Ⅰ 工業上處理酚類廢水的方法及酚類廢水的危害
含酚廢水主要來自石油化工廠、樹脂廠、塑料廠、合成纖維廠、煉油廠和焦化廠等化工企業。它是水體的重要污染物之一。由於工業門類、產品種類和工藝條件不同,其廢水組成及含酚濃度差別較大,一般分為酸性、鹼性、中性含酚廢水和揮發、非揮發性含酚廢水。
酚類化合物是一種原型質毒物,所有生物活性體均能產生毒性,可通過與皮膚、粘膜的接觸不經肝臟解毒直接進入血液循環,致使細胞破壞並失去活力,也可通過口腔侵入人體,造成細胞損傷。高濃度的酚液能使蛋白質凝固,並能繼續向體內滲透,引起深部組織損傷,壞死乃至全身中毒,即使是低濃度的酚液也可使蛋白質變性。人如果長期飲用被酚污染的水能引起慢性中毒,出現貧血、頭昏、記憶力衰退以及各種神經系統的疾病,嚴重的會引起死亡。酚口服致死量為530mg/kg(體重)左右,而且甲基酚和硝基酚對人體的毒性更大。據有關報道,酚和其它有害物質相互作用產生協同效應,變得更加有害,促進致癌化。
含酚廢水不僅對人類健康帶來嚴重威脅,也對動植物產生危害。水中含酚含量達到10-6—2×10-6時,魚類就會出現中毒症狀,超過4×10-6—1˙5×10-5時會引起魚類大量死亡,甚至絕跡。如果使用含酚廢水灌溉農田,則會使農作物減產或枯死。含酚廢水的毒性還可抑制水體中其它生物的自然生長速度,破壞生態平衡。對含酚廢水的治理,最有效的方法是控制污染源,一是合理選擇工藝流程、開發無公害工藝、無公害催化劑,使用無公害試劑的反應實現清洗工藝技術,減少廢水量或降低廢水中的含酚濃度。例如,目前對氨基酚生產主要採用鐵還原法老工藝,生產1噸成品出44噸廢水,廢水量大,污染嚴重。近年來人們開發用硝基苯催化氧化法生產對氨其基酚新工藝,1噸成品,只排放10噸含酚廢水,使污染減少。二是選用有效的操作條件和生產設備,開發密閉循環生產酚類化合物系統盡量避免和減少污染物排入環境,實現「零排放」的清潔生產。三是加強企業的管理,對含酚廢水採取有效處理、回收以及綜合利用。
由於含酚廢水的組成、酸鹼性以及濃度的不同,治理方法也不一樣,目前工業上治理含酚廢水的方法一般分為物化法、化學法、生化法等三大類。主要介紹最常見的方法。
1.物化法
物化法是通過物理化學過程處理廢水,除去污染物質的方法,因應用比較廣泛,近年來發展很快。其主要方法有:吸附、萃取、反滲透、電滲析、液膜、氣提、超過濾等方法。
1.1吸附法
吸附法廣泛用於含酚廢水的處理。吸附法是利用多孔性固體物質作用為吸附劑,如活性炭、硅藻土、活性氧化鋁、交換樹脂、磺化煤等,以吸附劑的表面(固相)吸附廢水中的酚(液相)污染物的方法,根據吸附劑與酚類化合物之間的作用力不同,其吸附機理兼有物理吸附,化學吸附和交換吸附。在含酚廢水處理過程中,主要是物理吸附,有時是幾種吸附形式的綜合作用 。選用吸附性能好,吸附容量大,容易再生,經久耐用的吸附劑是保證-分離效果的關鍵。
1.2萃取法
萃取法處理含酚廢水兩種途徑,一種是選用高分配系數的萃取法,採用特定的萃取工藝及裝置,利用酚類化合物在有機相和水相中不同的溶解度及兩相互不溶的原理,達到分離酚的目的,另一種是根據可 配位反應原理,經單一萃取操作使廢水中的含酚量低於國家排放標准。
1.3液膜法
液膜法是近年發展起來的一種新型廢水治理分離技術液膜除酚採用水包油包水(W/0/W)體系。液膜由溶劑(如煤油)和表面活性劑構成。它是在分離的過程中使被分離的物質(酚)同時進行萃取與反萃取,通過液膜傳遞從而達到分離和濃縮的目的。液膜脫酚的過程為:乳狀液通過攪拌形成許多細小的乳狀液滴,分散在含酚廢水中。這時,內水相為Na OH水溶液,外相為含酚廢水。液膜內水相與外相相隔開。廢水中酚能透過液膜進入內水相,作為弱酸與Na OH反應生成酚鈉,而酚鈉不溶於油,而向水相(封閉相)進行擴散所以不會返回外水相而擴散到被處理的廢水中,這樣就可以達到分離之目的。液膜法工藝分為制浮、摘觸、破乳三步。這具有工藝簡單、高效快速、選擇性高[b]、分離效率高、乳液經破乳後可重復使用等優點。液膜法適用於對高低濃度含酚廢水的處理,除酚率可達99.9%,有報道對含酚10—47g/L以下。近年來國同內外對液膜法處理含酚廢水的研究取得了不少進展。九十年代初我國建成了50t/d的高濃度含酚廢水的液膜處理工業裝置已用於塑料廠、石化廠等含酚廢水廠的治理。近年發展了選擇轉基塔之最佳轉速,調節廢水及乳液之流量進行分離,經液膜處理,廢水含酚量可下降到0.5×10-6以下等工藝.但由於液膜法操作技術要求高,液膜的穩定性總是還未徹底解決,工業上還未能廣泛地推廣應用這一新技術。據報道,液膜穩定性的問題最近已基本解決,廣泛應用這一技術為期不遠了。
2.化學法
化學處理方法是利用物質之間的進行化學反應的方法,對石油化工廢水的處理,是一種前景廣闊的高效率的方法。在化學法中,常用的有中和法、沉澱法、氧化法、還原法、電解法、光催化法等。
2.1沉澱法
在廢水中添加化學物質,使之與酚產生沉澱。方法簡、經濟,但處理後,廢水含酚濃度似較高,如果與其它方法一起用,效果就更好。最近發展起來的共縮聚法是化學沉澱法中的一種有效除酚方法。在高濃度含酚廢水中加甲醛並在酸性或鹼性催化劑存在下調整酚醛摩爾比,將廢水中酚縮聚成為低分子熱塑性或熱固性樹脂即為酚醛縮聚法。分離樹脂後,廢水再加尿素進行二步反應,殘渣為無害物,可以廢棄或焚燒。處理前廢水含酚濃度可高達30000mg/L以上。處理後放入廢水沉降過濾池,待取樣化驗合格後即可以排放,然後清理池內濾渣,使用酚醛尿縮聚法時,要調節廢水中酚:醛:尿=1:3:1和PH=9.7-10.0,加熱製成酸性樹脂並回收甲醛處理後的廢水含酚量可降到(10-50)×10-6,再經生物處理或稀釋,使之達到排放標准。
還有一種是酸煮沉澱法,它是在含酚的廢水中鹽酸加熱進行縮聚反應,回收樹脂,使含酚量由原來的3%下降到萬分之一。
2.2氧氣法
在廢水中添加氧化劑,如Cl2,ClO2,O3,H2O,KmnO4等,使酚氧化分解,同時也氧化水中的還原性性質。化學氧化劑資源少,價格貴。通常用於低濃度含酚廢水的處理。
2.3電解法
