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废水盐度的处理方法(6篇)

来源: 时间:2026-02-01 手机浏览

废水盐度的处理方法篇1

煤化工废水主要来源于煤炼焦、煤气净化和化工产品回收利用等生产过程。这种废水中的水质以酚和氨为主,其中还含有300多种污染物质,主要有焦油、苯酚、甲酸化合物、氨、氰化物、COD、硫化物等,其中氨氮200-500mg/L,是一种具有难降解有机物的工业废水,十分典型。而CODcr的含量甚至高达5000mg/L。废水中易降解有机物主要是萘、呋喃、咪唑类等酚类和苯类,而难降解有机物则主要是喹啉、异喹啉、联苯等。煤化工废水的色度和浊度较高的原因是废水中含有各种生色集团和助色集团物质来使其色度和浊度高。

二、煤化工废水处理方法

煤化工废水处理工艺路线基本遵行:物化预处理+A/O生化处理+物化深度处理。

1.预处理

废水预处理大多是用隔油、沉淀、气浮等物化法,其中隔油法分为重力分离型、旋流分离型和聚结过滤型,而重力分离型又分为平流式(API)、斜管式(CPI)、平流斜管式(API-CPI)、平行波纹板式(CPS)、斜交错波纹管式(OWS)隔油池和重力沉降分离隔油罐等;气浮法则包括溶气气浮、扩散气浮和电解气浮等。若工业废水中含较高浓度的酚和氨,则需要对酚和氨进行回收预处理。对于酚的预处理方法一般有蒸汽脱酚法、吸附脱酚法、溶剂萃取法、液膜技术法、氧化法和离子交换法等,工业上常用溶剂萃取法做酚的预处理,溶剂为异丙基醚;对于氨来说,一般采用蒸汽汽提-蒸氨法。

2.生化处理

煤化工废水经过预处理后,再进行生化处理,一般采用厌氧/好氧法、厌氧/缺氧/好氧法、、生物接触氧化、载体生物流化床、序批式活性污泥、上流式厌氧污泥床和在活性污泥曝气池中投加活性炭等进行处理。一般来说,当用好氧法处理过后,需要针对废水的特性再进行再处理。

(1)厌氧/好氧法:厌氧/好氧是利用微生物的硝化和反硝化的作用进行脱氮、脱碳的原理的普通活性污泥法改进的方法。污水经过预处理后,在进行厌氧/好氧法处理,COD质量浓度和氨氮的质量浓度均会下降,其中较难降解的有机物萘、喹啉和吡啶的去除率分别为67%,55%和70%,而一般的好氧处理这些有机物的去除率不到20%。采用厌氧固定膜-好氧生物法处理煤化工废水,也得到了比较满意的效果。

(2)厌氧/缺氧/好氧法:厌氧/缺氧/好氧法中的厌氧处理,是为了把废水中难以降解的有机物变为链状化合物,长链化合物变为短链化合物。这种方法用于焦化废水处理,当焦化废水经过处理后,废水中的COD质量浓度、挥发酚的质量浓度和氨氮的质量浓度均会大幅度的降低,比如说:COD质量浓度会由3257mg/L降至143.5mg/L。

(3)载体生物流化床:载体生物流化床主要是运用生物膜法和活性污泥法基本原理由鼓风曝气系统和填料及筛网系统组成。利用载体生物流化床,不仅能够在生化处理前端高负荷脱除COD,生化处理后端高负荷脱除氨氮,而且还能代替BAF进行深度处理。载体生物流化床投资成本少,仅是活性污泥曝气池投资成本的70%,并且所占的面积也相对较小,仅仅占活性污泥曝气池的一半。其密度低,填料易丢失,需要专业人员进行专业性的技术操作。

(4)序批式活性污泥:序批式活性污泥是根据好氧、厌氧微生物自身的代谢机能,在进行好氧和厌氧交替反应过程中降解污水中的有机物和氨氮等污染成分的原理对传统活性污泥法进行改良后的产物。应用序批式活性污泥处理后的污水能够达到《合成氨工业水污染物排放标准》中一级排放的标准。

(5)上流式厌氧污泥床:上流式厌氧污泥床能够使大部分的有机物转化成甲烷和二氧化碳,并且能够利用反应器上部的分离器分离气体、液体、固体。生化法能够较好地去除废水中的苯酚类和苯类物质,但是对于一些难降解的有机物比如说喹啉类、吲哚类、咔唑类等效果较差。所以,近年来对煤化工污水防治技术研究方兴未艾,出现了生物膜反应器、湿式氧化、等离子体处理、光催化和电化学氧化等先进技术,这些技术已在某些煤化工企业得到实施或取得试验成果,由于应用成本普遍较高,所以还未大规模推广应用。

3.深度处理

经过生化处理的煤化工废水,出水的CODcr、氨氮等质量浓度大幅度下降;但是,因为存在难降解有机物,生化处理后的COD、色度等仍然没有达到可以排放的标准,因此,需要继续进行深度处理。深度处理方法主要有:超滤、反渗透、混凝沉淀、絮凝沉淀、活性碳吸附和化学氧化、MBR等。有研究发现,强化生物脱碳脱氮以臭氧生物活性碳技术作为深度处理单元和回收工艺来处理煤化工废水后,废水中的高COD、高氨氮质量浓度大幅度下降,具有很好的处理效果,其水质可以达到《城市污水再生利用工业用水水质》的标准。(1)臭氧生物活性碳技术通过对臭氧生物活性碳技术在深度处理过程中的强化生物脱碳脱氧及回用工艺处理煤化工废水时,发现了此工艺技术对于COD、高氨氮中所含油不容易降解煤化工废水的处理时,有着非常良好的废水处理效果,处理出来的水质符合《城市污水再生利用工业用水水质(》GB/T19923-2005)标准。

