1. 污水处理中的磁加载起到什么作用
在污水处理系统中磁加载这个技术,是青岛弘国环境工程技术公司独家推出的加专载絮凝磁分离属水处理技术中非常重要的一部分,在国内还是最先进的呢。主要是为了去除污水中颗粒物,同时引入了磁性“加载物”,从而强化了絮凝效果,提高了水中悬浮物和大分子有机物的去除效果。
2. 水杨酸生产废水处理办法及工艺。在生产水杨酸过程中产生的废水如何处理。
水杨酸生产废水是典型的高盐、含酚且难生物降解的强酸性有毒有机工业废水,其pH值为2、含盐量高达2.5%、含酚高、B/C仅为0.07,不适宜采用常规的生物法处理,而物理法的处理成本又很高,因此基本采用化学氧化法中的Fenton法来处理该废水。针对传统Fenton工艺中存在的产泥量大的问题,可通过对纳米Fe3O4颗粒的制备和表面改性,在基于新型磁纳米催化剂的Fe3O4-H2O2类Fenton体系中,通过该类Fenton体系对水杨酸生产废水的处理效能,优化工艺的运行参数,是为该废水可行的处理方法。
首先采用化学共沉淀法合成纳米Fe3O4,用四甲基氢氧化铵(TMAH)和2,3-二巯基丁二酸(DMSA)对其进行表面改性,共合成5种催化剂,分别为:1#Fe3O4、2#Fe3O4-TMAH(1mL)、3#Fe3O4-TMAH(2mL)、4#Fe3O4-DMSA和5#Fe3O4-TMAH-DMSA。纳米颗粒的平均粒径约为30nm,并在20~80nm的范围内呈现良好的粒度分布,改性后的纳米Fe3O4表面有甲基、巯基、羧基包覆,颗粒的分散性提高。
利用纳米Fe3O4-H2O2类Fenton体系对苯酚废水的处理效果进行探讨。12±2℃时,催化剂投量为0.8mmol/L、H2O2浓度为2.0mmol/L、pH为4.5、反应180min后,COD去除率最高可达72%,挥发酚去除率接近100%。在催化剂稳定性方面的回用性最好。
与传统Fenton法相比,该类Fenton体系在降低铁泥产量方面有较好的改善,反应结束后,磁纳米Fe3O4在外磁场作用下可快速分离回收,并且催化剂可以重复利用。
该类Fenton体系对水杨酸生产废水的处理效能,并优化反应器的工艺运行参数。15±2℃时,催化剂投量为2.0mmol/L、H2O2浓度为7.0mmol/L、pH为5.0、反应120min后,水杨酸生产废水的处理效果达到最佳,出水COD值为34~42mg/L,挥发酚值为0.21~0.43mg/L;使用TMAH和DMSA对纳米Fe3O4进行表面改性能提高催化剂的稳定性,综合考虑最佳催化剂。
20±2℃时,调节进水pH为5.0、停留时间60min,将H2O2混合在进水中连续投加且浓度在7.0mmol/L附近,催化剂维持在1.0~2.0mmol/L,连续运行反应器后,出水COD值在40~50mg/L左右,挥发酚值在0.2mg/L附近波动,色度为2~4倍,调节pH后能稳定达标排放。
应用纳米Fe3O4-H2O2类Fenton体系处理实际的工业废水,并且连续运行反应器使催化剂循环使用,是技术的创新。该类Fenton体系一定程度上改善了传统Fenton法在铁泥产生量方面的不足。
3. 污水电磁化后可以减少氨氮的含量吗
磁极间的磁场能实现电磁能与机械能,化学能和生物能的转换。在其转换过程中相应地产生机械效应、化学效应、生物效应和核磁共振效应等。利用这些效应可以较好地实现污水的磁化处理,实验结果表明,磁化处理对水的许多物理化学性质(如折射率、电导率、介电常数、表面张力、粘度和红外吸收光谱等)都有影响。这些影响说明,磁化处理会使水结构发生变化;磁处理对溶解、结晶、聚合、润湿、凝聚、凝固、沉淀过程及生物系统的代谢过程也产生影响,磁处理可使水系统显著活化并能影响化学反应的动力学过程;研究还发现,磁场对水系统的作用具有明显的记忆效应(即当撤掉外磁场后,水系统的物理化学性质能保持数小时或数天)。
