第一篇:工业废水处理原则及处理方法
工业废水处理原则及处理方法
到目前为止,有多种方法和技术可以处理工业废水,总的来说各有利弊。单纯的生物氧化法出水中含有一定量的难降解有机物,COD值偏高,不能完全达到排放标准。吸附法虽能较好地除去COD,但存在吸附剂的再生和二次污染的问题。催化氧化法虽能降解难以生物降解的有机物,但实际的工业应用中存在运行费用高等问题。
工业废水中的污染物成分五花八门、多种多样,采用一种工艺处理往往不能将废水中所有的污染物去除殆尽。用物化工艺将工业废水处理到排放标准难度很大,而且运行成本较高;工业废水含较多的难降解有机物,可生化性差,而且工业废水的废水水量水质变化大,故直接用生化方法处理工业废水效果不是很理想。
工业废水怎么处理呢?针对工业废水处理的特点,我们认为对其处理宜根据实际废水的水质采取适当的预处理方法,如絮凝、内电解、电解、吸附、光催化氧化等工艺,破坏废水中难降解有机物、改善废水的可生化性;再联用生化方法,如SBR、接触氧工业艺,A/O工艺等,对工业废水进行深度处理。
一、工业废水的分类
第一种是按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类,含无机污染物为主的为无机废水,含有机污染物为主的为有机废水。例如电镀废水和矿物加工过程的废水,是无机废水;食品或石油加工过程的废水,是有机废水。
第二种是按工业企业的产品和加工对象分类,如冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、化学肥料废水、纺织印染废水、染料废水、制革废水、农药废水、电站废水等。
第三种是按废水中所含污染物的主要成分分类,如酸性废水、碱性废水、含氰废水、含铬废水、含镉废水、含汞废水、含酚废水、含醛废水、含油废水、含硫废水、含有机磷废水和放射性废水等。
前两种分类法不涉及废水中所含污染物的主要成分,也不能表明废水的危害性。第三种分类法,明确地指出废水中主要污染物的成分,能表明废水一定的危害性。
此外也有从废水处理的难易度和废水的危害性出发,将废水中主要污染物归纳为三类:第一类为废热,主要来自冷却水,冷却水可以回用;第二类为常规污染物,即无明显毒性而又易于生物降解的物质,包括生物可降解的有机物,可作为生物营养素的化合物,以及悬浮固体等;第三类为有毒污染物,即含有毒性而又不易生物降解的物质,包括重金属、有毒化合物和不易被生物降解的有机化合物等。
实际上,一种工业可以排出几种不同性质的废水,而一种废水又会有不同的污染物和不同的污染效应。例如染料工厂既排出酸性废水,又排出碱性废水。纺织印染废水,由于织物和染料的不同,其中的污染物和污染效应就会有很大差别。即便是一套生产装置排出的废水,也可能同时含有几种污染物。如炼油厂的蒸馏、裂化、焦化、叠合等装置的塔顶油品蒸气凝结水中,含有酚、油、硫化物。在不同的工业企业,虽然产品、原料和加工过程截然不同,也可能排出性质类似的废水。如炼油厂、化工厂和炼焦煤气厂等,可能均有含油、含酚废水排出。
二、工业废水的处理原则
工业废水的有效治理应遵循如下原则:
①最根本的是改革生产工艺,尽可能在生产过程中杜绝有毒有害废水的产生。如以无毒用料或产品取代有毒用料或产品。
②在使用有毒原料以及产生有毒的中间产物和产品的生产过程中,采用合理的工艺流程和设备,并实行严格的操作和监督,消除漏逸,尽量减少流失量。
③含有剧毒物质废水,如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰等废水应与其他废水分流,以便于处理和回收有用物质。
④一些流量大而污染轻的废水如冷却废水,不宜排入下水道,以免增加城市下水道和废水处理厂的负荷。这类废水应在厂内经适当处理后循环使用。
⑤成分和性质类似于城市废水的有机废水,如造纸废水、制糖废水、食品加工废水等,可以排入城市废水系统。应建造大型废水处理厂,包括因地制宜修建的生物氧化塘、废水库、土地处理系统等简易可行的处理设施。与小型废水处理厂相比,大型废水处理厂既能显著降低基本建设和运行费用,又因水量和水质稳定,易于保持良好的运行状况和处理效果。
⑥一些可以生物降解的有毒废水如含酚、氰废水,经厂内处理后,可按容许排放标准排入城市下水道,由废水处理厂进一步进行生物氧化降解处理。
⑦含有难以生物降解的有毒污染物废水,不应排入城市下水道和输往废水处理厂,而应进行单独处理。
三、工业废水处理中的技术应用
1.膜技术
近年来,膜技术发展迅速,在电力、冶金、石油石化、医药、食品、市政工程、废水回用及海水淡化等领域得到了较为广泛的应用,各类工程对膜技术及其装备的需求量更是急速增加。目前已经熟和不断研发出来的微滤、超滤、反渗透、纳滤、渗析、电渗析、气体分离、渗透汽化、无机膜等技术正在广泛用于石油、化工、环保、能源、电子等行业中,并产生了明显的经济和社会效益,将对21世纪的工业技术改造起着重要的战略作用。同时,国家和政府相关部门的高度支持和重视也给膜行业的发展带来了前所未有的机遇u。微滤的分离目的是溶液脱粒子和气体脱粒子,截留粒径为0.02—10m的粒子,是所有膜过程中应用最普遍且总销售额最大的一项技术,主要用于制药行业的过滤除菌和高纯水的制备。
超滤(包括纳滤)的分离目的是溶液脱大分子、大分子溶液脱小分子、大分子分级,截留粒径为1.0—20nm的粒子。超滤技术可用于回收电泳涂漆废水中的涂料,现已广泛用于世界各地的电泳涂漆自动化流水线上。日本等国一些造纸厂的工业废液也已采用超滤技术进行处理。在采矿及冶金工业中,超滤技术的应用正日益受到重视,采用该技术处理酸性矿物排出液,其渗透液可环使用,浓缩液可回收有用物质。同时,电子工业集成电路生产和医药工业用水过程也已开始广泛应用超滤技术。纳滤是在反渗透基础上发展起来的新型分离技术,在废水处理方面,用纳滤膜对木材制浆碱萃取阶段所形成的废液进行脱色,脱色率可达98%以上。还可用纳滤膜从酸性溶液中分离金属硫酸盐和硝酸盐,其中对硫酸镍的截留率可达95%。
反渗透分离的目的是溶剂脱溶质、含小分子溶质溶液的浓缩,截留粒径为0.1—1nm的小分子溶质。反渗透技术已成为海水和苦咸水淡化、纯水和超纯水制备及物料预浓缩的最经济手段,而且随着性能优良的反渗透膜及膜组件的工业化,反渗透技术的应用范围已从最初的脱盐放到电子、化工、医药、食品、饮料、冶金和环保等领域。现正在开发反渗透技术在化工和石油化工中的应用,如:工艺用水的生产和再利用;废液处理;水、有机液体的分离;电镀漂洗水再利用和金属回收等。食品工业正用反渗透技术开发奶品加工、糖液浓缩、果汁和乳品加工、废水处理、低度酒和啤酒的生产。
电渗析技术目前已发展成为一个大规模的化工单元过程,广泛用于苦咸水脱盐,是电渗析技术应用最早且至今仍最大的应用领域,前景极好。锅炉及工业过程用初级纯水的制备是电渗析技术应用的第二大领域。近年来,我国废水、废水排放量以每年1.8×10。kt的速度增长,全国工业废水和生活废水每天的排放量近1.64×10kt,其中约80%未经处理而直接排人水域。因而,我国环保水处理方面对膜应用的需求量将很大,这一领域将成为水处理工业增长潜力最大的领域。
