廢水處理(wastewater treatment methods)就是利(lì)用物理、化(huà)學和(hé)生物的方法對廢水進行處理,使廢水淨化,減少汙染,以至達(dá)到廢水回收、複用,充分利用水(shuǐ)資源。
一、廢水(shuǐ)處理方法
實(shí)驗室(shì)有(yǒu)機廢水處理方法可以借鑒(jiàn)其它有(yǒu)機廢水的處理。對於有機物濃(nóng)度高、毒(dú)性強、水質水量不穩定的(de)實驗室廢(fèi)水,生物(wù)法處理效果不佳,而物化(huà)法對此(cǐ)類廢水的處理(lǐ)表(biǎo)現(xiàn)出明(míng)顯的優勢。有機廢水的(de)處理方法主要(yào)有物(wù)理(lǐ)化學處理法和生物處(chù)理法。物化處理法是應用物理化學作(zuò)用及其原理將廢水中的汙染物成分轉化為無害物(wù)質,使廢水得到淨化的方法。如光化(huà)學(xué)混(hún)凝法、氧化—吸附法、焚燒法、萃(cuì)取法、濕式催化氧化法、電化學法和膜(mó)分(fèn)離(lí)法等(děng)。單獨利用物化法處理高濃度有(yǒu)機廢水,不僅處理難度大、成本高(gāo),並且處(chù)理效果也不夠好,一般很少單獨使用。生(shēng)物處理法是利用生(shēng)物降解水中的汙染物質作為(wéi)自身(shēn)的營養和能源,同時使廢水得到淨(jìng)化的方法。在此(cǐ)介紹下關於實(shí)驗室汙水(shuǐ)處理的一些方法和工藝技術。
1、活性(xìng)炭吸附法(fǎ)
活性(xìng)炭吸附法多(duō)用於去除用生(shēng)物(wù)或物理、化學法不能去除的微量呈溶(róng)解狀態(tài)的有機物。實驗室濃(nóng)有機廢(fèi)水含(hán)有(yǒu)大量試驗(yàn)殘液(yè)和廢溶劑(jì),其主要成分為烷烴(tīng)類、芳(fāng)香族以(yǐ)及能(néng)使液麵表麵自由能降低很多的物質,且廢水濃(nóng)度高、量小(xiǎo)、呈酸性,很適合用活性炭吸附處理。處理(lǐ)工藝流(liú)程(chéng)為先(xiān)經過簡(jiǎn)單(dān)分離(lí)把廢水中的(de)有機相分離出來,再經過活性炭二(èr)級(jí)吸附,cod的去除率可達(dá)到93%,同時活性炭還(hái)吸附部分無機重金(jīn)屬離(lí)子。
臭氧類氧化法
臭氧長(zhǎng)期(qī)以(yǐ)來就被認為是(shì)一種有效的氧化(huà)劑(jì)和消毒(dú)劑,采用認氧化處理有機(jī)廢水反(fