工業廢水領域十大廢水處理工藝
TOP1膜技術膜技術是近些年來發展起來的(de)一種全(quán)新技術,這項技術主(zhǔ)要是利用現代生物工程技術(shù)來培養(yǎng)發酵不同功能的(de)活性菌並製成生物膜,投(tóu)放到汙染水體中對富營養元(yuán)素進行分(fèn)解轉化,從而達到汙水處理目的。膜分離的過程實際上就是通過(guò)選擇性透過膜來分離介質,這種分離過(guò)程中是在外力推動下(xià)來實現混合物的分離、提純(chún)和濃縮的。在膜(mó)技術中的膜種類是多樣(yàng)的,既可以是固相膜又可以是氣相(xiàng)膜,但大部分(fèn)是固相膜。固相膜本(běn)身根據所驅(qū)動力的不同又可以分為電驅動膜、壓力驅動膜以及(jí)熱驅動膜等多種形式的(de)。膜分離技術在汙水處理過程中也很少需要維護,操作起來也非常(cháng)簡(jiǎn)便。膜分(fèn)離裝置是(shì)比較簡單的,不需要改變生產線。從這點來看膜分離技術是具有成本優勢的(de)。膜分離(lí)法常用的(de)有(yǒu)微濾、納濾、超濾和反滲透等技術。由於膜技術在處理過程中不引入其(qí)他(tā)雜質,可以實現大分子和小分子物質的分離,因此常用於各種大分子原(yuán)料的回收,如利用超濾技術回收印染廢水的聚(jù)乙烯醇(chún)漿(jiāng)料等。目前***膜技術工程應用推廣的主要(yào)難點是膜的造(zào)價(jià)高、壽命短(duǎn)、易受汙染和結垢堵塞等。伴隨著膜生產技術(shù)的(de)發展,膜技術將在廢水處理領域得(dé)到越來越多(duō)的應用。膜技術在(zài)含重金(jīn)屬廢(fèi)水中的應用在金屬加工過(guò)程中,會產生大量的衝洗水,這些廢水中含有(yǒu)大量的金屬離子,而多數企業在處理過程中通(tōng)常是將廢水中含有(yǒu)多餘的金屬離子去除。這樣(yàng)就會達到汙水處理(lǐ)的要求,並合理回收(shōu)有效物質,膜(mó)技術的應用符合了汙水處理的要求,經過相(xiàng)關實驗可以看出,在含有大量的金屬離子的水中進過超濾處理後,重金屬的含有量在百分之九十九以上。利用反滲透膜技術進行金屬汙水處理,當水中的離子濃度(dù)達到340mg/L時,去除率可以達到百(bǎi)分之九十九。通過相關可以看出利用膜分離技術消除汙(wū)水中的中(zhōng)金屬比傳統處理方(fāng)法效果(guǒ)更好,操作更簡單。膜技術在在染(rǎn)料廢(fèi)水處理的應用在染(rǎn)料(liào)行業中納(nà)濾技術主要(yào)應用在染料廢水的濃縮以及粗製染料的脫鹽這(zhè)兩方麵(miàn)。通常情況下水溶性染料的相對分子質量是在300到1500之間的,納濾技術正好適用於上述區間。在經過膜分離技術處理後的染料(liào)溶液時(shí)可(kě)以直接(jiē)製成(chéng)高附加值、高濃度以及低鹽的液體染(rǎn)料產品。此外還可以製成固體粉(fěn)狀染料產品(pǐn)。應用納濾技術能夠截留大(dà)分子,從而達到分離目(mù)的。染料廢(fèi)水在經(jīng)過處理之後將會變成兩種水(shuǐ):濃縮濃液以及膜的淡水。淡(dàn)水是可(kě)以回收當做生產用水的,濃液中也是(shì)含有(yǒu)有(yǒu)用成分的,對(duì)於這些有用成(chéng)分可以當作原(yuán)料。這對於降低成本是有重要意義。膜技術在造紙(zhǐ)廢水中的應用造紙廠在生產中產生大量(liàng)的汙水,運用傳統的處理方法不能有效的去除其中(zhōng)殘留的雜質和汙染物,運用膜處理技術處理造紙過程(chéng)中產生的汙水,首(shǒu)先要經過沉澱處(chù)理,在進行過濾,並保持濾膜孔徑的直徑在0.1um,經過過(guò)濾處理之(zhī)後固體懸(xuán)浮物會明顯下降。***後經過超濾膜,超濾膜的孔徑在保(bǎo)持(chí)在0.04um左右,這樣有機物可以被過濾掉,經過(guò)相關(guān)處理,廢水中的溶液去除率可以達到百分之(zhī)九十(shí)七,提高了相(xiàng)應的回收率,在(zài)進(jìn)行超濾處理時,由於選用的膜處(chù)理的孔徑不同(tóng),所以廢液處理的效果(guǒ)也不同。通過相應的實驗可以看出在一二級的作(zuò)用(yòng)處的漂(piāo)白的效果***明顯。反滲透在工業廢水處理中的應用當下,反滲透主(zhǔ)要用(yòng)於處理橡膠工業廢(fèi)水、高濃度有機(jī)廢水及海水的淡化。