2活性炭
活性炭可分为粉末状和颗粒状,是一种经特殊处理的炭,具有无数细/J,?L隙,表面积巨大,每克活性炭的表面积为500~l500m。粉末状的活性炭吸附能力强,制备容易,价格较低,但再生困难,一般不能重复使用;颗粒状的活性炭价格较贵,但可再生后重复使用,并且使用时的劳动条件较好,操作管理方便。因此,水处理中较多采用颗粒状活性炭。
3微波能
常规废水处理法存在以下共同缺点:①工艺流程长,废水处理过程中物化反应进程缓,废水处理设施庞大,占地面积大;②废水只能集中处理,对于城市废水而言,地下排污管网工程庞大,废水处理工程总投资巨大;③处理后的水质不稳定,对难降解的可溶性有机物、磷、氮等营养性物质处理不彻底,对某些工业废水如造纸废液等处理困难且运行费用高。而把微波场对单相流和多相流物化反应的强烈催化作用、穿透作用、选择性供能及其杀灭微生物的功能用于废水处理,可以克服常规废水处理法存在的诸多缺点,并且处理工程小型化、分散化,可省掉城市建设中现行废水处理工程长距离埋设庞大排污管网的巨大费用,堵住污染源头,从根本上消除因人类的生活和生产活动给江河湖泊造成的污染。需特别指出的是微波对杀灭蓝藻的特殊作用,蓝藻在微波场中只需30S即由微细粒汇聚成大颗粒,经过沉降与水分离,与此同时,水中的富营养物也得到了降解。废水经微波能处理后可100%回用,实现水的可持续利用,使人类水环境步人良性循环,为解决2l世纪人类将面临的世界性“水荒”做贡献。随着物质文明建设的不断发展,淡水资源的需求量越来越大,产生的废水量也越来越大,意味着对废水处理任务及处理深度的要求也必然加大,这就要求废水处理技术不断吸纳创新,而微波处理技术将是废水处理技术上的一场革命。
到目前为止,微波能废水处理技术已应了昆明盘龙江水、大观河水、滇池水、翠湖水等生活废水与日用化工厂废水、造纸废水(含纸浆废水、木浆废水、草浆废水)、焦化厂(上海)废水、化纤厂(北京)废水、玉米制酒精(吉林)废水、制革厂(河北)、印染厂、造纸厂、强酸性矿山废水(江西)、电厂(内蒙古)废水、黄河水、缫丝厂(辽宁)废水、制糖酒精废醪液(云南)等的处理,其技术的可行性和广泛适应性已得到了验证。
4高级氧化法
高浓度的有机废水对我国宝贵的水资源造了巨大破坏,然而现有的生物处理方法对可生化性差、相对分子质量从几千到几万的物质处理较困难,而高级氧化法(AdvancedOxidationProcess,简称AOPs)可将其直接矿化或通过氧化提高污染物的可生化性,同时还在环境类激素等微量有害化学物质的处理方面具有很大的优势,能够使绝大部分有机物完全矿化或分解,具有很好的应用前景。
常见的高级氧化技术主要包括空气湿式氧化法、催化湿式氧化法、临界水氧化法、光化学氧化法等。
四、针对工业废水怎么处理问题,列出典型的几种工业废水处理技术
(一)电镀废水
电镀生产工艺有很多种,由于电镀工艺不同,所产生的废水也各不相同,一般电镀企业所排出的废水包括有酸、碱等前处理废水,氰化镀铜的含氰废水、含铜废水、含镍废水、含铬废水等重金属废水。此外还有多种电镀废液产生。
对于含不同类型污染物的电镀废水有不同的处理方法,分别介绍如下:
1.含氰废水
目前处理含氰废水比较成熟的技术是采用碱性氯化法处理,必须注意含氰废水要与其它废水严格分流,避免混入镍、铁等金属离子,否则处理困难。
该法的原理是废水在碱性条件下,采用氯系氧化剂将氰化物破坏而除去的方法,处理过程分为两个阶段,第一阶段是将氰氧化为氰酸盐,对氰破坏不彻底,叫做不完全氧化阶段,第二阶段是将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和水,叫完全氧化阶段。
反应条件控制:
一级氧化破氰:pH值10~11;理论投药量:简单氰化物CN-:Cl2=1:2.73,复合氰化物CN-:Cl2=1:3.42。用ORP仪控制反应终点为300~350mv,反应时间10~15分钟。
二级氧化破氰:pH值7~8(用H2SO4回调);理论投药量:简单氰化物CN-:Cl2=1:4.09,复合氰化物CN-:Cl2=1:4.09。用ORP仪控制反应终点为600~700mv;反应时间10~30分钟。反应出水余氯浓度控制在3~5mg/1。
处理后的含氰废水混入电镀综合废水里一起进行处理。
2.含铬废水
含六价铬废水一般采用铬还原法进行处理,该法原理是在酸性条件下,投加还原剂硫酸亚铁、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、二氧化硫等,将六价铬还原成三价铬,然后投加氢氧化钠、氢氧化钙、石灰等调pH值,使其生成三价铬氢氧化物沉淀从废水中分离。
还原反应条件控制:
加硫酸调整pH值在2.5~3,投加还原剂进行反应,反应终点以ORP仪控制在300~330mv,具体需通过调试确定,反应时间约为15-20分钟。搅拌可采用机械搅拌、压缩空气搅拌或水力搅拌。
混凝反应控制条件:
PH值:7~9,反应时间:15~20分钟。
3.多成分重金属废水
多成分重金属废水是由含铜、镍、锌等非络合物的重金属废水以及酸、碱前处理废水所组成。此类废水处理方法相对简单,一般采用碱性条件下生成氢氧化物沉淀的工艺进行处理。
处理工艺流程如下:
多成分重金属废水→调节池→快混池→慢混池→斜管沉淀池→过滤→pH回调池→排放
反应条件一般控制在pH值9~10,具体最佳pH条件由调试时确定。反应时间快混池为20~30分钟,慢混池10~20分钟。搅拌方式以机械搅拌最好,也可用空气搅拌。
4.多种电镀废水综合处理
当一个电镀厂含有多种电镀废水,如含氰废水、含六价铬废水、含酸碱、重金属铜、镍、锌等综合废水,一般采取废水分流处理的方法,首先含氰废水、含铬废水应从生产线单独分流收集后,分别按照上述对应的方法对含氰、含铬废水进行处理,处理后的废水混入综合废水中与其一起采用混凝沉淀方法进行后续处理。
处理工艺流程如下:
含氰废水→调节池→一级破氰池→二级破氰池→综合废水池
含铬废水→调节池→铬还原池→综合废水池
综合废水→综合废水池→快混池→慢混池→斜管沉淀池→中间池→过滤器→pH回调池→排放
(二)线路板废水
生产线路板的企业在对线路板进行磨板、蚀刻、电镀、孔金属化、显影、脱膜等的工序过程中会产生线路板废水。线路板废水主要包括以下几种:
化学沉铜、蚀刻工序产生的络合、螯合含铜废水,此类废水pH值在9~10,Cu2+浓度可达100~200mg/l。
电镀、磨板、刷板前清洗工序产生的大量酸性重金属废水(非络合铜废水),含退Sn/Pb废水,pH值在3~4,Cu2+小于100mg/l,Sn2+小于10mg/l及微量的Pb2+等重金属。
