國內外印染廢水處理對比研究

㈠ 磁化效應的應用

磁化技術在水處理中的應用
水經過一定強度的磁場，就成為「磁化水」。目前研究表明水磁化後會產生物理化學性質的變化，其中的機理尚不能肯定。一些學者認為磁場會破壞水原來的結構，使原來較大的締合水分子集團變成較小的締合水分子集團，甚至是單個分子。而且分子中的氫鍵也會有部分因為洛侖茲力的作用下正負離子反方向旋轉而斷裂（1）。所以磁化後的水會表現出一些性質的變化，如：pH值、密度、揮發性、溶解性、表面張力、電導率、沸點、冰點都有不同的改變，這種改變和所加的磁場大小有密切的關系（2）。磁化水因為其特殊的性質已經被廣泛的應用到工程。
早在十三世紀，人們已經注意到磁化水的醫療作用。1945年比利時韋梅朗應用磁化水減少鍋垢獲得成功並申請了專利。該技術由於裝置簡單，不需要任何化學試劑而被美國、日本和前蘇聯廣泛應用並得到發展。我國的磁化水研究開始於六十年代初，以前由於化學法水質穩定劑技術的迅速發展，使得磁水器應用推廣較慢。現在這一技術又重新獲得重視。應用對象已經涉及到建材、化工、冶金、農業、醫學等各個領域。在工業鍋爐的除垢防垢、油田的防蠟降粘等方面、醫學上的磁療等領域中的應用取得了一定的成果。近年來，如何將磁化效應與環境污染治理技術結合起來，提高污水的處理效果已逐漸引起人們的興趣。
磁化對水性質的影響機理的幾個假設和推論
磁化只是單純的物理過程，不是軟化過程。一般認為水系統進行磁處理主要是加快了溶液內部的結晶作用，從而使鹽類在受熱面上的直接結晶和堅硬沉積大大減少,起到防垢的作用。研究表明,磁場的阻垢效果同磁場強度、溶液過飽和度、流速及溶液中各種離子等均有密切的關系（4）。另外，還有一種說法認為磁處理改變了水本身的結構，從而改變了一些性狀。從這兩方面同時考慮，主要有以下的幾個假設和推斷（5）。
（1）洛侖茲力作用
水與磁流的相互移動，能夠產生感應電流，在洛侖茲力的作用下，弱極性的水分子和其他雜質的帶電離子作反向運動。該過程中，正負離子或顆粒相互碰撞形成一定數量的「離子締合體」，這種締合體具有足夠的穩定性，在水中形成了大量的結晶核心，以這些晶體為核心的懸浮顆粒可以穩定的存在於水中。
（2）極化作用
磁場的極化作用使使鹽類的結晶成分發生了變化。微粒子極性增強，凝聚力減弱，使水中原有的較長的締合分子鏈被截斷為較短的締合分子鏈和帶電離子的變形，破壞了離子間的靜電吸引力，改變了結晶條件。形成分散的穩定小晶體。
（3）磁滯效應
磁場引起水中鹽類分子或離子的磁性力偶的磁滯效應，因而改變了鹽類在水中的溶解性，同時使鹽類分子相互間的親和性（結晶性）消失，防止大晶體的結晶。
（4）磁力矩重新取向
在一定基團反應中，磁場影響在基團中成對的磁力矩重新取向，通過這樣的中間機理而影響其他化學反應。反應動力學發生了變化，反應結果中新得到的產品間的比例關系也發生了變化。
磁化水的裝置結構和特點
能制備磁化水的裝置稱為磁水器。按磁場形式的方式可將磁水器分為永磁式和電磁式兩種；按磁場位置又可將磁水器分為內磁式和外磁式兩種。永磁式和電磁式磁水器在間隙磁場強度相同的情況下效果相同，但各有特點。永磁式磁水器的最大優點是不需能源，同時結構簡單，操作維護方便，但其磁場強度受到磁性材料和充磁技術的限制，且存在隨時間的延長或水溫的提高而退磁的現象。電磁式磁水器的優點是磁場強度容易調節，而且可以達到很高的磁場強度，同時磁場強度不受時間和溫度影響，穩定性好，但其需要外界提供激磁電源。與內磁式磁水器相比，外磁式磁水器可能具有更大的優越性，其主要優點是檢修時不必停水及拆卸管道，也不易引起磁短路現象。
目前國內已有四項關於磁水器的專利，這些專利通過選用不同的磁性材料和水流的通路形式來達到使水磁化的目的（3）。如圖1所示的磁化水裝置外型為管狀，採用不銹鋼管製作，兩端帶法蘭盤可與管道直接相連。磁化水裝置內部採用兩組N,S極相對的特殊合金永磁材料製成的磁棒，按照N-S，N-S排列，磁場能量很高，可高達6000高斯，使用期限為25年，磁場強度衰減率為3%，由於磁化裝置使用的是永久磁性材料，無須外加電源，不耗電能。結構簡單，不需要做任何調整，也不需要特殊的保養與維護，而且裝置安裝十分方便，並且不佔地。
（5）氫鍵變形
磁場對水的偶極分子發生定向極化作用後，電子雲會發生改變，造成氫鍵的彎曲和局部短裂，使單個水分子的數量增多。這些水分子占據了溶液的各個空隙，能抑制晶體形成。並使水的整體性能發生變化。
（6）活化能改變
磁場的的影響與系統的轉化有聯系。雖然水在磁化時獲得的能量很少，但在系統中開始和終結之間存在一個「能障」為克服這種能障必須向系統輸送相應的能量以觸發活化能。磁場短時間的作用起著「催化」水系活化能改變的作用，最終導致整個系統性質的變化。
磁化處理對水體生物效應的影響
3.1 磁化處理對藻類初級生產能力的影響及機理。
實驗表明（6），經過磁化的水體中藻類的生產能力明顯高於沒有處理的水體中的藻類。
藻類屬於光合自養型微生物，磁化處理引起其光合作用的生物效應，可以從以下幾個方面進行解釋。第一，光合自養微生物在無機環境中吸收無機鹽，利用光能同化CO2和H2O合成自身物質。而水體磁化可以使BOD,COD降低，使部分有機物礦化，礦化程度高，有利於藻類的生長。第二，磁化處理導致水體的光學性質發生變化，經過磁化處理的水比未處理的水對光的吸收率高30%，水體透光性的改善，保證了光合自養生物的能源。這是磁化處理引起藻類迅速生長的原因之一。第三，磁化水的硬度、pH值、電導率都明顯的高於非磁化水，無機鹽在磁化水中可以較好的溶解，這有利於藻類對營養鹽類的吸收。第四，磁化處理後的污水,能引起生物膜滲透性的增加,從而改善了藻類對營養物質的吸收,促進藻類的生長和生產能力的增加。
3.2 磁化處理對水中異養細菌總數的影響
異養型細菌是以有機物作為能源和碳源的一大類微生物，它的總數隨水中有機物濃度的升高而升高，所以水中異養菌總數可間接反映水中有機物的污染的程度及水的凈化程度。污水經過不同強度磁場的處理後，水中的細菌總數均明顯下降。其原因機理還沒有完全清楚，初步認為：第一，在磁場的直接作用下，引起水體BOD,COD的降低，使異養生物的能源和C素營養物質減少，導致水體異養菌的死亡速度大於增殖速度，於是出現負增長現象。第二，磁場力直接作用於細菌細胞內的水和酶，使酶鈍化或失活。
所以污水磁化處理以後，不僅直接改善其耗養特性的作用，而且磁化後的水體具有新的生物特性。
磁化用於有機廢水的處理
有機廢水處理是當前污染治理的一個普遍問題，傳統方法有活性污泥法、生物膜法、厭氧反應器法、氧化塘法等。前兩種方法是目前二級處理廠應用最廣泛的方法，其優點是技術比較成熟,運行穩定，出水可達允許排放標准，但缺點也很突出，基建投資大、運行費用高昂，尤其運行費之高，使許多單位望而生畏，無力負擔如此之高的運行費用，因此，常常對污水不加處理而直接排入江河湖海。淮河流域1994年發生的流域性污染災害，就是傳統污水處理模式費用太高所帶來的直接後果。為實現可持續性發展戰略，我國的國情要求我們必須開發一種投資少、效率高、運行費用低的污水處理技術。針對這一實際,我們在90年代初，根據磁化水能改變水的一些物理特性，改善生物機能、促進生物生長、提高農業、水產產量和治療保健等經驗，開展磁化—人工生態系統方法處理和利用有機廢水的研究（7），近10年的大量實驗研究和初步應用證明，這一方法是行之有效的，實際應用是成功的，有必要廣泛推廣，並在實用中進一步完善，以保持社會經濟可持續發展的良性循環。
（1） 去除COD的效應與分析
在水中有氧的情況下，通過改變磁感應強度、水溫、磁化流速等對各種污水進行了一系列實驗，結果表明：水溫對污水瞬間通過磁化器直接去除COD沒有影響。磁化流速2.5m/s時最好,這時對形成核磁共振比較有利，磁化去除COD的能力較強。常溫下磁化流速2.5m/s左右,磁感應強度0.262～0.315T下，上述各類污水的COD直接去除率平均醫院污水為25.4%，印染廢水為21.2%，城鎮污水為16.4% (磁化流速為2.5m/s時為20.0% )、橡膠業廢水為11.3%，造紙廢水為8.1%，葡萄糖水為17.8%，澱粉水為11.1%，氨水為 8.1%。另外，為查明瞬間磁化直接使COD減少的原因，還對去離子水、自來水和城鎮污水磁化前後的溶解氧進行測試。常溫下磁化流速2.0m/s，最佳磁感應強度0.315T，4組去離子水磁化前後的溶解氧濃度不變，磁處理對溶解氧無影響;5組自來水磁化後溶解氧略有降低，平均減少4.1%；12組城鎮污水，磁化後溶解氧平均減少24.7%。這種瞬間磁化使污水有機物降解和溶解氧減少的現象，稱磁處理污水的直接效應。這一作用並非水中微生物酶引起的有機物分解，也非磁化使水中有機物分子的化學鍵斷裂,而是磁處理引起核磁共振激活了水中的溶解氧，促使部分有機物氧化分解。這可從三個方面來分析：一是上述實驗中，葡萄糖、水、澱粉水、氨水均為蒸餾水配製，其中沒有微生物，顯然瞬間磁化使污水COD降低並非微生物酶的作用；二是水和有機物分子的化學鍵斷裂，需要消耗相當大的能量，如水分子的氫鍵斷裂需4～6千卡 /克分子的能量，如此之低的磁感應強度所提供的能量很小，無法使化學鍵斷裂；最後,B?帕特羅夫的實驗一定程度上證實了上述論斷，他使有溶解氧的水連續從感應磁場中通過，水中則產生5×10-5%的h2O2 ，這是一種很強的氧化劑，可使水中的有機物直接氧化分解。另外，我們還做了對污水多次連續反復磁化的實驗，可見隨著磁化次數的增加，每次去除COD的比率急劇變小，並趨於水平。因此，將磁處理技術應用於實際時，應使磁處理器間水流有一段時間的恢復過程。經驗表明，水力滯留時間約2～3d以上為佳。
厭氧條件下磁化對提高水中有機物分解也有很好的效果，且更為顯著。我們取4組城鎮生活污水做實驗，溫度保持在0℃，最佳磁感應強度仍為0.315～0.368T，厭氧培養10d測試COD，表明磁化使COD的去除率提高21%～28%，平均為24.5%。其效果即使肉眼也能清楚看出，但機理尚需進一步研究。
（2）水磁處理生態效應及間接凈化影響
外加磁場對生物影響稱生物磁效應，可分為生物分子效應、細胞效應、組織器官效應及整體效應，例如病毒為單純的大分子微生物、細菌、真菌基本上為單細胞微生物、原生動物、高等生物為不同功能器官所構成，其組織器官又為細胞組成。污水中生物種類繁多，構造與功能各異，它們通過某一強度的磁場時，受到的影響也很不相同。從整體上說，有些被抑制，甚至死亡；有些被激活，加快新陳代謝和生長，間接上提高了凈化污水的作用。對此，做了以下幾個方面的系列實驗和分析（8）：
(a).污水磁化具有很強的滅菌作用。磁感應強度0.315～0.420T下，磁化流速2.0～2.5m/s，3組水樣的情況基本一致,滅菌率為74%～81%。但連續反復磁化，滅菌率則提高不大，說明有些種類的菌群能夠抵禦磁場的作用，甚至激活其代謝能力，會更快地生長和降解有機物。磁化處理滅菌原因，可歸納為（7）：一是在磁場的直接作用下，引起BOD、COD降低,使異養微生物的能源和C素營養物質減少，導致水體異養菌死亡速度大於增殖速度，於是出現負增長現象，二是磁場力直接作用於細菌細胞內的水和酶，使酶鈍化或失活。而BOD數值的降低是細菌總數減少的反映，一方面在外加磁場直接作用下，BOD隨COD指標的降低而降低，另一方面，在外加磁場作用下，水體中功能微生物(以細菌為主 )受到影響，一部分細菌適應能力強，生命代謝活動不受到干擾,或者雖受到干擾但經過一定時間後可以恢復到正常狀態，這部分細菌以更強的適應能力生存下去，大部分細菌受到外界磁場作用下，由於體內外水的理化性質的變化(如電導率、表面張力等 )以及酶的鈍化、失活,不能適應而發生死亡現象，功能細菌數目的急劇減少，造成了BOD指標的降低，因此認為磁處理後BOD降低是水中細菌總數減少的反映。綜上所述，可以得出這樣一種認識，外界磁場作用於微生物，對微生物的影響存在有害的一面，也存在有利的一面。磁處理具有殺菌效果，當磁場強度加大到2100GS(4A)以上，可以使70%以上的細菌死亡。施加磁場可以看作微生物生存環境的突發改變，能夠經得起周圍環境及體內離子、電子傳遞速度變化的細菌繼續生存下來並且維持正常的生命代謝活動，這部分細菌具有更強的適應能力，或者說具有更強的生物活性。
(b).活性污泥磁化會明顯提高其活性，從而增強污水的處理效率。我們取7組活性污泥，在37℃恆溫下觀測不同磁強處理後的甲基蘭脫色時間，表明0.367T下脫色時間由無磁化的29h減少至24h，污泥活性增強17%，原因就在於磁化後生存下來的微生物有更大的增殖和代謝能力。為證明這一論斷，又取3組造紙中段廢水稀釋水樣，分別在不磁化和磁化處理後標准溫度下培養，測得它們的BOD5，後者均比前者高,平均高13%，可見磁處理既有滅菌作用，也有激活某些功能微生物的作用，並加速有機物的降解。
(c).磁化使藻類光合作用大大增強,顯著地提高了水中的溶解氧。常溫下取2組同樣的污水實驗，3天後磁化水中綠藻生長旺盛，非磁化水幾乎看不到藻類。另外，又取3組生活污水用明暗瓶對比實驗磁處理對藻類產氧能力的影響，都表明磁感應強度0.367T時污水的藻類產氧能力最高，比非磁化的平均高出1.1倍，按藻類固炭生產力與產氧能力的關系推算，藻類的生產力也將提高1.1倍，這與農業上磁化水使作物顯著增產和大大提高種子的發芽率的結論一致。其原因主要是：①磁化污水使有機物分解加快，為藻類生長提供了充足的C,N,p等營養物；②磁化使生物膜滲透性增加，給藻類吸收營養元素創造了有利條件；③磁化使水的透光性增強，為藻類光合作用提供了更好的光能。水中溶解氧的增加，又促進了水中微生物的生長和有機物分解，二者相互促進,導致有機廢水加速分解。
(d).污水磁化可促進高等水生生物生長，有利於污染物的去除。我們以泥鰍做實驗，在 3個水桶(10L)中，1個未磁化，2個被磁化，磁強分別為0.03T和0.25T，分別放養1.5kg的泥鰍，其他條件相同，3個月後所有磁化的水中泥鰍產量均高於未磁化的，平均產量提高15%～20%。另外，還對泥鰍的耐污能力和同化COD進行實驗，表明未磁化水桶中放養的50條泥鰍到第5天時全部死去，磁化的水桶中的50條在第7天時還有23條存活下來。由於高等水生動物通過食物鏈使有機物分解轉化，間接上提高了污水的凈化能力3組水樣測定7天後的COD，表明被磁化且養有泥鰍的2、3號水桶的COD去除率比無磁化、無泥鰍的提高20%)，並使之以更高的速度轉化為對人類有用的產物，變廢為寶，防止了二次污染。
磁化-人工生態系統方法凈化污水應用實例
如圖2，1980年在原污水站基礎上，建成了一個磁化—人工生態處理系統工程，主要由二級磁化和3個生態池組成。該處理系統有效佔地面積770m2，平均日處理醫院生活污水和病房污水700t。污水直接排入預沉調節生態池，水力滯留時間約4.0h，經水泵提升和一級磁化，進入放養大量魚類的生態轉化池，水力滯留2.0～2.5d，再次磁化並自流到設有許多垂直生態濾管的金魚池，滯留時間2.5～3.0d，通過生態濾管集中後排出，出水達三級地面水標准，供醫院綠化和清洗之用。該站運用多年來，僅1994年在預沉池排過一次池污，且數量不多，足見污染物降解轉化率之高。該系統中：①預沉調節生態池面積180m2，平均水深 1.1～ 2.5m，為兼氧池，池面風眼蓮覆蓋,吸收污水分解的N,p等營養鹽 ；②生態轉化池，直徑25m，由中心園池、環形復氧溝、環形外池組成,接納來自預沉池並進行一級磁化的污水，池中放養數萬尾羅非魚，吞食大量生長的菌、藻及原生動物,使水體快速凈化，並流入中心園池；③生態濾池100m2，平均水深2.3m，其中放養約6萬條金魚和布設許多生態濾管，接納中心園池流來並經二級磁化的水流，繼續生態轉化後經生態濾管過濾後排放，完成整個凈化過程。該系統對BOD(Biological Oxygendemand)，COD，N，p去除率全年平均分別為 89.9%，87.6%，69.6%和73.6%。該系統工程基建總投資27萬元，摺合日處理污水1t/d的基建投資單價為386元；年運行費用7500元，摺合處理污水1t/d的年運行單價10.7元，遠低於表 1所列的常規二級處理的投資單價和運行單價。不僅如此，由於污水處理過程中的牛蛙、金魚、羅非魚、中葯材、葡萄等收入，每年還可收益1.8萬元，比年運行費還多出1.0萬元，形成污水處理過程的負投入。該法由於生態處理中的磁化效應，大大加速和提高了污染物轉化速度和效率，且變廢為寶，使之成為投資少、佔地小、效率高、運行費用低、無二次污染，並有一定產出收益的污水處理新途徑。

