含氟廢水的處理方法范文
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篇1
【關(guān)鍵詞】含氟廢水處理;化學(xué)沉淀法;絮凝沉淀法;吸附法;回收再利用
0 引言
工業(yè)生產(chǎn)中會產(chǎn)生大量危害生態(tài)環(huán)境的含氟廢水,關(guān)于含氟廢水的處理問題越來越引起人們的重視。
對于人體而言,氟是人體必需的微量元素之一,是維持骨骼正常發(fā)育不可或缺的成分,對人體健康起著十分重要的作用。當(dāng)其含量過低時(shí),會出現(xiàn)齲齒,含量過高時(shí),會引起氟中毒。長期食用含氟量高的水、糧食和蔬菜等,不僅易引起氟斑牙以及骨質(zhì)疏松、骨骼變形、發(fā)脆等氟骨癥并且可損害神經(jīng)系統(tǒng)、細(xì)胞膜以及其他器官,而且還可能導(dǎo)致甲狀腺功能失調(diào),腎功能障礙以及誘發(fā)腫瘤,對人體和其它生物存在極大的潛在危害。
在許多行業(yè)如化肥、農(nóng)藥、氟化工、儀表、輕工、電鍍、火力發(fā)電、冶金、半導(dǎo)體、稀土及原子能等行業(yè)都會產(chǎn)生含氟廢水從而污染環(huán)境,對農(nóng)、牧業(yè)造成嚴(yán)重的危害[1]。這些廢水一般含有呈氟離子(F-)形態(tài)的氟。按照國家工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn),氟離子濃度應(yīng)小于10mg/L,對于飲用水則標(biāo)準(zhǔn)更高,氟離子濃度要求在1mg/L以下。含氟廢水若不經(jīng)處理任意排放,則會嚴(yán)重污染人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境。因此除氟工藝研究一直是國內(nèi)外環(huán)保及衛(wèi)生領(lǐng)域的重要課題[2]。
1 含氟廢水的基本處理方法
近二三十年來,國內(nèi)外對含氟廢水的處理進(jìn)行了大量的研究,對除氟工藝及相關(guān)基礎(chǔ)理論的研究也取得了一些進(jìn)展。目前,含氟廢水的除氟方法主要有吸附法、沉淀法,此外還有電凝聚法、電滲析法、反滲透技術(shù)等電化學(xué)方法[3]。這些方法中,電凝聚法及反滲透法裝置復(fù)雜,耗電量大,因而都極少采用。切實(shí)可行的方法有化學(xué)沉淀法、混凝沉降法和吸附法。下面就這幾種方法進(jìn)行簡單介紹。
1.1 化學(xué)沉淀法
處理含氟廢水最常用的是化學(xué)沉淀法,在高濃度含氟廢水預(yù)處理應(yīng)用中尤為普遍。最為常用的是鈣鹽沉淀法,即向含氟廢水中投加石灰、石灰乳、電石渣、氯化鈣等含鈣的化合物,使廢水中的F-與Ca2+生成CaF2沉淀而被除去。目前處理工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的高濃度廢水,使用最多的是石灰沉淀法。但由于鈣鹽溶解度小,而且生成的CaF2沉淀會包裹在氫氧化鈣或氯化鈣顆粒表面,使之不能被充分利用,所以用量很大。投加石灰乳時(shí),即使廢水的pH值達(dá)到12,也只能使水中氟的質(zhì)量濃度下降到15mg/L左右[4]。即使用水溶性較好的CaCl2除氟,用量一般也需維持在理論用量的2~5倍,因?yàn)镃a2+和F-生成CaF2的反應(yīng)速度較慢,而且形成的CaF2微細(xì)晶粒本身具有一定的溶解度,所以達(dá)到平衡需較長的時(shí)間。為使反應(yīng)加快,需加入過量的Ca2+,使投加的鈣鹽與水中F-的摩爾比達(dá)2倍以上,而且出水口的氟離子濃度很難低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)(10mg/L)。因此,化學(xué)沉淀法處理含氟廢水雖然具有工藝簡單、易操作、成本低的優(yōu)點(diǎn),但是存在沉降效果差、污泥水含量高且脫水困難以及出水難以達(dá)標(biāo)等缺點(diǎn)。
1.2 混凝沉淀法
混凝沉淀法是利用混凝劑在水中形成帶正電的膠粒吸附水中的F-,使膠粒相互凝聚成較大的絮狀物沉淀,以達(dá)到除氟的目的。混凝沉淀一般只適用于處理氟含量較低的廢水,可采用鐵鹽或鋁鹽兩大類混凝劑除去廢水中的氟。常用的混凝劑有硫酸鋁、聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵等。
為達(dá)到良好的去除效果,化學(xué)沉淀法和混凝沉淀法常聯(lián)合使用,即先采用石灰沉淀進(jìn)行預(yù)處理,可以大幅降低廢水中F-的濃度,減少后續(xù)處理的負(fù)荷,然后再加混凝劑吸附沉降,協(xié)同作用除氟效果較好。
1.3 吸附法
吸附法主要是將工業(yè)含氟廢水通過裝有吸附劑的設(shè)備,使氟與吸附劑中的其他離子或基團(tuán)交換而被吸附劑吸附除去,吸附劑經(jīng)再生后可回收利用。由于其去除機(jī)理主要是離子交換,所以吸附法一般適用于處理低濃度含氟廢水或經(jīng)其他方法預(yù)處理后的氟化物濃度較低的廢水,對于高濃度含氟廢水的處理,一般需進(jìn)行前期預(yù)處理,否則要頻繁再生吸附劑,增加了處理成本。
吸附法一般將吸附劑裝入填充柱,采用動態(tài)吸附方式進(jìn)行,操作簡單,除氟效果穩(wěn)定,但存在吸附劑吸附容量低,處理水量少的缺點(diǎn),通常吸附法只適用于深度處理[5]。
2 含氟廢水的回收再利用
某些氟化工生產(chǎn)廢水中氫氟酸含量很高,廢水處理過程復(fù)雜、成本高而且處理后很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。針對這種情況,利用廢水中的氫氟酸,使其作為生產(chǎn)其他化工產(chǎn)品的原料,可以達(dá)到即降低廢水中氫氟酸濃度,同時(shí)又創(chuàng)造一定經(jīng)濟(jì)價(jià)值的目的。利用廢水中氫氟酸生產(chǎn)氟硼酸鉀是一種較好的處理方法。
氟硼酸鉀的生產(chǎn)原理:
3HF+H3BO3=HBF3OH+2H2O HBF3OH+HF=HBF4+H2O
HBF4+KOH=KBF4+H2O
原料:1.氫氟酸:某化工廠生產(chǎn)廢水,經(jīng)檢測廢水主要含量為氫氟酸,密度1.15g/cm3;2.硼酸99.5%;3.氫氧化鉀
實(shí)驗(yàn)方法:稱量氫氟酸廢水200g,放在塑料燒杯中,緩慢分批加入62g硼酸,同時(shí)用塑料攪拌棒進(jìn)行手動攪拌,放熱比較劇烈,硼酸很快溶解在氫氟酸中,溶液澄清透明,塑料燒杯放在冷水浴中冷卻。反應(yīng)溫度不超過40℃,反應(yīng)2小時(shí)得到的是氟硼酸溶液。將制得的氟硼酸用濃度為280g/L的氫氧化鉀溶液中和。析出的氟硼酸鉀結(jié)晶經(jīng)過分離、洗滌、干燥,得到成品。
3 結(jié)束語
含氟廢水的處理方法中,目前常用的是沉淀法和吸附法,為了取得較好的處理效果,一般采用幾種方法聯(lián)合使用。利用含氟廢水作為原料生產(chǎn)氟硼酸鉀,可以達(dá)到回收再利用的目的,其在工業(yè)生產(chǎn)中的工藝實(shí)現(xiàn)及效益評估還需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究。
【參考文獻(xiàn)】
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篇2
【關(guān)鍵詞】含氟廢水;處理方法;實(shí)驗(yàn)
引言
含氟廢水的來源不同,對含氟廢水的處理需要根據(jù)種類、組成、含量等不同,在處理需要使用切實(shí)可行的方法并用處理。實(shí)際操作中對含氟廢水中組成成分的剖析研究是決定含氟廢水處理方法選擇的重要環(huán)節(jié),文章將結(jié)合試驗(yàn)部分來說明。
1.含氟廢水實(shí)驗(yàn)分析
1.1含氟廢水水樣
某公司含氟廢水水樣,廢水特征:pH=9.3,氟離子濃度為380mg/l左右。主要儀器為JB-1型磁力攪拌器、PXS-215型數(shù)字型離子計(jì)、氟化鑭單晶膜氟離子電極、222型甘汞參比電極、pHS-25型pH計(jì)、T500型天平。主要藥劑有氯化鈣、混凝劑PAC、熟石灰。
1.2實(shí)驗(yàn)方法及步驟
1.2.1加入熟石灰的實(shí)驗(yàn)
取100ml水樣置于250ml塑料王燒杯中,加入不同量的熟石灰,攪拌3min,然后靜置30min,測上清液的pH值,選取合適的pH值。
1.2.2加入CaCl2的實(shí)驗(yàn)
在合適pH值的水樣中,加入不同量的氯化鈣,攪拌3min,然后靜置30min,測上清液的氟離子濃度,選取合適的氯化鈣加量。
1.2.3加入混凝劑PAC的實(shí)驗(yàn)
在合適的pH值和氯化鈣加量的水樣中,加不同量的混凝劑PAC,先快速攪拌2min,再慢速攪拌4min,倒入100ml量筒中,靜置30min,觀察沉淀物和上清液的分離情況。
2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.1熟石灰合適加入量的確定
熟石灰的加入有兩個作用:1)通過Ca2+離子先去除一部分F-離子;2)通過OH-離子調(diào)節(jié)溶液pH值,為沉淀劑CaCl2和混凝劑PAC的良好發(fā)揮打下基礎(chǔ)。
取100ml含氟廢水樣中加入不同量的熟石灰,攪拌3min,然后靜置30min后,隨著熟石灰的加入,廢水中pH值逐漸升高,當(dāng)加入至一定濃度時(shí),再增加熟石灰的量,廢水中pH值增加不大,在后續(xù)廢水處理過程中,還需加混凝劑PAC來降低廢水中F-的濃度及pH值,因混凝劑PAC有弱酸性,故從成本和這方面考慮,選pH值為11.82,即熟石灰的加入量為0.75g/l。
2.2CaCl2加入量的確定
在熟石灰加入量為0.75g/l,pH值為11.82的廢水樣中加入不同量的氯化鈣,攪拌3min;在熟石灰加入量為0.75g/l,pH值為11.82的廢水樣中加入不同量的氯化鈣,隨氯化鈣加入量增加,廢水處理液中的殘余氟離子質(zhì)量濃度逐漸變小,至一定值后,殘余氟離子質(zhì)量濃度變化量逐漸不明顯。當(dāng)氯化鈣加入量為4g/l,廢水中殘余氟離子濃度達(dá)到最低值12.0mg/l。因此,選擇按4g/l的量加入氯化鈣。
2.3混凝劑PAC合適加入量的確定
在確定的pH值和氯化鈣加量的廢水樣([F-]=12.0mg/l,pH=7.41)中,加不同量的混凝劑PAC,先快速攪拌2min,再慢速攪拌4min;靜置30min后,取上清液測pH值和氟離子濃度,結(jié)果如圖1。