4.膜浓缩废水的蒸发处理技术

煤化工废水进行浓盐水处理时所用的浓盐水主要是来源于双膜处理后的反渗透浓水,含有盐质量浓度为3000-25000mg/L。一般采用膜浓缩和热蒸发技术来进行浓盐水的再浓缩。把含盐量较高的盐度提升到50000到80000mg/L之后,就进行蒸发处理,通常使用的是机械蒸汽压缩再循环技术,处理废水的过程中,所需要的热能,是由蒸汽冷凝以及冷凝水冷却时所产生的热能。处理过程中不会流失潜热。处理过程中只需要消耗一些废水(蒸发器内的)以及所产生的蒸汽和循环的冷凝水还有电能等。蒸发器将盐含量提升到了20%之上。所排出来的盐卤水被输送到蒸发塘通过自然地蒸发,结晶干燥后成固体,运到堆填区埋放。膜浓缩技术经常用于浓盐水处理的前段,可以将废水中的盐质量浓度提高到50000-80000mg/L,膜浓缩技术处理成本较低、规模大、技术成熟,能够减小浓盐水处理后续蒸发器的规模,这样能够降低成本并节约资源。伴随着环境保护的呼声高涨,在未来的煤化工业的发展中也将是低成本投入、高产量回报,降低污染,进行可循环的发展。使污染物可以减少量化、得到循环利用,提升资源的可使用率,将经济实现可持续化发展。

三、结语

废水盐度的处理方法篇2

煤化工废水是一种极难降解的废水,它所引起的水污染问题严重制约了该行业的发展,它的处理也一直是国内外工业废水处理领域的一大难题。由于国内的煤化工废水的深度处理存在着投资大,操作费用高等问题和弊端,大多煤化工废水未进行深度处理。本文介绍了纳滤+盐水分离器的双膜法水处理工艺的技术特点及在煤化工行业RO浓盐水中高效安全处理中的应用。该工艺的实施不仅使企业大量产生的RO浓盐水可以回收利用,提高水的回用率,大幅度减少水资源消耗量,而且可以有效解决影响企业发展的环境保护、安全运行、设备腐蚀等问题,实现企业废水零排放的目标。

关键词:

煤化工;RO浓盐水;纳滤;盐水分离器

前言

煤化工是以煤为原料,通过一系列化学反应,将其转化为气体、液体、固体燃料及生产出各种化学化工品的工业[1]。煤化工行业因耗水量大、废水成分复杂、处理难度大而成为环保治理的重点。对于该废水的处理,通常可分为一级处理即预处理,主要包括隔油、气浮等方法,以及对废水中的酚类及氨氮等物质进行回收处理;二级处理主要为生化处理;深度处理方法主要有混凝法、高级氧化法等。吴翠荣[2]采用隔油-气浮-脱酚-蒸氨工艺对鲁奇炉气化废水进行预处理;陈莉荣等[3]采用PACT法处理煤制油含油废水,并对工艺条件和去除效果进行了试验研究;袁敏[4]采用两级外循环厌氧反应器对中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司的气化废水及甲醇废水进行处理研究;韩超[5]采用砂滤-O3氧化-MBR/粉末活性炭(PAC)”组合工艺对煤气废水进行深度处理,出水回用至循环水系统;韩洪军等[6]对东北某气化厂的废水采用水解外循环厌氧系统-二级接触氧化池-脱氨池组合工艺进行处理;王俊洁等[7]研究了高效混凝沉淀技术在煤化工废水SS处理中的应用。双膜法(纳滤+盐水分离器)技术,既可将煤化工浓盐水回用于生产系统,节约水资源,使企业增加经济效益和社会效益,又治理了环境污染,帮助企业真正实现零排放”目标。

1双膜法优化设计

在煤化工行业的生产过程中,浓盐废水中盐浓度高且组成复杂,采用常规电渗析处理,存在膜污染严重、能耗高、运行不稳定、自动化程度低等问题,难以满足高盐工业废水处理对电膜脱盐技术的需求。当前,尽管国内有少数采用电渗析或其他膜技术处理高盐工业废水的案例,但运行效果并不理想。因此,构建适用于高盐工业废水治理与回用的整套技术方案及成套装备具有重大意义。通过突破离子膜表面改性而提高膜抗污染性能等关键技术,集成膜堆优化设计、在线监测与过程自动控制技术,研制电膜盐水分离成套装置,最终确定高盐工业废水综合治理采用电膜盐水分离器的技术方案。

1.1延长电极板使用寿命

1.1.1电极材料改进

将氯铱酸、三氯化钌、钛酸丁酯、正丁醇和异丙醇配制成独特的钛丝涂层配方,形成一套独特的涂层烘烤工序。通过改进配方和加工工序,使涂层的金属含量和厚度都增加1倍,使用此钛丝作为极板的电极材料,在正常操作条件下可延长电极使用寿命。

1.1.2极板改进

通过改进极板框架、大小马头和底板的焊接次序,包括将底板整体与框架焊接、底板与大马头的中间截断与重新焊接等工艺,使底板和大马头形成有效加固整体,防止因压力过大水进入到底板与大马头之间的缝隙而引起底板变形,解决底板变形、渗漏等问题,延长极板的使用寿命。

1.1.3独特的流道设计

通过设计嵌入式的水道,克服浓淡水的相互渗漏及减小膜堆内部短路与漏电问题,使极板本身更加简洁和方便维护。通过改进进水与出水的极水引水口朝向与排列,促进极板中空气的有效排出,同时有利于极板里极水和固体沉淀物的排出,防止电极断路、堵塞等问题,提高电极与极板整体的使用寿命。

1.2优化隔板设计

在膜堆的阴、阳膜之间放置隔板,作用一是作为膜的支撑体,使两层膜之间保持一段距离;二是作为水流通道,使两层膜之间的流体均匀分布,同时依靠水流的涡流作用,减少薄膜表面的滞流层,以达到提高脱盐效果和减小耗电量的目的。通过在隔板流道中黏贴或热压上一定形式的隔网,对隔板加工工艺进行改进,使液体产生紊流,起到支撑和强化搅拌的作用。通过采用热熔黏贴技术保证隔网长期使用,使其不易变形、抗压能力强、使用寿命长,从而达到提高脱盐效果和减小耗电量的目的。

