針對不同廢水調整不同比例的催化成份,提高了反應效率,擴大了對廢水處理的應用范圍。
(5)在反應過程中填料所含活性鐵做為陽極不斷提供電子並溶解進入水中,陰極碳則以極小顆粒的形式隨水流出。當使用一定周期後,可通過直接投加的方式實現填料的補充,及時恢復系統的穩定,還極大地減少了工人的操作強度。
(6)填料對廢水的處理集氧化、還原、電沉積、絮凝、吸附、架橋、卷掃及共沉澱等多功能於一體。
(7)處理成本低,在大幅度去除有機污染物的同時,可極大地提高廢水的可生化性。
(8)配套設施可根據規模和用戶要求實現構築物式和設備化,滿足多種需求。
(9)規格:1cm*3cm (填料形式多樣,有顆粒球形、多孔柱形及其他,大小可定製)。
(10)技術參數:比重: 1.0噸/立方米,比表面積: 1.2 平方米/克, 空隙率: 65% ,物理強度:≧1000KG/CM2.
三、多相催化氧化處理技術
【技術概述】
該處理技術是環境領域新發展的一種技術,主要採用以羥基自由基為核心的強氧化劑,快速、無選擇性、徹底氧化環境中的各種有機污染物。羥基自由基與水中的溶解性有機物反應形成羥基自由基;在催化劑的催化下,羥基自由基對廢水中有機物進行氧化分解。該技術對CODcr去除、脫色以及提高廢水的可生化性有著顯著的效果。其色度、CODcr去除率可達75%-99%。在對農葯廢水、化工廢水、制葯廢水的實際應用中,該技術體現了很好的應用效果。
【適用范圍】
主要適用於:硝基苯、硝基酚、硝基甲苯、苯酚、苯胺類污水、苯甲醚污水;分散染料、陽離子染料、弱酸性染料類污水;合成醫葯、農葯類污水;獸葯類污水;精細化工類污水;合成樹脂類污水;含氰污水;含氟污水;含蒽污水;焦化污水和電鍍污水等。
化工廢水深度處理中水回用優化組合工藝:
(1) 預處理+UF+RO/NF 處理工藝
(2) MBR+UF/RO/NF處理工藝
工藝系統優點:
超濾系統優點:採用高分子材料的中空纖維膜,抗耐壓、抗污染、使用壽命長
佔地面積小、自動化程度高、
分離能力強、出水水質好
保證後續RO/NF系統的正常運行
RO/NF膜處理系統優點:RO系統採用抗污染反滲透膜、使用壽命長
鹽分、有機物、難降解化合物有效截留
出水水質適用於所有生產工藝
自動化程度高、運行成本低
膜-生物反應器工藝(MBR工藝)是膜分離技術與生物技術有機結合的新型廢水處理技術。它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物質截留住,分離出清水,實現生化反應與清水分離同步進行,省掉二沉池。
MBR緊湊簡潔單元結構特別適合於處理成份復雜、污染物濃度高的印染廢水。
MBR工藝的優點:處理效率高、出水水質好、污泥少
水力停留時間短、佔地面積小
易清洗、易更換、運行穩定、運行成本低
耐沖擊能力強、COD和色度去除效率高
應用領域:高濃度化工廢水、氯鹼行業廢水、農葯廢水、化工園區及污水處理廠、
含磷廢水處理、 含甲醛廢水處理
❾ 制葯廢水處理工藝及管理流程
制葯廢水處理技術研究
制葯工業廢水主要包括抗生素生產廢水、合成葯物生產廢水、中成葯生產廢水以及各類制劑生產過程的洗滌水和沖洗廢水四大類。其廢水的特點是成分復雜、有機物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高,特別是生化性很差,且間歇排放,屬難處理的工業廢水。隨著我國醫葯工業的發展,制葯廢水已逐漸成為重要的污染源之一,如何處理該類廢水是當今環境保護的一個難題。
1 制葯廢水的處理方法
制葯廢水的處理方法可歸納為以下幾種:物化處理、化學處理 、生化處理 以及多種方法的組合處理等,各種處理方法具有各自的優勢及不足。
1.1 物化處理
根據制葯廢水的水質特點,在其處理過程中需要採用物化處理作為生化處理的預處理或後處理工序。目前應用的物化處理方法主要包括混凝、氣浮、吸附、氨吹脫、電解、離子交換和膜分離法等。
1.1.1 混凝法
