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廢水處理技術發展現狀

發布時間:2023-06-28 00:02:46

❶ 化工廢水處理技術與發展研究

化工廢水處理技術與發展研究具體內容是什麼,下面中達咨詢為大家解答。
目前我國的石油化工產生的廢水處理技術面臨著嶄新的發展趨勢,包括預處理的加強,二級處理工序的提高以及配套後的處理,現在就將這些廢水處理新技術的研究作出相關的討論。
1 預處理技術的加強
石油化工的廢水有很多不同的種類,其中含有很多組成復雜的有機化合物,甚寬咐至還經常含有能夠抑制水生生物生長和毒性很大的物質,所以預處理技術在整個廢水的處理過程中是非常重要的,為了保證廢水處理設施的正常工作,要不斷的開發有效地預處理技術,可以通過開展各種實驗進行研究,通過大量的實踐經驗證明我國已經在化工廢水的預處理技術中取得了很大的進展。
1.1 含油廢水的處理技術
1.1.1 高分子絮凝劑的研究和應用
無機高分子絮凝劑,如聚鋁和聚鐵,已在我國得到廣泛應用並取得良好效果。逐步取代傳統的無機鹽絮凝劑。有機高分子絮凝劑較無機絮凝劑具有:用量少,使用范圍廣,凈化效果好,廢渣生成量少含水率低,以及不增加水中含鹽量和廢渣中的金屬離子量,有利於水的再資源化等特點。現在,美國許多煉油廠及石油化工廠已全部用有機絮凝劑取代無機絮凝劑, 我國有機高分子絮凝劑的研製和生產,前段時期,只限於陰離子型和非離子型,以商品出售的只限於聚丙烯醯胺和羧甲基纖維等少數幾種。近年來,我國一些高等院校和研究院所著手研製開發陽離子型高分子有機絮凝劑,其中有幾種如陽離子丙烯醯胺的共聚物已在組織生產。 我國煉油廠和石油化工廠基本上還限於使用無機絮凝劑的水平上,有的煉廠曾進行無機絮凝劑與陰離子型有機高分子助凝劑配合使用試驗,由於可供選擇的有機絮凝劑品種太少及使用技術未掌握好,尚未取得穩定效果肯定結論。
1.1.2 聚結過濾除油
聚結過濾是採用表面粗糙,油附著性強,粒度適中,強度好的材料作聚結劑充填在床層內,對含油廢水起著聚結過濾作用,其過程可分為油膜初生階段,即含油廢水通過床層水中微細珠被聚結劑捕集,並在其表面擴展,形成油膜;還有油膜增厚階段,也就是隨著油珠捕集量增多,油膜增厚,並滯留在床層空隙內;最後是脫膜階段,床層中的聚結油和凝聚油被通過床層的水流拽帶向前延伸。聚結除油主要利用第一二兩個階段,進入第三階段後,出水中油含量開始增高。
1.1.3 乳化油廢水治理
煉油廠和石油化工廠在生產過程中產生的高乳化程度廢水與含油廢水相混合時,使本來輕度乳化的廢水變成乳化嚴重,破壞隔油、浮選過程的正常進行,通常採用的加熱,酸化和投加破乳劑等處理乳化油廢水的方法,分別存在能耗高,加酸(PH<3)葯劑消耗量相當大的問題,而且往往破乳效果不理想。有試驗表明,採用交流不對稱脈消巧空沖電絮凝的方法處理乳化油廢水取得了良好效果。
1.2 高濃度及難生物降解廢水處理
對於那些高濃度及難生物降解廢水處理可以採用厭氧生物法,此法可以消耗較少的能量,通過可回收的生物氣作為能源,而且處理的費用較低,剩餘的污泥量也很少,非常適合處理高濃度的廢水,在廢水處理中起到了很大的作用。另外,化學和物理的處理方法對於抑制生物降解及難生物降解的高濃度廢水也有很好的效果,關鍵就是處理的廢水能否進行妥善的處理,我國正在對具體的情況進行技術的改進,並不斷的努力進行新技術的開發研究。
2 提高二級處理技術
二級生物廢水的處理也是非常重要的技術環節,一般的廢水在經過二級處理之後就會達到我國規定的排放標准,對於成分復雜、難降解生物過多的廢水還應該進行補充處理,通常情況下生物處理過程比較復雜,而且我國對於廢水處理後的排放標準的要求也日趨嚴格,尤其是對含氮化合物的排放限制嚴格,所以,對於化工廢水的二級處理的要求水平應該更高。
3 配套後處理
配套後處理技術針對那些進行過二級處理後仍然具有難降解微生物的廢水,後處理也可以稱作深處理,主要對含有氮、磷等物質的廢水,後處理技術包拿瞎括非生物降解物的去除、懸浮固體的去除以及溶解性固體的滅菌等,具體的處理要根據實際的情況而進行決定。石油化工產業的廢水可以通過活性炭的吸附作用進行處理,這是目前各種處理技術中最為經濟的方法了,下面介紹活性炭生物法的具體方法。
3.1 顆粒活性炭生物膜法
顆粒活性炭生物膜法就是在保持活性炭層的好氧狀態下,促進微生物的生長繁殖,從而對富集在水中的有機物進行生物降解,另外,運用顆粒活性炭生物膜法進行廢水處理還可以使活性炭中的生物再生,這樣就可以極大的提高活性炭的使用壽命,既節約了成本又提高了廢水處理效率,甚至可以通過定期的清洗活性炭中的剩餘微生物,來達到長期工作的效果。
3.2 粉末活性炭活性污泥法
粉末活性炭活性污泥法最先是運用在美國等發達國家的石油化工生產中的,他們通過對所處理的廢水進行相關的實驗,從而驗證效果的好壞,事實證明這種方法是有很高的效能的,我國的一些煉油廠、化工廠等也在進一步的研究粉末活性炭活性污泥法的使用效率。
4 結語
目前,我國的化工廢水處理技術正在逐步的邁進高效的、專一的、多樣化的發展模式,其中的微生物處理高效菌種的篩選技術我國還不是很專業,仍然需要繼續的探索研究,希望可以通過高效生物反應器的應用更好的對化工廢水進行處理,我相信,在不久的將來,我們一定可以將廢水中的難降解物質有效地進行處理,使其不會污染環境,這樣我國的石油化工產業才能向著更環保、更健康的方向持續的發展。
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污水處理領域專利發展動態 污水處理專利

污水處理技術經過100多年的發展,在我國表現出良好的發展勢頭。該領域創新點,革新點,熱點較多;自主知識產權優勢明顯,利於技術發展。污水處理作為可持續發展戰略的重要一環,在未來的發展中前途光明,各企業應抓住機遇,立爭在污水處理領域走出一條改革創新的陽光大道。

技術背景

生活污水,工業廢水、被污染的雨水以及其他形式的污水總稱為污水。其中的污染物成分相當復雜,污水處理主要就是利用某種方法把污水中的污染物分離出來或者將其轉化分解成無害的穩定物質,從而使污水得到凈化。
污水處理技術按照原理可以大致分為物理處理法,化學處理法以及生物處理法。
物理處理法是利用物理作用將污水中的污染物進行處理、分離或回收。常見的方法有沉澱、浮選、離心、過濾、蒸發等。化學處理法是利用化學反應的作用,將污水中的污染物進行轉化,分離、分解。常見的方法有混凝、中和、電解、氧化還原、萃取、吸附、離子交換和電滲析等。生物處理法是利用微生物能夠降解代謝有機物的原理,處理污水中的有機污染物質。主要分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法等。

專利總體布局

由於污水處理的相關專利均對應於國際專利分類中的CO2F小類,即水、廢水,污水或污泥的處理,因此,對該小類中包含的專利數據的分析基本可以反映污水處理技術在中國的發展現狀。

圖1是從2000年到2006年,國內涉及污水處理的專利數量變化圖。經統計,從1985年起至今,中國專利文獻中涉及污水處理的謹春亮專利文獻共23830篇,而其中從2000年到2006年,涉及污水處理的專利數量就佔到了60%,共14290篇,可見,近年來污水處理技術的革新得到了越來越多的重視。從圖中可以看出,污水處理相關專利逐年遞增,增長趨勢平穩,在一定程度上反映了該領域技術呈現良性的發展趨勢。
圖2是從2000年到2006年,按照涉及污水處理專利類別進行分別統計的數量變化圖。從圖中可以看出,在污水處理領域中,發明專利和實用新型專利總體上都是呈增長趨勢,但發明專利所佔的比重越來越大。從兩種專利的特點來看,發明專利的穩定性和保護年限都高於實用新型專利;從企業角度來看,重要的技術往往傾向於用發明專利來獲得更長久、更穩定的保護。因此,從中我們可以看出,企業科研院所對污水處理技術的發展及保護重視程度越來越高,體現在專利數量上就是發明專利的比重明顯增加。

