微电解技术是目前处理高浓度废水的一种理想工艺,又称内电解法。它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理,以达到降解污染物的目的。当系统通水后,设备内会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场。在处理过程中产生的新生态[H] 、Fe2+ 等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团,甚*断链,达到降解脱色的作用;生成的Fe 2+ 进一步氧化成Fe3+,它们的水合物具有较强的吸附- 絮凝活性,特别是在加碱调pH 值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂,它们的吸附能力远远高于一般剂水解得到的氢氧化铁胶体,能大量吸附水中分散的微小颗粒,金属粒子及大分子。其工作原理基于电化学、氧化- 还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。该法具有适用范围广、处理**好、廉、操作维护方便,不需消耗电力资源等优点。该工艺用于难降解高浓度废水的处理可大幅度地降低COD和色度,提高废水的可生化性,同时可对氮的脱除具有很好的**。传统上微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木炭,使用前要加酸碱活化,使用的过程中很钝化板结,又因为铁与炭是物理接触,之间很容易形成隔离层使微电解不能继续进行而失去作用,这导致了频繁地更换微电解材料,不但工作量大成本高还影响废水的处理**和效率。另外,传统微电解材料表面积太小也使得废水处理需要很长的时间,增加了吨水投资成本,这都严重影响了微电解工艺的利用和推广。
技术特点:
(1) 反应速率快,一般工业废水只需要半小时*数小时;
(2) 作用污染物质范围广,如:含有偶氟、碳双键、硝基、卤代基结构的难除降解物质等都有很好的降解**;
(3) 工艺流程简单、使用寿命长、投资费用少、操作维护方便、运行、处理**稳定。处理过程中只消耗少量的微电解反应剂。微电解剂只需定期添加更换,添加也进行活化直接投入即可;
(4) 废水经微电解处理后会在水中形成原生态的亚铁或铁离子,具有比普通混凝剂更好的混凝作用,再加铁盐等混凝剂,COD去除率高,并且不会对水造成二次污染;
(5) 具有良好的混凝**,色度、COD去除率高,同时可在很大程度上提高废水的可生化性。
(6) 该方法可以达到化学沉淀除磷的**,还可以通过还原除重金属;
(7) 对已建成未达标的高浓度废水处理工程,用该技术作为已建工程废水的预处理,在降解COD的同时提高废水的可生化性,可确保废水处理后稳定达标排放。也可对生化后废水进很行微电解或微电解联合生物滤床的工艺进行深度处理。
(8)该技术各单元可作为单*处理方法使用,又可作为生物处理的前处理工艺,利于污泥的沉降和生物挂膜
固体污染物:水中以固体形态存在的污染物,其存在形态包括悬浮状态、胶体状态和溶解状态三种。
悬浮物:粒径在1nm以下,主要以低分子或离子状态存在的固体物质。
浊度:水中含有泥土、粉砂、微细物、无机物、浮游生物等悬浮物和胶体物都可以使水质变的浑浊而呈现一定浊度,水质分析(http://www./sell/76/)中规定:1L水中含有1mgSiO2所构成的浊度为一个标准浊度单位,简称1度。
色泽和色度:色泽是废水中的颜色种类,通常用文字描述。色度是指废水所呈现的颜色深浅程度。色度的两种表示方法:①标准比色法:规定在1L水中含有Pt1mg及Co0.5mg所产生的颜色深浅为1度。②稀释倍数法:将废水按一定的稀释倍数,用水稀释到接近无色时的稀释倍数。
生化需氧量(BOD):是指在温度、时间都一定的条件下,微生物在分解、氧化水中物的过程中,所消耗的溶解氧量。
化学需氧量COD:是指在一定条件下,用强氧化剂氧化废水中的物质所消耗的氧量。
总需氧量TOD:是指在特殊的烧器中,以铂为催化剂,在900度温度下使一定量水样汽化,其中物烧,再测定气体载体中氧的减少量,作为物完全氧化所需要的氧量。
总碳TOC:用烧法测定水样中总碳元素量,来反映水中物总量。
氮:是反映水中蛋白质、基酸、尿素等含氮物总量的一个水质指标。可逐步分解为NH4+、NH3、NO3-、NO2-等形态,NH4+、NH3
为氮,NO2- 为亚酸氮,NO3-为酸氮。总氮TN:是一个包括从氮到酸氮等全部含量的水质指标。
废水的分类:①根据废水来源:分为生活污水和工业废水;
②根据废水中主要成分:废水、无机废水、综合废水;
③根据废水中的酸碱性:酸性废水、碱性废水、中性废水。
