A. 日處理80-100噸污水處理廠可以進行建設嗎需要哪種工藝技術大約投資在多少錢呢
青島煉化污水處理場,根據污污分流的原則將污水分為含鹽污水和含油污水兩個系列分別進行處理。將鹽含量相對較高且不易處理的污水劃至含鹽污水系列,含鹽污水經含鹽調節罐、油水分離器一、二級除油,再經過渦凹氣浮、溶氣氣浮兩級浮選處理,然後進入推流曝氣池進行生物處理,處理污水達到國家三級排放標准後,排入市政管網送至鐮灣河污水處理場繼續處理;將鹽含量相對較低且容易處理的污水劃至含油污水系列,同樣經過兩級除油和兩級浮選後進入A/O生化池處理,再經混凝沉澱池和流砂過濾器深度處理,最後通過消毒監控合格後回用。
污水處理中收集的污油經脫水罐脫水後送至儲運罐區;分離出的油泥、浮渣經濃縮脫水後送至焦化裝置;剩餘活性污泥經濃縮脫水和離心機脫水後外運處理;運行中產生廢氣經加蓋封閉收集後進行生物處理排放大氣。
全廠雨水分三個獨立系統(廠前區雨水、可能含油雨水和儲運區雨水)分別將雨水收集到雨水監控設施,若合格分別經泵提升至外排系統,若不合格則提升至含油污水系列進行處理。
含油污水處理系列設計處理能力為400m3/h;
含鹽污水處理系列設計處理能力為200m3/h;
三泥濃縮脫水設施的設計處理能力為12m3/h;
雨水監控池的有效容積約為45000m3;
廢氣處理系統設計處理能力為16000m3/h。
1.2工藝原理
1.2.1調節罐
調節罐利用其本身的容積暫時儲存超過後續工藝處理能力的部分污水,或利用罐內空餘容積稀釋高濃度污水,使後續處理工藝的水質、水量得到調節,保證操作的平穩。
在罐內設有浮動環流收油器,壓力流污水進入罐內,經軟管送至浮動收油器環管,環管上設有呈一定角度出水的布水系統,水流噴出後流向罐中心,形成環流,油水進入中央收油箱,完成第一次分離。收油箱中上部油層達到一定厚度後,油層溢流進入中心漏斗,再經軟管排至調節罐出油管道,完成第二次分離,中央漏斗利用同質量油和水的密度差,保證只排油不排水,油箱下部的水流回調節罐。收油器通過浮筒沿罐周邊導軌隨液面浮動,在水位較低時,收油器放在罐底支撐架上。充分利用調節罐較大的表面積收油,同時對調節罐的容積沒有太大的影響,實現污水的第一次除油。
1.2.2油水分離器
油水分離器由以下幾個工作區組成:進水緩沖區、粗粒化區、油水分離及排油區、出水穩定區。
進水緩沖區:污水提升進入緩沖區,通過突然擴大的流水斷面,降低進水流速對粗粒化區水體的沖擊,同時油水可進行預分離。
粗粒化區:利用填料對油和水的不同吸附力增加污水中微小油珠的碰撞幾率和時間,增大污水中油珠粒徑,粗粒化後污水經配水裝置均勻進入油水分離及排油區。
油水分離及排油區:該區分兩級,分離區設有斜管,油水及懸浮物進行斜管分離,分離污油進入容器頂部集油包,油位控制排油,排油區的油水界面儀檢測到設定油位時,排油閥自動打開排放污油至污油池;少量沉降污泥通過排污閥定時人工排放。
出水穩定區:污水完成油水分離進入出水穩定區,確保裝置均勻出水,同時維持設備內水流保持相對恆定。
1.2.3渦凹氣浮
渦凹氣浮主要有曝氣區、氣浮區、迴流系統、刮渣系統及排水系統等幾部分組成,其工作原理為:加入混凝劑和助凝劑的污水經混凝後,首先進入裝有渦凹曝氣機的曝氣區,通過底部的中空葉輪的快速旋轉在水中形成了一個負壓區,此時水面上的空氣通過中空管道抽送至水下,並在底部葉輪快速旋轉產生的三股剪切力的作用下,把空氣粉碎成微氣泡,微氣泡與污水中的固體污染物有機地結合在一起上升到液面。到達液面後固體污染物便依靠這些微氣泡支撐浮在水面上,通過刮渣機將浮渣刮入浮渣收集槽,凈化後的水由溢流槽溢流出,完成處理過程。
迴流管道從曝氣區底部沿著氣浮區的底部伸展,因渦凹曝氣機的作用,在曝氣區底部存在一個負壓區,會使廢水從氣浮區底部迴流至曝氣區,然後在微氣泡的作用下又返回氣浮區,實現迴流。同時空氣中的氧氣也進入了水中,可將水中的有害物進行氧化,以達到凈化污水的目的。
1.2.4溶氣氣浮
溶氣氣浮採用部分迴流加壓溶氣浮選工藝,加入混凝劑和助凝劑的污水在反應室充分攪拌混合後,進入接觸室在溶氣水作用下至分離室完成水與浮渣的分層,進入出水室。出水室部分水經泵提升加壓與壓縮空氣送入溶氣罐中,溶氣罐內的空氣在0.3~0.5MPa的壓力條件下溶入水中達到飽和狀態,再經過溶氣釋放器,將飽和狀態溶氣水瞬間減壓至常壓狀態,溶入水中的空氣形成10~30μm直徑的氣泡釋放出來,這種微小氣泡在上浮過程中能附著在油粒、疏水性的懸浮固體或膠體的表面,形成夾氣礬花而浮升至水面,隨水流流至分離室末端,被刮渣機從水面颳走,完成污水與浮渣分離。
1.2.5均質罐
均質罐的作用是均勻水質,即將不同時間、不同組分、不同濃度的污水進行混合,以得到較均勻的水質和恆定流量,同時消耗氣浮來水中溶解氧含量以滿足A段溶解氧要求。均質混合方式一般有兩種: 一種是利用外動力使廢水攪拌混合(機械攪拌、空氣攪拌、水泵強制循環)。另一種利用差流方式使廢水自行混合。本裝置均質罐採用差流方式。
1.2.6含油污水A/O生物處理
含油污水生化採用缺氧-好氧生化處理工藝。通過在曝氣池創造好氧和缺氧的環境,利用活性污泥中自養型硝化菌和異養型兼性反硝化菌的共同作用,實現氮的形式轉化。生化池O段的主要作用是完成碳化和硝化反應,大部分有機物在好氧菌作用下分解為CO2和H2O,並將NH3-N氧化為NO3-N和NO2-N,為保證硝化反應順利進行,需控制pH值偏鹼性,由於原水鹼度不足,要往池中投加NaHCO3或NaOH以保證混合液的剩餘鹼度。生物脫氮一般需要經過硝化反應和反硝化反應兩個步驟完成。
1.2.6.1 硝化反應
硝化反應是一個兩步過程,分別利用兩類微生物——亞硝化菌和硝化桿菌。這兩類細菌統稱為硝化菌。第一步是亞硝化菌將NH4+氧化成NO2ˉˉ,然後再經第二步由硝化桿菌將NO2ˉ氧化成NO3ˉ的過程。這兩個反應過程都釋放能量,硝化菌就是利用這些能量合成新的細胞體和維持正常的生命活動。硝化作用的程度是生物脫氮的關鍵。
2NH4++3O2 2NO2ˉ+4H++2H2O+ Q
2NO2ˉ+O2 2NO3ˉ+ Q
NH4++2O2 NO3ˉ+2H++H2O+ Q
從反應式中我們可以看出,硝化反應的整個反應過程耗去大量的氧。每硝化1g氨氮所需4.75g氧。此外硝化反應的結果還生成強酸(HNO3),會使運行環境的酸性增強,由於原水鹼度不足,要往池中投加NaHCO3或NaOH以保證混合液的剩餘鹼度,控制pH值偏鹼性,所以在運行中加以調整。為使硝化反應順利進行,應採用低有機負荷運行,延長曝氣時間,關鍵是污泥的停留時間,亦即污泥的泥齡。採取2/3曝氣池容積為好氧區構築形式,滿足污泥的停留時間。
1.2.6.2 反硝化反應
反硝化反應是反硝化菌異化硝酸鹽的過程,即由硝化菌產生的硝酸鹽和亞硝酸鹽在反硝化菌的作用下,被還原為氮氣後從水中溢出的過程。大多數反硝化菌是異養的兼性菌,所以反硝化過程要在缺氧狀態下進行。溶解氧的濃度控制在0.2~0.5mg/l,否則反硝化過程的速率就要減緩。控制曝氣池溶解氧濃度達到反硝化菌生長適合的環境。它能利用各種各樣的有機基質作為反硝化過程中的電子共體。反硝化反應包括同化反硝化和異化反硝化,反應過程為:
同化反硝化按下述步驟完成