當(dāng)靜置時(shí)間為2h時(shí),取上清液測氟離子質(zhì)量濃度,結(jié)果如圖2。
圖1、圖2的結(jié)果顯示了PAC的加量與廢水處理液中殘余氟離子質(zhì)量濃度的關(guān)系,隨PAC的加量的增加,廢水處理液中殘余氟離子質(zhì)量濃度逐漸降低。當(dāng)PAC的加量為400mg/l時(shí),圖1顯示靜置30min后,廢水處理液中殘余氟離子質(zhì)量濃度達(dá)到9.3mg/l,達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn);當(dāng)靜置時(shí)間為2h,圖2的結(jié)果顯示:廢水處理液中殘余氟離子質(zhì)量濃度進(jìn)一步降低為8.6mg/l;且PAC的加量分別為300mg/l、400mg/l的廢水處理液中殘余氟離子質(zhì)量濃度均達(dá)到國家規(guī)定的含氟廢水排放一級標(biāo)準(zhǔn)值≤10mg/l的要求。有研究表明:投加PAC的效果的優(yōu)于Al2(SO4)3,要達(dá)到相同的效果,PAC的投加量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于Al2(SO4)3的投加量,因此,本文選用投加PAC。
2.4含氟廢水處理的工藝流程設(shè)計(jì)
根據(jù)含氟廢水的處理結(jié)果,我們設(shè)計(jì)了一套現(xiàn)實(shí)可行的廢水處理工藝流程,如圖3所示。該流程主要有:1)集水池,用于收集廢水;2)反應(yīng)池,用于生成CaF2沉淀;3)豎流沉淀池,用于快速分離CaF2沉淀物;4)排水池,用于收集并排放處理后的上清液;5)污泥池,用于濃縮沉淀污泥。通過壓濾機(jī)將沉淀污泥進(jìn)行脫水處理,壓濾成餅。
從圖3可看出,含氟廢水流入集水池,將集水池的廢水抽入反應(yīng)池加熟石灰和氯化鈣進(jìn)行化學(xué)沉淀反應(yīng);反應(yīng)完全后的廢水溶液全部抽入豎流沉淀池加PAC進(jìn)行絮凝處理,按規(guī)定時(shí)間靜置后,將豎流沉淀池的達(dá)標(biāo)排放清液抽入排水池,沉淀物則被抽入污泥池;將排水池的達(dá)標(biāo)排放清液向外排放或循環(huán)利用;將污泥池的沉淀物抽入壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理,并壓濾成餅,供給氟化物生產(chǎn)制造商或建筑材料生產(chǎn)商作生產(chǎn)原料使用,變廢為寶。
3.結(jié)語
本文通過分析含氟廢水中氟離子的去除機(jī)理和氟化鈣沉淀物的固液分離強(qiáng)化機(jī)理,用實(shí)驗(yàn)研究了熟石灰、沉淀劑氯化鈣和混凝劑PAC的加入量;對于特定水樣,當(dāng)熟石灰加入量為0.75g/l、沉淀劑氯化鈣加4g/l、混凝劑PAC加400mg/l,沉淀2h時(shí),廢水殘留[F-]=8.6mg/l,取得了滿意的處理效果。與此同時(shí),設(shè)計(jì)了一套現(xiàn)實(shí)可行的廢水處理工藝流程,運(yùn)行方便、成效明顯。
參考文獻(xiàn)
篇3
關(guān)鍵詞廢酸液 酸洗太陽能電池沉淀
太陽能作為一種清潔能源,被越來越廣泛的應(yīng)用。但在太陽能電池生產(chǎn)過程中會有廢水排出,如不及時(shí)進(jìn)行處理,將危害周圍環(huán)境,從而降低太陽能電池能源的清潔度。其中多晶硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢酸液是一種污染性強(qiáng)的污染物。
1.廢水概況
由于在生產(chǎn)過程中需要對含硅原料用氫氟酸、鉻酸、硝酸、鹽酸等強(qiáng)酸進(jìn)行適當(dāng)?shù)母g,因此產(chǎn)生大量的含氟酸廢水。該類廢水pH值低,含氟量高,并含有一定量的色度和懸浮物,且水量、水質(zhì)的變化幅度大,處理難度大。
1.1 廢水水量及水質(zhì)
廢酸液水量為80m³/d,排水量不大,但氟離子濃度極高,大約在8000-120000mg/L之間,pH
1.2 出水水質(zhì)要求
根據(jù)該廠廢水排放情況,要求廢酸液經(jīng)處理后排放廢水中氟離子濃度低于100mg/L,pH為6-9。處理達(dá)到該要求的廢水再進(jìn)入下一水處理單元進(jìn)行綜合處理,最終使出廠排水氟離子濃度達(dá)標(biāo)。本文主要討論高濃度廢酸液的處理工藝。
2.廢水處理工藝流程
對于高濃度含氟廢水(廢酸液),目前國內(nèi)外常用的含氟廢水處理方法是沉淀法。其它處理方法如吸附法、離子交換樹脂除氟法等,因這些方法的處理成本高,故很難廣泛推廣應(yīng)用。因此本次高含氟廢水處理采用沉淀法。
沉淀法投加的藥劑主要是鈣鹽等,形成氟化鈣沉淀,從而去除氟物質(zhì)。該方法具有處理工藝簡單、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。現(xiàn)常用鈣鹽有電石渣、生石灰(氧化鈣)和氯化鈣等。
其運(yùn)行原理如下:
Ca2++2F-=CaF2
Ca2++SO42-=CaSO4
Ca2++2Cl-=CaCl2
18℃時(shí)氟化鈣在水中的溶解度為16×10-3g/L。當(dāng)水中含有氯化鈣等鹽類時(shí),由于同離子效應(yīng)可降低氟化鈣的溶解度。
電石渣中含有較多雜質(zhì),鈣離子的有效成分很少,所以在反應(yīng)過程中電石渣的用量很大,直接導(dǎo)致產(chǎn)泥量大,污泥處理費(fèi)用高,溶加藥難度大。氯化鈣具有純度高,故泥量少,污泥處理費(fèi)用低,但藥品成本高。
生石灰成本不高,產(chǎn)泥量少,污泥處理費(fèi)用低。而且生石灰可以用罐車運(yùn)輸,然后直接由增壓送入密閉溶加藥設(shè)備,可以避免二次污染的產(chǎn)生。由于廢酸液呈現(xiàn)強(qiáng)酸性,采用生石灰作為投加藥劑的另一個優(yōu)點(diǎn)是它除了可以去除氟離子外,還能起到調(diào)節(jié)PH值的作用。
綜合考慮上述三種藥品的優(yōu)缺點(diǎn),本設(shè)計(jì)當(dāng)時(shí)采用氧化鈣作為處理廢酸液的最佳藥品,同時(shí)配少量氯化鈣使用。
氧化鈣粉料由罐車直接送入密閉粉料溶加藥設(shè)備制成溶液,Ca2+與廢酸液中的F-反應(yīng)產(chǎn)生CaF2沉淀,通過沉淀脫水分離即可除去廢液中的氟化物。
由于廢酸液水量較小,本次廢酸液處理采用批式處理,其具體處理工藝為“調(diào)節(jié)池+批式處理槽+板框壓濾機(jī)”。
具體水處理工藝見圖1。
廢酸液由車間排入到調(diào)節(jié)池,在調(diào)節(jié)池內(nèi)混合均質(zhì)后經(jīng)提升泵將廢酸液打入批式處理槽內(nèi)(液位差計(jì)控制啟停),在攪拌機(jī)的作用下加入氧化鈣溶液溶液,通過攪拌混合均勻形成氟化鈣沉淀,再由污泥泵打入到板框壓濾機(jī)內(nèi)進(jìn)行脫水處理(液位差計(jì)控制啟停),濾液進(jìn)入到中水池內(nèi),泥餅外運(yùn)處置。
在處理工程中會有少量揮發(fā)性酸以酸霧形式揮發(fā),故設(shè)置一套酸霧處理系統(tǒng)。
氧化鈣粉料用中水池中處理后的廢水溶解成氧化鈣溶液,從而減少自來水的用量。
3.主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)
(1)調(diào)節(jié)池:設(shè)置重防腐,有效容積為105m3,2臺提升泵,耐酸防腐,Q=10m3/h,H=15m,N=1.5kW,內(nèi)設(shè)耐酸防腐型液位計(jì)。
(2)批式處理槽:設(shè)置重防腐,2套,有效容積為120m3,其中各內(nèi)置攪拌機(jī)1臺(耐酸防腐),配耐酸防腐型污泥泵。在批處理槽中投加藥劑,生成氟化物沉淀物,從而去除廢水中的氟離子。
(3)板框壓濾機(jī):對氟化鈣沉淀進(jìn)行脫水,濾液進(jìn)入中水池。
(4)中水池:設(shè)置重防腐,有效容積50 m3,提升泵1臺,可將出水打入溶藥系統(tǒng),減少自來水用量,實(shí)現(xiàn)出水回用。
4.處理效果分析
處理效果見表1。
表1處理效果一覽表
5.運(yùn)行成本估算
表2運(yùn)行成本估算表
運(yùn)行成本分析:從上表可以看出,本處理工藝噸水費(fèi)用最高的單項(xiàng)費(fèi)用為藥劑費(fèi)用。經(jīng)過分析,采用氧化鈣作為藥劑,經(jīng)過權(quán)衡分析,雖然藥劑費(fèi)用較高,但后期的污泥處理費(fèi)用低。
經(jīng)過本套廢酸液處理后的廢酸液要與低氟水混合后進(jìn)一步處理,經(jīng)本系統(tǒng)后可減輕后續(xù)處理系統(tǒng)(低氟水)的運(yùn)行負(fù)擔(dān),從而降低整套含氟廢水(廢酸液和低氟水)處理系統(tǒng)的運(yùn)行成本。
6.結(jié)論
太陽能電池生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢酸液(高含氟廢水),氟離子濃度高,pH低,水量不大,本次設(shè)計(jì)采用鈣沉淀法對廢水進(jìn)行處理,工藝符合企業(yè)排水水質(zhì)特性,工藝成熟,運(yùn)行效果穩(wěn)定;采用自動粉料加藥系統(tǒng),大大的節(jié)省了工人的勞動強(qiáng)度,且避免了二次粉塵污染的產(chǎn)生。經(jīng)過該工藝后,處理出水氟離子濃度小于100mg/L,pH6-9,可進(jìn)入下一處理單元(低氟水處理單元)進(jìn)行處理。
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篇4
摘 要:廢水處理是工業(yè)生產(chǎn)中的一個重要環(huán)節(jié),研究工業(yè)廢水的處理技術(shù)及中水回用對提高工業(yè)廢水出水水質(zhì),降低工業(yè)廢水對環(huán)境的污染具有十分重要的意義。本文結(jié)合工業(yè)實(shí)例,對其廢水處理技術(shù)及中水回用工藝進(jìn)行了介紹,并對其運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行了討論。
關(guān)鍵詞:含氟有機(jī)工業(yè);廢水處理;處理技術(shù)
引言
隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展,工業(yè)廢水的排放量與日俱增,工業(yè)廢水的種類也日益增加,對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染,并威脅到了人類的健康和安全。因此,研究工業(yè)廢水處理技術(shù)及中水回用具有十分重要的意義。中水回用是水資源有效利用的一種形式和途徑,是通過將廢水集中處理達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后,回用于生活日常用水中,以達(dá)到節(jié)約水資源的目的?;诖耍琍者對含氟有機(jī)工業(yè)廢水的處理技術(shù)及中水回用進(jìn)行了介紹。
1 工程概述
某工業(yè)生產(chǎn)線項(xiàng)目的工藝過程涉及到種類繁多的化學(xué)品各工序產(chǎn)生的廢水、廢液種類較多,成分復(fù)雜,不但含有大量有機(jī)氮、有機(jī)硫、高分子有機(jī)物等難降解物質(zhì),還含有一定濃度的季銨鹽、四甲基氫氧化銨(TMAH)等對微生物有強(qiáng)烈抑制作用或具有優(yōu)良?xì)⒕阅艿奈镔|(zhì),此外還含有大量的氟離子、銅離子。該生產(chǎn)廢水的污染物濃度高,水質(zhì)惡劣,對環(huán)境危害大。為此,該企業(yè)決定對該生產(chǎn)廢水進(jìn)行中水回用處理,中水水質(zhì)要求達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838―2002)中的Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。
2 廢水來源及水質(zhì)參數(shù)
廢水主要包括含氟廢水(6000m3/d)和有機(jī)廢水(11200m3/d)。含氟廢水主要是廢氣洗滌塔、陣列濕法刻蝕工序等排放的廢水,主要污染物為磷酸鹽、硝酸鹽、氟化物等,具體水質(zhì)指標(biāo)如下:pH值為2.2、BOD5為190mg/L、COD為630mg/L、SS為18mg/L、TN為100mg/L、NH3-N為65mg/L、TP為15mg/L、氟離子為60mg/L、銅離子為6.6mg/L。有機(jī)廢水主要是陣列清洗工序、陣列光刻工序、陣列剝離工序、成盒工程、彩膜顯影工序、彩膜清洗工序等排放的廢水,主要污染物包括清洗劑、顯影液成分、剝離液成分、季銨鹽、異丙醇等,具體水質(zhì)指標(biāo)如下:pH值為6.1、BOD5為680mg/L、COD為1670mg/L、SS為10mg/L、TN為50mg/L、NH3-N為34mg/L。
3 處理工藝的確定
綜合考慮廢水水質(zhì)以及處理工藝運(yùn)行維護(hù)的方便性、安全性與自動控制。
采用“異核結(jié)晶+混凝沉淀”組合工藝作為物化處理工藝,以高效去除廢水中的總磷、氟化物和重金屬離子;采用“兩級A/O+MBR”組合工藝作為生化處理工藝,以低成本、高效率地去除廢水中的有機(jī)污染物、硫化物、總氮和氨氮等;最后采用RO深度處理工藝去除廢水中殘余的氨氮和總氮,以保證出水總氮和氨氮濃度都在1.5mg/L以下。通過上述組合工藝處理后,出水水質(zhì)可以達(dá)到地表水Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
4 運(yùn)行結(jié)果與討論
4.1 物化段的運(yùn)行效果
針對含氟廢水中的污染物組分,本工藝通過投加燒堿化學(xué)沉淀法去除絕大部分的銅離子;通過投加鈣鹽、混凝劑和絮凝劑,采用化學(xué)沉淀和混凝沉淀相結(jié)合的方法去除廢水中絕大部分的氟化物。設(shè)置混凝沉淀池的主要目的是去除廢水中的氟化物、銅離子,由于沉淀性能較差,加上工程占地緊張,因此混凝沉淀池的池型選擇沉淀效果好、占地面積小、配置有刮泥設(shè)備的高效斜板澄清器。為滿足排放和中水回用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),需對產(chǎn)水和尾水中的氟離子含量進(jìn)行控制,因此設(shè)置兩級物化反應(yīng)沉淀池。
物化段對氟離子的去除率可以達(dá)到60%以上,氟離子濃度可降至20mg/L以下;經(jīng)物化處理后的含氟廢水與有機(jī)廢水混合,氟離子濃度得到進(jìn)一步稀釋降低,同時(shí)RO對氟離子也有很好的截留作用,從而使得最終出水氟離子濃度低于0.1mg/L。
物化段調(diào)試運(yùn)行過程中COD和氨氮濃度的變化如圖1所示??梢钥闯觯锘螌OD和氨氮的去除效果不高。這是因?yàn)槲锘翁砑拥臒龎A、鈣鹽、混凝劑主要是與廢水中的銅離子和氟化物生成沉淀,而對COD和氨氮并無去除作用。物化段對氟和重金屬離子的去除降低了廢水的生物毒性,為后續(xù)生化段的正常穩(wěn)定運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。
4.2 生化段的運(yùn)行效果
生化段調(diào)試運(yùn)行穩(wěn)定后COD和氨氮濃度的變化如圖4所示。
由圖2可以看出,RO出水的COD和氨氮濃度均很低,出水氨氮穩(wěn)定在0.03mg/L左右,RO系統(tǒng)對COD和氨氮的去除率分別穩(wěn)定在98%和94%左右。這主要是由于該工藝采用了水解酸化+兩級A/O+MBR的組合工藝,有機(jī)污染物在水解酸化、厭氧、好氧、膜過濾等多重作用下,得到了充分的微生物降解,因而取得了很好的處理效果,達(dá)到了中水回用的要求。其中,微生物的好氧代謝作用對廢水中溶解性和非溶解性有機(jī)物都起到了很好的去除作用,兩級A/O+MBR池去除了大部分有機(jī)污染物,再通過硝化反硝化過程去除了大部分總氮和氨氮。
5 結(jié)語
綜上所述,工業(yè)廢水具有成分復(fù)雜、水質(zhì)波動幅度大、排放量大等特點(diǎn),其廢水處理工藝因其水質(zhì)的不同而存在差異。因此,需要根據(jù)工業(yè)廢水的實(shí)際狀況,合理選擇廢水處理工藝,以達(dá)到最佳的處理效果,滿足工業(yè)廢水排放的標(biāo)準(zhǔn)要求。本含氟有機(jī)工業(yè)廢水處理工藝?yán)昧酥兴赜眉夹g(shù),達(dá)到了節(jié)約水資源的目的,且其出水水質(zhì)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)境效益。
參考文獻(xiàn)
篇5
關(guān)鍵詞:異丙醇,催化氧化,水解酸化
光伏行業(yè)廢水根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品可細(xì)分為單晶硅生產(chǎn)線排水、多晶硅生產(chǎn)線排水。其生產(chǎn)工序中有污水排放的工段主要是:制絨和清洗工段。免費(fèi)論文,異丙醇。廢水中的主要污染物為由異丙醇引起的高濃度COD、氟離子及酸堿污染,其中以含異丙醇的廢水一直是水處理中的難題。
目前對此廢水的常規(guī)處理方法一般采用水解酸化+接觸氧化,但是由于高濃度異丙醇對微生物的毒害性以及廢水中含有的微量硅酸鹽在填料上的積累,導(dǎo)致微生物無法在填料上正常生長,COD去除效率極低。
1設(shè)計(jì)水質(zhì)、水量
某企業(yè)年產(chǎn)單、多晶硅200MW,廢水排放量為1600m3/d,其中含異丙醇廢水為800m3/d。異丙醇生產(chǎn)廢水主要來自制絨及清洗工段,設(shè)計(jì)平均進(jìn)出水水質(zhì)見表1(出水水質(zhì)執(zhí)行GB8978-1996一級排放標(biāo)準(zhǔn))
表1 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)
篇6
中圖分類號:G812.42 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
廊坊市自2005年開始農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)以來共對農(nóng)村飲水不安全人口進(jìn)行過兩次調(diào)查,分別為2005年、2008年,經(jīng)兩次調(diào)查全市農(nóng)村飲水不安全人口共207.56萬人,其中飲用高氟水人口為159.96萬人,且含氟量從北到南呈現(xiàn)生高趨勢,到大城縣最高達(dá)到6.0mg/l以上,超出國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)5倍(國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)為小于1.0mg/l)。因目前降氟設(shè)備市場不成熟,降氟方式多種多樣,為了解決高氟水問題,各縣、市、區(qū)對水處理設(shè)備進(jìn)行了深入調(diào)查,最主要為安次區(qū),為順利完成廊坊市第一座集中供水水廠葛漁城水廠的水處理任務(wù),使設(shè)備能夠滿足效果好,費(fèi)用低,使用年限長等特點(diǎn),安次區(qū)走訪調(diào)查多個水處理廠家,調(diào)查多個使用降氟設(shè)備的水廠,其主要降氟形式及優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)如下:
1、活性氧化鋁吸附
活性氧化鋁吸附除氟為降氟設(shè)備市場較老的一種降氟方式,主要原理為原水經(jīng)石英砂、活性炭過濾后通過活性氧化鋁罐將氟離子進(jìn)行吸附在活性氧化鋁上達(dá)到降幅的目的,活性氧化鋁吸附能力大約在10000mg/kg以上,活性氧化鋁吸附飽和后采用氫氧化鈉進(jìn)行再生,再生后再吸附循環(huán)運(yùn)行。2000年在安次區(qū)葛北街曾安裝過一臺處理能力為15噸/小時(shí)的活性氧化鋁降氟設(shè)備,經(jīng)對兩個使用該類設(shè)備的水廠及生產(chǎn)廠家的調(diào)查,該類設(shè)備造價(jià)約為1-1.5萬元/噸,降氟成本約2-3元/噸,經(jīng)調(diào)查分析活性氧化鋁除氟初期效果較好,但在使用一段時(shí)間后活性氧化鋁會產(chǎn)生板結(jié)現(xiàn)象,如果活性氧化鋁發(fā)生板結(jié),整套設(shè)備將報(bào)廢不能使用,且再生過程中要用到腐蝕性較強(qiáng)的純堿,對管理人員要求較高,目前該種處理方法很少使用。
2、電滲析降氟