㈡ 工業廢水cod是什麼意思

化學需氧量COD（Chemical Oxygen Demand）是以化學方法測量水樣中需要被氧化的還原性物質的量。

廢水、廢水處理廠出水和受污染的水中，能被強氧化劑氧化的物質（一般為有機物）的氧當量。在河流污染和工業廢水性質的研究以及廢水處理廠的運行管理中，它是一個重要的而且能較快測定的有機物污染參數，常以符號COD表示。

測量方法

一般測量化學需氧量所用的氧化劑為高錳酸鉀或重鉻酸鉀，使用不同的氧化劑得出的數值也不同，因此需要註明檢測方法。為了統一具有可比性，各國都有一定的監測標准。

根據所加強氧化劑的不同，分別稱為重鉻酸鉀耗氧量（習慣上稱為化學需氧量，chemical oxygen demand，簡稱cod ）和高錳酸鉀耗氧量（習慣上稱為耗氧量，oxygen consumption，簡稱oc，也稱為高錳酸鹽指數）。

化學需氧量還可與生化需氧量（BOD）比較，BOD/COD的比率反映出了污水的生物降解能力。生化需氧量分析花費時間較長，一般在20天以上水中生物方能基本消耗完全，為便捷一般取五天時已耗氧約95%為環境監測數據，標志為BOD5。

(2)國內外印染廢水處理對比研究擴展閱讀

生態影響

編輯

化學需氧量高意味著水中含有大量還原性物質，其中主要是有機污染物。化學需氧量越高，就表示江水的有機物污染越嚴重，這些有機物污染的來源可能是農葯、化工廠、有機肥料等。