NO3ˉ NO2 X NH2OH 有機氮(菌體組成)
異化反硝化按下述二個步驟完成,第一步由硝酸鹽轉化為亞硝酸鹽,第二步由亞硝酸鹽轉化為二氧化碳、氮氣和無機鹽。
6NO3ˉ + 2CH3OH 6NO2ˉ + 2CO2 + 4H2O
6NO2ˉ + 3CH3OH3N2 + 3CO2 + 3H2O + 6OHˉ
即:6NO3ˉ + 5CH3OH 5CO2 + 3N2 + 7H2O + 6OHˉ
在硝化反應過程中耗去的氧能被回收並重復利用到反硝化反應過程中,每還原1gNO3ˉ可提供2.86g氧,使有機基質氧化。反硝化過程還會產生鹼度,可使硝化反應所耗去的鹼度有所彌補。在反硝化階段,不僅可使氮化合物被還原,而且還可使有機碳化物得到氧化分解。因此,反硝化作用將同時起到去碳、脫氮的效果。
1.2.7含鹽污水生化處理
含鹽污水採用活性污泥法,利用活性污泥在有氧環境中各類微生物(主要是細菌)的新陳代謝作用,通過呼吸、繁殖的過程,將污水中的各類有機物氧化分解,還可將污水中的膠體顆粒通過絮凝作用而除去。活性污泥法除去污染物通過以下過程完成:
1.2.7.1初期吸附及水解作用
由於活性污泥表面積很大(2000-10000m2/m3),又具有多糖類粘層,因此,與污水接觸後幾分鍾內,污水中的懸浮物和膠體便被絮凝和吸附去除,該階段稱為第一階段——吸附階段。此時有機物(COD,更確切的說應該是BOD)只是作為一種備用的食物來源被儲存在微生物細胞表面。然後將大分子有機物如碳水化合物、蛋白質和脂肪等進行水解,把它們轉化為小分子的簡單化合物,進而進一步被微生物吸收、分解。一部分轉化為無機物,如CO2、H2O、NH3等;一部分被轉化為微生物基質,使微生物得到繁殖,進入第二階段——氧化分解階段。
1.2.7.2有機物的分解、氧化
該階段主要是活性污泥繼續分解氧化在第一階段吸附和吸收的有機物,同時也繼續吸附在第一階段未來得及吸附和吸收的殘余物質,主要是溶解性物質。這個階段進行得相當緩慢,比第一階段所需的時間長的多。曝氣池的大部分容積都用在有機物的氧化和微生物細胞質的合成上。
1 好氧微生物生化反應過程可簡略如下:
(1)有機碳的氧化
[C](有機碳)+O2+微生物(酶)→CO2+H2O+Q
(2)有機胺的氧化
[N](有機胺)+O2+微生物(酶)→CO2+NH3+H2O+Q
(3)有機硫或無機硫的氧化
[S](有機硫或無機硫)+O2+微生物(酶)→CO2+SO2+H2O+Q
上述三個過程的結果使污水中的有機物有機胺有機硫和無機硫得到處理,從而使污水得
以凈化。
2 同化合成(細胞的增殖)
[C](有機物)+O2+微生物(酶)→[C](增殖的微生物)
此過程使微生物得到繁殖,即使活性污泥得到增長。
3 內源呼吸
微生物細胞在缺乏營養物質的條件時,為了獲得其生存所需能量,要消耗一部分細胞原
生質進行氧化,即內源呼吸:
[C](微生物)+O 2+微生物(酶)→CO2+NH3+H2O+Q
此過程使微生物的總量減少,即活性污泥的量減少。
1.2.8二沉池
二沉池採用中心管進水周邊出水的輻流式沉澱池,來自曝氣池的泥水混合液由二沉池底部進入中心管,經過中心管周圍的整流板整流後均勻地向四周輻射流動。由於污泥和水的密度差形成異重流,密度小的上清液經設在二沉池周邊的出水堰溢流而出。活性污泥沉澱到池底,被緩緩轉動的刮泥機刮板刮到池底中心集泥斗中,重力流入污泥迴流池再經泵提升迴流曝氣池。水面的浮渣被刮渣板刮到排渣斗中,自流至浮渣池。
1.2.9混凝反應池、沉澱池
1.2.9.1混凝反應池
反應池分為混合段和三級反應段,投加在混合段的絮凝劑在攪拌機的作用下迅速擴散與污水均勻混合,絮凝劑的雙電層壓縮和電中和機理使水中懸浮物顆粒失去穩定性而相互結合生成微小絮粒。經過三級反應段進一步攪拌,微小絮粒在絮凝劑吸附架橋和沉澱網捕機理作用下,逐漸長大為大絮體,一同流入沉澱池進行分離。
1.2.9.2 沉澱池(同二沉池)
1.2.10流砂過濾器
流砂過濾器基於逆流原理。待濾水通過設備上部的進水管再經中心管流到設備內底部,通過入流分配器而進入砂床底部,水流向上流過濾層而被凈化,濾後水從設備上部出水口排出;夾帶過濾雜質的砂粒從設備錐形底部通過空氣提升泵被提升到設備頂部洗砂器;砂粒的清洗在空氣提升泵提升過程中就已經開始:紊流混合作用使截流污物從砂粒中剝離下來;進入洗砂器的砂粒由於重力作用而向下自動返回砂床,同時,一股小流量的濾後水被引入洗砂器內並與向下運動的砂粒形成錯流而起到清洗作用;清洗水也通過設在設備上部的清洗水出水口排出;被清洗後的砂粒返回砂床形成整個砂床的向下緩慢移動,從而構成流砂過濾器的原理。
流砂過濾器是一種均勻介質的接觸式深層過濾器,而且,由於流砂過濾器沒有可動部件、24小時連續工作不需停機反沖洗,因此,可有效並平穩保證過濾質量。
1.2.11污泥濃縮脫水
1.2.11.1 污泥濃縮
污泥含水率與污泥體積的關系可用下式表示:
V=V0×{[100SW+P(SS-SW)×(100-P0)]}/{[100SW+P0(SS-SW)]×(100-P)}
式中:
V0---污泥含水率為P0時的體積;
V---污泥含水率為P時的體積;
SS---濕污泥的比重;
SW---水的比重;
P---污泥濃縮後的污泥含水率;
P0---污泥濃縮前的污泥含水率。
由上式可以看出,污水的含水率越高,污泥的體積越大。
污泥濃縮的目的就是為了增稠和減少污泥的體積,為進一步處理和利用作預處理。
污泥濃縮主要有重力濃縮和氣浮濃縮兩種,重力濃縮又可以分為間歇式和連續式兩種。間歇式濃縮池是一種圓形池,底部有污泥斗,將污泥充滿濃縮池,靜置沉澱及依靠重力使污泥壓密濃縮,定期分層排除上清液,污泥從底部泥斗排出。一般間歇式污泥濃縮池不少於兩個,一個工作,另一個進泥,兩池交替使用。連續式污泥濃縮罐是使濃縮前的污泥連續不斷的進入濃縮池,在重力的作用下,固體污泥顆粒自然下沉,在動態條件下,形成了上部的澄清區,中部的阻滯區和下部的壓縮區,上部澄清區的上清液可以通過多級脫水閥排出,下部壓縮區內的濃縮污泥利用底部排泥閥連續不斷的排出,從而使污泥濃縮連續進行。青島煉化採用的是連續式污泥濃縮罐。
1.2.11.2污泥脫水
⑴污泥脫水的方法
主要有自然干化、機械脫水和熱預處理等。
⑵機械脫水的預處理
目的是改善污泥的脫水性能,提高脫水設備的生產能力,其方法有化學調理法、淘洗法、熱處理法和冷凍法。
化學調理法主要是向污泥中投加混凝劑、助凝劑等,使污泥凝聚,提高脫水性能。混凝劑有無機混凝劑與高分子聚合電解質,前者包括鋁鹽、鐵鹽兩類;後者包括有機合成高分子聚合電解質(如聚丙稀醯胺PAM),無機高分子混凝劑(如聚合氯化鋁PAC)。
⑶機械脫水
機械脫水的方法有真空吸濾法、壓濾法、離心法,主要設備有真空過濾器、板框壓濾器、帶式過濾器、離心機等。
青島煉化使用脫水機械為離心機脫水機,其基本原理如下:
經過沉澱濃縮以後的污泥與稀釋成一定濃度的高分子絮凝劑在管道混合器中混合後,污泥中的懸浮固體微粒絮凝成絮狀團塊,並分離出自由水。懸浮液通過空心螺旋桿中央的進料管進入轉鼓。由於離心力的作用,使得污泥脫離進料管後立即被甩向轉鼓內壁,密度較大的污泥顆粒沉積於轉鼓內壁形成污泥層,而密度小的液相在污泥層上形成液環層,實現泥水分離。沉積污泥由螺旋推向排渣口甩出。液相則通過溢流堰溢出。
