除硼、磷工艺研究现状及处理方案

除硼、磷工艺研究现状及处理方案
除硼、磷工艺研究现状及处理方案

除硼、磷工艺研究现状及处理方案

太阳能级硅材料的纯度直接影响到电池的转换效率。其中硼、磷比较难以除去,留在材料中形成缺陷,缺陷复合少数载流子,导致电池转换效率难以提高。随着能源紧缺,现在太阳能电池产量,2007年至今多晶硅需求量逐年增加。由于硼和磷的去除成为很多提纯技术的瓶颈,现在kW/h成本高达3美元,成为多晶硅太阳能电池推广的瓶颈。所以改进硅中硼和磷的去除方法,发展低成本提炼方法,降低材料成本成为多晶硅太阳能电池大量推广的关键。

1太阳能电池工作原理与杂质的危害

光照射到p-n结上时,能量大于禁带宽度的光子被半导体吸收,激发电子产生非平衡载流子-电子和空穴。由于p-n结内建静电场形成光生电动势。载流子在传递过程中会因为杂质和缺陷部分复合。硼的最外层是3个电子,很容易吸收一个电子:磷的最外层是5个电子,很容易复合一个空穴。硼和磷在异质结里对载流子的复合能力都很强,而且杂质在多晶硅制备过程中很容易诱导晶体产生缺陷也是复合载流子的主要因素。

2前期金属硅中硼、磷的去除

2.1精馏提纯

最早的是四氯化硅精馏提纯,发展到后来三氯氢硅提纯,也就是现在的改良西门子法。与四氯化硅相比后一种方法更易于分离,反应更快,成为现在最主要提纯方法。具体流程如图1所示。精馏法提纯原理简单,硅的纯度能达到9-11N。硼和磷等多种金属杂质都能在精馏过程中一起除去,满足太阳能级硅的要求。

2.2氧化精炼及定向凝固除杂

在热力学相同条件下氧与硼的亲和力较硅强。向液体硅里加氧化剂,Si02

或O2的混合气体,加人适量的炉渣制造剂。选择具有合适密度、粘度、液相线温度和界面张力的炉渣。提渣后用氢气还原多余的二氧化硅,最后用定向凝固法进一步提纯。磷氧化后很容易挥发,并随尾气排走。

定向凝固法困是根据当坩埚朝一个方向逐渐均匀的缓慢冷却时,分离系数小于1的杂质,在液相中的溶解度大于固相里的溶解度,最后杂质留在了后凝固的固相里。磷的分离系数为0.35,分离效果比较好,根据冷速的不同而硼的分凝系数为0.8~1,分离效果很差。

3 冶金级硅除硼研究

硅中的大部分杂质元素可以利用其分凝系数(见下表1),饱和蒸气压的不同,利用定向凝固,真空高温蒸发等方法去除。但是因为硼的平衡分凝系数约等于1,以及其蒸气压接近于硅元素,(在真空熔炼过程中1500℃下硼的蒸汽压为10-6)[1],几乎不挥发所以无法用这些方法去除[2]。所以硼的除杂工作一直是太阳能级硅制备的难点和重点[3]。

4热等离子体除硼

利用热等离子体与偏置分离系数的液态硅结合,可以增加杂质分离的动力学能,以此达到除硼的目的[4]。用光学发射光谱(OES),激光诱导击穿光谱和电感祸合等离子体等技术的分析,证明此方法当正面偏置电压增加时,可以有效的消除阳离子杂质(铁,铝,钙,等)。

日本Kawasaki Steel公司在[5]NEDO的资助下开发了提纯冶金级硅至太阳能级硅工艺技术[3]将硅料在高频感应加热器和等离子枪的共同加热下熔化并维持熔融温度,离子枪发射Ar和等离子体,同时通人由掺有一定量水蒸气和氢气的氢气,硅熔体表面B等杂质不断被氧化成BO气体挥发出去,将处理后的硅熔体倒人结晶器中,进行第二次定向凝固,进一步去除金属杂质并形成结晶。法国和加拿大联合实验室的提纯方法也采用等离子体发射器吹在硅的表面上,并用一个感应加热系统控制形状和自由面,并提供强大的电磁搅拌,确保从散装液体中迅速转移污染物至其表面,并用数值模型是控制感应系统和看它的潜在演变(图1)。根据模型所提供的资料表明此精炼工艺制造的太阳能电池达到了转换效率为12.7%[5]。

5 IIEM法

美国国家可再生能源实验室研究开发了改进热交换法(HEMTM)法[6]。其基本工艺流程:在真空环境下,在改进多晶硅铸锭炉中,将冶金硅加热到熔融状态后,先后向硅熔体中吹入造渣剂、湿氢气等气体,利用造渣、气体反应等步骤,对硅熔体进行精炼后进行定向凝固。HEMTM法可以有效降低B杂质浓度,通过增加精炼时间,可以使B杂质浓度降低到0.3ppm。

图1 等离子体除硼原理

4氧化精炼技术

氧化精炼技术是利用硼元素的氧化物,BO、B2O、BO2、B2O2、B2O3,(见表1)水合物BHO、BH2、BHO2、BH2O2、BH3O3、B2H4O4、B3H3O3、B3H3O6均为易挥发物(见表2),所以冶金级硅中的杂质硼元素在O2和H2O-O2气氛中被氧化成气态化合物而被除去,达到除硼的目的。主要方法:熔化含有硼的硅,通过旋转驱动搅拌该熔化硅时将氧化性气体吹入到硅熔体中,通过氧化去除硼。

此方法的原理是硅特别容易与氧化合形成SiO2和SiO(g)。另外,元素硼极易氧化成B2O3、BO(g)及B x O y(g)。

高温下(>2200K)冶金级硅中的杂质元素硼形成可挥发性气态化合物BO,B2O3,B2O,BO2,B2O2等的形式从熔融态的冶金级硅中析出除去。而如何控制氧化条件,使硼氧化去除而硅不被氧化就成为该技术的关键。热力学过程进行分析表明[8],要使冶金级硅中的硼先被氧化除去,温度在2200K以上时硼能够

优先氧化。因此,为了尽量除去Si中的B而减少Si的损失,应控制温度在

2286~2320K之间,采用低真空氧化性气氛进行精炼。

采用O2 + H2O和O2气氛氧化精炼的方法除硼。通过氧化性气体,使硼和碳变成氧化物通过蒸发去除[9],在熔化硅中增加的氧移动到吹入的氩气气泡中得以去除。反应式为:4B(s)+2H2O(g) +O2 = 4BOH(g); B(s) +2H2O(g)=BH2(g)+ O2。

高温下(> 1685 K)冶金级硅中的杂质元素硼除T可形成气态BO B2O3, B2O, BO2, B2O2挥发去除之外,在潮湿气体中(Ar-H2O-O2)硼还可以形成气态挥发物BOH, BH2,其中BOH挥发性比其他化合物大10倍以上,并且即使在低温下,BOH挥发性较大。采用Ar-H2O-O:为氧化性气氛,一定温度下,体系达到下列平衡[10]。