電滲析方法降氟也是一種存在時(shí)間較長的降氟方法,電滲析設(shè)備是通過離子膜將氟離子吸附到陽極然后排走,該種設(shè)備適合處理能力較小的單村降氟,原水經(jīng)該種設(shè)備處理后降氟效果較好,安次區(qū)在2005年以前也安裝過多臺該類設(shè)備,電滲析降氟價(jià)格大約在2萬元/噸,且運(yùn)行成本較高、廢水排放量較大,經(jīng)粗略計(jì)算處理1噸好水的費(fèi)用在4-5元左右,費(fèi)用較高,不適合農(nóng)村使用,也不適合集中供水水廠降氟。
3、沸石吸附降氟
在河南及遼寧一帶有一種礦石叫沸石,該種礦石為火山沉積巖的一種,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)該種沸石有吸附氟離子的作用,吸附能力約為200-400mg/kg,但經(jīng)調(diào)查該種礦石不能再生,礦石價(jià)格為2000元/噸,用該種礦石降氟只能隨時(shí)檢測,當(dāng)含氟量超出國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)后就得更換,運(yùn)行管理較為不便,且成本較高,因此目前使用較少,主要用于家用飲水機(jī)濾芯中。
4、活化沸石吸附降氟
目前還有一種除氟的濾料為活化沸石,該種沸石經(jīng)煅燒等活化處理后能達(dá)到較好的除氟效果,該種活化沸石吸附能力較一般沸石高,大約1000mg/kg,且吸附達(dá)到飽和后能用明礬再生,該類設(shè)備造價(jià)較低8000元/噸左右,且運(yùn)行成本較低約0.5元/噸,但該類設(shè)備對水質(zhì)要求較高,HCO2-及CO22-對其降氟效果有明顯影響且活化沸石降氟應(yīng)在偏酸性環(huán)境下,如PH值大于7則需要加酸處理,后又需加堿中和,要求管理技術(shù)較高且不太穩(wěn)定,目前在高氟區(qū)也很少運(yùn)用。
5、反滲透降氟
篇7
Abstract: In this paper, the method of production of sodium fluosilicate material properties, wide application, expounds the types and causes of damage of sodium fluosilicate itself may have, and may cause harm, the paper focuses on the analysis and study of the sodium fluosilicate poison hazard prevention measures and methods. With sodium fluosilicate is used more and more widely, hazards of toxic and harmful substances generated at the same time is also more and more, resulting in significant influence and threat to human health and life safety, causing serious air pollution, the ecological environment has a certain degree of damage. Therefore, analysis and Research on the damage and control of sodium silicate fluoride, to effectively prevent and control the harm of sodium fluosilicate produced is of great economic benefit and practical significance.
關(guān)鍵詞: 氟硅酸鈉;有害物質(zhì);預(yù)防措施
Key words: sodium fluorosilicate;hazardous material;preventive measure
中圖分類號:TQ131.1+2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)13-0321-02
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作者簡介:賈宗謙(1983-),男,甘肅白銀人,工學(xué)碩士學(xué)位,研究方向?yàn)槊旱V井下粉塵檢測與預(yù)防措施。
0 引言
氟硅酸鈉又稱為六氟合硅酸鈉,簡稱:SSF,英文名稱:Sodium fluorosilicate ,分子式為Na2SiF6,氟硅酸鈉分子量是: 188.06 ,分解溫度為300℃,密度:2.68g/cm3。溶解性:微深于水,不溶于乙醇,溶于乙醚等。受高熱或接觸酸霧放出劇毒的煙霧。灼熱后分解成氟化鈉、四氟化硅。分子式為 Na2SiF6 ,CAS號:16893-85-9 ,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是 HG/T3252-2000, 危編號是674 ,危險(xiǎn)級別為6.1,商品編碼為2826.2000 ,有如下的指標(biāo)名稱一級品氟硅酸鈉(以干基計(jì))含量≥99%,105℃ 干燥失量≤0.30%,游離酸(以HCl計(jì))含量≤0.10%,氯化物(以Cl計(jì))含量≤0.15%,硫酸鹽含量(以SO42-)計(jì))≤0.25%,鐵(Fe)含量≤0.02%,細(xì)度-250um≥90.0%。
1 氟硅酸鈉的危害
1.1 氟硅酸鈉的生產(chǎn) 一般企業(yè)普遍采用沉淀法工藝進(jìn)行生產(chǎn)。第一步是氟硅酸與氯化鈉溶液反應(yīng),生成氟硅酸鈉的沉淀物;第二步通過液固分離、洗滌、干燥等工藝程序生產(chǎn)得到產(chǎn)品,也可以根據(jù)不同的需要加入抗結(jié)塊劑減少氟硅酸鈉的結(jié)塊程度。
另外,氟硅酸鈉溶液中基本上沒有其他雜質(zhì)成分。這種生產(chǎn)工藝通常有兩種生產(chǎn)方法:第一種為磷肥復(fù)產(chǎn)法,是利用磷肥也就是濕法磷酸生產(chǎn)過程中的含氟廢氣用水吸收,然后再與氯化鈉反應(yīng)生成而得。進(jìn)行綜合利用,變害為寶,是工業(yè)上生產(chǎn)氟硅酸鈉的主要途徑;第二種方法稱為中和法,即利用燒堿或純堿中和氟硅酸而得來。
氟硅酸鈉生產(chǎn)過程中,所需鈉離子主要來源于氫氧化鈉、碳酸鈉、芒硝和食鹽。選用接近酸堿度為中性的母液做原料,一定程度上可以減少生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水;如果選用母液為含有鈉離子的鹽做原料,會產(chǎn)生大量的廢水,對環(huán)境造成污染,增加廢水凈化處理的成本。具體選用什么原料要根據(jù)實(shí)際原料的成本,附加考慮到廢水的凈化處理的費(fèi)用,以此來決定采用的原料。
1.2 氟硅酸鈉的性質(zhì) 氟硅酸鈉物化性質(zhì)為白色顆粒或結(jié)晶性粉末。無臭,沒有味道。灼熱(300°C以上)后分解成氟化鈉和四氟化硅。在堿液中分解,生成氟化物及二氧化硅。具有一定的吸潮性,總的來說微溶于水,可以溶于150份冷水,40份沸水,完全不溶于乙醇,但是可以溶于乙醚等其他溶劑中。其冷水溶液呈中性,在熱水中分解呈酸性。相對密度2.679,晶系為六放,折射率為1.312,1.309,比重是2.679,溶解度為6.52(g/L)(290k),中等毒性,半數(shù)致死量(大鼠,經(jīng)口)125mg/kg,有刺激性。氟硅酸鈉水溶液可以發(fā)生緩慢的水解,分解出有毒物質(zhì)。在溫度為450℃以上時(shí)進(jìn)行灼熱可以分解氟化鈉和四氟化硅。
1.3 氟硅酸鈉的用途 氟硅酸鈉是建筑、建材工業(yè)用量最大的氟硅酸鹽品種。具有非常廣泛的用途,主要用于搪瓷助溶劑,玻璃乳白劑、耐酸膠泥和耐酸混凝土凝固劑和木材防腐劑,農(nóng)藥工業(yè)中常被用于制造殺蟲劑。木材工業(yè)中常被用于防腐劑;可作為吸濕劑來軟化耐酸水泥。天然乳膠制品常被用于凝固劑。電鍍鋅、鎳、鐵三元鍍層中常被當(dāng)作一種添加劑,還常被當(dāng)作塑料填充劑。另外,還可于藥品的制造以及用氟化對飲用水進(jìn)行處理和制造人造冰晶石的氟化鈉。
1.4 氟硅酸鈉的危害 氟硅酸鈉具有較強(qiáng)酸性、腐蝕性和一定的毒性,受高熱或接觸酸霧放出劇毒的煙霧。當(dāng)氟硅酸鈉接觸到酸類會反應(yīng),散發(fā)出腐蝕性和刺激性的氟化氫和四氟化硅氣體。不僅對人體的健康造成影響,而且造成環(huán)境的污染,破壞空氣質(zhì)量。而且在氟硅酸鈉的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢水,導(dǎo)致污水處理的費(fèi)用提高,且處理后的污水Cl離子含量較高,對周圍水質(zhì)影響較大。
1.4.1 氟硅酸鈉對人體的危害 氟硅酸鈉對人的呼吸道和眼睛黏膜胡刺激操性作用,嚴(yán)重時(shí)可引起支氣管炎、肺炎、肺水腫,發(fā)生嘔吐、腹痛、腹瀉等胃腸道疾患或中樞神經(jīng)系統(tǒng)中毒癥狀。
誤服引起惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉等急性胃腸炎樣的急性中毒癥狀,吐瀉物中常含血,嚴(yán)重者可發(fā)生抽搐、休克、急性心力衰竭等,甚至使人窒息死亡可致死。皮膚接觸可致皮炎或干裂。
長期接觸低嘗試含氟氣體則會造成慢性中毒,表現(xiàn)為鼻出血、齒齦炎、氟斑牙、牙齒變脆等癥狀,還可見持久性消化道、呼吸道疾病。
1.4.2 氟硅酸鈉對環(huán)境的危害 氟硅酸鈉有毒,對環(huán)境有污染,對水體造成嚴(yán)重的污染,產(chǎn)生大量的廢水,需要花費(fèi)很大的成本去處理這些廢水。工業(yè)上用到水的地方很多,根據(jù)用水水質(zhì)的不同采用不同的處理方法達(dá)到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)。
所以對水質(zhì)的處理起來相當(dāng)?shù)穆闊?,對環(huán)境造成的影響是難以估計(jì)的。
2 氟硅酸鈉危害的預(yù)防措施
2.1 實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測方法 利用離子選擇性電極法(GB7484-87,水質(zhì),氟化物)石灰濾紙-氟離子選擇電極法(GB/T15433-95,空氣,氟化物)進(jìn)行氟硅酸鈉危害物質(zhì)的檢測檢驗(yàn),預(yù)防氟硅酸鈉對人體健康的影響和對生態(tài)環(huán)境的破壞。
