污水深度處理常見的方法有哪些,?
水質(zhì)凈化的方法很多,,需要的化學(xué)品也有不少,,今天潔康就給大家總結(jié)一下深度處理常見的方法有哪幾種,,方便各位學(xué)習(xí)!
1活性炭吸附法
活性炭是一種多孔性物質(zhì),,而且易于自動控制,,對水量、水質(zhì),、水溫變化適應(yīng)性強,,因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應(yīng)用前景的污水深度處理技術(shù)?;钚蕴繉Ψ肿恿吭?00~3000的有機物有十分明顯的去除效果,,去除率一般為70%~86.7%,可經(jīng)濟(jì)有效地去除嗅,、色度,、重金屬、消毒副產(chǎn)物,、氯化有機物,、農(nóng)藥、放射性有機物等,。
常用的活性炭主要有粉末活性炭(PAC),、顆粒活性炭(GAC)和生物活性碳(BAC)三大類,。
近年來,,國外對PAC的研究較多,已經(jīng)深入到對各種具體污染物的吸附能力的研究,。淄博市引黃供水有限公司根據(jù)水污染的程度,,在水處理系統(tǒng)中,投加粉末活性炭去除水中的COD,,過濾后水的色度能降底1~2度,;臭味降低到0度。
GAC在國外水處理中應(yīng)用較多,,處理效果也較穩(wěn)定,,美國環(huán)保署(USEPA)飲用水標(biāo)準(zhǔn)的64項有機物指標(biāo)中,有51項將GAC列為有效技術(shù),。GAC處理工藝的缺點是基建和運行費用較高,且容易產(chǎn)生亞硝酸鹽等致癌物,,突發(fā)性污染適應(yīng)性差,。如何進(jìn)一步降低基建投資和運行費用,,降低活性炭再生成本將成為今后的研究重點。
BAC可以發(fā)揮生化和物化處理的協(xié)同作用,,從而延長活性炭的工作周期,,大大提高處理效率,改善出水水質(zhì),。不足之處在于活性炭微孔易被阻塞,、進(jìn)水水質(zhì)的pH適用范圍窄、抗沖擊負(fù)荷差等,。目前,,歐洲應(yīng)用BAC技術(shù)的水廠已發(fā)展到70個以上,應(yīng)用廣泛的是對水進(jìn)行深度處理,。撫順石化分公司石油三廠采用BAC技術(shù),,既節(jié)省了新鮮水的補充量,減少污水排放量,,減輕水體污染,,降低生產(chǎn)成本,還體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的統(tǒng)一,。今后的研究重點是降低投資成本和增加各種預(yù)處理措施與BAC聯(lián)用,,提高處理效果。
2膜分離法
膜分離技術(shù)是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術(shù),。它的大特點是分離過程中不伴隨有相的變化,,僅靠一定的壓力作為驅(qū)動力就能獲得很高的分離效果,是一種非常節(jié)省能源的分離技術(shù),。
微濾可以除去細(xì)菌,、病毒和寄生生物等,還可以降低水中的磷酸鹽含量,。天津開發(fā)區(qū)污水處理廠采用微濾膜對SBR二出水進(jìn)行深度處理,滿足了景觀,、沖洗路面和沖廁等市政雜用和生活雜用的需求。
超濾用于去除大分子,,對二出水的COD和BOD去除率大于50%,。北京市高碑店污水處理廠采用超濾法對二出水進(jìn)行深度處理,產(chǎn)水水質(zhì)達(dá)到生活雜用水標(biāo)準(zhǔn),,回用污水用于洗車,,每年可節(jié)約用水4700m3。
反滲透用于降低礦化度和去除總?cè)芙夤腆w,,對二出水的脫鹽率達(dá)到90%以上,,COD和BOD的去除率在85%左右,細(xì)菌去除率90%以上。緬甸某電廠采用反滲透膜和電除鹽聯(lián)用技術(shù),,用于鍋爐補給水,。經(jīng)反滲透處理的水,能去除絕大部分的無機鹽,、有機物和微生物,。
