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氯化钠废水处理方法精选(九篇)

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氯化钠废水处理方法

第1篇:氯化钠废水处理方法范文

1P204萃取除杂的反萃液

P204萃取除杂的反萃液是钴湿法冶金各种金属杂质最集中的地方,主要含锰、铜、锌、钙、铝等。如何处理并利用好其有价金属是钴生产企业面临的共同难题。最初都采用沉淀法,把废水中的金属全部沉淀,废渣堆放,废水达标排放;目前已有企业采用资源综合利用的方式处理这部分废水,处理工艺是将反萃液中铜形成硫化物沉淀,锰生产三元电池材料用的高纯硫酸锰[2],锌生产成锌产品。P204反萃液中的各种有价金属基本得到回收利用。萃锰余液的废水经过化学沉锰,锰形成锰渣,再经过浸出后的锰液返回到P204反萃液中再利用,沉锰后液完全达到《铜、钴、镍工业污染源排放标准GB25467-2010》中规定的指标。有些钴原料中锌含量高,导致P204反萃液中含锌高。处理此种P204反萃液工艺在硫化沉淀时仅沉淀铜、钴,在富集锰工序前增加萃锌工序,此工序中的锌反萃后液(硫酸锌溶液)可蒸发结晶制成硫酸锌,或电积生产阴极锌。

2P507萃钴余液

P507萃钴余液的主要成份为可溶性的钠盐(或铵盐)和少量的镍、钴、镁等。因为各企业所用的钴原料成分不同,萃取剂皂化用碱的种类不同(氢氧化钠或氨水),以及洗涤用的酸不同,使P507萃余液的成份差别较大。处理工艺主要有沉淀法[3]和树脂法。沉淀法可采用石灰乳沉淀、氢氧化钠沉淀和硫化钠沉淀等;树脂法可将大部分的重金属用树脂吸附后再用沉淀法处理。

2.1制钠皂的P507萃余液处理工艺有机相用液碱制钠皂的P507萃余液,该废水的处理首先要除去镍、钴等金属杂质,然后再降低COD等。在这种废水中,钠离子是主要的阳离子,此外还有少量的镁、镍、钴等离子,当采用氢氧化钠沉淀镍钴时,大量的镁也共同沉淀,导致渣量较大,渣中镍钴含量低;而且沉淀后液中的镍、钴含量难以达到《铜、钴、镍工业污染源排放标准GB25467-2010》标准规定的指标(Ni0.0005g/L、Co0.001g/L)。该方法的优点是处理过程简单,操作方便等。但这种方法产出的是一种含氯化钠和硫酸钠的混合高盐废水,脱盐难度较大,产出的混合盐难以利用。

2.2制铵皂的P507萃余液处理工艺处理这种P507萃余液要求在流程中不带入氯离子,为纯硫酸体系。其处理工艺可先用沉淀法除重金属、用磷酸盐法除镁,处理后溶液成份是硫酸铵,硫酸铵溶液蒸发结晶,冷凝水返回钴生产系统,结晶产品为硫酸铵。这个工艺可使P507萃余液基本达到零排放,是一种比较彻底的解决方案。但目前能耗和成本还比较高,很多企业也正在探索降低能耗和成本的方法,使该工艺不断的完善。

3P204、P507洗铁废酸

P204洗铁废酸是P204萃取除杂工序的洗铁段产生的含残酸高、铁高的废酸,其典型化学成份为:HCl4~4.5mol/L、Fe3~10g/L。其处理方法主要有:直接返回浸出段做为补加酸;采用萃取法除铁或树脂法除铁后再用于配制洗铁酸或配置P204洗液、反萃液等。P507洗铁废酸与P204洗铁废酸的处理方法基本相同。

4四氧化三钴合成的废水

目前合成四氧化三钴的生产工艺主要有两大类,一是用氯化钴溶液与碳铵反应生产碳酸钴,碳酸钴再经过高温煅烧得到四氧化三钴;二是氯化钴溶液与氢氧化钠反应生产羟基钴,再经过低温煅烧得到四氧化三钴。这两种生产工艺产出的废水主要成份分别为氯化铵和氯化钠,处理这两类废水的工艺基本相似,都是先将废水中的钴沉淀,然后再蒸发结晶。由于采用蒸发设备不同,使蒸发成本有很大差异,目前采用的设备有两类:多效蒸发和MVR蒸发。多效蒸发主要是利用蒸发的二次蒸汽再加热溶液,使蒸汽的热量得到较充分利用,但最末段蒸发的二次蒸汽的余热得不到利用。MVR蒸发技术的应用大大降低了蒸发的成本,其基本原理是利用高效能的蒸汽压缩机将蒸发产生的二次蒸汽再压缩,将电能转换为机械能,再转换为热能,使二次蒸汽的余热得到充分的再利用,从而使蒸发过程不需要再进行外部蒸汽加热,大大降低了蒸发的能耗,但需根据产量和蒸汽需要的温升配置不同的机械压缩设备。采用MVR技术蒸发四氧化三钴合成的氯化钠废水,每吨蒸馏水电耗仅约50-60KWh,而在相同条件下用MVR技术蒸发四氧化三钴合成的氯化铵废水的蒸发费用相对较高(因为氯化铵溶液沸点升高,因此需要更高的温度)。

5三元前驱体合成的废水

三元前躯体是将用一定比例硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰溶液(目前已有镍、钴、铝三元、镍、钴二元等前躯体)在铵性条件下与液碱反应合成以氢氧化物为主体的化合物,合成的浆液经过固液分离,固体为三元前驱体材料,滤液为含铵、钠的硫酸盐溶液,此溶液还含少量重金属离子镍、钴、锰等。处理这种废水的工艺是先除去废液中重金属离子,然后脱除废液中的氨并加以回收,最后蒸发结晶回收废液中的水和硫酸钠盐。由于三元合成的工艺条件有差异,导致三元合成废水的成份略有不同,主要表现在废水中的钠离子、硫酸根、铵根和氨等浓度有差异,因此废水的处理工艺也有差异,主要的差别在氨的回收方法。目前氨回收工艺有汽提法和吹脱法。汽提法能基本实现氨的全循环利用,汽化的氨采用水吸收制成氨水,并返回合成系统,但汽提法的设备投资较大;吹脱法仅能形成铵盐,设备投资相对较小,但运行费用相对较高。脱氨后的溶液进入蒸发,蒸发也可采用多效蒸发或MVR蒸发。

6四氧化三钴和镍钴锰三元材料前驱体的混合废水

合成四氧化三钴和合成三元材料前躯体产生的混合废水,主要含氨氮、重金属等,混合废水的化学成份。此工艺首先在斜管沉淀池中加减沉淀重金属,然后经过吹脱法与组合生化法(即生物膜法+活性污泥法)串联联合处理高浓度氨氮废水,处理后的水质稳定,主要污染物总钴、氨氮、COD的平均去除率分别可达到99.67%、99.75%、88%。处理后液低于《铜、钴、镍工业污染源排放标准GB25467-2010》规定的指标要求。

7结论

第2篇:氯化钠废水处理方法范文

[关键词]电厂;烟气脱硫;废水处理

中图分类号:U264 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)11-0015-01

石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术是目前应用较广泛、技术较成熟的电厂烟气脱硫工艺技术,该技术具有低成本、高效率且运行稳定等诸多优点。但在实际应用过程中,石灰石-石膏湿法脱硫技术不可避免会产生一定量的脱硫废水,该废水的特性与电厂的其他废水有很大的不同,因此,如果回收利用脱硫产生的废水,提高水资源的利用率,是电厂水处理研究的重点课题。

1 脱硫废水的来源及水质特性分析

1.1 脱硫废水的来源

煤在经过高温燃烧的过程中,所含有的化合态氯会分解转化成氯化氢气体,而氯化氢气体具有易溶于水的特性,可在吸收塔内与二氧化硫气体一起被循h浆液吸收,并且与浆液中的金属离子相结合生成金属盐。在FGD运行条件下,这些金属盐的含量会越来越多,而工艺液中高浓度的氯化物对脱硫系统的正常运行造成一定的影响,其主要有下几个方面:首先,可降低脱硫的效率或吸收剂的利用率。其次,会对系统中的相关构件造成一定程度的腐蚀。第三,会降低脱硫副产物石膏的质量。所以,要想提高湿法石灰石-石膏FGD系统脱硫效率就一定会产生一定量的废水,同时还需要补充相应的工艺水来中和工艺过程液体中的Cl- 的浓度,并对石膏饼进行冲洗,因此可知脱硫过程中所产生的废水主要来自于石膏脱水和清洗系统。

脱硫系统中的废水量与烟气中的HCl气体有密切关系,脱硫废水的水量主要取决于循环浆液中的Cl- 的浓度,如果浆液中Cl- 的浓度太高的话将会直接影响脱硫的效率;如果浆液中Cl- 的浓度太低的话,脱硫废水量将会增大,废水处理成本也会相应提高。此外,脱硫废水的水量还与脱硫工艺所使用的水质有关,如果使用工艺水质的Cl- 浓度较高的话也会导致脱硫废水量增大。经实践证明一般情况下脱硫废水Cl- 的质量浓度应控制在10~20g/L为宜。