进一步研究表明,在O2气氛中,硼杂质元素以气态硼的氧化物,BO、B2O2、B2O3、B2O(B X O Y)的形态被除去,其平衡分压约为10-3~10Pa,在H2O-O2混合气氛中,气态硼水合物主要以BHO、BHO2、BHO2、BH3O2、BH3O3、B2H4O4、B3H3O3、B3H3O6(B X H Z O Y)形态被除去,其平衡分压是B X O Y的105~1010倍,而且在H2O-O2混合气氛中去除速率高,精炼温度低[11]。

5 氧化洛合法

在一定温度下(170℃~300℃)给含有微量硼、磷的三氯氢硅中通入氧,氧三氯氢硅分子中的硅氢键(H-Si≡)反应,形成HO-Si≡分子,该分子与三氯氢硅中的微量硼、磷杂质化合物形成大分子配合物,然后通过随后的提纯工序分离这些大分子配合物,从而达到除磷、硼之目的。其反应原理如下:

影响氧化洛合除杂效果的因素:氧化反应温度、反应时间、氧与含硼、磷杂质的三氯氢硅混合比,通氧量过大会消耗一定量的三氯氢硅,同时也能消

耗三氯氢硅中的四氯化硅,其反应如下:

通过该工艺方法处理的三氯氢硅中的硼、磷含量分别达到0.10ppb和0.18ppb,可满足电子级三氯氢硅的质量要求。

(电子级三氯氢硅行业标准:B≤0.03ppb;P≤0.01ppb;Fe≤10ppb;Al≤10ppb)

6 洛合提纯法

无论采用何种合成工艺生产的三氯氢硅,都含有一定数量的杂质三氯化硼(BC13)、三氯化磷(PCl3)和五氯化磷(PCl5)杂质。由于硼、磷杂质是对半导体器件危害最大的活性杂质,因此,各国都将电子级三氯氢硅中的杂质硼、磷含量控制得非常严格。从半导体意义上讲,器件的成品率、电学特性的优劣,在很大程度上取决于硅中活性组分硼、磷的含量高低。

采用传统的精馏提纯法,若要将硼、磷杂质除到“10-9”数量级,需要较高的精馏塔,这在实际中实现起来很困难。采用吸附法也难将BC13、PCl3和PCl5降到“10-9”水平。从分子结构上看,BC13分子中的硼原子有三个价电子、五个空轨道,价电子数小于空轨道数,属于路易斯酸,这使得它成为强的电子接受体,它能够与在其组成中具有电子给予体的原子(如O、N、S)的分子化合形成络合分子,达到除硼的目的;而PCl3分子中P原子有五个价电子和四个空轨道,价电子数大于空轨道数,磷原子可作为给电子配体与过渡金属形成高沸点配合物,而五卤化磷可以通过sp3d杂化也可与氯化锡或氯化钛形成配合物,经提纯被分离,这就是采用络合提纯法除去三氯氢硅或四氯化硅中硼、磷化合物的基本原理。

三氯氢硅中的杂质分为三大类:路易斯酸(如BC13);路易斯碱(如PC13);过渡金属氯化物。

能与路易斯酸和路易斯碱能形成高沸点络合物的化合物有:

7 影响洛合除杂效果的因素

洛合剂种类、洛合剂用量、洛合温度及时间、洛合反应塔回流比、填料塔塔釜温度等。

8 洛合提纯法工艺技术方案

8.1 工艺流程的选定

污水处理生物脱氮除磷工艺

污水处理生物脱氮除磷工艺 在城市生活污水处理厂,传统活性污泥工艺能有效去除污水中的BOD5和SS,但不能有效地去除污水中的氮和磷。如果含氮、磷较多的污水排放到湖泊或海湾等相对封闭的水体,则会产生富营养化导致水体水质恶化或湖泊退化,影响其使用功能。因此,在对污水中的BOD5和SS进行有效去除的同时,还应根据需要,考虑污水的脱氮除磷。其中A-A-O(厌氧-缺氧-好氧)为同步生物脱氮除磷工艺的一种。 一、工艺原理及过程 A-A-O生物脱氮除磷工艺是活性污泥工艺,在进行去除BOD、COD、SS的同时可生物脱氮除磷。 在好氧段,硝化细菌将入流污水中的氨氮及由有机氮氨化成的氨氮,通过生物硝化作用,转化成硝酸盐;在缺氧段,反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用,转化成氮气逸入大气中,从而达到脱氮的目的;在厌氧段,聚磷菌释放磷,并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,并通过剩余污泥的排放,将磷去除。以上三类细菌均具有去除BOD5的作用,但BOD5的去除实际上以反硝化细菌为主。污水进入曝气池以后,随着聚磷菌的吸收、反硝化菌的利用及好氧段的好氧生物分解,BOD5浓度逐渐降低。在厌氧段,由于聚磷菌释放磷,TP浓度逐渐升高,至缺氧段升至最高。在缺氧段,一般认为聚磷菌既不吸收磷,也不释放磷,TP保持稳定。在好氧段,由于聚磷菌的吸收,TP迅速降低。在厌氧段和缺氧段,NH3-N浓度稳中有降,至好氧段,随着硝化的进行,NH3-N逐渐降低。在缺氧段,由于内回流带入大量NO3-N,NO3-N瞬间升高,但随着反硝化的进行,NO3-N浓度迅速降低。在好氧段,随着硝化的进行,NO3-N浓度逐渐升高。 二、A-A-O脱氮除磷系统的工艺参数及控制 A-A-O生物脱氮除磷的功能是有机物去除、脱氮、除磷三种功能的综合,因而其工艺参数应同时满足各种功能的要求。如能有效地脱氮或除磷,一般也能同时高效地去除BOD5。但除磷和脱氮往往是相互矛盾的,具体体现的某些参数上,使这些参数只能局限在某一狭窄的范围内,这也是A-A-O系统工艺系统控制较复杂的主要原因。 1.F/M和SRT。完全生物硝化,是高效生物脱氮的前提。因而,F/M(污泥负荷)越低,SRT(污泥龄)越高。脱氮效率越高,而生物除磷则要求高F/M低SRT。A-A-O生物脱氮除磷是运行较灵活的一种工艺,可以以脱氮为重点,也可以以除磷为重点,当然也可以二者兼顾。如果既要求一定的脱氮效果,也要求一定的除磷效果,F/M一般应控制在0.1-0.18㎏ BOD5/(kgMLVSS·d),SRT一般应控制在8-15d。

