鎮(zhèn)江一體化砷廢水處理成套設(shè)備
砷的毒性強(qiáng),含砷廢水的凈化及處理一直都是環(huán)境治理方面的重要課題。目前較常用的除砷技術(shù)有鐵鹽法、硫化法、吸附法、離子交換法、生物法等。其中:硫化法、生物法多用于處理高濃度工業(yè)廢水;吸附法和離子交換法處理成本高,投資大,運(yùn)營費(fèi)用高,難以在礦山環(huán)境中用于處理礦山廢水。鐵炭微電解工藝材料經(jīng)濟(jì)廉價(jià),運(yùn)營成本低,去除效果好,可以應(yīng)用在含砷廢水處理中。
鐵炭微電解工藝是依據(jù)金屬的腐蝕電化學(xué)原理,利用形成的微電池效應(yīng)對(duì)廢水進(jìn)行處理,又稱內(nèi)電解法、鐵炭法、鐵屑過濾法、零價(jià)鐵法。該工藝自20世紀(jì)60年代開始研究,但因鐵屑易成團(tuán)結(jié)塊,廢水處理效果不佳,未能得到實(shí)際應(yīng)用。此后,研究人員將鐵炭微電解工藝加以改進(jìn),并用于印染廢水處理,取得了較好效果。鐵炭微電解工藝的原料可從工業(yè)廢料中得到,廢水處理成本低,且處理效果好,因此得到迅猛發(fā)展。近年來,該工藝在石油化工、電鍍、印染廢水及礦山含砷、氰廢水處理方面應(yīng)用廣泛。隨著鐵炭工藝研究的深入,鐵炭微電解法處理廢水工藝也日趨成熟。
鐵炭微電解通過腐蝕電化學(xué)原理,利用形成的微電池效應(yīng)產(chǎn)生的二價(jià)鐵離子在弱酸性并曝氣條件下被氧化成三價(jià)鐵離子。三價(jià)鐵離子在弱酸性或中性條件下生成吸附性強(qiáng)的氫氧化鐵,其與砷形成共沉淀,凝聚后從溶液中將砷去除。
砷常與金、銀、銅、鉛、鋅、銻等有色金屬的硫化礦伴生,并隨著硫化礦一起進(jìn)入各冶煉廠,經(jīng)冶煉后部分進(jìn)入酸性廢水中。含性廢水主要來自硫鐵礦(含砷)制酸、有色金屬火法冶煉(包括沸騰爐、循環(huán)流化床、熔煉爐、轉(zhuǎn)爐、精煉電爐等)的煙氣凈化洗滌環(huán)節(jié)。這些冶煉廠所產(chǎn)生的含性廢水一般pH值為1~2,其水質(zhì)成分復(fù)雜且變化大,主要含有砷、銅、鉛、鋅、鎘等重金屬離子和氟、硫等元素。根據(jù)冶煉原料中砷含量的不同,廢水中砷含量一般從幾十毫克每升到幾十克每升不等,其含量均高于0.5mg/L(《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)),需經(jīng)過處理后才能達(dá)標(biāo)排放或者回用。
針對(duì)含性廢水,國內(nèi)外已研究出多種處理方法,包括化學(xué)沉淀法(硫化法、石灰沉淀法、石灰-鐵鹽法、鋁鹽法),物理化學(xué)法(萃取法、離子交換法、吸附法、膜過濾、浮選法),生物法(活性污泥法、藻菌共生體法),電化學(xué)法等技術(shù)。目前,有色冶煉行業(yè)含性廢水處理工藝主要采用化學(xué)沉淀法與電化學(xué)法。
除氨氮氯化法原理和除砷,鐵鹽共沉淀原理,采用次氯酸鈉和聯(lián)合處理含砷氨氮廢水。次氯酸鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性,可以將廢水中的三價(jià)砷氧化成五價(jià)砷,同時(shí)次氯酸鈉可以與銨根離子反應(yīng),從而達(dá)到既能氧化三價(jià)砷又能去除氨氮,產(chǎn)生的氫氧化鈣又能與砷根離子和亞砷根離子反應(yīng)生成難溶于水的鈣鹽沉淀。最后加入鐵鹽水解生成氫氧化鐵與根離子反應(yīng),生產(chǎn)難溶的FeAsO4或FeAsO3沉淀,達(dá)到砷的目的。
使用方法:
1、用硫酸和氫氧化鈉溶解調(diào)節(jié)PH,按比例加入次氯酸鈉,攪拌反應(yīng)后精置,檢測(cè)上清液的氨氮濃度。
2、將次氯酸鈉處理的廢水中比例加入,攪拌至沉淀,取是上清液檢測(cè)砷濃度。
1、在進(jìn)行工業(yè)廢水處理時(shí),要遵循優(yōu)先采用無毒處理工藝,盡可能減少或者消除廢水處理過程中的有毒有害的廢水。
2、在處理有毒、有害或者生產(chǎn)有毒原料的廢水時(shí),要嚴(yán)格監(jiān)督操作,盡可能采用合理的工藝和設(shè)備,降低廢水的毒性。
3、對(duì)于含有重金屬、放射性物質(zhì)的廢水,應(yīng)當(dāng)從其他廢水中分流,以處理和回收有用物質(zhì)。
4、對(duì)排放量大、污染較輕的廢水,應(yīng)妥善處理和回收,不得排入下水道,以免增加城市下水道和污水處理的負(fù)荷。
對(duì)于不同的廢水處理方式不同,需要針對(duì)水質(zhì)進(jìn)行針對(duì)性的分析以去除水質(zhì)中的雜質(zhì)或有毒物質(zhì)。
例如重金屬廢水基本主要來源于礦山、冶煉、電解、電鍍、農(nóng)藥、醫(yī)藥等行業(yè)排出的廢水,對(duì)于此類廢水,其中的重金屬種類、含量及存在形態(tài)隨不同生產(chǎn)生產(chǎn)企業(yè)而異,處理方式也是需要針對(duì)性處理。
