皙全解析有毒化工廢水處理技術
【www.hs523.com南京純水設備】據(jù)環(huán)保部網(wǎng)站統(tǒng)計，化學原料和化學制品制造業(yè)廢水排放量前5位的省份依次是江蘇、山東、遼寧、河南和湖北。江蘇、山東、遼寧、河南和湖北5省化學原料和化學制品制造業(yè)廢水排放量為19.6億噸，占該行業(yè)重點調(diào)查工業(yè)企業(yè)廢水排放量的51.2%。
傳統(tǒng)精細化工產(chǎn)品，生產(chǎn)步驟多、收率低(以農(nóng)藥為例：總收率40%-60%)，多間歇性生產(chǎn)。高濃度難降解有機鹽水主要特征污染物包括苯酚類、苯胺類、硝基苯類、有機磷、有機硫、有機氯、吡啶、嘧啶等含氮雜環(huán)類、氨基甲酸酯類、苯氧羥酸類、鄰苯二甲酸酐、2-萘酚、2-羥基萘-3-甲酸、三聚氯氰、H酸、吐氏酸、J酸、K酸、蒽醌、含氮乙酰芳胺、2-萘酚等。
一、有毒化工廢水的特點主要包括：
1.生態(tài)毒性高，大量三致類化合物；
2.具有羥酸強堿性或鹽度高：10%以上；
3.含雜環(huán)或多環(huán)等物質(zhì)多，生物可降解性差；
4.濃度高(COD為幾萬甚至幾十萬ppm)；
5.成分復雜，優(yōu)控污染物種類多(中國68種、美國126種)；
6.可循環(huán)使用物質(zhì)多。
二、我國高濃度化工廢水排放和治理存在的問題包括：
1.技術研發(fā)與工程應用脫節(jié)，新技術的工程示范力度不夠，產(chǎn)業(yè)化推廣難
我國在高濃度難降解有機廢水治理新技術示范和推廣方面缺乏有效的組織機制，南京純水設備技術成果良莠不齊，以次充好的現(xiàn)象時有發(fā)生。新技術推廣過程中存在主體不明的問題，環(huán)保示范工程多由科研單位來承擔而非企業(yè)，限制了技術的轉(zhuǎn)化和推廣。
2.治理成本高、效果難保障、運行不穩(wěn)定
高濃度難降解有機廢水水質(zhì)成分復雜，污染物濃度高、可生化性差、毒性大，一般的處理技術難以保障出水效果，處理必須采用專業(yè)性和針對性較強的技術方法。技術方法往往出現(xiàn)操作復雜、投資費用高、運行費用昂貴、效果難以保障、運行不穩(wěn)定等問題。
此外，還缺乏高端、精細的自動化集成與調(diào)控技術，設計參數(shù)與實際運行參數(shù)往往不匹配，這也是導致工藝與設備運行不穩(wěn)定的重要原因。
3.技術與設備規(guī)范化標準化程度低
技術產(chǎn)品和環(huán)保裝備的規(guī)范化、標準化、集成化、系統(tǒng)化程度低，相關產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展程度不夠，無法滿足高濃度難降解有機廢水治理日益發(fā)展的需求。國家尚未形成完善的針對各行業(yè)廢水處理的技術規(guī)范和水處理裝備標準體系，缺乏設備的質(zhì)量認證和運行效果評價指標體系，導致產(chǎn)品質(zhì)量低下，運行效果難以保證。
4.技術創(chuàng)新能力不足，缺乏原創(chuàng)性核心技術和成套設備
目前，我國高效的廢水處理核心技術和成套設備仍然主要依賴國外引進。技術的研發(fā)主要以科研院所等平臺為主，這些平臺受自身局限性影響集成能力、創(chuàng)新能力，導致自主知識產(chǎn)權的核心技術和關鍵設備的缺失。南京實驗室純水設備環(huán)保產(chǎn)業(yè)設備制造業(yè)結(jié)構(gòu)落后，創(chuàng)新層次低，高端發(fā)明少，這也是我國高效廢水處理核心技術和設備缺乏的主要原因。
5.技術評估體系不健全、缺乏權威性，造成市場上各種技術良莠不齊
在環(huán)節(jié)技術評估管理方面做了大量工作，但尚未形成完善、科學、系統(tǒng)的環(huán)境技術評估體系，仍然存在評價制度不完善、評價機制不健全、評估技術缺乏廣泛性和代表性等問題。技術評估工作還不能實現(xiàn)與環(huán)境保護整體戰(zhàn)略和環(huán)境科技發(fā)展戰(zhàn)略的緊密結(jié)合，遠不能滿足環(huán)境監(jiān)督、科技進步和環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求。
三、處理技術介紹
高濃度難降解有機廢水的處理原則包括：分離優(yōu)先、資源利用、毒性破壞、生物強化。其技術組合策略主要包括高效分離技術(液膜萃取技術、新型高效蒸發(fā)技術、滲透技術、新型吸附技術、廢酸資源化、溶劑回收技術)、預處理技術(催化濕式氧化、高溫焚燒、氫自由基降解、熱解氣化、超臨界水氧化)、生物強化技術(碳載三相流化、高效厭氧技術、傳統(tǒng)生物改良技術、高效菌種強化、生物電化學技術、新型MBR技術)、深度處理技術(電催化氧化、臭氧催化氧化、光催化氧化、芬頓氧化)。
1、廢酸資源化——催化裂解法
含有機物的廢硫酸在1000-1100度的高溫下裂解制成二氧化硫氣體，南京純水設備其中的有機物同時被燃燒為二氧化碳。制得的二氧化硫爐氣送往催化氧化系統(tǒng)氧化為三氧化硫，重新制造工業(yè)硫酸。
