含锑废水处理方案比选

含锑废水处理方案比选
含锑废水处理方案比选

含锑废水处理技术比选研究

摘要

锑的用途广泛,正因为如此其对环境的污染,尤其是矿区附近的污染越来越严重,对人体健康的危害也越来越大。但是处理含锑废水的技术目前还不成熟,为此本文在广泛的文献调研的基础上,对国内外含锑废水的处理技术进行了比较和筛选研究,含锑废水的处理技术大致上可分为吸附法、混凝法、膜处理法、电化学法以及离子交换法,本文对这几种方法分别展开了论述,其中以吸附法所占比重最大。吸附剂的种类繁多,本文将其大体分为无机吸附剂、生物吸附剂、有机吸附剂以及改性吸附剂四种。并对所列的吸附剂的吸附容量进行了横向比较实验部分比较了AlCl3、FeCl3、PACl、Al13四种混凝剂对锑的去除效果,结果显示蒙脱土对锑的去除有一定的正面影响,对FeCl3的增强效果尤为显著;铝盐的去除效果都不甚理想,最大值不过40%左右,且去除效果受pH值的影响较大,这几种混凝剂的最佳pH值分别为5、4-5、5-6、6-7。

关键词:锑;去除技术;混凝;比选

1绪论

1.1锑的用途与分布

锑(Antimony,Sb)位于元素周期表中第5周期V A族,原子序数为51,原子量为121.75,其单质是一种银白色金属,硬度较大,为铅的两倍,熔点仅为630.5℃。在化合物中以三价和五价最为常见。

锑的用途极为广泛,从单质锑到锑的各种化合物都有很多用途:由于单质锑收缩性较小,所以可以与铅、锡形成合金,制造硬铅、印刷合金、耐磨轴承合金家庭用具合金、电缆包皮以及蓄电池铅板等,这些在人类社会中占有举足轻重的地位;三氧化二锑拥有良好的灭火防火性,可作为纺织品、纸张、胶黏剂的防火阻燃剂,其还是一种优良的白色颜料,可用于搪瓷、陶瓷、油漆及橡胶工业,还可以做催化剂、玻璃脱色剂等工业产品的添加剂;三硫化二锑的着火点低、易燃烧,所以广泛应用于雷管和安全火柴中,还可用来制造发火剂、摩擦剂以及军事

工业上的发烟剂;三氯化锑可用于钢铁的青铜化以及医药和防腐剂的制备之中;氢化锑不会被氧化,经常作为保护剂用在电视屏、荧光管、电子管、热水瓶中此外像三氟化锑、甲草酸锑(SbK(C2O4)·6H2O)、吐酸石(2K(SbO)C4H9H2O)等锑的化合物可用于织染业的媒染剂或者着色剂中,另外其还可用于板材和管材之中(M.Meltzeretal.1990)。

美国地质调查局2003年出版的《Mineral commodity summaries》报告公布,世界锑总储量180万吨,主要分布在中国、俄罗斯、玻利维亚、南非和墨西哥,其中中国储量为79万吨,居世界首位,中国的锑产量也居世界第一位。我国锑矿区已探明的有1111个,其中生产锑精矿、锑金属的有16个省区,即辽宁(只生产锑金属)、吉林、浙江(只生产锑精矿)、安徽(只生产锑精矿)、江西、河南、湖北、湖南、广东、广西、四川、贵州、云南、西藏(只生产锑精矿)、陕西、甘肃,我国锑业厂矿主要分布在湘、桂、粤、黔、滇等4省区,其次是鄂豫、赣、陕、甘等省(2005)。

1.2锑的危害

锑是一种典型的有毒有害金属元素,其可与人体内的疏基结合,干扰酶的活性或破坏细胞内离子平衡,使细胞缺氧进而导致机体的代谢紊乱,最终导致神经系统和其他器官的损害,一次性食用过量会引起急性心脏病,其可被植物吸收通过食物链的富集作用对人体产生慢性毒性,具有潜在的致癌性,另外有研究表明其为引起“婴儿猝死综合征”的原因之一(Boexetal.,1998)。锑的毒性与其氧化状态密切相关,三价锑的毒性是五价锑的十倍(Smichowskietal.,1998),美国环境保护署(USEPA)(USEPA,1979)和欧盟(EU)(CEC,1976)已将锑化合物定为优先关注的污染物,并分别规定了饮用水中的最大允许锑浓度为6和10pg/L(CEC,1980;USEPA,1984)。我国《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)和《生活饮用水卫生规范》中均将锑的限值定为5μg/L。《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)规定水厂出水中锑浓度<10μg/L,饮用水水源中锑浓度<50μgL。湖南省地方标准《工业废水中锑污染物排放标准DB43/350-2007》规定采矿、选矿、冶炼、加工企业排放废水中的锑及其化合物最高允许排放浓度现生产线为0.65mg/L,新建生产线为0.5mg/L。

1.3水中锑的污染及治理现状

在未污染的河(湖)水等天然水体中,锑的浓度通常低于 1.0ugL(Filellaetal,002),在未开采的矿化区,水体中锑的浓度也仅为8.0ugL(1992)。但是在矿区如铅锌矿附近,其水体中的锑含量为3.2~44.8ug/L(Routhetal,1996),污水处理厂的废水(工业废水)中锑的浓度可高达2100μg/L(何孟常等,2004),水体中锑浓度的迅速增加与采矿、冶炼、工业生产等人类活动密切相关,人为活动可能是导致水体锑污染的主要原因(宁增平等,2007)。

我国有色金属矿物品位较低、原生矿结构比较复杂,在采矿、选矿、冶炼和加工过程中均有废水排放。锑矿所产生的废水的多少与炼锑的方法有关,火法炼锑厂产生的污水很少,但是与之相联系的选矿厂则有大量的废水产生;湿法炼锑厂会产生大量的废水,往往未经任何处理直接排入河流、水库等地表水体,污染生活用水的风险很大。不只是锑矿区,生产含锑产品如PET等的工厂也会排放含锑废水,目前应用较为普遍的处理锑矿区废水的方法为硫酸铁—石灰混凝沉淀法,其对于湿法炼锑所产生的废水的处理达标率不是很理想,而工业废水中锑的处理则主要以混凝法为主,其处理后的浓度也相对较高,所以锑矿区及与锑相关的工厂周边的居民仍暴露于髙浓度的锑污染之下,其治理的需要较为迫切。

虽然近来我国较为关注重金属的治理,科研工作者也一直致力于新的处理技术的研发,2010年国家鼓励发展的环境保护技术目录(重金属污染防治技术领域)以及2010年国家先进污染防治示范技术名录(重金属污染防治技术领域)中记载了很多已经投入使用的处理重金属的技术,其方法多种多样,有高选择性吸附材料、微生物的应用,还有砂滤—吸附—纳滤等几种组合工艺的应用等,但是不难发现其中没有一项是针对锑的,这说明锑的处理技术还不够成熟。针对砷的处理技术却有很多,包括废水沉淀制备三氧化二砷、砂滤—吸附一纳滤的组合工艺、Cotl's酸法工艺、加氧氧化法等,由于砷与锑属于同一个主族,他们的化学行为和毒性相似(BA.Fowleretal,1991),因此有理由相信锑的处理技术的研发有很大的空间

1.4研究目标

1)通过广泛调研和对比分析,对国内外水体中锑的去除技术与方法进行比选,提出锑去除实用性方法和研发方向。

2)通过系统调研和试验研究,筛选高效含锑废水处理工艺,并进行工程应用的适应性分析。

2水体中锑去除技术的分析与比较

根据已报道的文献可知水体中锑的去除技术主要有吸附法、混凝法、膜处理法、电化学法以及离子交换法,其中吸附法研究得最多,以下将在广泛的文献调研的基础上对以上方法进行原理描述及对比研究。

2.1吸附法

吸附技术主要是利用一些具有较大表面积和较高表面能的材料,通过吸附作用把污染物从水中分离、去除,从而达到净化水体的目的。吸附反应是发生在吸附材料的固体表面和水溶液之间的物理化学反应,吸附材料是吸附技术的核心。吸附法具有操作简便、成本效益高、可循环使用等优点,将成为新的研究热点,并已经应用到实际技术领域的研发之中。针对锑的吸附去除法在现有锑去除的文献中也占据重要地位。针对锑的吸附剂种类较多,在此大致分为无机吸附剂、生物吸附剂、有机吸附剂以及改性吸附剂等,以下将一一进行原理以及吸附特性的介绍,并对几种吸附剂的吸附容量进行橫向比较

2.1.1无机吸附剂

无极吸附剂制备简单,来源广泛,经济效益高,因此备受研究者的青睐,其中占有重要地位的为无机矿物。无极矿物广泛存在于自然界中,它们包括针铁矿(Feooh),赤铁矿(a-Fe2O3),二氧化硅,伊利石,蒙脱石,高岭石,氧化铝,磷灰石,沸石,膨润土等,其中大部分材料已应用到去除锑的研究之中。Wu等(Wuetal,2010)系统地研究了Sb(V和Sb(I在五种铁氧化物表面的吸附等温线和吸附动力学,这五种铁氧化物包括针铁矿(a-feooh),正方形针铁矿(βFeooh,纤铁矿(y-Feooh),赤铁矿(Fe2O3)以及水合氢氧化铁(HFO)。五种铁氧化物的表面特征不同,所以其吸附也有所不同。pH值对吸附的影响很大,在pH=4时吸附达最大量,当pH值大于4时,吸附量随pH的增加而不同程度地降低。在最适pH值,平衡溶液浓度达到300-330umol/L(36.525-40.178mg/L)之间时,吸附接近平衡或已经达到平衡,a-Feooh,β3-Feooh,y-Feooh,Fe2O3,HFO对Sb(V)的吸附量分别约为156,247,242,171,735umol/g(换算成质量为18.993,30.072,29.403,20.819,

89.486mg/g)。可以看出,在同样的条件下,HFO对锑的吸附量是其它四种矿物的3-10倍,这是因为HFO的比表面积是其它铁氧化物比表面积的2.5-7倍左右。而对于除HFO外的另外四种铁氧化物:a-Feooh阝-Feooh,γ-Feooh,Fe2O3,比表面积的差异与吸附能力之间没有太大的相关性。对几种铁氧化合物进行吸附等温线模型拟合时发现:

①对于β-Feooh,在三种pH值下对吸附Sb(V)进行吸附等温线拟合,发现namur模型(R>0.93)明显比Freundich模型(R2>0,82)更符合实验结果

②而对于Fe2O3,情况刚好相反,在pH=4、7、9时,Freundich模型(R2>0.91)比Langmuir模型(R2>0.83)能够更好的预测吸附实验结果

