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混凝剂污染反渗透膜

发布时间:2024-05-03 19:00:50

① 焦化废水深度处理及回用技术探讨

对我国当前焦化废水深度处理技术的研究应用情况以及回用现状进行了介绍,分析了焦化废水回用中存在的问题,并提出了改进方案。
一、前言
焦化废水是在煤高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的废水,是一种典型的高浓度、高污染、有毒、难降解的工业有机废水。我国《焦化行业准入条件》中明确规定:酚氰废水处理合格后要循环使用,不得外排。本文就多年工作实践对焦化废水回用技术提出改进建议及方案。
二、焦化废水深度处理技术研究及应用现状
近年来,我国将传统的水处理技术针对焦化废水进行了适应性改造及组合,最大歼袜限度地发挥了生化、高级氧化等技术的效能,取得了一定成绩。目前, 对焦化废水的深埋卜度处理技术主要包括:混凝沉淀法、吸附法、高级氧化技术以及反渗透技术。
混凝沉淀法:采用聚合氯化铝、聚合硫酸铁等混凝剂对焦化废水进行处理,可使废水出水COD 降至40~70mg/L。
吸附法:利用多孔性吸附剂吸附废水中的一种或几种溶质,使废水得到净化。通常采用的吸附剂有粉煤灰、熄焦粉、活性炭、树脂等。
高级氧化法:(1)Fenton氧化法――Fenton试剂法是以过氧化氢为氧化剂、以亚铁盐为催化剂的均相催化氧化法。(2)臭氧氧化――臭氧是一种强氧化剂,能与废水中大多数有机物,微生物迅速反应,可除去废水中的酚、氰等污染物,并降低其COD、BOD值,同时还可起到脱色、除臭、杀菌的作用。但这一做法在工业废水处理中应用较少。(3)电化学氧化技术――电化学氧化处理技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生的强氧化性活性物质使污染物发生氧化还原转变。该方法仍处于探索阶段。(4)光催化氧化法――光催化氧化法对水中酚类物质及其他有机物都有较高的去除率,且能耗低,有着很大的发展潜力。目前,这种方法还仅停留在理论研究阶段。
反渗透技术:反渗透是一种以压力为推动力的膜分离过程。用水泵给含盐水溶液或废水施加压力, 以克服自然渗透压及膜的阻力, 使水透过反渗透膜, 将水中溶解盐和污染杂质阻止在反渗透膜的另一侧。该技术在工业废水处理中使用亦不广泛。
三、焦化废水回用中存在的问题及改进建议
国内焦化厂对焦化废水的回用进行了很多尝试,主要回用方式包括湿熄焦、高炉冲渣、煤场抑尘用水、烧结混料用水,也有厂家用反渗透技术将焦化废水处理后回用作为工业给水。
(一)一级达标废水的回用
1.二次污染。采用湿法熄焦的焦化厂将生化处理后的废水用于熄焦处理,由于国内焦化厂生化处理后出水的COD、氨氮含量仍然较高,回用于湿熄焦、高炉冲渣时必然会使废水中的氨氮及部分有机物散发到空气中,感官刺激强烈,形成较大的二次污染;一些钢厂对焦化废水引入烧结混料工段也做了一些尝试,污染物在之后的高温加工工段可以得到部分炭化分解,减少了二次污染。正常情况下,焦化厂的二级生化处理通常可将氨氮浓度控制在10~20mg/L,但COD通常在200~400mg/L,通过投加聚合硫酸铁、Fenton试剂可将COD控制在100mg/L以下,投加药剂的主要缺点是使废水中的无机物增多,对腐蚀控制不利。建议将投药与吸附法联合使用,以降低水质的二次污染。
2.设备及管道腐蚀。焦化废水具有较强的腐蚀性。废水中的氯离子、氟化物、氨氮以及硫酸根离子浓度较高,对金属腐蚀性较强。因此,焦化废水的腐蚀问题必须得到妥善解决。当作为烧结混料添加水时,投加缓蚀阻垢剂并不经济,因此可以采用混合部分其它循环水系统排污水(含缓蚀阻垢剂)的方式降低其腐蚀性。
(二)工业给水回用
单纯生产焦炭的企业没有联合型钢企所具有的消纳途径,因此很多焦化厂不得不采用反渗透技术将焦化废水进行浓缩,产品水水质较好,可以直接作为工业循环冷却水的补水,产生的浓水则作为抑尘水或伴煤燃烧。
调研中发现,多数焦化厂的反渗透系统不能正常运转,究其原因在于预处理系统的不可靠,膜系统运行不稳定,基本都处于停顿状态,同时浓水的去向也存在很大疑问。
膜厂家针对工业废水开发了耐污染的反渗透膜,但是在实际工程中为保障膜系统安全,通常还是将进入反渗透系统的废水COD浓度控制在氏液激20~50mg/L,而以上两种方案进入反渗透系统的COD均在250mg/L左右,因此,膜系统稳定运行的关键是预处理的稳定有效。
絮凝沉淀、Fenton试剂等方法会在废水中引入大量铁离子及硫酸根离子,从而加重膜系统污染及结垢,因此不宜大量使用,但完全采用高级氧化的投资及成本太高,因此建议先使用混凝沉淀等方法将废水COD控制在 100~150mg/L,然后再使用高级氧化技术(臭氧氧化、电化学氧化、湿式催化氧化)以及活性炭吸附的方法对进入膜系统的废水进行深度处理。
根据前面的介绍,电化学氧化、催化氧化技术的工业化应用较少,基本都停留在试验研究阶段。大型臭氧设备在自来水厂作为消毒技术的应用较多,作为氧化技术在工程上的应用则较少,但是与其它高级氧化技术相比,设备相对成熟,国产化程度也较高,因此工程化的优势相对较大。
(三)回用为杂用水
大型钢企通常有杂用水处理及供应系统,因此可以将焦化废水深度处理到一定程度后与生产、生活回用水混合使用,主要依靠稀释的方式使焦化废水的COD、总溶固等指标达到杂用水水质标准,这需要从全厂的水量平衡角度综合考虑,并对杂用水使用过程中二次污染的情况进行研究及评估。
四、结语
针对焦化废水深度处理及回用技术的研究较多,但工程应用较少,主要难度在深度处理技术工业化的不成熟以及投资、运行费用较高。因此,一方面应加大高级氧化技术的工业化进度,另一方面,应在钢厂内寻找消纳源,实现焦化废水的分散式消纳,从而大大降低深度处理的规模,这需要水处理技术工作者结合钢企生产人员自下而上进行系统分析和研究。

