揚(yáng)中印染一體化廢水處理設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)溝通
印染污水的成分比較復(fù)雜,其中可能會(huì)含有抑制基質(zhì),因此會(huì)抑制其生長(zhǎng)和代謝,同時(shí)也會(huì)受環(huán)境因素如pH值、溫度等的影響,最后影響了最后的處理效果。
目前,在印染行業(yè)中的污水處理主要采用微生物法和其他處理技術(shù)的相結(jié)合,印染污水的處理方法流程如下:
1、常規(guī)處理:
對(duì)印染污水進(jìn)行預(yù)處理,主要采用的方法有:二氧化氯、臭氧氧化、凝結(jié)沉淀或者是各種藥劑的化學(xué)沉淀。
一般紡織品的印染污水其色度高、COD濃度高、活性染料水溶性差等特點(diǎn),所以需要在進(jìn)行好氧生物處理之前去除大量的有色物質(zhì)。
研究表明,可以在污水中直接加入和少高分子絮凝劑HPAM 和混凝劑降低預(yù)處理方法的pH值,以這樣的形式經(jīng)過(guò)反復(fù)處理,可以有效去除廢水的顏色以及降低COD,最后產(chǎn)生的絮凝體可直接去除。
隨著環(huán)保意識(shí)的日益加強(qiáng),廢水中氨氮處理引起了人們的普遍關(guān)注,氨氮廢水中氨氮外排標(biāo)準(zhǔn)不斷提高。本文論述了不同工藝在處理氨氮廢水時(shí)的應(yīng)用情況及特點(diǎn),并結(jié)合筆者在該技術(shù)方面的一些研究心得對(duì)后續(xù)工藝發(fā)展提出展望。
1、氨氮概述
氨氮是指水中以游離氨(NH3)和銨離子(NH4+)形式存在的氮。一般以NH3-N表示。氨氮廢水通常指含NH3和NH4+的廢水。
人類生產(chǎn)生活的諸多方面導(dǎo)致氨氮廢水的產(chǎn)生,如人類本身的吃喝拉撒、垃圾滲濾液等,農(nóng)業(yè)方面的畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)田尾水,工業(yè)方面的冶金、化工、化肥、煤氣、煉焦、柔革、味精、肉類加工等作業(yè),都涉及到氨氮廢水。
氨氮的危害:氨氮廢水中逸出來(lái)氨氣對(duì)人的眼、鼻、氣管都有強(qiáng)烈的刺激作用。進(jìn)入血液中的氨對(duì)人體的腦、心臟、肝臟、腎臟都會(huì)造成傷害,水體中的氨氮濃度過(guò)高,會(huì)造成富營(yíng)養(yǎng)化,從而導(dǎo)致湖泊出現(xiàn)水華現(xiàn)象,海洋出現(xiàn)赤潮現(xiàn)象,進(jìn)而危及水生動(dòng)植物的生存,供水水源中氨氮濃度過(guò)高會(huì)引起供水管網(wǎng)的堵塞和腐蝕,飲用水中存在氨氮有可能轉(zhuǎn)變成對(duì)人體毒害較大的NO2-N和NO3-N。
2、氨氮廢水的處理方法
氨氮廢水的處理方法分兩大類,即氨氮轉(zhuǎn)形處理法和氨氮解體處理法。氨氮轉(zhuǎn)形處理法是讓廢水中的氨氮轉(zhuǎn)換一種存在形式,從廢水中分離出來(lái)。這類方法主要有吹脫法、化學(xué)沉淀法、離子交換法、膜分離法。氨氮解體處理法顧名思義是將廢水中氨氮破壞掉,使其不復(fù)存在,消除其危害。這類方法主要包括生物法和折點(diǎn)氯化法。
2.1 氨氮轉(zhuǎn)形處理法
2.1.1 吹脫法
在堿性條件下,水中的氨氮主要以游離氨的形式存在,當(dāng)向水體中鼓入空氣或蒸汽時(shí),游離氨穿過(guò)氣液界面向氣相轉(zhuǎn)移,從而達(dá)到脫除的目的。劉華等對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行蒸氨/吹脫兩段處理,取得了較好的氨氮去除效果。黃軍等對(duì)某化工企業(yè)廢水采用吹脫法進(jìn)行預(yù)處理,將氨氮含量1200mg/L的廢水降至60mg/L。吹脫法對(duì)處理高濃度氨氮廢水十分有效,且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,容易操作,技術(shù)成熟,去除率也較高,缺點(diǎn)是只能去除游離的氨,去除很難。能耗較高,吹出的氨氣需進(jìn)一步吸收處理,且易造成二次污染,吹脫塔也容易結(jié)垢。低溫效果降低明顯,吹脫后廢水需回調(diào)pH值。
(1)染整加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢水:包括前處理廢水、后處理廢水。主要包括堿減量工序的堿性印花廢水,漂白工序的漂白廢水,退漿工序的退漿廢水,絲光工序的絲光劑廢水以及其他含染料、助劑及輔助原料等污染物的印染加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢水。
(2)紡織、印染企業(yè)內(nèi)部污水處理系統(tǒng):包括排水溝、沉淀池、調(diào)節(jié)池等設(shè)施。其作用是使企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污水能夠有效地進(jìn)行收集和處理。
