首頁 > 精品范文 > 工業(yè)廢水處理
時(shí)間:2022-06-20 04:18:27
序論:寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇工業(yè)廢水處理范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
[關(guān)鍵詞]工業(yè)廢水;處理方法;循環(huán)運(yùn)用 文章編號:2095-4085(2017)05-0092-02
工業(yè)活動(dòng)是水污染的第二大來源,由于工業(yè)廢水直接或未完全處理而排放到水生態(tài)系統(tǒng)中,使得區(qū)域范圍內(nèi)的水體中有機(jī)物、懸浮顆粒物、微污染物、營養(yǎng)物質(zhì)(磷和氮)和重金屬等污染物濃度增加,從而對人體健康造成不良影響,并使得水生物群組發(fā)生不良改變。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水污染態(tài)勢日益嚴(yán)重。隨之帶來水資源枯竭等嚴(yán)重環(huán)境問題。為了應(yīng)對這一態(tài)勢,在2015年4月16日,國務(wù)院印發(fā)了《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》,計(jì)劃要求全面控制污染物排放,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級,著力節(jié)約保護(hù)水資源,強(qiáng)化科技支撐,充分發(fā)揮市場機(jī)制作用,嚴(yán)格環(huán)境執(zhí)法監(jiān)管,切實(shí)加強(qiáng)水環(huán)境管理,全力保障水生態(tài)環(huán)境安全。減少工業(yè)廢水污染這一過程的成效取決于法定工業(yè)區(qū)允許排放的特定廢水和廢水處理的有效性。與市政廢水處理不同,工業(yè)廢水由于其污染物具有明確的定性,因此需要針對性的進(jìn)行處理。
1工業(yè)廢水處理現(xiàn)狀
目前,我國的工業(yè)廢水排放總量遠(yuǎn)大于環(huán)境容量。此外,由于廢水處理技術(shù)水平的限制,工業(yè)廢水水處理率非常低,并且呈現(xiàn)出西北部地區(qū)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于東南部地區(qū)的情況。而目前我國以數(shù)量眾多的小型廢水處理廠為主。大量的小型廢水處理廠也帶來了一系列的環(huán)境問題。這些問題主要有4個(gè)方面:(1)污水來源具有廣泛性,由于其自身存在散發(fā)和曝氣過程的吹脫現(xiàn)象,在污水處理廠中會(huì)產(chǎn)生刺鼻的氣味;二、格柵過濾會(huì)產(chǎn)生一些固體垃圾,這些垃圾的去向以及處理是個(gè)問題;三、污水處理廠的機(jī)器噪音污染嚴(yán)重,對周圍居民生活造成影響;四、污水處理廠屬于污染物大量聚集區(qū),其散發(fā)的氣味破壞生態(tài)平衡,改變了空間環(huán)境,因此會(huì)不定期爆發(fā)蟲災(zāi),極大的影響了周邊居民的生活質(zhì)量。
2工業(yè)廢水處理方法
2.1工業(yè)廢水處理程度劃分
工業(yè)廢水處理程度分為3個(gè)等級:一級處理為物理處理方法,主要通過篩濾、沉淀等達(dá)到對廢水懸浮固體和漂浮物的去除,進(jìn)而為二級處理做準(zhǔn)備。一級廢水處理后有害物質(zhì)可除去30%左右。二級處理主要對廢水中的膠體和呈溶解狀態(tài)的有機(jī)物進(jìn)行處理;三級處理是針對有機(jī)物、氮、磷等難以降解的有機(jī)物,進(jìn)一步采用化學(xué)法、物理法去除某些特定污染物的一種深度處理方法。
2.2按實(shí)施方式分類
廢水處理按照其對于污染物的處理作用可分為兩大類方法:
(1)分離法。廢水中污染物存在多樣性和各異的物化特性,其分離方法也趨于多樣性。根據(jù)污染物的具體存在形態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的處理方法的選擇。
(2)轉(zhuǎn)化法。轉(zhuǎn)化法可分為化學(xué)轉(zhuǎn)化法和生化轉(zhuǎn)化法兩類。化學(xué)轉(zhuǎn)化法包括中和法、氧化還原法、化學(xué)沉淀法、電化學(xué)法;生物轉(zhuǎn)化法包括活性污泥法、生物膜法、厭氧生物處理法、生物塘。
3工業(yè)廢水處理的技術(shù)應(yīng)用
3.1處理含氰廢水
在工業(yè)生產(chǎn)過程中必然要排放一定數(shù)量的含氰廢水。活性炭用于凈化廢水已有相當(dāng)長的歷史,應(yīng)用于含氰廢水處理的文獻(xiàn)報(bào)道也越來越多。
3.2活性炭處理法
對含有甲醇廢水、含汞廢水、含酚廢水的處理,都可以采用活性炭進(jìn)行處理。這三種廢水的處理都是利用了活性炭對水體中污染物的強(qiáng)力吸附作用。研究證明使用活性炭能對這三種廢水起到很好的凈化作用。
3.3生物處理法
有機(jī)氧化物可以被微生物分解成無害無機(jī)穩(wěn)定物。廢水處理過程中,常用這一方法處理含有機(jī)物多的廢水,這些廢水的主要來源有制酒廠、屠宰場等。按照凈化工程中使用的微生物可以將生物處理法分為三類:好氧生物處理法、厭氧生物處理法和自然生物理法。通過調(diào)查這三種方法的實(shí)際使用效果發(fā)現(xiàn),利用微生物處理含有機(jī)廢水的方法,具有成本低、效率高的特點(diǎn)。
3.4處理原則
選擇廢水處理組合方法的原則,遵循先易后難、先簡后繁的原則。處理過程的具體順序:先收集大體積的漂浮物與垃圾,再對膠體、懸浮固體和溶解物質(zhì)進(jìn)行去除。總結(jié)即為先物理法,后化學(xué)和生物法處理。下面提出幾點(diǎn)建議措施。
(1)加大進(jìn)水的預(yù)處理程度,可在初沉淀池投加絮凝劑,提高進(jìn)水中顆粒性污染物質(zhì)的去除效果。
(2)在廢水處理池中投加特種生物菌種的方法,用來提高現(xiàn)有生物處理系統(tǒng)的能力。
(3)在廢水處理池中投加載體,構(gòu)成活性污泥和生物膜復(fù)合式工藝。
(4)增加反應(yīng)池和沉淀池的數(shù)量。
上述方法有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。主要的缺點(diǎn)使都會(huì)增加廢水處理運(yùn)行的費(fèi)用。此外會(huì)影響現(xiàn)有工藝的運(yùn)行。通過對比上述4種處理措施,建議優(yōu)先選用第3種處理措施。在處理池中投加載體,使部分微生物附著在載體上而被截留在處理池中,此時(shí)處理池的生物量由附著狀態(tài)和懸浮狀態(tài)組成,附著狀態(tài)微生物為新增加的生物量,此方法可大幅提高系統(tǒng)的凈化能力。上述方法是綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、可實(shí)施性提出的治理措施。目前,國內(nèi)外也出現(xiàn)許多技術(shù)先進(jìn)的處理措施。如磁分離法、臭氧氧化法、濕式氧化法、等離子體處理法、超臨界水氧化法,這些先進(jìn)技術(shù)處理不同種類的工業(yè)廢水效果良好,但我國對這些方法的研究起步較晚,并且實(shí)際運(yùn)用中滿足不了經(jīng)濟(jì)性的要求,因此僅做了解。
