隨著經濟的高速發(fā)展,化工產品生產過程對環(huán)境的污染加劇,對人們健康的危害也日益普遍和嚴重,其中精細化工產品(如制藥、染料、日化等)生產過程中排出的有機物質,大多都是結構復雜、有毒有害和生物難以降解的物質。因此,化工廢水處理的難度較大。
化工廢水的基本特征為的COD、高鹽度、對微生物有毒性,是典型的難降解廢水,是目前水處理技術方面的研究重點和熱點。化工廢水的特征分析如下:
(1)水質成分復雜,副產物多,反應原料常為溶劑類物質或環(huán)狀結構的化合物,增加了廢水的處理難度;
(2)廢水中污染物含量高,這是由于原料反應不和原料、或生產中使用的大量溶劑介質進入了廢水體系所引起的;
(3)有毒有害物質多,精細化工廢水中有許多有機污染物對微生物是有毒有害的,如鹵素化合物、硝基化合物、具有殺菌作用的分散劑或表面活性劑等;
(4)生物難降解物質多,B比C低,可生化性差;
(5)廢水色度高。
化工廢水處理方法
廢水處理技術已經經過了100多年的發(fā)展,污水中的污染物種類、污水量是隨著社會經濟發(fā)展、生活水平的提高而不斷增加,污水處理技術也隨著科學技術的發(fā)展而發(fā)生了日新月異的變化,同時,舊的污水處理技術也不斷被革新和發(fā)展著。尤其現(xiàn)在的化工廢水中的污染物是多種多樣的,往往用一種工藝是不能將廢水中所有的污染物去除殆盡的。用物化工藝將化工廢水處理到排放標準難度很大,而且運行成本較高;化工廢水含較多的難降解有機物,可生化性差,而且化工廢水的廢水水量水質變化大,故直接用生化方法處理化工廢水效果不是很理想。
針對化工廢水處理的這種特點,我們認為對其處理宜根據(jù)實際廢水的水質采取適當?shù)念A處理方法,如絮凝、內電解、電解、吸附、光催化氧化等工藝,破壞廢水中難降解有機物、改善廢水的可生化性;再聯(lián)用生化方法,如SBR、接觸氧化工藝,A/O工藝等,對化工廢水進行深度處理。
目前,國內對處理化工廢水工藝的研究也趨向于采用多種方法的組合工藝。例如,采取內電餌混凝沉淀—厭氧—好氧工藝處理醫(yī)藥廢水、采用大孔吸附樹脂吸附和厭氧—好氧生物處理—絮凝沉淀法處理有機化工廢水、采用絮凝—電餌法聯(lián)用處理廢水、采取臭氧一生物活性碳工藝去除水中有機污染物、采用的光催化氧化—內電餌—sBR組合方法處理高濃化工廢水都取得了比較好的結果。
化工廢水成分復雜、水質水量變化大。隨著國家對其處理達標要求越來越嚴格,人們用一種方法很難得到良好的處理效果。處理化工廢水根據(jù)實際情況采用各種組合處理技術。以取長樸短,實現(xiàn)處理系統(tǒng)優(yōu)化。
水污染指標
水污染指標是衡量水體被污染程度的數(shù)值標示,也是控制好檢測水處理設備運行狀態(tài)的重要依據(jù)。其中,常用的水污染指標有(8個):
生化需氧量(BOD):表示在有飽和氧條件下,好氧微生物在20℃ ,經一定天數(shù)降解每升水中有機物所消耗的游離氧的量,常用單位mg/L,常以5日為測定BOD的標準時間,以BOD5表示。
化學需氧量(COD):表示用強氧化劑把有機物氧化為H2O和CO2所消耗的相當氧量。常用的氧化劑為重鉻酸鉀或,分別表示為CODCr或簡寫(COD)和CODMn(也稱耗氧量,簡稱OC),單位為mg/L。
總需氧量(TOD):當有機物被氧化時,C、H、N、S分別被氧化為CO2、H2O、NO、SO2時所消耗的氧量,單位為mg/L。
總有機碳(TOC):表示水中有機污染物的總含碳量,以碳含量表示,單位為mg/L。
懸浮物(SS):水樣過濾后,濾膜或濾紙上截留下來的物質,單位為mg/L。
pH:表示污水的酸堿性。
有毒物質:表示水中所含對生物有害物質的含量,如、砷化物、汞、鎘、鉻、鉛等,單位為mg/L。
大腸桿菌數(shù):指每升水中所含大腸桿菌的數(shù)目,單位為個/L。
廢水處理的方法分類
