① 药厂里的水处理是什么东东
水处理是指为达到成品水(生活或生产的用水和作为最后处置的废水)的水质要求而对原料水(原水)的加工过程。 1.加工原水为生活或工业的用水时,称为给水处理; 2.加工废水时,则称废水处理。废水处理的目的是为废水的排放(排入水体或土地)或再次使用(见废水处置、废水再用)。 在循环用水系统以及水的再生处理中,原水是废水,成品水是用水,加工过程兼具给水处理和废水处理的性质。水处理还包括对处理过程中所产生的废水和污泥的处理及最终处置(见污泥处理和处置),有时还有废气的处理和排放问题。水的处理方法可以概括为三种方式:①最常用的是通过去除原水中部分或全部杂质来获得所需要的水质;②通过在原水中添加新的成分来获得所需要的水质;③对原水的加工不涉及去除杂质或添加新成分的问题。 水中杂质和处理方法 水中杂质包括挟带的粗大物质、悬浮物、胶体和溶解物。粗大的物质如河中漂浮的水草、垃圾、大型水生物、废水中的砂砾以及大块污物等。给水工程中,粗大杂质由取水构筑物的设施去除,不列入水处理的范围。 废水处理中,去除粗大的杂质一般属于水的预处理部分。悬浮物和胶体包括泥沙、藻类、细菌、病毒以及水中原有的和在水处理过程中所产生的不溶解物质等。溶解物有无机盐类、有机化合物和气体。去除水中杂质的处理方法很多,主要方法的适用范围可以大致按杂质的粒度来划分(图1)。由于原水所含的杂质和成品水可允许的杂质在种类和浓度上差别很大,水处理过程差别也很大。 就生活用水(或城镇公共给水)而论,取自高质量水源(井水或防护良好的给水专用水库)的原水,只需消毒即为成品水;取自一般河流或湖泊的原水,先要去除泥沙等致浊杂质,然后消毒;污染较严重的原水,还需去除有机物等污染物;含有铁、锰的原水(例如某些井水),需要去除铁、锰。生活用水可以满足一般工业用水的水质要求,但工业用水有时需要进一步的加工,如进行软化、除盐等。 当废水的排放或再用的水质要求较低时,只需用筛除和沉淀等方法去除粗大杂质和悬浮物(常称一级处理);当要求去除有机物时,一般在一级处理后采用生物处理法(常称二级处理)和消毒;对经过生物处理后的废水,所进行的处理过程统称三级处理或深度处理,如当废水排入的水体需要防止富营养化所进行的去除氮、磷过程即属于三级处理(见水的物理化学处理法)。当废水作为水源时,成品水水质要求以及相应的加工流程随其用途而定。理论上,现代的水处理技术,可以从任何劣质水制取任何高质量的成品水。
编辑本段相关概念
RO 纯水系统水处理制剂 水处理
RO pure water system water treatment preparation 采用具有良好的协同处理效应的复合制剂,能有效防止水垢、微生物粘体的形成、提高系统的脱盐率、产水量;延长RO膜的使用寿命。 Adopt the compound preparation having fine coordination treatment effect , can have an effect to prevent scale , the microorganism from gluing body's formation , improve systematic desalination rate , proce a water yield; Prolong RO film life time. Risr-RO386 专用阻垢剂 Risr-RO386 special use hinders the dirty agent Risr-RO387 专用清洗剂 Risr-RO387 special use washes an agent 循环冷却水处理 Circulation chilled water system 保证冷却水塔、冷水机台等设备处于最佳的运行状态,有效的控制微生物菌群、抑制水垢的产生、预防管道设备的腐蚀。达到降低能耗、延长设备的使用寿命的目的。专案制定水处理方案,采用专业的复合水处理制剂及完善的技术服务体系。 Guarantee cooling water tower , cold water machine the platform waits for equipment to be in optimum operation state , effective the group controlling the microorganism bacterium , the creation restraining scale , the corrosion taking precautions against pipeline equipment's. Achieve the life time recing energy consumption , prolonging equipment's purpose. Special case for investigation works out the water treatment scheme , adopt the special field compound water treatment preparation and perfect technical service system. Risr-668A/B 杀菌灭藻剂 Risr-668A/B The sterilization extinguishes the algae medicinal preparation Risr-LQ512缓蚀阻垢剂 Risr-LQ512Slow eclipse anti- filthy medicinal preparation Risr-586设备清洗剂 Risr-586Equipment cleansing agent 锅炉水处理制剂 Boiler water treatment preparation 采用具有良好协同处理效应的复合制剂,防止锅炉的腐蚀与结垢,稳定锅炉水质保证锅炉的正常运行,降低锅炉本体的消耗、延长其使用寿命。 Adopt the compound preparation having the fine coordination treatment effect , guard against boiler corrosion and fouling, 水
the water quality stabilizing a boiler ensures that the boiler regularity works , reces the boiler body consumption , prolongs whose life time. Risr-GL668 复合锅炉水处理制剂 Risr-GL668 compound boiler water treatment preparation Risr-GL658 清罐剂 Risr-GL658 cleans up the jar agent Risr-GL638 碱度调整剂 Risr-GL638 Agent alkalinity is adjusted 喷漆房循环水处理制剂 Lacquer house circulation water treatment preparation 药剂属于复合制剂具有广普的分散能力,其处理的油漆渣脱水性良好,处理的漆渣为无黏性团状,便于打捞等下一阶段的处理。药剂的环境介面友好、处理效能稳定。能有效的防止油漆黏附在管道设备所带来的困扰,同时降低水体中COD含量,除去异味,改善环境,延长循环水的使用寿命。 The medicament belongs to compound preparation have general broad dispersing ability, the paint resie dehydration nature that the person handles is fine , the lacquer resie handling is the treatment there being no sticky time as soon as stages such as roll a shape into a ball , easy to salvage. The efficacy stabilizes upright amicable , handle face to face of the medicament environment. Can there be an effect's guarded against a paint sticky attach the harassment in what pipeline equipment brings about , at the same time, rece wave middle COD contents , eliminate peculiar smell , improve an environment, life time prolonging recirculating water. Risr-TZ618A 有机油漆树脂分散剂(漆雾凝聚剂) Risr-TZ618A Organic paint resin dispersant (lacquer fog flocculating agent) Risr-TZ618B 悬浮剂 Risr-TZ618B suspension agent 废水处理制剂 水处理
Waste water treatment preparation 采用合理的水处理工艺,配合水的深度处理,处理水可达到GB5084-1992、CECS61-94中水回收用水标准等,可以长时间循环使用,节约大量水资源。 Adopt the rational water treatment handicraft, the depth coordinating water's handles, water reclaims in processing water but reaching GB5084-1992 , CECS61-94 using water standard to wait , to be able to cycle for a long time to be put into use, save large amount of water resource. Risr-601环保型COD专用除去剂 Risr-601 environmental protection type COD special use eliminates an agent MRisr- 2688重金属捕捉剂 MRisr-2688 heavy metal catches an agent 瑞仕莱斯水处理科技 水处理(water treatment )对水源水或不符合用水水质要求的水,采用物理、化学、生物等方法改善水质的过程。 水的处理方法可以概括为三种方式:①最常用的是通过去除原水中部分或全部杂质来获得所需要的水质;②通过在原水中添加新的成分来获得所需要的水质;③对原水的加工不涉及去除杂质或添加新成分的问题。 水
软化水处理:用化学"树脂"处理,如硬水软化. 常用的污水处理技术有生物化学法,如活化污泥法(Activated Sludge Process),生物结层法(Fixed Biofilm Processes),混合生物法(Combined Biological Processes)等;物理化学法,如粒质过滤法(Granular Media Filtration),活化炭吸附法(Activated Carbon Adsorption),化学沉淀法(Chemical Precipitation),膜滤/析法(Membrane Processes)等;自然处理法,如稳定塘法(Stabilization Ponds),氧化沟法 (Aerated or Facultative Lagoons),人工湿地法(Constructed Wetlands),化学色可赛思树脂处理法.纳滤膜分离原理 纳滤膜又称为超低压反渗透膜,日本学者大谷敏郎曾对纳滤膜的分离原理进行了具体的定义:操作压力≤1.50mPa,截留分子量200~1000,NaCl的截留率≤90%的膜可以认为是纳滤膜。现在,纳滤膜分离技术已经从反渗透技术中分离出来,成为介于超滤和反渗透技术之间的独立的分离技术,己经广泛应用于海水淡化、超纯水制造、食品工业、环境保护等诸多领域,成为水处理技术中的一个重要的分支。 纳滤技术原理 a.溶解、扩散原理:渗透物溶解在膜中,并沿着它的推动力梯度扩散传递,在纳滤膜的表面形成物相之间的化学平衡,传递的形式是:能量=浓度o淌度o推动力,使得一种物质通过膜的时候必须克服渗透压力。 b.电效应:纳滤膜与电解质离子间形成静电作用,电解质盐离子的电荷强度不同,造成膜对离子的截留率有差异,在含有不同价态离子的多元体系中,由于道南(DONNAN)效应,使得膜对不同离子的选择性不一样,不同的离子通过膜的比例也不相同。 纳滤过程之所以具有离子选择性,是由于在纳滤膜上或者膜中有负的带电基团,它们通过静电互相作用,阻碍多价离子的渗透。纳滤膜可能的荷电密度为0.5~2meq/g。 纳滤膜的分离原理 纳滤膜介于RO与UF膜之间,对NaCL的脱除率在90%以下,反渗透膜几乎对所有的溶质都有很高的脱除率,但纳滤膜只对特定的溶质具有高脱除率; 纳滤膜主要去除直径为1个纳米(nm)左右的溶质粒子,截留分子量为100~1000,在饮用水领域主要用于脱除三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂,可溶性有机物,Ca、Mg等硬度成分及蒸发残留物质 。
编辑本段水处理工艺
污水处理一般来说包含以下三级处理:一级处理是它通过机械处理,如格栅、沉淀或气浮,去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、铁离子、锰离子、油脂等。二级处理是生物处理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥。三级处理是污水的深度处理,它包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。可能根据处理的目标和水质的不同,有的污水处理过程并不是包含上述所有过程。 纯净水处理工艺,视原水水质而定。 如果原水是市政自来水,一般的流程是 砂滤--活性炭过滤器--软化(可有可无)--保安过滤器--反渗透--紫外消毒--产水 如果是一般的地表水,在进入上述流程之前要杀菌并添加絮凝剂。 如果是井水,在砂滤后要加除铁锰过滤器。
机械处理工段
机械(一级)处理工段包括格栅、沉砂池、初沉池等构筑物,以去除粗大颗粒和悬浮物为目的,处理的方法有两种,一般通过物理法实现固液分离,将污染物从污水中分离,这是普遍采用的污水处理方式。机械(一级)处理是所有污水处理工艺流程必备工程(尽管有时有些工艺流程省去初沉池),城市污水一级处理BOD5和SS的典型去除率分别为25%和50%。在生物除磷脱氮型污水处理厂,一般不推荐曝气沉砂池,以避免快速降解有机物的去除;在原污水水质特性不利于除磷脱氮的情况下,初沉的设置与否以及设置方式需要根据水质特注的后续工艺加以仔细分析和考虑,以保证和改善除磷除脱氮等后续工艺的进水水质。另一种方法是应用化学处理,应用絮凝剂将用害的金属絮凝沉淀。
污水生化处理