1.2.12廢氣處理
廢氣處理採用生物膜法。廢氣從收集系統經引風管首先進入預處理段進行增濕、溫度調節、除塵後進入硫生物、烴生物處理段。在與水(液相)接觸過程中,由於氣相和液相的濃度差以及污染物在液相的溶解性能,使得污染物從氣相進入液相(或液膜內)。進入液相或固體表面生物層(或液膜)的污染物被微生物吸收(或吸附),在微生物代謝過程中作為能源和營養物被分解、轉化成無害、簡單物質。通過風機抽送排放,從而達到脫臭的目的。
生物降解的反應式為:
異(臭)味污染物 + O2 細胞物質 + CO2 + H2O
生物填料在使用前,需接種馴化一定量的專性微生物菌種。微生物在環境條件變化後一部分會死亡,一部分能繼續生存。生存下來的微生物經過短時間繁殖,能發展成為優勢菌。因此,能耐沖擊負荷,當污染物的濃度上升後,短時間內處理效果下降,但是能很快恢復正常。在廢氣濃度很低時,營養液循環箱中的營養液由循環泵均勻的噴淋在生物填料上,供微生物吸取營養物質,生長繁殖。
1.2.13雨水監控池
來自清凈雨水系統、可能含油雨水系統、儲運區及齊潤油庫雨水,自流進入雨水監控區的格柵提升池。格柵採用機械格柵,斜置在格柵提升池的渠道上,用以攔截廢水中較大的懸浮物或漂浮物,如纖維、碎皮、樹木、木屑、破布條、塑料製品及生活垃圾。否則,這些雜物進入系統後,將會使工藝管路,機泵等設備堵塞,導致系統不能正常運行。另外也加大了後續設施構築物的負荷。經過格柵池後的雨水,在正常情況下,直接提升加壓後排放至市政排洪溝排海。特殊情況下,如:罐區火災事故或泄漏事故時,這部分雨水可提升到雨水監控池,通過浮式收油糟收油後監控,再根據水質情況決定直接排放或送回污水處理場處理。
1.2.14主要化學葯劑原理和作用
污水場常用的葯劑主要有:混凝劑、助凝劑、pH值調整劑、營養劑、消毒劑、污泥調理劑等。
1.2.14.1混凝劑
在水處理中,能夠使水中膠體微粒相互黏結和聚結的這類物質,稱為混凝劑。混凝劑一般分為無機混凝劑和有機混凝劑。污水場使用的無機混凝劑---聚合鋁(PAC),作為浮選劑投加至一、二級浮選設備;有機混凝劑---聚丙烯醯胺(PAM),作為絮凝劑投加至混凝沉澱池。
⑴聚合鋁(PAC)又稱鹼式氯化鋁,分子式:Aln(OH)mC13n-m 。
作用機理:投入廢水中聚合鋁,首先水解產生正離子Al3+和負離子CI-。
AlC13Al3+ +CI-
Al3+是高價離子,增加水中離子濃度,在帶電荷的膠體微粒吸引下,雙電層被壓縮,使帶電膠體微粒趨向電中和,消除了靜電斥力,降低懸浮物穩定性,經過相互碰撞,結合為較大的顆粒。Al3+水解最後生產膠體Al(OH)3 。
Al3++3H2O Al(OH)3 +3H+
膠體Al(OH)3有長的條形結構,表面積大、活性高,能吸附水中懸浮顆粒,通過吸附架橋使呈分散狀態的顆粒形成網狀結構,成為粗大絮凝體(礬花),使懸浮物沉澱或浮於水面。
⑵聚丙烯醯胺(PAM) 是由丙烯醯胺聚合而成的有機高分子聚合物,無色、無味,易溶於水,沒有腐蝕,分子式:(—CH2 —CH—)n。
CONH2
作用機理:聚丙烯醯胺有很長的分子鏈,聚丙烯醯胺在鹼類的作用下,發生水解反應,水解後聚丙烯醯胺使呈捲曲狀的分子鏈得以展開拉長,長鏈在水中形成巨大的吸附表面積,提高架橋能力;另外,聚丙烯醯胺具有極性基因,其醯胺基因易於借氫鍵作用在膠體顆粒表面吸附;實現吸附架橋作用形成大的顆粒凝體與水體分離。
1.2.14.2助凝劑
在廢水的混凝處理中,有時使用單一的絮凝劑不能取得良好的混凝效果,需要投加某些輔助葯劑以提高混凝效果。有的助凝劑本身不起混凝作用,起到改善、提高混凝效果;有的則參與絮體生成,改善絮凝體的結構。
污水場一、二級浮選投加聚丙烯醯胺作為助凝劑投加,通過聚丙烯醯胺分子長鏈所形成吸附表面積和架橋作用,加速混凝效果,加大凝絮顆粒的密度和質量,加強黏結和架橋作用,使凝絮顆粒大且有較大表面積,可充分發揮吸附卷帶作用,提高浮選分離效果。
1.2.14.3 pH值調整劑
廢水pH調整方法一般有兩種:一種利用酸鹼廢水相互中和,這是一種既簡單又經濟的方法;另一種是投葯中和,通過向廢水中投加酸鹼液調節pH值,根據處理污水的性質和A/O生化處理工藝對廢水鹼度的要求,污水場採用投加NaOH或NaHCO3的方式調整pH值,通過與廢水酸性物質中和降低廢水酸度。反應式如下:
NaOH+HCl NaCl +H2O
NaOH+HNO3 NaNO3 +H2O
NaOH+H2SO4 Na2SO4 +H2O
1.2.14.4營養劑
微生物菌體中元素比例C:N:P=100:5:1。因為所處理煉油廠污水中,其它元素含量較高,而微生物菌體營養元素P含量非常低,幾乎接近於零,為了成功的利用生物法處理這些廢水,必須使參與分解氧化有機物的微生物獲得必要的營養,向廢水中補充其所缺乏的營養物滿足微生物生長的需要。污水場選用的營養劑為磷酸氫二鈉Na2HPO4?12H2O。
1.2.14.5消毒劑
為保證回用水水質要求,控制糞大腸菌落數量,使用優氯凈作為消毒劑。消毒劑通常是氧化性殺生劑,是強氧化劑,能氧化微生物體內起代謝作用的酶,從而殺滅微生物,殺死微生物,起到消毒的作用。污水場選擇優氯凈作為殺菌劑主要是考慮與循環水場選擇相同的葯劑,便於日後的運行管理。其結構通式為:
1.2.14.6污泥調理劑
污泥調理劑又稱脫水劑,可分為無機調理劑和有機調理劑。無機調理劑適用於污泥真空過濾和板框過濾;有機調理劑適用於離心脫水機和帶式壓濾機脫水。調理劑(脫水劑)與混凝劑、助凝劑的投加量都可以稱為加葯量。同一種葯劑既可以在處理污水時應用為混凝劑,以可以在剩餘污泥處理過程中應用為調理劑或脫水劑。
污水場採用有機調理劑——聚丙烯醯胺(PAM),通過中和污泥顆粒表面電荷,並在顆粒間產生架橋作用,使污泥顆粒密實粗大,實現泥水分離。
1.3技術特點
1.3.1通過污污分流的原則將污水分為含鹽污水系列和含油污水系列分別進行處理;
1.3.2含油污水系列經深度處理後回用;
1.3.3進水和出水的水質指標實現在線監控調整;
1.3.4調節罐的水質水量調節和除油集成一體,除油過程不受罐位變化影響,保證只收油不收水,節省佔地面積;
1.3.5 渦凹氣浮具有充氣量高、自動內迴流,佔地省、能耗低的特點;
1.3.6 A/O生化池全池布置曝氣器,可按缺氧-好氧方式運行,也可按全氧方式運行,還可調整缺氧好氧容積運行比例。採用接觸氧化法與活性污泥法相結合工藝, A段投加K-3型球形填料,直接投放,無須固定,易掛膜,不堵塞,延長污泥停留時間;
1.3.7流砂過濾器的運行與洗砂同時進行,能夠24小時連續自動運行,無需停機反沖洗,利用空氣泵提砂時松動、吹洗和濾後水洗砂的結構代替了傳統大功率反沖洗系統,跑砂量極低;
1.3.8油泥浮渣濃縮脫水後送入焦化處理,節省處理費用。
1.3.9一、二級浮選和生物曝氣池加蓋封閉,通過廢氣管網對臭氣收集後進行生物處理,改善污水處理場空氣環境。
2 工藝過程說明及流程圖
2.1工藝過程說明
2.1.1含油污水系列