在廢水中加入適量電解質,在電解過程中,通過復雜的氧化過程,達到凈化酚的目的。其特點是:不需使用氧化劑、還原劑等化學葯品,可省掉後處理;其次是單位體積設備處理能力大;再者,利用電流和電壓的變化很容易控制反應速度和類型,操作也很簡單。但電解法只適用於低濃度含酚廢水的深度處理,能耗及處理費用較高,也引起一些副反應等。
2.4光催化法
此方法是用國內新開發的一種處理含酚廢水的技術,其特點:可處理較高濃度的含酚廢水;降解速度快,無二次污染;催化劑價廉易得;可回收反復使用,運行費用低;設備簡單、投資少、效果好等,光催化法主要是處理共縮聚法回收樹脂後的低濃度的含酚廢水,在其中加入光催化劑,用光照射(紫外光或陽光)然後加熱淚盈眶到600C攪拌通空氣後兩小時後取樣測定,含酚量達到排放標准後即可停止反應。催化劑經回收後可循環使用。
含酚廢水主要來自石油化工廠、樹脂廠、塑料廠、合成纖維廠、煉油廠和焦化廠等化工企業。它是水體的重要污染物之一。由於工業門類、產品種類和工藝條件不同,其廢水組成及含酚濃度差別較大,一般分為酸性、鹼性、中性含酚廢水和揮發、非揮發性含酚廢水。
酚類化合物是一種原型質毒物,所有生物活性體均能產生毒性,可通過與皮膚、粘膜的接觸不經肝臟解毒直接進入血液循環,致使細胞破壞並失去活力,也可通過口腔侵入人體,造成細胞損傷。高濃度的酚液能使蛋白質凝固,並能繼續向體內滲透,引起深部組織損傷,壞死乃至全身中毒,即使是低濃度的酚液也可使蛋白質變性。人如果長期飲用被酚污染的水能引起慢性中毒,出現貧血、頭昏、記憶力衰退以及各種神經系統的疾病,嚴重的會引起死亡。酚口服致死量為530mg/kg(體重)左右,而且甲基酚和硝基酚對人體的毒性更大。據有關報道,酚和其它有害物質相互作用產生協同效應,變得更加有害,促進致癌化。
含酚廢水不僅對人類健康帶來嚴重威脅,也對動植物產生危害。水中含酚含量達到10-6—2×10-6時,魚類就會出現中毒症狀,超過4×10-6—1˙5×10-5時會引起魚類大量死亡,甚至絕跡。如果使用含酚廢水灌溉農田,則會使農作物減產或枯死。含酚廢水的毒性還可抑制水體中其它生物的自然生長速度,破壞生態平衡。
毫無疑問,含酚廢水排入水體或用於灌溉均需經過治理處理,使之符合達到國家要求的排放標准。
參考資料:程為民《含酚廢水的危害及其治理方法與技術》
Ⅱ 淺析中國鋁業股份有限公司中州分公司發展循環經濟的主要做法
中州分公司是中國鋁業股份有限公司下屬氧化鋁生產企業,是我國鋁工業產業政策規劃優先發展的鋁工業基地。近年來,中州分公司牢固樹立「消除浪費無極限」和「鋁工業無廢物」的理念,以科技為支撐,以降本為重心,以標准化管理為平台,以群眾性參與為源泉,持續推進降本增效。通過近年來的持續改進,分公司氧化鋁產量以平均每年近20萬噸的速度大幅度攀升,由1998年的20萬噸發展到2006年的173萬噸,而噸氧化鋁能源消耗的標煤卻由1998年的2095千克降低到2006年的988.95千克,降低了52.79%,其中電耗由624度降低到359度,降低了42.46%;鋁礦石單耗由1998年的2.05噸降低到2006年的2噸,降低了2.44%;蒸汽消耗由5.02噸降低到2.66噸,降低47.01%。
9年來,中州分公司累計生產氧化鋁751萬噸,上繳利稅85.59億元。企業連續9年位居焦作市第一利稅大戶,連續多年被評為「河南省納稅誠信企業」。企業銷售收入從10.27億元增長到58.03億元,上繳稅金從2.22億元增長到15.62億元,在2005年河南省工業企業綜合實力排名中躍居第10位,2006年中州分公司入選中國製造業500強,位列394名。2005年,中州分公司還作為氧化鋁行業的惟一代表,被列入國家首批循環經濟試點企業名單。
一、實施科技創新,為節能降耗提供支撐
中州分公司始終堅持走產學研聯合與自主創新相結合的路子,以資源利用、環境保護、工藝設備改進等降本增效的難點作為科技攻關的重點。近年來,先後獲得200多項科技成果,其中有20多項屬國內外首創。有32項科技成果通過省部級鑒定,13項獲省部級二等獎;申報專利50餘項,其中40項被國家知識產權局受理,26項授權。我公司承擔的國家高技術產業化示範工程項目「30萬噸/年選礦拜爾法生產氧化鋁新技術產業化示範工程」和強化燒結法氧化鋁生產工藝的成功開發和工業應用,引起了國內外同行業的高度關注。其中,強化燒結法新工藝被國內知名專家稱為是我國氧化鋁生產理論的一場技術革命,並榮獲第八屆中國專利金獎;選礦拜爾法高新技術的產業化實施,開創了世界上將選礦技術應用到氧化鋁生產的先河,為我國中低品位一水硬鋁石型鋁土礦生產氧化鋁找到了一條技術可靠、經濟合理的新型工藝路線;後加礦增濃溶出項目開創了氧化鋁行業在一條生產線上同時應用一水硬鋁石和三水軟鋁石的先河。這三項技術目前已成為中鋁公司氧化鋁生產的核心技術,並被國內權威人士公認為我國氧化鋁未來發展改變資源狀況、提高核心競爭力和保證我國氧化鋁可持續發展的重大關鍵技術。
(一)改進傳統工藝
燒結法生產氧化鋁工藝是生產氧化鋁最古老的工藝,存在能耗高、流程長、成本高的缺點。為改進該工藝,中州分公司與中南大學合作,利用先進適用技術改造提升傳統產業,取得了「強化燒結法生產氧化鋁新工藝」,並先後實施了產業化和改擴建項目,較傳統燒結法年增產30萬噸,燒結法氧化鋁工藝能耗由1999年的1821千克標煤降至目前的1061千克,能耗降低了41.7%,僅能源消耗一項,年可節約標准煤69萬噸,年創經濟效益超過1億元。中州分公司還圍繞「強化燒結法生產工藝」的消化與吸收,通過全流程的技術攻關,使熟料窯運轉率由原來的不足90%提高到95%以上,窯台時產能從原來的58噸提高到63噸,窯齡由原來的不足120天提高到平均200天以上,從而使6台熟料窯年產氧化鋁約90萬噸左右,系統生產能力提高了50%以上。同時,中州分公司先後投入2000餘萬元,對熟料窯電收塵、熱電鍋爐除塵器、全廠工業廢水零排放等環保項目進行了改造,特別是利用國外先進技術,使熟料窯電收塵的外排塵量降低40%以上,大大低於國家規定的排放標准,年回收鹼725噸、水200萬噸,萬元產值污染物排放總量減少200%以上。
(二)積極研發新工藝
