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丹阳农村生活污水处理设备厂家天环

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  • 更新时间:2024-03-28

简要描述:丹阳农村生活污水处理设备厂家天环对于高盐废水的处理,传统方法是首先将废水减量浓缩,然后将浓缩液通过蒸发技术使盐结晶,最终实现废水脱盐和盐资源的回收。目前,已大规模工业化的浓缩方法主要有热法和膜分离法。热法主要是通过加热的方式,将高盐废水中的水分蒸发出来,以达到浓缩和减容的目的,该方法通常利用水蒸气作为热源,因此耗能巨大,运行成本非常高。

产品详情

丹阳农村生活污水处理设备厂家天环

日常生产过程中产生的废水成分复杂、浓度大、毒性高、可生化性差,不经深度处理排放到自然水体会威胁到人们的生命健康。传统单一水处理方法如物理法、生物法、焚烧法、化学法等已经难以满足当前废水处理要求,急需寻找一种更加高效实用的水处理方法。近年来,零价铁(ZVI)作为一种廉价高效的处理剂已经受到了水处理行业的广泛关注。究其原因是,ZVI的标准氧化电极电位低(E=-0.44V),可还原大部分污染物;另外,铁作为地壳中含量第四丰富的元素,其来源广、材料简单易得,而且与生化法比不需要复杂的培养流程,对可生化性差的高浓度难降解有机废水处理效果更好。此外,相比于高级氧化法(AOPs),零价铁更加经济实惠,而且不需要后续处理,成本节省60%左右。目前已有大量文献记载了ZVI处理废水的实验与评价。事实证明,零价铁在处理砷废水、废水、染料废水、硝酸盐等高浓度难降解废水方面有着显著的效果。鉴于此,本文综述了近年来ZVI在废水处理方面的研究进展,特别是关于其对于难降解污染物的去除机理方面做了深入阐述。

1、基于ZVI改性的研究

1.1 纳米零价铁

纳米零价铁(nZVI)是近年来研究的热点。相对于ZVI来讲,它具有更细的粒径,从而有更大的比表面积和更高的反应活性,而且nZVI比ZVI更容易被氧化。Greenlee等研究了nZVI的氧化动力学,发现其最终被氧化为铁氧化物和纤维铁矿的综合体。同时,nZVI在处理重金属方面有着显著的效果,Zhu等采用nZVI/Ni双金属材料降解土壤中的Cr6+,在pH=5、T=303K条件下,去除率达到99.84%。

但是,由于nZVI缺乏稳定性且易于聚集,难以将nZVI从处理后的溶液中分离出来,在实际废水处理应用中有一定局限性。针对这类问题,近年来开始研究nZVI的表面改性,即在nZVI制备过程中添加高分子和表面荷电物质对其进行物理改性。Liu等把由阴离子聚丙烯酰胺(APAM,MW=300)和羧甲基纤维素钠(CMC,MW=300~800)改性的nZVI用于降解水中的Ni2+。其中,APAM会使悬浮液中的nZVI聚集,CMC使得nZVI分散良好。两者协同减缓了nZVI的氧化速度,大大增加了Ni2+的降解速率。Arshadi等利用Azolla(水生植物满江红)改性nZVI,去除水中的Pb2+和Hg2+,吸附符合二级吸附动力学,其中Azolla起到了固定和吸附nZVI的作用。通常采用由固体多孔材料(碳、树脂、膨润土、高岭石和沸石等)支撑的nZVI来去除不同的污染物。表1列出了nZVI在有附着物的前提下去除不同污染物的代表性研究。

尽管nZVI在降低废水中有害物质的浓度方面有着显著的进展,节省了水处理成本和工艺持续时间,但是其弊端也不容忽视:(1)现阶段,NaBH4法、精密切削法、碳热还原法、超声法等生产nZVI的方法都面临成本高昂的问题,尤其是在处理大批量高浓度的有机废水时,nZVI成本比生物法超出10倍之多;(2)由于实际废水处理影响因素多,nZVI的支撑材料容易发生形变,导致nZVI从其体内脱离,会影响其处理效果,而且nZVI粒径为纳米级,可均匀分散在水中,常规水处理技术很难保证将其分离。目前还没有关于nZVI潜在生物毒性的报道,不排除其会对生物活性造成影响。

