㈠ 三塔流動床與軟化水設備有什麼區別
奧凱牌三抄塔流動床:襲AOK三塔式流動床軟水設備是由交換塔、再生塔、清洗塔、溶鹽器、軟水泵、噴射器、閥門、管道等組成。主要用於軟化水處理, 利用鈉型陽離子交換樹脂去除水中鈣鎂離子,降低原水硬度,以達到軟化硬水的目的 從而避免碳酸鹽在管道、容器、鍋爐產生結垢現象。大大節省投資成本的同時又能保證生產順利進行。它的最大特點是不需要停床再生和清洗,可以不間斷地連續供水,適應當前大多數單位不停機生產的需要。
奧凱牌軟化水設備:軟化水處理設備工作程序:
1. 供水:未處理的水通過樹脂層,發生交換反應,產生軟水。
2. 反洗:水從樹脂層下部進入,松動樹脂,去除細碎雜物。
3. 進鹽水再生:利用較高濃度的鹽水(Nacl)流過樹脂,將失效樹脂重新還原為鈉型可用樹脂。
4. 沖洗:按照供水時的流程使水通過樹脂沖洗掉多餘的鹽液和再生交換下來的鈣、鎂離子。
㈡ 流化床和流動床有什麼區別
流化床反應器fluidized bed reactor
一種利用氣體或液體通過顆粒狀固體層而使固體顆粒處於懸浮運動狀態,並進行氣固相反應過程或液固相反應過程的反應器。在用於氣固系統時,又稱沸騰床反應器。
流化床反應器在現代工業中的早期應用為20世紀20年代出現的粉煤氣化的溫克勒爐(見煤氣化爐);但現代流化反應技術的開拓,是以40年代石油催化裂化為代表的。目前,流化床反應器已在化工、石油、冶金、核工業等部門得到廣泛應用。
分類 按流化床反應器的應用可分為兩類:一類的加工對象主要是固體,如礦石的焙燒,稱為固相加工過程;另一類的加工對象主要是流體,如石油催化裂化、酶反應過程等催化反應過程,稱為流體相加工過程。
流化床反應器的結構有兩種形式:①有固體物料連續進料和出料裝置,用於固相加工過程或催化劑迅速失活的流體相加工過程。例如催化裂化過程,催化劑在幾分鍾內即顯著失活,須用上述裝置不斷予以分離後進行再生。②無固體物料連續進料和出料裝置,用於固體顆粒性狀在相當長時間(如半年或一年)內,不發生明顯變化的反應過程。
特性 與固定床反應器相比,流化床反應器的優點是:①可以實現固體物料的連續輸入和輸出;②流體和顆粒的運動使床層具有良好的傳熱性能,床層內部溫度均勻,而且易於控制,特別適用於強放熱反應。但另一方面,由於返混嚴重,可對反應器的效率和反應的選擇性帶來一定影響。再加上氣固流化床中氣泡的存在使得氣固接觸變差,導致氣體反應得不完全。因此,通常不宜用於要求單程轉化率很高的反應。此外,固體顆粒的磨損和氣流中的粉塵夾帶,也使流化床的應用受到一定限制。為了限制返混,可採用多層流化床或在床內設置內部構件。這樣便可在床內建立起一定的濃度差或溫度差。此外,由於氣體得到再分布,氣固間的接觸亦可有所改善
近年來,細顆粒和高氣速的湍流流化床及高速流化床均已有工業應用。在氣速高於顆粒夾帶速度的條件下,通過固體的循環以維持床層,由於強化了氣固兩相間的接觸,特別有利於相際傳質阻力居重要地位的情況。但另一方面由於大量的固體顆粒被氣體夾帶而出,需要進行分離並再循環返回床層,因此,對氣固分離的要求也就很高了。(見流態化、流態化設備)
' 流動床是離子交換軟化水處理設備的一種構造和運動方式,為完全連續式軟化處理設備。一般分壓力式和重力式兩種類型:①重力式。由交換塔和和再生清洗塔組成,原水從交換塔頂進入,在下落過程中與下落的樹脂接觸反應,得到軟化處理的軟水由塔頂流出。再生後的樹脂又交換塔頂進入,在下落過程中進行交換處理並逐漸飽和失效落入交換塔底部,之後利用水射器不斷吸並輸送到再生清洗塔進行再生,如此不斷循環進行。②壓力式。主要由交換塔和再生清洗塔組成,交換它的內分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ室,樹脂逐層靠水射器輸送下落。再生好的樹脂用水射器送入塔頂,原水從交換塔底部進入,逐次通過Ⅲ室、Ⅱ室、Ⅰ時,即成軟水,由塔頂排出。每室中內水與樹脂為同向流,而室之間則為逆向流。每室中樹脂的交換能力可得到最大利用。水與樹脂均靠壓力輸送。這種連續式離子交換高樹脂可保證生產連續進行,樹脂可邊失效邊再生,並可提高樹脂層使用的均勻性,但仍存在適應能力差、樹脂磨損大、自動化程度要求高、管理復雜等問題。
雜用水標准 項目 廁所便器沖洗,城市綠化 洗車,掃除 濁度,度 10 5 溶解性固體,mg/L 1200 1000 懸浮性固體,mg/L 10 5 色度,度 30 30 臭 無不快感覺 無不快感覺 pH值 6.5~9.0 6.5~9.0 BOD5,mg/L 10 10 CODcr,mg/L 50 50 氨氮(以N計),mg/L 20 10 總硬度(以CaCO3計),mg/L 450 450 氯化物,mg/L 350 300 陰離子合成洗滌劑,mg/L 1.0 0.5 鐵,mg/L 0.4 0.4 錳,mg/L 0.1 0.1 游離餘氯,mg/L 管網末端水不小於0.2 生活雜用水標准 項目 廁所便器沖洗,城市綠化 洗車,掃除 濁度,度 10 5 溶解性固體,mg/L 1200 1000 懸浮性固體,mg/L 10 5 色度,度 30 30 臭 無不快感覺 無不快感覺 pH值 6.5~9.0 6.5~9.0 BOD5,mg/L 10 10 CODcr,mg/L 50 50 氨氮(以N計),mg/L 20 10 總硬度(以CaCO3計),mg/L 450 450 氯化物,mg/L 350 300 陰離子合成洗滌劑,mg/L 1.0 0.5 鐵,mg/L 0.4 0.4 錳,mg/L 0.1 0.1 游離餘氯,mg/L 管網末端水不小於0.2 廣州奧凱環保是以研製生產供水設備和水處理設備為主體的高新技術企業,下設廣州奧凱供水設備有限公司,廣州奧凱水處理設備有限公司,先後取得了ISO9001質量管理體系認證、CCC證、GS認證、衛生許可批件和多項專利技術、國家重點推廣項目。 廣州奧凱環保科技有限公司主要從事:供水設備;純水處理設備;中水回用設備三大系統工程,供水設備包括(變頻供水設備;無塔供水設備;無負壓供水設備;二次加壓供水設備;氣壓供水設備;疊壓供水設備;水泵控制櫃等自來水二次增壓設備);純水處理設備包括(反滲透設備;高純水設備;除鐵除錳裝置;膜分離設備;循環水處理系統;直飲水設備;離子交換設備;軟化水設備;過濾系統;三塔流動床等工業水處理成套設備);中水回用設備包括(酒店中水回用設備;工廠中水回用設備;企業中水回用設備;事業單位中水回用設備;等公共場所中水回用設備)。 十多年來,在從事研發生產的經營活動中,廣州奧凱公司把水處理產品開發應用到電子,化工,食品,化妝品等各行各業中,踏踏實實地走過了一段段艱辛曲折的歷程。我們始終追求產品的技術領先,質量的優良,堅持不懈地研發產品的更新換代。雖然我們的產品經常被同行仿冒,但質量從未被超越;我們注重知識產權的保護,創建以「AOK「為標志的品牌;我們重視質量的認證,充分展示我們技術質量的優勢! 現在我們的產品已在中國各省市建立牢固的銷售網路,同時也暢銷到國外。產品質量在行業中領先,技術已達到國際先進水平。但我們也應看到,還有許多需要改進和提高的地方,還要嚴格質量把關,還要研發更新的產品,使企業在競爭的洪流中乘風破浪,所向披靡! 奧凱始終堅持以人為本、顧客至上的經營理念;本著以優質、高效、守信立足於市場;奉行誠信、負責、卓越的企業精神。內強管理,外樹形象,以雄厚的技術力量、強大的營銷網路,科學的管理機制,完善的售後服務體系,為用戶提供最優質的產品和服務。熱忱歡迎各界同仁和朋友一起精誠合作,同謀發展,共享收獲! 奧凱理念: 永遠不要把客戶當傻瓜,用心服務客戶,真情回報社會! 售前顧問,售中核准,售後維護及用戶培訓,超出客戶預期! 產品一流;服務一流;速度一流;品質一流;四個一流占據地球! 產品質量是客戶良心尊嚴的起點,產品的好壞就是人格尊嚴的好壞! 做華南第一品牌!