铬渣的无害化处理技术

铬渣无害化处理技术 摘要 铬是一种银白色的坚硬金属,比铁稍轻,有三价和六价化合物。有铬的化合物都有毒性,其中六价铬的毒性最大。铬渣是在生产金属铬和铬盐过程中产生的工业废渣,是一种毒性较强的危险废物。 铬渣的化学成分为:二氧化硅占4~30%,三氧化二铝占5~10%,氧化钙占26~44%,氧化镁占8~36%,三氧化二铁占2~11%,六氧化二铬(Cr2O6)占0.6~0.8%和重铬酸钠(Na2Cr2O7)占1%左右等。铬渣所含的主要矿物有方镁石(MgO)、硅酸钙(2CaO·SiO2)、布氏石 (4CaO·Al2O3·Fe2O3)和1~10%的残余铬铁矿等。 通常铬渣露天堆放,受雨雪淋浸,所含的六价铬就会被溶出渗入地下水或进入河流、湖泊中,污染环境。严重污染带内水中六价铬含量可高达每升数十毫克,超过饮用水标准若干倍。六价铬、铬化合物以及铬化合物气溶胶等,能以多种形式危害人畜健康。 造成铬污染事件的原因有很多,主要有环保意识淡薄,对铬渣的危害认识不足,不经处理随地堆放,导致地下水受到污染,雨季来临时,铬渣的浸出液体便随着雨水进入河流,又使地表水受到严重污染。目前我国对铬的环境接触还没有详细的研究,从上世纪70年代以来到现在,我国关于铬的环境污染与人体健康关系的文献也只有寥寥数篇。 因此,铬渣的无害化处理和利用便成了当前一个逼在眉睫的重大课题,铬盐行业以及那些生产过程中产出铬渣的企业在这方面更应该责无旁贷。 关键词:铬渣无害化处理铬污染六价铬铬盐 Chromium is a hard silver-white metal, slightly lighter than iron, a trivalent and hexavalent compounds.With chromium compounds are toxic, including the most toxic hexavalent chromium.Chromium slag in the production of chromium metal and chromium salts of industrial waste generated in the process, is a toxic hazardous waste. The chemical composition of chromium residue:, 4 ~ 30% silica, aluminum oxide accounts for 5 to 10% calcium oxide accounts for 26 ~ 44%, accounting for 8 to 36% magnesium oxide, ferric oxide accounts for 2 to 11%, six of chromium oxide (Cr2O6) 0.6 ~ 0.8% and sodium dichromate (Na2Cr2O7) accounted for about 1% and so on.The main mineral Chromium well-contained in magnesia (MgO), calcium (2CaO · SiO2), Brandt Stone (4CaO · Al2O3 · Fe2O3) and 1 ~ 10% residual chromite and so on. Chromium is usually open dumps, leaching by rain and snow, will be

污水处理工艺中如何进行脱氮除磷

污水处理工艺中如何进行脱氮除磷? 氮、磷的主要危害:一是受纳水体富营养化;二是影响水源水质,增加给水处理成本;三是对人和生物有一定的毒害。 生物脱氮分为三步: 1、氨化作用,即水中的有机氮在氨化细菌的作用下转化成氨氮。在普通活性污泥法中,氨化作用进行得很快,无需采取特殊的措施。 2、硝化作用,即在供氧充足的条件下,水中的氨氮首先在亚硝酸钠的作用下被氧化成亚硝酸盐,然再在硝酸菌的作用下进一步氧化成硝酸盐。为防止生长缓慢的亚硝酸细菌和硝酸细菌从活性污泥系统中流失, 要求很长的污泥龄。 3、反硝化作用, 即硝化产生的亚硝酸盐和硝酸盐在反硝化细菌的作用下被还原成氮气。这一步速率也比较快, 但由于反硝化细菌是兼性厌氧菌, 只有在缺氧或厌氧条件下才能进行反硝化, 因此需要为其创造一个缺氧或厌氧的环境( 好氧池的混合液回流到缺氧池) 。 生物除磷原理 所谓生物除磷, 是利用聚磷菌一类的微生物, 在厌氧条件下释放磷。而在好氧条件下, 能够过量地从外部环境摄取磷, 在数量上超过其生理需要, 并将磷以聚合的形态储藏在菌体内, 形成高磷污泥排出系统, 达到从污水中除磷的效果。 可分为三个阶段,,即细菌的压抑放磷、过渡积累和奢量吸收。 首先将活性污泥处于短时间的厌氧状态时,储磷菌把储存的聚磷酸盐进行分解,提供能量,并 大量吸收污水中的BOD、释放磷( 聚磷酸盐水解为正磷酸盐) ,使污水中BOD 下降,磷含量升高。然后在好氧阶段,微生物利用被氧化分解所获得的能量,大量吸收在厌氧阶段释放的磷和原污水中的磷,完成磷的过渡积累和最后的奢量吸收,在细胞体内合成聚磷酸盐而储存起来,从而达到去除BOD 和磷的目的。 脱氮除磷工艺 1、传统A2/O 法即厌氧→缺氧→好氧活性污泥法。污水在流经三个不同功能分区的过程中,在不同微生物菌群作用下,使污水中的有机物、氮和磷得到去除。原污水的碳源物质(BOD)首先进入厌氧池聚磷菌优先利用污水中易生物降解有机物成为优势菌种,为除磷创造了条件,然后污水进入缺氧池,反硝化菌利用其它可利用的碳源将回流到缺氧池的硝态氮还原成氮气排入到大气中, 达到脱氮的目的。 2、氧化沟工艺是一种污水处理工艺形式,因其构造简单、易于维护管理,很快得到广泛应用。主要有Passveer单沟型、Orbal同心圆型、Carrousel循环折流型、D型双沟式和T型三沟式等。传统Passveer单沟型和Carrousel型氧化沟不具备脱氮除磷功能,但是在Carrousel氧化沟前增设厌氧池,在沟体内通过曝气装置的合理设置形成缺氧区和好氧区,形成改良型氧化沟,便具备生物脱氮除磷功能。 3、SBR 法是间歇式活性污泥法,降解有机物,属循环式活性污泥法范围,主要是好氧活性污泥,回流到反应池前部的污泥吸附区,回流污泥中硝酸盐得以反硝化在充分条件下可大量吸附进水中的有机物达到脱氮除磷的效果。 随着对脱氮除磷机理的深入探究,新工艺的不断出现及其可行性, 为水处理工艺提供了新的理论和思路。但社会的可持续发展给污水脱氮除磷处理提出了越来越高的要求,污水处理已不仅限于满足排放标准,更要考虑污水的资源化和能源化的问题,必须朝着最小的COD 氧化、最低的氮磷排放量、最少的剩余污泥排放等可持续污水处理工艺的方向发展。而生物学及其技术的发展,能使生物脱氮除磷工艺得到更大的发展。

生物脱氮除磷原理及工艺

生物脱氮除磷原理及工艺 1 引言 氮和磷是生物的重要营养源,随着化肥、洗涤剂和农药普遍使用,天然水体中氮、磷含量急剧增加,水体中蓝藻、绿藻大量繁殖,水体缺氧并产生毒素,使水质恶化,对水生生物和人体健康产生很大的危害。然而, 我国现有的城市污水处理厂主要集中于有机物的去除,污(废)水一级处理只是除去水中的沙砾及悬浮固体;在好氧生物处理中,生活污水经生物 降解,大部分的可溶性含碳有机物被去除。同时产生N NH -3、N NO --3和- 34PO 和-24 SO ,其中25%的氮和19%左右的磷被微生物吸收合成细胞,通过排泥得到去除;二级生物处理则是去除水中的可溶性有机物,能有效地降低污水中的5BOD 和SS , 但对N 、P 等营养物只能去除10%~ 20% , 其结果远不能达到二级排放标准。因此研究开发经济、高效的, 适于现有污水处理厂改造的脱氮除磷工艺显得尤为重要。 2 生物脱氮除磷机理 2.1 生物脱氮机理 污水生物脱氮的基本原理就是在将有机氮转化为氨态氮的基础上,先利用好氧段经硝化作用,由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用,将氨氮通过反硝化作用转化为亚硝态氮、硝 态氮,即,将3NH 转化为N NO --2和N NO --3。在缺氧条件下通过反硝化作用将硝氮转 化为氮气,即,将N NO -- 2(经反亚硝化)和N NO --3(经反硝化)还原为氮气,溢出水面释放到大气,参与自然界氮的循环。水中含氮物质大量减少,降低出水的潜在危险性,达到从废水中脱氮的目的[1]。 ○ 1硝化——短程硝化:O H HNO O NH 22235.1+→+ 硝化——全程硝化(亚硝化+硝化):O H HNO O NH 22235.1+???→?+亚硝酸菌 3225.0HNO HNO O ??→?+硝酸菌 ○ 2反硝化——反硝化脱氮:O H H CO N OH CH CH HNO 2222333][222+++→+ 反硝化——厌氧氨氧化脱氮:O H N HNO NH 22232+→+ ][35.122233H O H N HNO NH ++→+