納濾介于反滲透和超濾之間,其操作壓力通常為0.5~1.0MPa,,納濾膜的一個顯著特點是具有離子選擇性,,它對二價離子的去除率高達(dá)95%以上,一價離子的去除率較低,,為40%~80%,。
采用膜生物反應(yīng)器-納濾膜集成技術(shù)處理糖蜜制酒精廢水取得了較好結(jié)果,出水COD小于100mg/L,,廢水回用率大于80%,。
我國的膜技術(shù)在深度處理域的應(yīng)用與世界水平尚有差距。今后的研究重點是開發(fā),、制造高強度,、長壽命、抗污染,、高通量的膜材料,,著重解決膜污染、濃差化及清洗等關(guān)鍵問題,。
3高氧化法
工業(yè)生產(chǎn)中排放的高濃度有機污染物和有毒有害污染物,,種類多、危害大,,有些污染物難以生物降解且對生化反應(yīng)有抑制和毒害作用,。而高氧化法在反應(yīng)中產(chǎn)生活性強的自由基(如OH等),使難降解有機污染物轉(zhuǎn)變成易降解小分子物質(zhì),,甚至直接生成CO2和H2O,,達(dá)到無害化目的。
3.1濕式氧化法
濕式氧化法(WAO)是在高溫(150~350℃),、高壓(0.5~20MPa)下利用O2或空氣作為氧化劑,,氧化水中的有機物或無機物,達(dá)到去除污染物的目的,,其終產(chǎn)物是CO2和H2O[14],。福建煉油化工有限公司于2002年引進(jìn)了WAO工藝,徹底解決了堿渣的后續(xù)治理和惡臭污染問題,,而且運行成本低,,氧化效率高。
3.2濕式催化氧化法
濕式催化氧化法(CWAO)是在傳統(tǒng)的濕式氧化處理工藝中加入適宜的催化劑使氧化反應(yīng)能在溫和的條件下和短的時間內(nèi)完成,,也因此可減輕設(shè)備腐蝕、降低運行費用,。目前,,建于昆明市的一套連續(xù)流動型CWAO工業(yè)實驗裝置,,已經(jīng)體現(xiàn)出了較好的經(jīng)濟(jì)性。濕式催化氧化法的催化劑一般分為金屬鹽,、氧化物和復(fù)合氧化物3類,。目前,考慮經(jīng)濟(jì)性,,應(yīng)用多的催化劑是過渡金屬氧化物如Cu,、Fe,、Ni、Co,、Mn等及其鹽類,。采用固體催化劑還可避免催化劑的流失、二次污染的產(chǎn)生及資金的浪費,。
3.3超臨界水氧化法
超臨界水氧化法把溫度和壓力升高到水的臨界點以上,,該狀態(tài)的水就稱為超臨界水。在此狀態(tài)下水的密度,、介電常數(shù),、粘度、擴(kuò)散系數(shù),、電導(dǎo)率和溶劑化學(xué)性能都不同于普通水。較高的反應(yīng)溫度(400~600℃)和壓力也使反應(yīng)速率加快,,可以在幾秒鐘內(nèi)對有機物達(dá)到很高的破壞效率,。美國德克薩斯州哈靈頓次大規(guī)模應(yīng)用超臨界水氧化法處理污泥,日處理量達(dá)9.8t。系統(tǒng)運行證明其COD的去除率達(dá)到99.9%以上,,污泥中的有機成分全部轉(zhuǎn)化為CO2、H2O以及其他無害物質(zhì),,且運行成本較低。
3.4光化學(xué)催化氧化法
目前研究較多的光化學(xué)催化氧化法主要分為Fenton試劑法,、類Fenton試劑法和以TiO2為主體的氧化法,。
Fenton試劑法由Fenton在20世紀(jì)發(fā)現(xiàn),,如今作為廢水處理域中有意義的研究方法重新被重視起來。Fenton試劑依靠H2O2和Fe2+鹽生成?OH,,對于廢水處理來說,,這種反應(yīng)物是一個非常有吸引力的氧化體系,因為鐵是很豐富且無毒的元素,,而且H2O2也很容易操作,,對環(huán)境也是安全的[20]。Fenton試劑能夠破壞廢水中諸如苯酚和除草劑等有毒化合物,。
光催化法是利用光照某些具有能帶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體光催化劑如TiO2,、ZnO、CdS,、WO3等誘發(fā)強氧化自由基?OH,,使許多難以實現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)能在常規(guī)條件下進(jìn)行,。銳鈦礦中形成的TiO2具有穩(wěn)定性高,、性能優(yōu)良和成本低等特征,。在全世界范圍內(nèi)開展的新研究是獲得改良的(摻入其他成分)TiO2,改良后的TiO2具有寬的吸收譜線和高的量子產(chǎn)生率,。