㈣ 脫硫過程中,氧化槽加晶種除垢是什麼原理
在濕法煙氣脫硫中,設備常常發生結垢和堵塞。設備結垢和堵塞,已成為一些吸收設備能否正常長期運行的關鍵問題。為此,首先要弄清楚結構的機理,影響結構和造成堵塞的因素,然後有針對性地從工藝設計、設備結構、操作控制等方面著手解決。
一些常見的防止結垢和堵塞的方法有:在工藝操作上,控制吸收液中水份蒸發速度和蒸發量;控制溶液的PH值;控制溶液中易於結晶的物質不要過飽和;保持溶液有一定的晶種;嚴格除塵,控制煙氣進入吸收系統所帶入的煙塵量,設備結構要作特殊設計,或選用不易結垢和堵塞的吸收設備,例如流動床洗滌塔比固定填充洗滌塔不易結垢和堵塞;選擇表面光滑、不易腐蝕的材料製作吸收設備。
脫硫系統的結構和堵塞,可造成吸收塔、氧化槽、管道、噴嘴、除霧器設置熱交換器結垢和堵塞。其原因是煙氣中的氧氣將CaSO3氧化成為CaSO4(石膏),並使石膏過飽和。這種現象主要發生在自然氧化的濕法系統中,控制措施為強制氧化和抑制氧化。 強制氧化系統通過向氧化槽內鼓入壓縮空氣,幾乎將全部CaSO3氧化成CaSO4,並保持足夠的漿液含固量(大於12%),以提高石膏結晶所需要的晶種。此時,石膏晶體的生長占優勢,可有效控制結垢。
抑制氧化系統採用氧化抑制劑,如單質硫,乙二胺四乙酸(EDTA)及其混合物。添加單質硫可產生硫代硫酸根離子,與亞硫酸根自由基反應,從而干擾氧化反應。EDTA則通過與過渡金屬生成螯合物和亞硫酸根反應而抑制氧化反應。(5)腐蝕及磨損
煤炭燃燒時除生成SO2以外,還生成少量的SO3,煙氣中SO3的濃度為10~40ppm。由於煙氣中含有水(4%~12%),生成的SO3瞬間內形成硫酸霧。當溫度較低時,硫酸霧凝結成硫酸附著在設備的內壁上,或溶解於洗滌液中。這就是濕法吸收塔及有關設備腐蝕相當嚴重的主要原因。解決方法主要有:採用耐腐蝕材料製作吸收塔,如採用不銹鋼、環氧玻璃鋼、硬聚氯乙烯、陶瓷等製作吸收塔及有關設備;設備內壁塗敷防腐材料,如塗敷水玻璃等;設備內襯橡膠等。
含有煙塵的煙氣高速穿過設備及管道,在吸收塔內同吸收液湍流攪動接觸,設備磨損相當嚴重。解決的主要方法有:採用合理的工藝過程設計,如煙氣進入吸收塔前要進行高效除塵,以減少高速流動煙塵對設備的磨損;採用耐磨材料製作吸收塔及其有關設備,以及設備內 壁內襯或塗敷耐磨損材料。近年來,我國燃煤工業鍋爐及窯爐煙氣脫硫技術中,吸收塔的防腐及耐磨損已取得顯著進展,致使煙氣脫硫設備的運轉率大大提高。
吸收塔、煙道的材質、內襯或塗層均影響裝置的使用壽命和成本。吸收塔體可用高(或低)合金鋼、碳鋼、碳鋼內襯橡膠、碳鋼內襯有機樹脂或玻璃鋼。美國因勞動力昂貴,一般採用合金鋼。德國普遍採用碳鋼內襯橡膠(溴橡膠或氯丁橡膠),使用壽命可達10年。腐蝕特別嚴重的如漿池底和噴霧區,採用雙層襯膠,可延長壽命25%。ABB早期用C-276合金鋼製作吸收塔,單位成本為63[wiki]美元[/wiki]/KW,現採用內襯橡膠,成本為22美元/KW。煙道應用碳鋼製作時,採用何種防腐措施取決於煙氣溫度(是否在酸性[wiki]露點[/wiki]或水蒸汽飽和溫度以上)及其成分(尤其是SO2和H2O含量)。
㈤ 軟水機的原理圖
工作原理:
1、離子交換法
家用軟化水設備是應用離子交換技術,通過樹脂上的功能離子與水中的鈣、鎂離子進行交換,從而吸附水中多餘的鈣、鎂離子,達到去除水垢(碳酸鈣或碳酸鎂)的目的。
使用軟水,水杯、茶壺、浴缸、水斗不再滋生水垢,更容易清洗。家中的自來水管不再結水垢,熱水器的使用壽命更加長,不會因為使用時間長,而熱水的流量越來越小。
使用軟水可使洗滌劑及肥皂等洗滌用品的使用量減少,可使水管維修費用大大減少,可使衣服的壽命比在硬水中洗滌增加32%,而且洗滌後衣服不易泛黃,白襯衫更白,藍襯衫更藍,顏色更鮮艷。
2、物理打包法
利用納米晶高能聚合球體,把水中鈣、鎂離子、碳酸氫根等打包產生不溶於水的納米級晶體,從而抑制水垢的生產,納米晶軟水機不用電、不費水、不用鹽、不用任何化學添加劑。
在高效抑垢的同時保留對人體有益的礦物質和微量元素,是一種綠色環保的軟水機,解決了現軟化技術多方面的缺陷。
(5)四塔流動床軟水器擴展閱讀:
天然水可分為硬水和軟水兩種:
凡含有較大量鈣、鎂離子(無機礦物質)的水稱為硬水,反之則 稱為軟水.水的硬度若由含有碳酸鈣或碳酸氫鎂引起的,這種水則稱為暫時性硬水;水的硬度若由含有鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物引起的 這種水叫永久性硬水。
簡單地說水中碳酸鈣的含量小於10毫克/升的水就屬於高標準的軟水。在西方發達國家作為 90%的家庭用水(包括烹飪、洗滌、洗浴等)均使用軟水。無污染的雨水、雪水、露水都是天然軟水。
㈥ 油田污水預處理中投加氫氧化鈉的作用原理是什麼
污水處理技術概述
污水處理技術,就是採用各種方法將污水中所含有的污染物質分離出來,或將其轉化為無害和穩定的物質,從而使污水得以凈化。
一、污水處理方法的分類
現代的污水處理技術,按其作用原理可分為物理法、化學法、物理化學法和生物處理法四大類。
(一)物理法
通過物理作用,以分離、回收污水中不溶解的呈懸浮狀的污染物質(包括油膜和油珠),在處理過程中不改變其化學性質。物理法操作簡單、經濟。常採用的有重力分離法、離心分離法、過濾法及蒸發、結晶法等。
1.重力分離(即沉澱)法
利用污水中呈懸浮狀的污染物和水密度不同的原理,借重力沉降(或上浮)作用,使水中懸浮物分離出來。沉澱(或上浮)處理設備有沉砂池、沉澱池和隔油池。
在污水處理與利用方法中,沉澱與上浮法常常作為其他處理方法前的預處理。如用生物處理法處理污水時,一般需事先經過預沉池去除大部分懸浮物質減少生化處理構築物的處理負荷,而經生物處理後的出水仍要經過二次沉澱池的處理,進行泥水分離保證出水水質。
2.過濾法
利用過濾介質截流污水中的懸浮物。過濾介質有鋼條、篩網、砂布、塑料、微孔管等,常用的過濾設備有格柵、柵網、微濾機、砂濾機、真空濾機、壓濾機等(後兩種濾機多用於污泥脫水)。
3.氣浮(浮選)
