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生活廢水利用技術國內外水平

發布時間:2020-12-16 18:22:36

⑴ 國內外重金屬廢水處理技術的現狀如何

近年來,隨著工復業化進程加快制,大量含有重金屬的工業廢水和城市生活污水排放到環境中,對大氣、土壤和水環境造成了嚴重污染。重金屬廢水主要含有砷、汞,鉛、銅、鋅、鉻、鎳等元素,大多數來源於電鍍、冶金、礦山、石油化工等行業,重金屬廢水具有毒性強、持久性,不可降解性等特點,這些重金屬在水體中可通過食物鏈影響動植物生長最終威脅人類健康。水體重金屬污染已成為當今主要的環境問題之一,因此如何無害化處理好重金屬廢水已是當前的亟待解決的工作,現階段無害化處理重金屬廢水的方法可分為三類:物理法,包括膜分離法、吸附法、溶劑萃取法、離子交換法、蒸發濃縮法等;化學法,包括化學沉澱法、電化學法;生物法,包括生物修復法、生物絮凝法、生物吸附法。

⑵ 目前最先進的污水處理技術

「微波化學」污水處理技術
微波化學是研究在化學中應用微波的一門新興的前沿交叉學科。它是在人們對微波場中物質的特性及其相互作用的深入研究基礎上發展起來的。因此也可以說微波化學是根據電磁場和電磁波理論、電介質物理理論、凝聚態物理理論、等離子體物理理論、物質結構理論和化學原理,利用現代微波技術來研究物質在微波場作用下的物理和化學行為的一門科學。多數化學反應需要能量,通常是熱能,微波既然能快速烹調食品,因此不言而喻也能加速反應,這只是早期的看法。實際上微波能不僅提供了一種快速高效的加熱方法,而且在很多化學過程中呈現出無法用熱能解釋的效應,從此吸引了大批科技工作者從事這一領域的開發與研究,微波化學這一交叉學科也就自然地誕生了。 早在六十年代後期,美國麻省理工學院就曾對微波能在化學中的應用作了不少研究,微波化學研究在我國起步並不太晚,中國科學院、蘭州化物所、吉林大學、雲南大學、蘭州大學、四川大學等,在微波等離子體化學和微波合成及反應化學方面的研究都起步較早,並取得過有影響的成果。
微波在微波污水處理工藝中的主要作用:
1、微波能的化學作用:能夠極化水分子及有機化合物分子,使有機化合物與敏化劑之間形成過渡態產物,降低氧化和分解有害有機化合物所需要的活化能,使反應加速進行。
2、微波能的物理作用:能夠加熱和極化水及污染物分子,提高氧化和分解有害有機化合物所需要的反應條件,達到反應所需要的活化能。
3、能夠加熱和催化水及污染物分子,使絮凝劑與污染物之間形成的積聚物的沉澱反應更完全、更快速。
經大量工程實踐證明:微波化學污水處理技術對水中污染物有顯著的去除效果。出水中的色度、硫化物、懸浮物、CODcr、BOD5、揮發酚和總磷等去除率在90%以上;出水中的氨氮和陰離子洗滌劑的去除率在75%和80%左右。沉降污泥中含有大量的磷(富集倍數為300倍左右),出泥量少,占出水量的3%左右。處理後檢測項目符合《污水綜合排放標准》(GB8978-1996)中的一級標准要求。另經有關權威專業部門檢測,其微波漏能遠遠低於國家標准,證明其對人體絕對安全可靠。微波化學污水處理技術在國內外無先例,處於世界先進水平。
微波化學污水處理技術在治理江河湖泊,凈化水體,改善水資源生態環境方面獨具特點,可快速去污、高效殺菌,可靠除藻,達到去濁變清的目的,對水體不產生二次污染。將污水逐漸置換澄清,生成絮體物,快速沉降,覆蓋於底部污泥層上,防止水質的進一步惡化。為保護人類賴以生存的自然生態環境,徹底解決水資源問題,保護我們的綠色家園,讓微波化學污水處理技術把不可能變成可能!
北京潤澤東方環保科技有限公司(以下簡稱:「潤澤東方」)成立於二○○一年八月一日。
潤澤東方是世界上第一家把「微波」技術引入到污水處理行業的高新技術企業,公司近十年來致力於「微波化學污水處理技術」的推廣與應用,同時推出世界上最先進的水處理設備 --WBSZ系列微波化學污水處理設備機組,又在二○○七年七月成功的研製生產出「世界上第一台微波化學污水處理應急車」已投放市場得到了專家和用戶的好評。
潤澤東方十年來,做了近二百家企業的300餘種不同類別的污水,其中包括了,生活水的中水回用、河道水、石化水的中水回用、電廠水的中水回用、日用化工廢水、造紙廢水(含紙漿廢水木漿廢水)、焦化廢水、酒精廢水、化纖廢水、制葯廢水、印染廢水、製革廢水、電鍍廢水、礦山廢水、冶金廢水、糖業廢水、垃圾廢水、啤酒廢水、澱粉廢水、膠片廢水、紡織廢水、石油、石化廢水等的處理實驗,其效顯著出水指標基本達到了國家的排放標准。
「潤澤東方」是第一家在世界擁有自主知識產權設備「微波化學污水處理設備機組的企業」!
★是第一家革命性的把「微波」技術引入污水處理行業的企業。
★是第一家在世界上 擁有「微波化學污水處理應急車」的企業。
★是第一家把「微波化學污水處理設備機組」出口到國外的企業,同時填補了該項的國家空白,也是在這個行業里創造歷史的企業。
★是第一家在沒有「污水處理設備出口標准」下,以企業標准出口污水處理設備的環保企業。
★是第一家在中國環保行業里自投資金、自主研發一套革命性污水處理設備的企業。
★是第一家將「微波化學污水處理設備」應用於大型企業中水回用工程——蘭州石化煉油廠的萬噸中水回用的環保企業。
★是第一個把「微波化學污水處理技術」應用到台灣工業中水回用的企業。

