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超临界水氧化法在污水处理

发布时间:2024-05-19 21:14:31

A. 染料废水的处理方法

我国染料废水处理工艺研究中具有明显的水量大、水质复杂特色,这种染料废水的化学需氧量、含盐量较高,科、化学性较差。对染料废水进行治理可以减少整体的治理难度,实现对环境的保护,增强整体的处理效果。在进行染料废水处理的过程中,常选取物理法、化学法、生物法等新型工艺进行染料废水处理,确保提高处理效果。
一、染料废水
1、染料废水的特点
(1)染料废水的水质随加工的纤维种类和采用工艺以及使用的染化料的不同而异,污染物组分差异很大。染料废水具有水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水。传统的生物处理工艺已受到严重挑战。传统的化学沉淀和气浮法对这类印染废水的 COD 去除率也仅为 30%左右。
(1)一般染料废水pH值为6~13,色度可高达1000倍,CODCr为400~4000mg/L,BOD5为100~1000mg/L, 染料废水一般具有污染物浓度高、种类多、含有毒害成份及色度高的特点。以处理难度为标准可分为:
a.高浓度染料废水:机织布的退煮漂废水、牛仔线的浆染废水、印花废水、蜡染废水、碱减量废水和绣花废水等。
b.中等浓度染料废水:毛织物染色、针织染色、丝绸染整、缝纫线染色及拉链染色等。
c.低浓度染料废水:牛仔服饰洗漂废水。
二.染料废水的主要来源
染料废水主要指天然水体的污染。印染废水排入天然水体后,印染废水的水温较高,且水中大量有机物会迅速消耗水体中的溶解氧,使河流因缺氧产生厌氧分解,释放出的H2S加大了进一步消耗水体中的溶解氧,水体中溶解氧大幅度下降的水体。这种废水中总磷、总氮含量增高,排放后使水体过于富营养化。漂白废水中的游离氯可能破坏或降低河流的自净能力。
常见的废水来源主要有:染料中的化学元素沉积、染料有毒元素积累、放射性元素辐射等方面。工业企业在进行染料压滤和板框压滤机进行清洗的过程中,很容易出现环境污染废水。这些废水中含有较高的染料色素、悬浮物、氨氮元素,导致整体需氧量增加,污染周围水质,导致环境问题加重。
二、我国印染行业废水处理中的问题
1、对水处理资金投入不足
发达国家生产的印染产品档次比国内高,其对印染废水处理的成本投入也很高,印染废水处理效果我国与之是天壤之别,其印染废水排放达到零,我们目前还很难达到。我国国内印染产品的档次偏低,大部分属于中低档,附加利润也相对较低,造成这些的主要原因是我国对废水排放处理做的还不到位。目前,国内一些印染废水处理厂处理一吨印染废水需要费用在1000元左右,与外国相比有很大的差距,由于投入不足,造成部分印染厂废水排放很难达标。
2、印染企业管理制度不强
由于我国印染业相对来说处于各行业的最低位置,由于受我国经济的影响,目前的管理水平与国外发达国家还有一定的差距,因此要想提高和发展印染行业,改善当前的管理制度是首要考虑。
三、染料废水的处理方法
1、物化处理法
(1)辐射法
近年来,辐射法处理染料废水得到了较大发展,如电离辐射、紫外辐射等。Solpan等采用β射线辐射法对活性染料进行脱色和降解研究,结果表明,对活性蓝5和活性黑5的脱色和降解效果都很好,且随辐射剂量的增加而增加;当其浓度较低时两种染料污水的脱色程度达到100%,COD也下降了76%-80%。
(2)超声波降解法
超声波作为一种新的能量形式在化学化工领域中的应用研究,获得了许多有价值的成果。祁梦兰采用声化学氧化法作预处理,可使生物难降解的染料废水可生化性BOD5/COD值由0.22-0.28提高到0.44-0.51。超声波对化学反应所产生的独特作用以及它的良好的应用前景正越来越引人注目。
(3)磁分离法
磁分离法不仅能直接处理工业废水中的各种细微的弱磁性、顺磁性物质,而且还能分离出不具磁性的细菌、病毒、藻类、悬浮物、有机和无机化合物、油脂类和重金属等,其应用范围非常广泛。
(4)混凝沉降法
混凝沉降是处理染料废水经常采用的方法之一, 是迄今为止属于工艺上比较成熟、处理效果比较稳定的染料废水处理方法。目前得到普遍认可的混凝机理有压缩双层、电中和、桥联作用和网捕作用 。可以预料,随着人们对含染料废水处理机理认识的不断提高,新型、高效的混凝剂必将更为广泛地应用于染料废水处理。混凝法的主要优点是工艺流程简单、操作管理方便、设备投资省、占地面积少、对疏水性染料脱色效率很高;缺点是运行费用较高、泥渣量多且脱水困难、对亲水性染料处理效果差。
2、生物处理法
好氧法和厌氧法是生物处理的两大类方法。近年来,很多工程实践都表明,好氧法和厌氧法由于具有很大程度上的互补性,所以将二者联合时,能够使得不能或难以处理的染料废水在不同程度上取得将好的降解效果。
3、染料废水处理新技术
(1)超临界水氧化技术
超临界水氧化是指当温度、压力高于水的临界温度(374℃)和临界压力(22.1 MPa)条件下水中有机物的氧化。处在超临界态的水有着与常态水完全不同的物理、化学性质。由于超临界水汽液相界面消失,成为一均相体系,因而超临界水中的有机物的氧化反应速度极快。尽管技术有许多优点,并且展现出良好的工业应用前景,但是超临界水氧化法还有一些实际的技术问题需要解决,如反应条件较为苛刻(高温、高压),对设备材质要求高等。在超临界水中,由于无机盐溶解度小,因此在氧化过程中会有盐的沉淀引起反应器和管路的堵塞。
(2)低温等离子体化学
等离子体是在特定条件下使气(汽)体部分电离而产生的非凝聚体系。体系内正负电荷相等,整个体系呈电中性,被称为物质存在的第四态。带电粒子中电子质量最轻,其温度高达10 4K以上;离子、自由基、中性原子或分子等重粒子的温度接近或略高于室温,称这种等离子体为低温等离子体。低温等离子体具有足够高能量的活性物种,因而可使反应物分子激发、电离或断键。尽管国内外对低温等离子体化学技术在环境污染治理的应用的原理已有较多的讨论,也有一些单一有机物降解的实验室研究工作的报道,但是该技术对不同类型的有机物和实际工业废水的降解的研究报道较少另外,该技术的实际应用也存在如何降低能耗,提高降解效率的问题。
结 语:
对染料废水进行行之有效的处理不但能降低对环境的污染,给生物创建良好的生活空间,还可以提高我国经济效益,加快我国社会主义建设,实现我国经济技术可持续发展。通过对废水处理工艺进行改进与完善,对染料废水进行过滤,将污染物进行有机分解,降低分解产物的有害物质,实现对染料废水的合理处理。通过采用物理、化学、生物等多种方法对其进行有效处理,真正达到染料废水排放的指标。
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B. 含油废水怎么处理,需要哪些技术工艺

