化工废水是指化工厂生产产品过程中所生产的废水,如生产乙烯、聚乙烯、橡胶、聚酯、甲醇、乙二醇、油品罐区、空分空压站等装置的含油废水,经过生化处理后,一般可达到国家二级排放标准,现由于水资源的短缺,需将达到排放标准的水再经过进一步深度处理后,达到工业补水的要求并回用。
化工厂作为用水大户,年新鲜水用量一般为几百万立方米,水的重复利用率低,同时外排污水几百万立方米,不仅浪费大量水资源,也造成环境污染,并且水资源的短缺已对这些工业用水大户的生产造成威胁。为保持企业的可持续发展及减少水资源的浪费,降低生产成本,提高企业经济效益和社会效益。需对化工废水进行深度处理(三级处理),作为循环水的补水或动力脱盐水的补水,实现污水回用。
化工废水主要特征分析
1、化工废水排放量大、成分复杂,反应原料常为溶剂类物质或环状结构的化合物,增加了废水的处理难度;
2、该废水中含有大量污染物物质,主要是由于原料反应不*和原料或生产中使用大量溶剂造成的。
3、有毒有害物质多,有机物浓度高、含盐量高、色度高、难降解化合物含量高、生物难降解物质多,可生化性差、治理难度大。精细化工废水中有许多有机污染物对微生物是有毒有害的,如卤素化合物、硝基化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等;
化工废水处理方法
1、化学方法处理
电化学氧化法是在电解槽中,废水中的有机污染物在电极上由于发生氧化还原反应而去除,废水中污染物在电解槽的阳极失去电子被氧化外,水中的Cl-,OH-等也可在阳极放电而生成Cl2和氧而间接地氧化破坏污染物。实际上,为了强化阳极的氧化作用,减少电解槽的内阻,往往在废水电解槽中加一些氯化钠,进行所谓的电氯化,NaCl投加后在阳极可生成氯和次氯酸根,对水中的无机物和有机物也有较强的氧化作用。近年来在电氧化和电还原方面发现了一些新型电极材料,取得了一定成效,但仍存在能耗大、成本高,及存在副反应等问题。
2、物理处理法
气浮法是通过生成吸附微小气泡附裹携带悬浮颗粒而带出水面的方法。这三种物理方法工艺简单,管理方便,但不能适用于可溶性废水成分的去除,具有很大的局限性。
3、光催化氧化技术
所谓光化学反应,就是只有在光的作用下才能进行的化学反应。该反应中分子吸收光能被激发到高能态,然后电子激发态分子进行化学反应。光化学反应的活化能来源于光子的能量。在太阳能利用中,光电转换以及光化学转换一直是光化学研究十分活跃的领域。80年代初,开始研究光化学应用于环境保护,其中光化学降解治理污染尤受重视,包括无催化剂和有催化剂的光化学降解。前者多采用臭氧和过氧化氢等作为氧化剂,在紫外光的照射下使污染物氧化分解;后者又称光催化降解,一般可分为均相、多相两种类型。均相光催化降解主要以Fe2+或Fe3+及H2O2为介质,通过光助-芬顿(photo——Fenton)反应使污染物得到降解,此类反应能直接利用可见光;多相光催化降解就是在污染体系-空穴对,吸附在半导体上的溶解氧、水分子等与电子-空穴作用,产生OH等氧化性的自由基,再通过与污染物之间的羟基加合、取代、电子转移等使污染物全部或接近全部矿质化,最终生成CO2、H2O及其它离子如NO3——、PO43——、SO42-、Cl——等。与无催化剂的光化学降解相比,光催化降解在环境污染治理中的应用研究更为活跃。
4、超声波技术
功率超声的空化效应为降解水中有害有机物提供了*的物理化学环境从而导致超声波污水处理目的的实现。超声空化泡的崩溃所产生的高能量足以断裂化学键。在水溶液中,空化泡崩溃产生氢氧基和氢基,同有机物发生氧化反应。空化*的物理化学环境开辟了新的化学反应途径,骤增化学反应速度,对有机物有很强的降解能力,经过持续超声可以将有害有机物降解为无机离子、水、二氧化碳或有机酸等无毒或低毒的物质。
5、磁分离法
高梯度磁分离处理法是磁分离技术之一。利用磁场中磁化基质的感应磁场和高梯度磁场所产生的磁力从废水中分离出颗粒状污染物或提取有用物质的方法。磁分离器可分为永磁分离器和电磁分离器两类,每类又有间歇式和连续式之分。高梯度磁分离技术用于处理废水中磁性物质,具有工艺简便、设备紧凑、效率高、速度快、成本低等优点。