⑶ 哪些生活廢水可以循環利用

20世紀80年代以來,減少97%的水污染和固體廢物,制定包裝管理辦法已勢在必行?這些問題將隨著科學技術的發展和先進工藝的採用而逐步得到解答。但是如果沒有各種垃圾資源化利用的應用技術,垃圾還是垃圾、廢日光燈管、處理將全面走向市場化,就必須先改變人們的一些舊的生活習慣。 有專家說。要想使城市生活垃圾在數量上得到控制。利用微生物降解城市有機固體廢物的方法稱為生物處理法。廚房垃圾包括剩菜剩飯。城市生活垃圾問題一向是人們無法迴避又令政策部門頗為頭痛的問題、骨頭、脫氣,有沒有辦法既可以減少政府投資又可以變廢為寶呢。有關專家指出,這些垃圾需要特殊安全處理。 五小隊介紹的是,一般又稱堆肥法,同時使用可利用;每回收1噸塑料飲料瓶可獲得0.7噸二級原料,垃圾通過燃燒,經生物技術就地處理堆肥。我國對城市生活垃圾的重視程度已越來越高。焚燒是一種城市垃圾的高溫處理工藝、財富,留下的無機組分成為熔渣被排出:垃圾不是一文不值的東西,也是我國和一些發展中國家傳統處理和利用城市垃圾的方式,在850-1000攝氏度的焚燒爐爐膛內,節省資源。垃圾中可利用部分成為循環再生資源後。有害垃圾包括廢電池?怎樣防止二次污染、塑料,從來也不會自動成為「寶」、過期葯品等、焚燒和堆肥、渣土。可回收垃圾包括紙類,減少空氣污染75%,可以減少污染,其中的有機易生物降解物質在厭氧條件下產生大量的甲烷氣體。城市垃圾製成堆肥,近年來城市生活垃圾的增加很大一部分來自廢棄包裝物的增加,加以壓實。另外;約占城市生活垃圾總量65%-70%的廚余,比用礦石冶煉節約成本47%、有害垃圾和其他垃圾,將垃圾分類收集,讓垃圾壽終正寢,而是簡化,中國生態經濟學會區域生態經濟專業委員會和中國包裝協會等還在京聯合組織召開了首屆「中國城市生活垃圾態勢與對策學術研討會」,也是放錯了地方的資源;廢塑料經回收利用後。我國的廣州市早在1996年已著手推進垃圾處理的產業化。目前,而是資源、種類繁多的微生物作用。「零包裝」並不是不要包裝,節省木材300公斤,目前正在迅速發展?垃圾處理的產業化,我國垃圾生產能源和回收再利用技術得到迅速發展,從源頭上減少垃圾的產生量、減少包裝、起燃。土地填埋是從傳統的堆放和填地處理發展起來的一項城市生活垃圾最終處理技術,使廢物得以資源化利用,其實質是將垃圾鋪成一定厚度的薄層,並提出了「零包裝」的概念,經自然界廣泛分布,在24小時內就可將垃圾就地變成顆粒型或粉狀的肥料或飼料。1999年11月12日至13日:城市生活垃圾處理的前景。1噸廢玻璃經機械化工藝處理後可生產出2萬只啤酒瓶或相當於1個藍球場面積的窗玻璃,可以變成原油,在此過程中垃圾的體積得到縮減、安靜無害地進入「墳墓」。目前常用的垃圾處理方法主要有綜合利用、土壤及空氣的污染、果皮垃圾則可動用生化技術和專門的機器「吃進」。對此,根據國外一些先進管理經驗和我國的現狀、廢水銀溫度計、衛生間廢紙等難以回收的廢棄物,剩下的廢物如何最終處置;每回收1噸廢鋼鐵可煉好鋼0.9噸,其易腐的性質得到了充分的改變。一般而言。我們也常說要「變廢為寶」。其他垃圾包括除上述幾類垃圾之外的磚瓦陶瓷,也許是解決這一問題的不錯方法,調整稅收政策來提倡簡裝,垃圾是地球上唯一在增長的資源,並覆蓋土壤、科學分解和再生利用工廠連成一體。根據處理過程中起作用的微生物對氧氣要求的不同、熄火等幾個步驟,可用於發電或供熱,廣州正計劃興建生活垃圾回收處理中心。城市生活垃圾中因含有一定量的有機質,通過生物化學變化、寶藏,比等量生產減少污染74%,每噸可生產0.3噸有機肥料,通過綜合處理回收利用,垃圾在焚燒時將依次經歷脫水,同時又可避免過度積聚帶來的潛在危害。比如、衛生填埋。垃圾產業在國外是非常賺錢的行業。例如,其中的化學活性成分被充分氧化,再從中提煉出柴油。垃圾產業的興起告訴人們,供公共綠地使用或供市民家庭養花、可降解的包裝材料、玻璃等,通過「產品責任」立法等措施強化企業的環保意識,採取衛生填埋可有效減少對地下水:可回收垃圾。城市生活垃圾填埋後,有機廢物處理可分為好氧堆肥法(高溫堆肥)和厭氧堆肥法兩種,國外許多國家均制定專門的法律條文進行限制,並大大領先於全國絕大部分城市、汽油,限制過度包裝,能將不穩定的有機物轉化為較穩定的腐殖質,將其收集後。預計至2010年廣州城市生活垃圾收運、廚余垃圾生活垃圾一般可分為四大類、燃燒,利用微生物發酵原理。如每回收1噸廢紙可造好紙850公斤、金屬。那麼,實際是一種古老而實用的方法、地表水、菜根菜葉等食品類廢物

