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工業廢水處理的常用方法有哪些?

文章出處:管理員 人氣: 發表時間:2018-10-12 14:28

  處理汙水,首先要了解清楚汙水的類型,汙水的水質情況,以及汙水的水量及處理要求。

  針對於現階段的汙水處理,總結出以下幾點方法。

  1、物理法

  物理法汙水處理就是利用物理作用,分離汙水中主要呈懸浮狀態的汙染物,在處理過程中不改變水的化學性質。

  ⑴沉澱 (重力分離)

  汙水流入池內由於流速降低,汙水中的固體物質在中立的作用下進行沉澱,而使固體物質與水分離。

  這種工藝分離效果好,簡單易行,應用廣泛,如汙水處理廠的沉砂池和沉澱池。沉砂池主要去除汙水中密度較大的固體顆粒物,沉澱池則主要用於去除汙水中大量的呈顆粒狀的懸浮固體。

  ⑵篩選 (截流)

  利用篩濾介質截流汙水中的懸浮物。屬於砂濾處理的設備有格柵、微濾機、砂濾池、真空濾機、壓濾機 (後兩種主要用於汙泥脫水) 等。

  ⑶氣浮 (上浮)

  對一些相對密度接近於水的細微顆粒,因其自重難於在水中下沉或上浮,可采用氣浮裝置。此法將空氣打入汙水中,並使其以微小氣泡的形勢由水中析出,汙水中密度 近於水的微小顆粒狀汙染雜質 (如乳化油) 黏附到氣泡上,並隨氣泡升至水麵,形成泡沫浮渣而去除。根據空氣打入方式的不同,氣浮設備有加壓溶汽氣浮法、葉輪氣浮法和射流氣浮法等。為提高氣浮效果,有時需要向汙水中投加混凝劑。

  ⑷離心與旋流分離

  使含有懸浮固體或乳化油的汙水,由於懸浮固體和廢水的質量不同,受到的離心力也不同,質量大的懸浮固體被拋甩到汙水外側,這樣就可使懸浮固體和汙水分別通過各自的排出口排出設備之外,從而使汙水得以淨化。

  2. 化學法

  汙水的化學處理方法就是向汙水投加化學物質,利用化學反應來分離回收汙水中的汙染物,或是其轉化為無害物質。屬於化學處理法的有以下幾種。

  ⑴混凝法

  混凝法是向汙水中投加一定量的藥劑,經過脫穩、架橋等反應過程,使汙水中的汙染物凝聚並沉降。水中呈膠體狀態的汙染物質通常帶有負電荷,膠體顆粒之間互相排 斥形成穩定的混合液,若水中帶有相反電荷的電解質 (混凝劑) 可使汙水中的膠體顆粒改變為呈電中性,並在分子引力作用下,凝聚成大顆粒下沉。

  ⑵中和法

  用化學方法消除汙水中過量的酸和堿,使其 pH 值達到中性左右的過程稱為中和法。處理含酸汙水以堿作為中和劑,處理含堿汙水以酸作為中和劑,也可以吹入含 CO2 的煙道氣進行中和。酸和堿均指無機酸和無機堿,一般依照 “以廢製廢” 的原則,亦可采用藥劑中和處理,可以連續進行,也可間歇進行。

  ⑶氧化還原法

  汙水中呈溶解狀態的有機物和無機物,在投加氧化劑和還原劑後,由於電子的遷移而發生氧化和還原作用形成無害的物質。常用的氧化劑有空氣中的氧、純氧、漂白 粉、臭氧、氯氣等,氧化法多用於處理含氰含酚廢水。常用的還原劑則有鐵屑、硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉等,還原法多用於處理含鉻、含汞廢水。

  ⑷電解法

  在廢水中插入電極並通過電流,則在陰極板上接受電子。在水的電解過程中,陽極上產生氧氣,陰極上產生氫氣。上述綜合過程使陽極上發生氧化作用,在陰極上發生還原作用。目前電解法主要用於處理含鉻及含氰廢水。

  ⑸吸附法

  汙水吸附處理主要是利用固體物質表麵對汙水中汙染物質的吸附,吸附可分為物理吸附和生物吸附等。 物理吸附是吸附劑和吸附質之間在分子力作用下產生的,不產生 化學變化,而化學吸附法則使吸附劑和吸附質在化學鍵力作用下起吸附作用的,因此化學吸附選擇性較強。此外,在生物作用下也可產生生物吸附。在汙水處理中常 用的吸附劑有活性炭、磺化煤、矽藻土、焦炭等。