來自裝置系統壓力含油污水進入含油污水調節罐,調節罐內設有浮動環流收油器,對含油污水進行除油。調節罐出水用泵提至框架三層的油水分離器,經油水分離後,自流至框架二層渦凹氣浮去除部分乳化油後,再自流至框架一層的溶氣氣浮進一步除油,出水用泵提升至均質罐。均質罐出口通過調節閥調節流量,保證相對恆定流量自流進入A/O生化池,經生物處理後自流進入二沉池進行泥水分離,沉澱污泥經污泥迴流泵提升迴流至曝氣池,二沉池上清液出水進入混凝沉澱池,通過加葯進一步去除不易沉降的懸浮物,然後重力流入連續反洗砂濾器,出水經消毒、監控後進入回用水池,達到回用標準的污水水由回用水泵打入全廠回用水系統管網,達不到回用標准則由回用水泵打入或自流進入含鹽污水監控池排放,也可用回用水泵提升迴流至均質罐或混凝反應池再處理。
外來自流含油污水進入自流含油污水池經自流含油污水泵提升進入調節罐。
外來生活污水進入生活污水池經生活污水泵提升後進入均質罐或進入生化池。
2.1.2含鹽污水系列
來自系統含鹽污水壓力進入含鹽污水調節罐,調節罐內設有浮動環流收油器,對含鹽污水進行收油。調節罐出水用泵提至框架三層的油水分離器,經油水分離後,自流至框架二層渦凹氣浮去除部分乳化油後,再自流至框架一層的溶氣氣浮進一步除油,出水用泵提升至推流鼓風曝氣池處理,處理後污水混合液自流進入二沉池進行泥水分離,沉澱污泥經污泥迴流泵提升迴流至曝氣池,二沉池上清液出水自流進入排放監控池監控,合格污水由排放水泵提升排放至市政管網,進入鐮灣河污水處理場繼續處理,不合格污水由排放泵打回調節罐再處理。
壓力生產廢水直接進入含鹽污水監控池監控後排放。
壓力生產廢水直接進入含鹽污水監控池。
2.1.3三泥處理
調節罐底排油泥、油水分離器底排油泥、渦凹氣浮排浮渣、溶氣氣浮排浮渣均自流進入油泥浮渣池,經泵提升至油泥浮渣濃縮脫水罐,油泥浮渣經重力濃縮脫水合格後,經油泥浮渣輸送泵送入焦化裝置處理。濃縮脫水罐經五級脫水閥脫出,脫出的水則排入污水集水池經提升泵進入含鹽污水調節罐。
含油、含鹽污水的二沉池沉入池底活性污泥,重力流入污泥迴流池後經污泥迴流泵提升迴流至曝氣池。可通過污泥迴流泵出口管線上的排剩餘活性污泥閥,把剩餘活性污泥輸送至污泥濃縮脫水罐。含油污水深度處理的沉澱池沉入池低污泥,自流進入吸泥池再經污泥提升泵打入污泥濃縮脫水罐。污泥濃縮脫水罐經五級脫水閥脫出,脫出的水則排入污水集水池經提升泵進入含鹽污水調節罐。
濃縮脫水罐內的污泥經重力濃縮脫水後,通過罐底部排泥閥再由脫水機進料泵提升至離心脫水機脫水,脫水後污泥由泵送出外運。所脫出水排入集水池經泵提升進入含鹽污水調節罐處理。
2.1.4污油、廢氣處理
調節罐、油水分離器收集的污油自流進入污油池,經污油泵提升至污油脫水罐進行脫水。脫水後的污油用輸送泵送至油品罐區的污油罐。
渦凹氣浮、溶氣浮選、生物曝氣池廢氣加蓋收集送至廢氣處理系統,通過生物處理後由排氣筒排放。
B. 怎樣利用微生物處理廢水
廢水生物處理法
隨著工業的發展,污水成分已愈來愈復雜。某些難降解的有機物質和有毒物質,需要運用微生物的方法進行處理,污水具備微生物生長和繁殖的條件,因而微生物能從污水中獲取養分,同時降解和利用有害物質,從而使污水得到凈化。廢水生物處理是利用微生物的生命活動,對廢水中呈溶解態或膠體狀態的有機污染物降解作用,從而使廢水得到凈化的一種處理方法。廢水生物處理技術以其消耗少、效率高、成本低、工藝操作管理方便可靠和無二次污染等顯著優點而備受人們的青睞。
定義
利用微生物的代謝作用除去廢水中有機污染物的一種方法,亦稱廢水生物化學處理法,簡稱廢水生化法。由於傳統治理方法有成本高、操作復雜、對於大流量低濃度的有害污染難處理等缺點,經過多年的探索和研究,生物治理技術日益受到人們的重視。隨著耐重金屬毒性微生物的研究進展,採用生物技術處理電鍍重金屬廢水呈現蓬勃發展勢頭,根據生物去除重金屬離子的機理不同可分為生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法以及植物修復法。
特點
1、用生物方法去除有機物最經濟;
2、90%廢水處理工藝屬於生物處理工藝;
3、水中氨氮用生物處理方法去除最有效;
4、絕大多數工業廢水也是以生物處理方法為主
分類
生物化學法
生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水,將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用,將硫酸鹽還原成H2S,廢水中的重金屬離子可以和所產生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱而被去除,同時H2SO4的還原作用可將SO42-轉化為S2-而使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉澱。有關研究表明,生物化學法處理含Cr6+濃度為30—40mg/L的廢水去除率可達99.67%—99.97%。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理,結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子,在銅質量濃度為246.8 mg/L的溶液,當pH為4.0時,去除率達99.12%。[2]
生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外,具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成,分子中含有多種官能團,能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。至目前為止,對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種,生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產生二次污染、絮凝效果好,且生長快、易於實現工業化等特點。此外,微生物可以通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景。[2]
生物吸附法
生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子,再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子,有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質,能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易於分離回收重金屬等特點,已經被廣泛應用。[2]
需氧生物處理法
利用需氧微生物在有氧條件下將廢水中復雜的有機物分解的方法。生活污水中的典型有機物是碳水化合物、合成洗滌劑、脂肪、蛋白質及其分解產物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。這些有機物可按生物體系中所含元素量的多寡順序表示為 COHNS。
