化学处理方法范文

时间:2023-11-14 17:40:30

化学处理方法

化学处理方法篇1

【关键词】中水;循环冷却水;缓蚀;阻垢;杀菌

1.概述

随着城市水资源的紧缺,越来越多的生活污水和工业废水经深度处理后用于循环冷却水的补水[1]。中水特点为:水质复杂,悬浮物含量高,营养物质丰富。废水经深度处理后回用于循环冷却水系统,对系统最大的潜在危害在于中水中有害离子含量较高,随着循环水的不断浓缩,这些有害离子含量将成倍增加,系统腐蚀和结垢的潜在危险增大。在工业循环冷却水处理中,补水水质的要求,直接影响对其设备的腐蚀及结垢,而水质与缓蚀阻垢剂、杀菌剂的选用又密不可分。

目前大量的研究主要侧重于中水深度处理的工艺的探讨研究或集中于废水的深度处理单元的研究,没有中水做为循环冷却水补水的化学处理方法。本文根据目前已使用中水的循环水系统作为研究,调整药剂,优化加药方式,提出全新的解决中水作为工业循环冷却水给设备带来的腐蚀结垢问题。

2.药剂制备与化学处理方法

2.1复合阻垢缓蚀剂的制备

原料以重量份数配制:聚环氧琥珀酸9-11份、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸18-22份、双1,6亚己基三胺五亚甲基膦酸19-21份、自制阻垢分散剂25-35份、苯骈三氮唑1-3份,去离子水9-28份组成;

(1)自制阻垢分散剂的制备,由马来酸酐480-510份、磷酸二氢钠溶液200-230份、引发剂100-120份,去离子水290-310份、丙烯酸178-185份组成;制备:将去离子水、马来酸酐经泵吸入反应釜中,开启搅拌,至固体全部溶解;将丙烯酸、磷酸二氢钠溶液、引发剂依次滴入反应釜中,滴加时间2.8-3.0小时,温度在60-70℃;全部滴加完毕,温度控制在68-72℃,继续搅拌3-4小时,冷却至室温,得到透明粘稠液体为阻垢分散剂,其固含量为30-50%;

其中磷酸二氢钠溶液是指45份次磷酸二氢钠溶于155份无离子水中制得溶液;引发剂是指10-15份过硫酸钾溶于100份无离子水中制得。

(2)复合阻垢缓蚀剂的制备:按上述的原料和重量分数,先将聚环氧琥珀酸加入2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸中,置于容器内,混合均匀,依次加入双1,6亚己基三胺五亚甲基膦酸、自制阻垢分散剂、去离子水,搅拌25-35分钟,保持温度在20-35℃,然后加入苯骈三氮唑,继续搅拌30-60分钟,保持温度在20-35℃,即得复合阻垢缓蚀剂;

2.2 微生物控制

微生物控制为氧化性杀菌剂、非氧化性杀菌剂、生物分散剂相结合的处理方法。氧化性杀菌剂为二氯异氰尿酸钠或三氯异氰脲酸或溴氯二甲基海因,优选溴氯二甲基海因,每周投加2次,每次投加20mg/L;非氧化性杀菌剂为改性季铵盐类杀菌剂,每2周投加1次,每次投加100mg/L;生物分散剂为非离子型表面活性剂,每周投加1次,每次20mg/L;微生物控制药剂在集水池急流处采用冲击式人工加药,投加量按保有水量计算。

2.3 循环水优化控制

循环水优化采用SYZL ∑sigma 全自动总磷在线监控加药系统,控制加药和补排水。复合阻垢缓蚀剂的投加量10-15mg/L(以补中水为基准),控制循环水总磷在4-7mg/L。浓缩倍率控制在5.0倍左右。循环水进行旁滤处理,并设有青QYC-120监测换热器。

上述的化学处理方法,自制阻垢分散剂固含量大于30%,其余化学制剂均为市售工业产品。

3.复合阻垢缓蚀剂试验结果验证

取表1所述水样,试验方法按照HG/T 2160-2008《冷却水动态模拟试验方法》[2],实验结果如表1,表2。

由表2所知:本研究的复合缓蚀阻垢剂在中水回用于循环冷却水中,控制系统结垢与腐蚀效果很好,腐蚀速率远控制在GB 50050-2007规定的指标范围内。

4.现场应用情况

本方法用于中试某煤制甲醇厂的循环冷却水系统中,补水为煤化工废水制的中水中,复合阻垢缓蚀剂投加量约为12mg/L;通过氧化性杀菌剂选用溴氯二甲基海因,每周投加2次,每次投加20mg/L;非氧化性杀菌剂为改性季铵盐类杀菌剂,每周投加1次,每次投加80mg/L;生物分散剂为非离子型表面活性剂,每周投加1次,每次15mg/L;三种药剂交替间隔投加,运行半年,有效控制了结垢和腐蚀状况,现场使用情况良好。

本方法循环水处理采用SYZL ∑sigma 全自动总磷在线监控加药系统,控制循环水总磷4-7mg/L,自动补水和排污。氧化性杀菌剂、非氧化性杀菌剂、生物分散剂采用冲击式人工加药,在集水池急流处。以保有水量计算加药量。循环水采用旁滤处理装置和QYC-120监测换热器进行循环水运行效果监控,控制浓缩倍率为5.0左右运行

5.结论

(1)自制的阻垢分散剂,对碳酸钙、硫酸钙特别是磷酸钙垢的形成和沉积有良好的抑制作用,对三氧化二铁、污泥、粘土和油垢也有良好的分散性能,特别适用于中水水质。

(2)中水中含有大量的N、P等营养物质,所以微生物控制尤为重要,鉴于微生物的特性,采取氧化性杀菌剂、非氧化性杀菌剂、生物分散剂相结合的处理方法。以充分发挥三者者的优点,并可以消除细菌对某种杀生剂产生的抗药性,并能完全控制中水微生物滋生严重的问题。

(3)回用于循环水的水质控制浓缩倍率控制在5.0左右,循环水进行旁滤处理,防止污垢在换热器表面沉积。

(4)本方法的控制要点简单易行,自动化程度高,为企业的节能降耗提供了示范作用,彰显技术进步。

参考文献:

[1]叶文玉.水处理化学品[M].北京:化学工业出版社,2002.