(3)污水處理設(shè)施的運(yùn)行:包括直接或間接進(jìn)入污水處理廠的工業(yè)用水,以間接方式進(jìn)行的再利用如供生產(chǎn)用水、生活用水等。這類污水中污染物濃度高,水質(zhì)變化大,如果直接排放將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
(4)印染加工企業(yè)外排廢水:是指企業(yè)從生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污水經(jīng)處理后全部或部分排入外環(huán)境,這些污染物主要包括化學(xué)需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、總氮(TN)、氨氮(NH3-N)、總磷(TP)等污染物。
沉淀產(chǎn)物俗稱鳥糞石,可以作緩釋肥。文艷芬等研究了化學(xué)沉淀法脫除氨氮的工藝條件,鎂源由氯化鎂提供,PO43-由提供。結(jié)果表明:化學(xué)沉淀法對(duì)不同濃度的氨氮廢水均有效。條件為:溫度25~35℃,pH=10,鎂∶氮∶磷=1.2∶1∶1.2(摩爾比),在此條件下處理初始氨氮濃度1000mg/L的廢水,時(shí)間20min,去除率高達(dá)98.7%。
化學(xué)沉淀法工藝簡(jiǎn)單,占地面積小,反應(yīng)速度快,回收率高,受溫度影響小,處理高濃度氨氮廢水更有效,且沉淀得到的氨氮可循環(huán)再利用。但該法除氨氮不藥劑投入量大導(dǎo)致成本偏高,過(guò)量的藥劑也會(huì)引起二次污染。
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2.1.3 離子交換法
離子交換法是借助吸附材料對(duì)氨氮的選擇選擇吸附來(lái)脫除廢水中氨氮。常用的吸附材料有沸石、活性炭、和有機(jī)陽(yáng)離子交換樹脂等,過(guò)渡金屬離子負(fù)載離子交換樹脂等也有研究。
劉玉亮等研究表明,天然斜發(fā)沸石具有較高的飽和氨氮吸附量,達(dá)31mg/g,且小粒徑沸石的吸附性能更好。王利平等在pH值7~8時(shí)用0.5~1.0mm的沸石處理稀土冶煉氯氨廢水,氨氮去除率可達(dá)52.6%。石峰等對(duì)KDF樹脂吸附氨氮的效果進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,KDF樹脂不僅具有良好的氨氮去除效果,而且再生效果也不錯(cuò),可長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)使用。劉寶敏等對(duì)焦化廢水用強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在靜態(tài)實(shí)驗(yàn)中,陽(yáng)離子交換樹脂對(duì)高濃度氨氮廢水具有較強(qiáng)的吸附能力,飽和氨氮吸附容量為13.3mg/g,吸附率達(dá)到了90.87%。彭佳樂(lè)制備了一種新型的銅基離子交換樹脂,這種樹脂對(duì)氨氮的飽和吸附容量達(dá)到了44mg/g,且該樹脂再pH值為3.5~10.5的水溶液中較為穩(wěn)定。陳衛(wèi)文運(yùn)用膜分離方法處理高濃度氨氮廢水,分別考察了廢水流速,PTFE膜的面積,膜組件長(zhǎng)度,處理液流向等影響因素結(jié)果表明,效果時(shí)氨氮去除率達(dá)98.8%。
該方法具有投資省,工藝簡(jiǎn)單,所占空間小,不受溫度影響等優(yōu)點(diǎn)。但在處理高濃度廢水時(shí),樹脂損耗嚴(yán)重,也需要頻繁進(jìn)行再生、反洗,操作復(fù)雜化,成本也增高。另原液需進(jìn)行預(yù)處理,再生液也必須進(jìn)行處理。
2.1.4 膜分離法
借助膜的選擇性、透過(guò)性來(lái)實(shí)現(xiàn)氨氮與廢水的分離。常用的膜分離有反滲透、電滲析以及納濾等。膜分離法的優(yōu)點(diǎn)是效果穩(wěn)定、啟動(dòng)快、操作簡(jiǎn)便,對(duì)氨氮的回收率高,同時(shí)膜可以重復(fù)再生利用。但是對(duì)原液需進(jìn)行預(yù)處理,處理高濃度氨氮,膜需要頻繁的再生水洗,成本增高,還有產(chǎn)物可能會(huì)引起二次污染。
2.2 氨氮解體處理法
2.2.1 生物法
生物法是利用微生物的作用,在有氧條件下,氨氮可被硝化成亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮,在缺氧條件下,亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮又被反硝化成氮?dú)猓瑥亩鴮?shí)現(xiàn)氨氮的去除。
傳統(tǒng)生物法具有工序較短、操作簡(jiǎn)單、成本低、效率高、不造成二次污染等特點(diǎn),但僅限于低濃度氨氮廢水,且對(duì)溫度、pH、碳含量、溶解氧、有毒有害物質(zhì)的要求較高,反應(yīng)時(shí)間也較長(zhǎng)。為了彌補(bǔ)這些不足,科研工作者又開展了一系列改進(jìn)技術(shù)研究,如同步硝化反硝化技術(shù)、短流程硝化反硝化技術(shù)、厭氧氧化技術(shù)等。