生物體系中這些反應有賴於生物體系中的酶來加速。酶按其催化反應分為:氧化還原酶:在細胞內催化有機物的氧化還原反應,促進電子轉移,使其與氧化合或脫氫。可分為氧化酶和還原酶。氧化酶可活化分子氧,作為受氫體而形成水或過氧化氫。還原酶包括各種脫氫酶,可活化基質上的氫,並由輔酶將氫傳給被還原的物質,使基質氧化,受氫體還原。水解酶:對有機物的加水分解反應起催化作用。水解反應是在細胞外產生的最基本的反應,能將復雜的高分子有機物分解為小分子,使之易於透過細胞壁。如將蛋白質分解為氨基酸,將脂肪分解為脂肪酸和甘油,將復雜的多糖分解為單糖等。此外還有脫氨基、脫羧基、磷酸化和脫磷酸等酶。
許多酶只有在一些稱為輔酶和活化劑的特殊物質存在時才能進行催化反應,鉀、鈣、鎂、鋅、鈷、錳、氯化物、磷酸鹽離子在許多種酶的催化反應中是不可缺少的輔酶或活化劑。
在需氧生物處理過程中,污水中的有機物在微生物酶的催化作用下被氧化降解,分三個階段:第一階段,大的有機物分子降解為構成單元──單糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二階段中,第一階段的產物部分地被氧化為下列物質中的一種或幾種:二氧化碳、水、乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸(或稱 α-氧化戊二酸)或草醋酸(又稱草醯乙酸)。第三階段(即三羧酸循環,是有機物氧化的最終階段)是乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸和草醋酸被氧化為二氧化碳和水。有機物在氧化降解的各個階段,都釋放出一定的能量。
在有機物降解的同時,還發生微生物原生質的合成反應。在第一階段中由被作用物分解成的構成單元可以合成碳水化合物、蛋白質和脂肪,再進一步合成細胞原生質。合成能量是微生物在有機物的氧化過程中獲得的。
厭氧生物處理法
主要用於處理污水中的沉澱污泥,因而又稱污泥消化,也用於處理高濃度的有機廢水。這種方法是在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將污泥中的有機物分解,最後產生甲烷和二氧化碳等氣體,這些氣體是有經濟價值的能源。中國大量建設的沼氣池就是具體應用這種方法的典型實例。消化後的污泥比原生污泥容易脫水,所含致病菌大大減少,臭味顯著減弱,肥分變成速效的,體積縮小,易於處置。城市污水沉澱污泥和高濃度有機廢水的完全厭氧消化過程可分為三個階段(見圖)。在第一階段,污泥中的固態有機化合物藉助於從厭氧菌分泌出的細胞外水解酶得到溶解,並通過細胞壁進入細胞中進行代謝的生化反應。在水解酶的催化下,將復雜的多糖類水解為單糖類,將蛋白質水解為縮氨酸和氨基酸,並將脂肪水解為甘油和脂肪酸。第二階段是在產酸菌的作用下將第一階段的產物進一步降解為比較簡單的揮發性有機酸等,如乙酸、丙酸、丁酸等揮發性有機酸,以及醇類、醛類等;同時生成二氧化碳和新的微生物細胞。
反應原理
第一、二階段又稱為液化過程。第三階段是在甲烷菌的作用下將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷和二氧化碳,因此又稱為氣化過程,其反應可用下式表示:
一些有機酸或醇的氣化過程舉例如下:
乙酸:
CH3COOH─→CO2+CH4
丙酸:
4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4
甲醇:
4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O
乙醇:
2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4
為了使厭氧消化過程正常進行,必須將溫度、pH值、氧化還原電勢等保持在一定的范圍內,以維持甲烷菌的正常活動,保證及時地和完全地將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷。
生物化學反應的速度直接受溫度的影響。進行厭氧消化的微生物有兩類:中溫消化菌和高溫消化菌。前者的適應溫度范圍為17~43℃,最佳溫度為32~35℃;後者則在50~55℃具有最佳反應速度。
近年來,厭氧消化處理法發展到應用於處理高濃度有機廢水,如屠宰場廢水、肉類加工廢水、製糖工業廢水、酒精工業廢水、罐頭工業廢水、亞硫酸鹽制漿廢水等,比採用需氧生物處理法節省費用。
利用生物法處理廢水的具體方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、土地處理系統和污泥消化等
C. 廢水處理三大基本方法
廢水處理基本方法:(1)物理法:廢水處理方法的選擇取決於廢水中污染物的性質、組成、狀態及對水質的要求。一般廢水的處理方法大致可分為物理法、化學法及生物法三大類。
利用物理作用處理、分離和回收廢水中的污染物。例如用沉澱法除去水中相對密度大於1的懸浮顆粒的同時回收這些顆粒物;浮選法(或氣浮法)可除去乳狀油滴或相對密度近於1的懸浮物;過濾法可除去水中的懸浮顆粒;蒸發法用於濃縮廢水中不揮發性的可溶性物質等。
廢水處理基本方法:(2)化學法:利用化學反應或物理化學作用回收可溶性廢物或膠體物質,例如,中和法用於中和酸性或鹼性廢水;萃取法利用可溶性廢物在兩相中溶解度不同的「分配」,回收酚類、重金屬等;氧化還原法用來除去廢水中還原性或氧化性污染物,殺滅天然水體中的病原菌等。
廢水處理基本方法:(3)生物法:利用微生物的生化作用處理廢水中的有機物。例如,生物過濾法和活性污泥法用來處理生活污水或有機生產廢水,使有機物轉化降解成無機鹽而得到凈化。
D. 生物法處理重金屬廢水有什麼特點和優點
生物法處理重金屬廢水最大的特點是在運行過程中微生物能不斷地增殖,生物版質去除金屬離子權的量隨生物質量的增加而增加。生物法在應用上具有很多優點,如綜合處理能力較強,使廢水中的銅、六價鉻、鎳、鋅、隔、鉛等有害金屬離子得到有效的去除;處理方法簡便實用;過程式控制制簡單;污泥量少,二次污染明顯減少。然而生物法處理重金屬廢水存在著功能菌繁殖速度和反應速率慢,處理水難以回用的缺點。目前一些微生物已經應用於含銅電鍍廢水的凈化,生物吸附是利用一定種類的生物群積聚廢水中的重金屬,生物群可以被認為是生物吸附的離子交換劑。微生物有機體屬於不同的種屬,如細菌、真菌、酵母菌、藻類等,這些天然的、豐富的、價廉的微生物可以用作有效的生物吸附劑選擇性地去除廢水中的銅離子,有關利用微生物去除銅離子的報道很多[18-20]。雖然活性微生物的吸附量和吸附效率高於非活性微生物,通常仍選用非活性微生物,主要是非活性微生物不受環境毒性、營養物、生長介質的限制,解吸容易,微生物可以再利用,過程式控制制簡單,生物體停留時間較長,生物吸附迅速。採用微生物處理重金屬廢水的研究已成為熱點。
E. mbr生物膜法生產廢水處理成套設備8t/h多少錢
純水一號水處理為您解答:
經常在網上看到有人這么問。作為水回處理行業從業人答士,我一直就覺得很納悶:像這種項目工程類的設備,怎麼能夠固定價格的呢?