污水生化处理属于二级处理,以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的,其工艺构成多种多样,可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等多种处理方法。日前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。生物处理的原理是通过生物作用,尤其是微生物的作用,完成有机物的分解和生物体的合成,将有机污染物转变成无害的气体产物(CO2)、液体产物(水)以及富含有机物的固体产物(微生物群体或称生物污泥);多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离,从净化后的污水中除去。 在污水生化处理过程中,影响微生物活性的因素可分为基质类和环境类两大类: 一、基质类包括营养物质,如以碳元素为主的有机化合物即碳源物质、氮源、磷源等营养物质、以及铁、锌、锰等微量元素;另外,还包括一些有毒有害化学物质如酚类、苯类等化合物、也包括一些重金属离子如铜、镉、铅离子等。 二、环境类影响因素主要有: (1)温度。温度对微生物的影响是很广泛的,尽管在高温环境(50℃~70℃)和低温环境(-5~0℃)中也活跃着某些类的细菌,但污水处理中绝大部分微生物最适宜生长的温度范围是20-30℃。在适宜的温度范围内,微生物的生理活动旺盛,其活性随温度的增高而增强,处理效果也越好。超出此范围,微生物的活性变差,生物反应过程就会受影响。一般的,控制反应进程的最高和最低限值分别为35℃和10℃。 (2)PH值。活性污泥系统微生物最适宜的PH值范围是6.5-8.5,酸性或碱性过强的环境均不利于微生物的生存和生长,严重时会使污泥絮体遭到破坏,菌胶团解体,处理效果急剧恶化。 (3)溶解氧。对好氧生物反应来说,保持混合液中一定浓度的溶解氧至关重要。当环境中的溶解氧高于0.3mg/l时,兼性菌和好氧菌都进行好氧呼吸;当溶解氧低于0.2-0.3mg/l接近于零时,兼性菌则转入厌氧呼吸,绝大部分好氧菌基本停止呼吸,而有部分好氧菌(多数为丝状菌)还可能生长良好,在系统中占据优势后常导致污泥膨胀。一般的,曝气池出口处的溶解氧以保持2mg/l左右为宜,过高则增加能耗,经济上不合算。 在所有影响因素中,基质类因素和PH值决定于进水水质,对这些因素的控制,主要靠日常的监测和有关条例、法规的严格执行。对一般城市污水而言,这些因素大都不会构成太大的影响,各参数基本能维持在适当范围内。温度的变化与气候有 水处理设备
关,对于万吨级的城市污水处理厂,特别是采用活性污泥工艺时,对温度的控制难以实施,在经济上和工程上都不是十分可行的。因此,一般是通过设计参数的适当选取来满足不同温度变化的处理要求,以达到处理目标。因此,工艺控制的主要目标就落在活性污泥本身以及可通过调控手段来改变的环境因素上,控制的主要任务就是采取合适的措施,克服外界因素对活性污泥系统的影响,使其能持续稳定地发挥作用。 实现对生物反应系统的过程控制关键在于控制对象或控制参数的选取,而这又与处理工艺或处理目标密切相关。 前已述及溶解氧是生物反应类型和过程中一个非常重要的指示参数,它能直观且比较迅速地反映出整个系统的运行状况,运行管理方便,仪器、仪表的安装及维护也较简单,这也是近十年我国新建的污水处理厂基本都实现了溶解氧现场和在线监测的原因。
三级处理
三级处理是对水的深度处理,现在的我国的污水处理厂投入实际应用的并不多。它将经过二级处理的水进行脱氮、脱磷处理,用活性炭吸附法或反渗透法等去除水中的剩余污染物,并用臭氧或氯消毒杀灭细菌和病毒,然后将处理水送入中水道,作为冲洗厕所、喷洒街道、浇灌绿化带、工业用水、防火等水源。 由此可见,污水处理工艺的作用仅仅是通过生物降解转化作用和固液分离,在使污水得到净化的同时将污染物富集到污泥中,包括一级处理工段产生的初沉污泥、二级处理工段产生的剩余活性污泥以及三级处理产生的化学污泥。由于这些污泥含有大量的有机物和病原体,而且极易腐败发臭,很容易造成二次污染,消除污染的任务尚未完成。污泥必须经过一定的减容、减量和稳定化无害化处理井妥善处置。污泥处理处置的成功与否对污水厂有重要的影响,必须重视。如果污泥不进行处理,污泥将不得不随处理后的出水排放,污水厂的净化效果也就会被抵消掉。所以在实际的应用过程中,污水处理过程中的污泥处理也是相当关键的。
② 废乳化液属于那种危废,目前的处理技术是哪个比较好
废乳化液属于HW09危废的成分是:油/水、烃/水混合物或乳化液。毅砺 节能HW09废乳化液废水废液净化回用。来自于水压机定期更换的油/水、烃/水混合物或乳化液,使用切削油和切削液进行机械加工过程中产生的油/水、烃/水混合物或乳化液 ,其他工艺过程中产生的废弃的油/水、烃/水混合物或乳化液。目前处理乳化液废水主要采用化学混凝法、共凝聚气浮法、焚烧法、生化组合工艺、膜过滤法等常规处理工艺,现对它们在乳化液废水处理中应用现状分贝进行介绍。
2.1化学混凝法
化学混凝法是处理乳化液废水的传统方法,即向乳化液废水中投加化学混凝剂,一方面发生水解反应生成胶体吸附油珠,另一方面发生聚合作用形成不同程度的大分子聚合物,通过吸附絮凝、架桥作用脱除油滴,达到破乳目的,实现油水分离。
在早期化学混凝法处理乳化液废水的研究中,常用到无机混凝剂,如硫酸铁、硫酸铝等,但由于传统无机混凝剂效果不理想,近年来出现了很多无机高分子混凝剂的应用与研究。吴克明等采用水玻璃和硫酸制成聚硅硫酸铝复合型混凝剂,对浊度为 10 910 NTU 、油为3 446 mg/L、COD 为21 006 mg/L 的高浓度乳化液废水进行处理,相应去除率分别达 99.9%、99.7%、99.5%。张建鹏等使用复合聚铝铁混凝剂处理乳化液废水,不仅取得良好的破乳效果, CODCr 和油的平均去除率分别达90%、99%以上,而且混凝出水具有较高的生化性。林永增等将以酸洗废液为原料制备的聚合氯化铝(PAC)应用于二次冷轧乳化废液的处理,COD 去除率可达到95%以上,达到以废治废的目的。
2.2共凝聚气浮法
共凝聚气浮法是在化学混凝的基础上,与气浮工艺相结合产生的一种方法。由于化学混凝后生成的大粒径油滴和絮粒状物质可与气浮机产生的微气泡碰撞黏附,形成更大粒径的带气絮体,因此其去除效果较混凝沉淀法更显著,对pH、水温、污染物质负荷适应性更强,投药量更少、反应时间更短,目前对共凝聚气法处理乳化液废水的研究国外进行的详细。
2.3焚烧法
焚烧处理是指在焚烧炉的燃烧室内,通过可控高温化学反应破坏含油废水中各种有害物质的分子结构,把含油废水氧化成CO2和H2O等无害物质的技术。含油废水焚烧过程可分为蒸发、气化、氧化3个阶段。含油废水中的水分在高温环境中首先蒸发出来.可燃组分呈雾状细滴。而后,油脂等有机物气化,高分子有机物可能会裂解为低分子化合物(反应温度约为700~800℃)。最后,气态有机物与炉内的氧气发生氧化反应,生成CO2 和H2O,并随烟气排出炉
2.4生化组合工艺
破乳操作能破坏乳化液中表面活性剂的稳定作用,实现油水分离,但处理后的乳化液COD 仍维持在较高水平,需进一步处理,以达标排放或回用。由于去除了油类物质,破乳后的乳化液废水具有一定可生化性,使生化处理成为可能。成文等对经过氯化钙和明矾破乳、PAC 和PAM 混凝处理的出水进行处理,采用水解-好氧-活性炭吸附可使出水COD 达50~70 mg/L、SS 为75 mg/L、石油类为5.4 mg/L、色度5 倍。林明等采用破乳+膜过滤+Fenton 氧化+ 生化工艺对高浓度乳化油废水进行处理,COD 从3× 104~2×106 mg/L 下降到50 mg/L 以下,处理效果良好。朱靖等采用混凝气浮-SBR-过滤工艺处理乳化液废水,COD、BOD、油由22 400、2 680、1 420 mg/L 降到137、25、0.8 mg/L,去除率分别达到99.38%、 99.06%、99.94%。
2.5半导体膜+纳滤膜工艺
近年来膜处理技术在含油废水处理方面快速发展先后涌现出有机超滤、反渗透等多种膜处理技术。我公司一直致力于膜技术在含油废水处理中的研究根据不同行业的含油废水特点开发出半导体膜+纳滤膜的处理技术。半导体膜因其具有精度高耐污染极易清洗,在多种含油废水实验和现场实例中都取得优的表现成为处理含油废水的最好选择。在半导体膜将含油废水中的油脂拦截后,出水中还含有大量的污染物需要进一步处理。在更高精度的膜处理中纳滤膜是一种很好的选择,纳滤膜拦截分子在1000道尔顿以上拦截去除绝大数溶解污染物。半导体膜+纳滤膜的组合处理工艺在含油废水处理中有绝对优势
综上所表述的五种处理乳化液废水工艺化学混凝法、共凝聚气浮法、焚烧法、生化组合法。半导体膜+纳滤膜法。化学混凝法,共凝聚气浮法。
焚烧法虽然去除率能达到99%左右,但企业后期运行成本高,化学混凝法和共凝聚气浮法同时都是需要加药,容易产生二次危废。膜技术再处理乳化液等含油废水上,通过膜技术进行油水分离,产生的水进行回用,更有效的为企业节约成本,实现节能减排。
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③ 关于化学制药的污水处理方面的论文
1、污水除油的必要性随着经济发展和人们生活水平的提高,城市污水的水质也在发生着变化,污水中动植物油及矿物油等油类物质逐渐增多。据有关资料报道,到2000年,我国已建成并投入运行的城市污水处理厂约180座,设计处理能力达到1050×104m3 /d,其中二级生化处理能力约750×10 4m3 /d,这些污水处理厂大多存在着油类物质的污染问题[1];尤其是一些中小城镇的污水处理厂,由于其水量较小,水质波动较大,在用水高峰期,大量餐饮污水进入处理厂,对污水处理厂的正常运行产生严重影响。以西南科技大学污水处理厂为例,该厂占地20亩,日处理能力1×104m3/d,服务人口30000人左右,采用改进型三沟式氧化沟工艺。该污水处理厂在设计过程中没有考虑进水中的油类物质,但自2003年5月运行以来,发现进水中油类物质逐渐增多,尤其是学校教师公寓和两个学生食堂完工以后,其状况更加严重。在过去的三年间,每到冬季,油类物质覆盖整个氧化沟表面,严重影响了氧化沟的充氧效率和出水水质状况,对进水中油类物质的测定发现其含量在86mg/L~420mg/L之间,其中夏季进水中油的平均含量为120mg/L,冬季为210mg/L。2 污水的除油方法分析目前,国内外对含油污水治理的研究方法主要有以下三类:化学处理法、物理处理法和生化处理法。化学处理法主要包括化学混凝法、化学沉淀法、催化氧化法及各种方法的结合运用;物理处理法包括离心分离法、过滤和超过滤法、澄清法和气浮法;生化法包括生物接触氧化法、生物转盘法、活性污泥法等[2]。2.1 化学处理法化学处理法主要指投加一定的化学物质,使其与水中的油类物质发生絮凝、沉淀或催化氧化等反应,达到将油类物质从水中去除的目的。目前,在污水的除油过程中,化学法的研究主要集中在新型的絮凝剂的开发方面[3~8]。絮凝剂主要包括无机和有机絮凝剂,在无机絮凝剂方面,大庆石化总厂炼油厂曾对铁盐在炼油污水处理中的应用进行了研究[3],认为在浮选投加复合聚合铝铁,在浮选除油的同时还具有除硫作用。有机絮凝剂主要包括非离子、阴离子、阳离子、两性离子有机聚合物等类型,由于分子量大,吸附悬浮物及胶质能力强,形成的絮体尺寸大,沉降快,用量少,且产生的污泥量少,易脱水,对处理水不产生负面影响,近年来备受青睐。在其应用方面,已经批量生产的主要是聚丙烯酰胺(PAM)、聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)和曼尼期反应的阳离子聚丙烯酰胺。在对有机絮凝剂的研究方面,唐善法等人利用丙稀酰胺与二甲基二烯丙基氯化铵、烷基二甲基烯丙基氯化铵进行多元共聚对聚丙烯酰胺进行阳离子化和疏水改性而合成的JH系列絮凝剂具有良好的絮凝除浊、破乳除油和去除有机物的能力[4];段宏伟等人利用改性环乙环丙阳离子聚醚等合成的RD-1反相破乳剂对污水中油类的去除具有较好的效果[5];除此之外,还有对二硫代氨基甲酸盐等絮凝剂的研究[6~8]。近几年,污水除油方法在能量化学领域也有研究[9~12],如磁化学技术的研究[9~11],废水中的浮油或分散油可使用被服油膜磁粉法和油层悬浮磁粉过滤法来处理。前者是用一些化学物质对磁性颗粒进行表面处理,使其表面被服一层亲油和疏水性物质的薄膜,磁种吸附油后,用磁场回收磁种即可除油;后者是利用吸附油膜的磁粉,或吸附油的磁种层来过滤油,通过磁场来固定滤层,为增加滤层与污水中油珠的碰撞,可使用交变磁场。另外,在电化学方面[11,12],可运用直接电解、间接电解、电化学吸附与脱附等方法对污水进行除油。2.2 物理处理法物理处理法是污水除油系统中应用最多的一类方法,其核心思想是采用物理的方法达到油水的分离。在污水的除油过程中,物理法的研究主要集中在油水分离器的研究开发,其中包括浮选技术及浮选器、旋流技术及旋流器、膜技术及膜器等方面。2.2.1 浮选技术浮选净化技术是国内外正在深入研究与不断推广的一种水处理新技术[13~15]。浮选除油就是在水中通入空气或其它气体产生微细气泡,使水中的一些细小悬浮油珠及固体颗粒附着在气泡上,随气泡一起上浮到水面形成浮渣,从而完成固、液分离的一种新的除油方法。根据在于水中形成气泡的方式和气泡大小的差异,浮选处理法大体上可分为四大类,即溶气浮选法、诱导浮选法、电解浮选法和化学浮选法,其详细分类及每种方法的优缺点如表1所示。表1浮选处理方法的分类方法名称具体方法浮选成因主要优点主要缺点溶气浮选法加压溶气浮选法 真空浮选法在加压下,使气体溶解于污水,又在常压下释放出气体,产生微小气泡。在减压下,使溶解于水中的气体释放出来,产生微小气泡。气泡的尺寸小、均匀、操作稳定、设备简单、管理维修方便、除油率高上浮稳定、絮凝体破坏可能性小、能耗小流程较复杂、停留时间长、设备庞大、操作麻烦 溶气量小、操作及结构复杂诱导浮选法机械鼓气浮选法叶轮浮选法 射流浮选法让气体通过无数个微小的孔隙或缝隙,产生微小气泡。叶轮转动产生负压吸入气体,并依靠其剪切力使吸入气体变成小气泡。依靠水射器的作用使污水中产生微小气泡能耗小、浮选室结构简单。 溶气量大、停留时间短、处理速度高于溶气浮选工艺、除油效率高、设备造价低、耐冲击负荷。噪声小、工艺简单、总体能耗低、产生气泡小、除油效率好于叶轮式需投加表面活性剂才能形成微小气泡、使用范围受限、微孔易堵。浮选中必须添加浮选助剂、气泡大小不均匀、可能产生些无效气泡、制造维修麻烦。水射器要求高电解浮选法电解浮选法电絮凝浮选法选用惰性电极,使污水电解产生微小气泡。选用可溶性电极(Fe、Al等)在阳极上产生微小气泡,在阴极上有混凝作用的离子气泡小、除油率高。 气泡小、浮选与絮凝同时进行、除油率高极板损耗大、运行费用高。 同上化学浮选法化学浮选法依靠物质之间的化学反应,产生微小气泡(生成CO2,O2)。设备投资低、气泡量易于控制、尤适用于悬浮物含量高的污水污泥量增加、劳动强度大。 2.2.2 旋流技术水力旋流器是利用油水的密度差,在液流高度旋转时受到不等离心力的作用而实现油水分离的。含油污水切向进入圆筒涡旋段,并沿旋流管轴向螺旋态流动。在同心缩径段,由于圆锥截面的收缩,使流体增速,并促使已形成的螺旋流态向前流动,由于油和水的密度差,使水沿着管壁旋转,而油珠移向中心。流体进入细锥段,截面不断缩小,流速继续增大,小油珠继续移到中心汇成油芯。流体进入平行尾段,由于流体恒速流动,对上段产生一定的回压,使低压油芯向溢流口排出,而水则从净水出口排出。其工作原理见图1。图1 水力旋流器的工作原理示意图国外水力旋流除油研究始于1967年,经过多年的科学研究和工程应用,现已进入重大技术发展阶段。目前,美国 Conoco公司、Krebs公司、Kvanemer公司、Mpe公司、Amoco公司,澳大利亚 BWN Vortoil 公司,瑞典 ALFALAVAL公司都开始生产油水旋流分离器。国内许多研究单位和企业也先后开展了水力旋流器的研制工作,如西安交通大学、西南石油学院、四川大学、大庆石油学院、大连理工大学、江汉石油机械研究所、河南石油勘探局设计院、胜利油田设计院、大港油田设计院、江都环保器材厂、沈阳新阳机器制造厂等单位[16~22]。