分公司圍繞國家「九五」重點科技攻關課題——「選礦拜耳法生產氧化鋁新工藝」開展攻關,並對工藝進行不斷完善,先後取得了「選擇性磨礦」、「雙流法溶出」、「選礦—拜耳法新工藝關鍵技術裝備研究開發及產業化應用」等多項科技成果。其中,「選礦—拜耳法新工藝關鍵技術裝備研究開發及產業化應用」獲中國鋁業公司第二次科技大會惟一的一項科技進步一等獎。該工藝於2004年投入生產實踐後,選礦拜耳法系統供礦鋁硅比從傳統的10以上降至5.7左右,為我國低品位一水硬鋁石型鋁土礦資源的充分利用開辟了一條有效途徑。據測算,通過應用選礦拜耳法新工藝,我省現在鋁土礦資源經濟服務年限可提高3倍以上。選礦拜耳法新工藝與國內主要採用的混聯法相比,建設投資可節省15%~20%,生產成本可降低10%,生產能耗可降低50%。同時,中州分公司應用了拜耳法溶出器後加礦增濃技術,在最後一個溶出器中加入國外的三水軟鋁石,生產能力將在少量增加投資的情況下,提高6萬噸,使熱能得以充分利用,不僅提高了產能,而且有利於生產砂狀氧化鋁,使氧化鋁單位投資比常規投資節約50%。該項目9月30日已一次投料試車成功。
(三)梯級利用資源
為充分利用燒結法生產氧化鋁的資源優勢,實現資源梯級利用的產業鏈。中州分公司不斷加大化學品氧化鋁的開發力度,先後自主開發了干白氫氧化鋁、超細氫氧化鋁和高白氫氧化鋁三大系列10餘種高新產品。其中,SH—M75干白氫氧化鋁被認定為國家級新產品,超細、高白氫氧化鋁被認定為河南省高新技術產品。產品不僅具有高附加值優勢,而且還具有環保優勢。其原料來自氧化鋁生產中間的溶液,而生產化學品氧化鋁的廢液可以返回氧化鋁生產,因此生產過程不產生任何污染,而且可降低氧化鋁生產成本,這是單獨的化學品氧化鋁廠無法比擬的。化學品氧化鋁的開發,使分公司的經濟活動成了一個「資源——產品——再生資源」的反饋式流程,物質和能源在經濟循環中得到合理和持久的利用,從而使「減量化、再利用、再循環」成為現實。目前,化學品氧化鋁生產規模達到了年產13萬噸的水平,產品白度一般均在94%以上,年出口創匯超過900萬美元。
(四)循環利用能源
在推進替代技術方面,分公司不斷完善強化燒結法、選礦拜耳法、高溫雙流法溶出、塊煤代焦等先進技術及工藝;在推進減量技術方面:不斷改進氧化鋁間接加熱脫硅、母液管式降膜蒸發、高效CO2壓縮機等新設備的技術條件,使母液管式降膜蒸發技術首次應用於燒結法系統,使蒸汽消耗顯著降低。
(五)實施清潔生產
分公司先後投入4000餘萬元,對熟料窯電收塵、熱電鍋爐除塵器、工業廢水零排放等環保項目進行改造,並積極推進再利用技術。目前已實現了水(工業廢水零排放、赤泥回水、灰渣回水和蒸發回水的再利用)的多次利用;熱的梯級利用(高壓蒸汽發電、中壓蒸汽溶出、低壓蒸汽蒸發、乏汽用於加熱);不僅實現工業廢水零排放,而且每年回收鹼700餘噸,水200萬噸。
同時,分公司積極圍繞選礦尾礦、灰渣、赤泥的綜合利用開展科技攻關工作。灰渣干法堆存方案的可研報告已通過審查,年底前可實施完畢。尾礦及赤泥綜合利用方案已與相關院校合作開展攻關。
二、實行標准量化管理,為節能降耗提供平台
中州分公司引進了標准量化管理模式,狠抓量化管理、標准化管理、持續改進管理三個環節,重點改進了內部運作機制,從制度上保證了節能降耗工作的開展。
(一)實施標桿瞄準,進行全方位對標,快速提升企業管理水平
分公司高起點瞄準美國鋁業、加拿大鋁業等國際同行優秀企業對標,建立了包括與設計對標、與歷史最高水平對標、與國際同行業先進水平對標的一流指標體系,並列入績效考核方案進行考核。通過系統化運籌、階段性推進,整個指標體系中每年都有40%的指標再創歷史新高。去年該公司內部45項指標創新體系中,有35項創歷史最好水平,主要經濟指標連創歷史新高。在質量指標上,該公司要求冶金級氧化鋁與國際砂狀氧化鋁技術進行對標,化學品氧化鋁與日本住友產品、美國雅寶產品進行對標,使產品質量在短時間內得到了大幅度提升。在節能降耗指標上,噸氧化鋁工藝能耗由2001年的1344.67千克標煤,降至目前的882.52千克,降幅達34.37%。汽耗、鹼耗等主要技術指標已分別達到先進水平,有5項指標入選中國企業聯合會「中國企業新紀錄」。氧化鋁間接加熱脫硅、管式降膜蒸發、高效CO2壓縮機等減量技術和水、汽等能源的再利用方面也有了較大進展,僅循環回收利用廢水一項每日就節約新水1萬立方米。
(二)建立預算值、標准成本等量化管理體系
為搭建標准量化管理平台,分公司不斷完善計量網建設,建立了以優化生產管理為中心的預算值管理體系和以優化財務管理為中心的標准成本管理體系。目前,中州分公司計量網建設已基本完成,班組可以看到當班消耗成本,車間可以看到當天消耗成本,相關考核體系也正在逐步完善當中。這兩個體系的建立,為該公司ERP項目的成功實施創造了條件。
(三)完善責任,建立創建資源節約型企業的責任制
中州分公司每年對科技節能、管理節能的目標、內容、措施進行詳細分解,制定持續改進計劃,以對策表的形式,出台技術攻關、技術改造、管理創新等項目課題實施計劃,確定項目負責人、目標措施、完成期限、績效評價等。為使各項目標、措施落實到位,該公司建立了督導機制,由總經理辦公室下文督辦,每月對各項工作的落實情況進行通報。為激勵各單位將創建資源節約型企業實施方案落到實處,中州分公司還建立了持續改進運行機制,設立持續改進管理創新績效獎,每月對節能降耗落實情況進行檢查,對立項課題所取得的成果按6個等級進行獎勵。
三、鼓勵全員參與,為節能降耗提供豐富源泉
中州分公司始終視員工為最寶貴的財富,堅持全心全意依靠員工辦企業的方針,搭建成才的平台,鼓勵員工創新,積極開展先進的操作法、勞動競賽、自主管理等群眾性創新活動,發動全體員工節能降耗。
(一)建立以開展「五小」、「十個一」活動為主體的群眾性創新運行模式
「五小」,即小設計、小竅門、小發明、小創造、小革新;「十個一」,即:節約一滴水、一滴油、一張紙、一分錢、一度電、一兩煤、一顆螺絲釘、一兩鹼、一兩礦石、一千克汽油。圍繞此項主體,開展了「爭創節能降耗能手」、「我為降本獻一計」等群眾性創新活動,從重點攻關到小改小革多角度體現員工隊伍的責任感和使命感。中州分公司對員工的合理化建議、先進操作法等及時發現、及時表彰獎勵,實施以員工名字命名的先進操作法評比制度。2002年以來,先後涌現出了「泉水操作法」、「國強看火法」等30餘項以職工名字命名的先進操作法,產生了良好的經濟效益。去年一年,共收集職工合理化建議2548條,採納1643條,實施1025條廢舊物質利用發生額301萬元,節約資金577萬元。