就如您的要求,在確定設備價格前,肯定要進行污水水源分析,工藝流程設計,產水用途規劃,土建工程規模等進行綜合評估,這樣才能確定價格。
不同的污水水源,採用的工藝是不同;不同的產水用途規劃,工藝流程的設計也是不同的;不同的土建工程規模,價格也是不同的。
有三個不確定的項目,能有固定的價格嗎?
要是有固定的價格,要麼就證明這家公司不專業,要麼就是忽悠你!
F. 電鍍廢水處理是如何運用生物處理技術的
生物處理技術是通過生物有機物或其代謝產物與重金屬離子的相互作用達到凈化廢水的 目的,具有成本低,環境效益好等優點。
生物化學法是通過微生物處理含重金屬廢水,將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。
例如:利用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子,在含銅質量濃度為246.8mg/L 的溶液,當PH為4.0時,去除率達99.12%。
生物處理技術是通過生物有機物或其代謝產物與重金屬離子的相互作用達到凈化廢水的目的,具有成本低,環境效益好等優點,由於傳統處理方法有成本高,對大流量含低濃度重金屬的廢水難於處理等缺點,隨著重金屬毒性微生物的研究進展,生物處理技術日益受到人們的重視,採用生物技術處理電鍍金屬廢水呈發展勢頭。
1.生物絮凝法生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。所用的微生物絮凝劑是由微生物產生並分泌到細胞外,具有絮凝活性的代謝物,一般由多糖,蛋白質DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成,分子中含有多種官能團,能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。目前,對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種,生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+Hg2+Ag+Au2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉澱下來。微生物絮凝法處理廢水具有安全方便、易於實現工業化等特點。具有廣泛應用前景。
2.生物吸附法生物吸附法指利用生物體的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子,再通過固液分離而去除金屬離子的方法利用胞外聚合物分離金屬離子,有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質,能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。該法具有原料易得。處理成本低等特點。
3.生物化學法生物化學法是通過微生物處理含重金屬廢水,將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。例如:有人利用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子,在含銅質量濃度為246.8mg/L的溶液,當PH為4.0時,去除率達99.12%。
生物法處理電鍍廢水的優點
1. 綜合處理能力較強
生物法能夠較好地處理電鍍綜合性廢水,使廢水中的六價鉻,銅。鎳、鋅、鎬、鉛等有害金屬離子得到有效處理,同時形成沉澱,達到國家排放標准,能夠達到電鍍廢水處理的基本目的。
2. 處理方法簡快適用
採用生物法處理技術比較簡單。既不需要車間分道排水,也不需要繁瑣地調節廢水pH 值。廢水pH 值范圍較寬(pH 值4~10) ,從電鍍車間排出的廢水直接混合後(含氰廢水需先破氰再混合),即可進行處理。
3. 處理過程式控制制簡單
生物法處理電鍍廢水運行過程中實際上只有一個控制參數,就是含菌水和廢水的混合比例,而且是依靠含菌水的過量保證廢水中金屬離子的完全反應,運行中的控制很簡單,容易實現自動化處理。
4. 污泥量少
同化學法、離子交換法、氣浮法等方法相比較,生物法中功能菌對金屬離子的富集程度較高,污泥中金屬離子濃度高,從而生成污泥量少,二次污染明顯減少。
生物法處理電鍍廢水的缺點:
1. 功能菌反應效率有待提高
生物法處理電鍍廢水目前所採用的功能菌和廢水中金屬離子的反應效率不太高,當廢水中金屬離子濃度在30~80mg/dm ,時(這是工業電鍍車間排放水的一般濃度),含菌水和廢水反應比例為(1 ~2 ) :l 。由於這一缺陷,需要建2個與廢水池相同體積的培菌池(2個培菌池交替使用)。換言之,由於使用含菌水的量較大,培菌池的容積至少要等於日處理廢水的體積。由此使反應池和沉澱池對廢水而言使用率不到50 % ,設施有效利用率較低,工程造價也較高。
2. 功能菌繁殖速度較慢
生物法處理電鍍廢水的直接消耗是每天要培養功能菌,使其繁殖生長。目前的功能菌培菌時間要24h 以上,而且要將培菌池保持溫度,10度左右,還需要每天定量投加合成培養基。由於功能菌的繁殖速度較慢.不但造成必須要有2個培菌池.才能保證每天運行,而且消耗能源較多,培養基的消耗也較大,造成處理成本仍然較高。
3. 處理水難以回用
採用生物法技術處理後的電鍍廢水,雖然重金屬離子達到排放標准,但由於生物菌的過多投加,水中的殘餘生物還能繁殖,特別是放置一段時間以後,明顯看到水中有浮游生物。顯然這種水不能回用到電鍍清洗槽,只能用於配菌或沖洗廁所等,若要回用作電鍍清洗水,還需嚴格的凈化處理。
G. 含銅電鍍廢水的處理有哪些方法
1.1
中和沉澱法
目前國內常採用化學中和法、混凝沉澱法處理含銅綜合電鍍廢水,在對廢水中的酸、鹼進行中和的同時,銅離子形成氫氧化銅沉澱,然後再經固液分離裝置去除沉。單一含銅廢水在pH值6.92時,就能使銅離子沉澱去除而達標,一般電鍍廢水中的銅與鐵共存時,控制pH值在8~9,也能使其達到排放標准。然而對既含銅又含其它重金屬及絡合物的混合電鍍廢水,銅的去除效果不好,往往達不到排放標准,主要是因為此方法的處理實質是調節廢水pH值,而各種金屬最佳沉澱的pH值不同,使得去除效果不好;再者如果廢水中含有氰、銨等絡合離子,與銅離子形成絡合物,銅離子不易離解,使得銅離子不能達標排放。特別是對含有氰的含銅混合廢水經處理後,銅離子的濃度和CN-的濃度幾乎成正比,只要廢水中的CN-存在,出水中的銅離子濃度就不會達標[1]。這就使得利用中和沉澱法處理含銅混合廢水的出水效果不好,特別是對於銅的去除效果不佳。
