處理量 |
3000m3/h |
加工定制 |
是 |
主體材質(zhì) |
碳鋼 |
河道污水處理設(shè)備市場價格報價工業(yè)上主流的鹽濃縮技術(shù)主要包括高壓反滲透(HPRO)、正滲透(FO)、膜蒸餾(MD)和離子膜電滲析(ED)等。離子膜電滲析是通過陰陽膜交叉排列的膜對組合,在直流電場的作用下,利用離子膜對反離子的高選擇透過性,可實現(xiàn)離子型化合物的分離、淡化和濃縮。近年來,電滲析在電廠脫硫、電鍍和印染等高鹽廢水領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,并取得了一定的成效。
河道污水處理設(shè)備市場價格報價提高水的回收率,ED通常會和反滲透(RO)進行集成或耦合,充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢。Mcgovern等對單個ED、ED-RO簡單集成和EDRO循環(huán)集成進行了研究和比較。當產(chǎn)水鹽濃度為350mg/kg時,進水鹽濃度低于3000mg/kg,則EDRO簡單集成過程比單個ED過程更節(jié)能,且隨著進水鹽濃度的降低,節(jié)能效果越明顯;進水鹽濃度在3000~6000mg/kg之間時,單個ED過程與ED-RO簡單集成能耗相當。當進水鹽濃度為3000mg/kg,RO水回收率控制在50%時,產(chǎn)水鹽濃度低于300mg/kg,則ED-RO簡單集成過程比單個ED過程
鋼鐵酸洗廢液是鋼鐵廠與電鍍廠為了提高鋼鐵表面質(zhì)量,使用硫酸、鹽酸等其他酸作為清洗劑進行表面處理而產(chǎn)生的酸洗廢液,據(jù)統(tǒng)計,歐盟鋼鐵廠每年約產(chǎn)生300000m3的酸洗廢液,而且隨著我國鋼鐵
3.1 PFS的制備
將與硫酸按一定比例混合,并投加一定量丙三醇、磷酸二氫鉀、硫酸銨置于三口燒瓶中,在水浴鍋中恒溫攪拌,再加入一定量的氯酸鈉氧化,攪拌反應(yīng)一定時間,使物料中鐵進行氧化聚合,熟化
造紙廠運行時污水產(chǎn)量較大,廢水種類也較多,水體含有大量的紙漿纖維等難降解有機物、有機氯化物等毒性物質(zhì),及微量的汞、酚等,廢水色度很高,且于造紙廢水營養(yǎng)不均衡,缺乏氮、磷等微生物必須的營養(yǎng)物質(zhì),因此,生化性較差,是一種比較難處理的廢水。直接應(yīng)用傳統(tǒng)的厭氧水解—好氧法工藝,水中有機物很難降解,在傳統(tǒng)生化法的基礎(chǔ)上增加Fenton工藝對污水進行預處理,先投加的H2O2氧化劑與Fe2+,兩者在適當?shù)膒H下會反應(yīng)產(chǎn)生氫氧自由基(•OH),而氫氧自由基的高氧化能力與廢水中的難降解有機物反應(yīng),可分解氧化有機物,進而降低廢水中生物難分解的COD,將廢水的可生化行提高。氫氧自由基的強氧化性可以對著色基團中的發(fā)色物質(zhì)進行從而使顏色變淡。所以Fenton污水處理工藝在造紙廢水中得到了很好的應(yīng)用。
1.2 Fenton氧化工藝在印染廢水中的運用
印染行業(yè)產(chǎn)生的廢水色度較為偏高,有著較高濃度的COD,同時鹽的含量也偏高,生化性較差,廢水中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸堿、纖維物質(zhì)、砂類等多種成分。印染廢水實際是一大類廢水,印染種類多,染色產(chǎn)品可分為棉、化纖、毛、麻、絲綢、針織等,因此廢水水質(zhì)情況較為復雜。印染廢水生化性一般,經(jīng)傳統(tǒng)生化處理,不能達到行業(yè)排放標準。為解決印染廢水的脫色問題,為確保脫色效果,在生化后可加Fenton氧化法進行脫色。根據(jù)Fenton工藝的演變工藝鐵碳微電解——Fenton氧化工藝來進行廢水的處理,此類工業(yè)廢水微電解鐵碳體積比為1:1,進水pH3.0,反應(yīng)時間120min時,COD的去除率能達到40%;微電解后的出水經(jīng)Fenton試劑進一步氧化,在pH為3.0,H2O2投加量與Fe2+比例約1:1.5,COD的去除率能達到70%,BOD/COD比值能提高80%左右。