③对于a-Feooh、y-Feooh和HFO,不同的pH值,不同模型拟合的相关系数差异较大。总的来说,在pH=4时,这三种铁氧化物吸附Sb(V)对于Freundich模型有很好的相关系数,R2值分别为095,0.99和0.92,而此时不太符合Langmuir 模型,R2值分别为0.79,0.87和0.81;对于pH=7,9时,Langmuir模型比Freundich 模型相对更适合这三种铁氧化物对Sb(V)的吸附(虽然pH=9时,两种模型对Feooh/Sb(V)和HFO/Sb(V)的拟合效果都不太好)。Langmuir方程可以适用于矿物表面的一个铁原子与一个吸附剂分子的反应,表示吸附平衡时,单层达到吸附饱和,而Freundich模型则表示多层吸附或者伴随其他反应的发生,对两种模型在不同pH下的拟合说明五种物质的吸附机理并不相同,即使是同一种物质在不同的pH值下吸附机理也有所变化。Watkins等研究了合成的针铁矿(a-Feooh)对Sb(Ⅲ)的吸附,该研究中锑的溶液浓度为479-47.93mg/L,最大吸附量为6l±8mg/g,二者的结果说明同种材料对不同氧化形态的锑的吸附量明显不同,另外文章揭示了两种锑的化合物(Sb(OH)3和HSbO2)与针铁矿的微观反应机理前者直接与氧桥成键,并在氢键的作用下形成六元环;后者与两齿状的的OH绑定形成不太稳定的八元环,针铁矿还可催化三价锑转化为五价锑:(Watkinsetal,2006) J.ILA VSKY针对其所在地新颁布的饮用水标准对GEH、Bayoxidee33两种基于氧化铁和氢氧化铁的商业化的颗粒物对锑的吸附进行了研究,结果表明水体的pH值会影响其吸附容量和使用寿命,pH值越低,吸附容量越大,使用寿命越长,另外水体中的影响离子会通过竞争吸附位点和修饰介质的表面电荷来影响锑的吸附,在原水中锑的浓度为65ug/L的条件下GEH和BayoxideE33的吸附量分别

为85.04和2778μg/g(该研究中锑溶液的浓度较低,所以该吸附量未必是饱和吸附量),GEH明显比BayoxideE33的吸附效果好。该研究由于所选材料已经商业化,且与饮用水标准相互呼应,所以与实际应用的联系较为紧密,有很大的应用参考价值,但是其使用费用高,再生及处置困难,还要注意避免干扰离子的影响(ILA VSKY,2008)。Kolbe等对比了商业化产品GEH和合成的正方形针铁矿对无机锑和三甲基锑的吸附作用,研究发现二者的吸附最大值基本相同,在酸性条件下对无机锑的吸附最大值可达450mg/g,而对三甲基锑的吸附量仅为2mg/g。二者比表面积分别为292,160m2/g,平均孔径分别为3.4,19.4nm,他们对无机锑的吸附均受到砷及磷酸根离子的影响,10倍于锑浓度的砷和磷酸根离子可使吸附量下降31%和27%。合成的正方形针铁矿的结晶度明显比GEH高在锑溶液浓度很低的情况下也有很高的吸附量,即其更适用于饮用水的深度处理(Kolbeetal,20l11)。

Xu等研究了一种新合成的铁锰二元氧化物对锑的去除,机理研究包括官能团、表面元素组成以及氧化物在吸附前后金属价态的变化等方面,结果表明猛的氧化物主要起到了将三价锑氧化为五价锑的作用,而铁的氧化物则主要负责吸附原来的五价锑以及被氧化的五价锑。实验还比较了铁锰二元氧化物(FMBO)、Foot 以及MnO2的吸附能力,结果表明FMBO的吸附能力最强,Feooh和MnO2次之。在锑原始浓度为0.5mmol/L(60875mg/L),背景离子(NO3)强度为0.lmol/L,pH=5.0的条件下其最大吸附量分别为1.76,0.83,0.81mmol/g(换算成质量为214.28,101.0525,98.6175mgg)(Xuetal,2011)。作者对机理进行了更为详细的探究发现Sb在FMBO表面形成内层络合物而被去除,其中间还伴随有其他反应(如图1所示

其吸附等温线符合Freundlich曲线说明其为多层吸附,在MnO2表面也为多层吸附,但是在Feooh表面则为单层吸附,因为其更符合Langmuir曲线,低的pH值有利于吸附剂表面的质子化,使表面正电荷增加、静电引力增强从而使吸附量增大,所以pH值越高,吸附量越少(徐伟等,2012)。

Rakshit,S等研究了水铝矿对锑的吸附作用,锑的浓度控制在 2.03-16.43μm/(0.2472-2.0mg/L),pH值在2-10之间,离子强度在0.001-0.lmol/L,结果表明

pH值在24之间时,其吸附量最大,在pH值为10时基本没有吸附。不同的离子强度下有不同的吸附容量,在最低的离子强度下其吸附量最大,为0.52umo/g(0.06331mg/g),水铝矿的比表面积小,导致其吸附量较小,机理研究表明锑在水铝矿表面的吸附为内球型吸附,通过形成双核单齿络合物完成吸附。其虽不适合作为水处理中的吸附剂,但是却在土壤中锑的固定方面起重要作用(Rakshitetal,2011)。

Wang等用MnSO4溶液、H2O2以及NH3在一定的实验室条件下合成了y-mnooh,并研究了其对水溶液中锑的吸附,其最大吸附量出现在pH值为3时,为784.53umol/g(换算成质量为95.5165mg/g),吸附量随pH的增加而减小总体而言锑在锰氧化物表面的吸附强于在铝氧化物及针铁矿表面的吸附,另外影响离子研究表明其吸附基本不受磷酸根、硫酸根、硅酸根、碳酸根等自然水体中常见的离子的影响(Wangetal,2012),实际应用性更强。

Kameda,T等利用FeCl3和ACl3的混合溶液在一定的pH值下通过共沉淀制备Fe-Al双层氢氧化物,并研究其对锑的去除,他们发现其可有效去除水溶液中的锑,吸附量在2h内可达到40mg/L,而反应机理归结为Fe-Al双层氢氧化物的离子交换特性以及SbO3在FeO(OH)表面的吸附作用(Kamedaetal,2009)。除此之外,该作者还研究了由Mn-Al双层氢氧化物热分解得来的Mn-Al二元氧化物对锑的吸附,发现该氧化物在水化后可与Sb(V)结合形成类似于brandholzite的矿物结构,且高浓度的Cl和SO42对锑的去除影响不大,但高浓度的CO32的影响很大,在Sb(V)的原始浓度为40mg/L的条件下,其处理后的锑浓度可低于lmg/L(Kamedaetal.,2011)。XM.dou等正在研究锆、铁二元氧化物对Sb(V)的去除,并且已经进行了工业化生产,其主要通过活性基团Fe-OH、Zr-OH与Sb(V)形成内球型吸附,在吸附的过程中pH值和Zata电位没有明显的变化,吸附为放热过程。二元或者多元氧化物的研发为锑的吸附处理开拓了广阔的市场前景Bhattacharyya,DK等用二氧化钛吸附锑,发现锑重量的46.05%可以被二氧化钛吸附,而在共沉淀实验中锑的吸收率可达87.63%,并会形成Sb4Ti4O14这种稳定的化合物(Bhattacharyyaetal,1992),虽然此处主要的去除机理为形成共沉淀化合物,但是钛的氧化物确实是一种很有前景的锑的吸附剂。为此,吴旭等研究了纳米二氧化钛对Sb(Ⅲ)和Sb(V)的富集,虽然其研究重点在于痕量锑浓度的富集分析,但是纳米二氧化钛的粒径小、比表面积大、表面原子数多、吸附性能强,是良好的吸附剂。结果显示纳米二氧化钛对Sb(ID)和Sb(V)的饱和吸附容量为1.13和1.11mng/g(吴旭等,2004)。且其吸附基本不受pH值和干扰离子的影响,可应用的水质范围广

张道勇等利用工业废弃物—铝渣作为锑的吸附剂,其吸附机理为边界扩散和颗粒内扩散并存,且吸附等温线曲线符合Freundlich曲线,说明有多种机理参与吸附。实验条件的研究表明低的pH值有利于吸附,在pH值为2时,吸附量可达15.5mg/g,当pH值上升到6时,吸附量下降为111mg/g。其还对铝渣的再生性进行了研究,结果表明低浓度的盐酸更有利于铝渣的再生,10mmo/L的HC再生后的铝渣,吸附率可达95%(张道勇等,2008),说明其再生稳定性好,可重复利用

另外,除无机矿物以外,活性炭作为来源广、吸附性能好的吸附材料,在有

机物和金属去除领域具有广泛应用,但利用活性炭去除锑的研究报道比较少见。P.Navarro等研究了活性炭对铜电解液中锑的吸附性能,结果显示在锑浓度为P.Navarro等研究了活性炭对铜电解液中锑的吸附性能,结果显示在锑浓度为P.Navarro等研究了活性炭对铜电解液中锑的吸附性能,结果显示在锑浓度为440mg/L,溶液体积与活性炭质量的比值vm为300mlg的条件下,活性炭的吸附量为92mg/g,但此吸附量并未达到其吸附容量,增加溶液体积与活性炭质量的比值(vm),可以增加活性炭对锑的吸附量。实验用200g/L的H2SO4作为解吸剂,当活性炭的吸附量为10mgg时,其最大解吸率为48%。实验还发现,锑在活性炭上的吸附为放热反应,随着温度的增加,活性炭对锑的吸附容量有所降低,而解吸率略有增加。机理研究表明碳与水接触时失去电子带正电荷,对金属离子有静电吸附作用;另外在活性炭表面还存在着阴离子交换现象(Navarroetal,2002)。

张道勇等研究了零价铁(ZⅥI)对锑的去除,在偏酸性条件下去除效果更好,在pH值为5时,去除率可达6898%,而在pH值为7时,去除率只为23.36%Sb 的初始浓度越高去除率则越低,当Sb初始浓度为5mg/L时去除率为67.15%,而当初始Sb浓度为100mg/L时去除率仅为2245%,改变投加ZVI的量也可改变去除率,在ZⅥI投加量为10g时去除率可达8723%。PO3对吸附有明显的抑制作用,因为其为三价离子,竞争吸附位点的能力强,还可与Fe形成难溶盐而降低Sb3与Fe2+发生反应并沉淀的机会,但是CO32则有明显的促进作用,因为其可使pH值增加且可与Sb反应而生成沉淀。综上ZⅥI对锑的吸附机理包括吸附、还原以及沉淀(张道勇等,2009)

Leyva等研究了羟基磷灰石(HAP)对Sb(IⅢ)的去除,HAP的比表面积为61m/g,粒径为0.45um,吸附活性位点多,因此其吸附不受pH值的影响,吸附机理为离子交换或者是水解的阳离子吸附过程,其吸附速度很快,在Sb浓度范围为005-50mg/L时,pH值在5-8之间时,在30min内即可吸附95%的Sb处理后水中浓度低于25μg/L,符合饮用水标准,且由于pH的广适性其可应用的水质范围更广(Leyvaetal,2001)。

Thanabasingan等比较了Mnooh、Al(OH)3、Feooh对Sb的吸附,发现Sb去除的最佳pH值在7-85之间,吸附容量在pH小于7的前提下,Mnooh(160mmol/kg=19.48mg/g)>Al(OH)3(140mmol/kg=17.045mg/g)>Feooh(100m

mol/kg=12.175mg/g),机理研究表明Mnooh对Sb的吸附曲线有一个跳跃,说明其在表面缝隙中存在着第二个系列的吸附位点。虽然醋酸根离子对pH值的变化有缓冲作用,但是其对吸附有明显的减弱作用(Thanabalasingametal1990)。