1.2硫化物沉澱法
硫化物沉澱法處理重金屬廢水具有很大的優勢,可以解決一些弱絡合態重金屬不達標的問題,硫化銅的溶解度比氫氧化銅的溶解度低得多,而且反應的pH值范圍較寬,硫化物還能沉澱部分銅離子絡合物,所以不需要分流處理[2]。然而,由於硫化物沉澱細小,不易沉降,限制了它的應用,另外氰根離子的存在影響硫化物的沉澱,會溶解部分硫化物沉澱。沉澱法處理電鍍廢水應用最為廣泛,除了以上兩種常見的方法之外,
很多研究者把研究的重點放到了重金屬沉澱劑的開發上。用澱粉黃原酸酯(ISX)處理含銅電鍍廢水,銅脫除率大於99%。YijiuLi等利用二乙基氨基二硫代甲酸鈉(DDTC)
作為重金屬捕獲劑,當DDTC與銅的質量比為0.8~1.2時,銅的去除率可以達到99.6%[3],該捕獲劑已經工業應用。重金屬沉澱劑的研究將更有利於化學沉澱法的發展。
1.3電化學法
電化學方法處理重金屬廢水具有高效、可自動控制、污泥量少等優點,且處理含銅電鍍廢水能直接回收金屬銅,處理時對廢水含銅濃度的范圍適應較廣,尤其對濃度較高(銅的質量濃度大於
1g/L時)的廢水有一定的經濟效益,但低濃度時電流效率較低。該方法主要用於硫酸銅鍍銅廢水等酸性介質的含銅廢水,是較為成熟的處理含銅電鍍廢水的方法之一,國內有商品設備供應。目前,常用的除平板電極電解槽外,還有含非導體顆粒的平板電極電解槽和流化床電解槽等多種形式的電解槽。近年來的試驗研究該方法也能用於氰化銅、焦磷酸鍍銅等電鍍廢水處理。L.Szpyrkowicz等利用不銹鋼電極在pH值為13時直接氧化氰化銅廢水,在1.5h 內使得含銅廢水中銅的質量濃度由470mg/L降到0.25mg/L,回收金屬銅335.3mg[4],同時指出不銹鋼電極的表面狀態對氧化銅氰化合物具有重要的影響,特別是水力條件對電化學反應器破銅氰絡合物的影響,並提出了新的反應器的動力和電流效率的精確數值[5]。研究者又不斷地改進電極,大大提高了電流效率和回收能力,然而由於電極很容易污染,耗能、處理費用高等缺點限制了電化學法處理含銅電鍍廢水的應用。2離子交換法處理含銅電鍍廢水離子交換法是處理重金屬廢水的主要方法之一。而各種離子交換劑不斷推陳出新。離子交換劑種類很多。近年來,纖維素物質開始受到青睞;絡合劑對該方法處理含銅電鍍廢水的影響較小。
2.1離子交換樹脂
離子交換樹脂除銅效果頗佳,樹脂法處理含高濃度氨銅漂洗液已見報道;也有工廠採用弱
酸性陽離子交換樹脂處理酸性硫酸鹽鍍銅漂洗廢水;有些企業用強鹼性陰離子交換樹脂處
理焦磷酸鹽鍍銅廢水,使部分水循環利用[6]。另外鰲合樹脂具有選擇性好、吸附容量
大、快速等優點受到水處理專家的青睞,許多研究者合成了多種多樣的鰲合樹脂用於銅的
去除和回收,宋吉明等[7]利用鈉型氨基磷酸鰲合樹脂使得處理後的出水Cu2+的質量濃度不大於0.015mg/L,M.R.Lutfor等[8]通過將聚丙烯晴嫁接在澱粉上制備含氨基功能團的鰲合樹脂,在pH值為6時對銅的吸附能力高達3.0mmol/g,並且交換速度快。然而由於這些鰲合樹脂價格昂貴,大多停留在試驗階段,較少在工業中大規模應用。
2.2離子交換纖維
離子交換纖維是近年來發展較快的一種離子交換新材料,在重金屬廢水處理領域也有較大的發展。改性聚丙烯腈纖維對電鍍廢水中銅的吸附研究表明,含銅電鍍廢水經改性聚丙烯腈纖維吸附後,銅離子的含量顯著低於國家排放標准[9]。近年來天然纖維研究成為熱點,天然纖維價格低廉,來源廣泛,是一種很有前途的離子交換劑,利用椰子外殼,棕櫚纖維和稻米外殼等天然纖維去除重金屬離子的研究效果很好。
3膜分離技術處理含銅電鍍廢水
膜法處理工業廢水一般選用反滲透、超濾及二者的結合技術,膜法處理工業廢水的關鍵是
根據分離條件選擇合適的膜。利用反滲透膜分離技術對含銅電鍍廢水的處理已見報道很多
[10],該方法對含銅絡合物的電鍍廢水處理效果也不錯,有的已應用於工業,並與其它水處理技術連用取得很好的效果。另外液膜法處理重金屬廢水在美國、日本、德國均有報道,有的已獲得經驗性規律,F.valenzuela等[11]利用Span-80-水楊醛肟液膜體系對酸性采礦廢水中的銅進行處理,並建立了攪拌條件下去除銅的動力模型。
4吸附法處理含銅電鍍廢水
吸附法處理重金屬廢水具有很多優點,成為水處理研究的重點,開發了許多性能良好的吸附劑,特別是利用工業廢棄物和農作物余物作吸附劑,並且對現有的吸附劑改性提高其吸附性能,成為近年來研究的熱點。沸石和麥飯石價格低廉,應用較廣泛,麥飯石對銅離子的吸附可以達到95%以上;藍晶石在適當的條件下對銅離子可以達到100%的吸附效果;煙煤灰、爐渣等可以用作吸附劑處理含銅電鍍廢水, 而且從煙煤灰中合成4A沸石可以吸附多種重金屬,對銅離子的吸附效果很好[12]。另外對現有的吸附劑進行改性可以大大提高交換容量和效率。李愛陽[13]對斜發沸石改性,提高了吸附性能,有效去除銅,並同時去除鋅、隔、鉛等重金屬離子,工業運行效果良好;SelvaajRengaraj等[14]對多空滲水性釩土進行氨化和質子化改性,實現了對含銅的質量濃度為100mg/L的廢水去除達到95%,為低濃度的含銅廢水的處理開辟了道路。目前研究重點轉向了一些植物和動物的廢棄物作
為吸附劑,為了增大吸附量和吸附選擇性,進行改性,改性後的吸附劑對銅離子的吸附效果顯著提高。經酒石酸改性後的谷殼大大提高對銅離子的吸附效果[15],通過鹼液處理後的雞羽毛吸附銅離子的容量大大提高,吸附效果很好[16]。利用木屑吸附混合電鍍廢水中的銅離子,
效果優於單一廢水中銅的處理[17]。
5生物法處理含銅電鍍廢水