圖3是從1985年起至今,中國專利文獻中涉及污水處理的中外專利數量比較。從中可以看出,國內發明創造的數量明顯高於國外,占專利總量的87%以上,造成該現象的原因主要為國內對於污水處理的需求以及可持續發展戰略的實施,對該領域的技術發展起到了促進作用,整個行業呈現蓬勃發展的態勢。在國內,該領域專利分布比較分散,沒有出現明顯的某個企業或多個企業進行技術壟斷的趨勢,因此,對於各企業研究院校來說,目前的專利保護氛圍有利於技術的發展革新,該行業發展前景光明。
圖4是從1965年起至今,中國專利文獻中涉及污水處理的外國專利國別分布情況,從中可以看出,在該領域,美國和日本專利分布較為集中,兩國專利總量佔到所有外國專利的一半以上,考慮到國家科技水平,在國內進行科技研發技術革新時,應該對這兩個國家的技術發祥寬展進行研究參考和借鑒。

專利分類布局

根據國際分類號的統計,在污水處理領域中,物理處理法、化學處理法以及生物處理法所佔比重大致如下圖所示。

由於國家對工業污染的治理力度不斷加大,而化學處理法常用於工業廢水的處理,因此,在圖5中與工業廢水的處理相關的化學處理法所佔的比重較大。而生物處理法作為新興的污水處理方式,也佔有一定比重。
圖6是針對污水處理中物理處理法、化學處理法以及生物處理法3種常見處理方法,分別對其涉及的專利數量,按年度進行統計。可以看出,污水處理中涉及這3種處理方式的專利,均保持每年遞增的勢頭。
圖7反映的是以2000年為分界,3種污水處理方式各自階段專利數量所佔的比例。從中可以看出,3種處森褲理方式在2000年後均出現了大量專利,超過各自專利總量的60%以上。而且可以看出,生物處理法作為新興處理方式,2000年後的專利競占該類別全部專利的近80%,增長勢頭更加明顯。
圖8反映的是從2001年至2006年,每年3種污水處理方式涉及的專利數量較上年凈增長的數據情況。從中可以看出,生物處理方式近年來保持了增量上升的態勢,在一定程度上表明了,在污水處理領域中,生物處理法的研究是一個重點熱點,值得關注。

熱點領域專利布局

生物處理法作為污水處理領域的一個熱點,在技術內容上主要包括生物膜法、活性污泥法、單純厭氧法,單純好氧法以及厭氧好氧相結合的處理方法。根據技術內容的不同,結合專利數據統計,結果如下表所示。
圖9反映的是從2001年至2006年,每年各種生物處理方式涉及的專利數量較上年凈增長的數據情況。從中可以看出活性污泥法和厭氧法是熱點中的熱點,其專利數量發展較快,在2006年甚至出現了專利數量激增的情況。而其他幾種生物處理方式發展則相對平穩。技術發展重點區域由此可見一斑。


熱點區域分析

生物處理法中技術發展最為活躍的是活性污泥法,從傳統的活性污泥法開始,污泥負荷率、曝氣池進水點位置、曝氣池池型等方面都得到很多改進,產生了一系列的改進型活性污泥法,例如,標准活性污泥法、厭氧一好氧活性污泥法(A/O,AA/O)、間歇式活性污泥法(SBR),改良型SBR法(MSBR)等。對於曝氣方式也取得了很大成果,例如,純氧曝氣、深井曝氣、射流曝氣等,增大了氧轉移率,使曝氣池中氧氣濃度增加。其中涉及的氧化溝工藝也衍生出很多種類,如卡魯塞爾式氧化溝、奧貝爾式氧化溝、交替工作式氧化溝以及一體化氧化溝。活性污泥法主要發展方向是提高污泥沉降性和生化反應速率,提高供氧效率降低能耗以及解決對剩餘污泥的處理成本問題等。
生物處理法中的生物膜法在污水處理中也得到了廣泛運用,適合高濃度生活污水和有機工業廢水的處理。該技術的主要發展熱點在生物膜反應器的改進上,傳統的生物膜反應器分為生物濾池,生物轉盤以及淹沒式生物濾池。目前,較為新型的生物膜反應器有生物流化床、移動床生物膜反應器(MBBR)、升流式厭氧污泥床一厭氧生物濾池(UASB―AF)、微孔膜生物反應器、序批式生物膜反應器(SBBR)以及曝氣生物濾池(BAF)。在發展方向上,主要集中在微生物於載體表面的固定機理,進一步提高各種膜反應器的凈化功能以及使生物反應器達到節能和自動控制。
除了生物處理法領域,物理處理法和化學處理法領域也有一些值得關注的熱點,例如,物理處理法中利用磁分離技術對污水的處理以及滲透膜技術在水質凈化中的應用,化學處理法中新型氧化劑的使用以及活性炭工藝的改進等。除此之外,生物處理法、物理處理法和化學處理法相結合的新工藝也層出不窮,通過合理結合可以彌補僅使用單純處理方法的不足,揚長避短,例如,在生物處理的曝氣池中投加鐵鹽,可以使脫磷效果明顯提高並增加活性污泥濃度,使得生物處理的效果更加穩定。
總而言之,從以上分析可以看出,污水處理技術經過100多年的發展,仍然活力四射,在我國更是表現出良好的發展勢頭。從技術層面上看,該領域創新點、革新點、熱點較多:從專利層面上看,自主知識產權優勢明顯,有利於技術發展。污水處理作為可持續發展戰略的重要一環,在未來的發展中前途光明。各企業科研院所應該抓住機遇,通過引進好的技術方法,並結合本國的國情,不斷地加以總結,在實踐中立足根本,在污水處理領域走出一條改革創新的陽光大道。