將空氣通入污水中,並以微小氣泡形式從水中析出成為載體,污水中相對密度接近於水的微小顆粒狀的污染物質(如乳化油)黏附在氣泡上,並隨氣泡上升至水面,從而使污水中的污染物質得以從污水中分離出來。根據空氣打入方式不同,氣浮處理方法有加壓溶氣氣浮法、葉輪氣浮法和射流氣浮法等。為了提高氣浮效果,有時需向污水中投加混凝劑。
4.離心分離法
含有懸浮污染物質的污水在高速旋轉時,由於懸浮顆粒(如乳化油)和污水受到的離心力大小不同而被分離的方法。常用的離心設備按離心力產生的方式可分為兩種:由水流本身旋轉產生離心力的為旋流分離器,由設備旋轉同時也帶動液體旋轉產生離心力的為離心分離機。
旋流分離器分為壓力式和重力式兩種。因它具有體積小、單位容積處理能力高的優點,近幾十年來廣泛用於軋鋼污水處理及高濁度河水的預處理。離心機的種類很多,按分離因素分有常速離心機和高速離心機。常速離心機用於分離低漿廢水效果可達60%~70%,還可用於沉澱池的沉渣脫水等。高速離心機適用於乳狀液的分離,如用於分離羊毛廢水,可回收30%~40%的羊毛脂。
(二)化學法
向污水中投加某種化學物質,利用化學反應來分離、回收污水中的某些污染物質,或使其轉化為無害的物質。常用的方法有化學沉澱法、混凝法、中和法、氧化還原(包括電解)法等。
1.化學沉澱法
向污水中投加某種化學物質,使它與污水中的溶解性物質發生互換反應,生成難溶於水的沉澱物,以降低污水中溶解物質的方法。這種處理法常用於含重金屬、氰化物等工業生產污水的處理。按使用沉澱劑的不同,化學沉澱法可分為石灰法(又稱氫氧化物沉澱法)、硫化物法和鋇鹽法。
2.混凝法
向水中投加混凝劑,可使污水中的膠體顆粒失去穩定性,凝聚成大顆粒而下沉。通過混凝法可去除污水中細分散固體顆粒、乳狀油及膠體物質等。該法可用於降低污水的濁度和色度,去除多種高分子物質、有機物、某種重金屬毒物(汞、鎘、鉛)和放射性物質等,也可以去除能夠導致富營養化物質如磷等可溶性無機物,此外還能夠改善污泥的脫水性能。因此混凝法在工業污水處理中使用得非常廣泛,既可作為獨立處理工藝,又可與其他處理法配合使用,作為預處理、中間處理或最終處理。目前常採用的混凝劑有硫酸鋁、鹼式氯化鋁、鐵鹽(主要指硫酸亞鐵、三氯化鐵及硫酸鐵)等。
當單獨使用混凝劑不能達到應有凈水效果時,為加強混凝過程、節約混凝劑用量,常可同時投加助凝劑。
3.中和法
用於處理酸性廢水和鹼性廢水。向酸性廢水中投加鹼性物質如石灰、氫氧化鈉、石灰石等,使廢水變為中性。對鹼性廢水可吹入含有CO2的煙道氣進行中和,也可用其他的酸性物質進行中和。
4.氧化還原法
利用液氯、臭氧、高錳酸鉀等強氧化劑或利用電解時的陽極反應,將廢水中的有害物氧化分解為無害物質;利用還原劑或電解時的陰極反應,將廢水中的有害物還原為無害物質,以上方法統稱為氧化還原法。
氧化還原方法在污水處理中的應用實例有:空氣氧化法處理含硫污水;鹼性氯化法處理含氰污水;臭氧氧化法在進行污水的除臭、脫色、殺菌及除酚、氰、鐵、錳,降低污水的BOD與COD等均有顯著效果。還原法目前主要用於含鉻污水處理。
(三)物理化學法
利用萃取、吸附、離子交換、膜分離技術、氣提等操作過程,處理或回收利用工業廢水的方法可稱為物理化學法。工業廢水在應用物理化學法進行處理或回收利用之前,一般均需先經過預處理,盡量去除廢水中的懸浮物、油類、有害氣體等雜質,或調整廢水的pH值,以便提高回收效率及減少損耗。常採用的物理化學法有以下幾種。
1.萃取(液-液)法
將不溶於水的溶劑投入污水之中,使污水中的溶質溶於溶劑中,然後利用溶劑與水的密度重差,將溶劑分離出來。再利用溶劑與溶質的沸點差,將溶質蒸餾回收,再生後的溶劑可循環使用。常採用的萃取設備有脈沖篩板塔、離心萃取機等。
2.吸附法
利用多孔性的固體物質,使污水中的一種或多種物質被吸附在固體表面而去除的方法。常用的吸附劑有活性炭。此法可用於吸附污水中的酚、汞、鉻、氰等有毒物質,且還有除色、脫臭等作用。吸附法目前多用於污水的深度處理。吸附操作可分為靜態和動態兩種。靜態吸附,在污水不流動的條件下進行的操作。動態吸附則是在污水流動條件下進行的吸附操作。污水處理中多採用動態吸附操作,常用的吸附設備有固定床、移動床和流動床三種方式。
3.離子交換法
用固體物質去除污水中的某些物質,即利用離子交換劑的離子交換作用來置換污水中的離子化物質。隨著離子交換樹脂的生產和使用技術的發展,近年來在回收和處理工業污水的有毒物質方面,由於效果良好,操作方便而得到一定的應用。
在污水處理中使用的離子交換劑有無機離子交換劑和有機離子交換劑兩大類。採用離子交換法處理污水時必須考慮樹脂的選擇性。樹脂對各種離子的交換能力是不同的。交換能力的大小主要取決於各種離子對該種樹脂親和力(又稱選擇性)的大小。目前離子交換法廣泛用於去除污水中的雜質,例如去除(回收)污水中的銅、鎳、鎘、鋅、汞、金、銀、鉑、磷酸、有機物和放射性物質等。
4.電滲析法(膜分離技術的一種)
電滲析法是在離子交換技術基礎上發展起來的一項新技術。它與普通離子交換法不同,省去了用再生劑再生樹脂的過程,因此具有設備簡單、操作方便等優點。電滲析是在外加直流電場作用下,利用陰、陽離子交換膜對水中離子的選擇透過性,使一部分溶液中的離子遷移到另一部分溶液中去,以達到濃縮、純化、合成、分離的目的。另用於海水、苦鹹水除鹽,製取去離子水等。
5.反滲透(膜分離技術的一種)
利用一種特殊的半滲透膜,在一定的壓力下,將水分子壓過去,而溶解於水中的污染物質則被膜所截留,污水被濃縮,而被壓透過膜的水就是處理過的水。目前該處理方法已用於海水淡化、含重金屬的廢水處理及污水的深度處理等方面。製作半透膜的材料有醋酸纖維素、磺化聚苯醚等有機高分子物質。為降低操作壓力以節省設備和運轉費用,目前對於膜的材料和性能正在深入試驗研究。
反滲透處理工藝流程由三部分組成:預處理、膜分離及後處理。
6.超過濾法
也是利用特殊半滲透膜的一種膜分離技術。以壓力為推動力,使水溶液中大分子物質與水分離,膜表面孔隙大小是主要控制因素。用於電泳塗漆廢液等工業廢水處理。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