可以采用油水分离技术,EPS油水分离器是一种高效、先进的油水分 离装置回。它融合了当答今先进的板式除油和粗粒化 聚结技术,集污水的预处理、油水分离以及二次沉 淀和油的回收于一体;具有安装运行费用省、油水 分离效果好,操作维护容易等特点,是立式除油罐、斜板除油装置(如美国石油协会的除油装置 (API)、波纹板斜板除油装置(CPI)、平行斜板除油 装置(PPI)等的更新替代产品。

C. 盐化工废水处理技术的优化及应用

盐化工废水处理技术的优化及应用具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
随着经济的快速发展,化工废水排量的逐渐增多,导致环境污染问题日益严峻,对人类的生活与身体健康带来了很大的威胁,尤其是盐化工废水的排放,具有结构复杂、难以降解、有毒等特点,不仅处理难度较大,对环境污染也较为严重。因此,盐化工废水处理技术一直受到广大人们的高度重视。
1 常用的化工废水处理技术
1.1 物理法
物理法是指常用的沉淀法、过滤法等,操作工艺简单、易于管理,具有一定的局限性,不适用于可溶性化工废水的处理。沉淀法就是利用废水中颗粒在重力的作用下,向下沉淀,从而达到液体与固体的分离的过程;而过滤法则是通过利于带有小孔的过滤器,将废水中的颗粒过滤出来,其主要作用是对废水中的悬浮物进行处理[1]。
1.2 化学法
化学法就是利用化学反应将废水中的有机物、无机物等杂质进行排除,主要有高级氧化法、电化学法、膜分离法等。高级氧化法主要处理高盐度的有机废水,初始对废水的反应时间、酸碱度(PH值)以及过氧化氢加入量(H2O2)的加入量对废水的影响,有效降低废水中的COD。电化学法就是在废水中加入廉价的无毒、无害的强氧化还原剂,通过对电极的有效控制,实现废水有机物、无机物杂质之间的氧化反应或者是还原反应。电化学法处理废水污染物主要有两种方法:一是直接电氧化法,通过利用电极反应,将电极两端的自由基与废水中的有机物进行反应,达到废水处理的目的;二是间接电氧化法,是在电极反应过程中,加入适量的氧化剂,通过自由基、氧化剂与废水污染物之间发生化学反应达到废水处理的效果。然而,电化学法需要加入氧化剂或者是还原剂,一方面对化工废水的处理取得了一定的效世液果,另一方面,增加了废水处理的成本,也存在着一定的副作用[2]。
1.3 生物法
生物法就是通过利用微生物生长过程中的酶反应,实现化工废水污染物的降解。随着化工产业的不断发展,化工废水污染问题日益严峻。化工废水中含有结构复杂、有毒、难以降解的有机污染物、无机污染物,在通过物理法、化学法难以处理时,需要采用生物法,对化工废水中的有机污染物、无机污染物进行转化,将其转化为无毒、可降解的有机物。生物法主要适用于化唯段工高盐度废水污染处理。
2 盐化工废水处理技术的优化及应用
2.1 物理法处理技术的优化与应用
2.1.1 渗透法
通过对盐化工废水采用离子交换膜渗透装置进行脱盐处理,降低废水污染物中盐的浓度,从而实现有效降解废水污染物的目的[3]。
2.1.2 反渗透
通过对盐化工废水采用反渗秀电渗析组合工艺,对盐化工废水中的高盐量、高价离子有机污染物、无机污染物进行脱盐处理,有效降低盐化工废水中高盐量、高价离子有机污染物、无机污染物的含量,从而达到废水处理的效果。
2.2 化学法处理技术的优化与应用
2.2.1 湿法氧化法
湿法氧化法是指在高温高压的条件下,通过添加催化剂(氧气),对盐化工废水中的有机污染物、无机污染物采取的氧化反应处理方法。目前,在国外,湿法氧化法作为盐化工废水处理方法得到广泛应用,而在国内湿法氧化法主要用于实验室研究,在工业的实际产生中还没有应用。随着科学技术的不断发展,湿法氧化法技术得到不断的创新,有效解决了盐化工废水处理需求,受到人们的认可与关注[4]。
2.2.2 超临界氧化法
超临界氧化法是在湿法氧化法废水处理技术基础上研发的,对盐化工废水中的有毒、有害有机污染物、无机污染物的处理。采用超临界氧化法可以将废水污染物中的各种有毒、有害有机污染物、无机污染物在最短的时间内氧化为水(指返誉H2O)与二氧化碳(CO2),且对环境没有任何副作用。
2.3 生物法处理技术的优化与应用
2.3.1 好氧活性污泥法
好氧活性污泥法就是通过基因育种的途径,培育出具有分解能力的有机菌,进而实现盐化工废水污染物的降解。采用好氧活性污泥法对盐化工废水污染物进行处理,是一种经济、有效的处理方法,对盐化工废水的处理具有明显的效果[5]。
2.3.2 固定化酶法
固定化酶法就是利用废水中微生物的浓度、反应速度,实现对废水污染物中有毒、难降解有机污染物与无机污染物的有效降解。固定化酶法其实质是利用微生物生长过程中的酶反应,对结构复杂、难降解的废水污染物进行处理,促进了微生物废水处理技术的发展。
3 结语
随着我国经济的快速发展,盐化工企业的不断增多,盐化工废水排放量的逐渐增多,一方面限制了盐化工企业的可持续发展,另一方面,造成了严重的环境污染问题。因此,通过对盐化工废水处理技术的优化及应用进行研究,寻找一条具有经济性、可行性、环保性的盐化工废水处理方法,不仅可以有效降低污染物的排放,实现盐化工企业的可持续发展,还可以为环境保护事业的发展做出贡献,从而有效促进我国经济的可持续发展。
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D. 染料废水处理方法的研究进展

纺织染料工业近年来快速发展,目前我国各种染料产量已达90万T,染料废水已成为环境重点污染源之一。染料行业品种繁多,工艺复杂。其废水中含有大量的有机物和盐份,具有CODCR高,色泽深,酸碱性强等特点,一直是废水处理中的难题。本文主要介绍了染纤困料废水处理技术中的物理法、化学法、电化学法、生化法,以及这些技术的特点原理及其近年来研究进展和应用。
1物理法
1.1吸附法
吸附法是利用多孔性固体(如活性炭、吸附树脂等)与染料废水接触,利用吸附剂表面活性,将染料废水中的有机物和金属离子吸附并浓集于其表面,达到净化水的目的。
活性炭具有较强的吸附能力,对阳离子染料,直接染料,酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附功能,但活性炭价格昂贵,不易再生。由壳聚糖与活性炭及纤维素混合制成的染料吸附剂对活性染料和酸慧竖李性染料有优异的吸附能力,其吸附容量分别为264和421MG/G(椰子活性炭吸附容量少于80MG/G)。该吸附剂在水中具有优良的分散性,可采用简单而廉价的接触过滤法处理。
大孔吸附树脂是内部呈交联网络结构的高分子珠状体,具有优良的孔结构和很高的比表面积。吸附树脂可用于去除难以生物处理的芳香族磺酸盐,萘酚类物质。它易再生,且物理化学稳定性好,树脂吸附法已成为处理染料废水的有效方法之一。
1.2膜分离
膜分离技术应用于染料废水处理方面主要是超滤和反渗透。据报道,用管式和中空纤维式聚砜超滤膜处理还原染料废水脱色率在95%~98%之间,CODCR去除率60%~90%,染料回收率大于95%。近年来,用壳聚糖超滤膜和多孔炭膜的新型膜材料来处理印染废水,取得较好的效果。夏之宁等研究了染料废水在超声作用下,通过醋酸纤维素膜的透水率与透盐率,发现超声波在膜分离中有明显的加速传质和去“浓差极化”作用,有超声波作用时其渗透率是无超声波时的1.5倍,对透盐率影响更大,其截留率分别为94%和67%。
2化学法
2.1化学混凝法
化学混凝法主要有沉淀法和气浮法,此法经济有效,但产生化学的污泥需进一步处理。常用的有无机铁复合盐类。近年来国内外采用高分子混凝剂日益增多。天然高分子絮凝剂主要有淀粉及淀粉衍生物、甲壳质衍生物和木质素衍生物3大类。曾淑兰等用NAOH作催化剂将玉米淀粉和醚化剂M反应制得的阳离子淀粉CST,用量为7~15MG/L时,对酸性染料、活性染料的脱色率达90%以上。吴冰艳等用接枝聚合制得的木质素季胺盐絮凝剂处理J酸染料废水,絮凝剂中的季胺离子与废水中的磺酸基团生成不溶于水的物质,投量20MG/L,色度去除率达90%。
方忻兰利用海虾、蟹壳为原料制得的壳聚糖用来处理印染废水,CODCR去除率达85%以上。天然高分子絮凝剂电荷密度小,分子量低,易发生生物降解而失去絮凝活性。人工合成的有机高分子絮凝剂分子量大,分子链中所带的官能团多,絮凝性能好,用量少,PH范围广。代表性的人工有机高分子絮凝剂有PAN-DCD(二氰二胺改性聚丙烯腈聚电解质)、WX系列高分子脱色絮凝剂、PDADMA-A(二甲基二烯丙基氯化铵聚合物)M。 2.2化学氧化法
化学氧化是利用臭氧、氯、及其含氧化物将染料的发色基团破坏而脱色。臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果。但对硫化、还原等不溶于水的染料效果较差。FENTON试剂氧化法,其脱色的实质是H2O2与FE2+反应所产生的羟基自由基使染料有机物断链。FENTON试剂除氧化作用外,还兼有混凝作用。研究表明,用此法处理2-萘磺酸钠生产废水,先用FECL3混凝沉淀后,然后在PH1.5~2.5条件下以H2O22G/GCODCR,FE2+4G/L水,氧化60MIN可去除CODCR99.6%、色度95.3%[19]。
2.3湿式空气氧化法
湿式空气氧化法(WAO)是在高温(125~320℃)、高压(0.5~20MPA)条件下通入空气,使废水中的有机物直接氧化[20]。超临前迟界水氧化(SCWO)是指当温度、压力高于水的临界温度(374℃)和临界压力(22.05MPA)条件下的水中有机物的氧化。它实质上是湿式氧化法的强化和改进。超临界态水的物理化学性质发生较大的变化,水汽相界面消失,形成均相氧化体系,有机物的氧化反应速度极快。MODEL等[21]对有机碳含量27.33G/L的有机废水,在550℃,60S内,有机氯和有机碳的去除率分别为99.99%和99.97%。超临界水氧化法与传统的方法相比,效率高,反应速度快,适用范围广,可用于各种难降解有机物;在有机物的含量低于2%时;可通过自身热交换,无须外界供热,反应器结构简单,处理量大。
2.4光催化氧化法
光催化氧化法常用H2O2或光敏化半导体(如TIO2、CDS、FE2O3、WO3作催化剂),在紫外线高能辐射下,电子从价带跃迁进入导带,在价带产生空穴,从而引发氧化反应。此法对染料废水的脱色效率高,缺点是投资和能耗高。张桂兰等用新型的旋转式光催化反应器,在优化条件下采用悬浮态TIO2时,偶氮染料脱色率达98%。程沧沧等[23,24]分别采用固定床型光反应器和斜板式光反应器对有机染料直接耐翠蓝GL进行了光催化降解研究,经60MIN光照,其降解率分别为83%和81.4%。
3生化法
生化法具有运行成本低,对环境污染少的特点。但染料废水水质波动大,种类多,毒性高,对温度和PH条件要求较苛刻的微生物很难适应。
好氧处理法运行简单,对CODCR、BOD5的去除率较高,对色度的去除率却不太理想。而厌氧处理法对染料废水的色度去除率较高。厌氧处理法污泥生成量少,产生的气体是甲烷,可利用作为能源。但单独使用,效果不理想。黄天寅等在处理酞菁蓝废水过程中,采用气提、吹脱和气浮等物化手段去除原水中大部分NH3-N和CU2+,提高其生化性。
经厌氧处理后,各项指标均可达到污水综合排放标准的一级标准,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%。由于近年来染料向抗分解,抗生物降解的方向发展,单独一种工艺很难取得满意的效果。现在处理工艺正朝向厌氧—好氧联合处理工艺发展。闫庆松等[26]对染料废水采用了厌氧—好氧工艺。厌氧段采用UASB工艺,中温消化,停留时间48H,CODCR去除率可达55%,出水BOD5/CODCR值由0.1提高到0.42,系统内形成颗粒污泥,其沉降性能良好。好氧段采用接触氧化法,经驯化后,污泥对废水的降解能力逐步提高。 高效菌群(HIGHSOLUTIONBACTERIA)是利用复合的微生物群来处理染料废水的方法,菌种现已发展到100多种,如反硝化产碱菌、脱氮硫杆菌、氧化硫硫杆菌等。它可以针对不同的废水配成不同的菌群去分解不同的污染物,具有较高的针对性。高效微生物群将有机物分解成SO2、H2O以及许多对水质没有影响的有机小分子。运用H.S.B技术处理无锡某染料厂生产的分散染料、酸性染料(CODCR浓度达2000~2500MG/L)的废水,出水CODCR小于100MG/L,平均去除率为92.68%。苯胺去除率94%,酚为93%,氨氮为92%,色度均在50倍以下[27]。为了增加优势菌种在生物处理装置中的浓度,提高对染料废水的处理效率,通常将游离的细菌通过化学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,高效脱色菌群固定在活性污泥上,脱色酶活力提高70%。
4电化学法
电化学法治理废水,实质是间接或直接利用电解作用,把染料废水中的有毒物质转化为无毒物质。近年来由于电力工业的发展,电力供应充足并使处理成本大幅降低,电化学法已逐渐成为一种非常有竞争力的废水处理方法。染料废水的电化学净化根据电极反应发生的方式不同,可分为内电解法、电凝聚电气浮、电催化氧化等。
应用最广泛的内电解法是铁屑炭法。靳建永用铁屑内电解法对5大类11种染料废水进行脱色处理。研究表明,对中等色度和浓度的废水,脱色率在96%以上;加入助剂可使废水CODCR去除率在70%以上。内电解法的优点是利用废物在不消耗能源的前提下去除多种污染成分和色度,缺点是反应速度慢、反应柱易堵塞、对高浓度废水处理效果差。
在外电压作用下,利用可溶性阳极(铁或铝)产生大量阳离子,对胶体废水进行凝聚,同时在阴极上析出大量氢气微气泡,与絮粒粘附一起上浮。这种方法称为电凝聚电气浮。与化学凝聚法相比,其材料损耗少一半左右,污泥量较少,且无笨重的加药措施。其缺点是电能消耗和材料消耗过大。
电催化氧化是通过阳极反应直接降解有机物,或通过阳极反应产生的羟基自由基、臭氧等氧化剂降解有机物。电催化氧化法的优点是有机物氧化完全,无二次污染。但该法真正应用于废水工业化处理则取决于具有高析氧电位的廉价高效催化电极。同时电极与电解槽的结构对降低能耗也起重要的作用。贾金平等研究了活性炭纤维电极与铁的复合电极降解多种模拟印染废水,有较好的效果。
5结语
染料生产工艺复杂,废水量大且难以处理,污染治理的费用很高。硫化碱还原时排出的含硫废水除使用昂贵的湿式氧化法处理外,其他方法难以达到排放标准。近年来采用加氢还原法,彻底消除了硫化物的污染。汞催化磺化法生产氨基蒽醌改为硝化还原法,彻底消除汞污染。各种新技术的研究和应用大大提高了染料废水处理的效率,降低了处理成本。但治标更要治本,研究发展经济合理的清洁生产工艺与发展高效经济的废水治理工艺同等重要。从根本上降低排污,才是长久之计。

