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1、高浓度废水处理的未来开展趋势目录1 . 序言12 .高浓度废水零排放的含义及其意义13 .高盐废水零排放蒸发处理技术现状分析24 .技术开展方向的现状35 .废水近零排放处理技术难点分析45. 1. 预处理技术难点分析46. 2.资源化技术难点分析47. 高浓度废水处理的未来开展趋势46. 1.资源化处理的研究方向46. 2.低本钱技术的研究方向56. 3.组合处理技术的研究方向51 .序言高浓度有机废水处理的问题,是当前世界污水处理的公认难题。所谓高浓 度废水是指一些高浓度、高含盐、高难降解的废水。水质成分复杂,有机物含 量高,COD一般在10000mg/L以上,甚至高达几万至几十万毫克每升
2、。且一 般含有毒有害物质,含盐量也极高,具有强酸强碱性,不能直接进行生化处 理。这类工业废水一般产自焦化行业、制药行业、石化/油类行业、纺织/印染 行业、化工行业、油漆行业等行业。此类高浓度有机废水对环境的污染较大, 影响时间持久,假设处理不当不但会对生态环境,也会对人类自身造成损害。且如今我国人民的环保意识不断增强,国家对于环境问题也同样日益重 视,工业废水排放的水质要求比以往更加严格。因此,要选择合适合理的方法 方案进行处理,使工业废水水质到达规定要求的排放标准,对其处理技术方法 要求尤为重要。2 .高浓度废水零排放的含义及其意义废水零排放指的是对工业生产产生的废水进行清洁,将废水中的污染
3、物以第1页共6页 固体析出的形式进行处理,减少废水中的污染物无限接近于零的活动。该活动 充分表达了对自然生态环境的保护,同时将处理过后的非废水进行再次利用, 减少对不可再生资源的消耗,强调可持续开展理念,在一定程度上节约企业的 生产本钱。随着现在工业开展进程的加快,各种化工企业层出不穷,对自然环境的威 胁也更加的大。又因为国家政府和社会公众对环境保护问题越来越重视,特别 是对于化工企业本身而言,对水质的要求也越来越高,因此高浓度废水的零排 放领域的相关技术研究更加重要。3 .高盐废水零排放蒸发处理技术现状分析当前人们处理高盐废水时,采用的工艺方法时生物法与非生物法。其中, 生物法中包含普通活性
4、污泥与生物膜方法,可以将高盐废水中有机物去除,但 是生物法处理系统与化工厂内环境条件、高盐废水的水质有关系,微生物在高 盐废水中生物代谢功能可能丧失,因此生物法的效果可能无法到达预期目标。非生物法中主要包含蒸发、膜别离以及电解法等,这些高盐废水处理技术 本钱较高,污水处理周期比拟长,在高盐废水处理时存在一定局限性。人们将 蒸发处理技术加以优化和改进,将其变为蒸发结晶技术。该技术是当前化工厂 高盐废水零排放的主要方式,蒸发需要通过加热装置将高盐废水加热,让废水 中局部溶剂汽化后变为蒸汽,增加高盐废水的盐浓度,为溶质的析出提供便利 条件。高浓度废水所含盐类主要为Q-、SO广、Na Ca2 K+等、
5、以及一些有机 物质,不同行业的工业废水所含无机盐离子有很大不同。含盐量一般以氯化钠 计,其中总含盐质量分数至少为1%。高浓度废水的来源主要有4个:一些化工企业所在地区湖水、地下水的含盐量比拟高,这些地区需要通 过水质净化的方式来获得生产所需的工业用水,但是在水质净化的过程当中, 需要对原有水源进行浓缩,本身就会造成大量的浓缩废水,这种废水的集中排 放,导致了高浓度废水含量增加;一些化工企业在生产的过程当中,会通过废水循环技术来减少自己生产 过程当中的水资源消耗量,但是这种循环技术会导致废水当中的含盐量不断的 积累,从而造成高盐废水排放含量的上升;第2页共6页从目前的时间情况来看,我国高盐废水产
6、生量,基本上占总废水排放量 的5%,虽然从数据来看,整体比例并不高,但是却是以每年2%的速度在高 速增长。因而,如果不对高盐废水进行集中处理,就可能会造成非常严重的环 境污染问题;一些化工企业没有对自己的高盐废水进行无害化处理,甚至是通过直接 排放的方式就近处理。这种落后的排放手段导致工业生产过程的高盐废水排放 率超标。4 .技术开展方向的现状对于此类有机污染物含量较高、可生化性较差的高浓度有机废水,如果单 独使用物化法或膜法等传统处理方法进行处理,往往难以到达理想的处理效 果。比方物化法就存在许多的缺陷和缺乏,目前常用的物化处理技术包括:微电 解、Fenton氧化、电催化、微波催化、臭氧催化
7、、二氧化氯氧化等传统技术。 这些技术大多有着投资大、处理本钱高、处理效果十分有限、抗冲击能力差等 缺陷。尤其是当废水中有机污染物浓度高于20000mg/L时,传统物化法需投 加大量氧化剂,致使处理本钱居高不下,而COD去除率仅为10%-30%,还会 产生新的物质,造成二次污染。处理常用的膜法也同样存在的局限性,水处理常规膜处理法也有相当的劣 势,其对进水水质的要求极高,并且投资巨大,回收利用率较低,而且产生的 浓缩液更难处理,前段生化系统对污染物处理不彻底会导致深度处理所需膜组 件的污染,影响处理效果。当TDS变高时,膜处理的脱盐率会急剧的下降,同 时有着膜污染、堵塞、腐蚀、使用寿命短等诸多待