干膜、脱膜、显影、脱油墨、丝网清洗等工序产生较高浓度的有机油墨废液,COD浓度一般在3000~4000mg/l。
针对线路板废水的不同特点,在处理时必须对不同的废水进行分流,采取不同的方法进行处理。
1络合含铜废水(铜氨络合废水)
此类废水中重金属Cu2+与氨形成了较稳定的络合物,采用一般的氢氧化物混凝反应的方法不能形成氢氧化铜沉淀,必须先破坏络合物结构,再进行混凝沉淀。一般采用硫化法进行处理,硫化法是指用硫化物中的S2-与铜氨络合离子中的Cu2+生成CuS沉淀,使铜从废水中分离,而过量的S2-用铁盐使其生产FeS沉淀去除。
反应条件的控制要根据各厂水质的不同在调试中确定。一般在加硫化物等破络剂之前将pH值调到中性或偏碱性,防止硫化氢的生成,也有的将pH值调到略偏酸性。硫化物的投药量根据废水中铜氨络离子的量来确定,一般投放过量的药。在破络池安装ORP仪测定,当电位达到-300mv(经验值)认为硫化物过量,反应完全。对过量的硫化物采用投加亚铁盐的方法去除,亚铁的投加量根据调试确定,通过流量计定量加入。破络池反应时间为15~20分钟,混凝反应池反应时间为15~20分钟。
2油墨废水
脱膜和脱油墨的废水由于水量较小,一般采用间歇处理,利用有机油墨在酸性条件下,从废水中分离出来生产悬浮物的性质而去除,经过预处理后的油墨废水,可混入综合废水中与其一起进行后续处理,如水量大可单独采用生化法进行处理。
当废水量少时,反应池内的油墨颗粒物在气泡上浮力的作用下浮出水面形成浮渣,可以用人工方法撇去;当水量大时,可用板框压滤机脱水,也可在撇渣后进行生化处理,进一步去除COD。
3线路板综合废水
此类废水主要包括含酸碱、Cu2+、Sn2+、Pb2+等重金属的综合废水,其处理方法与电镀综合废水相同,采用氢氧化物混凝沉淀法处理。
4多种线路板废水综合处理
当一个线路板厂含有以上几种线路板废水时,应将铜氨络合废水、油墨废水、综合重金属废水分流收集,油墨废水进行预处理后,混入综合废水中与其一起进行后续处理,铜氨络合废水单独处理后进入综合废水处理系统。
处理工艺流程如下:
铜氨络合废水→调节池→破络反应池→混凝反应池→斜管沉淀池→中间水池
有机油墨废水→酸化除渣池→排入综合废水池
综合废水→综合废水池→快混池→慢混池→斜管沉淀池→中间池→过滤器→pH回调池→排放
(三)表面处理废水
1.磨光、抛光废水
在对零件进行磨光与抛光过程中,由于磨料及抛光剂等存在,废水中主要污染物为COD、BOD、SS。
一般可参考以下处理工艺流程进行处理:
废水→调节池→混凝反应池→沉淀池→水解酸化池→好氧池→二沉池→过滤→排放
2.除油脱脂废水
常见的脱脂工艺有:有机溶剂脱脂、化学脱脂、电化学脱脂、超声波脱脂。除有机溶剂脱脂外,其它脱脂工艺中由于含碱性物质、表面活性剂、缓蚀剂等组成的脱脂剂,废水中主要的污染物为pH、SS、COD、BOD、石油类、色度等。
一般可以参考以下处理工艺进行处理:
废水→隔油池→调节池→气浮设备→厌氧或水解酸化→好氧生化→沉淀→过滤或吸附→排放
该类废水一般含有乳化油,在进行气浮前应投加CaCl2破乳剂,将乳化油破除,有利于用气浮设备去除。当废水中COD浓度高时,可先采用厌氧生化处理,如不高,则可只采用好氧生化处理。
3.酸洗磷化废水
酸洗废水主要在对钢铁零件的酸洗除锈过程中产生,废水pH一般为2-3,还有高浓度的Fe2+,SS浓度也高。
可参考以下处理工艺进行处理:
废水→调节池→中和池→曝气氧化池→混凝反应池→沉淀池→过滤池→pH回调池→排放
磷化废水又叫皮膜废水,指铁件在含锰、铁、锌等磷酸盐溶液中经过化学处理,表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜,作为喷涂底层,防止铁件生锈。该类废水中的主要污染物为:pH、SS、PO43-、COD、Zn2+等。
可参考以下处理工艺进行处理:
废水→调节池→一级混凝反应池→沉淀池→二级混凝反应池→二沉池→过滤池→排放
4.铝的阳极氧化废水
铝的阳极氧化废水所含污染物主要为pH、COD、PO43-、SS等,因此可采用磷化废水处理工艺对阳极氧化废水来进行处理。
第二篇:工业废水处理方法
工业废水处理方法及发展趋势探讨
摘要:工业废水的处理虽然早在19世纪末已经开始,并且在随后的半个世纪进行了大量的 试验研究和生产实践,但是由于许多工业废水成分复杂,性质多变,至今仍有一些技术问题没有完全解决。文中就工业废水处理方法及发展趋势进行一下分析探讨。
关键词:工业废水;处理;废水特点;发展趋势
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。随着工业的迅速发展,废水的种类和数量迅猛增加,对水体的污染也日趋广泛和严重,威胁人类的健康和安全。因此,对于保护环境来说,工业废水的处理比城市污水的处理更为重要。
1.工业废水分类及处理的基本原则
工业废水分类通常有以下三种:第一种是按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类,含无机污染物为主的为无机废水,含有机污染物为主的为有机废水。例如电镀废水和矿物加工过程的废水,是无机废水;食品或石油加工过程的废水,是有机废水。第二种是按工业企业的产品和加工对象分类,如冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、化学肥料废水、纺织印染废水、染料废水、制革废水、农药废水、电站废水等。第三种是按废水中所含污染物的主要成分分类,如酸性废水、碱性废水、含氰废水、含铬废水、含镉废水、含汞废水、含酚废水、含醛废水、含油废水、含硫废水、含有机磷废水和放射性废水等。前两种分类法不涉及废水中所含污染物的主要成分,也不能表明废水的危害性。第三种分类法,明确地指出废水中主要污染物的成分,能表明废水一定的危害性。处理的基本原则:
(1)优先选用无毒生产工艺代替或改革落后生产工艺,尽可能在生产过程中杜绝或减少 有毒有害废水的产生。
(2)在使用有毒原料以及产生有毒中间产物和产品过程中,应严格操作、监督,消除滴漏, 减少流失,尽可能采用合理流程和设备。
(3)含有剧毒物质废水,如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰废水应与其它 废水分流,以便处理和回收有用物质。(4)流量较大而污染较轻的废水,应经适当处理循环使用,不宜排入下水道,以免增加城 市下水道和城市污水处理负荷。
(5)类似城市污水的有机废水,如食品加工废水、制糖废水、造纸废水,可排入城市污水 系统进行处理。
(6)一些可以生物降解的有毒废水,如酚、氰废水,应先经处理后,按允许排放标准排入 城市下水道,再进一步生化处理。
(7)含有难以生物降解的有毒废水,应单独处理,不应排入城市下水道。工业废水处理的 发展趋势是把废水和污染物作为有用资源回收利用或实行闭路循环。
2.废水处理方法按其作用分类