1、预处理曝气池
2、沉淀吸附池
3、厌氧-缺氧-好氧生化处理(A2/O法)
4、气浮装置
5、吸附过滤(深度处理)
将气浮装置净化后的废水流入装入焦碳或煤渣小颗粒中进行吸附过滤气浮净化后废水中尚未处理净的有机物吸入煤渣等颗粒中达到吸附作用。
1、催化微电解处理技术
微电解技术是处理高浓度有机废水的一种理想工艺,该工艺用于高盐、难降解、高色度废水的处理不但能大幅度地降低COD和色度,还可大大提高废水的可生化性。该技术是在不通电的情况下,利用微电解设备中填充的微电解填料产生“原电池"效应对废水进行处理。当通水后,在设备内会形成无数的电位差达1.2V的“原电池"。“原电池"以废水做电解质,通过放电形成电流对废水进行电解氧化和还原处理,以达到降解有机污染物的目的。在处理过程中产生的新生态[˙OH]、[H]、[O]、Fe2+、Fe3+等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团,甚至断链,达到降解脱色的作用;生成的Fe2+进一步氧化成Fe3+,它们的水合物具有较强的吸附-絮凝活性,特别是在加碱调pH值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂,它们的絮凝能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体,能大量絮凝水体中分散的微小颗粒、金属粒子及有机大分子.其工作原理基于电化学、氧化-还原、物理以及絮凝沉淀的共同作用。该工艺具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、处理时间短、操作维护方便、电力消耗低等优点,可广泛应用于工业废水的预处理和深度处理中。
(8)该技术各单元可作为单独处理方法使用,又可作为生物处理的前处理工艺,利于污泥的沉降和生物挂膜。
2、新型催化微电解填料
它由多元金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术生产而成,属新型投加式无板结微电解填料。作用于废水,可高效去除COD、降低色度、提高可生化性,处理效果稳定持久,同时可避免运行过程中的填料钝化、板结等现象。本填料是微电解反应持续作用的重要保证,为当前化工废水的处理带来了新的生机。
产品关键创新点
(10)技术参数:比重:1.0吨/立方米,比表面积:1.2平方米/克,空隙率:65%,物理强度:≧1000kg/cm2。
3、多相催化氧化处理技术
(1)预处理+UF+RO/NF处理工艺
(2)MBR+UF/RO/NF处理工艺
工艺系统优点
超滤系统优点:采用高分子材料的中空纤维膜,抗耐压、抗污染、使用寿命长;
占地面积小、自动化程度高、分离能力强、出水水质好,保证后续RO/NF系统的正常运行。
RO/NF膜处理系统优点:
RO系统采用抗污染反渗透膜、使用寿命长;
盐分、有机物、难降解化合物有效截留;
出水水质适用于所有生产工艺;
自动化程度高、运行成本低。
膜-生物反应器工艺(MBR工艺)是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住,分离出清水,实现生化反应与清水分离同步进行,省掉二沉池。
MBR紧凑简洁单元结构特别适合于处理成份复杂、污染物浓度高的印染废水。
MBR工艺的优点:
处理效率高、出水水质好、污泥少;
水力停留时间短、占地面积小;
易清洗、易更换、运行稳定、运行成本低;
耐冲击能力强、COD和色度去除效率高。
应用领域
高浓度化工废水、氯碱行业废水、农药废水、化工园区及污水处理厂、含磷废水处理、含甲醛废水处理。
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