2.2.3 膜技术膜处理技术是最近兴起的一项污水除油的新技术[22,23],其核心思想是利用半透膜作选择障碍层,允许某些组分透过而保留混合物中的其他组分从而达到分离目的的技术总称。它具有设备简单、操作方便、无相变、无化学变化、处理效率高和节能等优点,已作为一种单元操作在污水除油过程中日益受到人们的重视。在膜技术的研究应用方面,天津天膜技术工程公司曾采用中空纤维超滤膜对含油污水进行处理研究[23],表明中空纤维超滤膜用于处理经过预处理的含油量较低的污水较为理想,而对未经过处理的含油量高的污水除油除浊效果较好;中国计量科学研究院利用一种破乳功能膜处理含油污水,取得较好效果[24]。但在膜技术应用中,都不同程度的存在膜的清洗问题。2.3 生化处理法生化处理是利用水中的微生物处理污水中的有机污染物的一种工艺,现有的污水处理厂的生物处理单元,对污水中的油类物质有部分去除效率,但去除率较低。目前生物技术在污水除油中的应用主要集中在筛选优化、培养和驯化嗜油微生物菌种。新疆环境监测中心通过利用餐饮服务业的含油污水培养筛选出28株具有较强除油能力的菌种进行研究,发现将其回接污水后,平均除油率达68%,其优选菌种回接污水24h后的除油率达90 %,而同批污水自然存放10d后的除油率仅为29%。采用选培优良菌种集中快速处理,可以显著提高此类污水的处理效率[25]。3 除油方案探讨针对西科大污水厂的油类物质,2003年~2005年冬季我们曾采用水力冲刷氧化沟表面和在沉砂池前投加石灰的方法进行实验。水力冲刷虽然可以暂时使氧化沟表面的油类物质吸附在污泥表面沉淀下来,但在下一个运行阶段油类物质会重新布满池面;沉砂池前投加石灰可以减少氧化沟中的油污,但石灰同时会对部分微生物产生抑止,其产生的沉淀物质在沉砂池中很难沉淀下来,带到氧化沟后容易堵塞沟中微孔曝气器,因此投加量受到限制,而其他的絮凝剂有存在价格偏高的问题。为了暂时避免氧化沟的缺氧问题,我们将氧化沟出水堰的挡板去掉,使漂浮的油污随出水进入接触池,在接触池的起端清捞。可以说上述的措施并未达到理想的除油目的。在选择除油方案时,我们也考虑了水力旋流器等物理方法,但由于其细格栅和沉砂池之间的空间限制以及昂贵的能耗费用和分离出来的油类的去向等问题的困扰,故未能采用。由于西科大污水厂的油类的来源较为单一,我们考虑在两个学生食堂外的设置隔油池,分离出来的油污和食堂的潲水一起集中处理;同时在污水厂氧化沟中培养驯化嗜油微生物,通过微生物技术对其余的油类进行处理,从而达到节约费用,提高除油效率的目的。4 结论4.1 污水处理厂除油的方法很多,目前在化学、物理及生化处理方法方面均有研究应用。4.2 中小城镇的污水处理厂由于存在资金困难等因素,在设计过程中往往没有考虑除油设施,而运行中油类的污染又直接影响其处理效果,因此其除油措施的实施必须结合各厂的具体情况。4.3 对于油类物质来源比较单一的城镇污水处理厂,从源头治理会起到简单、经济和实用的效果。4.4 微生物技术作为一种新兴的技术,在污水除油领域的研究应用正在不断深化,筛选优化、培养和驯化嗜油微生物菌种对于中小型污水处理厂的除油具有节能、高效等优点。
④ 什么是水处理
1.地表水:是指存在于地壳表面,暴露于大气的水,是河流、冰川、湖泊、沼泽四种水体的总称,亦称“陆地水”。
2.地下水:是贮存于包气带(包气带是指位于地球表面以下、潜水面以上的地质介质)以下地层空隙,包括岩石孔隙、裂隙和溶洞之中的水.地下水存在于地壳岩石裂缝或土壤空隙中。
3.原水:是指采集于自然界,包括并不仅限于地下水,水库水等自然界中能见到的水源的水,未经过任何人工的净化处理。
4.pH:表示溶液酸碱度的数值,pH=-lg[H+]即所含氢离子浓度的常用对数的负值。
5.总碱度:水中能与强酸发生中和作用的物质的总量。这类物质包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。
6.酚酞碱度:就是用酚酞作指示剂所测得的碱度(滴定终点pH=8.2~8.4)。
7.甲基橙碱度:就是以甲基橙作指示剂所测得的碱度(滴定终点pH=3.1~4.4)。
8.总酸度:酸度指水中能与强碱发生中和作用的物质的总量,包括:无机酸、有机酸、强酸弱碱盐等。。。
9.总硬度:在一般天然水中,主要是Ca2+和Mg2+,其它离子含量很少,通常以水中Ca2+和Mg2+的总含量称为水的总硬度。
10.暂时硬度:由于水中含有Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2而形成的硬度,经煮沸后可把硬度去掉,这种硬度称为碳酸盐硬度,亦称暂时硬度。
11.永久硬度:由于,水中含CaSO4(CaCl2)和MgSO4(MgCl2)等盐类物质而形成的硬度,经煮沸后也不能去除,这种硬度称为非碳酸盐硬度,亦称永久硬度。
12.溶解物:以简单分子或离子的形式在水(或其它溶剂的)溶液中存在,粒子大小通常只有零点几到几个纳米,肉眼不可见,也无丁达尔现象,用光学显微镜无法看到。
13.胶体:若干分子或离子结合在一起的粒子团,大小通常在几十纳米至几十微米,肉眼不可见,但是,会发生丁达尔现象。小的胶体粒子无法用光学显微镜看到,大的可以看到。
14.悬浮物:是大量分子或离子结合而成的肉眼可见的小颗粒,大小通常在几十微米以上。用光学显微镜可以清楚看到,悬浮物颗粒较长时间静置可以沉淀。
15.总含盐量:水中离子总量称为总含盐量,由水质全分析所得到的全部阳离子和阴离子的量相加而得,单位用mg/L(过去也用PPM)表示。
16.浊度:也称浑浊度。从技术的意义讲,浊度是用来反映水中悬浮物含量的一个水质替代参数。水中主要的悬浮物,一般也就是泥土。以1L蒸馏水中含有1mg二氧化硅作为标准浊度的单位,表示为1PPm。
17.总溶解固体:TDS,又称溶解性固体总量,测量单位为毫克/升(mg/L),它表明1升水中溶有多少毫克溶解性固体。
18.电阻:根据欧姆定律,在水温一定的情况下,水的电阻值R大小与电极的垂直截面积F成反比,与电极之间的距离L成正比。
19.电导:水的导电能力强弱程度,就称为电导度S(或称电导)。
20.电导率:水的导电性即水的电阻的倒数,通常用它来表示水的纯净度。
21.电阻率:水的电阻率是指某一温度下,边长为1CM立方体水的相对两侧面间的电阻,其单位为欧姆*厘米(Ω*CM),一般是表示高纯水水质的参数。
22.软化水:是指将水中硬度(主要指水中钙、镁离子)去除或降低一定程度的水。水在软化过程中,仅硬度降低,而总含盐量不变。
23.脱盐水:是指水中盐类(主要是溶于水的强电解质)除去或降低到一定程度的水。其电导率一般为1.0-10.0μs/cm,电阻率(25℃)0.1-1000000Ω.cm,含盐量为1.5mg/L。
24.纯水:是指水中的强电解质和弱电解质(如SiO2、C02等)。去除或降低到一定程度的水。其电导率一般为:1.0—0.1μs/cm,电阻率1.0--1000000Ω.cm。含盐量<1mg/l。
25.超纯水:是指水中的导电介质几乎完全去除,同时不离解的气体、胶体以及有机物质(包括细菌等)也去除至很低程度的水。其电导率一般为O.1—0.055μs/cm,电阻率(25℃)>10×1000000Ω.cm,含盐量<0.1mg/l。理想纯水(理论上)电导率为0.05μs/cm,电阻率(25℃)为18.3×1000000μs/cm。
26.除氧水:也称脱氧水,脱除水中的溶解氧,一般用于锅炉用水。
27.离子交换:利用离子交换剂中的可交换基团与溶液中各种离子间的离子交换能力的不同来进行分离的一种方法。
28.阳树脂:具有酸性基团。在水溶液中酸性基团可以电离生成H+,可以与水中阳离子进行离子交换。
29.阴树脂:含有碱性基团他们在水溶液中电离并与阴离子进行离子交换。
30.惰性树脂:无活性基团,没有离子交换作用,相对密度一般控制在阴、阳树脂之间,用以隔开阴、阳树脂,避免阴、阳树脂在再生时的交叉污染,使再生更加完全。
31.微滤:MF又称微孔过滤,属于精密过滤。微滤能够过滤掉溶液中的微米级或纳米级的微粒和细菌。
32.超滤:UF,以压力为推动力的膜分离技术之一。以大分子与小分子分离为目的,膜孔径在20-1000A°之间。
33.纳滤:NF,是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程,纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右。
34.渗透:渗透是水分子经半透膜扩散的现象。它由高水分子区域(即,低浓度溶液)渗入低水分子区域(即,高浓度溶液)。
35.渗透压:对于两侧水溶液浓度不同的半透膜,为了阻止水从低浓度一侧渗透到高浓度一侧而在高浓度一侧施加的最小额外压强称为渗透压。
36.反渗透:RO,反渗透就是通过人工加压将水从浓溶液中压到低浓度溶液中,RO反渗透膜孔径小至纳米级,在一定的压力下水分子可以通过RO膜,而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜。
36.渗析:又称透析。一种以浓度差为推动力的膜分离操作,利用膜对溶质的选择透过性,实现不同性质溶质的分离。
37.电渗析:ED,在电场作用下进行渗析时,溶液中的带电的溶质粒子(如,离子)通过膜而迁移的现象称为电渗析。
38.EDI:又称连续电除盐技术,是一种将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术。
39.回收率:指膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分率。
40.脱盐率:通过反渗透膜从系统进水中除去总可溶性的杂质浓度的百分率,或通过纳滤膜脱除特定组份如二价离子或有机物的百分数。
41.透盐率:脱盐率的相反值,它是进水中溶解性的杂质成份透过膜的百分率。渗透液:经过膜系统产生的净化产水。
42.通量:以单位膜面积透过液的流率,通常以每小时每平方米升(l/m2h)或每天每平方英尺加仑表示(gfd)。
43.产品水:净化后的水溶液,为反渗透或纳滤系统的产水。
44.浓水:没透过膜的那部分溶液,如反渗透或纳滤系统的浓缩水。
45.循环水:用水来冷却工艺介质的系统称作冷却水系统。
46.直流冷却水系统:冷却水仅仅通过换热设备一次,用过后水就被排放掉。
47.敞开式循环水:以水冷却移走工艺介质或换热设备所散发的热量,然后,利用热水和空气直接接触时将一部分热水蒸发出去,而使大部分热水得到冷却后,再循环使用。
48.封闭式循环水系统:又称为密闭式循环冷却水系统。在此系统中,冷却水用过后不是马上排放掉,而是回收再用。
49.冷却塔:是用水作为循环冷却剂,从一系统中吸收热量排放至大气中,以降低水温的装置。分自然通风和机械通风两种冷却方式。
50.布水器:回水通过布水器均匀分布到填料上。
51.填料:回水经过填料形成水膜,增加与空气的接触面积。
52.收水器:回收部分蒸发水蒸汽中携带的液体水。
53.循环水量:指循环水系统上冷却塔的循环水量总和。n50保有水量:循环水系统内所有水容积的总和,等于水池容积及管道和水冷设备内水的容积总和。
54.补充水量:用来补充循环水系统中由于蒸发/排污/何飞溅的损失所需的水。
55.旁滤水量:从循环冷却水系统中分流出部分水量按要求进行处理后,再返回系统的水量。
56.蒸发水量:循环冷却水系统在运行过程中蒸发损失的水量。
57.排污水量:在确定的浓缩倍数条件下,需要从循环冷却水系统中排放的水量。
58.风吹泄露损失水量:循环冷却水系统在运行过程中风吹和泄露损失的水量。
59.补充水量:循环冷却水系统在运行过程中补充所损失的水量。
60.浓缩倍数:循环冷却水的含盐浓度与补充水的含盐浓度之比值。
61.换热:物体间的热量交换称为换热。循环水换热有三种基本形式:热交换、对流换热、辐射换热、蒸发换热。
62.导热:直接接触的物体各部分之间的热量传递现象叫导热。
63.对流换热:在流体内,流体之间的热量传递主要由于流体的运动,使热流中的一部分热量传递给冷流体,这种热量传递方式叫做对流换热。
64.辐射换热:高温物体的部分热能变为辐射能,以电磁波的形式向外发射到接收物体后,辐射能再转变为热能而被吸收,这种电磁波传递热量的方式叫做辐射换热。
65.蒸发换热:通过水分子蒸发时要带走汽化潜热的一种换热形式。
66.冷却水进出口温差:冷却塔入口与水池出口之间水的温差。
67.湿球温度:是指同等焓值空气状态下,空气中水蒸汽达到饱和时的空气温度。
68.干球温度:是温度计在普通空气中所测出的温度,即,我们一般天气预报里常说的气温。
69.物理清洗:通过水的流速将管道内杂物清洗出管道。
70.化学清洗:通过药剂的作用,使金属换热器表面保持清洁及活化状态,为预膜做准备。
71.预膜:即,化学转化膜,是金属设备和管道表面防护层的一种类型,特别是酸洗和钝化合格后的管道,可利用预膜的方法加以保护。
72.缓蚀剂:抑制或延缓金属被腐蚀的处理过程。
73.阻垢剂:利用化学的或物理的方法,防止换热设备的受热面产生沉积物的处理过程。
74.氧化性杀菌剂:具有强烈氧化性的杀生剂,通常是一种强氧化剂,对水中的微生物的杀生作用强烈。
75.非氧化性杀菌剂:不是以氧化作用杀死微生物,而是以致毒作用于微生物的特殊部位,因而,它不受水中还原物质的影响。
76.有效氯:是指含氯化合物(尤其作为时消毒剂)中氧化能力相当的氯量,可以定量地表示消毒效果。
77.余氯:余氯是指水经过加氯消毒,接触一定时间后,水中所余留的有效氯。
78.化合性氯:指水中氯与氨的化合物,有NH2Cl、NHCl2及NHCl3三种,以NHCl2较稳定,杀菌效果好,又叫结合性余氯。
79.游离性余氯:指水中的ClO-、HClO、Cl2等,杀菌速度快,杀菌力强,但消失快,又叫自由性余氯。
80.正磷:磷酸盐中的+5价的磷。
81.有机磷:是含碳-磷键的化合物或含有机基团的磷酸衍生物。
82.总铁:各种存在状态的铁,包含:所以铁元素。
83.总锌:各种存在状态的锌,就是包含所有锌元素的。
84.药剂停留时间:药剂在循环冷却水系统中的有效时间。
85.结垢:水中溶解的钙、镁碳酸氢盐受热分解,析出白色沉淀物,渐渐积累附着在容器上,叫结垢。
86.腐蚀:指(包括:金属和非金属)在周围介质(水,空气,酸,碱,盐,溶剂等。。。)作用下产生损耗与破坏的过程。
87.生物粘泥:由微生物及其产生的粘液,与其他有机和无机杂质混在一起,粘着在物体表面的粘滞性物质。
88.生活污水:主要是人类生活中使用的各种厨房用水、洗涤用水和卫生间用水所产生的排放水,多为无毒的无机盐类,生活污水中含氮、磷、硫多,致病细菌多。
89.市政污水:排入城镇污水系统的污水的统称。载合流制排水系统中,还包括生产废水和截留的雨水。市政污水主要包括生活污水和工业污水,由城市排水管网汇集并输送到污水处理厂进行处理。
90.工业废水:是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液,其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。
91.COD:化学需氧量,水体中能被氧化的物质在规定条件下进行化学氧化过程中所消耗氧化剂的量,以每升水样消耗氧的毫克数表示,通常记为COD。
92.BOD:地面水体中微生物分解有机物的过程消耗水中的溶解氧的量,称生化需氧量,通常记为BOD,常用单位为毫克/升。
93.BC比:表示水中污染物的可生化程度,0.1-0.25难生化,0.25-0.5可生化,>0.5易生化。
94.TOC:指水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量,反映水中氧化的有机化合物的含量,单位为ppm或ppb。
