廢氣處理設(shè)備,污水處理工藝

8大行業(yè)高濃度難降解廢水27個處理技術(shù)及典型工藝流程

2020/3/9 19:29:30

高濃度難降解有機廢水是指有機物濃度(以COD計)較高,一般均在2000mg/l以上,有的甚至高達每升幾萬至十幾萬毫克;所謂“難降解”是指這類廢水的可生化性較低(BOD5/COD值一般均在0.3以下甚至更低,難以生物降解。所以,業(yè)內(nèi)普遍將COD濃度大于2000mg/l,BOD5/COD值低于0.3的有機廢水統(tǒng)一稱為高濃度難降解有機廢水。



對于這類廢水,目前國內(nèi)外研究較多的有焦化廢水、制藥廢水(包括中藥廢水)、石化含油類廢水、紡織及印染廢水、化工廢水、油漆廢水等行業(yè)性廢水。

一、制藥行業(yè)廢水

1特點

制藥廢水具有成分差異大,組分復雜,污染物量多,COD 高,BOD5和CODcr 比值低且波動大,可生化性很差,難降解物質(zhì)多,毒性強,間歇排放,水量水質(zhì)及污染物的種類波動大等特點。

2組成




3處理技術(shù)

處理:混凝法、氣浮法、微電解、Fenton試劑、催化氧化等;

②厭氧工藝:UASB、兩相厭氧消化、EGSB等;

③好氧工藝:生物接觸氧化法、CASS、SBR、活性污泥法等;




4典型工藝流程



氣浮法處理制藥廢水




膜分離法處理制藥廢水



組合工藝處理制藥廢水

二、造紙行業(yè)廢水

1特點

造紙廢水危害很大,其中黑水是危害最大的,它所含的污染物占到了造紙工業(yè)污染排放總量的90%以上,由于黑水堿性大、顏色深、臭味重、泡沫多,并大量消耗水中溶解氧,嚴重地污染水源,給環(huán)境和人類健康帶來危害。

而中段水對環(huán)境污染最嚴重的是漂白過程中產(chǎn)生的含氯廢水,例如氯化漂白廢水,次氯酸鹽漂白廢水等。此外,漂白廢液中含有毒性極強的致癌物質(zhì)二惡英,也對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成了嚴重威脅。

2組成

制漿造紙廢水主要分為:黑液、中段廢水、白水三種。

黑液:用含NaOH或NaOH+硫酸鈉堿性藥劑蒸煮植物纖維,溶出木質(zhì)素,排放的蒸煮液即為“黑液”(堿煮為黑液,酸煮為紅液,絕大部分采用堿煮)。黑液含木質(zhì)素、聚戊糖和總堿,是高濃度難降解廢水。

中段廢水:堿煮制成的漿料在洗滌、篩選、漂白過程中產(chǎn)生的廢水,噸漿COD負荷在310kg左右。BOD/COD在0.20~0.35之間,可生化性較差。污染物主要以木質(zhì)素、纖維素、有機酸等可溶性COD為主,污染最嚴重的是漂白產(chǎn)生的含氯廢水。

白水:水量大,主要含有細小纖維、填料、涂料和溶解的木材成分,以不溶COD為主,可生化性差,加入的防腐劑有毒性。

3處理技術(shù)

黑液、中段廢水:堿回收、酸析法、LB-1堿析法、膜分離法、絮凝沉淀、生物膜法、厭氧生物處理、網(wǎng)篩微濾、氣浮、高級氧化。

白水:過濾、氣浮、沉淀、篩分。

4典型工藝流程



造紙黑液提取木質(zhì)素制水煤漿



淺層氣浮—氧化塘




混凝氣浮—A/O工藝




氧化溝工藝處理堿法草漿廢水



氧化溝工藝處理堿法草漿廢水


氣浮處理紙機白水

三、制革行業(yè)廢水

1特點

制革廢水是制革生產(chǎn)過程中排出的廢水,通常動物皮用鹽腌或用水浸泡,使其膨潤,加石灰、去肉、脫堿,然后用丹寧或鉻,鞣制加脂軟化,最后染色加工制成皮革。制革廢水主要來源于準備、鞣制及染色工段,其中含有大量的蛋白質(zhì)、脂肪、無機鹽類、懸浮物、硫化物、鉻及植物鞣劑等有毒、有害物質(zhì),生化需氧量高、毒性大。