生物法處理重金屬廢水最大的特點是在運行過程中微生物能不斷地增殖,生物質去除金屬離子的量隨生物質量的增加而增加。生物法在應用上具有很多優點,如綜合處理能力較強,使廢水中的銅、六價鉻、鎳、鋅、隔、鉛等有害金屬離子得到有效的去除;處理方法簡便實用;過程式控制制簡單;污泥量少,二次污染明顯減少。然而生物法處理重金屬廢水存在著功能菌繁殖速度和反應速率慢,處理水難以回用的缺點。目前一些微生物已經應用於含銅電鍍廢水的凈化,生物吸附是利用一定種類的生物群積聚廢水中的重金屬,生物群可以被認為是生物吸附的離子交換劑。微生物有機體屬於不同的種屬,如細菌、真菌、酵母菌、藻類等,這些天然的、豐富的、價廉的微生物可以用作有效的生物吸附劑選擇性地去除廢水中的銅離子,有關利用微生物去除銅離子的報道很多[18-20]。雖然活性微生物的吸附量和吸附效率高於非活性微生物,通常仍選用非活性微生物,主要是非活性微生物不受環境毒性、營養物、生長介質的限制,解吸容易,微生物可以再利用,過程式控制制簡單,生物體停留時間較長,生物吸附迅速。採用微生物處理重金屬廢水的研究已成為熱點。
H. 哪種工業電鍍廢水處理方式成本低
電鍍廢水處理工藝通常包括物理化學法、生物法、高級氧化工藝包括電化學法等,其中涉及到生物法的話,通常會在生物法前段加上物化或高級氧化工藝等,以防止廢水中的有毒重金屬或有機物對後端的微生物產生毒害作用。
電鍍廢水處理零排放系統還涉及膜處理和蒸發器處理,運行成本相較於達標排放,電鍍廢水處理零排放的運行成本根據水量不同、每個工藝段的設備的選擇不同,運行成本約為35-100元每噸水不等。
近年來,隨著電鍍工業的產業園集中化,電鍍廢水處理項目通常涉及到整個電鍍工業園區的集中處理,處理水量和規模通常也比較大,因電鍍廢水處理系統占據整個電鍍產業園投資比例較大,直接涉及到投資回報率,投資方對噸水投資和運行成本核算得越來越精細化,因此對廢水處理機構的技術要求和項目管理水平也越來越高。
I. 水污染如何解決
水污染處理的幾種基本方法
1、廢水處理基本方法
廢水處理的目的就是對廢水中的污染物以某種方法分離出來,或者將其分解轉化為無害穩定物質,從而使污水得到凈化。一般要達到防止毒物和病菌的傳染;避免有異嗅和惡感的可見物,以滿足不同用途的要求。
廢水處理相當復雜,處理方法的選擇,必須根據廢水的水質和數量,排放到的接納水體或水的用途來考慮。同時還要考慮廢水處理過程中產生的污泥、殘渣的處理利用和可能產生的二次污染問題,以及絮凝劑的回收利用等。
物理法:廢水處理方法的選擇取決於廢水中污染物的性質、組成、狀態及對水質的要求。一般廢水的處理方法大致可分為物理法、化學法及生物法三大類。
利用物理作用處理、分離和回收廢水中的污染物。例如用沉澱法除去水中相對密度大於1的懸浮顆粒的同時回收這些顆粒物;浮選法(或氣浮法)可除去乳狀油滴或相對密度近於1的懸浮物;過濾法可除去水中的懸浮顆粒;蒸發法用於濃縮廢水中不揮發性的可溶性物質等。
化學法:利用化學反應或物理化學作用回收可溶性廢物或膠體物質,例如,中和法用於中和酸性或鹼性廢水;萃取法利用可溶性廢物在兩相中溶解度不同的「分配」,回收酚類、重金屬等;氧化還原法用來除去廢水中還原性或氧化性污染物,殺滅天然水體中的病原菌等。
生物法:利用微生物的生化作用處理廢水中的有機物。例如,生物過濾法和活性污泥法用來處理生活污水或有機生產廢水,使有機物轉化降解成無機鹽而得到凈化。
以上方法各有其適應范圍,必須取長補短,相互補充,往往很難用一種方法就能達到良好的治理效果。一種廢水究竟採用哪種方法處理,首先是根據廢水的水質和水量、水排放時對水的要求、廢物回收的經濟價值、處理方法的特點等,然後通過調查研究,進行科學試驗,並按照廢水排放的指標、地區的情況和技術可行性而確定。
2、城市污水的處理
城市污水成分的99.9%是水,固體物質僅佔0.03~0.06%左右。城市污水的生化需氧量(BOD5)一般在75~300mg/L。根據對污水的不同凈化要求,廢水處理的步驟可劃分為一級、二級和三級處理。
一級處理:一級處理可由篩濾、重力沉澱和浮選等方法串聯組成,除去廢水中大部分粒徑在100μm以上的大顆粒物質。篩濾可除去較大物質;重力沉澱可除去無機粗粒和比重略大於1的有凝集性的有機顆粒;浮選可除去比重小於1的顆粒物(油類等)。廢水經過處理後,一般達不到排放標准。
二級處理:二級處理常用生物法和絮凝法。生物法主要除去一級處理後廢水中的有機物;絮凝法主要是除去一級處理後廢水中無機的懸浮物和膠體顆粒物或低濃度的有機物。
絮凝法常用到的絮凝劑有:硫酸鈷、明礬、硫酸亞鐵、硫酸鐵、三氯化鐵、聚合氯化鋁等無機凝集劑和有機聚合物凝集劑。凝集劑的選擇和用量要根據不同廢水的性質、濃度、pH值、溫度等具體條件而定。選擇的原則是去除效率高、用量少、方便易得、價格便宜、絮凝物沉降快、體積小。容易與水分離等。
[[left]][[image1]][[/left]]生物法是利用微生物處理廢水的方法。通過構築物中微生物的作用,把廢水中可生化的有機物分解為無機物,以達到凈化的目的。同時,微生物又可用廢水中有機物合成自身,使凈化得以持續進行。生物法分為好氧生物處理和厭氧處理兩大類。好氧生物處理是在有氧情況下,借好氧或兼性微生物的作用來進行的。目前生產上主要用好氣生物處理,包括生物過濾法和活性污泥法兩種。好氣生物處理中廢水有機物氧化分解的最終產物是:CO2、H2O、NO3-、NH3等。
經過二級處理後的廢水,一般能達到農灌標准和廢水排放標准。但是水中還存留一定的懸浮物、生物不能分解的溶解性有機物、溶解性無機物和氮、磷等營養物,並含有病毒和細菌,在一定的條件下,仍然可能造成天然水體的污染。
三級處理:污水的處理目的是為了控制營養化或達到使廢水能夠重新[[right]][[image2]][[/right]]回用。所採用的技術通常分為上述的物理法、化學法和生物處理法三大類。如曝氣、吸附、化學凝聚和沉澱、離子交換、電滲析、反滲透、氯消毒等。但所需費用較高,必須因地制宜,視具體情況確定。
綜上所述,可以看出近代水質控制的重點,初期著眼於預防傳染疾病的流行,後來轉移到需氧污染物的控制,目前又發展到防治水體富營養化的處理及廢水凈化回收重復利用方面來,做到廢水資源化。某些專門的工業廢水按要求需進行單項治理,如含酚廢水、含氰廢水,含油廢水及各種有毒重金屬廢水等,以防止對天然水體造成污染。
J. 生物法處理廢水優於化學法處理廢水嗎
我們可以對比一下兩種處理方法:
化學處理法是指向廢水中加入化學葯劑如明礬等化學葯品,專使其與屬污染物發生化學反應而生成無害物的過程。
生物處理法是利用微生物降解代謝有機物為無機物來處理廢水。通過人為的創造適於微生物生存和繁殖的環境,使之大量繁殖,以提高其氧化分解有機物的效率。
與化學法相比,微生物處理法具有經濟、高效的優點,並可實現無害化、資源化,所以長期以來始終占重要位置。
所以,生物法處理廢水優於化學法處理廢水。