Bullough等(Bulloughetal,2010)着重研究了Sb(Ⅲ)与As(ⅢI)在活性氧化铝(AA)表面的竞争吸附,发现在二元吸附系统中Sb的吸附要大于其在单独系统中的吸附,该结论不受AS浓度高低和pH值大小的影响。在最适宜的pH值范围72-92之间,二元吸附系统中Sb的最大吸附量为116mg/g,而在单独吸附系统中为8.77mg/g,此研究为砷锑复合污染的治理提供了很好的依据。

Zhao等研究了在乙二醇溶液环境下,蒙脱土对Sb(OAc)3的吸附作用,因为并非在水溶液中,所以并未考虑影响离子以及pH值对吸附的影响,其对Sb的最大吸附量为0.319mmo/g(换算成质量为38838mg/g)。其吸附机理主要是阳离子交换机制,所以蒙脱土对Sb(OAc)3的吸附容量接近其阳离子交换容量(Zhaoetal,2010)。

Hasany,S.M等研究了哈罗河砂在酸性条件下(0.3mo/LHNO3pH值为0.52)去除锑的潜力,研究表明河砂的比表面积为147m3/g,EDTA、柠檬酸、亚硫酸盐、硫代硫酸钠、碘离子、Zr(Ⅳ)、酒石酸、氟化物的存在会严重减少河砂的吸附量,而A1(Ⅲ)和Pb(Ⅱ)的存在则会促进锑的吸附,该研究的价值在于河砂是一种廉价的吸附剂,且对Sb的选择性高,可将锑从几种离子中分离出来(Hasanyetal,1996)

2.1.2生物吸附剂

农业废料来源广泛,成本低,且吸附效率高,有研究表明其对重金属的吸附量比活性炭要好一些(Kurniawanetal,2006)。为了验证农业废料对锑元素的去除效果,Khalid等研究了稻壳去除锑的潜力,稻壳的储量大,造价低廉,且含有15-22%的水合无定形态的SiO2,该物质类似于硅胶,具有良好的吸附性能。实验表明稻壳在pH值为7,吸附时间为10min,稻壳的量为 1.0g,Sb的浓度约为23376mg/L时吸附率达到最大值为98.19%(换算成吸附容量为0.11688mg/g)与自然水体浓度相一致的干扰离子中Ca2+和Mg2对吸附的影响较大,使吸附率降到88%左右,其余的离子如CI、SO42、ClO4、CH3COO、Na+、K+等对吸附基本没有影响(Khalidetal,2000)

Biswas等研究了以橘皮为基础的吸附剂对锑的吸附作用,橘皮先进行皂化后再用盐溶液进行负载,该研究选择了铁和锆的负载,其负载量分别为187mmol/g和140mmol/g,铁和锆的橘皮皂化(SOW)负载对Sb(Ⅲ)的吸附量分别为1.12,0.94mmol/g(换算成质量为136.36,114.445mg/g),对Sb(V)(初始锑浓度为15mg/L)吸附量都为 1.19mmol/g(换算成质量为144.8825mg/g)且常见阴离子CO32、Cl、NO3、SO42只有在达到一定浓度时才会对锑的吸附有一定的影响。当pH大于8或者小于2时其对吸附效率才会略有影响,最大吸附量在25-7.5之间,这说明该材料可用于多种废水的处理。再生性研究表明该物质可用NaOH溶液进行洗脱,洗脱效率随碱浓度的増大而增大,当碱浓度为1M时,洗脱率为40%,研究还发现当加入005M的酒石酸后,碱的浓度仅为0.lM时洗脱效率可达到70%。该材料吸附的机理为配位体的交换(Biswasetal,2009)

微生物的繁殖速度快,在自然界广泛存在,有些微生物的细胞壁表面的羟基、羧基、氨基以及酰胺基团等对锑有很好的吸附作用,微生物也将成为一种很有前景的锑的吸附剂,但是关于微生物对锑的吸附的文献并不多。Wu等以淡水蓝藻微囊藻生物为基体,经过一系列的实验室步骤后制成生物吸附剂,并研究了其对锑的去除潜力,结果表明pH值对吸附影响不大,pH值在1-l1范围内,都有很好的吸附效率,但是受离子强度的干扰作用明显,当pH值为4,接触时间为lh 原始锑(Sb(I)浓度为10mg/L,温度为25℃的条件下,其最大吸附量为488mg/g其可用4M的盐酸进行洗脱,可重复利用。吸附机理主要是生物吸附剂表面的羟基、羧基和氨基与锑的吸附反应。另外其可将三价锑氧化为五价锑从而降低锑的毒性(Wuetal,20l11)。Sun等在此基础上对蓝藻微囊藻进行了处理,包括酸处理、碱处理、有机溶剂处理以及盐溶液处理,结果表明只有酸处理的蓝藻微囊藻对Sb(V)的吸附效率明显提高,在初始锑溶液浓度为10mg/L,pH值为25的条件下,其对Sb(V)的吸附量为0.225mg/g,而在pH值为7时减少为0132mgg,其受pH值的影响较大。用6M的盐酸洗脱改性的蓝藻微囊藻的效率最髙,解析过程中质量损失小,适合重复使用。机理研究表明其吸附主要为静电吸附以及络合反应,细胞壁中的成分(氨基、羧基、羟基等)有助于Sb的吸附(Sunetal,2011) Uluozlu等研究了蜈蚣地衣对锑的吸附平衡、热力学、动力学等,在pH值为3,生物量浓度为4g/L,Sb(I)浓度为10mg/L,接触时间为3Omin,温度为20℃

的条件下最大吸附容量为81lmg/g,可用05M的盐酸进行洗脱,洗脱率可达95%,经过10次吸附/解析后吸附容量降低10%,说明其具有很好的重复利用性,但是不足之处在于其受pH值的影响较大。机理研究表明吸附主要涉及的化学反应为金属离子与生物吸附剂表面的羧基、羟基、酰胺基团中的氢原子之间的反应(Uluozluetal,2010)

Madrid等研究了螺旋藻和豆类生物对锑的吸附,其更加关注富集,所以所选用的锑的量很低(25μg),但是结果还是有一定的参考性,研究发现两种生物质对Sb的吸附在很宽的实验条件下都有作用,但是受Sb的氧化状态的影响很大,另外该文给出了较为详细的生物吸附金属的原理:生物吸附剂可以提供胺基羟基、羧基、疏基以及甲基化果胶等金属离子的结合位点,金属离子可以和带负电的位点结合(Sb带负电可以和带正电的位点结合),另外除了该方面以外,生长的细胞还可以缓慢摄取金属离子,但该去除比重并不大。螺旋藻比菜豆属的吸附效果好,pH值对三价锑的去除影响较小,而对五价锑的去除影响较大,去除率随着pH值的增大而增大,当pH值为11时,Sb(ⅢI)的去除率可达95±2%相比较而言Sb(V)的去除率仅为76±4%,这说明对于不同氧化形态的锑其结合机理不同(Madridetal,1998)

2.1.3有机吸附剂

Deorkar等研究了新的化学键合剂ICAA-PPG,其制作原理为先用芳香胺基团对硅胶的表面进行官能化,然后再进一步重氮化,最后与邻苯三酚基通过共价键结合在一起,邻苯三酚基的覆盖密度为0.255mmol/g。该键合剂与树脂相比有很多优点:具有较高的机械强度,适用于固定床吸附;其具有开放的孔结构,孔隙率高,具有非膨胀性,因此金属离子吸收率高;化学稳定性高不易被氧化且易再生并具有良好的选择性。其吸附原理主要是通过邻苯三酚的三个羟基对Sb的络合作用,其最大吸附容量可达43.lmg/g,且受pH值的影响很小,pH值在1-10的范围内对Sb(Ⅲ)去除率都很高,但是正因为此,其解析过程需要更高的酸度,作者用4M的盐酸耦合005M的酒石酸氢钾作为解析剂,再生效率高达99%,该物质可重复利用,但是其使用寿命为2年(Deorkaretal,1997)

Y等研究了改性硫醇棉花纤维(TCF)对微量元素铂,钯,金,硒,碲砷,汞,锑的富集作用,其吸附取决于-SH对这些离子的亲和力,在这些金属离子中,其

对锑的吸附量最小,在O.1mol/L的盐酸条件下对Sb(Ⅲ)的吸附量为10-14mg/go。5mg/L的胡敏素会干扰其对Sb(ⅢD)的吸附,其他元素基本没有干扰,TCF可用3ml6M的盐酸进行解析,解析率可达90%(Yuetal,2002),本文主要关注水中微量元素的富集监测,对废水处理的应用还有待于进一步评估

Ozdemir等研究了树脂AmberliteXAD-8对Sb(ⅢT)与Sb(V)的碘基和酸铵氮杂戊环二硫代甲酸氨基(APDC)的络合物的吸附,其重点在于Sb(I)与Sb(V)的分离以便于不同形态的锑的浓度测定,Sb(IⅢ)与Sb(V)必须形成相应的络合物时才能被树脂吸附,而Sb(V)不能与APDC形成络合物,所以用XAD-8/APDC系统分离测定Sb(II),用XAD-8/Na+H2SO4系统测定总Sb,二者的差值即为Sb(V)(Ozdemiretal,2004),虽然该树脂应用于Sb(I)与Sb(V)的分离测定,但是其对锑的络合物的选择性极高,可作为水处理中锑去除的应用,但是其成本太高。Garbo等同样用APDC进行了实验,但选用的支撑物不同,该研究用到的支撑物为C16键合硅胶,其主要应用在自来水、雪水以及尿样中Sb的测定,对Sb的回收率可高达100%,且具有很高的选择性(Garboetal,1999),以上两种对于废水的处理由于成本过高而实际应用性不强。

再生性能作为评价吸附剂的重要指标之一(邓军等,2009),也受到了研究者的关注。Riveros等着重硏究了有机吸附剂——氨基磷树脂的解析过程,结果表明在盐酸中添加硫脲可以显著提髙树脂中锑的洗脱效率,因为硫脲可以将Sb(V)还原成Sb(Ⅲ),而Sb(I)更易洗脱(Riverosetal,2010)。

2.1.4改性吸附剂

经过改性处理的吸附材料其组成和比表面积等影响吸附的重要因素会发生变化,会使吸附性能有很大的改变,前面介绍生物吸附剂时也提到过对蓝藻微囊藻的改性,发现其吸附量会明显升高,同样对无机物质进行改性也会取得很好的效果,为此朱静等硏究了酸改性粉煤灰对废水中锑的去除效果,结果表明在pH 值为3,酸改性粉煤灰与废水的比例为lg:l00ml,静置4h的条件下,Sb浓度为286lmg/L的原水处理后浓度变为005mg/L以下,去除率高达998%。换算成吸附量约为28553mg/g。其受pH值的影响不大,只有在pH值小于2时,去除率才略有下降,其余情况下去除率都在90%以上。另外作为对比,作者还研究了碱改性、活化粉煤灰及未经任何处理的粉煤灰的吸附性能,其去除率分别为48.57,

49.75,41.80%,说明酸改性的效果最好。对酸改性前后的样品组成和形态进行分析时发现酸改性粉煤灰的成分中多了绿泥石、高岭石和沸石这三种吸附能力强的组分,另外其玻璃珠颗粒破碎成片状,比表面积增加,这就是其吸附量增加的原因(朱静等,2010)。该研究所用到的粉煤灰本身就是一种污染物,实现了废物利用,经济效益非常高