化学处理方法篇2

【关键词】废水;来源;危害;化学处理方法

随着化学、冶炼、电镀等工业生产的不断发展,所需镉、汞及其化合物的用量也日趋增多,随之排放出来含汞、镉的污染物也愈加严重,现以成为世界上危害较大的工业废水之一。为了保护环境,造福人类,下面介绍含汞、镉废水的来源、危害及其常用的化学处理方法。

一、含汞、镉废水的来源

汞:采矿业,汞矿的开采和冶炼;仪表制造业,温度计、压力计、比重计等;化工业,作为催化剂用于有机物的聚合、氢化、脱氢、氧化、氯化等;电子业,用汞连接电路,制造开关和电池;冶金工业,汞齐法摄取黄金;农业,用作杀虫剂、杀菌剂、防霉剂和选种剂等;医药业,口腔科用汞合金补牙,温度计量体温等。

镉:水体中镉的污染主要来自地表径流和工业废水。硫铁矿石制取硫酸和由磷矿石制取磷肥时排出的废水中含镉较高,每升废水含镉可达数十至数百微克,大气中的铅锌矿以及有色金属冶炼、燃烧、塑料制品的焚烧形成的镉颗粒都可能进入水中;用锅作原料的触媒、颜料、塑料稳定剂、合成橡胶硫化剂、杀菌剂等排放的镉也会对水体造成污染,在城市用水过程中,往往由于容器和管道的污染也可使饮用水中镉含量增加。

二、含汞、镉废水的危害

汞:汞蒸汽有高度的扩散性和较大的脂溶性,侵入呼吸道后可被肺泡完全吸收并经血液运至全身。血液中的汞,可通过血脑屏障进入脑组织,然后在脑组织中被氧化成汞离子。由于汞离子较难通过血脑屏障返回血液,因而逐渐蓄积在脑组织中,损害脑组织。在其他组织中的金属汞,也可能被氧化成离子状态,并转移到肾中蓄积起来。汞慢性中毒的临床表现,主要是神经性症状,有头痛、头晕、肢体麻木和疼痛、肌肉震颤、运动失调等。大量吸入汞蒸汽会出现急性汞中毒,其症候为肝炎、肾炎、蛋白尿、血尿和尿毒症等。急性中毒常见于生产环境,一般生活环境则很少见。汞被消化道吸收的数量甚微。通过食物和饮水摄入的金属汞,一般不会引起中毒。

镉:镉是人体非必需元素。镉会对呼吸道产生刺激,长期暴露会造成嗅觉丧失症、牙龈黄斑或渐成黄圈,镉化合物不易被肠道吸收,但可经呼吸被体内吸收,积存于肝或肾脏造成危害,尤以对肾脏损害最为明显。还可导致骨质疏松和软化。进入人体的镉,在体内形成镉硫蛋白,通过血液到达全身,并有选择性地蓄积于肾、肝中。肾脏可蓄积吸收量的1/3,是镉中毒的靶器官。此外,在脾、胰、甲状腺、和毛发也有一定的蓄积。镉的排泄途径主要通过粪便,也有少量从尿中排出。在正常人的血中,镉含量很低,接触镉后会增高,但停止接触后可迅速恢复正常。镉与含羟基、氨基、巯基的蛋白质分子结合,能使许多酶系统受到抑制,从而影响肝、肾器官中酶系统的正常功能。

三、常用化学处理方法

1.含汞废水的处理

(1)金属还原法。可以用铜屑、铁屑、锌粒、硼氢化钠等作为还原剂处理含汞废水。这种方法的最大优点是可以直接回收金属汞。

铜屑置换法。用废料――紫铜、铅黄铜屑、铝屑,可以回收电池车间排放出得强酸性含汞废水中的汞。反应式:Cu+Hg2+=Cu2++Hg

(2)化学沉淀法。此法适用于不同浓度、不同种类的汞盐。缺点是含汞泥渣较多,后处理麻烦。该法一般又分为:硫氢化钠、硫酸亚铁共沉淀;电石渣、三氯化铁沉淀等。现以硫氢化钠沉淀为例,用硫氢化钠加明矾凝聚沉淀,可以处理多种汞盐洗涤废水,除汞率高达99%,反应方程式:Hg2++ S2-=HgS

2.含镉废水的处理

(1)中和沉淀法。在含镉废水中投入石灰或电石渣,使镉离子变为难溶的Cd(OH)2沉淀,反应方程式:Cd2++2OH-=Cd(OH)2

此法适用于处理冶炼含镉废水和电镀含镉废水。

(2)离子交换法。基本原理是利用Cd2+ 离子比水中其他离子与阳离子交换树脂有较强的结合力,能优先交换。

参考文献:

[1]无机化学下册第四版:高等教育出版社

化学处理方法篇3

关键词:工程教育;数字信号处理;多元化教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)22-0212-02

字信号处理是一门基础性很强的课程,信号与系统是它的先修课程,通信原理是它的拓展课程,该课程集数学、计算机和电子学为一体,是一门交叉学科。在数字信号处理课程中,既涉及基础理论和算法,还涉及硬件电路,覆盖面很广。对该课程的讲授也不能仅仅采用理论教学的方法,尤其是在工程教育的背景下,对学生的要求越来越高。基于工程教育背景,本论文以创新人才培养为目标,探索数字信号处理有效的教学方法和教学手段,培养学生分析问题和解决问题的能力。通过对教学方法的改革,将教学的指导思想变为以学生为主,改变学生传统的学习方式,充分调动学生学习的积极性,激发学生的学习兴趣,提高工程设计能力,为数字信号处理及其相关课程的改革提供参考和借鉴。

1.调整课程教学目标,强调工程素养及创新精神和实践能力的培养。根据学校本科生培目标的要求,在教学中要以加强基础、重视实践、增强能力、提高素质为目标,课程体系要分层次、多模块,即涉及基本技能培养有包含创新能力的培养。