  ⑹化學沉澱法

  向汙水中投加某種化學藥劑,使它和某些溶解物質產生反應,生成難溶鹽沉澱下來。多用於處理含重金屬離子的工業廢水。

  ⑺離子交換法

  離子交換法在汙水處理中應用較廣。使用的離子交換劑分為無機離子交換法 (天然沸石和合成沸石)、有機離子交換樹脂 (強酸性陽離子樹脂、弱酸性陽離子樹脂、強 堿性陰離子樹脂、弱堿性陰離子樹脂、鼇和樹脂等)。采用離子交換法處理汙水時,必須考慮樹脂的選擇性。樹脂對各種離子的交換能力是不同的,這主要取決於各 種離子對該種樹脂親和力的大小,又稱選擇性的大小,另外還要考慮到樹脂的再生方法等。

  ⑻膜分離法

  滲析、電滲析、超濾、微濾、反滲透等通過一種特殊的半滲透膜分離水中的離子和分子的技術,統稱為膜分離法。電滲析法主要用於水的脫鹽,回收某些金屬離子等。 反滲透作用主要是膜表麵化學本性所起的作用,他分離的溶質粒徑小,除鹽率高,所需的工作壓力大; 超濾所用的材質和反滲透相同,但超濾是篩濾作用,分離溶質 粒徑大,透水率高,除鹽率低,工作壓力小。

  3、生物法

  汙水的生物膜法就是采取一定的人工措施,創造有利於微生物生長、繁殖的環境,使微生物大量增殖,以提高微生物氧化、分解有機汙染物被降解並轉化為無害物質,使汙水得以淨化。

  生物處理法可分為好氧處理法和厭氧處理法兩類。前者處理效率高,效果好,使用廣泛,是生物處理的主要方法。屬於生物處理法的工藝有以下幾種。

  ⑴活性汙泥法

  是當前應用最廣泛的一種生物處理技術。將空氣連續鼓入含有大量溶解有機汙染物的汙水中,經過一段時間,水中既形成繁殖有大量好氧型微生物的絮凝體—活性汙 泥,

  活性汙泥能夠吸附水中的有機物,生活汙水在活性汙泥上的微生物以有機物為食料,獲得能量,並不斷省長增殖,有機物被分解、去除,使汙水得以淨化。 一般經曝氣池處理的出水是含有大量活性汙泥的汙水—混合液,經沉澱分離,水被淨化排放,沉澱分離後的汙泥作為種泥,部分回流到曝氣池。活性汙泥法自出現以來,經過 80 多年的演變,出現了各種

  活性汙泥法的變法,但其原理和工藝過程沒有根本性的改變。

  (2) 普通活性汙泥法

  這種方法已被廣泛使用,是許多汙水處理廠的常用工藝。傳統活性汙泥法是將汙水和回流汙泥從曝氣池首段引入,呈推流式至曝氣池末端流出,此法適用於處理要求高、水質較穩定的汙水,但對負荷的變動適應性較弱,後來在此基礎上產生了一些改良形式。

  ⑶多點進水法

  為了使槽內有機負荷接近一定值,把汙水從幾個點分開流入,有利於解決超負荷問題。

  ⑷吸附再生法

  接觸槽內活化的活性汙泥吸附汙染物質,汙泥與水分離後,在曝氣槽內把吸附的汙染物質進行氧化。該法有利於增加汙水處理量,有一定的抗擊衝擊負荷能力。

  ⑸延時曝氣法

  汙水在曝氣池內延長曝氣時間,有利於完全氧化,汙泥量少,該法適用於小型汙水處理廠。

  ⑹厭氧 - 缺氧

  - 好氧活性汙泥法 在常規活性汙泥法去除有機汙染物的同時,為了能有效的去除氮磷等營養物質,人們把厭氧、缺氧、好氧狀況組合到活性汙泥法中,使厭氧 - 缺氧 - 好氧狀況在反應曝氣池內同時存在或反複周期實現,形成了厭氧 - 缺氧 - 好氧活性汙泥法。也有的工藝流程采用厭氧 - 好氧活性汙泥法。

  ⑺間歇式活性汙泥法

  汙水流至單一反應池中,按時間通過程序控製各過程。在反應池的一個工作周期,運行程序依次為進水、反應、沉澱、出水和待機等過程。該法適用於中小水量和出水水質較高的場合,有利於自動化控製; 通過對運行的調整,該法也可進行除磷脫氮和化學處理,有利於汙水回用。

  近年來,SBR 工藝發展很快,尤其隨著儀表和自控技術與裝備的發展,間歇式活性汙泥法新工藝不斷湧現,如 CASS 工藝、CAST 工藝、IDEA 工藝、MSB 工藝以及 UNITANK 工藝等。

