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工業水處理的技術詳解

2019-10-15 12:23 來源:環評互聯網 作者:本站

中國對廢水污染的治理與西方發達國家相比起步較晚,在借鑒國外先進處理技術經驗的基礎上,以國家科技攻關課題為平臺,引進和開發了大量的廢水處理新技術,某些項目已達到國際先進水平。這些新技術的投產運行為緩解中國嚴峻的水污染現狀,改善水環境發揮了至關重要的作用。

一、我國工業廢水現狀

1.我國工業廢水排放情況

  今年我國工業廢水排放情況

近年我國工業廢水排放量比例變化情況

可見近些年來,我國工業廢水排放總量呈現逐年下降趨勢。2010年,工業廢水排放量為237.5億噸;2015年降低至199.5億噸。  

2.2015年我國重點行業廢水排放情況

  2015年,在我國工業廢水排放量中,化工、造紙、紡織及煤炭行業廢水排放總和幾乎占到一半,是工業廢水排放大戶。  

3.近年來我國工業廢水處理情況

  近年來,我國工業廢水處理量達到300-370億噸,處理率約為62%,雖然已取得顯著進步,但仍有很大提升空間。  

二、以下是10種最新的工業廢水處理技術介紹與分析  

1.膜技術

  膜分離法常用的有微濾、納濾、超濾和反滲透等技術。由于膜技術在處理過程中不引入其他雜質,可以實現大分子和小分子物質的分離,因此常用于各種大分子原料的回收。如利用超濾技術回收印染廢水的聚乙烯醇漿料等。目前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。  

2.鐵碳微電解處理技術

  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。  3.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。 

4.臭氧氧化

  某制藥廢水項目臭氧工藝流程  

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、研制高效低能耗的臭氧發生裝置成為研究的主要方向。  

5.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。

  6.低溫等離子水處理技術

  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。

  7.電化學氧化

  電化學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、臭氧等氧化劑降解有機物

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