如果不進行處理，許多有機污染物可在江底被底泥吸附而沉積下來，在今後若干年內對水生生物造成持久的毒害作用。在水生生物大量死亡後，河中的生態系統即被摧毀。

人若以水中的生物為食，則會大量吸收這些生物體內的毒素，積累在體內，這些毒物常有致癌、致畸形、致突變的作用，對人極其危險。

另外，若以受污染的江水進行灌溉，則植物、農作物也會受到影響，容易生長不良，而且人也不能取食這些作物。

但化學需氧量高不一定就意味著有前述危害，具體判斷要做詳細分析，如分析有機物的種類，到底對水質和生態有何影響。是否對人體有害等。

如果不能進行詳細分析，也可間隔幾天對水樣再做化學需氧量測定，如果對比前值下降很多，說明水中含有的還原性物質主要是易降解的有機物，對人體和生物危害相對較輕。

㈢ 印染廢水中PH值和COD的對比

水的酸鹼性和抄COD沒有什麼關系，印染廢水的PH一般呈鹼性，COD：1000-1500mg/L;洗水廢水PH6左右，COD：500-800mg/L。
化學需氧量COD（Chemical Oxygen Demand）是以化學方法測量水樣中需要被氧化的還原性物質的量。廢水、廢水處理廠出水和受污染的水中，能被強氧化劑氧化的物質（一般為有機物）的氧當量。在河流污染和工業廢水性質的研究以及廢水處理廠的運行管理中，它是一個重要的而且能較快測定的有機物污染參數，常以符號COD表示。
測定方法：重鉻酸鹽法、高錳酸鉀法、分光光度法、快速消解法、快速消解分光光度法符合國家標准HJ-T399-2007水質化學需氧量的測定。

㈣ 　凹凸棒石粘土（Attapulgite Clay）

一、概述

凹凸棒石又稱坡縷石（），屬於含水的鏈層狀富鎂的硅酸鹽粘土礦物。凹凸棒石因最早發現於美國喬治亞州的凹凸堡而得名。凹凸棒石晶體結構屬2:1型粘土礦物，即兩層硅氧四面體夾一層鎂（鋁）氧八面體。在每個2:1層中，四面體片角頂隔一定距離方向顛倒，形成層鏈狀結構特徵。在四面體條帶間形成與鏈平行的通道，從而構成了平行X軸的鏈條及通道，通道截面積為0.37×0.64nm。

凹凸棒石的理想化學式為：Mg5（H₂O）4[Si4O10]2（OH）₂，化學成分理論值為MgO₂3.83%,SiO₂56.96%,H₂O19.21%。常有Al³⁺、Fe³⁺等離子類質同象置換。凹凸棒石與其他層狀硅酸鹽礦物的不同之處是含有四種形式的水，即表面吸附水、晶體結構內部通道中的沸石水、位於通道邊部且與邊緣八面體陽離子結合的結晶水和與八面體層中陽離子結合的結構水。

凹凸棒石晶體呈棒狀、纖維狀。晶體結構內部通道多，陽離子、水分子和一定大小的有機分子可以進入。凹凸棒石的晶體結構和晶體化學特徵決定了它具有膠體性、吸附性、催化性等性質。

凹凸棒石的物化性能主要有以下幾點。

（1）吸藍量凹凸棒石粘土的吸藍量低於蒙脫石，一般小於24g/100g。

（2）膠質價凹凸棒石粘土的膠質價一般為40～50cm³/15g，低於蒙脫石粘土。

（3）膨脹容凹凸棒石粘土的膨脹容為4～6cm³/g，低於蒙脫石粘土。

（4）可交換陽離子江蘇盱眙、六合等地各類凹凸棒石粘土可交換鈣離子量為7.5～12.5mmol/100g，可交換鎂離子量為2.5～7.5mmol/100g。經活化處理後，可交換陽離子量明顯增加。

（5）吸附脫色性能由於凹凸棒石晶體結構中有類似沸石的大通道，因此具有良好的吸附和脫色性能。凹凸棒石含量越高脫色力越強，經酸活化處理後的脫色力明顯提高。

（6）吸水性凹凸棒石具有很強的吸水性。

凹凸棒石的比表面積為32～36m²/g，密度為2.05～2.30g/cm³，莫氏硬度2～3。

二、凹凸棒石粘土的礦石類型和資源概況

1.凹凸棒石粘土的礦石類型

凹凸棒石粘土礦床成因可分為兩大類，即熱液型和沉積型。一般熱液型的工業價值小，具有工業價值的是沉積型礦床。

凹凸棒石粘土礦石的類型劃分見表3-11-1。首先根據凹凸棒石形態將礦石分為土狀和纖維狀兩大類，然後再根據礦石的礦物共生組合進一步劃分。

表3-11-1凹凸棒石粘土礦石類型的劃分

2.礦床開采工業要求

凹凸棒石粘土礦是一種開發歷史較短的礦產資源，礦床開采工業要求仍處於探索之中，目前對於礦床開采工業要求尚無統一規定。

（1）凹凸棒石粘土礦礦床最小厚度1～2m，夾層最大允許厚度＜0.5～1m。原土不加添加劑，通過0.833mm篩，經濕磨飽和鹽水造漿率（m³/t）：邊界標准為6，最低平均標准為8；I級品≥12.5，Ⅱ級品8～12.5。

（2）含凹凸棒石混合粘土礦床最小厚度1～2m，夾層最大允許厚度1～2m。脫色力（經4%鹽酸處理，以浙江仇山標准漂白土脫色力114作對比）：最低標准≥150；I級品＞200、Ⅱ級品150～200。

（3）白雲石質凹凸棒石粘土礦床最小厚度1～2m，夾層最大允許厚度1～2m。礦石質量標准：白色、白度≥80，性能符合填料、塗料粘土要求，礦石含白雲石為主，含凹凸棒石約20%左右。

3.資源概況

國外凹凸棒石粘土主要分布於美國、法國、澳大利亞、土耳其、俄羅斯、烏克蘭、塞內加爾、印度等國。美國是目前世界上凹凸棒石粘土最大的資源國，主要礦床分布在喬治亞州—佛羅里達州邊境地區，較純的凹凸棒石粘土層厚達1～5m。烏克蘭的Charkassk膨潤土—凹凸棒石礦床，開采厚度大於13m，具有重要的工業價值。澳大利亞凹凸棒石粘土資源豐富，分布在五個州。印度的凹凸棒石粘土礦品級高。

我國是世界上重要的凹凸棒石粘土資源國之一。具有工業儲量的礦床分布在蘇皖交界地帶，如江蘇的盱眙、六合，安徽的嘉山、全椒等凹凸棒石粘土礦。河北涿鹿、內蒙古察右、山西天鎮、甘肅天水盆地、青海西寧盆地、四川奉節、貴州大方、河南鎮平等地都分布有凹凸棒石粘土礦。目前，江蘇、安徽的凹凸棒石粘土礦床已經投入開采，已有各類系列產品問世。

三、凹凸棒石粘土的主要用途及質量要求

1.凹凸棒石粘土的主要用途

由於凹凸棒石粘土具有的吸附性、脫色性、吸水性、陽離子可交換性等特殊物理化學性質，使其在石油、化工、建材、造紙、醫葯、農業、環保等方面得到了廣泛的應用。

凹凸棒石粘土的主要用途如下。

建材用作塗料、化工搪瓷、牆體襯料、水下混凝土原料。

化工作為橡膠的加工助劑；塑料、橡膠的填料；催化劑載體；用作除去石油中的水分、硫、藍色物質等雜質的吸附劑。

石油鑽探深海鑽井、內陸含鹽地層石油鑽井和地熱鑽井的優質抗鹽泥漿原料，凍土地帶的油井灌漿原料。

農業農葯載體；農用肥料調節劑；製作乾燥、穩定的鉀肥和氨肥；解決除草劑與肥料間的分離；動物飼料的添加劑。

食品除去食用油中的黃麴黴素B1；凈化糊精，除去蛋白殘渣。

環保污水凈化；糞便、廢水的除臭、脫色。

鑄造用作增強型砂強度的粘合劑。

軍事防毒用於製造敷在皮膚上的防毒油膏。

粘接劑牆壁粘接劑；酚醛樹脂粘接劑。

2.產品質量要求

對於凹凸棒石粘土的產品質量目前國內還沒有統一的國家標准或部頒標准，只有企業標准。江蘇盱眙和安徽嘉山兩個凹凸棒石粘土公司是國內主要生產凹凸棒石粘土產品的公司，對於凹凸棒石粘土開發利用較早，有自己產品的企業標准，見表3-11-2和表3-11-3。

凹凸棒土粉碎後，經熱處理和活化，可製成凹凸棒土活性土。凹凸棒土活性土的多種用途的質量要求見表3-11-4。

3.應用研究實例

例1凹凸棒石粘土凈化含強致癌物質黃麴黴毒素B₁油脂

表3-11-2江蘇盱眙凹凸棒石粘土公司產品企業標准

表3-11-3安徽嘉山凹凸棒石粘土公司產品企業標准

表3-11-4凹凸棒土活性土各種用途的質量要求

花生、玉米、黃豆、菜籽及其油品，極易污染強致癌物質——黃麴黴毒素B1（縮稱AFT_B1），對這些產品去毒凈化是非常必要的。朱振海等人應用凹凸棒石粘土，通過去毒凈化工藝，可將AFT_B1含量高達500ppb的油品去毒凈化，使其殘毒在國標以下，同時又達到脫色、脫臭、凈化的要求。

去毒凈化用的凹凸棒石粘土是江蘇盱眙奧土公司生產的活性凹凸棒石粘土。對菜籽油去毒凈化結果見表3-11-5。當去毒吸附劑凹凸棒石粘土用量為1.6%時，對含毒濃度50×10^-9～250×10^-9的菜籽油凈化後，凈化油中殘留AFT_B1＜5×10^-9（陰性）；當用量在3.2%時，也可使含毒濃度高達500×10^-9的油品呈陰性。

表3-11-5凹土去除AFT_B1凈化力檢測結果

註：①南京市糧油檢測中心檢測；②AFT_B1＜5×10^-9為陰性（-），＞5×10^-9為陽性（+）。

凈化工藝流程見圖3-11-1。

例2改性凹凸棒石粘土作吸附劑

合肥工業大學陳天虎利用改性的凹凸棒石粘土對印染污水進行了處理研究。凹凸棒石粘土產於安徽明光市官山鄉凹土礦。礦石中凹凸棒石含量為60%～75%，其次為蒙脫石及少量白雲石、石英。陽離子交換容量20%～30mmol/100g，比表面積150m²/g，樣品粒度200目。

樣品改性方法如下：①天然原土（未改性）；②340℃焙燒1h；③1N磷酸改性，固液比1:20，常溫浸泡12hr，抽濾洗滌至pH值接近7,105～110℃烘乾，研磨備用；④2N磷酸改性，方法步驟同③；⑤3N磷酸改性，方法步驟同③；⑥2N硫酸改性，方法步驟同③；⑦碳酸鈉改性，在凹土中加入5%的碳酸鈉，方法步驟同③。實驗結果見表3-11-6。