95.氨氮:是指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮。
96.有机氮:与碳结合的含氮物质的总称,如,蛋白质、氨基酸、酰胺、尿素等。。。
97.凯氏氮:TKN,是指以基耶达(Kjeldahl)法测得的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。
98.硝态氮:NOxˉ,是指硝酸盐中所含有的氮元素。硝酸跟与亚硝酸根之和。
99.总氮:TN,是水中各种形态无机和有机氮的总量。
100.总磷:TP,水样经消解后将各种形态的磷转变成正磷酸盐后测定的结果,以每升水样含磷毫克数计量。
101.次磷:以H2PO2ˉ形式存在的磷酸盐,正常化学除磷去除不了,需要转化为硫酸根才能去除。
102.色度:是指含在水中的溶解性的物质或胶状物质所呈现的类黄色乃至黄褐色的程度。
103.格栅:用于去除水中漂浮物。
104.初沉池:又称一沉池,污水处理中用于去除可沉物和漂浮物的构筑物。
105.调节池:用以调节进、出水流量的构筑物。主要起对水量和水质的调节作用,以及对污水pH值、水温,有预曝气的调节作用,还可用作事故排水。
106.事故池:事故水收集池,是污水处理过程中所需构筑物的一种,在处理化工、石化等一些工厂所排放的高浓度废水时,一般都会设置事故池。
107.隔油池:利用废水中悬浮物和水的比重不同而达到分离的目的。
108.气浮:在水中产生大量的微细气泡,使空气以高度分散的微小气泡形式附着在悬浮物颗粒上,造成密度小于水的状态,利用浮力原理使其浮在水面,从而实现固-液分离。
109.生化池:生化处理中细菌代谢所处的池子。
110.二沉池:即,二次沉淀池,二沉池是活性污泥系统的重要组成部分,其作用主要是使污泥分离,使混合液澄清、浓缩和回流活性污泥。
111.平流式沉淀池:池体平面为矩形,进口和出口分设在池长的两端。
112.竖流式沉淀池:又称立式沉淀池,是池中废水竖向流动的沉淀池。池体平面图形为圆形或方形,水由设在池中心的进水管自上而下进入池内。通过污泥自身重量沉淀。
113.幅流式沉淀池:废水自池中心进水管进入池,沿半径方向向池周缓缓流动。悬浮物在流动中沉降,并沿池底坡度进入污泥斗,澄清水从池周溢流出水渠。
114.污泥池:一般是用于盛放回流污泥及剩余污泥的池子。
115.监测池:又称清水池,用于盛放处理过的污水。
116.凝聚:胶体失去稳定性的过程。俗称胶体脱稳。
117.絮凝:脱稳胶体互相聚结成大颗粒絮体的过程。
118.混凝:通过脱稳、絮凝形成大颗粒的絮凝物的两个阶段的整个过程。凝聚和絮凝的总称
119.新陈代谢:机体与外界环境之间的物质和能量交换以及生物体内物质和能量的自我更新过程叫做新陈代谢。新陈代谢包括合成代谢(同化作用)和分解代谢(异化作用)。
120.菌胶团:有些细菌由于其遗传特性决定,细菌之间按一定的排列方式互相粘集在一起,被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团,叫做菌胶团。
121.丝状菌:结构为丝状的一类细菌。菌胶团的骨架。
122.自养菌:以无机碳源为碳源的细菌。
123.异养菌:以有机碳源为碳源的细菌。
124.厌氧环境:理论上厌氧是指没有分子氧,也没有硝态氮,但是,实际工作中不可能达到。工程上DO<0.2为厌氧,,
125.好氧环境:既有溶解氧又有硝态氮。工程上DO>0.5以上为好氧。
126.缺氧环境:是指没有分子氧有硝态氮。工程上DO在0.2~0.5为缺氧。
127.活性污泥法:通过菌胶团的吸附,代谢,泥水分离来实现的污水处理方法。
128.生物膜法:利用附着生长于某些固体物表面的微生物(即生物膜)进行有机污水处理的方法。
129.水力停留时间:简写作HRT,水处理工艺名词,水力停留时间是指待处理污水在反应器内的平均停留时间,也就是污水与生物反应器内微生物作用的平均反应时间。
130.泥龄:指曝气池中微生物细胞的平均停留时间。对于有回流的活性污泥法,污泥泥龄就是曝气池全池污泥平均更新一次所需的时间(以天计)。
131.SV:30分钟沉降比,是指将混匀的曝气池活性污泥混合液迅速倒进1000mL量筒中至满刻度,静置沉淀30分钟后,则沉淀污泥与所取混合液之体积比为污泥沉降比(%),又称污泥沉降体积(SV30)以mL/L表示。因为,污泥沉降30分钟后,一般可达到或接近最大密度,所以普遍以此时间作为该指标测定的标准时间。
132.MLSS:污泥浓度,1升曝气池污泥混合液所含干污泥的重量。
133.MLVSS:混合液挥发性悬浮固体浓度,表示的是混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度。
134.RSS:回流污泥的污泥浓度。
135.SVI:污泥体积指数,是衡量活性污泥沉降性能的指标。指曝气池混合液经30min静沉后,相应的1g干污泥所占的容积(以mL计),即:SVI=混合液30min静沉后污泥容积(mL)/污泥干重(g),即,SVI=SV30/MLSS。
136.内回流比:硝化液回流的流量与进水流量的比值,一般用百分数表示,符号为r。
137.外回流比:又称污泥回流比,回流污泥的流量与进水流量的比值。一般用百分数表示,符号为R。
138.接种:向生化处理的系统中投加活性污泥或者颗粒污泥的过程。
139.驯化:为使已培养成熟的粪便污水活性污泥逐步具有处理特定工业废水的能力的转化过程。
140.有机负荷:是指单位质量的活性污泥在单位时间内所去除的污染物的量。
141.容积负荷:单位曝气池容积,在单位时间内所能去除的污染物重量。
142.冲击负荷:在污水处理运行当中,污泥量一般都会保持在一定水平,反应器(曝气池、厌氧反应器等)容积当然也不会发生变化。但是如果进水水质发生很大变化(COD飙升或大幅下降),就会使污泥负荷和容积负荷发生很大变化,对污泥微生物带来影响,就是所谓的冲击负荷。
143.ORP:氧化还原电位,是水溶液氧化还原能力的测量指标,其单位是mV。
144.DO:溶解于水中的分子态氧称为溶解氧,通常记作DO,用每升水里氧气的毫克数表示。
145.曝气:使空气与水强烈接触的一种手段,其目的在于将空气中的氧溶解于水中,或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。
146.充氧率:在废水处理中,曝气器对液体供氧的能力称为充氧能力,以kg/(m3˙h)计[10℃或20℃,101.3kPa)。每千瓦小时内液体的充氧能力称为充氧效率。
147.推流式活性污泥法:污水均匀地推进流动,废水从池首端进入,从池尾端流出,前段液流与后段液流不发生混合。
148.序批式活性污泥法:一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作。
149.镜检:显微镜检查的简称。就是将待检标本取样、制片,在显微镜下观察、分析、判断。
150.原生生物:原生动物是动物界中最低等的一类真核单细胞动物,个体由单个细胞组成。
151.后生生物:除原生动物外所有其他动物的总称(后生动物亚界)。
152.非丝状菌膨胀:由于菌胶团细菌体内大量累积高粘性物质(如,葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、鼠李糖和脱氧核糖等形成的多类糖)而引起的非丝状菌性膨胀。
153.丝状菌膨胀:由于活性污泥中大量丝状菌的繁殖而引起的污泥丝状菌膨胀。
154.过氧化:微生物在氧气充足而营养不足也就是污水中碳源等不足时自身继续氧化反应。
155.外源呼吸:在正常情况下,微生物利用外界供给的能源进行呼吸代谢叫外源性呼吸。
156.内源呼吸:如果外界没有供给能源,而是利用自身内部储存的能源物质进行呼吸代谢叫做内源呼吸。
157.老化:因为,泥龄过长、长时间低负荷或者过氧化导致的污泥解体现象。
158.剩余污泥:是指活性污泥系统中从二次沉淀池(或沉淀区)排出系统外的活性污泥。
159.氨化:是指含氮有机物如蛋白质、尿素等微生物分解而转变为氨的过程。
160.硝化:指氨在微生物作用下氧化为硝酸的过程。
161.反硝化:指细菌将硝酸盐(NO3−)中的氮(N)通过一系列中间产物(NO2−、NO、N2O)还原为氮气(N2)的生物化学过程。
短程硝化是指NH3生成亚硝酸根,不再生产硝酸根,而由亚硝酸根直接生成N2,称为短程反硝化。
163.同步硝化反硝化:硝化和反硝化反应往往发生在同样的处理条件及同一处理空间内,因此,这些现象被称为同步硝化/反硝化(SND)。
164.厌氧氨氧化:即,在缺氧条件下由厌氧氨氧化菌利用亚硝酸盐为电子受体,将氨氮氧化为氮气的生物反应过程。
165.折点加氯:废水中的NH3-N可在适当之pH值,利用氯系的氧化剂(如,Cl2、NaOCl)使之氧化成氯胺(NH2Cl、NHCl2、NCl3)之后,再氧化分解成N2气体而达脱除之目的。
166.鸟粪石法:利用水中的镁离子、铵根离子、磷酸盐形成磷酸铵镁沉淀来去除氨氮及总磷的方法。
167.生物除磷:利用聚磷菌的过量吸磷特性来实现磷的去除的过程。
168.化学除磷:利用磷酸根与某些金属离子形成沉淀的原理来去除磷的过程。
169.气化除磷:磷酸盐在微生物的作用下形成磷化氢的过程。
170.污泥干化:通过渗滤或蒸发等作用,从污泥中去除大部分含水量的过程。
171.厌氧反应器:为厌氧处理技术而设置的专门反应器。
172.厌氧颗粒污泥:升流式厌氧污泥床及其类似的反应器产生的颗粒状污泥,中空接近圆形,主要由无机沉淀物和胞外聚多糖构成,多种微生物生活在一起可有效地去除废水中的污染物。
173.好氧颗粒污泥:是通过微生物在好氧环境下自凝聚作用形成的颗粒状活性污泥。
174.MBR:又称膜生物反应器,是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。用膜来替代二沉池。
175.高级氧化:通过产生羟基自由基来对污水中不能被普通氧化剂氧化的污染物进行氧化降解的过程。
176.羟基自由基:是一种重要的活性氧,从分子式上看是由氢氧根(OH-)失去一个电子形成。羟基自由基具有极强的得电子能力也就是氧化能力,氧化电位2.8v。是自然界中仅次于氟的氧化剂。
177.蒸发结晶:加热蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出,叫蒸发结晶。
178.噬盐菌:指具有特定的生理结构的,只在含盐环境中才能存活的一类细菌微生物。
179.中水回用:就是把生活污水(或城市污水)或工业废水经过深度技术处理,去除各种杂质,去除污染水体的有毒、有害物质及某些重金属离子,进而消毒灭菌,其水体无色、无味、水质清澈透明,且达到或好于国家规定的杂用水标准(或相关规定),广泛应用于企业生产或居民生活。
180.零排放:指工业水经过重复使用后,将这部分含盐量和污染物高浓缩成废水全部(99%以上)回收再利用,或者使用压滤机过滤出不溶于水的物质后循环使用,无任何废液排出工厂。
⑤ 水烧开后能降氟吗
氟化物,主要含量是氟化氢,烧开后会挥发掉
⑥ 自来水处理工艺流程,还需加什么料
你指加什么药吗?河水的话主要絮凝剂。。地下水的话絮凝剂,氧化剂。
⑦ 急急急急急 求自来水厂的各个分系统控制对象分析
没有是啥系统,也没有系统图,所以只能给你典型的水厂系统控制对象分析。
1 生物预处理技术应根据水源、水质、水温变化,依据设计要求, 控制水力停留时间、运行水位,冲洗周期、气水比、生化水力负荷和排泥周期等工艺参数。
2 粉状活性炭技术应根据原水水质和出水要求,严格控制粉末活性炭投加量、投加点和投加方式
应符合下列要求:
1)投加点: 应考虑粉末活性炭与其它药剂相互抵消和协同作用的影响,合理确定粉末活性炭
的投加位置。由于粉末活性炭对氯等氧化剂的吸附有极强的优先选择性,粉末活性炭的投加点应与氯等氧化剂的投加点保持一定的安全距离。投加点的设置还应保证足够的吸附时间。
2) 投加方式:必须有防粉尘爆炸措施。干式投加时,以粉末活性炭在水中快速均匀分散开,减
少结团, 提高粉末利用率为原则。湿式投加一般要有专用设备,先配成浆状,搅拌均匀后再投加。
3) 投加量:根据原水水质进行搅拌试验做出的等温曲线为依据,合理确定投加量。
3 预氧化技术包括预氯化、高锰酸盐预氧化和预臭氧化。其投加量应根据水源水质和试验结果确
定药剂投加量、投加方式和投加点。同时要定期监测消毒副产物的影响,对于副产物有超标现象时,应采取相应的措施。
1) 高锰酸盐预氧化时,应根据原水特点和出水要求适量投加,避免过量投加造成出水色度、锰
指标的超标。
2) 前臭氧量不宜过大,应结合当地原水水质通过试验确定投加量。
4 高浊度水预沉淀,当原水浊度较高时, 预沉淀应使浊度降到常规工艺可接受的标准。
5 结合水源PH值和生产混凝剂种类或去除目标污染物时,通过实验调整水源PH值,使混凝剂
药效或目标污染物去除效果达到最佳值。
3.2.2 常规处理工艺、工序质量控制应符合下列规定
1 净水药剂投加工序质量控制
1) 净水药剂的投加量,一般应以当日原水进行的混凝搅拌试验推荐值为参考数据进行投加。
并依据其混凝效果进一步调整,确定合理的加注率。
2) 投加净水药剂的浓度,应按制水生产工艺、药剂种类和计量装置的需要进行配置,计量投
加。
3) 净水药剂的投加点,应根据不同药剂的特点和对混合强度的要求及其在制水工艺中的作
用,调整适宜的投加点。混凝剂应加在混合的最佳处,有机高分子净水剂一般加在混合工序之后,絮凝工序的始端。
.2 混合工序质量控制
1) 混合强度应满足投加的净水药剂快速均匀扩散到水中。
2) 利用进水泵进行混合的工艺,药剂投加点不得设在水泵的吸水管路上,防止因带入气体而
影响水泵及其后序的工作质量。
.3 絮凝工序质量控制
1)应按设计要求和实际生产水量,通过调整絮凝工序设施、设备运行数量控制进出口流速、
运行水位、停留时间等工艺参数。
2)对絮凝效果进行控制,可采用对加药混合的水样做烧杯实验和对絮凝池出口形成的絮体通过
观察其形态和与水体的分离度来判断絮凝效果,调整絮凝剂的投加量。
3)应定期排除絮凝池的积泥。
4 沉淀、澄清、气浮工序质量控制
1) 应严格控制其运行水位。对于沉淀池根据原水水质情况控制连续排泥时间和排泥周期。对
于澄清池应根据泥渣的沉降比控制回流量、排泥和排泥时间。对于气浮池应根据浮渣厚度和出水水质确定清渣时间和周期。
3)应定期停池清理池中死区积泥。
4)严格控制沉淀、澄清出水水质符合工艺规程的要求。
5 过滤工序质量控制
1) 应按生产实际情况,依据设计要求,控制滤池滤速、运行水位、冲洗周期、冲洗时间、冲
洗强度等工艺参数。
2)严格控制滤后水质,符合工艺规程的要求,一般滤后水浊度应优于出厂水浊度标准。
3)应定期对滤池滤床、承托层进行相关技术参数的测定。如:滤料层厚度、承托层平整度、滤
床冲洗膨胀率、滤料级配、滤料含泥量等。并对测定参数进行分析,对测定的技术参数严重偏离设计要求的应对滤池进行维修以保证滤池的运行效果。
4)滤池冲洗后,应采取措施控制投入运行时滤池的初滤水浊度。
6 消毒工序质量控制
1)化学法消毒剂的投加量应以消毒试验推荐值为参考数据进行投加。并依据处理水量、水的pH
值、水温和接触时间等参数调整投加量。
2)一般氯气消毒,可采用一点加氯法或多点加氯法。并应严格控制游离氯与水体的接触时间大
于30分钟。严禁将液氯向水体中直接投加。并必须具备安全可靠启动有效的氯气吸收或中和的设施。
3)采用次氯酸钠消毒时,应将有效氯在水体中的浓度作为消毒的控制指标,有效氯与水体的
接触时间应大于30分钟。
4)采用二氧化氯消毒时,一般在使用现场制备,应严格控制制备原料的稀释浓度,制备车间
禁用火种、具有良好的通风换气设施。同时应对水中二氧化氯含量建立快速、灵敏、适合现场操作的检测方法。实现对二氧化氯消毒工艺的有效控制。
