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全面解析工業廢水的處理原則

作者:Admin 來源:北極星環保網 發表時間:2018/10/18 14:17:33 查看:

工業廢水是指工業生產過程中產生的廢水、污水和廢液,其中含有隨水流失的工業生產用料、中間產物和產品以及生產過程中產生的污染物。隨著工業的迅速發展,廢水的種類和數量迅猛增加,對水體的污染也日趨廣泛和嚴重,威脅人類的健康和安全。對于保護環境來說,工業廢水的處理比城市污水的處理更為重要。工業廢水的處理雖然早在19世紀末已經開始,并且在隨后的半個世紀進行了大量的試驗研究和生產實踐,但是由于許多工業廢水成分復雜,性質多變,至今仍有一些技術問題沒有完全解決。這點和技術已臻成熟的城市污水處理是不同的。


一、工業廢水分類,通常有三種:


1、第一種是按工業廢水中所含主要污染物的化學性質分類,含無機污染物為主的為無機廢水,含有機污染物為主的為有機廢水。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。


2、第二種是按工業企業的產品和加工對象分類,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。


3、第三種是按廢水中所含污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、含鎘廢水、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。


前兩種分類法不涉及廢水中所含污染物的主要成分,也不能表明廢水的危害性。第三種分類法,明確地指出廢水中主要污染物的成分,能表明廢水一定的危害性。


此外也有從廢水處理的難易度和廢水的危害性出發,將廢水中主要污染物歸納為三類:第一類為廢熱,主要來自冷卻水,冷卻水可以回用;第二類為常規污染物,即無明顯毒性而又易于生物降解的物質,包括生物可降解的有機物,可作為生物營養素的化合物,以及懸浮固體等;第三類為有毒污染物,即含有毒性而又不易生物降解的物質,包括重金屬、有毒化合物和不易被生物降解的有機化合物等。


實際上,一種工業可以排出幾種不同性質的廢水,而一種廢水又會有不同的污染物和不同的污染效應。例如染料工廠既排出酸性廢水,又排出堿性廢水。紡織印染廢水,由于織物和染料的不同,其中的污染物和污染效應就會有很大差別。即便是一套生產裝置排出的廢水,也可能同時含有幾種污染物。如煉油廠的蒸餾、裂化、焦化、疊合等裝置的塔頂油品蒸氣凝結水中,含有酚、油、硫化物。在不同的工業企業,雖然產品、原料和加工過程截然不同,也可能排出性質類似的廢水。如煉油廠、化工廠和煉焦煤氣廠等,可能均有含油、含酚廢水排出。


二、工業廢水處理原則


工業廢水的有效治理應遵循如下原則:


1、最根本的是改革生產工藝,盡可能在生產過程中杜絕有毒有害廢水的產生。如以無毒用料或產品取代有毒用料或產品。


2、在使用有毒原料以及產生有毒的中間產物和產品的生產過程中,采用合理的工藝流程和設備,并實行嚴格的操作和監督,消除漏逸,盡量減少流失量。


3、含有劇毒物質廢水,如含有一些重金屬、放射性物質、高濃度酚、氰等廢水應與其他廢水分流,以便于處理和回收有用物質。


4、一些流量大而污染輕的廢水如冷卻廢水,不宜排入下水道,以免增加城市下水道和污水處理廠的負荷。這類廢水應在廠內經適當處理后循環使用。


5、成分和性質類似于城市污水的有機廢水,如造紙廢水、制糖廢水、食品加工廢水等,可以排入城市污水系統。應建造大型污水處理廠,包括因地制宜修建的生物氧化塘、污水庫、土地處理系統等簡易可行的處理設施。與小型污水處理廠相比,大型污水處理廠既能顯著降低基本建設和運行費用,又因水量和水質穩定,易于保持良好的運行狀況和處理效果。


6、一些可以生物降解的有毒廢水如含酚、氰廢水,經廠內處理后,可按容許排放標準排入城市下水道,由污水處理廠進一步進行生物氧化降解處理。


7、含有難以生物降解的有毒污染物廢水,不應排入城市下水道和輸往污水處理廠,而應進行單獨處理。工業廢水處理的發展趨勢是把廢水和污染物作為有用資源回收利用或實行閉路循環。


三、工業廢水處理方法介紹:


1、含酚廢水有何危害,怎樣處理?