❸ 化工廢水處理技術及其發展研究

化工廢水處理技術及其發展研究具體內容是什麼,下面中達咨詢為大家解答。
化工業的迅速發展是推動經濟發展的重點之一,它為其他行業的發展打下基礎,是判斷國家經濟發展狀況的指標。我國工業場所數量越來越多,然而在化工業的生產過程中會伴隨著大量廢水的排放,廢水中常含著許多具有毒性的污染物質,若是缺乏處理或是處理不當就排放到環境中,對環境中的各類生物的生長會產生不良影響,危害到接觸污染物的人類的健康甚至是生命。因此,要根據不同化工產業排放的不同廢水污染物的特點,合理應用各類化工廢水處理技術,將化工廢水中的具有毒性的難以自然降解的物質進行處理,減少因化工廢水排放絕虧造成的污染,避免產生社會危害。因此,人們都致力於開發出新的化工廢水處理技術,處理效果好、成本低的化工廢水處理技術的研究越來越多。
1. 現有常用化工廢水處理技術
我國化工廢水中,常常含有大量的有毒物質,不同的化工產業廢水中的有毒物質不同,且一種廢水中所含有毒物質有時不只一種,大多都是多環芳烴、有機物質、重金屬化合物等不能自然降解的物質;廢水中鹽分含量一般大於1%,能抑制水中生物對有機物質的降解;廢水排放的量及廢水中有毒物質的量經常變化。為了將這些有毒物質除去,在廢水處理中常常使用以下幾種處理技術:
1.1物理法
濾過法、沉澱法、氣浮法和吸附法等是常用的物理處理方法,主要是通過物理手段實現固液分離,從而去除廢水中的顆粒性物質,操作比較簡單,但是這種方法對於廢水中的溶解性污染物無法清除,因此多用於預處理以及深處理當中。
1.2化學法
化學氧化法、混凝沉澱法、微電解技術等是常用的化學處理方法,是通過各類化學反應,達到清除廢水中的各類雜質、解除或減小廢水毒性的目的。化學氧化法是利用氧化反應,如利用氧化劑對廢水中的污染物質進行氧化,使廢水中的污染物質變成較易於降解的物質,解除或者減小污染物的毒性,這種方式適用於污染物為還原性強的廢水的處理。氧化劑的氧化性強弱對廢水處理的效果影響比較大,常用的較好的氧化劑有臭氧和氯氣,處理廢水污染物的能力較強,但是成本花費高。混凝沉澱法是利用化學投放具有凝聚作用的化學物質,對廢水中的細小顆粒及膠體沉澱去除,同時對廢水的顏色、微生物和較大分子有機物進行清除,然而這種方式對廢水的pH值、溫度、水量等要求較高,多用於預處理和深處理。微電解技術是利用原電池原理,對廢水中的污染物質進行電化學作用,使污染物性質發生改變。電解過程中,同時會產生具有消毒作用的・OH和活性率,可進一步清除廢水中的細菌。微電解技術多用於生物難降解的廢水,而且利用了工業生產中的固體廢棄物,實現了廢物利用,但是微電解技術的研究還稍顯不足,還只能對特殊類別的工業廢水進行處理,還沒形成一套完整的技術和理論。
1.3生物法
常用生物法有投放優勢菌法、共代謝法、活性污泥法和生物膜法,是通過微生物的新陳代謝作用,對廢水中的有機物進行生物轉化,使有機物變性、失去毒性,從而達到去拆宏寬除污染物的目的。投放優勢菌法是選用降解能力較高的菌株,將其投放到廢水處理系統中,讓其對廢水中的污染物進行降解。共代謝法是利用微生物的協同代謝,使不能直接被微生物降解的污染物與微生物降解產物形成共基質條件,將旅亮不能直接被降解的物質降解,促進廢水的處理效率。活性污泥法是利用微生物絮體形成的活性污泥,將廢水中的污染物進行吸附和降解。生物膜法是利用生物膜,將廢水中的污染物進行吸附和氧化,從而將廢水進行處理。生物法的成本比較低,操作也比較簡單。但是歲廢水的pH值、溫度、水量的要求較高,且單獨使用生物法的技術處理難度較大,一般會將其與物理化學方法結合使用。
1.4綜合技術
綜合技術是多種技術的結合使用。生物法常常需要與其他方法結合使用,以提高化工廢水處理的效果,這里主要探討物理法和化學法的綜合使用。萃取法、離子交換法和膜分離法等是常用的綜合技術。萃取法是利用污染物在水中和萃取劑中的溶解度不同,使其從廢水中分離,從而從廢水中去除污染物。離子交換法利用水中的離子和離子交換劑相互反應,使有害離子物質從水中去除。膜分離法是利用半透膜,對廢水中的分子進行過濾,進行反滲透,去除水中的固體物質和膠狀物質,這種方法簡單方便,但是選擇性較強,花費較多,易於發生再次污染。
2.化工廢水處理技術的進展
2.1物理法的進展
目前,人們研究用磁種的剩磁,將其與混凝劑一起使用,增強混凝劑吸附作用,提高顆粒性物質的去除效率,接著用磁分離器使污染物中的有機物分解,這種方法在國外已經開始運用。人們還研究利用聲波技術,通過控制聲波的頻率而對有機物實現分離。非平衡等離子體技術是利用等離子體對有機物進行分解,等離子體可通過高壓脈沖放電或者輝光放電產生。
2.2化學法進展
在化學氧化法方面,對光化學氧化、電化學氧化、聲化學氧化進行研究,在光化學氧化方面進展較大。紫外光催化法是一種光化學氧化法,利用紫外光將廢水中的有機物質進行氧化,已有成功運用的實例。濕化氧化是利用高溫高壓,將廢水中有機物進行氧化,可以用於處理高濃度的難降解廢水,在國外已有應用。超臨界水氧化法是利用水的臨界點,將有機物分解為水和二氧化碳,處理能力強大,被視為最值得研究的化工廢水處理技術。
2.3生物法的進展
自然界的微生物對廢水中的污染物降解能力比較差,利用高效優勢菌菌株選育對細菌進行篩選,選出高效優勢菌,可以提高細菌的降解效率。而為了提高高效菌的濃度,利用固定化生物技術,將篩選出的高效菌中的降解活性物質進行固定化,保持菌株的高效降解能力。
3.總結
化工廢水處理技術近年來得到了更多的運用,也得到了更多的發展。目前國內主要使用物理、化學和生物的方法對化工廢水進行處理,但是單一的方法難以實現廢水處理目的,常常需要多種技術結合。在今後的研究中,要更加科學地結合各類技術,發展新的技術,提高廢水處理效果、減少除了成本,解決難降解物質的處理問題。
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❹ 高濃度氨氮廢水的處理現狀與發展

高濃度氨氮廢水對環境的危害非常大,一旦進入水體,和棚備會對環境造成嚴重污染,其主要表現有:(1)引起水體富營養化;(2)消耗水體中的溶解氧。氨對生物體還會造成一定的毒害作用,氨可通過皮膚、呼吸道及消化道引起中毒。氨濃度在0.1mg/L時,人可感覺到刺激作用,濃度在0.7mg/L時可能危及生命。水中的氨氮在微生物作用下轉變為硝態氮和亞硝態氮,二者均為強化學致癌物質亞硝基化合物的前體物質,有致癌、致突變、致畸的性質,對人體危害十分嚴重。因為氨氮污染的種種危害和出水排放標準的不斷提高,高濃度氨氮廢水的處理受到了社會各界的重視。在高濃度氨氮廢水處理技術的研究、開發和應用中涌現了一大批行之有效的處理工藝,這些脫氮技術可分為物理化學脫氮技術和生物脫氮技術兩大類。
1 高濃度氨氮廢水處理的現狀
1.1 物理化學脫氮技術
目前我國常用的物化法脫氮技術主要和氏有吹脫法、折點加氯法、選擇性離子交換法、化學沉澱法等。
1.1.1 吹脫法。吹脫法是通過向廢水中加入鹼調節pH值,使水中離子氨(NH4+)轉為游離氨(喚毀NH3),再通入蒸汽或空氣進行吹脫,將廢水中氨轉化為氣相,從而達到去除氨氮的目的。一般採用NaOH或CaO調節廢水pH,採用冷卻塔作為吹脫裝置。吹脫法操作靈活,佔地面積小,脫氮效率高,對於處理濃度較高的氨氮廢水得到了較為廣泛的推廣和使用。但吹脫法也存在一些問題,比如冬季(低溫)氨吹脫效率不高;若以石灰調節pH,易在吹脫塔內形成水垢;逸出的氨會污染空氣,形成二次污染。
1.1.2 折點加氯法。折點加氯法是向廢水中投加足量氯氣,使水中離子氨(NH4+)氧化成氮氣的廢水脫氮技術。其化學反應式為:
NH4++1.5HClO→0.5N2↑+1.5H2O+2.5H++1.5Cl-(1-1)
在折點加氯法中,余氯濃度和殘留氨氮濃度與氯氣、氨氮質量之比有關。最佳理論投氯量(以Cl2計)與氨氮的質量之比為7.6:1。折點加氯法對於氨氮濃度低的廢水來說比較經濟適用,常常作為廢水深度處理的一個步驟連接在其他脫氮工藝之後。
1.1.3 化學沉澱法。化學沉澱法中應用較多的是磷酸銨鎂沉澱法,它是向廢水中投加磷酸鹽和氧化鎂,使氨形成磷酸銨鎂沉澱而被去除的廢水脫氮技術。其化學反應式為:
NH4++Mg2++PO43-→MgNH4PO4•6H2O↓ (1-2)
化學沉澱法工藝簡單、效率高,但投加葯劑量大,從而致使處理成本較高。另外,產生的磷酸銨鎂容易造成二次污染。研究開發磷酸銨鎂的回用和綜合利用技術,對於磷酸銨鎂沉澱法在高濃度氨氮廢水處理工程中的應用具有重要意義。
1.2 生物脫氮技術
生物脫氮技術是利用微生物的代謝作用使廢水中的氨氮轉化為氮氣從水體中逸出。氨氮的去除過程主要包括兩個步驟:硝化作用和反硝化作用。
硝化作用。包括兩個基本的反應步驟:(1)由亞硝酸菌參與的將氨氮轉化為亞硝酸鹽(NO2-)的反應;(2)由硝酸菌參與的將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽(NO3-)的反應。硝化作用過程需要在好氧條件下進行,並且以氧作為電子受體。其反應方程式如下:
亞硝化反應:2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+ (1-3)
硝化反應:2NO2-+2O2→2NO3- (1-4)
反硝化作用。將硝化過程中產生的硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成氮氣的過程。反應過程中反硝化菌利用各種有機基質作為電子受體,以硝酸鹽作為電子受體而進行缺氧呼吸。
硝化菌是好氧、自養菌,反硝化菌是兼性、異養菌,因此硝化反應和反硝化反應實現的環境條件不同。現行的生物脫氮工藝一般是將缺氧(厭氧)和好氧區分開,如A/O工藝和A/A/O工藝,氨氮在好氧區被亞硝化菌和硝化菌氧化成亞硝態氮和硝態氮,然後將混合液迴流到前置缺氧段;在缺氧條件下,亞硝態氮和硝態氮被反硝化菌還原為氮氣,達到脫氮目的。另一種工藝是後置反硝化工藝,即把反硝化反應器放在硝化反應器之後,因混合液中缺乏有機物,一般需人工投加碳源。
2 高濃度氨氮廢水處理的未來發展
2.1 研究組合式的脫氮技術
物理化學脫氮技術和生物脫氮技術各自有其優勢及局限性。組合式處理技術就是把兩種及兩種以上的處理方法結合起來對高濃度氨氮廢水進行綜合處理。例如,當污水中氨氮濃度較高而營養物質較少時,先對高濃度氨氮污水進行吹托,可以提高去除效率;在低濃度條件下進行吸附可以減少吸附劑的用量和再生次數,提高出水水質。也可用生物法作後續處理,通過前面的吹脫處理,降低氨氮的濃度後,可減輕氨氮對微生物的抑製作用,降低營養物的投加量,提高出水水質。
2.2 對現有處理技術進行改進研究
現有的高濃度氨氮廢水處理工藝還有改進的潛力,應開展對現有工藝的改進研究。比如吹脫法中,可通過試驗考察各個處理因素(pH值、溫度、鼓風量、吹托時間等)對處理結果的影響,根據試驗結果分析得到最佳工藝參數,並對現有的氨吹脫設備進行改造。磷酸銨鎂沉澱法中,通過試驗選定沉澱效果最好的組合葯劑,確定其最佳反應條件,並對磷酸銨鎂晶體中營養物質的緩釋性能和磷酸銨鎂的循環性能進行研究。
2.3 研究和發展新型脫氮技術
操作簡便、處理性能穩定高效、運行費用低廉、能實現氨氮回收利用的處理技術是高濃度氨氮廢水處理的發展方向。物理化學脫氮技術方面,國內外研究者對超聲技術、電化學法、微波技術、高級氧化技術處理高濃度氨氮廢水進行了研究,部分工藝已有工程實例且取得了良好的處理效果。生物脫氮技術方面,隨著生物學機理的深入揭示和相關學科的發展和滲透,為高濃度氨氮廢水的高效生物脫氮提供了可能的途徑,發展出了一些新型的脫氮工藝,包括短程硝化反硝化工藝、同步硝化反硝化工藝和好氧反硝化工藝等。
3 結語
高濃度氨氮廢水對環境具有很大的危害性。目前,針對高濃度氨氮廢水的處理技術雖然眾多,且各具特點,但仍存在一定的局限性。操作簡便、處理性能穩定高效、運行費用低廉、能實現氨氮回收利用的處理技術是高濃度氨氮廢水處理的發展方向。
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❺ 目前城市污水的現狀及處理措施