5)出厂前加氨的工艺系统,应严格控制氯、氨的投加比为3~4:1。并应具备安全可靠启动有效
的氨气吸收的设施
7 清水池工序质量控制
1)根据设计和生产实际的要求,应严格控制清水池的水位。严禁超上、下限(最高、最低水位)
运行。应装有在线连续检测水位计和固定式水尺。
2)当送水量低于最高设计负荷时,清水池应在24小时内有最高水位和最低水位的运行过程,
以防止池内滞留区存水时间过长。
3)清水池的通气孔、检修人孔,均应有卫生和安全防护措施。
4)应定期对清水池进行清洗,地下水池排空时应按设计要求对其抗浮采取相应的措施。
3.2.3 深度处理工序质量控制应符合下列规定
1 生物活性炭的反冲洗不宜采用含氯水,宜采用专用冲洗水池或水箱。
2 活性炭滤池进水,应严格控制浊度小于1NTU。
3 应根据生产实际情况,依据设计要求控制活性炭滤池滤速、接触时间、反冲洗强度等工艺参数。
4 活性炭失效的评价指标不能仅依据活性炭性能指标降低程度,而应同时依据处理后水质能否稳
定达到规定的水质目标为依据。
5 活性炭经评价失效后,需再生处理或更换。
3.2.4净水厂污泥处理工序质量控制应符合下列规定
1经浓缩、脱水后的污泥干固率应≥22%。
2洗池水经沉淀后上清液和污泥浓缩上清液回用时,其沉淀、浓缩过程加注的有机絮凝剂为阴离
子聚合物方可回用。回用的水质经与原水掺混后符合三类水体的标准。
3污泥脱水后的脱水液禁止回用,当排入下水道时应符合排放标准,脱水液中残留有机絮凝剂不应对下水道造成影响。
3.2.5地下水处理工序质量控制应符合下列规定
1 取水构筑物应布置长期观测设施,监测地下水开采动态。长期观测网、长期观测孔的设置应符合国家有关规定。
2 地下水水源水质监测,应按GB/T14848有关规定执行。
3地下水水源保护区、构筑物的防护范围,应根据水源地的地理位置、水文地质条件、供水量、开采方式和污染源分布。
4在单井或井群保护区范围内,不得使用工业废水或生活污水灌溉,不得修建渗水坑,不得堆放废渣或铺设污水管道,不得从事破坏深层土层的活动。
5 地下水水质应符合GB/T14848的要求。若限于条件限制需加以利用时,针对超标的水质项目,应设置相应的处理设施,处理后水质应符合国家《生活饮用水卫生标准》GB5749,对于超标的水质项目,应每日检测原水和处理后的水。
6地下水净水处理设施应严格按照设计要求和操作规范运行。对于设计好的处理工艺,必须设计单位提供运行操作规范。
7 地下水处理采用的氧化剂、消毒剂、吸附剂、阻垢剂、滤料等所有涉水产品不应对水质产生污染。
8 地下水铁锰去除工艺质量控制程序
1) 自然氧化法除铁锰:在生产运行过程中必须要保证曝气量,运行效果好坏与水中的有机物、
碱度、还原性物质、水温有关。一般采用较细的滤料、较厚的滤层和较低的滤速。
2) 接触氧化除铁锰:在生产运行过程中必须要保证曝气量,一般可在滤速较高的条件下运行。
3) 氧化法直接过滤除铁锰:
① 氧化剂投加量直接关系到处理效果,因为水中含有还原性物质,实际需要量要高于理论值,
具体投加量需要进行实验室试验。
② 液氯、次氯酸钠作为氧化剂,要考虑消毒副产物和剩余氯量,避免出厂水余氯太大,影响
用户使用。
③ 高锰酸钾作为氧化剂,需控制投加量,避免过量投加造成出水色度、锰指标的超标。
④ 臭氧作为氧化剂,需考虑氧化后水中余臭氧问题。
4) 滤池的运行管理符合本规程4.8.1的规定
9 地下水石灰软化工艺质量控制程序:
1)水的pH值和药剂投加量是该技术的关键。通常通过烧杯试验、模型试验进行确定。
2)投加石灰后,出厂水的pH值会较高,出厂水应进行酸中和。
10 地下水膜处理工艺质量控制程序
1)为了防止膜污染,采用超滤膜、微滤、砂滤作为纳滤设备的前处理工艺,以去除水中铁锰、
粘泥等,降低膜污染。
2)在膜系统停止运行时,不能使膜变干,必须对膜进行定期清洗,防止微生物的繁殖。
3) 纳滤膜处理过程中出现以下的情况,应进行冲洗。
(1)当进水水质一定,处理水电导率增加明显时;
(2)高压泵压力增加8%—10%以上,才能保证膜通量不变时;
(3)进水量一定的情况下,膜装置的进出口压差明显增加时。
11地下水氟处理工艺质量控制程序
1)絮凝沉淀法工艺:氟离子絮凝沉淀法常用的絮凝剂为铝盐。硫酸铝除氟混凝最佳pH为6.4~
7.2,投加量大(100~300 mg/L)。聚铝絮凝沉淀的pH范围为5~8,使用铝盐混凝剂除氟,要定期检测出水中溶解铝。
2)吸附过滤工艺:用于除氟的常用吸附剂主要有活性氧化铝、斜发沸石、活性氧化镁、磷酸三
钙、骨炭、活性炭。不同吸附剂,对氟的吸附容量也不同。
12 消毒工序质量标准应符合本规程3.2.2.中第六款的规定。
13 清水池工序质量标准应符合本规程3.2.2.第七款的规定。
3.3 制水生产工艺安全
3.3.1 制水生产工艺及其附属设施、设备应保证连续安全供水的要求,关键设备应有一定的备用量。设备易损件应有足够量的备品备件。
3.3.2 制水生产工艺应保证出厂水水质的安全,并符合下列规定。
1供水厂应根据各自的水源流域内可能的污染源,制定相应的水源污染时期的水处理技术予案和
生产指挥预案。
2一般水厂均应具备临时投加粉末活性炭和各种药剂的应急设备与设施。
3.3.3 供水厂应针对突发事件,如地震、台风等自然灾害,大面积传染病流行期可能给水厂生产带来的影响,制定安全生产预案。
3.3.4 为保证制水生产过程的安全,对于有害气体、压力容器、电器设备的安全使用应符合相关规范及各专业的安全要求。
⑧ 哪些污水处理技术可以处理淀粉废水
粉废水是以玉米、马铃薯、小麦、大米等农产品为原料生产淀粉或淀粉深加工产品(淀粉糖、葡萄糖、淀粉衍生物等)的工业产生的废水,一般都属于高浓度有机废水,是造成的主要污染源之一,本文将详细分析淀粉废水的污水处理工艺,希望能给大家带来帮助。
主要处理工艺选择
近日,环保部新发布了淀粉废水处理工程技术规范(HJ 2043-2014)。此标准以我国现行的污染物排放标准和污染控制技术为基础,规定了以玉米、小麦和薯类等为原料生产淀粉及后续产物的生产废水治理工程设计、施工、验收和运行维护等技术要求。
淀粉废水治理工程技术规范(HJ 2043-2014)标准为首次发布。其中明确了淀粉生产废水来源及主要处理工艺选择:
淀粉生产废水的来源
以玉米为原料生产淀粉时,废水主要来源于玉米浸泡、胚芽分离与洗涤、纤维洗涤、浮选浓缩、蛋白压滤等工段蛋白回收后的排水,以及玉米浸泡水资源回收时产生的蒸发冷凝水。
以薯类为原料生茶淀粉时,废水主要来源于脱汁、分离、脱水工段蛋白回收后的排水、以及原料输送清洗废水。
以小麦为原料生产淀粉时,废水由两部分组成:沉降池里的上清液和离心后产生的黄浆水。
以淀粉为原料生产淀粉糖时,废水主要来源于离子交换柱冲洗水、各种设备的冲洗水和洗涤水、液化糖化工艺的冷却水。
淀粉废水主要污染物有悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)和总磷(TP)。
淀粉废水治理工艺路线的选择应根据现行国家和地方有关排放标准、污染物来源及性质、排水去向确定淀粉废水处理程度,选择相应的处理工艺。
淀粉废水治理总体上宜采用“预处理+厌氧生物处理+好氧生物处理+深度处理”的污染治理工艺,工艺流程图如下:淀粉企业额根据淀粉生产的原料和产品种类、废水性质选择合适的废水工艺路线和单元技术。
预处理工序中,淀粉生产废水应通过格栅、沉淀、气浮等工艺去除悬浮物后进入调节池,进行水量调节;马铃薯淀粉生产废水应在沉淀池前设置消泡设施;薯类淀粉废水中的原料输送清晰废水应通过沉沙等工艺去除污水中的沙粒后进入调节池。
厌氧生物处理可选用升流式厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧颗粒污泥膨胀床反应器(EGSB)、内循环厌氧反应器(IC)等工艺;废水在进入厌氧反应器前应先进行PH调节和温度调节;淀粉糖及变性淀粉生产废水需投加营养盐调节碳氮比后在进行厌氧生物反应。
好氧生物处理可选用序批式活性污泥法(SBR)、缺氧-好氧(A/O)+二沉池、氧化沟+二沉池等工艺。
深度处理可选用混凝沉淀、砂滤、膜生物反应器(MBR)等工艺;根据用水需求可通过纳滤、反渗透处理后回用。根据回用目的的不同,回用时可选择超滤、超滤+反渗透(RO)、超滤+RO+混合离子交换床等工艺。其中,可采用MBR代替好氧生物处理(脱氮除磷)+深度处理,也可将MBR作为深度处理工艺。
淀粉废水处理方案
一、项目概况
(一)项目背景
某某有限公司在红薯淀粉加工过程中产生大量高浓度酸性有机废水,废水主要来源于淀粉加工过程中的洗涤、压滤、浓缩等工艺段。废水中含有大量溶解性的有机污染物,如淀粉、蛋白质、糖类、碳水化合物、脂肪、氨基酸等,其次是含N、P的无机化合物,另外还含有一定量的挥发酸、灰分等,属生化性较好的高浓度有机废水,但由于氨氮和盐份含量高,较难处理。这些有机废水排入水体要消耗大量的溶解氧,如不经治理直接排放,将会对环境造成污染。
淀粉生产大约有80%是以红薯为原料,其余以玉米、小麦、大麦、燕麦以及其他富含淀粉的植物块根等为原料。原料中除含有淀粉以外还含有其他的多种成分—蛋白质、纤维素、机盐等。在淀粉生产由原料处理、浸泡、粉碎、过筛、分离淀粉、洗涤、干燥等几个主要工序组成。但具体操作上因原料的不同存在着一些差异,废水的主要来源也因淀粉生产原料的不同而异。
(二)污水排放
水量及排放规律
根据业主的要求,参考对国内众单位多年积累的设计资料和在食品污水处理方面的成功经验,同时考虑到雨水倒灌和生产高峰情况,该社区污水处理量按2m3/H设计。
该污水处理站设备运行采用全自动兼人职守操作,每天工作24小时,年生产按365天计。
位于山西平定县一农村社区,该食品企业处理的生产废水所含COD、SS、BOD5均较高。废水间歇排放,排放量为20 m3/d左右,日均水质波动较大。且该生产废水中含有多种高指标的有机污染物,但污水的B/C为0.5,可生化性能较好,因此采用水解酸化池+生物接触氧化+MBR膜工艺处理为主体工艺,消毒处理为辅助处理。该组合处理工艺对此类生产废水处理效果稳定、操作简单、剩余污泥产量少,且具有很强的耐冲击负荷能力。经过处理的废水最终出水水质要求执行《污水综合排放标准》(GB8978—1996)中的一级标准,其原始废水水质情况及排放标准要求如表 1所示。
表1废水水质及排放标准
(三)污水水质状况
根据一般食品生产污水水质监测报告和实际情况,该废水水质状况如下:
二、本方案编制的依据、原则和范围
(一)编制依据
1、《中华人民共和国水污染防治法》;
2、企业提供的水质、水量及相关情况;
3、国家《污水综合排放标准》GB8978—1996中的一级排放标准;
4、《室外排水设计规范》GBJ14—47;
5、国家现行的有关工程设计规范。
(二)编制原则
1、认真贯彻国家关于环境保护工作的方针和政策,符合国家的有关法规、规范、标准;
2、严格执行国家有关环保的各种法规,保证出水水质达到国家及地方污染物排放标准。
3、积极稳妥地采用先进可靠的处理技术,为节省建设资金和合理利用资金创造条件。
4、贯彻经济性和可靠性并重的设计原则,在最大限度地降低工程造价和运行费用的同时,合理的兼顾运行操作条件和管理维护条件。
5、需要与可能相结合的原则,充分考虑当地的实际情况与可观条件,因地制宜、积极稳妥地采用先进适用的工艺技术,使工程各项指标都能达到预期的目的。
6、经废水处理工程处理后出水水质,应能满足国家和地方环保部门有关标准。
7、废水处理规模应留有一定余地,以满足生产发展需要,布局紧凑,尽量少占土地,实行科学管理。
8、选用的工艺流程处理效果好,技术先进成熟稳妥可靠,适应性强,经济合理,在确保达标排放的前提下,力求简单实用,以方便管理操作;
9、尽量降低一次性投入,力求运行成本降低,具有可持续发展性;
10、创建良好的生产和生活环境,努力创建现代化花园式污水处理工程。
(三)编制范围
1、本方案只涉及废水处理站内的设计和施工概算;
2、消防设计、冬季保暖及废水处理站外的管网设计、供电系统设计和概算由企业自行安排。
三、排放废水特点概述
该食品企业的生产废水排放属中等偏低浓度的有机废水,主要含有有机污染物质,不含有毒物质,废水的BOD5/CODcr为0.6左右,可生化性好,易于生化处理。在淀粉生产过程中产生的生产废水含有淀粉、糖类、蛋白质、有机酸等溶解性有机物质,小颗粒淀粉、纤维等不溶性细小颗粒有机物及泥砂等无机物。为了减轻后续处理构筑物的处理负荷,保护后续处理设施,应在输送、清 洗排放的废水预处理处理设施的后端安装气浮设备,以截留原污水中较大的悬浮物或漂浮物、去除废水中沉淀物。
该企业废水属高浓度可生化有机废水,故可采用生化处理方法。由于原水的BOD较高,要求达到的处理效果也较高,拟采用厌氧一好氧的处理路线。废水中难降解的COD经厌氧处理后转化为较易降解的COD,高分子有机物转化为低分子有机物,好氧生物处理法工艺成熟、稳定性好、出水水质较好。因此,采用厌氧一好氧的处理路线较合理。
四、废水治理工艺选择
(一)工艺选择
根据该企业现场实际,建议采用一体化的钢体结构,具有占地面积小、灵活、耐用、基本无噪音和运行费用低等优点,相对投资不大,处理工艺仍采用生化处理。
一体化淀粉废水处理设备,采用以厌氧工艺、好氧工艺为主的处理工艺。前置预处理工艺,应设置格栅、调节池或沉淀池等,以尽量降低进入生物处理构筑物的悬浮物,确保后续工艺正常运行。综合分析考虑,确定使用气浮法+水解酸化池+生物接触氧化+MBR膜工艺处理+消毒处理工艺处理该废水。
污水经由调节池隔油调节池提升进入混凝加絮凝装置,依次投加PAC和PAM。充分进行混凝、絮凝反应。经混凝、絮凝反应好后的废水进入高效组合气浮,除去大部分油和SS,出水基本达标,经过一体化污水处理设备,去除水中的COD、BOD、氨氮、PH值等,最后一道工序加二氧化氯进行最终消毒,出水达标排放。
气浮装置去除参数:
废水经气浮设备处理后流入调节池进行初步的匀质、匀量,主要是因为在调节池内对废水进行预曝气及搅拌可以尽可能地避免大量SS在调节池内堆积和发酵,同时还能够将废水中的低分子有机污染物吹脱氧化。随后由潜污泵提升至水解酸化池。在水解酸化池中得到驯化、培养的大量厌氧微生物,则直接将废水中所含的大部分高分子有机污染物破碎降解为小分子有机污染物,进而提高废水的可生化性,有效地缓解后续好氧生化处理工序的处理压力。废水经水解酸化处理后自流进入接触氧化池,接触氧化池中的好氧微生物种群及硝化菌菌群在池内罗茨鼓风机曝气充氧的情况下,大量的有机污染物被好氧微生物种群氧化降解为CO2和H2O,废水中的氨氮则被氧化为硝酸盐和亚硝酸盐得以去除。经接触氧化池处理后的出水进行最终的混凝沉淀反应,作用是使废水中不易沉淀的细小颗粒絮体凝聚形成大颗粒絮体,混合液随后进入二沉池内进行固液分离,保证最终出水水质稳定达到排放标准要求。固液分离后的上清液溢流进入出水流量堰可达标排放,剩余污泥则排入污泥浓缩池进行污泥浓缩处理。
膜-生物反应器(MBR)
主要作用:利用微生物去除污水中大量的可溶性有机物,大量降低废水的COD和氨氮,由于膜的高度分离特性科使出水基本不含的悬浮物。经过MBR的处理使废水完全达标排放,其出水水质由于国家所要求的污水排放标准。
污泥处理工艺流程简述
沉淀池底部集泥斗内的沉淀污泥由气提装置抽入污泥浓缩池,随后在污泥浓缩池内进行污泥重力浓缩处置,污泥斗凝聚浓缩后的污泥由污泥泵加压泵入厢式压滤机,再进行后续的压滤脱水处理。最终污泥浓缩池上清液及厢式压滤机滤液则统一回流至调节池进行处理。脱水后的污泥经收集后由专用污泥运输车外运至卫生填埋场进行处理。
(二)生物处理技术
在生物处理技术中,我们选择了近年来发展最为迅速的一种好氧生物处理技术——生物接触氧化法+MBR膜工艺。
该法属于生物膜法的一种,该法的生物载体主要是池内装置的优质生物填料。与其它生物处理方法相比,其主要特点是:
1.由于填料的比表面积大,池内的充氧条件良好,生物接触氧化池内单位体积的生物固体量(10~20g/L)都远远高于活性污泥法曝气池的生物量(1.5~3.0g/L)。因此,生物接触氧化池具有较高的容积负荷(3.0~6.0kgBOD5/m3˙d),是活性污泥法的6~7倍。
2.由于相当一部分微生物固着生长在填料表面,不存在令人头痛的污泥膨胀问题,运行管理方便。
3.由于生物接触氧化池内生物固体量多,水质属完全混合型,因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力。
4.由于生物接触氧化池内生物固体量多,有机容积负荷较高,其F/M(有机基质F 与微生物M 的比值)可以保持在一定水平,因此污泥产量低于活性污泥法。
5.处理能力大,占地面积小,容积负荷高,池子容积小,相当于活性污泥法和氧化沟的四分之一至五分之一。
6.氧的利用率高(15%以上)运行动力省。
在生物接触氧化法工艺中,有两种供氧方式,一种是鼓风曝气,一种是射流曝气。这两种方式相比,鼓风曝气具有氧利用率高、能耗省等特点,因此本方案决定采用《鼓风曝气生物接触氧化法》工艺对该企业废水进行生化处理。
该技术具有投资少、效益高、运行费用低、操作管理方便、耐冲击负荷强等特点。
7.MBR膜的清洗方法一般根据膜的性质和处理液的性质来确定。无机膜的分离对象是活性污泥混合液。生物反应器中的微生物对餐饮业污水中的有机物降解是一个动态、连续的过程。餐饮污水中的营养成分主要是油、淀粉、蛋白质等,经过微生物的分解、吸收作用,将其转变成能量和自身的一部分。微生物正常代谢会产生粘性多糖类物质、粘性多肽分子和蛋白质分子等.细菌死亡后,这些物质一部分可被其它微生物所利用,一部分可能存在于活性污泥混合液中。同样,来自餐饮污水的少量无机盐也会部分被细菌等微生物摄人,剩余部分也存在于活性污泥混合液中。这些残留在污泥混合液中的成分,最终到达膜表面,形成了堵塞膜的凝胶层。
五、污水处理站设计技术方案
(一)工程地点
污水池排水口右侧空置区域。
(二)设计参数
1.设计处理能力:Q=20m3/d,每天24小时运行,设计:1m3/h。
2.设计进水水质(见表1)
表1-设计进水水质-进入综合污水池后
3.设计出水水质(采用GB8978-1996《污水综合排放标准》中的一级标准)。(见表2)
表2-设计出水水质
(三)工艺流程说明
废水经气浮设备除去漂浮物及漂浮油,流入调节池进行水质与水量的调节预处理,然后,再进入一级和二级接触氧化池进行生化处理,同时对一级和二级接触氧化池的水用鼓风机进行曝气。经过二级接触氧化池进行生化处理之后的水含有残余的生物膜,必须经行沉淀,经MBR膜工艺处理,经沉淀后的上清液排出,此时的出水水质达到GB8978-1996一级标准。经沉淀池后产生的污泥回化粪池进行厌氧处理。经过化粪池进行厌氧处理后的上清液再流入调节池进行处理,如此循环。
(四)本工艺流程中采用的特色技术
1.本工艺对产生的污泥经过巧妙设计,不需要外排处理,而是进行厌氧消化。这样大大改善了污水处理站的环境。由于整个污水处理实施全部埋在地下,基本做到不占地。
2.生物接触氧化池:该装置为整个废水处理工艺中关键技术,这里应用了目前国内最先进的不会堵塞的曝气装置——可变孔曝气软管和新型的组合式多孔环生物填料。保证了生化系统的高效运行。
(五)废水处理效果预测
表2 工程运行监测结果
由此可见 ,处理后水质达到GB8978-1996一级标准。该处理后水质再经过滤处理完全可回用于企业办公楼、住宅楼冲厕、浇花草、灌溉农田等。
(六)主要构筑物及设备概述
一体化污水处理设备的组成:
1、格栅:在综合污水进入调节池前设置一道格栅,用以去除生产污水中的软性缠绕物、较大固颗粒杂物及飘浮物,从而保护后续工作水泵使用寿命并降低系统处理工作负荷。
2、调节池:综合污水经格栅处理后进入调节池进行水量、水质的调节均化,保证后续生化处理系统水量、水质的均衡、稳定,并设置预曝气系统,用于充氧搅拌,以防止污水中悬浮颗粒沉淀而发臭,又对污水中有机物起到一定的降解功效,提高整个系统的抗冲击性能和处理效果。
3、提升泵;调节池内设置潜污泵,经均量,均质的污水提升至后级处理。
4、A级生物池:将污水进一步混合,充分利用池内高效生物弹性填料作为细菌载体,靠兼氧微生物将污水中难溶解有机物转化为可溶解性有机物,将大分子有机物水解成小分子有机物,以利于后道O级生物处理池进一步氧化分解,同时通过回流的硝炭氮在硝化菌的作用下,可进行部分硝化和反硝化,去除氨氮。
5、O级生物池:该池为本污水处理的核心部分,分二段,前一段在较高的有机负荷下,通过附着于填料上的大量不同种属的微生物群落共同参与下的生化降解和吸附作用,去除污水中的各种有机物质,使污水中的有机物含量大幅度降低。后段在有机负荷较低的情况下,通过硝化菌的作用,在氧量充足的条件下降解污水中的氨氮,同时也使污水中的COD值降低到更低的水平,使污水得以净化。
6、二沉池;进行固液分离去除生化池中剥落下来的生物膜和悬浮污泥,使污水真正净化
7、消毒池:二沉池出水流入过滤消毒池进行消毒,使出水水质符合卫生指标要求,合格外排。
8、鼓风机:供A/O级生化池、调节池中充氧曝气,搅拌、和污泥提升、污泥消化。
9、污泥提升泵:调节池内设置潜污泵,经均量,均质的污水提升至后级处理。
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⑨ 如何降低废水的cod
农药企业在生产过程中排放的废水通常含有机氮、有机磷、硫化物、苯环、酚盐等多种无机物和有机物, 其特征是污染物成分复杂、浓度高、毒性大、可生化性差, 属难处理工业废水, 单纯用传统的物化、生化法处理手段难以使废水处理后达标排放. 农药污染面广,持续时间长,残留农药对人体健康影响大。研究表明,通过大气和饮用水进入人体的农药仅占10% ,有90%是通过食物链进入人体。残留在蔬菜、水果等食品上的低剂量农药对人可产生慢性毒性,并诱导多种神经性疾病。农药污染水的排放已严重破坏了生态环境,农药的残留毒性问题越来越受到人们的关注。
农业环境科学学报2007, 26 (增刊) : 256- 260
Journal of Agro- Environm ent Science
农药废水处理方法研究进展
肖维林, 董瑞斌
(南昌大学环境科学与工程学院, 鄱阳湖湖泊生态与生物资源利用教育部重点实验室, 江西南昌330029)
摘要:农药废水因毒性大、浓度高、组分复杂,成为工业废水治理难题之一。根据当前国内外学者在农药废水处理方面的研究报道,分别对农药废水的主要处理方法(光催化法、超声波技术、生物法、电解法、氧化法)的研究进展进行了综述,并在此基础上介绍了适宜的工艺方法组合。
1 几种主要的农药废水处理方法
1. 1 光催化法
锐钛型的TiO2 在紫外光的照射下能产生氧化性极强的羟基自由基,能够氧化降解有机物,使其转化为CO2、H2O以及无机物,降解速度快,无二次污染,为降解处理农药废水提供了新思路[ 2 ] 。对于光催化降解有机物目前关注的问题,一方面是降解过程中的影响因素和降解过程的转化问题[ 3~5 ] ,对纳米TiO2 的固载化和反应分离一体化成为光催化领域中具有挑战性的课题之一,另一方面是提高制备催化剂催化效率的问题[ 6 ] 。
陈士夫等[ 5 ]在玻璃纤维、玻璃珠、玻璃片上负载TiO2 薄膜光催化剂,并用于有机磷农药的降解,取得了满意的结果。梁喜珍[ 7 ]通过研究TiO2 光催化降解有机磷农药乐果废水的影响因素,获得了适宜的工艺
条件。潘健民[ 8 ]通过对纳米TiO2 及其复合材料光催化降解有机磷农药进行的研究,分析了在不同催化剂、不同浓度AgNO3 浸渍、不同实验装置条件下的光催化降解效果,说明TiO2 表面担载微量的Ag后,不仅能提高纳米TiO2 催化活性,而且有较好的絮凝作用,使TiO2 与处理后的水易分离,后处理更方便。葛湘锋[ 2 ]研究发现光催化降解在一定条件下符合零级动力学反应模式,而且反应速率常数和反应物起始浓度也呈线形关系,当反应物浓度增长过快达到一定值时,其反应速率常数明显下降,反应物浓度过高时,则降解反应不再符合零级反应。
目前采用的光催化体系多为高压灯、高压氙灯、黑光灯、紫外线杀菌灯等光源,能量消耗大。若能对纳米TiO2 进行有效、稳定地敏化,扩展其吸收光谱范围,能以太阳光直接作为光源, 则将大大降低成本[ 9、10 ] 。
1. 2 超声波技术
超声波是频率大于20 kHz的声波,超声波诱导降解有机物的原理是在超声波的作用下液体产生空化作用[ 11 ] ,即在超声波负压相作用下,产生一些极端条件使有机物发生化学键断裂、水相燃烧、高温分解
或自由基反应。
钟爱国等[ 12、13 ]研究表明,在甲胺磷浓度为1. 0 ×10- 4 mol ·L - 1、起始pH2. 5、温度30 ℃、Fe2 + >50 mg·L - 1、充O2 至饱和的条件下,用低频超声波(80W·cm- 2 )连续辐照120 min,甲胺磷去除率达到99. 3% ,乙酰甲胺磷的去除率达到99. 9%。孙红杰等[ 14 ]研究了各种因素超声波频率、功率、声强、变幅杆直径和溶液初始pH等对超声降解甲胺磷农药废水的影响。Kotronarou等[ 15 ]得出对硫磷在超声条件下可以被完全降解为PO43 - 、SO42 - 、NO3- 、CO2 和H+ ,而在反应温度为20 ℃、pH为7. 4时,对硫磷无催化水解半衰期为108 d,其有毒代谢产物对氧磷水解半衰期为144 d。Cristina等[ 16 ]对马拉磷农药在超声波辐射下, 82μmol·L - 1的马拉磷溶液30 min内pH从6下降到4, 2 h内所有的马拉磷全部降解,产物均为无机小分子。
蒋永生、傅敏等[ 17、18 ]报道了用超声波降解模拟废水中低浓度乐果的试验表明,辐射时间延长,降解率增加,加入H2O2 可明显提高乐果的降解率,在溶液初始浓度较低的范围内,降解速率随浓度增大而加快,
浓度增大到一定值后,降解速率变化不明显,超声降解时溶液温度控制在15~60 ℃为宜。谢冰等[ 19 ]对久效磷和亚磷酸三甲酯生产过程中产生的废水进行了超声气浮预处理,可降低其COD和毒性,提高其可生化性,再经以光合细菌为主的生化处理,可使其COD降至200 mg·L - 1。
王宏青等[ 20 ] 研究表明: 灭多威经超声作用35min,可被完全转换为无机物,其降解过程为假一级反应;浓度增加时,降解减慢; Fe2 +和H2O2 对降解有促进作用,且Fe2 +促进作用比H2O2 的大;采用不同气体饱和溶液时,降解率的大小顺序为Ar >O2 >Air >N2。红外光谱表明降解产物为SO4
2 - 、NO3- 和CO2。
目前有关超声辐射降解有机污染物的研究,大多属于实验室研究,还缺乏系统的研究,更缺少中试数据[ 21 ] 。
1. 3 生物法
在国内,农药厂家大多建有生化处理装置,但目前几乎没有一家能够获得理想的处理效果。因此,对这类废水的生化处理研究是十分必要的。已有大量研究表明真菌、细菌、藻类等微生物对有农药有很好的降解作用。
程洁红[ 22 ]从土壤中分离得到以多菌灵生产农药废水为惟一碳源生长的13株菌,经鉴定为假单胞菌属( Pseudom onas sp. ) ,研究了SBR 工艺运行的最佳条件,所筛选的菌株对多菌灵农药废水的COD去除率为52. 3%。张德咏,谭新球[ 23 ]从生产甲胺磷农药的废水中筛选具有促生活性及可降解甲胺磷的光合细菌菌株, 培养后第7 d, 该菌株可降解甲胺磷(65. 2% , 500 mg·L - 1和49. 6% , 1 000 mg·L - 1 ) ,乐果(45. 4% , 400 mg·L - 1 ) ,毒死蜱(51. 5% , 400 mg·L - 1 ) ,该菌株也能够以三唑磷、辛硫磷作为惟一碳源生长。
生物膜法将微生物细胞固定在填料上,微生物附着于填料生长、繁殖,在其上形成膜状生物污泥。与常规的活性污泥法相比,生物膜具有生物体积浓度大、存活世代长、微生物种类繁多等优点,尤其适宜于特种菌在废水体系中的应用[ 24~26 ] 。王军、刘宝章[ 27 ]利用半软性填料进行挂膜,处理菊酯类、杂环类综合农药废水。当进水CODCr为6 810、3 130、1 890mg·L - 1时,经过24 h的作用,细菌膜对CODCr的降解率分别达到24. 8%、43. 5%、53. 4%。
1. 4 电解法
铁炭微电解法是絮凝、吸附、架桥、卷扫、共沉、电沉积、电化学还原等多种作用综合效应的结果[ 28 ] ,能有效地去除污染物提高废水的可生化性。新产生的铁表面及反应中产生的大量初生态的Fe2 +和原子H具有高化学活性,能改变废水中许多有机物的结构和特性,使有机物发生断链、开环[ 29 ] ;微电池电极周围的电场效应也能使溶液中的带电离子和胶体附集并沉积在电极上而除去;另外反应产生的Fe2 + 、Fe3 +及
其水合物具有强烈的吸附絮凝活性,能进一步提高处理效果。
雍文彬[ 30 ]采用铁屑微电解法能有效去除农药生产废水中的COD、色度、As、氨氮、有机磷和总磷,去除率分别可达76. 2%、80%、69. 2%、55. 7%、82. 7%和62. 8%。张树艳[ 31 ]采用铁炭微电解法对几种农药配水进行处理,试验结果表明,最佳反应条件下,废水的CODC r 去除率都可达67%以上;最佳反应条件:铁/水比为(0. 25~0. 375) ∶1,铁/炭比为( 1~3) ∶1, pH3~4,反应时间1~1. 5 h。废水经微电解处理,然后进行Fenton试剂氧化,则微电解出水中Fe2 + 可作为Fenton的铁源,且微电
解时有机污染物的初级降解也有利于后续Fenton反应的进行。吴慧芳[ 32 ]采用微电解和Fenton试剂氧化两种物化手段对菊酯、氯苯BOD5 /CODCr = 0. 03)和对邻硝氯苯(BOD5 /CODCr = 0. 05) 3种废水按比例配制而成的综合农药废水进行预处理,结果表明:在废水pH为2~2. 5时,经微电解处理后,BOD5 /CODCr比值达0. 45以上,可生化性提高; Fenton试剂对综合农药废水CODCr去除率为60%左右,色度去除率接近
100%。刘占孟[ 33 ]以活性炭-纳米二氧化钛为电催化剂,对甲胺磷溶液的电催化氧化降解规律进行研究表明,该工艺能有效去除废水中的有机物,纳米二氧化钛催化剂的催化效果显著。电解效果随着电解时间的延
长、催化剂的增加而升高,低pH有利于电催化氧化过程中H2O2 和·OH 的生成。王永广[ 34 ] 采用电解/UASB /SBR工艺处理生化性差、氯离子浓度高的氟磺胺草醚农药废水。设计电流密度取30. 0 A·m- 2 ,该工程的电费为2. 30 元·m- 3 ,药剂费为0. 30 元·m- 3 ,人工费为1. 50元·m- 3 ,运行成本为4. 10元·m- 3 , COD去除率> 97%。
1. 5 氧化法
深度氧化技术(AOPs)可通过氧化剂的组合产生具有高度氧化活性的·OH,被认为是处理难降解有机污染物的最佳技术。
引入紫外线、双氧水联合作用和调控反应体系pH,可进一步提高臭氧深度氧化法的效率。陈爱因[ 35 ]研究表明,紫外光催化臭氧化降解农药2, 4-二氯苯氧乙酸(2, 4- D)废水成效显著,臭氧/紫外(UV)深度氧化法(比较单独臭氧化、臭氧/紫外、臭氧/双氧水、臭氧/双氧水/紫外4种臭氧化过程)是最好的臭氧化处理方法。2, 4- D 200 mg·L - 1的水样,反应30min, 2, 4- D降解完全, 75 min时矿化率达75%以上。碱性反应氛围有利于臭氧化反应进行。双氧水的引入对2, 4- D降解无明显促进作用,这是因为双氧水分解消耗OH- ,没有缓冲的反应体系pH降低,限制了双氧水的分解和·OH自由基链反应。文献[ 36 ]表明添加H2O2 对光解效果有一定改善作用,投加量达到75 mg·L - 1时,水样的COD去除率由零投加时
