濕式富氧污水處理技術
制漿黑液、印染廢水的處理
近年來,隨著造紙工業(yè)的迅速發(fā)展,與之相應的污染問題也日益嚴重。紙漿造紙行業(yè)成了水污染的大戶,其中采用草漿造紙的中小型企業(yè)占了總數(shù)的95%,據(jù)統(tǒng)計,我國縣級以上造紙及紙制品工業(yè)廢水排放量占**工業(yè)總排放量的18.6%%,排放廢水中COD約占**工業(yè)COD總排放量的44.0%。造紙過程中產(chǎn)生的黑液含有大量的木質素、懸浮性固體、**污染物和有毒物質,直接排放到水體中會造成水體變黑,并有特殊的惡臭味,高濃度**污染物會大量消耗水中的溶解氧,影響水質,存在大量的堿性物質會使水體的pH值急劇升高,破壞水體環(huán)境的平衡。由于中小型企業(yè)資金不足,難以引進投資大的堿回收工藝,大量黑液未經(jīng)或稍經(jīng)處理便排入水體,造成嚴重的水污染。因此解決印染廢水污染已勢在必行。印染廢水是現(xiàn)階段的一種難處理高濃度工業(yè)廢水,目前對印染廢水的處理和綜合利用方法已有許多研究, 但*今尚無可以大范圍推廣應用的經(jīng)濟實用處理技術及裝置,針對其廢水量大、色度及堿度高、污染物濃度高且成分復雜( 其中的**氯化物還有致癌作用)的特點,采用當前的生物法凈化技術一般難以將其快速處理達標。從吳少燕、李紅等人(2011)的研究中可以看出,濕式空氣氧化法處理印染廢水具有一定的**,COD的濃度越低,WAO法的處理**越好,反之越差,當COD=1000 mg/L時,反應時間等于60 min時,**濁度去除率可達86.3 %;當COD=7 000 mg/L,接近原水樣的印染廢水的COD濃度時,取*長反應時間90 min,其**濁度去除率僅為27.2 %。當水樣的COD的進水濃度在1000~4000mg/L時,濕式空氣氧化法處理印染廢水具有很好的**,且在反應時間為60 min和反應時間為90 min的濁度去除率相差不大,可選擇**反應時間為60 min。全部回收純水和化學物料。將電去離子膜技術從應用于制備高純水的低濃度分離領域拓寬到高濃度氨氮廢水的濃縮領域,從而為電去離子膜技術用于其
它物料的脫鹽濃縮開創(chuàng)了先例。
高濃度酚水的處理
如所周知, 含酚廢水因其來源廣, 危害大, 歷來是工業(yè)廢水處理中的重要課題。唐受印, 劉先德在高濃度酚水的濕式氧化研究(1995)一文中指出,濕式氧化法對苯酚濃度的適應性強。在原水CODcr7804一87002 mg/L , 反應溫度150一250oC,氧分壓0.7一5.0MPa下, 經(jīng)30 min氧化,CODcr,**52.9%一90%,苯酚分解率86 %一99 %, **物去除量與原水濃度成正比。提高反應溫度和氧分壓,適當**進水濃度,有利于提高CODcr去除率。反應速率與CODcr和P o2。分別成0.873和0.244次方關系, 反應**能為29.43kJ/mol。苯酚濕式氧化表現(xiàn)串聯(lián)反應的特征, 中間產(chǎn)物**酸濃度隨時間變化出現(xiàn)一**值。苯酚及其分解產(chǎn)物的COD測定可以采用快速重鉻酸鉀法, 回流時間縮短為30min。
農(nóng)藥廢水的處理
樂果是我國**磷農(nóng)藥中的重要產(chǎn)品, 在其生產(chǎn)過程中排出大量廢水, 廢水中的二硫代磷酸酯類化合物對微生物有抑制作用, 所以樂果生產(chǎn)廢水須經(jīng)過預處理才能進生化處理裝置。國內(nèi)研究過的廢水預處理方法有: 加石灰或氫氧化鈉堿解、加壓酸解、銅鹽絡合、活性炭吸
附等。但因工程上或處理費用上的問題, 這些預處理工藝沒有得到工業(yè)化應用。侯紀蓉濕式氧化法處理樂果廢水(1999)一文中指出采用濕式氧化法對樂果生產(chǎn)廢水進行預處理, 氧化溫度為230 ~ 240℃, 壓力為6. 0 ~7. 0MPa, 廢水停留時間為1h。在此條件下, **磷去除率高于95% , **硫去除率高于82%。廢水經(jīng)濕式氧化、回收磷酸鹽后進行生化處理,維持廢水中COD 與**硫的比值大于25:1,COD的去除率可達90%。
污水廠活性污泥處理
目前城市污水處理廠的污泥處置已經(jīng)成為一個難題,楊琦,、文湘華在濕式氧化處理城市污水廠污泥的研究(1999)一文中指出經(jīng)濕式氧化反應后, 可以得到如下初步結論:污泥上清液中重金屬鋅、鉛、鎘、鐵等含量不變,而鉻、銅、錳等重金屬含量有所增加, 剩余污泥中重金屬含量也有所增加;隨著反應時間的增加, 上清液中**氮的含量減少, 氨氮的含量增加;隨著反應時間的增加, 剩余污泥中**物含量減少, 發(fā)熱量**, 揮發(fā)分也大大減少, SS 去除率提高, pH 在8. 6 左右且呈波動變化;上清液生化性能和污泥沉降性能提高, 污