铬渣处理方法汇总与厂家

1铬渣简介 铬渣是生产金属铬和铬盐过程中产生的工业废渣。对人类有一定的危害。中国目前有20多个省市排放铬渣。 铬渣的化学成分为:二氧化硅占4~30%,三氧化二铝占5~10%,氧化钙占26~44%,氧化镁占8~36%,三氧化二铁占2~11%,六氧化二铬(Cr2O6)占0.6~0.8%和重铬酸钠(Na2Cr2O7)占1%左右等。铬渣所含主要矿物有方镁石(MgO)、硅酸钙(2CaO·SiO2)、布氏石(4CaO·Al2O3·Fe2O3)和1~10%的残余铬铁矿等。 2铬渣处理处置技术 2.1烧结炼铁 烧结炼铁是利用有钙焙烧铬渣所含钙、镁代替白云石,同铁矿石粉和煤粉混合在烧结机煅烧成烧结矿,然后送高炉冶炼成生铁。烧结时,铬渣中Cr(Ⅵ)已还原为Cr(Ⅲ),在高炉部分Cr(Ⅲ)进一步还原为金属铬并熔入铁水中,少部分熔入熔渣,熔渣水淬后用作水泥混合材。 2.2大量酸性氧化物存在下高温还原 铬渣同含硅、铝原料(粘土、煤灰、煤矸石、石英砂)混合后,用焦、煤、煤气等高温煅烧,铬渣所含铬酸盐中的铬酸根CrO42-被高温下酸性更强的硅酸、铝酸取代而游离出来,被燃料气体还原,甚至熔于高温熔液离解,或同硅酸等化合生成硅酸铬钠等Cr(Ⅲ)化合物。根据所用酸性氧化物及生产目的不同,有以下处置技术: 1)铬渣制钙镁磷肥——同生化工厂和铁合金厂曾建有钙镁磷肥车间,用铬渣代替蛇纹石同磷矿石混合生产钙镁磷肥,前者用高炉,后者用电炉,均投入生产。 2)铬渣制铸石——新城化工厂曾建设了铸石车间,用铬渣、石英砂和

粉煤灰混合熔融,在模具中成型,曾试制产品。 3)铬渣制炻器(介于瓷器和器之间的瓷类产品)。 4)铬渣制人造骨料(粒)。 5)铬渣制矿渣棉。 6)铬渣作绿色玻璃着色剂——大多数老铬盐厂不同程度地将铬渣干燥粉碎后送玻璃厂作绿色玻璃着色剂。 7)铬渣代替白云石用于旋风炉液态排渣助溶剂——黄河铬盐公司建有2台为6000kW发电机配套的旋风炉进行铬渣解毒。 8)铬渣与煤矸石磨混烧砖。 9)铬渣与粘土混合烧制青砖、红砖。 10)铬渣作燃煤固硫剂 11)铬渣作沼气脱硫剂 12)铬渣用做铺路材料 铬渣中的铬已高度分散易熔,又含有玻璃所必需的硅、钠、钙等成分,所含六价铬在熔制玻璃时能被彻底还原为三价铬并离解成三价铬而将玻璃染成翠绿色。由于玻璃厂使用铬渣(与用铬铁矿相比)可降低能源和原料消耗,铬盐厂只须将铬渣干燥、粉碎、包装送玻璃厂,费用低廉,是中国铬渣应用时间长、使用厂家多、用量也较多的治理方法。 铬渣作玻璃着色剂、用于旋风炉附烧技术目前仍在采用;有的工艺技术因工业发展而淘汰,如钙镁磷肥因肥效低被复代替,铸石被易加工、应用更广泛的不锈钢代替;有的因掺入铬渣后劳动成本加大,难以坚持而淘汰,如制砖;其他虽进行过不同规模的试验,但因成本高未能工业化投产,如人造骨料、炻器、矿渣棉。 2.3铬渣用于水泥 铬渣应用于水泥生产,既可作水泥矿化剂也可在解毒后用作水泥混合材。 铬渣代替氟化钙作水泥矿化剂时,适用于立窑生产水泥。铬渣代替萤石、石膏等矿化剂,其用量为水泥生料量的2%~3%。由于铬渣中含有铬酸钙、铬酸钠等凝胶化合物,能降低水泥煅烧熔点,促进氧化钙同硅、铝、

污水处理厂的脱氮除磷改造

-- ●Vol.27,No.62009年6月 中国资源综合利用 China Resources Comprehensive Utilization 1 概况 漯河市污水处理厂,系“九五”期间淮河流域水污染防治规划重点项目之一,一期工程设计规模日处理城市混合污水80000m 3,工艺流程如图1所示。该工程采用carrousel 氧化沟工艺,设计出水标准为GB8978-1996二级排放标准。服务面积约28km 2,服务区人口35万人。该污水处理厂1997年12月开工建设,2000年7月进水试运行,同年10月底达标排放。 图1工艺流程图 该污水处理厂运行八年来,累计净化城市综合污水2亿多t ,日均进水量为70000~85000m 3,出水水质基本符合原设计出水要求,出水COD Cr 均低于120mg /L ,其去除率均在80%以上,有时甚至高于 90%;出水BOD 5均低于30mg /L ,去除率均在90%以上;只有SS 时有超标现象发生。同时,carrousel 氧 化沟具有较好的除磷功能,但脱氨氮功能有限。 随着环境保护形势的日益严峻,国家对重点流域出水断面的水质要求在进一步提高,尤其更加关切氮、磷污染物的污染问题。根据豫发改城市[2008]579号文件要求,10座省辖市污水处理厂需要进行脱氮改造,其中要求漯河市污水处理厂出水NH 3-N ≤10mg /L ,TN ≤15mg /L ,COD Cr ≤60mg /L 。从原厂检测数据看,出水NH 3-N 没有达到水质排放要求,出水COD Cr 虽然与排放指标接近,但不稳定。 2问题分析 2.1 进水水质超标。 原设计进水COD Cr 标准为500mg /L ,污水处理厂实际进水COD Cr 大多超过设计指标,有时甚至超设计标准数倍,导致污泥负荷过高,氧化沟内没有足够的氧气氧化分解污染物质,影响污水处理效果。另外,原设计进水SS 为200mg /L ,而实际进水大都在400mg /L 以上,进水SS 高,会导致氧化沟内污泥含量MLSS 快速上升,影响氧气的传递吸收[1]。由于污 收稿日期:2009-02-25作者简介:王 斌(1974-),男,河南漯河人,学士,工程师,从事污水治理方面的研究工作。 污水处理厂的脱氮除磷改造 王 斌1,朱学红1,赵若尘2 (1.漯河市水务投资有限公司,河南 漯河 462000;2.南京市排水管理处江心洲污水处理厂,南京210019) 摘要:结合城镇污水处理厂脱氮除磷改造工程实例,对老氧化沟进行功能区划分、设备改造:增加好氧区溶解氧浓度,降低缺(厌)区溶解氧浓度;同时适当增容,延长氧化沟水力停留时间和污泥泥龄。运行结果表明,系统出水主要指标稳定达到GB18918-2002一级A 标准。关键词:污水处理;脱氮除磷;功能区改造中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:1008-9500(2009)06-0032-03 Reconstruction in N and P Removal in Wastewater Treatment Plants Wang Bin 1,Zhu Xuehong 1,Zhao Ruochen 2 (1.Luohe Water Co.Ltd.Luohe 46200,China ; 2.Jiangxinzhou Wastewater Treatment Plant of Nanjing Discharge Water Conducting Center ,Nanjing 210019,China ) Abstract :According to the reconstruction case in the town ,classing function zone and improving equipment on oxidation channel.At the same time enforcing the DO concentration of aerobic zone ,while decreasing the DO concentration of anoxic zone;meantime,cementing the capacity of oxidation channel to extend HRT an d SRT.The results show that the key output indicators of the system stably achieve GB18918-2002first-degree emission standards. Keywords :N and P removal;class zone ;increase the DO concentration ;increase the volume 污水治理32

