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【實用技術】精細化工污水物化處方法詳解(一)

文章出處:未知發表時間:2021-11-19 14:51:40



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    廢水的來源

 

精細化一詞首先來源于日本,70年代,日本把凡生產制備具有特地功用,研討開發制造及應用技術密集度高,配方技術能左右產品性能,附加價值高,收益大,小批量,多種類的化工產品,稱為精細化學品,生產制備精細化學品的工業,稱為精細化學工業,簡稱精細化工。我國化工界得到多數人公認的定義是:凡能促進或賦予一種(類)產品以特定的功用,或自身具有特定功用的小批量,高純度的化學品,稱為精細化工品。精細化工的全稱是精細化學工程,屬化學工程學科范疇。

 

   精細化工產品的品種繁多,所包括的范圍很廣,如醫藥,農藥,染料,顏料,各種中間體,涂料,香料和香精,化裝品,盥洗衛生用品,合成洗濯劑,外表活性劑,印刷油墨等。精細化工廠排出的廢水主要來源于以下幾類:

 

1.工藝廢水

 

工藝廢水是指生產制備過程中生成的濃廢水(如蒸餾殘液、結晶母液、過濾母液等)通常來說有的有機污染物含量較多,有的含鹽濃度較高,有的還有毒性。不易生物降解,對水體污染較重。

 

2.洗濯廢水

 

  洗濯廢水包括一些產品或中間產物的精制過程中的洗濯水,間歇反響時反響設備的洗濯用水。這類廢水的特性是污染物濃度較低,但水量較大,因而污染物的排放總量也較大。

 

3.地面沖洗水

 

 空中沖洗水中主要含有散落在空中上的溶劑、原料、中間體和生產制備廢品。這局部廢水的水質水量常常與管理程度有很大關系。當管理較差時.地而沖洗水的水量較大.且水質也較差,污染物總量會在整個廢水系統中占有相當的比例。

 

    4.冷卻水

 

  卻水通常均是從冷凝器或反響釜夾套中放出的冷卻水。只需設備完好沒有滲漏,冷卻水的水質通常都較好,應盡量設法冷卻后回用,不宜直接排放。直接排放一方面是資源糜費,另外也會惹起熱污染。通常來說,冷卻水回用后,總是有一局部要排放進來的,這局部冷卻水與其他廢水混合后,會增加處置廢水的體積。

 

5 .跑、冒、滴、漏及不測事故形成的污染

 

   操作的失誤或設備的走漏會使原料、中間產物或產品外溢而形成污染,因而,在對廢水管理的統籌思索中,應當有事故的應急措施。

 

    6 .二次污染廢水

 

 二次污染廢水通常來自于廢水或廢氣處置過程中可能構成的新的廢水污染源,如預處置過程中從污泥脫水系統中別離出來的廢水、從廢氣處置吸收塔中排出的廢水。

 

    7.工廠內的生活污水

 

   精細化工廢水的特性

 

1 原料以石化制品、煤加工副產品合成或植物提取、合成等。產品繁多, 工藝復雜;

 

2 過程運用大量有毒有害化工原料,如鹵素化合物、硝基化合物, 苯、苯酚、萘以及衍生物, 具有較強刺激性氣息;

 

3 過程副反響多, 產生的廢水組分復雜;

 

4 中含有大量有機物(CODcr 常達幾萬mg/L)、色度高, 含鹽高、pH極端、難生化降解;

 

5 高氨氮或含氮化合物;缺乏營養元素磷:

 

6 是目前最難處置的工業廢水之一, 必需增強清潔生產制備和減排措施, 才干到達有效的污染控制;

 

  精細化工工業廢水的管理準繩

 

大多數精細化工廢水均屬于高難度廢水范圍(BC小于0.3)。精細化工高難度工業廢水處理其主要處置內容只要兩個,其一是可溶物質,其二是不可溶物質,歸結這兩大類物質的去除手腕為兩個根本準繩:其一,應用地球引力實行固液別離;其二,運用自然界中微生物將其降解為二氧化碳和水及剩余污泥。

 

關于可溶性有機物中難降解性的有毒有害溶劑去除可采用:吸附法,浸透法,吹脫發,高溫氧化法,化學凝聚法,復合氧化法,膜別離法,技術關鍵在于將不可生化降解物質轉化為可生化降解物質,在運用高溫復合氧化和微捕技術,水與溶劑的別離技術,高鹽去除的水中結晶技術等脫除。

 

針對詳細的廢水處置,其技術手腕有多種方式:物理法,化學法,生物法,電化學法,復合法等。高級氧化是廢水可生化轉化的關鍵技術,包括高溫催化氧化,光輻射氧化,氣體氧化,電解等,這些都是十分有用的技術手腕。我們能夠依據不同水樣的剖析,針對不同內容,不同處置請求,技術性及經濟性指標制定出不同處置工藝。

 

 

   精細化工廢水物化處置技術應用

 