(1)反滲透在處理橡膠(jiāo)工業廢水中的應用。反滲透對無機(jī)鹽具有(yǒu)很高的去除率,而橡(xiàng)膠工業廢水(shuǐ)成分中(zhōng)含量***多的恰(qià)恰就(jiù)是無機鹽(yán)。利用反滲透(tòu)對橡膠工業廢水進(jìn)行處理有利於廢水的資源回收,減少了橡膠廢水對環境的影響。(2)反滲透在有(yǒu)機廢水處理中的應用。可以利用反滲(shèn)透對有機物90%的去除率,對廢水中的有機物進行濾除,回收有機物得到無害的工業用水。另外,反滲(shèn)透在海水淡化中的應用也越來越普(pǔ)遍。我國的淡水資(zī)源短缺,然而,我國的海洋覆蓋率(lǜ)很(hěn)大,而海水與淡水的***大(dà)區別在於(yú)海水含鹽量較高。如果(guǒ)能將海水的鹽分降低到人可以使用的程度(dù),再經過一係列的處理就可以供人們使用。我國已經投入四個海水淡化工程,通(tōng)過多次反滲透將海水進行(háng)逐步的淡化,將苦鹹水變成使用水,為解決我國食用水短缺現象提供了可能。TOP2鐵碳微電解(jiě)處理技術鐵碳微電解法是利用Fe/C原電池反應原理對廢水進行處理的良好(hǎo)工藝,又稱內(nèi)電解(jiě)法、鐵屑過濾法等。鐵炭微電解(jiě)法是電化學的氧化還原、電化學電對(duì)對絮體(tǐ)的電富集作用、以及電化(huà)學反應產物的凝聚、新生絮體的吸附(fù)和床層過濾等作用(yòng)的(de)綜合效應,其中主要是氧化還(hái)原和(hé)電附集及凝聚作用。鐵屑(xiè)浸沒在含大量電(diàn)解(jiě)質的廢水中時,形成無(wú)數(shù)個(gè)微小的原電池,在鐵屑中加入焦炭後,鐵屑與焦炭粒接觸進(jìn)一步形成大原電池,使鐵屑在(zài)受到微原電池腐蝕的基(jī)礎上,又受到大原(yuán)電池的(de)腐蝕,從而加快了電(diàn)化(huà)學反應的進行(háng)。此法(fǎ)具(jù)有適用範圍廣、處理效果好、使用壽命長(zhǎng)、成本低廉及操(cāo)作維護方便等諸多優點,並使用廢鐵屑(xiè)為原料,也不需消耗電力資源,具有“以廢治(zhì)廢”的意義。目前鐵炭微電解技(jì)術已經廣泛應用於印染、農藥/製藥、重金屬、石油化工及油分等廢水以及垃圾滲濾液處理(lǐ),取得了良好(hǎo)的效果。由於微電解過程包含了氧化還原、電附集、物理吸附、絮凝沉降以及鐵作為催化劑的多種作用。而不同的廢水成分差異很(hěn)大,不(bú)同的有機(jī)物其降解難易程(chéng)度(dù)不同,因此對應的微電解工藝(yì)參(cān)數也差(chà)異很大。鐵碳(tàn)微電解(jiě)處理技術在(zài)染料廢水處理的應用(1)偶氮染料(liào)廢水張宗恩等選用上海某染料廠總排水口的廢水為實驗水樣。研究結果表明:經微電解處理後,廢(fèi)水色度去除率(lǜ)達95%,CODcr去除率達40%,並指出(chū)脫色機(jī)理主要是基於還原作用,使偶氮鍵(jiàn)-N=N-斷裂,從而破壞整個偶氮染料分子的共軛發色體係,到達脫色的目的。偶氮分子的結構對還原作用也有(yǒu)一定(dìng)影響。(2)分散染(rǎn)料廢水分散染料是疏水性較強的(de)非離子(zǐ)型染料。這種廢(fèi)水具有(yǒu)汙染物濃度高、色度高、酸堿度高、毒性大(dà)的特點,因而(ér)處理難度大。大連染料(liào)廠的分散芷青等6種廢水是由24股不同工序產生的廢水組(zǔ)成,COD高達1000mg/L,色度(dù)8000倍,BOD5/COD<0.18,不能直接(jiē)生化處(chù)理,化學絮凝、化學氧化法不能(néng)有(yǒu)效處理。薛大明等采用微電解法對該廢水進行處理。研究結果:高濃度(dù)分散染料廢水經三級微電解處(chù)理後,廢水色度去除率達97.5%,CODcr去除率(lǜ)達64.4%,BOD5/COD上升為0.302,大大提高了可生(shēng)化性。(3)印(yìn)染(rǎn)廢水(shuǐ)劉興(xìng)旺通過對鐵屑進行改性,並與其他一些(xiē)活(huó)性填料助劑結合使用(yòng)處理印染廢水,研究結果表明:該法可以大大提高鐵屑對廢水的處理效果。改性(xìng)後的脫色率及COD去(qù)除率比單純的鐵(tiě)屑提(tí)高20%—30%,延長使用壽命1.5—1.8倍。(4)竺麻廢水作為紡織印染工業常見的廢(fèi)水,傳統的處理工藝(yì)效果差、投資大。詹豔等利用微(wēi)電解法對重慶市金帝工業集團公司的(de)苧麻(má)生產廢水進行了(le)預處理研究。