針對不同污染物的特征,發(fā)展了各種不同的廢水處理方法,特別是對化工廢水的處理,這些處理方法可按其作用原理劃分為4大類,即物理處理法、化學處理法、物料化學處理法和生物處理法。
一、物理處理法
通過物理作用,以分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態(tài)污染物質(包括油膜和油珠)的廢水處理法,根據(jù)物理作用的不同,又可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。
與其他方法相比,物理法具有設備簡單、成本低、管理方便、效果穩(wěn)定等優(yōu)點,主要用于去除廢水中的漂浮物、懸浮固體、砂和油類等物質。
物理法包括過濾、重力分離、離心分離等。
二、化學處理法
通過化學反應和傳質作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物質或將其轉化為無害物質的廢水處理法??捎脕沓U水中的金屬離子、細小的膠體有機物、無機物、植物營養(yǎng)素(氮、磷)、乳化油、色度、臭味、酸、堿等。
化學法包括中和法、混凝法、氧化還原、電化學等方法。
(1)中和法
在化工、煉油企業(yè)中,對于低濃度的含酸、含堿廢水,在無回收及綜合利用價值時,往往采用中和的方法進行處理。中和法也常用于廢水的預處理,調整廢水的pH。
(2)混凝沉淀法
混凝法是在廢水中投入混凝劑,因混凝劑為電解質,在廢水中形成膠團,與廢水中的膠體物質發(fā)生電中和,形成絮體沉降。絮凝沉淀不但可以去除廢水中的粒徑為10-3~10-6的細小懸浮顆粒,而且還能夠去除色度、油份、微生物、氮磷等富營養(yǎng)物質、重金屬及有機物等。
(3)氧化還原法
廢水經過氧化還原處理,可使廢水中所含的有機物質和無機物質轉變?yōu)闊o毒或毒性不大的物質,從而達到廢水處理的目的。常用的氧化法有:空氣氧化法、氯氧化法、臭氧氧化法、濕式氧化法等。
(4)電解法
電解是利用直流電進行溶解氧化還原反應的過程。一般,按照污染物的凈化機理可以分為電解氧化法、電解還原法、電解凝聚法和電解浮上法。
三、物理化學法
利用物理化學作用去除廢水中的污染物質。廢水經物理方法處理后,仍會含有某些細小的懸浮物以及溶解的有機物,為了進一步去除殘存在水中的污染物,可進一步采用物理化學方法進行處理。
主要有吸附法、離子交換法、膜分離法、萃取法、汽提法和吹脫法等。
四、生物化學處理法
通過微生物的代謝作用,使廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態(tài)的有機性污染物質轉化為穩(wěn)定、無害的廢水處理方法。
生物處理過程的實質是一種由微生物參與進行的有機物分解過程,分解有機物的微生物主要是細菌,其它微生物如藻類和原生動物也參與該過程,但作用較小。
五、微電解處理法
微電解處理作為近年來新興起的處理工藝,已取得了廣泛的應用?,F(xiàn)有工藝生產的微電解填料已克服了板結鈍化的弊端,填料可持續(xù)高效的運行。
特別針對有機物濃度大、高毒性、高色度、難生化廢水的處理,可大幅度地降低廢水的色度和COD,提高B/C比值即提高廢水的可生化性。可廣泛應用于:印染、化工、電鍍、制漿造紙、制藥、洗毛、農藥、醬菜、酒精等各類工業(yè)廢水的處理及處理水回用工程。
(1)染料、印染廢水;焦化廢水;石油化工水;----上述廢水在脫色的同時,處理水中的B/C值提高。
(2)石油廢水;皮革廢水;造紙廢水、木材加工廢水;----上述廢 水處理 水后的BOD/COD值大幅度提高。
(3)電鍍廢水;印刷廢水;采礦廢水;其他含有重金屬的廢水;----可以從上述廢水中去除重金屬。
(4)有機磷農業(yè)廢水;有機氯農業(yè)廢水;----大大提高上述廢水的可生化性,且可除磷,除硫化物。