Fenton反应中H2O2在Fe2+的催化作用下分解产生·OH,其氧化电位达到2.8V,·OH通过电子转移等途径将有机物氧化分解成小分子。同时,Fe2+被氧化成Fe3+产生混凝沉淀,去除大量有机物。可见,Fenton试剂在水处理中具有氧化和混凝两种作用,同时Fenton试剂在黑暗中就能降解有机物,节省了设备投资,缺点是H2O2的利用率不高,不能充分矿化有机物。研究表明,利用Fe、Mn等均相催化剂和铁粉、石墨、铁、锰的氧化矿物等非均相催化剂同样可使H2O2分解产生·OH,因其反应基本过程与Fenton试剂类似而称之为类Fenton体系。
Fenton法在处理难降解有机废水时,具有一般化学氧化法无法比拟的优点,至今已成功运用于多种工业废水的处理。但H2O2价格昂贵,单独使用往往成本太高,因而在实际应用中,通常是与其他处理方法联用,将其用于废水的预处理或最终深度处理。用少量Fenton试剂对工业废水进行预处理,使废水中的难降解有机物发生部分氧化,改变它们的可生化性、溶解性和混凝性能,利于后续处理。另外,一些工业废水经物化、生化处理后,水中仍残留少量的生物难降解有机物,当水质不能满足排放要求时,可采用Fenton法对其进行深度处理。
所以单独使用磁力对于污水中污染物的处理效果较差,磁力只可以改变污水中水分子的物理状态,对于COD、氨氮等污染物的直接去除并不能达到较好的效果,而使用Fenton法处理对于药剂使用较多,产生铁泥较多,并且使用后不能重复使用,易造成浪费。
以此可以说明磁化处理对于污水改性具有效果,但是其对于污水中污染物质的去除并不适用,而Fenton法效果较好,但铁泥产量较大,花费昂贵。现有技术存在的问题主要有以下几个方面:1、Fenton法使用药剂费用较高,产生铁泥较多,投加药剂不可回收利用;2、Fenton法的反应程度较难控制,且由于双氧水挥发性,不宜一次直接投加;3、磁场达到阈值才会有效果,使用时需要有一定的磁场调节装置确定最适合的磁场强度;4、目前磁力水处理主要适用于磁力絮凝,并未涉及磁力强化高级氧化的内容。
技术实现要素:
为了解决上述技术问题,本发明提供一种二级磁感应强化Fenton反应污水处理装置及其污水处理的方法,所述装置可进行Fenton反应且具有二级污水磁化系统,可以调节污水及污染物受磁化的强度与方向,利用各个强度和方向磁化后污水中氢键变大,
4. 磁化水的原理
(注:以下内容无任何可靠科学文献记载,且无可靠参考资料,可能系商业目的编撰,切勿轻信)
磁化只是单纯的物理过程,不是软化过程。一般认为水系统进行磁处理主要是加快了溶液内部的结晶作用,从而使盐类在受热面上的直接结晶和坚硬沉积大大减少,起到防垢的作用。研究表明,磁场的阻垢效果同磁场强度、溶液过饱和度、流速及溶液中各种离子等均有密切的关系。另外,还有一种说法认为磁处理改变了水本身的结构,从而改变了一些性状。从这两方面同时考虑,主要有以下的几个假设和推断。
⑴洛仑兹力作用:水与磁流的相互移动,能够产生感应电流,在洛仑兹力的作用下,弱极性的水分子和其他杂质的带电离子作反向运动。该过程中,正负离子或颗粒相互碰撞形成一定数量的“离子缔合体”,这种缔合体具有足够的稳定性,在水中形成了大量的结晶核心,以这些晶体为核心的悬浮颗粒可以稳定的存在于水中。
⑵极化作用:磁场的极化作用使盐类的结晶成分发生了变化。微粒子极性增强,凝聚力减弱,使水中原有的较长的缔合分子链被截断为较短的缔合分子链和带电离子的变形,破坏了离子间的静电吸引力,改变了结晶条件。形成分散的稳定小晶体。
⑶磁滞效应:磁场引起水中盐类分子或离子的磁性力偶的磁滞效应,因而改变了盐类在水中的溶解性,同时使盐类分子相互间的亲和性(结晶性)消失,防止大晶体的结晶。
⑷磁力矩重新取向:在一定基团反应中,磁场影响在基团中成对的磁力矩重新取向,通过这样的中间机理而影响其他化学反应。反应动力学发生了变化,反应结果中新得到的产品间的比例关系也发生了变化。
⑸氢键变形:磁场对水的偶极分子发生定向极化作用后,电子云会发生改变,造成氢键的弯曲和局部短裂,使单个水分子的数量增多。这些水分子占据了溶液的各个空隙,能抑制晶体形成。并使水的整体性能发生变化。
