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电厂、印染、冶金、重金属工业废水处理工艺汇

  北极星水处理网讯:工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液,其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物,本文总结了化学工业废水印染工业废水、造纸工业废水、染料生产废水、食品工业废水和农药废水等15种工业废水的处理工艺。

  工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液,其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物,常见的工业废水及特点有以下几大类:

  电厂多数脱硫装置采用烟气石灰石—石膏湿法脱硫工艺。该工艺主要由石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、脱硫废水处理系统组成。脱硫装置浆液内的水在不断循环的过程中,会富集重金属元素和Cl-等,一方面加速脱硫设备的腐蚀,另一方面影响石膏的品质,需要及时将废水排放。

  电厂脱硫废水处理工艺流程:脱硫废水→废水箱→废水泵→ pH中和箱→沉降箱→絮凝箱→澄清器→ 出水箱→出水泵→达标排放

  脱硫废水处理系统包括废水处理、加药、污泥处理3个部分。废水处理系统主要由废水箱、三联箱、澄清池、排泥泵、出水箱、清水泵、风机、脱水机等部分设备组成。脱硫废水中的杂质除了大量的Cl-、Mg2+之外,还包括:氟化物、亚硝酸盐等;重金属离子,如:Cu2+、Hg2+等;不可溶的CaSO4及细尘等。为满足废水排放标准,需配备相应的废水处理装置。

  化学工业废水主要来自:石油化学工业、煤炭化学工业、酸碱工业、化肥工业、塑料工业、制药工业、染料工业、橡胶工业等排出的生产废水。

  化工废水污染防治的主要措施是:首先应改革生产工艺和设备,减少污染物,防止废水外排,进行综合利用和回收;必须外排的废水,其处理程度应根据水质和要求选择。

  一级处理主要分离水中的悬浮固体物、胶体物、浮油或重油等。可采用水质水量调节、自然沉淀、上浮和隔油等方法。

  二级处理主要是去除可用生物降解的有机溶解物和部分胶体物,减少废水中的生化需氧量和部分化学需氧量,通常采用生物法处理。经生物处理后的废水中,还残存相当数量的COD,有时有较高的色、嗅、味,或因环境卫生标准要求高,则需采用三级处理方法进一步净化。

  三级处理主要是去除废水中难以生物降解的有机污染物和溶解性无机污染物。常用的方法有活性炭吸附法和臭氧氧化法,也可采用离子交换和膜分离技术等。各种化学工业废水可根据不同的水质、水量和处理后外排水质的要求,选用不同的处理方法。

  印染工业用水量大,通常每印染加工1t纺织品耗水100一200t.其中80%一90%以印染废水排出。常用的治理方法有回收利用和无害化处理。

  废水可按水质特点分别回收利用,如漂白煮炼废水和染色印花废水的分流,前者可以对流洗涤.一水多用,减少排放量;

  碱液回收利用,通常采用蒸发法回收,如碱液量大,可用三效蒸发回收,碱液量小,可用薄膜蒸发回收;

  染料回收.如士林染料可酸化成为隐巴酸,呈胶体微粒.悬浮于残液中,经沉淀过滤后回收利用。

  物理处理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除废水中悬浮物;吸附法主要是去除废水中溶解的污染物和脱色。

  化学处理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于调节废水中的酸碱度,还可降低废水的色度;混凝法在于去除废水中分散染料和胶体物质;氧化法在于氧化废水中还原性物质,使硫化染料和还原染料沉淀下来。

  生物处理法有活性污泥、生物转盘、生物转筒和生物接触氧化法等。为了提高出水水质,达到排放标准或回收要求.往往需要采用几种方法联合处理。

  造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。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。

  制浆产生的废水,污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色,称为黑水,黑水中污染物浓度很高,BOD高达5—40g/L,含有大量纤维、无机盐和色素。漂白工序排出的废水也含有大量的酸碱物质。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。

  造纸工业废水的处理应着重于提高循环用水率,减少用水量和废水排放量,同时也应积极探索各种可靠、经济和能够充分利用废水中有用资源的处理方法。例如浮选法可回收白水中纤维性固体物质,回收率可达95%,澄清水可回用;燃烧法可回收黑水中氢氧化纳、硫化钠、硫酸钠以及同有机物结合的其他钠盐。

  中和法调节废水pH值;混凝沉淀或浮选法可去除废水中悬浮固体;化学沉淀法可脱色;生物处理法可去除BOD,对牛皮纸废水较有效;湿式氧化法处理亚硫酸纸浆废水较为成功。此外,国内外也有采用反渗透、超过滤、电渗析等处理方法。