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E. 超临界水的氧化反应

当水处于其临界点(374.3℃,22.05MPa)的高温高压状态时被称为超临界水(Supercritical Water,简称SCW),在此条件下水具有许多独特的性质。如烃类等非极性有机物与极性有机物一样可完全与超临界水互溶,氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳等气体也都能以任意比例溶于超临界水中,无机物尤其是盐类在超临界水中的溶解度很小。超临界水还具有很好的传质、传热性质。这些特性使得超临界水成为一种优良的反应介质。
着眼于环保领域应用的超临界水氧化反应(Supercritical Water Oxidation,简称SCWO)是目前研究最多的一类反应过程。SCWO是指有机废物和空气、氧气等氧化剂在超临界水中进行氧化反应而将有机废物去除。由于SCWO是在高温高压下进行的均相反应,反应速率很快(可小于1min),处理彻底,有机物被完全氧化成二氧化碳、水、氮气以及盐类等无毒的小分子化合物,不形成二次污染,且无机盐可从水中分离出来,处理后的废水可完全回收利用。另外,当有机物含量超过2%时SCWO过程可以形成自热而不需额外供给热量。这些特性使SCWO与生化处理法、湿式空气氧化法(Wet Air Oxidation,简称WAO)、燃烧法等传统的废水处理技术相比具有其独特的优势,对于传统方法难以处理的废水体系,SCWO已成为一种具有很大潜在优势的环保新技术。
就已有的研究报道来看,利用SCWO处理各种废水和过量活性污泥已取得成功,国外已有工业化的装置出现。但在此过程中发现,SCWO苛刻的反应条件(T≥500℃,p≥25MPa)对金属具有较强的腐蚀性,对设备材质有较高的要求。另外,对某些化学性质稳定的化合物,所需的反应时间还较长,对反应条件要求较高。为了加快反应速率、减少反应时间,降低反应温度,优化反应网络,使SCWO能充分发挥出自身的优势,许多研究者将催化剂引入SCWO以期达到这一目的。对催化超临界水氧化法处理废水的研究正日益兴起,是SCWO研究的一个重要发展方向。还可以处理火箭燃料。