2.2 泄漏處置 隔離泄漏污染區(qū),限制出入。周圍設(shè)警告標(biāo)志,建議應(yīng)急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿化學(xué)防護(hù)服。不要直接接觸泄漏物,在確保安全情況下堵漏。避免揚(yáng)塵,小心掃起,用潔凈的鏟子收集于干燥潔凈有蓋的容器中,轉(zhuǎn)移至安全場所,在專用廢棄場所深層掩埋。若有大量泄漏,塑料布、帆布覆蓋,收集回收或運(yùn)至廢物處理場所處。
2.3 急救措施 當(dāng)皮膚接觸氟硅酸鈉后,要脫去污染的衣著,用流動清水進(jìn)行沖洗;眼睛中誤接觸氟硅酸鈉后,要提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗,然后抓緊時(shí)間就醫(yī);不小心吸入氟硅酸鈉溶液揮發(fā)的氣體,要趕緊脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處,假如情況嚴(yán)重,如呼吸困難時(shí),馬上進(jìn)行輸入氧,抓緊時(shí)間前往醫(yī)院就醫(yī);在誤食入氟硅酸鈉后,要飲入大量的溫水,進(jìn)行催吐,洗胃,再服牛奶保護(hù)胃黏膜,并且到醫(yī)院抓緊就醫(yī)。
2.4 防護(hù)措施 操作過程重要注意進(jìn)行密閉操作,隔離操作,局部排風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn),嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡,穿防毒物滲透工作服,戴乳膠手套。避免產(chǎn)生粉塵。避免與氧化劑接觸。
搬運(yùn)時(shí)輕裝輕卸,保持包裝完整,防止灑漏。配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。工作后,淋浴更衣,注意個人清潔衛(wèi)生。
2.5 儲存注意事項(xiàng) 儲存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。應(yīng)與氧化劑、食用化學(xué)品分開存放,切忌混儲。儲區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。
2.6 包裝方法 塑料袋或二層牛皮紙袋外纖維板桶、膠合板桶、硬紙板桶;塑料袋外塑料桶(固體);塑料桶(液體);兩層塑料袋或一層塑料袋外麻袋、塑料編織袋、乳膠布袋;塑料袋外復(fù)合塑料編織袋(聚丙烯三合一袋、聚乙烯三合一袋、聚丙烯二合一袋、聚乙烯二合一袋);塑料袋或二層牛皮紙袋外普通木箱;螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑料瓶或金屬桶(罐)外普通木箱;螺紋口玻璃瓶、塑料瓶或鍍錫薄鋼板桶(罐)外滿底板花格箱、纖維板箱或膠合板箱。
2.7 運(yùn)輸注意事項(xiàng) 運(yùn)輸前應(yīng)先檢查包裝容器是否完整、密封,運(yùn)輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴(yán)禁與酸類、氧化劑、食品及食品添加劑混運(yùn)。運(yùn)輸時(shí)運(yùn)輸車輛應(yīng)配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。運(yùn)輸途中應(yīng)防曝曬、雨淋,防高溫。包裝要求密封,不可與空氣接觸。應(yīng)與酸類、食用化工原料等分開存放。搬運(yùn)時(shí)輕裝輕卸,保持包裝完整,防止灑漏。
參考文獻(xiàn):
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篇8
隨著綠色化學(xué)的發(fā)展,人們的環(huán)境保護(hù)意識日益增強(qiáng),實(shí)驗(yàn)室廢液的處理問題引起了大家的高度重視[1]。學(xué)校、科研單位在教學(xué)實(shí)踐和科學(xué)研究過程中所產(chǎn)生的廢液數(shù)量雖然少,但種類很多、組成復(fù)雜,大多為有毒、有害物質(zhì),甚至是劇毒物質(zhì)、致癌物,若不經(jīng)處理直接排放,將污染環(huán)境,危害人們的健康,其后果十分嚴(yán)重[2~4]。所以,實(shí)驗(yàn)室要采取有效措施,加強(qiáng)廢液處理,應(yīng)根據(jù)廢液的類型和化學(xué)特性,將廢液貯存在統(tǒng)一規(guī)定的密閉容器中,然后定期收集起來,由指定部門或機(jī)構(gòu)統(tǒng)一處理,或者進(jìn)行再回收利用。加拿大Alberta大學(xué)的一個研究團(tuán)隊(duì)致力于研究如何用實(shí)驗(yàn)室的方法將少量的危險(xiǎn)化學(xué)品安全有效地轉(zhuǎn)化為無毒、無危險(xiǎn)的殘留物[5]。環(huán)境問題日益成為人類生存面臨的巨大挑戰(zhàn),倡導(dǎo)綠色化學(xué)刻不容緩,我們要合理地利用資源和能源,減少對環(huán)境的污染,保護(hù)好生態(tài)環(huán)境。
2化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液處理的原則
由于各種廢液之間有可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生新的有害物質(zhì)或發(fā)生其它事故,所以在實(shí)施過程中應(yīng)按以下幾個方面進(jìn)行[6]。(1)統(tǒng)一使用規(guī)定類型的貯存容器。(2)貯存廢液的容器要潔凈,以免交叉反應(yīng)引進(jìn)污染。(3)廢液嚴(yán)禁混合貯存,以免發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)而造成事故,例如,嚴(yán)禁混合的物質(zhì)有:①過氧化物與有機(jī)物,②氰化物、硫化物、次氯酸鹽與酸,③鹽酸、氫氟酸等揮發(fā)性酸與不揮發(fā)性酸,④濃硫酸、磺酸、羥基酸、聚磷酸等酸類與其它的酸,⑤銨鹽、揮發(fā)性胺與堿。(4)廢液一律使用封閉容器貯存,防止揮發(fā)性氣體逸出。(5)廢液的貯存應(yīng)避光,遠(yuǎn)離火源、水源。(6)貯存廢液的容器上一律標(biāo)明廢液種類、成分、貯存時(shí)間。(7)對于各種危險(xiǎn)化學(xué)品,應(yīng)備有泄露應(yīng)急處理方式。(8)廢液按要求放在指定的場所,并及時(shí)進(jìn)行處理,達(dá)標(biāo)后方可排放。
3主要有害物質(zhì)的處理方法
遵循分類放置、分質(zhì)處理的原則,首先將實(shí)驗(yàn)室廢液分為無機(jī)廢液和有機(jī)廢液兩大類。3.1無機(jī)類實(shí)驗(yàn)廢液的處理方法該類廢液的處理方法主要是通過物理過程和化學(xué)反應(yīng)等,將有害物回收或分解、轉(zhuǎn)化生成其它無毒或低毒的化合物。
3.1.1含鉻廢液的處理
Cr(Ⅵ)以鉻酸根離子狀態(tài)存在,有強(qiáng)毒性,易被人體吸收而在體內(nèi)積蓄,損害皮膚、黏膜、消化系統(tǒng),使黏膜發(fā)炎、潰瘍,易引起肝腫大、腎炎等。含鉻廢水在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室主要由鉻酸洗液洗滌容器后,所得殘液累積而成,還有少量是由實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水中鉻的最大允許排放濃度(以Cr6+計(jì))為0.5mg/L。6價(jià)鉻在酸性條件下,具有強(qiáng)氧化性,在廢液中加入還原劑,如硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉、二氧化硫、水合肼或者廢鐵屑,可以將Cr(Ⅵ)還原為Cr(Ⅲ),然后加堿,如NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3等,調(diào)節(jié)pH值,使Cr(Ⅲ)形成低毒的Cr(OH)3沉淀,清液可排放,沉淀經(jīng)脫水干燥后或綜合利用,或用焙燒法處理,使其與煤渣或煤粉一起焙燒,處理后的鉻渣即可填埋[7]。另外,可以用碳酸鋇等鋇鹽與廢水中的鉻酸作用,形成鉻酸鋇沉淀下來,再利用石膏過濾,將殘留的鋇離子去除,并采用聚氯乙烯微孔塑料管,去除硫酸鋇沉淀,處理工藝流程較為復(fù)雜。
3.1.2含氟廢液的處理
含氟廢液的常規(guī)處理采用鈣鹽沉淀法,即向廢水中加石灰乳或投加石灰粉來中和廢水的酸度,并投加適量的其它可溶性鈣鹽(CaSO4和CaCl2等),使廢水中的F-與Ca2+反應(yīng)生成CaF2沉淀而除去。實(shí)驗(yàn)室處理含氟廢液,則在廢液中加入消化石灰乳,放置一夜后過濾,濾液加酸中和稀釋即可排放,如要進(jìn)一步降低含氟量,可用陰離子交換樹脂進(jìn)一步處理。
3.1.3含汞廢液的處理
含汞廢液的毒性極強(qiáng),進(jìn)入人體后造成積累性中毒,損害消化系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)。這種廢液經(jīng)微生物等的作用后會變成毒性更強(qiáng)的有機(jī)汞,對于有機(jī)汞廢液,要先把它分解成無機(jī)汞,然后才能進(jìn)行處理。化學(xué)實(shí)驗(yàn)室汞主要來源于壓力計(jì)、溫度計(jì)破碎,含汞廢液主要來源于測汞所用的標(biāo)準(zhǔn)溶液。若溫度計(jì)等破碎,應(yīng)立即用汞專用收集管或滴管將失落的汞滴收集起來,放在盛有水的容器中暫時(shí)保存。地面撒上硫磺粉或?yàn)⑸先然F稀溶液,干后清除。廢液中汞的最高容許排放濃度為0.05mg/L(按Hg計(jì))。處理方法有2種:①硫化物共沉淀法,可用NaOH將廢液調(diào)至pH為8~10,加入過量硫化鈉,使其生成硫化汞沉淀,再加入FeSO4(共沉淀劑),與過量的硫化鈉生成硫化亞鐵,生成的硫化亞鐵沉淀將懸浮在水中,難以沉降的硫化汞微粒吸附而共沉淀,然后靜置,沉淀分離或經(jīng)離心過濾,經(jīng)檢驗(yàn)濾液不含Hg2+即可排放,沉淀用專用瓶貯存,待一定量后可用焙燒法或電解法回收汞或制成汞鹽。②還原法:用銅屑、鐵屑、鋅粒、硼氫化鈉等作還原劑,可以直接回收金屬汞。Cu+Hg2+=Cu2++Hg,BH4-+Hg2++2OH-=BO2-+3H2+Hg。③汞齊法:利用汞和一種或幾種其他金屬,例如:Cu、Zn、Sn、Fe等形成汞齊的性質(zhì)進(jìn)行處理[8]。