結果表明:***佳工藝條件下(起始pH值為2-3,停(tíng)留時間40min),COD去除率大於(yú)32%,脫色率達47%-60%,並且發現適量金屬(shǔ)氧(yǎng)化物加入鐵炭填料後(如CuO、MnO2、Al2O3)均能使廢水(shuǐ)COD去除率提高至48%以上。並通過正交對比提出微電解影響因子的影響大(dà)小依次(cì)為:pH值>反應溫度>通(tōng)氣量>停留時間。鐵碳微(wēi)電解處理技(jì)術在含酚(fēn)廢(fèi)水的應(yīng)用張天勝(shèng)等對微電解法處理含酚廢水進行了研究,分析了該(gāi)法處理含酚廢水的原理和各種因素對處理效果的影響,廢水來自天津市化(huà)工廠苯酚車間蒸餾工段,為略帶渾濁的無色液體,pH值為6-7,酚的質(zhì)量分數為5%-10%。在***佳條(tiáo)件下,處理前酚濃度(dù)為285.6mg/L,處理後為0.625mg/L,脫色率達99.8%。對高質量濃度的含酚廢水,微電解法處理能收到很佳的效果。鐵碳微電解處理技術在DDNP廢水的應用DDNP廢水(shuǐ)中主要汙染物是二硝基重氮酚,它作為主要(yào)的起爆炸藥而廣泛應用於各種火工行業,這種廢水染色深,成(chéng)分複雜。馬曉龍等采用微電解對DDNP廢水進行脫色處(chù)理,大量實驗表明:廢水起始pH控(kòng)製在2.5左(zuǒ)右,脫色率達95%以上,該法(fǎ)優(yōu)於絮凝法和吸附法,投資少,設備簡單,運行費用低。鐵碳微電解處(chù)理(lǐ)技術在(zài)製(zhì)藥(yào)廢水的應用皺振揚等應用微電解法處理四環素製藥廢水時,向Fe-C體係(xì)中(zhōng)加入一定量的Mn2+、Zn2+,其原理是Mn2+、Zn2+吸附(fù)在活性炭表麵上,可能有一定催(cuī)化氧(yǎng)化有機物(wù)作用,有利(lì)於產(chǎn)生絮凝作用。與水解-生化治理工藝(yì)比較(jiào),該法(fǎ)投(tóu)資較少、效益較高、切實可行。另外張亞楠等運用鑄鐵屑處理新鄉市製藥有限公司無環鳥(niǎo)苷、肌苷及病毒唑三者的生(shēng)產(chǎn)混合廢水,原水COD高達6000-8000mg/L,BOD5/COD可(kě)進(jìn)一步提高(gāo)到(dào)0.9。鐵碳微電解處(chù)理技術在處理氰化物的應用氰化物(wù)是一種劇毒(dú)物質,在(zài)電鍍、農藥、染料中(zhōng)間體等(děng)工業廢水中都含大量(liàng)的CN-,對人和(hé)其它動物造成很大的威脅。韋(wéi)海(hǎi)朝等對含氰廢水處理(lǐ)方法作了(le)係統的評述,目前通常(cháng)使用化學法,過氧化無法,O3處理法和電化學氧化法。微電解反應能(néng)分解CN-,而去除(chú)其汙染,電極反應為:CN-+2OH--2e=CNO-+H2O,2CNO-+4OH--6e=2CO2+N2+2H2O該法(fǎ)不僅可以通過絮凝共(gòng)沉澱法處理,而且不需提供外加電源,節約大量電能。此外,微電解法在屠宰場廢水,木薯酒槽廢(fèi)水、醫院廢水、化纖廢水、高濃度毛發廢水、農藥中間體(tǐ)廢水等眾多廢水的治理中有著廣泛應用前(qián)景。TOP3Fenton及類Fenton氧(yǎng)化法典型的Fenton試劑是由Fe2+催化H2O2分解產生(shēng)˙OH,從而引發有機物的氧化降解反應。由於Fenton法處理廢水所需時間長,使用的試劑量多,而且過量的Fe2+將增大處(chù)理後廢水中的COD並產生二次(cì)汙染。近年來,人們將(jiāng)紫(zǐ)外光、可(kě)見光等引入(rù)Fenton體係,並研究采用其他過渡金屬替代Fe2+,這些方法可顯著增(zēng)強Fenton試劑對有機物的氧化降解能(néng)力,減少Fenton試劑的用量,降低處理成本,統稱為類Fenton反應。Fenton法反應條件溫和,設備較為(wéi)簡單,適用範圍(wéi)廣;既可作為(wéi)單獨處理技術(shù)應用,也可與其他方法聯用,如與混凝沉澱法、活性碳法、生物處理法等聯用,作為難降解有(yǒu)機廢水的(de)預處理或深度處理方法。Fenton氧(yǎng)化法在處理氰化物的應用氰(qíng)化物是劇毒性的物質,在廢水的排放中都要(yào)嚴格控製氰化物的含量。芬(fēn)頓試劑可有效(xiào)地處理氰化物,處理(lǐ)過程中,遊離的(de)氰化物分兩步被分解。