⑹活化能改变:磁场的的影响与系统的转化有联系。虽然水在磁化时获得的能量很少,但在系统中开始和终结之间存在一个“能障”为克服这种能障必须向系统输送相应的能量以触发活化能。磁场短时间的作用起着“催化”水系活化能改变的作用,最终导致整个系统性质的变化。
磁化处理对水体生物效应的影响
⒈磁化处理对藻类初级生产能力的影响及机理。
实验表明,经过磁化的水体中藻类的生产能力明显高于没有处理的水体中的藻类。
藻类属于光合自养型微生物,磁化处理引起其光合作用的生物效应,可以从以下几个方面进行解释。第一,光合自养微生物在无机环境中吸收无机盐,利用光能同化CO2和H2O合成自身物质。而水体磁化可以使BOD,COD降低,使部分有机物矿化,矿化程度高,有利于藻类的生长。第二,磁化处理导致水体的光学性质发生变化,经过磁化处理的水比未处理的水对光的吸收率高30%,水体透光性的改善,保证了光合自养生物的能源。这是磁化处理引起藻类迅速生长的原因之一。第三,磁化水的硬度、pH值、电导率都明显的高于非磁化水,无机盐在磁化水中可以较好的溶解,这有利于藻类对营养盐类的吸收。第四,磁化处理后的污水,能引起生物膜渗透性的增加,从而改善了藻类对营养物质的吸收,促进藻类的生长和生产能力的增加。
⒉磁化处理对水中异养细菌总数的影响
异养型细菌是以有机物作为能源和碳源的一大类微生物,它的总数随水中有机物浓度的升高而升高,所以水中异养菌总数可间接反映水中有机物的污染的程度及水的净化程度。污水经过不同强度磁场的处理后,水中的细菌总数均明显下降。其原因机理还没有完全清楚,初步认为:第一,在磁场的直接作用下,引起水体BOD,COD的降低,使异养生物的能源和C素营养物质减少,导致水体异养菌的死亡速度大于增殖速度,于是出现负增长现象。第二,磁场力直接作用于细菌细胞内的水和酶,使酶钝化或失活。所以污水磁化处理以后,不仅直接改善其耗养特性的作用,而且磁化后的水体具有新的生物特性。
磁化用于有机废水的处理
有机废水处理是当前污染治理的一个普遍问题,传统方法有活性污泥法、生物膜法、厌氧反应器法、氧化塘法等。前两种方法是目前二级处理厂应用最广泛的方法,其优点是技术比较成熟,运行稳定,出水可达允许排放标准,但缺点也很突出,基建投资大、运行费用高昂,尤其运行费之高,使许多单位望而生畏,无力负担如此之高的运行费用,因此,常常对污水不加处理而直接排入江河湖海。淮河流域1994年发生的流域性污染灾害,就是传统污水处理模式费用太高所带来的直接后果。为实现可持续性发展战略,中国的国情要求我们必须开发一种投资少、效率高、运行费用低的污水处理技术。针对这一实际,我们在90 年代初,根据磁化水能改变水的一些物理特性,改善生物机能、促进生物生长、提高农业、水产产量和治疗保健等经验,开展磁化—人工生态系统方法处理和利用有机废水的研究⑺,近10年的大量实验研究和初步应用证明,这一方法是行之有效的,实际应用是成功的,有必要广泛推广,并在实用中进一步完善,以保持社会经济可持续发展的良性循环。
⑴去除COD的效应与分析
在水中有氧的情况下,通过改变磁感应强度、水温、磁化流速等对各种污水进行了一系列实验,结果表明:水温对污水瞬间通过磁化器直接去除COD没有影响。磁化流速2.5m/s时最好,这时对形成核磁共振比较有利,磁化去除COD的能力较强。常温下磁化流速2.5m/s左右,磁感应强度0.262~0.315T下,上述各类污水的COD直接去除率平均医院污水为25.4%,印染废水为21.2%,城镇污水为16.4%(磁化流速为 2.5m/s时为20.0%)、橡胶业废水为11.3%,造纸废水为8.1%,葡萄糖水为17.8%,淀粉水为11.1%,氨水为8.1%。另外,为查明瞬间磁化直接使COD减少的原因,还对去离子水、自来水和城镇污水磁化前后的溶解氧进行测试。