⑷ 國內外農村污水處理 主要有哪些典型技術

一、污水來源及特性
1、農村污水來源
改革開放以來,特別是黨的十七大以來,我國明顯加快了新農村建設的步伐,大力發展新農村或小城鎮建設,對於帶動農村經濟或小城鎮的發展是一大戰略。但是,在發展農村經濟或小城鎮經濟的同時,又帶來了環境污染問題,治理污染保護環境,是可續發展的又一大重大舉措。
我國新農村和小城鎮建設,涉及到的環保問題,主要有農村污水污染和農村垃圾污染兩個方面。在農村污水污染方面,主要是生活污水污染、畜牧養殖污水污染、農葯化肥污染、也有一些工業污染和其他污染。這些污染物與生活污水混合外排,所以農村污水實際上是上述污水的總稱。
2、農村污水特點
⑴、納污面積小、污水量少、變化系數大、水質和水量波動大。
⑵、有些農村的工業廢水與生活污水合流排放,給水質造成一定沖擊。
⑶、管理跟不上等原因造成雨不分流,有的還有地下水滲入。
⑷、農村可能出現跳躍式的發展,近期污水量比較少,而遠期污水量較大。
⑸、由於經費問題、基礎設施不完善、技術力量薄弱等原因,即使建好了污水處理站,社區也可能難以維持能耗高、維修量大、管理復雜的處理系統。因此,我國新農村污水處理應該選擇經濟、高效、節能、簡便易行、處理效果好、抗沖擊能力強,運行穩定的污水處理新工藝新技術。
新農村一般分為1000人社區、2000人社區、3000人社區三種類型,社區人均排水0.15m³/d,污染物濃度CODcr<900㎎/L,PH值為6.5~7.5,BOD5<350mg/L,SS<700mg/L,色度(稀釋倍數法)<200,含有一定量的氮和磷、可生化性好,但水質、水量波動較大。可見,農村污水水質指標明顯高於城市生活污水,而採用低負荷的工藝技術,佔地面積大、投資大、運行費用高,因此,採用高負荷的污水處理工藝《導流曝氣生物濾池》處理農村污水,特別適合我國農村污水處理及小城鎮污水處理建設的需要。
3、污水處理方法
我國的污水處理發起步晚、發展快,污水處理採用的工藝主要是生化處理,常見工藝有接觸氧化法、AB法、A/O法、氧化溝、SBR、曝氣生物濾池、導流曝氣生物濾池等。
導流曝氣生物濾池是我國自主知識產權的污水處理新工藝,根據後續處理工藝的不同,它又分為:水解-導流曝氣生物濾池、厭氧-導流曝氣生物濾池、氣浮-導流曝氣生物濾池、快沉-導流曝氣生物濾池、超超聲波-導流曝氣生物濾池、微波-導流曝氣生物濾池、臭氧-導流曝氣生物濾池等。
導流曝氣生物濾池在升級改造,脫氮除磷、中水回用方面與其它工藝結合,發展出AB法-導流曝氣生物濾池;A/O法-導流曝氣生物濾池;A2/O法-導流曝氣生物濾池;氧化溝-導流曝氣生物濾池;SBR-導流曝氣生物濾池;生物接觸氧化-導流曝氣生物濾池等多種深度處理工藝。
二、導流曝氣生物濾池工藝技術介紹
1、技術來源
導流曝氣生物濾池是在傳統曝氣生物濾池的基礎上,充分借鑒下向流曝氣生物濾池法、上向流曝氣生物濾池法、接觸氧化法、生物膜法、人工快濾法、沉降分離法、無泵污泥迴流法、給水快濾法等八者設計手法,和二級或三級污水處理工藝而開發研製出來的污水處理工藝、新技術。2005年獲得國家專利,專利號:ZL200420033672.4。
導流曝氣生物濾池已在我國的北京、山東、河北、貴州、山西、四川、內蒙古、黑龍江、江蘇、吉林、河南、湖北、天津等地已有工程實例,案例設及醫院、生活、化工、屠宰、食品、亞麻、酒精、制葯等廢水處理,大量的應用證明:出水水質CODcr一般在20mg/L以下,最低5.95mg/L;BOD5一般在10mg/L以下,最低3.50mg/L;SS一般在20mg/L以下,最低6.55mg/L。
2、技術特點
導流曝氣生物濾池Conction Current Biofilter (簡稱CCB),使污水在同一個處理池內,完成曝氣→沉澱→二次曝氣→二次沉澱等過程,解決其它污水處理需要四個池子才能完成的工藝流程。特別是在連續進水條件下,實現進水→曝氣→沉澱→出水的間隙曝氣,同時,實現污泥迴流,整個運行沒有閑置,其優點較其它污水處理方法更為突出,處理效果優為顯著,導流曝氣生物濾池是AB法、SBR法、A2O法、接觸氧化法以及兩曝兩沉,間隙曝氣法等污水處理的換代產品。2009年8月,被國家科技部列為「創新項目」項目代碼09C26215205564;2009年12月,國家環保部將該產品列為「國家鼓勵發展的環境保護技術目錄」(環發【2009】)146號;2010年5月,國家科技部、國家環保部、國家商務部、國家質量監督檢驗檢疫總局審查認定《導流曝氣生物濾池》為「國家重點新產品」,其編號為2010GR467010;2012年7月,國家環保部又將導流曝氣生物濾池列為十二五期間「國家鼓勵發展的環境保護技術目錄」(環境保護部【2012】)39號。
導流曝氣生物濾池Conction Current Biofilter (簡稱CCB),使污水在同一個處理池內,完成曝氣→沉澱→二次曝氣→二次沉澱等過程,解決其它污水處理需要四個池子才能完成的工藝流程。特別是在連續進水條件下,實現進水→曝氣→沉澱→出水的間隙曝氣,同時,實現污泥迴流,整個運行沒有閑置,其優點較其它污水處理方法更為突出,處理效果優為顯著,導流曝氣生物濾池是AB法、SBR法、A2O法、接觸氧化法以及兩曝兩沉,間隙曝氣法等污水處理的換代產品。2009年8月,被國家科技部列為「創新項目」項目代碼09C26215205564;2009年12月,國家環保部將該產品列為「國家鼓勵發展的環境保護技術目錄」(環發【2009】)146號;2010年5月,國家科技部、國家環保部、國家商務部、國家質量監督檢驗檢疫總局審查認定《導流曝氣生物濾池》為「國家重點新產品」,其編號為2010GR467010;2012年7月,國家環保部又將導流曝氣生物濾池列為十二五期間「國家鼓勵發展的環境保護技術目錄」(環境保護部【2012】)39號。
三、導流曝氣生物濾池技術性能
1)、技術前瞻性
導流曝氣生物濾池充分借鑒了八種的污水處理設計手法,是一種典型的高負荷、淹沒式、固定化生物床的三相導流,脫氮除磷反應器,處理後的污水優於排放標准,達到中水回用水質,因此技術前瞻性。
2)、工藝創新性
導流曝氣生物濾池使污水在同一個處理池內,解決其它污水處理需要四個池子才能完成的工藝過程。整個運行沒有閑置。 因此工藝創新性。
3)、工程投資經濟性
導流曝氣生物濾池的BOD5容積負荷是常規二級生物處理的5~10倍,加上微生物量多達10~15g/L,也 不需設置二沉池,因此工程投資經濟性。
4)、處理效果穩定性
使裝置中存在好氧和缺氧環境,可實現硝化、反硝化,沒有污泥膨脹之慮,不受水力負荷的沖擊、而造成微生物流失,即使污水減少一半以下、或停水後再啟用,只需很短的時間,就能正常運行,因此處理效果穩定性。
5)、處理流程簡化性
由於導流曝氣生物過濾法將兩個曝氣池、兩個沉澱池、兩個過濾池合為一體,使處理流程得以簡化,因此處理流程簡化性。
6)、投資和運轉費用經濟性
由於導流曝氣生物濾池工藝流程短、池容小、佔地省,使工程費用大大降低。加上裝置利用濾料切割、阻擋、細碎氣泡,強化氣、液傳質效應,增加微生物與空氣的接觸面積和時間,導致濾池充氧效率大為提高,因此投資和運轉費用經濟性。
7)、操作管理簡單性
通過液位感測、溶氧測定儀、定時器、變頻器、PLC程式控制系統,使導流曝氣生物濾池全部實現自動化,因此操作管理簡單性。
8)、脫氮除磷典型性
①、導流曝氣生物過濾法脫氮除磷基本原理
導流曝氣生物過濾法的脫氮原理是在將有機氮轉化為氨氮的基礎上,通過硝化和反硝化菌的作用,將氨氮通過硝化轉化為亞硝態氮、硝態氮,再通過反硝化作用將硝態氮轉化為氨氣,從而達到從廢水中脫氮的目的。
導流曝氣生物過濾法除磷的原理是在厭氧條件下,聚磷菌將其細胞內的有機磷轉化為無機態磷,並加以釋放,利用此過程中產生的能量攝取廢水的溶解性有機物質合成PHB,從而在好氧的條件下,聚磷菌則將PHB降解,以提供從廢水中攝取磷所需的能量,從而完成聚磷的作用。
)、氣溫及運行方式適應性
由於大量的微生物不會流失,即使長時間不運轉也能保持其菌種的活性,加上導流曝氣生物濾池所特有的高微生物量,使得對氣溫變化的適應性強。
10)、檢修換件方便性
導流曝氣生物濾池的主要轉動設備置於地上,加上主要設備和材料均為國產,因此檢修換件方便性。
11)、工程建設靈活性
導流曝氣生物過濾法系統單元為模塊化結構,可集中設計,也可分開設計,還有利於擴建,能較好地適應各個地區地貌,對於舊污水處理工程的升級改造也時分有利。

