化學(xué)廢水的主要特點要特點和處理方法

文章來源：炳旭環(huán)保 發(fā)布時間：2021-08-28 瀏覽次數(shù)：126

    化工廢水是指化工廠生產(chǎn)產(chǎn)品過程中生產(chǎn)的廢水，如乙烯、聚乙烯、橡膠、聚酯、甲醇、乙二醇、油罐區(qū)、空氣壓縮站等設(shè)備的含油廢水。經(jīng)過生化處理后，一般可以達(dá)到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在由于水資源短缺，需要進(jìn)一步深入處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的水，達(dá)到工業(yè)補水的要求并回收利用。

    化工廠作為用水量大的家庭，年新鮮水用量一般為數(shù)百萬立方米，水的再利用率低，同時排出數(shù)百萬立方米的污水，不僅浪費了大量的水資源，還造成了環(huán)境污染，水資源不足威脅著這些工業(yè)用水量大的家庭的生產(chǎn)。為了維持企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，減少水資源的浪費，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益?；瘜W(xué)廢水需要深入處理(三級處理)，作為循環(huán)水的補充水和動力脫鹽水的補充水，實現(xiàn)污水的再利用。

 

    一、化學(xué)廢水的主要特性分析

    1.化工廢水排放量大，成分復(fù)雜，反應(yīng)原料常為溶劑或環(huán)形化合物，增加了廢水處理難度；

    2.廢水中含有大量污染物，主要是由于原料反應(yīng)不完全和生產(chǎn)中使用大量溶劑造成的。

    3.有毒有害物質(zhì)多，有機(jī)物濃度高，鹽含量高，色度高，難降解化合物含量高，生物難降解物質(zhì)多，生化性差，管理困難。精細(xì)化學(xué)廢水中有許多有機(jī)污染物對微生物有毒有害，如鹵素化合物、硝基化合物、具有殺菌作用的分散劑和表面活性劑等

    二、化學(xué)廢水處理方法

    1.化學(xué)方法處理

    化學(xué)方法是利用化學(xué)反應(yīng)去除水中的有機(jī)和無機(jī)雜質(zhì)。主要有化學(xué)混凝法、化學(xué)氧化法、電化學(xué)氧化法等。

    化學(xué)凝聚法的作用對象主要是水中的微小浮游物和膠體物質(zhì)，通過投入化學(xué)藥劑產(chǎn)生的凝聚和凝聚作用，使膠體穩(wěn)定地沉淀去除。凝聚法不僅能去除廢水中粒徑為1-10mm的微小浮游粒子，還能去除色度、微生物、有機(jī)物等。該方法受pH值、水溫、水質(zhì)、水量等變化的影響較大，對可溶性好的有機(jī)、無機(jī)物質(zhì)的去除率較低。

    一般情況下，化學(xué)氧化法是用氧化劑去除化學(xué)廢水中的有機(jī)污染物。水經(jīng)化學(xué)氧化還原，可使廢水中所含的有機(jī)和無機(jī)有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒或毒性小的物質(zhì)，從而達(dá)到凈化廢水的目的。常用的有空氣氧化、氯氧化和臭氧化法。由于空氣氧化能力弱，主要用于處理含有較強(qiáng)還原物質(zhì)的廢水，Cl是一種常用的氧化劑，主要用于處理含酚、氰等有機(jī)廢水，臭氧處理廢水，氧化能力強(qiáng)，無二次污染。臭氧法、氯氧化法，其水處理效果好，但能耗大，成本高，不適用于處理水量大、濃度相對較低的化學(xué)廢水。

    電化學(xué)氧化法是在電解槽中，廢水中的有機(jī)污染物在電極上因氧化還原反應(yīng)而被去除，廢水中的污染物在電解槽子被氧化，水中的Cl-,OH-等也可以通過陽極放電產(chǎn)生Cl2和氧而間接氧化破壞污染物。事實上，為了加強(qiáng)陽極的氧化作用，降低電解槽的內(nèi)阻，經(jīng)常在廢水電解槽中加入一些氯化鈉，進(jìn)行所謂的電氯化，NaCl投加后在陽極上會產(chǎn)生氯和次氯酸根，對水中的無機(jī)物和有機(jī)物也有很強(qiáng)的氧化作用。近幾年在電氧化和電還原方面發(fā)現(xiàn)了一些新的電極材料，取得了一定的效果，但仍然存在能耗高，成本高，以及副反應(yīng)等問題。

    2.物理處理方法

    化學(xué)廢水常用的物理方法有過濾、重力沉淀、氣浮等。

    過濾方法是用孔狀顆粒層攔截水中的雜質(zhì)，主要是減少水中的懸浮物。在化工污水的過濾處理中，常用扳手過濾器和微孔過濾器。微孔管由聚乙烯制成，可調(diào)節(jié)孔徑，更換方便；