2.调整教学理念。数字信号处理课程的教学理念应该是针对不同的教学内容,采用多种教学方式相结合,通过启发的方式,调动学生学习的积极性和主动性,激发学生学习的兴趣和能力,逐步提高学生独立分析、解决问题的能力,为今后的学习和工作打下基础。

3.改革教学方法。多种教学手段相融合,构建多元化、立体化教学模式。因为数字信号处理课程内容很抽象,理论性很强,传统的教学方式是教师的讲授式教学,学生往往处于被动接受的地位,这样就抑制了学生的学习主动性。为了改变这一现状,需要针对不同的教学内容,采用多种教学方式相结合的多元式教学模式,引导学生参与教学活动,变学生的被动学习为主动学习。①讲授式教学,对于课程中那些基础性较强,理论性较强的内容,学生难以理解,需要老师进行透彻的分析和细致的讲解。在教学过程中,教师要注意启发和引导学生,而不是全盘灌输,要注意教学的生动性,用生动的案例来吸引学生。②研讨式教学,采用研讨式教学方法,教师需要针对不同的教学内容和教学目标要求,精心思考,提出难度适中符合逻辑的问题,使学生能和同伴之间通过积极的讨论交流,达到自主学习的目的。研讨的内容以教材为主,辅以周围的生活实际,教学环境轻松自由,充分调动学生的学习积极性,鼓励他们自由表达,提出问题,对问题进行探讨,让学生通过这种研讨式的方式将所学的知识应用于解决实际的问题。③启发式教学,在教师主持下,为学生创设一个良好的学习氛围,调动其学习知识的积极性、主动性和创造性,引导学生对学习能够举一反三,激励学生的学习兴趣,促进学生的自学能力、分析和解决问题的能力、创新和组织能力的发展。④网络环境下的自主学习与协作学习,充分利用网络的信息开放性,构建多媒体化的协作、自主学习情境。数字信号处理课程网站主要有下面几个特点:一是较为丰富的教学资源,选编和收集国内外与课程内容有关的多媒体素材等,向学习者提供丰富的学习资源。二是相对灵活的网络交流,网站不仅实现了本课程的各个方面资源的表达共享,还通过服务器端程序的编制,实现一个的交流平台BBS。通过在线交流,学生老师实现远程交互,反馈信息。三是灵活的信息呈现,网站综合运用图片、多格式文本FTP系统等各种技术,把课程的资料以丰富多彩的形式呈现给学生。

4.完善教学文件。在教材建设方面,密切联系本学科和交叉学科的国内外最新发展动态,在参考国内外优秀教材的基础上编写适合本专业培养方案的《数字信号处理》教材,辅之以MIT大学等一些在数字信号处理教学中有重要影响的高校教材,并在现代信号处理、MATLAB辅助信号处理、DSP原理与应用等方面配合指定了大量教学参考书,使学生学习目的和发展方向明确化。同时提供相应的CAI课件、网络课程,以逐步形成立体化多媒体化的教材体系。

5.教学手段改革。教学手段上改变传统的粉笔式教学,逐步辅以图片、幻灯、录像、投影、CAI课件等多媒体信息,让抽象的原理能够以形象实用的方式高效地展现。

6.考试改革。启发式、探究式、讨论式、参与式等多元化教学的同时,也要改革考试方式。考试方法从某种意义上来说,是引导学生学习的指挥棒,这根指挥棒的运用是否得当,对学生学习能力的培养将产生很大的影响。在考核方式上,可以采用开卷、闭卷等多种形式。注重学生的日常知识积累、检测学生的综合设计能力。在考核内容上,注重学生的分析和综合能力,在强调考核知识的综合应用、基本概念以及基本内容的同时加大分析与综合型试题的比重,并有10%的拓展、创新题。这样,可以在保证试卷适用于大部分学生的同时,也拉开了成绩的分布,能够较为客观地考核学生的学习状况。评价形式多元化,既有分数,也有评语;既有课内,也有课外。可以让学生参与课程考核的评价方案,让他们及时了解自己在自我构建知识体系的过程中取得的成绩和进展,使考核评价成为一个继续学习的过程,充分体现学生在自主学习中的主题地位。

7.提高教师素质,打造教学和科研团队。多元化教学方法的改革需要教师有充足的知识储备,以应对学生可能提出的很多问题,所以教师要加强理论知识学习,增加理论知识储备与应用能力,不断完善自己的知识结构与智力结构。需要建立一支在素质上具备良好的职业道德和高尚的思想境界、具备现代教育理念、掌握现代教育技术、具备较强创新精神的教学科研能力的教师队伍。

通过工程教育背景下实施数字信号处理多元化教学方法的改革与实践,构建了新的课程体系,从整体上对“数字信号处理”课程内容进行了整合和优化,初步建立信号处理多元化教学新模式,将多种教学手段和方式相结合,取得良好的教学效果。

参考文献:

[1]赵春晖,董宇艳.“差异化教育与人才竞争优势”[J].黑龙江高教研究,2008,(7):92-94.

[2]赵春晖,张朝柱,杨莘元.多媒体教学课件的设计与制作[J].哈尔滨工程大学学报(教育科学版),2006,(3):26-31.

[3][美]奥本海姆,著.信号与系统[M].刘树棠,译.西安交通大学出版社,2000.

[4]程佩青.数字信号处理(第二版)[M].北京:清华大学出版社,2001.

[5]陈曦.信号与系统和数字信号处理的相关度分析[J].高等函授学报(自然科学版),2006,19(4):41-44.

[6]李杰,曹昕燕.信号与系统与数字信号处理课程教学改革探索[J].长春大学学报,2007,17(5):35-37.