俄羅斯學者(zhě)研究(jiū)了采用Fenton試劑處理含有(yǒu)氰化物和硫氰化物(wù)的廢水(質量濃度均為1000mg/L),前者(zhě)氧化率為99.8%,後者氧化率為84.0%。Fenton氧化法在處理酚類(lèi)的應用酚類(lèi)物質(zhì)有較高的毒性,對人體(tǐ)有致癌作用,屬於難降解的工業有機廢水。芬頓試劑可用於處理苯酚、甲(jiǎ)酚、氯代酚等(děng)多種酚類,效果均極好。在室溫、pH=3-6和FeS04催化劑存在的情況(kuàng)下,H202可快速破壞酚結構,氧化過程中先將苯環***為二元酸(suān),***後生成CO2和(hé)H2O。用芬(fēn)頓試(shì)劑氧化(huà)法處理對氨基酚(PAP),探討了影響處理結果(guǒ)的因素。在選定的條件下,PAP去除率為96%-98%,廢水色度明顯變淺,降低了廢水的生物毒害性,改善了廢水的生物降解性能。除(chú)了(le)可以直接降解氯酚類物質外,還可以用芬頓試劑氧化作(zuò)為生物處理(lǐ)技術的(de)前處理過程(chéng),使廢水的毒(dú)性降低,可生化性提高。Fenton氧化法在染料(liào)廢水處理的應用(1)紡織印染廢水的組成(chéng)非常複雜,多數分(fèn)子是以苯環為核心的稠環、雜環結構,屬於高度穩定且有高致(zhì)癌性的廢水,它難以降解,並含有大量殘(cán)餘的染料和助劑。目前染料廢水主(zhǔ)要問題是殘餘染料所產生的色度。染料廢水中顏色來(lái)源於染料分子的共扼體係,芬頓試劑在酸性條件下生成HO•能(néng)夠氧化打破這種共扼結構,使(shǐ)之變成無色(sè)的有機分子進一步礦化。采用芬頓氧化法對染料廢水進行處理具有***低耗、無二次汙染的優勢。(2)Fenton氧化(huà)法在處理染料中(zhōng)間體或染料助劑廢水的應用,染料中(zhōng)間體廢水中常含有大量的蒽醌、萘、苯的各種取代基衍生物,具有COD高、色度高等特點,是目前較難處理的工業廢水之一。用芬頓(dùn)試劑(jì)處理此類廢(fèi)水的集瑞環保實(shí)驗人(rén)員研究也在陸續開展,並(bìng)取得(dé)良(liáng)好效果。用芬頓試劑處理B一萘磺酸鈉。先用Fecl3,進行混凝處理,後用芬頓試劑氧化。在適宜的條件下,廢水的COD和色度去(qù)除率分別達到99.6%和95.3%,處理後廢水可達到排放標準。Fenton氧化(huà)法在處理農藥(草甘膦)廢水的(de)應用農藥廢水是一種難治(zhì)理的有機化(huà)工廢水,具有COD高、毒性大、難生(shēng)物降(jiàng)解等特點。近來針對這點,出現了一些用Fenton法進行(háng)處理的研究。用芬(fēn)頓法與光芬頓法降解2,4-二氯苯氧乙烯(2,4-D),探索了(le)反應條件對降解(jiě)效果的影響。在2,4-D質量濃度(dù)為200mg/I,H202質量濃度為200mg/L,Fe2+質量濃度為40200mg/L,pH為3.5的情況下,可在10min內使農藥(yào)的降解率(lǜ)達到85%,TOC去除率也可達到80%以上。Fenton氧化法在處(chù)理(lǐ)焦化廢水的應用煉焦廢水含(hán)有數十種無機(jī)和有機化合物,包括氨(ān)氮、硫氰化(huà)物、硫化物、氰化物、酚、苯(běn)胺、苯並比等,其中一些是高致癌物,屬於高汙染難治理的工業廢水。實驗人員研究了(le)用芬頓(dùn)法處理焦化(huà)廢水。探討了影(yǐng)響COD去除率的因素(sù),確定了適(shì)宜的操作條件。在此條件下,焦化廢水COD去除率達88.9%.H202如分3批加人(總(zǒng)量不(bú)變(biàn)),COD去除率可提高至92%。實驗人員研究了芬頓(dùn)氧化/混凝協同(tóng)處理焦化廢水經生物(wù)處理後的出水。結果表明,經此處理後,出水可達國家二級排放標準。如後續再經生物處理,***後出水將可穩定地達到國家一(yī)級排放標準。研究(jiū)試驗中,還通過分析相對分子質量分(fèn)布和小分子有機物組成,揭示了焦化廢水生物處理後出水的物質組成及其在芬頓(dùn)氧化/混凝(níng)協同處(chù)理後(hòu)的汙染物變化(huà)規律。Fenton氧(yǎng)化法在處理垃圾滲濾液的應用城市垃圾(jī)滲濾液是(shì)一種組成成分複雜的汙(wū)水,將會汙染地下(xià)水,對城市環境構成嚴重威脅。由於其含有(yǒu)多種有毒有害的難降解有機物,不易用傳統(tǒng)的生化法來處理。不同的填埋場的垃圾滲濾液(yè)的組成、濃度不(bú)同。垃圾滲透液中的應用,進行了用(yòng)芬頓法處(chù)理垃圾(jī)滲濾液(yè)的中型試驗,反應(yīng)在(zài)連續的攪拌發生器中進行,當試劑(jì)加入量適當時,COD的去除率可達67.5%,從而(ér)提高了可生化(huà)性,有利於進一(yī)步的處理。由以上對各種(zhǒng)廢水的研究可知用(yòng)芬頓試劑處理(lǐ)廢水的特點,一是反應啟動快(kuài),反應在酸性的環境中,常溫常(cháng)壓,條(tiáo)件溫和;二是不需要設計複雜的反應係統,設備簡單、能(néng)耗小。芬頓(dùn)試劑氧化性(xìng)強,反應過程(chéng)中可以將汙染物徹底(dǐ)地無害化,而且氧化劑(jì)H2O:參加反(fǎn)應後的剩餘物可以自行分解掉,不留殘餘,同時也是良(liáng)好的絮凝劑,效果好。Fenton試劑在處理各種廢水(shuǐ)的時候(hòu),其(qí)反應條(tiáo)件差別不大,這就方便了Fenton試劑的工業(yè)化應用。TOP4臭氧氧化臭氧是一種強氧化(huà)劑,與還原態汙染物反應時速度(dù)快(kuài),使用方便,不產生二(èr)次汙染,可用於汙水的消毒(dú)、除色、除臭(chòu)、去(qù)除有機物和降低COD等。單獨使用臭氧氧化法造價(jià)高、處理成本昂貴,且其氧化反(fǎn)應具有選擇(zé)性,對某些鹵(lǔ)代烴及農藥等氧化效果比較差。為此,近年(nián)來發展了旨在提(tí)高臭氧氧化效率的相關(guān)組合(hé)技術,其中UV/O3、H2O2/O3、UV/H2O2/O3等組合方式不僅可提高氧化(huà)速率和效率,而且能夠氧化臭氧(yǎng)單獨作用時難以氧化降解的有機物。由於臭氧在水中的溶解度較低(dī),且臭(chòu)氧產生效率低、耗能大(dà),因此增大臭氧在水中(zhōng)的溶(róng)解度、提高臭氧的利用率、研(yán)製***低能(néng)耗的臭氧發(fā)生裝置成為研究的主要方向。臭氧氧化在(zài)醫藥廢水的處理應用大多醫藥(yào)廢水COD較高(gāo)、可生化性差,單純靠物理(lǐ)化學方法處理成本高(gāo)不經濟,普通的生(shēng)化處理又根本行不通,所以可以先用臭氧預處理,主要是為了提高廢水(shuǐ)的可生化(huà)性,為後續生(shēng)物處理降低難度,同(tóng)時降低COD。臭氧氧化在對印染廢水(shuǐ)的(de)處理應用(yòng)印染廢(fèi)水對環境(jìng)的汙染很嚴重,其水(shuǐ)量大、水質(zhì)波動(dòng)大、汙染(rǎn)物成(chéng)分複雜(zá)且含(hán)量高,色度、化(huà)學需(xū)氧量(COD)和生化需氧量(liàng)(BOD)均(jun1)較高(gāo),是國內外難處理的工業廢水之一(yī)。臭氧氧化技術是利用臭氧分子反(fǎn)應選擇性(xìng)強(qiáng),能與含雙鍵的染料直接發生(shēng)加成反應,使(shǐ)染料開環脫色,並提高廢水(shuǐ)的可生化性。此外,臭氧在紫外線(UV)作用下,轉化為˙OH等強氧化性物質,與有機物反應,使染料的發色基團中的不飽和鍵斷裂,生成相(xiàng)對分子質量小、無色的有機酸、醛等,達到脫色和降解有機物的目的。利用O3/UV氧化與(yǔ)常規生化組合,先利用生化法將可生化有機物大(dà)部分(fèn)去除,剩餘不可生化汙染物用O3/UV氧化,以降低臭氧的消(xiāo)耗及處理(lǐ)成本,提高出水水質。臭氧氧化在對含酚廢水的處理應用含酚廢水是比較普遍且危害性很嚴重的(de)工業(yè)廢水之一,酚是一種公認的致癌、致畸、致(zhì)變的“三(sān)致”物質,處理(lǐ)工業含酚廢水已是工(gōng)業廢水方麵急待解決(jué)的問題之一。研(yán)究表(biǎo)明,對於含酚量為227mg/L,pH值為7.3-7.6,水溫為13-40C的焦化廠廢水,經過臭氧氧化處理後,水中的含酚量降低了98%。臭氧氧化在對垃圾滲濾液的處理應用垃圾(jī)滲(shèn)濾液是一種汙染性極強的高汙染物含量有機廢水,其中有機汙染物高達77種,其(qí)中促(cù)癌物、輔致癌物5種,被列入我國環境優先(xiān)控製汙染物“黑名單(dān)”。並且垃圾滲濾液對(duì)周(zhōu)邊環境(jìng)、填埋場土層及地(dì)下水都會造成極大的(de)汙染。馮旭東等人采用生物-臭氧氧化技術(shù)對垃(lā)圾滲濾液進行處理研究,實驗表明(míng),經臭氧氧化後(hòu),可(kě)以有效降低垃圾(jī)滲濾液(yè)生物處理出水的CODOF值;垃圾滲濾液生物處理出水臭氧氧化後,其生物降解性隨氧化時間的增加存在極值,結合處理的經濟性可以采(cǎi)用(yòng)生物-臭氧-生物的(de)聯合技術處理垃圾滲濾液。