除磷工艺比较与选择

污水除磷工艺比较与选择 化学除磷 1. 1.1 化学除磷原理 化学除磷主要是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂与污水中溶解性的盐类(如磷酸盐)反应生成颗粒状、非溶解性的物质。实际上投加化学药剂后,污水中进行的不仅是沉析反应,同时还发生着化学絮凝作用,即形成的细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的絮凝体。 污水沉析反应可以简单的理解为:水中溶解状的物质,大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程,絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程,所以絮凝不是相转移过程。絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果,而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。 1.2 化学除磷药剂 为了生成非溶解性的磷酸盐化合物,用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙。许多高价金属离子药剂投加到污水中后都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物,但出于经济原因考虑,用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+盐、Fe2+盐和Al3+盐,这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。除金属盐药剂外,氢氧化钙也用作沉析药剂,反应生成不溶于水的磷酸钙。 表1 污水净化常用药剂

铝盐的混凝沉淀 Al 2(SO 4 ) 3 + 6H 2 O----2Al(OH) 3 +3SO 4 2-+6CO 2 Al 2 (SO 4 ) 3 + 2PO 4 ----2AlPO 4 +3SO 4 2- 在pH为6.0—6.5的条件下,每1mol的磷需要加铝1.5-3.0 mol。如果水显碱性,在加铝之前应先降低pH以减少Al(OH) 3 沉淀。 铁盐的混凝沉淀 Fe 2(SO 4 ) 3 + 3HCO 3 ----Fe(OH) 3 +2SO 4 2-+3CO 2 Fe3+ + PO 43----FePO 4 ↓pH=5~5.5 每1mol磷需要加铁(Fe3+) 1.5—3 mol,最佳pH为5.0。 对磷含量为5mg/l左右的二级处理水,通过投加100-200mg/l的氯化铁 ( FeCl 3.6H 2 O)就可以得到90%以上的磷去除率。 金属氢氧化物会形成大块的絮凝体,这对于沉析产物的絮凝是有利的,同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。需要注意的是有机物在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的,但在分离时有机性胶体以及悬浮物的凝结在絮凝体中则是决定性的过程。

铬渣无害化处理方法

铬渣的无害化处理方法 铬渣内含有的Cr2O72-,CrO42-阴离子是造成环境污染的主要原因,在铬渣中加入适量的还原剂,在一定条件下,铬盐中的Cr6+被还原为Cr3+,或者通过某种方法将Cr6+而使其不会对环境造成危害,称为铬渣的无害化处理。国内外对铬渣的无害化处理方法有以下四种:化学处理法,物理/化学法,熔烧法和固化/稳定化处理法。 一、化学处理法 化学处理法是通过破坏固体废物中的有害成分,或投放化学药剂将有毒的化学物质转化为无毒的形式并确保化学脱毒步骤后的产物比起始化学物质的危害小且稳定。为废物在运输、焚烧和填埋前做预处理。铬渣的化学处理方法有络合法和还原法。络合法是将铬渣与特定的化学原料(通常为含有聚合氨基酸,氨基苯氧基、氨基萘氧基等的有机物)进行络合反应,将Cr6+转变为Cr3+后,形成稳定的络合物,使铬渣解毒后再作进一步处理。还原法是利用SO2,NaHSO3,Na2SO3,FeSO4,FeCl2等药剂作为还原剂来还原Cr6+;铬渣湿法还原解读就是在水介质中,利用还原剂或者沉淀剂,使咋中的六价铬转变为三价铬或不沉淀而解毒。铬渣湿法解毒一般分为两步进行,先是将铬渣中的六价铬转移至水相,接着用还原剂将六价铬还原为无毒的三价铬,或者用沉淀剂使六价铬转变为稳定的水不溶铬酸盐,从而完成铬渣治理。 如利用碳酸钠溶液进行湿式还原法处理铬渣时,将经过湿磨后的铬渣用碳酸钠溶液处理,使其中的酸溶性铬酸钙与铬铝酸钙转化为水溶性铬酸钠而被溶出,回收铬酸钠产品;余渣再用硫化钠处理,是剩余的Cr6+转化为Cr3+,加入硫酸中和,并用硫酸亚铁固定过量的S,相应化学反应方程式为: 8Na2CrO4+3Na2S+(8+4x)H2O=4(Cr2O3.xH2O)+3Na2SO4+16NaOH 8Na2CrO4+6Na2S+(11+4x)H2O=4(Cr2O3.xH2O)+3Na2S2O3+22NaOH Na2S+FeSO4=FeS+Na2SO4 另外,根据还原剂所处状态不同可分为气相、液相和固相还原法;根据还原时铬渣PH值的不同,可在酸性条件下采用SO2、NaHSO4、Na2SO3、FeSO4作为还原剂,在碱性条件下采用Na2S、NaHS等作为还原剂。 二、物理、化学处理法 物理、化学处理法是将铬渣中的有害物质经吸附、离子交换等物理/化学方法富集浓缩后进一步处理或回收。其中物理法包括粉碎、研磨、压实、固化、物理吸附、包藏、熔融等过程;化学法包括离子交换、化学吸附、各种还原处理和利用化学反应使Cr6+生成沉淀后过滤,或使Cr6+固定在某种基体材料中,降低浸出毒性。如氢氧化铁、氧化铝、烟煤、秸秆、稻壳、骨粉、煤粉灰与硅灰石的烧结基材及煤粉灰与高岭土的烧结基材等作为吸附剂,在酸性条件下对Cr6+的吸附解毒效果已有大量研究,取得了良好效果。 三、熔烧法 熔烧法是将有毒物质在高温下通过添加助剂对Cr6+降解解毒的过程。铬渣的熔烧无害化处理技术主要有炭还原法、烧结矿法、干式还原法和旋风炉熔烧法。其中干式还原法是将铬渣与还原煤粉按比例充分混合后,密封焙烧,温度高达900°C,以过程产生的一氧化碳和氢气作为还原剂对Cr6 +进行还原解毒,并在密封条件下水淬后形成玻璃体,或投加过量的硫酸亚铁与硫酸混合,以巩固