1.2 脱硫废水的水质特性

一般情况下,脱硫废水为弱酸性,其PH值为4~6,悬浮物、(主要包含是石膏、氧化硅、金属氢氧化物以及飞灰等)可溶性氯化物、硫酸钙、硫酸镁等盐类等。富源热电厂主要采用石灰石-石膏法进行燃煤锅炉烟气湿法脱硫技术,通过对该厂的脱硫废水水质进行检测情况如下表1所示,可以看该热电厂脱硫废水的PH值呈酸性,且悬浮物和Cl- 浓度较高,重金属的浓度也已超标。

2 脱硫废水的处理

目前国内外主要的脱硫废水处理方式主要有:单独设置化学水处理系统、水力除灰、蒸发等三种方式。

2.1 水力除灰

水力除灰系统主要是利用脱硫塔排出的吸收液为冲灰水,不仅可以使冲灰水的PH值达标而且还可以防止系统结垢。当未经处理的废水直接进入水力除灰系统后,废水中的酸性物质及重金属可以灰中的CaO发生化学反应生成固定进而去除。水力除灰系统中的冲灰水量往往比脱硫废水量要大的多,因此该系统不需要进行专门改造即可达到脱硫废水处理的预定效果。

2.2 蒸发

蒸发处理脱硫废水的方式主要有两种:一种是物理蒸发,一种是喷入烟道蒸发。物理蒸发主要是利用电厂产生的水蒸气来对废水加热气化,然后再冷凝成为水蒸气进而获得可利用的蒸馏水和废水浓缩液。但是通过蒸发获取废水浓缩液的过程中会结晶析出大量的石膏和氯化钠形成水垢附着在热交换面上,这样大大降低热交换的效率,影响系统的稳定运行,另外再加上该种脱硫废水处理方式成本较高,因此国内投资运用的较少。

喷入烟道蒸发的方式主要是将FGD排放的废水喷入空气预热器和除尘器之间的烟道内,然后再将脱硫废水蒸发为水蒸气进入烟道,最后再利用电除尘器除去脱离的固体颗粒。该方法相对于物理蒸发具有成本低、工艺简单的优点。但是存在一定的缺陷,就是在蒸发过程中会增加烟道湿度,时间长久后会腐蚀除尘器。

2.3 单独设置化学水处理系统

该方案是一套完整的化学水处理系统,是集氧化、中和、凝聚、沉淀等一系列工艺流程来去除废水中的污染物,是一项较为成熟的废水处理技术。该技术在富源热电厂废水处理中被广泛应用。如图1所示,该系统可氧化废水中的有机物及SO2-3 离子以降低COD,通过中和作业去除废水中的一些重金属离子,然后再通过凝聚反应去除废水中的细小而分散的固体微粒,最后再通过浓缩澄清,最终实现脱硫废水的处理排放和再利用。

通过该化学水处理系统的实践应用后,该厂废水中重金属已明显降低,各项指标均满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准,完全符合排放水质要求。

3 结论

通常脱硫废水的PH值较低,通过处理后将PH值提高为6~9范围内,符合了我国废水排放标准。另外,含有大量悬浮物和金属离子的脱硫废水,经水处理后其中悬浮物和氟化物处理效率均达到95%以上。因此可知石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水经物理和化学方法处理后达到了废水排放标准,实现了预定的处理效果。

参考文献

第3篇:氯化钠废水处理方法范文

关键词:工业用水,无机絮凝,有机絮凝,微生物絮凝,复合絮凝

引言

我国是水资源匮乏的国家之一,随着工业的快速发展,工业用水量急剧增加,现有的淡水资源已难以满足工业用水的巨大需求。同时大量工业废水外排,若不加以处理将会对环境造成很大的污染。絮凝剂的使用.既可在很大程度上解决水污染问题.还能使处理过的水重复利用,提高水的利用率.缓解水资源不足给工业发展带来的困难。在给水与废水处理中.絮凝技术得到广泛的应用,其中最为关键的是絮凝剂的开发。我国目前使用的絮凝剂主要有无机、有机、微生物和复合四大类,下文对该四方面的科研进行综述[1,2]。

1无机絮凝剂

无机絮凝剂也称凝聚剂,应用历史悠久.广泛用于饮用水和工业水等的净化处理。无机絮凝剂按金属盐种类可分为铝盐系和铁盐系2类;按阴离子成分又可分为盐酸系和硫酸系:按相对分子质量则可分为低分子体系和高分子体系二大类。无机絮凝剂的应用比较广泛,主要在印染、造纸、饮用水处理等几个方面。新型助剂、染料和整理剂等在印染行业中大量使用,进一步加重了印染废水脱色处理的难

度[3,4]。印染废水物理和化学的处理方法包括絮凝、吸附、反渗透、化学氧化、电解和生物处理,都广泛应用于印染废水中。其中絮凝法具有成本较低,操作简单而有效等优点,成为印染废水处理的重要手段[5,6]。

龙一飞等[7]以黄冈某印染厂生产废水为处理对象,以聚合氯化铝铁(PAFC)作为絮凝剂,进行絮凝试验,最后确定了最佳反应条件:投加量80 mg/L,pH=8-l0,搅拌时间3-4 min。

但该絮凝剂还存在一些不足,而聚硅酸类絮凝剂与其相比,对环境污染大大降低,还具有来源广、无毒、成本低、聚合方法简单等优点。

郭雅妮等[8]采用2种方法制得不同的聚硅酸铝絮凝剂,并分别用来处理印染废水。经过一系列实验研究,聚硅酸铝絮凝剂处理后的印染废水可生化性明显提高,BOD/COD (生化五日需氧量/化学需氧量)由原来的0.25提高到0.48,有利于废水的后续生化处理。

李洪伟[9]以铝和铁作为主要原料自行研制了聚合铝铁絮凝剂,并将其用于造纸废水处理 。实验结果发现.该絮凝剂对造纸废水具有较好的处理效果,在处理造纸废水时,絮凝剂的投加量一般控制在50mg/L左右,絮凝剂投加后的最终pH应调整到6.4。在用量为1.5- 3.0 mL的范围内,废水CODCr去除率在60%以上.悬浮物去除率高于75%,废水色度去除率为69%以上。

2 有机絮凝剂

有机高分子絮凝剂是20世纪60年代开始使用的第二代絮凝剂。与无机高分子絮凝剂相比,有机高分子絮凝剂用量少,絮凝速度快,受共存盐类、污水pH及温度影响小。生成污泥量少。

聚丙烯酰胺(PAM)是有机高分子在水处理方面应用最广泛的絮凝剂。章诗芳经实验验证,PAM在饮用水处理中,利用其吸附和架桥的作用,对浊度、色度都有很好的去除能力。但因其单体的毒性,对其质量控制要求大大提高,也限制了它的使用。

Choi等利用二甲胺和表氯醇2步缩聚得到多胺,并通过试验证实了多胺对于印染废水色度的去除效果。随后,Yue Q Y等用同样的2种物质缩聚合成多胺,并通过处理模拟印染液体和实际的印染废水来表征絮凝效果,与无机絮凝剂聚合氯化铝絮凝效果进行对比,在印染废水中聚胺可以更好的去除色度和降低COD,其最大去除率分别可以达到90%和80%。

J Mo等使用有机絮凝剂,可以有效地移除由直接红75、聚丙烯醇、氯化钠和硫酸钠构成的合成染料中的物质,其中HOC一100A在处理过程中呈现最好的效果。通过实验表明,上述几种絮凝剂中,只有HOC一100A可以不使用除色剂能很好的去除印染废水中的色度。

由于天然高分子物质具有相对分子质量分布广、活性基团点多、结构多样化等特点,易于制成性能优良的絮凝剂。同时还由于其来源广、廉价、无毒副作用和易于生物降解等特点显示了良好的应用前景。壳聚糖是直链型的高分子聚合物,由于分子中存在游离氨基,在稀酸溶液中被质子化,从而使壳聚糖分子链上带上大量正电荷.成为一种典型的阳离子絮凝剂,它兼有电中和絮凝和吸附絮凝的双重作用。

曾德芳等利用废弃的虾(蟹)壳制备出壳聚糖,应用于城市生活污水的一级强化处理。与传统的化学絮凝剂相比,CODCr去除率提高了7%-13% ,SS(水中悬浮性固体量)的去除率提高了3%-10%,铝离子的质量分数下降了61%-85%,药剂加量减少了76%-82% ;处理工业废水时与传统的絮凝剂相比,CODCr,SS和重金属离子的去除率均可提高10%-20%,成本下降40%-60%。但是壳聚糖易溶于一些稀酸、不易溶于水,为了改善其水溶性,壳聚糖在使用前有必要进行改性处理。

