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工業(yè)廢水處理工藝綜述

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內(nèi)容摘要

工業(yè)廢水的主要種類

工業(yè)廢水處理的主流工藝

工業(yè)廢水處理的專門工藝

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工業(yè)廢水處理工藝綜述
備注：1
目錄
工業(yè)廢水的主要種類
工業(yè)廢水處理的主流工藝
工業(yè)廢水處理的專門工藝
1

3
CONTENTS   PAGE 
備注：2
工業(yè)廢水的主要種類
［1］
1 工業(yè)廢水的主要種類
工業(yè)廢水主要包括含氰、酚、汞、油、重金屬和造紙、印染、化工、冶金、食品、選礦和酸堿廢水等。
 重金屬工業(yè)廢水
 食品廠高鹽工業(yè)廢水
      印染工業(yè)廢水
工業(yè)廢水處理的主流工藝
［2］
電解工藝
膜分離法
生物法
SBR工藝
2 工業(yè)廢水處理的主流工藝

MBR工藝
多效蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)
離子交換法
2.1 生物法
傳統(tǒng)活性污泥法
1
生物接觸氧化法
2
1
2

即好氧生物處理法，是目前處理城市污水最廣泛使用的方法。
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，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。
2.1 生物法
傳統(tǒng)活性污泥法
1
 能從污水中去除溶解性的膠體狀態(tài)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(zhì)，也能去除一部分磷、氮。
    
   
活性污泥法基本流程示意圖
2.1 生物法
優(yōu)點
（1）去除率高；
（2）適用于處理水質(zhì)要求高而水質(zhì)比較穩(wěn)定的廢水。

缺點
（1）難適應(yīng)水質(zhì)的變化，供氧不能得到充分利用；
（2）空氣供應(yīng)沿池水平均分布，造成前段氧量不足、后段氧量過剩；
（3）曝氣結(jié)構(gòu)龐大，占地面積大。

傳統(tǒng)活性污泥法
1
2.1 生物法
  a  生物接觸氧化法有較高的容積負(fù)荷，對沖擊負(fù)荷有較強的適應(yīng)能力;
  b 污泥生成量少，運行管理簡便，耗能低，經(jīng)濟高效;
  c  具有活性污泥法的優(yōu)點，生物活性高，凈化效果好，處理效率高、時間短，出水水質(zhì)好而穩(wěn)定;
  d 能分解其它生物處理難分解的物質(zhì)，具有脫氮除磷的作用，可作為三級處理技術(shù)。
 生物接觸氧化法流程示意圖
生物接觸氧化法
2
2.2 SBR法
序批式活性污泥法( Sequencing Batch Reactor) 作為一種間歇運行的廢水處理工藝，近年來在國內(nèi)外被引起廣泛重視和研究。
SBR的工作程序是由流入、反應(yīng)、沉淀、排放和閑置五個程序組成。污水在反應(yīng)器中按序列、間歇地進入每個反應(yīng)工序，每個SBR反應(yīng)器的運行操作在時間上也是按次序排列間歇運行的。
2.2 SBR法
優(yōu)點
（1）SBR法工藝簡單，占地面積??；
（2）設(shè)備少、節(jié)省投資；
（3）理想的推流過程使生化反應(yīng)推 力大、處理效率高、運行方式靈活；
（4）可以除磷脫氮、污泥活性高，沉降性能好；
（5）耐沖擊負(fù)荷，處理能力強。

缺點
（1）進水流量大，需要調(diào)節(jié)反應(yīng)系統(tǒng)（2）需增大投資;如對出水水質(zhì)有特殊要求，還需要對工藝進行適當(dāng)改進。

2.3 MBR法
MBR是一種將高效膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)活性污泥法相結(jié)合的新型高效污水處理工藝，用具有獨特結(jié)構(gòu)的MBR平片膜組件置于曝氣池中，經(jīng)過好氧曝氣和生物處理后，處理后的水由泵通過濾膜過濾抽出。
2.3 MBR法
優(yōu)點
（1）MBR工藝設(shè)備緊湊，占地少；
（2）出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定，有機物去除效率高；
（3）剩余污泥產(chǎn)量少 ，生產(chǎn)成本低；
（4）可去除氨氮及難降解有機物；
（5）易于從傳統(tǒng)工藝進行改造。

缺點
（1）膜造價高，膜生物反應(yīng)器的投資高于傳統(tǒng)工藝;
（2）易出現(xiàn)膜污染，操作管理不便；（3）能耗高、工藝要求高。

2.4 多效蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)
在含鹽廢水的處理過程中，廢水進入低溫多效濃縮結(jié)晶裝置，經(jīng)過3～6效蒸發(fā)冷凝的濃縮結(jié)晶過程，分離為淡化水和濃縮晶漿廢液;
無機鹽和部分有機物可結(jié)晶分離出來，焚燒處理為無機鹽廢渣;
不能結(jié)晶的有機物濃縮廢液可采用滾筒蒸發(fā)器，形成固態(tài)廢渣，焚燒處理;淡化水可返回生產(chǎn)系統(tǒng)替代軟化水加以利用。
2.5 離子交換法
離子交換是一個單元操作過程，通常涉及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(yīng)。
帶負(fù)電荷的離子(Cl-等)在陰離子交換柱中被OH-置換，以達到除鹽的目的
廢水首先經(jīng)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(nèi)
但廢水中的固體懸浮物會堵塞樹脂而失去效果，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。
2.5 離子交換法
      