的20%提高到40% ,但过量投加对处理效果没有进一步促进作用。曝气能促进光解效果,特别对UV /Fenton工艺作用更为显著,光解水样2 h后,曝气条件下的COD 去除率可从不曝气条件下的30%提高到80%。
催化湿式氧化能实现有机污染物的高效降解,同时可以大大降低反应的温度和压力,为高浓度难生物降解的有机废水的处理提供了一种高效的新型技术。催化剂是催化湿式氧化的核心,诸多学者致力于研究开发新型高效的催化剂。韩利华等[ 37 ]以Cu和Ce为活性组分,制备了Cu /Ce复合金属氧化物,比较了均相-多相催化剂的催化性能。韩玉英[ 38 ]在催化湿式氧化法处理吡虫啉农药废水中,分别用硝酸亚铈和硝酸铜作催化剂,反应一定时间后COD去除率分别达到80%和95. 5%。用硝酸铜作催化剂处理吡虫啉农药废水具有较高的活性,但Cu2 + 有较高的溶出量。张翼、马军[ 39 ]在废水中加入2种自制的催化剂,结果表明,只用臭氧处理的情况下7 d后有机磷的去除率为78. 03%; 在催化剂A 存在下, 去除率可达93. 85%;在催化剂B存在下,去除率可达为88. 35%。在室温和中性介质中均属于一级反应。
ClO2 是一种强氧化剂,碱性条件下氰根(CN- )先被氧化为氯酸盐,氯酸盐进一步被氧化为碳酸盐和氮气,从而彻底消除氰化物毒性。陈莉荣[ 4 0 ]将含氰农药废水空气吹脱除氨后,采用ClO2 作为氰化物的氧化剂,氰化物浓度为60~80 mg·L - 1 , pH为11. 5左右时,按ClO2 ∶CN- ≥3. 5 (质量比)投药,氰化物的去除率达97%以上,氧化后废水经生物处理系统进一步处理后各项指标都能达排放标准要求。
2 农药废水处理工艺方法组合
在处理实际废水时,由于水中的有机污染物呈现出复杂多样的特点,仅采用单一的处理工艺往往达不到预期目的。在处理实际废水时,可以综合考虑技术特点与具体废水水质情况来选择适宜的工艺组合形式。
文献[ 41 ]研究表明,难降解有机磷农药废水经80 min光催化氧化后,在生物段的COD去除率可达85%以上。李耀中[ 4 2 ]设计了一种流化床光催化反应器与过滤预处理相组合的中试系统,制备了一种以30~40目耐火砖颗粒为载体的负载型TiO2 光催化剂,以高压汞灯为光源,结果表明,光照150 min后该系统对配制的农药废水的COD 去除率≥70%, BOD5 /
COD值可提高至0. 4以上。张仲燕[ 4 3 ]以一个生产多种染料和农药中间体的化工厂为研究对象,采用中和- 混凝- 催化氧化的组合工艺并严格控制良好的处理条件, 对CODCr含量为7 000~14 000 mg·L - 1的高
浓度废水可以降至CODCr为300~500 mg·L - 1 , pH、SS和色度均达到排放标准。文献[ 44 ]研究发现,光电结合工艺存在一定的协同效应,远大于光催化和电催化单独处理效率的简单加和。加入少量Na2 SO4 或
NaCl提高电解质质量浓度后, COD去除率迅速提高到80%以上,且加入NaCl电解质比加入Na2 SO4 能更好地降低废水的COD,电流越高, COD 去除速率越大。文献[ 45 ]研究发现将臭氧氧化与生物处理联用治理含4种农药的有机废水,可将其中的阿特拉津、氨基吡啶、米吐尔和对草快分别去除96%、99%、98%和80%。
⑩ 急:高分求助:水处理一级反渗透加还原剂亚硫酸氢钠后为什么ORP会升高
各种原水中均含有一定浓度的悬浮物和溶解性物质。悬浮物主要是无机盐、胶体和微生物、藻类等生物性颗粒。溶解性物质主要是易溶盐(如氯化物)和难溶盐(如碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐)金属氧化物,酸碱等。在反渗透过程中,进水的体积在减少,悬浮颗粒和溶解性物质的浓度在增加。悬浮颗粒会沉积在膜上,堵塞进水流道、增加摩擦阻力(压力降)。难溶盐在超过其饱和极限时,会从浓水中沉淀出来,在膜面上形成结垢,降低RO膜的通量,增加运行压力和压力降,并导致产品水质下降。这种在膜面上形成沉积层的现象叫做膜污染,膜污染的结果是系统性能的劣化。需要在原水进入反渗透膜系统之前进行预处理,去除可能对反渗透膜造成污染的悬浮物、溶解性有机物和过量难溶盐组分,降低膜污染倾向。对进水进行预处理的目的是改善进水水质,使RO膜获得可靠的运行保证。
对原水进行预处理的效果反映为TSS、TOC、COD、BOD、LSI及铁、锰、铝、硅、钡、锶等污染物水质指标的绝对值降低,在上一章中有对于这些污染物水质指标的详细描述。表征膜污染倾向的另外一个重要的水质指标是SDI。通过预处理,除了要将上述指标降到反渗透膜系统进水要求的范围内,还有重要的一点是尽量降低SDI,理想的SDI(15分钟)值应小于3。
5.1化学预处理
为了改善反渗透系统的操作性能,在进水中可以加入添加下列一些药剂:酸、碱、杀菌剂、阻垢剂和分散剂。
1 加酸-防止结垢
在进水中可以加入盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)来降低pH。硫酸价格便宜、不会发烟腐蚀周围的金属元器件,而且膜对硫酸根离子的脱除率较氯离子高,所以硫酸比盐酸更为常用。没有其他添加剂的工业级硫酸即适宜于反渗透使用,商品硫酸有20%和93%两种浓度规格。93%的硫酸也称为66波美度硫酸。在稀释93%硫酸时一定要小心,在稀释到66%时发热可将溶液的温度提升到138℃。一定要在搅拌下缓慢地将酸加入水中,以免水溶液局部发热沸腾。盐酸主要在可能产生硫酸钙或硫酸锶结垢时使用。使用硫酸会增加反渗透进水中的硫酸根离子浓度,直接导致硫酸钙结垢倾向增加。工业级的盐酸(无添加剂)购买非常方便,商品盐酸一般含量为30-37%。降低pH的首要目的是降低RO浓水中碳酸钙结垢的倾向,即降低朗格里尔指数(LSI)。LSI是低盐度苦咸水中碳酸钙的饱和度,表示碳酸钙结垢或腐蚀的可能性。在反渗透水化学中,LSI是确定是否会发生碳酸钙结垢的是个重要指标。当LSI为负值时,水会腐蚀金属管道,但不会形成碳酸钙结垢。如果LSI为正值,水没有腐蚀性,却会发生碳酸钙结垢。LSI由碳酸钙饱和的pH减去水的实际pH。碳酸钙的溶解度随温度的上升而减小(水壶中的水垢就是这样形成的),随pH、钙离子的浓度即碱度的增加而减小。LSI值可以通过向反渗透进水中注入酸液(一般是硫酸或盐酸)即降低pH的方法来调低。推荐的反渗透浓水的LSI值为0.2(表示浓度低于碳酸钙饱和浓度0.2个pH单位)。还可以使用聚合物阻垢剂来防止碳酸钙沉淀,一些阻垢剂供应商声称其产品可以使反渗透浓水的LSI高达+2.5(比较保守的设计是LSI为+1.8)。
2 加碱-提高脱除率
在一级反渗透中加碱使用较少。在反渗透进水中注入碱液用来提高pH。一般使用的碱剂只有氢氧化钠(NaOH),购买方便,而且易溶于水。一般不含其他添加剂的工业级氢氧化钠便可满足需要。商品氢氧化钠有100%的片碱,也有20%和50%的液碱。在加碱调高pH时一定要注意,pH升高会增加LSI、降低碳酸钙及铁和锰的溶解度。最常见的加碱应用是二级RO系统。在二级反渗透系统中,一级RO产水供给二级RO作为原水。二级反渗透对一级反渗透产水进行“抛光”处理,二级RO产水的水质可达到4兆欧。在二级RO进水中加碱有4个原因:
a.在pH8.2以上,二氧化碳全部转化为碳酸根离子,碳酸根离子可以被反渗透脱除。而二氧化碳本身是一种气体,会随透过液自由进入RO产水,对于下游的离子交换床抛光处理造成不当的负荷。
b.某些TOC成分在高pH下更容易脱除。
c.二氧化硅的溶解度和脱除率在高pH下更高(特别是高于9时)。
d.硼的脱除率在高pH下也较高(特别是高于9时)。
加碱应用有一个特例,通常被叫做HERO(高效反渗透系统)过程,将进水pH调到9或10。一级反渗透用来处理苦咸水,苦咸水在高pH下会有污染问题(比如硬度、碱度、铁、锰等)。预处理通常采用弱酸性阳离子树脂系统和脱气装置来除去这些污染物。
3 脱氯药剂-消除余氯
RO及NF进水中的游离氯要降到0.05ppm以下,才能达到聚酰胺复合膜的要求。除氯的预处理方法有两种,粒状活性炭吸附和使用还原性药剂如亚硫酸钠。在小系统(50-100gpm)中一般采用活性碳过滤器,投资成本比较合理。推荐使用酸洗处理过的优质活性炭,去除硬度、金属离子,细粉含量要非常低,否则会造成对膜的污染。新安装的碳滤料一定要充分淋洗,直到碳粉被完全除去为止,一般要几个小时甚至几天。我们不能依靠5μm的保安过滤器来保护反渗透膜不受碳粉的污染。碳过滤器的好处是可以除去会造成膜污染的有机物,对于所有进水的处理比添加药剂更为可靠。但其缺点是碳会成为微生物的饲料,在碳过滤器中孳生细菌,其结果是造成反渗透膜的生物污染。
亚硫酸氢钠(SBS)是较大型RO装置选用的典型还原剂。将固体偏亚硫酸氢钠溶解在水中配制成溶液,商品偏亚硫酸氢钠的纯度为97.5-99%,干燥储存期6个月。SBS溶液在空气中不稳定,会与氧气发生反应,所以推荐2%的溶液的使用期为3-7天, 10%以下的溶液使用期为7-14天。从理论上讲,1.47ppm的SBS(或0.70ppm偏亚硫酸氢钠)能够还原1.0ppm的氯。设计时考虑到工业苦咸水系统的安全系数,设定SBS的添加量为每1.0ppm氯1.8-3.0ppm。SBS的注入口要在膜元件的上游,设置距离要保证在进入膜元件有29秒的反应时间。推荐使用适当的在线搅拌装置(静态搅拌器)。
SBS脱氯反应:
·Na2S2O5 (偏亚硫酸钠)+ H2O =2 NaHSO3 (亚硫酸氢钠)
·NaHSO3 + HOCl =NaHSO4 (硫酸氢钠) + HCl (盐酸)
·NaHSO3 + Cl2 + H2O =NaHSO4 + 2 HCl
采用SBS脱氯的好处是在大系统中比碳过滤器的投资较少,反应副产物及残余SBS易于被RO脱除。
SBS脱氯的缺点是需要人工混合小体积的药剂,在脱氯系统没有设计足够的监测控制仪器时增加了氯对膜的威胁,而且在少数情况下进水中存在硫还原菌(SBR),亚硫酸会成为细菌营养帮助细菌的繁殖。SBR通常在浅层井水厌氧环境下有发现,硫化氢(H2S)作为SBR的代谢产物会同时存在。
脱氯过程的监测可采用游离氯监测仪,用以监测残余亚硫酸根的浓度,还可以采用ORP监测仪。推荐的方法是监测残余亚硫酸根的浓度,以保证有足够的亚硫酸根来还原氯。大多数商业化氯监测仪的捡出浓度为0.1ppm,这个值是CPA膜的余氯上限。直接利用ORP监测仪监控亚硫酸根浓度的方法不够可靠,这种测定水中氧化还原电位的仪器的基线变化难以预测。
CPA膜的耐氯能力大概在1000-2000ppm小时(透盐率增加一倍),1000ppm小时等于在0.038ppm余氯下运行3年。需要注意的是,在一些情况下发现耐氯能力会因温度升高(90华氏度以上)、pH(7以上)升高和过渡金属存在(比如铁、锰、锌、铜、铝等)而大大下降。CPA膜的耐氯胺能力约为50,000-200,000ppm小时(发生透盐率明显增加),这个值相当于在RO进水中含有1.9-7.6ppm的氯胺,膜可以运行3年。同样,在温度升高、pH降低和过渡金属存在时,膜的耐氯胺能力会变化。
在加州的一个三级废水处理装置上发现,在氯胺浓度6-8ppm进水条件下,膜的脱盐率在2-3年内从98%降到了96%。设计者要注意在氯胺化之后进行脱氯还是必要的。氯胺是混合氯和氨的产物,游离氯对膜的降解作用要比氯胺强得多,如果氨量欠缺时会有游离氯存在。因此,使用过量的氨是非常关键的,系统监测要确保这一点。
4 阻垢剂和分散剂
许多阻垢剂生产厂商可提供各种用于反渗透和纳滤系统性能改善的阻垢剂和分散剂。阻垢剂是一系列用于阻止结晶矿物盐的沉淀和结垢形成的化学药剂。大多数阻垢剂是一些专用有机合成聚合物(比如聚丙烯酸、羧酸、聚马来酸、有机金属磷酸盐、聚膦酸盐、膦酸盐、阴离子聚合物等),这些聚合物的分子量在2000-10000道尔顿不等。反渗透系统阻垢剂技术由冷却循环水和锅炉用水化学演变而来。对为数众多各式各样的阻垢剂,在不同的应用场合和所采用的有机化合物所取得的效果和效率差别很大。
采用聚丙烯酸类阻垢剂时要特别小心,在铁含量较高时可能会引起膜污染,这种污染会增加膜的操作压力,有效清除这类污染要进行酸洗。
如果在预处理中使用了阳离子混凝剂或助滤剂,在使用阴离子性阻垢剂时要特别注意。会产生一种粘稠的粘性污染物,污染会造成操作压力增加,而且这种污染物清洗非常困难。
六偏磷酸钠(SHMP)是早期在反渗透中使用的一种普通阻垢剂,但随着专用阻垢剂的出现,用量已经大大减少了。SHMP的使用有一些限制。每2-3天要配制一次溶液,因为暴露在空气中会水解,发生水解后不仅会降低阻垢效果,而且还会造成磷酸钙结垢的可能性。使用SHMP可减少碳酸钙结垢,LSI可达到+1.0。
阻垢剂阻碍了RO进水和浓水中盐结晶的生长,因而可以容许难溶盐在浓水中超过饱和溶解度。阻垢剂的使用可代替加酸,也可以配合加酸使用。有许多因素会影响矿物质结垢的形成。温度降低会减小结垢矿物质的溶解度(碳酸钙除外,与大多数物质相反,它的溶解度随温度升高而降低),TDS的升高会增加难溶盐的溶解度(这是因为高离子强度干扰了晶种的形成)。
最常见的结垢性无机盐有:
◆ 碳酸钙(CaCO3)
◆ 硫酸钙(CaSO4)
◆ 硫酸锶(SrSO4)
◆ 硫酸钡(BaSO4)
不太常见的结垢性矿物质有:
磷酸钙(Ca3(PO4)2)
氟化钙(CaF2)
分散剂是一系列合成聚合物用来阻止膜面上污染物的聚集和沉积。分散剂有时也叫抗污染剂,通常也有阻垢性能。对于不同的污染物,不同的分散剂的效率区别很大,所以要知道所对付的污染物是什么。
需要分散剂处理的污染物有:
● 矿物质结垢
● 金属氧化物和氢氧化物(铁、锰和铝)
● 聚合硅酸
● 胶体物质(指那些无定型悬浮颗粒,可能含有土、铁、铝、硅、硫和有机物)
● 生物性污染物
硅酸的超饱和溶解度难以预测,在水中有铁存在时,会形成硅酸铁,硅酸的最大饱和浓度会大大降低。其他的因素还有温度和pH值。预测金属氧化物(如铁、锰和铝)也非常困难。金属离子的可溶解形式容许较高饱和度,不溶性离子形式更像是颗粒或胶体。
理想的添加量和结垢物质及污染物最大饱和度最好通过药剂供应商提供的专用软件包来确定。在海德能反渗透设计软件中采用的是较为保守的难溶盐超饱和度估算。过量添加阻垢剂/分散剂会导致在膜面上形成沉积,造成新的污染问题。在设备停机时一定要将阻垢剂及分散剂彻底冲洗出来,否则会留在膜上产生污染问题。在用RO进水进行低压冲洗时要停止向系统注入阻垢剂及分散剂。
阻垢剂/分散剂注入系统的设计应该保证在进入反渗透元件之前能够充分混合,静态搅拌器是一个非常有效的混合方法。大多数系统的注入点设在RO进水保安过滤器之前,通过在过滤器中的缓冲时间及RO进水泵的搅拌作用来促进混合。如果系统采用加酸调节pH,推荐加酸点要在上游足够远的地方,在到达阻垢剂/分散剂注入点之前已经完全混合均匀。
注入阻垢剂/分散剂的加药泵要调到最高注射频率,建议的注射频率是最少5秒钟一次。阻垢剂/分散剂的典型添加量为2-5ppm。为了让加药泵以最高频率工作,需要对药剂进行稀释。阻垢剂/分散剂商品有浓缩液,也有固体粉末。稀释了的阻垢剂/分散剂在储槽中会被生物污染,污染的程度取决于室温和稀释的倍数。推荐稀释液的保留时间在7-10天左右。正常情况下,未经稀释的阻垢剂/分散剂不会受到生物污染。
下面的表-2给出一些药剂厂商提供的加阻垢剂后,RO浓水中难溶盐最大饱和度,以及海德能设计软件所采用的保守警戒值。这些数值基于浓水的情况,以正常未加药时的饱和度为100%计算。海德能一直推荐用户要向厂商确证其产品的实际效率。
选择阻垢剂/分散剂的另外一个主要问题是要保证与反渗透膜完全兼容。不兼容药剂会造成膜的不可逆损坏。海德能相信供应商会进行药剂的RO膜兼容性测试和效率测试。我们建议用户向阻垢剂和分散剂厂商咨询下列一些问题:
● 与相关RO膜的兼容性如何?