含酚廢水主要來自焦化廠、煤氣廠、石油化工廠、絕緣材料廠等工業部門以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纖維、合成染料、有機農藥和酚醛樹脂生產過程。


含酚廢水中主要含有酚基化合物,如苯酚、甲酚、二甲酚和硝基甲酚等。酚基化合物是一種原生質毒物,可使蛋白質凝固。水中酚的質量濃度達到0.1一0.2mg/L時,魚肉即有異味,不能食用;質量濃度增加到1mg/L,會影響魚類產卵,含酚5—10mg/L,魚類就會大量死亡。飲用水中含酚能影響人體健康,即使水中含酚質量濃度只有0.002mg/L,用氯消毒也會產生氯酚惡臭。


通常將質量濃度為1000mg/L的含酚廢水.稱為高濃度含酚廢水,這種廢水須回收酚后,再進行處理。質量濃度小于1000mg/L的含酚廢水,稱為低濃度含酚廢水。通常將這類廢水循環使用,將酚濃縮回收后處理。回收酚的方法有溶劑萃取法、蒸汽吹脫法、吸附法、封閉循環法等。含酚質量濃度在300mg/L以下的廢水可用生物氧化、化學氧化、物理化學氧化等方法進行處理后排放或回收。


2、含汞廢水怎樣治理,含汞化合物有何特性?


含汞廢水主要來源于有色金屬冶煉廠、化工廠、農藥廠、造紙廠、染料廠及熱工儀器儀表廠等。


從廢水中去除無機汞的方法有硫化物沉淀法、化學凝聚法、活性炭吸附怯、金屬還原法、離子交換法和微生物法等。一般偏堿性含汞廢水通常采用化學凝聚法或硫化物沉淀法處理。偏酸性的含汞廢水可用金屬還原法處理。低濃度的含汞廢水可用活性炭吸附法、化學凝聚法或活性污泥法處理,有機汞廢水較難處理,通常先將有機汞氧化為無機汞,而后進行處理。


3、含油廢水有何特性,怎樣治理?


含油廢水主要來源于石油、石油化工、鋼鐵、焦化、煤氣發生站、機械加工等工業部門。


廢水中油類污染物質,除重焦油的相對密度為1.1以上外,其余的相對密度都小于1。油類物質在廢水中通常以三種狀態存在。


(1)浮上油。油滴粒徑大于100μm,易于從廢水中分離出來。


(2)分散油。油滴粒徑介于10一100μm之間,懇浮于水中。


(3)乳化油。油滴粒徑小于10μm,不易從廢水中分離出來。


由于不同工業部門排出的廢水中含油濃度差異很大,如煉油過程中產生廢水,含油量約為150一1000mg/L,焦化廢水中焦油含量約為500一800mg/L,煤氣發生站排出廢水中的焦油含量可達2000一3000mg/L。


因此,含油廢水的治理應首先利用隔油池,回收浮油或重油,處理效率為60%一80%,出水中含油量約為100一200mg/L;廢水中的乳化油和分散油較難處理,故應防止或減輕乳化現象。方法之一,是在生產過程中注意減輕廢水中油的乳化;其二,是在處理過程中,盡量減少用泵提升廢水的次數、以免增加乳化程度。處理方法通常采用氣浮法和破乳法。


4、重金屬廢水來源及其處理原則是什么?


重金屬廢水主要來自礦山、冶煉、電解、電鍍、農藥、醫藥、油漆、顏料等企業排出的廢水。


廢水中重金屬的種類、含量及存在形態隨不同生產企業而異。由于重金屬不能分解破壞,而只能轉移它們的存在位置和轉變它們的物理和化學形態。例如,經化學沉淀處理后,廢水中的重金屬從溶解的離子形態轉變成難溶性化臺物而沉淀下來,從水中轉移到污泥中;經離子交換處理后,廢水中的重金屬離子轉移到離子交換樹脂上,經再生后又從離子交換樹脂上轉移到再生廢液中。