傳統(tǒng)焚燒裝置回收硫酸設備投資大，據(jù)報道以年產(chǎn)25萬頓年處理規(guī)模的裝置來說，傳統(tǒng)裝置投資約為1.3個億，新建裝置可節(jié)省投資1.1個億。
2、液膜分離技術
液膜即液體在表明張力作用下形成的相界面。本技術應用的液膜是在表面活性劑的存在下，在兩液相間形成界面。利用液膜技術將兩種能夠相互混溶的溶液經(jīng)選擇性滲透而隔開，使物質(zhì)得到分離提純。在液相膜中加入流動載體即可提高膜的選擇性和分離效率。
該技術特點為比表面大、分離系數(shù)高、分離速度快、成本低，既可實現(xiàn)污染物的分離去除，又可實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。其可應用于吡啶等含氮雜環(huán)化合物、酚類、苯胺類、氰。
3、溶劑回收——超重力
利用旋轉(zhuǎn)的離心力場來代替常規(guī)的重力場，使得氣液兩相的相對速度大大提高，相界面更新加快，生產(chǎn)強度成倍提高，極大地強化氣液傳質(zhì)過程，達到增加效率、縮小設備和降低能耗的目的。
其技術特點包括傳質(zhì)效率高，設備體積小;停留時間短、持液量小;操作彈性大、不容易液泛、安全可靠;抗堵能力強、維護方便;投資省、管理成本低。折流式超重力床大大地降低了設備的高度和縮小了設備的體積。
4、廢酸資源化——萃取法
萃取法是用有機溶劑與廢硫酸充分接觸，使廢酸中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)移到溶劑中來。常見的萃取劑有苯類(甲苯、硝基苯、氯苯)、酚類(雜酚油、粗二苯酚)、鹵化烴類(三氯乙烷、二氯乙烷)、異丙醚和N-503、7301等。
5、催化濕化氧化
在一定的溫度、壓力和催化劑的作用下，經(jīng)空氣氧化，使得污水中的有機物氧化分解成二氧化碳、水及小分子易生化降解物質(zhì)，達到凈化及改善水體可生化性的目的。適用于治理焦化、染料、制藥、農(nóng)藥、石化、皮革等工業(yè)中含高COD或含難生化降解的化合物的各種工業(yè)有機廢水。
其特點包括凈化效率高;無二次污染;流程簡單;占地面積小;可實行全自動化操作管理;氧化反應產(chǎn)熱維持系統(tǒng)熱平衡，運行費用低。適用對象包括甘氨酸工藝母液、IDA工藝母液、雙甘膦母液。
6、碳載生物流化床
通過全混式內(nèi)環(huán)流結(jié)構(gòu)設計，集成三相流態(tài)、生物附載、優(yōu)勢菌等多項強化手段，運行時液相與固相載氣體推動力和密度差的做為下高速往復循環(huán)流動，增加優(yōu)勢菌種，提高抗沖擊能力和處理負荷。
其技術特點包括處理效率高;節(jié)約能耗;占地面積小;迸氣能耗低;溶解氧濃度高;氧傳質(zhì)速率快、利用率高。南京實驗室純水設備應用領域包括高濃度、高毒性、可降解有機污染物廢水。
7、造粒焚燒
在一定的溫度、壓力和催化劑的作用下，經(jīng)空氣氧化，使污水中的有機物氧化分解成二氧化碳、水及小分子易生化降解物質(zhì)，達到凈化及改善水體可生化性的目的。適用于治理焦化、染料、制藥、農(nóng)藥、石化、皮革等工業(yè)中含高鹽高COD的各種工業(yè)有機廢水。
其技術特點包括熱利用率高;裝置熱損失小;實現(xiàn)焚燒處理的減量化和節(jié)能，比直接霧化焚燒降低40%-60%;設備適用壽命長;二惡英控制效果好;可資源回收利用。
8、MBR膜生物反應器
MBR利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物截留，省掉二沉池。膜生物反應器工藝通過膜的分離技術大大強化了生物反應器的功能，使活性污泥濃度大大提高，其水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)可以分別控制。
9、臭氧催化氧化
在常溫常壓下，采用一系列臭氧多相催化氧化反應中產(chǎn)生的大量強氧化性羥基自由基氧化分解水中的有機物的污水處理技術。根據(jù)作用方式可分為直接氧化和間接氧化。
其技術特點包括氧化能力強;脫色、除臭、殺菌、去除有機物和無機物;無二次污染;制備臭氧只用空氣和電能，操作管理方便。
10、電催化氧化
通過陽極或陰極上發(fā)生氧化反應或還原反應，南京純水設備把水中的污染物轉(zhuǎn)化為無毒性或低毒性的物質(zhì)的水處理方法，同時利用電解槽中的一些物理化學作用(如絮凝、共沉、氣泡上浮等)將污染物從污水中分離出去使其凈化。
其技術特點包括凈化效率高、無二次污染、流程簡單、占地面積小、可實行全自動化操作管理。應用領域包括含有機氯、有機磷、芳香族化合物、較高鹽含量的有機廢水。
11、芬頓流化床
使fenton氧化法產(chǎn)生的三價鐵在流體化床反應槽中的載體表面產(chǎn)生FeOOH的結(jié)晶體，而FeOOH是H2O2的一種催化劑，它的存在可以大幅度降低Fe2+催化劑的加藥量，進而降低操作成本與污泥產(chǎn)生量，是目前針對低濃度生物難分解有機廢水操作成本較低的化學氧化技術。
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