(四)生物法
污水的生物處理法就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被降解並轉化為無害的物質,使污水得以凈化。屬於生物處理法的工藝,又可以根據參與作用的微生物種類和供氧情況分為兩大類即好氧生物處理及厭氧生物處理。
1.好氧生物處理法
在有氧的條件下,藉助於好氧微生物(主要是好氧菌)的作用來進行的。依據好氧微生物在處理系統中所呈的狀態不同,又可分為活性污泥法和生物膜法兩大類。
(1)活性污泥法 這是當前使用最廣泛的一種生物處理法。該法是將空氣連續鼓入曝氣池的污水中,經過一段時間,水中即形成繁殖有巨量好氧性微生物的絮凝體——活性污泥,它能夠吸附水中的有機物,生活在活性污泥上的微生物以有機物為食料,獲得能量並不斷生長繁殖。從曝氣池流出並含有大量活性污泥的污水——混合液,進入沉澱池經沉澱分離後,澄清的水被排放,沉澱分離出的污泥作為種泥,部分地迴流進入曝氣池,剩餘的(增殖)部分從沉澱池排放。活性污泥法有多種池型及運行方式,常用的有普通活性污泥法、完全混合式表面曝氣法、吸附再生法等。廢水在曝氣池內停留一般為4~6小時,能去除廢水中的有機物(BOD5)90%左右。
(2)生物膜法 使污水連續流經固體填料(碎石、煤渣或塑料填料),在填料上大量繁殖生長微生物形成污泥狀的生物膜。生物膜上的微生物能夠起到與活性污泥同樣的凈化作用,吸附和降解水中的有機污染物,從填料上脫落下來的衰老生物膜隨處理後的污水流入沉澱池,經沉澱泥水分離,污水得以凈化而排放。
生物膜法多採用的處理構築物有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池及生物流化床等。除此之外,土地處理系統(污水灌溉)和氧化塘皆屬於生物處理法中的自然生物處理范疇。
2.厭氧生物處理法
在無氧的條件下,利用厭氧微生物的作用分解污水中的有機物,達到凈化水的目的。它已有百年悠久歷史,但由於它與好氧法相比存在著處理時間長、對低濃度有機污水處理效率低等缺點,使其發展緩慢,過去厭氧法常用於處理污泥及高濃度有機廢水。近30多年來,出現世界性能源緊張,促使污水處理向節能和實現能源化方向發展,從而促進了厭氧生物處理的發展,一大批高效新型厭氧生物反應器相繼出現,包括厭氧生物濾池、升流式厭氧污泥床、厭氧流化床等。它們的共同特點是反應器中生物固體濃度很高,污泥齡很長,因此處理能力大大提高,從而使厭氧生物處理法所具有的能耗小並可回收能源,剩餘污泥量少,生成的污泥穩定、易處理,對高濃度有機污水處理效率高等優點,得到充分地體現。厭氧生物處理法經過多年的發展,現已成為污水處理的主要方法之一。目前,厭氧生物處理法不但可用於處理高濃度和中等濃度的有機污水,還可以用於低濃度有機污水的處理。
二、污水處理流程
污水中的污染物質是多種多樣的,不能預期只用一種方法就能夠把污水中所有的污染物質去除殆盡,一種污水往往需要通過幾種方法組成的處理系統,才能達到處理要求的程度。
按污水的處理程度劃分,污水處理可分為一級、二級和三級(深度)處理。一級處理主要是去除污水中呈懸浮狀的固體污染物質,物理處理法中的大部分用作一級處理。經一級處理後的污水,BOD只能去除30%左右,仍不宜排放,還必須進行二級處理,因此針對二級處理來說,一級處理又屬於預處理。二級處理的主要任務,是大幅度地去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機性污染物質(即BOD物質),常採用生物法,去除率(BOD)可達90%以上,處理後水中的BOD5含量可降至20~30mg/L,一般污水均能達到排放標准。但經二級處理後的污水中仍殘存有微生物不能降解的有機污染物和氮、磷等無機鹽類。深度處理往往是以污水回收、再次復用為目的而在二級處理工藝後增設的處理工藝或系統,其目的是進一步去除廢水中的懸浮物質、無機鹽類及其他污染物質。污水復用的范圍很廣,從工業上的復用到充作飲用水,對復用水水質的要求也不盡相同,一般根據水的復用用途而組合三級處理工藝,常用的有生物脫氮法、混凝沉澱法、活性炭過濾、離子交換及反滲透和電滲析等。
污水處理流程的組合,一般應遵循先易後難,先簡後繁的規律,即首先去除大塊垃圾及漂浮物質,然後再依次去除懸浮固體、膠體物質及溶解性物質。亦即,首先使用物理法,然後再使用化學法和生物法。
對於某種污水,採取由哪幾種處理方法組成的處理系統,要根據污水的水質、水量,回收其中有用物質的可能性和經濟性,排放水體的具體規定,並通過調查、研究和經濟比較後決定,必要時還應當進行一定的科學試驗。調查研究和科學試驗是確定處理流程的重要途徑。以下介紹一些常用的污水處理工藝流程。
(一)城市污水處理的典型流程
以去除污水中的BOD物質為主要對象的,一般其處理系統的核心是生物處理設備(包括二次沉澱池),處理流程如圖6-1所示。污水先經格柵、沉砂池,除去較大的懸浮物質及砂粒雜質,然後進入初次沉澱池,去除呈懸浮狀的污染物後進入生物處理構築物(或採用活性污泥曝氣池或採用生物膜構築物)處理,使污水中的有機污染物在好氧微生物的作用下氧化分解,生物處理構造物的出水進入二次沉澱池進行泥水分離,澄清的水排出二沉池後再經消毒直接排放;二沉池排放出的剩餘污泥再經濃縮、污泥消化、脫水後進行污泥綜合利用;污泥消化過程產生的沼氣可回收利用,用作熱源能源或沼氣發電。
以去除污水中BOD的同時達到脫氮除磷目的的城市污水處理流程有水解(酸化)-好氧生物處理工藝,A1/A2/O流程即厭氧-兼氧-好氧生物處理工藝,如圖6-2所示。
(二)煉油廠廢水處理的典型流程
煉油廠廢水處理的典型流程如圖6-3所示。
三、污泥處理、利用與處置