因此,重金屬廢水處理原則是:首先,最根本的是改革生產工藝。不用或少用毒性大的重金屬;其次是采用合理的工藝流程、科學的管理和操作,減少重金屬用量和隨廢水流失量,盡量減少外排廢水量。重金屬廢水應當在產生地點就地處理,不同其他廢水混合,以免使處理復雜化。更不應當不經處理直接排入城市下水道,以免擴大重金屬污染。


對重金屬廢水的處理,通常可分為兩類;一是使廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變成不溶的金屬化合物或元素,經沉淀和上浮從廢水中去除.可應用方法如中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分離法、電解沉淀(或上浮)法、隔膜電解法等;二是將廢水中的重金屬在不改變其化學形態的條件下進行濃縮和分離,可應用方法有反滲透法、電滲析法、蒸發法和離子交換法等。這些方法應根據廢水水質、水量等情況單獨或組合使用。


5、怎樣處理含氰廢水?


含氰廢水主要來自電鍍、煤氣、焦化、冶金、金屬加工、化纖、塑料、農藥、化工等部門。含氰廢水是一種毒性較大的工業廢水,在水中不穩定,較易于分解,無機氰和有機氰化物皆為劇毒性物質,人食入可引起急性中毒。氰化物對人體致死量為0.18,氰化鉀為0.12g,水體中氰化物對魚致死的質量濃度為0.04一0.1mg/L。含氰廢水治理措施主要有:


(1)改革工藝,減少或消除外排含氰廢水,如采用無氰電鍍法可消除電鍍車間工業廢水。


(2)含氰量高的廢水,應采用回收利用,含氰量低的廢水應凈化處理方可排放。回收方法有酸化曝氣—堿液吸收法、蒸汽解吸法等。


治理方法有堿性氯化法、電解氧化法、加壓水解法、生物化學法、生物鐵法、硫酸亞鐵法、空氣吹脫法等。其中堿性氯化法應用較廣,硫酸亞鐵法處理不徹底亦不穩定,空氣吹脫法既污染大氣,出水又達不到排放標準,較少采用。

6、農藥廢水的特點及其處理方法是什么?


農藥品種繁多,農藥廢水水質復雜。其主要特點是:


(1)污染物濃度較高,化學需氧量(COD)可達每升數萬mg;


(2)毒性大,廢水中除含有農藥和中間體外,還含有酚、砷、汞等有毒物質以及許多生物難以降解的物質;


(3)有惡臭,對人的呼吸道和粘膜有刺激性;


(4)水質、水量不穩定。


因此,農藥廢水對環境的污染非常嚴重。農藥廢水處理的目的是降低農藥生產廢水中污染物濃度,提高回收利用率,力求達到無害化。農藥廢水的處理方法有活性炭吸附法、濕式氧化法、溶劑萃取法、蒸餾法和活性污泥法等。


但是,研制高效、低毒、低殘留的新農藥,這是農藥發展方向。一些國家已禁止生產六六六等有機氯、有機汞農藥,積極研究和使用微生物農藥,這是一條從根本上防止農藥廢水污染環境的新途徑。


7、食品工業廢水污染特點及其處理方法是什么?


食品工業原料廣泛,制品種類繁多,排出廢水的水量、水質差異很大。廢水中主要污染物如下:


(1)漂浮在廢水中固體物質,如菜葉、果皮、碎肉、禽羽等;


(2)懸浮在廢水中的物質有油脂、蛋白質、淀粉、膠體物質等;


(3)溶解在廢水中的酸、堿、鹽、糖類等:


(4)原料夾帶的泥砂及其他有機物等;


(5)致病菌毒等。


食品工業廢水的特點是有機物質和懸浮物含量高,易腐敗,一般無大的毒性。其危害主要是使水體富營養化,以致引起水生動物和魚類死亡,促使水底沉積的有機物產生臭味,惡化水質,污染環境。


食品工業廢水處理除按水質特點進行適當預處理外,一般均宜采用生物處理。如對出水水質要求很高或因廢水中有機物含量很高,可采用兩級曝氣池或兩級生物濾池,或多級生物轉盤.或聯合使用兩種生物處理裝置,也可采用厭氧—需氧串聯。


8、怎樣處理造紙工業廢水?