F. 超临界水氧化技术的优缺点

优点:
(1)效率高,处理彻底,有机物在适当的温度、压力和一定的保留时间下,能完全被氧化成二氧化碳、水、氮气以及盐类等无毒的小分子化合物,有毒物质的清除率达99.99%以上,符合全封闭处理要求:(2)由于SCWO是在高温高压下进行的均相反应,反应速率快,停留时间短(可小于1min),所以反应器结构简洁,体积小;(3)适用范围广,可以适用于各种有毒物质、废水废物的处理;(4)不形成二次污染,产物清洁不需要进一步处理,且无机盐可从水中分离出来,处理后的废水可完全回收利用;(5)当有机物含量超过2%时,就可以依靠反应过程中自身氧化放热来维持反应所需的温度,不需要额外供给热量,如果浓度更高,则放出更多的氧化热,这部分热能可以回收。
缺点:
尽管超临界水氧化法具备了很多优点,但其高温高压的操作条件无疑对设备材质提出了严格的要求。另一方面,虽然已经在超临界水的性质和物质在其中的溶解度及超临界水化学反应的动力学和机理方面进行了一些研究,但是这些与开发、设计和控制超临界水氧化过程必需的知识和数据相比,还远不能满足要求。
在实际进行工程设计时,除了考虑体系的反应动力学特性以外,还必须注意一些工程方面的因素,例如腐蚀、盐的沉淀、催化剂的使用、热量传递等。(1)腐蚀 在超临界水氧化环境中比通常条件下更易导致金属的腐蚀。高浓度的溶解氧、高温高压的条件、极端的pH值以及某些种类的无机离子均可使腐蚀加快。腐蚀会产生两个方面的问题,一是反应完毕后的流出液中含有某些金属离子(如铬等),会影响处理的质量;二是过度的腐蚀会影响压力系统正常工作。在300~500℃、pH值2~9、氯化物浓度为400mg/L的条件下,对13种合金的腐蚀进行了实验研究。结果表明,在给定的温度范围内pH对腐蚀的影响不大。在300℃的亚临界状态下,由于水的介电常数和无机盐的溶解度均较大,主要以电化学腐蚀为主。当温度升至400℃以上时,水的介电常数和盐的溶解度迅速下降,这时以化学腐蚀为主。(2)盐的沉淀 在超临界水氧化中,往往在进料中加入碱中和过程中产生的酸和生成的盐,因超临界条件下无机物的溶解度很小,过程中会有盐的沉淀。某些盐的粘度较大,有可能会引起反应器或管路的堵塞。通过反应器形式的优化和适当的操作方式可予以部分地改善。对于某些高含盐体系可能需要预处理。(3)催化剂 在一些物质的超临界水氧化研究中使用了催化剂,主要是为了提高复杂有机物的转化率、缩短反应时间或降低所需的反应温度。可应用的绝大部分催化剂是以往湿式空气氧化和亚临界水氧化过程研究中使用的。均相催化和非均相催化相比,非均相催化的综合效果较好。(4)热量传递 因为水的性质在临界点附近变化很大,在超临界水氧化过程中也必须考虑临界点附近的热量传递问题。在临界点温度以下但接近临界点时,水的运动粘度很低,温度升高时自然对流增加,热导率增加很快。但当温度超过临界点不多时,传热系数急剧下降,这可能是由于流体密度下降以及主体流体和管壁处流体的物理性质的差异所导致。虽然,超临界水氧化技术仍存在着一些有待解决的问题,但由于它本身所具有的突出优势,在处理有害废物方面越来越受到重视,是一项有着广阔发展和应用前景的新型处理技术。

G. 印染废水苯胺和六价铬怎么处理

除去印染苯胺废水的方法,如下:

l.传统的处理方法

1.1物理方法

(1)吸附法。吸附法是采用吸附材料处理苯胺废水的方法具有可回收利用苯胺、吸附剂可重复利用等特点。陶红等以天然岩石矿物为原料经过较简单的工艺过程合成的13X沸石分子筛用于吸附水中苯胺的实验研究结果表明13X分子筛处理含苯胺废水不仅吸附效果好而且再生能力强为实际处理含苯胺废水提供了可行性依据。

(2)萃取法。萃取法是采用与水互不相溶但能溶解污染物的萃取剂使其与废水充分混合接触后利用污染物在水中和溶剂中不同的分配比分离和提取污染物的一种废水净化方法。冯旭东等口在考察有机溶剂和络合剂P204生物降解性的基础上对苯胺和间氯苯胺稀溶液进行了溶剂萃取和络合萃取的研究萃残液的BODJCOD表明选择合适的萃取剂进行萃取其萃残液无需进一步稀释就可进行生物处理论证了萃取置换法治理难降解有机废水的潜力。