壳聚糖改性的方法很多,张秋华等[21]用氯乙酸制得的羧甲基壳聚糖,在印染废水脱色效果试验中,羧甲基壳聚糖与壳聚糖的处理效果相当,但其絮凝速度快于壳聚糖。杭州化工研究所曾用羧甲基壳聚糖对印染废水进行脱色处理,其效果比较理想。

3 微生物絮凝剂

微生物絮凝剂是某些种类的细菌、放线菌、霉菌、酵母等在特定培养条件下,其生长代谢至一定阶段产生的具有絮凝活性的代谢产物,是一种安全、高效、且能自然降解的新型水处理剂,包括糖蛋白、多糖、纤维素、蛋白质和DNA等。但目前微生物絮凝剂的应用还大多处于菌种的筛选阶段,且成本较高,无法适应工业化生产的需要。国内对微生物絮凝剂的研究大多停留在实验室研究,工业生产的报道很少。

4 复合絮凝剂

污水是一种复杂、稳定的分散体系,单一的絮凝剂往往无法获得满意的处理效果。因此。近年来研究人员开始研制复合絮凝剂。实践证明,复合絮凝剂表现出优于单一絮凝剂的效果。是絮凝剂发展的主要趋势,它能克服使用单一絮凝剂的许多不足。

5结语

当前,追求高效、廉价、环保是工业水处理剂研制的目标,开发低残留率的工业水处理剂是当前的一个重要方向,降低生产成本也是开发新型水处理剂的当务之急。绿色环保型的水处理絮凝剂也正在迈入一个新的时代,随着各国研发的绿色水处理剂的问世,环境保护将迎来一个新时代

参考文献

[1] 严瑞.水处理剂应用手册[M].北京:化学工业出版社,2003.

第4篇:氯化钠废水处理方法范文

关键词氨氮废水 处理 技术

中图分类号:[F287.2] 文献标识码:A 文章编号:

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。随着工业的迅速发展,废水的种类和数量迅猛增加,对水体的污染也日趋广泛和严重,威胁人类的健康和安全。由此而产生的氨氮废水也成为行业发展制约因素之一;过量氨氮排入水体将导致水体富营养化,降低水体观赏价值,并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。因此,废水脱氮处理受到人们的广泛关注。近年来我国海域不断发生赤潮,氨氮是污染的重要原因之一。因此,经济有效的控制氨氮废水污染也成为当前环保工作者研究的重要课题,也是企业迫切需要解决的难题。废水中的氮常以合氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。生物处理把大多数有机氮转化为氨,然后可进一步转化为硝酸盐。目前采用的除氮工艺有生物硝化与反硝化、沸石选择换吸附、空气吹脱及折点氯化等四种。本文对各种氨氮废水处理方法的优缺点进行分析汇总。

1生物硝化与反硝化(生物除氮法)

1.1生物硝化

在好氧条件下,通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用,将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程,称为生物硝化作用。在硝化过程中,1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4.57g;硝化过程中释放出H+,将消耗废水中的碱度,每氧化lg氨氮,将消耗碱度(以CaCO3计) 7.lg。

影响硝化过程的主要因素有:(1)pH值 当pH值为8.0~8.4时(20℃),硝化作用速度最快。由于硝化过程中pH将下降,当废水碱度不足时,即需投加石灰,维持pH值在7.5以上;(2)温度 温度高时,硝化速度快。亚硝酸盐菌的最适宜水温为35℃,在15℃以下其活性急剧降低,故水温以不低于15℃为宜;(3)污泥停留时间 硝化菌的增殖速度很小,其最大比生长速率为 =0.3~0.5d-1(温度20℃,pH8.0~8.4)。为了维持池内一定量的硝化菌群,污泥停留时间 必须大于硝化菌的最小世代时间 。在实际运行中,一般应取 >2 ,或 >2 ;(4)溶解氧 氧是生物硝化作用中的电子受体,其浓度太低将不利于硝化反应的进行。一般,在活性污泥法曝气池中进行硝化,溶解氧应保持在2~3mg/L以上;(5)BOD负荷 硝化菌是一类自养型菌,而BOD氧化菌是异养型菌。若BOD5负荷过高,会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖,从而佼白养型的硝化菌得不到优势,结果降低了硝化速率。所以为要充分进行硝化,BOD5负荷应维持在0.3kg(BOD5)/kg(SS).d以下。

1.2生物反硝化

在缺氧条件下,由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用,将NO2--N和NO3--N还原成N2的过程,称为反硝化。反硝化过程中的电子供体(氢供体)是各种各样的有机底物(碳源)。以甲醇作碳源为例,其反应式为:

6NO3-十2CH3OH6NO2-十2CO2十4H2O

Y _ Q b Y4w ~06NO2-十3CH3OH3N2十3CO2十3H2O十60H-

水网博客 g8x I Q,E8^ p由上可见,在生物反硝化过程中,不仅可使NO3--N、NO2--N被还原,而且还可使有机物氧化分解。

影响反硝化的主要因素:(1)温度 温度对反硝化的影响比对其它废水生物处理过程要大些。一般以维持20~40℃为宜。若在气温过低的冬季,可采取增加污泥停留时间、降低负荷等措施,以保持良好的反硝化效果;(2)pH值 反硝化过程的pH值控制在7.0~8.0;(3)溶解氧 氧对反硝化脱氮有抑制作用。一般在反硝化反应器内溶解氧应控制在0.5mg/L以下(活性污泥法)或1mg/L以下(生物膜法);(4)有机碳源 当废水中含足够的有机碳源,BOD5/TN>(3~5)时,可无需外加碳源。当废水所含的碳、氮比低于这个比值时,就需另外投加有机碳。外加有机碳多采用甲醇。考虑到甲醇对溶解氧的额外消耗,甲醇投量一般为NO3--N的3倍。此外,还可利用微生物死亡;自溶后释放出来的那部分有机碳,即"内碳源",但这要求污泥停留时间长或负荷率低,使微生物处于生长曲线的静止期或衰亡期,因此池容相应增大。

生物处理法中,一般采用的A/O法、A2/O法、SBR序批处理法等对脱氮具有一定效果的工艺技术,一般处理的废水氨氮含量不能超过300mg/L,同时,为了实现脱氮的目的,必须补充相应的碳源来配合实现氨氮的脱除,使运行费用有很大的增加,氨氮废水来源多,排放量大,采用经济有效的技术实现处理要求迫在眉睫。

近年来,随着生物工程技术的发展,特别是定向分离和培育的特性微生物工程技术的飞速进步,使传统脱氮理论受到挑战,并在实际氨氮废水的处理项目中被打破。生物脱氮理论上有了很多进展,新的脱氮理论在实践上得到了很好的验证,如: ①亚硝酸硝化/反硝化工艺。该工艺可以节省25%硝化曝气量,节省40%的反硝化碳源,节省50%反硝化反应器容积。 ②同时硝化/反硝化工艺(SND)。好氧环境和缺氧环境同时存在的一个反应器中,由于许多新的氮生物化学菌族被鉴定出来,在菌胶团作用下,硝化/反硝化同时进行,从而实现了低碳源条件下的高效脱氮。 ③好氧反硝化 在好氧条件下,某些好氧反硝化菌能够通过氨氮的生物作用形成氧化氮和氧化亚氮等气态产物。 ④厌氧氨氧化 一些微生物能够以硝酸盐、二氧化碳和氧气为氧化剂将氨氧化为氮气。

2沸石选择换吸附

沸石是一种硅铝酸盐,其化学组成可表示为:

(M2+,2M+)O.Al2O3.mSiO2·nH2O (m=2~10,n=0~9)

式中M2+代表Ca2+、Sr2+等二价阳离子,M+代表Na+、K+等一价阳离子,为一种弱酸型阳离子交换剂。在沸石的三维空间结构中,具有规则的孔道结构和空穴,使其具有筛分效应,交换吸附选择性、热稳定性及形稳定性等优良性能。天然沸石的种类很多,用于去除氨氮的主要为斜发沸石。

斜发沸石对某些阳离子的交换选择性次序为:K+,NH4+>Na+>Ba2+>Ca2+>Mg2+。利用斜发沸石对NH4+的强选择性,可采用交换吸附工艺去除水中氨氮。交换吸附饱和的拂石经再生可重复利用。溶液pH值对沸石除氨影响很大。当pH过高,NH4+向NH3转化,交换吸附作用减弱;当pH过低,H+的竞争吸附作用增强,不利于NH4+的去除。通常,进水pH值以6~8为灾。当处理合氨氮10~20mg/L的城市严水时,出水浓度可达lmg/L以下。穿透时通水容积约100~150床容。沸石的工作交换容量约0.4×10-3n-1mol/g左右。吸附铵达到饱和的沸石可用5g/L的石灰乳或饱和石灰水再生。再生液用量约为处理水量的3~5%。研究表明,石灰再生液中加入0.1mol的NaCl,可提高再生效率。针对石灰再生的结垢问题,亦有采用2%的氯化钠溶液作再生液的,此时再生液用量较大。再生时排出的高浓度合氨废液必须进行处理,其处理方法有:(1)空气吹脱 吹脱的NH3或者排空,或者由量H2S04吸收作肥料;(2)蒸气吹脱 冷凝液为1%的氨溶液,可用作肥料;(3)电解氧化(电氯化) 将氨氧化分解为N2。

