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          技術交流


          一文讀懂工業廢水特點及處理技術

          2019-8-28 本文被閱讀 1063 次

          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,常見的工業廢水及特點有以下幾大類:

          1、燃煤電廠脫硫廢水特點及處理工藝

          電廠脫硫廢水特點:

          電廠多數脫硫裝置采用煙氣石灰石—石膏濕法脫硫工藝。該工藝主要由石灰石漿液制備系統、石膏脫水系統、脫硫廢水處理系統組成。脫硫裝置漿液內的水在不斷循環的過程中,會富集重金屬元素和Cl-等,一方面加速脫硫設備的腐蝕,另一方面影響石膏的品質,需要及時將廢水排放。

          電廠脫硫廢水處理工藝:

          電廠脫硫廢水處理工藝流程:脫硫廢水→廢水箱→廢水泵→ pH中和箱→沉降箱→絮凝箱→澄清器→出水箱→出水泵→達標排放

          脫硫廢水處理系統包括廢水處理、加藥、污泥處理3個部分。廢水處理系統主要由廢水箱、三聯箱、澄清池、排泥泵、出水箱、清水泵、風機、脫水機等部分設備組成。脫硫廢水中的雜質除了大量的Cl-、Mg2+之外,還包括:氟化物、亞硝酸鹽等;重金屬離子,如:Cu2+、Hg2+等;不可溶的CaSO4及細塵等。為滿足廢水排放標準,需配備相應的廢水處理裝置。

          2、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??刹捎盟|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。

          3、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。

          回收利用:

          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;

          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;

          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。

          無害化處理可分:

          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。

          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。

          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。

          4、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,污染較為嚴重。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。

          5、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。

          6、食品工業廢水

          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。

          廢水中主要污染物有:

          漂浮在廢水中固體物質,如菜葉、果皮、碎肉、禽羽等;懸浮在廢水中的物質有油脂、蛋白質、淀粉、膠體物質等;溶解在廢水中的酸、堿、鹽、糖類等;原料夾帶的泥砂及其他有機物等;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。

          7、農藥廢水

          農藥品種繁多,農藥廢水水質復雜。其主要特點是:

          污染物濃度較高,化學需氧量(COD)可達每升數萬mg;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;有惡臭,對人的呼吸道和粘膜有刺激性;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。

          8、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0.04~0.1mg/L。

          含氰廢水治理措施主要有:

          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。

          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?;厥辗椒ㄓ兴峄貧?/span>—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。

          9、含酚廢水

          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,酚基化合物是一種原生質毒物,可使蛋白質凝固。

          10、含汞廢水

          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。各種汞化合物的毒性差別很大,如甲基汞,甲基汞進入人體很容易被吸收,不易降解,排泄很慢,容易在腦中積累。

          11、重金屬廢水

          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。

          重金屬廢水處理原則是:

          根本是改革生產工藝,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??煞譃閮深悾?/span>

          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??蓱梅椒ㄈ缰泻统恋矸?、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。

          12、冶金廢水

          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:

          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;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;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;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。

          13、酸堿廢水

          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:

          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。

          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。

          14、選礦廢水

              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:捕集劑,如黃藥(RocssMe)、黑藥[(RO)2PSSMe]、白藥[CS(NHC6H5)2];起泡劑,如松節油、甲酚(C6H4CH30H);活性刑,如硫酸銅(CuS04)、重金屬鹽類;硫化劑,如硫化鈉,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:去除重金屬可采用石灰中和法和焙燒白云石吸附法;主除浮選藥劑可采用礦石吸附法、活性炭吸附法;含氰廢水可采用化學氧化法。

          15、含油廢水

          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。

              浮上油,油滴粒徑大于100μm,易于從廢水中分離出來。分散油,油滴粒徑介于10一100μm之間,懇浮于水中。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;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。

          工業廢水處理主流技術

          1、多效蒸發結晶技術

          在工業含鹽廢水的處理過程中,工業含鹽廢水進入低溫多效濃縮結晶裝置,經過3—6效蒸發冷凝的濃縮結晶過程,分離為淡化水(淡化水可能含有微量低沸點有機物)和濃縮晶漿廢液;無機鹽和部分有機物可結晶分離出來,焚燒處理為無機鹽廢渣;不能結晶的有機物濃縮廢液可采用滾筒蒸發器,形成固態廢渣,焚燒處理;淡化水可返回生產系統替代軟化水加以利用。