1.1農(nóng)藥廢水的特點(diǎn)及其處理方法
農(nóng)業(yè)廢水對于環(huán)境的污染非常大,但是由于目前的農(nóng)藥品種比較多,所以農(nóng)藥廢水的水質(zhì)比較復(fù)雜,主要呈現(xiàn)出以下幾個(gè)特點(diǎn):第一,在農(nóng)藥廢水中,污染物的種類較多,所以化學(xué)需氧量較大。第二,在農(nóng)藥廢水中,不僅含有農(nóng)藥,還要其他的化學(xué)物質(zhì),毒性較大。第三,農(nóng)藥廢水的味道非常刺鼻,會(huì)對人體的呼吸道和粘膜產(chǎn)生危害。第四,農(nóng)藥廢水中的水質(zhì)非常不穩(wěn)定。以上種種特點(diǎn)決定了農(nóng)藥廢水的污染非常嚴(yán)重,所以需要有效的降低廢水中污染物的濃度,并且提高利用率。農(nóng)藥廢水的處理方法有活性炭吸附法、濕式氧化法、溶劑萃取法、蒸餾法和活性污泥法等。但是,研制高效、低毒、低殘留的新農(nóng)藥,這是農(nóng)藥發(fā)展方向。一些國家已禁止生產(chǎn)六六六等有機(jī)氯、有機(jī)汞農(nóng)藥,積極研究和使用微生物農(nóng)藥,這是一條從根本上防止農(nóng)藥廢水污染環(huán)境的新途徑。
1.2食品工業(yè)廢水污染特點(diǎn)及其處理方法
由于在食品生產(chǎn)中,所采用的原料較多,所以由于食品所造成的廢水中含有大量的污染物,并且水質(zhì)差異很大。其中食品廢水中所含有的固體污染物較多,較為常見的有菜葉、果皮、碎肉和禽羽等等,這些一般都是漂浮于廢水的表面。還有一些在食品制作過程中所摻加的油脂、蛋白質(zhì)和膠體物質(zhì)等等,也會(huì)懸浮于廢水的表面。為了調(diào)節(jié)食品的味道,還有很多的調(diào)料溶解其中,比如說酸、堿、鹽和糖等等。在生產(chǎn)原料中,對其進(jìn)行洗滌的過程中,也會(huì)有泥沙等固體物質(zhì)。此外,還會(huì)一部分制毒病菌混入。總體來講,食品工業(yè)廢水中一般沒有太大的毒性,基本都是懸浮物較多,這些物質(zhì)經(jīng)過腐爛,會(huì)對水質(zhì)造成極大的影響,從而導(dǎo)致水中的生物大量死亡,并且影響水質(zhì),對環(huán)境造成很大的污染。食品工業(yè)廢水處理除按水質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)預(yù)處理外,一般均宜采用生物處理。如對出水水質(zhì)要求很高或因廢水中有機(jī)物含量很高,可采用兩級曝氣池或兩級生物濾池,或多級生物轉(zhuǎn)盤或聯(lián)合使用兩種生物處理裝置,也可采用厭氧-需氧串聯(lián)的生物處理系統(tǒng)。
1.3造紙工業(yè)廢水處理
造紙廢水主要來自造紙工業(yè)生產(chǎn)中的制漿和抄紙兩個(gè)生產(chǎn)過程。制漿是把植物原料中的纖維分離出來,制成漿料,再經(jīng)漂白;抄紙是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘干,制成紙張。這兩項(xiàng)工藝都排出大量廢水。制漿產(chǎn)生的廢水,污染最為嚴(yán)重。洗漿時(shí)排出廢水呈黑褐色,稱為黑水,黑水中污染物濃度很高,BOD高達(dá)5~40g/L,含有大量纖維、無機(jī)鹽和色素。漂白工序排出的廢水也含有大量的酸堿物質(zhì)。抄紙機(jī)排出的廢水,稱為白水,其中含有大量纖維和在生產(chǎn)過程中添加的填料和膠料。造紙工業(yè)廢水的處理應(yīng)著重于提高循環(huán)用水率,減少用水量和廢水排放量,同時(shí)也應(yīng)積極探索各種可靠、經(jīng)濟(jì)和能夠充分利用廢水中有用資源的處理方法。例如,浮選法可回收白水中纖維性固體物質(zhì),回收率可達(dá)95%,澄清水可回用;燃燒法可回收黑水中氫氧化納、硫化鈉、硫酸鈉以及同有機(jī)物結(jié)合的其他鈉鹽。中和法調(diào)節(jié)廢水pH值;混凝沉淀或浮選法可去除廢水中懸浮固體;化學(xué)沉淀法可脫色;生物處理法可去除BOD,對牛皮紙廢水較有效;濕式氧化法處理亞硫酸紙漿廢水較為成功。此外,國內(nèi)外也有采用反滲透、超過濾、電滲析等處理方法。
1.4印染工業(yè)廢水處理
印染工業(yè)用水量大,通常每印染加工1噸紡織品耗水100-200噸,其中80%-90%以印染廢水排出。常用的治理方法有回收利用和無害化處理。回收利用(:1)廢水可按水質(zhì)特點(diǎn)分別回收利用。(2)堿液回收利用,通常采用蒸發(fā)法回收。(3)染料回收。無害化處理可分:a.物理處理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除廢水中懸浮物;吸附法主要是去除廢水中溶解的污染物和脫色。b.化學(xué)處理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于調(diào)節(jié)廢水中的酸堿度,還可降低廢水的色度;混凝法在于去除廢水中分散染料和膠體物質(zhì);氧化法在于氧化廢水中還原性物質(zhì),使硫化染料和還原染料沉淀下來。c.生物處理法有活性污泥、生物轉(zhuǎn)盤、生物轉(zhuǎn)筒和生物接觸氧化法等。為了提高出水水質(zhì),達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回收要求往往需要采用幾種方法聯(lián)合處理。
2結(jié)束語
【關(guān)鍵詞】乳品工業(yè)廢水;全好氧生化處理;厭氧―好氧生化處理、H/O處理工藝;氣浮一水解酸化一SBR法。
乳品工業(yè)是指從事相關(guān)液體乳及乳制品生產(chǎn)加工的行業(yè)。在生活水平日益提高的今天,乳品工業(yè)飛速發(fā)展,已成為我國國民經(jīng)濟(jì)體中的重要組成部分。 而乳品廢水是指煉乳、干酪、奶油、乳制清涼飲料、冰激凌以及乳制品點(diǎn)心生產(chǎn)過程中排出的廢水。廢水主要來自容器及設(shè)備的清洗水,主要成分含有制品原料。其中牛奶加工廠含有處理原乳0.2%,BOD20-300mg/L,污染較低,而干酪、奶油加工產(chǎn)廢水污染程度較高,COD達(dá)3000 mg/L, BOD 全達(dá)2400 mg/L,含總氮(N)達(dá)90 mg/L,總磷(P)達(dá)16 mg/L,含油脂達(dá)200 mg/L,懸浮物達(dá)600 mg/L。雖然這些乳品廢水中的主要成分無毒,但卻會(huì)造成水生生物缺氧,大面積死亡,同時(shí)隨著其中的酪蛋白水解會(huì)產(chǎn)生極其難聞的氣味,并影響到水的透明度。因此,在排放前必須進(jìn)行適當(dāng)處理,盡可能多的減少對環(huán)境造成的危害。本文對乳品工業(yè)廢水處理的幾種方法進(jìn)行簡單介紹。