污泥是污水處理的副產品,也是必然產物。在城市污水和工業廢水處理過程中,產生很多沉澱物與漂浮物。有的是從污水中直接分離出來的,如沉砂池中的沉渣,初沉池中沉澱物,隔油池和浮選池中的渣渣等;有的是在處理過程中產生的,如化學沉澱污泥與生物化學法產生的活性污泥或生物膜。一座二級污水處理廠,產生的污泥量約占處理污水量的0.3%~5%(含水率以97%計)。如進行深度處理,污泥量還可增加0.5~1.0倍。污泥的成分非常復雜,不僅含有很多有毒物質,如病原微生物、寄生蟲卵及重金屬離子等,也可能含有可利用的物質如植物營養素、氮、磷、鉀、有機物等。這些污泥若不加妥善處理,就會造成二次污染。所以污泥在排入環境前必須進行處理,使有毒物質得到及時處理,有用物質得到充分利用。一般污泥處理的費用約佔全污水處理廠運行費用的20%~50%。所以對污泥的處理必須予以充分的重視。
污泥處置的一般方法與流程如圖6-4所示。
(一)污泥的脫水與干化
從二次沉澱池排出的剩餘污泥含水率高達99%~99.5%,污泥體體積大,在堆放及輸送方面都不方便,所以污泥的脫水、干化是當前污泥處理方法中較為主要的方法。
二次沉澱池排出的剩餘污泥一般先在濃縮池中靜止沉降,使泥水分離。污泥在濃縮池內靜止停留12~24小時,可使含水率從99%降至97%,體積縮小為原污泥體積的1/3。
污泥進行自然干化(或稱曬泥)是藉助於滲透、蒸發與人工撇除等過程而脫水的。一般污泥含水率可降至75%左右,使污泥體積縮小許多倍。污泥機械脫水是以過濾介質(一種多孔性物質)兩面的壓力差作為推動力,污泥中的水分被強制通過過濾介質(稱濾液),固體顆粒被截留在介質上(稱濾並),從而達到脫水的目的。常採用的脫水機械有真空過濾脫水(真空轉鼓、真空吸濾)、壓濾脫水機(板框壓濾機、滾壓帶式過濾機)、離心脫水機等,一般採用機械法脫水,污泥的含水率可降至70%~80%。
(二)污泥消化
1.污泥的厭氧消化
將污泥置於密閉的消化池中,利用厭氧微生物的作用,使有機物分解穩定,這種有機物厭氧分解的過程稱為發酵。由於發酵的最終產物是沼氣,污泥消化池又稱沼氣池。當沼氣池溫度為30~35℃時,正常情況下1m3污泥可產生沼氣10~15m3,其中甲烷含量大約為50%左右。沼氣可用作燃料和作為製造CCl4等化工原料。
2.污泥好氧消化
利用好氧和兼氧菌,在污泥處理系統中曝氣供氧,微生物分解生物可降解的有機物(污泥)及細胞原生質,並從中獲得能量。
近年來人們通過實踐發現污泥厭氧消化工藝的運行管理要求高,比較復雜,而且處理構築物要求密閉、容積大、數量多而且復雜,所以認為污泥厭氧消化法適用於大型污水處理廠污泥量大、回收沼氣量多的情況。污泥好氧消化法設備簡單、運行管理比較方便,但運行能耗及費用較大些,它適用於小型污水處理廠污泥量不大、回收沼氣量少的場合。而且當污泥受到工業廢水影響,進行厭氧消化有困難時,也可採用好氧消化法。
3.污泥的最終處理
對主要含有機物的污泥,經過脫水及消化處理後,可用作農田肥料。
脫水後的污泥,如需要進一步降低其含水率時,可進行乾燥處理或加以焚燒。經過乾燥處理,污泥含水率可降至20%左右,便於運輸,可作為肥料使用。當污泥中含有有毒物質不宜用作肥料時,應採用焚燒法將污泥燒成灰燼,以作徹底的無害化處理,可用於填地或充作築路材料使用。(谷騰水網)
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㈦ 簡述流動床中氣體分布裝置的作用
咨詢記錄 · 回答於2021-08-05
㈧ 化學的「三床四塔」指的是什麼
化學的「三床四塔」指的是什麼
以前還真沒聽過這詞,四塔應該指的流動床的「交換塔*2、再生塔、清洗塔」。三床應該就是指的「陰陽混床」吧。
㈨ 三塔式離子交換器軟水處理不合格怎麼回事啊
你所說的三塔式是什麼床型?是三塔式流動床鈉離子交換器嗎?如果是流動床設專備,在水壓、流速屬、鹽液濃度、原水(進水)硬度符合設計要求的正常情況下,只有樹脂質量有問題了,流動床的工作載體(樹脂)質量要求;當樹脂在流動床系統中,是流動狀態下工作的,所以對樹脂要有較好的耐磨性,否則樹脂因耐磨性差易破碎,就造成了交換塔出水硬度不合格了...。一傑水質
㈩ 現代污水處理有哪些常見的方法
1、物理處理法
物理處理法是通過物理作用, 以分離、 回收污水中不溶解的、 呈懸浮狀的污染物質(包括油膜和油珠), 在處理過程中不改變其化學性質。 常用的有過濾法、 沉澱法、 浮選法等。
(1) 過濾法:利用過濾介質截流污水中的懸浮物。 過濾介質有篩網、紗布、 粒物, 常用的過濾設備有格柵、篩網、微濾機等。
1) 格柵與篩網。 在排水工程中, 廢水通過下水道流人水處理廠, 首先應經過斜置在渠道內的一組金屬制的呈縱向平行的框條(格柵)、 穿孔板或過濾網(篩網), 使漂浮物或懸浮物不能通過而被阻留在格柵、 細篩或濾料上。
這一步屬廢水的預處理, 其目的在於回收有用物質;初步漫清廢水以利於以後的處理, 減輕沉澱池或其他處理設備的負荷;保護抽水機械, 以免受到顆粒物堵塞發生故障。 保護水泵和其他處理設備。格柵截留的效果主要取決於污水水質和格柵空隙的大小。 清渣方法有人工與機械兩種。柵渣應及時清理和處理。
篩網主要用於截留粒度在數毫米到數十毫米的細碎懸浮態雜物, 如纖維、紙漿、藻類等,通常用金屬絲、化纖編織而成,或用穿孔鋼板,孔徑一般小於5mm,最小可為0.2mm。 篩網過濾裝置有轉鼓式、 旋轉式、 轉盤式、 固定式振動斜篩等。 不論何種結構,既要能截留污物,又便於卸料及清理篩面 。
2)粒狀介質過濾(又稱彤、濾、 驚料過濾)。 廢水通過粒狀濾料(如石英砂)床層時,其中細小的懸浮物和肢體就被截留在濾料的表面和內部空隙中。 常用的過濾介質有石英砂、 無煙煤和石榴石等。 在過濾過程中濾料同時對懸浮物進行物理截留、 沉降和吸附等作用。 過濾的效果取決於濾料孔徑的大小、 濾料層的厚度、 過濾速度及污水的性質等因素。
當廢水自上而下流過粒狀濾料層時,位徑較大的懸浮顆粒首先被截留在表層濾料的空隙中,從而使此層濾料空隙越來越小,逐漸形成一層主要由被截留的團體顆粒構成的濾膜, 並由它起主要的過濾作用。 這種作用屬於阻力截留或篩濾作用。
廢水通過濾料層時,眾多的濾料表面提供了巨大的可供懸浮物沉降的有效面積,形成無數的小 「沉澱池」,懸浮物極易在此沉降下來。這種作用屬於重力 沉降。