  染料生产废水含有酸、碱、盐、卤素、烃、胺类、硝基物和染料及其中间体等物质,有的还含有吡啶、氰、酚、联苯胺以及重金属汞、镉、铬等。这些废水成分复杂.具有毒性,较难处理。因此染料生产废水的处理.应根据废水的特性和对它的排放要求.选用适当的处理方法。

  例如:去除固体杂质和无机物,可采用混凝法和过滤法;去除有机物和有毒物质主要采用化学氧化法、生物法和反渗透法等;脱色一般可采用混凝法和吸附法组成的工艺流程,去除重金属可采用离子交换法等。

  漂浮在废水中固体物质,如菜叶、果皮、碎肉、禽羽等;悬浮在废水中的物质有油脂、蛋白质、淀粉、胶体物质等;溶解在废水中的酸、碱、盐、糖类等;原料夹带的泥砂及其他有机物等;致病菌毒等。

  食品工业废水的特点是有机物质和悬浮物含量高,易腐败,一般无大的毒性。其危害主要是使水体富营养化,以致引起水生动物和鱼类死亡,促使水底沉积的有机物产生臭味,恶化水质,污染环境。

  食品工业废水处理除按水质特点进行适当预处理外,一般均宜采用生物处理。如对出水水质要求很高或因废水中有机物含量很高,可采用两级曝气池或两级生物滤池,或多级生物转盘.或联合使用两种生物处理装置,也可采用厌氧—需氧串联。

  污染物浓度较高,化学需氧量(COD)可达每升数万mg;毒性大,废水中除含有农药和中间体外,还含有酚、砷、汞等有毒物质以及许多生物难以降解的物质;有恶臭,对人的呼吸道和粘膜有刺激性;水质、水量不稳定。

  因此,农药废水对环境的污染非常严重。农药废水处理的目的是降低农药生产废水中污染物浓度,提高回收利用率,力求达到无害化。农药废水的处理方法有活性炭吸附法、湿式氧化法、溶剂萃取法、蒸馏法和活性污泥法等。

  但是,研制高效、低毒、低残留的新农药,这是农药发展方向。一些国家已禁止生产六六六等有机氯、有机汞农药,积极研究和使用微生物农药,这是一条从根本上防止农药废水污染环境的新途径。

  含氰废水主要来自电镀、煤气、焦化、冶金、金属加工、化纤、塑料、农药、化工等部门。

  含氰废水是一种毒性较大的工业废水,在水中不稳定,较易于分解,无机氰和有机氰化物皆为剧毒性物质,人食入可引起急性中毒。氰化物对人体致死量为0.18,氰化钾为0.12g,水体中氰化物对鱼致死的质量浓度为0.04~0.1mg/L。

  改革工艺,减少或消除外排含氰废水,如采用无氰电镀法可消除电镀车间工业废水。

  含氰量高的废水,应采用回收利用,含氰量低的废水应净化处理方可排放。回收方法有酸化曝气—碱液吸收法、蒸汽解吸法等。

  治理方法有碱性氯化法、电解氧化法、加压水解法、生物化学法、生物铁法、硫酸亚铁法、空气吹脱法等。其中碱性氯化法应用较广,硫酸亚铁法处理不彻底亦不稳定,空气吹脱法既污染大气,出水又达不到排放标准。较少采用。

  含酚废水主要来自焦化厂、煤气厂、石油化工厂、绝缘材料厂等工业部门以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纤维、合成染料、有机农药和酚醛树脂生产过程。含酚废水中主要含有酚基化合物,酚基化合物是一种原生质毒物,可使蛋白质凝固。

  含汞废水主要来源于有色金属冶炼厂、化工厂、农药厂、造纸厂、染料厂及热工仪器仪表厂等。各种汞化合物的毒性差别很大,如甲基汞,甲基汞进入人体很容易被吸收,不易降解,排泄很慢,容易在脑中积累。

  重金属废水主要来自矿山、冶炼、电解、电镀、农药、医药、油漆、颜料等企业排出的废水。废水中重金属的种类、含量及存在形态随不同生产企业而异。

  最根本的是改革生产工艺,不用或少用毒性大的重金属;其次是采用合理的工艺流程、科学的管理和操作,减少重金属用量和随废水流失量,尽量减少外排废水量。重金属废水应当在产生地点就地处理,不同其他废水混合,以免使处理复杂化。更不应当不经处理直接排入城市下水道,以免扩大重金属污染。

