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工業汙水及實驗室廢水如何處理

发布时间:2019-12-19 8:26:49  中國汙水處理工程網

  隨著經濟的發展和科技的進步,當今各大城市的科研單位和高等院校進行的科研實驗越來越深入、廣泛,從實驗室以及工廠中排放的廢水相對增多,廢水的水質相當複雜。此類廢水的排放周期不定,排放水量也無規律性,且所含汙染物成分較爲複雜,除含有洗滌劑及常用溶劑等有機物外,還有較多的酸堿,有毒有害的有機物(三致物、酚和環境激素類物質等)以及重金屬,而且含有許多新生物質,性質很難確定。實驗室廢水水量相對較小,但如果不加處理就外排將對環境造成極大的汙染,然而經過調研,發現許多科研實驗室對産生的廢水僅僅是簡單的處理,其至不作任何處理就排放,工業汙水的排放量不僅巨大而且處理工程極其簡單,根本達不到汙水排放的要求。爲了進步加強對實驗室以及工廠的汙水排放管理,研究廢水綜合治理的方法與處理效果好、技術先進、投資較少的設備勢在必行。

  一、工業汙水以及實驗室廢水分類

  工業汙水的分類有以下三種:

  第一種是按工業廢水中所含主要汙染物的化學性質分類,含無機汙染物爲主的爲無機廢水,含有機汙染物爲主的爲有機廢水。例如電鍍廢水和礦物加工過程的廢水,是無機廢水;食品或石油加工過程的廢水,是有機廢水。

  第二種是按工業企業的産品和加工對象分類,如冶金廢水、造紙廢水、煉焦煤氣廢水、金屬酸洗廢水、化學肥料廢水、紡織印染廢水、染料廢水、制革廢水、農藥廢水、電站廢水等。

  第三種是按廢水中所含汙染物的主要成分分類,如酸性廢水、堿性廢水、含氰廢水、含鉻廢水、含镉廢水、含汞廢水、含酚廢水、含醛廢水、含油廢水、含硫廢水、含有機磷廢水和放射性廢水等。

  實驗室廢水的分類:

  二、實驗室廢水按汙染程度可分爲高濃度和低濃度實驗室廢水。高濃度實驗室廢水主要成分爲液態的失效試劑(廢洗液、廢有機溶劑、廢試劑等),液態的實驗廢棄産物或中間産物(如各種有機溶劑、離心液,液體副産品等);低濃度實驗室廢水指實驗室過程中排放的濃度與毒性較低的實驗用水,以及各種洗滌液(産物或中間産物的洗滌液,儀器或器具的潤洗液和洗滌廢水等),毒性小,濃度低的廢試液,以及用作冷卻、加熱用途的水。

  根據廢水中所含主要汙染物性質,可以分爲有機和無機實驗室廢水两大类。无机廢水主要含有重金属、重金属络合物,酸碱,氰化物,硫化物,卤素离子以及其他无机离子等。有机廢水含有常用的有机溶剂,有机酸,醚类,多氯联苯,有机磷化合物,酚类,石油类,油脂类物质。

  二、廢水的处理方法

  1.离子交换法:离子交换法的主要工作状态就是应用离子交换剂与廢水中的有害离子进行交换,从而达到消除廢水中有害离子的目的。并且其方法应用于重金属廢水处理中,还可以回收其中的重金属离子。因此该方法具有治理效果好、可回收有效物质、简单高效的应用优势。但是在实际的廢水治理过程中,该方法由于受到交换剂、成本等因素的影响,其廢水处理范围极为的有限,而且该方法对廢水的预处理要求较高,不适用于大量的廢水治理。

  2.反渗透和电渗析法:反渗透和电渗析法在所有的物化处理中,其廢水处理效果最佳,并且处理后的水可实现循环应用,但是其使用成本较高,无法适应于大批量的廢水处理,该方法应用十分的有限。具体联系汙水寶或參見更多相關技術文檔。