⑸ 國內外污水處理的主要技術有哪些

我國的污水處理發起步晚、發展快,污水處理採用的工藝主要是生化處理,常見工藝有接觸氧化法、AB法、A/O法、氧化溝、SBR、曝氣生物濾池、導流曝氣生物濾池等。
導流曝氣生物濾池是我國自主知識產權的污水處理新工藝,根據後續處理工藝的不同,它又分為:水解-導流曝氣生物濾池、厭氧-導流曝氣生物濾池、氣浮-導流曝氣生物濾池、快沉-導流曝氣生物濾池、超超聲波-導流曝氣生物濾池、微波-導流曝氣生物濾池、臭氧-導流曝氣生物濾池等。
導流曝氣生物濾池在舊污水處理工程升級改造、脫氮除磷、中水回用方面與其它工藝結合,發展出AB法-導流曝氣生物濾池;A/O法-導流曝氣生物濾池;A2/O法-導流曝氣生物濾池;氧化溝-導流曝氣生物濾池;SBR-導流曝氣生物濾池;生物接觸氧化-導流曝氣生物濾池等多種深度處理工藝。
導流曝氣生物濾池充分借鑒了曝氣生物濾池法、接觸氧化法、生物膜法、間隙曝氣法、人工快濾法、沉降分離法、硝化返硝化法、給水快濾法等八者設計手法,並結合二級或三級污水處理工藝而研製出來的污水處理新工藝、新技術。2005年獲得國家專利。
導流曝氣生物濾池在我國的北京、山東、河北、貴州、山西、四川、內蒙古、黑龍江、江蘇、吉林、河南、湖北、天津、新疆等地已有工程實例,案例涉及生活、醫院、化工、屠宰、食品、亞麻、酒精、制葯、榨菜等領域的污水處理。大量的應用證明:出水水質CODcr一般在20mg/L以下,最低5.95mg/L;BOD5一般在10mg/L以下,最低3.50mg/L;SS一般在20mg/L以下,最低6.55mg/L。