1.2化学方法

(1)光催化氧化法。光催化氧化技术只需光、催化剂和空气处理成本相对较低。柯强等H以钛酸丁酯为原料、以膨润土为载体用酸性溶胶法合成TiO纳米复合物并利用该复合物作催化剂在HO存在下进行光催化降解苯胺溶液。结果表明该催化剂在UVHO系统中对苯胺溶液有很好的光催化降解效果其效果优于纯TiO。

(2)超临界水氧化法。超临界水氧化技术(SCWO)以超临界水为反应介质空气、氧气或过氧化氢等为氧化剂通过高温高压下的自由基反应将苯胺等有机物氧化为二氧化碳、水和氮气以及盐类等无毒的小分子化合物四。王景昌等C6]~IJ用一套简便实用的超临界水氧化实验装置对超临界水氧化法处理含苯胺的染料废水进行了实验研究考察了反应时间、温度、压力和初始浓度等工艺参数对苯胺降解率的影响。结果表明超临界水中的氧化反应能有效去除染料废水中的苯胺降解率可达97.2l%。

(3)二氧化氯氧化法。二氧化氯是由汉费莱·戴维于1811年发现的一种强氧化剂。于德爽等盯根据某公司染料废水处理的生产性实验研究提出了采用二氧化氯氧化去除染料废水中苯胺类物质的方法。结果表明当污水中苯胺质量浓度≥50mgL时容易引起活性污泥中毒当污水中苯胺质量浓度≤50mg/L时采用二氧化氯氧化法可以使出水苯胺质量浓度降至<2mg/L去除率达到95%左右。

(4)超声波降解法。超声技术是利用声空化能量加速和控制化学反应提高反应速率的一种新技术具有去除效率高、反应时间短、提高废水的可生化性、设施简单、占地面积小等优点。傅敏等以苯胺溶液为研究对象考察了超声时间、苯胺溶液浓度、pH、氧化剂HO的投加量等因素对其超声降解率的影响结果表明超声时间越长苯胺降解率越高苯胺初始浓度与其降解率基本成线性关系随着pH的增大降解率先增高后降低。在pH=7.3附近降解率最高对于32.23mg/L的苯胺溶液H20的投加量由0增加到1.6g/L降锯率从6.02%增加到93%再增大HO的投加量对其降解率影响不大。

(5)电化学降解法。电化学降解是通过阳极反应直接降解有机物或通过阳极反应产生羟基自由基(HO·)、臭氧类的氧化剂降解有机物这种降解途径使有机物分解更加彻底不易产生毒害中间产物更符合环境保护的要求。王玉玲等研究了以SiO2Ti为阳极降解苯胺的电化学降解特性。

1.3 生物方法

由于苯胺废水的毒性强生物降解性差现有的生化处理系统难以有效去除污染。但随着高效苯胺降解菌的筛选分离生物处理方法具有很大的潜力。苯胺类化合物受微生物作用而降解有几个共同的步骤即微生物细胞与化学物质的相互作用过程并最终代谢为简单的化合物如CO、CH 和H20[ ]等。古杏红等。采用厌氧水解一生物接触氧化法处理苯胺类化工废水并在生物接触氧化池中引入苯胺特效降解菌STR-NITRO结果表明该工艺厌氧段能增强系统耐冲击负荷能力并能有效提高废水的可生化性STR-NITRO菌能有效去除废水中的苯胺当进水苯胺为25.8mg/L时出水苯胺0.56mg/L去除率97.8%达到一级排放标准。

2 新型处理技术

2.1 超声光催化技术

超声光催化技术是以半导体光催化降解为基础通过超声波的空化效应提高光催化效率的一种协同处理技术。颐浩飞等¨s 以苯胺及其衍生物为研究对象探讨了不同有机化合物结构对超声光催化降解的影响。将苯胺及其一系列衍生物分别进行了超声光催化、光催化和超声波降解效果的比较结果表明尽管绝大多数的苯胺及其衍生物的超声光催化反应并不一定都存在协同效应但是其超声光催化的速率均分别比光催化和超声波降解的反应速率高。

2.2 声电联合技术

声电联合技术是以电化学氧化降解为基础通过超声波的空化效应提高电化学氧化降解效率的一种协同处理技术。采用超声波协同电化学氧化法处理苯胺溶液考察了超声时间、苯胺浓度、溶液pH、电解电压、电解质浓度等因素对苯胺降解率的影响。试验结果表明在超声波与电化学联合作用下苯胺降解率随降解时间的延长而提高胺浓度无论高低声电联合作用完全去除苯胺只需30min电化学单独作用完全去除苯胺约需要120 min苯胺初始浓度较低时其降解率较高随着pH的增大苯胺降解率先降低后提高pH为10左右苯胺降解率最高电解质Na2SO的浓度对苯胺降解率影响不大电解电压在4.l2V范围内。苯胺降解率随电压升高而提高电压为16v时其降解率下降。而且,声电化降解技术对电极要求不高并且即便体系的初始浓度、pH、降解电压等条件在较大范围内改变较短时间内都能达到理想的降解率因而声电化降解作为一种高效、简便的废水处理技术具有一定的应用潜力。