  3.电解还原法:上文中已经明确地指出物化处理工艺的主要功能剥离水中的金属离子,因此这些物化处理方法的功效也是消除廢水中的金属离子,其中电解还原法主要是消除廢水中的阳离子污染。电解还原法的主要工作方法就是利用铁板电极,在直流电的影响过程中,铁板不断溶解出亚铁离子。而且,廢水中的氢离子也在不断地减少,使廢水中的 pH 值不断地增大,此时的廢水呈高碱性,在这样的环境中重金属离子会与廢水中的氢氧根离子结合,产生氢氧化物沉淀,也阻止了廢水碱性的持续上升,保证了重金属离子的独立。

  并且这些独立的重金属离子会与阳极溶解的 Fe3 +、Fe2 +产生反应形成 Fe(OH)3 和 Fe(OH)2,并且这些物质对于水中的胶体物质能够产生很强的凝聚 性和吸附性,实现净化水质的目的。

  但是采用电解还原法处理水中的废金属离子时,需要大量的电能以及钢材,成本较高。如果在廢水中加入适量的食用盐可减少电能的消耗,但也增加了廢水中的含盐量,导致处理后的廢水不能循环使用。因此电解还原法应用范围十分的有限。

  4.铁盐-石灰法:铁盐-石灰法在廢水物化处理中应用的最为广泛,其中不仅可有效处理廢水中的镉、铬、砷等污染物,还拥有较高的经济效益,处理成本较低、投资小等特点。在铁盐-石灰法中,也会在廢水中产生 Fe(OH)3 和 Fe(OH)2,聚集和吸附水中的胶体物质,并且在消除廢水中的镉、铬时,铁盐又可以作为共沉剂使用,并且对廢水中的 Cr6+离子也具有很好的处理效果。铁盐-石灰法在应用的过程中产生大量的沉渣,但具有较为广泛的应用范围。

  三、工业污水和实验室廢水的处理工艺

  由于廢水中含有大量的重金属,如果直接进入焚烧处置,势必会对大气造成污染,因此最终采用了物理化学法来处置该危险废物。物化主要目的是通过物理化学的方法去除廢水中 的 色 度、CODcr及 重 金 属,使处理后的水达到GB8978—1996《污水综合排放标准》三级排放标准。通过多次实验比较,其中分别进行了絮凝沉降法、芬顿氧化法、次钠氧化法、亚铁/石灰法絮凝沉降法、脱色剂+絮凝沉降法等各类实验方法。观察出水的情况及数据分析,最终确定采用脱色剂+絮凝沉降+Fenton氧化法。

  廢水工艺的设计原理:脱色剂采用杭州银湖化工有限公司季铵型阳离子高分子聚合物,利用其极强的吸附能力,易吸附较大分子的染料分子,通过絮凝沉降达到脱色及去除部分CODcr的效果。但脱色剂本身是高分子聚合物,投加过量时会增加廢水中CODcr的含量。因此要选择合适的投加量,既能达到脱水效果,又不会增加廢水中CODcr的含量。脱色后的廢水呈淡红色,而且CODcr在5g/L,不能直接排放,所以必须进行Fenton氧化,去除剩余的色度及CODcr。

  重金属廢水物化处理应用:根据上述设计原则本文以含有重金属离子的生产廢水为例,使用物化和生化组合处理工艺。其中物化系统去除重金属离子,物化后的廢水进入生化系统(廢水进入生化系统时和厂区生活污水一并处理,从而提高B/C比,有利于生化反应。为提高设备利用率,同时减小设备体积,工艺设计拟采用连续工作方式。并且廢水来源决定了其水量、水质波动不大,因此物化处理设施前端设置了一个调节池,随后采用了调节pH值、还原、中和、混凝、浓缩沉降,过滤等措施。

  四、結束語

  当前,我国的危险废物处置都还处于发展阶段,其中危险废物处置中心的技术水平参差不齐,并且还存在处置设备利用率不高、运行成本较大以及处理不彻底产生再污染等问题。因此,各危险废物处置中心应该提高现有的处理技术,在保证处理质量的同时,还要结合经济效益。本文简单介绍了廢水处理系统中物化处理工艺的运用,旨在提高廢水处理效果,实现经济的可持续发展。(来源:建筑细部  作者:狄广慧)

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