圖3-11-1凹土去毒凈化工藝流程示意圖

實驗結果表明，改性的凹凸棒石粘土對酸性染料CRS大紅、鹼性染料BO艷藍、還原染料VB深藍等均有不同程度的吸附去除率。

例3凹凸棒石粘土作橡膠填料

彭書傳利用表面改性凹凸棒石粘土進行了作橡膠填料的試驗研究。試驗用凹凸棒石粘土取自安徽明光凹凸石粉廠的325目粉料。其主要化學成分（wt%）為：SiO₂58.50,MgO14.54,Fe₂O₃3.00,Al₂O₃6.09,CaO14.54,K₂O0.56，其他2.77。

表3-11-6凹土和不同方法改性凹土吸附染料及酚類物質的實驗結果

註：①吸附染料實驗溶液初始濃度為100mg/L，吸附劑加量0.25%；②印染廢水實驗初始COD117mg/L，吸附劑加量0.5%；③吸附對苯二酚、甲酚、苯酚實驗溶液初始濃度分別為80.35、116.2、103.2mg/L，吸附劑加量0.5%；④Ce為吸附平衡濃度，N為吸附去除率。

偶聯劑：KH-590、KH-550、NDZ-101、NDZ-311W，南京曙光化工廠產。

三級天然膠：馬來西亞產。

丁苯1500：蘭化公司橡膠廠產。

首先將樣品置於馬弗爐進行熱活化，然後再用表面改性劑進行表面改性，改性後的樣品作橡膠填料。實驗結果見表3-11-7和表3-11-8。

表3-11-7比表面積與熱處理溫度的關系

表3-11-8不同填料填充膠料的力學性能

表3-11-7表明，在250℃下熱處理2hr，凹凸棒石粘土脫水後比表面最大。表3-11-8表明KH-590硅烷偶聯劑的改性效果最佳，其最佳用量為1%。可取代輕鈣、陶土、白碳黑，作橡膠淺色補強填料。

例4李英堂、周一民對河南鎮平白雲質凹凸棒石粘土在人造革等方面的應用進行了實驗研究。

鎮平白雲質凹凸棒石粘土的化學成分（wt%）:SiO₂14.48,Al₂O₃2.53,Fe₂O₃1.13,FeO0.054,MgO17.16,CaO₂4.14,TiO₂0.13,K₂O0.32,Na₂O0.045,P₂O₅0.009,Mn0.028,CO₂36.13,H₂O⁺2.65,H₂O^-1.94。礦石的礦物成分以白雲石為主，佔70%～75%；其次是凹凸棒石，佔15%～20%；石英2%～4%；蒙脫石約佔3%～5%。白雲石呈規則的菱面體晶形，粒徑均＜12μm，主要在3～5μm間。凹凸棒石呈非常細小的纖維狀，在電鏡1.5萬倍的情況下，見到凹凸棒石局部呈纖維狀，集合體為微晶片狀。

樣品被粉碎至-325目。粉料的粒度組成：＜2μm的佔13.7%,＜5μm的佔47.1%,＜10μm的佔82.7%,＜20μm的佔94.5%,＜30μm的佔97.6%，粉樣粒徑全部小於45μm。樣品的平均粒徑為5.4μm。

粉樣的白度為81.1%。表面改性劑用硬脂酸，溶解劑是丙酮。

用未表面改性的白雲質凹凸棒石粘土粉料作人造革的填料，填加量為40，總用量50kg，試驗規模為工廠正常生產一個班的作業。產品指標見表3-11-9。

表3-11-9人造革成品物理性能測試結果

用表面改性的粉料作透明軟質聚氯乙烯（PVC）的填料，改性劑硬脂酸的用量：1號樣為1.5%、2號樣為2.5%，每次改性3kg樣品，溶解劑丙酮均為300mL。

軟質透明PVC薄膜的配方為：

R/C-3DOP82058303Hse鈦白粉凹土填料

10050830.5240

產品質量見表3-11-10。

表3-11-10PVC薄膜產品質量

在坯體配料中加20%的白雲質凹凸棒石粉料，燒制出的釉面磚產品性能見表3-11-11。

表3-11-11釉面磚產品性能

四、凹凸棒石粘土礦選礦提純

各個應用領域對礦石中的凹凸棒石含量均有一定要求，一些技術含量高、附加值大的產品要求使用高品位的凹凸棒石粘土，需要對中低品位礦石進行選礦提純。常規的凹凸棒石粘土選礦方法主要有干法和濕法兩種。

1.干法選礦

目前，凹凸棒石粘土生產企業大都採用干法選礦。干法選礦流程為：原礦→手選→乾燥→破碎→磨粉分級→包裝。按用戶要求，粉碎加工成不同粒級產品。

乾燥後的礦石水分控制在13%～15%。

干選的關鍵工藝是磨礦分級，一般採用雷蒙磨磨粉，用空氣分級機（旋風集塵器組）分級。粘土中常含有很多硬顆粒，如石英、方解石等，不易磨碎，通過分級可將它們除去。

通過干法選礦可生產出0.246mm、0.074mm、0.043mm等不同級別的產品。

2.濕法選礦

當凹凸棒石粘土用於化妝品、洗滌劑、助濾劑等要求純度較高的領域時，干法選礦不能滿足要求，要用濕法選礦提純，除去石英、方解石、白雲石等雜質礦物。濕法選礦主要包括分散、分離、脫水等步驟。

分散凹凸棒石是一種粒度很細而且很粘的粘土礦物，為了使凹凸棒石和雜質礦物顆粒充分分散和解離，需加入適量的分散劑並採用高剪切力攪拌。分散劑一般是用磷酸鹽。另外，在已含磷酸鹽（如焦亞磷酸四鈉）分散劑的粘土漿液中再加入與分散劑等量的氧化鎂或氧化鋁及鎂、鋁的氫氧化物，體系的粘度降低，從而可對濃度較高的礦漿實現除砂分離。

分離經過充分分散的礦漿，通常採用重力選礦法分離，除去雜質。自然沉降法、重選法、離心分離法都能達到提純的目的。所用設備有水力旋流器、搖床、卧式離心機等。

脫水由於凹凸棒石的膨脹性、膠體性和高粘度，礦漿很稀，給脫水乾燥作業帶來很大的困難。脫水工藝的關鍵是選擇能保持原礦性質不變和滿足應用對象要求的葯劑，以降低礦漿粘度，並選擇高效過濾設備。

五、凹凸棒石粘土的深加工

凹凸棒石粘土用途很廣，為了適應不同用途對凹凸棒石粘土性能的不同要求，需對其深加工處理，以強化某些特性。

（1）擠壓擠壓是將凹凸棒石的纖維囊分離、撕開，以增加其孔隙體積和比表面積，提高其粘度、脫色與過濾能力。具體方法是將粉碎的提純的凹凸棒石粘土和水混合，通過擠壓器擠壓。擠壓設備必須具有高剪切力，才能使原來被靜電引力結合在一起成束的纖維狀晶體分開。添加適量的分散劑會取得更好的效果。膠體級產品一般採用濕法擠壓。

（2）研磨生產粗粒或細粒吸附級產品，使用皺紋滾動磨和滾子磨。產品主要用作脫色、土壤改良、農葯化肥載體等。生產膠體級產品使用流動磨。主要產品用作泥漿，表面塗層等的原料。

（3）熱處理熱處理包括乾燥和煅燒兩部分。膠體級產品的乾燥處理十分重要，一般採用低溫烘乾，控制溫度在80～100℃。生產吸附級產品需要煅燒處理。通過煅燒活化，凹凸棒石失去吸附水、沸石水以及部分結晶水和結構水，可變為多孔的乾草堆狀結構，使孔隙度、比表面積增大，分散性、吸附性提高。煅燒溫度不得超過600℃，一般為200～400℃之間。

（4）表面改性凹凸棒石的表面改性同其他非金屬礦的表面改性的目的是一致的，操作大體相同。常用的表面改性劑有硅烷、鈦酸酯偶聯劑。經表面改性的產品可作橡膠、塑料等填料。

用十八烷基胺等有機試劑將凹凸棒石改性為有機凹凸棒石粘土，其性能和用途與有機膨潤土相似。

（5）酸活化處理活化可提高凹凸棒石粘土的脫色力。酸活化方法較多，有硫酸法、鹽酸法、硫酸—鹽酸混合法。鹽酸法易活化、易洗滌，硫酸法成本較低，國內工廠大都採用硫酸法。被活化的凹凸棒石粘土的控制粒度為80～74pm，活化時間1hr，礦石品位較高時酸濃度為1%，品位較低時酸濃度為4%。

凹凸棒石粘土礦產為世界性稀缺粘土礦資源，它不僅在世界上少數幾個國家發現有工業意義的礦床，而且還具有許多優良的物化性能和工業用途，具有很高的經濟價值。據文獻報導，國外已開發出近兩千多種適用於不同領域和工業部門的凹凸棒石粘土產品，相比而言，我國對凹凸棒石粘土的開發應用研究與國外還有一定差距。我國凹凸棒石粘土資源的開發利用重點是加強低品位礦石的應用研究，充分利用儲量占絕大多數的這部分資源，擴大凹凸棒石產品的品種和應用領域。