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② 操作纯净水设备应该注意哪些事项

纯净水设备内的过滤系统可以去除原水中的悬浮物、杂质、细菌、热源等有害物质,同时,在纯净水设备的末端还安装有杀菌消毒设备,保证出水水质符合国家规定的纯净水标准,符合人们的健康饮用水标准。

纯净水设备能否长久正常运行最重要的是维护,设备维护的细心,设备就得心应手。所以,在纯净水设备的运行时应该注意不要损坏机器。

在纯净水设备运行时应注意如下几点:

1、防止滤料进入反渗透装置:

选择合适的过滤器出水装置,防止过滤器漏砂漏活性炭。选择合适的活性炭,防止使用过程中脱粉。

2、以自来水为水源的大型纯净水设备最好设立独立的供水系统,这样既可以保证供水系统的稳定运行,又可以减少RO系统启停时对全厂供水管网造成的瞬间冲击。

当RO装置直接从原水管网上取水时,应设置高低压保护设施,因为大多数自来水管网压力波动较大。

3、首先应考虑药剂与药剂之间的兼容性,其次应考虑药剂与膜材料的兼容性。例如,RO系统中经常同时使用混凝剂,助凝剂,杀菌剂,还原剂和阻垢剂。

由于天然水中的胶体一般带负电荷,所以通常使用带正电荷的阳离子型混凝剂。为了防止R0装置结垢,RO的进水端几乎都考虑了投加阻垢剂的措施,这些阻垢剂几乎都是带有负电荷的。因此,应避免阳离子型混凝剂与阴离子型的阻垢剂发生反应,防止反应生成的胶体化合物在膜面沉积。

