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天津废水处理怎么选

发布时间:2023-06-26 00:16:36

⑴ 城市污水处理厂工艺


城市污水处理厂工艺是非常重要的,初衷是为了更好的处理污水,减少有害物质排放,最关键的是工艺要做好才能解决问题。中达咨询就城市污水处理厂工艺和大家介绍一下。
建设城市污水处理厂是水资源利用和水污染控制的必然趋势,是可持续发展要求的必然结果。而污水处理厂工艺的选择,直接关系到建设费用和运行费用的多少、处理效果的好坏、占地面积的大小、管理上的方便与否等关键问题。因此,在进行污水处理厂设计时,必须做好工艺方案的比较,以确定最佳方案。
处理厂工艺是指在达到所要求的处理程度的前提下,污水处理各单元的有机组合。确定污水处理厂工艺的主要依据是所要达到的处理程度,而处理程度则主要取决于接受处理后污水的水体的自净能力或处理后污水的出路。因此,各个地区、各个城市的具体情况不同,需求不同,选择的工艺亦有所不同。根据统计资料,目前世界上使用最多的是活性污泥法,其中又有不同的模式,如传统活性污泥法、阶段曝气法、曝气沉淀池、A B法、A O法等。当然,也有采用其它方法的如:生物膜法、物理化学法以及自然处理法、氧化塘等培卜。每种处理工艺方法均有其各自的特点及适应范围,应根据当地的各种不同条件和要求选择处理形式。
1 活性污泥法
活性污泥法是水体自净的人工强化,是使微生物群体在曝气池内是悬浮状,并和污水接旅运触而使之净化的方法。包括标准活性污泥法、STEP曝气法、长时间曝气法、分段式曝气法、限制曝气法以及AB法等传统活性污泥法的改型和AO法、AOO等.近年来开发高效脱氮除磷工艺。目前,活性污泥法占主导地位,适用于处理生活污水所占比重较大的城市污水,但随着如AO法、AOO法、AB法等新工艺的开发,对于工业污配镇穗水成份比较高的污水的处理效果也有了提高。
1.1 传统活性污泥法
优点:①不宜采用物理化学方法处理的废水,BOD去除率可达95%以上。②建设投资额高,但处理的动力费较低。
缺点:所需停留时间长,设备庞大,基建投资大,因而要加各种构筑物,使各种构筑物容积增大,从而使处理厂面积增大,增加管理人员及管理难度。
发展方向:①为了废水体系的组分、浓度均匀化,重新估价预处理,重新研究调整槽。②探讨选择活性污泥微生物系的菌种。③ 活性污泥法的设备中引入仪表化和拟定管理指标。
1.2 间歇式活性污泥法
近几年来随着城市规模的不断扩展以及城镇自身的发展,下水道设施已呈现出大城市转向中小城市、农村小镇的趋势,小规模污水处理设施逐步增加,农村小城镇对于改善生活环境条件的要求越来越迫切了。
小规模污水处理设施与大规模处理设施比较,它的自然条件和社会条件大不相同,因此,必须研究采用适于小规模污水处理设施,用以取代过去的大规模处理方式。小规模污水处理应具备如下特点:① 容易运行管理;② 维修方便;③建设费用低;④出水水质良好。经过国内外一些污水处理厂(如日本千叶县的大原町污水净化厂等)的多年实践证明,间歇式活性污泥法正是一种能满足这些条件的处理方法。
间歇式活性污泥法是采用一个处理池进行曝气、沉淀、排出处理水,使设备简单化、小型化,池内流态分明,运行管理方便,可做到无人运转,对于流入污水的负荷变动,有缓冲能力,处理性能稳定,不仅能去除有机物质和悬浮固体而且脱氮效果好。间歇式活性污泥法具有代表性的方式,一般设2个曝气沉淀池,连续进入混合污水,各自错开半个周期进行运转,运行一个周期为6h,周而复始,反复进行。
1.3 AB工艺法
AB工艺法也称为吸附生物降解法,是七十年代中期首先在德国兴起的,是传统活性污泥法的一种改型,从许多污水厂资料中表明该工艺在处理难降解的工业废水或较高浓度的城市污水处理方面,它与普通活性污泥法相比,有特殊的净化机制和多方面的优越性,它把传统活性污泥法的曝气池分为两段——A段和B段,A段在对有机物质吸附、吸收、氧化三种方式中,前两者起主要作用,而B段主要由后两者起作用,特别是氧化作用占主要地位。