一、全好氧生化處理
全好氧生化處理是指利用好氧微生物(包括兼性微生物)在有氧氣存在的條件下利用生物代謝來降解有害有機(jī)物,使其達(dá)到穩(wěn)定、無害化的處理方法。好氧(兼性)微生物在水中以水中需要降解的有機(jī)污染物為養(yǎng)料來進(jìn)行耗氧代謝,在其體內(nèi)經(jīng)過一系列復(fù)雜的生化反應(yīng),按照生物鏈逐級釋放能量,最終,穩(wěn)定在較低的能量位置的無機(jī)物上,從而滿足無害化的要求。此方法有其優(yōu)點(diǎn),但也有其缺點(diǎn)。
由于蛋白質(zhì)成分廣泛存在于乳品工業(yè)廢水中,而存在于廢水中的好氧(兼性)微生物較少,其降解速率更加緩慢,如果不能保證降解時(shí)間充足,蛋白質(zhì)及一部分蛋白質(zhì)降解的中間體會(huì)殘留在水中,導(dǎo)致出水無法達(dá)標(biāo)。綜上所述,利用全好氧生化處理技術(shù),會(huì)對能源造成極大浪費(fèi),而且對設(shè)備占地面積要求極高,并且,該方法處理結(jié)束后只能達(dá)到生物硝化后的成果,無法完成生物反硝化、無法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)意義上的脫氮。
二、厭氧―好氧生化處理
厭氧―好氧生化處理法是指同時(shí)利用厭氧微生物和好氧微生物(兼性微生物),先使乳品工業(yè)廢水經(jīng)過厭氧微生物的第一步降解,將厭氧出水排入含有好氧(兼性)微生物的設(shè)備中,好氧(兼性)微生物利用廢水中剩余的有機(jī)物作為養(yǎng)料,利用生物代謝來降解有害有機(jī)物,使其最終穩(wěn)定,且達(dá)到無害化的處理方法。
而這一方法的缺點(diǎn)與全好氧生化處理方法的缺點(diǎn)也是不謀而合,采用厭氧―好氧生化處理技術(shù)時(shí),厭氧出水的BOD5/CODCr 比值與全厭氧生化處理相比會(huì)有所下降,導(dǎo)致厭氧出水中含有因生物降解速率較緩慢而產(chǎn)生的生物降解的中間物質(zhì),如果后續(xù)好氧處理中水利停留時(shí)間不能保證充足,或沒有生物除氮的設(shè)施和工程措施,依舊難以達(dá)到國家出水的CODCr標(biāo)準(zhǔn)。
三、用水解―好氧生化 (H/O工藝) 處理乳品工業(yè)廢水
該技術(shù)中對乳品工業(yè)廢水中的主要污染有機(jī)物的生物降解徑路
(1)乳糖 乳糖是一種低聚合物 ,其結(jié)構(gòu)簡式為(C6H10O5)x,而乳糖的聚合度 x是2,也就是說,乳糖為二糖類物質(zhì)。在H/O處理工藝流程中,首先利用兼性微生物的生物代謝過程,在缺氧的條件下,將二類糖類物質(zhì)――乳糖,轉(zhuǎn)化為單糖,因?yàn)樵撾A段處于無氧階段,因此降解產(chǎn)生的單糖(即葡萄糖)會(huì)進(jìn)行糖類的酵解作用,從而分解成兩分子的丙酮酸,(即1 ×c6 2C3),至此,完成了糖類的初步降解。而要實(shí)現(xiàn)完全降解,則必須要在有氧條件下才能完成。即充足的氧氣,使丙酮酸進(jìn)入三羧酸的循環(huán)過程,從而實(shí)現(xiàn)了徹底的氧化。
(2)脂肪 因?yàn)橹镜慕到庖舶l(fā)生在細(xì)胞外,所以就需要酶的協(xié)助作用,利用脂肪水解酶將脂肪水解,水解產(chǎn)物為甘油和相應(yīng)的脂肪酸。而甘油的徹底降解過程則類似于糖類降解過程中的一部分,轉(zhuǎn)化成丙酮酸。水解產(chǎn)物中的脂肪酸和丙酮酸進(jìn)行進(jìn)一步的降解,同樣需要在有氧條件下完成,在氧氣充足的條件下,利用微生物的代謝過程丙酮酸進(jìn)入三羧酸循環(huán)過程,從而達(dá)到完全氧化。
H/O 工藝處理流程
進(jìn)水 調(diào)節(jié)池水解池預(yù)曝池H/O 池沉淀池 出水
H/O 工藝序貫式生物反應(yīng)模式
H/O工藝序貫式生物反應(yīng)主要是由三個(gè)主要的池子構(gòu)成,即,水解池,水解池、預(yù)曝池和H/ O 池 (而H/O池內(nèi)分則兼氧 H 段和好氧 O 段)。 水解池需要在無氧條件下進(jìn)行運(yùn)作,需要嚴(yán)格控制水力停留時(shí)間,要將其控制在水解―酸化這一階段。該池子的主要目的是將大分子有機(jī)污染物進(jìn)行小分子處理,并使有機(jī)物中的氮氨化,并且釋放出氮氨。預(yù)曝池則需要在氧氣充足的條件下進(jìn)行操作,計(jì)算其充氧量是該過程的重要工作之一,在計(jì)算時(shí)既要考慮到碳源在氧化時(shí)所需要的氧氣量,又要加入發(fā)生硝化反應(yīng)時(shí)所需的氧氣量。該池子的主要作用是將水解池產(chǎn)生的小分子碳進(jìn)行氧化和完成生物的硝化反應(yīng),實(shí)現(xiàn)對氮氨的合理降解,使其轉(zhuǎn)化為NO3-。H/O 池則是由兼氧 H 段和好氧O 段兩部分組成。H段是為了完成生物的反硝化過程,使NO3-轉(zhuǎn)化為氮素釋放出去;而在O 段則是使已經(jīng)變?yōu)樾》肿拥挠袡C(jī)碳得到徹底降解。
四、氣浮一水解酸化一SBR處理法
氣浮一水解酸化一SBR處理法是講乳品工業(yè)廢水 首先流經(jīng)格柵井 ,目的是去除一些較大的雜質(zhì)和漂浮物 ,然后自流進(jìn)入由原調(diào)節(jié)池 改造的中和池中,在該池中調(diào)節(jié)水質(zhì),使其中和,然后進(jìn)入新調(diào) 節(jié)池,目的是對水量進(jìn)行均衡調(diào)節(jié),然后經(jīng)過提升泵提升進(jìn)入氣浮機(jī) ,利用氣浮機(jī),吸附和網(wǎng)捕乳品工業(yè)廢水中的SS和膠體類物質(zhì)以及絕大部分的油類物質(zhì),將其送入水處理劑中,在表面形成一種絮體,利用刮板機(jī)將其去除,有效的完成了固液體的分離。然后將氣浮出水流入水解酸化池內(nèi)進(jìn) 行酸化處理 ,將難分解的大分子物水解為小分子易降解的物質(zhì),從而減輕后續(xù)步驟中處理設(shè)備的壓力,和提高其處理能力。然后將水解酸化出水自然流進(jìn)入到SBR池 中,利用好氧生物的自然新陳代謝進(jìn)行講解處理,由 SBR池處理后的出水達(dá)標(biāo)排放。而沉淀池中污泥可以回流到水解酸化池 ,收集剩余污泥與 SBR污泥 、氣浮渣將其污泥池,利用污泥提升泵將所有收集起來的污泥送入離心機(jī)中,在其中對其進(jìn)行脫水減容的處理,將脫水后的泥餅進(jìn)行外運(yùn),而濾液和沖洗排水則可以重新流回到中和池中。
該工藝處理乳品工業(yè)廢水其優(yōu)點(diǎn)為,工藝十分簡單,對場地要求小,占地面積小,節(jié)省資金, 而且其出水水質(zhì)十分穩(wěn)定。出水基本能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