由於濾料具有巨大的表面積, 它與懸浮物之間有明顯的物理吸附作用。此外,砂粒在水中常常帶有表面負電荷,能吸附帶正電荷的鐵、 鋁等肢體,從而在濾料表面形成帶正電荷的薄膜,並進而吸附帶負電荷的膠土和多種有機物等膠體,在砂粒上發生接觸絮凝。
(2)沉澱法。沉澱法是利用污水中的懸浮物和水的相對密度不同的原理, 藉助重力沉降作用使懸浮物從水中分離出來。 根據水中懸浮顆粒的濃度及絮凝特性(即彼此帖結聚團的能力)可分為四種:
1) 分離沉降(或自由沉降)。在沉澱過程中,顆粒之間互不聚合,單獨進行沉降。 顆位只受到本身在水中的重力和水流阻力的作用,其形狀、 尺寸、 質量均不改變,下降速度也不改變。
2)混凝沉澱(或稱作絮凝沉降)。 混凝沉降是指在混凝劑的作用下,使廢水中的膠體和細微懸浮物凝聚為具有可分離性的絮凝體,然後採用重力沉降予以分離去除。 混凝沉澱的特點是在沉澱過程中,顆粒接觸碰撞而互相聚集形成較大絮體,因此顆粒的尺寸和質量均會隨深度的增加而增大,其沉速也隨深度 而增加。
常用的無機混凝劑有硫酸鋁、 硫酸亞鐵、 三氯化鐵及聚合鋁;常用的有機絮凝劑有聚丙烯酷膠等,還可採用助凝劑如水玻璃、 石灰等 。
3)區域沉降(又稱擁擠沉降、 成層沉降)。 當廢水中懸浮物含量較高時,顆粒間的距離較小,其間的聚合力能使其集合成為一個整體,並一同下沉,而顆粒相互間的位置不發生變動,因此澄清水和混水間有一明顯的分界面,逐漸向下移動,此類沉降稱為區域沉降。加高濁度水的沉澱池和二次沉澱池中的沉降(在沉降中後期)多屬此類。
4)壓縮沉澱。當懸浮液中的懸浮固體濃度很高時,顆粒互相接觸、擠壓,在上層顆粒的重力作用下,下層顆粒間隙中的水被擠出,顆粒群體被壓縮。壓縮沉澱發生在沉澱池底部的污泥斗或污泥濃縮池中,進行得很緩慢。依據水中懸浮性物質的性質不同,設有沉砂池和沉澱池兩種設備。
沉砂池用於除去水中砂粒、煤渣等相對密度較大的元機顆粒物。沉砂池一般設在污水處理裝置前,以防止處理污水的其他機械設備受到磨損。
沉澱池是利用重力的作用使懸浮性雜質與水分離。它可以分離直徑為20~100µ,m以上的顆粒。根據沉澱池內的水流方向,可將其分為平流式、輻流式和豎流式三種。
①平流式沉澱池。廢水從池一端流人,按水平方向在池內流動,水中懸浮物逐漸沉向池底,澄清水從另一端溢出。
②輻流式沉澱池。池子多為圓形,直徑較大,一般在20~30m以上,適用於大型水處理廠。原水經進水管進入中心筒後,通過筒壁上的孔口和外圍的環形穿孔擋板,沿徑向呈輻射狀流向沉澱池周邊。由於過水斷面不斷增大,流速逐漸變小,顆粒沉降下來,澄清水從其周圍溢出匯入集水槽排出。
③豎流式沉澱池。截面多為圓形,也有方形和多角形的。水由中心管的下口流入池中,通過反射板的阻攔向四周分布於整個水平斷面上,緩緩向上流動。沉速超過上升流速的顆粒則沉到污泥斗,澄清後的水由四周的埋口溢出池外。
在污水處理與利用的方法中,沉澱(或上浮)法常常作為其他處理方法前的預處理。如用生物處理法處理、污水時,一般需事先經過預沉池去除大部分懸浮物質,以減少生化處理時的負荷,而經生物處理後的出水仍要經過二次沉澱池的處理,進行泥水分離以保證出水水質。
(3)浮選法。將空氣通人污水中,並以微小氣泡形式從水中析出成為載體,污水中相對密度接近於水的微小顆粒狀的污染物質(如乳化油等)附在氣泡上,並隨氣泡上升到水面,然後用機械的方法撇除,從而使污水中的污染物質得以從污水中分離出來。疏水性的物質易氣浮,而親水性的物質不易氣浮。因此有時為了提高氣浮效率,需向污水中加入浮選劑改變污染物的表面特性,使某些親水性物質轉變為疏水性物質,然後氣浮除去,這種方法稱為「浮選」。
氣浮時要求氣泡的分散度高,量多,有利於提高氣浮的效果。泡沫層的穩定性要適當,既便於浮渣穩定在水面上,又不影響浮渣的運送和脫水。產生氣 泡的方法有兩種:
1)機械法。使空氣通過微孔管、微孔板、帶孔轉盤等生成微小氣泡。
2)壓力溶氣法。將空氣在一定的壓力下溶於水中, 並達到飽和狀態, 然後突然減壓, 過飽和的空氣便以微小氣泡的形式從水中逸出。 目前廢水處理中的氣浮工藝多採用壓力溶氣法。
氣浮法的主要優點有:設備運行能力優於沉澱池, 一般只需15~20min即可完成固液分離, 因此它佔地少, 效率較高;氣浮法所產生的污泥較乾燥, 不易腐化, 且系表面刮取, 操作較便利;整個工作是向水中通人空氣, 增加了水中的潛解氧量, 對除去水中有機物、 藻類表面活性劑及臭味等有明顯效果, 其出水水質為後續處理及利用提供了有利條件。
氣浮法的主要缺點是:耗電量較大;設備維修及管理工作量增加, 運轉部分常有堵塞的可能;浮渣露出水面, 易受風、 雨等氣候因素影響。
除了上述兩種氣浮方法外, 目前較為常用的方法還有電解氣浮法。
(4)離心分離法。 含有懸浮污染物質的污水在高速旋轉時, 利用懸浮顆粒(如乳化油)和污水受到的離心力不同, 從而達到分離目的的方法。 常用的離心設備有旋流分離器和離心
2、化學處理法
向污水中投加化學試劑, 利用化學反應來分離、 回收污水中的污染物質,或將污染物質轉化為無害的物質。 該法既可使污染物與水分離, 回收某些有用物質, 也能改變污染物的性質, 如降低廢水的酸鹼度、 去除金屬離子、 氧化某些有毒有害的物質等, 因此可達到比物理法更高的凈化程度。 常用的化學方法 有化學沉澱法、 中和法、 氧化還原法和混凝法。
化學法處理的局限性如下:
由於化學處理廢水常採用化學葯劑(或材料), 處理費用一般較高, 操作與 管理的要求也較嚴格。
化學法還需與物理法配合使用。 在化學處理之前, 往往需用沉澱和過濾等手段作為前處理;在某些場合下,又需採用沉澱和過濾等物理手段作為化學處理的後處理。
( 1)化學沉澱法。
化學沉澱法是指向廢水中投加某些化學葯劑, 使其與廢水中的溶解性污染物發生五換反應, 形成難榕於水的鹽類(沉澱物)從水中沉澱出來, 從而降低或除去水中的污染物。化學沉澱法多用於在水處理中去除鈣離子、 鏡離子以及廢水中的重金屬離子, 如隸、 鍋、鉛、 缽等。 按使用的沉澱劑不同, 沉澱法可分為石灰法(又稱為氫氧化物沉澱法)、硫化物法和銀鹽法等。