在纯净水设备的使用过程中以上几点极为重要,既是对纯净水设备的保护,也是成生产的保证。

③ 聚合硫酸铁加多对反渗透膜有影响吗

有。聚合硫酸铁加多对反渗透膜有影响,过量添加聚合硫酸铁,不仅不能净化水质,还容易造成水质浑浊,出现矾花上翻雀尺的现象。聚合硫酸铁是一种性能优越的无机高分子混凝剂,形态性状是淡黄色无定锋掘型粉状固顷基高体,极易溶于水百分之10,(质量)的水溶液为红棕色透明溶液,吸湿性。

④ 常用的污水处理药剂有哪些

常用的有三种:

1、絮凝剂:有时又称为混凝剂,可作为强化固液分离的手段,用于初沉池、回二沉池、浮选答池及三级处理或深度处理等工艺环节。

2、助凝剂:辅助絮凝剂发挥作用,加强混凝效果。

3、调理剂:又称为脱水剂,用于对脱水前剩余污泥的调理,其品种包括上述的部分絮凝剂和助凝剂。

⑤ 反渗透膜性能下降的原因通常有哪些呀

反渗透膜在投入使用抄后,就要受到水中杂物的污染,由于各地水源水质不同,所采取的预处理工艺方法也不尽相同,所以反渗透的污染物各不相同,污堵的速度差别很大。加快了污堵速率和污染的复杂性,增加了清洗难度,因此造成膜污堵原因具备以下几种情况。

胶体污堵是一种普遍现象,不管是地下水还是地表水,总含有铁铝胶体、硅胶体、有机质胶体,预处理时加入的混凝剂,助凝剂,阻垢剂等形成的胶体,这些都可能沉积在膜表面形成胶体污染。

生物污堵主要发生在地表水处理系统和频繁启停操作的系统。单一的杀菌剂是不能将水中的各种细菌微生物全部杀死,系统设在死角区,或停用时间过长造成细菌微生物生长繁殖,粘附在膜表面形成生物粘膜。化水结垢往往发生在二段,被浓缩盐水中过量的溶解盐沉淀而结垢。表现为原段压降升高,脱盐率下降,出力降低。

颗粒污堵往往发生在前端。主要原因是新系统投运时冲洗不彻底,细砂等腐蚀碎片通过。或是微米滤芯采用缠绕型号,绒毛脱落,还有是运行压差高,使膜边上的膜片脱落堵在下一个膜的前端。造成压降升高、出力减小。这些是机械性污堵,是可以预防的。膜污堵后的通性就是压差升高,出力降低,脱盐率降低。

⑥ 反渗透进水水质有哪些要求

水质分析报告包括水质类型和主要成分指标,所需指标包括溶解离子,硅,胶体,有机物(TOC) .
典型溶解阴离子
碳酸氢根(HCO3-),碳酸根(CO32-),氢氧根(OH-),硫酸根(SO42-),氯离子(Cl-),氟离子(F-),硝酸根离子
(NO3-),硫离子(S2-),磷酸根(PO44-).
典型溶解阳离子
钙离子(Ca2+),镁离子(Mg2+),钠离子(Na+),钾离子(K+),铁离子(Fe2+ 或 Fe3+),锰离子(Mn2+),
铝离子(Al3+),钡离子(Ba2+),锶离子(Sr2+),铜离子(Cu2+)和 锌离子(Zn2+).
碱度
包括负离子中的碳酸根、碳酸氢根、氢氧根,自然水体中的碱度主要由HCO3-形成.pH在8.3以下的水中,
碳酸氢根和二氧化碳平衡存在.当pH高于8.3时,HCO3-将转变为CO32-存在.如果原水PH达到11.3以上,
将存在OH- 形式.Ca(HCO3)2的溶解度大于CaCO3.如果原水在 RO系统中被浓缩,CaCO3容易沉淀在
系统中.所以投加阻垢剂或加酸调低PH值会经常在RO系统中使用.
铁和锰
通常在水中以二价溶解状态存在或以三价非溶解氢氧化物形成存在.Fe2+ 可能来源自井水本身或来自泵、
管路、水箱的腐蚀,尤其上游系统中投加了酸.如果原水中铁、锰浓度大于0.05mg/l并且被空气或氧化剂
氧化为Fe(OH)3 和 Mn(OH)2 ,当 pH 值偏高时会在系统中形成沉淀.分析表明铁锰的存在会加速氧化剂
对膜的氧化降解,因此在预处理中必须去除铁锰.