隨著人們生活水平的日益提高,乳品產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。按照國家環(huán)境保護(hù) “十一五”計(jì)劃的總體要求和國家發(fā)改委的工作部署,乳品工業(yè)廢水的排放已經(jīng)是一個(gè)不容小覷的環(huán)境問題。對于乳品工業(yè)廢水的進(jìn)一步優(yōu)化處理仍需要我們的不斷探討和研究,我們?nèi)孕铻楦玫谋Wo(hù)環(huán)境貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn):
[1]蔡晶.乳品工業(yè)廢水處理[J].世界環(huán)境 2002(5)
分析了煙草工業(yè)廢水的來源及特點(diǎn),歸納了目前常見的煙草工業(yè)廢水處理工藝,分別介紹了多級聯(lián)合處理法和深度處理法的內(nèi)容、特點(diǎn)及應(yīng)用,提出煙草廢水處理工藝的改進(jìn)方向,為煙草行業(yè)的節(jié)能減排工作提供一定的理論支持。
關(guān)鍵詞:煙草工業(yè);廢水污染;處理工藝;耦合
煙草廢水主要是造紙法生產(chǎn)煙草薄片過程中的排放物,其作為煙草行業(yè)主要污染源具有排放量大、濃度和色度高、成分種類多且波動(dòng)性大的特點(diǎn),不僅會(huì)對破壞水質(zhì)環(huán)境,還會(huì)影響人體健康。因此,研究并選取合適有效的廢水處理工藝方法,使排放廢水達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-2002)要求,成為煙草行業(yè)亟待解決的問題。考慮到造紙法生產(chǎn)煙草的過程與紙漿生產(chǎn)過程類似,因此煙草廢水處理一般參考紙廠廢水的工藝,主要有物理、化學(xué)、生物相互搭配的多級聯(lián)合處理,此外還有包括光催化氧化、Fenton氧化和電化學(xué)氧化等在內(nèi)的深度氧化技術(shù)。針對以上處理工藝,目前國內(nèi)外已經(jīng)開展了大量實(shí)驗(yàn)研究及生產(chǎn)實(shí)踐,并取得了一定成果。本文在分析煙草薄片廢水來源及特點(diǎn)的基礎(chǔ)之上,歸納出多級聯(lián)合處理和兩大類處理工藝,分別介紹了各自具體處理方法及優(yōu)缺點(diǎn),并圍繞環(huán)境友好且資源節(jié)約這一目標(biāo),提出煙草廢水處理工藝的改進(jìn)方向。
1煙草工業(yè)廢水來源及特點(diǎn)
由于造紙法生產(chǎn)煙草薄片具有利用率高、焦油量少、物理性能好等優(yōu)點(diǎn),因而成為目前廣泛研究的生產(chǎn)技術(shù)。造紙法在清洗浸泡、萃取濃縮和打漿抄造環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生大量的高濃度工業(yè)廢水,一般每生產(chǎn)1t煙草薄片會(huì)產(chǎn)生50m3~70m3高濃廢水。廢水污染物種類多、含量高且成分波動(dòng)較大。此外,煙草薄片廢水不僅包含煙葉、纖維素等懸浮物,具有制漿廢水多懸浮物、富營養(yǎng)污染等共性,而且富含煙堿(尼古丁)、高分子有機(jī)酸、酯類等溶解性有機(jī)化合物,兼具色度高、微生物毒性高等特點(diǎn)。因此煙草廢水環(huán)境危害大,急需發(fā)展先進(jìn)廢水處理工藝技術(shù)。
2煙草工業(yè)廢水的處理工藝
2.1多級聯(lián)合處理法
常見的多級聯(lián)合處理法涉及物理、化學(xué)和生物法之間的聯(lián)合。物理法包括沉降法和溶解空氣浮選法,主要針對懸浮物,工序簡單,但不能去掉有機(jī)物,如芬蘭部分造紙廠發(fā)現(xiàn)使用沉降法能夠凈化掉初級澄清池中超過80%殘?jiān)葢腋∥铩;瘜W(xué)法一般指化學(xué)混凝脫色法,是采用無機(jī)鹽或高分子絮凝劑促進(jìn)廢水中的膠體凝結(jié)沉淀,特點(diǎn)是成本低,效率高,穩(wěn)定性好,但需要根據(jù)水質(zhì)選擇適應(yīng)性強(qiáng)的絮凝劑。生物法主要包括好氧和厭氧接觸處理,通過微生物將大分子有機(jī)物分解,特點(diǎn)是成本適中,自動(dòng)化程度高,但對特征污染物如尼古丁等轉(zhuǎn)化效果不佳,抗水質(zhì)波動(dòng)性差等。實(shí)際應(yīng)用中一般結(jié)合物理、生物和化學(xué)三種方法進(jìn)行廢水處理,常見的物化法有“過濾+混凝”、“格柵+混凝+氣浮”等。生物法一般也結(jié)合化學(xué)法同時(shí)使用,如李友明等采用“混凝+厭氧+好氧+AOPs”耦合工藝處理廢水,得到厭氧階段廢水化學(xué)需氧量(chemicaloxygendemand,COD)去除率達(dá)到80%以上,好氧階段COD去除率介于48%~70%之間。我國廢水處理方式普遍采用三級流程,首先通過沉降法或溶解空氣浮選法篩掉懸浮物;然后采用厭氧或好氧生化處理;最后進(jìn)行化學(xué)混凝處理。
2.2AOPs法
多級聯(lián)合處理法存在工序銜接要求高、運(yùn)行費(fèi)用較高、出水色度較高、微生物轉(zhuǎn)化效率易受水質(zhì)波動(dòng)影響等問題,因此一般還需要AOPs法進(jìn)行補(bǔ)充。AOPs是在聲、光、電、催化劑等因素作用下,將有機(jī)污染物氧化或完全礦化為小分子化合物如CO2和H2等,該方法因降解效率高,對環(huán)境友好,普適性強(qiáng)等特點(diǎn)已受到國內(nèi)外廣泛研究。常用AOPs法。目前應(yīng)用最為普遍的深度處理法為隸屬化學(xué)氧化類的Fen-ton法。如Catalkaya等通過測定可吸附有機(jī)鹵代物、有機(jī)碳總量和色度等指標(biāo)的去除率,比較了Fenton、光催化Fenton、H2O2/UV、O3/H2O2和O3等深度氧化方法對紙漿廢水的處理效果,得知Fen-ton法表現(xiàn)出最佳處理效果。
3結(jié)語
國內(nèi)外關(guān)于煙草廢水處理工藝的研究目前較少,主要是參考造紙工業(yè)廢水的處理工藝,考慮到煙草廢水中存在較多特征有機(jī)污染物如焦油、尼古丁等,且成分波動(dòng)較大,因此不存在一種公認(rèn)最佳的處理工藝,只能在兼顧環(huán)境友好和資源節(jié)約的目標(biāo)下,根據(jù)具體水質(zhì)、環(huán)境及企業(yè)自身情況進(jìn)行合理選擇,以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的排放要求。
參考文獻(xiàn)
[1]吳暉,向菲,官鈺希.煙草廢水處理工藝技術(shù)研究[J].山西建筑,2012(07):129-130.
[2]許日鵬,蘇文強(qiáng)段繼生.煙草薄片的開發(fā)與應(yīng)用[J].上海造紙,2008(06):46-49.