3空气吹脱 在碱性条件下(pH>10.5),废水中的氨氮主要以NH3的形式存在。让废水与空气充分接触,则水中挥发性的NH3将由液相向气相转移,从而脱除水中的氨氮。吹脱塔内装填木质或塑料板条填料,空气流由塔的下部进入,而废水则由塔顶落至塔底集水池。影响氨吹脱效果的主要因素有:(1)pH值 一般将pH值提高至10.8~11.5;(2)温度 水温降低时氨的溶解度增加,吹脱效率降低。例如,20℃时氨去除率为90~95%,而10℃时降至约75%,这为吹脱塔在冬季运行带来困难;(3)水力负荷 水力负荷(m3/m2.h)过大,将破坏高效吹脱所需的水流状态,而形成水幕;水力负荷过小,填料可能没有适当湿润,致使运行不良,形成干塔。一般水力负荷为2.5~5m3/m2.h;(4)气水比 对于一定塔高,增加空气流量,可提高氨去除率;但随着空气流量增加,压降也增加,所以空气流量有一限值。一般,气/水比可取2500~5000(m3/m2); (5)填料构型与高度 由于反复溅水和形成水滴是氨吹脱的关键,因此填料的形状、尺寸、间距、排列方式够都对吹脱效果有影响。一般,填料间距40~50mm,填料高度为6~7.5m。若增加填料间距,则需更大的填料高度; (6)结垢控制 填料结垢(CaCO3)特降低吹脱塔的处理效率。控制结垢的措施有:用高压水冲洗垢层;在进水中投加阻垢剂:采用不合或少含CO2的空气吹脱(如尾气吸收除氨循环使用);采用不易结垢的塑料填料代替木材等。空气吹脱法除氨,去除率可达60~95%,流程简单,处理效果稳定,基建费和运行费较低,可处理高浓度合氨废水。但气温低时吹脱效率低,填科结垢往往严重干扰运行,且吹脱出的氨对环境产生二次污染。

4折点氯化

投加过量氯或次氯酸钠(超过"折点"),使废水中氨完全氧化为N2的方法,称为折点氯化法,其反应可表示为:

NH4+十1.5HOCl0.5N2十1.5H2O十2.5H+十1.5Cl-

由反应式可知,到达折点的理论需氯(C12)量为7.6kg/kg(NH3-N),而实际需氯量在8~10kg/kg(NH3-N)。在pH=6~7进行反应,则投药量可最小。接触时间一般为0.5~2h。严格控制pH值和投氯量,可减少反应中生成有害的氯胺(如NCl3)和氯代有机物。折点氯化法对氨氮的去除率达90~100%,处理效果稳定,不受水温影响,基建费用也不高。但其运行费用高;残余氯及氯代有机物须进行后处理。

5 结语

在目前采用的四种脱氮工艺中,物理化学法由于存在运行成本高、对环境造成二次污染等问题,实际应用受到一定限制。而生物脱氮法能较为有效和彻底地除氮,且比较经济,因而得到较多应用。由于工业废水成分复杂,生物毒性大,为了取得很好的处理效果,必须针对不同行业和废水性质对其成分和抑制因素进行分析,进行适当的预处理后选择一种或几种方法联合的方式进行处理,才能达到理想的处理效果。

参考文献

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[3]叶婴其等.工业用水处理技术[M].上海科学普及出版社199597-136.

[4]周彤等.污水的零费用脱氨 结水排水 200026(2):37-39.

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[6]黄骏等.氨氮废水处理技术研究进展[J] .环境污染治理技术与没备 , 2002 , 3(1):65-68.

[7] 李金页,郑平.鸟粪石沉淀法在废水除磷脱氮中的应用[J].中国沼气,2004,22(1):7~10.

第5篇:氯化钠废水处理方法范文

关键词:化工废水 基本特点 处理方法 思考

中图分类号:X78 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)01(b)-0131-02

化工废水主要是在工业生产过程中所排放的工业废水,分为有机化工废水和无机化工废水两大类。化工废水多种多样,且多数有剧毒,不容易净化,在生物体内有一定的积累作用,在水体中具有明显的耗氧性质,易使水质恶化,因此化工净水问题是大势所趋。

1 化工废水的类型及基本特点

1.1 化工废水的类型

化工废水分为无机化工废水和有机化工废水两大类。无机化工废水包括从无机矿物制取酸、碱、盐类等基本化工原料的工业废水,它们主要是生产中的冷却用水,废水中含酸、碱、盐类和悬浮物,有的还含硫化物或其他有毒物质。有机化工废水成分多样化,包括一些合成材料、人造纤维、油漆、涂料、药品制剂生产等过程中排放的废水,一般都有强烈耗氧性,毒性较强,因为多是人工合成的有机化合物,因此污染性强且不易分解。

1.2 化工废水的特点

(1)水质成分多数比较复杂,副产物较多,反应原料常为溶剂类物质或环状结构的化合物,在一定程度上增加了废水处理的难度。

(2)废水中污染物含量高,是因为生产中原料的不完全反应和使用的溶剂介质排入了废水体系造成的。

(3)化工废水中有许多对微生物有毒有害的有机污染物。如:卤素化合物、硝基化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等。

(4)生物难降解物质多,B/C比低,可生化性差。

(5)一般化工废水有较高的色度。

2 化工废水的治理方案

2.1 物理处理法

物理处理法一般用于去除废水中的漂浮物、悬浮固体、砂粒和油类等物质。操作成本较低,方便管理,处理效果也比较稳定。常用的处理方法有过滤法、沉淀法和气浮法等。但是这些方法对可溶性强的废水成分都不易去除,所以物理处理法一般用于其他处理方法的预处理。

(1)过滤法:利用具有孔粒状粒料层截留水中的杂质以达到降低水中悬浮物的效果。

(2)沉淀法:利用化工废水中悬浮颗粒的可沉淀性,在重力作用下自然沉淀,以达到固液分离的效果。

(3)气浮法:通过生成微小的吸附气泡将悬浮颗粒附带出水面的方法。

2.2 化学处理法

化学处理法一般是通过化学反应去除废水中的有机物和无机物杂质即溶解物质或胶体物质。操作相对比较麻烦,需要一定的经济支援,常用的处理方法有:混凝法、氧化还原法、电化学法等。

2.2.1 混凝法

主要作用对象是废水中的微小悬浮物与胶体物质,通过添加化学药剂产生的凝聚作用去除形成沉淀的胶体物质,混凝法不但可以去除废水中粒径极为细小的悬浮颗粒,还能有效的去除废水色度、微生物以及部分有机物等,但是受水的温度、pH值、水量以及水质等条件影响大,对可溶性好的物质去除率低。

2.2.2 氧化还原法

用氧化剂对废水中的有机物进行氧化以达到去除效果(如图1所示)。废水经过氧化还原,可使其中所含的有机和无机的有毒物质反应成毒性较小甚至无毒的物质,从而达到净化废水的目的。

常用的方法有空气氧化法,氯氧化法和臭氧氧化法。

(1)空气氧化法的反应原理(以硫化物为例)。

无机硫化物氧化:

2HS-+2O2=S2O32-+H2O

2S2-+2O2+H2O =S2O32-+2OH-

(部分)S2O32-+2O2+2OH-=SO42-+H2O

有机硫化物氧化:

RSNa+R’SNa+1/2O2+H2O=RS―SR’+NaOH

由于空气中的氧含量偏底,氧化能力相对比较弱,主要还是常用于还原性较强的废水处理。

(2)氯氧化法(以次氯酸钙和氧化氰化钠为例)。

2NaCN+5Ca(OCl)2+H2O=N2+2CO2+ 4CaCl2+Ca(OH)2+2NaCl

氯是最普便使用的氧化剂,主要用在含酚、氰等有机废水的处理上。

(3)臭氧氧化法。

臭氧(O3)是氧(O2)的同素异形体;常温、常压下为有特殊气味的蓝色气体,具有以下性质。

①不稳定性:常温、常压状态下O3极易自行分解为O2并释放出热量。

②溶解性:O3在水中的溶解度比纯O2高10倍,比空气高25倍。

③毒性:当空气中O3的浓度达到6.25×10-6 mol/L(0.3 mg/m3)时可以闻到臭味,就会对人的眼睛、鼻子、喉及呼吸道产生一定的刺激性;当浓度达到(6.25~62.5)×10-5 mol/L(3~30 mg/m3)时就会令人出现头痛、恶心及局部呼吸器官症状;当浓度达到3.125×10-4~1.25×10-3 mol/L(15~60 mg/m3)时则对人体危害相对较大;O3的毒性还与接触的时间长短有关。

④氧化性:O3氧化能力极强,它的氧化还原电位仅次于氟,利用这一特性它可以与无机物(亚铁、Mn2+、硫化物、硫氰化物、氰化物、氯等)发生氧化还原反应,也可以将烯烃、炔烃、芳香烃等有机物质氧化成醛类或有机酸。