(二)開展多種形式的勞動競賽活動,激勵員工全方位節能降耗
開展了青年指標擂台賽、指標王班組、創建檢修品牌等勞動競賽活動,並且建立了激勵機制。通過開展品牌班組的競賽,使班組掌握更多關鍵技術決竅,培養了一批技術過硬、作風過硬的品牌班組隊伍,進行全方位節能降耗,使創建資源節約型企業活動真正落實到基層。在選礦拜耳法工程項目建設過程中,中州分公司開展了重點工程專項競賽活動,第一條生產線僅用14個月就建成投產,第二條生產線僅用264天就建成投產,創造了世界氧化鋁建設史上的奇跡,被譽為「中州速度」。近年來,中州分公司每年拿出100萬元作為專項勞動競賽費用,開展各類競賽活動392項,取得了顯著成績。
(三)開展了以班組為主體的自主管理課題攻關活動
圍繞降本增效,運用標准量化管理工具,最大限度地發揮基層員工的自主性和創造性。在試點分廠,每個班組都確定了自主管理攻關課題,車間、分廠不定期進行成果發布,通過班組自主管理課題攻關活動,使班組自主管理水平提升到一個新高度,涌現出了許多「學習型班組」、「資源節約型班組」、「創新型班組」等,獲得了十幾個國家級、省級創新示範崗。
四、把握生產成本中心定位,生產運行的內在質量不斷提高
分公司牢牢把握生產成本中心這一定位,建立以成本預算控制為紐帶的生產指揮體系和管理體系,實現「精簡、效能、統一、權責一致」,創造性地開展各項管理工作,不斷拓展降本內涵,順利完成了各年度的生產經營任務。
(一)優化生產組織,確保系統均衡穩定
在生產組織上,分公司全面落實「安全、高效、均衡、穩定」的工作方針,堅持以鍋爐汽平衡為中心,強化調度指揮,優化生產組織,確保生產系統均衡穩定運行。
在燒結法系統,通過對碳分、脫硅、赤泥外排及回水、供汽、供風等系統的經濟運行模式研究,實現了生產系統的經濟穩定運行。在拜耳法系統,針對鋁土礦浮選流程的優化,精尾礦的過濾、沉降及選礦水的循環使用等方面存在的難題,通過抓系統攻關、技術二次開發和經濟技術指標的優化,保持了拜耳法生產系統的穩定高產運行。分公司堅持實施全方位全員消除浪費,開展了「十大降本成果、百名降本能手、五小十個一」等群眾性經濟技術創新活動,廣大員工牢固樹立了消除浪費無極限的理念,取得了良好效果。2006年,分公司全年綜合氧化鋁現金成本與總部下達的成本指標相比,降低5.45元/噸。通過產量的快速提高,年人均氧化鋁實物產量從建廠初期的11噸提高到目前的349噸,實現了快速增長,創下全國最高。
(二)夯實設備管理基礎,實現安全高效運行
在設備管理上,分公司不斷夯實管理基礎,提升管理水平,實現了設備系統的「安全、經濟、高效、穩定」運行,為生產的持續穩產高產提供了可靠的基礎保障。2005年3月中州分公司試運行「以點檢制為核心的設備管理模式」,目前運行規范,點檢、檢修、操作三方協調有序,點檢工作取得了顯著的效果。2003年度中州分公司被評為全國設備管理先進單位。2006年,分公司熟料窯、高壓溶出運轉率分別達到96.9%和96.7%,鍋爐運轉率達到98%,產能同步提高,設備狀況持續改善。
(三)樹立持續改進理念,創新企業管理模式
從2002年開始,中州分公司在總結以往實踐管理經驗的基礎上,按照企業現代化管理的要求,提出了「持續改進」的新理念,堅持務實創新,實施「系統化運籌,階段性推進」,帶動了各項專業管理。按照上市公司「集中管理、授權經營」的管理模式和法人治理結構的要求,再造業務流程,建立新的目標考核和激勵機制,自覺服從中國鋁業在財務、物資配送、銷售、投資和科技研發等5項職能上的垂直集中管理。中州分公司率先在中國鋁業各成員單位中建立以單套賬核算為核心內容的全面預算管理體系,形成了統一的會計核算體系和集中的資金管理模式;率先組建了物配中心,取消二級庫,實現了采購、質管、驗收三權分離和存貨的集中配置,提高了物流效率,推動了中國鋁業物流的集中管理。單套賬核算和物資集中配送模式取得的探索經驗還在中國鋁業得到全面推廣;銷售管理嚴格執行中國鋁業的有關政策,與客戶共建長期穩定的合作夥伴關系;投資管理嚴格執行公司總部投資計劃,加強項目建設「四大控制」,技改及基建投資完成量連續兩年刷新建廠以來的新紀錄,一項工程獲國優銀獎。
推行三項制度改革,加快信息化建設。分公司以分配製度改革為突破口,拉開崗位獎金分配差距,有效推行三項制度改革,建立了管理人員競聘上崗,能上能下、職工擇優錄用,能進能出、收入能增能減、有效激勵的三個機制,形成管理人員上下靠業績,收入分配多少靠貢獻的新機制。
在信息化建設上,中州分公司ERP項目於2006年6月1日順利實現一次上線成功,目前運行穩定,對分公司業務流程的規范,起到了積極的促進作用。分公司成立了信息化工作領導小組,將ERP、GCC、404等工作納入到統一領導之下,加強組織和協調,積極推進各項工作的進程。在中鋁公司的關心和支持下,中州分公司正在開展標准量化管理試點工作,目前已經基本實現了動力量和物質量實時採集和網路傳輸,初步實現了生產成本的量化分解。
回顧「十五」,中州分公司依靠公司黨組的正確領導和各級政府的大力支持,在全體員工的共同努力下,實現了從上市時中國鋁業最薄弱的一環,到全員實物勞動生產率、人均貢獻利稅、資產收益率三個綜合指標考核體系中最優企業的巨變。中州分公司先後榮獲河南省「五一勞動獎狀」、河南省首批「綠色企業」、「清潔生產示範性企業」、「河南省質量管理先進企業」和「河南省誠信納稅大戶」榮譽稱號。
展望「十一五」,中州分公司將圍繞公司總部「創建世界一流企業、打造中鋁百年老店」的發展目標,堅持以人為本,樹立和落實科學發展觀,加快企業發展步伐,努力創建資源節約型企業,為把中州分公司建成高新技術集成、發展循環經濟、資源綜合利用、能耗顯著降低、企業內部和諧、隊伍充滿活力、固定資產和銷售收入雙雙突破50億元的大型鋁工業基地而努力奮斗!