铁的氧化物、氢氧化物对锑的吸附效果很好,但是其粒度小不易回收,若为颗粒状吸附剂,则内部物质起不到应有的作用,这时负载能够很好的解决上述两个矛盾。许光眉等用石英砂负载氧化铁(ironoxidecoatedsand,IOCS)来去除水中的锑,其对材料进行了表征,发现这种材料由于氧化铁的负载而使表面积增大到原来的5倍,在锑溶液原始浓度为33.3mg/L,溶液体积为40ml,IOCS投加量为2.0g,背景离子(NO3)强度为0.1mol/L,pH=6.0的条件下对锑的去除率可高达98%以上(吸附量约为0.6527mg/g),后续实验对影响因子进行了研究,其中包括离子强度、pH值、吸附剂的投加量、温度等因素,结果发现pH值(2—10)对锑的吸附影响不大。机理分析表明其对锑的吸附为单层吸附,吸附效果好的原因是:其具有较大的比表面积;表面电荷的变化符合锑的相关变化;氧化铁与锑之间具有特殊的作用(许光眉等,2006)

李双双等利用FeCl3对海泡石进行改性制得了铁改性海泡石(IMF),其孔径由原来的 3.784nm减小到2443nm,比表面积由原来的37.015m/g增加到145958m/g,改性后的海泡石具有明显的羟基峰,以上这些都有利于吸附容量的增加。当原始锑溶液在75mgL时,IMF的吸附量可达28.575mg/g,海泡石特有的缓冲作用使得pH值的影响减小,在广泛pH下(3-10)其吸附量没有明显的变化。其吸附等温线符合Freundlich曲线,为多层吸附。其还具有良好的再生性能,可重复使用(李双双等,2009a)。作者进一步对其影响因素:FeCl3的浓度,吸附时间、初始锑浓度以及温度进行了研究。并对机理进行了进一步的阐释,海泡石具有缓冲能力的原因为其表面的O2与H成键形成羟基(-OH),具有两性,可以产生可变电荷;铁改性海泡石羟基增加的原因为Fe3+取代了八面体边缘的Mg2+,从而产生了额外的电荷,该电荷由羟基(-OH)来补偿(李双双等,2009b)

2.1.5聚合物支撑的纳米材料

聚合物支撑的纳米材料拥有广阔的发展前景,虽然其还未应用到锑的去除方

面,但是其对砷的去除研究已经相当成熟,Zhang等制备了一种基于Donnan膜效应的树脂基水合氧化铁,该新型材料以大孔碱性离子交换树脂D201为载体,FeCl2hcl-nacl为浸入溶液制得,其对该材料进行了表征及性质的研究,并研究了该材料对水溶液中砷的去除效果,并与已经商业化的Arsene吸附材料进行了对比研究,由于该种载体材料本身就具有吸附作用,加之铁的水合氧化物对砷有一定的亲近作用,因此其吸附效果较好,且不易受其他离子的干扰,即对砷有较强的选择性(Zhangetal,2008)。AnjaliGupta等对负载铁的壳聚糖的片状与颗粒状材料进行了对比研究,结果表明片状材料的吸附容量要大于颗粒状材料的吸附容量(Guptaetal,2010),该研究引入了材料形状在动态实验中对砷去除率的影响,为该种材料在水处理的实际应用完善了细节,不足之处是该材料的制备过程比D201-HFO的制备复杂。ioannisa.Katsoyiannis等介绍了聚苯乙烯和聚乙烯支撑的氢氧化铁的制备过程,并将制得的材料用于吸附过滤柱中,进行了上升流形式去除水中砷的研究(Katsoyiannisetal,2002),得到了很好的结果,为实际应用提供了很好的参数,其动态实验过程值得借鉴。该方法去除效率高、避免了有毒有害污泥的产生,并且适用于低浓度的废水的处理。由于锑与砷的理化性质相似所以这些方法对锑的去除有很大的潜力。另外Zhao等在文章中介绍了多孔聚苯乙烯阳离子交换树脂负载水合二氧化锰(HMO-001)制备的简单过程并对其结构和形态进行了表征(Zhaoetal,20l1),虽然其研究了该材料对Pb的吸附行为,但是由以上的文献基础不难发现,锰的氧化物对锑的吸附量也很大,所以该材料完全有应用于锑的处理中的潜能

以上介绍了吸附锑的各种吸附剂的吸附原理、吸附效果、影响因素以及再生性能等,为了便于比较,将以上出现的吸附剂汇总列于下表

据以上图表可知,以吸附量40mg/g为分界线,具有较大吸附容量的分别为水合氢氧化铁(HFO)、合成的针铁矿(与GEH的吸附容量相似)、r-mnooh、SOw—Fe、SOw-—Zr、针铁矿(cl-feooh)、铁锰二元氧化物、Feooh、MnO蜈蚣地衣、ICAA-PPG以及活性炭,由其吸附特点可知吸附的效果或多或少会受到影响离子以及pH值的影响,因此在实际水处理应用中除了要考虑吸附容量外,影响因子对吸附的影响也是要考虑一个重要因素,因为其限制了适用于吸附法处理的水的范围,在以上吸附容量较大的吸附剂中y-Mnooh基本不受磷酸根、硫酸根、硅酸根、碳酸根等自然水体中常见的离子的影响,但是受pH的影响较大SOW-Fe、SOW-Zr 受pH值及常见阴离子CO32、Cl、NO3、SO2的影响较小,只有在阴离子达到一定浓度时才会对锑的吸附有一定的影响,pH大于8或者小于2时其对吸附效率才会略有影响,再生性研究表明该物质可用0.IM的NaOH+0.05M的酒石酸进行洗脱,洗脱效率可达到70%,这说明该材料可用于多种废水的处理且可在一定程度上进行循环再利用;蜈蚣地衣对锑的吸附受pH的影响较大,但是其洗脱率

比上述两种吸附剂好,用0.5M的盐酸进行洗脱,洗脱率可达95%,经过10次吸附/解析后吸附容量降低10%,说明其重复利用性更好;ICAA-PPG的吸附受pH值的影响很小,pH值在1-10的范围内对Sb(Ⅲ)去除率都很高,但是正因为此,其解析过程需要更高的酸度,作者用4M的盐酸耦合0.05M的酒石酸氢钾作为解析剂,再生效率高达99%,该物质可重复利用。另外羟基磷灰石处理后的水溶液浓度低于2.5ug/L,符合饮用水标准,且其不受pH值的影响,且吸附速度较快,酸改性粉煤灰的吸附容量虽然不高,但是其基本不受pH值的影响,且贵在其为废弃物的再利用,经济和环境效益高。综合以上生物吸附剂和有机吸附剂吸附效率更高,更适用于重复利用,但是其制备过程较为繁琐,因此聚合物支撑的纳米材料的引入为研究者开拓了另一种吸附剂方向。以上对吸附的所有研究多关注于吸附等温线、吸附动力学等静态研究,虽然其为基础,但真正应用到水处理的过程中则要进行固定床或者柱状实验等动态研究,针对锑的动态研究仍比匕较少,为广大研究者提供了很好的研发方向。

2.2混凝法

混凝法作为一种净化水体中有毒有害物质的技术,具有效率高、成本低的优点。铝盐和铁盐是饮用水净化系统中常用的两种混凝剂。Kang等比较了聚合氯化铝(PACl)和三氯化铁(FC)两种混凝剂在不同的用量和pH值下对不同形态的Sb(II/V)在较低的初始浓度(6μg/)下的去除效果,结果表明虽然FC的去除效果比PACl高,但是当混凝剂用量达到105mg/L且在最佳pH值5的条件下,处理后水的浓度仍高于2μg/L。PACl对Sb的去除率很低,当混凝剂用量为53mg/L时,去除率只有10%;当混凝剂增加到20mg/L时,去除率也只能达到20-35%,相比较而言当FC的用量为2.24mg/L时,去除率即可达94%。对其进行机理分析时指出PACl对Sb(V)的去除主要是通过同形包裹体的活性位点的吸附作用,吸附Sb(V)的晗值低(Kangetal,2003)。Nakamura等同样研究了低锑浓度(10ug/L)条件下的去除,同样使用了FeCl3作为混凝剂,结果与之前的研究类似,其最适pH 值在4.0-5.5之间,在pH值为45时,FeCl3的浓度为30mg/L时Sb的去除率为8090%,当Sb的浓度增加到250μg/L时,FeCl3的浓度要控制在200mg/L(Nakamuraetal,1996)。

由于以上实验所用的锑初始浓度很低,且没有考虑实际水源中各种离子的影

砷的处理方法

神的处理方法 砷的处理方法 废水中的三价砷可以用沉淀法进行回收,如硫酸厂中的废水,可用硫化钠在20?40°C下进行处理,所得的硫化砷用硫酸铜在70°C进行处理,冷却后进行分离,分出硫化铜后,再与硫酸铜溶液反应,并在〉70 C通入空气或氧,使砷 成为五价,再分出硫化铜,溶液通入二氧化硫或硫酸厂的尾气,使五价砷还原成三价砷,并结晶,过滤干燥,即可回收三氧化二砷[1]。 在从蒽醌磺酸制备氨基蒽醌过程中,以前曾用过Na2HAsO4作为催化剂, 其废水可以先在90 C加入过氧化氢,再通过一个阳离子交换树脂处理,出水中形成的H3ASO4可以用20%的NR3 (R = C8?16的烷基)在二甲苯中的溶液进行萃取,约有95%以上的砷被回收,其纯度可达97?98%,可以回用于氨基蒽酯的生产。而出水中砷的最终浓度可降至0.005?0.007mg/L[2]。 5.3沉淀及混凝沉降法 砷的主要处理方法有硫化物沉淀法,或与多价重金属如三价铁等络合并与金属氢氧化物进行共沉定。第二种方法是水处理技术中常采用的传统混凝沉降法。此外也可采用活性炭和矶土吸附或离子交换。

5.3.1铁盐法 铁盐法是处理含砷废水主要方法,由于砷(V)酸铁的溶解度极小,所以除 直接用铁盐处理[3][4][5][6][7][8][9][10]外,也可在处理含砷废水时,先进行氧化处理,使废水中的三价砷先氧化成五价砷,使沉淀或混凝沉降法的效果更好。 由于空气对三价砷的氧化速度很慢,所以常用氧化剂进行氧化,常用的氧化剂有氯,臭氧,过氧化氢,漂白粉,次氯酸钠[11][12][13]或高锰酸钾,也可以在亚硫酸钠存在下进行光催化氧化[14][15]。如在活性炭存在下也可以进行空气催化氧化,再与镁,铁,钙或锰等盐作用,脱砷能力可以提高10?30倍[16]。结合 铁盐处理,出水中的砷含量可以降至0.05?0.1mg/L[17]。铁盐法可以用在饮用 水的净化中去[18] 废水中的砷可以用石灰乳、铁盐沉淀、中和,再用PTFE膜过滤,废水中 的砷的去除率可达99.7%,克服了传统的含砷废水处理工艺投资高,占地大, 运行成本高,处理后水质不稳定的弱点,滤清液无色,清澈,透明,可以达标排放或降级回用[19]。 用硫酸铁或其它三价铁盐可以有效地去除废水中的砷化合物。当初始浓 度为0.31?0.35毫克/升时,用硫酸铁处理,砷的去除率可达91?94%,如再经双层滤料过滤,去除率还可增加5?7%,总去除率可达98?99%,出水砷含量可降至0.003?0.006毫克/升[20]。在用硫酸铁作为凝聚剂时,当用量在500毫克/升时,可以使水中的含砷量从25毫克/升降至5毫克/升以下。其机理是共沉淀法,在铁沉淀的同时,将砷也从废水中络合除去。砷酸盐和亚砷酸盐都可以用这种方法处理。如在处理前用氧化的方法进行预处理,使亚砷酸盐先氧化或高锰酸钾氧化成砷酸盐,其去除效果会更好[21][22]。其沉淀的pH值可以控制在>2 在沉降时加入高分子絮凝剂其效果更好[23]。采用石灰-聚合硫酸铁法对硫酸生产中含砷废水进行了处理,实验了pH值、m(Fe)/m(As)(质量比)、石灰加入量等条件对As去除率的影响。结果表明,当p H 值为&8—10.6, m ( Fe) /m (As)不小于5时,处理后的废水中As的质量浓度小于1 mg/L,符合国家排标准[24]。当用漂白粉作为氧化剂,结合铁盐处理,可以得到铁盐沉淀,出水中的砷含量可降至0.3?0.5mg/L,产生的砷酸钙含砷及锑分别为20及22%,可在玻璃工

最常见的废水处理工艺一览!

