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化学废水的主要特点要特点和处理方法

文章来源:炳旭环保 发布时间:2021-08-28 浏览次数:91

    化工废水是指化工厂生产产品过程中生产的废水,如乙烯、聚乙烯、橡胶、聚酯、甲醇、乙二醇、油罐区、空气压缩站等设备的含油废水。经过生化处理后,一般可以达到国家二级排放标准。现在由于水资源短缺,需要进一步深入处理达到排放标准的水,达到工业补水的要求并回收利用。

    化工厂作为用水量大的家庭,年新鲜水用量一般为数百万立方米,水的再利用率低,同时排出数百万立方米的污水,不仅浪费了大量的水资源,还造成了环境污染,水资源不足威胁着这些工业用水量大的家庭的生产。为了维持企业的可持续发展,减少水资源的浪费,降低生产成本,提高企业的经济效益和社会效益。化学废水需要深入处理(三级处理),作为循环水的补充水和动力脱盐水的补充水,实现污水的再利用。

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    一、化学废水的主要特性分析

    1.化工废水排放量大,成分复杂,反应原料常为溶剂或环形化合物,增加了废水处理难度;

    2.废水中含有大量污染物,主要是由于原料反应不完全和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,盐含量高,色度高,难降解化合物含量高,生物难降解物质多,生化性差,管理困难。精细化学废水中有许多有机污染物对微生物有毒有害,如卤素化合物、硝基化合物、具有杀菌作用的分散剂和表面活性剂等

    二、化学废水处理方法

    1.化学方法处理

    化学方法是利用化学反应去除水中的有机和无机杂质。主要有化学混凝法、化学氧化法、电化学氧化法等。

    化学凝聚法的作用对象主要是水中的微小浮游物和胶体物质,通过投入化学药剂产生的凝聚和凝聚作用,使胶体稳定地沉淀去除。凝聚法不仅能去除废水中粒径为1-10mm的微小浮游粒子,还能去除色度、微生物、有机物等。该方法受pH值、水温、水质、水量等变化的影响较大,对可溶性好的有机、无机物质的去除率较低。

    一般情况下,化学氧化法是用氧化剂去除化学废水中的有机污染物。水经化学氧化还原,可使废水中所含的有机和无机有毒物质转化为无毒或毒性小的物质,从而达到净化废水的目的。常用的有空气氧化、氯氧化和臭氧化法。由于空气氧化能力弱,主要用于处理含有较强还原物质的废水,Cl是一种常用的氧化剂,主要用于处理含酚、氰等有机废水,臭氧处理废水,氧化能力强,无二次污染。臭氧法、氯氧化法,其水处理效果好,但能耗大,成本高,不适用于处理水量大、浓度相对较低的化学废水。

    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因氧化还原反应而被去除,废水中的污染物在电解槽子被氧化,水中的Cl-,OH-等也可以通过阳极放电产生Cl2和氧而间接氧化破坏污染物。事实上,为了加强阳极的氧化作用,降低电解槽的内阻,经常在废水电解槽中加入一些氯化钠,进行所谓的电氯化,NaCl投加后在阳极上会产生氯和次氯酸根,对水中的无机物和有机物也有很强的氧化作用。近几年在电氧化和电还原方面发现了一些新的电极材料,取得了一定的效果,但仍然存在能耗高,成本高,以及副反应等问题。

    2.物理处理方法

    化学废水常用的物理方法有过滤、重力沉淀、气浮等。

    过滤方法是用孔状颗粒层拦截水中的杂质,主要是减少水中的悬浮物。在化工污水的过滤处理中,常用扳手过滤器和微孔过滤器。微孔管由聚乙烯制成,可调节孔径,更换方便;

    重力沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉淀性,在重力场的作用下进行自然沉实现固液分离的过程;

    气浮法是通过产生吸附微小气泡并携带悬浮颗粒来带出水面的方法。这三种物理方法工艺简单,管理方便,但不适合去除可溶性废水成分,有很大的局限性。

    3.光催化氧化技术

    光催化氧化技术利用光激发氧化,将O2、H2O2等氧化剂与光辐射结合起来。使用的光主要是紫外线,包括紫外线-H2O2、紫外线-O2等工艺,可用于处理化工废水中的CHCl3、CCl4、多氯联苯等难降解物质。此外,在有紫外线的Fenton系统中,紫外线和铁离子具有协同作用,大大加快了H2O2分解产生羟基自由基的速度,促进了有机物的氧化去除。

    所谓光化学反应,就是只能在光的作用下进行的化学反应。在这种反应中,分子吸收光能激发到高能,然后电子激发分子进行化学反应。光化学反应的活化能源来自光子的能量。在太阳能利用中,光电转化和光化学转化一直是光化学研究非常活跃的领域。20世纪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为重要,包括无催化剂和有催化剂的光化学降解。前者多使用臭氧和过氧化氢作为氧化剂,在紫外线的照射下使污染物氧化分解;后者又称光催化降解,一般可分为均相和多相两种类型。均相光催化降解主要以Fe2+或Fe3+和H2O2为介质,通过光助-芬顿(photon)反应降解污染物,可见光;多相光催化降解主要分为均相和多相光催化系统,如Fe2+或H2O2+、H2O2等。

    4.超声波技术

    超声技术是通过控制超声的频率和饱和气体来分解和分离有机物。

    功率超声波的空化效应为降解水中的有害有机物提供了独特的物理化学环境,从而达到了超声波污水处理的目的。超声波空化气泡崩溃产生的高能量足以破坏化学键。在水溶液中,空化气泡崩溃产生氢氧基和氢基,与有机物发生氧化反应。空化独特的物理化学环境开辟了新的化学反应途径,突然增加了化学反应速度,对有机物有很强的降解能力。通过持续超声波,有害有机物可以降解成无机离子、水、二氧化碳或有机酸等无毒或低毒物质。

    5.磁分离法

    磁分离法是将磁种和混凝剂投入化工污水中,利用磁种的剩余磁,在混凝剂的同时作用下,使颗粒相互吸引,聚集生长,加速悬浮物的分离,然后用磁分离器去除有机污染物。国外高梯度磁分离技术已经从实验室应用。

    磁选技术在废水处理中的应用主要有三种方法:直接磁选、间接磁选和微生物-磁选。利用磁选技术处理废水,主要利用污染物的凝结性和污染物的附加性。凝结性是指具有铁磁性或顺磁性的污染物,在磁场的作用下,由于磁力的作用凝结成表面直径增大的颗粒,然后去除。附加性是指通过添加磁性种子来增强弱顺磁性或非磁性污染物的磁性,并通过磁选法去除;或者通过添加微生物来吸附废水中的顺磁离子,然后通过磁选法去除离子态的顺磁性污染物。

    磁分离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产生的磁力,从废水中分离颗粒污染物或提取有用物质。磁分离器可分为永磁分离器和电磁分离器,分为间歇式和连续式。高梯度磁分离技术用于处理废水中的磁性物质,具有工艺简单、设备紧凑、效率高、速度快、成本低等优点。


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