城市污水處理工作是社會發展的一重要組成部分,選擇恰當的城市污水處理工藝意義非凡。因為污水處理工藝的好壞雖不是社會發展的中心卻牽動著中心的發展,雖不是保護環境的重點,卻可波及到環境保護的成果。好的污水處理工藝具有投資成本低、工作效率高、操作方便簡單、處理效果達標且可回用等優勢。本文主要探討當前城市污水處理的一些方法。
在我國經濟快速發展的今天,環保問題,特別是城市污水處理已成為各國研究的熱點。在這種經濟體制下,我國城市污水處理的管理機構和管理方式等方面一直沿襲舊的經營管理模式,對污水處理設施方面的建造、設備運行和價費行使統一管理、分級領導的體制,給城市污水處理相關行業導致了很多弊端。城市污水的治理對改善城市水環境,保障城市經濟發展起著關鍵的作用。
一、城市污水的特點
城市污水指人類生活所產生的污水,以洗滌污水和排泄物等為主。城市污水的排量和居民生活水平有關,其排量較大,平均每人每日產生污水150-400L。城市污水有區別於工業污水,但也成為了當今社會的一個主要污染源。目前,除磷技術是城市污水處理的瓶頸問題。因為污水中含有的高量氮、硫、磷等物質在厭氧細菌作用下,極易生惡臭物質污染環境。此外,污水中還含有大量的病原菌、病毒和寄生蟲卵等微生物,以及糖類、脂肪、蛋白質等有機物,和一系列金屬物和鹽類物質。
二、城市污水處理的重要性和迫切性
我國淡水資源十分緊缺,人均擁有量為2300立方米,僅相當於世界人均擁有水平的1/4。更不為樂觀的是我國的城鎮污水:自1997年起,居民污水排放量首次超越了工業污水排放量(城市污水排放量占總排放量的45%),開始位居污水治理工作的首位。從而我國全面加強了城市污水的治理工作;1999年,城市污水污染負荷超過了工業廢水污染負荷,我國水污染控制重點也從工業污染轉變成了城市污水污染。到 2003 年,全國廢水排放總量為 460 億噸,其中城市生活污水排放量占污水排放總量的53.8%,為247.6億噸;廢水化學需氧量(COD)排放總量1333萬噸,其中生活污水占總量的61.6%,為821.7萬噸。如此醒目的數字說明了我國水污染的嚴峻形式,以及城市污水的嚴重所在。
據有關資料統計,我國的生活污水大多未經處理就直接排人江河湖海,比例高達80%。400億立方米的年排污量,污染了全國1/3以上的水域。專家指出,水污染無疑加重了水資源帶姿的緊缺程度,更為嚴重的是直接威脅到人類的生存環境及飲用水安全和工農業發展的進度。目前,城市污水已慢慢侵蝕人類的生存環蠢羨絕境,成為僅次於洪水、乾旱等自然災害的污染。而我國城市水污染之所以如此嚴峻,其主要原因是污水處理率低,導致污水未經處理直接排放到河流,由此,加強污水處理力度迫在眉睫。
三、污水處理常用方法探討
1.活性污泥法 活性污泥法具有處理能力高,出水水質好的優點,也是目前全球採用最為廣泛的處理城市生活污水的途徑。該方法是在人工充氧條件下,對污水和各種微生物群體進行連續混合培養,形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,來分解並去除污水中的有機污染物。活性污泥法的主要組成部分有曝氣池、沉澱池、污泥迴流和剩餘污泥派渣排放系統組成。具體流程為:①曝氣池作為一個生物反應器,容納廢水和迴流的活性污泥形成的混合液;再通過曝氣設備充入空氣,使氧溶人混合液,產生好氧代謝反應;同時保證混合液得到足夠的攪拌處於懸浮狀態,使廢水中的有機物、氧氣同微生物能充分接觸反應。②混合液進入沉澱池後,懸浮固體經沉澱後和水分離,就有凈化水流出沉澱池。同時沉澱池中的污泥迴流(稱為迴流污泥)進曝氣池,確保曝氣池內保持一定的懸浮固體濃度和微生物濃度。此外,在曝氣池中的生化反應引起微生物的增殖,微生物流經沉澱池時又被消除,來達到維持活性污泥系統的穩定運行的環境。活性污泥除了有氧化和分解有機物的能力外,還要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能從混合液中分離出來,得到澄清的出水。
3.生物膜法 生物膜法也是污水生物處理的常用辦法。該方法的工作原理為通過去除廢水中的溶解性有機污染物來達到凈化的目的。生物膜法的適用對象主要為中小規模的的污水處理系統,在南方運用更為廣泛。具體流程為:污水和附著在介質「濾料」表面的微生物形成的生物膜接觸反應後,生物膜中的微生物會溶解去除有機污染物,將其轉化為水、二氧化碳等物質,有機物消失達到凈化的目的。
3.氧化法 據氧化劑的種類及反應器的類型,可將氧化法分為化學氧化法、催化氧化法、(催化)濕式氧化法,光催化氧化法、超臨界氧化法幾個種類。目前,氧化法處理污水採用率較高,且前景較為廣闊,但其中的化學氧化法操作簡單,但運行成本高且效果不佳,因此,採用率普遍不高。
4.氧化塘處理技術 氧化塘處理技術,是指污水中的有機污染物通過在塘中生長的微生物的代謝作用被氧化分解,達到凈化效果的一種污水處理技術。該技術投資小、構造簡單、運行維護管理方便、凈化效果好、節省能耗,在國內外城鎮污水處理領域被廣泛應用。
然而,污水處理在實際建設和運營中有著很多障礙,比如資金問題。因為與污水處理是一項側重於環境效益和社會效益的工程,因此資金問題往往成為了效果的瓶頸。總的說來,城市生活污水處理研究和應用領域,目前普遍存在以下問題:①傳統的活性污泥法,往往運行費用高,設備不能滿足高效低耗的要求,且易出現污泥膨脹現象;②現隨著污水排放標準的不斷嚴格,污水中氮、磷等營養物質的排放要求逐步提高。而可以去除氮、磷物質的工藝就是活性污泥法了;但是活性污泥法只有形成多級反應池,通過增加內循環來達到脫氮除磷的目的,這樣運行管理就更加復雜且各項費用也會大幅度提高;③目前城市污水的處理多以集中處理為主,龐大的污水收集系統的投資遠遠超過污水處理廠本身的投資。因此,如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩餘污泥量、最方便的操作管理,以及實現磷回收和處理水回用等可持續的方向發展,已成為目前水處理技術研究和應用領域共同關注的問題。
綜上所述,城市污水處理是一個迫在眉睫的問題,目前越來越多的受到人們的關注。但目前遇到的最到的問題是技術的改良和污水處理實際落實的問題。還希望城市污水廠和相關部門提高技術水平和管理水平,投資進行新技術的研究,保護好人們賴以生存的寶貴的水資源環境。