从工艺流程来看,AB工艺的主要特征是:①AB工艺不设初沉池,污水经细格栅、沉砂池后直接进入A段曝气池;②设置中间沉淀池,使A段和B段污泥严格分开,单独回流,保持各自的菌群特征;③AB工艺的A段曝气吸附池以高负荷运行,污泥泥龄较短,B段曝气池以低负荷运行;④AB工艺的A段曝气池可以根据污水组分进行兼氧或好氧运行,改善污水的可生化性,这样大大降低B段曝气池的负荷。因此,AB工艺两段曝气池的总容积比传统活性污泥法的曝气池显著减小;⑤由于AB工艺中A、B两段运行条件的差异,而导致两段中微生物群落新陈代谢功能不同,因此A、B两段均设有污泥回流设备,但据专家的研究及一些污水厂实际运行(如我市北中部污水净化责任有限公司)证明,一般情况下仍然比传统活性污泥法节省基建投资和电耗,污水浓度越高,节省投资和电耗就越多,优越性就越明显。
1.4 AO法及AOO法
AO法及AOO法是近年来开发出的生物脱氮除磷新工艺,与传统的化学和生物脱氮除磷相比,它还有效提高了BOD、COD、SS的出水指标。AO法是缺氧、好氧的简称,AOO法是厌氧、缺氧和好氧的简称,脱氮是在缺氧段完成的,除磷则要求有厌氧段。AO法主要是脱氮,AOO法可以同时去除氮、磷。这两种工艺都要求污水充分曝气,使含氮有机物充分硝化,所以必须降低污泥负荷,延长曝气时间和增大鼓风量。根据天津东郊污水处理厂和沈阳市北部污水处理厂的实践,采用A O工艺比传统活生污泥流程的曝气池容积、二沉池容积、回流污泥量、鼓风量和曝气装置数量都增大一倍左右,而且由于该工艺要求比较低的污泥负荷,否则不足以达到污泥好氧稳定,所以AO法将带来基建投资和电耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面还加有一个厌氧池,以达到对磷的有效去除效果,基建费用与电耗比AO工艺更高点。1/2 12下一页尾页
2 生物膜法
污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种好氧生物处理技术。它是土壤自净的人工强化,是使微生物群体附着在其他物体表面上呈膜状,并让它和污水接触而使之净化的方法。包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等形式。优点:①对水量、水质变动有较强的适应胜;②在低水温条件下,也能够保持一定的净化功能;③宜于固液分离;④ 能够处理低浓度的污水;④动力费用低,产生的污泥量少。缺点:① 负荷低,占地面积大,不适用处理水量较大的污水;②滤料易于堵塞;③产生滤池蝇,影响环境卫生;④生物膜再生管理相对复杂。在我国只有少数几家污水处理厂使用该工艺,我市的殷家堡污水处理厂就是较早采用该工艺的污水处理厂之一,从三十多年的运行管理经验来看,该工艺确实运行费用低,但生物膜易脱落,且不易培养,在一定程度上增加了管理难度。
3 氧化塘
氧化塘是一种构造简单、易于维护管理、污水净化效果良好、节省能源的污水处理法。氧化塘对污水的净化过程和自然水体自净过程很相近,污水在塘内经较长时间的缓慢流动、贮存,通过微生物的代谢活动,使污水中的有机污染物降解,污水得到净化。据统计,目前全世界已有近5 0个国家采用氧化塘处理污水。氧化塘具有一些较为突出的优点:①可以充分利用地形,工程简易,基建投资省;②能够实现污水资源化,使污水净化与利用相结合;③污水处理成本低廉。但氧化塘也具一定的不足之处:① 占地面积大;②污水净化效果不稳定;③ 污泥应及时清除;④浮油应及时去除。
氧化沟在世界上应用也很广泛,我市北郊污水净化厂在2OO6年也采用了奥贝尔氧化沟工艺,经过一年的试运行,处理效果基本能达到原设计指标,对氮的去除率很高,但对磷的去除效果一般。氧化沟工艺相对普通活性污泥法,提高了混合液污泥浓度(M L s s),降低了剩余污泥生成量。氧化沟有很多形式:卡鲁塞尔型、三沟式、合建式等等。一般用机械曝气器击动水面而充氧,曝气器有水平轴转刷型的,氧化沟的水深为3m左右,最大水深不超过3.6m。有的氧化沟采用碟式或立轴倒伞曝气器。三沟式氧化沟在在某些污水厂中被应用,如香洲净化厂、深圳污水厂,这种氧化沟不另设二次沉淀池,进出水通过程序定时切换兼有曝气沉淀功能,不需要污泥回流,节省能耗和地建费用,但由于曝气设备利用率低,增加了设备费用。