2.3 吸附一双催化氧化技术

吸附一双催化氧化技术是将废水用吸附剂吸附后在紫外光和氧化剂双催化作用下的一种处理技术。耿春香等n将苯胺、硝基苯废水利用吸附树脂吸附后再利用过氧化氢作氧化剂在亚铁离子和紫外光的双催化下氧化降解。考察了亚铁离子浓度、过氧化氢浓度等因素对光降解的影响。结果表明在实验条件下苯胺、硝基苯废水经该体系处理12h后去除率最高分别可达99.7%和95.3%。

2.4 电子束辐照降解技术

电子束辐照降解技术是利用高级氧化技术(A0Ps)— — 辐射技术来降解废水的一种技术。边绍伟等以苯胺类化合物中的苯胺为具体对象进行了苯胺水溶液受到电子束辐照后的降解过程和特性研究分别考察了吸收剂量、溶液初始浓度、溶液初始pH和过氧化氢加入量等因素对苯胺辐照降解效果的影响。实验结果表明电子束辐照可以有效降解水溶液中的苯胺当苯胺初始质量浓度为70mg/L吸收剂量为23.7J/g时苯胺降解率91%COD去除率27%。

2.5 加压生化法

加压生化法是在传统生化法的基础上通过提高生化系统的压力来增加氧的分压继而改善系统的氧传递性能有效地克服了传统生化法处理中氧传递限制的一种废水处理新技术。目前对苯胺的去除主要采用物化法而用加压生化法处理苯氧化降解效率的一种协同处理技术。高字等_】 j采用超声波协同电化学氧化法处理苯胺溶液考察了超声时间、苯胺浓度、溶液pH、电解电压、电解质浓度等因素对苯胺降解率的影响。试验结果表明在超声波与电化学联合作用下苯胺降解率随降解时间的延长而提高胺浓度无论高低声电联合作用完全去除苯胺只需30min电化学单独作用完全去除苯胺约需要120 min苯胺初始浓度较低时其降解率较高随着pH的增大苯胺降解率先降低后提高pH为10左右苯胺降解率最高电解质Na2SO的浓度对苯胺降解率影响不大电解电压在4.l2V范围内。苯胺降解率随电压升高而提高电压为16v时其降解率下降。而且,声电化降解技术对电极要求不高并且即便体系的初始浓度、pH、降解电压等条件在较大范围内改变较短时间内都能达到理想的降解率因而声电化降解作为一种高效、简便的废水处理技术具有一定的应用潜力。

除去废水中的六价铬,使用最经济的化学沉淀法就行,详细的内容您可到http://www.ermsbj.com/jishuzhongxin/kejiyanfa/39.html查看相关的技术说明。

H. 超临界水氧化技术能够处理废水吗

超临界水来氧化技术能处理废源水及污泥。
超临界水氧化反应使污水和污泥完全彻底分解:有机物中的碳转化为二氧化碳,氢转化为水。硫和磷分别转化为硫酸盐和磷酸盐。氮转化为氮气。重金属经氧化后以稳定固相存于灰分中。
总结超临界水氧化主要技术特点包括,有机物降解率超过99%,减容率超过90% ;不产生二恶英、硫氧化物、氮氧化物、飞灰等二次污染物;分钟级反应时间 ;工艺流程短,占地面积小 ;反应过程自热,无需外部热源
;出水可达国家一级标准 ;灰渣中重金属浸出率低于国家标准 。

I. 超临界水在环保方面的应用

超临界水氧化法的应用 时间:2008年3月31日

1 处理含硫废水

石油炼制、石油化工、炼焦、染料、印染、制革、造纸等工厂均产生含硫废水,对环境造成了严重的污染。对于不同来源的含硫废水需用不同的处理方法,现有的处理方法有气提法、液相催化氧化法、多相催化氧化法、燃烧法等,但均有其适用局限性,某些方法的处理效率不高,燃烧法等还可能因生成SO2、SO3造成二次污染。另外,许多含硫废水成分复杂,除S-2外,还含有酚、氰、氨等其他污染物,需要分别处理,流程复杂。而超临界水氧化法由于其具有反应快速,处理效率高和过程封闭性好,处理复杂体系更具优势等优点,在含硫废水的处理中得到了应用,且取得了较好的效果。

向波涛等人利用超临界水氧化法处理含硫废水,试验结果为:在温度为723.2K,压力为26Mpa,氧硫比为3.47,反应时间17s的条件下,S2-可被完全氧化为SO42-而除去。

2 多氯联苯等有机物超临界水氧化

Modell等用连续流系统研究了一种有机碳含量在27000~33000mg/L之间的有机废水的超临界水氧化。废水中含有1,1,1-三氯乙烷、六氯环已烷、甲基乙基酮、苯、邻二甲苯、2,2'-二硝基甲苯、DDT、PCB1234、PCB1254等有毒有害污染物。结果发现在温度高于550℃时,有机碳的破坏率超过99.97%,并且所有有机物都转化成二氧化碳和无机物。

Swallow等在600~630℃、25.6Mpa的条件下,用一个连续流反应器研究氯代二苯并-P-二

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