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    首頁處置利用技術

    摘要廢酸廢水對環境污染很大,排放前的處理非常重要。綜述了廢酸廢水的處理的重要性以及廢酸廢水的處理方法,并對各種方法進行了詳細介紹。廢酸的處理方法主要有:濃縮法、萃取法、氧化法和結屏,法;濃縮法又包括高溫濃縮法和低溫濃縮法。廢水的處理方法主要有:物理處理法、化學處理法、生物處理法和生物接觸氧化法;還介紹了廢酸廢水處理技術的發展現狀,并提出了口前的主要研究趨勢。

    隨著20世紀50年代經濟的蓬勃發展,帶來了日益嚴重的環境污染,我國的環境問題也隨著社會和經濟的高速發展而日益突出。水環境的惡化加劇了水資源的短缺,影響著人民群眾的身心健康,這己經成為可持續發展的嚴重制約因素。

    近年來,國內外在廢水處理活性污泥技術、難降解廢水無害化處理技術、膜生物反應器(MBR)廢水處理技術以及廢水回用技術等方面取得了較快發展,很多新技術己在石油化工企業得到推廣和應用。廢硫酸和硫酸廢水除具有酸性外,還含有大量的雜質。根據廢酸、廢水組成和治理目標的差異,目前國內外采用的治理方法大致可分為3大類:回收再用、綜合利用和中和處理。

    廢酸對環境污染很大,排放前的處理非常重要,我國對于廢酸的處理有嚴格的要求。

    廢酸主要成分是硫酸,可經濃縮法、萃取法、氧化法和結晶法等方法處理后回收再用。處理過程是將廢硫酸中的雜質去除,同時對硫酸增濃。

    1.1濃縮法

    濃縮法是在加熱濃縮廢稀硫酸的過程中,使其中的有機物發生氧化、聚合等一系列反應,轉變為深色膠狀物或懸浮物后過濾除去,從而達到去除雜質、濃縮稀硫酸的雙重目的。

    1.1.1高溫濃縮法
    高溫濃縮法是將廢硫酸中HZSO、的質量分數從15%一30%濃縮到%%,其工藝可分為3段,前兩段采用不透性石墨管加熱器蒸發濃縮,HZ SO、質量分數漸次升高,分別達到60%和8 %,后一段采用搪玻璃管升膜蒸發器濃縮,HZSO、質量分數可達到96%。加熱過程采用高溫熱載體,溫度為180一210℃,可將有機物轉變為不溶性物質,然后過濾除去。該工藝適應能力很強,可用于含多種有機雜質的廢硫酸的處理。

    1.1.2低溫濃縮法
    低溫濃縮法是將廢稀硫酸在低溫下經換熱器加熱后進一步強迫汽化,生成汽液混合物,再進行分離,分離后的氣體經高度除霧后進入氣體凈化器,凈化后排放。分離后的酸液再度進行加熱氣化并分離,這樣幾經反復循環濃縮蒸餾,得到高濃度硫酸成品。

    低溫濃縮法避免了高溫濃縮法存在的硫酸對設備要求較高、對操作人員的危害大、實際操作非常麻煩等缺點,具有非常大的應用空間。

    1.2氧化法
    氧化法原理是在適當的條件下用過氧化氫、硝酸、高氯酸、次氯酸等氧化劑將廢硫酸中的有機雜質氧化分解,使其轉變為二氧化碳、水、氮的氧化物等物質從硫酸中分離出去,從而使廢硫酸凈化回收。

    1.3萃取法
    萃取法是用廢酸中的雜質在有機溶劑中的溶解J險,將有機溶劑與廢硫酸充分接觸,使得廢酸中的雜質轉移到溶劑中來,從而對廢酸提純。對于萃取劑的要求是:不與硫酸起化學反應、較高的分配系數、價格便宜、易分離并可回收再利用。

    常見的萃取劑有苯類、酚類、鹵化烴類和異丙醚等。

    1 .4結晶法
    當廢硫酸中含有大量的有機或無機雜質時,根據其特性可考慮選擇結晶沉淀的方法除去雜質。

    根據處理方法的原理可以將水處理技術分為物理法、物理化學法和生物法。根據被處理對象又可以分為懸浮物質除去技術、溶解性無機物出去技術、溶解性有機物除去技術、殺菌和殺藻技術。

    2.1物理方法

    利用物理作用分離廢水中呈懸浮狀態的污染物質,在處理過程中沒有改變污染物的化學性質。常用柵格、篩網、砂濾等方式截留各類漂浮物、懸浮物;利用過濾法、吸附法和浮上法等方法分離比重與水不同的各類污染物等。

    (1)過濾法利用一種或幾種過濾介質,在一定的壓力下,使廢水通過該介質,降低水體中濁度,截留除去水中的懸浮物、有機物、膠質顆粒、微生物、氯、嗅味及部分重金屬離子,使給水得到凈化,是水處理傳統方法之一。過濾介質一般為:濾布、濾網、硅藻土、石英沙等。