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❻ 環境工程城市污水處理現狀和方法

隨著城市的加快發展,各種建設層出不窮,城市中居民生活品質的提高了污水製造量,城市污水影響了城市環境,城市環境與居民日常生活密切相關,通過改善污水處理,提高居民生活環境,在環境工程的建設中,對於城市中污水處理要加大重視。良好的處理城市污水是環境工程中的一大難題,環境工程毀山需要對城市污水進行准確的分析,提出適合於處理城市污水的州散辦法,才能有效解決城市污水問題。基於此,文章簡要分析了如今環境工程城市污水處理存在的現狀,隨後從四個方面分析了環境工程中城市污水處理的方式,以此來共相關人士參考交流。
城市污水與居民生活息息相關,為了提高居民生活質量,有效的解決城市污水問題是環境工程的主要工作目標。隨著城市建設規模的擴大,城市中水資源受到了各種物質的污染,水污染直接影響了居民的用水與健康,為了妥善解決城市中污水問題,要先對污水問題進行分析,然後制定合理的污水處理方案。在環境工程處理城市污水的過程中,要確保因地制宜與符合環保生態目標。1如今環境工程城市冊余氏污水處理存在的現狀1.1現存環境工程城市污水處理問題水資源是人類生存最重要的資源之一,隨著水資源日益污染嚴重,城市污水處理問題油然而生。在小規模的城市中,垃圾滲濾液會給城市水資源造成很大的污染,對於這方面的內容,在污水處理過程中是不容忽視的。小城鎮中污水處理廠比較小,污水廠在處理污水時,通常採用的是直接將污水排放到垃圾滲濾液中,這種方法是直接污染了城市水資源,對水的污染還是比較嚴重,基於這種情況,對於小城鎮中的污水處理廠建立位置,需要進行慎重合理的選擇,要綜合考慮垃圾滲濾液與水污染之間的關系。污水處理廠中還存在很多問題,污水處理廠主要是為了處理城市污水而建立的,污水排放經過處理,但是在處理的過程中,層層過濾,水經過了很多流程,但是這些流程在長時間的使用過程中,已經積攢了很多泥污,導致水在污水處理廠會受到二次污染,因此對於污水處理廠必須加以改善[1]。1.2環境工程中城市污水處理的不足方面環境工程中,污水處理方面還有很多不足,在城市發展中,水污染的種類變多了,而污水處理的方式還是一樣,這樣就導致了污水不能有效的處理,在污水處理中還面臨著一下幾種問題:1、處理城市污水的資金短缺,為保障居民生活用水的正常,污水處理系統是最基本的設施,能夠很大力度改善城市環境,有效提高居民用水質量,減少城市中水污染情況,但是以目前的情況來看,城市污水處理的資金不足,導致城市污水處理系統設施不完善,污水處理的效果不是很好,在技術方面還是原來的處理方式,無法引進新的處理技術,與先進的處理設施。
2、在污水排水系統中,模式單一,進行污水處理時有很大的局限性。城市中處理污水的排水系統一般是直接將污水排出去,而不考慮雨水的問題,在處理過程中,不能良好的利於雨水資源,通過排水系統,直接將兩者同時排出城市,這樣的處理模式會導致污水在處理過程中再受到雨水的污染。3、對於污水處理系統沒有合理的規劃,現如今使用的污水處理系統是參考不同地區的城市規模與用水指標,在根據《城市給水工程規劃規范》,對歷史用水的綜合數據制定污水處理系統的章程,但是這種方法制定出來的排水系統是不準確的,數據范圍較大,與城市的實際污水處理情況不相符,也沒有結合城市中污水處理設施的真實情況[2]。
1.3處理環境工程中城市污水缺少的專業性人才處理污水的環境工程中,需要專業的人才與技術的支持,但是目前來看,處理污水的專業人員不多,污水處理技術落後,只要提高城市污水處理人員的專業性,才能合理根據城市不同制定合理的處理方案,在面對污水處理問題時,專業的人才也能及時想到有效的解決辦法。現如今,在小城鎮中,污水處理的工作人員使用的還是傳統的處理方案與技術,工作人員的專業能力還不足,落後的管理觀念也關繫到污水處理的有效性,因為污水處理人員的專業性不強,導致整個城市的污水處理效果相對滯後。對於這種情況的出現,污水處理廠需要對的員工進行專業培訓,引進新的技術,合理的利用人才,通過解決人才問題提高污水處理的效率[3]。2環境工程中城市污水處理的方式2.1環境工程中城市污水的二次利用地球上能供給人類的水資源是有限的,對於水資源短缺的問題,為了有效解決,就需要對水資源進行二次利用,因為水資源二次利用效率低下,導致水資源無法良好利用,增加了污水排放量,造成水資源短缺等問題。基於此,環境工程就要考慮水資源二次利用的問題,採取科學有效的策略解決城市水資源短缺與再次利用問題。通過有效的污水處理,進而達到水資源再生,但入如果經過污水處理之後,水資源還不能二次利用,那麼環境工程處理城市污水就失去了有效利用水資源的意義。對於水資源二次利用的問題,需要專業人員繼續專研,研發新的污水處理技術,因為在城市中,很多居民對水資源二次利用有很大的誤解,對於此應該改變居民的傳統思維模式,提高對水資源二次利用的知識,讓居民對水資源再次利用有一定的了解,對於目前水資源二次利用問題的解決也是一種很好的方式。2.2對於城市污水處理廠進行合理的建設在環境工程處理污水的過程中,對於污水處理廠合理的建設是很重要的,在以往污水處理廠的建設中,有關部門考慮問題單一,對於污水處理廠建設的位置是否合理考慮不周。在傳統的建設污水處理廠過程中,都會選擇建設在城市下游或者是遠離城市的偏遠地區,要依靠管網攔截和重力流動才能將城市污水流到污水處理廠,在此過程中,污水處理需要經過很多的程序,才能進行處理。對於這種情況,城市應該改變污水處理的布局,在排放方式上選擇分散式小型排放,依據就近原則,在布局上合理的利用,實現污水處理最有效的方式,通過對污水處理廠有效建設,很大程度上完善了污水處理布局問題。對於建設污水處理廠,不能因為資金問題導致污水處理廠設施不完善,處理技術落後等,這些很大程度上影響了污水處理的最終效果[4]。2.3完善處理城市中污水設施污水處理有效性受到多方面的影響,在很多城鎮中污水處理設施都不完善,環境工程很多方面有待改進,對於提供完善的城市污水處理設施,需要在資金方面有足夠的支持,為了改進現在設施中存在的問題,有關部門對於資金的支持是非常重要的,根據城市發展,拓寬污水處理的融資渠道,針對現階段融資渠道的不足加以改正,制定出合理的融資方案,資金充足是污水處理廠正常運營的重要支持。污水處理設施陳舊會導致污水處理效率降低,污水處理不達標等問題,在排污水管道中,可能會造成水管堵塞,不能進行日常的污水排放,城市中污水處理設施陳舊落後等問題,都需要有關部門重視,對於污水處理設施加強管理。3結語在污水問題越來越突出的情況下,城市工程中城市污水處理的難度也在逐漸增加,為了城市中的污水得到更好的處理,要合理的利用新技術,制定適宜的污水處理策略。城市污水的處理時城市綜合實力的體現,雖然目前城市污水取得了良好效果,同時也暴露了更多的問題,城市工程需要經過不斷的研究與發展,符合城市環境的基本要求,提升城市工程的整體服務質量。
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❼ 我國農村生活污水處理現狀和對策