化学处理方法篇4

关键词:化学合成制药废水;特点;废水处理技术

制药行业是一种污染非常严重的行业,制药废水大多数具有有机物浓度高、色度高、含难降解和对微生物有毒性的物质、水质成分复杂、可生化性差等特点。随着我国医药工业的发展,制药废水已逐渐成为重要的污染源之一,如何处理该类废水对于环境保护的意义重大。

1 化学合成制药废水的特点

(1)COD含量高,成分复杂。化学制药废水的COD、BOD5值高,有的高达几万甚至几十万,但B/C值较低,废水一经排入水体中,就会大量消耗水中溶解氧,造成水体缺氧。同时,废水的成分复杂且变化大,有机物种类繁多、浓度高、营养元素比例失调。

(2)存在生物毒性物质。废水中含有氰、酚或芳香族胺、氮杂环和多环芳香烃化合物等微生物难以降解,甚至对微生物有抑制作用的物质。

(3)无机盐浓度高。废水中的盐分浓度过高对微生物有明显的抑制作用,当氯离子超过3000mg/L时,未经驯化的微生物的活性将明显受到抑制,严重影响废水处理的效率,甚至造成污泥膨胀,微生物死亡的现象。

2 如何做好化学合成制药的废水处理

(1)做好制药废水生化前的预处理。化学制药废水的处理多数采用单一生化法处理不能彻底解决问题,必须进行必要的预处理。预处理为降低后续生物处理难度,在生物处理前必须先进行预处理,达到排除生物毒性物质干扰,降低废水浓度的目的。首先设调节池,调节水质水量和pH,且根据实际情况采用特定物化或化学法进行预处理,提高废水的可降解性,以利于废水的后续生化处理。目前合成制药废水生化前预处理方法主要包括:物化法、生物法等。化学制药废水成分复杂,冲击负荷大,采用化学絮凝进行预处理,以便减少生物毒性物质干扰,降低废水浓度。利用膜分离法膜技术对抗生素废水进行浓缩分离,有良好的经济效益和社会效益。膜技术包括反渗透、纳滤膜和纤维膜,可回收有用物质,减少有机物的排放总量。该技术的主要特点是设备简单、操作方便、无相变及化学变化、处理效率高和节约能源。采用纳滤膜对洁霉素废水进行分离实验,既减少废水中洁霉素对微生物的抑制作用,又可回收洁霉素。电解法理废水具有高效、易操作等优点而得到人们的重视,同时电解法又有很好的脱色效果。目前生物法预处理化学制药废水主要采用水解酸化。其原理是在废水处理中,利用水解酸化来提高废水的可生化性,也为废水的后期处理创造良好的条件。预处理后的废水,可选取某种厌氧和好氧工艺进行处理。

(2)正确选用制药废水处理技术。制药废水处理技术可归纳为以下几种:物化处理、化学处理、生化处理以及多种方法的组合处理等,各种处理方法具有各自的优势及不足。生物处理技术是目前广泛采用的制药废水处理技术,其中活性污泥法是比较成熟的技术,由于加强了预处理,改进了曝气方法,环保设备运行稳定。采用生物技术进行制药污水处理消除有机污染物是最为经济的方式,研发和推广应用的重点大体上有好氧工艺、厌氧工艺和厌氧-好氧组合工艺。化学合成制药废水生物毒性大、可生化性差,属高浓度难降解有机废水,通常可以考虑采用高级氧化-铁碳微电解-ABR—UBF-好氧工艺进行处理。

(3)重视制药废水的化学处理。应用化学方法时,某些试剂的过量使用容易导致水体的二次污染,因此在设计前应做好相关的实验研究工作。化学法包括铁炭法、化学氧化还原法(fenton试剂、H2O2、O3)、深度氧化技术等。工业运行表明,以Fe-C作为制药废水的预处理步骤,其出水的可生化性可大大提高。楼茂兴等采用铁炭—微电解—厌氧—好氧—气浮联合处理工艺处理甲红霉素、盐酸环丙沙星等医药中间体生产废水,铁炭法处理后COD去除率达20%,最终出水达到国家《废水综合排放标准》一级标准。亚铁盐和H2O2的组合称为Fenton试剂,它能有效去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。采用该法能提高废水的可生化性,同时对COD有较好的去除率。氧化技术又称高级氧化技术,它汇集了现代光、电、声、磁、材料等各相近学科的最新研究成果,主要包括电化学氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化法、光催化氧化法和超声降解法等。其中紫外光催化氧化技术具有新颖、高效、对废水无选择性等优点,尤其适合于不饱合烃的降解,且反应条件也比较温和,无二次污染,具有很好的应用前景。与紫外线、热、压力等处理方法相比,超声波对有机物的处理更直接,对设备的要求更低,作为一种新型的处理方法,正受到越来越多的关注。

(4)做好制药废水的生化处理。生化处理技术是目前制药废水广泛采用的处理技术,包括好氧生物法、厌氧生物法、好氧-厌氧等组合方法。由于制药废水大多是高浓度有机废水,进行好氧生物处理时一般需对原液进行稀释,因此动力消耗大,且废水可生化性较差,很难直接生化处理后达标排放,所以单独使用好氧处理的不多,一般需进行预处理。常用的好氧生物处理方法包括活性污泥法、深井曝气法、吸附生物降解法(AB法)、接触氧化法、序批式间歇活性污泥法(SBR法)、循环式活性污泥法(CASS法)等。目前国内外处理高浓度有机废水主要是以厌氧法为主,但经单独的厌氧方法处理后出水COD仍较高,一般需要进行后处理。目前仍需加强高效厌氧反应器的开发设计及进行深入的运行条件研究。在处理制药废水中应用较成功的有上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧复合床(UBF)、厌氧折流板反应器(ABR)、水解法等。由于单独的好氧处理或厌氧处理往往不能满足要求,而厌氧-好氧、水解酸化-好氧等组合工艺在改善废水的可生化性、耐冲击性、投资成本、处理效果等方面表现出了明显优于单一处理方法的性能,因而在工程实践中得到了广泛应用。采用厌氧-好氧工艺处理制药废水,BOD5去除率达98%,COD去除率达95%,处理效果稳定;

(5)关注新兴的废水处理技术。随着科学技术的不断进步,我国的制药废水处理工艺取得了很大的进步。近年来膜技术得到了不断发展,膜生物反应器(MBR)在制药废水处理中的应用研究也逐渐深入。MBR综合了膜分离技术和生物处理的特点,具有容积负荷高、抗冲击能力强、占地面积小、剩余污泥量少等优点。尽管在膜污染方面仍存在问题,但随着膜技术的不断发展,将会使MBR在制药废水处理领域中得到更加广泛的应用。