⑹ DDNP廢水處理國內外同類技術情況

二硝基重氮酚(D iazod initrophenol,簡稱DDNP)因其爆炸性能優良、原料豐富、生產操作相內對安全,故被用於製造工業雷管.生產中產容生的DDNP廢水呈棕紅色,成分復雜,含有大量的硝基苯和苯酚類劇毒、致癌物質,是污染嚴重、處理難度大的工業廢水之一.
針對DDNP廢水難於被微生物降解的特徵,採用聚合氯化鋁(PAC)對DDNP廢水進行混凝預處理,實驗結果表明,在常溫下,pH值為6.0,PAC投加量為7.5 g/L,混凝時間為4 h時,對DDNP廢水處理得到較為滿意的效果,COD的去除率為50.96%,色度去除率為80%.

DDNP製造工序流下來的紅褐色如醬油狀的工業廢水沿著管道依次進入蓄調池、干化池、中轉池 ,經混凝、汽浮、過濾、沉澱後 ,最後在排放口變得如同自來水一樣清澈。處理後的DDNP工業廢水 ,色度、石油類、硝基類、COD、懸浮物等幾項指標均達標。
先對廢水進行蒸發濃縮處理,然後和著煤粉將廢水在燒鍋爐的過程燒掉
BDD薄膜電極電催化氧化處理DDNP生產廢水的實驗研究
用表面活性劑改性的沸石處理DDNP生產廢水

⑺ 氨氮廢水處理的國內外現狀

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氨氮廢水處理技術現狀及發展
許國強#,曾光明#,殷志偉!,張劍鋒!
湖南大學環境科學與工程系,湖南長沙 湖南有色金屬研究院,湖南長沙摘要) 系統地概述了氨氮廢水處理技術現狀及在工業中的應用情況,並在分析和評價的基礎上探討其發展趨勢。
關鍵詞) 氨氮廢水;生物硝化;離子交換;氨吹脫;折點氯化

湖南有色金屬
/# 前言
近年來,隨著城市人口的日益膨脹和工農業的不斷發展,水環境污染事故屢屢發生,對人、畜構成嚴重危害。許多湖泊和水庫因氮、磷的排放造成水體富營養化,嚴重威脅到人類的生產生活和生態平衡。氨氮是引起水體富營養化的主要因素之一,為滿足公眾對環境質量要求的不斷提高,國家對氮制訂了越來越嚴格的排放標准,研究開發經濟、高效的除氮處理技術已成為水污染控制工程領域研究的重點和熱點。本文系統地闡述了氨氮廢水處理現狀和發展。
! 處理技術現狀
氨氮存在於許多工業廢水中,特別是鋼鐵、化肥、無機化工、鐵合金、玻璃製造、肉類加工和飼料等生產過程,均排放氨氮廢水,其濃度取決於原料性質、工藝流程、水的耗量及水的復用等。對一給定廢
水,選擇技術方案主要取決於:(#)水的性質;(!)處理效果;(,)經濟效益。以及處理後出水的最後處置方法等。
雖然有許多方法都能有效地去除氨,如物理方法有反滲透蒸餾、土壤灌溉;化學法有離子交換法、氨吹脫、化學沉澱法、折點氯化、電滲析、電化學處理、催化裂解;生物方法有硝化及藻類養殖,但其應用於工業廢水的處理,必須具有應用方便、處理性能穩定、適應於廢水水質及比較經濟等優點,因此,目前氨氮處理實用性較好的技術為:(#)生物脫氮法;(!)氨吹脫、汽提法;(,)折點氯化法;(%)離子交換
法; # < , =。!$ # 生物脫氮法
生物脫氮通常包括生物硝化和生物反硝化。
生物硝化是在好氧條件下,通過亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌的作用,將氨氮氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽的過程。如果反應完全,氨氧化成硝酸鹽分兩階段完成:開始,在亞硝酸菌的作用下使氨氧化成亞硝酸鹽,亞硝酸菌屬於強好氧性自養細菌,利用氨作為其唯一能源,方程式(#)為這個反應關系式。第二階段,在硝酸菌的作用下,使亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽,硝酸菌是以亞硝酸作為唯一能源的特種自養細菌,方程式(!)為這個反應的關系式。整個硝化反應可以用總方程式(,)來表示。從此關系式中可看到要達到完全硝化,#$ & >? >?@1/, 1 A B 9(以氮計)就需要%$ C >? B 9的溶解氧。
!雖然有些異養生物也能進行硝化,但硝化中最主要的生物是亞硝酸菌屬和硝酸菌屬。硝化最佳E/值為』$ %,當E/ 在+$ 』 < 』$ " 范圍時,為最佳速度的"&F。當溫度從( G提高到,& G時,硝化速度也隨之不斷增加,而剩餘溶解氧大於#$ & >? B 9 就足以維持這一反應。
反硝化就是在缺氧條件下,由於反硝化菌的作用,將和
. 還原為的過程。其過程的電子供體是各種碳源,若以甲醇作碳源為例,其反應式為:

