10大備受青睞的工業廢水技術工藝:
近年來,工業廢水處理工藝不斷創新,在改善我國水環境方麵發揮了重要作用。膜技術、鐵碳微電解處理技術、Fenton和Fenton類氧化技術、臭氧氧化技術、磁選技術、等離子體水處理技術、電化學(催化)氧化技術、光化學催化氧化技術、超臨界水氧化技術(SCWO)等技術是目前研究的熱點。
與西方發達國家相比,中國對廢水汙染的處理起步較晚。公司根據國外先進加工技術經驗,在國家科技攻關項目的基礎上,引進和開發了大量新型汙水處理技術。部分項目已達到國際先進水平。這些新技術的投產對緩解中國嚴重的水汙染和改善水環境起到了至關重要的作用。
一、我國工業廢水現狀
近年來,我國工業廢水排放總量逐年下降。2010年工業廢水排放237.5億噸,2015年減少到99.5億噸。
2015年,化工、造紙、紡織、煤炭等行業廢水排放總量占全國工業廢水排放總量的近一半。
近年來,我國工業廢水處理量已達3000億噸,處理率約為62%。雖然取得了顯著進展,但仍有很大的改進餘地。
其次,以下是10種新型工業廢水處理技術的介紹和分析
1.膜技術
膜分離常用微濾、納濾、超濾和反滲透。膜技術在處理過程中可以分離大分子和小分子,而不引入其它雜質,因此常用於各種大分子的回收。
例如,利用超濾技術回收聚乙烯醇漿料的印染廢水。目前限製膜技術的應用和推廣麵臨的主要困難是成本高、壽命短、易汙染、規模大。隨著膜生產技術的發展,膜技術將越來越多地應用於廢水處理。
2。鐵碳微電解處理技術
鐵碳微電解是一種基於Fe/C電池反應原理的好的廢水處理工藝,也稱為內電解、鐵屑過濾等。鐵碳微電解是電化學氧化還原、電富集絮體、縮合反應產物、吸附新絮體和床過濾的綜合效果。其中,氧化還原、電附著和縮合是主要原因。
當鐵屑浸入含有大量電解質的廢水中時,形成許多微小的原電池。在將鐵屑添加到鐵屑中之後,鐵屑與焦炭顆粒接觸以進一步形成大的一次電池,使得鐵屑受到微型一次電池的腐蝕。另一方麵,它被原件的電池腐蝕,這加速了電化學反應的進程。
該方法具有應用範圍廣、處理效果好、使用壽命長、成本低、操作維護方便等優點。它還使用廢鐵作為原料,不需要消耗電力資源。它具有“用廢物處理廢物”的意義。目前,鐵炭微電解技術已廣泛應用於印染、農藥/醫藥、重金屬、石油化工及石油廢水、垃圾滲濾液處理等領域,取得了良好的效果。
3.芬頓和芬頓類氧化
典型的Fenton試劑是由Fe~(2+)催化分解H_2O_2生成OH,從而導致有機物的氧化降解。由於Fenton法處理廢水耗時長,試劑用量大,過量的Fe2+會增加處理後廢水的COD,造成二次汙染。
近年來,在Fenton體係中引入了紫外光和可見光,並對其它過渡金屬取代Fe2進行了研究。這些方法能顯著提高Fenton試劑對有機物的氧化降解能力,減少Fenton試劑的用量。降低加工成本,統稱Fenton類反應.