综上所述,化学合成制药废水是一种成分复杂、毒性高、含难降解有机物质的有机废水,目前的处理方法有预处理-生物处理。工程应用以单元处理为主,因此开发经济、有效的复合水处理单元迫在眉睫。此外,新技术如膜技术、生物强化技术等的应用在化学制药废水处理方面有更广阔的应用前景。

参考文献

[1] 刘育婷等;制药废水处理方法概述[J];广东化工;2012年14期

[2]张燕;李萍;董亚荣;化学制药废水处理研究进展[J];北方环境;2011年Z1期

化学处理方法篇5

1化工废水处理方法

化工废水处理是化工企业发展过程中的重要组成部分,必须予以高度重视,不容忽视。其目的主要在于实施有效的技术和方法来去除废水中的污染物,将废水中存在的有毒物质分离出来,以使废水不再成为有害物,充分净化化工废水。化工废水处理方法具有多样性,我们可以将其分为两种类型,一种是物化处理方法,一种是生化处理方法。物化废水处理方法中主要包含了物理废水处理法、化学废水处理法和物理化学废水处理法;而生化废水处理法则涵盖了好氧生物废水处理法和厌氧生物废水处理法。化工废水处理可以分为三个级别,第一个阶段是一级处理,主要是利用物化废水处理方法来去除废水中的一些表面污物;第二个阶段是二级处理,主要是通过生化废水处理方法来去除化工废水中的有机污染物质,是主要的处理环节;第三个阶段则是三级处理,主要是利用化学物理废水处理法来溶解废水中的无机物质,达到深度处理效果。在处理化工废水的时候,一定要根据其实际状况来选择相应的方法,综合使用各种污水处理方法,利用先进的技术来提高废水处理效果。

2化学需氧量测定概念及其重要性

化学需氧量是判断水质是否良好的重要指标,是水质监测的必测项目。在测定化学需氧量的时候,所采用的测定方法不同,其所得到的测定结果也有所不同,而且所测定样本中所含有的还原物质不同,结果也并不一致。鉴于这种状况,只有在同一条件下所得出的化学需氧量测定值,才能够进行对比。在化工废水中含有一定的有机物,并不是所有的有机物都是无害物质,其中也可能存在着具有毒性的有机物质。但是无论是无毒有机物质还是有毒有机物质,当其存在于水中的时候,都能够通过微生物来对其进行分解。有毒的有机物质将会对水环境产生污染,不利于环境保护工作的开展。有机物质并不单一,而是具有多样性,类型较多,成分也比较复杂,在分辨的过程中难度比较大。为此,一定要对其进行化学需氧量的测定,充分利用有机物质的共同性质。化学需氧量是一项重要的指标,既能够反映出水质的污染程度,又能够呈现出化工废水中的有机物含量。

3重铬酸钾化学需氧量测定方式

在GB11914-89这一标准设定中,对化学废水采用重铬酸钾需氧量方式进行测定的步骤如下:(1)取适量待测水样,置于特定容器内;(2)利用试管或量筒取已知量的重铬酸钾溶液,将其加入到待测水样内,随后注入强酸性溶液,并将银盐作为催化剂,利用重铬酸钾在强酸环境下的强氧化性,与水样中的还原性物质进行反应;(3)对混合后试剂进行加热处理,待加热至沸腾后回流15min,即停止加热,将试亚铁灵作为指示剂加入到回流后的溶液内;(4)使用硫酸亚铁铵若干,对水样中仍处于氧化状态的重铬酸钾进行滴定,根据所用硫酸亚铁铵的量,计算出所耗氧气的质量浓度,即可得出结果。需注意的是,考虑到芳烃及吡啶类物质在酸性重铬酸钾条件下仍较难被氧化,故而加入银盐催化剂,是确保所测化学需氧量准确性的关键。

4结语

加强对化工企业废水处理工作的管理,是我国环境保护工作的必然要求,顺应了化工企业的发展趋势,具有重要的意义。在实施化工废水处理活动的时候,应当根据化工企业的废水状况来选择相适应的处理方法,不断地创新废水处理技术,充分应用现代科学技术,以保障化工企业废水处理效果。化学需氧量的测定方式多种多样,不同的化学需氧量测试方式的结果存在着不同,因而在选择实验方式的时候一定要以化工废水的实际状况为依据。高效率的化工废水处理工作,有利于促进化工企业的可持续发展,减少其对环境所造成的污染,有效整合化工企业的资源,降低化工企业的生产成本,可增加化工企业的经济利润,为环境保护贡献出一份力量。

化学处理方法篇6

[论文摘要]焦化废水是一种典型的难降解有机废水。介绍了预处理技术,二级处理技术的物化法、生物法、化学法和循环利用法的应用和研究进展及优缺点。

焦炭是高耗水产业,每年全国焦化废水的排放量约为2.85 亿t。焦化废水是煤在高温干馏过程中以及煤气净化、化学产品精制过程中形成的废水,水质随原煤组成和炼焦工艺而变化,是一种典型的难降解有机废水。其成分复杂,毒性大,它的超标排放对人类、水产、农作物都可构成很大的危害。总之,焦化废水污染,是工业废水排放中一个突出的环境问题,也是摆在人们面前的一个急需解决的课题。

目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理,然后再进行生物脱酚二次处理。但往往经上述处理后,外排废水中COD、氰化物及氨氮等指标仍然很难达标。针对这种状况,近年来国内外出现了许多比较有效的焦化废水治理技术。这些方法大致分为物化法、生物法、化学法和循环利用等4类。

一、焦化废水的预处理技术

焦化废水中部分有机物不易生物降解,需要采用适当的预处理技术。

常用的预处理方法是厌氧酸化法。这是一种介于厌氧和好氧之间的工艺,其作用机理是通过厌氧微生物水解和酸化作用使难降解有机物的化学结构发生变化,生成易降解物质。焦化废水经厌氧酸化预处理后,可以提高难降解有机物的好氧生物降解性能,为后续的好氧生物处理创造良好条件。