由于可不设回流污泥装置运行管理简单,且氧化沟具有氧化塘的某些优点,并克服了氧化塘占地面积大,处理效果不稳定等缺点,应用有一定发展。合建式氧化沟是近年来开发出的一系列改型的总称,它们的特点是沉淀池与氧化沟合建,进水和曝气都连续不变,它同时具备了其它氧化沟的优点,达到基建费省,运行费用低,管理又简单方便。但是不论是何形式的氧化沟,都由于受水深不能过大的限制,在部分曝气器是满负荷运行等,致使其发展受到影响。
4 序批式曝气法(SBR法)
序批式曝气法(SBR)是一种古老的工艺,最初是在一个池中间歇进水、间歇曝气,然后沉淀、排水、排泥,处理工序相当简化。如采用延时曝气的SBR法,还可省去污泥消化、沼气贮存利用工序,整个污水厂只需要几个构筑物。目前我国只在一些规模不大的城市污水厂应用,规模为每天10 0(~n3以下,但由于其突出的简易特点,已显示出管理简单、运行稳定等优点,引起人们广泛的重视。该工艺不仅工艺简单,而且对水量水质的变化有很强的适应性,可以省去调节池,不存在污泥膨胀的危险,污泥沉降性好,可以脱氮除磷,出水水质好,占地省,在一定规模下造价省,运行费用低。它的缺点是进水、曝气倒换频繁,且由于排出装置,国内尚未形成该工艺,发展有一定限制,一直未能推广。但仍是两种很有潜势的工艺,逐渐受到重视。
SBR工艺近年来发展很快,已出现多种改型,目前常用的有以下几种型式:①传统间歇进水,间歇曝气,这种型式对水量水质变化适应性强,水量变化很大,水型污水厂最为适用。②连续进水,间歇曝气,对进水不加控制,但必须使其不影响沉淀。③双池串联,连续进水,前池连续曝气,后池间歇曝气,从后池往前池回流混合液以保持污泥浓度。后两种形式均为连续进水,可用于较大型污水处理厂。
5 下水道内部处理
污水中含有微生物和容易同化的有机物,因此,如果污水处于一种需氧状态(存在溶解氧),则大部分有机物逐渐氧化为二氧化碳或转化成新的细菌细胞。当污水在压力管道中长时间输送时,就中断了大气中氧的供给,所剩余的溶解氧迅速被用光,短时间后特殊的微生物就开始将硫酸盐还原成硫化氢,因而此时的污水就称为腐化污水。当这种污水同空气再次接触时,会释放出硫化氢,并在下水道的管壁上氧化成硫酸盐,从而造成严重的危害与腐蚀。在英国,至少有50种下水道已经成功地采用向下水道内喷入氧气来预防这种腐蚀与损害。但这种氧的氧化作用,部分地受到悬浮污水中的微生物和下水道干管表面生长的生物膜的影响,而且氧的用量大,费用也比其它方法高25倍左右。所以这种技术仅适用于一定的条件,但它们仍可以作为减轻超负荷运转的污水处理厂负荷的一种有效的补充方法。在我国目前尚无使用此项方法的实例,这是由于该方法投资太巨大,我国目前的经济条件还不能达到。但就我站对全市下水道的十数年监测资料,如果能彻底贯彻谁污染、谁治理的方针,由各排水大户承担起部分责任,对整个城市的水环境是有不容忽视的益处的。
6 结论
通过以上工艺的比较,我们不难看出,从处理效果上讲,通常活性污泥法的处理效率较高,生物膜法则较低,在活性污泥法中,SBR法、氧化沟法、AB法等处理效率更高。污水的有机物浓度高时,AB法、AO法等工艺比较有利。当有机物浓度低时,氧化沟、SBR法等延时曝气工艺具有明显)的优势。而传统活性污泥法的适应范围很广,有机物浓度高、低都能很好适应,当其他工艺的优点不明显时,传统污泥法往往是最好工艺。当对出水有脱氮除磷的特殊要求时,可根据要求的不同,利用AO法、AOO法等法实现脱氮或除磷或同时脱氮除磷。从投资方面来看,活性污泥法比其它方法要多一些,生物膜法、氧化塘较少,但生物膜法管理上有较严格的要求,而氧化塘卫生条件差,还会污染地下水。从占地面积来讲,传统活性污泥法、氧化塘占地面积较大。目前从世界各国的污水处理看,大型污水厂多用传统活性污泥法,小型污水厂中氧化沟则占很大比例。
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⑵ 在常规污水处理中污水处理方法都有哪几种