1.3降低运行功耗

开发新型电膜盐水分离装置,在线监测、系统状态诊断、过程自动控制等方面的关键参数得以改进,从而降低电膜盐水分离器的运行功耗。

2双膜法工艺简介

煤化工行业中水回用产生的RO浓水自流进系统原水调节池内,进行水质和水量调节后,用潜水提升泵送入高效沉淀池,在高效沉淀池内通过投加石灰和Na2CO3等药剂,使大部分钙、镁离子反应转化成碳酸盐和氢氧化镁沉淀去除,沉淀后的钙渣通过污泥提升泵送入厢式压滤机浓缩压渣处理,污泥泥饼外运,滤液回流至浓排水收集调节池。高效沉淀池出水通过输送加压泵依次送入多介质过滤器、活性炭过滤器和精密过滤器,RO浓盐水中的绝大部分悬浮物、COD及胶体物质被过滤器截留,达到纳滤装置进水的处理要求后,经纳滤原水箱送入纳滤装置,去除小部分一价离子和二价离子及分子量在200~1000的离子物质(纳滤膜介于反渗透和超滤膜之间)后进入盐水分离器原水罐。纳滤浓缩后的浓水中含有大量的二价离子和大分子的物质。为确保系统的产水率,需将浓水回送至沉淀池继续处理。纳滤对一价离子的去除率较差,进入盐水分离器原水罐的纳滤淡水需送入盐水分离器装置进行继续处理,利用盐水分离器特定的离子迁移方法去除水中的一价离子。通过盐水分离器的迁移一价离子的机理,可以将纳滤产水中的一价离子物质迁移出来,使淡水电导率等指标达标,淡水净化后送入合格水罐回收利用。处理后的出水水质高于循环水补充水水质要求,从合格水罐送入循环冷却水系统。盐水分离器的浓水循环浓缩后的高浓度盐水进行无害化处理或进入MVR蒸发结晶装置,达到企业的零排放要求。

3双膜法技术特点

电膜盐水分离装置在膜材料抗污染性能、隔板流道设计、在线监测与自动控制等方面具有独特性,与国内同类产品相比,具有运行成本低,回用率高等优点。

3.1装置运行稳定

选用国内先进成熟产品,关键设备选用进口元器件,可靠性高,便于现代化管理,系统单元集中控制,减轻劳动强度,减少设备造价。装置设计与系统应用灵活,根据不同的条件要求,可以灵活地采用不同形式的系统设计,整个操作简单,易于实现机械化和自动化控制。纳滤膜耐酸碱,有优良的截留率,对重金属有很好的去除率,不存在膜污染问题,能够去除废水中的盐分,降低废水对装置的腐蚀。

3.2能量消耗低

由于系统处理过程无相变,始终处于常温状态,能耗低,运行成本低。纳滤膜对有机物和盐类的分离效果很好,分离过程无任何化学反应,无需加热,无相变化,因而能低耗运行。盐水分离器过程无相变,在一定的含盐量条件下,用清洁能源电力将水中已离解的离子迁移掉,动力耗电也较低,在常温下进行,产品性能影响小,经济效益显著,是目前比较经济的水处理技术之一。

3.3无环境污染

该工艺对杂质的去除效率高,产水质量好于传统方法,减少化学药剂的使用,避免二次污染。盐水分离器运行时,工艺过程洁净,不用酸、碱频繁再生,也不需要加入其他药剂,仅在定时清洗时用少量的酸,即可实现提取有价值成分,达到分离、净化、提纯和精制产品的目的,对环境基本无污染。与高压反渗透相比,没有高压泵的强烈噪声,有利于实现清洁文明生产。

3.4使用寿命长

装置预处理工艺简便,设备经久耐用,操作维修方便,运行管理方便,易于实现自动控制。在运行过程中,控制电压、电流、浓度、流量、压力与温度几个主要参数,可保证稳定运行。自主设计、优化了超滤装置控制参数,处理过程中纳滤装置的渗透压不高,有利于纳滤工艺系统的稳定运行和提高膜的寿命。整套装置经济效益明显,适应性强、管理简单、运行稳定,充分保证出水质量达标。

4应用实例

贵州开磷集团息烽合成氨有限责任公司是国内大型化工企业,位于贵阳市息烽县小寨坝镇,生产装置能力为年产合成氨60万t、甲烷5万t、硝酸15万t、硝酸铵12万t、硫磺1万t。2011年9月江苏华晖环保科技有限公司与该公司联合进行了RO浓盐水处理回用试验合作项目,该项目采用纳滤装置及盐水分离器装置组合的双膜法处理工艺,主要包括高效沉淀池、加药装置、多介质过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器、纳滤装置、盐水分离器装置、配电室、自动化控制系统等装置,对产生的工业RO浓盐水进行降低含盐量处理,使RO浓盐水达到回用标准后回收利用,实现企业的RO浓盐水零排放目标。目前采用该工艺的装置已在贵州开磷息烽合成氨公司顺利建成投产,设备运行正常,技术指标完全达到设计要求且优于循环水补水标准。双膜法处理工艺技术方案成熟可靠,工业污水实现闭路循环再利用,最大程度节约水资源,使循环冷却水的外排废水水质满足回用标准要求,不但以高产水率回收利用水资源,减少企业污染物的排放,降低污染物指标,并可免除高额的排污费用,极大的改善周边区域的水质,保证当地人民群众的用水安全,有利于当地经济社会的可持续发展。

5结论

(1)双膜法在延长电极板使用寿命、优化隔板设计和降低运行功耗等方面进行了优化设计,大幅提高了RO浓盐废水的处理能力,节约了处理成本。

(2)双膜法在处理煤化工废水中具有装置运行稳定、能量消耗低、无环境污染、使用寿命长等技术特点。

(3)双膜法已成功应用于贵州开磷集团息烽合成氨有限责任公司RO浓盐水的处理,设备运行稳定,污染物指标降低明显,经济效益显著。

(4)浓盐水经净化处理后作为补充水回用到循环冷却水系统中,是实现真正意义上的零排放”。采用双膜法工艺对煤化工行业产生的浓盐水进行处理和回收利用,在投资、运行、维护方面具有诸多优势,符合国家十二五”环保节能规划的重点纲要,在电力、炼油、石化、冶金、钢铁、化工、化肥、造纸、农药、环保等行业的工业废水净化处理中具有一定的推广应用价值。

作者:罗汉东凌华存单位:江苏华晖环保科技有限公司

参考文献:

[1]马中学,杨军.煤化工技术的发展与新型煤化工技术[J].甘肃石油和化工,2007,12(4):1-5.