由于以上臭氧的特性,臭氧氧化法主要用于废水三级处理中的以下几个方面。

①降低废水中的COD、BOD。

②杀菌消毒。

③增加水中溶解氧。

④脱色和脱臭味。

⑤降低浊度。

臭氧氧化能力极强,而且没有二次污染隐患,但是具有较强的腐蚀性,贮存设备昂贵。因此臭氧氧化法与氯氧化法一样能耗相对较大,且成本比较高,不适用于处理量大和浓度较低的化工废水。

2.2.3 电化学法:在电解槽中,由于废水中的有机

污染物在电极上发生氧化还原反应被去除,污染物在电解槽的阳极被氧化外,废水中的氯离子、氢氧根离子等也可在阳极放电而生成氯、氧由此间接地破坏污染物。但是通常在实际操作中为了强化阳极的氧化作用,减少电解槽的内阻,会在废水电解槽中加一些氯化钠,使阳极生成氯和次氯酸根,对废水中的无机物、有机物都有较强的氧化作用。

2.3 物化处理法

物化处理法是指通过物理化学反应,去除或分离废水中细小的悬浮物及溶解有机物。常用的有:吸附法、离子交换法、萃取法和膜分离法等,但是这些方法都只适用于某一类物质的分离,选择性强,成本偏高,且容易造成二次污染。

(1)吸附法是利用多孔性固体物质作为吸附剂,以吸附剂的表面吸附废水中的有机污染物的方法,活性炭是最常用的吸附材料之一,对分子量在400左右的染料分子脱色效果最佳,对分子量小的染料吸附性也比较好,而对疏水性染料脱色效果较差,再加上活性炭再生能力差,费用高,所以很难广泛使用。

(2)离子交换法是为了去除残存在废水中的细小悬浮物及溶解静态有机污染物,它是一种借助离子交换剂进行离子交换反应去除有害离子的方法,在水的软化和有机废水处理中得到了广泛应用。

(3)萃取法采用不能与水相溶却能溶解污染物的萃取剂,与废水充分接触,利用污染物在水和溶剂中不同的溶解度、分配比例,达到分离、提取污染物,净化废水的目的。

(4)膜分离法是利用半渗透膜进行分子过滤处理废水的方法,利用“半渗透膜”的性质,进行过滤分离。水能通过这种膜,但水中的悬浮物及溶质通不过,所以被称为半渗透膜,利用它可以除去溶解在水中的有机物和胶状物质。

2.4 生化处理法

生化处理法是指利用自然界存生的各种微生物的新城代谢功能将废水中的有机物分化成无害物质,达到净化废水作用。此方法成本较低,操作简单,但是对营养物质、pH值、温度等条件有一定要求,若单独采用生化法处理化工废水工作难度非常大,常用的方法有:活性污泥法、生物膜法和厌氧生化法等。

(1)活性污泥是利用悬浮生长的微生物絮体处理废水的方法,它由好氧微生物及其代谢吸附的有机物、无机物组成,与废水充分接触可以降解有机污染物。

(2)生物膜法是废水与着于载体表面的好氧微生物充分接触时通过生物膜吸附和氧化废水中的有机物净化废水的过程。

(3)厌氧生化法是在无氧条件下利用厌氧或兼氧生物将废水中的有机物分化为甲烷和二氧化碳的过程。主要由水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌联合作用完成,是一个复杂的生化过程。

每一次惊心动魄的污染事件引起的骚动都向政府敲响了警钟,尤其是水污染,保护水资源、保护环境势在必行!

参考文献

[1] 冯粒克,喻学敏,白永刚,等.化工园区混合化工废水处理技术研究[J].污染防治技术,2010(4):69-73.

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[3] 孙璐,张继义.混凝-活性炭吸附对化工废水深度处理效果的研究[J].北方环境,2010(1):55-58.

第6篇:氯化钠废水处理方法范文

随着社会的进步,环境和能源问题已经成为影响国家和企业长期稳定发展最突出的问题。国家大力整顿抓企业的环保和节能减排,节能减排已作为当今企业自主创新和发展的重点,水资源便是其中不可或缺的部分。尤其是对于制盐行业而言,园区有冷凝水、冷却水等大量废水无法得到有效利用,另一方面又需要一定的补充用水。因此,如何能有效利用制盐区的废水,已成为制盐企业下阶段重点解决的目标。

2园区废水分类及利用情况

制盐企业主要产品为氯化钠,故水中也多含有盐类物质。本文主要研究生产废水,经过多方面调研和采样分析,了解到制盐废水的特点主要表现在:一是排放量大,多的直接排放量达到300m3/h以上;二是排放水的温度较高,大多高于40℃;三是排放水中含有大于300mg/L的Cl-存在,该值已经超过国家农田水灌溉标准(GB5084-92)和污水排放标准(GB18918-2002)的废水排放要求;四是盐区的各种废水水质复杂多样、排放点散乱不集中,不易处理。目前制盐企业中废水主要分以下几类:(1)循环冷却水冷却末效蒸汽的冷却水经冷却降温后封闭循环使用。为使其含盐量不致过高,排出部分热水到废水回收池,再经加压输送到循环池中;离心机等设备的冷却水回收作为循环冷却水的补充用水。(2)冷凝水制盐系统Ⅰ效产生的冷凝水经两次闪发回收热能后,返热电站作为锅炉用水,其余各效产生的混合冷凝水预热卤水后,再去冷凝水储桶作洗罐水、冲洗水,部分作为循环冷却水的补充用水,其余再做后续处理。(3)石膏洗涤水和石膏滤液制盐系统排出的石膏母液经斜板沉清桶澄清浓缩后,去石膏浆洗涤桶,再加入制盐系统的混合冷凝水进行搅拌洗涤,澄清后去压滤机进行压滤脱水。产生的石膏洗涤水和石膏滤液含NaCl浓度一般在50g/L左右,经厂区地埋管道回厂区废水池。(4)刷罐水由车间内外排水沟收集后到废水池。(5)除尘水湿式除尘器除尘水的补充一般采用新鲜水或石膏洗涤水,有的厂根据实际情况改用了生产系统的循环上水。当循环使用的除尘水含盐浓度达到250g/L时,由除尘水泵送至离心母液桶,再经母液泵回生产系统。(6)车间冲洗水及平时收集的雨水等。

3废水处理方法及原理

废水处理的方法多种多样,主要有化学法、电渗析法、反渗透法、生化法、加热蒸发法、阴离子树脂交换法等,也可以从生产操作上进行控制。根据制盐园区废水的特点,提出主要采用生产过程控制和RO反渗透处理相结合的方法来处理废水。

3.1生产过程控制生产过程控制指严格管理生产现场,对人力和设备加强管理,对首效进罐压力和各效罐的液位高度要控制好,使设备在正常状态下工作。例如对于循环泵转速主要由变频器控制,应使循环泵始终都能满足设备的正常工作值,来保证各罐内的液位高度始终都处于正常范围,同时应加强现场的管理和维护。总之,对于生产过程的控制降低Cl-的产生,达到排放标准是可以实现的,但它影响到产能的限制,应平衡好两者关系。

3.2RO反渗透处理法RO反渗透处理根据需要可设计为多级处理,以达到不同的处理水质要求,实现综合利用的目的。废水的预处理是反渗透处理中一个不能忽略的系统,它主要是为了保证主要处理系统RO能够正常长期的运行处理而设计的系统。其主要包含:过滤装置+阻垢剂加药系统+UF装置做预处理。预处理的作用是对原水进行初步处理,去除水中悬浮物质和胶体物质以保护反渗透设备的稳定运行。RO反渗透处理系统,是反渗透处理的核心部分。反渗透装置是该设备的预脱盐的核心部分,经反渗透处理的水,能去除绝大部分无机盐、细菌、有机物、微生物。其中还含后反清洗装置,主要用途是在反渗透膜面被污染时,用来对反渗透系统进行化学清洗的,同时在正常运转时,用来进行冲洗,将膜表面的一些沉积物冲掉,并使被压密实的膜恢复,恢复膜的性能,提高产水量,并能延长膜的寿命。RO装置的化学清洗装置由一个清洗药箱、清洗泵、5u保安过滤器及连接管阀件组成,当膜组件受污染时,可以用它进行RO系统的化学清洗,保证膜长期稳定的运行,降低运行成本。

4废水处理技术路线

4.1生产控制

4.1.1生产工艺的控制从工艺上控制,就目前来看是最符合实际而有效的方法,但它受生产的限制。国内几套进口装备企业已经投入使用,有可以借鉴的方式方法。采用该方法后的废水只能达到合格排放或回收利用一部分,其水的水质还是较为复杂。生产工艺控制可从源头解决产生污水的环节,它可以作为现阶段解决盐区处理废水的一个可行性方案,也可以作为集中处理方法中的前期处理。

