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【幹貨】全球最先進10種工(gōng)業廢水處理(lǐ)技術(shù)詳解 值得(de)學習和收藏!
時間:2018-11-20來(lái)源: 點擊:6
中國(guó)對廢水污染的治理(lǐ)與西方發達國(guó)家相(xiàng)比起步較晚,在借鑒國(guó)外先進處理(lǐ)技術(shù)經驗的基礎上,以國(guó)家科(kē)技攻關課題爲平台,引進和開發了大(dà)量的廢水處理(lǐ)新技術(shù),某些項目已達到國(guó)際先進水平。這些新技術(shù)的投産運行爲緩解中國(guó)嚴峻的水污染現狀,改善水環境發揮了至關重要的作(zuò)用。

 

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以下是10種最新的工(gōng)業廢水處理(lǐ)技術(shù)介紹與分(fēn)析

 

 1.膜技術(shù)

 

 

膜分(fēn)離(lí)法常用的有微濾、納濾、超濾和反滲透等技術(shù)。由于膜技術(shù)在處理(lǐ)過程中不引入其他(tā)雜質,可(kě)以實現大(dà)分(fēn)子和小分(fēn)子物質的分(fēn)離(lí),因此常用于各種大(dà)分(fēn)子原料的回收。

 

如(rú)利用超濾技術(shù)回收印染廢水的聚乙烯醇漿料等。目前限制膜技術(shù)工(gōng)程應用推廣的主要難點是膜的造價高、壽命短(duǎn)、易受污染和結垢堵塞等。伴随着膜生(shēng)産技術(shù)的發展,膜技術(shù)将在廢水處理(lǐ)領域得(de)到越來(lái)越多的應用。

 

 2.鐵碳微電解處理(lǐ)技術(shù)

 

鐵碳微電解法是利用Fe/C原電池反應原理(lǐ)對廢水進行處理(lǐ)的良好工(gōng)藝,又稱内電解法、鐵屑過濾法等。鐵炭微電解法是電化學的氧化還(hái)原、電化學電對對絮體(tǐ)的電富集作(zuò)用、以及電化學反應産物的凝聚、新生(shēng)絮體(tǐ)的吸附和床層過濾等作(zuò)用的綜合效應,其中主要是氧化還(hái)原和電附集及凝聚作(zuò)用。

 

鐵屑浸沒在含大(dà)量電解質的廢水中時,形成無數個微小的原電池,在鐵屑中加入焦炭後,鐵屑與焦炭粒接觸進一步形成大(dà)原電池,使鐵屑在受到微原電池腐蝕的基礎上,又受到大(dà)原電池的腐蝕,從(cóng)而加快(kuài)了電化學反應的進行。

 

此法具有适用範圍廣、處理(lǐ)效果好、使用壽命長、成本低廉及操作(zuò)維護方便等諸多優點,并使用廢鐵屑爲原料,也不需消耗電力資源,具有“以廢治廢”的意義。目前鐵炭微電解技術(shù)已經廣泛應用于印染、農藥/制藥、重金屬、石油化工(gōng)及油分(fēn)等廢水以及垃圾滲濾液處理(lǐ),取得(de)了良好的效果。

 

3.Fenton及類Fenton氧化法

 

典型的Fenton試劑是由Fe2+催化H2O2分(fēn)解産生(shēng)˙OH,從(cóng)而引發有機(jī)物的氧化降解反應。由于Fenton法處理(lǐ)廢水所需時間長,使用的試劑量多,而且過量的Fe2+将增大(dà)處理(lǐ)後廢水中的COD并産生(shēng)二次污染。

 

近年(nián)來(lái),人(rén)們将紫外光(guāng)、可(kě)見(jiàn)光(guāng)等引入Fenton體(tǐ)系,并研究采用其他(tā)過渡金屬替代Fe2+,這些方法可(kě)顯著增強Fenton試劑對有機(jī)物的氧化降解能力,減少Fenton試劑的用量,降低處理(lǐ)成本,統稱爲類Fenton反應。

 

Fenton法反應條件(jiàn)溫和,設備較爲簡單,适用範圍廣;既可(kě)作(zuò)爲單獨處理(lǐ)技術(shù)應用,也可(kě)與其他(tā)方法聯用,如(rú)與混凝沉澱法、活性碳法、生(shēng)物處理(lǐ)法等聯用,作(zuò)爲難降解有機(jī)廢水的預處理(lǐ)或深度處理(lǐ)方法。 

 

4.臭氧氧化

 