[2]吴翠荣.煤气化废水深度处理技术研究[J].工业水处理,2012,32(5):73-75.

[3]陈莉荣,杨艳,尚少鹏.PACT法处理煤制油低浓度含油废水试验研究[J].水处理技术,2011,37(11):63-65.

[4]袁敏.两级厌氧工艺预处理煤化工废水的研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2010.

[5]韩超.煤气废水深度处理工艺的研究[D].北京:北京林业大学,2011.

废水盐度的处理方法篇3

关键词:含氟;废水处理;研究

1前言

氟是人体必需的微量元素之一,适量的氟有益于人力健康,但是含量过低或过多都会危害健康,特别是过多会引起氟中毒。人们日常饮用水含氟量一般控制在0.4~0.6mg/l,长期饮用氟离子浓度大于1mg/l水对人体不利,严重的会引起氟斑牙与氟骨症以及其他一些疾病,甚至会诱发肿瘤的发生,严重威胁人类健康。

现代工业的发展的同时,排放了大量的高浓度含氟工业废水,这些废水一般含有呈氟离子(f-)形态的氟。而很多企业尚无完善的处理设施来对这些废水加以处理,排放的废水中氟含量超过国家排放标准,氟离子浓度应超过了10mg/l,严重地污染着人类赖以生存的环境的同时给人类的健康造成很多威胁。因此,高浓度含氟废水处理研究成为了当前环保及卫生领域重要的研究课题。

2含氟废水处理的基本工艺研究

当前,国内外高浓度含氟废水的处理方法有数种,常见的有吸附法和沉淀法两种。其中沉淀法主要应用于工业含氟废水的处理,吸附法主要用干饮用水的处理。另外还有冷冻法、离子交换法、超滤除氟法、电凝聚法、电渗析、反渗透技术等方法。

2.1沉淀法

沉淀法是高浓度含氟废水处理应用较为广泛的方法之一,是通过加药剂或其它药物形成氟化物沉淀或絮凝沉淀,通过固体的分离达到去除的目的,药剂、反应条件和固液分离的效果决定了沉淀法的处理效率。

2.1.1化学沉淀法

化学沉淀法主要应用于高浓度含氟废水处理,采用较多的是钙盐沉淀法,即石灰沉淀法,通过向废水中投加钙盐等化学药品,使钙离子与氟离子反应生成caf2沉淀,来实现除去使废水中的f-的目的。该工艺简单方便,费用低,但是存在一些不足。处理后的废水中氟含量达15mg/l后,再加石灰水,很难形成沉淀物,因此该方法一般适合于高浓度含氟废水的一级处理或预处理,很难达到国标一级标准。另外,产生的caf2的沉淀包裹在ca(oh)2颗粒的表面,因此不能被充分利用,造成浪费。

近年来,一些专业人士对工艺进行了大量的研究,在加钙盐的基础上,加上铝盐、镁盐、磷酸盐等,除氟效果增加的同时提高了利用率。再加石灰的基础上加入镁盐,通过石灰与含镁盐的水溶液作用,生成氢氧化镁沉淀实现对氟化物的吸附。在废水中加入硫酸铝、明矾等铝盐,与碳酸盐反应生成氢氧化铝,在混凝过程中氢氧化铝与氟离子发生反应生产氟铝络合物,生产的氟铝络合物被氢氧化铝矾花吸附而产生沉淀。另外,可以在在水中加入氯化钙、复合铁盐作混凝剂和高分子pam作絮凝剂,在不增加现有设备处理设备的基础上,提高了废水处理效果。

2.1.2混凝沉淀法

混凝沉淀法是通过在水中加入铁盐和铝盐两大类混凝剂,在水中形成带正电的胶粒,胶粒能够吸附水中的f-而相互并聚为絮状物沉淀,以达到除氟的目的。混凝沉淀法一般只适用于低氟的废水处理,一般通过与中和沉淀法配合使用,实现对高氟废水的处理。由于除氟效果受搅拌条件、沉降时间等因素的影响,因此出水水质会不够稳定。

铁盐类混凝剂一般需要配合ca(oh)2使用,才能实现高效率,并且处理后的废水需要用酸中和后才能排放,因此工艺比较复杂。铝盐除氟法是在水中加入硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝等的铝盐混凝剂,利用al3+与f-的络合以及铝盐水解后生产的a1(oh)3矾花,去除废水中的f-,效果不错。由于药剂投加量少、成本低,并且一次处理后出水即可达到国家排放标准,因此铝盐混凝沉降法在工业废水处理中应用较为广泛。

2.2吸附法

吸附法是将装有活性氧化铝、聚合铝盐、褐煤吸附剂、功能纤维吸附剂、活性炭等吸附剂的设备放入工业废水中,使氟离子通过与固体介质进行特殊或常规的离子交换或者化学反应,最终吸附在吸附剂上而被除去,吸附剂还可通过再生恢复交换能力。为了保证处理效果,废水的ph值不宜过高,一般控制在5左右,另外吸附剂的吸附温要加以控制,不能太高。该方法一般用于低浓度含氟废水的处理,效果十分显著。由于成本较低,而且除氟效果较好,是含氟废水处理的重要方法。

