常州一體化廠工業(yè)廢水處理設備多年技術

　近年來，隨著國家環(huán)保投入力度的加大，工業(yè)廢水排放量呈現出逐年下降趨勢。據統計，2017年全國廢水排放量約為771億噸，其中工業(yè)廢水排放量約為181.6億噸，占廢水排放總量的23.55%O工業(yè)廢水是指在工業(yè)生產過程中產生的廢水和廢液，種類繁多、成分復雜，且大多工業(yè)廢水含有毒有害物質。具體來說，工業(yè)廢水水質具有以下特點:污染物成分復雜，處理難度大。種類眾多，處理費用高。排放量大，易造成環(huán)境污染。

　　2、厭氧生物技術工藝原理

　　厭氧生物技術，又叫厭氧消化技術，是指在無氧、缺氧或硝態(tài)氮參與下，厭氧微生物將工業(yè)廢水中的有機物轉變成無機物，以及少量細胞物質的技術總稱。厭氧生物技術處理工業(yè)廢水的工藝復雜，處理過程中涉及到產氫產乙酸菌、水解產酸菌和產甲烷菌等三大菌群的共同參與。

　　具體來說包括：

　　(1)水解酸化階段:微生物胞外酶作用下，大分子和不溶性水解成可溶解性小分子有機物，并慢慢滲透到細胞中，最終分解為乙酸、丙酸和丁酸等揮發(fā)性有機酸、醇類、醛類等。

　　(2)產氫產乙酸階段:產氫產乙酸細菌作用下水解酸化階段所產生的揮發(fā)性有機酸和醇類轉換成氫氣、乙酸、二氧化碳等。

　　(3)產甲烷階段:在產甲烷細菌作用下，乙酸鹽、乙酸以及二氧化碳、氫氣等轉化成為甲烷。

　　3、厭氧生物技術在工業(yè)廢水處理中的應用

　　3.1 制革廢水

　　皮革生產過程中浸水、脫毛、糅制、染色等工序中會產生大量化工廢水，皮革行業(yè)廢水成分多、濃度高、處理難度大，還具有一定的毒性。處理制革廢水常會采用到物化、分質、厭氧或好氧等多種處理方式相組合。如，鋸糅廢水應先物化處理，將廢水中的鋸沉淀，然后再將鋸糅廢水與其他廢水一并處理。選擇“UASB+SBR"組合工藝，處理制革廢水，凈化率高達95%以上。

　　3.2 造紙廢水

　　我國是造紙大國，每年產生的造紙廢水量呈現出大幅度增長態(tài)勢。造紙廢水污染物濃度高、處理難度大，利用“厭氧IC+好氧"工藝處理造紙廢水，處的出水水質可穩(wěn)定達標。

　　3.3 釀酒廢水

　　啤酒工業(yè)廢水處理也大量應用生物工藝處理技術，其中“UASB+好氧"工藝組合處理啤酒工業(yè)廢水，具有良好處理效果。

　　4、厭氧生物技術處理工業(yè)廢水影響因素

　　4.1 溫度

　　不同溫度下厭氧生物對廢水處理的效果明顯不同，溫度會直接影響厭氧生物中的細胞酶的活性。以甲烷菌為例，50℃-60℃是甲烷菌的生存溫度范圍。采取厭氧生物技術處理工業(yè)廢水需要保持在一定的溫度范圍，尤其是適宜特定生物生存的溫度范圍，可以保證厭氧生物技術在處理工業(yè)廢水中的效率。通常，高溫菌群(45℃-75℃)能源消耗大，低溫菌群(20℃-25℃)發(fā)酵效率低，選用中溫菌群(30℃-40℃)進行發(fā)酵可做到能源消耗與發(fā)酵效率之間較好的協調。

　　4.2 酸堿度

　　不同微生物最適宜pH值不同，因此，酸堿度也是影響厭氧微生物處理工業(yè)廢水活性的重要因素之一。以產甲烷菌為例，7-7.2為甲烷菌適宜pH值，而產酸菌的適宜生存pH值為4.5-8之間。鑒于厭氧生物處理工業(yè)廢水的現實特點，產酸菌、產甲烷菌在相同反應環(huán)境，因此，處理器中的厭氧體系pH值應保持在6.8-7.2范圍之間。若超出這一pH值范圍，會對厭氧消化產氣產生不利影響。