該技術是目前國內外普遍採用的一種水質處理方法,它被廣泛用於制葯廢水預處理及後處理過程中,如硫酸鋁和聚合硫酸鐵等用於中葯廢水等。高效混凝處理的關鍵在於恰當地選擇和投加性能優良的混凝劑。近年來混凝劑的發展方向是由低分子向聚合高分子發展,由成分功能單一型向復合型發展。劉明華等以其研製的一種高效復合型絮凝劑F-1處理急支糖漿生產廢水,在 pH為6.5, 絮凝劑用量為300 mg/L時,廢液的COD、SS和色度的去除率分別達到69.7%、96.4%和87.5%,其性能明顯優於PAC(粉末活性炭)、聚丙烯醯胺(PAM)等單一絮凝劑。
1.1.2 氣浮法
氣浮法通常包括充氣氣浮、溶氣氣浮、化學氣浮和電解氣浮等多種形式。新昌制葯廠採用CAF渦凹氣浮裝置對制葯廢水進行預處理,在適當葯劑配合下,COD的平均去除率在25%左右。
1.1.3 吸附法
常用的吸附劑有活性炭、活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等。武漢健民制葯廠採用煤灰吸附-兩級好氧生物處理工藝處理其廢水。結果顯示, 吸附預處理對廢水的COD去除率達41.1%,並提高了BOD5/COD值。
1.1.4 膜分離法
膜技術包括反滲透、納濾膜和纖維膜,可回收有用物質,減少有機物的排放總量。該技術的主要特點是設備簡單、操作方便、無相變及化學變化、處理效率高和節約能源。朱安娜等採用納濾膜對潔黴素廢水進行分離實驗,發現既減少了廢水中潔黴素對微生物的抑製作用,又可回收潔黴素。
1.1.5 電解法
該法處理廢水具有高效、易操作等優點而得到人們的重視,同時電解法又有很好的脫色效果。李穎採用電解法預處理核黃素上清液,COD、SS和色度的去除率分別達到71%、83%和67%。
1.2 化學處理應用化學方法時,某些試劑的過量使用容易導致水體的二次污染,因此在設計前應做好相關的實驗研究工作。化學法包括鐵炭法、化學氧化還原法(fenton試劑、H2O2、O3)、深度氧化技術等。
1.2.1 鐵炭法
工業運行表明,以Fe-C作為制葯廢水的預處理步驟,其出水的可生化性可大大提高。樓茂興等[9]採用鐵炭—微電解—厭氧—好氧—氣浮聯合處理工藝處理甲紅黴素、鹽酸環丙沙星等醫葯中間體生產廢水,鐵炭法處理後COD去除率達20%,最終出水達到國家《污水綜合排放標准》(GB8978—1996)一級標准。
1.2.2 Fenton試劑處理法
亞鐵鹽和H2O2的組合稱為Fenton試劑,它能有效去除傳統廢水處理技術無法去除的難降解有機物。隨著研究的深入,又把紫外光(UV)、草酸鹽(C2O42-)等引入Fenton試劑中,使其氧化能力大大加強。程滄滄等[10]以TiO2為催化劑,9 W低壓汞燈為光源,用Fenton試劑對制葯廢水進行處理,取得了脫色率100%,COD去除率92.3%的效果,且硝基苯類化合物從8.05 mg/L降至0.41 mg/L。
1.2.3採用該法能提高廢水的可生化性,同時對COD有較好的去除率。如Balcioglu等對3種抗生素廢水進行臭氧氧化處理,結果顯示,經臭氧氧化的廢水不僅BOD5/COD的比值有所提高,而且COD的去除率均為75%以上。
1.2.4 氧化技術
又稱高級氧化技術,它匯集了現代光、電、聲、磁、材料等各相近學科的最新研究成果,主要包括電化學氧化法、濕式氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法和超聲降解法等。其中紫外光催化氧化技術具有新穎、高效、對廢水無選擇性等優點,尤其適合於不飽合烴的降解,且反應條件也比較溫和,無二次污染,具有很好的應用前景。與紫外線、熱、壓力等處理方法相比,超聲波對有機物的處理更直接,對設備的要求更低,作為一種新型的處理方法,正受到越來越多的關注。肖廣全等[13]用超聲波-好氧生物接觸法處理制葯廢水,在超聲波處理60 s,功率200 w的情況下,廢水的COD總去除率達96%。
1.3 生化處理
生化處理技術是目前制葯廢水廣泛採用的處理技術,包括好氧生物法、厭氧生物法、好氧-厭氧等組合方法。
1.3.1 好氧生物處理
由於制葯廢水大多是高濃度有機廢水,進行好氧生物處理時一般需對原液進行稀釋,因此動力消耗大,且廢水可生化性較差,很難直接生化處理後達標排放,所以單獨使用好氧處理的不多,一般需進行預處理。常用的好氧生物處理方法包括活性污泥法、深井曝氣法、吸附生物降解法(AB法)、接觸氧化法、序批式間歇活性污泥法(SBR法)、循環式活性污泥法(CASS法)等。