二、焦化废水的二级处理技术

(一)物理化学法

(1)吸附法

吸附法处理废水,就是利用多孔性吸附剂吸附废水中的一种或几种溶质,使废水得到净化。常用吸附剂有活性炭、磺化煤、矿渣、硅藻土等。这种方法处理成本高,吸附剂再生困难,不利于处理高浓度的废水。

(2)利用烟道气处理焦化废水

由冶金工业部建筑研究总院和北京国纬达环保公司合作研制开发的“烟道气处理焦化剩余氨水或全部焦化废水的方法”已获得国家专利。该技术将焦化剩余氨水去除焦油和SS后,输入烟道废气中进行充分的物理化学反应,烟道气的热量使剩余氨水中的水分全部汽化,氨气与烟道气中的SO2反应生成硫铵。

该方法投资省,占地少,以废治废,运行费用低,处理效果好,环境效益十分显著,是一项十分值得推广的方法。但是此法要求焦化的氨量必须与烟道气所需氨量保持平衡,这就在一定程度上限制了方法的应用范围。

(二)生物处理法

生物处理法是利用微生物氧化分解废水中有机物的方法。目前,活性污泥法是一种应用最广泛的焦化废水好氧生物处理技术。这种方法是让生物絮凝体及活性污泥与废水中的有机物充分接触;溶解性的有机物被细胞所吸收和吸附,并最终氧化为最终产物(主要是CO2)。非溶解性有机物先被转化为溶解性有机物,然后被代谢和利用。

生物法具有废水处理量大、处理范围广、运行费用相对较低等优点,但是生物降解法的稀释水用量大,处理设施规模大,停留时间长,投资费用较高,对废水的水质条件要求严格,这也就对操作管理提出了较高要求。

(三)化学处理法

(1)焚烧法

焚烧法治理废水始于20世纪50年代。该法是将废水呈雾状喷入高温燃烧炉中,使水雾完全汽化,让废水中的有机物在炉内氧化,分解成为完全燃烧产物CO2和H2O及少许无机物灰分。

焚烧处理工艺对于处理焦化厂高浓度废水是一种切实可行的处理方法。然而,尽管焚烧法处理效率高,不造成二次污染,但是处理费用昂贵使得多数企业望而却步,在我国应用较少。

(2)催化湿式氧化技术

催化湿式氧化技术是在高温、高压条件下,在催化剂作用下,用空气中的氧将溶于水或在水中悬浮的有机物氧化,最终转化为无害物质N2和CO2排放。湿式催化氧化法具有适用范围广、氧化速度快、处理效率高、二次污染低、可回收能量和有用物料等优点。但是,由于其催化剂价格昂贵,处理成本高,且在高温高压条件下运行,对工艺设备要求严格,投资费用高,国内很少将该法用于废水处理。

(3)化学混凝和絮凝

化学混凝和絮凝是用来处理废水中自然沉淀法难以沉淀去除的细小悬浮物及胶体微粒,以降低废水的浊度和色度,但对可溶性有机物无效,常用于焦化废水的深度处理。该法处理费用低,既可以间歇使用也可以连续使用。

(4)臭氧氧化法

臭氧的强氧化性可将废水中的污染物快速、有效地除去,而且臭氧在水中很快分解为氧,不会造成二次污染,操作管理简单方便。但是,这种方法也存在投资高、电耗大、处理成本高的缺点。同时若操作不当,臭氧会对周围生物造成危害。因此,目前臭氧氧化法还主要应用于废水的深度处理。在美国已开始应用臭氧氧化法处理焦化废水。

(5)光催化氧化法

目前,这种方法还仅停留在理论研究阶段。这种水处理方法能有效地去除废水中的污染物且能耗低,有着很大的发展潜力。但是有时也会产生一些有害的光化学产物,造成二次污染。由于光催化降解是基于体系对光能的吸收,因此,要求体系具有良好的透光性。所以,该方法适用于低浊度、透光性好的体系,可用于焦化废水的深度处理。

(6)电化学氧化技术

电化学水处理技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生的强氧化性活性物质使污染物发生氧化还原转变。目前的研究表明,电化学氧化法氧化能力强、工艺简单、不产生二次污染,是一种前景比较广阔的废水处理技术。

(四)废水循环使用

高浓度的焦化废水经过脱酚,净化除去固体沉淀和轻质焦油后,送往熄焦池以供熄焦,实现酚水的闭路循环。从而减少了排污,降低了运行等费用。但是此时的污染物转移问题也值得考虑和进一步研究。

三、结语

总之,我们应根据焦化废水的特点,深入研究先进的处理技术,寻求既高效又经济的处理方法,降低运行费用,提高达标率,改善环境质量,减轻焦化废水对各地水体的污染,实现水资源的循环利用。这既是当前经济建设需要解决的现实问题,也是未来技术攻关所需要面对的的重点。

参考文献:

[1]夏海萍,柯家骏.膨润土粘土矿吸附焦化废水中氨氮的研究[J].重庆环境科学,1995,(6).

化学处理方法篇7

关键词:印染;废水处理;原则;方法

印染行业与我们的生活息息相关,在为我们生活带来便利的同时,也带来了十分严重的水污染问题。据相关研究显示,仅1t的印染废水就将直接对20t的清洁水源造成污染,而这些被污染的水源中因为含有大量的化学有机化合物,稳定性较强很难在短时间内进行降解,长时间接触或使用被污染水源或导致癌变、畸形、突变的几率上升。因此需要深刻的认识到印染废水处理的重要性与必要性,并深入分析印染废水处理的相关原则与方法。

1印染废水处理的原则

客观来看,印染废水处理的实质是利用一定的废水处理设施将废水进行排放或回用,使得水资源能够被再次利用的同时,保护环境不受到污染。但是因为印染废水水量大,以有机污染为主,处理难度大加上有害物质较多,所以在进行印染废水处理时需要遵循以下几个一般原则。(1)废水水质处理程度将直接决定选取怎样的废水处理工艺对废水进行处理,这需要认真考虑废水的水质特点、水质的变化规律以及最终的排水去向。(2)不同的水量变化特点将选取不同的工艺,比如对于水质、水量变化较大的废水,耐冲击负荷强和设立调节池来减少缓冲可以作为首选的处理工艺。(3)在保障污水处理达标的基础上,充分考虑工程建设和运行的成本,实现经济效益与环境效益的统一。(4)在建设废水处理设施时要对当地的气候条件、施工难度等进行充分的考虑。