精細化工廢水含有許多有毒有害難降解的有同物,比值較低, 直接采用生化法處置這類廢

 

1 混凝處置

 

在眾多物化法處置工藝中,混凝處置具有工藝煩瑣、運轉費用低廉等優點,特別是在脫除有色污染物時更是優先采用。由于目前常見的混凝劑只要少數幾種對染料脫色效果好,而且產生的大量化學污泥還沒有出路,所以近幾年研討方向在于研制適用范圍廣、脫色才能強、同時對有機物也有較好去除效果的多功用高效混凝劑,并研討開拓污泥綜合應用途徑。通常以為,起脫色作用的主要是混凝產生的膠體物質和微小絮體的吸附作用,這對水溶性染料的去除十分重要;同時,經過架橋、電中和作用,生成的絮體也載帶微細懸浮物。混凝劑的配方設計目的就是改善上述兩方面的作用,并按印染廢水的差別,設計成通用型和對某幾種染料特別有效的專用型,成為系列產品。

 

1.1 FC系列

 

FC系列混凝劑對活性染料、分散染料、直接染料和硫化染料廢水的脫色率達85%~95%,通常用量為200~300ppmFeCODPVA也有一定的去除效果。當投藥量為300PPm時,實驗所得的COD去除率為38%PVA去除率為67.4%

 

1.2 XP系列

 

XP系列混凝劑也有較廣的適用性,實驗標明,它對由13類染料構成的印染廢水均有效,COD一次去除率均勻為78.6%

 

1.3 PFSMS高效混凝技術

 

PFS是一種無機高分子絮凝劑,MZ是一種新研制的助凝劑,即新技術關鍵助劑,其特殊的助凝作用在于改動了某些染料的水溶性環境,突破了某些染料的親水基,毀壞了某些染料的雙鍵構造,對某些燃料及可溶性有機物起吸附和氧化作用,同時起架橋作用。當PFSMZ混合時,即構成以配位鍵分離的具有極限高電荷和極限高分子型的純 無機高聚合體的復鹽。PFSMZ共同運用時,其凝聚效果和處置效果優于市場常用的無機混凝劑,降低PFS的投加量,可起到低耗高效的處置效果。PFSMZ的工藝技術主要優點是工藝流程短、處置效果好、運轉本錢低、基建投資低,其主要構筑物可合為一體,操作管理簡單。技術特性是由混合、絮凝、沉淀、回流4個步驟完成處置的全過程。

 

1.4  NE凝聚劑在廢水處置中的應用

 

新型NE凝聚劑是一種無機凝聚劑,它主要是由含鐵、鎂、鋁等元素化合物組成的復合物。其特征是高效、價廉、污泥沉降速度快。運用該凝聚劑對印染廢水和煉鋼除塵廢水實行處置,具有良好效果。NE凝聚劑和高效凝聚劑TS(代號)的處置效果比擬如下:

 

(1)COD的去除   NE凝聚劑的去除率普遍高于TS,運用NECODcr去除率通常75%-85%,而運用TS通常60%左右,有些即便在運用量相同的狀況下,運用NECODcr去除率也比TS40%左右。

 

(2)脫色率  運用NE的脫色率都高于TS,運用NE的脫色率通常95%~100%,而TS的脫色率對一局部廢水的處置可達95%~100%,但對另一局部廢水則為50%~75%

 

(3)凝聚劑的運用量及本錢  相對而言,NE運用量對COD去處率的影響小于TS,在運用量相同的狀況下,藥劑費低一倍左右。

 

(4)沉降速率  NE的沉降性能優于TS,在實驗中發現,運用NE經凝聚10min左右大多數凝聚物已沉降。

 

(5)NE的運用性 特別適用于堿度高的廢水,退漿、煮煉和染色是污染較嚴重的工段,而且堿度高,可采用NE實行處置。

 

1.5綜合應用混凝產生的化學污泥

 

將其與其它化工原料以一定配比制成建筑資料,如空中磚、貼面磚等。用XP系列混凝劑產生的化學污泥以25%的比例與其它資料搭配制成的貼面磚具有良好的機械性能,其強度優于通常白瓷磚,溶出實驗結果契合請求,完整能夠用于通常用處,而且價錢低于白瓷磚。

 

2電凝聚法處置精細化工行業廢水

 

電凝聚浮上法的根本原理是將需處置的廢水作為電解質溶液,在直流電源的作用下發作電化學反響。在陽極上發作氧化反響,使有機物合成氧化成無害成分;在陰極上發作復原反 應,使氧化型色素復原成無色。常規電凝聚法是依據實驗取得的電凝聚槽電壓與電極上電流密度的關系,然后決議電凝聚槽的總電壓,通常這個槽電壓小于平安電壓36V。但要滿足廢水處置時電極上的電流密度達 到一定的處置效果,總電流密度就很大,通常1000-3000安培之間,因此廢水處置單位電能耗費較大。

 