● 有没有成功运行1000小时以上的最终用户列表?
● 与反渗透进水中的任何成分(比如铁、重金属、阳离子聚电解质等)有没有不可逆反应?
● 推荐添加量和最大添加量是多少?
● 有没有特殊的排放问题?
● 是否适于饮用水应用(有必要时)?
● 该厂商还供应与阻垢剂相容的混凝剂、杀菌剂和清洗剂等其他反渗透药剂吗?
● 该厂商是否提供膜解剖或元件清洗一类的现场技术服务?
表-2 加阻垢剂后难溶盐最大饱和度
垢物或污染物
药剂厂商推荐值
海德能推荐的保守值
碳酸钙LSI 值
+ 2.9
+ 1.8
硫酸钙
400%
230%
硫酸锶
1,200%
800%
硫酸钡
8,000%
6,000%
氟化钙
12,000%
未给出
硅酸
300 ppm 或更高
100%
铁
5 ppm
未给出
铝
4 ppm
未给出
5.2软化预处理
原水中含有过量的结垢阳离子,如Ca2+、Ba2+和Sr2+等,需要进行软化预处理。软化处理的方法有石灰软化和树脂软化。
1石灰软化
在水中加入熟石灰即氢氧化钙可去除碳酸氢钙,反应式为:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2O
Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2→2CaCO3↓ +Mg(OH)2+2H2O
非碳酸硬度可加入碳酸钠(纯碱)得到进一步降低:
CaCl2 + NaCO3→2NaCl + Ca(CO3)↓
石灰-纯碱软化处理还可降低二氧化硅的含量,在加入铝酸钠和三氯化铁时会形成碳酸钙以及硅酸、氧化铝和铁的复合物沉淀。通过加入多孔氧化镁和石灰的混合物,采用60-70℃热石灰脱硅酸工艺,能将硅酸浓度降低到1mg/L以下。
通过石灰软化也可显著去除钡、锶和有机物,但石灰软化处理的问题是需要使用反应器以便在高浓度下形成沉淀晶种,通常要采用上升流固体接触澄清器。过程出水还需要设置多介质过滤器,并在进入膜单元之前要调节pH。使用含铁混凝剂,无论是否同时使用聚合物絮凝剂(阴离子型和非离子型),均可提高石灰软化的固液分离效果。
只有大型苦咸水/废水系统(大于200m3/H)才会考虑选择石灰软化工艺。
2树脂软化
a.强酸型树脂软化
使用钠离子置换除去结垢型阳离子,如Ca2+、Ba2+、Sr2+,树脂交换饱和后用盐水再生。钠离子软化法在常压锅炉水处理中广泛应用。这种处理方法的弊端是耗盐量高,增加了运行费用,另外还有废水排放问题。
b.弱酸型树脂脱碱度
主要在大型苦咸水处理系统中采用弱酸阳离子交换树脂脱碱度,脱碱度处理是一种部分软化工艺,可以节约再生剂。通过弱酸性树脂处理,用氢离子交换除去与碳酸氢根相同当量(暂时硬度)的Ca2+、Ba2+和Sr2+等,这样原水的pH值会降低到4-5。由于树脂的酸性基团为羧基,当pH达到4.2时,羧基不再解离,离子交换过程也就停止了。因此,仅能实现部分软化,即与碳酸氢根相结合的结垢阳离子可以被除去。因此这一过程对于碳酸氢根含量高的水源较为理想,碳酸氢根也可转化为CO2。
HCO3-+H+=H2O+CO2
一般不希望水中有二氧化碳,必要时要对原水或产水进行脱气,在有生物污染可能时(地表水,高TOC或高菌落总数),对产水脱气更为合适。在膜系统中高CO2浓度可以抑制细菌的生长。当希望系统运行在较高的脱盐率时,采用原水脱气较为合适,脱除CO2将会引起pH的增高,进水pH>6时,膜系统的脱除率比进水pH<5时要高。
● 再生所需要的酸量不大于105%的理论耗酸量,这样会降低操作费用和对环境的影响;
● 通过脱除碳酸氢根,降低了水中的TDS,这样产水TDS也较低;
弱酸型树脂处理的缺点是:
● 残余硬度
如果需要完全软化,可以增设强酸阳树脂的交换过程,甚至放置在弱酸树脂同一交换柱中,这样再生剂的耗量仍比单独使用强酸树脂时低,但是初期投入较高,这一组合仅当系统容量很大时才有意义。
另一种克服这一缺点的方法是在脱碱度的水中加阻垢剂,虽然迄今为止,人们单独使用弱酸树脂脱碱时,还未出现过结垢问题,但是我们仍极力建议你计算残留难溶盐的溶解度,并采取相应的措施。
● 处理过程中水会发生pH变化
因树脂的饱和程度在运行时发生变化,经弱酸脱碱处理的出水其pH值将在3.5-6.5范围内变化,这种周期性的pH变化,使工厂脱盐率的控制变的很困难。当pH<4.2时,无机酸将透过膜,可能会增加产水的TDS,因此,我们推荐用户增加一个并联弱酸软化器,控制在不同时间进行再生,以便均匀弱酸处理出水pH,其它防止极低pH值出水的方法是脱除CO2或通过投加NaOH调节弱酸软化后出水的pH值。
5.3去除胶体和颗粒物
1介质过滤
从水中去除悬浮固体普遍的方法是多介质过滤。多介质过滤器以成层状的无烟煤、石英砂、细碎的石榴石或其他材料为床层。床的顶层由质轻和质粗品级的材料组成,而最重和最细品级的材料放在床的底部。其原理为按深度过滤——水中较大的顾粒在顶层被除去,较小的颗粒在过滤器介质的较深处被除去。
在单一介质过滤器中,最细的颗粒材料反洗至床的顶部。大多数过滤发生在床顶部5cm区域内,其余作为支撑介质。有一泥浆层形成。虽然单一介质过滤器的滤速限制为81.5—163L/(min.m2)过滤面积,多介质过滤器的水力过程流速可高达815L/(min.m2),但因高水质的要求,通常在RO预处理中流速限制在306L/(min.m2)。
由于胶体悬浮物既很细小又由于介质电荷之间的排斥,所以单独过滤不起作用。在这些情况下,在过滤前必须加絮凝剂或絮凝化学药品。常用的絮凝剂有三氯化铁、矾和阳离子聚合物。因为阳离子聚合物在低剂量下就有效果,且不明显地增加过滤器介质的固体负荷,所以最常用。另一方面,如果阳离子聚合物进入现在采用的某些最通用的膜上,则它们却是非常强的污染物。很少量的阳离子聚合物就能堵塞这些膜,且往往难以去除。务须谨记当用阳离子聚合物作为过滤助剂时,必须小心使用。
2除铁、锰——氧化过滤
通常含盐量为苦咸水范围的某些井水呈还原态,典型特点是含有二价的铁和锰,有时还会存在硫化氢和氨。如果对这类水源进行氯化处理,或当水中含氧量超过5mg/L时,Fe2+将转化为Fe3+形成难溶解性的胶体氢氧化物颗粒。铁和锰的氧化反应如下:
4Fe(HCO3)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3+8CO2
4Mn(HCO3)2+O2+2H2O→4Mn(OH)3+8CO2
由于铁的氧化在很低的pH值时就会发生,因而出现铁污染的情况要比锰污染的情况要多,即使SDI小于5,RO进水的铁含量低于0.1mg/L,仍会产生铁污染的问题。碱度低的进水铁离子含量要高,这是因为FeCO3的溶解度会限制Fe2+的浓度。
处理这类水源的一种方法时防止整个RO过程中与空气和任何氧化剂如氯的接触。低pH值有利于延缓Fe2+的氧化,当pH<6,氧含量<0.5mg/L时,最大允许Fe2+浓度4mg/L,另一种是用空气、Cl2或KMnO4氧化铁和锰,将所形成的氧化物通过介质过滤器除去,但需要主要的是,由硫化氢氧化形成的胶体硫可能难以由过滤器除去,在介质过滤器内添加氧化剂通过电子转移氧化Fe2+,即可一步同时完成氧化和过滤。
海绿石就是这样一种粒状过滤介质,当其氧化能力耗尽时,它可通过KMnO4的氧化来再生,再生后必须将残留的KMnO4完全冲洗掉,以防止对膜的破坏。当原水中含Fe2+的量小于2mg/L时,可以采用这一处理方法,如原水中含更高的Fe2+的量小于2mg/L时,可以采用这一处理方法,如原水中含更高的Fe2+时,可在过滤器进水前连续投加KMnO4,但是在这种情况下,必须采取措施例如安装活性炭滤器以保证没有高锰酸钾进入膜元件内。
Birm过滤也可以有效地用于从RO/NF进水中去除Fe2+,Birm是一种硅酸铝基体上涂有二氧化锰形成沉淀,并且通过滤器反洗可将这些沉淀冲出滤器。由于该过程pH将升高,可能会发生LSI值变化,因而要预防滤器和RO/NF系统内出现CaCO3沉淀。
3 微絮凝
如果过滤前对原水中的胶体进行絮凝或混凝处理,可以大幅度地提高介质过滤器效率,使出水的SDI降低到5左右。硫酸铁和三氯化铁可以用于对胶体表面的负电荷进行失稳处理,将胶体捕捉到新生态的氢氧化铁微小絮状物上,使用含铝絮凝剂其原理相似,但因其可能有残留铝离子污染问题,并不推荐使用,除非使用高分子聚合铝。迅速的分散和混合絮凝剂十分重要,建议采用静态混合器或将注入点设在增压泵的吸入段,通常最佳加药量为10-30mg/L,但应针对具体的项目确定加药量。
为了提高混凝剂絮体的强度进而改进它们的过滤性能,或促进胶体颗粒间的架桥,絮凝剂与混凝剂一起或单独使用,絮凝剂为可溶性的高分子有机化合物,如线性的聚丙烯酰胺,通过不同的活性功能团,它们可能表现为阳离子性、阴离子性或中性非离子性。混凝剂和絮凝剂可能直接或间接地影响RO膜,间接的影响如它们的反应产物形成沉淀并覆盖在膜面上,例如当过滤器发生沟流而使混凝剂絮体穿过滤器并发生沉淀;当使用铁或铝混凝剂,但没有立即降低pH值时,在RO阶段或因进水浓缩诱发过饱和现象,就会出现沉淀,还有在多介质滤器后加入化合物也会产生沉淀反应,最常见的是投加阻垢剂,几乎所有的阻垢剂都是荷负电的,将会与水中阳离子性的絮凝剂或助凝剂反应而污染RO膜。
当添加的聚合物本身影响膜导致通量的下降,这属于直接影响。为了消除RO/NF膜直接和间接的影响,阴离子和非离子的絮凝剂比阳离子的絮凝剂合适,同时还须避免过量添加。
4微滤/超滤
采用超滤/微滤预处理工艺的反渗透/纳滤系统叫做集成膜系统(IMS)。与采用传统预处理工艺的反渗透系统相比,IMS设计具有一些明显的优势。
● MF/UF透过液水质更好。SDI和浊度更低,明显降低了对反渗透的胶体和有机物、微生物污染负荷。
● 由于膜在这里是污染物的绝对屏障,MF/UF滤液的高质量可以保持稳定。即便是地表水和废水等水质波动异常频繁的水源,这种稳定性也不会改变。
● 由于胶体污染减少,反渗透系统的清洗频率明显降低。
● 与一些传统过滤工艺相比,MF/UF系统操作更容易,耗时更少。
● 与采用大量化学品的传统工艺相比,MF/UF浓缩废液的处置比较容易。