一般不存在于自然水体中.三价铝会像三价铁一样在RO系统中形成难溶的Al(OH)3,当pH 在5.3 至8.5 范围
内时候,因为铝高价正电特性,所以Al2(SO4)3 和NaAlO2可以用于地表水的预处理去除水中负电性胶体.
千万小心铝盐不要过多投加,残留的铝离子对膜有污染.
铜和锌
在自然水体中很少存在.有时水中微量的铜和锌来自管道材料.在pH值5.3至8.5范围内,Cu(OH)2
和Zn(OH)2 不溶于水,因为它们一般在水中的含量较低,所以只有当系统长时间不清洗,它们积累到
一定程度时,才会对膜系统造成污染.可是如果铜锌与氧化剂(比如过氧化氢)同时存在于原水中,
那么会造成膜材质的严重降解.
硫化物
以H2S气体形式溶于水中,去除硫化氢可以用脱气装置或氯氧化或空气接触变为不溶性硫磺,用多介质过滤
去除.
磷酸盐
具有较强负电性,容易和多价离子形成难溶盐.磷酸钙在PH中性时溶解度很有限,PH值高时溶解度也不高.
进水中投加阻垢剂或调低PH(小于7)可以防止磷酸盐沉淀.

存在大多数自然水体中,浓度从1至100㎎/L.而且PH低于9.0时主要以Si(OH)4 存在.当PH低时,硅酸可以
聚合形成硅胶体.当PH高于9.0时,它会分离成SiO32- 离子而且会和钙、镁、铁或铅形成沉淀.硅和硅酸盐
沉淀很难溶解.氟化氢胺溶液清洗硅垢比较有效,可是氟化氢胺溶液排放会造成环境污染.当进水中硅含量
超过20㎎/L时,要注意硅结垢的潜在危险.
胶体(悬浮物颗粒)分析
污染指数,是衡量RO进水中胶体(颗粒物)潜在污染性的重要指标.RO进水中的胶体是各种各样的,经常
包括细菌、黏土、硅胶体和铁腐蚀产物.预处理中的澄清器中会用一些化学品,例如明矾、三氯化铁或阳
离子型聚合剂来去除胶体污染或通过后续介质过滤器去除.
浊度
也是影响RO膜污染的一个重要指标.浊度仪工作原理是测量水样中悬浮物对光的散射.水样的浊度大于
1.0的原水可能对RO膜有污染,浊度仪测量数值的单位是NTU.象SDI 值一样,浊度也是表征膜污染潜在
风险的一个参数.高浊度并不表示悬浮物会沉淀在膜表面.
如果原水的SDI大于5而且浊度大于1.0,就必须在预处理单元的澄清工艺中加入混凝剂而且后面要使用
多介质过滤器.如果原水中SDI小于5,而且浊度小于1,那么预处理可以考虑介质过滤器和保安过滤器
而不一定投加混凝剂.预处理混凝剂的投加量也是有控制指标的,过量使用会对膜有污染.
原水中还有两个重要指标需要分析.细菌总数和有机物含量.有两种方法测定水中细菌数,一种是培养法,
另一种是荧光染色法,后者更常用因为很方便快捷.原水中的有机物一般是油类-表面活性剂、水溶性聚合物
和腐质酸.检测指标有总有机炭(TOC),生物耗氧量(BOD)和化学耗氧量(COD).要想更精确地分析有
机物成份,需要使用液相色谱和气质联用仪器分析.如果原水中的TOC含量大于3mg/l,预处理单元要考虑去
除有机物工艺.

