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工业废水处理中的污染物降解和pH调节方法

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:处理工业废水,首先必须努力降低废水排放前的污浊物的数量,所用方法有以下2种。根据我国工业废水的排放标准,允许排放的废水的pH值应在6~9之间。凡废水pH值超出规定范围的都应加以处理。中和法是将酸性废水用碱中和,碱性废水用酸中和,以调整pH值,使其处于中性范围。

工业废水处理中的污染物降解和pH调节方法

机械工业废水主要包括两大类:一类是相对洁净的废水,如空调机组、高频炉的冷却水等,这种工业废水可直接排入水道,但最好采用冷却或稳定化措施处理后供循环使用;另一类是含有毒、有害物质的废水,如电镀、电解、发蓝、清洗排出的废水,这种工业废水必须经过处理,达到国家规定的允许排放标准以后才能排入水道。

1.工业废水的防治基本原则

(1)改革工艺和设备,严格操作,实行回收和综合利用,以尽可能减少污染源和流失量。

(2)实行清污分流。量大而污染轻的废水(如冷却废水),不宜排入下水道,以减轻处理负荷和便于实现废水回用。

(3)剧毒废水和一般废水分流,便于回收和处理。

此外,应打破厂际和地域界线,尽可能实行同类废水的联合处理,或实行以废治废。同时还应按目标要求对必须排放的废水进行净化处理。一般情况要求将排水中污染物控制在工业排放标准的范围之内。

综上所述,有效治理废水的首要问题是最大限度地减少废水水量,其次是采取净化措施以降低污染物浓度,并充分考虑其处理的合理性和效率,充分发挥天然水域的自净能力。

2.工业废水处理的主要措施

1)废水源的处理方法

工业废水的性质随行业和规模的不同有很大差别。工厂生产不稳定,每天或每月变动较大,废水量与水质也随之变动。处理工业废水,首先必须努力降低废水排放前的污浊物的数量,所用方法有以下2种。

(1)减少废水量,具体措施是:①废水分类,根据污浊程度和污浊物的种类,在废水源就对废水分类,把废水划分为需要处理的废水和不需要处理的废水;②节约用水,废水的循环使用是节约用水的有力手段;③改变生产工序,有时改变生产工序可以大幅度减少废水量和降低废水浓度。

(2)降低废水浓度。废水中所含污浊物,在不少情况下有一部分是原料、产品、副产品。这些物质应尽量回收,不要弃于废水中。具体措施是:①改变原料,使用产生污浊物少的原料;②改变制造过程,如在粉碎工序中改采不用水的方法;③改良设备,从而提高产品的原材料利用率来减少污浊物数量;④回收副产品,过去从经济观点出发,把没有价值的东西丢到废水中;但从防止污浊的观点来看,应把它们作为副产品回收利用,转化为有用的东西。

2)废水的处理方法

废水处理可分为除去悬浮固体物质的、除去胶态物质的和除去溶解物质的三种。在方法上有物理方法、化学方法、物理化学方法和生物化学方法,如表8-2所示。

表8-2 工业废水处理方法的分类

在工厂废水处理上用得较多的是沉淀法,它是利用水中悬浮颗粒在重力场作用下下沉,达到固液分离目的的一种方法。沉淀法一般应用在以下3种装置中。

(1)废水预处理装置,如主要去除水中密度大于水的无机颗粒(如砂子、煤渣)的沉砂装置。(www.xing528.com)

(2)废水进入生物处理前的初次沉淀装置和生物处理后的二次沉淀装置。前者主要去除进水中的悬浮固体,后者将生化反应中的微生物从水中分离出来,使水澄清。沉淀装置的主要型式有平流式、辐流式、竖流式和斜管式。