泥變得較穩(wěn)定; 由TGA和DSC分析可知,100以下污泥失重是由水分蒸發(fā)造成的, 100~ 200之間污泥的失重是由**物揮發(fā)造成的, 200~ 400之間的吸熱或放熱是由于含碳高分子化合物分解引起的。
其他工業(yè)廢水處理
鐘理采用03濕式氧化降解處理含氨氮的廢水,研究了不同pH、溫度、初始氨濃度對反應過程的影響, 探討了在高PH 時O3分解催化產(chǎn)生自由基·OH 機理和污染物的氧化降解過程。通過試驗, 獲得了O3氧化氨氮過程的動力學方程。
煉油廠油品堿精制過程排出的廢堿液的治理,可以采用濕式氧化脫臭一酸化回收酚(或環(huán)烷酸)一SBR聯(lián)合工藝來進行處理。含硫廢水處理可采用低溫低壓濕式氧化法, 該法反應溫度小于150℃ , 壓力為0.8 一1.0 MPa , 硫化物去除效率達99.98 % , 較低的反應溫度和壓力使裝置投資省,*作管理簡便。
對于難以用生化法與焚燒法處理的高濃度有毒有害廢水, 濕式氧化法具有獨到的優(yōu)點,而影響處理**的因素主要是反應溫度、氧分壓、催化劑類型等。對于處理**不理想的情況, 改進途徑主要有以下三方面: 進一步提高溫度的超臨界濕式氧化法, 加人催化劑的催化濕式氧化法和改用強氧化劑(如H202)的濕式過氧物氧化法。畢道毅敘述了FB一1 型濕式氧化催化劑的研制和用于處理工業(yè)廢水的**, 給出了有關小型試驗結果。孫派石等人在催化濕式氧化法小型試驗裝置上, 進行高濃度工業(yè)**廢水的催化濕式氧化法凈化處理試驗, 考察研究了反應時間, 反應器人口TOC濃度, 反應壓力和反應溫度等因素對廢水中TOC凈化性能的影響, 為下一步的實際應用提供基礎條件。
采用富氧空氣濕式空氣氧化法可以保證總氧量不變的情況下減少空氣量。增加空氣停留時間,提高反應效率。富氧空氣可以在低壓下維持液相中氧的溶解度來維持氧化反應的進行
富氧空氣反應與普通空氣反應相比,富氧空氣提高了反應的氧分壓,增強了氧轉移速度,廢堿液內(nèi)的溶解氧濃度增高,由于氧分壓提高,氧轉移速度加快,從而使溶解氧濃度增高。這就導致了,加速了單位時間對**物的降解作用,結果使其處理能力提高,而池容比同條件下處理量**,停留時間也短。減少塔容。
由于富氧空氣條件的改變,廢堿液內(nèi)性狀、成分、活性均發(fā)生了變化,具有較高的降解能力;鐘理采用03濕式氧化降解處理含氨氮的廢水,研究了不同pH、溫度、初始氨濃度對反應過程的影響, 探討了在高PH 時O3分解催化產(chǎn)生自由基·OH 機理和污染物的氧化降解過程。通過試驗, 獲得了O3氧化氨氮過程的動力學方程。
煉油廠油品堿精制過程排出的廢堿液的治理,可以采用濕式氧化脫臭一酸化回收酚(或環(huán)烷酸)一SBR聯(lián)合工藝來進行處理。含硫廢水處理可采用低溫低壓濕式氧化法, 該法反應溫度小于150℃ , 壓力為0.8 一1.0 MPa , 硫化物去除效率達99.98 % , 較低的反應溫度和壓力使裝置投資省,*作管理簡便。
對于難以用生化法與焚燒法處理的高濃度有毒有害廢水, 濕式氧化法具有獨到的優(yōu)點,而影響處理**的因素主要是反應溫度、氧分壓、催化劑類型等。對于處理**不理想的情況, 改進途徑主要有以下三方面: 進一步提高溫度的超臨界濕式氧化法, 加人催化劑的催化濕式氧化法和改用強氧化劑(如H202)的濕式過氧物氧化法。畢道毅敘述了FB一1 型濕式氧化催化劑的研制和用于處理工業(yè)廢水的**, 給出了有關小型試驗結果。孫派石等人在催化濕式氧化法小型試驗裝置上, 進行高濃度工業(yè)**廢水的催化濕式氧化法凈化處理試驗, 考察研究了反應時間, 反應器人口TOC濃度, 反應壓力和反應溫度等因素對廢水中TOC凈化性能的影響, 為下一步的實際應用提供基礎條件。
采用富氧空氣濕式空氣氧化法可以保證總氧量不變的情況下減少空氣量。增加空氣停留時間,提高反應效率。富氧空氣可以在低壓下維持液相中氧的溶解度來維持氧化反應的進行
富氧空氣反應與普通空氣反應相比,富氧空氣提高了反應的氧分壓,增強了氧轉移速度,廢堿液內(nèi)的溶解氧濃度增高,由于氧分壓提高,氧轉移速度加快,從而使溶解氧濃度增高。這就導致了,加速了單位時間對**物的降解作用,結果使其處理能力提高,而池容比同條件下處理量**,停留時間也短。減少塔容。
由于富氧空氣條件的改變,廢堿液內(nèi)性狀、成分、活性均發(fā)生了變化,具有較高的降解能力;