2.3其他方法

除了上述两种比较常用的方法外,还有一些方法虽然没有被普遍应用,但是已经成为行业人士研究的对象,在一些特种含氟废水处理中取得较好的效果。其中包括离子交换法、电渗析、反渗透膜法等方法。反渗透技术借助比渗透压更高的压力,使使高氟水中的水分子改变自然渗透方向,通过反渗透膜被分离出来,先主要应用于还水淡化和超纯水制造工艺中。当前使用的反渗透膜主要有低压复合膜、海水膜和醋酸纤维素膜等。电渗析法是外加直流电场,利用离子交换膜的选择透过性,使水中的离子能够定向迁移。离子交换法是使用离子交换树脂或离子交换纤维实现除氟离子的一种方法。离子交换树脂需要用铝盐进行预处理和再生,因此费用会比较高。与离子交换树脂相比,离子交换纤维耗资小,而且比表面积较大,吸附能力强,交换速度及再生速度快,具有良好的耐辐照性能,并且处理后不会给水体带来任何污染,反而具有清洁作用,是一种理想的深度去除水中氟离子的方法。

3化学混凝沉淀法废水处理试验研究

3.1研究机理

化学沉淀法就是利用利用离子与氟离子结合生成难溶于水的caf2沉淀,等沉淀后以固液分离手段将f-从废水中去除。化学方程式如下:

ca2++2f-=caf2

如果在废水中同时加如钙盐和磷酸盐,能够形成更难溶于水的含氟化合物,是水中f-的残留量更低,提高了除氟效果。化学方程式如下:

f-+5ca2++3p043+=ca5(po4)4f

混凝沉淀法通过在水中加入铁盐和铝盐两大类混凝剂,在配加ca(oh)2,利用al3+与f-的络合以及铝盐水解后生产的a1(oh)3矾花,去除废水中的f-。如加入铝盐,al3+与f-形成alfx(3-x)+,夹杂在ai(oh)3am中被沉淀下来。

3.2试验流程与方法介绍

取定量废水水样,首先在水中加入一定量的cacl2作为沉淀剂,等沉淀物沉淀5分钟后再加入适量的alcl3和ca(oh)2作为混凝剂,另加六偏磷酸钠作为助凝剂对其进行处理,再等沉淀5分钟后讲水排放。具体流程如图1所示。尽量多做几次,每个试验完毕后,采用电极法测定每次试验后的氟离子的浓度。

化学混凝沉淀法将化学沉淀和混凝沉淀结合起来使用,能够解决一些常用方法处理以后存在的水质不稳定,药剂使用量过多,或存在二次污染等问题。试验结果表明,利用化学混凝沉淀法处理含氟工业废水,设备和工艺简单,运行费用低,除氟效果好,是一种比较理想的含氟废水的处理方法。

4结束语

目前使用较多的方法主要是化学沉淀法、絮凝沉淀法和吸附法。化学沉淀法一般用于处理高浓度含氟废水,由于操作简单,低成本效果好,因此使用较为广泛。与化学沉淀法相反,混凝沉降法一般只适用于含氟较低的废水处理,高浓度含氟废水首先要经过化学沉淀法经过一级处理,然后采用混凝沉降法进行再次去氟。吸附法主要适用于水量较小的饮用水的深度处理,相对来说处理费用高,而且操作比较烦琐。当然,其它的一些方法各有各的使用领域和优势。

总之,含氟废水处理过程中,在选择处理方法时要实际情况,根据水质情况和要求达到的标准而定,尤其要重视以废治废和综合利用。因此,在含氟废水的处理中要遵循资源化与无害化相结合的原则,以获得较好的经济效益。

参考文献

[1]张玲,薛学佳,周任明.含氟废水处理的最新研究进展[j].化工时刊,2004,18(12).

[2]彭天杰等.工业污染治理技术手册仁[m].成都:四川科学技术出版社,1985.

废水盐度的处理方法篇4

在钢铁企业的用水和排水中,一般焦化和冷轧的废水都可以通过相应的工艺处理后,在达到行业污水纳管标准后通过企业的污水管网进入到企业回用水管网,这样可以实现废水的再利用。故在焦化和冷轧的工艺中产生的废水往往只占到钢铁企业工业废水的一小部分。这大部分的工业废水的产生常常在于钢铁企业的循环冷却水系统。判断钢铁企业的工业废水成分的指标有浊度、COD、硬度与碱度等。浊度主要是指水中的悬浮物和胶体物质引起的水的浑浊。钢铁企业的循环冷却水系统中的浊度物质常常是一些泥土、砂石、腐蚀产物、水垢等不能溶解于水的物质组成的悬浮物以及铁铝等易产生胶体的水中悬浮物。COD指标常常用于表示水中还原性物质的多少。水中的还原性物质是指亚硝酸盐、硫化物等具有还原性的化合物,也是工业废水中常见的污染物之一。另外,对于循环冷却系统而言,在逐渐的被浓缩的过程中,冷却水的硬度和碱度都会改变,一般表现为硬度和碱度的升高,这样的废水进入工业污水系统也会导致污水系统内的水的硬度和碱度升高。除了这些表示水的污染程度指标所指示的污染外,油类和盐类也是钢铁企业的工业废水中常含的污染成分。油类主要是指在钢材生产过程中一些设备泄露的液压油进入了污水系统,盐类主要是指水在循环水系统中不断被浓缩的之盐类成分大幅提高后进入工业污水系统的污染物。

2.钢铁企业工业污水处理的现状

随着国家转变发展方式,走新型工业化道路的发展理念的提出,在钢铁生产行业对于节能减排的要求也日益提高,国家已经从立法的层面制定了新的钢铁企业水污染物的排放标准,企业的工业污水处理也越来越受到各大钢铁企业的重视。在污水的处理方面,各大钢铁企业的普遍做法是将产生的工业污水处理为可再次利用的回用水。在利用工业废水制成回用水的工艺上,通常经过常规的水处理工艺(包括沉淀,过滤等)处理过的污水中包含的悬浮物和杂质的大多数都能够被有效的去除,但常规的处理方式并没有将污水中包含的盐类和少量的油类去除,这样得到的水的含盐量远超过净水循环系统和浊水循环系统中水的含盐量。因此,鉴于以上的特点,经过常规处理的废水只能用于烧结、炼铁、炼钢等工艺步骤的直流喷渣,但这部分的用水量是十分有限的,另外将工业污水制成脱盐水、软化水或者纯水投入生产的用量也是十分有限的。在这种情况下,将工业废水进行进一步的深度处理,减少常规处理的污水中的含盐度已经逐渐成为了处理钢铁工业废水的新趋势。通过脱盐处理的工业废水其含盐量远低于其他自然水体的含盐量,使用这种新水作为钢铁企业水循环系统的补充用水能够大大降低整个钢铁厂的生产过程中产生的污染,有利于节能减排目标的达成。