(1)物理处理法
(2)化学处理法
(3)物理化学法
(4)生物处理法
3.主要工业废水特点与处理方法
3.1农药废水的特点及其处理方法
农药品种繁多,农药废水水质复杂。其主要特点是:(1)污染物浓度较高,化学需氧量(COD)可达每升数万mg;(2)毒性大,废水中除含有农药和中间体外,还含有酚、砷、汞等有毒物质以及许多生物难以降解的物质;(3)有恶臭,对人的呼吸道和粘膜有刺激性;(4)水质、水量不稳定。因此,农药废水对环境的污染非常严重。农药废水处理的目的是降低农药生产废水中污染物浓度,提高回收利用率,力求达到无害化。农药废水的处理方法有活性炭吸附法、湿式氧化法、溶剂萃取法、蒸馏法和活性污泥法等。但是,研制高效、低毒、低残留的新农药,这是农药发展方向。一些国家已禁止生产六六六等有机氯、有机汞农药,积极研究和使用微生物农药,这是一条从根本上防止农药废水污染环境的新途径。
3.2食品工业废水污染特点及其处理方法
食品工业原料广泛,制品种类繁多,排出废水的水量、水质差异很大。废水中主要污染物有(1)漂浮在废水中固体物质,如菜叶、果皮、碎肉、禽羽等;(2)悬浮在废水中的物质有油脂、蛋白质、淀粉、胶体物质等;(3)溶解在废水中的酸、碱、盐、糖类等;(4)原料夹带的泥砂及其他有机物等;(5)致病菌毒等。食品工业废水的特点是有机物质和悬浮物含量高,易腐败,一般无大的毒性。其危害主要是使水体富营养化,以致引起水生动物和鱼类死亡,促使水底沉积的有机物产生臭味,恶化水质,污染环境。
食品工业废水处理除按水质特点进行适当预处理外,一般均宜采用生物处理。如对出水水质要求很高或因废水中有机物含量很高,可采用两级曝气池或两级生物滤池,或多级生物转盘或联合使用两种生物处理装置,也可采用厌氧—需氧串联的生物处理系统。3.3造纸工业废水处理
造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。制浆是把植物原料中的纤维分离出来,制成浆料,再经漂白;抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干,制成纸张。这两项工艺都排出大量废水。制浆产生的废水,污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色,称为黑水,黑水中污染物浓度很高,BOD高达5—40g/L,含有大量纤维、无机盐和色素。漂白工序排出的废水也含有大量的酸碱物质。抄纸机排出的废水,称为白水,其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。造纸工业废水的处理应着重于提高循环用水率,减少用水量和废水排放量,同时也应积极探索各种可靠、经济和能够充分利用废水中有用资源的处理方法。例如浮选法可回收白水中纤维性固体物质,回收率可达95,澄清水可回用;燃烧法可回收黑水中氢氧化纳、硫化钠、硫酸钠以及同有机物结合的其他钠盐。中和法调节废水pH值;混凝沉淀或浮选法可去除废水中悬浮固体;化学沉淀法可脱色;生物处理法可去除BOD,对牛皮纸废水较有效;湿式氧化法处理亚硫酸纸浆废水较为成功。此外,国内外也有采用反渗透、超过滤、电渗析等处理方法。
3.4印染工业废水处理
印染工业用水量大,通常每印染加工1t纺织品耗水100-200t,其中80%-90%以印染废水排出。常用的治理方法有回收利用和无害化处理。回收利用:(1)废水可按水质特点分别回收利用,如漂白煮炼废水和染色印花废水的分流,前者可以对流洗涤。一水多用,减少排放量;(2)碱液回收利用,通常采用蒸发法回收,如碱液量大,可用三效蒸发回收,碱液量小,可用薄膜蒸发回收;(3)染料回收,如士林染料可酸化成为隐巴酸,呈胶体微粒,悬浮于残液中,经沉淀过滤后回收利用。
无害化处理可分:(1)物理处理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除废水中悬浮物;吸附法主要是去除废水中溶解的污染物和脱色。(2)化学处理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于调节废水中的酸碱度,还可降低废水的色度;混凝法在于去除废水中分散染料和胶体物质;氧化法在于氧化废水中还原性物质,使硫化染料和还原染料沉淀下来。(3)生物处理法有活性污泥、生物转盘、生物转筒和生物接触氧化法等。3.5冶金废水治理及发展趋
冶金废水的主要特点是水量大、种类多、水质复杂多变。按废水来源和特点分类,主要有冷却水、酸洗废水、洗涤废水(除尘、煤气或烟气)、冲渣废水、炼焦废水以及由生产中凝结、分离或溢出的废水等。冶金废水治理发展的趋势:(1)发展和采用不用水或少用水及无污染或少污染的新工艺、新技术,如用干法熄焦,炼焦煤预热,直接从焦炉煤气脱硫脱氰等;(2)发展综合利用技术,如从废水废气中回收有用物质和热能,减少物料燃料流失,(3)根据不同水质要求,综合平衡,串流使用,同时改进水质稳定措施,不断提高水的循环利用率;(4)发展适合冶金废水特点的新的处理工艺和技术,如用磁法处理钢铁废水具有效率高,占地少,操作管理方便等优点。参考文献
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第三篇:工业废水处理方法及未来趋势
工业废水处理方法及未来趋势
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。
废水分类
分类方法通常有以下三种:第一种是按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类,含无机污染物为主的为无机废水,含有机污染物为主的为有机废水。例如电镀废水和矿物加工过程的废水,是无机废水;食品或石油加工过程的废水,是有机废水。
第二种是按工业企业的产品和加工对象分类,如冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、化学肥料废水、纺织印染废水、染料废水、制革废水、农药废水、电站废水等。
第三种是按废水中所含污染物的主要成分分类,如酸性废水、碱性废水、含氰废水、含铬废水、含镉废水、含汞废水、含酚废水、含醛废水、含油废水、含硫废水、含有机磷废水和放射性废水等。
前两种分类法不涉及废水中所含污染物的主要成分,也不能表明废水的危害性。第三种分类法,明确地指出废水中主要污染物的成分,能表明废水一定的危害性。
此外也有从废水处理的难易度和废水的危害性出发,将废水中主要污染物归纳为三类:第一类为废热,主要来自冷却水,冷却水可以回用;第二类为常规污染物,即无明显毒性而又易于生物降解的物质,包括生物可降解的有机物,可作为生物营养素的化合物,以及悬浮固体等;第三类为有毒污染物,即含有毒性而又不易生物降解的物质,包括重金属、有毒化合物和不易被生物降解的有机化合物等。