最常见的废水处理工艺一览! 表面处理废水 1.磨光、抛光废水 在对零件进行磨光与抛光过程中,由于磨料及抛光剂等存在,废水中主要污染物为COD、BOD、SS。 一般可参考以下处理工艺流程进行处理:废水→调节池→混凝反应池→沉淀池→水解酸化池→好氧池→二沉池→过滤→排放 2.除油脱脂废水 常见的脱脂工艺有:有机溶剂脱脂、化学脱脂、电化学脱脂、超声波脱脂。除有机溶剂脱脂外,其它脱脂工艺中由于含碱性物质、表面活性剂、缓蚀剂等组成的脱脂剂,废水中主要的污染物为pH、SS、COD、BOD、石油类、色度等。 一般可以参考以下处理工艺进行处理:废水→隔油池→调节池→气浮设备→厌氧或水解酸化→好氧生化→沉淀→过滤或吸附→排放

该类废水一般含有乳化油,在进行气浮前应投加CaCl2破乳剂,将乳化油破除,有利于用气浮设备去除。 当废水中COD浓度高时,可先采用厌氧生化处理,如不高,则可只采用好氧生化处理。 3.酸洗磷化废水 酸洗废水主要在对钢铁零件的酸洗除锈过程中产生,废水pH一般为2-3,还有高浓度的Fe2+,SS浓度也高。 可参考以下处理工艺进行处理:废水→调节池→中和池→曝气氧化池→混凝反应池→沉淀池→过滤池→pH回调池→排放 磷化废水又叫皮膜废水,指铁件在含锰、铁、锌等磷酸盐溶液中经过化学处理,表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜,作为喷涂底层,防止铁件生锈。该类废水中的主要污染物为:pH、SS、PO43-、COD、Zn2+等。 可参考以下处理工艺进行处理:废水→调节池→一级混凝反应池→沉淀池→二级混凝反应池→二沉池→过滤池→排放 4.铝的阳极氧化废水

所含污染物主要为pH、COD、PO43-、SS等,因此可采用磷化废水处理工艺对阳极氧化废水进行处理。 电镀废水 电镀生产工艺有很多种,由于电镀工艺不同,所产生的废水也各不相同,一般电镀企业所排出的废水包括有酸、碱等前处理废水,氰化镀铜的含氰废水、含铜废水、含镍废水、含铬废水等重金属废水。此外还有多种电镀废液产生。对于含不同类型污染物的电镀废水有不同的处理方法,分别介绍如下: 1.含氰废水 目前处理含氰废水比较成熟的技术是采用碱性氯化法处理,必须注意含氰废水要与其它废水严格分流,避免混入镍、铁等金属离子,否则处理困难。该法的原理是废水在碱性条件下,采用氯系氧化剂将氰化物破坏而除去的方法,处理过程分为两个阶段,第一阶段是将氰氧化为氰酸盐,对氰破坏不彻底,叫做不完全氧化阶段,第二阶段是将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和水,叫完全氧化阶段。

50吨每天豆制品废水处理初步设计方案

湖北金豆香食品有限公司 豆制品废水处理 设计方案 湖北中瑞环境技术有限公司

二〇一三年十二月二十日 前言 湖北金豆香食品有限公司以豆类为原料,生产各种豆腐、百页、豆腐干等各种豆制品。豆制品生产过程中,会排放一定量的高浓度有机废水,需要建设一套废水处理系统,用于处理生产排放的废水。 在豆制品生产过程中会产生大量的高浓度有机废水,该废水在环3。境中发酵,会发出剌鼻的恶臭。公司日产废水50m根据以往豆制品废水处理的经验,本方案采用沉淀+厌氧+MBR处理工艺对该废水进行治理,其中,厌氧采用UASB工艺、MBR采用一体化工艺。具有处理效率高,投资少,运行费用低,占地面积小等优点,出水可达到当地环保部门规定的排放标准。 在方案编制过程中,对于一些细节问题的认识可能不充分,方案中难免存在不足,在今后的工作中进行补足。. 第一章总论 一、项目概况 3/d豆制品废水处理工程项目名称:50m(1)(2)建设单位:湖北金豆香食品有限公司 (3)工程概况

工程规模: 注:根据我公司该废水经验暂定,具体根据实际情况确定。 处理工艺:采用沉淀+厌氧+MBR的主体工艺; 污水出水执行国家污水综合排放标准(GB8978-96)中的三级排放标准; 二、编制内容、原则、依据 1、编制内容 3/d废水处理工程的工艺设计、本设计方案的编制内容为50m工程投资等。 2、编制原则 (1)贯彻国家关于环境保护的基本国策,执行国家规定的相关法规、规范及标准; (2)根据公司建设现状及发展,污水处理规模和工艺既满足当前废水整治的要求,又在国内具有一定的先进性; (3)根据进厂污水的特点和现状,选择行之有效的适应性强、操作灵活、效果稳定、管理简便、节约能耗的工艺处理流程,尽量提高厌氧的去除率,提高沼气产率,减少MBR的投资和运行费用; 平面布置要求分区明确,近远结合,便于管理;高程布置)4(. 上根据场地条件合理选择高程,既保证处理后污水方便而安全排放,

含氰污水处理方法

含氰污水处理方法:因科法——二氧化硫—空气氧化法 (2015-05-27 13:36:26) 含氰污水处理方法:因科法——二氧化硫—空气氧化法 在一定pH值范围内,在铜的催化作用下,利用SO2和空气的协同作用氧化废水中的氰化物,称为二氧化硫—空气氧化法,常简写成SO2/Air法。该方法是加拿大国际镍金属公司于1982年发明的。该公司的英文缩写是INCO,所以也把二氧化硫—空气氧化法叫做因科法。二氧化硫—空气氧化法工艺简单,设备不复杂,处理效果一般优于氯氧化法(不考虑硫氰化物的毒性)、药剂来源广、处理成本尚不算高、投资少。因此,近年来,使用该方法的矿山已达三十多个,我国于1984年开始研究二氧化硫—空气氧化法,于1988年完成工业试验,有几个氰化厂曾采用二氧化硫—空气氧化法处理含氰废水,取得了一定的效果。 1 二氧化硫—空气氧化法特点 二氧化硫—空气氧化法是一种纯消耗性的处理含氰废水(浆)方法,无经济效益,因此,人们常常把这种方法与氯氧化法比较。 1.1二氧化硫—空气氧化法的优点 1)能把废水中总氰化物(CNT-)降低到L,而氯氧化法仅能把可释放氰化物降低到L。 2)能去除亚铁氰化物和铁氰化物,使水质大为提高。 3)去除废水中重金属的效果较好,在车间排放口除铜有时超标外,其它重金属均达标。 4)可处理废水,也可处理矿浆。

5)所需设备为氰化厂常用设备,投资少,易于操作、管理和维护。6)工艺过程比较简单,可人工控制,也可自动控制,均可取得满意的处理效果。 7)当催化剂适量时,反应速度较快,可在~小时内完成反应。 8)药剂来源广,对药剂质量要求不高,可利用“三废”做为SO2来源。 9)处理后废水组成简单,对受纳水系影响小,给废水循环使用创造了条件。 10)即可间歇处理,又可连续处理。 11)处理成本通常比氯氧化法低,尚可被矿山接受。 12)不氧化硫氰化物、药耗低,从处理成本方面考虑,也可算是一个优点。 1.2二氧化硫—空气氧化法的缺点 1)不能消除废水中的硫氰化物,处理含硫氰化物的废水时,废水残余毒性大些,因为硫氰化物的毒性是氰化物的千分之几。 2)车间排放口铜离子有时超标,但尾矿库溢流水铜不会超标。 3)产生的氰酸钠水解慢,废水在尾矿库停留时间需长些,否则废水仍具有一定毒性。 4)可能需要加催化剂铜盐—宝贵的有色金属被消耗。 5)电耗高,一般是氯氧化法的3~5倍。 6)影响处理效果的因素多,反应pH值、催化剂加量、二氧化硫加量、充气量及空气弥散程度等,而氯氧化法仅加氯量和pH值两项。

石灰沉淀法是一种常用的含砷废水处理方法

石灰沉淀法是一种常用的含砷废水处理方法,其基本原理是向含砷废水中加入氧化钙、氢氧化钙等沉淀剂,利用可溶性砷与钙离子形成难溶的化合物,如各种亚砷酸钙和砷酸钙盐沉淀,从而达到从废水中去除砷的目的。但石灰沉淀法除砷过程中形成的砷酸钙盐在堆放过程中如果与空气中的CO2接触,会影响其溶解度和稳定性。Robins(1981,1983)的研究结果表明,砷酸钙与空气中的CO2接触会分解成碳酸钙和砷酸,砷会从砷酸钙盐沉淀中析出,重新进入环境中[1,2];张昭和、彭少方(1995)研究了大气中CO2对Ca3(AsO4)2溶解度的影响,结果表明在砷渣露天堆放的开放体系中由于CO2的作用,砷酸钙向碳酸钙转化,砷又进入水中从而造成二次污染,应引起足够的重视[3]。石灰沉淀法除砷过程中,随着Ca/As摩尔比和pH值的不同,除生成Ca3(AsO4)2外,还可以生成一系列其他的砷酸钙盐,而这些砷酸钙盐因组成和结构的不同,在水环境中的稳定性与溶解度也存在一定的差异,其受CO2影响的程度也未见报道。本文通过前期砷酸钙盐沉淀和溶解实验所得到的热力学数据,对平衡系统中的Ca3(AsO4)2·xH2O、Ca5(AsO4)3(OH)和Ca4(OH)2(AsO4)2·4H2O三种砷酸钙盐进行不同CO2分压条件下的化学模拟计算和热力学分析,预测CO2对砷酸钙盐在水中稳定性和溶解度的影响,研究结果为含砷酸钙盐废弃物的最终处置场所与方法的选择,避免砷被天然水体浸取