          低溫蒸發濃縮結晶系統不僅可以應用于化工生產的濃縮過程和結晶過程,還可以應用于工業含鹽廢水的蒸發濃縮結晶處理過程中。多效蒸發流程在一效使用了蒸汽,故節約了蒸汽的需要量,有效地利用了二次蒸汽中的熱量,降低了生產成本,提高了經濟效益。

          2、生物法

          生物處理是目前廢水處理常用的方法之一,它具有應用范圍廣、適應性強、經濟安全等特點。一般情況下,常用的生物法有傳統活性污泥法和生物接觸氧化法兩種。

          1) 傳統活性污泥法

             活性污泥法是一種污水的好氧生物處理法,目前是處理城市污水廣泛使用的方法。它能從污水中去除溶解性的和膠體狀態的可生化有機物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其他一些物質,同時也能去除一部分磷素和氮素。

             活性污泥法去除率高,適用于處理水質要求高廢水。但是不善于適應水質的變化,供氧不能得到充分利用;空氣供應沿池水平均分布,造成前段氧量不足后段氧量過剩;曝氣結構龐大,占地面積大。

          2) 生物接觸氧化法

             生物接觸氧化法是主要利用附著生長于某些固體物表面的微生物(即生物膜)進行有機污水處理的方法。

          生物接觸氧化法是一種浸沒生物膜法,是生物濾池和曝氣池的綜合體,兼有活性污泥法和生物膜法的特點,在水處理過程中有很好的效果。

             生物接觸氧化法有較高的容積負荷,對沖擊負荷有較強的適應能力;污泥生成量少,運行管理簡便,操作簡單,耗能低,具有活性污泥法的優點,生物活性高,凈化效果好,處理效率高,處理時間短,出水水質好而穩定;能分解其它生物處理難分解的物質,具有脫氧除磷的作用,可作為三級處理技術。

          3、SBR工藝

             SBR是序批式活性污泥法(SequencingBatchReactor)的縮寫,作為一種間歇運行的廢水處理工藝,近年來在國內外被引起廣泛重視和研究的一種污水處理技術。

              SBR的工作程序是由流入、反應、沉淀、排放和閑置五個程序組成。污水在反應器中按序列、間歇地進入每個反應工序,每個SBR反應器的運行操作在時間上也是按次序排列間歇運行的。

              SBR法具有以下特點:工藝簡單,占地面積小、設備少、節省投資。理想的推流過程使生化反應推力大、處理效率高、運行方式靈活、可以除磷脫氮、污泥活性高,沉降性能好、耐沖擊負荷,處理能力強。

              雖然法SBR以上優點,但也有一定的局限性,如進水流量大,則需要調節反應系統,從而增大投資;而對出水水質有特殊要求,如脫氮除磷等還需要對工藝進行適當改進。

          4、MBR工藝

             MBR是一種將膜分離技術與傳統活性污泥法相結合的新型污水處理工藝,它用具有獨特結構的MBR平片膜組件置于曝氣池中,經過好氧曝氣和生物處理后的水,由泵通過濾膜過濾后抽出。

             MBR工藝設備緊湊,占地少;出水水質優質穩定,有機物去除效率快;剩余污泥產量少,降低了生產成本;可去除氨氮及難降解有機物;易于從傳統工藝進行改造。但是,膜造價高,使膜生物反應器的基建投資高于傳統污水處理工藝;膜污染容易出現,給操作管理帶來不便;能耗高,工藝要求高。

          5、電解工藝

          在高鹽度條件下,廢水具有較高的導電性,這一特點為電化學法在高鹽度有機廢水處理方面提供了良好的發展空間。

          高鹽廢水在電解池中發生一系列氧化還原反應,生成不溶于水的物質,經過沉淀(或氣浮)或直接氧化還原為無害氣體除去,從而降低COD。

          溶液中的氯化鈉電解時,在陽極上所生成的氯氣,有一部分溶解在溶液中發生次級反應而生成次氯酸鹽和氯酸鹽,對溶液起漂白作用。正是上述綜合的協同作用使溶液中有機污染物得到降解。

          因為電化學理論的局限性,高耗能,電力缺乏等問題,目前電解處理高鹽廢水工藝還是處于研究階段。

          6、離子交換法

          離子交換是一個單元操作過程,在這個過程中,通常涉及到溶液中的離子與不溶性聚合物(含有固定陰離子或陽離子)上的反離子之間的交換反應。

          采用離子交換法時,廢水首先經過陽離子交換柱,其中帶正電荷的離子(Na+等)被H+置換而滯留在交換柱內;之后,帶負電荷的離子(CI-等)在陰離子交換柱中被OH-置換,以達到除鹽的目的。