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㈤ 物化法處理印染廢水的研究進展

我國是印染紡織第一大國，而印染行業又是工業廢水排放大戶，據不完全統計，全國印染廢水每天排放量為3.0×106~4.0×106t。印染廢水具有水量水質變化大、有機污染物含量高、色度深、pH波動大等特點，過去常採用成本較低的生化法處理即可滿足較低的排放標准。
1處理印染廢水的物理方法
常用的處理印染廢水的物理方法主要包括吸附、混凝、膜處理等。通常地，吸附和膜處理技術作為生物處理的深度處理技術;而混凝技術視具體情況可以放在生物處理工段的前面，也可以放在後面。這些技術都可取得較好的效果。不過一般來說此類技術只是對廢水中的污染物進行了相間轉移，並沒有從根本上消除污染，而且相應材料消耗較大，增加了處理成本，限制了大范圍的推廣應用。
1.1吸附法
當印染廢水與多孔性物質混合或通過由其顆粒組成的濾床時，污染物就會進入多孔物質的孔隙內或者是黏附在表面而被除去。吸附法適用於低濃度印染廢水，多用於深度處理。應用最多的吸附劑是活性炭，但單獨採用活性炭吸附處理印染廢水的成本很高。
近些年來研究的重點主要在於尋找開發新型廉價易得的吸附劑，並對其進行改性來提高吸附性能，其種類和主要性能如表1所示。
1.2混凝法
混凝工藝流程簡單，操作管理方便。但由於染料品種繁多，單一混凝劑難以適應成分復雜的印染廢水，因此開發新型高效無毒混凝劑，對現有葯劑進行改性，爭取做到一劑多用是目前該技術發展的趨勢。
目前常用的絮凝劑包括無機絮凝劑、有機絮凝劑及生物絮凝劑。無機絮凝劑主要有鋁鹽、鐵鹽等低分子混凝劑以及聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵等高分子混凝劑。傳統的鋁鹽混凝一直佔主導地位，其絮體小、形態穩定，對大部分染料廢水處理效果比較理想，但反應較慢，受溫度影響較大且有毒性;鐵
鹽反應快、絮體大、易失穩沉澱，對疏水性染料脫色效率高，但對親水性染料脫色不理想，投加量不當會使水體呈現黃色，COD去除率低。有人圍繞著鐵磁性物質展開研究，通過磁種混凝使非磁性污染物獲得磁性，實現磁分離來縮短時間。D.Pak等〔1〕將煉鋼過程中產生的廢渣粉碎(其成分中含有磁性鐵氧化物)來處理紡織廢水，沉降速度較FeCl3或PAC大10倍，對色度、SS、TOC、COD、總氮和總磷的去除率都較高;賈宏藝等〔2〕利用磁性納米Fe3O4顆粒的超順磁特性，在外加磁場的作用下將磁顆粒、亞鐵鹽及有機物形成的混凝體迅速沉降下來，COD去除率較只投加亞鐵鹽時高15%。
有機高分子絮凝劑較無機絮凝劑絮凝速度快且穩定，用量少，受共存鹽類、pH及溫度影響小，產生的殘渣也較少，因此應用前景更加廣泛。主要品種有聚丙烯醯胺、聚丙烯酸、聚二甲基二烯丙基氯化銨、聚胺等，由於合成高分子有毒性，因而天然無毒的高分子絮凝劑如殼聚糖日益受到重視。但殼聚糖只能溶解於弱酸性溶液，溶解度較小，在殼聚糖分子上引入基團對其進行改性，增強殼聚糖的螯合能力已經成為必然趨勢。劉運學等〔3〕對比了羧甲基殼聚糖和殼聚糖對某毛巾廠印染廢水的混凝處理效果，在相同工藝條件下前者得到的脫色率和COD去除率都優於後者。
近些年生物絮凝劑發展迅猛，其對水中膠體和懸浮物具有絮凝作用，且無二次污染，具有高效、無毒、絮凝對象廣泛、脫色效果獨特等優點，但是成本較高，技術上還存在一些問題。
1.3膜分離
膜分離技術由於無相變、設備簡單、操作方便等優點，迅速發展日趨成熟並已形成工業化規模，但不適宜直接處理印染廢水，否則極容易造成嚴重的膜污染且難以再生;膜分離技術多用於深度處理，降低和去除殘存的有機物、色度並脫除無機鹽分，分離前段工藝中形成的微生物、絮凝物或是投加的固體催化劑，與其他技術聯用的效果極好，出水可以達到回用標准。叢利澤等〔4〕採用混凝沉澱法對COD高達2500mg/L，色度高達10000倍的印染廢水進行預處理，後接膜生物反應器與納濾膜分離系統組合工藝，處理後COD降到30mg/L，NH3-N降到8mg/L，色度為0，其中納濾膜主要分離色素等生物難降解小分子物質。浙江某公司〔5〕採用超濾-反滲透聯用處理印染廢水，超濾可去除部分有機物及色度，更主要是去除可能污堵反滲透膜的膠體、細菌、病毒等雜質，延長了反滲透膜的清洗周期和壽命;反滲透可去除98%的鹽分，完全去除硬度，同時對COD、色度也具有極高的去除作用，出水完全達到純水標准。
2化學氧化方法
化學氧化能夠使印染廢水中的有機染料發生化學反應而被分解，常用的氧化劑包括O2、O3、ClO2、H2O2、新生態MnO2等。這些氧化劑都能與染料發生氧化還原反應，但由於成本高或效率低導致費用昂貴，於是人們紛紛添加催化劑來提高其氧化性能，通過產生氧化活性更高的˙OH來提高其氧化能力。印染廢水中染料的顏色來源於染料分子的共扼體系—含不飽和基團—N=N—、C=C、—N=O、C=O、C=S—、—CH=N—等的發色體〔6〕。˙OH的標准氧化電位高達2.8eV，是除元素氟以外最強的氧化劑，能夠有效打破共扼體系結構，使之變成無色的有機分子，無選擇地將絕大多數有機物徹底氧化成CO2、H2O和其他無機物。
2.1光化學氧化法
光化學氧化印染廢水不受鹽離子種類、有機物濃度和pH波動的影響，無二次污染，操作條件溫和。利用紫外光照射在TiO2的表面產生˙OH進而氧化有機污染物是當前實驗室內最主要的方法，但對於色度較高的印染廢水由於光透過性較差而使處理效果不夠理想。
於是研究重點正在從利用紫外光的光催化氧化向利用可見光的光敏化氧化轉變。因為染料本身就是一種光敏化劑，能夠被可見光激發向TiO2轉移電子，形成的導帶電子被水中的氧捕獲，進而形成˙O2-和˙OH，這樣協助催化劑被間接激發，從而擴大了可利用光的波長范圍，甚至可以直接利用太陽光，極大地降低了處理成本。在實驗室內採取的措施有：改變光收集裝置透鏡聚焦〔7〕、復式拋物線集光器〔8〕、鍍發光劑〔9〕、聯合類Fenton技術〔8-10〕等，這些都得到了良好的處理效果。在突尼西亞佔地50m2的光敏化氧化工藝中試裝置的運行結果表明，太陽光能夠去除難降解有機物和色度〔11〕，甚至較實驗室內有更高的效率(量子產率達15%)，並提高了廢水的可生化性，這在陽光充沛的地區具有極大的意義，只是太陽光的光效率過低，使得處理設施佔地面積龐大。
2.2電化學氧化法
關於電化學氧化的研究主要集中在對電極的改進上，以提高電極材料的催化性能，提高電流效率降低能耗。溫軼等〔12〕以碳納米管電催化電極做陽極，不銹鋼片為陰極分解處理含活性艷紅X-3B的模擬印染廢水，在酸性條件下當電流密度為20mA/cm2時可以有效電催化氧化有機染料。A.Sakalis等〔13〕以鈮/硼摻雜金剛石為陽極來處理4種偶氮染料，與Pt/Ti相比，電耗更低，效率更高，脫色率高達90%。A.Koparal等〔14〕利用硼摻雜金剛石拉西環形陽極在雙極滴流塔反應器中處理鹼性紅29，其分解率達99%，最優的條件下脫色率和COD去除率分別為97.2%和91%，而電流密度僅1mA/cm2。
實際印染廢水往往含有大量無機鹽類，導電性較強，無需額外投加電解質。研究表明，當廢水中含有鹵化物時電解效率會提高，其中NaCl影響最大，不僅能降低電耗，利於絮凝，還能在陽極形成ClO-繼續氧化。A.Sakalis等〔15〕還發現Na2SO4也有相似效果可生成S2O32-，但效果沒有NaCl明顯。
另外通過電解產生的O2或是外界提供的O2還可以在陰極上還原產生H2O2，類似與Fenton試劑聯用。JunshuiChen等〔16〕將Fe2+換成Co2+，獲得了更強的催化能力，對溴鄰苯三酚紅的分解更加迅速。
電化學方法處理印染廢水快速高效，優點眾多，但由於價格昂貴，實際應用並不多，目前著重在對微觀機理、中間產物及其毒性的研究。
2.3濕式氧化法
濕式氧化法(WAO)是在高溫高壓條件下，利用溶解的氧氣將廢水中有機物氧化的方法。該工藝操作條件苛刻，對反應器要求嚴格，且停留時間較長。旨在降低反應溫度和壓力的濕式催化氧化技術(CWAO)近年來受到廣泛的重視和研究。
如何使反應條件變得更加溫和是濕式催化氧化工藝的關鍵。有人投加H2O2、O3等氧化性物質來降低操作條件，也有人制備高效催化劑嘗試在常壓較低溫度下處理染料溶液。Sung-ChulKim等〔17〕以10gAl-Cu柱狀黏土催化H2O2處理1000mg/L的活性藍19溶液，常壓、80℃下，20min內可完全將其去除，還抑制了Cu的溶出。YanLiu等〔18〕在常溫常壓下向500mg/L的甲基橙模擬染料廢水通入空氣2.5h，採用Fe2O3-CeO2-TiO2/γ-Al2O3作為催化劑，脫色率、COD去除率和TOC去除率分別可達98.09%、97.50%和97.08%;HongzhuMa等〔19〕在常壓、35℃、pH=5的條件下，用CuO-MoO3-P2O5催化氧氣處理300mg/L的甲基橙溶液，脫色率僅有55%，而在相同條件下亞甲基藍10min的脫色率就可達99.26%。
2.4Fenton法
Fenton試劑是由H2O2與Fe2+混合組成的氧化體系，H2O2在酸性條件下(一般pH<3.5)被Fe2+或Fe3+催化分解產生高活性的˙OH和˙O2H，同時Fe離子還具有絮凝作用。W.Bae等〔20〕採用Fenton法處理印染紡織廢水時發現Fe離子絮凝的效果遠大於自由基的氧化作用。此技術去除效率高，易操作，但是酸性的反應環境會造成設備腐蝕，因此在排放前須進行中和處理，且出水中Fe2+排放濃度高。李紹鋒等〔21〕採用Fenton試劑對9種活性染料所配水樣進行處理，pH在3～5之間，Fenton試劑對9種染料的降解效果均較好，色度去除率達90%以上，COD去除率在40%～80%之間。反應後的UV-VIS吸收光譜區已無N=N雙鍵及芳香結構的特徵
吸收，說明染料分子中此部分結構已被Fenton試劑徹底破壞。單獨採用Fenton試劑氧化印染廢水中的有機物時H2O2的消耗量過大，處理成本高，一般需與其他技術聯用。近年來有人在Fenton工藝里引入紫外〔20〕、草酸鹽等或是固定催化劑〔22-24〕，可進一步增強其氧化能力、擴大適用的pH范圍和抑制Fe的溶出。JiyunFeng等〔25〕把Fe塗在斑脫土上作為光Fenton催化劑氧化偶氮染料OrangeⅡ，脫色率100%，TOC去除率達50%~60%。A.Durán等〔8〕對比了光Fenton技術在投加草酸鹽與否時處理活性藍4溶液的效果，發現前者有助於創造低pH氛圍，提高了反應速率，且COD、TOC的去除率都優於後者。
2.5微波誘導催化氧化法
微波是指波長為1mm~1m、頻率為300~300000MHz的一種電磁波。在液體中微波能使極性分子高速旋轉，產生熱效應;許多磁性物質如過渡金屬及其化合物、活性炭等對微波有很強的吸收能力，常作為誘導化學反應的催化劑，當受微波輻射時不均勻的表面會產生許多「熱點」，其能量比其他部位高得多，誘導產生高能電子輻射、臭氧氧化、紫外光解和非平衡態等離子體等多種反應，可以產生高溫並形成活性氧化物質，從而使有機物直接分解或將大分子有機物轉變成小分子有機物。
張國宇等〔26〕以顆粒活性炭為催化劑微波誘導氧化雅格素紅BF-3B150%染料廢水，較單獨使用微波氧化和活性炭吸附兩者時都具有明顯的優越性，最優條件下色度和COD去除率分別為99.6%、96.8%。微波輻射能有效解吸活性炭表面的有機物，使活性炭再生並有利於有機物的消解和回收再利用。但是活性炭的機械強度較差，微波、高溫及水力擾動都會使其結構受到破壞甚至破碎，從而影響了其催化活性和壽命。近些年來所使用的催化劑逐漸轉到金屬及其化合物，例如張惠靈等〔27〕用CuO/γ-Al2O3替換活性炭，效果明顯，當摻雜CeO2後脫色率又提高30%，還延長了催化劑的使用壽命;洪光等〔28〕以改性氧化鋁誘導微波氧化處理雅格素藍BF-BR染料，催化活性和使用壽命均優於顆粒活性炭。
2.6超聲催化氧化法
超聲處理效果不受溶液色度影響，並可能實現完全褪色和100%礦化。超聲空化能在液體中產生局部高溫高壓、高剪切力，誘使水分子及染料分子裂解產生˙OH自由基，另外溶解在溶液中的N2和O2也可以發生自由基裂解反應產生˙N和˙O自由基，進一步引發各種反應，使水中有機物礦化成無機物或轉換成易生物降解的小分子化合物，還有可能促進絮凝。由於超聲波產生的自由基濃度有限，能量轉化率低，效果並不理想〔29〕，目前多使用催化劑〔30〕或者與其他氧化技術聯用來提高效率。A.Maezawa等〔31〕發現超聲提高了光催化分解酸性橙52的效率和TOC的去除率，並且不受Cl-的影響，可能是超聲波增加了催化劑的表面積，提高了傳質速度，同時在催化劑表面生成的H2O2有利於產生˙OH。Ki-TaekByun等〔32〕在多泡聲致發光條件下30min內去除亞甲基藍，較普通TiO2催化UV快得多，但同時證實了微氣泡在崩潰瞬間發出的光對染料的氧化幾乎不起作用。JianhuiSun等〔33〕研究表明超聲可以顯著增加低Fe2+濃度的Fenton試劑氧化酸性黑1的能力，最適條件下30min去除率達到98.83%，避免了普通Fenton含鐵污泥的問題。G.Tezcanli-Güyer等〔34〕發現超聲對O3和UV有催化作用，可以提高O3的傳質，同時在催化劑表面生成的H2O2有利於產生˙OH，當3種方法協同作用時，酸性紅7的分解速率大大提高。
符德學等〔35〕採用超聲協同鈦鐵雙陽極電解體系氧化含有鹼性湖藍5B的印染度水，集超聲空化、陽極催化氧化、電生自由基氧化和電絮凝等技術於一體，COD去除率達到90.2%，脫色率達到98.3%。
3結束語
上述方法用來處理印染廢水各有優劣，物理法總體上處理成本較高，其中的吸附法和膜分離技術適合於作為深度處理技術;化學氧化處理效率高、二次污染較少，越來越受到青睞，但直接用於生產則費用昂貴，這限制了這些高效技術的實際應用。比較有效的處理工藝是將化學氧化技術與生化技術結合，充分發揮各自的優勢，通過物化處理減少印染廢水的生物毒性，提高可生化性，再採用處理成本較低的生化法進一步處理。吸附法和膜分離技術作為出水要求嚴格的工藝或回用水技術較為合適。
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㈥ 　水污染治理現狀