具有实际的指导意义。 1含砷废水中和沉淀过程中形成的砷酸钙的类型 石灰沉淀法除砷一直以来被认为是一种有效的含砷废水处理方法并得到普遍应用,所以其沉淀产物砷酸钙盐在自然条件下的稳定性一直受到人们的关注。Nishimura等(1985)曾用Ca3(AsO4)2·Ca(OH)2表示石灰沉淀法去除五价砷形成的砷酸钙盐的物质结构[4];Swash和Monhemius(1995)在常温条件下进行实验,结果说明沉淀物的组成很可能是CaHAsO4·xH、Ca5H2(AsO4)4和Ca3(AsO4)2结构的化合物[5];Bothe和Brown(1999)通过实验确定,在向含砷(V)的废水中投加石灰时,会形成Ca4(OH)2(AsO4)2·4H2O、Ca5(AsO4)3OH和Ca3(AsO4)2·3H2O等[6];Donahue 和Hendry(2003)在高Ca/As比条件下,确定含砷尾矿废水中和产生的沉淀主要是Ca4(OH)2(AsO4)2·4H2O[7]。 混合沉淀过程中生成的砷酸钙化合物的组成与结构主要取决于溶液的Ca/As摩尔比和pH值。在我们实验的Ca/As 摩尔比(10、125、15、167、20和40)和pH值(1~14)条件下,生成的砷酸钙盐利用X射线衍射(XRD, Brucker D8Advance)、扫描电镜(SEM, Joel JSM-5610LV)和热重分析(TGA,TA Instruments Model 2050)对其性质进行研究,发现主要存在三种类型的砷酸钙盐,即Ca3(AsO4)2·xH2O、

水处理工程设计方案资料讲解

第一章企业概况 一、企业简介 河北省藁城市化肥总厂位于河北省藁城市工业路,主要产品为合成氨、尿素及甲醇。现已形成年产总氨10万吨,其中甲醇3万吨,尿素14万吨。 二、污水来源 该公司是一家合成氨生产企业,主要产品为合成氨、尿素及甲醇。在不同工段产生的废水水质有较大不同,废水的特点如下:气化工序产生的造气含氰废水、脱硫工序产生的脱硫废水、压缩工段由压缩机等大型机械产生的少量含油废水以及铜洗阶段产生的含氨废水等等,各有其特点,产生量也不相同。其中冬季造气水偶尔会有涨水现象。废水水质水量也会随生产情况产生一定波动。 由上述废水汇流形成的综合废水特点是含氨浓度高、成分复杂。

第二章设计原则、标准和规范 一、设计原则 1、全面规划、统一考虑,根据处理工程的水质特点,选用先进高效的工艺技术使处理出水和污泥达到排放标准和要求; 2、选择合适的工程标准、单元、工艺技术和设备,尽量减少工程投资和占地面积; 3、在力求工艺稳妥可靠的基础上,选择先进的节能技术和设备,方便运行管理,并尽量降低运行费用; 4、总体布置以功能区划为主,要求简洁便利,合理布置系统流程,减少废水提升次数,节省动力消耗。 二、设计采用的标准与规范 《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003); 《室外排水设计规范》(GB50014-2006); 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002); 《砌体结构设计规范》(GB50003-2001); 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002); 《建筑设计防火规范》(GB50016-2006); 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001); 《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140-90,97修订版); 《工业企业总平面设计规范》(GB50187-93); 《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-93); 《供配电系统设计规范》(GB50052-95);

污水处理实施计划方案,污水处理实施计划方案

第一章总论 1.1 项目概况 1.1.1项目名称:***污水处理工程 1.1.2建设单位:*** 法人代表:徐兴伟 1.1.3日处理量:1000吨/日 1.1.4项目总投资:675.24万元 1.1.5项目可研报告编制单位:**市工程咨询公司 1.2 建设单位基本情况 ***地处豫东北**,位于**与**两省交界处,北临《水浒传》武松打虎之处-阳谷县,南临黄河,是当年刘邓大军南下渡黄河之要道,贯通南北的京九铁路与在建的聊商高速为交通带来了便利。本公司固定资产2000万元,流动资金500万元,占地25亩,拥有化学法丙稀酰胺生产线一条,年产量1万吨;前水解聚丙烯酰胺生产线两条,年产阴离子型3000吨,阳离子型1000吨,聚合铝生产线一条,年产量2万吨;杀菌灭藻剂、缓蚀阻垢剂生产线一条,年产量3000吨;高效脱色剂、有机硅消泡剂生产线一条,年产量各3000吨;聚丙烯酸钾500吨;产品畅销于油田、造纸、化工、洗煤、纺织、环保水处理等行业,赢得客户一致好评。

1.3 可行性研究报告编制的依据和原则 1.3.1设计依据 1、厂方提供的基本资料。 2、有关方面提供的废水治理委托资料说明。 3、国家有关环保法规、设计规范: 国家环境标准《中华人民共和国污水综合排放标准》 GB8978-1996。 国家规范《室外排水设计规范》GB50014-2006。 4、本公司及国内同行业在聚丙烯酰胺废水治理方面的工程经验。 1.3.2设计原则 1、依照总体规划,对生产污水进行综合处理,力求获得最大的社会、环境和经济效益。 2、充分利用现有场地,因地制宜,少占用地。 3、严格执行国家及地方的现行有关环保法规及经济技术政策,结合工程实际,本着技术上先进、安全、可靠,经济上合理可行的原则,采用国内外成熟的工艺路线,确保废水处理达标排放。 4、废水处理工程中的设备选用国内先进节能优质产品,确保工程质量。 5、结合国情、厂情合理进一步提高废水处理工程的自动化水平。 1.3.3设计范围 1、治理工程工艺流程及总平面布置

处理含氰废水的其它方法.

处理含氰废水的其它方法 除了氯氧化法、二氧化硫-空气氧化法、过氧化氢氧化法、酸化回收法、萃取法已独立或几种方法联合使用于黄金氰化厂外,生物化学法、离子交换法、吸附法、自然净化法在国内外也有工业应用,由于报道较少,工业实践时间短,资料数据有限,本章仅对这些方法的原理、特点、处理效果进行简要介绍。 11.1 生物化学法 11.1.1生物法原理 生物法处理含氰废水分两个阶段,第一阶段是革兰氏杆菌以氰化物、硫氰化物中的碳、氮为食物源,将氰化物和硫氰化物分解成碳酸盐和氨: 微生物 Mn(CN)n(n-m)-+4H2O+O2─→Me-生物膜+2HCO3-+2NH3 对金属氰络物的分解顺序是Zn、Ni、Cu、Fe对硫氰化物的分解与此类似,而且迅速,最佳pH值6.7~7.2。 细菌 SCN-+2.5O2+2H2O→SO42-+HCO3-+NH3 第二阶段为硝化阶段,利用嗜氧自养细菌把NH3分解: 细菌 NH3+1.5O2→NO2-+2H++H2O 细菌 NO2-+0.5O2→NO3- 氰化物和硫氰化物经过以上两个阶段,分解成无毒物以达到废水处理目的。

生物化学法根据使用的设备和工艺不可又分为活性污泥法、生物过滤法、生物接触法和生物流化床法等等,国内外利用生物化学法处理焦化、化肥厂含氰废水的报导较多。 据报道,从1984年开始,美国霍姆斯特克(Homestake)金矿用生物法处理氰化厂废水,英国将一种菌种固化后用于处理2500ppm的废水,出水CN-可降低到1ppm,是今后发展的方向。 微生物法进入工业化阶段并非易事,自然界的菌种远不能适应每升数毫克浓度的氰化物废水,因此必须对菌种进行驯化,使其逐步适应,生物化学法工艺较长,包括菌种的培养,加入营养物等,其处理时间相对较长,操作条件严格。如温度、废水组成等必须严格控制在一定范围内,否则,微生物的代谢作用就会受到抑制甚至死亡。设备复杂、投资很大,因此在黄金氰化厂它的应用受到了限制。但生物化学法能分解硫氰化物,使重金属形成污泥从废水中去除,出水水质很好,故对于排水水质要求很高、地处温带的氰化厂,使用生物法比较合适。 11.1.2 生物法的应用情况 国外某金矿采用生物化学法处理氰化厂含氰废水。首先,含氰废水通过其它废水稀释,氰化物含量降低到生化法要求的浓度(CN-<10.0mg/L)、温度(10℃~18℃,必要时设空调),pH值(7~8.5)然后加入营养基(磷酸盐和碳酸钠),废水的处理分两段进行,两段均采用Φ3.6×6m的生物转盘,30%浸入废水中以使细菌与废水和空气接触,第一段用微生物把氰化物和硫氰化物氧化成二氧化碳、硫酸盐和氨,同时重金属被细菌吸附而从废水中除去,第二段包括氨

某半导体芯片生产项目含砷废水处理方案

某半导体芯片生产项目含砷废水处理方案浅析 摘要:随着半导体行业的高速发展,半导体芯片生产将产生大量的含砷废水。同时,日趋严格的废 水排放标准对含砷废水处理提出了更高的要求。本文针对半导体集成电路芯片生产产生的含砷废水,结合 工程实际情况,分析了袋滤-氢氧化钙-氯化铁混凝沉淀的处理方法,并采用膜分离技术及离子交换技术对 废水进行深度处理,取得了良好的除砷效果,将出水总砷稳定地控制在0.1mg/L以下,达到污染排放标准, 降低了对环境的影响。 关键词:半导体;砷化镓;含砷废水;共沉淀;超滤;离子交换 随着信息技术和通讯产业的高速发展,化合物半导体材料在微电子和光电子领域发挥越来越重要的作用。在半导体材料发展过程中,半导体材料主要经历了以硅(Si)、锗(Ge)为代表的第一代元素半导体,以砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)为 代表的第二代化合物半导体,以及以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)为代表的第三代宽禁带半导体材料三大阶段[1]。作为第二代半导体材料,砷化镓是除硅之外研究最深入、应用最广泛的半导体材料。相对于硅,砷化镓具有较大的禁带宽度,更高的电子迁移率和饱和迁移速率[2],其不仅可直接研制光电子器件,以砷化镓为衬底制备的集成电路芯片是实现高速率光线通信及高频移动通信必不可少的关 键部件[3],在光电子、微电子及移动通信中应用愈加广泛。近年来,砷化镓半导体材料市场需求迅速增长。我国的砷化镓产业也在不断发展,近几年成立了多家砷化镓芯片生产企业。 基于自身材料和生产工艺,在砷化镓芯片的生产过程中排放的废气和废水中均含有砷化合物,其含砷废水的处理也成为砷化镓生产项目亟待解决的问题之一。砷及其化合物对人体及其他生物体均有广泛的毒害作用,已被国际防癌研究机构和美国疾病控制中心确定为第一类致癌物[4]。由于砷的高毒性和致癌性,在 GB8978-1996《污水综合排放标准》[5]中总砷被列于第一类污染物,最高允许排放浓度为0.5mg/L。而一些经济较为发达的城市和地区针对废水中总砷制定了更为严格的地方标准。DB31/374-2006《上海市地方标准——半导体行业污染物排放标准》[6]中,砷化镓工艺的总砷最高允许排放浓度为0.3mg/L。DB11/307-2013《北京市地方标准——水污染物综合排放标准》[7]中,排入公共污水处理系统的砷排放限值为0.1 mg/L,均高于国家标准。半导体行业排放监管的日趋严格,对含砷废水的处理工艺也提出了更高的要求。本文以某半导体芯片生产项目为例,浅析其含砷废水综合处理方案,以期为含砷废水处理达标排放提供思路。 1 含砷废水来源 半导体集成电路芯片制造是采用半导体平面工艺在衬底上形成电路并具备 电学功能的生产过程,其生产工艺十分复杂,包括外延片清洗、光刻、湿法蚀刻、