④根据产生废水的工业部门或生产工艺:焦化、造纸、电镀、、印染及冷却废水。
废水中主要污染物质:①固体污染物②污染物③油类污染物④毒污染物(无机化学物、化学物、放性物质)⑤生物污染物⑥酸碱污染物⑦营养物质污染物⑧感官污染物⑨热污染。
废水处理方法及各自特点:物理处理法、化学处理法、生物处理法。
①物理处理法:通过物理作用分离,回收废水中不溶解的悬浮状态污染物的方法,可分为重力分离法、离心分离法及筛滤截留法。属于重力分离法的处理单元有沉淀、上浮等,相应的处理设备是沉砂池、沉淀池、隔油池、气浮池及其附属装置等。离心分离法有离心分离机和水旋分离器等。筛滤截留法有栅筛截留和过滤两种处理单元,设备有格栅和筛网、砂滤池和微孔滤机等。
以热交换原理为基础的处理方法有蒸发、结晶等。
②化学处理法:通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的方法。
以投加剂产生化学反应为基础的处理单元有混凝、中和、氧化还原等;以传质作用为基础的处理单元(物理化学处理法)有萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗析和反渗透(膜分离技术)等。
③生物处理法:通过微生物的代谢作用,使废水中呈溶解、胶体以及悬浮状态的污染物转化为稳定、无害的物质的方法。根据微生物的不同,分为好氧生物处理(活性污泥法和生物膜法)和厌氧生物处理(消化池处理高浓度废水和污泥)。
氧化沟工艺
氧化沟又名氧化渠,在我国的应用*早可以追溯到五十年代初期,由于该工艺简单、好管理,在我国得到速度推广和应用。沟体的平面形状呈环形、长方形、L形、圆形或其他形状,具有*特水力学特征和工作特性。和传统的活性污泥法相比,氧化沟工艺**可以节省掉调节池、初沉池和污泥消化池,流程简单化,而且出水水质比以前要好,操作企业(http://www./company/)也比较方便,运行费用还比较节省。具有较好的处理**。氧化沟利用连续环式反应池作生物反应池,氧化沟提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力,一般是污水进水流量的数倍乃*数十倍,水在沟内的停留时间较长,对不易降解的物也有较好的处理能力。我国自20世纪80年代起也相继采用此工艺处理各类城市污水,取得了良好的**。并在实践中发展演化成多种形式,如T型氧化沟和DE型氧化沟、Orbal氧化沟。T型三沟式氧化沟集缺氧、好氧和沉淀于一体,交替进行反应和沉淀,流程简洁,具有生物脱氮功能。Carrousel氧化沟兼有完全混合和推流的特性,且不需要混合液回流系统,但水深不宜过大,充氧动力效率低,不具备脱氮除磷功能。
我国80年代开始对SBR进行研究,应用已比较广泛。如:昆明市日处理污水量*高可达30万吨的第三污水处理厂,采用SBR法,出水水质稳定,达到了设计标准;天津经济技术开发区污水处理厂所采用的SBR法的变形工艺,是中国目前*大的SBR法城市污水处理厂。传统SBR法处理污水是将连续流工艺中污水先进入反应池,进水时形成厌氧、缺氧,然后进入沉淀池泥水分离,曝气充氧,完成脱氮除磷过程,并在同一容器中沉淀。这种方法不需要回流污泥,无专门的厌氧区、缺氧区、好氧区,分时段进行搅拌、曝气、沉淀,形成厌氧、缺氧、好氧过程,沉淀性能好,物去除效率高,提高难降解废水的处理效率,抑制丝状菌膨胀,不需要二沉池和污泥回流、工艺简单。适用于中、小型污水处理厂。随着SBR法的不断改进,SBR法发展成多种改良型:ICEAS法、CAST法、Unitank法和MSBR法。这几种方法与传统SBR法不同之处在于通过设置多座池子,轮流运转,间歇处理。这几种方法虽有它的优点,但每座池子都需安装曝气设备,水头损失大,设备利用率低,投资大,自动化程度相当高。
A2/O工艺是目前生物除磷脱氮工艺中应用较多一种方法,是*简单的同步除磷脱氮工艺,利用厌氧、缺氧、好氧实现物的降解过程,原污水*先进入厌氧区,转化为小分子发酵产物。随后废水进入缺氧区,达到同时去碳和脱氮的目的。释放能量可供本身生长繁殖,吸收周围环境中的溶解磷,物经厌氧区、缺氧区后,浓度已相当低。A2/O工艺总水力停留时间小于其它同类工艺,厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开,有利于不同微生物菌群地繁殖生长,因此脱氮除磷**非常好。可抑制丝状菌繁殖,克服污泥膨胀,对较高浓度和较低浓度均能得到良好的处理**。为了克服传统A2/O工艺的缺点,出现了多种改良型A2/O工艺。例如A30工艺,该工艺在之前设置回流污泥反硝化池,回流污泥和进水进入该池,微生物利用进水物进行反硝化,去除盐,*除磷**。该工艺简易运行。