1、農村生活污水處理的現狀不容樂觀
隨著農村經濟的快速發展,農村生活污水排放量增大,使農村地區環境狀況日益惡化,農村環境質量明顯下降,直接威脅著廣大農民群眾的生存環境與身體健康,制約了農村經濟的健康發展,農村環境狀況令人擔憂。我國有96%的村莊沒有排水渠道和污水處理系統,生產生活污水隨意排放。89%的村莊將垃圾堆放在房前屋後、坑邊路旁甚至水源地、泄洪道、村內外池塘, 無人負責垃圾收集與處理。目前全國農村每年有超過 2500 萬噸的生活污水直接排放,造成河流、水塘污染,影響村民居住環境,嚴重威脅農民的身體健康。農村污水處理的特徵首先是處理率低,其次是間歇排放,排量少且分散,第三是氮磷濃度高及含有大量的營養鹽、細菌、病毒等,這些都給農村污水的收集和處理帶來了一定的難度。
2、農村生活污水處理常用工藝介紹
2.1 好氧生物處理工藝
適用於小量污水處理的好氧生物處理工藝主要有生物接觸氧化、生物濾池、生物轉盤、序批式反應器(SBR)等。我國農村生活污水處理應用較多的好氧生物處理工藝是生物接觸氧化法。生物接觸氧化法是在生物濾池的基礎上,通過接觸曝氣形勢改良而演變出的一種生物膜處理技術。生物接觸氧化技術是介於活性污泥法和生物膜法之間的處理技術。在填料表面上培養微生物,形成生物膜,並採用與曝氣池相同的方法向微生物供氧,污水流過時與填料上的生物膜接觸,通過微生物的新陳代謝作用降解污水中的污染物從而達到凈化的目的。生物接觸氧化工藝佔地面積小、處理負荷高、污泥產量少、抗沖擊能力強、維護管理簡便。生物接觸氧化工藝對沖擊負荷有較強的適應能力,在間歇運行條件下仍能保持良好的處理效果,對於水量不均勻的農村生活污水處理更具有實際意義。然而對於農村生活污水來說生物接觸氧化工藝的投資和運行費用偏高,所以此工藝適合於我國南方及東部城市化速度快、比較富裕的農村推廣應用。
2.2 人工濕地和穩定塘系統
2.2.1 人工濕地工藝
人工濕地污水處理工藝是 20 世紀七八十年代發展起來的一種污水生態處理技術。由於它能有效地處理多種多樣的廢水,如生活污水、工業廢水、垃圾滲濾液、地面徑流雨水等,且能高效地去除有機污染物,氮、磷等營養物,重金屬,鹽類和病原微生物等多種污染物。具有出水水質好,氮、磷去除率高,運行維護管理方便,投資及運行費用低等特點,近年來獲得迅速的發展和推廣應用。人工濕地是模擬自然濕地的人工生態系統,它是一種由人工建造和監督控制的、類似沼澤地的地面,並且人為地將石砂、土壤、煤渣等一種或幾種介質按一定比例構成基質,並有選擇性地植入植物的污水處理生態系統。通過人工濕地系統中的物理、化學和生物的三重協同作用來實現對污水的凈化作用。目前用於農村生活污水處理的人工濕地主要形式有,表面流和潛流形人工濕地。這兩種濕地運行費用低下,建造、運行和維護簡單;建造、運行和維護簡單,同時具有水力負荷與污染負荷較大的特點,對 BOD、COD、SS及重金屬的處理效果較好,衛生條件好,少有惡臭和滋生蚊蠅的現象。由於人工濕地工藝受季節變化影響較大,氣溫的降低會影響人工濕地的正常運行,低溫對有機物和氨氮的去除影響是比較明顯的,特別是對氨氮的去除,因此人工濕地適用於我國南方平均氣溫較高的農村處理生活污水,而對於北方寒冷地區的農村來說則不太適合。
2.2.2 穩定塘系統
穩定塘是經過人工適當修整的土地,設圍堤和防滲層的污水池塘,主要依靠自然生物凈化功能使污水得到凈化的一種污水處理技術。穩定塘的污水凈化過程類似與天然水體的自凈過程,主要通過在污水中存活的微生物的代謝活動和塘內水生植物及多種生物的共同作用,使有機污染物得到降解。根據塘內溶解氧含量及微生物特性,穩定塘工藝可分為:好氧塘、兼性塘和厭氧塘。穩定塘對於農村生活污水處理來說具有明顯的優點:可以充分利用地形,工程簡單而且施工周期短、易於施工,投資省;能夠實現污水資源化,使污水處理與利用相結合,塘內可種植經濟植物也可放養水生動物,如蝦、魚、水禽等,而形成綜合處理塘;污水處理能耗少,維護方便,成本低。穩定塘也有其固有的缺點如:佔地面積大;污水處理效果受季節、氣溫、光照等自然因素影響較大且處理效果不夠穩定;易於散發臭氣、滋生蚊蠅。今年來隨著研究的深入,開發出了高效藻類塘和組合塘工藝,在一定程度上彌補了傳統穩定塘的不足之處。
3、我國農村生活污水處理對策探討
3.1 加強規劃
在推進新農村建設過程中,應加強綜合規劃和專業規劃的制定,根據規劃來系統地開展污水治理工作,避免廢棄工程。
3.2 運行費用
市、區財政應對污水處理工程運行費用進行適當補貼。調查結果顯示,目前村委會和村民對污水處理費雖有一定的承受能力,但都不願意承擔,多數區縣運行費用來源不清,另一方面由於目前國家對於農村排污既沒有排污收費政策,也沒有污水處理補償政策,要求村民承擔污水處理費不合理,也不現實,急需市、區相關部門出台政策,以保證設施的長期運行,並建議市、區財政給予相應補貼,村民或村委會可以負擔部分污水處理費用,以提高村民的責任感,市、區根據污水處理站運行情況,出台獎勵政策,作為對村民的補償。
3.3 完善管理
在推進新農村污水治理的過程中,要建管並重,注重管理,建立行之有效的運行管理機制,保證新農村污水治理工程的長期穩定運行。
4、結論與建議
目前農村生活污水任意排放,造成流域等水體污染,同時農村經濟發展趕不上城鎮,地區特點突出等,因此新農村污水處理系統建設迫切需要經濟、高效、自動化高的一體化處理系統,以適應我區農村污水的多樣性等。在選擇工藝時,要結合當地實際情況,如水質、水溫、經濟發展水平等因素,綜合考慮確定具體工藝。