Ⅲ 電解鋁廢水主要成分有哪些那些是對環境有危害的那些會對水源造成污染
我們主要做鋁型材廢水的,不過那是加工,有興趣可以多交流下,蘇州巴斯德環保技術
Ⅳ 淺析中國鋁業中州分公司大力發展礦業循環經濟的主要途徑
摘要:本文總結了中國鋁業股份有限公司中州分公司以被列入國家首批循環經濟試點單位為契機,以科技創新為先導,倡導節能減排,大力發展礦業循環經濟的主要做法。
關鍵詞:循環經濟試點企業;礦業循環經濟;強化燒結法;選礦拜耳法;清潔生產;尾礦
中國鋁業股份有限公司中州分公司(以下簡稱「中州分公司」)是中國鋁業股份有限公司下屬氧化鋁生產企業,是我國鋁工業產業政策規劃優先發展的鋁工業基地。主要產品為冶金級氧化鋁和化學品氧化鋁。目前冶金級氧化鋁年產量180萬噸,年消耗鋁土礦360萬噸左右。
近年來,中州分公司牢固樹立「消除浪費無極限」和「鋁工業無廢物」的理念,大力發展循環經濟,以科技為支撐,以降本為重心,以標准化管理為平台,以群眾性參與為源泉,倡導節能減排,持續推進降本增效。2005年10月,中州分公司作為氧化鋁行業的惟一代表,被列入國家首批循環經濟試點企業名單。這更加堅定了中州分公司堅持以人為本、落實科學發展觀,創建資源節約型企業的信心和決心。
循環經濟是一種「資源→產品→再生資源」的經濟增長模式,是以資源的高效利用和循環利用為基本特徵的社會生產和再生產活動,是對「大量生產、大量消費、大量廢棄」的傳統粗放型經濟增長模式的根本變革,是建設節約型社會的重大舉措,體現了以人為本、可持續發展的本質要求,黨和國家已把發展循環經濟擺上了重要議事日程。
在新形勢下,尤其是和中州分公司一樣的典型資源消耗型企業,要實現中鋁公司「創建世界一流企業,打造中鋁公司百年老店」的目標和可持續發展,就必須把發展循環經濟,特別是大力發展礦業循環經濟作為一項十分緊迫而又重要的戰略任務,堅持不懈地抓緊抓好。
一、發展礦業循環經濟是中州分公司可持續發展的必然選擇
我國具有較豐富的鋁土礦資源,迄今已探明保有儲量為23 億噸,列居世界第四位,具備發展氧化鋁工業的資源條件。由於我國的鋁土礦與國外的不同,絕大部分屬於高鋁、高硅的一水硬鋁石型,80%以上的鋁土礦鋁硅比(A/S)在5~8之間,因此不能採用國外普遍採用的較為經濟的常規拜耳法生產氧化鋁。基於我國鋁土礦的特點,幾十年來我國採用和開發了鹼石灰燒結法和混聯聯合法氧化鋁生產工藝,並取得了鹼耗低和氧化鋁實收率高的成就,對發展我國鋁工業作出了重要貢獻。目前,這兩種方法已成為我國氧化鋁的主要生產方法,其生產能力佔全國總生產能力的90%。但是,這兩種生產方法與國外處理高品位鋁土礦的常規拜耳法比較,存在著以下缺點:
一是生產能耗高。每噸產品的綜合能耗是國內外拜耳法生產廠的2~4倍。在製造成本中,能耗費用占 50%左右,因而使生產成本居高不下。1998年每噸產品經營成本全國平均176美元,比國外約高36美元。
二是工藝流程長,建設投資大。對於大、中型氧化鋁廠建設工程來說,混聯法單位產品的建設投資比常規拜耳法高20%以上。
三是隨著我國鋁土礦品位的逐步下降,現有的混聯法廠的技術經濟指標將逐步惡化,製造成本將相應提高。
四是近幾年我國民營氧化鋁企業異軍突起,建設項目過多,礦山開采無序、過度。同時,受生產工藝的限制,對鋁土礦采富棄貧現象嚴重,使得鋁土礦資源更趨緊張。
上述缺點不利於我國氧化鋁工業的進一步健康、可持續發展。隨著能源價格的不斷上漲和鋁土礦品位的逐年下降,這種制約將變得日趨嚴重。
另據河南省國土資源廳的統計資料顯示,截至2005 年底,河南鋁土礦資源儲量為6.98億噸。從理論上講,按河南省氧化鋁的最終產能0.1億噸/年,鋁土礦單耗2.5計算,需鋁土礦量0.25億噸/年,其他非鋁行業需鋁土礦量0.05億噸/年,共需鋁土礦量0.3 億噸/年計算;鋁土礦開采按回採率60%計算,需消耗鋁土礦資源儲量0.5 億噸/年。為此,粗略估計河南鋁土礦資源的服務年限為6.98/0.5=13.96年。
由此可見,轉變傳統生產工藝方式,大力發展礦業循環經濟,加快建設節約型企業,走節約資源、保護環境、人與自然和諧相處的發展路子勢在必行,這是中州分公司可持續發展的必然選擇。為從根本上改變當前氧化鋁工業的狀態,中州分公司一方面以理論研究為基礎,通過調控生產過程中鋁硅的反應行為,提高過程物料中含鋁量,實現對燒結法的系統強化和創新。另一方面,積極推進選礦拜耳法生產氧化鋁新技術項目的產業化。同時,中州分公司大力開展節能減排,清潔生產,尾礦、赤泥的再利用等工作,以實現鋁工業的可持續發展,構建和諧社會。
二、中州分公司發展礦業循環經濟的主要做法
中州分公司始終堅持走產學研聯合與自主創新相結合的路子,以資源循環利用、環境保護、工藝設備改進等降本增效的難點作為科技攻關的重點。近年來,先後獲得200 多項科技成果,其中有20 多項屬國內外首創。有32 項科技成果通過省部級鑒定,13 項獲省部級二等獎;申報專利50 余項,其中40項被國家知識產權局受理,26項授權。該公司承擔的國家高技術產業化示範工程項目「30萬噸/年選礦拜耳法生產氧化鋁新技術產業化示範工程」和強化燒結法氧化鋁生產工藝的成功開發和工業應用,引起了國內外同行業的高度關注。其中,強化燒結法新工藝被國內知名專家稱為是我國氧化鋁生產理論的一場技術革命,並榮獲第八屆中國專利金獎和國家科技發明二等獎;選礦拜耳法高新技術的產業化實施,開創了世界上將選礦技術應用到氧化鋁生產的先河,為我國中低品位一水硬鋁石型鋁土礦生產氧化鋁找到了一條技術可靠、經濟合理的新型工藝路線;後加礦增濃溶出項目開創了氧化鋁行業在一條生產線上同時應用一水硬鋁石和三水軟鋁石的先河。這三項技術目前已成為中鋁公司氧化鋁生產的核心技術,並被國內權威人士公認為我國氧化鋁未來發展改變資源狀況、發展礦業循環經濟、提高核心競爭力和保證我國氧化鋁可持續發展的重大關鍵技術。