常温下磁化流速2.0m/s,最佳磁感应强度 0.315T,4组去离子水磁化前后的溶解氧浓度不变,磁处理对溶解氧无影响;,5组自来水磁化后溶解氧略有降低,平均减少4.1%;12组城镇污水,磁化后溶解氧平均减少24.7%。这种瞬间磁化使污水有机物降解和溶解氧减少的现象,称磁处理污水的直接效应。这一作用并非水中微生物酶引起的有机物分解,也非磁化使水中有机物分子的化学键断裂,而是磁处理引起核磁共振激活了水中的溶解氧,促使部分有机物氧化分解。这可从三个方面来分析:一是上述实验中,葡萄糖、水、淀粉水、氨水均为蒸馏水配制,其中没有微生物,显然瞬间磁化使污水COD降低并非微生物酶的作用;二是水和有机物分子的化学键断裂,需要消耗相当大的能量,如水分子的氢键断裂需4~6千卡/克分子的能量,如此之低的磁感应强度所提供的能量很小,无法使化学键断裂;最后,B?帕特罗夫的实验一定程度上证实了上述论断,他使有溶解氧的水连续从感应磁场中通过,水中则产生5×10-5%的h2O2,这是一种很强的氧化剂,可使水中的有机物直接氧化分解。另外,我们还做了对污水多次连续反复磁化的实验,如图2,可见随着磁化次数的增加,每次去除COD的比率急剧变小,并趋于水平。因此,将磁处理技术应用于实际时,应使磁处理器间水流有一段时间的恢复过程。经验表明,水力滞留时间约2~3d以上为佳。
厌氧条件下磁化对提高水中有机物分解也有很好的效果,且更为显著。我们取4组城镇生活污水做实验,温度保持在40℃,最佳磁感应强度仍为 0.315~0.368T,厌氧培养10d测试COD,表明磁化使COD的去除率提高21%~28%,平均为24.5%。其效果即使肉眼也能清楚看出,但机理尚需进一步研究。
⑵水磁处理生态效应及间接净化影响
外加磁场对生物影响称生物磁效应,可分为生物分子效应、细胞效应、组织器官效应及整体效应,例如病毒为单纯的大分子微生物、细菌、真菌基本上为单细胞微生物、原生动物、高等生物为不同功能器官所构成,其组织器官又为细胞组成。污水中生物种类繁多,构造与功能各异,它们通过某一强度的磁场时,受到的影响也很不相同。从整体上说,有些被抑制,甚至死亡;有些被激活,加快新陈代谢和生长,间接上提高了净化污水的作用。对此,做了以下几个方面的系列实验和分析:(a)污水磁化具有很强的灭菌作用。磁感应强度0.315~0.420T下,磁化流速2.0~2.5m/s,3组水样的情况基本一致,灭菌率为74%~81%。但连续反复磁化,灭菌率则提高不大,说明有些种类的菌群能够抵御磁场的作用,甚至激活其代谢能力,会更快地生长和降解有机物。磁化处理灭菌原因,可归纳为⑺:一是在磁场的直接作用下,引起BOD、COD降低,使异养微生物的能源和C素营养物质减少,导致水体异养菌死亡速度大于增殖速度,于是出现负增长现象,二是磁场力直接作用于细菌细胞内的水和酶,使酶钝化或失活。而BOD数值的降低是细菌总数减少的反映,一方面在外加磁场直接作用下,BOD随COD指标的降低而降低,另一方面,在外加磁场作用下,水体中功能微生物(以细菌为主)受到影响,一部分细菌适应能力强,生命代谢活动不受到干扰,或者虽受到干扰但经过一定时间后可以恢复到正常状态,这部分细菌以更强的适应能力生存下去,大部分细菌受到外界磁场作用下,由于体内外水的理化性质的变化(如电导率、表面张力等)以及酶的钝化、失活,不能适应而发生死亡现象,功能细菌数目的急剧减少,造成了BOD指标的降低,因此认为磁处理后BOD降低是水中细菌总数减少的反映。综上所述,可以得出这样一种认识,外界磁场作用于微生物,对微生物的影响存在有害的一面,也存在有利的一面。磁处理具有杀菌效果,当磁场强度加大到2100GS(4A)以上,可以使70%以上的细菌死亡。施加磁场可以看作微生物生存环境的突发改变,能够经得起周围环境及体内离子、电子传递速度变化的细菌继续生存下来并且维持正常的生命代谢活动,这部分细菌具有更强的适应能力,或者说具有更强的生物活性。(b)活性污泥磁化会明显提高其活性,从而增强污水的处理效率。我们取7组活性污泥,在37℃恒温下观测不同磁强处理后的甲基兰脱色时间,表明0.367T下脱色时间由无磁化的29h减少至24h,污泥活性增强17%,原因就在于磁化后生存下来的微生物有更大的增殖和代谢能力。为证明这一论断,又取3组造纸中段废水稀释水样,分别在不磁化和磁化处理后标准温度下培养,测得它们的BOD5,后者均比前者高,平均高13%,可见磁处理既有灭菌作用,也有激活某些功能微生物的作用,并加速有机物的降解。