⑦ 物化法处理印染废水的研究进展


我国是印染纺织第一大国,而印染行业又是工业废水排放大户,据不完全统计,全国印染废水每天排放量为3.0×106~4.0×106t。印染废水具有水量水质变化大、有机污染物含量高、色度深、pH波动大等特点,过去常采用成本较低的生化法处理即可满足较低的排放标准。
1处理印染废水的物理方法
常用的处理印染废水的物理方法主要包括吸附、混凝、膜处理等。通常地,吸附和膜处理技术作为生物处理的深度处理技术;而混凝技术视具体情况可以放在生物处理工段的前面,也可以放在后面。这些技术都可取得较好的效果。不过一般来说此类技术只是对废水中的污染物进行了相间转移,并没有从根本上消除污染,而且相应材料消耗较大,增加了处理成本,限制了大范围的推广应用。
1.1吸附法
当印染废水与多孔性物质混合或通过由其颗粒组成的滤床时,污染物就会进入多孔物质的孔隙内或者是黏附在表面而被除去。吸附法适用于低浓度印染废水,多用于深度处理。应用最多的吸附剂是活性炭,但单独采用活性炭吸附处理印染废水的成本很高。
近些年来研究的重点主要在于寻找开发新型廉价易得的吸附剂,并对其进行改性来提高吸附性能,其种类和主要性能如表1所示。
1.2混凝法
混凝工艺流程简单,操作管理方便。但由于染料品种繁多,单一混凝剂难以适应成分复杂的印染废水,因此开发新型高效无毒混凝剂,对现有药剂进行改性,争取做到一剂多用是目前该技术发展的趋势。
目前常用的絮凝剂包括无机絮凝剂、有机絮凝剂及生物絮凝剂。无机絮凝剂主要有铝盐、铁盐等低分子混凝剂以及聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁等高分子混凝剂。传统的铝盐混凝一直占主导地位,其絮体小、形态稳定,对大部分染料废水处理效果比较理想,但反应较慢,受温度影响较大且有毒性;铁
盐反应快、絮体大、易失稳沉淀,对疏水性染料脱色效率高,但对亲水性染料脱色不理想,投加量不当会使水体呈现黄色,COD去除率低。有人围绕着铁磁性物质展开研究,通过磁种混凝使非磁性污染物获得磁性,实现磁分离来缩短时间。D.Pak等〔1〕将炼钢过程中产生的废渣粉碎(其成分中含有磁性铁氧化物)来处理纺织废水,沉降速度较FeCl3或PAC大10倍,对色度、SS、TOC、COD、总氮和总磷的去除率都较高;贾宏艺等〔2〕利用磁性纳米Fe3O4颗粒的超顺磁特性,在外加磁场的作用下将磁颗粒、亚铁盐及有机物形成的混凝体迅速沉降下来,COD去除率较只投加亚铁盐时高15%。
有机高分子絮凝剂较无机絮凝剂絮凝速度快且稳定,用量少,受共存盐类、pH及温度影响小,产生的残渣也较少,因此应用前景更加广泛。主要品种有聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚胺等,由于合成高分子有毒性,因而天然无毒的高分子絮凝剂如壳聚糖日益受到重视。但壳聚糖只能溶解于弱酸性溶液,溶解度较小,在壳聚糖分子上引入基团对其进行改性,增强壳聚糖的螯合能力已经成为必然趋势。刘运学等〔3〕对比了羧甲基壳聚糖和壳聚糖对某毛巾厂印染废水的混凝处理效果,在相同工艺条件下前者得到的脱色率和COD去除率都优于后者。
近些年生物絮凝剂发展迅猛,其对水中胶体和悬浮物具有絮凝作用,且无二次污染,具有高效、无毒、絮凝对象广泛、脱色效果独特等优点,但是成本较高,技术上还存在一些问题。
1.3膜分离