4.1.2设备的控制对盐厂先有蒸发装置可以加装除沫器,可基本达到除沫的作用。除沫器既可以安装在蒸发室顶端,也可安装在二次蒸汽管道上,视各厂具体情况而定。这样可以大大减少冷凝水中的氯含量,也是处理废水的一个可行性方案。

4.2集中处理在集中处理工艺中,采用综合处理的方法,在做这个研究时存在两个重要的问题:(1)浓缩水的最后处理问题;(2)综合利用的水量大,如何合理利用问题。以某盐厂为例,在下面流程图中,冷凝水进入一级RO系统,一级RO处理的设定回收率为75%,一级反渗透(RO)的浓水按2∶1的比例与循环水混合,进入二级反渗透(RO),设定回收率为50%。其中淡水1可再经过一次二反渗透(RO)可以发展产业化;浓水2溶解散盐后可以发展第三产业。由上图可看出,在浓水溶解盐区散盐后能够回罐的前提条件下,该处理方式可以充分解决盐区废水外排的情况。盐区在生产和装卸、转运、包装过程中会产生大量的“废盐”,较少的浓水溶解散盐后的溶液可以回罐处理。此技术路线主要受到投入成本影响,但从企业长远的利益和今后的发展目标来看,此路线可行,后期需进一步开展研究工作。

5总结

5.1通过对生产工艺和设备进行调整控制,可以减少废水中的的氯含量及废水排放量,减轻对环境的污染。

第7篇:氯化钠废水处理方法范文

关键词:制药企业;能源消耗;节能减排;对策

中图分类号:TQ083+.4 文献标识码:A

1 制药企业的能源消耗及污染物产生情况

1.1 水和废水

制药企业首先对水的消耗量非常大,在制药过程中需要大量的水来完成药剂的制造,相对于用水量来讲,制药企业废水的排放量也占生产企业的首位,制药企业在生产过程中产生的废水可分为发酵废水、提取废水、洗涤废水和冷却废水,这部分废水如果处理不好,对环境造成的污染极其严重。

1.2 能源和废气

发酵过程需要供应压缩空气,还需要机械搅拌混合,培养基的无菌消毒需要高温,这些都消耗大量的蒸汽和电能,部分企业采用自备燃煤锅炉发电或供蒸汽,燃煤过程会排放高浓度烟尘和SO2,对环境空气造成污染。

1.3 原材料消耗和固废

发酵过程菌种的生长和繁殖要消耗很多营养物质,包括淀粉、豆粉、玉米浆等农副产品和氯化钠、硫酸镁、磷酸二氢钾等无机盐类,发酵制药发酵液提取后所剩的药渣(废菌丝体)、燃煤后所残留的炉渣和粉煤灰、废水处理过程中所产生的污泥等固体废弃物,直接排放环境也会造成危害。

1.4 噪声

生物发酵过程所用的压缩空气在压缩和释放过程会产生较大噪声,发酵罐搅拌电机也会产生一定噪声。

2 制药企业节能减排对策

2.1 建立环境管理体系,实施清洁生产

制药企业是高污染的行业,所以制药企业自身实行节能减排十分必要,企业的领导者及员工都应有节能减排的意识,这样才能对节能减排重视起来,企业才能制订一个科学合理的节能减排战略,制药企业应建立起环境管理体系,并在生产过程中不断完善,这样才能达到节能生产、清洁排放的目标,才能有效控制对环境的污染。

2.2 采用清洁能源减少污染物的排放

制药行业是蒸汽、制冷以及电能等资源能源消耗大户。制药企业若在工业园区统一供热、供汽,则更好。若为独立的能源系统,最好实现热电联供,以提高能源利用效率,减少浪费,可采用燃油锅炉、燃气锅炉或采用高效低硫煤以及洗煤节煤技术,减轻对大气的污染。

2.3 采用合适的原材料减少污染物的排放

原材料的选择对制药工业生产是非常重要的,直接影响生产的产出率和废弃物的产生量。因此,对原材料质量的把握非常关键,除了对其成分进行分析外,模拟生产条件下的摇瓶考察尤其重要。一些品种(如红霉素)发酵培养基预处理中用到的絮凝剂ZnSO4等会使药渣难以处理,而一些环境友好性絮凝剂已经使用成功。

2.4 废弃物循环利用

制药企业药品生产过程中物料输送、加热中都会造成物料的损失——这就是产生三废,废水、废气、废渣的来源。实施清洁生产要求流失的物料必须加以回收,返回到流程中或经适当处理后作为原料回用,建立从原料投入到废物循环回收利用的生产闭合圈,使工业生产不对环境造成危害。

3 搞好末端治理是清洁生产的重要补充

3.1 废水的处理

利用微生物方法处理发酵工业废水中的有机物是最经济有效、也是目前已经大规模推广并成功运用的办法,它符合自然环境的代谢规律。

活性污泥法,对污泥龄的操控,如果进水浓度高,水量大(即污泥负荷高)时,可以按正常标准进行,如果污泥负荷不高,就要根据实际情况进行调整。曝气池沉降性差依据的参数是SV30值,30%以下比例是正常的。对于生物膜法填料上生物膜的培养原理是靠粘附在填料上的微生物自身繁殖形成生物膜,而不是所投放的活性污泥大量粘附的结果。因而在取来接种的活性污泥投入到反应器中闷曝24h后,排出剩下的活性污泥(防止游离态微生物与填料上的微生物争取有机养料),然后连续进水进行挂膜。在培养中,曝气量不能太大,这有利于生物膜形成。

厌氧段的微生物,本身自氧化能力极强。分解有机物不是不需要氧,只是不是空气中的游离态氧。而是哄骗了有机物分子中的化学结合氧罢了。由此,厌氧微生物对难降解有机物也会产生较好的去除率的。在缺氧条件下,废水中的有机物完成厌氧反应的第一阶段,将一些难生物降解的有机物分解成易生物降解的小分子有机物,降低CODcr、BOD5、SS、S2-、色度,提高废水可生化性,为后续生化处理创造良好条件。

3.2 粉末活性炭吸附技术

粉末活性炭在污水处理中的使用已有70 年左右的历史。自从美国首次使用粉末活性炭去除氯酚产生的嗅味以后,活性炭成为给水处理中去除色、嗅、味和有机物的有效方法之一。国外对粉末活性炭吸附性能作的大量研究表明:粉末活性炭对三氯苯酚、二氯苯酚、农药中所含有机物、三卤甲烷及前体物以及消毒副产物三氯醋酸、二氯醋酸和二卤乙腈等等均有很好的吸附效果,对色、嗅、味的去除效果已得到公认。

3.3 曝气生物滤池法

该工艺是一种淹没式上向流生物滤池,其滤料为比重小于1 的球形颗粒并漂浮在水中。通过硝化和反硝化作用净化水质,其处理能力大大高于活性污泥法,并能达到很高的排放水质标准。

3.4 废气的处理

锅炉废气中所含的烟尘可通过静电除尘、布袋除尘、文丘里除尘、塔板除尘等方法除去,SO2可采用湿法脱硫、半干法脱硫、干法脱硫等去除,都有显著的效果。沼气作为清洁能源可广泛用于民用燃气、锅炉或烘干炉燃气、沼气发电等。

3.5 固废的处理

固体废弃物是一种放错地方的资源,充分利用固体废物,既可以缓解环境压力,也可以节约资源。控制城市固体废弃物对环境污染和对人体健康危害的主要途径是实行对固体废物的资源化、无害化和减量化处理。土地填埋法、焚烧法、堆肥法可实现或部分实现对固体废弃物的无害化处置,从而使固体废弃物或其中的有害成分无法危害环境,或转化为对环境无害的物质。

3.6 噪声的处理

可通过完善建筑布局、采用噪声较小的设备、加装消音器和减振措施、种植绿化带、建隔音墙和双层隔音玻璃等措施,从噪声源、传播途径和影响受体等方面综合考虑减轻噪声。

结语

制药企业是我国的重大污染行业之一,除其污染严重外,对能源消耗量也大,随着环保问题越来越被人们所关注,如何更好的实现制药企业的节能减排问题已成为迫在眉睫的重要事情。所以对于制药企业来讲,应找到能资源消耗环节和产排污节点,大力推进环境管理和实施清洁生产,努力实现经济效益与环境效益的协调发展。

参考文献

[1]李钧,李志宁.药品的清洁生产与绿色认证[M].化学工业出版社,2004.