(一)改進傳統工藝,降低資源、能源消耗
燒結法生產氧化鋁工藝是生產氧化鋁最古老的工藝,存在能耗高、流程長、成本高的缺點。為改進該工藝,中州分公司與中南大學合作,利用先進適用技術改造提升傳統產業,取得了「強化燒結法生產氧化鋁新工藝」,並先後實施了產業化和改擴建項目,較傳統燒結法年增產30 萬噸,燒結法氧化鋁工藝能耗由1999 年的1821 千克標煤降至目前的1061 千克,能耗降低了41.7%,僅能源消耗一項,年可節約標准煤69 萬噸,年創經濟效益超過1億元。中州分公司還圍繞「強化燒結法生產工藝」的消化與吸收,通過全流程的技術攻關,使熟料窯運轉率由原來的不足90%提高到95%以上,窯台時產能從原來的58噸提高到63噸,窯齡由原來的不足120天提高到平均200天以上,從而使7 台熟料窯年產氧化鋁約105 萬噸左右,系統生產能力提高了50%以上。同時,中州分公司先後投入2000 余萬元,對熟料窯電收塵、熱電鍋爐除塵器、全廠工業廢水零排放等環保項目進行了改造,特別是利用國外先進技術,使熟料窯電收塵的外排塵量降低40%以上,大大低於國家規定的排放標准,年回收鹼725噸、水200萬噸,萬元產值污染物排放總量減少200%以上。
(二)積極研發新工藝,提高鋁土礦資源經濟服務年限
該公司圍繞國家「九五」重點科技攻關課題———「選礦拜耳法生產氧化鋁新工藝」開展攻關,並對工藝進行不斷完善,先後取得了「選擇性磨礦」、「雙流法溶出」、「選礦—拜耳法新工藝關鍵技術裝備研究開發及產業化應用」等多項科技成果。其中,「選礦—拜耳法新工藝關鍵技術裝備研究開發及產業化應用」獲中國鋁業公司第二次科技大會惟一的一項科技進步一等獎。該工藝於2004年投入生產實踐後,選礦拜耳法系統供礦鋁硅比從傳統的10 以上降至5.7 左右,為我國低品位一水硬鋁石型鋁土礦資源的充分利用開辟了一條有效途徑。據測算,通過應用選礦拜耳法新工藝,我省現在鋁土礦資源經濟服務年限可提高3倍以上。選礦拜耳法新工藝與國內主要採用的混聯法相比,建設投資可節省15%~20%,生產成本可降低10%,生產能耗可降低50%。同時,中州分公司應用了拜耳法溶出器後加礦增濃技術,在最後一個溶出器中加入國外的三水軟鋁石,生產能力將在少量增加投資的情況下,提高6萬噸,使熱能得以充分利用,不僅提高了產能,而且有利於生產砂狀氧化鋁,使氧化鋁單位投資比常規投資節約50%。該項目於2006年9月30日已一次投料試車成功。
(三)開發高附加值產品,優化產品結構,梯級利用資源
為充分利用燒結法生產氧化鋁的資源優勢,實現資源梯級利用的產業鏈。中州分公司不斷加大化學品氧化鋁的開發力度,先後自主開發了干白氫氧化鋁、超細氫氧化鋁和高白氫氧化鋁三大系列10餘種高新產品。其中,SH—M75干白氫氧化鋁被認定為國家級新產品,超細、高白氫氧化鋁被認定為河南省高新技術產品。產品不僅具有高附加值優勢,而且還具有環保優勢。其原料來自氧化鋁生產中間的溶液,而生產化學品氧化鋁的廢液可以返回氧化鋁生產,因此生產過程不產生任何污染,而且可降低氧化鋁生產成本,這是單獨的化學品氧化鋁廠無法比擬的。化學品氧化鋁的開發,使分公司的經濟活動成了一個「資源———產品———再生資源」的反饋式流程,物質和能源在經濟循環中得到合理和持久的利用,從而使「減量化、再利用、再循環」成為現實。目前,化學品氧化鋁生產規模達到了年產13萬噸的水平,產品白度一般均在94%以上,年出口創匯超過900萬美元。
(四)推進替代技術,循環利用能源
在推進替代技術方面,分公司不斷完善強化燒結法、選礦拜耳法、高溫雙流法溶出、塊煤代焦等先進技術及工藝;在推進減量技術方面:不斷改進氧化鋁間接加熱脫硅、母液管式降膜蒸發、高效CO2壓縮機等新設備的技術條件,使母液管式降膜蒸發技術首次應用於燒結法系統,使蒸汽消耗顯著降低。
(五)實施清潔生產,綜合利用資源
分公司先後投入4000餘萬元,對熟料窯電收塵、熱電鍋爐除塵器、工業廢水零排放等環保項目進行改造,並積極推進再利用技術。目前已實現了水(工業廢水零排放、赤泥回水、灰渣回水和蒸發回水的再利用)的多次利用;熱的梯級利用(高壓蒸汽發電、中壓蒸汽溶出、低壓蒸汽蒸發、乏汽用於加熱);不僅實現工業廢水零排放,而且每年回收鹼700 余噸,水200萬噸。
(六)積極圍繞選礦尾礦、灰渣、赤泥的綜合利用開展科技攻關工作,延伸礦業循環之路
2003年,選礦拜耳法氧化鋁生產新工藝在中國鋁業中州分公司成功地實現了產業化生產。隨著中州分公司對選礦拜耳法工藝技術的不斷深入研究和二次開發,該工藝的各項經濟技術指標不斷優化,氧化鋁生產成本不斷降低,其技術優勢越來越顯著。
作為一項創新工藝,選礦拜耳法同時也帶來了一個新的課題:與常規拜耳法只有赤泥一種廢棄物相比,選礦拜耳法又多了一種廢棄物———鋁土礦浮選尾礦。隨著中州分公司選礦拜耳法兩條生產線持續穩定地運行,浮選尾礦的總排放量也越積越多,對中州分公司現有尾礦庫的長期穩定運行造成極大的壓力。因此,解決鋁土礦浮選尾礦的安全堆存和資源化利用問題成為選礦拜耳法產業化實施後亟待解決的重要難題。
鋁土礦浮選尾礦的資源化開發利用是一個新興的課題,也是一個技術難度較大的課題,既要從中獲得較好的經濟效益,又要盡可能實現浮選尾礦的零排放。對鋁土礦浮選尾礦綜合利用技術進行開發,不但能豐富和完善鋁土礦浮選尾礦資源化利用技術的內涵,促進新產業鏈的形成,建立新的經濟增長點,還能有效地降低浮選尾礦堆存過程中的環境和安全風險,實現鋁土礦浮選尾礦的零排放。具有資源、環境和生態效應,對我國氧化鋁生產企業實現循環經濟、良性發展、提高經濟效益具有重要的現實意義。