膜分离技术由于无相变、设备简单、操作方便等优点,迅速发展日趋成熟并已形成工业化规模,但不适宜直接处理印染废水,否则极容易造成严重的膜污染且难以再生;膜分离技术多用于深度处理,降低和去除残存的有机物、色度并脱除无机盐分,分离前段工艺中形成的微生物、絮凝物或是投加的固体催化剂,与其他技术联用的效果极好,出水可以达到回用标准。丛利泽等〔4〕采用混凝沉淀法对COD高达2500mg/L,色度高达10000倍的印染废水进行预处理,后接膜生物反应器与纳滤膜分离系统组合工艺,处理后COD降到30mg/L,NH3-N降到8mg/L,色度为0,其中纳滤膜主要分离色素等生物难降解小分子物质。浙江某公司〔5〕采用超滤-反渗透联用处理印染废水,超滤可去除部分有机物及色度,更主要是去除可能污堵反渗透膜的胶体、细菌、病毒等杂质,延长了反渗透膜的清洗周期和寿命;反渗透可去除98%的盐分,完全去除硬度,同时对COD、色度也具有极高的去除作用,出水完全达到纯水标准。
2化学氧化方法
化学氧化能够使印染废水中的有机染料发生化学反应而被分解,常用的氧化剂包括O2、O3、ClO2、H2O2、新生态MnO2等。这些氧化剂都能与染料发生氧化还原反应,但由于成本高或效率低导致费用昂贵,于是人们纷纷添加催化剂来提高其氧化性能,通过产生氧化活性更高的˙OH来提高其氧化能力。印染废水中染料的颜色来源于染料分子的共扼体系—含不饱和基团—N=N—、C=C、—N=O、C=O、C=S—、—CH=N—等的发色体〔6〕。˙OH的标准氧化电位高达2.8eV,是除元素氟以外最强的氧化剂,能够有效打破共扼体系结构,使之变成无色的有机分子,无选择地将绝大多数有机物彻底氧化成CO2、H2O和其他无机物。
2.1光化学氧化法
光化学氧化印染废水不受盐离子种类、有机物浓度和pH波动的影响,无二次污染,操作条件温和。利用紫外光照射在TiO2的表面产生˙OH进而氧化有机污染物是当前实验室内最主要的方法,但对于色度较高的印染废水由于光透过性较差而使处理效果不够理想。
于是研究重点正在从利用紫外光的光催化氧化向利用可见光的光敏化氧化转变。因为染料本身就是一种光敏化剂,能够被可见光激发向TiO2转移电子,形成的导带电子被水中的氧捕获,进而形成˙O2-和˙OH,这样协助催化剂被间接激发,从而扩大了可利用光的波长范围,甚至可以直接利用太阳光,极大地降低了处理成本。在实验室内采取的措施有:改变光收集装置透镜聚焦〔7〕、复式抛物线集光器〔8〕、镀发光剂〔9〕、联合类Fenton技术〔8-10〕等,这些都得到了良好的处理效果。在突尼斯占地50m2的光敏化氧化工艺中试装置的运行结果表明,太阳光能够去除难降解有机物和色度〔11〕,甚至较实验室内有更高的效率(量子产率达15%),并提高了废水的可生化性,这在阳光充沛的地区具有极大的意义,只是太阳光的光效率过低,使得处理设施占地面积庞大。
2.2电化学氧化法
关于电化学氧化的研究主要集中在对电极的改进上,以提高电极材料的催化性能,提高电流效率降低能耗。温轶等〔12〕以碳纳米管电催化电极做阳极,不锈钢片为阴极分解处理含活性艳红X-3B的模拟印染废水,在酸性条件下当电流密度为20mA/cm2时可以有效电催化氧化有机染料。A.Sakalis等〔13〕以铌/硼掺杂金刚石为阳极来处理4种偶氮染料,与Pt/Ti相比,电耗更低,效率更高,脱色率高达90%。A.Koparal等〔14〕利用硼掺杂金刚石拉西环形阳极在双极滴流塔反应器中处理碱性红29,其分解率达99%,最优的条件下脱色率和COD去除率分别为97.2%和91%,而电流密度仅1mA/cm2。
实际印染废水往往含有大量无机盐类,导电性较强,无需额外投加电解质。研究表明,当废水中含有卤化物时电解效率会提高,其中NaCl影响最大,不仅能降低电耗,利于絮凝,还能在阳极形成ClO-继续氧化。A.Sakalis等〔15〕还发现Na2SO4也有相似效果可生成S2O32-,但效果没有NaCl明显。