2印染废水处理的方法

一般来说,印染废水的水质受纤维、染料种类与生产工艺两个客观因素的影响。综合国内外对印染废水的处理方法,印染废水处理的方法大致为电化学处理法、活性炭吸附法、化学氧化处理、好氧生物处理法、厌氧生物处理法、气浮处理法、物化处理与其他处理技术等。

2.1电化学处理法

电化学处理法在中小印染企业中有着较为广泛的运用,一方面它能够有效的去除废水中的污染物,是传统处理手法的有力补充,另一方面,电化处理法所需设备较少,管理较为操作简便,运行费用与前期投资大大减少。就现在的电化处理法来看,内电解法和电解法是现阶段企业较为常用的处理方法。内电解法运行的原理就是利用铁碳微电池和填料的共同作用实现废水的处理,适用范围大多为一些浓度与色度较低的废水。而电解法简单来说就是借助电流作用产生的一系列化学反应实现电能向化学能的转换。在水的电解反应中,很多的有害物质实现了转化并得以去除,因为它在处理含氟、含铬的印染废水时有着较为显著的作用,因此电解法在这些年也获得了较大范围的推广,但是由于引进时间较短,没有相关的经验,电解法的实效性很难完全的发挥出来。

2.2活性炭吸附法

活性炭在医学界已经有了较为成熟的使用,并广泛的用于化工和食品等的精制与脱色。在上个世纪70年代活性炭最早被引入到工业废水的处理中去,因为活性炭对废水中的对含有COD、BOD等的微量有机污染物如农药、石油化工产品、苯类、合成染料等的吸附力强,印染行业开始了活性炭吸附法的使用。活性炭是较为有效的吸附剂,由木炭或含碳物高温活化和碳化而成。其吸附的效果主要取决于活性炭的比表面积与空隙结构,在采用活性炭吸附法的时候一般会对废水的水质进行试验,并以此为依据选取不同规格的活性炭。同时,还需要关注到废水的水温与pH值,大量的实验表明,活性炭对于较低水温,较高pH值的废水有着更强的吸附作用。现在,活性炭吸附法一般用于印染行业废水中的第二级或第三级处理,同时作为生化与物化方法的重要补充,活性炭吸附法正逐渐成为目前废水处理的主要方法。

2.3化学氧化处理

对印染废水进行化学氧化处理主要是为了去除色度、降低COD(一般可降低5%~15%)。在化学氧化处理中,氯作为重要的氧化剂在近年来获得极为广泛的运用。而利用氯实现废水色度去除的原理在于废水中的显色有机物极容易被氧化,氯能够有效的破坏显色有机物的结构,废水的色度自然也得到了降低。但是根据不同的处理目的与处理要求,在具体氧化剂的选取时也有所不同。次氯酸钾的前期投入成本较高但是需要设备少,产生泥量较少。而漂白粉经济实惠,来源广泛,是一个较为可靠的选择。但是因为会大量产泥,需要关注到泥后期的处理问题。

2.4好氧生物处理法

好氧生物处理法简单来说就是向废水中注入空气,为微生物的繁殖创造有益的环境,利用微生物使得废水中的有机物得以去除。好氧生物处理工艺一般包括SBR法、活性污泥法、生物接触氧化法等。而活性污泥法与生物接触氧化法是其中较为常见的处理方法。客观来看,不同的好氧生物处理工艺也会显现出不同的优势与弊端,在进行工艺选择时要从实际出发,进行工艺的比选。比如SBR法的自动化程度较高但是操作较为复杂,前期投入也较多。而生物接触氧化法中的生物转盘法在较低的温度中运行效率较低,北方的印染企业并不一定适用。

2.5缺氧/厌氧生物处理法

缺氧/厌氧生物处理法利用微生物在缺氧、厌氧的环境下,将印染废水中的大分子难降解物质分解,从而提高废水的可生化性,进而降低后续好氧生物处理的难度。缺氧/厌氧生物处理+好氧生物处理组合工艺较多的应用于印染废水处理中,取得了较好的成果。

2.6气浮处理法

气浮处理法作为目前快速和高效的固液分离技术,在废水处理方面有着较为显著的成效。气浮法是利用在外力作用下产生的大量气泡实现对污水中污染物的吸附,水与污染微粒密度产生差别,实现了固液分离。

2.7物化处理与其他处理技术

对于当前的印染污水处理方法来说,物化处理主要指的是混凝沉淀法。活性炭吸附法、电解法、气浮法等也属于物化处理中的一种,因为前文中已经有了较为详细的阐释,这里就不多做赘述。混凝沉淀法是当前印染废水中较为常见的一种方法,配合新型、高效混凝剂/絮凝剂的使用,其对印染废水中COD和色度有着较高的去除效率,因此广泛应用于废水的预处理及深度处理。

3结语

随着工业生产的快速发展,人口规模的不断扩大,工业废水的排放量也在不断上升。由于印染行业废水水量大、有机物浓度高、色度高,污染范围较大,因此在新的时期,需要关注到印染行业的污水处理与排放,选取合适的废水处理方法,实现企业污染减排的同时,进一步改善区域环境质量,实现我国经济的可持续发展。

参考文献

[1]许良英,刘慎,王明芳.印染厂污水处理系统改建方案探讨[J].上海纺织科技,2010,01:48-50.

[2]马春燕,谭书琼,奚旦立.印染废水处理原则及方法[J].印染,2010,16:30-32.

[3]颜金利.一体式O3-BAF深度处理印染纺织废水工程化应用研究[D].华南理工大学,2012.