          但該法一個主要問題是廢水中的固體懸浮物會堵塞樹脂而失去效果,還有就是離子交換樹脂的再生需要高昂的費用且交換下來的廢物很難處理。

          7、膜分離法

          膜分離技術是利用膜對混合物中各組分選擇透過性能的差異來分離、提純和濃縮目標物質的新型分離技術。

          目前常用的膜技術有超濾、微濾、電滲析及反滲透。其中的超濾、微濾用于工業廢水的處理時,不能有效去除污水中的鹽分,但可以有效截留懸浮固體(SS)及膠體COD;電滲析(electrodialysis)和反相滲透(RO)技術是有效和常用的脫鹽技術。

          限制膜技術工程應用推廣的主要難點是膜的造價高、壽命短、易受污染和結垢堵塞等。伴隨著膜生產技術的發展,膜技術將在廢水處理領域得到越來越多的應用。

          8、鐵碳微電解處理技術

          鐵碳微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工藝,又稱內電解法、鐵屑過濾法等。鐵炭微電解法是電化學的氧化還原、電化學電對對絮體的電富集作用、以及電化學反應產物的凝聚、新生絮體的吸附和床層過濾等作用的綜合效應,其中主要是氧化還原和電附集及凝聚作用。

          鐵屑浸沒在含大量電解質的廢水中時,形成無數個微小的原電池,在鐵屑中加入焦炭后,鐵屑與焦炭粒接觸進一步形成大原電池,使鐵屑在受到微原電池腐蝕的基礎上,又受到大原電池的腐蝕,從而加快了電化學反應的進行。

          此法具有適用范圍廣、處理效果好、使用壽命長、成本低廉及操作維護方便等諸多優點,并使用廢鐵屑為原料,也不需消耗電力資源,具有“以廢治廢”的意義。目前鐵炭微電解技術已經廣泛應用于印染、農藥/制藥、重金屬、石油化工及油分等廢水以及垃圾滲濾液處理,取得了良好的效果。

          9、Fenton及類Fenton氧化法

          典型的Fenton試劑是由Fe2+催化H2O2分解產生˙OH,從而引發有機物的氧化降解反應。由于Fenton法處理廢水所需時間長,使用的試劑量多,而且過量的Fe2+將增大處理后廢水中的COD并產生二次污染。

          近年來人們將紫外光、可見光等引入Fenton體系,并研究采用其他過渡金屬替代Fe2+,這些方法可顯著增強Fenton試劑對有機物的氧化降解能力,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,設備較為簡單,適用范圍廣;既可作為單獨處理技術應用,也可與其他方法聯用,如與混凝沉淀法、活性碳法、生物處理法等聯用,作為難降解有機廢水的預處理或深度處理方法。

          10、臭氧氧化

          臭氧是一種強氧化劑,與還原態污染物反應時速度快,使用方便,不產生二次污染,可用于污水的消毒、除色、除臭、去除有機物和降低COD等。單獨使用臭氧氧化法造價高、處理成本昂貴,且其氧化反應具有選擇性,對某些鹵代烴及農藥等氧化效果比較差。

              為此,近年來發展了旨在提高臭氧氧化效率的相關組合技術,其中UV/O3、H2O2/O3、UV/H2O2/O3等組合方式不僅可提高氧化速率和效率,而且能夠氧化臭氧單獨作用時難以氧化降解的有機物。由于臭氧在水中的溶解度較低,且臭氧產生效率低、耗能大,因此增大臭氧在水中的溶解度、提高臭氧的利用率、研制低能耗的臭氧發生裝置成為研究的主要方向。

          11、磁分離技術

          磁分離技術是近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術。對于水中非磁性或弱磁性的顆粒,利用磁性接種技術可使它們具有磁性。

          磁分離技術應用于廢水處理有三種方法:直接磁分離法、間接磁分離法和微生物—磁分離法。

          目前研究的磁性化技術主要包括磁性團聚技術、鐵鹽共沉技術、鐵粉法、鐵氧體法等,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。目前磁分離技術還處于實驗室研究階段,還不能應用于實際工程實踐。

          12、等離子水處理技術

          低溫等離子體水處理技術,包括高壓脈沖放電等離子體水處理技術和輝光放電等離子體水處理技術,是利用放電直接在水溶液中產生等離子體,或者將氣體放電等離子體中的活性粒子引入水中,可使水中的污染物徹底氧化、分解。

          水溶液中的直接脈沖放電可以在常溫常壓下操作,整個放電過程中無需加入催化劑就可以在水溶液中產生原位的化學氧化性物種氧化降解有機物,該項技術對低濃度有機物的處理經濟且有效。

