详解工业废水处理方法及原则

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       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,严格操作、监督,消除滴漏,减少流失。

       3.含有剧毒物质的废水应与其他废水分流,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。

       5。类似城市污水的有机废水,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,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。


【水处理方法介绍:】

       中水回用的处理技术按其机理可分为物理化学法、生物化学法和物化生化组合法等。通常回用技术需多种污水处理技术的合理组合,即各种水处理方法结合起来深度处理污水,这是因为单一的某种水处理方法一般很难达到回用水水质的要求。发展到目前,中水回用的工艺流程有:

生物化学法

       生物化学法(简称生化法)利用自然界存生的各种细菌微生物,将废水中有机物分解转化成无害物质,使废水得以净化。

       原水→格栅→调节池→接触氧化池→沉淀地→过滤→消毒→出水。

       生物化学法可以分活性污泥法、生物膜法、生物氧化塔、土地处理系统、厌氧生物处理法等方法。

1活性污泥法

       (1)鼓风曝气:即排流式曝气,将压缩空气不断地鼓入废水中,保证水中有一定的溶解氧,以维持微生物的生命活动,分解水中有机物,以达到净化污水效果。


       (2)机械曝气:即表面曝气,利用装在曝气池内的机械叶轮转动,剧烈搅动水面,使空气中的氧溶于水中,供微生物生命活动,进行生化作用以达到净化污水效果。

       (3)纯氧曝气:它是按鼓风曝气方法向水中吹入纯氧,以提高充氧效率,从而加快污水净化速度。

       (4)深井曝气:般用直径为0。5~6。0m,深度50~60m的曝气装置,利用水压来提高水中氧的转移速率,以提高其净化效率。

2生物膜法

       (1)生物滤池:使废水流过生长在滤料表面的生物膜,通过两面间的物质交换及生化作用,使废水中有机物降解,达到净化目的。

       (2)生物转盘:由固定在一横轴上的若干间距很近的圆盘组成,不断旋转的圆盘面上生长一层生物膜,以净化废水。

       (3)生物接触氧化:供微生物栖附的填料全部浸于废水中,并采用机械设备向废水中充入空气,使废水中有机物降解,以净化废水。


3生物氧化塔

       利用水中微生物的藻类、水生植物等对废水进行好氧或厌氧生物处理的天然或人工塘。

4土地处理系统

       (1)土地渗滤:利用土壤膜中的微生物和植物根系对污染物的净化能力(过滤、吸附、微生物分解等)来处理生活污水,同时利用污水中的水、肥来促进农作物、牧草、树木生长。

       (2)污水灌溉:主要目的为灌溉,以充分利用净化后的污水。

5厌氧生物处理法

       利用厌氧微生物(如甲烷微生物等)分解污水中有机物,达到净化水目的,同时产生甲烷气、CO2等气体。厌氧生化处理主要用于处理高浓度有机废水及污泥硝化处理。

物理化学法

       原水→格栅→调节池→絮凝沉淀池→超滤膜→消毒→出水。

       运用物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法。通常是指由物理方法和化学方法组成的废水处理系统,或指包括物理过程和化学过程的单项处理方法,如浮选、吹脱、结晶、吸附、萃取、电解、电渗析、离子交换、反渗透等。 1935年W.鲁道夫和E.H.特鲁尼克开始试验用物理化学处理系统处理污水。随着工业的发展,工业废水水质日趋复杂,废水中许多污染物,如重金属离子,用通常的生物处理法难以去除;许多复杂的有机物、生物难以降解;对有毒的污染物其浓度超过微生物的耐受限度时,生物处理法又不适用。为了保护环境和合理利用水资源,废水排放标准越来越严格,对废水回用率的要求越来越高。因此,70年代以来,物理化学处理法得到广泛重视和迅速发展。

上式表明元素硫是黄铁矿氧化过程中的中间产物。而另有研究则认为其氧化反应过程是通过下式进行的,即:

       (1)在干燥环境下,硫化物与空气中的氧气起反应生成硫酸亚铁盐和二氧化硫,在此过程中氧化硫铁杆菌及其它氧化菌起到了催化作用,加快了氧化反应速度:FeS2+3O2→FeSO4+SO2(4)

       在潮湿的环境中,硫化物与空气中的氧气、空气土壤中的水分共同作用成硫酸亚铁盐和硫酸。

       2FeS2+7O2+2H2O→2FeSO4+2H2SO4(5)

       反应(4)、(5)为初始反应,反应速度很慢。

       据中科院1993年的调研资料[3]证明矿物中的硫元素在初始氧化过程以四价态为主,反应过程(5)可以表示为:

       2FeS2+5O2+2H2O→2FeSO3+2H2SO3

       2FeSO3+O2→2FeSO4

       2H2SO3+O2→2H2SO4

       (2)硫酸亚铁盐在酸性条件下,在空气及废水中含氧的氧化作用下,生成硫酸铁,在此过程中氧化铁铁杆菌及其它氧化菌起到了催化作用,大大加快了氧化反应过程:4FeSO4+2H2SO4+O2→2Fe2(SO4)3+2H2O(6)

       反应(6)是决定整个氧化过程反应速率的关键步骤。

       (3)硫酸铁盐同时还可以与FeS2及其它金属硫化矿物发生氧化反应过程,形成重金属硫酸盐和硫酸,促进了矿物中其它重金属的溶解及酸性废水的形成。

       7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O→15FeSO4+8H2SO4(7)

       2Fe2(SO4)3+MS+2H2O+3O2→2MSO4+4FeSO4+2H2SO4(8)

 

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