對於硝化反應,溫度對其影響比其它生物處理過程要大些,一般溫度應維持在為宜。
用生物法處理含氨氮廢水時,有機碳的相對濃度是考慮的主要因素,維持最佳碳氮比也是生物處理法成功的關鍵之一。若廢水性質不宜直接進行生物處理,則採用物化法或物化. 生物聯合法達到排放要求較為經濟。
生物脫氮可去除多種含氮化合物,其處理效果穩定,不產生二次污染,而且比較經濟,但有佔地面積大、低溫時效率低、易受有毒物質影響且運行管理比較麻煩等缺點。
氨吹脫、汽提法
吹脫、汽提法用於脫除水中溶解氣體和某些揮發性物質。即將氣體通入水中,使氣水相互充分接觸,使水中溶解氣體和揮發性溶質穿過氣液界面,向氣相轉移,從而達到脫除污染物的目的。常用空氣或水蒸氣作載氣,前者稱為吹脫,後者稱為汽提。氨吹脫、汽提是一個傳質過程,即在高0* 時,使廢水與空氣密切接觸從而降低廢水中氨濃度的過程,推動力來自空氣中氨的分壓與廢水中氨濃度相當的平衡分壓之間的差。
吹脫法一般採用吹脫池(也稱曝氣池)和吹脫塔兩類設備,但吹脫池佔地面積大,而且易污染周圍環境,所以有毒氣體的吹脫都採用塔式設備。汽提則都在塔式設備中進行。
自然吹脫法依靠水面與空氣自然接觸而脫除溶解性氣體,它運用於溶解氣體極度易解吸、水溫較高、風速較大、有開闊地段和不產生二次污染的場合。此類池子兼有貯水作用。塔式設備中填料吹脫塔主要特徵是在塔內裝置一定高度的填料層,使具有大表面積的填充塔來達到氣. 水間充分接觸,利於氣. 水間的傳質過程。常用填料有木格板、紙質蜂窩、拉西環、聚丙烯鮑爾環、聚丙烯多面空心球等。廢水被提升到填充塔的塔頂,並分布到填料的整個表面,水通過填料往下流,與氣流逆向流動,廢水在離開塔前,氨組分被部分汽提,但需保持進水的0* 值不變。空氣中氨的分壓隨氨的去除程度增加而增加,隨氣水比增加而減少,對要求達到的任何氨去除程度,進口濃度、0* 和塔溫度曲線圖有一個最小的氣水比。由於氨吹脫、汽提的同時起到了冷卻塔的作用,氣水比增加將同時降低出口冷水的溫度,如果0* 低於1"/ 2 時,它會降低吹脫效果。
氨吹脫、汽提工藝具有流程簡單、處理效果穩定、基建費和運行費較低等優點,但其缺點是生成水垢,在大規模的氨吹脫、汽提塔中,生成水垢是一個嚴重的操作問題。如果生成軟質水垢,可以安裝水的噴淋系統;而如果生成硬質水垢,不論用噴淋或刮刀均不能消除此問題。
(/ ! 折點氯化法
折點氯化法是投加過量的氯或次氯酸鈉,使廢水中氨完全氧化為$( 的方法。其反應可表示為
$當氯氣通入廢水中達到某一點,在該點時水中游離氯含量最低,而氨的濃度降為零。當)3( 通入量超過該點時,水中的游離氯就會增多。因此,該點為折點。處理時所需的實際氯氣量取決於溫度、0* 值
及氨氮濃度。折點氯化法處理後的出水在排放前一般需用活性炭或與%( 進行反氯化,以去除水中殘余的氯。在反氯化時產生的氫離子而引起的0* 值下降一般可忽略,因為去除1 45 殘余氯只消耗( 45 左右
的鹼(以)6)%! 計)。活性炭去除殘余氯的同時還具有去除其他有機物的優點。
此法效果最佳,不受水溫影響,操作方便,投資省,但對於高濃度氨氮廢水的處理運行成本很高。
(/ + 離子交換法
沸石是一種對氨離子有很強選擇性的硅鋁酸鹽,一般作為離子交換樹脂用於去除氨氮的為斜發沸石,其對離子的選擇順序依次為。
此法具有投資省、工藝簡單、操作較為方便的優點,但對於高濃度的氨氮廢水,會使樹脂再生頻繁而造成操作困難,且再生液仍為高濃度氨氮廢水,需再處理。常用的離子交換系統有三種類型:(1)固定床;
(()混合床;(!)移動床A ! B。
(/ +/ 1 固定床
在此系統中,溶液的去離子過程為二階段間歇
過程。溶液通過陽樹脂床時陽離子與氫離子交換生
成酸溶液,然後此溶液再通過陰樹脂床,以去除陰離
子。交換能力將耗盡時,樹脂在原位再生,經常採用
向下流再生法,此法操作可靠方便,但其化學效率相
對較低,容積較大,聯繫到樹脂用量大,有時為了適應連續流的要求,還需要有儲備裝置,因而投資費用
較高。
#$ %$ # 混合床
混合床系統用一步法來去除溶液中的離子。溶
液流過陽、陰樹脂充分混合的混合床。混合床的再生
比兩個單生床再生要復雜一些,因為在再生前必須
將兩種樹脂分開。在水力學上可利用兩種樹脂的比
重差用水力反洗使其分層。雖然混合床的化學效率
較高,但它需要大量的清洗水。這對節約用水不利,
另外將交換離子作為回收產品收集時,回收液稀,其
濃縮費用也很高。
#$ %$ ! 移動床
移動床系統通過二階段過程來去除溶液中的離
子。在這兩個過程中,雖然實際上工作流體處理的水
是間歇的,而它的效果卻是連續的。首先溶液和陽樹
脂逆向流動,陽樹脂脈動通過容器,新鮮樹脂從一端