污水处理工艺脱氮除磷基本原理

污水处理生物脱氮除磷基本原理 国外从六十年代开始系统地进行了脱氮除磷的物理处理方法研究,结果认为物理法的缺点是耗药量大、污泥多、运行费用高等。因此,城市污水处理厂一般不推荐采用。从七十年代以来,国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代开始研究生物脱氮除磷技术,在八十年代后期逐步 实现工业化流程。目前,常用的生物脱氮除磷工艺有A2/O法、SBR法、氧化沟法等。 ?生物脱氮原理 生物脱氮是利用自然界氮的循环原理,采用人工方法予以控制,首先,污水中的含氮有机物转化成氨氮,而后在好氧条件下,由硝化菌左右变成硝酸盐氮,这阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下,由反硝化菌作用,并有外加碳源提供能量,使硝酸盐氮变成氮气逸出,这阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应,反应能量从有机物中获取。在硝化和反硝化过程中,影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、PH值以及碳源,生物脱氮系统中,硝化菌增长速度较缓慢,所以,要有足够的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要是在缺氧条件下进行,并且要用充裕的碳源提供能量,才可促使反硝化作用顺利进行。 由此可见,生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件: 硝化阶段:足够的的溶解氧,DO值在2mg/L以上,合适的温度,最好在20℃,不能低于10℃,,足够长的污泥泥龄,合适的PH条件。 反硝化阶段:硝酸盐的存在,缺氧条件DO值在0.2mg/L左右,充足碳源(能源),合适的PH条件。 生物脱氮过程如图5—1所示。 反硝化细菌 +有机物(氨化作用)(硝化作用)(反硝化作用)

?生物除磷原理 磷常以磷酸盐(H 2PO 4 -、HPO 4 2-和H 2 PO 4 3-)、聚磷酸盐和有机磷的形式存在于废水中,生物除 磷就是利用聚磷菌,在厌氧状态释放磷,在好氧状态从外部摄取磷,并将其以聚合形态储藏在体内,形成高磷污泥,排出系统,达到从废水中除磷的效果。 生物除磷主要是通过排出剩余污泥而去除磷的,因此,剩余污泥多少将对除磷效果产生影响,一般污泥龄短的系统产生的剩余污泥量较多,可以取得较高的除磷效果。有报道称,当泥龄为30d时,除磷率为40%,泥龄为17d时,除磷率为50%,而当泥龄降至5d时,除磷率达到87%。 大量的试验观测资料已经完全证实,再说横无除磷工艺中,经过厌氧释放磷酸盐的活性污泥,在好氧状态下有很强的吸磷能力,也就是说,磷的厌氧释放是好氧吸磷和除磷的前提,但并非所有磷的厌氧释放都能增强污泥的好氧吸磷,磷的厌氧释放可以分为两部分:有效释放和无效释放,有效释放是指磷被释放的同时,有机物被吸收到细胞内,并在细胞内储存,即磷的释放是有机物吸收转化这一耗能过程的偶联过程。无效释放则不伴随有机物的吸收和储存,内源损耗,PH变化,毒物作用引起的磷的释放均属无效释放。 在除磷系统的厌氧区中,含聚磷菌的会留污泥与污水混合后,在初始阶段出现磷的有效释放,随着时间的延长,污水中的易降解有机物被耗完以后,虽然吸收和储存有机物的过程基本上已经停止,但微生物为了维持基础生命活动,仍将不断分解聚磷,并把分解产物(磷)释放出来,虽然此时释磷总量不断提高,但单位释磷量所产生吸磷能力随无效释放量的加大而降低。一般来说,污水污泥混合液经过2小时厌氧后,磷的释放已经甚微,在有效释放过程中,磷的释放量与有机物的转化量之间存在着良好的相关性,磷的厌氧释放可使污泥的好氧吸磷能力大大提高,每厌氧释放1mgP,在好氧条件下可吸收2.0~2.24mgP,厌氧时间加长,无效释放逐渐增加,平均厌氧释放1mgP,所产生的好氧吸磷能力降至1mgP以下,甚至达到0.5mgP。因此,生物除磷并非厌氧时间越长越好,同时在运行管理中要尽量避免PH的冲击,否则除磷能

污水处理生物除磷工艺.

污水处理生物除磷工艺 (一)缺氧好氧活性污泥法(A/O工艺) 当以除磷为主时,可采用无内循环的厌氧/好氧工艺,基本工艺流程如下图所示。 厌氧/好氧工艺流程 1. 设计参数 A/O工艺生物除磷设计参数见下表 A/O工艺生物除磷设计参数 2. 工艺计算 缺氧好氧活性污泥法生物除磷的工艺计算包括厌氧池(区)容积、好氧池(区)容积。具体计算公式见下表。

A/O工艺生物除磷容积基计算公式 (二)弗斯特利普( Phostrip) 除磷工艺 Phostrip工艺是由Levin在1965年首先提出的,该工艺是在回流污泥的分流 管线上增设一个脱磷池和化学沉淀池而构成的,其工艺流程见下图。

该工艺将在常规的好氧活性污泥法工艺中增设厌氧释磷池和化学沉淀池。工艺流程为:部分回流污泥(约为进水量的10%~20% )通过旁流进入厌氧池,在厌氧池中的停留时间为8~ 12h, 使磷由固相中释放,并转移到水中;脱磷后的污泥问流到好氧池中继续吸磷,厌氧池上清液含有高浓度磷(可高达100mg/L 以上),将此上清液排入石灰混凝沉淀池进行化学处理生成磷酸钙沉淀,该含磷污泥可作为农业肥料,而混凝沉淀池出水应流入初沉池再进行处理。Phostrip工艺不仅通过高磷剩余污泥除磷,而且还通过化学沉淀除磷。该工艺具有生物除磷和化学除磷双重作用,所以Phostrip工艺具有高效脱氮除磷功能。 Phostrip工艺比较适合于对现有工艺的改造,只需在污泥回流管线上增设少量小规模的处理单元即可,且在改造过程中不必中断处理系统的正常运行。总之,Phostrip工艺受外界条件影响小,工艺操作灵活,脱氮除磷效果好且稳定。但该工艺存在流程复杂、运行管理麻烦、处理成本较高等缺点。 四、厌氧/缺氧/好氧活性污泥法脱氮除磷工艺 需要同时脱氮除磷时,可采用厌氧/缺氧/好氧(A2/O)工艺,基本工艺流程如下图。 A2/O工艺脱氮除磷流程 (一)一般规定 进入系统的污水应符合下列要求: (1) 脱氮时,污水中的五日生化需氧量(BOD5 )与总凯氏氮(TKN)之比宜大于4 ; (2) 除磷时,污水中的BOD5与总磷( TP)之比宜大于17 ; (3) 同时脱氮、除磷时,宜同时满足前两款的要求; (4) 好氧池(区)剩余碱度宜大于70mg/L( 以碳酸钙CaC03计);