中國鋁業公司、中州分公司對鋁土礦浮選尾礦的安全堆存和資源化利用問題非常重視,在選礦拜耳法在中州分公司產業化伊始,就組織科技力量對此展開科技攻關。兩年來,經過中州分公司科技人員的不懈努力,《鋁土礦浮選尾礦膏體堆存技術研究》完成了全部研究內容,創新性應用膏體技術處理浮選尾礦,確立了以浮選尾礦漿液、配入基料、膠凝激發劑,按一定比例混合形成有一定強度的易膠結膏體,形成了鋁土礦浮選尾礦的膏體膠結堆存的技術。目前,該項技術已在中州分公司進入產業化實施階段。《鋁土礦浮選尾礦製取低溫陶瓷木材技術研究》在2005~2006 年完成了項目規定的全部研究內容,成功地開發出了鋁土礦浮選尾礦製取低溫陶瓷木材技術、鋁土礦浮選尾礦製取仿石材技術、鋁土礦浮選尾礦製取水泥混合材技術。《鋁土礦浮選尾礦製取鋁硅合金研究》在2006 年已在浮選尾礦除鐵技術上有較大突破,鋁土礦浮選尾礦製取鋁硅鐵合金研究正在進行中。
目前,灰渣干法堆存方案的可研報告已通過專家審查,2007 年年底前可實施完畢。尾礦及赤泥綜合利用方案已與相關院校合作開展攻關。
礦產資源是不可再生資源,日益緊張。所以,圍繞創建資源節約型企業,降低生產成本、實現工業廢棄物資源化利用、發展礦業循環經濟、提高產品產量和改善產品結構,從而提高企業競爭力,是類似中州分公司一樣的高能耗資源消耗型企業義不容辭和責無旁貸的責任。
Ⅳ 污水處理
【污水處理簡介】
按污水來源分類,污水處理一般分為生產污水處理和生活污水處理。生產污水包括工業污水、農業污水以及醫療污水等,而生活污水就是日常生活產生的污水,是指各種形式的無機物和有機物的復雜混合物,包括:①漂浮和懸浮的大小固體顆粒;②膠狀和凝膠狀擴散物;③純溶液。
按污水的性質來分,水的污染有兩類:一類是自然污染;另一類是人為污染。當前對水體危害較大的是人為污染。水污染可根據污染雜質的不同而主要分為化學性污染、物理性污染和生物性污染三大類。污染物主要有::(1)未經處理而排放的工業廢水;(2)未經處理而排放的生活污水;(3)大量使用化肥、農葯、除草劑的農田污水;(4)堆放在河邊的工業廢棄物和生活垃圾;(5)水土流失;(6)礦山污水。
污水處理[1]被廣泛應用於建築、農業,交通、能源、石化、環保、城市景觀、醫療、餐飲等各個領域,也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。
[編輯本段]【處理程度劃分】
現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。
一級處理,
主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理,
主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標准。
三級處理,
進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂率法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。
整個過程為通過粗格柵的原污水經過污水提升泵提升後,經過格柵或者篩率器,之後進入沉砂池,經過砂水分離的污水進入初次沉澱池,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進入生物處理設備,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反應器有曝氣池,氧化溝等,生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床),生物處理設備的出水進入二次沉澱池,二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理,一級處理結束到此為二級處理,三級處理包括生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備,一部分進入污泥濃縮池,之後進入污泥消化池,經過脫水和乾燥設備後,污泥被最後利用。
Ⅵ 山東省信發鋁電集團有限責任公司的污染地下水事件
駛離茌平縣城,沿著309國道向西走,5公里的范圍內,幾乎全是哪脊旁信發集團所屬企業。沿途煙囪林立,高壓線密布,各種大型冶煉設備轟鳴聲四起,電解鋁、氧化鋁、發電、供熱等企業一字兒排開,綿延數公里。來到此處,儼然進入一個大型工業區。據出野攜租車師傅介紹,309國道旁的這片廠區,只是信發集團在茌平總廠區的五分之一。
在干韓村東南角,該村原有的500多畝土地,被信發集團以每畝4萬元的價格徵用,當作處理赤泥的堆場。鋁粉提煉氧化鋁後,就會產生赤泥等廢渣廢水。這些佔地500多畝的大坑,正是用來沉降赤泥。
對於制鋁工業產生的赤泥,一般都要做防滲透處理,防李橡止赤泥浸出液進入地下水系統。據介紹,赤泥廢水一旦進入地下水系,將會使水體pH值升高,影響水中化合物的毒性。而赤泥中所含的氟化物、鋁等物質,還會造成更嚴重的水污染。人們長期攝取這些物質,會影響身體健康。2010年10月,匈牙利一家氧化鋁廠的赤泥堆決堤,赤泥廢水流入多瑙河,引發歐洲多個國家恐慌。
而赤泥水毒性很強,它流到哪兒,莊稼基本就死到哪兒。當地村民介紹說,並且現在已經不喝地下水了。
Ⅶ 廢水主要處理方法並舉例說明
在目前的生產水平條件下,工業生產中產生廢水和生活污水是不可避免的。為保證水體不被污染就必須對這些廢水在排入水體之前加以處理。清除各種污染物有多種方法,這些方法是針對不同性質和形式的污染物而建立的。按照這些方法的不同機理可以分為下面四種類型。