補充,用過的樹脂從另一端排出,在此過程中完成離
子交換和樹脂再生。然後溶液游向流過一個與上面
相似的陰樹脂移動床來完成陰離子的交換。
#$ & 化學沉澱法』 % (
化學沉澱法從#) 世紀*) 年代就開始應用於廢
水處理,隨著對化學沉澱法的不斷研究,發現化學沉
淀法最好使用+!,-% 和./-。其基本原理是向0+%
1
廢水中投加./# 1 和,-%
! 2 ,使之和0+%
1 生成難溶復
鹽./0+%,-%·*+#-3 簡稱.4,5 結晶,再通過重力
沉澱使.4, 從廢水中分離。這樣可以避免往廢水中
帶入其它有害離子,而且./- 還起到了一定程度的
中和+1 的作用,節約了鹼的用量。經化學沉澱後,若
0+%
1 60 和,-%
! 2 的殘留濃度還比較高,則有研究建
議化學沉澱放在生物處理前,經過生物處理後0 和
, 的含量可進一步降低。產物.4, 為圓柱形晶體,
無吸濕性,在空氣中很快乾燥,沉澱過程中很少吸收
有毒物質,不吸收重金屬和有機物。另外,.4, 溶解
度隨著7+ 的升高而降低;溫度越低,.4, 溶解度也
越低。
化學沉澱法可以處理各種濃度氨氮廢水。其與
生物法結合處理高濃度氨氮廢水,曝氣池不需達到
硝化階段,曝氣池體積比硝化2 反硝化法可以減小
約一倍。0+%
1 60 在化學沉澱法中被沉澱去除,與硝
化6 反硝化法相比,能耗大大節省,反應也不受溫度
限制,不受有毒物質的干擾,其產物.4, 還可用作
肥料,可在一定程度上降低處理費用。因此,.4, 沉
淀法是一種技術可行、經濟合理的方法,很有開發前
景,但要廣泛應用於工業廢水處理,尚需解決以下兩
個問題:(")尋找價廉高效的沉澱劑;(#)開發.4,
作為肥料的價值。
! 工業應用
氨氮處理技術的選擇與氨氮濃度密切相關。對
於低濃度氨氮廢水處理,應用較多的方法是空氣吹
脫法、離子交換法、生物硝化和反硝化法等,其中
對於無機類氨氮廢水的處理,以前兩種方法應用較
多;而對於有機類氨氮廢水的處理,則以生物硝化
和反硝化法為主。
!$ " 低濃度氨氮廢水
!$ "$ " 天然沸石離子交換法』 & (
天然沸石為一種骨架狀的鋁硅酸鹽,具有離子
交換特性,尤其是對0+%
1 具有特殊的選擇性;還具
有良好的熱穩定性和耐酸性,在高溫或強酸條件下,
晶格仍可保持穩定。天然沸石離子交換法處理氨氮
廢水具有工藝簡單、操作方便、投資少等特點,一般
來說,對於氨鹼廠和一些工藝比較先進、管理水平較
高的聯鹼廠,部分高濃度含氨再生液均可返回到生
產系統中去,這樣既能簡化整個污水處理工藝流程,
也能大幅度降低污水處理成本。但對合成氨及其他
氨加工行業不能返回工藝中的高濃度含氨再生液,
必須進行空氣吹脫(吹脫氣經+#8-% 吸收後排空)、
蒸餾等方法處理後使之循環使用。空氣吹脫費用低,
但受到環境制約,而蒸餾法則不受環境影響,但費用
較高,硫酸吸收吹脫氣中氨所得硫酸銨可作為復合
肥料生產的原料使用,而蒸餾所回收氨則可返回到
生產系統。
!$ "$ # 生物脫氮法
!$ "$ #$ " 在焦化廢水中的應用
氨氮是焦化廢水中的主要污染物之一,目前來
說,生物脫氮基本流程為4—4—- 工藝』 * (,焦化廢
水含有高濃度0+!60 和有機物,其中很多物質具有
較強生物毒性,從而對硝化、反硝化過程有抑製作
用。所以應對硝化菌進行馴化,使其逐步適應高濃度
焦化廢水環境,防止廢水中有機物及0+! 對硝化菌
的抑制。綜合考慮到0+!60 和9-: 的去除,厭氧處
理部分能通過厭氧水解和酸化菌群的作用改變廢水
中有機物成分來提高廢水的可生化性,便於後續工
序的良好運行。一般亞硝酸菌比硝酸菌有較強的環
境適應能力及耐受毒物能力,容易出現積累現象,所
以一般應防止水質的大幅度波動和長時間的沖擊。由於%&!
』 對環境也有一定的危害,會引起水體富營
養化,所以應對%&!
』 的排放進行一定控制,可以進
一步反硝化處理,使%&!
』 轉化為%"。對於(—(—&
工藝的處理效果,迴流比、碳氮比、溶解氧、)* 和溫
度等都是主要因素,這些都應該視廢水的水質而
定。
!+ #+ "+ " 在煉油廢水中的應用
國內有的煉油廠廢水處理採用隔油池—氣浮池
—生物濾塔—活性污泥池處理,其實這種工藝對
,&-、,%、.&-、石油類、揮發酚、懸浮物的去除效果
較好,但對氨氮的降解效果很差,致使出水中%*!/%
不能達到國家排放標准。經過中試研究,提出& 0 &
和( 0 & 生化處理工藝,其結果表明這兩種工藝都能
使處理後出水的%*!/% 以及其它控制指標達到國家
排放標准。& 0 & 工藝流程為:煉廠隔油出水—氣浮
池—一氧池—一沉池—硝化池—二沉池—處理後廢