關(guān)鍵詞:工業(yè)廢水;廢水處理;分類分質(zhì)
中圖分類號: X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
印制電路板PrintedCircuitBoard(PCB):在絕緣基材上,按預(yù)定設(shè)計(jì)形從點(diǎn)到點(diǎn)間連接導(dǎo)線及印制元件的印制板。
印制電路板是基礎(chǔ)電子元件產(chǎn)品之一,隨著電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展,印制電路產(chǎn)業(yè)也隨著不段發(fā)展。我國印制電路板(PCB)行業(yè)產(chǎn)量從2003年到2006年四年中平均以26.27%年增長率高速增長,目前全球四分之一以上的電路板都在中國生產(chǎn),2006年在中國大陸生產(chǎn)的電路板已達(dá)13000萬平方米,大約45.5萬噸。印制電路板制造工藝流程長,包括機(jī)械加工、光化學(xué)成像、電鍍與表面處理等,在制造過程中需采用多種原材料,涉及金屬、高分子樹脂、化學(xué)溶液等,同時(shí)加工過程又消耗大量水資源、產(chǎn)生多種污染物。2006年P(guān)CB排放廢水總量達(dá)到2.78億噸。鑒于印制電路板行業(yè)能源消耗大,廢棄物產(chǎn)多、有污染重的電鍍工序等特點(diǎn),印制電路板行業(yè)一直是各地市環(huán)保局關(guān)注的重點(diǎn),各主管單位也逐步制定了相關(guān)的環(huán)保法規(guī),印制電路板行業(yè)面臨的環(huán)保壓力越來越嚴(yán)峻。下文以某PCB工業(yè)園,分析印制電路板(PCB) 工業(yè)廢水處理工藝。
一、 分水系統(tǒng)
根據(jù)工業(yè)園廢水中污染物種類以及處理工藝需求,可將廢水分為:磨板廢水、電鍍清洗水、一般清洗水、絡(luò)合廢水、含鎳廢水、一般有機(jī)清洗水、高濃有機(jī)廢液等幾大類型。
磨板廢水主要含磨板過程中產(chǎn)生的銅粉、火山灰等,經(jīng)簡單處理后超濾,出水直接回用到生產(chǎn)線。電鍍清洗水主要來自于電鍍線的清洗水,成分主要為硫酸銅,經(jīng)RO處理后可回用生產(chǎn)線。一般清洗水為工序清洗水,不含絡(luò)合物,重金屬主要含銅,COD一般在30~50mg/L,經(jīng)過RO處理后可回用于相對應(yīng)的生產(chǎn)線。有機(jī)清洗水主要來源為顯影去膜后水洗水,COD在600--1000 mg/L。絡(luò)合廢水主要是來自化學(xué)鍍和酸性、堿性蝕刻線,含有絡(luò)合劑,能和廢水中銅形成穩(wěn)定的絡(luò)合銅,含一定量的有機(jī)物。有機(jī)廢液主要來自顯影、脫膜、膨脹等工序,含高濃度有機(jī)物。含鎳廢水是指鍍鎳工序的水洗水。廢酸液來自各酸性除油等工序,含濃酸和高濃度銅離子,并含一定濃度有機(jī)物。含氰廢水主要來自氰化鍍銀、鍍金等工序,含銀氰絡(luò)合物、金氰絡(luò)合物、氰化物等。生活污水主要來自企業(yè)衛(wèi)生間、宿舍樓的生活污水和隔油后的食堂廚房污水。具體水質(zhì)水量見表1。
表1廢水水量分配表及水質(zhì)情況
本工程排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行 《城鎮(zhèn)污水污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級標(biāo)準(zhǔn)B標(biāo)準(zhǔn)和 《廣東省地方水污染物排放限值》(DB44/26—2001)第二時(shí)段一級標(biāo)準(zhǔn)中的嚴(yán)的指標(biāo)。具體指標(biāo)見表2。
表2 排水標(biāo)準(zhǔn)
1. 工藝流程
1 .l 污水處理工藝流程框圖
圖1 工藝流程圖
1.2 流程說明
1.2.1 綜合廢水為電鍍銅廢水和一般清洗水,每天排放量為6300m3,污染物以銅離子為主,濃度小于30mg/L,COD在30~80mg/L之間。廢水由泵提升至pH調(diào)整池,投加NaOH調(diào)節(jié)pH至堿性,反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀物,添加少量混凝劑和絮凝劑,使廢水中氫氧化物沉淀物形成大顆粒絮體而沉淀下來。沉淀池上清夜進(jìn)入pH調(diào)整池Ⅲ加酸調(diào)至中性后進(jìn)入生化系統(tǒng)進(jìn)一步降低COD。
1.2.2 絡(luò)合廢水每天排放量為1080m3,包括沉銅清洗廢水,酸、堿性蝕刻清洗水等。主要含有EDTA、NH 等,通過在酸性條件下投加鐵鹽和破絡(luò)劑,屏蔽或破壞絡(luò)合物,釋放出Cu ,然后混凝沉淀去除;沉淀后的清水再進(jìn)行生物處理去除COD。
1.2.3 鎳、氰廢水每天排放量為450m3,由于氰化物主要來源于鍍鎳、金等生產(chǎn)線,并且氰化物會(huì)增加鎳的處理難度,因此將含氰廢水與含鎳廢水合并處理,以減少處理系統(tǒng)的投資。
鎳氰廢水采用二級氯堿法破氰,原理如下:
一級不完全氧化段
CN一+CIO一+H2OCNCl一+2OH—
CNCI一+2OH一CNO一+Cl+H2O (pH=7~8,ORP=350~400)
二級完全氧化段
CNO一+3OC1一十H2O 2CO2+N2+3C1一+2OH一(pH=10~11,ORP=600~650)
破氰處理后的廢水調(diào)節(jié)pH至11左右可以生成穩(wěn)定的氫氧化鎳沉淀,沉淀清液排入綜合廢水系統(tǒng)處理。
1.2.4 有機(jī)廢液每天排放量為180m3,廢酸每天90m3。有機(jī)廢液COD很高,但其能在酸性條件下形成固態(tài)物析出。因此利用廢酸對有機(jī)廢液進(jìn)行酸析處理,撈去固體后再對清夜進(jìn)行混凝沉淀處理,隨后排入有機(jī)廢水處理系統(tǒng)處理。
1.2.5 有機(jī)廢水水量為900m3/d,含有少量絡(luò)合銅,必須進(jìn)行破絡(luò)除銅處理。破絡(luò)采用鐵鹽“屏蔽”部分絡(luò)合劑,釋放出游離性Cu2+,游離銅離子在堿性條件下反應(yīng)生成不溶物性沉淀物而被去除。經(jīng)過處理后的有機(jī)廢水再進(jìn)入生化處理系統(tǒng)進(jìn)一步去除COD。
1.2.6 生化系統(tǒng)設(shè)置水解酸化池,將大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物,提高廢水的可生化性。預(yù)處理后的綜合廢水和含鎳氰廢水COD濃度較低,因此直接進(jìn)入生化缺氧段。生活污水連同預(yù)處理后的有機(jī)廢水進(jìn)入A—O工藝進(jìn)行除磷脫氮。
2. 主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)
主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)列于表3中。
表3 主要構(gòu)筑物參數(shù)表
3. 環(huán)保驗(yàn)收結(jié)果
該工程于2010年9月開始施工建設(shè),2011年3年建成完工,6月投產(chǎn)試機(jī)。該工程自投入使用后,運(yùn)行穩(wěn)定,處理效果較好,并于2012年3月經(jīng)市環(huán)境保護(hù)局驗(yàn)收通過。處理效果見表4。
表4處理效果一覽表
備注 L表示監(jiān)測結(jié)果低于方法檢出限
4. 經(jīng)濟(jì)分析
4.1 運(yùn)行直接成本
4.1.1人工費(fèi):定員22人,平均工資2500元/人。折算為處理每噸廢水人工費(fèi)0.153元。
4.1.2 水費(fèi)和電費(fèi):運(yùn)行總功率為7774 Kw,按0.6元/度電計(jì),即處理每噸電費(fèi)為0.39元。運(yùn)行水耗為230噸/天,按2.5元/噸計(jì),即處理每噸水費(fèi)為0.05元。
4.1.3 藥劑費(fèi):廢水處理過程中投加用PAM、PAC、酸、堿、鐵鹽、營養(yǎng)鹽、重捕劑等,根據(jù)調(diào)試運(yùn)行總結(jié),每噸水藥劑費(fèi)用為4.533元。
直接運(yùn)行費(fèi)用為:4.973元/噸水
4.2工程投資