化学处理方法篇8

【关键词】 造纸工业废水 物理法 物理化学法 生物化学法 人工湿地法

1 概述

造纸工业是污染环境的主要行业之一,造纸工业的整个生产过程,包括从备料到成纸,纸张的加工等都要以新鲜水为介质,用于输送、洗涤、分散和冷却设备等用途,它所排放的高浓度有机废水对环境污染严重。近几年,造纸工业在污染防治方面采取了一系列措施,但随着造纸工业的迅速发展,造纸工业废水带来的环境污染仍然不可小觑,必须重视对造纸工业废水的处理。

2 造纸工业废水的危害

造纸工业废水的特点是水量大、色度高、悬浮物含量大、有机物浓度高、组分复杂难处理。造纸废水主要有三个来源:制浆废液,中段水,纸机白水。制浆是把植物原料中的纤维分离出来,制成浆料,再经漂白;抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干,制成纸张。这两项工艺都排出大量废水。洗浆时排出的废水呈黑褐色,称为黑水,黑水中含有大量纤维、无机盐和色素。洗涤漂白过程产生的中段水水量最多,包含木质素、纤维素和树脂酸盐等较难生物降解的成分,且色度深。抄纸机排出的废水,称为白水,其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。造纸工业废水危害很大,其中黑水是危害最大的,它所含的污染物占到了造纸工业污染物排放总量的90%以上,由于黑水碱性大、颜色深、臭味重、泡沫多,并大量消耗水中溶解氧,严重的污染水源,给环境和人类健康带来危害。而中段水对环境污染最严重的是漂白过程中产生的含氯废水,例如氯化漂白废水,次氯酸盐漂白废水等。漂白废水中含有毒性极强的致癌物质二噁英,对生态环境和人体健康造成了严重威胁。

3 造纸工业废水处理方法

国内外造纸工业废水的处理技术多种多样,主要有物理法、物理化学法、生物化学法、人工湿地法。

3.1 物理法

物理法是基于物理作用的原理,以去除不溶解的固体悬浮物为主,同时也有去除部分导致产生生化耗氧量的物质,降低和消除废水色度的作用。处理过程中并没有改变污染物的化学性质。

3.2 物理化学法

在造纸废水的深度处理中,物理化学法具有治理快、处理效果好等优点,一般采用的方法包括:高级氧化法、絮凝沉淀法、膜分离法、吸附法等。高级氧化法是将废水中的污染物直接氧化成无机物或转化为易于生物降解的物质。絮凝沉淀法是由絮凝剂形成的聚合产物,通过一系列作用,对水中悬浮、胶状的大分子污染物加以去除的方法。膜分离法是用一种特殊的半透膜将溶质和溶剂分隔开,使一侧溶液中的某种溶质透过膜或者溶剂渗透出来,从而达到分离溶剂的目的[1]。物理化学法的处理费用较高,属于深度处理的方法,适用于排放标准要求较高的造纸工业废水。

3.3 生物化学法

生物化学法是利用微生物的新陈代谢来处理废水。废水中溶解的或者呈胶体状态的有机污染物在微生物的作用下逐步降解,最终转化成为无害的物质,使废水得到净化。生物化学法又分为好氧生物处理法、厌氧生物处理法和厌氧-好氧生物处理法。

(1)好氧生物处理法:好氧生物处理法是利用好氧微生物分解废水中的有机污染物,使废水无害化的处理方法。其机理是:当废水同微生物接触后,水中的可溶性有机物透过细菌的细胞壁和细胞膜而被吸收进入菌体内。胶体和悬浮性有机物则被吸附在菌体表面,由细菌的外酶分解为溶解性的物质后,也进入菌体内。这些有机物在菌体内通过分解代谢过程被氧化降解,产生的能量供细菌生命活动的需要;一部分氧化中间产物通过合成代谢成为新的细胞物质,使细菌得以生长繁殖。处理的最终产物是二氧化碳、水、氨、硫酸盐和磷酸盐等稳定的无机物。主要方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法等。

(2)厌氧生物处理法:厌氧生物处理法又称“厌氧消化”,是利用厌氧微生物降解废水中的有机污染物,使废水净化的方法。其机理是在厌氧细菌的作用下将污泥中的有机物分解,最后产生甲烷和二氧化碳等气体。完全厌氧生物处理可分三个阶段:废水中固态有机化合物借助于从厌氧菌分泌出的细胞外水解酶得到溶解,并通过细胞壁进入细胞,在水解酶的催化下,将多糖、蛋白质、脂肪分别水解为单糖、氨基酸、脂肪酸等;在产酸菌的作用下,将第一阶段的产物进一步降解为较简单的挥发性有机酸,如乙酸、丙酸、丁酸等;在甲烷菌的作用下,将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷和二氧化碳。影响因素有温度、pH值、养料、厌氧环境等。厌氧生物处理的优点是处理过程消耗的能量少,有机物的去除率高,沉淀的污泥少且易脱水,可杀死病原菌,不需投加氮、磷等营养物质。但是,厌氧菌繁殖较慢,对毒物敏感,对环境条件要求严格。

(3)厌氧-好氧生物处理法:厌氧-好氧生物处理法是通过厌氧过程的产酸阶段,将较难降解的大分子有机物分解为较简单的小分子有机物,提高废水可生化性,然后通过好氧生物处理过程进一步去除。厌氧-好氧生物处理法处理效果比单一的厌氧生物处理或好氧生物处理要好。

3.4 人工湿地法

人工湿地是指通过模拟天然湿地的结构与功能,选择一定的地理位置与地形,根据人们的需要人为设计与建造的湿地。其处理废水机理为:利用基质-微生物-植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用,通过共沉、过滤、吸附、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对废水的高效净化,同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环促进绿色植物生长并使其增产,实现废水资源化和无害化[2]。

4 结语

随着造纸工业的迅猛发展,造纸工业废水对环境的污染日益严重,造纸工业废水的处理技术也在不断地改善,日趋成熟。造纸工业废水处理主要有物理法、物理化学法、生物化学法、人工湿地法。在选择处理方法时,需充分考虑各种处理方法的优缺点,同时根据实际技术水平和生产状况,确定最佳处理方案,必要时采用几种工艺联合处理,优势互补,以确保造纸工业废水不影响生态环境。

参考文献:

[1]李志萍,刘千钧,林亲铁,孙斌.造纸废水深度处理技术的应用研究进展[J].中国造纸学报,2010,25(1):102-107.

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