(1)物理方法
通過物理作用來清除廢水中的污染物稱為物理處理法。常用的方法是利用過濾、沉澱、浮選等技術分離廢水中的懸浮污染物。
(2)化學處理法
通過一些化學反應清除廢水中污染物質或使其轉化為其它物質從而化有害為無害、有毒為無毒等,稱為化學處理法。常用的方法有中和法、氧化法、凝聚法、石灰解析法等。
①中和法主要用來除廢水的酸、鹼性。
②氧化法主要是通過氧化作用加速污染物的降解和轉化。一般有三種方式:一是空氣氧化法,即將廢水暴露在空氣中,利用空氣氧化;二是化學氧化法,即在廢水中加高錳酸鉀、液氯、臭氧等強氧化劑使其發生氧化反應;三是電解氧化法,即利用電解的基本原理,使廢水中有害物質通過電解過程,在陰陽兩級分別發生氧化和還原反應,以消除污染物質。
③化學凝聚法這是處理廢水常用的一種方法。當廢水中含有許多膠體物質,用物理方法不易除去時,常加凝聚劑,如硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵、明礬、鋁酸鈉、氧化鐵等,以清除膠體帶的電荷,使之變成絮狀,迅速下沉。
④電解凝聚法電解凝聚法與化學凝聚法基本相同,即清除膠體上的電荷,使其發生凝聚作用。不過,後者是促使膠體下沉,前者是促使肢體聚集於液體表面。電解凝聚法常用於去除廢水中的乳化油。通過電解作用使陽極電板上產生礬花,即氫氧化鐵,陰極產生氫氣。礬花和氣體氣泡不斷上升,將乳化油帶至液面產生凝聚、吸附和浮托等作用,因此又稱電浮選法。
(3)物理化學法
物理化學法有離子交換法、吸附法、萃取法、分離技術等。
①離子交換法這個方法是使硬水軟化的傳統方法,現在是深度處理廢水和回收其中有用物質的重要方法之一。常用於除去或回收廢水中的重金屬。即利用離子交換作用,把廢水中希望除去的或回收的陽離子或
交換,如:
RH+M+=RM+H+
RH——交換樹脂
M+——金屬交換離子
R——樹脂母體
然後用水或其它液體淋洗樹脂,將其中重金屬洗出,樹脂復原。
離子交換樹脂有天然和人工合成產物兩種。此外,天然的蒙脫石、沸石、多水高嶺土和伊利石等均有離子交換吸附能力,也可用於處理廢水,並具有來源容易、成本低等優點。
②吸附法吸附法是採用固體多孔吸附劑,吸附廢水中的味、臭、色、油、酚等污染物的處理方法。屬於這類吸附劑的有活性炭、活性硅石、硅酸、白土、蒙脫石、氧化鋁和骨粉等。
③萃取法採用某種有機溶劑,從廢水中除去或回收可溶於該溶劑中的污染物的處理方法,例如,用重質苯、異丙醚等革取廢水中的酚。
④泡沫分離這種方法是把空氣吹入廢水中,或者在廢水中投放表面活性物質,使水中形成許多泡沫,水中表面活性或非活性污染物質吸附在泡沫上,升至水面,不斷颳去泡沫,就能達到去除污染物的目的。
⑤分離技術膜分離技術可分為電滲析法、擴散滲析法、反滲透法和超過濾法四種形式。
a.電滲析法電滲析是在離子交換法基礎上發展起來的一項分離技術。溶液中的離子在直流電場的作用下,有選擇地通過離子交換膜進行定向遷移,此法多用於海水和苦鹹水除鹽、製取去離子水等。
b.擴散滲析擴散滲析即為濃差滲析,利用半透膜(只能透過溶劑或只透過溶質的膜)使溶液中的溶質由高濃度一側,通過膜向低濃度一側遷移。此法主要用於酸、鹼廢液的處理、回收和有機、無機電解質的分離、純化。
c.反滲透反滲透是以壓力為推動力,把水溶液中的水分離出來,同時分離、濃縮溶液中的分子態或離子態物質的方法。反滲透法在化工分離技術、硬水軟化、製取高純水和分離細菌、病毒等方面得到廣泛應用。
d.超過濾法超過濾法是以壓力為推動力,使水溶液中大分子物質和水分離。其本質是機械篩濾。在這種方法中,膜表面孔隙大小是主要控制因素。
(4)生物處理法
生物處理法也稱生化處理法。生物處理法是處理廢水中應用最久、最廣和相當有效的一種方法。它是利用自然界存在的各種微生物,將廢水中有機物進行降解,達到廢水凈化的目的。根據廢水處理過程中起作用的微生物對氧氣要求的不同,廢水的生物處理分為好氣和厭氣生物處理兩類。
①好氣生物處理法好氣生物處理是在廢水中通過大量空氣,促使好氣微生物大量繁殖,並注意調節pH值(6~9)、溫度(20~30℃)和增加必要的養料(BOD∶N∶P=100∶5∶1)等,使之有利於微生物的生長和發育。它們能將廢水中的有機物大量分解,分解為CO2、H2O、NH3和硫酸鹽、磷酸鹽等,達到去除有機污染物質的目的。
②嫌氣生物處理法嫌氣生物處理是在缺氧條件下,利用嫌氣微生物來進行廢水處理,這種辦法常用於處理有機質含量高的廢水,即生化需氧量在5000~10000mg/L以上的廢水。
(5)土地處理系統法
此法是利用土地及其中的微生物和植物根系對污水進行處理,同時又利用其中的水分和養分促進農作物、牧草或樹木的生長。土地處理系統常用於中、小城市污水二級處理之後代替三級處理。土地處理系統是由污水的沉澱預處理、貯水塘、灌溉系統、地下排水系統等部分組成。處理方式一般為污水灌溉(通過噴灑或自流將污水排放到地表以促進植物的生長)、滲濾(將污水排放到粗砂、砂壤和土壤上經滲濾處理並補充地下水)和地表漫流(將污水有控制地排放到地面上,適於透水性差的粘土和粘質土壤,地面上常播種青草)等。
由於不同的工業廢水和生活污水具有不同的水質和水量,即使相同的工業,也由於各個工廠對生產原料的質量配比要求不一樣以及採用的生產工藝流程不同,因而廢水成分也有很大的變化。廢水處理方法的選擇,應根據廢水的水質和數量,採取不同的處理方法。同時還要考慮處理方法的效果、操作費用、廢水處理過程中所產生的淤泥和沉渣的處理,可能產生的二次污染問題以及廢物的回收利用等等。簡而言之,廢水處理就是要把廢水中的污染物質分離出來,或將其分解為無害物質,以達到廢水治理的基本目的,滿足各種不同用途的要求。