TOP5磁分離技術磁分離技(jì)術是近(jìn)年來發展的一種新型的利用廢水中雜質顆粒的磁性進行分離的水處理技(jì)術。對於水中非磁性或弱磁性的顆粒,利用磁性接種(zhǒng)技術(shù)可使它們(men)具有磁性。磁分離技術應用於廢水處理有三種(zhǒng)方法:直接磁分離法、間接磁分離法和微生(shēng)物—磁分離法。目前研究的磁性化技(jì)術主(zhǔ)要包括磁性(xìng)團聚技術、鐵鹽共沉技術、鐵粉法、鐵氧體(tǐ)法等,具有代表性的磁分離設備是圓盤磁分離器和高梯度磁過濾器。目前磁分離技術(shù)還處於實驗室(shì)研究階段,還不(bú)能應用於實際工(gōng)程實踐。超磁分離(lí)係統的特點及優勢(1)采用永磁鋼,構造超(chāo)磁分離場,技術穩定(dìng)成熟(shú);目前該設備在布磁、聚磁組合、微磁絮凝、脫磁、分散等(děng)工藝技術上實現了(le)突破(pò),設備不斷改進(jìn)與完善,已(yǐ)達到國際***水平,技術穩定而(ér)成熟。(2)超磁分離時間短,占地麵積小;聚磁組(zǔ)合(hé)磁盤表麵產生的磁力是重力的640倍以上,能快(kuài)速地(dì)捕捉到微磁性絮團,從而可以采用一體化、短流程的設(shè)備(bèi)集成,使整個水處理淨化過程的時間大大(dà)縮短,來(lái)水自混凝箱進至(zhì)磁(cí)盤機出水的時間為3-6min,大大(dà)優於傳統(tǒng)的沉(chén)澱法。與傳統處理方法相比,設(shè)備分離時間短,相應的設(shè)備占地僅為傳(chuán)統工藝的10-30%。(3)與(yǔ)傳統工(gōng)藝比運行成本低;超磁分離依靠強磁力(lì)進行吸附和分離,不需要大(dà)量的藥劑使水體中的懸浮物形成大(dà)的(de)絮團,而僅需微絮(xù)凝。與常規的混凝沉降係統比較,可大大節約(yuē)係統的藥劑(jì)使用量(藥劑使用量可節約20-30%),節省藥劑費用,同時設備總(zǒng)裝機功率(lǜ)低,電耗少,設備運行穩定使用壽命長,維修(xiū)費用低(dī),綜合運行成本為傳統工藝的1/2。(4)汙泥濃度高;磁種(zhǒng)回收機分離出(chū)的汙泥含水率93%-95%(普通沉澱(diàn)汙泥含水率為99%以上),可不(bú)經過濃縮直接進入脫水設備,可節省建設汙泥濃縮池費用,降低後續操作強度。(5)該工藝強(qiáng)化和改變了絮體性質與汙(wū)水的分離方式,加快了固液分離的速度;(6)出水水質好,運行穩定;(7)設備模塊化(huà),安裝(zhuāng)方便,便於組裝,節約了工期;(8)主體設備移(yí)動方便,使用靈活可控;(9)係統簡單,便於操作和維護;(10)無生化處理工藝產生的臭氣問題,無(wú)需臭氣處理設施。TOP6低溫等離子水處理技術低溫等離子體水處理技術,包括高壓(yā)脈(mò)衝(chōng)放電等離子體水處理技術和輝光放電等離子體(tǐ)水處理技術,是利用放電直接在水溶液中產生等離子(zǐ)體,或者將氣體(tǐ)放(fàng)電等離子體中的活性粒子引入水中,可使水中的汙染(rǎn)物徹底氧化、分解。水溶液中的直接脈衝放電可以在(zài)常溫常壓下操作(zuò),整個放電過程中無需加(jiā)入催化(huà)劑(jì)就可(kě)以在水溶液中產生原位的化學氧化性物(wù)種氧化降解有機物,該項技術對低濃度有機物的處理經濟且有效。此外,應用脈衝放電等離子(zǐ)體水處理技術的反應器形(xíng)式可以靈活調整,操作過(guò)程簡單,相應的維護費(fèi)用也較低。受放電設備的***,該工(gōng)藝降解有(yǒu)機物的能量利用(yòng)率較低,等離(lí)子體(tǐ)技(jì)術在(zài)水處理中的應用還處在研發階段。滑動弧等離子體處理有機廢水方法滑動弧(hú)等離子體(tǐ)技(jì)術降解有機(jī)廢水主要有2種(zhǒng)方法,一種是將反應器放置於(yú)液體上(shàng)方,放電空間內產生(shēng)的活性物質經電弧吹入氣液相界麵(miàn),實現有(yǒu)機物降解,這(zhè)種方法能量效率相對較低;另(lìng)一種是經霧化噴嘴將載(zǎi)氣與廢液同(tóng)時注(zhù)入反應空間,氣液接觸更加充分(fèn),實現氣液兩相放電,有機物降解效果和能量利(lì)用率更高。