造紙廢水主要來自造紙工業生產中的制漿和抄紙兩個生產過程。制漿是把植物原料中的纖維分離出來,制成漿料,再經漂白;抄紙是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘干,制成紙張。


這兩項工藝都排出大量廢水。制漿產生的廢水,污染最為嚴重。洗漿時排出廢水呈黑褐色,稱為黑水,黑水中污染物濃度很高,BOD高達5—40g/L,含有大量纖維、無機鹽和色素。漂白工序排出的廢水也含有大量的酸堿物質。抄紙機排出的廢水,稱為白水,其中含有大量纖維和在生產過程中添加的填料和膠料。


造紙工業廢水的處理應著重于提高循環用水率,減少用水量和廢水排放量,同時也應積極探索各種可靠、經濟和能夠充分利用廢水中有用資源的處理方法。例如浮選法可回收白水中纖維性固體物質,回收率可達95%,澄清水可回用;燃燒法可回收黑水中氫氧化納、硫化鈉、硫酸鈉以及同有機物結合的其他鈉鹽。


中和法調節廢水pH值;混凝沉淀或浮選法可去除廢水中懸浮固體;化學沉淀法可脫色;生物處理法可去除BOD,對牛皮紙廢水較有效;濕式氧化法處理亞硫酸紙漿廢水較為成功。此外,國內外也有采用反滲透、超過濾、電滲析等處理方法。


9、怎樣處理印染工業廢水?


印染工業用水量大,通常每印染加工1t紡織品耗水100一200t.其中80%一90%以印染廢水排出。常用的治理方法有回收利用和無害化處理。


(1)回收利用:


A、廢水可按水質特點分別回收利用,如漂白煮煉廢水和染色印花廢水的分流,前者可以對流洗滌.一水多用,減少排放量;


B、堿液回收利用,通常采用蒸發法回收,如堿液量大,可用三效蒸發回收,堿液量小,可用薄膜蒸發回收;


C、染料回收.如士林染料可酸化成為隱巴酸,呈膠體微粒.懸浮于殘液中,經沉淀過濾后回收利用。


(2)無害化處理可分:


A、物理處理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除廢水中懸浮物;吸附法主要是去除廢水中溶解的污染物和脫色。


B、化學處理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于調節廢水中的酸堿度,還可降低廢水的色度;混凝法在于去除廢水中分散染料和膠體物質;氧化法在于氧化廢水中還原性物質,使硫化染料和還原染料沉淀下來。


C、生物處理法有活性污泥、生物轉盤、生物轉筒和生物接觸氧化法等。為了提高出水水質,達到排放標準或回收要求.往往需要采用幾種方法聯合處理。


10、怎樣處理染料生產廢水?


染料生產廢水含有酸、堿、鹽、鹵素、烴、胺類、硝基物和染料及其中間體等物質,有的還含有吡啶、氰、酚、聯苯胺以及重金屬汞、鎘、鉻等。


這些廢水成分復雜.具有毒性,較難處理。因此染料生產廢水的處理。應根據廢水的特性和對它的排放要求。選用適當的處理方法。例如:去除固體雜質和無機物,可采用混凝法和過濾法;去除有機物和有毒物質主要采用化學氧化法、生物法和反滲透法等;脫色一般可采用混凝法和吸附法組成的工藝流程,去除重金屬可采用離子交換法等。


11、怎樣處理化學工業廢水?


化學工業廢水主要來自石油化學工業、煤炭化學工業、酸堿工業、化肥工業、塑料工業、制藥工業、染料工業、橡膠工業等排出的生產廢水。


化工廢水污染防治的主要措施是:首先應改革生產工藝和設備,減少污染物,防止廢水外排,進行綜合利用和回收;必須外排的廢水,其處理程度應根據水質和要求選擇。


一級處理主要分離水中的懸浮固體物、膠體物、浮油或重油等。可采用水質水量調節、自然沉淀、上浮和隔油等方法。


二級處理主要是去除可用生物降解的有機溶解物和部分膠體物,減少廢水中的生化需氧量和部分化學需氧量,通常采用生物法處理。經生物處理后的廢水中,還殘存相當數量的COD,有時有較高的色、嗅、味,或因環境衛生標準要求高,則需采用三級處理方法進一步凈化。


三級處理主要是去除廢水中難以生物降解的有機污染物和溶解性無機污染物。常用的方法有活性炭吸附法和臭氧氧化法,也可采用離子交換和膜分離技術等。各種化學工業廢水可根據不同的水質、水量和處理后外排水質的要求,選用不同的處理方法。


12、酸堿廢水的特性及其處理原則是什么?