铬渣治理与综合利用

2003年中国化工学会无机盐学术年会 铬渣治理与综合利用 粱爱琴,匡少平,白卵娟 (青岛科技大学化学与分子工程学院。山东青岛266042) 摘要:介绍了铬渣的各种无害化处理方法。即采用不同的还原方法使铬渣中的六价铬转变为无毒的三价铬,达到解毒目的。在无害化处理的基础上,阐述了对铬渣进行综合利用的途径。 关键词:锫渣f戈害化f综合利用 R 含铬固体废渣是最危险的固体废弃物,它会对周围生态环境造成持续性的污染。铬渣中的有害成分主要是可溶性铬酸钠、酸溶性铬酸钙等六价铬离子。c一+的化台物具有很强的氧化性,对人体健康的危害极大:cr‘+对人体的消化道和皮肤具有刺激性,能引起接触性皮炎、皮肤溃疡,还可导致过敏、肺癌等疾病,Cr“作为潜在致癌物的斜率因子为42.Okg?d/mt【”。铬化合物气溶胶能引起黏膜损坏,鼻中隔出血、腐烂以至鼻中隔穿孔和支气管炎、气喘等疾病。长期接触铬化合物可引起慢性中毒,因此铬渣是一种烈性毒物。cr”对人体的最小中毒董为1lOpg/m’,我国规定居住区大气中cr”最大溶许浓度为0.0015mg/mⅡ”。 铬渣是金属铬和铬盐生产过程中排放的废渣。通常,每生产lt金属铬排放15t铬渣。每生产1t铬盐可排放3~3.5t铬渣‘”。一般铬渣的化学成分如表1、表2所示Ⅲ。 表1金属铬冶炼渣的主要化学成分 目前,我国近百家铬渣排放单位已累计堆存铬渣300万t以上,其中,六价铬的含量(以cr:O,计质量份数)为2.37蝌“,即含六价铬1.62%。任意排放、堆存铬渣,不但占用大量土地资源,丽且铬渣经雨水淋漓,含铬污水四处溢流、下渗,对土壤、地下水、河道造成污染。铬渣对环境造成的危害已越来越引起人们的广泛注意,重视铬渣污染,开展其污染治理和综合利用就成为一项势在必行的任务。 1铬渣的无害化处理 铬渣内含有的Cr”是强致癌物质,是造成环境污染的主要原因,因此,在铬渣中加入适量的还原剂,在一定条件下,六价铬被还原为三价铬(三价铬是人体和生物所必须的一种痕量金属元素),称为铬渣的无害化处理(5]。根据铬渣成分的不同可分为以下几种具体方法: 1.1酸性还原法 首先将碱性含铬废渣调至酸性,然后加人亚硫酸钠、硫酸亚铁等还原剂,制造还原气氛,在液固两相状态将Cr”还原为cr”。此种工艺耗酸量较大,适用于有废酸排放的企业。 3

最新城镇污水处理厂工艺设计(生物脱氮除磷工艺水污染课程设计

城镇污水处理厂工艺设计(生物脱氮除磷工艺)水污染课程设 计

精品好文档,推荐学习交流 目录 1.设计任务书 (3) 2.设计说明书 (4) 2.1 工程概况 (4) 2.2污水处理厂设计规模及污水水质 (5) 2.2.1 设计规模 (5) 2.2.2 污水水质及污水处理程度 (5) 2.3 污水处理厂工艺设计 (5) 2.3.1污水处理工艺设计要求 (5) 2.3.2污水处理工艺选择 (6) 2.3.3污泥处理工艺选择 (10) 2.4 污水处理厂工程设计 (12) 2.4.1污水处理厂总平面设计 (12) 2.4.2污水处理厂总高程设计 (15) 2.5 各主要构筑物及设备说明 (16) 2.5.1粗格栅间 (16) 2.5.2水提升泵房 (17) 2.5.3细格栅间 (18) 2.5.4曝气沉砂池 (18) 2.5.5氧化沟 (19) 2.5.6二沉池 (19) 2.5.7 接触池 (19) 2.5.8加氯间 (20) 2.5.9污泥回流泵房 (21) 2.5.10污泥浓缩池 (21) 2.5.11污泥脱水间 (21) 2.5.12其他建筑物 (22) 3.设计计算书 (22) 3.1 设计依据 (22) 3.2设计流量 (23) 3.3格栅设计 (23) 3.3.1设计参数 (23) 3.3.2设计计算 (23) 3.4曝气沉砂池 (28) 3.4.1设计参数 (28) 3.4.2设计计算 (28) 3.5氧化沟 (30)

精品好文档,推荐学习交流 3.5.1设计参数 (30) 3.5.2设计计算 (30) 3.6辐流式二沉池 (36) 3.6.1设计参数 (36) 3.6.2 设计计算 (36) 3.7消毒池 (38) 3.7.1设计参数 (38) 3.7.2 设计计算 (38) 3.8液氯投配系统 (39) 3.8.1设计参数 (39) 3.8.2设计计算 (39) 3.9计量堰 (39) 3.10泥回流泵房 (40) 3.11浓缩池 (40) 3.12泥脱水间 (41) 4.污水厂成本概算 (41) 4.1 水厂工程造价 (41) 4.1.1 计算依据 (41) 4.1.2 单项构筑物工程造价计算 (41) 4.2 污水处理成本计算 (43) 参考文献 (44)

铬渣处理

云南曲靖铬污染事件之引申 铬渣的成分: 铬渣的化学成分为:二氧化硅占4~30%,三氧化二铝占5~10%,氧化钙占26~44%,氧化镁占8~36%,三氧化二铁占2~11%,六氧化二铬(Cr2O6)占0.6~0.8%,重铬酸钠(Na2Cr2O7)占1%左右等。 铬渣所含主要矿物有方镁石(MgO)、硅酸钙(2CaO·SiO2)、布氏 (4CaO·Al2O3·Fe2O3)和1~10%的残余铬铁矿等。 铬渣危害 在无还原剂时,重铬酸钠的水溶液含有剧毒的六价铬离子。 铬渣露天堆放,受雨雪淋浸,所含的六价铬被溶出渗入地下水或进入河流、湖泊中,污染环境。严重污染带内水中六价铬含量可高达每升数十毫克,超过饮用水标准若干倍。六价铬、铬化合物以及铬化合物气溶胶等,能以多种形式危害人畜健康。因此,铬渣的堆存场必须采取铺地防渗和加设棚罩。 铬渣处理与利用 处理: 防止铬渣危害的办法是进行高温处理,消除其毒性。 在有还原剂的酸性条件下 或在有碱金属硫化物、硫氢化物的碱性条件下 或在有硫、碳和碳化物存在的高温、缺氧条件下 ——————————————六价铬都可还原为毒性较小的三价铬。 利用 ①制烧结砖:将铬渣干燥、粉碎,按铬渣粉40%和粘土60%的比例混合配料,制成砖坯,入窑烧制。在高温和强还原性环境中,六价铬还原为不溶于水的三氧化二铬,消除剧毒。砖材可达到建筑要求。 ②制高强铬钡砖:将5份铬渣和3份碳酸钡渣混合加水40%,在球磨机内湿磨。铬渣中的六价铬变成不溶于水的铬酸钡,一部分转化成三价铬。按3份铬钡渣浆和2份煤渣配料,经过碾压和焖料,制成砖坯。然后经升温、恒温、降温各2小时,在8个大气压力下进行压蒸养护,制成铬钡砖。铬渣中含较多氧化镁,体积会膨胀,需要存放一段时间,体积稳定后使用。 ③制铬渣铸石:以30%铬渣、25%硅酸盐和45%煤渣配料,再掺入3~5%氧化铁,经熔融浇铸,结晶退火,制得抗压强度为4800~5500千克力/厘米的高强度、耐磨损、防腐蚀的铸石。 ④制水泥:用铬渣、石灰石、粘土等原料按普通硅酸盐水泥配料,可以烧制水泥熟料,用来制造水泥。利用碳还原后的铬渣同高炉粒化渣、转炉钢渣和硅酸盐水泥熟料,加入5%左右石膏,也可制造少熟料钢铁渣水泥。 此外,铬渣还可代替铬矿粉,作为玻璃的翠绿色着色剂。水淬铬渣还可作为水泥混合材料、矿棉原料、耐热胶凝材料、熔融水泥原料等。日本在除毒后的铬