3.处理钢铁企业废水的发展趋势

减少钢铁企业生产中产生的污水,实现水资源的循环利用是在处理钢铁企业工业废水问题中的基本原则和总的趋势。实现因地制宜的处理钢铁废水是发展趋势之一,具体的做法是根据经济原则,将不同处理阶段和不同处理效果的废水采取不同的处理方法,供给不同的使用用户,来实现对水资源最大限度的使用。例如,将一些达到排放标准的处理水用于灌溉农田和城市绿化,来达到实现水资源循环使用的目的。另外,在处理污水的过程中我们需要转变传统的污染后治理的方式,采用更加先进的生产工艺,在污水产生的环节减少污染物的产生,提倡使用资源和能源利用率最高的设备和工艺,逐步的淘汰资源和能源消耗大而产出小的落后设备。前面提到在钢铁厂内部处理工业废水的的过程中,除了进行常规的凝结和沉淀等处理步骤外,进行脱盐处理来提高废水的重复利用率是处理钢铁废水的一个发展趋势之一,目前脱盐处理的工艺还存在许多问题,例如设备造价较高,反渗透膜使用寿命短清洗困难等。因此如何开发出深度处理废水的新工艺和发明新的水处理剂是解决这个问题的发展方向。

4.结语

废水盐度的处理方法篇5

关键词:厌氧折流板反应器COD/SO42-高浓度硫酸盐废水

中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1007-3973(2012)010-118-02

利用厌氧法对高浓度的硫酸盐有机废水采取处理时,因为介入了硫酸盐的还原反应,导致在厌氧降解的过程中出现了硫酸盐还原菌(SRB)同甲烷菌(MPB)竞争、以及硫化物导致SRB与MPB中毒,从而在一定程度上导致微生物的生理活性出现下降的情况,情况严重时,甚至会对处理系统造成重大的影响,导致出现完全瘫痪的情况。大量的国外工作者针对以上所出现的种种问题,进行了长期的研究与探讨。本文采用厌氧折流板反应器(ABR)对高浓度硫酸盐有机废水进行处理,分析了厌氧反应过程受硫酸盐还原的影响。

1实验方法和材料

用有机玻璃制成实验所有的ABR要求,高、长、宽分别是542mm、721mm、204mm,但是其有效的容积却只可达到55.83L。正式进行实验时,通过水浴加热的方式,在恒温循环器的控制下,将水温保持在(33.2?.11)℃的范围内。实验装置安装后,要进行认真的检查,以免因为装置问题影响到实验的结果。

1.2原水和接种污泥

人工合成的高浓度硫酸盐有机废水以碳酸氢胺为氮源,三水和磷酸氢钾为磷源,以葡萄糖为碳源,保持N:COD:P﹦5:1:100,硫酸盐是由七水硫酸镁与硫酸钠组成的混合物,其中添加有一定量的锰、铁、镍、铜、钴等微量元素,此外,通过利用碳酸氢钠使其pH值维持在7左右。

接种的污泥从南阳市污水处理厂消化池取得,在室内的恒温箱(35.2℃)中进行为期三个月的培养,进而进行接种,得到的浓度为330g/L,MLSS/MLVSS的比值为5:4,所接种的量在反应器中所占的有效容积为1/4。

1.3测定方法与项目

COD:重铬酸钾法;SO42-:铬酸钡分光光度法;S:碘化法;HCO3-:酸碱滴定法;pH值:数字酸度计。

2结果和讨论

实验的设备装好后,就要时刻关注实验的过程,随时做好记录。实验的结果就在这些数据中,给予我们更多的事实材料,才能进一步说明ABR处理高浓度硫酸盐有机废水的效果如何。

2.1启动ABR

接种污泥后,选择浓度为3000mg/L的COD废水,将其充进反应器内,并达到充满的状态,保持24h的静止状态后,开始连续进行通水。本次启动所使用的葡萄糖废水属于无硫酸盐的,初始负荷是3.0kgCOD/(m3.d),1天后对COD去除率能够达到34%,然后会逐步的回升,在第6天的时候就能够达到92%。在12天的时候把进水负荷从2.9kgCOD/(m3.d)提高到4.0kgCOD/(m3.d),第2天会发现COD的去除率有所下降(从97.4%降到74.7%),然后又会逐渐上升,最终稳定在98%附近。在第26天将进水的负荷提升到4.9kgCOD/SO42-,与之相比,COD去除率则未发生任何变化,无下降趋势,最终以97%保持稳定,且后期的运行较为良好,这便表示反应器的启动较为成功。

2.2SO42-浓度影响对COD的去除率

在试验的阶段把进水COD保持在5000mg/L附近,将硫酸盐浓度由200mg/L缓慢提高到2500mg/L,本次试验的结果表明,在进水时,若SO42-的浓度达到了201mg/l-320mg/l时,那么其对于COD的去除率则可达到97.1-97.5%之间,出水S2-浓度就会随SO42-浓度的增加而逐渐下降(从42.7mg/L降至19.2mg/L),但是其还原率则会一直呈现上升趋势,由原来的85.2%赠至91.5%。所以可发现在这样的条件下,MPB的生长完全不会受到SO42-的影响,MPB的作用是去除COD。