1.3 Fenton氧化工藝在生物制藥廢水中的運用
生物制藥廢水屬于高濃度有機廢水,含有大量的化學成分與抗生素廢水等,廢水中COD、BOD、TN、TP、SS、色度都很高,并帶有有毒物質(zhì),也屬于難降解及有毒性廢水,水質(zhì)成分復雜,可生化性差等。此類廢水應(yīng)盡可能多的去除有機污染物,傳統(tǒng)多采用厭氧高溫發(fā)酵等工藝,但投資成本高,工序復雜,不能實現(xiàn)有機物和色度同時達標的目的。目前,應(yīng)用比較廣泛的工藝有Fenton法與混凝法(聚合硫酸鐵)+生化法處理。其操作步驟為將廢水的pH值調(diào)制2.5-3.5左右,再進行和H2O2的投加,反應(yīng)后再投加石灰或NaOH將pH調(diào)至堿性,使得剩余H2O2分解,剩余鐵離子與石灰生成氫氧化鐵沉淀。由于原水總氮含量較高,在Fenton預處理提升可生化后采用兩級硝化——反硝化工藝有效脫氮。
二、Fenton氧化法處理工藝的反應(yīng)因素
1、pH原因
在酸性狀況下,F(xiàn)enton污染物處理工藝才能做出反應(yīng),pH的增高會使得•OH的生成受到限制,同時也會發(fā)生氫氧化鐵沉淀的情況,讓Fe2+的能力不能得到發(fā)揮。當溶液當中存在高濃度H+時,F(xiàn)e3+就不能轉(zhuǎn)化為Fe2+,F(xiàn)e2+的效果同時也會大大減小。經(jīng)過相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明在酸性情況下,特別是pH在3~5之間的時候,F(xiàn)enton污染物處理工藝就會有著較強的氧化作用,此時有機物的降解速度也會慢慢放緩,可以在短時間內(nèi)進行降解。與此同時有機物的反應(yīng)速度和Fe2+和H2O2的最初濃度是成正比關(guān)系的。在進行工業(yè)廢水處理期間使用Fenton污染物處理工藝,必須要將廢水的ph調(diào)控在3.5左右最好。
2、H2O2和Fe2+投加數(shù)量、時間、順序影響
使用Fenton污染物處理工藝來進行工業(yè)污水處理期間,必須要考慮到Fenton實際投加數(shù)量、時間、順序。
由于Fenton工藝比較難控制,經(jīng)常會出現(xiàn)投加Fe2+后再進行H2O2投加,廢水會立刻變成黑色,如果先投加H2O2后再進行Fe2+投加,廢水會變成紅色至深紅色,且COD去除率不高。
一般實際操作是調(diào)節(jié)pH2.5左右,先加Fe2+后再進行H2O2投加,反應(yīng)時間控制1h左右。Fe2+和H2O2的加藥量通常為摩爾比為1:1,H2O2與COD摩爾比約為2:1,具體需要做正交實驗來確定用量。Fenton反應(yīng)過后最好投加聚合硫酸鐵等混凝劑進行二次尾水脫色。
24h,過濾后即得紅褐色PFS液體。
1.3.2 試驗污水水質(zhì)
河道污水處理設(shè)備市場價格報價混合污水院取常州某生活污水廠廢水與常州某造紙廠廢水1:1混合,得到混合廢水,其COD為783.70mg/L,TP為1.08mg/L,氨氮為3.94mg/L,色度為80倍,pH為6.5。
1.3.3 污水處理試驗