(3)污泥处理阶段的污泥浓缩装置。

若废水中含有密度小于水的杂质,可利用杂质的上浮特性,将其从水中分离出去。最常见的是利用上浮分离装置处理含油废水。由于油和水的密度不同,油水很易分层(上层为油,下层为水),可采用一般的油水分离装置处理。若废水中有乳化剂存在,油滴和水滴表面由乳化剂形成一层稳定的薄膜,油和水无法分层,形成乳浊液,此时必须先利用粗粒化装置破乳,使油滴增大,进而上浮与水分层,然后将其从水中分离出去。

若废水中的污染物密度非常接近甚至略小于水的密度,利用沉淀装置和上浮分离装置都无法取得满意的处理效果,此时可利用气浮分离装置。

在气浮分离装置中,大量微小的气泡黏附于杂质颗粒上,形成密度小于水的浮体,浮体上升至水面,从而将杂质从水中分离出来。因此,利用气浮分离工艺必须具备3个基本条件:

(1)从水中提供足够的微小气泡;

(2)使废水的污染物呈悬浮状态,必要时可采用混凝剂;

(3)使气泡与杂质产生黏附作用,否则应采用表面活性剂等对颗粒进行改性。

气浮分离工艺广泛应用于废水处理,如:去除水中的油滴、纤维及其他悬浮状颗粒等;回收污水中的有用物质;替代二次沉淀池,分离活性污泥;用于有机及无机污水的物理化学处理工艺中。

气浮分离装置的主要类型有压力溶气气浮装置、真空气浮装置、分散空气气浮装置和电解气浮装置,其中压力溶气气浮装置应用最广泛。

离心分离装置在废水处理中常用作分离水中的悬浮物(固体颗粒和油滴),主要有旋流分离器和离心分离器两大类。

过滤在废水处理中既可用于活性炭的吸附和离子交换等深度处理过程之前的预处理,也可用于化学混凝和生物处理后的最终处理。

根据我国工业废水的排放标准,允许排放的废水的pH值应在6~9之间。凡废水pH值超出规定范围的都应加以处理。很多废水往往含有酸或碱,且酸碱量的差别往往很大,通常将酸的含量大于3%~5%的废水称为废酸液,将碱的含量大于1%~3%的废水称为废碱液。废酸液和废碱液应加以回收和利用。低浓度的含酸废水和含碱废水,回收的价值不大,可采用中和法处理。中和法是将酸性废水用碱中和,碱性废水用酸中和,以调整pH值,使其处于中性范围。

广泛使用的污泥处理装置有浓缩污泥的连续浓缩装置、泥脱水过滤装置、日晒或加热干燥装置、焚烧装置等。

3.废水处理方法的选择

废水治理总体方案的确定是一个比较复杂的问题,需要综合考虑,应符合有效治理的基本原则。对于必须外排的废水,其处理方法的选择主要应考虑水质状况和处理要求。

首先应通过现场调查和采样分析,明确废水的类型、成分、性质数量和变化规律等。然后按水质情况和具体要求明确处理程度和确定处理方法。通常将处理程度分为三级:一级处理,主要指在预处理基础上去除水中的悬浮固体物、浮油,以及进行pH值调整等,这属于初级处理,常常作为进一步处理的准备阶段,然而对于有机物重金属污染轻微的废水,可作为主要处理形式;二级处理,主要去除可生物降解的有机物和部分胶体污染物,用以减少废水的BOD(生化需氧量)和部分COD(化学需氧量),通常采用生物化学法处理,或采用混凝法和化学沉淀法处理,这是化工废水处理的主体部分;三级处理,主要去除生物方法难以降解的有机污染物和无机污染物,常用活性炭吸附、化学氧化,以及离子交换与膜分离技术(反渗透)等,这是一种深度处理法,一般是在二级处理的基础上进行的。应当指出,对于一些成分单纯的废水,往往只要采用某一单元技术(如含铬废水用离子交换法除铬),没有必要分成一级、二级和三级。然而,大多数成分复杂或成分虽单纯但浓度较大且要求处理程度高的废水,则往往多种方法联用。

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