1 、工業(yè)廢水傳統(tǒng)處理方法分類
按實(shí)施方式分類
廢水處理方法按對污染物實(shí)施的作用不同可分為兩大類:一類是通過各種外力的作用把有害物從廢水中分離出來,稱為分離法;另一類是通過化學(xué)或生物作用使有害物轉(zhuǎn)化為無害或可分離的物質(zhì)(再經(jīng)過分離予以除去),稱為轉(zhuǎn)化法。
分離法
工業(yè)廢水處理的廢水中的污染物存在形態(tài)的多樣性和物化特性的各異性決定了分離方法的多樣性。離子態(tài)的污染物可選擇離子交換法、電解法、電滲析法、離子吸附法、離子浮選法進(jìn)行處理。分子態(tài)污染物可選擇萃取法、結(jié)晶法、精餾法、吸附法、浮選法、反滲透法、蒸發(fā)法進(jìn)行處理。膠體污染物可選擇混凝法、氣浮法、吸附法、過濾法進(jìn)行處理。懸浮物污染物可選擇重力分離法、離心分離法、磁力分離法、篩濾法、氣浮法進(jìn)行處理。
轉(zhuǎn)化法
轉(zhuǎn)化法可分為化學(xué)轉(zhuǎn)化法和生化轉(zhuǎn)化法兩類。化學(xué)轉(zhuǎn)化法包括中和法、氧化還原法、化學(xué)沉淀法、電化學(xué)法;生物轉(zhuǎn)化法包括活性污泥法、生物膜法、厭氧生物處理法、生物塘。
按處程度分類
按廢水處理程度劃分,廢水處理技術(shù)可分為一級、二級和三級處理。
一級處理主要是通過篩濾、沉淀等物理方法對廢水進(jìn)行預(yù)處理,目的是除去廢水中的懸浮固體和漂浮物,為二級處理作準(zhǔn)備。經(jīng)一級處理的廢水,其BOD除去率一般只有30%左右。
二級處理主要是采用各種生物處理方法除去廢水中的呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物。MBR膜經(jīng)二級處理后的廢水,其BOD除去率可達(dá)90% 以上,處理水可達(dá)標(biāo)排放。
三級處理是在一級、二級處理的基礎(chǔ)上,對難降解的有機(jī)物、磷、氮等營養(yǎng)性物質(zhì)進(jìn)一步處理。三級處理方法有混凝、過濾、離子交換、反滲透、超濾、消毒等。
2 、工業(yè)廢水處理中的技術(shù)應(yīng)用
2.1 活性炭
活性炭可分為粉末狀和顆粒狀,是一種經(jīng)特殊處理的炭,具有無數(shù)細(xì)/J,?L隙,表面積巨大,每克活性炭的表面積為500~l 500 m 。粉末狀的活性炭吸附能力強(qiáng),制備容易,價(jià)格較低,但再生困難,一般不能重復(fù)使用;顆粒狀的活性炭價(jià)格較貴,但可再生后重復(fù)使用,并且使用時(shí)的勞動(dòng)條件較好,操作管理方便。因此,水處理中較多采用顆粒狀活性炭[3]。工業(yè)廢水處理中,活性炭主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面。
2.1.1 處理含氰廢水
在工業(yè)生產(chǎn)中,金銀的濕法提取、化學(xué)纖維的生產(chǎn)、煉焦、合成氨、電鍍、煤氣生產(chǎn)等行業(yè)均要使用氰化物或副產(chǎn)氰化物,生產(chǎn)過程中必然要排放一定數(shù)量的含氰廢水。活性炭用于凈化廢水已有相當(dāng)長的歷史,應(yīng)用于含氰廢水處理的文獻(xiàn)報(bào)道也越來越多 。
2.1.2 處理含甲醇廢水
活性炭可以吸附甲醇,但吸附能力不強(qiáng),只適宜于處理甲醇含量低的廢水。工程運(yùn)行結(jié)果表明,活性炭用于處理低甲醇含量的廢水,可將混合液的COD從40 mg/L降至12 mg/L以下,對甲醇的去除率可達(dá)93.16% ~100% ,處理后可滿足回用鍋爐脫鹽水系統(tǒng)進(jìn)水的水質(zhì)要求 。