取500mL污水于燒杯中,各PFS產(chǎn)品按照常規(guī)投加量投加到混合污水中,投加質(zhì)量分數(shù)設(shè)3個水平,分別為0.05%、0.1%、0.2%,對比分析各系列產(chǎn)品的處理效果,以300r/min快速攪拌2min,然后以80r/min慢速攪拌3min,停止攪拌,靜止沉降30min,取適量上清液,測定其COD、氨氮、總磷,對比分析各系列產(chǎn)品的處理效果,從而得出原料中COD、TP、氨氮含量對污水處理效果的影響。
2、結(jié)果與討論
2.1 PFS的制備
2.1.1 鋼管酸洗廢液成分分析
通過對長期以來鋼鐵酸洗廢液指標檢測結(jié)果的匯總分析,得出酸洗廢液中Fe3+、Fe2+、酸體積分數(shù)(KF掩蔽后)、COD、TP、氨氮的指標范圍,為模擬鋼鐵酸洗廢液的配制提供參考,見表2。
產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,鋼鐵酸洗廢液的排放量迅速增。鋼鐵酸洗廢液中富含酸、鐵資源,目前將硫酸型酸洗廢液資源化利用制成一種無機高分子絮凝劑--聚合硫酸鐵(PFS),因其具有絮凝體成型快、沉降迅速、混凝效果好、適應(yīng)pH寬、適應(yīng)性強及用途廣泛等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于礦山、印染、造紙等工業(yè)廢水處理方面。但鋼鐵酸洗廢液中主要污染物質(zhì)COD、TP、氨氮較高,在資源化利用過程中并未將其去除,所制得凈水劑中主要污染物質(zhì)仍偏高,導致下游凈水劑使用廠家在使用過后,出水特征污染物指標反高。
本研究根據(jù)酸洗廢液的成分特點和含量分布,配制模擬鋼鐵酸洗廢液,制備PFS凈水劑產(chǎn)品,并用于處理污水,以考察鋼鐵酸洗廢液中主要污染物質(zhì)COD、TP、氨氮對污水處理效果的影響,在參照DB32/1072-2018《太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠及重點工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》的基礎(chǔ)上,得出鋼鐵酸洗廢液中主要污染物質(zhì)的指標控制范圍。
1、實驗部分
1.1 試劑和儀器
試劑院七水、硫酸、磷酸二氫鉀;氯酸鈉;丙三醇、硫酸銨,以上試劑均為分析純。
儀器設(shè)備院722E型可見分光光度計;6B-12型COD智能消解儀;SHZ-D(芋)型循環(huán)水式多用真空泵司;pHS-3C型pH計、JK-MSH-5L型磁力攪拌器;AL204型分析天平;LQ-A10002型電子天平。
更節(jié)能;產(chǎn)水鹽濃度在300~1000mg/kg之間,則單個ED過程比ED-RO簡單集成過程比節(jié)能。對ED-RO循環(huán)集成過程,ED能耗相對于簡單集成過程有明顯降低,這是因為在循環(huán)集成過程中大量的水是從RO過程中產(chǎn)出。相應(yīng)地,ED-RO循環(huán)集成過程中RO能耗相對于簡單集成過程較高。此外,Mcgovern等也指出,當對產(chǎn)水純度要求更高時,ED-RO循環(huán)集成過程比ED-RO簡單集成更具有優(yōu)勢;如果對產(chǎn)水純度沒有過高要求時,ED-RO循環(huán)集成過程并不一定比ED-RO簡單集成更具有優(yōu)勢。因此,在實際生產(chǎn)過程中,應(yīng)綜合考慮進水鹽濃度和對產(chǎn)水鹽濃度的要求去優(yōu)選單個ED、EDRO簡單集成和ED-RO循環(huán)集成過程中的一種,充分發(fā)揮電滲析的優(yōu)勢,以達到整個過程的