2組成

含硫廢水:指制革工藝中采用灰堿法脫毛是產(chǎn)生的浸灰廢液及相應(yīng)的水洗工序廢水;

脫脂廢水:指在制革及毛皮加工脫脂工序中,采用表面活性劑對生皮油脂進行處理所形成的廢液及相應(yīng)的水洗工序廢水。

含鉻廢水:指在鉻鞣及鉻復鞣工序中產(chǎn)生的廢鉻液及相應(yīng)的水洗工序廢水。

綜合廢水:指制革及皮毛加工企業(yè)或集中加工區(qū)產(chǎn)生的與生產(chǎn)直接或間接的排往綜合廢水處理工程內(nèi)的各種廢水的統(tǒng)稱(如生產(chǎn)工藝廢水、廠區(qū)生活污水等)。

3處理技術(shù)

單項處理技術(shù)

a、脫脂廢水

脫脂廢液中的油脂含量、CODcr和BOD5等污染指標很高。處理方法有酸提取法、離心分離法或溶劑萃取法。廣泛使用的是酸提取法,加H2SO4調(diào)pH值至3~4進行破乳,通人蒸汽加鹽攪拌,并在40~60 t下靜置2—3 h,油脂逐漸上浮形成油脂層。回收油脂可達95%,去除CODcr90%以上。一般進水油的質(zhì)量濃度為8—10g/L,出水油的質(zhì)量濃度小于0.1 g/L?;厥蘸蟮挠椭?jīng)深度加工轉(zhuǎn)化為混合脂肪酸可用于制皂。

b、浸灰脫毛廢水

浸灰脫毛廢水中含蛋白質(zhì)、石灰、硫化鈉、固體懸浮物,含總CODcr的28%、總S2-的93%、總SS的70%。處理方法有酸化法、化學沉淀法和氧化法。

生產(chǎn)中多采用酸化法,在負壓條件下,加H2SO4調(diào)pH值至4~4.5,產(chǎn)生H2S氣體,用NaOH溶液吸收,生成硫化堿回用,廢水中析出的可溶性蛋白質(zhì)經(jīng)過濾、水洗、干燥變成產(chǎn)品。硫化物去除率可達90%以上,CODcr與SS分別降低85%和95%。其成本低廉,生產(chǎn)操作簡單,易于控制,并縮短生產(chǎn)周期。

c、鉻鞣廢水

鉻鞣廢水主要污染物是重金屬Ce3+,質(zhì)量濃度約為3-4g/L,pH值呈弱酸性。處理方法有堿沉淀法和直接循環(huán)利用。國內(nèi)90%的制革廠采用堿沉淀法,將石灰、氫氧化鈉、氧化鎂等加入廢鉻液,反應(yīng)、脫水得含鉻污泥,用硫酸溶解后可再回用到鞣制工段。

反應(yīng)時pH值在8.2-8.5,溫度在40℃沉淀最好,堿沉淀劑以氧化鎂效果最好,鉻回收率為99%,出水鉻的質(zhì)量濃度小于1 mg/L。但此法適用于大型制革廠,且回收鉻泥中的可溶性油脂、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)會影響鞣制效果。

綜合處理技術(shù)

a、預處理系統(tǒng):主要包括格柵、調(diào)節(jié)池、沉淀池、氣浮池等處理設(shè)施。制革廢水中有機物濃度和懸浮固體濃度高,預處理系統(tǒng)就是用來調(diào)節(jié)水量、水質(zhì);去除SS、懸浮物;削減部分污染負荷,為后續(xù)生物處理創(chuàng)造良好條件。

b、生物處理系統(tǒng):制革廢水的ρ(CODcr)一般為3000—4000 mg/L,ρ(BOD5)為1000—2000mg/L,屬于高濃度有機廢水,m(BOD5)/m(CODcr)值為0.3—0.6,適宜于進行生物處理。目前國內(nèi)應(yīng)用較多的有氧化溝、SBR和生物接觸氧化法,應(yīng)用較少的是射流曝氣法、間歇式生物膜反應(yīng)器(SBBR)、流化床和升流式厭氧污泥床(UASB)。

4典型工藝流程



制革廢水處理工藝


制革廢水處理工藝


制革含鉻廢水處理工藝

四、焦化廢水

1特點

焦化廢水是鋼鐵企業(yè)排出的主要廢水之一。焦化廢水成分復雜,含有大量的有毒有害物質(zhì),是一種典型的難降解有機廢水。常規(guī)的處理方法對其中的難降解化合物的去除率較低,以致出水COD和色度較高,不能達標。

2組成

焦化廢水是煤制焦炭、煤氣凈化及焦化產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生的高濃度有機廢水。焦化廢水主要包括煤氣的初冷階段煤氣冷凝水、煤氣終冷水、煤氣洗滌水和煤氣發(fā)生站的煤氣洗滌水、精苯分離水、氣柜廢水、焦爐水封水及其它場合產(chǎn)生的污水。

3處理技術(shù)

物理處理法:吸附法、混凝和絮凝沉淀法、Fenton試劑法

生化處理法:A/O與A2/O法、SBR法、氧化溝技術(shù)

化學處理法:催化濕式氧化技術(shù)、臭氧氧化法、光催化氧化法

4典型工藝流程



焦化廢水處理工藝


硝化反硝化處理焦化廢水


焦化廢水處理工藝

五、電鍍廢水

1特點

電鍍產(chǎn)生的廢水毒性大,對土壤,動植物生長均產(chǎn)生危害。因此必須嚴格處理廢水達標排放,缺水地區(qū)推行廢水處理達標循環(huán)利用,從技術(shù)生產(chǎn)上講,由于電鍍生產(chǎn)過程和廢水處理過程須投加一定量的多種化學品。電鍍廢水處理后達到循環(huán)回用,回用水必須經(jīng)脫鹽后才能回用于生產(chǎn)線用水,對環(huán)境含鹽總量不會削減,樹脂交換、反滲透工藝的濃縮液仍返回地面。

2組成分類

根據(jù)重金屬廢水中所含重金屬元素進行分類,一般可以分為含鉻(Cr)廢水、含鎳(Ni)廢水、含鎘(Cd)廢水、含銅(Cu)廢水、含鋅(Zn)廢水、含金(Au)廢水、含銀(Ag)廢水等。

3處理技術(shù)

氣浮法:氣浮法用于處理鍍鉻廢水的原理是:在酸性的條件下硫酸亞鐵和六價鉻進行氧化還原反應(yīng),然后在堿性條件下產(chǎn)生絮凝體,在無數(shù)微細氣泡作用下使絮凝體浮出水面,使水質(zhì)變清。

離子交換法:處理電鍍廢水和回收某些金屬的有效手段之一,也是使某些鍍種的電鍍廢水達到閉路循環(huán)的一個重要環(huán)節(jié)。但是采用離子交換法的投資費用很高,系統(tǒng)設(shè)計和操作管理較為復雜,一般的中小型企業(yè)難以適應(yīng),往往由于維修、管理等不善而達不到預期的效果,因此,在推廣應(yīng)用上受到了一定的限制。