工程總投資約3418.25萬元,廢水站占地面積1.4萬m2,即工程噸水投資2848.54元,噸水占地面積1.17m2。
4.3設(shè)計(jì)總結(jié)
關(guān)鍵詞:工業(yè)廢水處理;膜技術(shù);應(yīng)用
中圖分類號: O434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
引言
現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展以自然環(huán)境的利用為前提,因此對環(huán)境的破壞是必然的。工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及城市的建設(shè),人口基數(shù)不斷的增加,因而工業(yè)生產(chǎn)以及人們生活所排放的污水量也隨之增加,污水的排放對于水體污染的程度較為嚴(yán)重,這種現(xiàn)象在發(fā)展中國家的程度較為嚴(yán)重。因此當(dāng)前這類問題已經(jīng)成為了我國環(huán)保部門乃至整個(gè)社會(huì)需要予以重視的問題。
1、污水處理的重要性
水的重要性毋庸置疑。隨著城市的工業(yè)化,我國目前正面臨著水資源短缺及污染嚴(yán)重的問題。我國是世界上較為嚴(yán)重缺水的國家,在全國大約一半的城市有缺水現(xiàn)象,再加上水污染的惡化和水資源短缺,更是雪上加霜,國內(nèi)的河流和湖泊被污染,75%的湖泊發(fā)生富營養(yǎng)化,90%城市水污染嚴(yán)重,南方地區(qū)城市總?cè)彼康?0%~70%是由水質(zhì)污染造成的。專家指出, 水污染對飲用水安全和人們的身體健康構(gòu)成直接的威脅,影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)作物安全生產(chǎn),進(jìn)一步加劇了水資源的短缺,造成的經(jīng)濟(jì)損失約為 GNP 的1.5%~3%,水污染成為不亞于洪災(zāi)、旱災(zāi)的嚴(yán)重災(zāi)難。
2、膜技術(shù)介紹
膜技術(shù)是近些年來發(fā)展起來的一種全新技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)主要是利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)來培養(yǎng)發(fā)酵不同功能的活性菌并制成生物膜,投放到污染水體中對富營養(yǎng)元素進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化,從而達(dá)到污水處理目的。
膜分離的過程實(shí)際上就是通過選擇性透過膜來分離介質(zhì),這種分離過程中是在外力推動(dòng)下來實(shí)現(xiàn)混合物的分離、提純和濃縮的。在膜技術(shù)中的膜種類是多樣的,既可以是固相膜又可以是氣相膜,但大部分是固相膜。固相膜本身根據(jù)所驅(qū)動(dòng)力的不同又可以分為電驅(qū)動(dòng)膜、壓力驅(qū)動(dòng)膜以及熱驅(qū)動(dòng)膜等多種形式的。
膜分離技術(shù)在污水處理過程中也很少需要維護(hù),操作起來也非常簡便。膜分離裝置是比較簡單的,不需要改變生產(chǎn)線。從這點(diǎn)來看膜分離技術(shù)是具有成本優(yōu)勢的。
3、膜技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析
與傳統(tǒng)的分離過程,如過濾、蒸餾、結(jié)晶等分離技術(shù)相比,膜分離技術(shù)具有能耗低、分離效率高、設(shè)備簡單、無污染、無相變等優(yōu)點(diǎn)。膜分離技術(shù)以其顯著的優(yōu)勢,在液體分離,尤其是工業(yè)廢水分離中有著十分廣闊的應(yīng)用前景。
膜分離技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用是在飲用水水質(zhì)凈化上。膜技術(shù)可以除去飲用水中的懸浮物、細(xì)菌、病毒等有害物質(zhì)。微濾去除懸浮物、細(xì)菌、病毒等大分子;超濾、納濾可以去除部分硬度,重金屬、農(nóng)藥等有毒化合物,反滲析技術(shù)可以去除大部分已知雜質(zhì);電滲析可以去除水中的氟化物;膜接觸器可以去除揮發(fā)性有害物質(zhì)。
在工業(yè)用水中,反滲透水處理技術(shù)成為超純水、純水制備的方法,被廣泛應(yīng)用于化工、制藥、電子、電器等多個(gè)領(lǐng)域,離子交換樹脂膜技術(shù)的出現(xiàn)將極大地促進(jìn)工業(yè)用水分離中反滲透技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。
工業(yè)廢水處理是膜技術(shù)又一個(gè)十分重要的應(yīng)用領(lǐng)域。隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,大量工業(yè)工廠應(yīng)運(yùn)而生。這些工廠在生產(chǎn)制造中會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水,其中含有大量的有害物質(zhì),如果不進(jìn)行處理就排放,會(huì)對環(huán)境和人們的生活造成污染。較早進(jìn)行工業(yè)廢水處理的國家是美國,PPG公司優(yōu)先采用電極涂層超濾技術(shù)來處理工業(yè)廢水,之后,超濾膜電泳分離技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)的清潔生產(chǎn)。
4、膜技術(shù)在處理工業(yè)廢水中的應(yīng)用
4.1、膜技術(shù)在含重金屬廢水中的應(yīng)用
在金屬加工過程中,會(huì)產(chǎn)生大量的沖洗水,這些廢水中含有大量的金屬離子,而多數(shù)企業(yè)在處理過程中通常是將廢水中含有多余的金屬離子去除。這樣就會(huì)達(dá)到污水處理的要求,并合理回收有效物質(zhì),膜技術(shù)的應(yīng)用符合了污水處理的要求,經(jīng)過相關(guān)實(shí)驗(yàn)可以看出,在含有大量的金屬離子的水中進(jìn)過超濾處理后,重金屬的含有量在百分之九十九以上。利用反滲透膜技術(shù)進(jìn)行金屬污水處理,當(dāng)水中的離子濃度達(dá)到340mg/L時(shí),去除率可以達(dá)到百分之九十九。通過相關(guān)可以看出利用膜分離技術(shù)消除污水中的中金屬比傳統(tǒng)處理方法效果更好,操作更簡單。
4.2、膜技術(shù)在在染料廢水處理的應(yīng)用
在染料行業(yè)中納濾技術(shù)主要應(yīng)用在染料廢水的濃縮以及粗制染料的脫鹽這兩方面。通常情況下水溶性染料的相對分子質(zhì)量是在300到1500之間的,納濾技術(shù)正好適用于上述區(qū)間。在經(jīng)過膜分離技術(shù)處理后的染料溶液時(shí)可以直接制成高附加值、高濃度以及低鹽的液體染料產(chǎn)品。此外還可以制成固體粉狀染料產(chǎn)品。應(yīng)用納濾技術(shù)能夠截留大分子,從而達(dá)到分離目的。染料廢水在經(jīng)過處理之后將會(huì)變成兩種水:濃縮濃液以及膜的淡水。淡水是可以回收當(dāng)做生產(chǎn)用水的,濃液中也是含有有用成分的,對于這些有用成分可以當(dāng)作原料。這對于降低成本是有重要意義。
4.3、膜技術(shù)在造紙廢水中的應(yīng)用
造紙廠在生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的污水,運(yùn)用傳統(tǒng)的處理方法不能有效的去除其中殘留的雜質(zhì)和污染物,運(yùn)用膜處理技術(shù)處理造紙過程中產(chǎn)生的污水,首先要經(jīng)過沉淀處理,在進(jìn)行過濾,并保持濾膜孔徑的直徑在0.1um,經(jīng)過過濾處理之后固體懸浮物會(huì)明顯下降。最后經(jīng)過超濾膜,超濾膜的孔徑在保持在0.04um左右,這樣有機(jī)物可以被過濾掉,經(jīng)過相關(guān)處理,廢水中的溶液去除率可以達(dá)到百分之九十七,提高了相應(yīng)的回收率,在進(jìn)行超濾處理時(shí),由于選用的膜處理的孔徑不同,所以廢液處理的效果也不同。通過相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)可以看出在一二級的作用處的漂白的效果最明顯。