洗涤厂污水处理方案

*****洗涤污水处理 技 术 方 案 编制单位:******************有限公司 日期:2017/4/20 一、工程概况 近年来,洗涤厂大多以洗衣粉和液体洗涤剂为主,废水中往往含有较多的表面活性剂,特别是直链烷基苯磺酸盐(LAS)以及高浓度的油类、脂肪酸、磷酸盐及其他合成洗涤剂添物成分,如硫酸钠填料、漂白剂、酶制剂、黏合剂等。 洗涤废水中含有表面活性剂、三聚磷酸钠、羧甲基纤维素、油污、尘土颗粒以及各种微生物等,外观浑浊, pH偏碱性,悬浮物含量较高,含氨氮和磷成份比较高,磷酸盐进入水体会引起水体的富营养化,表面活性剂进入水体后,会使水生动、植物中毒致死,使水中某些微污染物增溶,必须进行处理后才能排放。 二、设计水量和水质 2.1设计水量 根据建设单位提供的水量要求,本设计污水量为Q=80m3/d。

3.2设计水质 建设单位未提供水质,工程污水水质参考同类污水水质。排放达到《广东省污水综合排放标准》(DB4426-2001)第二时段一级标准。 三.处理工艺的选择 3.1污水量与水质情况分析 根据此类废水的特点确定采用由物化和生化处理相结合的工艺流程。物化处理采用混凝沉淀。 3.2污水生化处理工艺方案选择 3.2.1污水生化处理技术比选 小型的污水处理站一般采用以下几种生物处理方法。 A)生物接触氧化法 生物接触氧化法属于生物膜法,该工艺配以新型的弹性立体填料,具有负荷高、不产生污泥膨胀、设施体积小、运行稳定可靠、管理方便等优点,能确保污水经处理后各项指标全面达标。所选用的填料维修更换方便,使用寿命可达10年以上。一般适用于小型污水处理站。 B)常规活性污泥法 常规活性污泥法在大型污水处理中使用广泛,但由于常规性污泥法负荷低,易产生污泥膨胀,不易控制管理,故近年来在小型污水处理站中的使用越来越少。 C)SBR法 SBR法是近年发展起来的一种较为先进的活性污泥处理法,该处理工艺集曝气池、沉淀池为一体,连续进水,间歇曝气,停气时污水沉淀撇除上清液,成为一个周期,周而复始。SBR法不设沉淀池,无污泥回流设备,但SBR法为间歇运行,

生活污水处理厂运营实施方案

生活污水处理厂运营实施方案 某污水处理厂运营管理方案 目录 第一章污水处理厂运营方案 1.1污水处理厂试运行管理 1.2污水处理厂运行管理 1.3污水处理运行管理的基本要求 1.4水质管理 1.5运行人员的职责与管理 第二章污水处理厂技术经济评价和运行管理 2.1技术经济指标 2.2基本建设投资 2.3生产成本估算 2.4经济评价方法 2.5运行记录与报表 第三章污水处理系统的运行管理 3.1预处理的运行管理 3.2初沉淀的运行管理 3.3生化池及二沉池的运行与管理 3.4消毒系统的运行与管理 3.5流量计量装置的运行管理 第四章活性污泥系统的运行管理 4.1运行调度 4.2异常问题对策 4.3污泥脱水机的运行管理 第五章污水处理机械设备的运行管理与维护 5.1污水处理厂设备管理概述 5.2设备的完好标准和修理周期 5.3建立完善的设备档案 5.4污水处理厂设备的运行管理与维护 第六章污水处理电气设备的运行管理与维护 6.1电气设备的四种状态 6.2高压配电装置的运行管理与维护 第七章污水处理厂自动化与测量仪表的管理与维护 7.1污水厂运行工艺参数的在线测量 7.2测量仪表的日常维护与管理 第八章污水处理的运营管理 8.1运行考核的主要指标 8.2记录与统计 8.3管理制度

8.4安全技术管理的基本要求 8.5对工艺和设备的管理 8.6对生产环境的安全管理 8.7组织制定和实施安全技术操作规程 8.8加强个人防护用品的管理 8.9防火防爆与压力宣传品管理 8.10事故报告制和调查程序 8.11人员伤亡事故的报告制和调查程序 第一章污水处理厂运营方案 1.1污水处理厂试运行管理 污水处理工程的试运行,不同于一般建筑给排水工程或市政给排水工程的试运行,前者包括复杂的生物化学反应过程的启动和调试,过程缓慢,耗费时间长,受环境条件和水质水量的影响较强,而后者仅仅需要系统通水和设备正常运转便可以。 污水处理工程的试运行于工程的验收一样是污水治理项目最重要的环节。通过试运行可以进一步检验土建工程、设备和安装工程的质量,是保证正常运行过程能够搞小姐讷讷功的基础,进一步达到污水治理项目的环境效益、社会效益和经济效益。 无数处理工程试运行,不但要检验工程质量,更重要的是要检验工程运行是否能够达到设计的处理效果。无数处理工程试运行的内容和要求有以下几点。 (1)通过试运行检验土建、设备和安装工程的质量,建立相关设备的档案材料,对相关机械、设备及仪表的设计合理性、运行操作注意事项等提出建议。 (2)对某些通用或专用设备进行带负荷运转,并测试其能力。如水泵的提升流量与扬程、鼓风机的出风风量、压力、温度、噪音与振动等,曝气设备充氧能力或氧利用率,刮(排)泥机械的运行稳定性、保护装置的效果、刮(排)泥效果等。 (3)单项处理构筑物的试运行,要求达到设计的处理效果,尤其是采用生物处理法的工程,要培养(驯化)出微生物污泥,并在达到处理效果的基础上,找出最佳运行工艺参数。(4)在单项设施试运行的基础上,进行整个工程的联合运行和验收。确保污水处处理能够达标排放。 1.2污水处理厂运行管理 城市污水厂的运行管理,同其他行业的运行管理一样,是赌气医生场活动进行计划、组织、控制和协调等工作的总称,是企业各种管理活动(例如:行政管理、技术管理、设备管理、“三产”管理)的一部分,是企业各种经营活动中最重要的部分。 城市污水厂的运行管理,指从接纳原污水至净化处理排出“达标”污水的全过程的管理。1.3污水处理运行管理的基本要求 城市污水处理厂运行管理过程中的基本要求是: (1)按需生产首先应满足城市与水环境对污水厂运行的基本要求,保证干处理量使处理后污水达标。 (2)经济生产以最低的成本处理好污水,使其“达标”。 (3)文明生产要求具有全新素质的操作管理人员,以先进的技术文明的方式,安全的搞好生产运行。 1.4水质管理 污水处理厂(站)水质管理工作使各项工作的核心和目的,是保证“达标”的重要因素。水质管理制度应包括:各级水质管理机构责任制度,“三级”(指环保监测部门、总公司和污水

含氰电镀废水的处理方法

含氰电镀废水的处理方法 含氰电镀废水处理的几种方法:一般有碱性氯化法、电解法、活性炭法。 1碱性氯化法 基本原理是在含氰废水中投加氧化剂(如漂白粉),将氰氧化成二氧化碳和氮。氧化分为两个阶段,第一阶段是将氰化物氧化成氰酸盐,第二阶段再将氰酸盐氧化成二氧化碳和氮气。主要水处理构筑物需设氧化反应池两座、沉淀池一座以及相应的投药装置等。反应池中设pH计及ORP计(氧化还原电位计)控制水质及投药量,并设搅拌装置。第一阶段氧化反应时间控制在10~15min,pH值控制在10~11,第二阶段氧化反应时间控制在10~30min,pH值控制在8左右。 2电解法 电解法处理含氰废水的实质就是次氯酸氧化法,其原理同样是基于氧化反应,与碱性氯化法不同的是其所投加的氧化剂是通过电解食盐水所产生的次氯酸根。因此需设一套电解食盐水装置。该方法的优点是处理效果稳定可靠,管理方便,操作简单,无泥渣,可不设沉淀池。缺点是耗电量较大。 3活性炭法 此种方法主要用于氰化镀铜废水处理。基本原理:含有氰化物的废水在有足够的溶解氧和铜离子的条件下,通过活性炭的催化氧化作用,生成NH3及CuCO3·Cu(OH)2等物质,从而破坏氰化物的毒性,同时铜和氰构成的络合离子被活性炭吸附。基本流程:废水→氧化剂

柱→活性炭柱(两级)→排放或回收。活性炭吸附达饱和后,用6%的硫酸铵和含有效氯为8g/L的次氯酸钠再生。此种方法的优点是投资少,操作简单,费用低,水处理效果好。缺点是再生废液难处理,易造成二次污染。 对于含氰废水,除上述处理方法外,还有离子交换法、薄膜蒸发回收法等。离子交换法同样存在再生废液二次污染的问题,且投资大、成本高。而薄膜蒸发回收法设备较复杂,且需消耗蒸气,辅助设备较多,运行管理不易掌握,因此在中小型电镀生产厂中很少使用。

城市污水处理厂消毒工艺的比选

城市污水处理厂消毒工艺的比较 城市污水经二级处理后, 水质已经改善, 细菌含量也大幅度减少, 但细菌的绝对数量仍很可观, 并存在有病原菌的可能, 必须在去除掉这些微生物以后, 废水才可以安全地排入水体或循环再用。随着居民对生活品质要求的不断提高, 污水处理厂的二级处理出水对城市水体造成的影响引起了人们对健康和安全问题的更多关注。消毒是灭活这些致病生物体的基本方法之一, 因此污水处理厂的尾水消毒已经成为污水处理中的重要工序, 水处理专业人员也在不断探索污水消毒的最佳方法。 1 几种消毒工艺方法 1. 1 物理消毒方法——紫外线消毒 1. 1. 1 紫外线消毒原理 紫外线消毒是一种物理消毒方法, 紫外线消毒并不是杀死微生物, 而是去掉其繁殖能力进行灭活。紫外线消毒的原理主要是用紫外光摧毁微生物的遗传物质核酸( DNA 或RNA ), 使其不能分裂复制。除此之外, 紫外线还可引起微生物其他结构的破坏。紫外线是一种波长范围为136 nm ~ 400 nm 的不可见光线。在该波段中260 nm 附近已被证实是杀菌效率最高的, 目前生产的紫外灯的最大功率输出在253. 7 nm 波长。该波长输出在目前世界顶极紫外灯中已占到紫外能量的90%, 总能量的30%, 由于高强度、高效率的紫外C 波段的存在, 紫外技术已成为水消毒领域一个具有相当竞争力的技术。 1. 1. 2 紫外线消毒器的结构形式 1)敞开式结构。在敞开式UV消毒器中被消毒的水在重力作用下流经UV 消毒器并杀灭水中的微生物。 2)封闭式结构。封闭式UV 消毒器属承压型, 用金属筒体和带石英套管的紫外线灯把被消毒的水封闭起来。 1. 2 化学消毒方法 1. 2. 1 液氯消毒 1)液氯消毒原理。向水中加入液氯或者次氯酸盐(如Na C lO)溶液消毒时, 在水中发生如下反应: HOC,l OC l- 之和称作有效自由氯, 其中以HOC l消毒效果最好。排入水体时, 氯会和水中的氨氮、有机氮反应生成消毒效果较差的无机氯胺和有机氯胺, 称作化合氯。总余氯是指有效自由氯和有效化合氯之和。氯的消毒效果受接触时间、投加量、水质 (含氮化合物浓度、SS浓度)、温度、pH 以及控制系统的影响。 2) 加氯系统。目前常用加氯系统包括加氯机、接触池、混合设备以及氯瓶等部分, 如图1所示。