2.1.3 處理含酚廢水
含酚廢水廣泛來源于石油化工廠、樹脂廠、焦化廠和煉油化工廠。實(shí)驗(yàn)證明:活性炭對苯酚的吸附性能好,但溫度升高不利于吸附,會(huì)使吸附容量減小,但升高溫度可使達(dá)到吸附平衡的時(shí)間縮短。活性炭用于處理含酚廢水時(shí),其用量和吸附時(shí)間存在最佳值,在酸性和中性條件下,去除率變化不大,但強(qiáng)堿性條件下,苯酚去除率急劇下降,堿性越強(qiáng),吸附效果越差。
2.1.4 處理含汞廢水
活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能,但吸附能力有限,只適宜于處理汞含量低的廢水,如果是處理汞含量較高的廢水,可先用化學(xué)沉淀法處理(處理后含汞約1 mg/L,高時(shí)可達(dá)2~3mg/L),然后再用活性炭作進(jìn)一步處理。
2.1.5 處理含鉻廢水
鉻是電鍍中用量較大的一種金屬原料,廢水中,六價(jià)鉻隨pH的不同分別以不同的形式存在。因此,利用活性炭處理含鉻廢水的過程是活性炭對溶液中Cr(Ⅵ)的物理吸附、化學(xué)吸附、化學(xué)還原等綜合作用的結(jié)果。活性炭處理含鉻廢水,吸附性能穩(wěn)定,處理效率高,操作費(fèi)用低,經(jīng)濟(jì)效益明顯引。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和廢水處理的特殊要求,活性炭的研究已從本身的孑L結(jié)構(gòu)和比表面積逐步發(fā)展到研究表面官能團(tuán)對活性炭吸附性能的影響。人們發(fā)現(xiàn),活性炭不僅有吸附特性,而且還表現(xiàn)出了催化特性,由此而發(fā)展起來的催化氧化法現(xiàn)在也日益受到重視,其研究也在不斷深入。
2.2 微波能
常規(guī)廢水處理法存在以下共同缺點(diǎn):①工藝流程長,廢水處理過程中物化反應(yīng)進(jìn)程緩,廢水處理設(shè)施龐大,占地面積大;②廢水只能集中處理,對于城市廢水而言,地下排污管網(wǎng)工程龐大,廢水處理工程總投資巨大;③處理后的水質(zhì)不穩(wěn)定,對難降解的可溶性有機(jī)物、磷、氮等營養(yǎng)性物質(zhì)處理不徹底,對某些工業(yè)廢水如造紙廢液等處理困難且運(yùn)行費(fèi)用高。而把微波場對單相流和多相流物化反應(yīng)的強(qiáng)烈催化作用、穿透作用、選擇性供能及其殺滅微生物的功能用于廢水處理,可以克服常規(guī)廢水處理法存在的諸多缺點(diǎn),并且處理工程小型化、分散化,可省掉城市建設(shè)中現(xiàn)行廢水處理工程長距離埋設(shè)龐大排污管網(wǎng)的巨大費(fèi)用,堵住污染源頭,從根本上消除因人類的生活和生產(chǎn)活動(dòng)給江河湖泊造成的污染。需特別指出的是微波對殺滅藍(lán)藻的特殊作用,藍(lán)藻在微波場中只需30S即由微細(xì)粒匯聚成大顆粒,經(jīng)過沉降與水分離,與此同時(shí),水中的富營養(yǎng)物也得到了降解。廢水經(jīng)微波能處理后可100% 回用,實(shí)現(xiàn)水的可持續(xù)利用,使人類水環(huán)境步人良性循環(huán),為解決2l世紀(jì)人類將面臨的世界性“水荒”做貢獻(xiàn)。隨著物質(zhì)文明建設(shè)的不斷發(fā)展,淡水資源的需求量越來越大,產(chǎn)生的廢水量也越來越大,意味著對廢水處理任務(wù)及處理深度的要求也必然加大,這就要求廢水處理技術(shù)不斷吸納創(chuàng)新,而微波處理技術(shù)將是廢水處理技術(shù)上的一場革命。