3.5電化學(xué)氧化法
電化學(xué)氧化又稱電化學(xué)燃燒,,是環(huán)境電化學(xué)的一個分支。其基本原理是在電表面的電催化作用下或在由電場作用而產(chǎn)生的自由基作用下使有機物氧化,。除可將有機物徹底氧化為CO2和H2O外,,電化學(xué)氧化還可作為生物處理的預(yù)處理工藝,,將非生物相容性的物質(zhì)經(jīng)電化學(xué)轉(zhuǎn)化后變?yōu)樯锵嗳菪晕镔|(zhì)。這種方法具有能量利用率高,,低溫下也可進(jìn)行,;設(shè)備相對較為簡單,操作費用低,,易于自動控制,;無二次污染等特點。
3.6超聲輻射降解法
超聲輻射降解法主要源于液體在超聲波輻射下產(chǎn)生空化氣泡,,它能吸收聲能并在短時間內(nèi)崩潰釋放能量,,在其周圍小的空間范圍內(nèi)產(chǎn)生1900~5200K的高溫和超過50MPa的高壓,。進(jìn)入空化氣泡的水分子可發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生高氧化活性的?OH,,誘發(fā)有機物降解,;此外,在空化氣泡表層的水分子則可以形成超臨界水,,有利于化學(xué)反應(yīng)速度的提高。
超聲波對含鹵化物的脫鹵,、氧化效果顯著,,氯代苯酚,、氯苯、CH2Cl2,、CHCl3、CCl4等含氯有機物終的降解產(chǎn)物為HCl,、H2O,、CO,、CO2等。超聲降解對硝基化合物的脫硝基也很有效,。添加O3,、H2O2、Fenton試劑等氧化劑將進(jìn)一步增強超聲降解效果,。超聲與其他氧化法的組合是目前的研究熱點,,如US/O3,、US/H2O2、US/Fenton,、US/光化學(xué)法。目前,,超聲輻射降解水體污染物的研究仍處于試驗探索階段,。
3.7輻射法
輻射法是利用高能射線(γ,、χ射線)和電子束等對化合物的破壞作用所開發(fā)的污水輻射凈化法,。一般認(rèn)為輻射技術(shù)處理有機廢水的反應(yīng)機理是由于水在高能輻射的作用下產(chǎn)生?OH、H2O2,、?HO2等高活性粒子,,再由這些高活性粒子誘發(fā)反應(yīng),使有害物質(zhì)降解,。輻射法對有機物的處理效率高,、操作簡便。該技術(shù)存在的主要難題是用于產(chǎn)生高能粒子的裝置昂貴,、技術(shù)要求高,而且該法的能耗大,、能量利用率較低,;此外為避免輻射對人體的危害,還需要特殊的保護(hù)措施,。因此該法要投入運行,,還需進(jìn)行大量的研究探索工作。
4臭氧法
臭氧具有強的氧化性,,對許多有機物或官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng),,有效地改善水質(zhì)。
臭氧能氧化分解水中各種雜質(zhì)所造成的色,、嗅,,其脫色效果比活性炭好;還能降低出水濁度,,起到良好的絮凝作用,,提高過濾濾速或者延長過濾周期。目前,,由于國內(nèi)的臭氧發(fā)生技術(shù)和工藝比較落后,,所以運行費用過高,推廣有難度,。
污水的深度處理在城市和工業(yè)污水回用處理中扮演著非常重要的角色,。在傳統(tǒng)的生物方法之后,,深度處理用于去除額外的污染物、特殊金屬以及其他有害成分,。
現(xiàn)在已有的深度處理方法包括顆粒介質(zhì)過濾,、吸附、膜技術(shù),、高氧化和消毒等,。聲技術(shù)是一種正在發(fā)展的、重要的,,并且能夠得到高質(zhì)量再生水源的污水回用技術(shù),。不斷的深入研究將會帶來為有效的污水回用技術(shù)的改進(jìn),并在未來的污水回用中為廣泛的使用,。