一般来说就是物理、化学、生物
A/O法生物去除氨氮原理:污水中的氨氮,在充氧的条件下(O段),被硝化菌硝化为硝态氮,大量硝态氮回流至A段,在缺氧条件下,通过兼性厌氧反硝化菌作用,以污水中有机物作为电子供体,硝态氮作为电子受体,使硝态氮波还原为无污染的氮气,逸入大气从而达到最终脱氮的目的。
硝化反应:NH4++2O2→NO3-+2H++H2O
反消化反应:6NO3-+5CH3OH(有机物)→5CO2↑+7H2O+6OH-+3N2↑

⑶ 工业废水化学处理方法

工业废水的有害物质不同,采取的化学方法不同需要有水中有害物质含量分析表,针对不同物质投放不同化学试剂,消除水中有害物质。

⑷ 天津港爆炸事故中含氰废水是怎么处理的

第一条技来术路线:采用次氯酸钠自氧化结合臭氧、活性炭等循环破氰的工艺。共4套设备,主要负责一号雨水泵站、事故点区域的含氰废水处理,同时在北港路东三路临时雨水泵站和保税区扩展区污水处理厂各有一套装置,覆盖了红色、蓝色、紫色区域。
第二条技术路线:采用两次臭氧破氰,加活性炭和脱氰菌,再经次氯酸钠进一步破氰的工艺。共1套设备,安装在新港六号路与北港路交口处,负责橙色区域事故废水处理。
第三条技术路线:采用超磁水体净化工艺,污水首先进入系统的微磁絮凝反应器,通过系列反应与磁种形成微磁絮团,然后流入采用超磁场永磁磁盘的超磁分离机,实现快速吸附分离,从而将污水净化。共1套设备,安装在绿色区域东排明渠,负责干流废水处置。这一区域的含氰废水浓度相对低一些。
第四条技术路线:采用次氯酸钠、臭氧氧化破氰,加膜处理的工艺。共1套设备,安装在绿色区域东排明渠支流旁,负责这一支流及绿色区域废水处置。
天津市环保局总工程师孙韧说,为确保事故废水达标排放,环保部门对事故废水处置的前、中、后环节,均采取全天候、多点位监测,对处置后的废水水质严格把关,确保不让一滴超标废水入海。