水中Ca 2+、 Mg2+令 含量的總和稱總硬度, 可分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度。碳酸鹽硬度可投加石灰使水中的Ca 2+和Mg2+形成CaC03和Mg (OH) 2沉澱而降低, 如需同時去除非碳酸鹽硬度, 可採用石灰-蘇打軟化法, 使Ca 2+和Mg2+ 形成CaC03 矛llMg ( OH) 2沉澱除去。 因此, 當原水硬度或鹼度較高時, 可先用化學沉澱法作為離子交換軟化的前處理, 以節省離子交換的運行費用。
去除廢水中的重金屬離子時, 一般採用投加碳酸鹽的方法, 生成的金屬離子, 碳酸鹽的溶度積很小, 便於回收。 如利用碳酸銷處理含鎊廢水。
ZnS04 + Na 2C03 一一→ZnC03 ↓+ NazS04
此法優點是經濟簡便, 葯劑來源廣, 因此在處理重金屬廢水時應用最廣。 存在的問題是勞動衛生條件差, 管道易結垢堵塞與腐蝕;沉澱體積大, 脫水困難。
(2)中和法。
中和法處理是利用酸鹼相互作用生成鹽和水的化學原理, 將廢水從酸性或鹼性調整到中性附近的處理方法。 對於酸或鹼的濃度大於3%的廢水, 首先應進 行酸鹼的回收。 對於低濃度的酸鹼廢水, 可採取中和法進行處理。
酸性污水的處理, 通常採用投加石灰、 苛性鍋、 碳酸鍋或以石灰石、 大理石作潔、料來中和酸性污水。 鹼性污水的處理, 通常採用投加硝酸、 鹽酸或利用二氧化碳氣體中和鹼性污水。 另外, 對於酸、 鹼性污水也可以用二者相互中和的辦法來處理。
(3)氧化還原法。
氧化還原法是通過化學葯劑與水中污染物之間的氧化還原反應, 將污水中的有毒有害污染物轉化為無毒或微毒物質的方法。 這種方法主要處理無機污染物, 如重金屬和氧化物的污染。 利用高健酸御、 液氯、 臭氧等強氧化劑或電極的陽極反應, 將廢水中的有害物質氧化分解為元害物質;利用鐵粉等還原劑或電極的陰極反應, 將廢水中的有害物質還原為無害物質;臭氧氧化法對污水進 行脫色、 殺菌和除臭處理;空氣氧化法處理含硫廢水;還原法處理含錦電鍍廢水等都是氧化還原法處理廢水的實例。
水處理常用的氧化劑有氧、 臭氧、 氯、 次氯酸等。 常用的還原劑有硫酸亞鐵、 亞硫酸鹽、 鐵屑、 鑄粉等。
(4)混凝法。
混凝法是在含不易沉降的細顆粒及膠體顆粒的廢水中加入電解質以破壞肢體的穩定性而使其聚沉。 常用的混凝劑有硫酸鋁、 硫酸亞鐵、 三氯化鐵、 聚乙烯亞股或聚丙烯酷膠等。 為加速混凝常伴隨加入助凝劑石灰、 活性硅膠、 骨膠等。
3、物理化學處理法
物理化學法(簡稱物化法), 是利用萃取、 吸附、 離子交換、 膜分離技術、氣提等物理化學的原理, 處理或回收工業廢水的方法。 它主要用分離廢水中無機的或有機的(難以生物降解的)溶解態或膠態的污染物質, 回收有用組分,並使廢水得到深度凈化。 因此, 適合於處理雜質濃度很高的廢水(用作回收利用的方法), 或是濃度很低的廢水(用作廢水深度處理)。利用物理化學法處理工業廢水前, 一般要經過預處理, 以減少廢水中的懸浮物、 油類、 有害氣體等雜質, 或調整廢水的pH值, 以提高回收效率、 減少損耗。同時, 濃縮的殘渣要 經過後處理以避免二次污染。常用的方法有萃取法、 吸附法、 離子交換法、 膜析法(包括滲析法、 電滲析法、 反滲透法、 超濾法等)。
(1)萃取法。
萃取法是向污水中加人一種與水不相溶而密度小於水的有機溶劑, 充分混合接觸後使污染物重新分配, 由水相轉移到溶劑相中, 利用溶劑與水的密度差別, 將溶劑分離出來, 從而使污水得到凈化的方法。再利用溶質與溶劑的沸點差將溶質蒸館回收, 再生後的溶劑可循環使用。使用的溶劑叫萃取劑, 提出的物質叫萃取物。 萃取是一種液-液相間的傳質過程, 是利用污染物(溶質)在水與有機溶劑兩相中的溶解度不同進行分離的。
在選擇萃取劑時, 應注意萃取劑對被萃取物(污染物)的選擇性, 即溶解能力的大小, 通常溶解能力越大, 萃取的效果越好;萃取劑與水的密度相差越大, 萃取後與水分離就越容易。常用的萃取劑有含氧萃取劑、 含磷萃取劑、 含氮萃取劑等 。 常用的萃取設備有脈沖篩板塔、 離心萃取機等。
(2)吸附法。
吸附法處理廢水是利用——種多孔性固體材料(吸附劑)的表面來吸附水中的一種或多種溶解污染物、 有機污染物等(稱為熔質或吸附質), 以回收或去除它們, 使廢水得以凈化。例如, 利用活性炭可吸附廢白水中的盼、 隸、 錯、氧等劇毒物質, 且具有脫色、 除臭等作用。吸附法目前多用於污水的深度處理, 可分為靜態吸附和動態吸附兩種方法, 即在污水分別處於靜態和流動態時進行吸 附處理。常用的吸附設備有固定床、 移動床和流動床等。
在廢水處理中常用的吸附劑有活性炭、 磺化煤、 木炭、 焦炭、 硅藻土、 木屑和吸附樹脂等。以活性炭和吸附樹脂應用較為普遍。一般吸附劑均呈鬆散多 孔結構, 具有巨大的比表面積。其吸附力可分為分子引力(范德華力)、 化學鍵力和靜電引力三種。水處理中大多數吸附是上述三種吸附力共同作用的結果。
吸附劑吸附飽和後必須經過再生, 把吸附質從吸附劑的細孔中除去, 恢復其吸附能力。再生的方法有加熱再生法、 蒸汽吹脫法、 化學氧化再生法(濕式氧化、 電解氧化和臭氧氧化等)、 溶劑再生法和生物再生法等。
由於吸附劑價格較貴, 而且吸附法對進水的預處理要求高, 因此多用於給水處理中。
(3)離子交換法。
離子交換法是利用離子交換劑的離子交換作用置換污水中的離子態污染物質的方法。隨著離子交換樹脂的生產和離子交換技術的發展, 由於效果良好, 操作方便, 近年來在回收和處理工業污水中的有毒物質方面, 得到一定的應用。如用陽離子交換劑去除(回收) 污水中的銅、鎳、鎘、鋅、汞、金、銀、鉑等重金屬。
離子交換法多用於工業給水處理中的軟化和除鹽, 主要去除廢水中的金屬 離子。 離子交換軟化法採用Na+交換樹脂。
(4)膜析法。