对于高盐废水的处理,传统方法是首先将废水减量浓缩,然后将浓缩液通过蒸发技术使盐结晶,最终实现废水脱盐和盐资源的回收。目前,已大规模工业化的浓缩方法主要有热法和膜分离法。热法主要是通过加热的方式,将高盐废水中的水分蒸发出来,以达到浓缩和减容的目的,该方法通常利用水蒸气作为热源,因此耗能巨大,运行成本非常高。膜分离法使用选择性透过膜作为过滤介质,以压力差、电势差、渗透压等作为驱动力,实现含盐废水的浓缩,常见的膜分离工艺有微滤、超滤、反渗透、电渗析等。对于膜技术,目前存在的主要问题是膜元件成本高、膜污染及清洗等问题。

膜蒸馏技术是传统热蒸发过程与膜分离技术相结合的新型分离技术,其原理是在疏水性微孔膜的拦截作用下,阻止废液以液体形式穿透膜孔,仅以挥发组分在膜两侧蒸汽压差的推动下穿透膜孔,而非挥发组分则被拦截,最终实现混合物的分离和提纯,具有浓缩倍数高、能耗低等(使用30~70℃的低品热源)特点。在常见的膜蒸馏技术中,真空膜蒸馏技术(vacuum membrane distillation,VMD)是利用真空泵使膜的透过侧维持负压状态,从而增加膜两侧的蒸气压差以提高膜通量,与其他膜蒸馏技术相比,具有膜通量高、温度极化程度低等显著优点,近年来得到了研究人员的广泛关注。Mericq等采用VMD技术对反渗透处理后的海水浓缩液进行进一步浓缩,实验结果表明,当透过侧压力为6000Pa、温度为50℃、雷诺数为4000、进水含盐量为64~300g/L时,膜通量可达7~17L/(m2•h),VMD工艺可将反渗透处理后的海水浓缩液的体积减少81.9%。刘宇程等采用VMD技术处理经湿式氧化后的页岩气压裂返排液,结果表明,当进水COD为299mg/L、NaCl浓度为67870mg/L时,在操作条件为料液温度70℃、真空度0.085MPa、运行时间为90min情况下,出水NaCl含量仅为1.17mg/L,出水COD降至93.2mg/L。Wen等应用VMD技术处理低放射性废水,实验结果表明,当进水含盐量高达80g/L时,VMD工艺对Cs(Ⅰ)、Sr(Ⅱ)和Co(Ⅱ)的去污因子可分别达到6000、3700和8300。游文婷等采用VMD工艺对硫酸钠和氯化钙模拟废水进行了处理研究,实验选用聚四氟乙烯平板膜作为膜组件,结果表明:随着进水温度的升高、冷侧压强的减小,通量随之增大,VMD工艺的截留率均达到了99.99%以上。另外,随着膜材料和疏水膜制造工艺的不断发展,在保证较高膜通量的前提下,可有效降低膜污染问题,提高VMD工艺的稳定性和可靠性。

因此,对于高含盐工业废水,如油气田产出水、炼化废水等须回用或外排的高盐废水,真空膜蒸馏技术是一个较好的选择。本研究采用聚丙烯中空纤维膜元件,研究了真空膜蒸馏技术在不同条件下处理模拟高含盐废水的效果,分析了各因素对膜通量的影响程度,对真空膜蒸馏技术进行了初步探索,为高含盐工业废水提供新的处理选择。

在250mL锥形瓶中加人100mL废水和适量萃取剂,调节pH值,放人恒温振荡器中振荡,程序结束后将液体倒人分液漏斗,静置0.5h等待分层。取出下层水相,测定水样挥发酚、CODcr、氨氮浓度。单因素影响试验分别考察了相比、pH值、萃取时间、振荡强度、萃取温度、萃取级数等条件对萃取效果的影响。

萃取后的有机相被收集进行反萃取试验,有机相和一定浓度的NaOH溶液以1:1的体积比混合,放人恒温振荡器中振荡,程序结束后倒人分液漏斗静置分层。经过反萃后的生物柴油重新作为萃取剂对含酚废水进行处理,并将其萃取效果与初次使用的生物柴油进行对比,确定较优的反萃取条件。