当进水的硫酸盐浓度增大到500mg/L的时候,对COD的去除率可达98%。在对SO42-浓度进行改变的第17天,发现的COD去除率逐渐出现了下降的现象,经过分析发现这与出气管的堵塞有着较大的关系这是因为出气管的堵塞,引起反应器打开所致。SO42-的还原率渐渐的提高,由89.3%提高到96%。出水SO42-的浓度变化趋势同硫酸盐的去除率一样,也是逐渐的上升,最高可达113mg/L。同时产气量也发生了较大的变化,出现了急剧增加的现象,这便说明若提高进水SO42-的浓度,那么SRB增值也会相应的有所提高,有利于COD与硫酸盐的去除,且不影响MPB的活性。

当进水SO42-的浓度增至为1500mg/L时,SO42-的还原率在前两天会迅速下降(由96%降至65%),随后将逐渐上升,18天后将稳定在96%附近。但对COD的去除率却稍微有些下降,但是仍然能稳定在90%附近(最高能达到98%,最低也可达到85%),表明在同SRB竞争中MPB再次占据了优势。但就整体而言,SRB和MPB还是处在一种相对平衡的状态。

当进水的SO42-浓度提高到2500mg/L后,反应器将会迅速发生酸化,SO42-与对COD的去除率都会下降,通过长时间的运行并没有出现恢复的迹象,COD与SO42-的去除率仅有19%,产气量甚至为零,反应器运行标志着失败。这表明,高浓度的硫化物会严重抑制SRB与MPB,利用ABR对硫酸盐废水进行处理时,ABR可以承受SO42-的最高浓度是2000mg/L左右。

2.3分析PMB和SRB竞争基质的原因

(1)进水硫酸盐的浓度。通过上述探讨可知,进水SO42-所具有的浓度不同,会对SO42-的还原率产生不同程度的严重影响,也就是说当SO42-浓度有所提高时SO42-的还原率则会出现一定程度的下降趋势,但是若SRB对新的环境逐渐适应,那么SO42-的还原率则会在后期逐渐恢复到正常水平。对COD的去除率也是一样,相比之下SO42-还原率下降的幅度会更小些。增大硫酸盐的浓度会影响到MPB与SRB,但对MPB影响相比要较小。运行稳定后,硫酸盐还原率先缓慢增加后急速下降,COD去除率先缓慢下降后急速下降。

(2)COD/SO42-值是影响MPB和SRB竞争关系的重要指标。SO42-生物还原的过程需要COD/SO42-的理论值是0.67,降低COD/SO42-值可以使SRB在基质的竞争中获得竞争的优势。通过结果可知,当COD/SO42-值由16.7降至10时,SO42-的还原率从91%缓慢上升至96%,对COD的去除率是97.1%~98%,有小幅度的提高;当COD/SO42-值是10.1~3.32时,SO42-的还原率将会稳定在97%,对COD的去除率大于90%;当COD/SO42-的值是2时,反应器便会出现酸化的反应,也就代表反应器的运行最终失败,所以,若COD/SO42-的值高出25时,可确保反应器性能良好、运行稳定。

3结论

当HRT在20~24h内,进水COD浓度是5000mg/L,进水硫酸盐的浓度小于1500mg/L时,ABR反应器运行较正常,COD去除率则可大于90%,硫酸盐还原率则可保持在96%,ABR处理硫酸盐废水所能承受SO42-的最大浓度是2000mg/L。

对于MPB和SRB来说,COD/SO42-不但会对两者的竞争造成重要影响,同时还会对SO42-的还原率造成极为严重的影响。随着COD/SO42-的数值上升时,SRB和MPB的竞争基质能力减弱。

在对硫酸盐废水进行处理时,其所采用的启动方式的差异,会在不同程度上对厌氧反应器的功能造成影响。但是若采用的启动方式为低硫酸盐的方式,那么MPB则会在最初始阶段便会获得相应的优势,而对MPB影响较小的是SO42-。

参考文献:

[1]李清雪,范超,李龙和,等.ABR处理高浓度硫酸盐有机废水的性能[J].中国给水排水,2007(15):50.

[2]蒋永荣,胡明成,李学军,等.ABR处理硫酸盐有机废水的相分离特性研究[J].环境科学,2010(31):547.

废水盐度的处理方法篇6

关键词:化工废水;脱盐处理;太阳能

1.前言

含盐化工废水是在化工生产过程中产生的的总含盐(如Na+、K+、C1-、S042-等)质量分数≥1%的废水。化工废水来源广泛,化工生产在制造化学药剂(如杀虫剂)时使用大量的无机盐应用于工序中;染料在精炼、漂白的工序中需要投加氢氧化钠、次氯酸及其他的碱性物质,从而产生大量的盐分[1];在工业上,海水可以广泛的用作锅炉冷却水应用到热电、核电、石化、冶金、钢铁等行业;对于制碱、橡胶以及海产品等加工行业,海水还可以作为工业的生产用水。当含盐废水渗流入土壤系统中时,其中的高盐份会使土壤生物、植物因脱水而死亡,造成了土壤生态系统的瓦解,且废水中含有的高浓盐分若未经处理直接排放,将给水体环境带来更大的压力。随着技术的发展、社会的需求和环境压力的增大,水资源匮乏已经越来越成为社会发展的制约,因此废水回用技术的研究也得到了重视。因此,对含盐化工废水脱盐处理技术的研究迫在眉睫,探索行之有效的高盐度化工废水脱盐处理技术已经成为目前废水处理的热点之一。

2.常见含盐化工废水脱盐处理技术

2.1化学沉淀法

化学沉淀法就是在废水中投加化学剂,使水中需要去除的溶解物质转化为难溶物质而析出的水处理方法,常用的化学沉淀方法分为氢氧化物沉淀法,硫化物沉淀法,碳酸盐沉淀法,卤化物沉淀法和氧化还原沉淀法等。化学沉淀法主要针对废水中的阴、阳离子。在化工废水脱盐处理中,化学沉淀法不但可以除去钙、镁、铁、锰、锌、氯、硫酸根离子和碳酸根离子等之外,还可以用来回收各种稀有金属,例如铬、镉、镍、银、汞等。