Fenton法反應條件溫和,設備簡單,適用範圍廣。它可以作為單獨的處理技術或與其他方法結合使用,如混凝沉澱法,活性炭法,生物處理法等。降解有機廢水的預處理或深度處理。
4.臭氧氧化
臭氧是一種強氧化劑。它與減少汙染物反應迅速,使用方便,不產生二次汙染。臭氧可用於汙水消毒、脫色、除臭、去除有機物和降低COD。臭氧氧化單獨使用成本高,處理成本高,其氧化反應具有選擇性。對一些鹵代烴和農藥氧化效果差。
為此,近年來開發了相關的組合技術,以提高臭氧氧化的效率,其中組合方法如uv/o3、h2o2/o3、uv/h2o2/o3不僅可以提高氧化速率和效率,並且它可以氧化在臭氧單獨作用時難以氧化和降解的有機物。由於臭氧在水中的溶解度低、臭氧產生效率低、能耗高,增加臭氧在水中的溶解度、改善臭氧的利用、開發低能量臭氧產生裝置成為研究的主要方向。
5.磁分離技術
磁分離技術是近年來發展起來的一種利用廢水中雜質顆粒的磁性進行分離的新型水處理技術。對於水中的非磁性或弱磁性顆粒,可以采用磁性接種技術使其具有磁性。
廢水處理中的磁分離技術主要有三種:直接磁選法、間接磁選法和微生物磁選法。
目前研究的磁化技術主要包括磁性凝聚技術,鐵鹽共沉澱技術,鐵粉法,鐵氧體法等。代表性的磁選裝置是盤式磁選機和高梯度磁性過濾器。目前,磁選技術還處於實驗室研究階段,不能應用於實際工程實踐中。
6。等離子水處理技術
低溫等離子體水處理技術,包括高壓脈衝放電等離子體水處理技術和輝光放電等離子體水處理技術,利用放電在水溶液中直接生成等離子體,或將氣態放電等離子體中的活性粒子引入水中,使水中的汙染物完全氧化分解。(新鄉傳送門:新鄉汙水處理)
在整個放電過程中,水溶液中的直接脈衝放電可以在室溫和壓力下進行,在不添加催化劑的情況下,可以在水溶液中產生原位化學氧化物種。該技術是一種經濟有效的低濃度有機物處理技術。此外,該反應器形式的脈衝放電等離子體水處理技術可以靈活調整,操作過程簡單,相應的維護成本低。由於放電設備的限製,該工藝降解有機物的能量效率較低,而等離子體技術在水處理中的應用還處於研究開發階段。
7。電化學(催化)氧化
電化學(催化)氧化技術通過陽極反應直接降解有機物質,或通過陽極反應產生氧化劑如羥基(OH)或臭氧以降解有機物質。
電化學(催化)氧化包括二維和三維電極係統。由於三維電極係統在微電場中的電解作用,目前受到了廣泛的讚譽。三維電極是一種傳統的二維電解槽,在電極之間填充顆粒狀或其它碎屑狀的工作電極材料,填充材料的表麵被充電成第三極,在工作電極材料的表麵發生電化學反應。艾爾。
與二維平板電極相比,三維電流具有較大的比表麵,可提高電解槽的長寬比,能以較低的電流密度、較小的粒子間距、較高的傳質速度和較高的時空轉換效率提供較大的電流強度。因此,電流是有效的,治療效果是好的。三維電極可用於處理k8凯发电子游戏官网汙水、農藥、染料、藥品、含酚廢水等難處理有機廢水、金屬離子、垃圾滲濾液等。
8.輻射技術
20世紀70年代以來,隨著大型鈷源和電子加速器技術的發展,輻射技術應用中的輻射源問題逐漸得到改善。利用輻射技術處理廢水中的汙染物的研究已經引起了許多國家的重視。
與傳統的化學氧化相比,輻射技術不需要添加少量化學試劑來處理汙染物,不會產生二次汙染。具有降解效率高、反應速率快、汙染物降解完全等優點。此外,當電離輻射與氧氣、臭氧和其他催化氧化方法結合使用時,將有一個"協同作用"。因此,輻射技術是原子能機構列為21世紀和平利用原子能的主要研究方向的清潔和可持續的技術。
9.光化學催化氧化
光化學催化氧化技術是在光化學的基礎上發展起來的。與光化學相比,它具有更強的氧化能力,能更徹底地降解有機汙染物。光化學催化氧化是一種在催化劑作用下的光化學降解。氧化劑在光照下產生氧化能力強的自由基。
催化劑是tio2,zno,wo3,cds,zns,sn2和fe3o4。分為均相和異相兩種,均相光催化降解是以Fe2+或Fe3+和h 2o2為介質,通過photo-Fenton反應降解汙染物生成羥基自由基;非均勻催化降解是將一定數量的光敏半導體材料投入汙染係統,如tio2、zno等,與光學輻射結合,使光敏半導體被光激發產生電子空化對。吸附在半導體上的溶解氧、水分子等以及電子空穴作用產生的自由基具有很強的氧化能力,如:lunk;GT;oh。tio2光催化氧化在水中有機汙染物的氧化降解中具有明顯的優勢,特別是在難降解有機汙染物中。
10。超臨界水氧化技術
SCWO是超臨界水中有機物的均相氧化分解。有機汙染物可在短時間內分解為CO2、H2O等無機小分子,硫、磷和氮原子可分別轉化為硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽和亞硝酸鹽或氮。美國將SCWO列為能源和環境領域的一項有希望的廢物處理技術。相關鏈接:汙水處理工藝流程圖詳細!
SCWO反應速度快,停留時間短;氧化效率高,大多數有機物處理率可達99%以上;反應器結構簡單,設備體積小;處理範圍廣,不僅可用於各種有毒物質,廢水,廢物處理,還可用於分解有機化合物;無需外部加熱,加工成本低;通過調節溫度和壓力,良好的選擇性可以改變水密度,粘度,擴散係數等的物理性質,從而改變其有機物質。為了選擇性地控製反應產物,實現了溶解性。
超臨界氧化已在美國、德國、瑞典、日本等歐美國家得到應用,但我國的研究起步較晚,尚處於實驗室階段。