嚴建華等利用(yòng)氣液兩相滑動弧放(fàng)電等離子體裝置,降解製藥廢水(shuǐ)和DSD酸(suān)的濃縮廢液,研究表明高濃度有機廢水的COD、BOD5去除率均達99%以上。杜長明等通過氣液兩相(xiàng)滑動弧放電(diàn)等離子體處理(lǐ)酸性橙Ⅱ、中性紅和堿(jiǎn)性(xìng)豔藍3種染料,研究(jiū)了其脫色效(xiào)果、降解效果(guǒ)、降解路徑及反應動力學。500mL,200mg/L的染料廢(fèi)水,在放電電壓10kV、空氣流速0.8m3/h的條件下,放電60min,三種染料的(de)脫(tuō)色率分別為84.1%、72.7%與89.7%,取(qǔ)得較好效(xiào)果。滑動弧反應器放電區域大、反應接觸麵廣,同時(shí)能量轉化(huà)率高、可連續操作;但其(qí)多數還隻是在實驗室研究階段,實際工業廢水處理的案例較少。還需要進一步研究放電參數(shù)、廢(fèi)水組成、反應器結構等對(duì)有(yǒu)機廢水降(jiàng)解的影響規律,以有效提高能量利用率和有機物降解率。輝光放電(diàn)等離子體處理有機廢水輝光放電水處(chù)理裝置如圖6所示,在特定反應器內(nèi),當兩電極間的電壓足夠高時,陽極針狀電極(jí)與(yǔ)周圍電解液(yè)之間產生輝光、紫外線和衝擊波,使周(zhōu)圍溶劑迅速汽化形(xíng)成穩定的蒸汽鞘,持續產生如·OH、H2O2、·H等高活性粒子,這些活性粒子在一般的電(diàn)化(huà)學(xué)反應中不易得到,但在輝光放電中可(kě)源源不斷產生,並被輸送到電極附近的溶液中,使水(shuǐ)體中(zhōng)的有機物氧化,並進一步(bù)降解(jiě)為CO2、H2O和無機鹽,特別適用於有機廢(fèi)水的消毒(dú)和(hé)淨化。輝光放電(diàn)***顯著特征是非法拉第特性,即被轉化的物質量遠超(chāo)過按法拉(lā)第電量計算所得值。此外等離(lí)子體氣體鞘(qiào)層空間中含有大量的自由基、分子、原子、離(lí)子等粒子,其中高能(néng)水生活性物質(zhì)對非(fēi)法拉第現象的產生具有重要作用。劉永軍等以4-氯苯(běn)酚的硫酸鈉溶液為模擬廢水,采用接觸輝光放電(diàn)等離子體技術(shù)對其降解(jiě),實驗發現在4-氯(lǜ)苯酚降(jiàng)解過程中產生(shēng)大量H2O2,4-氯苯(běn)酚的降解速率和H2O2生成速率隨電流升高而加快,H2O2的生成加速了有機物(wù)降解(jiě)。輝光放電技術在有機廢水降解方麵有顯著優勢,如降解時間短、速率快、能耗低等特點,也為工業化學合成和電解製氫提供了(le)新方法、新思路。但其技術(shù)本身也存在(zài)一些問題,一是在提高有機(jī)物降解率的方法上針對性和目的性不強;二是放電過程及反應機理複雜(zá),放電時易(yì)受探測裝置(zhì)和其他非可控因素(sù)影響,理化參數在線檢測準(zhǔn)確度不高。因此需繼續深入研究(jiū)其機理,優化工(gōng)藝參數和反應器結(jié)構(gòu)設計。TOP7電化學(催化)氧(yǎng)化電化學(催化)氧化技術通過陽極反應直接降解有機物,或通過陽(yáng)極反應產生羥基自由基(˙OH)、臭氧等氧化劑(jì)降解有機物。電化學(催化)氧化包括二維和三維電極體係。由(yóu)於三維電極體係的微電場電解作用,目前備受推崇。三維電極是在傳(chuán)統的二(èr)維電解槽的電極間裝填粒狀或其他碎屑(xiè)狀工作(zuò)電極材料,並使裝填的材料(liào)表麵帶電,成為第三極,且在工(gōng)作電極材料表麵能發生電化學反應。與二維平板電極相比,三(sān)維電***有很大的比表麵,能(néng)夠(gòu)增加電解槽的麵體比,能以較低電流密度提供(gòng)較大的電流強度,粒子間距小而物質傳(chuán)質(zhì)速(sù)度(dù)高(gāo),時空轉換效率高,因此電流效率高(gāo)、處理效果好。三維電極可用於處理生(shēng)活汙水,農藥、染料、製藥、含酚廢水等難降解有機廢水,金屬離子,垃圾滲濾液等。CiO2氧化法工業廢水處理工作運用CiO2氧化法,就(jiù)是將甲(jiǎ)醛經氧化生成CO2與甲(jiǎ)酸。此時,經CiO2氧化的甲醛工業廢水的反應趨於平穩,去除率高達(dá)80%。在(zài)pH值方麵,其是判斷氧化反應效果的關鍵(jiàn)指標,而中性,是代表甲酸(suān)廢水***理想反應環境。催化臭氧氧化法(fǎ)工業廢水中的有機汙(wū)染物清除工作過程,臭氧氧化法的應用,可實現諸多有機(jī)物(wù)的降解處理,以(yǐ)提高性能(néng)效果。