1) 電滲析法。電摻析法是在直流電場的作用下, 利用陰、 陽離子交換膜對溶液中陰陽離子的選擇透過性(即陽膜只允許陽離子通過, 陰膜只允許陰商子通過), 使一部分溶液中的離子遷移到另一部分溶液中去,使得溶液中的電解質與水分離, 從而達到濃縮、純化、分離的一 種水處理方法。電滲析法是在離子交換技術基礎上發展起來的新方法, 除用於污水處理外, 還可用於海水除鹽、制備去離子水(純水)等。
2)反滲透法。
反滲透法巳用於含重金屬廢水的處理、 污水的深度處理及海水淡化等。在世界淡水供應危機嚴重的今天, 反滲透法結合蒸館法的海水淡化技術前景廣闊。 它的另一重要用途是與離子交換系統聯用, 作為離子交換的預處理方法以制備去離子的超純水。在廢水處理中, 反滲透法主要用於去除與回收重金屬離子, 去除鹽、有機物、色度以及放射性元素等。
目前在水處理領域內廣泛應用的半透膜有醋酸纖維素 膜和聚酷膠膜磺化聚苯醋等高聚物。常用的反滲透裝置有管式、螺旋式、中空纖維式及板框式等。滲透水可重復利用。
4、生物處理法
生物處理法是利用自然環境中微生物的生物化學作用, 氧化分解溶解於污 水中或肢體狀態的有機污染物和某些無機毒物(如氟化物、硫化物), 並將其轉化為穩定無害的無機物, 從而使廢水得以凈化的方法。 此法具有投資少、效果好、運行費用低等優點, 在城市廢水和工業廢水的處理中得到最廣泛的應用。
現代生物處理法根據微生物在生化反應中是否需要氧氣, 分為好氧生物處 理和厭氧生物處理兩類。
(1)好氧生物處理法。
在有氧的條件下, 依賴好氧菌和兼氧菌的生化作用完成廢水處理的工藝稱為好氧生物處理法。 該法需要有氧的供應。 根據好氧微生物在處理系統中所呈現的狀態, 可分為活性污泥法和生物膜法。
1)活性污泥法是目前使用最廣泛的一種生物處理法。 該方法是向曝氣池中富含有機污染物並有細菌的廢水中不斷地通人空氣(曝氣), 在一定的時間後就會出現懸浮態絮狀的泥粒, 這實際上是由好氧菌(及兼性好氧菌)所吸附的有機物和好氧菌代謝活動的產物所組成的聚集體, 具有很強的分解有機物的能力,稱之為 「活性污泥」。從曝氣池流出的污水和活性污泥混合液經沉澱池沉澱分離後, 澄清的水被排放, 污泥作為種泥迴流到曝氣池, 繼續運作。 這種以活性污泥為主體的生物處理法稱為 活性污泥法」 。廢水在曝氣池中停留4~6h, 可除去廢水中的有機物(BOD6)約90%。 活性污泥法有多種池型及運行方式, 通常有普通活性污泥法、完全混合式表面曝氣法、吸附再生法等。
2)生物膜法是使污水連續流經固體填料(碎石、煤渣或塑料填料), 微生物在填料上大量繁殖, 形成污泥狀的膠膜稱為生物膜, 利用生物膜處理污水的方法,稱為生物膜法。生物膜主要由大量的菌膠團、真菌、藻類和原生動物組成。 生物膜上的微生物起到和活性污泥同樣的凈化作用, 吸附並降解水中的有機污 染物, 從填料上脫落的衰老的生物膜隨處理後的污水流入沉澱池, 經過沉澱池沉澱分離後, 使污水得以凈化。常用的生物膜法有生物濾池、生物接觸氧化池、生物轉盤等。
(2)厭氧生物處理法。
在無氧的條件下, 利用厭氧微生物的作用分解、污水中的有機物, 使污水凈化的方法稱為厭氧生物處理法。 近年來, 世界性的能源緊張, 使污水處理向節能和實現能源化的方向發展, 從而促進了厭氧微生物處理方法的發展。 一大批高效新型厭氧生物反應器相繼出現, 包括厭氧生物濾池、 升流式厭氧污泥床、 厭氧硫化床等。 它們的共同特點是反應器中生物團體濃度很高, 市泥齡很長, 因此處理能力大大提高, 從而使厭氧生物處理法所具有的能耗小、可以回收能源、 剩餘的污泥量少、 生成的污泥穩定而易處理、 對高濃度有機廢水處理效率高等優點得到充分體現。厭氧生物處理法經過多年的發展,已經成為污水處理的主要方法之一。
5、除磷、 脫氮
( 1) 除磷。 城市廢水中磷的主要來源是糞便、 洗滌劑和某些工業廢水, 以正磷酸鹽、 聚磷酸鹽和有機磷的形式溶解於水中。 常用的除磷方法有化學法和生物法。
1)化學法除磷。 利用磷酸鹽與鐵鹽、 石灰、 鋁鹽等反應生成磷酸鐵、 磷酸鈣、 磷酸鋁等沉澱, 將磷從廢水中排除。化學法的特點是磷的去除效率較高, 處理結果穩定, 污泥在處理和處置過程中不會重新釋放磷造成二次污染,但污泥的產量比較大。
2)生物法除磷。生物法除磷是利用微生物在好氧條件下, 對廢水中溶解性 磷酸鹽的過量吸收,沉澱分離而除磷。 整個處理過程分為厭氧放磷和好氧吸磷 兩個階段。
含有過量磷的廢水和含磷活性污泥進人厭氧狀態後,活性污泥中的聚磷商在厭氧狀態下, 將體內積聚的聚磷分解為無機磷釋放回廢水中。這就是 「 厭氧放磷」。聚磷菌在分解聚磷時產生的能量除一部分供自己生存外, 其餘供聚磷菌吸收廢水中的有機物,並在厭氧發酵產酸菌的作用下轉化成乙酸背,再進一步轉化為PHB (聚自-短基丁酸) 儲存於體內。
進入好氧狀態後, 聚磷菌將儲存於體內的PHB進行好氧分解, 並釋放出大 量能量,一部分供自己增殖, 另一部分供其吸收廢水中的磷酸鹽, 以聚磷的形式積聚於體內。這就是 「好氧吸磷」。在此階段, 活性污泥不斷增殖。 除了一部分含磷活性活泥迴流到厭氧池外, 其餘的作為剩餘污泥排出系統,達到除磷的目的。
(2) 脫氮。
生活廢水中各種形式的氮占的比例比較恆定:有機氮 50%~60%,氨氮40%~ 50%,亞硝酸鹽與硝酸鹽中的氮占 0~ 5%。 它們均來源於人們食物中的蛋白質。脫氮的方法有化學法和生物法兩大類。
1)化學法脫氮。包括氨吸收法和加氯法。
①氨吸收法。 先把廢水的pH值調整到10以上,然後在解吸塔內解吸氨
②加氯法。在含氨氮的廢水中加氯。通過適當控制加氯量, 可以完全除去水中的氨氮。為了減少氯的投加量, 此法常與生物硝化聯用, 先硝化再除去微量的殘余氨氮。
2)生物法脫氮。生物脫氮是在微生物作用下, 將有機氮和氨態氮轉化為氮氣的過程, 其中包括硝化和反硝化兩個反應過程。
硝化反應是在好氧條件下, 廢水中的氨態氮被硝化細菌 (亞硝酸菌和硝酸菌)轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。 反硝化反應是在無氧條件下, 反硝化菌將硝酸鹽氮(N03-)和亞硝酸鹽氮(NH2-)還原為氮氣。因此整個脫氮過程需經歷好氧和缺氧兩個階段。