    (2)吸附法利用活性炭、磺化煤、大孔樹脂及粉煤灰等固體顆粒表面對水中的一種或多種物質的吸附作用,以達到凈化水質的目的。

    (3)浮上法浮上法是對不溶態污染物的分離技術,指借助于水的浮力,使水中不溶態污染物浮出水面,然后用機械加以刮除的水處理方法。浮上法可分為自然浮上法、氣泡浮升法和藥劑浮選法。

    2. 2化學方法

    所謂化學處理法,就是通過化學的方法,改變污染物的化學本性,使其從有害轉化為無害物質或可分離物質,然后再從污染水體中分離,下面介紹幾種常用的方法。

    (1)氧化還原法向水中投加某種物質,使溶解于水中的有毒物質因發生氧化還原反應轉化為無毒無害物質的方法,稱氧化還原處理法。廢水氧化還原法分氧化法和還原法兩大類。氧化法主要用于水中氫化物、硫化物、酚、醇、醛、油類等有毒物質去除及脫色、脫臭、殺菌等。常用的氧化劑有:氧、臭氧、氯氣等。還原法主要用于冶煉工業生產Cu, Pb, Zn, Cr,Hg等廢水處理。常用還原劑有:鐵屑、鋅粉、氰化亞鐵、亞硫酸鹽、硫酸亞鐵等。

    (2)混凝法混凝法是通過向污水中投加混凝劑,使細小懸浮顆粒和膠體顆粒聚集成較粗大的顆粒而沉淀,得以與水分離,使污水得到凈化的方法。

    (3)酸堿中和法酸堿中和法是指采用加堿性物質處理酸性廢水,加酸性物質處理堿性廢水,讓兩者中和后,加以過濾可將廢水基本凈化。

    (4)電化學法水處理中的電化學法是利用溶液與外電路組成回路,使電能和化學能發生轉化,電流在溶液中通過并促進化學反應的方法。電化學法處理廢水具有氧化還原、凝聚、氣浮、殺菌消毒和吸附等多種功能,并具有設備體積小,占地面積少,操作簡單靈活,可以去除多種污染物,同時還可以回收廢水中的貴重金屬等優點。

    2. 3生物方法

    現代科學推動了環境科學和污染治理技術的發展。生物治理技術,即利用能參與凈化活動的生物種屬,通過其本身特有的新陳代謝活動,吸收積累分解轉化污染物,降低污染物濃度,使有毒物變為無毒,最終達到水排放標準。主要方法可分為兩大類:即利用好氧微生物作用的好氧氧化法和利用厭氧微生物作用的厭氧還原法。

    (1)活性污泥法因懸浮的微生物群體呈泥花狀態,故名活性污泥法,一般指需氧活性污泥過程。目前有多種方式,如普通活性污泥法、SBR法(間歇周期活性污泥法)、CASS(周期循環活性污泥法)、完全混合加速曝氣法、延時曝氣曝氣法等等。在曝氣池中廢水與積累的活性污泥充分混合接觸,污染物轉移到污泥上,微生物以污染物為養料并從水中取得氧氣生長繁殖,某些代謝產物(如二氧化碳、氨)則進入水中。隨后,混合液流過沉淀池,泥水分離,出水得到處理,污泥則回流到曝氣池人口,再次進入過程?;钚晕勰噙^程穩定和澄清廢水的效率一般是高的,BUD和懸浮固體去除率均可達90%以上。如進一步用快濾池過濾,出水的BUD和懸浮固體有可能降低到1-2 mg/L左右。為了減輕曝氣池的負荷,在池前常設初次沉淀池,這時后面的沉淀池常稱二次沉淀池。

    (2)厭氧和好氧組合處理技術我國目前厭氧、好氧組合處理技術主要用在以下3個方面:提高難降解物質的可生化性;生物脫氮和生物除磷。

    3、污水處理的展望

    針對21世紀面臨的對水處理技術的挑戰,隨著環境保護等法規的日趨嚴格與完善,水處理化學品的生產和應用必須力求適應法規的要求。為此,一是應積極開發現有對環境有影響的藥劑代用品,二是應大力研發無毒無害的新型水處理藥劑。在積極倡導減少水處理中化學藥劑的生產和使用的同時,大力研發水的物理處理技術、生物處理技術與計算機輔助應用技術等。

    對日益緊縮的淡水資源而言,廢污水的循環再利用無疑是節水的好方式之一。尤其是只要確認這些廢污水在經過一系列的操作與規劃之后,一些指標如BOD,COD、生菌數、離子濃度與懸浮微粒等能夠達到回收的標準時,就可使用。

    此外,廢水再利用,實現廢水資源化,是目前解決節水、治污兩大問題的最有效途徑,在水資源嚴重短缺的當今社會有著重要意義。

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