实际上,一种工业可以排出几种不同性质的废水,而一种废水又会有不同的污染物和不同的污染效应。例如染料工厂既排出酸性废水,又排出碱性废水。纺织印染废水,由于织物和染料的不同,其中的污染物和污染效应就会有很大差别。即便是一套生产装置排出的废水,也可能同时含有几种污染物。如炼油厂的蒸馏、裂化、焦化、叠合等装置的塔顶油品蒸气凝结水中,含有酚、油、硫化物。在不同的工业企业,虽然产品、原料和加工过程截然不同,也可能排出性质类似的废水。如炼油厂、化工厂和炼焦煤气厂等,可能均有含油、含酚废水排出。
处理方法
一、物理法
物理法的的去除对象是水中不溶性的悬浮物质.使用的处理设备和方法主要有格栅、筛网、沉淀(沉砂)、过滤、微滤、气浮、离心(旋流)分离等.1.格栅(筛网)它是由一组平行排列的金属栅条制成的框架,斜置成60。~70。于废水流经的渠道内,当废水流过时,呈块状的污染物质即被栅条截留而从废水中去除,它是一种对后续处理构筑物或废水提升泵站有保护作用的设备,筛网截留亦属于这一性质的设备。
2.沉淀(沉砂)
借助废水悬浮固体本身的重力作用使其与废水相分离的方法。这种工艺分离效里好、简单易行、应用广泛,往往在处理废水过程中多次使用,是一种十分重要的处理构筑物。沉淀池主要用于去除废水中大量的呈颗粒状的悬浮固体,沉砂池则主要去除废水密度较大的固体颗粒。3.气浮
气浮是设法在废水澡通入大量密集的微细气泡,使其与细的悬浮物相互粘附,形成整体密度小于水的浮体,从而依靠浮力上升至水面,以完成固、液分离的处理方法。气浮按气泡的来源可分为压力溶气气浮、电解凝聚气浮、微孔布气气浮三大类。
4.过滤
过滤是使废水通过具有孔隙的粒状滤层,从而截留废水的悬浮物,使废水得到澄清的处理工艺。
5.离心(旋流)分离
使含有悬浮固体或浮化油的废水在设备中高速旋转,由于悬浮固体和废水的质量不同,受到的离心力也不同,质量大原悬浮固体被抛 到废水外侧,这样就可使悬浮固体和废水分别通过各自出口排出设备之外,从而使废水得以净化。
二、化学法
化学法的去除对象是废水中的胶体物质和溶解性物质。
1.中和处理
用化学方法消除废水中过量的酸或碱,使其pH值达到中性左右的过程称为中和。处理含酸废水以无机碱为中和剂,处理碱性废水以无机酸作中和剂。中和处理应考虑以"以废治废"原则,亦可采用药剂中和处理、中和处理可以连续进行,也可以间歇进行。
2.混凝处理法
混凝法是向废水中投加一定量的药剂,经过脱稳、架桥等反应过程,使废水呈胶体状态的污染物质形成絮凝体,再经过沉淀或气浮,使法染物从废水中分离出来.通过混凝能够降低废水的浊度、色度,去除高分子物质、呈胶体的机污染物、某些重金属毒物(汞、镉)和放射性物质等,也可去除磷等可溶性有机物,应用十分广泛。它可以作为独立处理法,也可以和其他处理法配合,作为预处理、中间处理、甚至可以作为深度处理工艺。
3.化学沉淀法
向废水中投加某种化学物质,使它和废水中的某些溶解物质产生反应,生成难溶物沉淀下来。它一般用以处理含重金属离子的工业废水。根据所投加的沉淀剂,化学沉淀法又可分为氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法等。
4.氧化还原法
利用溶解于废水中的有毒、有害物质在氧化还原反应中能被氧化或还原的性质,把它转化为无毒无害的新物质或转化成气体或固体化而从废水中分离出来。在废水处理中使用的氧化剂有空气中的氧、纯氧、臭氧、氯气、次氯酸钠、三氯化铁等,使用的还原剂有铁、锌、锡、锰、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸盐等。
5.吸附法
用多孔性固体吸附剂处理废水,使其中的污染物质被吸着于固体表面而分离的方法。吸附可分为物理吸附、化学吸附和生物吸附等。物理吸附剂和吸附质之间在分子间力作用下产生的。不产生化学变化。而化学吸附则是吸附剂和吸附质之间发生化学反应,生成化学键引起的吸附,因此化学吸附选择性较强。另外,在生物作用下也可以产生物吸附。在废水处理中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、沸石、硅藻土、焦炭、木屑等。
6.离子交换法
离子交换法在废水处理口中应用较广,主要用于去除废水中的金属离子,其它质是不是溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与废水中的其他同性离子的交换反应,是一种特殊的吸附过程。使用的离子交换剂可分为无机离子交换剂(天然沸石和合成沸石)、有机离子交换树脂(强酸阳离子树脂、弱酸阳离子树脂、强碱阴离子树脂、螯合树脂等)。采用离子交换法处理废水时,必须考虑树脂的选择性,树脂对各种离子的交换能力是不同的,这主要取决于各种离子该种树脂亲合力的大小,又称选择性的大小,另外还要考虑到树脂的再生方法等。
7.膜分离法
渗析、电渗析、超滤、反渗透等技术都是通过一种特殊的半渗透膜来分离废水中离子和分子的技术,统称为膜分离法。电渗析法、反渗透法主要用于废水的脱盐、回收某些金属离子等,反渗透与超滤均属于膜分离法,但其本质又有所不同,反渗透作用主要是膜表面化学本性所起的作用,它分离的物质粒径小,除盐率高,所需工作压力大,超滤所用材质和反渗透可以相同,但超滤是筛滤作用,分离物质粒径大,透水率高,除盐率低,工作压力小。
8.萃取法
利用废水澡的污染物在水呼萃取剂中溶解度的不同来分离污染物理学方法称为萃取法。萃取法一般有三步:一是把萃取剂加入废水澡,使废水中的污染物转移到萃取剂中,二是把萃取剂和废水分开,使废水得到净化,三是把污染物与萃取剂分开,使萃取剂循环回用。
三.生物法
在自然界,存活着巨额数量的以有机物为营养物质的微生物,它们具有氧化分解有机物并将其转化为无机物的楞功能。废水的生物处理法就是采取一定的人工措施,创造有利于微生物生长、繁殖的环境,使微生物大量增殖,以提高微生物氧化、分解有机物能力有一种技术。生物处理法主要用于去除废水中呈溶解状态度和胶体状态的有机污染物。
根据作用微生物的类型,生物处理法可分为好氧处理法厌氧处理法两大类.前者处理效率高.效果,使用广泛,是生物处理法的主要方法.另外也可根据微生物在废水中是处于悬浮状态还是附着在某种填料上来分.,可分为活性污染泥法和生物膜法.1.活性污泥法
是当前应用最为广泛的一种生物处理技术。活性污泥是一种由无数细菌和其他微生物组成的絮凝体,其表面有一多糖类粘质层。活性污泥法就是利用这种活性污泥的吸附、氧化作用,去除废水澡的有机污染物。
2.生物膜法
废水连续流经固体填料(碎石、塑料填料等),在填料上就会生成污泥状的生物膜,生物膜中繁殖着大量的微生物,起到与活性污泥同样的净化废水的作用.生物膜法有多种处理构筑物,如生物滤池、生物转盘、生物接触氧化床和生物流化床等。
3.自然生物处理法