一、水污染源治理現狀

70年代，我國的工業污染治理主要集中在點源上，以治理工業「三廢」為主；80年代，通過調整不合理的工業布局、產業結構和產品結構，結合技術改造，強化環境管理等措施，對工業污染進行了綜合防治，並在小范圍內開展了區域環境綜合治理；進入90年代以來，在加強工業污染防治的同時，大規模開展了重點城市、流域的區域環境綜合整治和農村面源污染防治，力爭使部分城市和地區環境質量有所改善。國家確定的「三河」、「三湖」的水污染防治全面展開。

1998年度我國廢水排放總量為395億t，化學需氧量（COD）排放量為1499萬t。分別比上年下降了5.0%和14.7%，其中，工業廢水排放量201億t，化學需氧量排放量806萬t，分別比上年降低了11.5%和24.9%；生活污水排放量194億t，化學需氧量（COD）排放量693萬t，分別比上年增加了2.6%和1.3%（表7-3）。

表7-31998年與1997年廢水及化學需氧量排放對比

縣及縣以上工業和重點鄉鎮工業廢水處理率和排放達標率分別為87.4%和65.3%，比上年分別提高了8.5%和10.9%。全國已建成並運行的城市污水廠266座，日處理能力1136萬t，城市污水集中處理超過20%。

二、水污染治理技術現狀

1.污水常規處理技術

污水處理技術，按其作用原理大體可分為物理法、化學法和生物法三類。物理法是利用物理作用使污染物在不改變其化學性質條件下從污水中分離的方法，如沉澱、過濾、氣浮、吸附、蒸發等方法，多用於污水的預處理和後處理；化學法是利用化學反應作用來分離、回收污水中的污染物，或使其轉化成無害物質的方法，如混凝法、中和法、氧化還原法、電解法等，多用於污染物濃度較高、毒性較大或微生物難以降解的工業污水處理；生物法則是利用微生物新陳代謝功能使污水中呈溶解和膠體狀態的有機污染物降解並轉化為無害物質的方法，多用於可生化性較好的有機污水的治理。生物法根據微生物對氧的需求可分為厭氧法和好氧法兩大類，同時又根據生物絮體在反應器中的存在方式分為活性污泥法和生物膜法兩種。厭氧法多用於處理高濃度污水，好氧法則多用於處理較低濃度污水。

國內外污水處理工藝主要以生物法技術為主，原因在於生物法具有微生物來源廣、種類多、繁殖力強、容易馴化和發生變異的特點，處理成本相對較低。特別是近些年來，隨著對微生物凈化機理和反應動力學認識的深入，生物法技術也更加成熟和完善，不僅凈化效率和出水效果有了很大提高，運行成本也有了大幅度降低。我國污水處理雖然起步較晚，但在消化吸收國外技術基礎上，通過積極的研究與開發，也已形成了一系列適合我國國情的新技術、新工藝。

目前國內外普遍採用的污水處理工藝包括：好氧法中的傳統活性污泥法、氧化溝法、A-B法、生物接觸氧化法；厭氧法中的厭氧污泥床法、兩相厭氧消化法；厭氧、好氧相結合的A-O法、A-A-O法等。

（1）傳統活性污泥法。傳統活性污泥法自1914年在英國曼徹斯特建成第一座試驗廠以來已有80多年歷史，通過多年生產實踐中的不斷完善，現已十分成熟，並在許多國家的大中型污水廠應用。其凈化機理重點利用了微生物對數增長期的高活性，因此具有凈化效率高的特點。

該工藝的優點是凈化效率高，出水效果好；缺點是污泥產量大、脫氮除磷能力差，操作管理技術要求嚴，一旦疏與管理將引起活性污泥的異常現象（如生物中毒、污泥膨脹等），重新恢復需較長時間；因此該工藝目前已逐步被其它工藝取代。

土耳其安長拉污水處理廠，日處理水量76.5萬t，運行參數如表7-4。我國北京（高碑店）城市污水廠、天津（紀莊子）城市污水廠也屬此類。

表7-4土耳其安卡拉污水處理廠效果

（2）氧化溝法。氧化溝又稱循環曝氣池或氧化渠，50年代由荷蘭衛生工程研究所開發，屬活性污泥法的變種，凈化機理也稍有不同。開發的目的在於滿足污水處理要求的同時，使剩餘污泥量進一步減少，從而降低污泥處理成本。原理是通過延長曝氣反應時間，並採用環形循環曝氣池，使污水在池內有一個較長的循環期，在距曝氣器較近的區段溶解氧濃度高，微生物處於高活性期，有利於有機物的降解；在遠離曝氣區，溶解氧濃度偏低，微生物處於缺氧環境，有利於提高系統中污泥的自身消化和脫氮、磷能力。氧化溝法就其結構形式而言，又有許多變種，其中較典型的有奧拜爾式（orbal）、卡魯塞爾式（cor-rousel）和交替式。

該工藝的優點是工藝流程簡單，出水水質好，氮、磷去除率高，污泥產量少。缺點是污水停留時間長、基建投資大，同時由於該法採用表面轉蝶曝氣，水渠較淺，不僅曝氣效率低，對環境溫度要求也較高。

工程實例：河北省邯鄲市橋東污水廠引進丹麥技術建成了一套三溝交替式氧化溝系統，水處理規模10萬m³/d，各項運行指標均優於設計要求（表7-5）。北京燕山石化公司石油化工污水廠（6萬m³/d）、昆明市蘭花溝污水廠（5.5萬m³/d）則分別採用的是奧拜爾式和卡魯塞爾式氧化溝，運行效果也十分理想。

表7-5邯鄲市污水處理廠運行效果

（3）A-B活性污泥法。A-B活性污泥法又稱吸附-生物氧化法，是德國亞琛大學賓克教授於70年代中期，為有效去除污水中的氮、磷和難降解有機物而設計的。該法按微生物反應原理將污水處理過程分為兩個階段，第一階段（A）為高負荷吸附合成段，第二段（B）為低負荷生物氧化再生段。通過分段，使每段中的生態系相對獨立，避免生物間的相互干擾，可充分發揮不同生物群體自身的凈化作用，提高系統的總體凈化能力。在A段，由於微生物較強的吸附作用和自身合成能力，不僅能較高程度地去除可生物降解污染物，還可大量去除難降解污染物；在B段，由於在低負荷環境下運行，有利於消化菌和聚磷菌的繁殖，因此還可提高系統的脫氮、除磷能力。