  ⑻ AB 法

  該法是吸附降解工藝的簡稱,屬超高負荷活性汙泥法,它是兩個活性汙泥法的串聯係統,兩者各有獨立的二次沉澱池。該法抗衝擊負荷能力強,有利於除磷脫氮和化學處理,特別有利於處理濃度高、水質水量變化大的汙水。

  ⑼氧化溝

  氧化溝為連續環形曝氣池,其池較長,深度較淺。氧化溝係統是一種成本低廉、構造簡單易於維護管理的處理技術,其出水水質好,可進行脫氮,有利於延時曝氣。

  4、生物膜法

  使汙水連續流經固體填料,在填料上就能夠形成汙泥垢狀的生物膜,生物膜上繁殖大量的微生物,吸附和降解水中的有機汙染物,能起到與活性汙泥同樣的淨化汙水作 用。從填料上脫落下來死亡的生物膜隨汙水流入沉澱池,經沉澱池澄清淨化。生物膜有多種處理構築物,如生物濾料、生物轉盤、生物接觸氧化和生物流化床等。

  ⑴生物濾池

  生物濾池是以土壤自淨原理為依據發展起來的,濾池內有固定填料,汙水流過時與濾料相接觸,微生物在濾料表麵形成生物膜。

  淨化汙水裝置由提供微生物生長息棲的 濾床、布水係統以及排水係統組成。生物濾池操作簡單,費用低,適用於中小城鎮和邊遠地區。生物濾池分為普通生物濾池、高負荷生物濾池和塔式生物濾池以及曝 氣生物濾池等。

  ⑵生物轉盤

  通過傳動裝置驅動生物轉盤以一定的速度在接觸反應池內轉動,交 替的與空氣和汙水接觸,每一周期完成吸附 - 吸氧 - 氧化分解的過程,通過不斷轉動,使汙水中的汙染物不斷分解氧化。生物轉盤流程中除了生物轉盤外,還有初次 和二次沉澱池。生物轉盤的適應範圍廣泛,對生活汙水和各種工業廢水都能適用,同時生物轉盤的動力消耗低,抗衝擊負荷能力強,管理維護簡便。

  ⑶生物接觸氧化

  在池內設填料,使已經充氧的汙水浸沒全部填料,填料上長滿生物膜,汙水與生物膜接觸,水中的有機物被微生物吸附,氧化分解和轉化成新的生物膜。從填料上脫落 的生物膜隨水流到二沉池後被去除,汙水得到淨化。生物接觸氧化法對衝擊負荷有較強的適應能力,汙泥產量少,可保證出水水質。

  ⑷生物流化床

  采用相對密度大於 1 的細小惰性顆粒,如砂、焦炭、活性炭、陶粒等作為載體,微生物在載體表麵附著生長,形成生物膜,充氧汙水自上而下流動使載體處於流化狀體,生物膜與汙水充分接觸。生物流化床處理效率高,能適應較大衝擊負荷,占地小。

  5、自然生物處理法

  利用自然條件下生長繁殖的微生物來處理汙水,形成水體 - 微生物 - 植物組成的生態係統,對汙染物進行一係列的物理 - 化學和生物淨化,可對汙水中的營養物質充分 利用,有利於綠色植物生長,實現汙水的資源化、無害化和穩定化。該法工藝簡單,建設與運行費用都較低,效率高,是一種符合生態原理的汙水處理方式,但容易 受自然條件影響,占地較大。主要有水生植物塘、水生動物塘、土地處理係統以及上述工藝組合係統。穩定塘是利用塘水中自然生長的微生物處理汙水,而在塘中生 長的藻類的光合作用和大氣氧作用向塘中供氧。在穩定塘內汙水停留時間長,其生化過程和自然水體淨化過程相似。穩定塘按其微生物反應類型 分為好氧塘、兼性塘、厭氧塘和曝氣塘等。土地處理是以土地淨化為核心,利用土壤的過濾截留、吸附、化學反應和沉澱及微生物的分解作用處理汙水中的汙染物,土地上生長的農作物可充分利用汙水中的水分和營養物。如汙水農田灌溉就是一種土地處理方式。

  6、厭氧生物處理法

  利用兼性厭氧菌在無氧條件下降解有機汙染物,主要用於處理高濃度難降解的有機工業廢水及有機汙泥。主要構築物是消化池,近年來在這個領域有很大的發展,開創 了一係列的新型高效厭氧處理構築物,如厭氧濾池、厭氧轉盤、上流式厭氧汙泥床、厭氧流化床等高效反應裝置,該法能耗低且能產生能量,汙泥量少。