化学沉淀法的脱盐效果较好,特别适宜于水量不大、成分简单的金属回收项目,但是沉淀一般需要在适宜的pH或温度条件下进行,对于成分复杂且水量巨大的化工废水来说,脱盐成本太高,不宜于工业化。

2.2离子交换法

离子交换法是液相中的离子和固相中离子间所进行的一种可逆性化学反应。离子交换法的交换介质是离子交换树脂。阴阳离子交换树脂可被分别包装在不同的离子交换床中,分成所谓的阴离子交换床和阳离子交换床。也可以将阳离子交换树脂与阴离子交换树脂混在一起,置于同一个离子交换床中。不论是那一种形式,当树脂与水中带电荷的杂质交换完树脂上的氢离子及(或)氢氧根离子,就必须进行“再生”。再生的程序恰与纯化的程序相反,利用氢离子及氢氧根离子交换附着在离子交换树脂上的杂质。

成熟的离子交换脱盐工艺主要为预处理+阳床+阴床+混合床的全离子交换工艺,出水水质稳定。但离子交换器多为直径较大的罐体,体积大、质量大,不便于运输及安装调试,施工周期长[2];运行需要投加絮凝剂和耗费大量的酸碱,不利于环境保护。但是若将离子交换法与其他纯化水质方法(例如电渗析法、反渗透法等)组合应用时,则离子交换法在整个纯化系统中将扮演非常重要的角色。

2.3薄膜法

薄膜法最常用和最有效的主要是反渗透和电渗析方法。

电渗析法是将阴、阳离子交换膜相间排列,隔成多个区间,预处理后的废水充满其中,在外加直流电场作用下,阴、阳离子分别通过阴离子膜和阳离子膜。因此,某区间中的废水脱盐的同时,也使相邻区间的废水被浓缩,使淡水与浓盐水得以分离。电渗析法的核心是离子交换膜,良好的离子交换膜应具有优良的选择透过性、优良的电化学性能、足够的机械强度和化学稳定性等。但是电渗析装置在进行废水脱盐的过程水温升高,会加剧浓水室结垢,耗电量也上升[3],因此电渗析机组的入口水温要求严格且需要设计好浓水回收电渗析组化学清洗辅助旁路。

反渗透是对半透膜一侧的废水加压使废水中的淡水通过膜而达到脱盐目的的方法。反渗透可去除原水中95%以上的溶解性固体,99%以上的胶体及有机物和大部分细菌[4],具有出水水质稳定、能耗低、酸碱排放量少、设备简单的优点,近年在国内外化工、电力、制药、食品等行业得到了越来越广泛的应用。反渗透法的核心设备是半透膜,进水要求严格,否则膜极易被污染或受损,需要严格控制工艺参数,精心操作,及时维护才可以实现系统的良好运行。

2.4组合方法

EDI(电去离子)技术是将电渗析和离子交换相结合的一种新型膜法分离技术,它综合了电渗析连续脱盐和离子交换树脂深度净化的优点。EDI装置的构造类似电渗析,不同的是在淡水室中充填有阴、阳离子交换树脂。EDI装置中离子交换树脂采用直流电进行连续再生,不但可以实现连续深度脱盐,还可以实现清洁生产的目的,产水水质稳定、制水成本低、占地面积小、日常管理方便可靠[5],因此在工业上应用广泛。

石柏洲、张玉轩等采用反渗透+阳床+阴床的联合除盐组合模式应用于化工废水中水回用,反渗透作为离子交换的预脱盐系统,可以出去原水中95%的盐分和绝大部分的其他杂质。反渗透产水的盐分经过后继的离子交换系统除去。该系统大大减轻了离子交换的负荷,降低了酸碱消耗,产水完全满足锅炉给水的要求[6]。

以上可以看出,由于单一脱盐方法尚存在种种局限,因此综合运用多学科知识,采用综合方法对含盐化工废水进行脱盐处理,才能取长补短,不断优化废水处理工艺。

3.新技术展望

目前大规模使用的废水脱盐方法中能量的主要来源是电能,而这部分能量主要来自不可再生的化石燃料,且会排放出大量的温室气体。因此,废水脱盐淡化装置容量的不断增加在缓解水资源紧张的同时,也给能源和环境带来了新的压力,因此,开发替代型能源迫在眉睫。从世界能源利用的趋势来看,工业中传统化石燃料的替代型能源主要包括核能、太阳能、地热能等。其中太阳能最具有开发潜力,并且太阳能取之不尽、用之不竭,是世界上最洁净、最安全、储备量最丰富的能源。

目前,国内外利用太阳能实现工业化的大多是应用于海水淡化脱盐,且太能能蒸馏技术、太阳能反渗透技术等的结合已经得到了广泛应用。因此,太阳能替代传统能源与现有化工废水脱盐淡化技术结合实现水资源回用也必将成为未来缓解化工行业水资源紧张的主力技术之一。

4.结论

含盐化工废水脱盐处理方法主要有化学沉淀法、离子交换法和薄膜法等,单一脱盐方法存在种种缺陷,因此综合方法对化工废水进行脱盐处理越来越受到重视。目前,工业能源主要来自不可再生的化石燃料,开发太阳能作为替代能源用于缓解能源的紧张和来自环境的压力将成为必然趋势。

5.参考文献

[1]高欢,周岳溪,胡翔,等.含盐染料废水高温厌氧处理工艺特性研究[J].环境工程,2OO7,25(3):9-11.

[2]尹磊.脱盐水处理工艺的经济技术比较[J].科技情报开发与经济,2OO9,19(26):220―221.

[3]范工业,史昌明.电渗析水处理工艺的技术改进[J].工业用水与废水,2O06,37(4):54―55.

[4]李扬.反渗透技术在预脱盐水的应用[J].西部煤化工,2O11,2:66―68.

[5]张勇,谭克非.电去离子(EDI)膜法制春水的应用分析[J].装备应用与研究,2O11,12(26):52―53.

[6]石柏洲,张玉轩,赵志超,等.反渗透+离子交换工艺在中水回用项目中的应用实践[J].中氮肥,2O11,3:8-10.