該工藝的特點是：凈化效率高、基建投資省、耐沖擊能力強、出水水質好。缺點是工藝較復雜，運行管理不便。

工程實例：德國Krefeld污水處理廠，日處理污水2.4萬m³/d，進水水質BOD5400mg/L、COD800mg/L、TKN45mg/L、TP10mg/L，其處理結果見表7-6。

表7-6德國Krefeld污水處理廠運行結果

（4）生物接觸氧化法。生物接觸氧化法屬生物膜法的一種，70年代由日本初創。原理是在生物反應器中裝載填料（或稱載體），利用微生物自身的附著作用在填料表面形成生物膜，使污水在與生物膜接觸過程中得到凈化。該方法由於填料的存在，一方面增大了反應池內的生物量，提高了系統的凈化能力；另一方面還由於生物膜是由好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物和較高等的水生動物共同組成的高密集生態系，因此具有良好的凈化效果。

生物接觸氧化法的供氧多採用底部鼓風曝氣方式，空氣氣泡在填料間迂迴上浮過程中，一方面可與生物膜充分接觸，提高氧的利用率，降低鼓風動力消耗。另一方面由於氣泡的攪動作用，還可促進生物膜的更新，提高生物活性。

該法的優點是凈化效率高，抗沖擊能力強，污泥產率低，操作管理方便，動力消耗低，脫氮除磷能力強。缺點是對於較大型污水廠需要填料量過大，不便於運輸和裝填。近幾年我國又在普通生物接觸氧化工藝基礎上根據生物吸附原理，開發出了二段生物接觸氧化工藝，進一步提高了該技術的凈化效率和脫氮除磷能力，拓寬了應用范圍。

工程實例：北京燕山石化公司星城生活污水處理廠（2萬m³/d）、內蒙古東勝市城市綜合污水處理廠（3萬m³/d）、河北邯鄲叢台酒廠（2000m³/d）、河北晉州市印染廠（2000m³/d）等均採用了二段生物接觸氧化工藝，運行效果良好。

（5）上流式厭氧污泥床法。厭氧法也稱厭氧消化法，是在無氧條件下，借兼性菌及專性厭氧菌對有機物的消化降解作用，使污水得到凈化的方法。消化降解過程可分為酸性水解和鹼性消化（鹼性發酵或甲烷消化）兩個階段。在第一階段中，通過酸性腐化菌或產酸菌的作用，最終產物是包括丁酸、丙酸、乙酸和甲酸在內的有機酸以及醇、氨、CO₂、硫化氫、氫以及生物能量，為下一階段的甲烷消化作準備；第二階段中，在甲烷菌的作用下，第一階段的產物進一步分解成消化氣，主要產物是甲烷（CH₄）和二氧化碳（CO₂）。

上流式厭氧污泥床法就是在厭氧反應原理下產生的。所謂污泥床，是指在人工培養或馴化條件下，厭氧污泥以顆粒狀絮體形式沉積於反應器的底部所形成的高濃度污泥層。當污水向上流動、首先穿過污泥層時，就會使大部分有機物轉化為消化氣。因此，上流式厭氧污泥床法成功的關鍵是要形成沉降性能良好的顆粒狀高活性污泥。

該方法的優點是有機負荷高，凈化能力強，能夠直接處理較高濃度的有機廢水，並能產生新的能源。缺點是對反應溫度要求嚴，當污水中含硫化合物濃度較高時會對反應產生抑製作用。

目前，該方法已廣泛應用於高濃度有機廢水處理中，如啤酒、制葯、食品、肉類加工、酒精等行業。

（6）兩相厭氧消化法。前已述及，厭氧消化過程包括酸性水解和鹼性消化兩個階段，每一階段都有自己獨立的微生物群體參與其反應。由於兩大類微生物群體對環境條件的要求有很大差異，對底物的反應速率也不相同，整個反應過程受鹼性消化速率所控制。因此，當在同一個消化池中生活棲息這兩大類微生物群體時，必然不能使它們都處於生長繁殖的最佳狀態，發揮各自應有的作用。兩相厭氧消化法就是根據這一原理，將兩個反應階段分別在兩個消化池中完成，使每一段的生物菌體都生長在各自最佳環境條件，從而大大提高了消化效率、有機物分解程度和系統有機負荷，還提高了消化氣中甲烷的純度。此外，由於酸化水解段中微生物群體對反應環境（水質、溫度、pH值等）的要求范圍比第二段寬得多，因此還增強了該工藝的適用范圍，特別是對於難降解的有機污染物，通過第一段的預處理，可較大程度地提高污水生化性能，為後續處理打下了良好基礎。

目前，由於兩相厭氧第一段的特殊凈化作用，人們還利用這一點，使其與好氧法工藝直接相連，開發出了A-O和A-A-O法等新工藝，克服了好氧法不敢涉足高濃度污水或生化性較差污水的不足。

2.污水處理非常規技術

污水二級處理，並不能徹底解決對環境的污染，處理後的污水也不能直接回用於工農業生產。隨著世界各國水資源的急劇短缺，單純的污水二級處理已遠不能滿足經濟發展的需要，因此在西方發達國家已逐步開始了污水三級處理和深度處理，但在實際運行中，其昂貴的基建投資和運行費用使許多水廠陷入了困境。為了尋求既經濟又節能的處理技術，人們打破常規，又重新回到了自然凈化的老路。如近幾年大力推廣應用的土地處理、人工濕地和氧化塘技術等，被稱為革新與代用技術（Innovative and Alternative Technology），簡稱IA技術。目前IA技術在發達國家的污水深度處理中已廣泛應用，如美國、英國、加拿大、以色列等國。在污水二級處理方面，發展中國家也進行了大膽嘗試，並取得了良好的處理效果，在許多國家得到了推廣和應用，如中國、印度、巴西等國。

IA技術的優點是基建費用和運行費用低、操作管理簡單、易維護、處理水質好。缺點是凈化效率較低、佔地面積大、不適宜在寒冷地區應用。

（1）土地處理系統。土地處理系統是在人工控制條件下將污水投配在土地上，通過土壤吸附、微生物分解和植物根系吸收，使污水得到自然凈化的污水處理技術。基本工藝包括：漫滲、快滲、地表面漫流和濕地。為了更好地提高凈化效率和經濟效益，有的還專門引種了具有較高經濟價值、較強凈化能力和適應能力的植物或林木，稱為人工土地處理系統。利用該技術最有代表性的國家是以色列。在該國，經過二級處理的污水幾乎80%以上都要再經土地處理進一步凈化，然後回用於工農業生產。

我國近幾年也開展了這方面的研究，並在污水二級處理中得到廣泛應用，如北京燕山石化公司的人工濕地和內蒙古寧城老窖酒廠的土地快速滲濾系統等。

（2）穩定塘（俗稱氧化塘）。穩定塘是利用天然或經人工改造、修建的池塘，通過諸如厭氧、好氧、兼性生物分解和水生植物吸收等自然凈化能力，完成污水凈化的處理技術。穩定塘根據塘中溶解氧含量的不同，可分為厭氧塘、好氧塘和兼性塘，在實際應用中根據各種塘體的功能、效能進行單獨使用或組合使用。處理負荷以系統自凈能力為限。為了進一步提高系統的凈化能力，還可加入許多人工措施，從而又派生出了諸如強化曝氣塘、水生植物塘和生態系統塘等。

工程應用：如聯邦德國Ohlstadt城的Biolak曝氣塘、巴西Bahia省的水葫蘆塘和我國北京燕化公司牛口峪水庫的生態塘等。

（3）生態系統法。生態系統法是根據生態學觀點和系統學理論，通過多種廉價處理技術的優化組合，實現污水凈化的技術方法。該法1990年於我國北京燕山石化公司牛口峪水庫石油化工污水處理中（5.5萬m³/d）首次應用，不僅取得了良好的處理效果，還迅速恢復了庫區生態，得到了國內外環保專家的高度評價，被稱之為既治標又治本的「中醫療法」。

採用的生態系統包括：

·有機質→菌、藻類→原（後）生動物→高級水生動物（生物凈化系統）

·有機質→微生物→水、陸生植物（植物凈化系統）

·有機質→生物床→土壤層（土壤凈化系統）

㈦ 花紋板標准及應用介紹

花紋板標準是什麼?不知道大家有沒有乘坐過扶手電筒梯，扶手電筒梯的最下面和最上面都會有一款隔板，這些隔板一般就是採用花紋板鋪砌的。花紋板有很好的承壓的能力，是一種採用復合金屬製作出來的材料。花紋板標準是什麼呢?花紋板有哪些應用呢?今天，我們來好好的了解一下花紋板的標准以及它的應用，看看花紋板有哪些有點。

一、花紋板標准

本標准適用於碳素結構鋼、船體用結構鋼、高耐侯性結構鋼熱軋菱形、扁豆形、圓豆形的花紋鋼板。

2、引用標准：GB222鋼的化學分析用試樣取法及成品化學成分允許偏差，GB247鋼板和鋼帶驗收、包裝、標志及質量證明書的一般規定。GB700碳素結構鋼GB709熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差GB712船體用結構鋼GB4171高耐候性結構鋼。

3、鋼板的尺寸、外形、重量及其允許偏差3.1花紋鋼板的尺寸應符合下列規定：基本厚度：2.5，3.0，3.5，4.0，4.5，5.0，5.5，6.0，7.0，8.0mm.寬度：600~1800mm，按50mm進級。長度：2000~12000mm，按100mm進級。經供需雙方協議，可供應本標准規定尺寸以外的花紋鋼板或成卷的花紋鋼帶。

4、花紋鋼板長、寬尺寸的允許偏差應符合GB709的規定。連軋機生產的花紋鋼板可不切縱邊。

二、花紋形狀

表面帶有花紋的鋼板稱為花紋板，英文名：diamondplate。其花紋成扁豆形、菱形、圓豆形、扁圓混合形狀，市場上以扁豆形最為常見。產地有：萊鋼、日照，本鋼，首鋼，寧鋼，梅鋼，鞍鋼，太鋼，北台等。

三、具體應用

花紋板外形美觀、能防滑、強化性能、節約鋼材等諸多優點。在交通、建築、裝飾裝潢、設備周圍底板、機械、造船等領域有廣泛應用。一般來說，使用方對花紋板力學性能、機械性能要求不高，因此花紋板質量主要表現為花紋成花率、花紋高度，花紋高差。目前市面上常用的厚度從2.0-8mm不等，寬度常見的有1250、1500mm兩種。