(1)深井曝氣法
深井曝氣是一種高速活性污泥系統,該法具有氧利用率高、佔地面積小、處理效果佳、投資少、運行費用低、不存在污泥膨脹、產泥量低等優點。此外,其保溫效果好,處理不受氣候條件影響,可保證北方地區冬天廢水處理的效果。東北制葯總廠的高濃度有機廢水經深井曝氣池生化處理後,COD去除率達92.7%,可見用其處理效率是很高的,而且對下一步的治理極其有利,對工藝治理的出水達標起著決定性作用。
(2)AB法
AB法屬超高負荷活性污泥法。AB工藝對BOD5、COD、SS、磷和氨氮的去除率一般均高於常規活性污泥法。其突出的優點是A段負荷高,抗沖擊負荷能力強,對pH和有毒物質具有較大的緩沖作用,特別適用於處理濃度較高、水質水量變化較大的污水。楊俊仕等採用水解酸化-AB生物法工藝處理抗生素廢水,工藝流程短,節能,處理費用也低於同種廢水的化學絮凝-生物法處理方法。
(3)生物接觸氧化法
該技術集活性污泥和生物膜法的優勢於一體,具有容積負荷高、污泥產量少、抗沖擊能力強、工藝運行穩定、管理方便等優點。很多工程採用兩段法,目的在於馴化不同階段的優勢菌種,充分發揮不同微生物種群間的協同作用,提高生化效果和抗沖擊能力。在工程中常以厭氧消化、酸化作為預處理工序,採用接觸氧化法處理制葯廢水。哈爾濱北方制葯廠採用水解酸化-兩段生物接觸氧化工藝處理制葯廢水,運行結果表明,該工藝處理效果穩定、工藝組合合理。隨著該工藝技術的逐漸成熟,應用領域也更加廣泛。
(4)SBR法
SBR法具有耐沖擊負荷強、污泥活性高、結構簡單、無需迴流、操作靈活、佔地少、投資省、運行穩定、基質去除率高、脫氮除磷效果好等優點,適合處理水量水質波動大的廢水。王忠用SBR工藝處理制葯廢水的試驗表明:曝氣時間對該工藝的處理效果有很大影響;設置缺氧段,尤其是缺氧與好氧交替重復設計,可明顯提高處理效果;反應池中投加PAC的SBR強化處理工藝,可明顯提高系統的去除效果。近年來該工藝日趨完善,在制葯廢水處理中應用也較多,邱麗君等採用水解酸化-SBR法處理生物制葯廢水,出水水質達到GB8978-1996一級標准。
1.3.2厭氧生物處理
目前國內外處理高濃度有機廢水主要是以厭氧法為主,但經單獨的厭氧方法處理後出水COD仍較高,一般需要進行後處理(如好氧生物處理)。目前仍需加強高效厭氧反應器的開發設計及進行深入的運行條件研究。在處理制葯廢水中應用較成功的有上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧復合床(UBF)、厭氧折流板反應器(ABR)、水解法等。
(1)UASB法
UASB反應器具有厭氧消化效率高、結構簡單、水力停留時間短、無需另設污泥迴流裝置等優點。採用UASB法處理卡那黴素、氯酶素、VC、SD和葡萄糖等制葯生產廢水時,通常要求SS含量不能過高,以保證COD去除率在85%~90%以上。二級串聯UASB的COD去除率可達90%以上。
(2)UBF法買文寧等將UASB和UBF進行了對比試驗,結果表明,UBF具有反應液傳質和分離效果好、生物量大和生物種類多、處理效率高、運行穩定性強的特徵,是實用高效的厭氧生物反應器。
(3)水解酸化法
水解池全稱為水解升流式污泥床(HUSB),它是改進的UASB。水解池較之全過程厭氧池有以下優點:不需密閉、攪拌,不設三相分離器,降低了造價並利於維護;可將污水中的大分子、不易生物降解的有機物降解為小分子、易生物降解的有機物,改善原水的可生化性;反應迅速、池子體積小,基建投資少,並能減少污泥量。近年來,水解-好氧工藝在制葯廢水處理中得到了廣泛的應用,如某生物制葯廠採用水解酸化-二段式生物接觸氧化工藝處理制葯廢水,運行穩定,有機物去除效果顯著,COD、BOD5和SS的去除率分別為90.7%、92.4%和87.6%。
1.3.3 厭氧-好氧及其他組合處理工藝