    重力沉淀法是利用水中懸浮顆粒的可沉淀性，在重力場的作用下進(jìn)行自然沉實現(xiàn)固液分離的過程；

    氣浮法是通過產(chǎn)生吸附微小氣泡并攜帶懸浮顆粒來帶出水面的方法。這三種物理方法工藝簡單，管理方便，但不適合去除可溶性廢水成分，有很大的局限性。

    3.光催化氧化技術(shù)

    光催化氧化技術(shù)利用光激發(fā)氧化，將O2、H2O2等氧化劑與光輻射結(jié)合起來。使用的光主要是紫外線，包括紫外線-H2O2、紫外線-O2等工藝，可用于處理化工廢水中的CHCl3、CCl4、多氯聯(lián)苯等難降解物質(zhì)。此外，在有紫外線的Fenton系統(tǒng)中，紫外線和鐵離子具有協(xié)同作用，大大加快了H2O2分解產(chǎn)生羥基自由基的速度，促進(jìn)了有機(jī)物的氧化去除。

    所謂光化學(xué)反應(yīng)，就是只能在光的作用下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。在這種反應(yīng)中，分子吸收光能激發(fā)到高能，然后電子激發(fā)分子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。光化學(xué)反應(yīng)的活化能源來自光子的能量。在太陽能利用中，光電轉(zhuǎn)化和光化學(xué)轉(zhuǎn)化一直是光化學(xué)研究非常活躍的領(lǐng)域。20世紀(jì)80年代初，開始研究光化學(xué)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)，其中光化學(xué)降解治理污染尤為重要，包括無催化劑和有催化劑的光化學(xué)降解。前者多使用臭氧和過氧化氫作為氧化劑，在紫外線的照射下使污染物氧化分解；后者又稱光催化降解，一般可分為均相和多相兩種類型。均相光催化降解主要以Fe2+或Fe3+和H2O2為介質(zhì)，通過光助-芬頓(photon)反應(yīng)降解污染物，可見光；多相光催化降解主要分為均相和多相光催化系統(tǒng)，如Fe2+或H2O2+、H2O2等。

    4.超聲波技術(shù)

    超聲技術(shù)是通過控制超聲的頻率和飽和氣體來分解和分離有機(jī)物。

    功率超聲波的空化效應(yīng)為降解水中的有害有機(jī)物提供了獨特的物理化學(xué)環(huán)境，從而達(dá)到了超聲波污水處理的目的。超聲波空化氣泡崩潰產(chǎn)生的高能量足以破壞化學(xué)鍵。在水溶液中，空化氣泡崩潰產(chǎn)生氫氧基和氫基，與有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)?？栈毺氐奈锢砘瘜W(xué)環(huán)境開辟了新的化學(xué)反應(yīng)途徑，突然增加了化學(xué)反應(yīng)速度，對有機(jī)物有很強(qiáng)的降解能力。通過持續(xù)超聲波，有害有機(jī)物可以降解成無機(jī)離子、水、二氧化碳或有機(jī)酸等無毒或低毒物質(zhì)。

    5.磁分離法

    磁分離法是將磁種和混凝劑投入化工污水中，利用磁種的剩余磁，在混凝劑的同時作用下，使顆粒相互吸引，聚集生長，加速懸浮物的分離，然后用磁分離器去除有機(jī)污染物。國外高梯度磁分離技術(shù)已經(jīng)從實驗室應(yīng)用。

    磁選技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用主要有三種方法：直接磁選、間接磁選和微生物-磁選。利用磁選技術(shù)處理廢水，主要利用污染物的凝結(jié)性和污染物的附加性。凝結(jié)性是指具有鐵磁性或順磁性的污染物，在磁場的作用下，由于磁力的作用凝結(jié)成表面直徑增大的顆粒，然后去除。附加性是指通過添加磁性種子來增強(qiáng)弱順磁性或非磁性污染物的磁性，并通過磁選法去除；或者通過添加微生物來吸附廢水中的順磁離子，然后通過磁選法去除離子態(tài)的順磁性污染物。

    磁分離法是磁分離技術(shù)之一。利用磁場中磁化基質(zhì)的感應(yīng)磁場和高梯度磁場產(chǎn)生的磁力，從廢水中分離顆粒污染物或提取有用物質(zhì)。磁分離器可分為永磁分離器和電磁分離器，分為間歇式和連續(xù)式。高梯度磁分離技術(shù)用于處理廢水中的磁性物質(zhì)，具有工藝簡單、設(shè)備緊湊、效率高、速度快、成本低等優(yōu)點。

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