⑸ 5吨每天污水处理怎么样选格栅,啤酒废水,处理量太小了,该怎么选啊

啤酒废水处理量太小,那就想办法将啤酒废水粗处理后,进行消耗处理。也就是说,不要用物理和化学处理的方法了。直接选择区域,灌溉使用。啤酒废液中的菌类,其实很好的。尤其是产气菌,这种厌氧菌在有氧情况下,会死亡。所以不必管它,即便不死,对农田也没啥坏处。
关键是你说的选栅的问题,一般来说都是从大到小。一般是这样。分批次通过大小不一的格栅,出去杂质。切记切记,要在不同沉淀池中装入不同格栅。否则,你就浪费了格栅。

⑹ 天津印染废水处理的生物法是什么

印染废水处理的生物法:
废水生物处理即利用微生物的这一特点,创造适宜的生存环境与条件,使微生物以废水中有机物为食料,氧化分解为无机物,废水得到净化。
1、厌氧生物处理原理
废水的厌氧生物处理是指在没有游离氧的情况下,厌氧微生物为主对有机物进行降解的一种处理方法。在厌氧生物处理过程中,复杂的有机化合物被降解,转化为简单、稳定的化合物,同时释放能量。其中,大部能量以甲烷(CH4)的形式出现,这是一种可燃气体,可利用,仅少量有机物被转化而合成为新的细胞组成部分,故厌氧法相对好氧法来讲,污泥增长率小得多。
2、好氧生物处理原理
废水的好氧生物处理是一种在有氧条件下,以好氧微生物为主,使有机物降解的处理方法。废水中存在的各种有机物,主要以胶体状、溶解态的有机物为主,作为微生物的营养源。这些有机物质经过一系列的生化反应,逐级释放能量,最终以无机物质稳定下来,达到无害化。
3、厌氧—好氧生物处理组合工艺
厌氧—好氧(A/O)法是将厌氧过程与好氧过程结合起来的一种废水处理方法,它除了可去除废水中的有机污染物外,还可同时去除氮、磷,对于高浓度有机废水及难降解废水,在好氧段前设置水解酸化段,可显著提高废水可生化性。

⑺ 怎么选择合适的污水处理设备

选择污水处理设备需要根据实际情况选择的,具体看处理的污水处理水量是多少,处理的污水是什么性质的,然后再根据要求来选择设备,除了这些,还要考虑很多其他方面的因素,建议可以多找几家公司了解看看。

⑻ 一体化污水处理哪家好

比如四川瑞普斯环保科技有限公司、湖北程力污水处理车等,这些公司一体化污水处理设备是吸收了传统的流化床和生 物接触氧化法两者的优点而成的一种高效的污水处理方法。

其核心部分就是以比重接近于水的悬浮填料直接投加到曝气池中作为微生物的活性载体,依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用处于流化状态,它是悬浮生长的活性污泥法和附着生长的生物膜法相结合的一种工艺

1、四川瑞普斯环保科技有限公司--是一家由教授级高工主导的专业从事废水污水处理设备研发设计、生产制造、技术安装于一体的科技型企业.瑞普斯自创立之日起,就将自己严格定位于废水污水处理领域,且只做废水污水处理,坚决拒绝多元化经营,在其他公司同时做两件事、甚至三件事的时候,瑞普斯只做“废水污水处理”这一件事,全神贯注、精耕细作。

2、普宁市纺织印染环保综合处理中心污水处理厂是国内同类型污水处理厂中出水标准最严、吨处理水量占地面积最小、废水分类分质收集方式最全、设计施工难度最大、地质情况最复杂的项目。该厂总投资3.94亿元,通过“一厂一类一管一监测”的污水分类收集系统,采用前处理、生化处理、高级氧化与深度处理工艺,处理园区内66家纺织印染企业的生产及生活废水,污水处理规模为6.0万吨/天。