由於單獨的好氧處理或厭氧處理往往不能滿足要求,而厭氧-好氧、水解酸化-好氧等組合工藝在改善廢水的可生化性、耐沖擊性、投資成本、處理效果等方面表現出了明顯優於單一處理方法的性能,因而在工程實踐中得到了廣泛應用。如利民制葯廠採用厭氧-好氧工藝處理制葯廢水,BOD5去除率達98%,COD去除率達95%,處理效果穩定;肖利平等採用微電解-厭氧水解酸化-SBR工藝處理化學合成制葯廢水,結果表明,整個串聯工藝對廢水水質、水量的變化具有較強的耐沖擊能力,COD去除率可達86%~92%,是處理制葯廢水的一種理想的工藝選擇;胡大鏘等在對醫葯中間體制葯廢水的處理中採用水解酸化-A/O-催化氧化-接觸氧化工藝,當進水COD為12 000 mg/L左右時,出水COD達300 mg/L以下;許玫英等採用生物膜-SBR法處理含生物難降解物的制葯廢水,COD的去除率能達到87.5%~98.31%,遠高於單獨的生物膜法和SBR法的處理效果。
此外,隨著膜技術的不斷發展,膜生物反應器(MBR)在制葯廢水處理中的應用研究也逐漸深入。MBR綜合了膜分離技術和生物處理的特點,具有容積負荷高、抗沖擊能力強、佔地面積小、剩餘污泥量少等優點。白曉慧等採用厭氧-膜生物反應器工藝處理COD為25 000 mg/L的醫葯中間體醯氯廢水,選用杭州化濾膜工程公司生產的ZKM-W0.5T型膜組件,系統對COD的去除率均保持在90%以上;Livinggston等利用專性細菌降解特定有機物的能力,首次採用了萃取膜生物反應器處理含3,4-二氯苯胺的工業廢水,HRT為2 h,其去除率達到99%,獲得了理想的處理效果。盡管在膜污染方面仍存在問題,但隨著膜技術的不斷發展,將會使MBR在制葯廢水處理領域中得到更加廣泛的應用。
2 制葯廢水的處理工藝及選擇
制葯廢水的水質特點使得多數制葯廢水單獨採用生化法處理根本無法達標,所以在生化處理前必須進行必要的預處理。一般應設調節池,調節水質水量和pH,且根據實際情況採用某種物化或化學法作為預處理工序,以降低水中的SS、鹽度及部分COD,減少廢水中的生物抑制性物質,並提高廢水的可降解性,以利於廢水的後續生化處理。
預處理後的廢水,可根據其水質特徵選取某種厭氧和好氧工藝進行處理,若出水要求較高,好氧處理工藝後還需繼續進行後處理。具體工藝的選擇應綜合考慮廢水的性質、工藝的處理效果、基建投資及運行維護等因素,做到技術可行,經濟合理。總的工藝路線為預處理-厭氧-好氧-(後處理)組合工藝。如陳明輝等採用水解吸附—接觸氧化—過濾組合工藝處理含人工胰島素等的綜合制葯廢水,處理後出水水質優於GB8978-1996的一級標准。氣浮-水解-接觸氧化工藝處理化學制葯廢水、復合微氧水解-復合好氧-砂濾工藝處理抗生素廢水、氣浮-UBF-CASS工藝處理高濃度中葯提取廢水等都取得了較好的處理效果。
3 制葯廢水中有用物質的回收利用
推進制葯業清潔生產,提高原料的利用率以及中間產物和副產品的綜合回收率,通過改革工藝使污染在生產過程中得到減少或消除。由於某些制葯生產工藝的特殊性,其廢水中含有大量可回收利用的物質,對這類制葯廢水的治理,應首先加強物料回收和綜合利用。如浙江義烏華義制葯有限公司針對其醫葯中間體廢水中含量高達5%~10%的銨鹽,採用固定刮板薄膜蒸發、濃縮、結晶、回收質量分數為30%左右的(NH4)2SO4、NH4NO3作肥料或回用,具有明顯經濟效益;某高科技制葯企業用吹脫法處理甲醛含量極高的生產廢水,甲醛氣體經回收後可配成福爾馬林試劑,亦可作為鍋爐熱源進行焚燒。通過回收甲醛使資源得到可持續利用,並且4~5年內可將該處理站的投資費用收回[33],實現了環境效益和經濟效益的統一。但一般來說,制葯廢水成分復雜,不易回收,且回收流程復雜,成本較高。因此,先進高效的制葯廢水綜合治理技術是徹底解決污水問題的關鍵。
4 結語
關於處理制葯廢水的研究已有不少報道,但由於制葯行業原料及工藝的多樣性,排放的廢水水質千差萬別,所以制葯廢水並沒有成熟統一的治理方法,具體選擇哪種工藝路線取決於廢水的性質。根據該廢水的特點,一般應通過預處理以提高廢水的可生化性並初步去除污染物,再結合生化處理。目前,開發經濟、有效的復合水處理單元是亟待解決的問題。同時,應加強清潔生產的研究,並在處理前期考慮廢水是否有回收利用的價值和適當的途徑,以達到經濟效益和環境效益的統一。