另外通过电解产生的O2或是外界提供的O2还可以在阴极上还原产生H2O2,类似与Fenton试剂联用。JunshuiChen等〔16〕将Fe2+换成Co2+,获得了更强的催化能力,对溴邻苯三酚红的分解更加迅速。
电化学方法处理印染废水快速高效,优点众多,但由于价格昂贵,实际应用并不多,目前着重在对微观机理、中间产物及其毒性的研究。
2.3湿式氧化法
湿式氧化法(WAO)是在高温高压条件下,利用溶解的氧气将废水中有机物氧化的方法。该工艺操作条件苛刻,对反应器要求严格,且停留时间较长。旨在降低反应温度和压力的湿式催化氧化技术(CWAO)近年来受到广泛的重视和研究。
如何使反应条件变得更加温和是湿式催化氧化工艺的关键。有人投加H2O2、O3等氧化性物质来降低操作条件,也有人制备高效催化剂尝试在常压较低温度下处理染料溶液。Sung-ChulKim等〔17〕以10gAl-Cu柱状黏土催化H2O2处理1000mg/L的活性蓝19溶液,常压、80℃下,20min内可完全将其去除,还抑制了Cu的溶出。YanLiu等〔18〕在常温常压下向500mg/L的甲基橙模拟染料废水通入空气2.5h,采用Fe2O3-CeO2-TiO2/γ-Al2O3作为催化剂,脱色率、COD去除率和TOC去除率分别可达98.09%、97.50%和97.08%;HongzhuMa等〔19〕在常压、35℃、pH=5的条件下,用CuO-MoO3-P2O5催化氧气处理300mg/L的甲基橙溶液,脱色率仅有55%,而在相同条件下亚甲基蓝10min的脱色率就可达99.26%。
2.4Fenton法
Fenton试剂是由H2O2与Fe2+混合组成的氧化体系,H2O2在酸性条件下(一般pH<3.5)被Fe2+或Fe3+催化分解产生高活性的˙OH和˙O2H,同时Fe离子还具有絮凝作用。W.Bae等〔20〕采用Fenton法处理印染纺织废水时发现Fe离子絮凝的效果远大于自由基的氧化作用。此技术去除效率高,易操作,但是酸性的反应环境会造成设备腐蚀,因此在排放前须进行中和处理,且出水中Fe2+排放浓度高。李绍锋等〔21〕采用Fenton试剂对9种活性染料所配水样进行处理,pH在3~5之间,Fenton试剂对9种染料的降解效果均较好,色度去除率达90%以上,COD去除率在40%~80%之间。反应后的UV-VIS吸收光谱区已无N=N双键及芳香结构的特征
吸收,说明染料分子中此部分结构已被Fenton试剂彻底破坏。单独采用Fenton试剂氧化印染废水中的有机物时H2O2的消耗量过大,处理成本高,一般需与其他技术联用。近年来有人在Fenton工艺里引入紫外〔20〕、草酸盐等或是固定催化剂〔22-24〕,可进一步增强其氧化能力、扩大适用的pH范围和抑制Fe的溶出。JiyunFeng等〔25〕把Fe涂在斑脱土上作为光Fenton催化剂氧化偶氮染料OrangeⅡ,脱色率100%,TOC去除率达50%~60%。A.Durán等〔8〕对比了光Fenton技术在投加草酸盐与否时处理活性蓝4溶液的效果,发现前者有助于创造低pH氛围,提高了反应速率,且COD、TOC的去除率都优于后者。
2.5微波诱导催化氧化法
微波是指波长为1mm~1m、频率为300~300000MHz的一种电磁波。在液体中微波能使极性分子高速旋转,产生热效应;许多磁性物质如过渡金属及其化合物、活性炭等对微波有很强的吸收能力,常作为诱导化学反应的催化剂,当受微波辐射时不均匀的表面会产生许多“热点”,其能量比其他部位高得多,诱导产生高能电子辐射、臭氧氧化、紫外光解和非平衡态等离子体等多种反应,可以产生高温并形成活性氧化物质,从而使有机物直接分解或将大分子有机物转变成小分子有机物。