當前,國內(nèi)對含鉻、含鎳等電鍍廢水采用離子交換法處理較為普遍,在設(shè)計、運行和管理上已有較為成熟的經(jīng)驗。經(jīng)處理后水能達到排放標準,且出水水質(zhì)較好,一般能循環(huán)使用。樹脂交換吸附飽和后的再生洗脫液經(jīng)電鍍工藝成分調(diào)整和凈化后能回用于鍍槽,基本實現(xiàn)閉路循環(huán)。另外,離子交換法也可用于處理含銅、含鋅、含金等廢水。

電解法:電解法處理電鍍廢水一般用于中、小型廠,其主要特點是不需投加處理藥劑,流程簡單,操作方便,占生產(chǎn)場地少,同時由于回收的金屬純度高,用于回收貴重金屬有很好的經(jīng)濟效益。但當處理水量較大時,電解法的耗電較大,消耗的鐵極板量也較大,同時分離出來的污泥與化學處理法一樣不易處置,所以已較少采用。

萃取法:萃取法是利用一種不溶于水而能溶解水中某種物質(zhì)(稱溶質(zhì)或萃取物)的溶劑投加入廢水中,使溶質(zhì)充分溶解在溶劑內(nèi),從而從廢水中分離除去或回收某種物質(zhì)的方法。萃取操作過程包括混合、分離和回收三個主要工序。

4典型處理工藝


離子交換法處理電鍍廢水


塑膠電鍍廢水處理工藝


含鉻廢水處理工藝


電鍍廢水處理工藝


電鍍廢水處理工藝

六、冶金廢水

1特點

污酸廢水酸性很強,中和去除氟化物后,廢水的鹽份累增,硬度高,pH值上升為9-11。廢水中含有鋅、銅、鉛、鎘、砷、鎳等金屬離子,還有氟化物、硝酸鹽、有機物、膠體顆粒等污染物。原水如果直接進入膜系統(tǒng),會造成膜產(chǎn)水少,易堵塞,必須先進行軟化處理后,再去除污水中的重金屬離子和COD,經(jīng)過膜深度處理系統(tǒng)后產(chǎn)水回用。

2組成

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(chǎn)中凝結(jié)、分離或溢出的廢水等。

3處理技術(shù)

酸洗廢水的處理:少量酸洗廢水,可進行中和處理并回收鐵鹽;較大量的則可用冷凍法、噴霧燃燒法、隔膜滲析法等方法回收酸和鐵鹽或分離回收氧化鐵。若采用中性電解工藝除氧化鐵皮,就不會出酸洗廢水。但電解液須經(jīng)過濾或磁分離法處理,才能循環(huán)使用。

冷卻水的處理:處理方法是先經(jīng)粗顆粒沉淀池或水力旋流器,除去粒度在100微米以上的顆粒,然后把廢水送入沉淀,除去懸浮顆粒;為提高沉淀效果,可投加混凝劑和助凝劑聚丙烯酰胺;水中浮油可用刮板清除。廢水經(jīng)凈化和降溫后可循環(huán)使用。冷軋車間的直接冷卻水,含有乳化油,必須先用化學混凝法、加熱法或調(diào)節(jié)pH值等方法,破壞乳化油,然后進行上浮分離,或直接用超過濾法分離。所收集的廢油可以再生,作燃料用。

洗滌水的處理:廢水中的氰化物可用氯、漂白粉或臭氧等把氰化物氧化為氰酸鹽,也可投加硫酸亞鐵,使氰化物成為無毒的亞鐵氰化物,還可用塔式生物濾池或曝氣池等進行生物處理。高爐煤氣洗滌水水量大,用上述方法處理氰化物很不經(jīng)濟,因此,大多是用沉淀池澄清廢水,然后循環(huán)使用。

有色冶金廢水的處理:治理措施是:加強生產(chǎn)管理,減少廢水量,回收有用金屬。通常采用的處理方法是石灰中和法,主要是控制廢水的pH值,使重金屬離子變成氫氧化物沉淀下來;或采用硫化法,向廢水中通入硫化氫,使重金屬離子變成重金屬硫化物后加以提取;砷和氟等有害物質(zhì)可與鈣離子生成難溶的化合物而沉淀分離出來。此外,還可以采用離子交換法、浮選法、反滲透法、隔膜電解法等回收有用金屬,凈化廢水。