利用在自然条件下生长、繁殖的微生物(不加以人工强化或略加强化)处理废水的技术。其主要特征是工艺简单,建设与运行费用都较低,但受自然条件的制约。主要的处理技术是稳定塘和土地处理法。
稳定塘是利用塘水中自然繁育的微生物(好氧、兼氧及厌氧),在其自身的代谢作用下氧化分解废水中的有机物,稳定塘中的氧由塘中生长的藻类光合作用和塘面与大气相接触的复氧作用提供,在稳定塘内废水停留时间长,它对废水的净化过程和自然水体净化过程相近.稳定可分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘和曝气塘等。包括废水灌溉在内的土地处理也是一种生物处理法。废水向农作物提供水分和肥分,废水中非溶解性杂质为表层土壤过滤截留,并逐渐为微生物分解利用.近十几年来在利用土地处理废水方面有了较大的发展。
4. 氧生物处理法
厌氧生物处理是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物的处理技术。有机污泥、某些高浓度有机污染物理的工业废水,如屠宰场、酒精厂废水等适宜于用厌氧生物处理法处理。用于厌氧处理的构筑物最普通的是消化池,最近一、二十年来这个领域有很大发展,开创了一系列新型、高效的厌氧处理构筑物,如厌氧滤池、上流式厌氧污泥床、厌氧转盘、挡板式厌氧反应器以及复合厌氧反应器等。
工业废水的处理发展的趋势
在水资源和其他资源日益短缺,地表地下水体污染逐渐加重的背景下,工业废水的处理趋向三个方面发展。
一、节能减排,降低运营成本,提高运行效率,逐渐成为工业废水处理项目的重要考核指标;
二、闭路循环,将工业废水中的液态水和溶质回用,并作为生产工艺过程中的重要原料,从而实现废水内部消化的目的;
三、资源化,将处理后废水再经深度处理,达到再生水标准,用于农田灌溉、厕所冲洗、工业循环冷却等方面。
四、结合三大减排方案,技术减排、过程减排、管理减排,秉承成“从源头到末端”的治理思路,最终实现清洁生产和循环经济的目标。
第四篇:浅析合成氨工业废水处理方法
浅析合成氨工业废水处理方法
摘要:合成氨的发展随着工业的迅速发展而日益增长,但存在的问题也随之而来,如水污染。合成氨废水的最大特点是高氮氨,如果不加处理直接排入水体会造成水体的富营养化,破坏水体的自然状态,所以随着社会的发展、技术的改革,多种方法如常用的高氨氮废水有物化处理法、化学氧化法、化学沉淀法等具有重要的应用推广价值是未来合成氨工业废水资源化处理的重要发展方向。关键词:合成氨工业废水;脱氮工艺;废水处理方法 1.氨的生产意义
氨是生产硫酸铵、硝酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、尿素等化学肥料的主要原也是生产硝酸、染料、炸药、医药、有机合成、塑料、合成纤维、石油化工等工业产品的重要原料。因此,合成氨是无机化工的代表,在国民经济中占有十分重要的地位。20世纪70年代以来我国相继引进建成了29套30kt/a的大型合成氨装置,使我国的合成氨生产能力有很大提高。迄今已形成大、中、小氮肥厂并存,合成氨原料兼有煤、油、气,产品以碳铵、尿素为主的特点。2.合成氨的工艺简述 2.1以天然气为原材料
空气压缩→天然气→压缩→脱硫(500℃,38atm)→一段转化→二段转化→高温变换(水蒸气)→低温变换→脱碳(二氧化碳)→甲烷化→压缩→合成→氨 2.2以煤为原料
空气、焦炭或煤蒸汽→造气→除尘→脱硫→CO变换(脱除CO2铜氨液除少量CO、CO2)→压缩→合成→氨 2.3重质油制氨
重质油包括各种深度加工所得的渣油,可用部分氧化法制得合成氨原料气,生产过程比天然气蒸汽转化法简单,但需要有空气分离装置。空气分离装置制得的氧用于重质油气化,氮作为氨合成原料外,液态氮还用作脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂。以天然气为原料合成氨低投资、能耗低、产量高,重质油与煤炭制造合成气成本差不多,重油和渣油制合成气可以使石油资源得到充分的合理作用。3.合成氨工艺产生废水的来源和特点 3.1废水的来源
煤焦造气生产合成氨工艺废水主要来自气化工序产生的脱硫废水;脱硫工序产生脱硫废水;铜洗工序产生的合成氨废水。
油造气生产合成氨的废水主要来自除炭工序产生的碳黑废水及含氰废水;脱硫工序产生的脱硫废水;以及在脱除有机硫过程中产生的低压变换冷凝液及甲烷化冷凝液,即含氨废水。
气制合成氨工艺废水,主要是脱硫工序产生的脱硫废水及铜烧工序产生的合成氨废水,以及在脱除有机硫过程中产生的冷凝液,即合成氨废水。碳酸铵生产中的废水是尾气洗涤塔产生的合成氨废水;尿素生产中的废水主要是蒸馏和蒸发工序,产生的解吸液和真空蒸发工序产生的合成氨废水;硝酸铵生产中的废水主要是真空蒸发工序产生的合成氨废水。3.2废水的特点
①排水量大在合成氨生产过程中,由于高温高压制氨,就需要大量的水来进行高温冷却,而且每个工段的设备换热也需要大量的冷却用水并伴随着大量废水的排放,所以排水量较大。所以很多大型的合成氨企业开始引进先进的设备降低排水量,也取得了较大的成效。
②排放点多由于合成氨的工序较多,每道工序都会有大量的废水产生,包括冷却用水和含有害成分的工业生产废水,水污染的排放点较多,这就给水污染治理带来了很大的难题。和其他工业废水排放相比,合成氨工业的水污染进行统一治理的能力较弱。
③废水成分复杂在合成氨的生产过程中,废水的成分较复杂,造气、脱硫工序中主要的污染物有悬浮物、氨氮、硫化物等;而在合成工序中主要污染物为废稀氨水。产生的水污染若不及时治理,则会对当地的水资源和周围的环境造成严重的影响。4.合成氨工业废水主要处理方法
常用的高氨氮废水有物化处理法、化学氧化法、化学沉淀法等。4.1物化处理技术
①吹脱法吹脱法能够将吹脱出的氨进行有效的回收利用,而且设备简单、易于操作。工业上常通过提高废水pH值,经过吹脱塔将含氨废气吹出,再利用稀硫酸或废酸洗涤吸收,从而回收。缺点是:工业上常采用石灰调整pH值,容器易结垢,当温度低时氨氮去除率低、吹脱时间长、出水氨氮浓度偏高[1],而且吹脱产生的氨气容易造成二次污染。因此吹脱法的应用受到限制。
②折点加氯法折点加氯法的基本原理:将氯气通入废水中产生次氯酸与废水中的氨氮发生反应,当通入氯气量达到折点时废水中氨氮全部转化为氮气,游离氯的含量最低,因此该方法成为折点加氯法[2]。折点加氯法的优点为去除效果稳定,不产生污泥,反应速度快,操作方便等。一般用于给水处理。但该方法运行成本高,且反应过程中会产生氯胺、氯代有机物等副产物容易造成二次污染。白雁冰[3]等用折点加氯法处理焦化废水,当进水氨氮浓度小于60mg/L时能达到最大氨氮去除率为97%。