(c)磁化使藻类光合作用大大增强,显著地提高了水中的溶解氧。常温下取2组同样的污水实验,3天后磁化水中绿藻生长旺盛,非磁化水几乎看不到藻类。另外,又取3组生活污水用明暗瓶对比实验磁处理对藻类产氧能力的影响,都表明磁感应强度0.367T时污水的藻类产氧能力最高,比非磁化的平均高出1.1倍,按藻类固炭生产力与产氧能力的关系推算,藻类的生产力也将提高1.1倍,这与农业上磁化水使作物显著增产和大大提高种子的发芽率的结论一致。其原因主要是:①磁化污水使有机物分解加快,为藻类生长提供了充足的C,N,p等营养物;②磁化使生物膜渗透性增加,给藻类吸收营养元素创造了有利条件;③磁化使水的透光性增强,为藻类光合作用提供了更好的光能。水中溶解氧的增加,又促进了水中微生物的生长和有机物分解,二者相互促进,导致有机废水加速分解。
(d)污水磁化可促进高等水生生物生长,有利于污染物的去除。我们以泥鳅做实验,在3个水桶(10L)中,1个未磁化,2个被磁化,磁强分别为0.03T和0.25T,分别放养1.5kg的泥鳅,其他条件相同,3个月后所有磁化的水中泥鳅产量均高于未磁化的,平均产量提高 15%~20%。另外,还对泥鳅的耐污能力和同化COD进行实验,表明未磁化水桶中放养的50条泥鳅到第5天时全部死去,磁化的水桶中的50条在第7天时还有23条存活下来。由于高等水生动物通过食物链使有机物分解转化,间接上提高了污水的净化能力3组水样测定7天后的COD,表明被磁化且养有泥鳅的2、 3号水桶的COD去除率比无磁化、无泥鳅的提高20%),并使之以更高的速度转化为对人类有用的产物,变废为宝,防止了二次污染。⑶磁化—人工生态系统方法净化污水应用实例
如图2,1980年在原污水站基础上,建成了一个磁化—人工生态处理系统工程,主要由二级磁化和3个生态池组成。该处理系统有效占地面积770m2,平均日处理医院生活污水和病房污水700t。污水直接排入预沉调节生态池,水力滞留时间约4.0h,经水泵提升和一级磁化,进入放养大量鱼类的生态转化池,水力滞留2.0~2.5d,再次磁化并自流到设有许多垂直生态滤管的金鱼池,滞留时间2.5~3.0d,通过生态滤管集中后排出,出水达三级地面水标准,供医院绿化和清洗之用。该站运用多年来,仅1994年在预沉池排过一次池污,且数量不多,足见污染物降解转化率之高。该系统中:①预沉调节生态池面积180m2,平均水深1.1~2.5m,为兼氧池,池面风眼莲覆盖,吸收污水分解的N,p等营养盐;②生态转化池,直径25m,由中心园池、环形复氧沟、环形外池组成,接纳来自预沉池并进行一级磁化的污水,池中放养数万尾罗非鱼,吞食大量生长的菌、藻及原生动物,使水体快速净化,并流入中心园池;③生态滤池100m2,平均水深2.3m,其中放养约6万条金鱼和布设许多生态滤管,接纳中心园池流来并经二级磁化的水流,继续生态转化后经生态滤管过滤后排放,完成整个净化过程。该系统对BOD(BiologicalOxygendemand),COD,N,p去除率全年平均分别为 89.9%,87.6%,69.6%和73.6%。该系统工程基建总投资27万元,折合日处理污水1t/d的基建投资单价为386元;年运行费用7500 元,折合处理污水1t/d的年运行单价10.7元,远低于表1所列的常规二级处理的投资单价和运行单价。不仅如此,由于污水处理过程中的牛蛙、金鱼、罗非鱼、中药材、葡萄等收入,每年还可收益1.8万元,比年运行费还多出1.0万元,形成污水处理过程的负投入。该法由于生态处理中的磁化效应,大大加速和提高了污染物转化速度和效率,且变废为宝,使之成为投资少、占地小、效率高、运行费用低、无二次污染,并有一定产出收益的污水处理新途径。⑷结论