　　4.3 有機負荷

　　有機負荷率、污泥負荷率和投配率體現的是反應生物處理系統內食料與微生物量間的平衡關系。有機負荷大小會直接影響到厭氧生物技術處理工業(yè)廢水的產氣量和工作效率。在一定范圍內，隨著有機負荷的提高，產氣量增加，但有機負荷的提高必然會導致進水停留時間的縮短，進而影響系統處理效率。因此應設置合理的有機負荷率，在保證系統處理效率的前提下，盡量提高系統的利用率、降低運行成本。此外，厭氧活性污泥、微量元素和營養(yǎng)物質、有毒物質，混合和攪拌等也會對厭氧生物技術處理工業(yè)廢水產生一定影響。

　　目前厭氧微生物技術在工業(yè)廢水處理中取得了良好效果，除了前述相關工藝外，升流式厭氧污泥床、厭氧濾池等技術也日趨成熟和完善，但仍存在著一定缺陷。下一步，工業(yè)廢水處理中，應積極推廣厭氧生物技術工藝，并輔之以好氧生物處理技術等，尤其是在氣候溫暖地區(qū)，高效厭氧技術成本低、能耗小，有助于提升城市工業(yè)廢水處理效率，同其他技術結合起來，可構建出穩(wěn)定高效的綜合處理系統。此外，由于厭氧生物技術對環(huán)境條件有著較髙要求，單獨厭氧生物技術處理工業(yè)廢水還難以有效推廣，應積極與其他工藝技術結合起來應用。

　實驗試劑：硫酸(分析純)、NaOH(分析純)、二甲胺(分析純)和氯化鈉(分析純)。

　　電解系統：電解系統為自制電解系統，主要組成部分包括：(1)電源：直流穩(wěn)壓電源;(2)電解槽(有效容積250mL);(3)電極板：陽極材料為TiO2/Ru-Lr-Sn，陰極為鈦板。極板長14cm，寬4cm，有效面積63.2cm2，極板間距1cm。

　　1.2 實驗方法

　　電催化氧化的原理是廢水中的有機物在電極表面直接被降解或者是有機物在電場作用下產生的氧化性物質的作用下被降解。電化學反應可大致分為陽極氧化、陰極還原以及兩者的協同作用。本文主要討論陽極的氧化作用，陽極的氧化可分為直接氧化和間接氧化。直接氧化也可稱為電化學燃燒，有機物在陽極極板表面直接被降解成CO2、H2O和N2，間接氧化是陽極氧化廢水中的某基團產生強氧化劑，廢水中的有機物在此氧化劑的作用下被降解。本文電催化氧化處理有機氮廢水除了陽極表面的直接氧化作用外還有陽極氧化廢水中Cl-產生氧化性物質Cl2和活性氯，廢水中的二甲胺在這些氧化性物質的作用下被降解。

　　實驗采用二甲胺水溶液來模擬某化工廠產生的高有機氮廢水，采用去離子水對二甲胺溶液進行稀釋配制溶度為1500mg·L-1的水溶液，通過NaCl調節(jié)廢水中Cl-濃度。TKN含量為450mg·L-1。重點探究電流密度、Cl-濃度、初始pH及電解時間對有機氮去除率的影響。

　　取250mL配制好的二甲胺溶液，用稀H2SO4或稀NaOH溶液調節(jié)pH后倒入電解槽，進行電催化氧化處理。每隔30min取樣測定TKN含量。

　　在考察電催化時間的影響時，設置初始pH=6~7，Cl-濃度4000mg·L-1，電流密度15mA·cm-2。在考察初始pH影響時，設置電解時間3h，Cl-濃度4000mg·L-1，電流密度15mA·cm-2。在考察電流密度影響時，設置初始pH6-7，Cl-濃度4000mg·L-1，電解時間3h。在考察初始Cl-濃度的影響時，初始pH6-7，電解時間3h，電流密度15mA·cm-2。