含氰电镀废水的处理方法

含氰电镀废水处理的几种方法:一般有碱性氯化法、电解法、活性炭法 1 碱性氯化法 基本原理是在含氰废水中投加氧化剂(如漂白粉),将氰氧化成二氧化碳和氮。氧化分为两个阶段,第一阶段是将氰化物氧化成氰酸盐,第二阶段再将氰酸盐氧化成二氧化碳和氮气。主要水处理构筑物需设氧化反应池两座、沉淀池一座以及相应的投药装置等。反应池中设pH 计及ORP计(氧化还原电位计)控制水质及投药量,并设搅拌装置。第一阶段氧化反应时间控制在10~15min,pH值控制在10~11,第二阶段氧化反应时间控制在10~30min,pH值控制在8左右。 2 电解法 电解法处理含氰废水的实质就是次氯酸氧化法,其原理同样是基于氧化反应,与碱性氯化法不同的是其所投加的氧化剂是通过电解食盐水所产生的次氯酸根。因此需设一套电解食盐水装置。该方法的优点是处理效果稳定可靠,管理方便,操作简单,无泥渣,可不设沉淀池。缺点是耗电量较大。 3 活性炭法

此种方法主要用于氰化镀铜废水处理。基本原理:含有氰化物的废水在有足够的溶解氧和铜离子的条件下,通过活性炭的催化氧化作用,生成NH3及CuCO3·Cu(OH)2等物质,从而破坏氰化物的毒性,同时铜和氰构成的络合离子被活性炭吸附。基本流程:废水→氧化剂柱→活性炭柱(两级)→排放或回收。活性炭吸附达饱和后,用6%的硫酸铵和含有效氯为8g/L的次氯酸钠再生。此种方法的优点是投资少,操作简单,费用低,水处理效果好。缺点是再生废液难处理,易造成二次污染。 对于含氰废水,除上述处理方法外,还有离子交换法、薄膜蒸发回收法等。离子交换法同样存在再生废液二次污染的问题,且投资大、成本高。而薄膜蒸发回收法设备较复杂,且需消耗蒸气,辅助设备较多,运行管理不易掌握,因此在中小型电镀生产厂中很少使用。

砷的处理方法.

砷的处理方法 废水中的三价砷可以用沉淀法进行回收,如硫酸厂中的废水,可用硫化钠在20~40℃下进行处理,所得的硫化砷用硫酸铜在70℃进行处理,冷却后进行分离,分出硫化铜后,再与硫酸铜溶液反应,并在>70℃通入空气或氧,使砷成为五价,再分出硫化铜,溶液通入二氧化硫或硫酸厂的尾气,使五价砷还原成三价砷,并结晶,过滤干燥,即可回收三氧化二砷[1]。 在从蒽醌磺酸制备氨基蒽醌过程中,以前曾用过Na2HAsO4作为催化剂,其废水可以先在90℃加入过氧化氢,再通过一个阳离子交换树脂处理,出水中形成的H3AsO4可以用20%的NR3(R=C8~16的烷基)在二甲苯中的溶液进行萃取,约有95%以上的砷被回收,其纯度可达97~98%,可以回用于氨基蒽酯的生产。而出水中砷的最终浓度可降至0.005~0.007mg/L[2]。 5.3沉淀及混凝沉降法 砷的主要处理方法有硫化物沉淀法, 或与多价重金属如三价铁等络合并与金属氢氧化物进行共沉定。第二种方法是水处理技术中常采用的传统混凝沉降法。此外也可采用活性炭和矾土吸附或离子交换。 5.3.1 铁盐法 铁盐法是处理含砷废水主要方法,由于砷(V)酸铁的溶解度极小,所以除直接用铁盐处理[3][4][5][6][7][8][9][10]外,也可在处理含砷废水时,先进行氧化处理,使废水中的三价砷先氧化成五价砷,使沉淀或混凝沉降法的效果更好。由于空气对三价砷的氧化速度很慢,所以常用氧化剂进行氧化,常用的氧化剂有氯,臭氧,过氧化氢,漂白粉,次氯酸钠[11][12][13]或高锰酸钾,也可以在亚硫酸钠存在下进行光催化氧化[14][15]。如在活性炭存在下也可以进行空气催化氧化,再与镁,铁,钙或锰等盐作用,脱砷能力可以提高10~30倍[16]。结合铁盐处理,出水中的砷含量可以降至0.05~0.1mg/L[17]。铁盐法可以用在饮用水的净化

几种工业废水处理工艺流程

几种工业废水处理工艺流程 一、表面处理废水1磨光、抛光废水 在对零件进行磨光与抛光过程中,由于磨料及抛光剂等存在,废水中主要污染物为COD、BOD、SS。 参考工艺流程废水→调节池→混凝反应池→沉淀池→水解 酸化池→好氧池→二沉池→过滤→排放 2除油脱脂废水 常见的脱脂工艺有:有机溶剂脱脂、化学脱脂、电化学脱脂、超声波脱脂。除有机溶剂脱脂外,其它脱脂工艺中由于含碱性物质、表面活性剂、缓蚀剂等组成的脱脂剂,废水中主要的污染物为pH、SS、COD、BOD、石油类、色度等。 参考工艺流程废水→隔油池→调节池→气浮设备→厌氧或 水解酸化→好氧生化→沉淀→过滤或吸附→排放 该类废水一般含有乳化油,在进行气浮前应投加CaCl2破乳剂,将乳化油破除,有利于用气浮设备去除。 当废水中COD浓度高时,可先采用厌氧生化处理,如不高,则可只采用好氧生化处理。3酸洗磷化废水 酸洗废水主要在对钢铁零件的酸洗除锈过程中产生,废水pH 一般为2-3,还有高浓度的Fe2+,SS浓度也高。 参考工艺流程废水→调节池→中和池→曝气氧化池→混凝 反应池→沉淀池→过滤池→pH回调池→排放

4磷化废水 磷化废水又叫皮膜废水,指铁件在含锰、铁、锌等磷酸盐溶液中经过化学处理,表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜,作为喷涂底层,防止铁件生锈。该类废水中的主要污染物为:pH、SS、PO43-、COD、Zn2+等。 参考工艺流程废水→调节池→一级混凝反应池→沉淀池→二级混凝反应池→二沉池→过滤池→排放 5铝的阳极氧化废水 所含污染物主要为pH、COD、PO43-、SS等,因此可采用磷化废水处理工艺对阳极氧化废水进行处理。 二、电镀废水 电镀生产工艺有很多种,由于电镀工艺不同,所产生的废水也各不相同,一般电镀企业所排出的废水包括有酸、碱等前处理废水,氰化镀铜的含氰废水、含铜废水、含镍废水、含铬废水等重金属废水。此外还有多种电镀废液产生。对于含不同类型污染物的电镀废水有不同的处理方法,分别介绍如下: 1含氰废水 目前处理含氰废水比较成熟的技术是采用碱性氯化法处理,必须注意含氰废水要与其它废水严格分流,避免混入镍、铁等金属离子,否则处理困难。该法的原理是废水在碱性条件下,采用氯系氧化剂将氰化物破坏而除去的方法,处理过程

村生活污水处理工程设计方案

X X市X X区X X镇X X村农村生活污水处理工程 设 计 方 案 XXXX环保工程有限公司 20XX年X月

XX市XX区XX镇XX村农村生活污水处理工程 设计方案 审定: 审核: 项目总负责: 参加人员: XXXX环保工程有限公司 20XX年X月 目录 1.7.项目建设场地概况................................................ 3.2.设计进、出水水质................................................

3.5.工艺选择........................................................ 6.3.倡导文明施工.................................................... 7.1.工程概算........................................................ 9.2.经济效益........................................................

第一章项目概况 1.1.项目背景 1.1.1.项目名称 XX市XX区XX镇XX村农村生活污水处理工程 1.1. 2.建设单位 XX市XX区环保局 1.1.3.编制单位 XXXX环保工程有限公司 1.1.4.项目地点 XX市XX区XX镇XX村 1.2.编制依据及范围 1.2.1.设计依据 (1)《XX市农村生活污水处理适用技术指引》 (2)XX区XX镇XX村地形测绘图资料 (3)XX区XX镇XX村村委对污水处理设施用地的要求 1.2.2.相关规范及标准 (1)《室外排水设计规范》GB50014-2006 (2)《室外给水设计规范》GB50013-2006 (3)《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-89 (4)《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规范》CJJ60-94 (5)《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002 (6)《污水综合排放标准》GB8978-199

吨每天洗涤污水处理方案

20吨/天洗涤污水处理工程 初 步 方 案 书 编制单位: 编制时间:2016/12/1

目录 1、方案编制依据及工程实施原则 (1) 1.1方案编制依据 (1) 1.2 工程实施原则 (1) 1.3设计范围 (1) 1.4供货范围 (2) 2、工程概况的确定 (2) 2.1工程概况 (2) 2.2设计水质水量及处理标准 (2) 3、工艺流程及说明 (3) 3.1工艺流程的确定 (3) 3.2工艺流程说明 (3) 3.3工艺与控制系统的联系 (4) 4、工艺设施 (4) 4.1格栅井 (4) 4.2调节池 (4) 5.3以下(1-6)为JQ-SHJ20一体化设备 (4) 5.4电器控制系统说明 (6) 6、二次污染防治 (6) 6.1臭气防治 (6) 6.2噪声控制 (6) 6.3污泥处理 (6) 6.4防腐 (7) 7、电气控制和生产管理 (7) 7.1工程范围 (7) 7.2控制水平 (7) 7.3电气控制 (7) 7.4污水泵 (7) 7.5风机 (8) 7.6污泥泵 (8) 7.7其他 (8) 7.8生产管理 (8) 8、工程构筑物、设备分析 (9) 8.1污水处理设备占地面积 (9) 8.2主要设备分项一览表 (9) 8.3工程平面图 (10)

9、环境经济效益指标 (10) 9.1运行成本 (10) 10、安全防护、节能、消防 (10) 10.1安全防护 (10) 10.2节能 (11) 10.3消防 (11) 11、售后服务 (11) 11.1质量保证和检验、验收 (11) 11.2技术服务 (12) 11.3销售服务承诺 (12)

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