磁处理广泛应用于农业、医学、养殖、工业等诸多领域,尤其生命科学。基于这些经验,我们提出将磁处理技术与人工生态系统相结合应用于有机废水的净化处理,并着重对磁处理问题开展了一系列的实验分析和实际应用,从中获得一些有益的认识。
(a)有机废水磁处理,在水体有氧条件下,污水瞬间通过合适的磁场(0.315~0.368T)后,视水质成分的差异,可直接去除 COD8%~25%,且不受水温影响,但连续反复磁化,每次的去除率会随磁化次数急剧下降。实际应用初步表明,磁处理器相隔的水力滞留时间以2~3d为宜。磁处理直接去除COD的原因,是污水被磁化中产生的h2O2等强氧化剂所致,并非生物酶作用或有机物分子结合键直接断裂的结果。
(b)厌氧条件下,污水磁化对COD降解也很显著,实验表明,水温40℃在上述适宜磁场下,可使COD的去除率比不磁化的提高 21%~28%,但其机理尚需进一步研究。
(c)污水磁化,直接灭菌率可达70%~80%(可能是形体很小的病毒、细菌等),但不能使所有的微生物死亡,尤其功能微生物,生存下来的还会被激活,以更大的活力提高污水净化能力(初步实验约17%)。
(d)磁处理的污水,有利于菌藻系统生长和光合作用,可使水体产氧率和藻类(绿藻)生产力增加一倍之多,从而促进生物链对污水的净化作用。
(e)磁处理宜与人工生态系统联合使用,上述污水处理站就是这一结合的成功范例,处理效率高,运行费用低,污水资源化和变废为宝,为可持续发展和推广展示了广阔的应用前景。
5.磁化效应在含酚废水处理中的应用
由于各工厂含酚废水的具体生成过程千差万别,其组成和性质各不相同,并非任一处理方法都适用,需相应地根据实际情况寻求和采取有效的治理方法和技术。由于磁化效应能够改善混凝效果和促进化学反应⑻,所以采取先将含酚废水经过微弱磁场的磁化后,再运用絮凝氧化法进行处理会提高其处理的效果。含酚废水在经过微弱磁场的磁化作用后,再运用絮凝氧化法处理,处理效果与未经磁化的废水相比略有差别,而且随着磁化条件的改变存在不同的变化规律。
主要结论有:
废水经磁化后,与未经磁化相比絮凝效果和氧化处理大都有不同程度的提高。相对而言,较小的磁化流量对提高絮凝沉淀处理效果有利,而较大的磁化流速有利于获得较高的氧化去酚率。增加废水的磁化次数能够使絮凝去酚率略有提高,对氧化去酚率的增加不很明显。一般地可使废水经过3~4个磁化器即可。无论磁化与否,氧化去酚率均随着氧化剂ClO2使用量的增加而提高。但废水比较高的流速经磁化后,在相同的氧化量条件下,其氧化去酚率均比未磁化的要高。这有利于减少氧化剂消耗量和处理费用,而不影响总处理效果。磁化效应能够改变水的微观状态和结构从而影响其物理、化学性质。在适当的条件下可以明显改善污水的处理效果。因此将磁化技术和工业废水处理过程相结合的新处理手段值得进行研究和推广应用。
6.磁化在的Fe3O4吸附溶液中的铬的应用
关于Fe3O4吸附阴离子的机理已有研究,Fe3O4在水中由于水解呈正电性,对阴离子的的吸附平衡可以用形式与Langmuir 等温式相类似的的函数关系式描述,但吸附很难得到最大值。将Fe3O4粉末和磁性介质置于磁场中,磁化Fe3O4粉末聚集在具有磁力线密度不等的磁束的磁性介质附近,导致磁化的Fe3O4对Cr6+产生了磁力,通过提高磁场强度,增大Fe3O4的磁力,从而增加对Cr6+吸附量。但另一方面,在磁化 Fe3O4的表面吸附量的增加,因为被吸附的粒子电性相同,斥力增大,抵消了一部分磁力,造成了在较小的磁场强度下,吸附质增大到一定程度后,吸附量反而下降。由此可见,在磁场作用下,磁化的Fe3O4表面的吸附量是磁力和电性斥力作用的结果,并形成多分子吸附。
7.结论