所有煤礦都存在排水環(huán)節(jié)，由此造成了大量的水資源浪費和水污染，嚴重影響了社會效益和經濟效益，重新處理和利用礦井廢水勢在必行。加強礦井水處理，不僅能減少煤炭主要產地礦井水的浪費和環(huán)境污染，還可提高礦井水的利用率，有效地降低水資源短缺地區(qū)的利用成本。

常州一體化廠工業(yè)廢水處理設備多年技術

　1、傳統礦井廢水處理技術存在的不足

　　目前，我國煤炭發(fā)展面臨許多新的問題，礦產資源相對豐厚的地區(qū)，水資源都較為短缺，運用傳統的廢水處理技術，不僅會造成許多不必要的浪費，還會破壞環(huán)境，引發(fā)環(huán)境污染。為了避免更多的問題出現，就必須采用的科學技術，變廢物為寶，取得更好的經濟效益。目前對于礦井水的處理，技術比較簡單，利用不到位，既浪費水資源，成本還高。

　　2、礦井廢水井下處理新技術及工程應用

　　2.1 采空區(qū)礦井廢水處理技術

　　在資源開采過程中，不可避免地會遇到許多的問題，比如挖礦挖煤會使地底下懸空，產生許多空洞。在填充空洞工程中，就可選用能過濾沉淀礦井廢水的材料來進行。目前較為的技術是先將矸石填入礦洞中，用于礦井廢水的初步過濾，然后將初步過濾后的礦井水放入濾罐之中進行下一步處理，待礦井水達標后再用水泵輸送到井下進行二次利用。此技術既可以對廢水進行利用，保護環(huán)境，又節(jié)約成本，操作還簡單快捷。

　　2.2 廢水井下處理系統技術

　　在廢水井下處理過程中，可通過過濾、沉淀、阻垢、供水這4個步驟相結合進行廢水處理，這個技術就是廢水井下的處理系統。即在設置中設計2個區(qū)域——平流和斜管，形成一個綜合的大池子，然后用一些設備進行過濾，從粗糙到細致，一步步地完成，再配上的阻垢設備，綜合地對廢水進行處理。這項技術十分，可以極快地處理礦井中的各種金屬物質，并且處理的質量。缺點是挑剔地形，不是所有的礦區(qū)都能用上。

　　2.3 超磁分離技術

　　超磁分離技術就是通過磁種完成對廢水的處理。即在水中加入磁種，通過磁種將廢水中各種各樣的雜質融合在一起形成一個帶磁性的大顆粒，然后利用超磁分離機，就可以將懸浮顆粒從水中分離出來，達到凈化廢水的目的。目前有些地區(qū)已經開始了這項技術的應用。另外，有資料顯示，山東地區(qū)通過比較、分析各種廢水處理方法中的能耗、凈化質量、環(huán)保水平、工作成本后，發(fā)現只有超磁分離技術綜合性價比較好，費用成本低，實施也較為容易，適合進行礦井廢水處理。缺點是要求有較大的場地，有較大的過濾池才能進行廢水處理。

　　2.4 氣水相互沖洗濾池處理技術

　　氣水相互沖洗濾池處理技術就是先將許多封閉的濾格組成過濾池，然后利用壓強進行水的流入和流出，足夠沖的氣水就可以地沖走廢水中的懸浮顆粒和雜質。這項技術的優(yōu)勢是：第一，可以加快廢水處理速度，第二，可以提高處理水的，第三，可以提高水資源的利用能力，并且能按要求處理，符合廢水處理相關規(guī)范。

　　2.5 采空區(qū)過濾技術

　　在采空區(qū)進行廢水處理，主要是去除水中的懸浮物，高密度的沉降技術和超磁分離技術都不太適應。從目前來看，許多地方主要使用垮落法處理頂板，通過頂板過濾廢水。即當廢水進入采空區(qū)與上面的過濾巖層相接觸時，受重力作用，水在向低處流動過程中，其中的懸浮物就會被巖層吸附留住，過濾后的水就會流入其他地方，實現一個凈化的作用。另外，一般巖層上都有一些礦物質，可以進行簡單的化學反應，降低水中的金屬濃度，保護水質。相關資料顯示，有些采空區(qū)利用此技術后，礦井廢水凈化程度，有的可以超過95%，并且處理速度很快，沒有任何污染。