4.4、反滲透在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用
當(dāng)下,反滲透主要用于處理橡膠工業(yè)廢水、高濃度有機(jī)廢水及海水的淡化。
(1)反滲透在處理橡膠工業(yè)廢水中的應(yīng)用。反滲透對無機(jī)鹽具有很高的去除率,而橡膠工業(yè)廢水成分中含量最多的恰恰就是無機(jī)鹽。利用反滲透對橡膠工業(yè)廢水進(jìn)行處理有利于廢水的資源回收,減少了橡膠廢水對環(huán)境的影響。
(2)反滲透在有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用。可以利用反滲透對有機(jī)物90%的去除率,對廢水中的有機(jī)物進(jìn)行濾除,回收有機(jī)物得到無害的工業(yè)用水。另外,反滲透在海水淡化中的應(yīng)用也越來越普遍。
我國的淡水資源短缺,然而,我國的海洋覆蓋率很大,而海水與淡水的最大區(qū)別在于海水含鹽量較高。如果能將海水的鹽分降低到人可以使用的程度,再經(jīng)過一系列的處理就可以供人們使用。我國已經(jīng)投入四個(gè)海水淡化工程,通過多次反滲透將海水進(jìn)行逐步的淡化,將苦咸水變成使用水,為解決我國食用水短缺現(xiàn)象提供了可能。
5、膜技術(shù)的應(yīng)用前景
當(dāng)前膜技術(shù)中在經(jīng)過30多年的發(fā)展滯后,在污染治理、結(jié)構(gòu)調(diào)整以及技術(shù)進(jìn)步等方面取得了巨大的成績,膜分離技術(shù)中的微濾、超濾、電滲析、氣體分離、無機(jī)膜等技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。
但是需要我們注意的是由于膜技術(shù)本身是一種新興技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)要想實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展在未來的發(fā)展中就必須要解決好三個(gè)問題:選擇性問題、產(chǎn)值問題以及通量穩(wěn)定性問題。所謂選擇性問題指的是在實(shí)際生產(chǎn)過程中藥進(jìn)一步加強(qiáng)對高分子膜材料和無機(jī)膜材料的開發(fā)、對于高效電解質(zhì)膜、仿生膜以及分子識別型膜的研究要達(dá)到專一化、智能化以及高效化的目標(biāo)。膜通量的穩(wěn)定性和產(chǎn)值比問題主要是集中在滲透過程中的防污染和膜過程強(qiáng)化方面。正是因?yàn)檫@些問題的存在會(huì)影響到銅梁穩(wěn)定性以及產(chǎn)值比。在今后研究過程中必須要加強(qiáng)這方面的研究,要綜合考慮各方面因素、選擇合適的膜材、合理設(shè)計(jì)膜組件此外還需要進(jìn)行周密的工藝流程設(shè)計(jì)。
結(jié)束語
使用膜技術(shù)進(jìn)行工業(yè)廢水處理,能夠避免對環(huán)境的污染,而且在很大程度上提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:制革廢水 生化處理 活性污泥法 SBR法
制革工業(yè)廢水是一種對水源生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重污染的廢水。它的生化需氧量高,懸浮物多,帶有色澤及臭味,并含有硫化物、鉻、植物鞣劑及酚類合成鞣劑等有害物質(zhì),是一種較難治理的工業(yè)廢水。我國制革工廠目前有500多家(不包括鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)),以生產(chǎn)豬、羊、牛皮產(chǎn)品為主。豬皮生產(chǎn)占80%,每年生產(chǎn)豬皮6000-8000(萬張),牛皮800-900(萬張),羊皮2000-3000(萬張)。制革行業(yè)每年排放廢水7000萬噸,約占全國工業(yè)廢水總排放量的0.3%。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),目前只有30%的制革企業(yè)不同程度的簡單處理了廢水,其余的70%產(chǎn)生的廢水未經(jīng)任何處理,自然排放。對環(huán)境造成嚴(yán)重污染,對生態(tài)帶來破壞[9]。
制革工藝主要包括腌制、浸灰(回軟、脫脂、脫毛)、鞣制、以及后整理工序。大多數(shù)的廢物和污染物是在濕加工過程(浸灰、鞣制)產(chǎn)生。我國大多數(shù)制革廠采用石灰脫毛和鉻鞣技術(shù),少數(shù)制革廠采用酶脫毛和鉻鞣技術(shù)。
制革廢水的處理方法,可歸納為物理方法、化學(xué)方法和生物處理方法。文獻(xiàn)中介紹的生化處理方法適用于大中型制革廠的廢水治理。本文比較了幾種常用的生化法在處理制革廢水中的應(yīng)用,建議采用SBR法作為處理制革廢水的工藝,具有其實(shí)用性和先進(jìn)性。
一、制革工業(yè)廢水的產(chǎn)生及特點(diǎn)
制革工業(yè)排放的廢水特點(diǎn)是有機(jī)污染濃度高,懸浮物質(zhì)多,水量大,廢水成份復(fù)雜,其中含有有毒物質(zhì)硫與鉻。按照生產(chǎn)工藝過程制革工業(yè)廢水由七部分組成:高濃度氯化物的原皮洗滌水和酸浸水、含石灰,硫化鈉的強(qiáng)堿性脫毛浸灰廢水、含三價(jià)鉻的蘭色鉻鞣廢水、含丹寧和沒食子酸的茶褐色植鞣廢水、含油脂及其皂化物的脫脂廢水、加脂染色廢水、各工段沖洗廢水。其中,以脫脂廢水,脫毛浸灰廢水、鉻鞣廢水污染最為嚴(yán)重。
1.脫脂廢水:我國豬皮生產(chǎn)占制革生產(chǎn)的80%,在豬皮生產(chǎn)的脫脂廢水中,油脂含量高達(dá)10000(mg/L),CODcr20000(mg/L)。油脂廢水占總廢水4%,但油脂廢水的耗氧負(fù)荷卻占到總負(fù)荷的30-40%。
2.脫水浸灰廢水:脫毛浸灰廢水是硫化物的污染源。廢水CODcr20000-40000(mg/L),BOD54000(mg/L),硫化鈉1200-1500(mg/L),pH為12,脫毛浸灰廢水占總廢水的10%,而耗氧負(fù)荷占總負(fù)荷40%。
3.鉻鞣廢水:鉻鞣廢水是三價(jià)鉻的污染源。鉻鞣過程,鉻鹽的附著率60%-70%,即有30%-40%的鉻鹽進(jìn)入廢水。鉻鞣度水Cr3+3000-4000(mg/L),CODcr10000(mg/L),BOD52000mg/l。
制革廠的各路廢水集中后,稱為制革綜合廢水。綜合廢水也是高濃度的有機(jī)廢水,水質(zhì)一般為pH=8-10,SS2000-3000(mg/L),BOD5500-2000(mg/L),Cr3+60-100(mg/L)。S2-100-200(mg/L),C1-200(mg/L)。
二、幾種常用制革工業(yè)廢水生化處理方式及特點(diǎn)
制革廢水經(jīng)過適當(dāng)預(yù)處理廢水中的硫化物、鉻等對生化有抑制物質(zhì)均可以降至要求以內(nèi),BOD/COD值約在0.35~0.40左右,生物降解性較好。因此生物處理技術(shù)廣泛用于制革廢水處理。
1.傳統(tǒng)活性污泥法:活性污泥法創(chuàng)建于1917年,是利用河川自凈原理的人工強(qiáng)化高效處理工藝,已成為有機(jī)性污水生物處理的主體。在制革廢水的處理中,活性污泥法的應(yīng)用是相當(dāng)普遍的,如西德的Wam制革污水處理廠、Lonis Sonwe-izer皮革廠,日本“室”皮革株式會(huì)社,國內(nèi)北京東風(fēng)制革廠、常州皮革廠、哈爾濱制革廠等采用活性污泥法,該法對生化需氧量去除率在90%以上,化學(xué)需氧量在60%-80%之間。色度在50%-90%之間,硫化物在85%-98%之間。傳統(tǒng)活性物泥法處理效率高,適用于處理要求高二水質(zhì)相對穩(wěn)定的污水,但它要求進(jìn)水濃度尤其是有抑制物濃度不能高,而制革廢水中的硫化物及鉻在超過一定濃度時(shí)對生化有抑制,同時(shí)它不適應(yīng)沖擊負(fù)荷,需要高的動(dòng)力和基建費(fèi)用。[7]