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❽ 印染廢水國內外研究現狀

基於印染廢水排放的現狀與特點,介紹了國內外在印染廢水處理方面的研究現狀與發展狀況。著重分析了其物化處理法以及生物處理法。研究了單一處理印染廢水方法得優缺點,提出多種方法聯合作用是目前發展趨勢。
0 .引言
紡織工業是中國重要的傳統工業之一。在工業廢水中,印染廢水所佔的比例較大,國內印染企業每年排放污水6.5×10 8t,占整個紡織工業廢水排放量的80%。印染工業是中國主要的工業污染之一和排污大戶,是治理難度較大的工業廢水之一。因其有機物含量高、成分復雜、色度深、水質變化大而成為國內外公認的難處理的工業廢水之一。隨著染料工業的迅速發展,目前使用的染料已達數萬種。PVA漿料、人造絲皂化物以及大量新型助劑的廣泛應用,使大量難降解的有機化合物進入廢水,印染廢水向著抗氧化、抗生物降解的方向發展,從而增加了廢水處理的難度及其處理費用。
1.國內外研究現狀
紡織印染工業是最大的污染源和水資源消耗者之一。印染廢水主要來源於印染加工的預處理(又叫漂煉,含退漿、煮煉、漂白、絲光等操作)、染色、印花、整理四道工序,預處理工序分別排出退漿、煮煉、漂白和絲光等四股廢水,而染色、印花、整理等工序則分別排出染色廢水、印花廢水和整理廢水。印染廢水的水質隨採用的纖維種類、染料和漿料的不同而水質變化很大。一般印染廢水pH值為6~10,COD為400 mg/L~1 800mg/L,BOD5為150 mg/L~600 mg/L,SS為100 mg/L~200 mg/L,色度100倍~400倍。印染廢水一般呈鹼性,廢水有機污染物較高,色度高,可生化性較差。印染過程排放大量廢水,嚴重的污染著環境,處理與凈化難度大 。
針對上述印染廢水存在的問題,為了提高廢水的可生化性,為後續好氧處理創造良好的條件,提高處理效果,近年來,在面臨上述問題的情況下,提出了幾種處理新工藝:a)厭氧一好氧一生物炭吸附;b)水解酸化一生物接觸氧化一沉澱一氣浮。厭氧法對染料中的偶氮基、蒽醌基、三苯甲烷基都可降解,對印染廢水厭氧或酸化處理可使原水中的難降解的大分子有機物開環或斷鏈,使其轉化為容易被生化降解的簡單結構的小分子有機物,提高廢水的可生化性,為後續好氧處理創造良好的條件,提高好氧處理效率。上述工藝逐漸在國內外得到應用。
2.印染廢水處理方法
2.1物化處理法
有機染料化學性質穩定、難以降解的化學品,一般的物化處理法,達不到對含染料廢水進行有效脫色的目的。至今所報道的較為有效的物化法,主要有輻射法、吸附一萃取法、磁分離法、混凝沉降法和氧化法。
a)輻射法—— 近年來,輻射法處理染料廢水得到了較大發展。Solpan等採用β射線輻射法對活性染料進行脫色和降解研究。Momani等採用遠紫外光解法進行了研究,但結果顯示,這種技術只能作為廢水生物處理的一個預處理手段 ;
b)吸附萃取法——20世紀70年代以來,工業廢水處理中,吸附法主要應用預處理和深度處理,活性炭和樹脂等是常用的吸附劑,但其缺點是成本高,需要再生。因此,改進成本的關鍵是低成本吸附劑的研製,這方面近年來已取得了較大進展。Sanghi等認為一些生物可降解的、低成本的甚至是廢棄物都是有效的吸附劑。閻存仙研究了粉煤灰對各種染料的脫色能力。Qodah採用頁岩油灰處理活性染料廢水,效果良好;
c)混凝沉降法——混凝沉降是處理染料廢水常用的方法之一,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由壓縮雙層、電中和、橋聯作用和網捕作用。
2.2 生物處理法
生物處理法分為好氧法、厭氧法和缺氧法。近年來,採用厭氧法處理印染廢水越來越多的收到人們的關注。一些研究表明,好氧法和厭氧法由於能夠優勢互補,當它們同時應用,許多不能或難以氧化的有機染料,在不同程度上是能夠部分厭氧降解的。w等採用厭氧/好氧共代謝原理,研製了一個分6步走的序列氧化一還原批反應器。
a)活性污泥法——活性污泥法是目前使用最多的一種方法,有推流式活性污泥法、表面曝氣池等。活性污泥法具有投資相對較低、效果較好等優點同;
b)厭氧、好氧順序處理法——如果紡織廢水在厭氧反應器預處理後進行好氧處理,色度、AOX(吸附性有機鹵素化合物)和重金屬的去除都比僅採用好氧法好,因為一些降解更適宜發生在厭氧(或還原)條件下,而其他一些階段則適宜在好氧(氧化)條件下進行。二者結合可以取得好的效果。厭氧條件下,偶氮染料的偶氮鍵斷裂產生胺,但胺在厭氧條件下不能降解,只能在好氧條件下降解。為了創造厭氧條件反應器可採用如UASB反應器。實驗室規模的厭氧/好氧反應器:脫色率96%,COD去除率90%。某些情況下,厭氧生物反應器中的生物可被一些化合物如蒽醌染料抑制,如發生此類問題,可在厭氧反應器中加入顆粒活性碳解毒;
c)氧化溝——A.C.J.KooT等設計出一種低有機負荷曝氣系統,其耐沖擊負荷,產生污泥量少,操作簡便,BOD5、COD去除率分別為95%~98%和90%~95%,且投資費用低;
d)膜生物反應器——生物反應器是近年來發展起來的一種新型的處理技術。然而,由於膜易堵塞且製造費用高,這種技術要在水處理領域全面推廣還有一定困難。不過,隨著材料科學的發展,膜製造技術的進步會大大提高膜的質量,降低膜的製造成本,再加上工藝的改進,膜生物反應器的應用范圍將越來越廣。
2.3 物化一生化法
採用單一的物化法或生物處理法處理有機染料廢水,雖然有其各自的優點,但缺點也很明顯,研究人員開始嘗試將物化法和生化法聯合起來,目前已取得了良好的效果。許玉東針對毛巾廠印染廢水的水質特點(水量小、污染物含量高、濃度波動幅度大、偏鹼性、色度高和難生化),採用厭氧折流板反應池一生物接觸氧化池一 昆凝沉澱一沙濾池處理工藝進行處理後,排放水質可達一級標准。盧平等在傳統處理工藝的基礎上,採用水解酸化一接觸氧化法處理印染廢水,試驗表明,該工藝流程簡單,處理效果好,出水水質穩定。
3 .結語
綜上所述,目前單一的處理工藝很難達到要求,需對不同處理工藝進行優化組合。因此,對廢水處理系統來說,開發不同工藝的有效組合,研究高效、經濟、節能的反應器將是印染廢水處理工藝研究的主要內容和發展方向。尤其是對於嚴重缺水省份,自然降水很少,隨著工業農業的發展,用水量越來越大,由於超采地下水,使地下水水位逐年下降。水資源的減少,已經成為制約城市社會經濟發展的重要因素。印染行業是用水大戶,因此,搞好印染行業的廢水處理和節水工作,減少用水量和廢水排放量,提高廢水循環利用率具有十分重要的意義。