2.6 膜分離法
膜分離技術(shù)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(biāo)物質(zhì)的新型分離技術(shù)。
2.6 膜分離法
超濾、微濾
超濾、微濾用于工業(yè)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。
目前常用的膜技術(shù)有超濾、微濾、電滲析及反滲透。
                          電鍍廢水處理案例
電滲析和反相滲透技術(shù)是最有效和最常用的脫鹽技術(shù)。
電滲析、反相滲透
2.6 膜分離法
反滲透
反滲透技術(shù)能去除部分溶解性有機物，而其他脫鹽技術(shù)很難實現(xiàn)，但其處理成本高、操作經(jīng)驗不足，在城市污水處理及工業(yè)廢水處理的應(yīng)用受到一定限制。
膜技術(shù)處理高濃度含鹽廢水時，膜易被污染，導(dǎo)致操作過程難以正常運轉(zhuǎn)。且膜處理成本高，企業(yè)難以承受。
2.7 電解工藝
      
 高鹽度的廢水具有較高的導(dǎo)電性，在電解池中發(fā)生一系列氧化還原反應(yīng)，生成不溶于水的物質(zhì)，經(jīng)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。
   
原理
      
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(fā)生次級反應(yīng)而生成次氯酸鹽和氯酸鹽，對溶液起漂白作用。協(xié)同作用使溶液中有機污染物得到降解。
   
電化學(xué)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。
小結(jié)
       目前，處理工業(yè)廢水應(yīng)用最廣泛的是生物法、SBR工藝、MBR工藝和多效蒸發(fā)工藝，因為理論成熟，處理效果好，經(jīng)濟高效。
        對于電解、離子交換、膜分離等工藝，由于理論和技術(shù)的限制，更多的是處于研究階段。   
工業(yè)廢水處理的專門工藝
［3］
3 工業(yè)廢水處理的專門工藝
重金屬廢水
含氰廢水
含氛廢水
造紙工業(yè)廢水
印染工業(yè)廢水
化工廢水
食品工業(yè)廢水
冶金廢水
選礦廢水
酸堿廢水
3.1 重金屬廢水
（1）使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變成不溶的金屬化合物或元素，經(jīng)沉淀和上浮從廢水中去除，可用中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分離法、電解沉淀法、隔膜電解法等；
                          
（2）將廢水中的重金屬在不改變其化學(xué)形態(tài)的條件下進行濃縮和分離，可用反滲透法、電滲析法、蒸發(fā)法和離子交換法等。
3.2 含氰廢水
        處理方法有堿性氯化法、電解法、加壓水解法、生物化學(xué)法、生物鐵法、臭氧處理法、空氣吹脫法等。
                          
3.3 含氛廢水
       高濃度含酚廢水（質(zhì)量濃度高于1000mg/L），須回收酚后再進行處理；低濃度含酚廢水（質(zhì)量濃度低于1000mg/L）：可將酚濃縮回收后循環(huán)使用。
       回收方法有溶劑萃取法、蒸汽吹脫法、吸附法、封閉循環(huán)法等。
                          
3.4 造紙工業(yè)廢水
       通常應(yīng)用浮選法回收白水中纖維性固體物質(zhì)，應(yīng)用燃燒法回收黑水中的鈉鹽，應(yīng)用中和法調(diào)節(jié)廢水pH值，應(yīng)用混凝沉淀去除廢水中懸浮固體，應(yīng)用化學(xué)沉淀法脫色，好氧活性污泥處理法、真菌處理法一般也有較好效果。此外，還有反滲透、超過濾、電滲析等處理方法。
                          
3.5 印染工業(yè)廢水
活性污泥、生物轉(zhuǎn)盤、生物轉(zhuǎn)筒和生物接觸氧化法等。
生物處理法

沉淀法、吸附法等。
物理處理法
中和法、混凝法和氧化法等。
化學(xué)處理法
3.6 化工廢水

一級處理
項目二
主要分離水中的懸浮固體物、膠體物、浮油或重油等，可采用自然沉淀、上浮等方法；

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，通常采用生物法處理；
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，常用方法有活性炭吸附法和臭氧氧化法等。
3.7 食品工業(yè)廢水
       一般采用生物處理法，如對出水水質(zhì)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(zhuǎn)盤，或聯(lián)合使用兩種生物處理裝置，也可采用厭氧—需氧串聯(lián)的生物處理系統(tǒng)。
                          
3.8 冶金廢水
       一般采用氧化還原法處理，即把溶解于廢水中的有毒有害物質(zhì)，經(jīng)過氧化還原反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為無毒無害的新物質(zhì)。
       在氧化還原反應(yīng)中：有毒遇害物質(zhì)有作為還原劑時，需要外加空氣、臭氧、氯氣、次氯酸鈉等氧化劑；當(dāng)有毒有害物質(zhì)作為氧化劑時，需要外加硫酸亞鐵、氯化亞鐵、鋅粉等還原劑。
                          
3.9 選礦廢水
懸浮物主要采用預(yù)沉淀、混凝/沉淀法；
酸堿性廢水采用相互中和法；
重金屬離子采用共沉淀技術(shù)、吸附技術(shù)、離子交換法等；
化學(xué)耗氧物可采用混凝/沉淀、生物降解、高級氧化、吸附法等。
                          
3.10 酸堿廢水
                          
       高濃度酸堿廢水應(yīng)優(yōu)先考慮回收利用，根據(jù)水質(zhì)、水量和工藝要求，進行廠區(qū)或地區(qū)性調(diào)度，盡量重復(fù)使用；
低濃度
高濃度
酸堿廢水
       低濃度的酸堿廢水，應(yīng)進行中和處理，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等。

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