3、湖北程力污水处理车用电具备双重功能,即如果没有外接电源,可以用车辆自带的主机进行操作作业;如果有外接的三相电源,可以用配置的电线连接电机操作作业。

只要有电源最好采用外接电源用电机操作,因为用电肯定要比用柴油机便宜,并且电机的磨损要远小于柴油机,这样就能给客户群体节省大部分资金,这也是污水处理车的一大优势。

4、天津嘉亿盛达汽车有限公司一家集污水污泥处理车研发、制造、销售为一体的生产企业。公司座落在天津蓟县产业园,注册资金2200万元,总资产20000万元,占地面积60000平方米,其中建筑面积25000平方,高中级技术人员35人,大专以上学历员工占企业总人数的50%。

5、七里店污水处理流程 (一)污水处理简介及其流程 现代污水处理技术按处理程度规划,可分为一级、二级、三级处理。 一级处理主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质。

(8)天津废水处理怎么选扩展阅读

“一体化污水处理设备”由于在AO生物处理工艺中采用了生物接触氧化池,其填料的体积负荷比较低,微生物处于自身氧化阶段,因此产泥量较少。

此外,生物接触氧化池所产生污泥的含水率远远低于活性污泥池所产生污泥的含水率。因此,“一体化污水处理设备”所产生的污泥量较少,一般仅需90天左右排一次泥。

一体化污水处理设备适用于住宅小区、村庄、村镇、办公楼、商场、宾馆、饭店、疗养院、机关、学校、部队、医院、高速公路、铁路、工厂、矿山、旅游景区等生活污水和与之类似的屠宰、水产品加工、食品等中小型规模工业有机废水的处理和回用。经该设备处理的污水,水质达到国家污水处理综合排放标准一级B标准。