          此外,應用脈沖放電等離子體水處理技術的反應器形式可以靈活調整,操作過程簡單,相應的維護費用也較低。受放電設備的限制,該工藝降解有機物的能量利用率較低,等離子體技術在水處理中的應用還處在研發階段。

          13、電化學(催化)氧化

          電化學(催化)氧化技術通過陽極反應直接降解有機物,或通過陽極反應產生羥基自由基(˙OH)、臭氧等氧化劑降解有機物。

          電化學(催化)氧化包括二維和三維電極體系。由于三維電極體系的微電場電解作用,目前備受推崇。三維電極是在傳統的二維電解槽的電極間裝填粒狀或其他碎屑狀工作電極材料,并使裝填的材料表面帶電,成為第三極,且在工作電極材料表面能發生電化學反應。

          與二維平板電極相比,三維電極具有很大的比表面,能夠增加電解槽的面體比,能以較低電流密度提供較大的電流強度,粒子間距小而物質傳質速度高,時空轉換效率高,因此電流效率高、處理效果好。三維電極可用于處理生活污水,農藥、染料、制藥、含酚廢水等難降解有機廢水,金屬離子,垃圾滲濾液等。

          14、輻射技術

          20世紀70年代起,隨著大型鈷源和電子加速器技術的發展,輻射技術應用中的輻射源問題逐步得到改善。利用輻射技術處理廢水中污染物的研究引起了各國的關注和重視。

          與傳統的化學氧化相比,利用輻射技術處理污染物,不需加入或只需少量加入化學試劑,不會產生二次污染,具有降解效率高、反應速度快、污染物降解徹底等優點。而且,當電離輻射與氧氣、臭氧等催化氧化手段聯合使用時,會產生“協同效應”。因此,輻射技術處理污染物是一種清潔的、可持續利用的技術,被國際原子能機構列為21世紀和平利用原子能的主要研究方向。

          15、.光化學催化氧化

          光化學崔化氧化技術是在光化學氧化的基礎上發展起來的,與光化學法相比,有更強的氧化能力,可使有機污染物更徹底地降解。光化學催化氧化是在有催化劑的條件下的光化學降解,氧化劑在光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,通過光助-Fenton反應產生羥基自由基使污染物得到降解;非均相催化降解是在污染體系中投入一定量的光敏半導體材料,如TiO2、ZnO等,同時結合光輻射,使光敏半導體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光催化氧化技術在氧化降解水中有機污染物,特別是難降解有機污染物時有明顯的優勢。

          16、超臨界水氧化(scwo)技術

          SCWO是以超臨界水為介質,均相氧化分解有機物??梢栽诙虝r間內將有機污染物分解為CO2、H2O等無機小分子,而硫、磷和氮原子分別轉化成硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸根和亞硝酸根離子或氮氣。美國把SCWO法列為能源與環境領域有前途的廢物處理技術。

          SCWO反應速率快、停留時間短;氧化效率高,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;處理范圍廣,不僅可以用于各種有毒物質、廢水、廢物的處理,還可以用于分解有機化合物;不需外界供熱,處理成本低;選擇性好,通過調節溫度與壓力,可以改變水的密度、粘度、擴散系數等物化特性,從而改變其對有機物的溶解性能,達到選擇性地控制反應產物的目的。

          臨界氧化法在美國、德國、瑞典、日本等歐美國家已經有了工藝應用,但中國的研究起步較晚,還處于實驗室研究階段。

          17、濕式(催化)氧化

          濕式(催化)氧化法是在高溫(150~350℃)、高壓(0.5~20MPa)、催化劑作用下,利用O2或空氣作為氧化劑(添加催化劑),(催化)氧化水中呈溶解態或懸浮態的有機物或還原態的無機物,達到去除污染物的目的。

          濕式空氣(催化)氧化法可應用于城市污泥和丙烯腈、焦化、印染等工業廢水及含酚、氯烴、有機磷、有機硫化合物的農藥廢水的處理。

          18、超聲波氧化

          頻率在15~1000kHz的超聲波輻照水體中的有機污染物是由空化效應引起的物理化學過程。超聲波不僅可以改善反應條件,加快反應速度和提高反應產率,還能使一些難以進行的化學反應得以實現。

          它集高級氧化、焚燒、超臨界氧化等多種水處理技術的特點于一身,加之操作簡單,對設備的要求較低,在污水處理,特別是在降解廢水中毒性高、難降解的有機污染物,加快有機污染物的降解速度,實現工業廢水污染物的無害化,避免二次污染的影響上具有重要意義。

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