如,甲醛廢水的處理,相關人員利用TiO2/SiO2催化劑,經催化臭氧氧化,加大了臭氧流量與pH值溶(róng)液,降低了甲醛濃度,成功提高了對甲醛的清除能力。H2O2/Fe2+處理高濃(nóng)度廢水以工業甲醛廢水處理過程(chéng)為例,高濃度的(de)甲醛(quán)廢水,應對應***氧(yǎng)化技術,即Fenton試劑作用於實際操作。此過程,試劑中的Fe2+與H2O2可提高工業廢水的處理效果。究其原(yuán)因,Fe2+與H2O2可通過分解成自由基狀態,進行反應催化劑作用,以解決高濃度(dù)甲醛工業廢水的汙染影響。對於反應過程催化劑與雙氧(yǎng)水的投入量,應(yīng)根據反應時間與反應溫度進行確定,以(yǐ)使甲醛去除率達到90%以上。值得注意的是,工業廢水處理技術科研環境(jìng)的多元化發展(zhǎn),使得不同技術應用於不同廢水類型呈現出針對性。為使技術運(yùn)用(yòng)達到工業生產建設的經濟(jì)性、***性以及實用性,應(yīng)不斷加強科研力度,以提高(gāo)催化氧化(huà)法的運用(yòng)水平,進而保證處於高速發展背景下工業生(shēng)產廢(fèi)水處理(lǐ)工(gōng)作開展(zhǎn)效率。TOP8輻射技(jì)術20世紀70年代(dài)起,隨著大型鈷源和電子加速器技(jì)術的發展,輻射技術應用中的(de)輻(fú)射源問題逐步得到改善。利用輻射技術處理廢水中汙染物的研(yán)究引起了各國的關注(zhù)和(hé)重視。與傳統的化(huà)學氧化相比,利用輻射技(jì)術(shù)處理汙染物,不需加入(rù)或隻需少(shǎo)量加入化學試劑,不會產生二次汙染,具有降解效率高、反應(yīng)速度快、汙染物降解徹底(dǐ)等優點。而且,當電離輻射與氧氣、臭氧等催化氧化手段聯(lián)合使用時,會產生(shēng)“協同效應”。因此,輻射技術處理汙染(rǎn)物是一(yī)種清(qīng)潔的、可(kě)持(chí)續利(lì)用的技術,被國際原(yuán)子能機構列為21世紀和平利用原子能的主要研究方向。TOP9光化學催化氧化光(guāng)化學催化氧化技術是在光(guāng)化學氧化的基礎上發展起來的,與光化學(xué)法相比,有更(gèng)強的氧化能力,可使有機(jī)汙染物更徹(chè)底地降解。光化學催化氧(yǎng)化是在有催化劑的條件下的光(guāng)化學降解,氧化劑在光(guāng)的輻射下產生氧化能力較強的自由基。催化劑有TiO2、ZnO、WO3、CdS、ZnS、SnO2和Fe3O4等。分為均相(xiàng)和非均相兩種類型,均相光催化降解是以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質,通(tōng)過光助-Fenton反應產生羥基自由基使汙染物得到降解;非均相(xiàng)催化降(jiàng)解是在(zài)汙染體係中投入一定量的光(guāng)敏半導體材料,如TiO2、ZnO等,同時結合光(guāng)輻射,使(shǐ)光敏半導體(tǐ)在光的照射下激發產生電子—空穴對,吸附在半導體上的溶解(jiě)氧、水分子等與電子—空穴作用,產生˙OH等氧化能力極強的自由基。TiO2光催化(huà)氧化技術在氧化(huà)降解水(shuǐ)中有機汙染物,特別(bié)是難降解(jiě)有機汙染物時有明顯的優勢。***0超臨界水氧化(SCWO)技(jì)術超臨界水氧化(SupercriticalWaterOxidation,簡稱:SCWO)是以超臨界水(shuǐ)為介質,均(jun1)相氧(yǎng)化分解(jiě)有機物。可以(yǐ)在短時間內將有(yǒu)機(jī)汙染物分解為CO2、H2O等無機小(xiǎo)分子,而硫、磷和氮原子分別轉化成硫酸鹽(yán)、磷酸鹽、硝酸根和亞硝酸根離子或氮氣(qì)。美國把SCWO法列為能源與(yǔ)環境領域(yù)***有前途的廢物處理技術。SCWO反應速率快、停留時間短;氧(yǎng)化效率高,大部分有機物處理率可達99%以上;反應器結構簡單,設備體積小;處理範圍(wéi)廣(guǎng),不僅可(kě)以用於各種有(yǒu)毒物質、廢(fèi)水、廢物的處理,還可以用於分解有機化合(hé)物(wù);不需外界供熱(rè),處理成本低;選擇性好,通過調節溫度與壓力,可以改變水的密(mì)度、粘度、擴散係數等物化特性,從而改變其對有機物的溶解性(xìng)能,達到選擇性地控製反應產物的目的(de)。