❾ 焦化廢水深度處理研究現狀

焦化廢水主要是焦化廠在煤氣化、液化、煉焦過程中所產生的廢水,此種廢水中含有大量的有毒、難降解的有機物是一種較難處理的有機廢水。目前主要採用以下方法對焦化廢水進行處理:首先利用常規方法對廢水進行預處理、然後利用生化方法對預處理廢水進行二次處理。
但是,經過上述過程處理後的焦化廢水外排水中的氰化物、COD及氨氮含量仍然無法達標。針對焦化廢水組成復雜、難於處理、經傳統方法處理後無法達標排放這種狀況,綜合了近幾年來國內外有關焦化廢水處理方面的大量的研究成果,系統地介紹了焦化廢水深度處理過程中所應用的物化方法、氧化方法、膜處理三大類方法的優缺點,列舉了當前幾種焦化廢水回用實例及不足,並指出了焦化廢水處理技術今後的發展方向。
焦化廢水主要是指在煤煉焦、煤氣凈化、化工產品回收和化工產品精製過程中產生的廢水。由於受原煤性質、產品回收、生產工藝等多種因素的影響,導致廢水成分異常復雜。焦化廢水中所含有機物主要以酚類化合物為主,其含量達到有機物總量的一半以上,剩餘有機化合物主要為含硫、氧、氮的雜環有機化合物以及多環芳香族有機化合物等。
焦化廢水以其排放量大、成分復雜、處理困難等特點使焦化廢水極難再循環利用或者達標排放。因此,降低焦化廢水中的污染物濃度,提高廢水的循環利用率是亟待解決的問題。
隨著人們環保意識的加強和國家對環保問題的重視,中國環境保護部於2012年6月頒布了《煉焦化學工業污染物排放標准》(GB16171-2012),該標准除對廢水中主要污染物給出了更為嚴格的排放標准,而且在原標准基礎上增加了苯、苯並芘、多環芳烴以及總氮等化合物的排放指標,該標准同時也對單位產品的排水量做了更為嚴格的要求,開發研究新型、高效能、低成本的廢水處理技術以及對現有技術進行優化改進提高廢水處理效果使其能夠達標排放是目前亟待解決的問題。
多年以來,雖然前人已做了大量關於焦化廢水處理的基礎研究工作,但是由於焦化廢水排放量大,水中污染物種類多且有些污染物難於生物降解而使得焦化廢水處理至今為止仍未有突破性的研究進展。因此研究並開發一種高效能、低成本、處理效果好的廢水處理技術以及對現有技術進行優化改進是今後焦化廢水處理研究的重點。
本文對廢水深度處理過程中所應用的物化方法、氧化方法、膜處理三大類方法進行了分析對比,並列舉了當前幾種焦化廢水回用實例及不足,同時指出了今後焦化廢水處理技術的發展方向。
1 焦化廢水深度處理技術
1.1 物理化學法
1.1.1 混凝沉澱法
混凝沉澱法是利用電中和原理對焦化廢水進行處理,具體處理過程如下:將混凝劑在一定條件下定量投入到焦化廢水中,廢水中的帶電物質與混凝劑發生電中和形成大顆粒膠團,而後經過進一步的沉澱使焦化廢水得以凈化處理。
盧建杭、王紅斌等開發出了針對上海寶鋼集團下屬焦化廠焦化廢水專用的混凝劑——M180,用於處理上海寶鋼焦化廠 A/O 生化池出水,通過實驗發現在 pH 值為 6.0~6.5、混凝劑投加量為 300mg/L時,專用混凝劑對焦化廢水的 COD、色度、CN等指標有良好的處理效果,並且在實驗過程中還發現進水水質的波動對專用混凝劑處理效能的影響很小。
周靜和李素芹研製出了一種新型的復合絮凝劑——PFASSB,並將其與 PFS、PAC 和 PFAC 進行對比研究,考察了 PFS、PAC、PFAC 以及新型新型絮凝劑 PFASSB 對焦化廢水 COD、濁度等的處理效果。
通過實驗結果發現,在相同的條件下新型復合絮凝劑對焦化廢水的處理效果明顯優於 PAC、PFS和 PFAC,並且新型絮凝劑的用量明顯比其他絮凝劑的用量低;當廢水 PH 為 8,新型絮凝劑投加量在 10 mg/L 時,經過絮凝處理後的出水 SS<70 mg/L,CODcr<150 mg/L。
鄭義、張琢等研究對比了硫酸鋁、聚合硫酸鐵和聚丙烯醯胺對焦化廠生化池出水的處理效果,並將其組合搭配,考察了它們聯合處理焦化廢水的能力。通過實驗發現,將聚合硫酸鐵與聚丙烯醯胺組合處理焦化廢水,處理效果明顯優於各混凝劑單獨使用時的處理效果;當 pH 為 5,投加量為聚合硫酸鐵 40 mg/L、聚丙烯醯胺 6 mg/L 時,組合混凝劑對焦化廢水處理效果最佳,此時處理後廢水出水色度為 70 倍,COD 為 68 mg/L,去除率分別達到了73.08%、62.22%。
通過以上分析發現,混凝沉澱法對焦化廢水色度,COD 等指標的去除效果較好,處理後的焦化廢水可實現達標排放。但是,使用混凝沉澱法對焦化廢水進行深度處理的過程中會產生大量的固體沉渣,而且這種固體沉澱物較難處理會對環境造成新的污染,並且採用混凝沉澱的方法處理焦化廢水需要對沉澱池入水以及出水調節 pH 值,而且混凝劑需要人工投加操作較為復雜,經過處理後的廢水只能外排無法實現達標回用。
1.1.2 吸附法
吸附法處理焦化廢水主要是利用吸附劑為比表面積較大的多孔類物質,對大分子有機物、油類物質、以及部分固體懸浮物等污染物具有良好的吸附性能,吸附劑在對焦化廢水吸附處理後經過沉澱得以分離。
周靜、李素芹等採用粉煤灰作為吸附劑,對焦化廢水生化出水中的氨氮進行深度處理,通過實驗對葯劑投加量、pH 值、吸附時間三個主要影響因素進行了考察。實驗結果表明:當廢水 pH 為 5,粉煤灰投加量為 150 g/L、生石灰投加量為 2.5 g/L,吸附時間為 1 h 時,焦化廢水中的氨氮含量由 77.67 mg/L降到了 25 mg/L 以下,氨氮去除率達到 70%以上。
王紅梅、鄭振暉利用改性膨潤土對焦化廢水生化出水進行深度處理。通過實驗結果發現:當焦化廢水 pH 在8.0~10.0,改性膨潤土投加量為 1 200~1 500 mg/L 時,焦化廢水脫色率達到 65%以上,氰化物、CODcr的去除率也分別達到了31%和26.5%。
孫寶東、馬雁林對南京鋼鐵聯合有限公司的兩座焦化廢水處理站進行技術改進,通過在原處理站基礎上增加活性炭過濾裝置,並對原有的操作方法進行改進。通過活性炭過濾裝置改進後,南京鋼鐵聯合有限公司焦化廢水處理站出水由原來的國家二級標准提升到了國家一級排放標准,並且通過改進操作方法使廢水處理站的運行成本得以降低,活性炭的使用壽命得以延長。
李茂、韓永忠等採用樹脂吸附和 Fenton 氧化的組合工藝處理高濃度的焦化廢水。通過實驗發現:當吸附樹脂與 Fenton 試劑在最佳的工作條件下時,焦化廢水中酚類有機化合物去除率幾乎可達100%,COD 的去除率達到 74.82%,並且經過樹脂吸附和Fenton氧化的組合工藝處理過的高濃度焦化廢水可生化性也有很大的提高。
張昌鳴等利用粉煤灰作為吸附劑對山西焦化集團有限公司下屬焦化廠的焦化廢水生化出水進行深度處理。當粉煤灰用量為 17.47 g/L 時,焦化廢水處理效果較好,除氨氮含量偏高外廢水中 COD、色度、油、硫化物、氰化物、揮發酚等污染物含量均達到國家排放標准。吸附後的粉煤灰可以燒磚或築路進行再利用。採用粉煤灰吸附處理焦化廢水,體現了以廢治廢的環保理念。
以活性炭作為吸附劑對焦化廢水進行深度處理,廢水處理效果較好,處理後的廢水可達標排放,但是由於活性炭價格較高再生困難使得廢水處理成本較高,目前絕大多數企業以棄之不用。而以粉煤灰作為吸附劑對焦化廢水進行深度處理,處理效果較好,吸附後的粉煤灰仍可進行燒磚築路等再利用對其品質不會產生影響,並且利用粉煤灰作為吸附劑處理焦化廢實現了廢物再利用符合當前國家綠色化工循環利用的政策。
1.1.3 化學沉澱法
採用化學沉澱的方法不僅使廢水中氨氮含量達到了國家的排放標准,同時也間接的提高了廢水的可生化性。但是,目前化學沉澱的方法處理焦化廢水的研究較少,技術還不成熟無法實現工業化
應用。
1.2 氧化法
1.2.1 Fenton 氧化法
Fenton 試劑通過將焦化廢水中難降解大分子有機物氧化分解成小分子有機物,降低了焦化廢水的COD 值和色度,同時在一定程度上提高了焦化廢水的可生化性,使焦化廢水得到較好的處理。
1.2.2 臭氧氧化法
臭氧分子中的氧原子具有強烈的親電子或親質子性以及極強的氧化活性,臭氧可將焦化廢水中的大分子有機物等物質氧化分解。臭氧氧化技術具有氧化能力強、反應速度快、處理效率高、不受溫度影響、不產生污泥等特點。
2 結 論
近年來,隨著國家對環保問題的的日益重視以及國民環保意識的不斷提高,廢水的排放標准也變得更為嚴格。各國學者經過不斷的探索研究出了一些新的焦化廢水處理技術,如:電化學氧化技術、光催化氧化技術、膜技術等。
這些技術對焦化廢水中的污染物處理的較為徹底且不會產生二次污染,但是這些技術投資成本和運行成本較高並且很多仍處於理論研究和實驗室研究階段,較難實現大規模工業化應用。因此在深人研究焦化廢水先進處理技術的同時,我們也應該充分發掘現有技術的優點,對現有技術進行優化改良提高其處理效能。
通過以上分析可以發現粉煤灰吸附效果較好且符合國家以廢治廢的環保節能政策,並且膜技術也已在部分工廠中應用並取得了較好的效果,採用粉煤灰吸附預先對焦化廢水進行預處理除去廢水中大部分有機物減輕膜過濾的負擔提高其使用壽命降低處理成本,將粉煤灰吸附技術與膜技術協同作用處理焦化廢水應是今後焦化廢水處理回用的研究重點。

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