化工汙水是從每一種化工產品生產過(guò)程中排放出來的廢水,包括工(gōng)藝廢水、冷卻水(shuǐ)、廢氣洗滌(dí)水、設備及場池衝洗水等。化學工業包括有機化工和無(wú)機化工兩大類,化工產品多種多樣,成分複雜,由化工廠排出的廢水稱(chēng)為化工(gōng)廢水。化工(gōng)廢水多種多樣,多數有劇毒,不易淨化,在生物體內有一定的積累作(zuò)用,在水體中(zhōng)具(jù)有明顯的(de)耗(hào)氧性質,易使水質惡化。
化工廠汙水(shuǐ)處理方法詳(xiáng)解
光催化氧化技術
光催化氧化技術利用光激發氧(yǎng)化將O2、H2O2等(děng)氧化劑與光輻射相結合。所用光主要為紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工藝(yì),可(kě)以用於處理汙水中CHCl3、CCl4、多氯聯(lián)苯等難降解物質(zhì)。另外,在有紫外光的(de)Feton體係中,紫外光與鐵離子之間存在著協同效應,使H2O2分解產生羥基自由基的(de)速率(lǜ)大(dà)大加快,促進有機物的氧化去除。
化學方法處理
化學方法是利用化學反應(yīng)的(de)作用以去除水中的有機物、無機物雜(zá)質。主要有化學(xué)混凝法(fǎ)、化學氧化法(fǎ)、電化學氧化法(fǎ)等。化學混凝法作用(yòng)對象主要是(shì)水中微小懸浮(fú)物和膠體物質,通過投加(jiā)化學藥(yào)劑產生的凝聚(jù)和絮(xù)凝作用(yòng),使膠體脫穩形成沉澱而去除。混(hún)凝法不但可以去除廢水中的粒徑為1O~10mm的細小懸浮顆粒,而且還(hái)能去除色度,微生物以及有機物等。該方法受pH值、水溫、水質、水量等變化影響大,對某些可溶性好的有機、無機物質去除率低;化學氧化法通常是以氧化劑對化工汙水(shuǐ)中的有機汙染物進行氧化去除的方法。廢水經過化學(xué)氧化還原,可(kě)使廢水中(zhōng)所含的有機和無(wú)機(jī)的有毒物(wù)質轉變成無毒或毒性較(jiào)小的(de)物質,從而達到廢水淨化的目的。常用的有空氣氧化,氯氧化和臭氧化法。空氣氧化因其氧(yǎng)化能力弱,主要用於(yú)含還原性較強物質的廢水處(chù)理,Cl是普通使用的氧化劑(jì),主要用在含酚、含氰等有機廢水的處理上,用臭氧處理廢水,氧化能力強,無二次汙染。臭氧氧化法、氯氧化法,其水處(chù)理效果好(hǎo),但是能耗大,成本高,不適合處理水量大和濃(nóng)度相對低的化工汙水;電化(huà)學氧化法是在電解槽中,廢水中(zhōng)的有機汙染物(wù)在電極上由於發生氧化還原反應而去除,廢水(shuǐ)中汙染物在電解槽的陽極失去(qù)電子被氧化外,水中的Cl-,OH-等也可(kě)在陽極放電而生成Cl2和氧而間接地氧化破壞汙染物。實際上,為了強化陽極的氧化作(zuò)用,減少電解(jiě)槽的內(nèi)阻,往往在廢水(shuǐ)電解槽(cáo)中加一些氯(lǜ)化鈉,進行所謂的電氯化,NaCl投加後在陽(yáng)極可生成氯和次氯酸根,對水中的無機物和有(yǒu)機物也有較強的氧(yǎng)化作用。近(jìn)年來在(zài)電氧化和電還原方麵發現了一些新(xīn)型電極材料,取得(dé)了一定成效,但仍存在能耗(hào)大、成本高,及存在(zài)副反應等問題。
物理(lǐ)處理法(fǎ)
化工汙水常用的物理(lǐ)法包括(kuò)過濾法、重(chóng)力沉澱法和氣浮法等。過濾法是以具有孔粒狀粒料層截留水中雜質,主要是降低水中的懸浮物,在化工汙水的過(guò)濾處理中,常用扳框過濾機和微孔過濾機,微孔管由聚乙烯製成(chéng),孔徑大小可以進(jìn)行調(diào)節(jiē),調換較方便;重力沉澱法是利(lì)用水中懸浮顆粒的可沉澱性能,在重力場的作用下自然沉降作用,以達到固液分離的一種過程;氣浮法是通過生成吸附微小氣泡(pào)附裹攜帶懸浮(fú)顆粒而帶出水麵的方法。這三種物理方法工藝簡單,管理方便,但不能適用於可溶性廢水成分的去除,具有很(hěn)大的局限性。