4典型處理工藝



流化沉淀法


混凝/膜法

七、印染廢水

1特點

印染廢水是加工棉、麻、化學纖維及其混紡產(chǎn)品為主的印染廠排出的廢水。印染廢水水量較大,每印染加工1噸紡織品耗水100~200噸,其中80~90%成為廢水。

紡織印染廢水具有水量大、有機污染物含量高、堿性大、水質(zhì)變化大等特點,屬難處理的工業(yè)廢水之一。廢水中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸堿、纖維雜質(zhì)、砂類物質(zhì)、無機鹽等。

2處理技術(shù)

印染廢水的常用處理方法可分為物理法、化學法與生物法三類。物理法主要有格柵與篩網(wǎng)、調(diào)節(jié)、沉淀、氣浮、過濾、膜技術(shù)等,化學法有中和、混凝、電解、氧化、吸附、消毒等,生物法有厭氧生物法、好氧生物法、兼氧生物法。

3典型處理工藝


印染廢水處理工藝流程



印染廢水處理工藝流程

印染廢水處理工藝流程

八、食品加工廢水

1特點

生產(chǎn)隨季節(jié)變化,廢水水質(zhì)水量也隨季節(jié)變化;

廢水量大小不一,食品工業(yè)從家庭工業(yè)的小規(guī)模到各種大型工廠,產(chǎn)品品種繁多,其原料、工藝、規(guī)模等差別很大,廢水量從數(shù)m3/d到數(shù)千m3/d不等;

食品工業(yè)廢水中可降解成分多,對于一般食品工業(yè),由于原料來源于自然界有機物質(zhì),其廢水中的成分也以自然有機物質(zhì)為主,不含有毒物質(zhì),故可生物降解性好,其BOD5/COD高達0.84;

高濃度廢水多;

廢水中含各種微生物,包含致病微生物,廢水易腐敗發(fā)臭;

廢水中氮、磷含量高。

2處理技術(shù)

物理處理法:用于食品工業(yè)污水處理的物理處理法有篩濾、撇除、調(diào)節(jié)、沉淀、氣浮、離心分離、過濾、微濾等。前五種工藝多用于預處理或一級處理,后三種主要用于深度處理。

化學處理法:用于食品工業(yè)污水的化學處理法有中和、混凝、電解、氧化還原、離子交換、膜分離法等。

生物處理法:在食品加工廢水處理中,生物處理工藝可分為好氧工藝、厭氧工藝、穩(wěn)定塘、土地處理以及由上述工藝的結(jié)合而形成的各種各樣的組合工藝。食品污水是有機污水,生物法是主要的二級處理工藝,目的在于降解COD、BOD5。

好氧生物處理工藝根據(jù)所利用的微生物的生長形式分為活性污泥工藝和膜法工藝。前者包括傳統(tǒng)活性污泥法、階段曝氣法、生物吸附法、完全混合法、延時曝氣法、氧化溝、間歇活性污泥法(SBR)等。后者包括生物濾池、塔式生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、活性生物濾池、生物接觸氧化法、好氧流化床等。一般好氧處理對低濃度污水效果較好。

厭氧生物處理工藝適用于食品加工廢水處理,主要原因是污水中含易生物降解的高濃度有機物,且無毒性。此外,厭氧處理動力消耗低,產(chǎn)生的沼氣可作為能源,生成的剩余污泥量少,厭氧處理系統(tǒng)全部密閉,利于改善環(huán)境衛(wèi)生,可以季節(jié)性或間歇性運轉(zhuǎn),污泥可長期儲存。

3典型處理工藝



CASS工藝處理食品加工廢水




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