通过以上的分析表明,磁化水技术不仅在水循环系统的除垢去垢领域有着重要的作用,而且磁场水处理技术还在废水处理方面有很好的效用,废水经过磁化后再进行生物和物理方法进行处理得到的效果,明显好于没有经过磁化的废水。这主要是因为磁化后的水性质发生了变化,从而导致了微生物生长条件,絮凝条件的变化。但并不是磁场强度越大效果越好,他们都有一个相对的高效范围,其机理尚需进一步研究。相信随着对其不断的研究,磁化水在废水处理领域中必将具有更广阔的应用前景。
5. 常见的化工废水处理方法都有哪些
1.化学方法处理
化学方法是利用化学反应的作用以去除水中的有机物、无机物杂质。主要内有化学混凝法、容化学氧化法、电化学氧化法等。
2.物理处理法
化工污水常用的物理法包括过滤法、重力沉淀法和气浮法等。
3.光催化氧化技术
光催化氧化技术利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。
4.超声波技术
超声波技术,是通过控制超声波的频率和饱和气体,降解分离有机物质。
5.磁分离法
磁分离法,是通过向化工污水中投加磁种和混凝剂,利用磁种的剩磁,在混凝剂同时作用下,使颗粒相互吸引而聚结长大,加速悬浮物的分离,然后用磁分离器除去有机污染物,国外高梯度磁分离技术已从实验室走向应用。
6. 污水深度处理的新技术有哪些
也没什么新技术啊,关键是看什么水质。没有万能的技术,适合的+合理的设计才是最好的。
一般也就是芬顿、臭氧、膜分离、树脂吸附、BAF等等这些技术或者各环保公司在这些基础上自己开发的组合工艺或者加强工艺。
7. 污水处理工艺中FP、FC代表的是什么意思
污水处理工艺中FP、FC代表的是:FC反应即傅克(傅瑞德尔-克拉夫茨,Friedel -Crafts)反应,水处理工艺中属于催化反应。FP工艺是Fenton+PAC ,即芬顿氧化法加上聚铝的物化沉淀法。
8. 传统污水处理技术包括是什么
传统污水处理技:
1、化学法
使用化学反应或者是物理化学作用来处理回收可溶性废物或者是胶状物质。比如说中和法使用在中和酸性或者是碱性废水。萃取法使用可溶性废物在两相作用中溶解度不同的“分配”,能够回收酚类和重金属等。
2、物理法
利用物理作用对废水中的污染物进行处理、分离和回收。例如,沉淀法用于去除水中相对密度大于1的悬浮固体。过滤方式可以去除水中的悬浮物。蒸发法采用非挥发性和可溶性物质在浓缩废水中进行处理,此外还有离心分离法、气浮法、高梯度磁法等。
3、物理化学法
吸附法、离子交换法、萃取法、膜析法、蒸发法。
4、生物法
使用微生物的生活作用来处理废水中的有机污染物。比如生物过滤法和活性污泥法来针对生活污水或者是有机生产废水进行处理,使得有机物转化降解成为无机盐实现净化。另外,还有生物膜法、生物塘法等。
5、污泥土地处理法
使用在有机质处理。污水灌溉,慢速下渗,快速下渗。由于不一样的污水处理工艺所以选择的原则也不一样,通常会更具污水处理单位的水量,污染物、处理单位电耗、成本、占地面积、管理维护难易程度。
污水处理新技术及其特点:
1、膜分离技术
其中膜分离技术是今年发展迅速,应用广泛的高新技术,应用于各个行业,它主要是根据膜的选择透过性来对污水进行分离,分级,提纯和富集。但是膜容易形成附着层,使得膜通量显著降低,因此,寻求廉价易得,易清洗的膜组件,是当前解决膜技术缺陷的关键。
2、磁分离技术
磁分离技术应用于污水处理,可以算得上是一门新兴的技术,磁分离是物理方法,利用磁力把废水中有磁性的悬浮颗粒与废水分离,它具有很多优点,占地面积小,只需要一般沉淀池的5%,可处理废水种类特别多,处理后污泥含水率低,易脱水。
3、高级氧化技术
高级氧化技术主要包括Fenton类氧化法,电化学法,光化学氧化法,光催化氧化法,声化学氧化法和臭氧化法。氧化技术已经在制药废水、印染废水、工业废水和杀菌消毒方面得到一定的应用。
9. 污水处理用磁粉有什么作用
在传统沉淀中加入水处理稀土磁粉(磁种),利用磁粉对污染物进行吸附,在版混合与絮凝过程中形成致密权的絮凝体,将微细颗粒悬浮物SS、TP、重金属、细菌等包覆于絮团中,加快絮体沉降速度,增加其表面负荷,降低澄清池水力停留时间,进而去除。