⑼ 城市污水处理中深度处理有哪些工艺

深度处理常见的方法有以下几种。

1.1 活性炭吸附法与离子交换
活性炭是一种多孔性物质,而且易于自动控制,对水量、水质、水温变化适应性强,因此活性炭吸附法是一种具有广阔应用前景的污水深度处理技术。活性炭对分子量在500~3 000的有机物有十分明显的去除效果,去除率一般为70%~86.7%[1],可经济有效地去除嗅、色度、重金属、消毒副产物、氯化有机物、农药、放射性有机物等。
常用的活性炭主要有粉末活性炭(PAC)、颗粒活性炭(GAC)和生物活性碳(BAC)三大类。近年来,国外对PAC的研究较多,已经深入到对各种具体污染物的吸附能力的研究。淄博市引黄供水有限公司根据水污染的程度,在水处理系统中,投加粉末活性炭去除水中的COD,过滤后水的色度能降底1~2度;臭味降低到0度[2]。GAC在国外水处理中应用较多,处理效果也较稳定,美国环保署(USEPA)饮用水标准的64项有机物指标中,有51项将GAC列为最有效技术[3]。
GAC处理工艺的缺点是基建和运行费用较高,且容易产生亚硝酸盐等致癌物,突发性污染适应性差。如何进一步降低基建投资和运行费用,降低活性炭再生成本将成为今后的研究重点。BAC可以发挥生化和物化处理的协同作用,从而延长活性炭的工作周期,大大提高处理效率,改善出水水质。不足之处在于活性炭微孔极易被阻塞、进水水质的pH 适用范围窄、抗冲击负荷差等。目前,欧洲应用BAC技术的水厂已发展到70个以上,应用最广泛的是对水进行深度处理[4]。抚顺石化分公司石油三厂采用BAC技术,既节省了新鲜水的补充量,减少污水排放量,减轻水体污染,降低生产成本,还体现了经济效益和社会效益的统一[5]。今后的研究重点是降低投资成本和增加各种预处理措施与BAC联用,提高处理效果。
1.2 膜分离法
膜分离技术是以高分子分离膜为代表的一种新型的流体分离单元操作技术[6,7]。它的最大特点是分离过程中不伴随有相的变化,仅靠一定的压力作为驱动力就能获得很高的分离效果,是一种非常节省能源的分离技术。
微滤可以除去细菌、病毒和寄生生物等,还可以降低水中的磷酸盐含量。天津开发区污水处理厂采用微滤膜对SBR二级出水进行深度处理, 满足了景观、冲洗路面和冲厕等市政杂用和生活杂用的需求[8]。
超滤用于去除大分子,对二级出水的COD和BOD去除率大于50%。北京市高碑店污水处理厂采用超滤法对二级出水进行深度处理,产水水质达到生活杂用水标准,回用污水用于洗车,每年可节约用水4 700 m3[9]。
反渗透用于降低矿化度和去除总溶解固体,对二级出水的脱盐率达到90%以上,COD和BOD的去除率在85%左右,细菌去除率90%以上[10]。缅甸某电厂采用反渗透膜和电除盐联用技术,用于锅炉补给水。经反渗透处理的水,能去除绝大部分的无机盐、有机物和微生物[11]。
纳滤介于反渗透和超滤之间,其操作压力通常为0.5~1.0 MPa,纳滤膜的一个显著特点是具有离子选择性,它对二价离子的去除率高达95%以上,一价离子的去除率较低,为40%~80%[12]。潘巧明等人采用膜生物反应器-纳滤膜集成技术处理糖蜜制酒精废水取得了较好结果,出水COD小于100 mg/L,废水回用率大于80%[13]。
我国的膜技术在深度处理领域的应用与世界先进水平尚有较大差距。今后的研究重点是开发、制造高强度、长寿命、抗污染、高通量的膜材料,着重解决膜污染、浓差极化及清洗等关键问题。
1.3 高级氧化法
工业生产中排放的高浓度有机污染物和有毒有害污染物,种类多、危害大,有些污染物难以生物降解且对生化反应有抑制和毒害作用。而高级氧化法在反应中产生活性极强的自由基(如•OH等),使难降解有机污染物转变成易降解小分子物质,甚至直接生成CO2和H2O,达到无害化目的。
1.3.1 湿式氧化法
湿式氧化法(WAO)是在高温(150~350 ℃)、高压(0.5~20 MPa)下利用O2或空气作为氧化剂,氧化水中的有机物或无机物,达到去除污染物的目的,其最终产物是CO2和H2O[14]。福建炼油化工有限公司于2002年引进了WAO工艺,彻底解决了碱渣的后续治理和恶臭污染问题,而且运行成本低,氧化效率高[15]。
1.3.2 湿式催化氧化法
湿式催化氧化法(CWAO)是在传统的湿式氧化处理工艺中加入适宜的催化剂使氧化反应能在更温和的条件下和更短的时间内完成,也因此可减轻设备腐蚀、降低运行费用[16,17]。目前,建于昆明市的一套连续流动型CWAO工业实验装置,已经体现出了较好的经济性[18]。
湿式催化氧化法的催化剂一般分为金属盐、氧化物和复合氧化物3类。目前,考虑经济性,应用最多的催化剂是过渡金属氧化物如Cu、Fe、Ni、Co、Mn等及其盐类。采用固体催化剂还可避免催化剂的流失、二次污染的产生及资金的浪费。