经过反萃取的生物柴油被反复使用,测定水样挥发酚、CODcr、氨氮等指标的去除效果,检验生物柴油是否适合多次利用。

丹阳农村生活污水处理设备厂家天环


1.3 分析方法

废水中挥发酚采用4-氨基分光光度法进行测定;氨氮、CODcr浓度采用COD快速测定仪测定。

2、结果与讨论

2.1 相比对萃取效果的影响

生物处理是目前废水处理的方法之一,它具有应用范围广、适应性强等特点。化工废水如染料、农药、医药中间体等含盐较高的废水则给生物处理带来一定的难度。

这类废水含盐较高,污染严重,必须处理才能排放。况且,此类废水成分复杂,不具备回收价值采用其他处理方法成本较高,因此生物处理仍是的方法。

1、现状说明

许多研究表明,生物方法可以处理高含盐废水。但由低盐到高盐,微生物有一个适应期。从淡水环境到高盐环境时,由于盐的变化可能引起微生物代谢途径的改变,菌种选择的结果使适应高盐的菌种较少,只有当微生物经培养驯化后,才能产生适应高盐的菌种,以耐受一定的盐浓度。

2、含盐废水生物处理流程的选择

生物法是高盐废水处理的方法之一,在处理高盐废水时表现出较高的有机物去除率,但这种方法所需要的时间相当长,而且高含盐废水的生物处理需要进行稀释,通常在低盐浓度下运行,因此容易浪费水资源,同时由于处理设施庞大也会造成投资增加、运行费用的提高,不适合我国节能环保、可持续发展的理念高含盐废水,生物处理流程与普通生物处理流程是有区别的,该流程主要包括废水预处理系统、调节池、曝气池、二沉池、污泥回流等。

2.1 高含盐废水的预处理办法

由于工业生产中所产生的废水中含有较高的盐分,对生化处理产生了不良的影响,只能采用蒸发除盐处理,使用含盐废水结晶蒸发器设备是有效且经济的方法。基于蒸发浓缩结晶的原理,对废水进行多效减压蒸发浓缩结晶处理。先将废水浓缩到将近饱和状态,然后继续蒸发结晶,蒸发器的底部含晶体盐的浓缩液不断进入盐分器内,在盐分器内晶体盐和水分实现分离,晶体盐进入储盐池,分离后的含盐水再进入蒸发器连续蒸发结晶。蒸发后的冷凝水可以实现国家规定的废水排放标准。还有些废水可以通过蒸发浓缩、蒸发结晶,将废水中的有用物质回收、变废为宝。

废水蒸发器现已广泛应用在医药工业、食品工业、化工、轻工、金属冶炼、生物工程、环保工程、废液回收等领域,如电镀废水、冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、化学肥料废水、纺织印染废水、染料废水、制革废水、农药废水、电站废水等多种工业废水的蒸发浓缩、蒸发结晶处理。

2.2 调节池

含盐废水调节池考虑的主要因素是废水盐浓度的变化,除生产波动周期、冲击因素外,应重点考虑水中盐浓度的变化和如何进行调整,低含盐水量的减少或过高含盐来水的冲击。

2.3 曝气池

根据废水中含盐类型不同,曝气池选择也应有所不同。生物处理含CaCl2较高的废水,应采用传统曝气方式。钙离子能增加活性污泥的絮体强度,高CaCl2可使污泥中灰分达到40%~50%,污泥密度增加,曝气池中的污泥浓度可在20g/L以上。因此,应采用提升力较大的传统曝气、深井曝气、流化床曝气等曝气方法。曝气也应选用气泡较大、提升力较强的散流曝气器等曝气方式。

2.4 二沉池

二沉池表面负荷应有一定的余量,主要是考虑废水密度增加,不利于污泥沉淀,尤其是含NaCl废水。处理水量较大时,特别是含CaCl2废水,最好采用周边传动式刮泥机,以适应污泥浓度高、密度大的特点。在采用传统活性污泥法处理高CaCl2废水时,应适当加大污泥回流量,以减少废水波动造成的冲击,提高系统的稳定性。


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