③膜分离法膜分离法是以化学位差或者外界能量为推动力利用膜特定的渗透作用,选择性分离气体或液体混合物中的某种组分的方法。该方法具有高效节能、工艺简便,不产生二次污染等优点。常见的膜分离技术纳滤、超滤、电渗析、反渗透、电去离子技术等。电渗析是膜分离法的一种,其基本原理为溶液中的离子在外加电场的作用下通过膜而发生迁移的现象。该方法具有操作方便、回收的氨氮可重复利用、无二次污染、处理氨氮废水效果好等优点,但处理过程设备耗电量大。唐艳[4]等采用电渗析法处理高氨氮废水,实验控制电压为55V,进水流量为24L/h,进水氨氮浓度为534.59mg/L,出水室浓水占19%,氨氮浓度为2700mg/L,淡水占81%,氨氮浓度为13mg/L。采用浸没式MBR处理养猪场废水,实验进水氨氮浓度为1502mg/L,出水氨氮浓度可达10mg/L,氨氮总去除率可达到99%。但是膜分离也面临膜污染与稳定性低,以及成本和运行费用较高等问题。
④膜吸收法膜吸收法是一种利用疏水性微孔膜和化学吸收液处理并回收废水中的挥发性污染物的方法。膜吸收法的优点为处理效果好、能耗低、不产生二次污染,而且能够回收利用废水中氨等挥发性物质。王冠平[5]等利用膜吸收法处理高氨氮废水,进水氨氮浓度为2000mg/L,在温度为30℃,吸收液为1mol/LH2SO4溶液条件下,出水氨氮浓度达到15mg/L。郝卓莉[6]等利用膜吸收法对焦化厂剩余氨水中氨氮及苯酚进行处理,废水pH值=11~
12、以H2SO4为吸收剂,进水氨氮浓度为4045mg/L,处理后出水氨氮浓度为14mg/L,氨氮去除率高达99.7%。4.2化学氧化法
①催化湿式氧化法(CWO)催化湿式氧化法基本原理为在高温高压、催化剂存在的条件下,利用溶解氧将水中的氨和有机物氧化最终产生无害的CO2、N2、H2O等物质的一种处理方法。该方法处理效率高,不产生二次污染,而且流程简单占地面积少。付迎春[7]等用催化湿式氧化法处理高氨氮废水,反应温度为255℃、压力为4.2MPa、pH值=10.8、采用自制催化剂,进水氨氮浓度为1023mg/L,反应150min后按氨氮的去除率能够达到98%,经处理后的废水达到国家二级(50mg/L)的排放标准。但该方法对设备要求高,耗能较大,成本高,且催化剂价格昂贵。
②电化学氧化法电化学氧化法分为直接氧化法和间接氧化法,其中直接氧化法是污染物与电极之间直接进行电子传递的方法,间接氧化法为利用电化学反应产生的氧化剂,氧化污染物的方法[8]。该方法优点为:运行成本低、不产生二次污染、操作方便、能够有效地处理高浓度氨氮废水,但是该方法耗电量大,成本较高。鲁剑等[9]利用电化学氧化法处理高氨氮废水,实验在电流强度为9A、投加氯化钠摩尔比(NH3-N/Cl-)为1∶4的条件下对氨氮浓度为2000mg/L的废水进行处理,试验中极板间距为1cm、面体比为40m2/m3,反应进行90min后出水氨氮浓度降至247.51mg/L。
③光催化氧化法光催化氧化利用光敏半导体作为催化剂对氨氮进行氧化的方法。其基本原理为:半导体价带上的电子在紫外光照射时被激发进入导带,导致价带上形成空穴。O2、H2O与空穴共同作用产生具有强氧化性的·OH。·OH进而对氨氮进行氧化。常用的半导体材料有TiO2、ZnO、CdS、WO3、SnO2等[10]。其TiO2由于化学稳定性高、无毒、耐光腐蚀,因此对于TiO2的研究较为活跃。乔世俊[10]等用光催化氧化法处理氨氮废水,实验以(TiO2+A)为催化剂,进水氨氮浓度为1460mg/L,反应进行24h后,出水氨氮浓度下降到72mg/L,氨氮去除率达到95%以上。光催化氧化技术具有反应条件温和、操作方便、能耗低等优点,但氧化氨氮产生的NO2-和NO3-会对人体有害,还需要进一步处理。4.3化学沉淀法
化学沉淀法是一种利用投加化学药剂,使溶解性污染物与氨氮反应生成沉淀来去除水中溶解性污染物的方法。此方法是一种技术可行、经济合理的方法,但要广泛应用于工业废水处理则会面临处理成本较高,容易产生二次污染等问题。徐志高[11]等采用化学沉淀法处理高浓度氨氮废水为,实验在pH值=9.5,n(Mg)∶n(N)∶n(P)=1.2∶0.9条件下反应20min,静置30min。污水中氨氮浓度由3880mg/L下降至172mg/L,其氨氮的去除率大于95%。4.3.1磷酸铵镁沉淀法
磷酸铵镁沉淀法,又称鸟粪石结晶法、MAP法。MAP法主要用于处理高浓度氨氮废水,其沉淀产物的主要物质成分为磷酸铵镁[MgNH4PO4·6H2O],有时含少量磷酸镁[Mg2P2O7]和磷酸氢铵([NH4]2HPO4),其反应原理为:Mg2++NH4++PO43-+6H2O=MgNH4PO4·6H2O。MAP法具有操作简便、节省能耗、反应迅速且不受温度和杂质等因素限制等优势,可以处理各种浓度、尤其是高浓度氨氮废水。MAP法除了能够高效脱氮(通常脱氮率>90%~98%)之外更重要的是能将氨氮转化成有用的MAP作为高效缓释性复合肥料,从而获得更高的经济环保效益。因此MAP法更适合于处理C/N低的合成氨工业废水,从而实现氨氮废水资源化处理的目标。但目前,MAP法仍然有沉淀药剂用量大,处理成本较高等问题。刘国跃[12]等利用化学沉淀法处理高浓度氨氮废水,在pH值为9.0,溶液中沉淀剂配比n(NH)∶n(Mg)∶n(PO-)=1∶1.3∶1.3,采用氯化镁和磷酸氢二钠作为沉淀剂的条件下,氨氮去除率最大,可达98.48%。
由于合成氨工业废水对环境危害大,处理难度大,一直是国内外水污染控制研究的热点之一。在合成氨工业废水处理中,秉持着可持续发展的理念,将高效脱氮与节能减耗、避免二次污染、以及氨资源化回收利用有机结合,追求更高层次的环境经济效益。这将是治理合成氨工业废水较理想的技术发展方向。
磷酸铵镁沉淀法等是当前比较符合可持续发展目标的处理方法,技术优势与环境经济效益明显,通过进一步完善与发展将是未来合成氨工业废水处理的发展方向和优先选择。5.结语
随着现代工业技术的飞速发展,作为重要的国民经济产业,合成氨工业的水污染治理技术面临的挑战也越来越高。通过对合成氨工业水污染治理技术的研究,虽然大中型合成氨企业在治理方面已取得一定的进步,但整体看来仍不理想。我们应科学、有效地进行整治,采用有效的工业废水处理方法,保证污水的达标排放,解决我国当前水污染的严峻态势。参考文献:
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第五篇:工业废水处理教学大纲
《工业废水处理》教学大纲
一、课程性质、地位和作用
工业废水是我国水环境污染的主要来源,工业废水污染防治是影响国民经济能否持续发展、自然资源能否持续保存和永续利用的一个重要因素。为了人民的身心健康,为了社会和经济的可持续发展以及子孙后代的可持续生存,必须严格控制工业废水污染,积极开展工业废水污染防治和水资源保护工作。本课程以可持续发展理论为指导思想,主要讲授关于工业废水污染防治的技术政策、清洁生产、废水净化技术途径、典型处理流程等内容。
二、课程教学对象、目的和要求
本课程适用于环境工程本科专业。课程教学目的、要求:
(一)从内容上,应使学生牢固掌握清洁生产与循环经济的基本概念和原理;国民经济主要工业行业生产工艺流程和污水产生环节;各种不同类型工业废水的特点和典型处理流程。