3.1.4含鉛廢液的處理
鉛對消化系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、骨骼和泌尿、生殖系統(tǒng)都具有較大的危害,鉛是重金屬污染中數(shù)量最大的一種。廢液中鉛的最高容許排放濃度為1.0mg/L(按Pb計(jì))。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)含鉛廢液主要來源于測定鉛時(shí)使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液。對含鉛廢液的處理一般使用氫氧化物共沉淀法:可以使用NaOH和Ca(OH)2等。其中利用氫氧化鎂處理含鉛廢水,沒有腐蝕性、效果顯著,可達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。在廢液中加人消石灰,將pH值調(diào)為11,使廢液中的鉛生成Pb(OH)2沉淀。然后加入凝聚劑A12(SO4)3,將pH值調(diào)至7~8,即產(chǎn)生Al(OH)3和Pb(OH)2,而共沉淀。最后,分離沉淀,用雙硫腙分光光度法檢測濾液中的Pb離子后(可降至1.0mg/L以下),排放廢液。另一種方法是:Pb2++NaSiO3=PbSiO3+2Na+,在可溶性鉛鹽溶液中加入NaSiO3•9H2O的水溶液,不斷攪拌,過濾,在通風(fēng)櫥中用蒸發(fā)皿將上層清液蒸發(fā),固體將其干燥,標(biāo)記后填埋[9]。
3.1.5含鎘廢液處理
鎘進(jìn)入人體后,造成積累性中毒,能導(dǎo)致肺氣腫,損害腎功能,使腎小管吸收不全,過多的鈣長期從尿中損失而得不到補(bǔ)充,導(dǎo)致骨質(zhì)疏松和骨骼軟化?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室鎘主要來源于鎘(Ⅱ)鹽,化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水中鎘的最大允許排放濃度(以Cd計(jì))為0.1mg/L。實(shí)驗(yàn)室處理含鎘廢液主要有3種方法:①在含鎘廢水中,加人Na2S,使之轉(zhuǎn)化為CdS。②氫氧化物沉淀法。在含鎘的廢液中投加石灰,使鎘離子變?yōu)殡y溶的Cd(OH)2沉淀,分離沉淀,用雙硫腙分光光度法檢測濾液中的Cd離子后(降至0.1mg/L以下),將濾液中和,然后排放。③離子交換法。Cd2+比水中其他離子與陽離子交換樹脂有更強(qiáng)的結(jié)合力,所以使用強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂處理含鎘廢液,幾乎能夠?qū)㈡k離子完全除去。
3.1.6含銀廢液的處理
無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中含銀廢水雖然不多,但銀是貴金屬,所以回收銀,具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會價(jià)值。化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的含銀廢液主要來自銀量分析法和銀鏡反應(yīng)和電鍍等,主要以AgNO,AgSCN沉淀和Ag(NH3)2+等形式存在,目前回收銀的方法歸納起來主要有沉淀法、電解法、金屬置換法、還原法等。在廢液中加入HCl酸化(也可以在加入NaCl的同時(shí)加入HNO3酸化),分離干擾離子,同時(shí)生成氯化物沉淀,洗滌沉淀,加入過量的1∶1的NH3•H2O使AgCl沉淀溶解,過濾除去沉淀,保留濾液,再向?yàn)V液中加入鹽酸,使Ag+再以AgCl沉淀形式析出,得到了較純凈的AgCl沉淀。然后,加入1∶1氨水使之全部溶解,再加入甲醛溶液,有析出銀灰色沉淀,加熱攪拌并緩慢加入40%的NaOH溶液,過濾,將所得沉淀用2%H2SO4溶液洗滌,用蒸鎦水反復(fù)洗滌沉淀直至呈中性,抽濾,得金屬銀固體,烘干,壓碎,得到金屬銀。另外,還可以進(jìn)一步加入1∶1HNO3溶解Ag粉,加熱蒸發(fā),在烘箱中于110℃下結(jié)晶,得到AgNO3晶體[10]。
3.1.7含銅廢液的處理
廢水中銅的最大允許排放濃度為1.0mg/L。利用鐵還原法將銅從含銅廢液中直接還原,亦可將含銅離子廢水重新轉(zhuǎn)化為CuSO4或還原為Cu。還可在含銅的溶液中加人生石灰或Na2CO3,溶液顯堿性后,使銅轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2,如果溶液呈堿性,堿性溶液經(jīng)中和處理后排放。
3.1.8含氰廢液的處理
氰化物及其衍生物屬于劇毒物質(zhì),少量氰化物即可破壞組織供氧系統(tǒng)機(jī)能,它們能使中樞神經(jīng)系統(tǒng)癱瘓,使呼吸酶及血液中的血紅蛋白中毒,從而使機(jī)體窒息。含氰廢液只能在堿性條件下處理,以免氣態(tài)HCN揮發(fā)而危害操作人員健康。廢液中氰化物的最高容許排放濃度為0.5mg/L。含氰廢液主要來自于電鍍實(shí)驗(yàn)和冶金實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)室中通常采用下面3種方法處理,使氰化物轉(zhuǎn)化為無毒或毒性很低的氰酸鹽或硫氰酸鹽,達(dá)到對氰化物的無害化處理。①漂白粉法。此法是利用CN-的還原性,控制廢液的pH值高于10,再加入過量的漂白粉或次氯酸鈉溶液,攪拌、放置,使CN-氧化為CNO-并分解為無毒的N2等。CN-+ClO-=CNO-+C1-,2CNO-+3ClO-+2OH-=2CO32-+N2+3Cl-+H2O。②硫代硫酸鈉氧化法。在弱堿性介質(zhì)中,加入硫代硫酸鈉溶液,使廢液中硫代硫酸鈉的濃度不低于2%,充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?放置2~4h,使其反應(yīng)完全,反應(yīng)后生成毒性低的硫氰酸根,從而達(dá)到無害化處理的目的。對于含氰化物濃度較高的廢液可用硫代硫酸鈉氧化法進(jìn)行處理。③堿性高錳酸鉀氧化法。在pH≥10的堿性條件下,加入5%高錳酸鉀溶液為氧化劑,將氰化物氧化為無毒的氰酸鹽。在處理過程中要保證反應(yīng)介質(zhì)弱堿性,在不斷攪動的情況下,保持高錳酸鉀的粉紅色不褪。含氰化物廢液一定不能與酸混合,以免生成劇毒的HCN氣體而造成中毒。
3.1.9含砷廢液的處理
砷進(jìn)入人體后會產(chǎn)生積累性中毒,損害消化系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)。砷及其無機(jī)化合物的最高容許排放濃度為0.5mg/L。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)含砷廢液主要來源于砷測定過程中砷標(biāo)準(zhǔn)溶液。廢液量小而且濃度較低,一般可以采取直接稀釋的方法排放。對于高濃度的砷廢液,其處理方法在含砷廢液中加入氯化鈣或消石灰,調(diào)節(jié)廢液pH值為9左右,生成難溶的砷酸鈣和亞砷酸鈣沉淀,再加入FeC13溶液,放置、過濾、收集沉淀物,檢測濾液達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí),中和排放。
3.1.10含無機(jī)鹵化物廢液的處理
將含AlBr3、AlCl3、SnCl4、TiCl4等無機(jī)類鹵化物的廢液,加入大號蒸發(fā)皿中,撒點(diǎn)高嶺土-碳酸鈉(1∶1)的干燥混合物;將它們充分混合后,噴灑1∶1的氨水,至沒有NH4Cl白煙放出為止。把它們中和后,靜置過夜,第二天過濾沉淀物,檢驗(yàn)濾液有無重金屬離子,若無,則用大量水稀釋濾液,即可進(jìn)行排放[11]。
3.1.11廢酸、廢堿的處理
酸、堿廢液在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)最常見。無機(jī)酸、堿廢液通常含有鹽酸、硝酸、硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉等。對于無機(jī)廢酸、廢堿,可以根據(jù)酸堿中和反應(yīng)的原理進(jìn)行處理。濃酸、濃堿等雖然無毒,但大量的濃酸、濃堿不經(jīng)處理,沿下水道流走,既對管道產(chǎn)生很強(qiáng)的腐蝕,又造成水質(zhì)的嚴(yán)重污染,平時(shí)應(yīng)分開貯存,定期混合后進(jìn)行中和處理,至pH值在6.5~8.5之間,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。另外,也可將無機(jī)廢酸作為鍋爐、管道、便池等的清潔劑,進(jìn)行廢物利用。
3.2有機(jī)類實(shí)驗(yàn)廢液的處理方法
實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的有機(jī)廢液主要來源于有機(jī)萃取劑、有機(jī)溶劑和有機(jī)物標(biāo)準(zhǔn)溶液。一般盡量回收有機(jī)溶劑,在對實(shí)驗(yàn)沒有妨礙的情況下,自行提純后再利用。對于無法反復(fù)使用的廢液應(yīng)進(jìn)行分類收集,按可燃性物質(zhì)、難燃性物質(zhì)、含水廢液和固體物質(zhì)等進(jìn)行收集,以便于處理。此類廢液的處理方法主要有焚燒法、溶劑萃取法、吸附法、氧化分解法、水解法和生物化學(xué)處理法等[12,13]。
3.2.1含胺類有機(jī)廢液的處理
含胺類有機(jī)廢液主要來自于染(顏)料中間體,藥物中間體等實(shí)驗(yàn)。苯胺類能損害造血系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng),也能使皮膚發(fā)生各種接觸性皮炎。用絡(luò)合萃取法對含胺類有機(jī)廢液進(jìn)行萃取,具有相當(dāng)高的COD去除率,廢水的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了實(shí)驗(yàn)室排放要求,并且工藝簡單,設(shè)備投資少,運(yùn)行成本低、操作方便。濃度較低的含苯胺類廢液可加入次氯酸鈉、臭氧、過氧化氫等進(jìn)行氧化處理,濃度較高的含苯胺類廢液,可用醋酸丁酯及粗汽油萃取。