超磁分离水处理技术是目前应用于水处理的一种新工艺,其净化原理是依靠稀土永磁材料所产生的高强磁场,通过投加水处理稀土磁粉(磁种)、PAC、PAM,在强磁场力的作用下对赋磁性水体悬浮物进行快速分离,其泥水分离的原理是机械力(超强磁力),从根本上有别于传统的泥水分离。超磁分离水处理技术因其分离速度快,大大地缩短了水力停留时间,为工程设施占地面积的缩小提供了可能。
10. 污水处理新技术有哪些
1 曝气生物滤池法
曝气生物滤池法是使用了一种在表面长有生物膜的新型粒状滤料,污水由上向下流过滤料,池底提供曝气,使废水中的有机物得到好氧稳定。它可利用处理后出水进行反冲洗,排除增殖的活性污泥。该技术具有以下优点:
1.1较小的池容积和占地面积
因它的容积负荷大,可达3-8kgBOD5/m3/d,为常规二级生物处理的4-10倍,它的池容积和占地面积只是常规二级生物处理的1/10到1/5。
1.2高质量的处理出水
在容积负荷为6kgBOD5/m3/d时,其出水SS和BOD5可保持在20mg/L以下,去除率高,大大满足国内环保排放标准,并可用于中水处理。
1.3简化污水处理流程
该技术可省去二沉池和污泥回流泵房,使处理流程简化,占地面积减少,大量缩减了基建资金和运转费用。如今,此污水处理技术已被欧美及日本等发达国家广泛应用,而在我国却属于新事物。我国在大连兴建的12万吨处理厂即采用此技术,取得了良好的社会和经济效益。
2 升流式厌氧污泥层反应器
该反应器的构造为上、中、下三个区,下部为污泥床区,中部为悬浮污泥区,上部为气、固、液三相分离区。废水先由反应器底部进入向上流过污泥床区与大量的厌氧细菌接触,其中的有机物被分解成沼气。废水再向上流经悬浮污泥层,使残余的有机物继续得到分解。最后含有沼气、污泥和液体的混合液向上流过设在上部的三相分离器进行气、固、液三相分离。沼气在气室被分离并通过导管排走,污泥在三相分离器的测定区被分离,并返回到污泥床区,使反应器可维持足够的生物量。处理过的上清液由反应器顶部出水渠排走。该技术的最大的优点是其内部培养生产甲烷活性高、沉降性能好的厌氧颗粒污泥,能产生大量沼气,是产能型的废水处理装置。反应器内不设机械搅拌,不装填料,构造较为简单,运行管理方便,不需要任何能耗。而且由于其厌氧菌世代期长,在降解有机物过程中,合成菌体细胞量很少,所以产泥量很少,可降低污泥处理费用。
实践证明,该方法可应用于处理各种有机废水,而且回收产生的沼气可作为发电和民用,具有较大的经济效益。
3 内循环厌氧反应器
该反应器的基本构造为上下两个升流式厌氧污泥反应器串连叠加而成。废水由位于下层的升流式厌氧污泥反应器底部进入,与活性很高的厌氧颗粒污泥均匀混合。大部分有机物在这里被转化成沼气,所产生的沼气被下层升流式厌氧污泥反应器收集,并沿着一根特设的提升管上升,同时把混合液从下层升流式反应器提升至设在内循环反应器顶部的气液分离器,被分离出的沼气从顶部的出气管排走,而分离出的泥水混合液将沿着一根回流管返回至下层升流式反应器的底部,并与底部的颗粒污泥和进水充分混合。内循环的结果是使下层升流式反应器有很高的生物量,很长的污泥龄和很大的升流速度,使反应区的颗粒污泥完全达到流化状态,大大提高下层升流式厌氧污反泥应器去除有机物的能力。
经过下层升流式反应器处理过的废水,自动地进入上层的升流式反应器继续进行处理,剩余的有机物可进一步降解。所产生的沼气由上层升流式反应器收集,反应器内的泥水混合液在沉淀区进行固液分离后,处理过的上清液由出水管排走,沉淀的污泥可自动返回上层升流式反应器的反应区。至此,废水就完成了处理的全过程。
内循环厌氧反应器利用自身产生的沼气为动力,实现了下部混合液的内循环,使废水获得强化的预处理。进而由上层反应器对废水继续进行处理,使出水可达到预期的处理要求。该反应器的主要优点是:有机负荷率高,水力停留时间短,高径比大,占地面积小,基建投资小,出水水质稳定,耐负荷能力强。