所謂光化學反應,就是隻有(yǒu)在光的作用下才能進行的化學反應。該反應中分子吸收(shōu)光能被激發到高能態(tài),然後電子激發態(tài)分子進行化(huà)學反應。光化學反應的活化能來源(yuán)於光子的能量。在太陽能利(lì)用中(zhōng),光電轉換以及光化學轉換(huàn)一直(zhí)是光化學(xué)研究十分活躍的(de)領域(yù)。 80年代初,開始(shǐ)研究光化學應用於環境保護,其中(zhōng)光(guāng)化(huà)學降解治理汙染尤受重視(shì),包括無催化劑和有催化劑的光化學降解。前者多采用臭氧和(hé)過氧化氫等作(zuò)為氧化劑,在紫外光的照射下使汙染(rǎn)物氧化分解;後者又稱光催化降解,一般可分為均相、多相兩種類型。均相光催化降解主要以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質,通過光助-芬頓(photo-Fenton)反應使汙染物得到降(jiàng)解,此類(lèi)反(fǎn)應能直接(jiē)利用可(kě)見光;多相光催化降解就是在汙染體係中投加一定量的(de)光敏半(bàn)導體材料,同時結合一定能(néng)量的光輻射,使光敏半導體(tǐ)在光的照射下激發產生電子空穴(xué)對,吸附在半導體上的溶解氧、水分子等與電子空穴作用,產生•OH等氧化性極強的自由基,再通過與汙染物之間的羥(qiǎng)基加合、取代、電子轉(zhuǎn)移等使(shǐ)汙染物(wù)全部或接近全部礦質化,最終生成CO2、H2O及其它離(lí)子如NO3-、PO43-、S042-、Cl-等。與無催化劑(jì)的光化學降解相比,光催化降解在環(huán)境汙染治理中的應用研究(jiū)更為(wéi)活躍。
磁分離(lí)法(fǎ)
磁分離法,是通過向化工汙水中投加磁種和混(hún)凝劑,利用磁種的剩磁,在混凝(níng)劑同時作用下,使顆粒相互吸引而聚結長大,加速懸浮物的分離,然後用磁分離器除去有機(jī)汙染物,國外高梯度磁分離技術已(yǐ)從實驗室走向應用。
磁分離技術應(yīng)用於廢水處理有三種方法(fǎ):直接磁分離法、間(jiān)接磁分離法和微生物—磁分離法。利用磁技術處理(lǐ)廢水主要利用汙染物的凝聚性和對(duì)汙染(rǎn)物(wù)的加種性。凝聚性是指具有鐵磁(cí)性或順磁性的汙染物,在磁場作用下由於(yú)磁力(lì)作用凝聚(jù)成表麵(miàn)直徑增大的粒子而後除去。加種性是指(zhǐ)借助於外加磁性種子以增強弱順磁性或非磁性汙染物的磁性而(ér)便於用磁分離法除去;或借助外加微生物來吸附廢水中順磁性離子,再用磁分離法除去(qù)離子態順磁性汙(wū)染物。
廢水高梯度磁分離處理法是廢水物理(lǐ)處理法之一種。利用磁場中(zhōng)磁化基質的感應磁場和高梯度磁場所產生的磁力從廢水中分離出顆粒狀汙染物或提取有用物質的方法(fǎ)。磁分離器可分為永磁分離器和電磁分離(lí)器兩類,每(měi)類又有間歇式和連續式之分。高梯度磁分離技術用於處理(lǐ)廢水中磁性物質(zhì),具有工藝簡(jiǎn)便、設備緊湊、效率高、速度快、成本低等優點。
超聲波技術
超聲波技術(shù),是通過控製超聲波的(de)頻率和飽和氣體(tǐ),降解(jiě)分離有機物質。功率超聲(shēng)的空化效應為降解水中有害有機物提供了獨特的物理(lǐ)化學環(huán)境從而導致超聲(shēng)波汙水處理目的的實現。超聲空化泡的崩潰所產生的高能量足以斷裂化學鍵。在水溶液中,空化泡(pào)崩潰產生(shēng)氫氧基和氫基,同(tóng)有機物發生(shēng)氧化反應(yīng)。空化獨特的物理化學環境開辟了新(xīn)的化學反應途徑,驟(zhòu)增化學反應速度,對有機物有很強的降解能力,經過持續超聲可以將有害有機物降解為無機離子、水(shuǐ)、二氧化碳或有機酸等無毒(dú)或低毒的物質(zhì)。