3.2.2芳烴硝化廢水的處理
芳烴硝化廢水主要來源于芳基硝化實(shí)驗(yàn),芳基硝化實(shí)驗(yàn)一般采用的是混酸硝化方法,過程中產(chǎn)生的污染物主要包括2-硝基酚、4-硝基酚、4,6-二硝基甲酚、2,4-二硝基酚、2,6-二硝基甲苯、2,6-二硝基甲酚和硝基苯等數(shù)10種污染物,毒性強(qiáng),處理難。廢水呈深醬色,氣味難聞,含酚濃度高達(dá)0.004mg/L以上,COD達(dá)1100mg/L,屬于高濃度有機(jī)廢水。實(shí)驗(yàn)室處理包括活性炭、磺化煤等吸附法,絡(luò)合萃取劑萃取法和化學(xué)氧化法等,特別是吸附法處理硝基廢水具有工藝流程短,操作簡單,處理效率高的特點(diǎn),適合實(shí)驗(yàn)室操作。
3.2.3含酚廢液的處理
酚屬劇毒類細(xì)胞原漿毒物,低濃度能使蛋白質(zhì)變性,高濃度能使蛋白質(zhì)沉淀,對各種細(xì)胞有直接損害,對皮膚和黏膜有強(qiáng)烈的腐蝕作用,廢液中揮發(fā)酚類最高容許排放濃度為0.5mg/L[14]。低濃度的含酚廢液,則用吸附法、溶劑萃取法或氧化分解法處理,例如,可加入次氯酸鈉或漂白粉煮一下,使酚分解為二氧化碳和水。當(dāng)存在含酚量過高的廢液時(shí),可采用醋酸丁酯萃取,再加少量的氫氧化鈉溶液反萃取,經(jīng)調(diào)節(jié)pH值后進(jìn)行蒸餾回收。處理后的廢液用4-氨基安替比林分光光度法檢測后排放。如果是可燃性物質(zhì),可用焚燒法處理。
3.2.4含醛、酮類的廢液
對低沸點(diǎn)、揮發(fā)性強(qiáng)的醛類或酮類的廢液,可用蒸餾法回收利用。活性炭能吸附除去少量的醛類。對于醛、酮類的廢液,主要有以下幾種處理方法[15]:①通常用KMnO4將醛、酮類氧化成羧酸類物質(zhì)。另外,還可以與過量的亞硫酸氫鈉發(fā)生反應(yīng)生成鹽。②對于α、β-不飽和醛或是α、β-不飽和酮可以與過量的KMnO4發(fā)生如下所示的反應(yīng)。③對于甲基酮類化合物,還可與過量的次氯酸鈉NaOCl反應(yīng)生成鹽類,如下所示。含甲醛廢液能被H2O2氧化生成H2、H2O、甲酸,反應(yīng)溫和而緩慢??梢栽诩兹U液中加入石灰乳或NaOH溶液堿性催化,H2O2的用量可減至原來的1/3,只需30min可將廢液中的甲醛全部清除。Fenton試劑或次氯酸鈉也可將甲醛氧化為CO2。乙醛與不飽和的低分子量的醛廢液可用少量石灰處理,使之成為無毒的多元醇的衍生物如己糖等[16]。
3.2.5含苯廢液的處理
苯為中等毒性物質(zhì),一般以蒸氣形式吸入或經(jīng)皮膚吸收而引起中毒。急性中毒主要對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有毒害,慢性中毒可引起白血病且對骨髓也有不良影響。含苯的廢液可回收利用,也可采用焚燒法來處理。對于少量的含苯廢液,可將其置于鐵器內(nèi),放到室外空曠的地方點(diǎn)燃,但操作者必須站在上風(fēng)向,持長棒點(diǎn)燃含苯廢液,并監(jiān)視其至完全燃盡為止。
3.2.6石油醚類廢液的處理
將石油醚廢液用濃硫液(石油醚的1/10)洗一次,再用10%氫氧化鈉溶液和5%高錳酸鉀各洗滌一次,然后用純水洗滌2次,除去水層,用無水氯化鈣或無水硫酸鈉干燥,過濾,在水浴上蒸餾,收集60~90℃的餾分保存?zhèn)溆茫?7,18]。
3.2.7含有機(jī)磷廢液的處理
此類廢液包括:磷酸、亞磷酸、硫代磷酸及膦酸酯類,磷化氫類以及磷系農(nóng)藥等物質(zhì)的廢液。對其濃度高的廢液進(jìn)行焚燒處理(因含難于燃燒的物質(zhì)多,故可與可燃性物質(zhì)混合進(jìn)行焚燒)。對濃度低的廢液,經(jīng)水解或溶劑萃取后,用吸附法進(jìn)行處理。
3.2.8含氯仿和四氯化碳廢液的處理
三氯甲烷、四氯化碳主要損害中樞神經(jīng)系統(tǒng),具有麻醉作用,對心、肝、腎有損害。采用分光光度法對砷、揮發(fā)酚、陰離子洗滌劑等進(jìn)行分析時(shí),要用到氯仿(三氯甲烷),比色結(jié)束后含有氯仿的廢液毒性較強(qiáng)。處理時(shí)將氯仿廢液置于分液漏斗中,依次用純水、濃硫酸(用量為氯仿的1/10)、純水、鹽酸羥胺(0.5%,分析純)洗滌。用重蒸餾水洗后,再用無水碳酸鉀脫水,放置幾天,過濾后蒸餾,收集61~62℃的餾分[19]。另外,可采用活性炭吸附法將廢水中的有機(jī)氯化物降至較低含量,但是處理成本較高。對礦物油分析時(shí)使用四氯化碳,該廢液毒性較強(qiáng),不能隨意傾倒,應(yīng)回收利用。處理時(shí)將含有銅試劑的四氯化碳置于分液漏斗中,用純水洗2次,再用無水氯化鈣干燥,過濾后蒸餾,水浴溫度控制在90~95℃,收集76~78℃的餾分。
篇9
【關(guān)鍵詞】煙氣脫硫;廢水處理;優(yōu)化;流程
0.前言
目前我國主要一次能源仍為煤炭,而在火力發(fā)電中煤炭的消耗量極大,煤的燃燒使煤中的硫元素生成二氧化硫排放到大氣中造成空氣污染 ,若遇水汽還將形成酸雨造成二次污染。
隨著環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展意識的日益加強(qiáng) ,對二氧化硫排放的控制日益嚴(yán)格。為了適應(yīng)環(huán)保要求,我廠一期工程 (2×600MW)配置的脫硫裝置為濕式石灰石--石膏法脫硫裝置。該系統(tǒng)已分別2008年1月和2008年2月正式投人運(yùn)行 ,采用濕式石灰石--石膏脫硫裝置具有脫硫效率高 ,吸收利用率高 ,對煤種適應(yīng)性好,工藝成熟,運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn),其缺點(diǎn)就是會產(chǎn)生一定量的脫硫廢水 ,脫硫廢水需要經(jīng)過處理,達(dá)到 《綜合污水排放》的一級標(biāo)準(zhǔn)后方可排放。
1.水源來源及特點(diǎn)
1.1廢水來源
煙氣經(jīng)引風(fēng)風(fēng)機(jī)引出電除塵設(shè)備后進(jìn)人脫硫系統(tǒng)。經(jīng)增壓風(fēng)機(jī) 、換熱器 、吸收塔 、除霧器、換熱器后,潔凈的煙氣進(jìn)人煙囪排人大氣。
在吸收塔中隨著吸收劑吸收二氧化硫過程的不斷進(jìn)行,吸收劑有效成分不斷的消耗產(chǎn)生亞硫酸鈣并經(jīng)強(qiáng)制氧化生成石膏,而且在吸收劑洗滌煙氣時(shí)煙氣中的氯化物也逐漸溶解到吸收液中而產(chǎn)生氯離子富集。氯離子濃度過高會降低副產(chǎn)品―石膏的品質(zhì)。當(dāng)吸收塔內(nèi)漿液濃度達(dá)到30%時(shí),認(rèn)為吸收劑基本反應(yīng)完全,脫硫能力相當(dāng)弱,吸收塔漿液中氯離子的濃度達(dá)到最大允許濃度(20000mg/l左右),這時(shí)將吸收塔漿液抽出送至石膏脫水車間用真空皮帶脫水機(jī)脫水。在脫水過程中產(chǎn)生的濾液便是脫硫廢水的主要來源。
吸收塔后的除霧器用于去除高溫?zé)煔饨?jīng)過吸收塔后產(chǎn)生的大量霧氣。除霧器沖洗水循環(huán)使用,當(dāng)除霧器沖洗水水質(zhì)不能達(dá)到工藝要求時(shí) ,也將送至廢水處理站處理。除霧器沖洗水是煙氣脫硫的第三個來源。
1.2廢水水質(zhì)特點(diǎn)
火電廠石灰石-石膏濕法煙氣脫硫排放廢水的水質(zhì)、水量與石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝條件、操作管理與用水方式等因素有關(guān)。
該廢水有以下特點(diǎn):
(1)廢水稍偏酸性,PH值一般保持在4-5.5之間。
(2)懸浮物含量很高(石膏顆粒、SiO2),質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)幾萬mg/L。
(3)氟化物、COD和重金屬超標(biāo),其中包括我國嚴(yán)格限制排放的第1類污染物如 Hg、As、Pb等。
(4)鹽分極高,含大量的Cl-、SiO42-、SiO32-等離子,其中Cl-質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)0.04左右[1],遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)海水 質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
2.我廠工藝流程介紹
我廠脫硫廢水主要通過氧化、中和、絮凝、沉淀等方法來處理,該方法主要包括一下幾個過程。
2.1 COD處理
主要是通過向緩沖池內(nèi)通入壓縮空氣的方法來降低含量;
2.2重金屬的處理
通過加入Ca(OH)2調(diào)節(jié)PH值在9.0左右,原因有三,其一PH在排放標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi);其二這個PH有利于后繼沉淀反應(yīng),沉淀部分重金屬,使鋅、銅等大部分重金屬生成氫氧化物沉淀而除去;其三Ca(OH)2與氟離子反應(yīng)生成CaF2沉淀而除去氟離子,根據(jù)有關(guān)研究[2],只要加入廢水中的Ca(OH)2質(zhì)量濃度達(dá)到900mg/L,氟離子濃度可降到10mg/L以下,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。另外Ca(OH)2與砷反應(yīng)生成沉淀而除去砷。
另外,Cd、Hg等采用此方法是很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的[2],我們采用投加有機(jī)硫TM15的方法給予解決。其主要作用是與Cd、Hg等形成溶解度更低的硫化物沉淀加以除去;具體反應(yīng)式如下:
2Hg■+2TMT■Hg■TMT■
2.3懸浮物處理
懸浮物處理主要是通過絮凝方法除去,投加混凝劑和助凝劑。
下圖為我廠廢水處理流程:
圖1 系統(tǒng)流程圖
3.運(yùn)行中出現(xiàn)的問題及解決方案
經(jīng)過近半年的運(yùn)行也出現(xiàn)了一些問題,現(xiàn)在把我們遇到的問題和解決方法介紹給大家。
沉淀池進(jìn)水管堵塞問題:
由于設(shè)備投運(yùn)初期,未及時(shí)抽取沉淀池底部污泥而到沉淀池進(jìn)水槽堵塞。表面現(xiàn)象就是沉淀池進(jìn)水有一部分未經(jīng)過沉淀池斜板而是直接從進(jìn)水槽上部溢流出來,導(dǎo)致出水水質(zhì)渾濁,濁度升高。處理過程:我們首先啟動板框壓泥機(jī)進(jìn)行抽泥從而降低泥位,希望能夠疏通進(jìn)水槽,事實(shí)上也到位了效果。