酸性廢水主要來自鋼鐵廠、化工廠、染料廠、電鍍廠和礦山等,其中含有各種有害物質或重金屬鹽類。酸的質量分數差別很大,低的小于1%,高的大于10%。堿性廢水主要來自印染廠、皮革廠、造紙廠、煉油廠等。其中有的含有機堿或含無機堿。堿的質量分數有的高于5%,有的低于1%。酸堿廢水中,除含有酸堿外,常含有酸式鹽、堿式鹽以及其他無機物和有機物。


酸堿廢水具有較強的腐蝕性,需經適當治理方可外排。


治理酸堿廢水一股原則是:


(1)高濃度酸堿廢水,應優先考慮回收利用,根據水質、水量和不同工藝要求,進行廠區或地區性調度,盡量重復使用:如重復使用有困難,或濃度偏低,水量較大,可采用濃縮的方法回收酸堿。


(2)低濃度的酸堿廢水,如酸洗槽的清洗水,堿洗槽的漂洗水,應進行中和處理。


對于中和處理,應首先考慮以廢治廢的原則。如酸、堿廢水相互中和或利用廢堿(渣)中和酸性廢水,利用廢酸中和堿性廢水。在沒有這些條件時,可采用中和劑處理。


13、選礦廢水中含有哪些浮選藥劑,怎樣處理?


選礦廢水具有水量大,懸浮物含量高,含有害物質種類較多的特點。其有害物質是重金屬離子和選礦藥劑。重金屬離子有銅、鋅、鉛、鎳、鋇、鎘以及砷和稀有元素等。


在選礦過程中加入的浮選藥劑有如下幾類:


(1)捕集劑.如黃藥(RocssMe)、黑藥[(RO)2PSSMe]、白藥[CS(NHC6H5)2];


(2)抑制刑,如氰鹽(KCN,NaCN)、水玻璃(Na2SiO3);


(3)起泡劑,如松節油、甲酚(C6H4CH30H);


(4)活性刑,如硫酸銅(CuS04)、重金屬鹽類;


(5)硫化劑,如硫化鈉;


(6)礦槳調節劑,如硫酸、石灰等。


選礦廢水主要通過尾礦壩可有效地去除廢水中懸浮物,重金屬和浮選藥劑含量也可降低。如達不到排放要求時,應作進一步處理,常用的處理方法有:


(1)去除重金屬可采用石灰中和法和焙燒白云石吸附法;


(2)主除浮選藥劑可采用礦石吸附法、活性炭吸附法;


(3)含氰廢水可采用化學氧化法。


14、冶金廢水可分為幾類,其治理發展趨向是什么?


冶金廢水的主要特點是水量大、種類多、水質復雜多變。按廢水來源和特點分類,主要有冷卻水、酸洗廢水、洗滌廢水(除塵、煤氣或煙氣)、沖渣廢水、煉焦廢水以及由生產中凝結、分離或溢出的廢水等。


冶金廢水治理發展的趨向是:


(1)發展和采用不用水或少用水及無污染或少污染的新工藝、新技術,如用干法熄焦,煉焦煤預熱,直接從焦爐煤氣脫硫脫氰等;


(2)發展綜合利用技術,如從廢水廢氣中回收有用物質和熱能,減少物料燃料流失;


(3)根據不同水質要求,綜合平衡,串流使用,同時改進水質穩定措施,不斷提高水的循環利用率;


(4)發展適合冶金廢水特點的新的處理工藝和技術,如用磁法處理鋼鐵廢水,具有效率高,占地少,操作管理方便等優點。



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