2.氧化溝:氧化溝法是活性污泥法的一種變種。氧化溝處理制革廢水,處理效果穩(wěn)定,操作管理簡單,運(yùn)行成本較低,日益受到人們的重視, 氧化溝有多種池型:CARROUSEL型、Orbel型、雙溝型、三溝型。江蘇南京制革廠、浙江海寧制革廠、湖北十堰制革廠等均采用氧化溝技術(shù),該法對有機(jī)物去除率BOD5在95%以上,CODcr在95%,硫化物在99%-100%,懸浮固體75%左右,石油類99%以上。[7]
3.接觸氧化:接觸氧化法是介于活性污泥法與生物膜法之間的生物處理方法。接觸氧化法具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力,污泥生成量少,無污泥膨脹,易維護(hù)管理,如設(shè)計(jì)不當(dāng),容易產(chǎn)生堵塞。廣東江門制革廠,揚(yáng)州制革廠,采用此法。該法對有機(jī)物去除率BOD5在95%左右,COD在92%左右。硫化物在98%左右。[7]
4.雙層生物濾池:雙層生物濾池是新開發(fā)的一種生物處理技術(shù),它省去生物處理過程中必不可少的二次沉淀池。該法結(jié)構(gòu)簡單,高負(fù)荷運(yùn)行。江蘇吳江制革廠采用此法。該法對各種污染物的去除率:懸浮固體95%,生化需氧量98%,化學(xué)需氧量90%,三價(jià)鉻96%以上,硫化物96%。[7]
四、SBR法在制革污水處理中的應(yīng)用
SBR法全稱為間隙式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process),是在單一的反應(yīng)器中,按時(shí)間順序進(jìn)行進(jìn)水、反應(yīng)(曝氣)、沉淀、出水、待機(jī)(閑置)等基本操作,從污水流入開始到待機(jī)時(shí)間結(jié)束為一個(gè)周期,這種周期周而復(fù)始,從而達(dá)到污水處理的目的。
1、SBR生化處理法特點(diǎn)[4]
1)構(gòu)筑物少,可省去初沉池;無二沉池和污泥回流系統(tǒng)。與其它生化處理法相
比,基建和運(yùn)行費(fèi)用低,維護(hù)管理方便;
2)SBR的進(jìn)水工序均化了污水逐時(shí)變化的水質(zhì)、水量,一般不需設(shè)置調(diào)節(jié)池;
3)SBR工藝在時(shí)間上是理想的推流過程,在空間上是完全混合式,因此耐沖擊負(fù)荷;
4)污泥的SVI值較低,一般不會(huì)發(fā)生污泥膨脹;
5)運(yùn)行方式靈活,可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對氮磷的去除;
6)SBR工藝的沉淀過程是在靜止的狀態(tài)下進(jìn)行,處理水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式活性污泥法;
7)運(yùn)行操作、參數(shù)控制易實(shí)施自動(dòng)化管理。
2.SBR法應(yīng)用于制革廢水處理的工程實(shí)踐
江山制革廠是專業(yè)生產(chǎn)豬皮革的企業(yè),2000年生產(chǎn)豬皮近300萬張,是江山市重點(diǎn)骨干企業(yè)。企業(yè)于2000年4月委托我院對原有污水處理設(shè)施進(jìn)行重新設(shè)計(jì)、改造和調(diào)試工作。經(jīng)多方調(diào)查研究,總結(jié)國內(nèi)外制革污水處理的成功經(jīng)驗(yàn),利用企業(yè)已有污水處理設(shè)施,對系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)處理能力3000m3/d,處理進(jìn)水CODCr為2600mg/L,生化處理系統(tǒng)主體采用SBR法,。于2001年8月由衢州市環(huán)境保護(hù)局主持通過驗(yàn)收。
1)處理系統(tǒng)流程
前工段制革廢水先經(jīng)機(jī)械格柵除去碎皮毛、皮屑等雜物后,與后工段染色廢水混合后,進(jìn)入初沉池,除去大量的麩糠等懸浮物后自流入預(yù)曝調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié),并脫除一部分的硫化物。然后經(jīng)一級加藥氣浮裝置除去大部分懸浮物、總鉻后進(jìn)入SBR池進(jìn)行好氧生化處理,通過好氧細(xì)菌的新陳代謝作用除去大部分有機(jī)污染物后,出水經(jīng)潷水器達(dá)標(biāo)排放。
2)SBR反應(yīng)池工藝參數(shù)
SBR反應(yīng)池平面尺寸30×16×4.5m,分成2格,總深4.5米,有效水深4m,有效容積3840m3,停留時(shí)間30h;配TSE150型羅茨風(fēng)機(jī)兩臺,單臺風(fēng)量:36.3m3/min·臺,風(fēng)壓:5mH2O;反應(yīng)池底布置ZH-80微孔曝氣管200套,風(fēng)量:3~4m3/m.h,服務(wù)面積:~0.5m2/套;設(shè)SHB-500型潷水器兩臺,單臺潷水量500m3/h,有效潷水深度1m,最大潷水深度1.2m,堰口長3m;單池運(yùn)行周期8h,周期進(jìn)水量500 m3/周期,進(jìn)水約4h,分曝氣6h,沉淀1h,排水閑置1h。控制SV%在25%~30%左右,SVI100左右,DO為2~4mg/L左右。由于企業(yè)要求,SBR池采用手動(dòng)方式運(yùn)行。
3)處理效果
系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)水CODCr2600 mg/L,硫化物80mg/L,總鉻80mg/L,實(shí)際平均進(jìn)水
CODCr4040 mg/L,硫化物51.5mg/L,總鉻28.59mg/L,最高時(shí)CODCr6580 mg/L,硫化物173mg/L,總鉻85.5mg/L;SBR反應(yīng)器設(shè)計(jì)進(jìn)水CODCr800~900 mg/L,實(shí)際平均進(jìn)水CODCr2240mg/L,最高達(dá)3350mg/L。調(diào)試完成后,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,出水各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到GB8978-96《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)要求,處理效果高,對CODCr、S2-、SS、總鉻的去除率分別為93.3%、99.0%、90.3%、99.4%。
4)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
在不計(jì)折舊、管理費(fèi)用下處理每噸水直接費(fèi)用為1.02元/m3,處理噸水用電0.96度/m3。扣除預(yù)處理可節(jié)省費(fèi)用每噸水直接費(fèi)用為0.8元/m3,處理噸水用電0.8度/m3。
五、結(jié)論
1.與其它生化處理方法相比,SBR法具有生化處理的一般優(yōu)點(diǎn);
2.SBR法適用于制革廢水處理;,
3.應(yīng)用SBR法處理制革污水,可以節(jié)約工程基建投資,降低處理費(fèi)用,同時(shí)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,方便維護(hù)管理;
參考文獻(xiàn)
1.成都大學(xué)等編《制革化學(xué)及工藝學(xué)》輕工出版社,1982
2.江山恒昌皮革有限公司污水處理工程竣工驗(yàn)收及報(bào)告
3.哈爾濱建筑工程學(xué)院主編《排水工程》下冊,中國建筑工業(yè)出版社,1994
4.孫力平等主編《污水處理新工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例》,科學(xué)出版社,2001.5
5.吳浩汀著《南京制革廠的污水處理技術(shù)[1990]》、《浙江江富邦皮革有限公司廢水處理工程[1994]》、《浙江海寧制革總廠廢水處理工程[1998]》
6.M.Bosnic, J.Buljan與R.P.Daniels《制革污水中污染物分析及各國排放標(biāo)準(zhǔn)》2000.11
7.劉立偉《制革工業(yè)廢水治理技術(shù)現(xiàn)狀分析》1992