第8篇:氯化钠废水处理方法范文

关键词:凹凸棒土,改性,进展

一.前言

凹凸棒石又称坡缕石, 是具有独特层状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物[1] , 浅白色, 在矿物学上隶属于海泡石族, 具有较大的比表面积和较强的吸附性能。我国江苏、安徽、山东、辽宁等地发现和探明许多的凹凸棒石矿点, 其中江苏盱眙矿点产量居首位, 储量高达2. 72×108 t, 占全球凹凸棒石总储量的近50 %。凹凸棒土其广泛的应用价值使其在粘土矿物学、材料科学、物理化学、土壤科学、环境工程中受到广泛重视。

美国早在20 世纪40 年代就已经开采应用凹凸棒土[2 ] 。我国对凹凸棒土的研究起步较晚,与发达国家相比还有很大的差距,且资源利用率底,使用范围小,产品开发的多样化、系列化程度差。目前,我国生产的粘土产品主要应用于无机化工、建材工业、农业食用油加工等较低端的领域,初级加工产品和低附加值产品比例较高,造成优质原料往往不能用于生产或无法大量生产高档产品。

我国凹凸棒土储量的绝对数和总资源量完全能满足近期工业生产的需求,与世界各国相比具有较明显的优势[3 ] 。但是天然凹凸棒土杂质含量多,削弱了凹凸棒土原有的性能,使用时有一定的局限性,故改性成为国内外研究的课题。

二.凹凸棒土的改性研究

凹凸棒土原矿石含有大量的杂质,如蒙脱石、伊利石和碳酸盐等,影响着凹凸土的使用性能,需要经过提纯和改性处理才能提高凹凸棒土的使用效果。对凹凸棒土进行改性的目的在于改善粒子在聚合物中的分散性质,或者提高其多种性能。

酸改性是一种方法。凹凸棒土的比表面积会随着酸含量的增加、改性时间的延长而增大。如果酸浓度过大,凹凸棒土中八面体阳离子近乎于完全溶解,四面体结构失去支撑引起结构塌陷,会引起比表面积下降[4 ] 。凹凸棒性为了满足不同的生产需求,应考虑实际成本等问题。

王红艳等[4-5 ]分别用硫酸、盐酸和硝酸对凹凸棒土进行改性处理。由于凹凸棒中八面体出现不均匀、不连续溶解以及局部四面体硅的溶蚀等因素,凹凸棒土孔道开放和直径扩大, 比表面积增加, 对重金属离子的吸附能力增加。实验证明,用4mol/ L 的硫酸、3mol/ L 的盐酸和4mol/ L 的硝酸改性后的凹凸棒土吸附重金属离子的能力最好,水溶液中重金属离子去除率接近100 %。不同无机酸改性的凹凸棒土对不同重金属离子的吸附效果基本相同,均具有较好的吸附能力。

有机改性是另一种方法。凹凸棒土的有机改性一般采用有机表面活性剂作为改性剂,用长碳链有机阳离子取代凹凸棒土间无机阳离子,使层间距扩大;同时凹凸棒土颗粒表面也能吸附部分无机阳离子,晶格内外部分结晶水、吸附水也可能被有机物取代,从而改善疏水性,增强吸附有机物的能力。改性可以用搅拌法 [6] 。

超声波法是一种比传统搅拌法更先进的一种方法。它是将超声波发生器发出的高频振荡信号转换成高频机械振荡而传播到介质,并通过液体介质向四周传播。由于超音频纵波传播的正压区和负压区的交替作用,产生成千上万个超过100MPa 的微小气泡并随时爆破,产生“超声空化”。空化作用更容易实现反应物的均匀混合,消除局部含量不匀,提高反应速度,刺激新相形成[7 ] 。

宋仁峰等[8 ] 采用超声分散的方法得到了凹凸棒土纳米尺度粒子,并对其表面用已烯基三已氧基硅烷进行了改性,将此种改性后的纳米凹凸棒土与聚合物复合,可使聚合物获得其它优异的物理、化学及力学性能。还可以采用异丙醇溶解的钛酸酯偶联剂NDZ ―311 对凹凸棒石粘土进行超声湿法表面改性。

其它有机改性方法也被利用。张良等[9]采用饱和氯化钠对凹凸棒土进行离子交换,利用十八烷基三甲基氯化铵对凹凸棒土进行有机改性。结果表明,采用八烷基三甲基氯化铵对凹凸棒性是可行的,有机改性剂以物理吸附的形式存在于凹凸棒土表面。

王金明等[29 ]用质量分数为8 %的氢氧化钠溶液改性凹凸棒土,改性后凹凸棒土的面网间距增大,改善了凹凸棒石的吸附能力。

王丽等[11 ]以江苏盱眙凹凸棒土为原料,分别采用煅烧、酸洗、碱洗、氯铵洗和碳铵洗的方法对其进行改性,考察改性后的凹凸棒土分别对钾、钙、镁3种离子的离子交换效果。实验结果表明,改性后的凹凸棒土对钾、钙、镁离子的交换吸附能力增强。

三.结语与展望

我国凹凸棒石粘土矿矿产资源丰富,价格低廉,经过改性后的凹凸棒土性能明显改善,针对不同的应用方面采用不同的改性方法和改性剂可获得不同的应用效果,因此研究和开发凹凸棒土的改性方法和技术具有十分重要的意义。

参考文献:

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[7],戴友芝. 超声波及其联用技术处理有机污染物的研究进展

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酸盐通报,2003 ,22 (3)∶ 36 - 38.

第9篇:氯化钠废水处理方法范文

本文介绍了染色基本理论:染色动力学理论和染色热力学理论的原理,用阳离子改性剂WLS对棉纱线进行改性,对WLS改性棉纱线进行染色处理,并分析了改性前后的棉纱线染色原理的变化,为以后的活性染料的无盐染色的实际应用提供理论依据。

关键词:活性染料;染色动力学理论;染色热力学理论;阳离子改性剂WLS

活性染料自1956年问世以来,由于其解决了棉纱线染色湿处理牢度差的问题,同时具有色谱齐全、色泽鲜艳、应用工艺简便、实用性强、价格相对便宜等优点,近年来已成为棉纱线所用染料中产量和产值最大的染料。但是,在活性染料染棉的传统工艺中,需要加入无机盐促进染料上染,因此导致废水中无机离子过多难以处理,致使污水处理成本大大增加。本文主要是针对无机盐促染,染料水解利用率不高以及增加废水处理负担的问题,选择自制的阳离子改性剂改性棉纱线并进行染色处理。重点研究改性前后棉纱线染色动力学和染色热力学性能变化,并评价改性效果,为以后活性染料无盐染色的实际应用提供理论依据。

1 染色基本理论

1.1 染色动力学理论

上染速率通常以纤维上染料浓度对时间的变化率来表示,或者以达到一定上染百分率所需的时间来表示。上染百分率表示吸附在纤维上的染料量占投入染料总量的百分率。在恒温条件下进行染色,以纤维上染料浓度或上染率为纵坐标,染色时间为横坐标作图,所得曲线称为上染速率曲线,是染色动力学的基础。

1.2 染色热力学理论

染色热力学研究染色平衡问题,其中吸附等温线是其研究的一个重要问题。吸附等温线是在恒定温度下,上染达到平衡时,纤维上的染料浓度和染液中染料浓度的关系曲线即为吸附等温线,这是染色热力学的基础,表达染料在一定温度下对纤维的上染能力。

吸附等温线主要有三种典型的类型,即能斯特(Nernst)型、朗缪尔(Langmuir)型和弗莱因得利胥(Freundlich)型。能斯特(Nernst)型的特点是:上染达到平衡时,[D]f/[D]s是一个常数,纤维上的染料浓度和溶液中的染料浓度成正比关系,随着溶液浓度的增高而增高,直到饱和为止,染料吸附上染纤维的机理为物理非定位吸附。朗缪尔(Langmuir)型特点:上染达到平衡时,1/[D]f和1/[D]s成直线关系,染料在纤维上是化学定位吸附,各吸附位置吸附等电量的染料阴离子后即饱和。该吸附等温线假设各吸附位置间不发生相互影响,为单分子层吸附。弗莱因得利胥(Freundlich)型的特点是:上染达到平衡时,lg[D]f和lg[D]s成直线关系,染料在纤维上发生多分子层物理非定位吸附[1]。

2 试验

2.1 试验材料与仪器

本试验采用的自制助剂WLS是含有环氧基团的季铵盐阳离子改性剂,其结构中有较多羟基等极性基,易溶于水,在碱性条件下通过活性基团与棉纱线反应,使棉纱线阳离子改性,从而增大阴离子活性染料与纤维之间的静电引力、氢键和范德华力,使更多染料容易上染,并与纤维发生化学反应形成共价键,极大地改善棉纱线的染色性能,进而实现活性染料无盐染色。

本试验采用的是纯棉纱线(18.2tex),直径为0.172mm。染料是活性红M-8B,由佛山市山龙纺织印染有限公司生产;氯化钠,由天津市红岩化学试剂厂提供;无水碳酸钠、氢氧化钠,由天津市恒兴化学试剂制造有限公司提供;枧油,由佛山市山龙纺织印染有限公司提供;皂片,由纳爱斯集团制造。

试验仪器:722S光栅分光光度计;HHS-24电热恒温水浴锅;FA1004电子天平。

2.2 染色的工艺设计

2.2.1 工艺流程

助剂WLS改性棉织物活性染料染色测定表观染色效果的各个指标。

2.2.2 阳离子改性剂WLS改性棉纱线工艺

棉纱线先用WLS助剂(15g/L)在60℃下预处理15min,浴比为10:1,再加入NaOH(6g/L)处理15min,最后取出纱线,再用冷水充分水洗。

2.2.3 未改性棉纱线的染色工艺

采用下面染色处方中活性红M-8B2%染料的染色工艺。

染色处方:活性红M-8B2%(owf),氯化钠40g/L(动力学和热力学加入的量为60g/L),碳酸钠10g/L,浴比30:1。

升温工艺曲线1:

2.2.4 改性棉纱线的染色工艺

采用下面染色处方中活性红M-8B2%染料的染色工艺。

染色处方:活性红M-8B2%(owf),碳酸钠10g/L,浴比30:1。

升温工艺曲线2:

2.3 测试指标

2.3.1 上染百分率的测定

采用残液法,用722S光栅分光光度计,在最大吸收波长下,测得残液的吸光度Ai,并测量原液的吸光度A0;按公式(1)计算上染百分率(E):

上染百分率(E)/%= (1 AiVi/A0V0)×100 (1)

其中:Ai、A0分别为残液、原液的吸光度值;Vi、V0分别为残液、原液的体积。

2.3.2 上染速率曲线的测定

按染色处方染色,活性红M-8B2%(owf),改性棉纱线不加盐,未改性棉纱线加盐(60g/L),纤维0.500g,浴比100:1,将配好的染浴放入HHS-24型电热恒温水浴锅加热至恒定温度(40℃、60℃、80℃),在染浴中分别投入改性和未改性的棉纱线,记录开始时间,分别在染至5min、10min、20min、30min、45min、60min、80min、110min、150min,200min,结束一个染色试样并及时用蒸馏水洗涤数次,除去纤维表面浮色,洗涤液倒回残液中,用722S分光光度计在λmax下测定残液吸光度Ai 。按工艺处方配制三个空白染浴(化学药品一起加入), 分别在处理至0min、60min、200min结束,并将空白染浴定容,在λmax下测定吸光度A0。然后按(1)式计算上染百分率,以时间为横坐标,上染百分率为纵坐标绘制上染速率曲线,计算有关参数。测定的参数分别如下:按(1)式求出上染百分率绘制上染速率曲线[2-3]。

2.3.3 染色热力学吸附等温线测定[4]

配制5g/L的标准染液分别取lmL、2mL、3mL、4mL、5mL、6mL、7mL、8mL,纤维0.500g,改性棉纱线不加盐,未改性棉纱线加盐(60g/L),配制浴比100:1的染液,分别在40℃、60℃和80℃条件下对改性和未改性棉纱线进行恒温染色试验(不加固色剂碳酸钠)。染色200min后取出纤维,用蒸馏水洗涤数次,除去纤维表面浮色,洗涤液倒回残液中,用722S分光光度计测得染色残液吸光度值。按工艺处方配制8个空白染浴(化学药品一起加入),分别在染色结束后将空白染浴定容,在λmax下测定吸光度A0,按公式(1)计算上染百分率,得出染色平衡条件下,染料在纤维上的浓度[D]f,从而得出染液中染料浓度[D]s,计算公式如(2)、(3)所示:

(2)

(3)

式中:E――上染百分率,%;

m0――纤维质量,g;

mf――染色平衡时染料在纤维上的质量,mg;

V――染浴总体积,L;

[D]f――染色平衡时染料在纤维上的浓度,mg/g;

[D]s――染色平衡时染液中染料浓度,mg/L。

3 测试结果与分析

3.1 改性棉纱线染色动力学的研究

取活性红M-8B 2%(owf),按2.2.3和2.2.4中工艺处方分别配制10个染浴,然后按2.3.2方法试验。通过测定改性的纤维和未改性纤维在恒定温度下(40℃、60℃、80℃)的上染速率曲线,研究WLS改性助剂改性对活性红M-8B染料上染纤维性能的影响。相应的上染速率曲线分别如图1、图2和图3所示。

图1 40℃上染速率曲线

图2 60℃上染速率曲线

图3 80℃上染速率曲线

由图1~图3可以看出,在恒定温度下,染色时间相同时,改性棉纱线的上染百分率大于未改性棉纱线的上染百分率。在染色初始阶段,改性棉纱线上染百分率比未改性棉纱线上染百分率高10%~40%,纤维上染料量增加得很快,随着时间的延长,增加变慢,最后纤维上的染料量不再随时间的延长而增加,达到了染色平衡,这说明较多的染料吸附发生在染色的最初几十分钟内。改性棉纱线的平衡百分率比未改性棉纱线的平衡百分率高50%~60%。

从图中还可以看出,在染色初始阶段,染色温度越高,初染率越高,上染速率越快,达到平衡所需时间较少,但平衡吸附量有所降低。尼勒等人认为,在纤维素纤维染色时,其染色速度即扩散速度随温度的升高而提高,而平衡吸附量则随温度的升高而减小。这一结果恰恰证实了尼勒的观点,并与图1~图3的描述相符。

3.2 改性棉纱线染色热力学的研究

通常吸附等温线的形状与纤维的结构、染料结构、品种以及染色条件都有一定的关系。本文测定了活性红M-8B在改性和未改性棉纱线上的吸附等温线。

按2.3.3试验方法分别做出40℃、60℃、80℃时改性和未改性棉纱线的吸附等温线,结果如图4至图9所示。

图4 40℃时改性棉纱线的吸附等温线

图5 60℃时改性棉纱线的吸附等温线

图6 80℃时改性棉纱线的吸附等温线

图7 40℃时未改性棉纱线的吸附等温线

图8 60℃时未改性棉纱线的吸附等温线

图9 80℃时未改性棉纱线的吸附等温线

由图4~图9只能直观地看到改性和未改性棉纱线的吸附等温线的图形趋势,很难判断其吸附等温线类型,为了更加准确地判定改性和未改性棉纱线吸附等温线的类型,根据不同吸附等温线纤维上的浓度[D]f和染液浓度[D]s的不同关系,将各吸附等温线的数据分别在不处理([D]f和[D]s成直线关系)、求对数(lg[D]f和lg[D]s成直线关系)、求倒数(1/[D]f和1/[D]s成直线关系)后做直线拟合处理,结果见表1。

表1 各吸附等温线的拟合度

由图4~图9和表1可看出,各拟合度越接近1,说明其线性关系越好。未改性棉纱线在40℃和80℃时lg[D]f和lg[D]s的拟合度分别为0.9883和0.9824,是比较符合Freundlich型的,在60℃时的lg[D]f和lg[D]s的拟合度为0.9741,比较低,很难判断其吸附等温线类型,但由于吸附等温线类型与温度关联不大,所以可判定60℃时也为Freundlich型,即纤维上的染料浓度[D]f随着溶液中染料浓度[D]s的增大而逐渐增大,没有染色饱和值,但增长率逐渐减小,即未改性棉纱线在用活性红M-8B染色时主要发生的是物理非定位吸附,未加碱固色前染料是以范德华力和氢键固着于纤维。

改性棉纱线在40℃、60℃和80℃时1/[D]f和1/[D]s的拟合度分别为0.9729、0.9597和0.9631,都低于0.98,很难判断其吸附等温线类型,但相比lg[D]f和lg[D]s的拟合度和[D]f和[D]s的拟合度而言,1/[D]f和1/[D]s的拟合度高出很多,所以可判定改性棉纱线的吸附等温线类型更符合Langmuir型,即当[D]s很低时,[D]f随着[D]s的增加而增加,它们之间是直线关系。但当[D]s增加到一定值时,[D]f几乎不再随其增加而增加,这说明已达染色饱和,即改性棉纱线在用活性红M-8B染色时主要发生的是化学定位吸附,未加碱固色前染料主要是以静电引力固着于纤维,说明改性棉纱线染色吸附机理发生了变化。

4 结论

本文采用自制反应性阳离子改性剂WLS改性棉纱线,重点通过对改性和未改性棉纱线的染色动力学和热力学性能的研究,对比改性和未改性棉纱线的染色动力学参数、确定改性和未改性棉纱线的吸附等温线类型及染色机理,通过研究得出以下结论:

⑴ 通经过WLS助剂改性的棉纱线,使纤维分子中引入阳离子极性基团,增大了活性染料与改性棉纱线之间的静电引力、范德华力和氢键等作用力,致使改性棉纱线在不加电解质的条件下的上染百分率比未改性棉纱线在加电解质盐60g/L的条件下的上染百分率要高出50%~60%。由此可见WLS助剂改性棉纱线具有重大的意义,能显著改善棉纱线的染色性能,并实现活性染料的无盐染色。

⑵ 通过WLS助剂的改性,棉纱线的吸附等温线由Freundlich型吸附等温线变为Langmuir型吸附等温线,由物理非定位吸附变为化学定位吸附。由此说明改性棉纱线染色吸附机理发生了变化,改性后的棉纱线更有利于染料的上染。WLS助剂是一种性能优良的织物改性剂,WLS助剂改性棉织物工艺简单,可实现活性染料无盐染色,从而极大地降低了染色废水的污染,减轻了污水处理负担,有利于环境保护。

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