8、解决的问题。同样地,运用生化处理技术处理高浓度废水也存在一定的限制与弊端。生 化处理技术的使用条件受有机物浓度所限制,只能处理有机物浓度处于中低水 平范围的有机废水,对于浓度很高的焦化废水,以及富含油,酚等有机物的废 水需要进行预先的稀释和前处理。而厌氧过程中微生物繁殖慢,因此反响器启动过程缓慢,需要713周时 间,增加了工作量和运行费用。曝气池的首端有机物负荷较高,因此耗氧速率 较高,为了防止由于缺氧而形成厌氧状态,进水的有机物浓度不宜过高,这导第3页共6页 致了曝气池必须为较大容积、较大占地面积,导致基建费用较高。生物处理技 术对进水水质、水量变化的适应性较低,运行结果容易受到水质、水量变
9、化的 影响,脱氮除磷效果也不太理想。5 .废水“近零排放”处理技术难点分析5.1. 预处理技术难点分析在处理高盐工业废水时,关键步骤是对高盐废水进行挥发性物质的预处 理,经过进一步处理后这些物质产生经济价值的产品。预处理中常用的预处理 方法是甲基化,因为提取废水中的副产物浓度低于其他类型的有机污染物,从 而促进了后续生物技术的应用,但该技术的稳定性还有待提高,且不能有效地 抑制有毒物质。预处理后,污染物、氮、氧浓度下降,但油浓度仍保持在 0.10.2g/L,不能满足后续生物技术的处理要求,煤破碎气化废水中苯酚污染 物含量较高。5. 2.资源化技术难点分析高盐水中含有多种无机盐,如钾盐、钠盐、镁
10、盐等金属盐,因此煤化工高 盐水中钠离子、硫酸根离子和氯离子的浓度很高。止匕外,高盐水中还含有大量 的有机物,因此在煤化工行业中处理高盐是非常困难的。6.高浓度废水处理的未来开展趋势由于高浓度有机废水中大量难降解的有机污染物,会使传统的生物处理技 术很难取得成果。有机污染物不能有效降解,于是导致整个处理工艺的结果达 不到预期成效和目的。对此,我个人认为目前的高浓度难降解有机废水处理技 术研究趋势主要有以下几个方面。6.1. 资源化处理的研究方向从目前我国走可持续开展战略的趋势来看,对于仅仅只要求处理后的废水 能到达排放标准是远远不够的。未来的成熟有效的技术,需要能够将废水中有 价值的物质最大化回
11、收和利用。从某种角度看,高浓度有机废水中所含有的大量有机物未尝不是一种大量 的资源,而且其中还蕴含着大量的有机盐,如果不对其进行回收利用,那么会造第4页共6页 成了许多的资源浪费。如果能做到在保证废水处理达标排放的同时,统筹兼顾 资源化回收利用,不仅能使有处理本钱的降低和经济效益的提高,而且也将能 为高浓度有机废水处理技术的开展提供新的思路,更能够做到与可持续开展战 略相呼应,为未来的技术走向提供良好的环境。6. 2.低本钱技术的研究方向随着科技的不断开展,污水处理技术也不断成熟,然而许多新型技术看似 美好,实际处理本钱居高不下,令人望而却步。一些较有成效的技术也由于处 理本钱较高使得企业运营
12、负担变重,制约了企业的开展。因此,如何在保证水 质处理要求达标的同时降低污废水处理本钱成了目前工业废水处理技术开展的 极其重要的方向之一。要做到低本钱处理,可以从简化处理流程方面着手,也可以从处理方案上 进行优化,但最主要的还是对处理技术方法进行改进和更新。如催化氧化技 术,是在催化剂存在的情况下利用氧化剂将废水中的有机物氧化成二氧化碳和 水。以臭氧催化氧化为例,作为新型的污水处理工艺,臭氧催化氧化法能够加 快有机污染物与氧化剂之间的化学反响,在降解反响过程中又能够产生新的氧 化性更强的基团,既能高效地处理水中有机污染物,与此同时又能高效的催化 活化臭氧分子。通过向反响装置内通入臭氧,在填料外
13、表产生高氧化性的羟基自由基,从 而能够有效地对臭氧进行催化氧化,在提高臭氧利用率的同时,最大限度地去 除有机污染物。解决了有机污染物降解得不够彻底的问题。随着研究的不断深入,催化氧化法将是一种非常有竞争力的处理技术,对 于处理高浓度有机废水将会有着很好的帮助和成效。6. 3.组合处理技术的研究方向对于单一的如物化法、生化法等传统处理方法无法奏效的问题,强调预处 理技术,研究将几种如物化处理、生物处理等方法相耦合,是目前解决此类高 浓度有机废水污染问题的一个重要突破方向。市场上常见的工艺组合主要有:物化预处理+生化处理、厌氧酸化处理+好氧 生化处理、电催化氧化预处理+生化处理、物理化学预处理+生化处理+深度处第5页共6页 理。通过研究组合处理技术,并力争做到将处理本钱降低,是目前解决此类高 浓度有机废水污染问题的有效途径。高浓度难降解有机废水对水环境影响程度非常大,影响时间也相当持久, 实际中的处理难度也较大,而传统处理工艺存在高花费、低效等诸多问题。对 于解决高浓度废水的问题,需要对高浓度难降解有机废水的水质进行深入的分 析和认识,加强对高浓度有机废水处理技术应用问题研究。第6页共6页