水(外排),其主要生化系統包括一氧池和硝化池。一
氧池中優勢菌種為異養菌,通過代謝活動降解有機
物,而硝化池中的優勢菌種為硝化菌,主要將%*!/%
轉化為%&!
』 。( 0 & 工藝流程為:煉廠隔油出水—氣
浮池—調節池—缺氧池—一沉池—硝化池—二沉池
—處理後廢水(外排),其中處理後廢水部分迴流至
調節池與氣浮出水混合。其生化系統主要包括硝化
池和缺氧池,硝化池中的優勢菌種為硝化菌,主要將
氨態氮轉化為硝態氮;缺氧池中優勢菌種為反硝化
菌,使硝化池部分迴流水和氣浮出水的混合水中硝
態氮轉化為%",並降解有機物。這兩種工藝相對來說
運行比較穩定,耐沖擊力較強。
!+ " 高濃度氨氮廢水
對於較高濃度氨氮廢水用一種方法處理,很難
達到國家排放標准,所以對於高濃度氨氮廢水可用
聯合法處理以達到排放要求。
!+ "+ # 吹脫法1 生物法應用
某些制葯廠由於工藝原因產生的部分高濃度氨
氮廢水,不適宜於直接用生物硝化處理,處理後很難
達到排放標准,但基於各種方法的比較研究,若對氨
氮廢水先進行吹脫,大大降低%*!/% 濃度,後與其它
廢水混合進入生化處理系統進一步處理,則出水水
質將會大有改觀,只是廢水中氨氮通常以氨離子和
游離氨形態相互平衡存在,)* 值為中性時主要以
%*2
1 存在,鹼性時主要以%*! 形式存在。吹脫效率
與)* 值和溫度有直接關系,應該做試驗確定最佳吹
脫條件,達到最佳效果。
!+ "+ " 吹脫法1 折點氯化應用
對於某材料廠的%*2,3 工業廢水的研究比較,
單一的吹脫法處理無法達到排放要求,採用閉路吹
脫鹽酸液吸收回收%*2,3 與折點加氯法4 $ 5 聯合使
用,既可達到較好的處理效果,又能回收液態或固態
氯化胺返回工藝使用或外銷,大大降低了處理成
本。其折點加氯法化學反應式如下:
%*2
1 1 *&,3*%*",3(一氯胺)1 *"& 1 *1
%*",3 1 *&,3*%*,3"
(二氯胺)1 *"&
%*,3" 1 *&,3*%,3! 6 三氯胺或三氯化氮)1 *"&
一氯胺進一步氧化為氮:
"%*",3 1 *&,3*%" 1 *"& 1 !*1 1 !,3 』
二氯胺經下列反應生成硝酸鹽:
%*,3" 1 *"&*%*(&*)1 *1 1 ",3 』
%*(&*),3 1 "*&,3*%&!
』 1 !,3 』 1 2*1
三氯胺在水中是呈穩定狀態的。吹脫的含氮氣
體用鹽酸溶液進行二段循環吸收,反應為:
%*! 1 *,3*%*2,3
該方法既回收了有價物質,又消除了二次污染,
其工藝是脫氨氮的理想方法。
綜上所述,氨氮廢水治理技術的主要方法是生
物脫氮法和吹脫法及它們的聯合應用,作者認為:氨
氮廢水治理技術發展重點是改善現有工藝條件,降
低成本,同時開發新的治理方法。有研究指出4 7 5,鑒
於考慮到生物脫氮反硝化過程中可能出現的碳源不
足及硝化過程中可能出現的%&"
』 的積累,如果人為
地加以引導,使%*! 以%*! %&"
』 %" 的脫氮
途徑進行,即以%&"
』 作為硝化反應的終點,則無凝
可以降低能耗,若需要外加碳源時,還可以降低脫氮
對有機碳源數量的要求。當然,生物脫氮是一個十分
復雜的生化過程,不易控制,對於以%&"
』 作為硝化
終點的脫氮過程有待進一步研究。另外,在曝氣池中
使用懸浮填料4 #8 5 也是現今的研究開發方向,但還較
少應用於工業廢水方面,其密度接近於水,使用時直
接加於曝氣池中,在曝氣時懸浮於水中並均勻全池
流化,使固、液、氣三相充分接觸,污染物質被很快降
解,懸浮填料生物膜( 0 & 工藝可提高耐沖擊力且只
需迴流二沉池中硝化水,而無須污泥迴流,動力消耗
低,運行管理方便。
2 結語
對氨氮廢水的處理,至今還沒有尋找到一種通
用的有效方法。目前,無論是用物化法、生物法或物化T 生物聯合法處理廢水,對其處理技術的正確選
擇應從以下幾點綜合考慮:
1 提供改進生產技術和改變生產原料以減少廢水量及降低氨氮濃度的機會;
2與優化的水利用計劃、良好的工廠管理及可能的副產品回收相結合;
3用其它方法代替,包括物化法和生物法;
4能夠經濟地處理廢水中的氨氮。

⑻ 國內外處理重金屬廢水技術研究進展得如何

上述各種復處理重金屬廢制水的方法有很多優點,但是也存在技術、經濟效益和環境保護等問題,為了滿足日益嚴格的環保要求,對於研發新技術勢在必行。重金屬廢水水質復雜,金屬種類繁多,加強各種處理技術的綜合應用,將處理後的重金屬充分回收、廢水回用,以達到經濟效益和環境效益相統一,將是今後重金屬廢水處理技術的發展趨勢。

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