隨著電子技術的疾速開展,將可控硅脈沖電路應用到電凝聚的整流設備中,并對電凝聚槽實行優化設計。經過重復實驗研討和生產制備性運轉證明,采用較高的槽電壓能夠大大降 低 總電流強度和減少電解歷時,從而進步電流效率,降低電耗和鐵耗。脈沖作用能夠使極板外表減少沉淀物,堅持高的電流效率。高壓脈沖電凝聚法就是基于這一原理開展起來的一種廢水處置新辦法,對廢水脫色處置效果特別明顯。其特性如下:

 

(l)高壓脈沖電凝聚浮上法處置工藝對色度的去除率高達90%~95%,出水明澈,適用范圍廣。

 

(2)與常規電凝聚法比擬,電耗、鐵耗大大降低,運轉費用降低。

 

(3)該工藝運轉靈敏,順應性強,無論生產制備加工何種產品,均能獲得較好的處置效果。該工藝特別適用于中小型紡織印染加工企業和鄉鎮企業,有寬廣的推行應用前景。

 

(4)污泥采用離心脫水,經脫水后污泥含水率為70%左右,可直接裝袋運出制磚,無二次污染。

 

(5)廢水經該工藝處置可回用,具有良好的環境和經濟效益。對染料的電化學性能研討標明,各類染料在電解處置時,其CODcr去除率的大小次第為:硫化染料、復原染料>酸性染料、活性染料>中性染料、直接染料>陽離子染料。除陽離子染料外,各類染料的脫色率均在90%以上,且脫色率上下與CODcr去除率分歧。

 

 

總之,電解法具有投資省、占地少、處置效果好、機械化水平高等優點。目前該辦法已有定型設備,并已投人適用。

 

3 鐵屑微電解法處置精細化工行業廢水

 

鐵屑微電解機理   以鐵屑微電解法為主要處置工藝處置廢水, 在技術和經濟上都是可行的, 具有工藝牢靠、投資少、運轉費用低、操作管理煩瑣等優點。當將含碳鑄鐵屑和惰性焦炭顆 粒浸于具有傳導性的電解質溶液中時, 就構成無數個微小的原電池, 在其作用空間構成一個電場, 在電位較低的鐵陽極上, 鐵失去電子生成Fe2+, 進人溶液中, 使電子流向碳陰極, 在陰離子左近, 溶液中的溶解氧吸收電子生成OH-, 在偏酸性溶液中, 陰極產生的重生態[H], 進而生成氫氣逸出。其電極反響

 

如下

 

陽極:Fe — 2e → Fe2+                   Eo (Fe2+ / Fe)=0.44V

 

陰極:2H+ +2e →2[H] →H2,        Eo (H+ / H)=0.00V

 

O2 + 4H+ + 4e →2H2O       Eo (O2)=1.23V

 

O2 + 2H2O + 4e →4 OH-    Eo (O2 / OH-)=1.23V

 

從上述反響式可知, 由于Fe2+的不時生成,能有效地克制陽極的極化作用, 從而促進鐵的電化學腐蝕, 使大量的Fe2+進人溶液, 構成具有較高吸附絮凝活性的絮凝劑, 能有   效去除染色廢水中的染料膠體微粒和雜質。在偏酸性溶液中, 電極反響所產生的重生態 [H],能與溶液中的許多組分發作氧化一復原反響, 可毀壞染色廢水中染料分子的發色基 團, 到達脫色的目的。因而, 能夠以為鐵屑微電解處置染色廢水的機理是經過氧化一復原吸附絮凝等綜協作用的結果。通常條件為鐵屑微電解柱進水pH4~6, 中和沉淀pH7~8;染色廢水在鐵屑微電解柱HRT=30min, 沉淀槽沉淀時間為60min,砂濾柱HRT=30min.

 

 以鐵屑微電解法為主要處置工藝處置廢水, 在技術和經濟上都是可行的, 具有工藝牢靠、投資少、運轉費用低、操作管理煩瑣等優點。

 

4 電化學法——自凝一靜電混凝法處置精細化工廢水

 

4.1 自凝效應

 

廢水中的各污染物質在混合以后, 由于膠體污染顆粒外表反響自在能的降低, 會在廢水處置體系中自行從分散狀態變為匯集狀態, 產生自凝效應。恰當調理廢水的pH值會促成這一作用, 對運用染料種類比擬單一的印染廢水, 在連續投加少量混凝劑的狀況下, 也可促進自凝作用。

 

4.2靜電混凝

 

處于分散狀態的廢水中的污染顆粒, 當進人一種粒狀資料空隙間的同號靜電場以后, 由于靜電場對膠粒的吸收和對膠粒漫散層電荷的緊縮, 產生強迫電中和作用, 進而由于外表能  的釋放而聚沉, 于是被粒狀資料所構成的濾床所截留。

 

由于靜電處置是應用電揚對膠粒的聚沉作用,沒有電子得失, 故電耗甚微, 能夠疏忽不計。

 


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