某制藥廢水項目臭氧工(gōng)藝流程

 

臭氧是一種強氧化劑,與還(hái)原态污染物反應時速度快(kuài),使用方便,不産生(shēng)二次污染,可(kě)用于污水的消毒、除色、除臭、去(qù)除有機(jī)物和降低COD等。單獨使用臭氧氧化法造價高、處理(lǐ)成本昂貴,且其氧化反應具有選擇性,對某些鹵代烴及農藥等氧化效果比較差。

 

爲此,近年(nián)來(lái)發展了旨在提高臭氧氧化效率的相(xiàng)關組合技術(shù),其中UV/O3、H2O2/O3、UV/H2O2/O3等組合方式不僅可(kě)提高氧化速率和效率,而且能夠氧化臭氧單獨作(zuò)用時難以氧化降解的有機(jī)物。由于臭氧在水中的溶解度較低,且臭氧産生(shēng)效率低、耗能大(dà),因此增大(dà)臭氧在水中的溶解度、提高臭氧的利用率、研制高效低能耗的臭氧發生(shēng)裝置成爲研究的主要方向。

 

5.磁分(fēn)離(lí)技術(shù)

 

 

磁分(fēn)離(lí)技術(shù)是近年(nián)來(lái)發展的一種新型的利用廢水中雜質顆粒的磁性進行分(fēn)離(lí)的水處理(lǐ)技術(shù)。對于水中非磁性或弱磁性的顆粒,利用磁性接種技術(shù)可(kě)使它們具有磁性。

 

磁分(fēn)離(lí)技術(shù)應用于廢水處理(lǐ)有三種方法:直接磁分(fēn)離(lí)法、間接磁分(fēn)離(lí)法和微生(shēng)物—磁分(fēn)離(lí)法。

 

目前研究的磁性化技術(shù)主要包括磁性團聚技術(shù)、鐵鹽共沉技術(shù)、鐵粉法、鐵氧體(tǐ)法等,具有代表性的磁分(fēn)離(lí)設備是圓盤磁分(fēn)離(lí)器和高梯度磁過濾器。目前磁分(fēn)離(lí)技術(shù)還(hái)處于實驗室研究階段,還(hái)不能應用于實際工(gōng)程實踐。

 

6.等離(lí)子水處理(lǐ)技術(shù)

 

低溫等離(lí)子體(tǐ)水處理(lǐ)技術(shù),包括高壓脈沖放(fàng)電等離(lí)子體(tǐ)水處理(lǐ)技術(shù)和輝光(guāng)放(fàng)電等離(lí)子體(tǐ)水處理(lǐ)技術(shù),是利用放(fàng)電直接在水溶液中産生(shēng)等離(lí)子體(tǐ),或者将氣體(tǐ)放(fàng)電等離(lí)子體(tǐ)中的活性粒子引入水中,可(kě)使水中的污染物徹底氧化、分(fēn)解。

 

水溶液中的直接脈沖放(fàng)電可(kě)以在常溫常壓下操作(zuò),整個放(fàng)電過程中無需加入催化劑就(jiù)可(kě)以在水溶液中産生(shēng)原位的化學氧化性物種氧化降解有機(jī)物,該項技術(shù)對低濃度有機(jī)物的處理(lǐ)經濟且有效。此外,應用脈沖放(fàng)電等離(lí)子體(tǐ)水處理(lǐ)技術(shù)的反應器形式可(kě)以靈活調整,操作(zuò)過程簡單,相(xiàng)應的維護費用也較低。受放(fàng)電設備的限制,該工(gōng)藝降解有機(jī)物的能量利用率較低,等離(lí)子體(tǐ)技術(shù)在水處理(lǐ)中的應用還(hái)處在研發階段。

 

7.電化學(催化)氧化

 

電化學(催化)氧化技術(shù)通過陽極反應直接降解有機(jī)物,或通過陽極反應産生(shēng)羟基自(zì)由基(˙OH)、臭氧等氧化劑降解有機(jī)物。

 

電化學(催化)氧化包括二維和三維電極體(tǐ)系。由于三維電極體(tǐ)系的微電場電解作(zuò)用,目前備受推崇。三維電極是在傳統的二維電解槽的電極間裝填粒狀或其他(tā)碎屑狀工(gōng)作(zuò)電極材料,并使裝填的材料表面帶電,成爲第三極,且在工(gōng)作(zuò)電極材料表面能發生(shēng)電化學反應。

 