一般會(huì)分為兩類:一是使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變成不溶的金屬化合物或元素,經(jīng)沉淀和上浮從廢水中去除.可應(yīng)用方法如中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分離法、電解沉淀(或上浮)法、隔膜電解法等。
這種方式充分利用活性污泥的初期去除能力,在較短的時(shí)間里(10~40min),通過吸附去除廢水中懸浮的和膠態(tài)的有機(jī)物,再通過液固分離,廢水即獲得凈化,BOD5可去除85%~90%左右。吸附飽和的活性污泥中,一部分需要回流的,引入再生池進(jìn)一步氧化分解,恢復(fù)其活性;另一部分剩余污泥不經(jīng)氧化分解即排入污泥處理系統(tǒng)。
分別在兩池(吸附池和再生他)或在同一池的兩段進(jìn)行。它適應(yīng)負(fù)荷沖擊的能力強(qiáng),還可省去初次沉淀池。主要優(yōu)點(diǎn)是可以大大節(jié)省基建投資,適于處理含懸浮和膠體物質(zhì)較多的廢水,如制革廢水、焦化廢水等,工藝靈活。但由于吸附時(shí)間較短,處理效率不及傳統(tǒng)法的高。
鎮(zhèn)江一體化砷廢水處理成套設(shè)備
三、氧化溝
氧化溝是延時(shí)曝氣法的一種特殊型式,它的平面像環(huán)形跑道,溝槽中設(shè)置兩個(gè)曝氣轉(zhuǎn)刷(盤),也有用表面曝氣機(jī)、射流器或提升管式曝氣裝置的。曝氣設(shè)備工作時(shí),推動(dòng)溝液迅速流動(dòng),實(shí)現(xiàn)供氧和攪拌作用。與普通曝氣法相比,氧化溝具有基建投資省,維護(hù)管理容易,處理效果穩(wěn)定,出水水質(zhì)好,污泥產(chǎn)量少,還有較好的脫N、P作用,適應(yīng)負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
四、連續(xù)進(jìn)水周期循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法(ICEAS)
ICEAS反應(yīng)器前部設(shè)有預(yù)反應(yīng)區(qū)(占池容積的10%)。反應(yīng)池由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成,并實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)水,間歇排水。預(yù)反應(yīng)區(qū)一般處在厭氧和缺氧狀態(tài),有機(jī)物在此被活性污泥吸附,該區(qū)還具有生物選擇作用,抑制絲狀菌生長(zhǎng),防止污泥膨脹。被吸附的有機(jī)物在主反應(yīng)區(qū)內(nèi)被活性污泥氧化分解。反應(yīng)連續(xù)進(jìn)水,解決了來水與間歇進(jìn)水不匹配的矛盾。但該工藝沉淀效果較差、凈化效果變差,易發(fā)生污泥膨脹,污泥負(fù)荷較低,反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),設(shè)備容積增大,投資較大。
五、生物脫氮除磷工藝(A2O)
污水先進(jìn)入?yún)捬醭嘏c回流污泥混合,在兼性厭氧發(fā)酵菌的作用下,廢水中易生物降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為聚磷菌可以吸收小分子有機(jī)物(如VFA),并以PHB的形式貯存在體內(nèi),其所需的能量來自聚磷鏈的分解。隨后,廢水進(jìn)入缺氧區(qū),反硝化細(xì)菌利用廢水中的有機(jī)基質(zhì)對(duì)隨回流混合液帶入的NO3- 進(jìn)行反硝化。廢水進(jìn)入好氧池時(shí),廢水中有機(jī)物的濃度較低,聚磷菌主要是通過分解體內(nèi)的PHB而獲得能量,供細(xì)菌增殖,同時(shí)將周圍環(huán)境中的溶解性磷吸收到體內(nèi),并以聚磷鏈的形式貯存起來,隨后以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。系統(tǒng)中好氧區(qū)的有機(jī)物濃度較低,正有利于該區(qū)中自養(yǎng)硝化菌的生長(zhǎng)。
厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類的微生物菌群的有機(jī)配合,能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷的功能;工藝簡(jiǎn)單,水力停留時(shí)間較短;SVI一般小于100,不會(huì)發(fā)生污泥膨脹;污泥中磷含量高,一般為2.5%以上;厭氧-缺氧池只需輕緩攪拌,使之混合,而以不增加溶解氧為度;沉淀池要避免發(fā)生厭氧-缺氧狀態(tài),以避免聚磷菌釋放磷而降低出水水質(zhì)和反硝化產(chǎn)生N2而干擾沉淀;脫氮效果受混合液回流比大小的影響,除磷效果則受回流污泥中挾帶DO和硝酸態(tài)氧的影響,因而脫氮除磷效果不可能提高。