(二)从能力方面,培养学生从千变万化的实际问题中抓住事物本质的能力和掌握解决问题的思路与方法,并注意培养学生:①具有工程观点,考虑问题时不仅注意到从理论上探索它的可能性,在实际应用中更需要考虑技术上的可行性和经济上的合理性,同时应具有探索优化过程及改进工艺设计的本领;②具有较强的分析问题和解决问题的能力,能够灵活应用书本知识去解决工业废水处理工程中的实际问题。
(三)从教学方法上,着重基本概念和基本原理的阐释,注重理论联系实际。特别强调教学方法的生动性、直观性和条理性。
三、相关课程及关系
本课程的先修课程包括《高等数学》、《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》、《化工原理》、《环境学导论》、《环境监测》、《环境工程微生物学》、《水污染控制工程》等,本课程的学习应在学生掌握一定数理、化学、微生物知识的基础上进行。与此同时,本课程为后续的 《水污染控制工程课程设计》和《毕业设计(论文)》等课程打下了必要的理论基础。
四、课程内容及学时分配
总学时:32学时
(一)清洁生产与循环经济:2学时
1、清洁生产概论
2、清洁生产审计
3、清洁生产与环境管理体系
4、循环经济
要求学生了解:实施清洁生产和循环经济的必要性以及清洁生产与可持续发展的关系。熟悉:清洁生产的实施途径以及清洁生产审计的步骤;环境管理体系审核认证实施程序。掌握:清洁生产、循环经济、清洁生产审计、环境管理体系的基本概念;循环经济的“3R”原则。
(二)啤酒工业生产及废水处理技术: 2学时
1、啤酒工业生产工艺及水污染源分析
2、啤酒工业废水的治理技术
3、啤酒废水处理工程实例
要求学生了解:啤酒生产工艺和主要的原辅材料。熟悉:啤酒生产废水污染组分的主要特征。掌握:啤酒生产的主要废水来源和分类;啤酒废水的主要治理技术。
(三)酒精工业生产及废水处理技术:2学时
1、酒精工业概述
2、酒精生产工艺与废水来源
3、酒精废水处理及资源综合利用技术
4、工程实例
要求学生了解: 酒精工业生产工艺和主要的原辅材料。熟悉:酒精生产废水污染组分的主要特征。掌握:酒精生产的主要废水来源和分类;酒精废水的主要治理技术和资源化技术。
(四)肉类加工工业生产及废水处理技术:2学时
1、生产工艺与废水来源
2、废水处理与资源利用
3、工程实例
要求学生了解: 肉类加工工业生产工艺。熟悉:肉类加工工业生产废水污染组分的主要特征。掌握:肉类加工工业的主要废水来源;肉类加工工业废水的主要治理技术和资源化技术。
(五)油脂工业生产及废水处理技术:2学时
1、油脂生产工艺简介
2、废水来源及特点
3、工程实例
要求学生了解:油脂工业生产工艺。掌握:油脂工业的主要废水来源及特点;油脂工业废水的主要治理技术和废水回用技术。
(六)纺织工业生产及废水处理技术:4学时
1、印染废水的产生及其特点
2、印染废水处理方法
3、印染废水治理工程实例
4、洗毛工业废水特点
5、洗毛工业废水治理工程实例
要求学生了解:染整工艺流程和废水来源。熟悉:印染废水水质特点;碱减量、退浆废水的局部预处理技术和印染废水回用处理流程;洗毛工业废水废水来源及其特点。掌握:印染废水的物理、化学、生物处理技术;洗毛工业废水处理和利用技术。
(七)制浆造纸工业生产及其废水处理:2学时
1、制浆造纸工艺简介
2、制浆造纸工业的废水污染特点
3、制浆造纸废水处理技术
4、工程实例
要求学生了解:制浆、造纸工艺流程和废水来源、分类;造纸废水处理新技术发展动态。熟悉:制浆造纸工业的废水污染特点。掌握:造纸黑液、白水、中段废水、红液等难处理废水的治理技术。
(八)制革工业生产及其废水处理:2学时
1、制革工业生产工艺及废水来源
2、制革工业废水处理工艺简介
3、制革工业废水处理工程实例
要求学生了解: 制革工艺流程和废水来源。熟悉:制革工业的废水污染特点。掌握:含硫废水、铬鞣废水、脱脂废水、染色废水、综合废水等制革废水的治理技术;制革废水处理技术发展趋势。
(九)化工生产及废水处理:4学时
1、农药生产废水来源及特性
2、农药废水的处理技术
3、农药生产废水处理工程实例
4、氮肥生产及其废水来源
5、氮肥生产废水治理技术
6、氮肥生产废水处理工程实例 要求学生了解:农药生产工艺过程和废水来源;氮肥生产工艺过程和废水来源。熟悉:农药生产的废水污染特点;氮肥生产的废水污染特点。掌握:农药生产的废水的处理技术;氮肥生产的废水(包括含氰废水、碳黑废水、含氨废水等)的处理技术及研究进展。
(十)石油工业生产及废水处理:2学时
1、石油开采工艺及废水来源
2、石油开采工业废水治理技术
3、石油化工生产工艺及废水来源
4、石油化工生产废水处理
要求学生了解:采油、采气、钻井、脱硫生产工艺过程和废水来源;石油化工生产系统的设置概况及其废水来源和种类。熟悉:采油、采气、钻井、脱硫、洗井生产的废水污染特点。掌握:采油、采气、钻井、脱硫生产废水的处理技术;石油化工生产废水的处理技术。
(十一)制药工业生产及废水处理:2学时
1、概
述
2、生物制药生产工艺及废水处理技术
3、化学制药生产工艺和废水处理技术
4、中成药生产工艺和废水处理技术
5、工程实例
要求学生了解:制药工业及其产生废水的分类;生物制药、中成药生产、化学制药生产工艺流程和废水来源。熟悉:三大类药品生产的废水种类和特点。掌握:制药工业生产废水的处理技术。
(十二)机械行业废水处理技术:2学时
1、机械行业废水处理概述
2、电镀废水处理技术
3、工程实例
要求学生了解:机械行业产生废水的分类和特点。熟悉:涂装废水和其它废水的处理技术。掌握:电镀废水的处理技术。
(十三)有色工业生产及废水处理技术:2学时
1、采矿废水处理
2、选矿废水治理
3、有色冶金工业废水处理
4、工程实例 要求学生了解:采矿、选矿、冶炼有色金属工业生产工艺及废水来源。熟悉:有色工业生产过程中排放的各种废水特点。掌握:采矿、选矿、冶炼有色金属生产废水的处理技术。
(十四)焦化生产及废水处理技术:2学时
1、焦化废水来源、特点特处理技术
2、工程实例
要求学生了解:焦化生产废水的处理技术。熟悉:焦化生产过程中排放的各种废水特点。掌握:焦化生产工艺及废水来源。
五、实践教学环节
本科课程无独立开课的实践环节。
六、作业(习题)要求
本科课程无作业要求,但要求学生在课外时间加强阅读同类教材和专业期刊,便于扩大学生知识面。
七、考核
本科课程采用闭卷考试,内容包括教学大纲所列全部内容,以大纲所列重点为主。
八、教材与主要参考书
(一)推荐使用教材: 章非娟编 《工业废水污染防治》
同济大学出版社
(二)主要参考书目: 北京市水环境技术与设备研究中心等编 《三废处理工程技术手册(废水卷)》
化学工业出版社
曾抗美编
《工业生产与污染控制防治》化学工业出版社 陈忠明译
《工业水污染控制》
化学工业出版社