张国宇等〔26〕以颗粒活性炭为催化剂微波诱导氧化雅格素红BF-3B150%染料废水,较单独使用微波氧化和活性炭吸附两者时都具有明显的优越性,最优条件下色度和COD去除率分别为99.6%、96.8%。微波辐射能有效解吸活性炭表面的有机物,使活性炭再生并有利于有机物的消解和回收再利用。但是活性炭的机械强度较差,微波、高温及水力扰动都会使其结构受到破坏甚至破碎,从而影响了其催化活性和寿命。近些年来所使用的催化剂逐渐转到金属及其化合物,例如张惠灵等〔27〕用CuO/γ-Al2O3替换活性炭,效果明显,当掺杂CeO2后脱色率又提高30%,还延长了催化剂的使用寿命;洪光等〔28〕以改性氧化铝诱导微波氧化处理雅格素蓝BF-BR染料,催化活性和使用寿命均优于颗粒活性炭。
2.6超声催化氧化法
超声处理效果不受溶液色度影响,并可能实现完全褪色和100%矿化。超声空化能在液体中产生局部高温高压、高剪切力,诱使水分子及染料分子裂解产生˙OH自由基,另外溶解在溶液中的N2和O2也可以发生自由基裂解反应产生˙N和˙O自由基,进一步引发各种反应,使水中有机物矿化成无机物或转换成易生物降解的小分子化合物,还有可能促进絮凝。由于超声波产生的自由基浓度有限,能量转化率低,效果并不理想〔29〕,目前多使用催化剂〔30〕或者与其他氧化技术联用来提高效率。A.Maezawa等〔31〕发现超声提高了光催化分解酸性橙52的效率和TOC的去除率,并且不受Cl-的影响,可能是超声波增加了催化剂的表面积,提高了传质速度,同时在催化剂表面生成的H2O2有利于产生˙OH。Ki-TaekByun等〔32〕在多泡声致发光条件下30min内去除亚甲基蓝,较普通TiO2催化UV快得多,但同时证实了微气泡在崩溃瞬间发出的光对染料的氧化几乎不起作用。JianhuiSun等〔33〕研究表明超声可以显著增加低Fe2+浓度的Fenton试剂氧化酸性黑1的能力,最适条件下30min去除率达到98.83%,避免了普通Fenton含铁污泥的问题。G.Tezcanli-Güyer等〔34〕发现超声对O3和UV有催化作用,可以提高O3的传质,同时在催化剂表面生成的H2O2有利于产生˙OH,当3种方法协同作用时,酸性红7的分解速率大大提高。
符德学等〔35〕采用超声协同钛铁双阳极电解体系氧化含有碱性湖蓝5B的印染度水,集超声空化、阳极催化氧化、电生自由基氧化和电絮凝等技术于一体,COD去除率达到90.2%,脱色率达到98.3%。
3结束语
上述方法用来处理印染废水各有优劣,物理法总体上处理成本较高,其中的吸附法和膜分离技术适合于作为深度处理技术;化学氧化处理效率高、二次污染较少,越来越受到青睐,但直接用于生产则费用昂贵,这限制了这些高效技术的实际应用。比较有效的处理工艺是将化学氧化技术与生化技术结合,充分发挥各自的优势,通过物化处理减少印染废水的生物毒性,提高可生化性,再采用处理成本较低的生化法进一步处理。吸附法和膜分离技术作为出水要求严格的工艺或回用水技术较为合适。
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⑧ 如何提高反渗透设备的使用寿命

1、预处理系抄统设计合理。
活性炭的选择,放置炭粉泄露,防止膜被污染;
进水硬度较高的,要注意进行软化处理,防止膜被堵塞;
进水碱度较高的,要注意PH值的调节,防止膜被堵塞;
2、进水需要符合反渗透主机的进水要求,包括浊度、氯、硬度、胶体等。
3、添加阻垢剂,防止膜堵塞;
4、注意定期检查反渗透设备的压力(膜前压力,膜后压力)
5、注意纯水和浓水的调节比例,如果长期纯水比例较高,膜也容易产生堵塞。
以上希望可以帮到你!

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