與二維平闆電極相(xiàng)比,三維電極具有很大(dà)的比表面,能夠增加電解槽的面體(tǐ)比,能以較低電流密度提供較大(dà)的電流強度,粒子間距小而物質傳質速度高,時空轉換效率高,因此電流效率高、處理(lǐ)效果好。三維電極可(kě)用于處理(lǐ)生(shēng)活污水,農藥、染料、制藥、含酚廢水等難降解有機(jī)廢水,金屬離(lí)子,垃圾滲濾液等。

 

8.輻射技術(shù)

 

20世紀70年(nián)代起,随着大(dà)型钴源和電子加速器技術(shù)的發展,輻射技術(shù)應用中的輻射源問(wèn)題逐步得(de)到改善。利用輻射技術(shù)處理(lǐ)廢水中污染物的研究引起了各國(guó)的關注和重視。

 

與傳統的化學氧化相(xiàng)比,利用輻射技術(shù)處理(lǐ)污染物,不需加入或隻需少量加入化學試劑,不會産生(shēng)二次污染,具有降解效率高、反應速度快(kuài)、污染物降解徹底等優點。而且,當電離(lí)輻射與氧氣、臭氧等催化氧化手段聯合使用時,會産生(shēng)“協同效應”。因此,輻射技術(shù)處理(lǐ)污染物是一種清潔的、可(kě)持續利用的技術(shù),被國(guó)際原子能機(jī)構列爲21世紀和平利用原子能的主要研究方向。

 

9.光(guāng)化學催化氧化

 

光(guāng)化學催化氧化技術(shù)是在光(guāng)化學氧化的基礎上發展起來(lái)的,與光(guāng)化學法相(xiàng)比,有更強的氧化能力,可(kě)使有機(jī)污染物更徹底地降解。光(guāng)化學催化氧化是在有催化劑的條件(jiàn)下的光(guāng)化學降解,氧化劑在光(guāng)的輻射下産生(shēng)氧化能力較強的自(zì)由基。

 

催化劑有TiO2、ZnO、WO3、CdS、ZnS、SnO2和Fe3O4等。分(fēn)爲均相(xiàng)和非均相(xiàng)兩種類型,均相(xiàng)光(guāng)催化降解是以Fe2+或Fe3+及H2O2爲介質,通過光(guāng)助-Fenton反應産生(shēng)羟基自(zì)由基使污染物得(de)到降解;非均相(xiàng)催化降解是在污染體(tǐ)系中投入一定量的光(guāng)敏半導體(tǐ)材料,如(rú)TiO2、ZnO等,同時結合光(guāng)輻射,使光(guāng)敏半導體(tǐ)在光(guāng)的照(zhào)射下激發産生(shēng)電子—空穴對,吸附在半導體(tǐ)上的溶解氧、水分(fēn)子等與電子—空穴作(zuò)用,産生(shēng)˙OH等氧化能力極強的自(zì)由基。TiO2光(guāng)催化氧化技術(shù)在氧化降解水中有機(jī)污染物,特别是難降解有機(jī)污染物時有明顯的優勢。

 

10.超臨界水氧化(scwo)技術(shù)

 

SCWO是以超臨界水爲介質,均相(xiàng)氧化分(fēn)解有機(jī)物。可(kě)以在短(duǎn)時間内将有機(jī)污染物分(fēn)解爲CO2、H2O等無機(jī)小分(fēn)子,而硫、磷和氮原子分(fēn)别轉化成硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸根和亞硝酸根離(lí)子或氮氣。美國(guó)把SCWO法列爲能源與環境領域最有前途的廢物處理(lǐ)技術(shù)。

 

SCWO反應速率快(kuài)、停留時間短(duǎn);氧化效率高,大(dà)部分(fēn)有機(jī)物處理(lǐ)率可(kě)達99%以上;反應器結構簡單,設備體(tǐ)積小;處理(lǐ)範圍廣,不僅可(kě)以用于各種有毒物質、廢水、廢物的處理(lǐ),還(hái)可(kě)以用于分(fēn)解有機(jī)化合物;不需外界供熱(rè),處理(lǐ)成本低;選擇性好,通過調節溫度與壓力,可(kě)以改變水的密度、粘度、擴散系數等物化特性,從(cóng)而改變其對有機(jī)物的溶解性能,達到選擇性地控制反應産物的目的。

 

超臨界氧化法在美國(guó)、德國(guó)、瑞典、日(rì)本等歐美國(guó)家已經有了工(gōng)藝應用,但(dàn)中國(guó)的研究起步較晚,還(hái)處于實驗室研究階段。