1.3.3 超临界水氧化法
超临界水氧化法把温度和压力升高到水的临界点以上,该状态的水就称为超临界水。在此状态下水的密度、介电常数、粘度、扩散系数、电导率和溶剂化学性能都不同于普通水。较高的反应温度(400~600 ℃)和压力也使反应速率加快,可以在几秒钟内对有机物达到很高的破坏效率。
美国德克萨斯州哈灵顿首次大规模应用超临界水氧化法处理污泥,日处理量达9.8 t。系统运行证明其COD的去除率达到99.9%以上,污泥中的有机成分全部转化为CO2、H2O以及其他无害物质,且运行成本较低[19]。
1.3.4 光化学催化氧化法
目前研究较多的光化学催化氧化法主要分为Fenton试剂法、类Fenton试剂法和以TiO2为主体的氧化法。
Fenton试剂法由Fenton在20世纪发现,如今作为废水处理领域中有意义的研究方法重新被重视起来。Fenton试剂依靠H2O2和Fe2+盐生成•OH,对于废水处理来说,这种反应物是一个非常有吸引力的氧化体系,因为铁是很丰富且无毒的元素,而且H2O2也很容易操作,对环境也是安全的[20]。Fenton试剂能够破坏废水中诸如苯酚和除草剂等有毒化合物。目前国内对于Fenton试剂用于印染废水处理方面的研究很多,结果证明Fenton 试剂对于印染废水的脱色效果非常好。另外,国内外的研究还证明,用Fenton试剂可有效地处理含油、醇、苯系物、硝基苯及酚等物质的废水。
类Fenton试剂法具有设备简单、反应条件温和、操作方便等优点,在处理有毒有害难生物降解有机废水中极具应用潜力。该法实际应用的主要问题是处理费用高,只适用于低浓度、少量废水的处理。将其作为难降解有机废水的预处理或深度处理方法,再与其他处理方法(如生物法、混凝法等)联用,则可以更好地降低废水处理成本、提高处理效率,并拓宽该技术的应用范围。
光催化法是利用光照某些具有能带结构的半导体光催化剂如TiO2、ZnO、CdS、WO3等诱发强氧化自由基•OH,使许多难以实现的化学反应能在常规条件下进行。锐钛矿中形成的TiO2具有稳定性高、性能优良和成本低等特征。在全世界范围内开展的最新研究是获得改良的(掺入其他成分)TiO2,改良后的TiO2具有更宽的吸收谱线和更高的量子产生率。
1.3.5 电化学氧化法
电化学氧化又称电化学燃烧,是环境电化学的一个分支。其基本原理是在电极表面的电催化作用下或在由电场作用而产生的自由基作用下使有机物氧化。除可将有机物彻底氧化为CO2和H2O外,电化学氧化还可作为生物处理的预处理工艺,将非生物相容性的物质经电化学转化后变为生物相容性物质。这种方法具有能量利用率高,低温下也可进行;设备相对较为简单,操作费用低,易于自动控制;无二次污染等特点。
1.3.6 超声辐射降解法
超声辐射降解法主要源于液体在超声波辐射下产生空化气泡,它能吸收声能并在极短时间内崩溃释放能量,在其周围极小的空间范围内产生1 900~5 200 K的高温和超过50 MPa的高压。进入空化气泡的水分子可发生分解反应产生高氧化活性的•OH,诱发有机物降解;此外,在空化气泡表层的水分子则可以形成超临界水,有利于化学反应速度的提高。
超声波对含卤化物的脱卤、氧化效果显著,氯代苯酚、氯苯、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等含氯有机物最终的降解产物为HCl、H2O、CO、CO2等。超声降解对硝基化合物的脱硝基也很有效。添加O3、H2O2、Fenton试剂等氧化剂将进一步增强超声降解效果。超声与其他氧化法的组合是目前的研究热点,如US/O3、US/H2O2、US/Fenton、US/光化学法。目前,超声辐射降解水体污染物的研究仍处于试验探索阶段。
1.3.7 辐射法
辐射法是利用高能射线(γ、χ射线)和电子束等对化合物的破坏作用所开发的污水辐射净化法。一般认为辐射技术处理有机废水的反应机理是由于水在高能辐射的作用下产生•OH、H2O2、•HO2等高活性粒子,再由这些高活性粒子诱发反应,使有害物质降解。
辐射法对有机物的处理效率高、操作简便。该技术存在的主要难题是用于产生高能粒子的装置昂贵、技术要求高,而且该法的能耗大、能量利用率较低;此外为避免辐射对人体的危害,还需要特殊的保护措施。更多资料可登录易净水网查看。因此该法要投入运行,还需进行大量的研究探索工作。
1.4 臭氧法
臭氧具有极强的氧化性,对许多有机物或官能团发生反应,有效地改善水质。臭氧能氧化分解水中各种杂质所造成的色、嗅,其脱色效果比活性炭好;还能降低出水浊度,起到良好的絮凝作用,提高过滤滤速或者延长过滤周期。目前,由于国内的臭氧发生技术和工艺比较落后,所以运行费用过高,推广有难度。

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