以上，就是花紋板的標准和應用。花紋板標準是一種用來製作機械地板的，可以用在機械樓梯的建築和一些船舶行業，是一種比較具有強度的建築鐵板。花紋板在交通行業使用的也是比較多的，是目前利用比較廣泛的地板。花紋板是採用復合金屬製作的，所以抗腐蝕的能力很強，而且不容易變形，還有很好的防滑的能力，大部分容易打滑的地方都會使用花紋板。

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㈨ 高鹽廢水處理方法及工藝

高鹽廢水處理是現階段工業發展面臨的重大環保問題。綜合利用是解決高鹽廢水瓶頸的重要路徑。高鹽廢水回用技術的應用是取得顯著經濟效益、環境效益和社會效益的重要保障。本文基於高鹽廢水處理現狀及研究進展展開論述。
現階段，規模化處理高鹽廢水仍然存在處理效率低、運行成本高的特點，還存在很多需要突破和解決的關鍵技術問題。例如，採用正滲透法處理高鹽廢水時，正滲透膜和汲取液等核心問題仍未很好解決；如何提高反滲透處理的水量，如何延長膜件的使用壽命，如何有效防止膜污染等問題仍需函待解決。
1、高鹽廢水簡介
高鹽廢水指來源於生活污水和工業廢水的總含鹽量大於1%的排放廢水，含有較高的如Cl-，SO42-，Na+，Ca2+等無機離子，也含有如甘油、中低碳鏈的有機物。由於其成分復雜多樣，鹽分高，對微生物生長具有較強的抑製作用，因此該廢水處理技術難度遠比普通污水處理要大得多。我國高鹽廢水產生數量在總廢水中達5%，每年仍以2％的速率增長。因此，高鹽廢水處理在污水處理中有重要地位，是廢水處理研究的重點，也是難點。目前研究和常用的高鹽廢水方法有蒸發法、電解法、膜分離法、焚燒法和生物法等。高鹽廢水是指以NaCl含量計算的總鹽的質量分數大於等於1%的廢水。這類廢水除了含有有機污染物外，還含有鈣、鎂、鈉、氯和硫酸根等大量可溶性無機鹽離子，甚至含有放射性物質。
高鹽廢水主要來源以下幾個途徑：
（1）海水：通常來源於沿海城市工業用水過程中的排水或冷卻循環水。
（2）工業生產：高鹽廢水主要來源印染、煉化、採油、制葯和制鹽等企業生產過程中產生的排水。
（3）含鹽生活污水：主要來源於海水利用，將海水用於城市生活中的消防、沖灑道路、沖廁等不與人體直接接觸的生活雜用水。
（4）含鹽量高的地下水：有些地區的地下水中含鹽量較高，總溶解性固體含量大，例如內蒙古河套部分地區、河北平原部分淺層地下水出現微鹹水和鹹水。
2、高鹽廢水處理技術應用現狀及優缺點分析
2.1 高效蒸發技術
高鹽水的高效蒸發技術一般是針對鹽分含量在4萬mg/L以上的高鹽廢水，對於鹽含量在1%～4%的低濃度高鹽水來說，高效蒸發技術具體來說主要有：多效蒸發技術、機械式蒸汽再壓縮技術。多效蒸發技術指的是同時使用多個串聯的蒸發，熱的蒸汽依次通過幾個蒸發，前一個蒸發的熱蒸汽再進入後一個蒸發，逐級蒸發，有效利用熱源，達到高鹽廢水除鹽的目的。機械式蒸汽再壓縮技術簡稱MVR技術，是一種藉助蒸汽壓縮機進行熱源有效利用的工藝，通過蒸汽的再次壓縮獲得動力，並不斷往復，以提高蒸汽的熱利用效率。高效蒸發的技術可以成功分離廢水中的鹽分和水分，然後再分別進行處理，是比較徹底的處理高鹽廢水的方法，所以，目前這種技術在煤化工和醫葯、農葯行業都有比較廣泛的應用。但是對於鹽水中的有機污染物含量過高的鹽水，蒸發過程中非常容易產生泡沫造成沖料，同時還可能影響鹽的品質，導致出鹽夾帶過多有機物，還需要繼續處理。
2.2 生物法脫鹽
此工藝主要利用的微生物氧化分解有機物。微生物能處理吸附有害的有機污染物，高鹽廢水通過它的降解後能夠轉化大量的有機物為無機物，廢水通過凈化而再次應用於工業領域，此工藝方法具有其他物理化學處理方法不同的優勢，環保且安全性更強。微生物種類多種多樣、面對各種污染廢水的環境能夠通過變異具有很強的適應性、且新陳代謝能力好，可以產生專一性的降解酶處理各類高鹽廢水，潛力較大。如生物接觸氧化工藝有著抗毒、耐沖擊、微生物較為穩定、具有很強的容積負荷性、能夠保持污泥齡的優勢，作為生物脫鹽技術來說十分常用。比常規的活性污泥處理方法的水力停留時間更短。
例：兩段式接觸氧化工藝可以把廢水的含無機鹽濃度降低到2.5*104mg/L以下，能達到95%的COD去除率。厭氧技術及其改良工藝利用厭氧菌、硝化細菌、嗜鹽菌等微生物對高鹽廢水特殊的環境適應性達到降低鹽分的作用，他們能在高鹽的水域環境中維持體內的低水活度，從而達到降低高鹽廢水COD的目的。據資料了解，若泥齡為18日左右，嗜鹽菌在SBR反應容器中能夠達到95%的COD處理率，高於61%的氨氮處理率。但目前我國對此方法的工藝技術還不完善，技術熟練度不高，但生物法脫鹽的環保性，經濟性將在未來高鹽廢水處理中擁有很好的前景。
2.3 膜處理技術
膜蒸餾是一種新型的水處理技術，其特點是無需加熱加壓，只需要在常溫常壓的條件下進行處理，其過濾材料是疏水微孔膜。採用膜蒸餾技術進行水處理時，利用被處理液體中所包含的易揮發性物質所揮發形成的氣體，在處理膜兩側形成壓力差，並透過處理膜，最終實現篩選分離的一種處理技術。與傳統回收方法相比，該方法操作簡單，一次性投資少，回收濃水的效率非常高。孫項城研究表明，膜蒸餾技術處理穩定，脫鹽率高達99%。聶瑩瑩等選擇中壓反滲透、高壓反滲透和超高壓反滲透作為高濃鹽水處理的核心工藝，並經美國陶氏ROSA軟體計算，確定了中壓反滲透、高壓反滲透和超高壓反滲透單元的結構和膜元件類型。最終確定「調節池+高效沉澱池+汽水反沖濾池+超濾+高壓反滲透+DTRO+蒸發結晶」的處理工藝。採用此系統處理後，最終可將高濃鹽水轉化為回用水、污泥和鹽泥，實現系統零排放，系統每噸水的處理成本為23.243元。美國哥倫比亞大學研發利用「反滲透+膜蒸餾（MD）」技術對濃鹽水進行處理用以鹽的回收利用，該方案現處於實驗研究階段，分別將NaCl溶液、合成海水、高鹽水通過該工藝組合，表現出很好的穩定性，相對於傳統技術而言，出鹽品質很好，水的回收率可達到90%以上。波蘭Marian Turek等人採用「電滲析（ED）+蒸發結晶」技術，該組合工藝相對於單一的蒸發濃縮和結晶，結晶出一噸鹽的電耗從970kW·h降至500kW·h，節能效果明顯，該處理系統在ED膜和蒸發結晶之前進行了預處理，投加氫氧化鈣，去除部分硬度和硅，以利於ED膜更好的工作。
3、高鹽有機廢水未來處理技術展望
高鹽有機廢水處理主要存在物理化學法處理成本高，生物法佔地面積大等因素制約，尤其是含鹽量過高的高鹽廢水鹽度嚴重影響了生物法在高鹽度廢水處理中的應用。因此未來高鹽有機廢水處理工藝研究，主要集中在高效快捷的高鹽有機廢水處理的生物反應器及其多種方法的組合工藝。機理研究主要集中在嗜鹽菌的降鹽機理和工藝條件。
4、 高鹽廢水處理工藝對比
目前，處理高鹽廢水的工藝有多效蒸發技術、生物法、SBR工藝、MBR工藝等。
4.1多效蒸發結晶技術
在工業含鹽廢水的處理過程中，工業含鹽廢水進入低溫多效濃縮結晶裝置，經過5-8效蒸發冷凝的濃縮結晶過程，分離為淡化水（淡化水可能含有微量低沸點有機物）和濃縮晶漿廢液；無機鹽和部分有機物可結晶分離出來，焚燒處理為無機鹽廢渣；不能結晶的有機物濃縮廢液可採用滾筒蒸發器，形成固態廢渣，焚燒處理；淡化水可返回生產系統替代軟化水加以利用。
低溫多效蒸發濃縮結晶系統不僅可以應用於化工生產的濃縮過程和結晶過程，還可以應用於工業含鹽廢水的蒸發濃縮結晶處理過程中。
多效蒸發流程只在第一效使用了蒸汽，故節約了蒸汽的需要量，有效地利用了二次蒸汽中的熱量，降低了生產成本，提高了經濟效益。
4.2生物法
生物處理是目前廢水處理最常用的方法之一，它具有應用范圍廣、適應性強、經濟高效無害等特點。
一般情況下，常用的生物法有傳統活性污泥法和生物接觸氧化法兩種。
4.3傳統活性污泥法
活性污泥法是一種污水的好氧生物處理法，目前是處理城市污水最廣泛使用的方法。它能從污水中去除溶解性的和膠體狀態的可生化有機物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其他一些物質，同時也能去除一部分磷素和氮素。
活性污泥法去除率高，適用於處理水質要求高而水質比較穩定的廢水。但是 不善於適應水質的變化，供氧不能得到充分利用；空氣供應沿池水平均分布，造成前段氧量不足後段氧量過剩；曝氣結構龐大，佔地面積大。
4.4生物接觸氧化法
生物接觸氧化法是主要利用附著生長於某些固體物表面的微生物（即生物膜）進行有機污水處理的方法。
生物接觸氧化法是一種浸沒生物膜法，是生物濾池和曝氣池的綜合體，兼有活性污泥法和生物膜法的特點，在水處理過程中有很好的效果。
生物接觸氧化法有較高的容積負荷，對沖擊負荷有較強的適應能力；污泥生成量少，運行管理簡便，操作簡單，耗能低，經濟高效；具有活性污泥法的優點，生物活性高，凈化效果好，處理效率高，處理時間短，出水水質好而穩定；能分解其它生物處理難分解的物質，具有脫氧除磷的作用，可作為三級處理技術。