為了從根本上解決進(jìn)水管堵塞問題,我們做了技改。我們在沉淀池進(jìn)水管底部(圖中2)增加一壓縮空氣管道,用于氣力疏通進(jìn)水槽。通過我們后期的運(yùn)行,效果非常的好。
a)改造前 b)改造后
在平時(shí)的運(yùn)行中我們每周抽泥一次,利用板框壓泥機(jī)壓成泥餅運(yùn)出廠外處理。
4.系統(tǒng)流程及工藝的優(yōu)化
在運(yùn)行過程我們陸續(xù)對系統(tǒng)的流程進(jìn)行了優(yōu)化,并收到了很好的效果。
4.1加藥量的調(diào)節(jié)
由于脫硫廢水懸浮物含量高的特點(diǎn),我們進(jìn)行了試驗(yàn)。我們逐漸減小混凝劑加藥量而助凝劑根據(jù)絮凝槽礬花情況適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)加藥量,最終我們得出:在不加混凝劑的情況下,單獨(dú)調(diào)節(jié)助凝劑加藥量(約8g/m3)即可形成較大礬花,出水濁度維持在1NTU以下。
4.2板框壓泥機(jī)回水的改造
板框壓泥機(jī)脫離出來的水(約8m3/h,每次板框壓泥機(jī)運(yùn)行2-3小時(shí),可產(chǎn)生回流水20噸左右)按原來的設(shè)計(jì)是回流到廢水緩沖池的,這樣的設(shè)計(jì)導(dǎo)致回流水的二次處理,無論是從節(jié)省藥品及降低勞動量還是從節(jié)能的角度來看都是嚴(yán)重的浪費(fèi),從處理流程來看這部分水是經(jīng)過加藥處理的,故板框壓泥機(jī)脫離出來的水是已經(jīng)合格的水,另外我們經(jīng)過對水質(zhì)的化驗(yàn)也表明水質(zhì)完全符合排放標(biāo)準(zhǔn),故我們就將板框壓泥機(jī)脫離出來的水直接引到凈水池直接回用。
5.結(jié)論
經(jīng)過近半年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累和我們對系統(tǒng)的優(yōu)化,我們實(shí)現(xiàn)了廢水100%合格處理,鑒于國家對環(huán)保要求的提高,我們把處理合格的脫硫廢水引至工業(yè)廢水池進(jìn)行二次處理,處理后的水用于煤場沖洗、除灰等,以到達(dá)電廠廢水零排放的目標(biāo)且避免了二次污染。
【參考文獻(xiàn)】
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篇10
工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水統(tǒng)稱工業(yè)廢水,其中包括生產(chǎn)廢水和冷卻用水和生活污水,為了了解工業(yè)廢水的主要性質(zhì),區(qū)分種類,認(rèn)識其危害,研究其處理措施,通常進(jìn)行廢水的分類,一般有三種分類方法。
1.按加工對象進(jìn)行分類。
在工業(yè)冶金生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水、造紙過濾產(chǎn)生廢水、煉焦煤氣廢水、洗滌金屬廢水、紡織染料產(chǎn)生的大量有色廢水、制革有毒廢水、農(nóng)藥化工廢水和和化學(xué)化工廢水等。
2.按廢水主要成分分類
含有硝酸等的酸性廢水、含有小蘇打的堿性廢水、氮過量的酚廢水、重金屬過量的鎘廢水、鉻廢水、汞廢水、含有毒物質(zhì)的氟廢水、含有機(jī)磷廢水、傷害莊家,以及含有放射性物質(zhì)的廢水等。這種分類方法有很大的的優(yōu)點(diǎn)??梢悦黠@的劃分出廢水的污染成分,以便進(jìn)行有針對性的處理。
3.按工業(yè)廢水中所含主要污染物的性質(zhì)分類
工業(yè)廢水中主含有無機(jī)污染物為主的稱為無機(jī)廢水,主要含有機(jī)污染物為主的稱為有機(jī)廢水。比如說,電鍍工藝和礦物加工工藝過程中產(chǎn)生的廢水就是無機(jī)廢水,食品或石油加工過程產(chǎn)生的廢水是有機(jī)廢水。按這種方法,分類簡單,對考慮處理方法非常有利。如對易生物降解的有機(jī)廢水一般采用生物處理法,對無機(jī)廢水一般采用物理、化學(xué)和物理化學(xué)法處理。[1]但是一般在在工業(yè)生產(chǎn)過程中,一種廢水常常既含無機(jī)物,也含有機(jī)物。
二、石油工業(yè)廢水處理技術(shù)的新進(jìn)展
1.物理化學(xué)處理積水
1.1磁性粉末凈化技術(shù)
這是一種采用磁性粉末凈化工業(yè)廢水的新方法,可以使得凈化過程更為簡單,有效,并且可以減少使用費(fèi)用。這一過程依靠微生物的代謝來分解水中的有機(jī)物。隨著細(xì)菌降解掉污染物,污染物聚集,并且迅速沉淀。這種技術(shù)效果非常明顯,但是有時(shí)污泥中纖細(xì)的細(xì)菌會形成簇團(tuán),會阻止沉降,嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致設(shè)備停止運(yùn)行。而日本宇都宮大學(xué)應(yīng)用化學(xué)教授Yasuzo Saka運(yùn)用改進(jìn)方法解決了上面的問題,他在污泥之中加入了少許四氧化三鐵粉末,帶有磁性的污泥可以上下滑動。并且具有反循環(huán)作用。Yasuzo Saka的研究小組對處理?xiàng)l件發(fā)微生物濃度進(jìn)行了檢測,可以保證不會產(chǎn)生多余的污泥。
1.2光催化技術(shù)
目前Tio2,納米顆粒光催光催化處理廢水被世界認(rèn)為是最先進(jìn)的廢水處理技術(shù)。而如何將Tio2應(yīng)用于難降解有毒有機(jī)物廢水的產(chǎn)業(yè)化處理過程,是環(huán)保領(lǐng)域面臨的巨大難題。而如今通過我國科學(xué)家的不斷努力,這一問題得到了解決.通過燒結(jié)法和離子交換法,成功的制成了納米處理劑,而內(nèi)部具有納米級的連續(xù)光催化廢水處理劑,使得Tio2晶須催化劑的不間斷光催化廢水處理設(shè)備的廢水處理效率與分解比例、及工業(yè)化困難等問題得到了解決。采用該工藝已很好地處理了城市污水、信息技術(shù)工業(yè)廢水和含磷、含氮廢水。
2.生物處理技術(shù)
2.1MBR技術(shù)
MBR技術(shù)是將生物降解技術(shù)與膜通透性作用結(jié)合而成的一種高效水處理方法,用這種方法可以將微生物停留在生物反應(yīng)裝置中,使有機(jī)污染率達(dá)到最低,流程簡單高效、易實(shí)現(xiàn)自動化控制,費(fèi)用低投資小,出水水質(zhì)良好等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)廢水的處理中有良好的前景。采用MBR的廢水處理工藝首先在美國發(fā)展并應(yīng)用[2],在水處理領(lǐng)域受到高度重視,處理量到現(xiàn)在擴(kuò)大了1000倍,處理對象也不斷增多。在工業(yè)廢水的處理和回收的眾多領(lǐng)域,如食品工業(yè)廢水、水產(chǎn)加工廢水、養(yǎng)殖廢水、化妝品生產(chǎn)廢水、染料成本、石油化工廢水及填埋場滲濾液的處理獲得成功。
2.2電-生物耦合技術(shù)
硝基苯類、鹵代酚、鹵代烴、還原染料等都是重要的工業(yè)原料或產(chǎn)品,它們都很難能夠自然降解,[3]這是廢水處理行業(yè)面臨的重大難題?,F(xiàn)今科學(xué)家研究發(fā)明了電-生物耦合技術(shù),利用電催化使水中難以分解的物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),微生物則在同一個反應(yīng)器中同時(shí)將它們徹底去除。以含硝基苯質(zhì)量濃度為100 mg/L的廢水為例,經(jīng)過十小時(shí)的處理,硝基苯去除率大于98%,COD去除率大于90%,出水達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
三、乳制品行業(yè)的廢水處理
1.乳制品廢水的來源及其特征
乳品工業(yè)包括乳場、乳品接收站和乳品加工廠。乳場廢水主要是洗滌和沖洗用水。乳品接收站洗滌廢水,乳品加工廠產(chǎn)生的廢水包括各種設(shè)備的洗滌用水、地面沖洗用水、洗滌與攪拌黃油的廢水以及生產(chǎn)各種乳制品所產(chǎn)生的廢水。
2.乳制品廢水的主要處理方法
現(xiàn)在主要采用的方法有三種,第一種是全好氧生化處理,第二種是厭氧-好氧生化處理,以及水解-好氧生化處理等處理技術(shù)路線。乳品中蛋白質(zhì)的含量比較多,所以廢水的降解速度比較慢,若降解時(shí)間不足,蛋白質(zhì)的含量很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。為了使排放含量達(dá)到國家二級標(biāo)準(zhǔn),降解時(shí)間需要在30小時(shí)之上。想要達(dá)到一級標(biāo)準(zhǔn),需要48小時(shí)以上。[4]所以用全好氧生物降解工藝,占地面積大,而且能耗高,并且只能完成生物硝化過程,做不到完全的脫氮。采用厭氧-好氧生化處理技術(shù)時(shí),生物降解速度較慢的物質(zhì)停留之間期,在停留時(shí)間不足和沒有生物除氮工程措施的情況下,同樣很難使出水蛋白質(zhì)排放量達(dá)標(biāo)。在改進(jìn)型的工藝流程中,在厭氧和好氧段之間增加了缺氧階段,用大比例的混合液來進(jìn)行脫氧工程,這樣是工程資本大大增加,而且工程進(jìn)度不穩(wěn)定,操作不方便。用水解-好氧生化處理乳品工業(yè)廢水,近兩年來已有不少成功的工程實(shí)例,如光明乳業(yè)就有四座這樣的水處理廠,其處理效果,和氨氮總?cè)コ史謩e可以達(dá)到95%及85%以上,這種方法的可操作性、運(yùn)行穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性等都強(qiáng)于前面說的兩種工藝。比前面兩種方法都具有更強(qiáng)的操作性,穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。
參考文獻(xiàn)
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