水处理生物脱氮除磷工艺

生物脱氮除磷工艺 第一节 概述 一、营养元素的危害 氮素物质对水体环境和人类都具有很大的危害,主要表现在以下几个方面: 氨氮会消耗水体中的溶解氧; 氨氮会与氯反应生成氯胺或氮气,增加氯的用量; 含氮化合物对人和其它生物有毒害作用:① 氨氮对鱼类有毒害作用;② NO 3- 和NO 2-可被转化为亚硝胺——一种“三致”物质;③ 水中NO 3-高,可导致婴儿患变性血色蛋白症——“Bluebaby ”; 加速水体的“富营养化”过程;所谓“富营养化”就是指水中的藻类大量繁殖而引起水质恶化,其主要因子是N 和P (尤其是P );解决的办法主要就是要严格控制污染源,降低排入水环境的废水中的N 、P 含量;对于城市废水来说,利用传统的活性污泥法进行处理,对N 的去除率一般只有40%左右,对磷的去除率一般只有20~30%。 二、脱氮的物化法 1、氨氮的吹脱法: -++?+OH NH O H NH 423 2 2每 3 采用斜发沸石作为除氨的离子交换体。 出水 折点加氯法脱氯工艺流程

1、铝盐除磷 4343AlPO PO Al →++ + 一般用Al 2(SO 4)3,聚氯化铝(PAC )和铝酸钠(NaAlO 2) 2、铁盐除磷:FePO 4 Fe(OH)3 一般用FeCl 2、FeSO 4 或 FeCl 3 Fe 2(SO 4)3 3、石灰混凝除磷 O H PO OH Ca HPO OH Ca 23452423))((345+→++--+ 向含磷的废水中投加石灰,由于形成OH -,污水的pH 值上升,磷与Ca 2+反应,生成羟磷灰石。 第二节 生物脱氮工艺与技术 一、活性污泥法脱氮传统工艺 1、Barth 提出的三级活性污泥法流程: 第一级曝气池的功能:① 碳化——去除BOD 5、COD ;② 氨化——使有机氮转化为氨氮; 第二级是硝化曝气池,投碱以维持pH 值; 第三级为反硝化反应器,可投加甲醇作为外加碳源或引入原废水。 该工艺流程的优点是氨化、硝化、反硝化分别在各自的反应器中进行,反应速率较快且较彻底;但七缺点是处理设备多,造价高,运行管理较为复杂。 2、两级活性污泥法脱氮工艺 与前一工艺相比,该工艺是将其中的前两级曝气池合并成一个曝气池,使废水在其中同时实现碳化、氨化和硝化反应,因此只是在形式上减少了一个曝气池,并无本质上的改变。 二、缺氧——好氧活性污泥法脱氮系统(A —O 工艺)

沈阳市新城子区30万吨堆存铬渣无害化处理项目简介

沈阳市新城子区30万吨堆存铬渣无害化处理项目简介 2007年6月3日,沈阳市新城子区30万吨堆存铬渣无害化处理工程项目正式开工,这标志着几十年来给当地生态环境和人民生命财产安全构成极大威胁的“大毒瘤”,正式步入了寿终正寝阶段。 一、30万吨铬渣基本情况 沈阳新城子化工厂始建于1956年,它隶属沈阳市石化局,是沈阳市较大的化工生产企业,也是全国主要铬盐和乐果农药的生产基地,厂区占地面积96万平方米,主要生产铬盐、农药、化学试剂等产品。铬渣是该厂生产铬盐系列产品工艺过程中浸出的废渣,属危险废物。几十年生产过程中产生的含铬废渣积存总量达30万吨,形成占地面积18000平方米的铬渣山。铬渣山距新城子区城区中心约2公里,周围农田保护地几十米,最近农灌地下水井1公里,距沈阳市黄家水源地约10公里,辽河约15公里,该地区属于环境敏感区域。企业破产后,厂区地面多呈黄色,周围水体也受到严重污染。铬渣中含有0.9-1.1%的水溶性六价铬,极易随雨水冲淋流入河里及渗入地下,对该地区地表水和地下水环境构成严重威胁,可危害人体健康及生态环境,已经成为影响社会稳定的一大隐患,并且铬渣山浪费大量土地资源。 1996年企业破产以来,市环保局加强了对铬渣山的监管及监测。先后组织五次大规模的对铬渣山封存、覆盖和修复工作,并将分散的铬渣统一封存,前后共投入300多万元资金,有效地控制了铬渣的污染和流失。同时,每年定期对场区内外地表水、地下水进行监

测,预防污染事故的发生。 二、铬渣处置利用工作进展情况 新城子区的铬渣山作为我市的历史遗留问题,多年来一直受到各级人大、政府、政协的高度重视,先后多次视察并提出监管和处置要求。2004年,国家创建环保模范城市验收组提出了尽快处置的整改要求。2005年,陈政高书记亲自视察新城子铬渣山,明确要加快铬渣山治理的步伐,切实保障人民群众身体健康。2005年,我市将其列为需重点解决的政协提案,由赵金城主席亲自包案督办。 市环保局在采取临时监管措施,努力防止污染扩散的同时,多年来一直在积极寻求针对铬渣的治理技术及项目,先后调研及尝试了化学法湿法铬渣解毒、利用铬渣生产霞石微晶玻璃、利用铬渣制作自熔性烧结矿及冶炼含铬生铁、高温干法解毒铬渣等技术,并作了大量工作,以期从根本上解决铬渣山的污染隐患。 2005年末,国家发改委和国家环保总局联合发布了《铬渣污染综合整治方案》,并列出了专项治理资金。通过我市的积极争取,我市新城子化工厂堆存的30万吨铬渣治理项目被国家列入《铬渣污染综合整治方案》中,要求必须在三年内处置完毕。 三、项目简介及进展情况 该项目总投资8250万元,资金来源于国家铬渣专项补贴资金和地方政府配套资金。铬渣总处理量30万吨,项目拟建于原新城子化工厂内,即新城子区化工工业园,占地55200平方米。将新建一条

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