  一是使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的金属化合物或元素,经沉淀和上浮从废水中去除。可应用方法如中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、电解沉淀(或上浮)法、隔膜电解法等;

  二是将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离,可应用方法有反渗透法、电渗析法、蒸发法和离子交换法等。这些方法应根据废水水质、水量等情况单独或组合使用。

  冶金废水的主要特点是水量大、种类多、水质复杂多变。按废水来源和特点分类,主要有冷却水、酸洗废水、洗涤废水(除尘、煤气或烟气)、冲渣废水、炼焦废水以及由生产中凝结、分离或溢出的废水等。

  发展和采用不用水或少用水及无污染或少污染的新工艺、新技术,如用干法熄焦,炼焦煤预热,直接从焦炉煤气脱硫脱氰等;发展综合利用技术,如从废水废气中回收有用物质和热能,减少物料燃料流失;根据不同水质要求,综合平衡,串流使用,同时改进水质稳定措施,不断提高水的循环利用率;

  发展适合冶金废水特点的新的处理工艺和技术,如用磁法处理钢铁废水.具有效率高,占地少,操作管理方便等优点。

  酸性废水主要来自钢铁厂、化工厂、染料厂、电镀厂和矿山等,其中含有各种有害物质或重金属盐类。酸的质量分数差别很大,低的小于1%,高的大于10%。

  碱性废水主要来自印染厂、皮革厂、造纸厂、炼油厂等。其中有的含有机碱或含无机碱。碱的质量分数有的高于5%,有的低于1%。酸碱废水中,除含有酸碱外,常含有酸式盐、碱式盐以及其他无机物和有机物。

  高浓度酸碱废水,应优先考虑回收利用,根据水质、水量和不同工艺要求,进行厂区或地区性调度,尽量重复使用:如重复使用有困难,或浓度偏低,水量较大,可采用浓缩的方法回收酸碱。

  对于中和处理,应首先考虑以废治废的原则。如酸、碱废水相互中和或利用废碱(渣)中和酸性废水,利用废酸中和碱性废水。在没有这些条件时,可采用中和剂处理。

  选矿废水具有水量大,悬浮物含量高,含有害物质种类较多的特点。其有害物质是重金属离子和选矿药剂。重金属离子有铜、锌、铅、镍、钡、镉以及砷和稀有元素等。

  在选矿过程中加入的浮选药剂有如下几类:捕集剂.如黄药(RocssMe)、黑药[(RO)2PSSMe]、白药[CS(NHC6H5)2];抑制刑,如氰盐(KCN,NaCN)、水玻璃(Na2SiO3);起泡剂,如松节油、甲酚(C6H4CH30H);活性刑,如硫酸铜(CuS04)、重金属盐类;硫化剂,如硫化钠;矿桨调节剂,如硫酸、石灰等。

  选矿废水主要通过尾矿坝可有效地去除废水中悬浮物,重金属和浮选药剂含量也可降低。如达不到排放要求时,应作进一步处理,常用的处理方法有:

  去除重金属可采用石灰中和法和焙烧白云石吸附法;主除浮选药剂可采用矿石吸附法、活性炭吸附法;含氰废水可采用化学氧化法。

  含油废水主要来源于石油、石油化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械加工等工业部门。废水中油类污染物质,除重焦油的相对密度为1.1以上外,其余的相对密度都小于1。油类物质在废水中通常以三种状态存在。

  浮上油,油滴粒径大于100μm,易于从废水中分离出来。分散油.油滴粒径介于10一100μm之间,恳浮于水中。乳化油,油滴粒径小于10μm,不易从废水中分离出来。永利国际

  由于不同工业部门排出的废水中含油浓度差异很大,如炼油过程中产生废水,含油量约为150一1000mg/L,焦化废水中焦油含量约为500一800mg/L,煤气发生站排出废水中的焦油含量可达2000一3000mg/L。

  因此,含油废水的治理应首先利用隔油池,回收浮油或重油,处理效率为60%一80%,出水中含油量约为100一200mg/L;废水中的乳化油和分散油较难处理,故应防止或减轻乳化现象。

  方法之一,是在生产过程中注意减轻废水中油的乳化;二是在处理过程中,尽量减少用泵提升废水的次数、以免增加乳化程度。处理方法通常采用气浮法和破乳法。

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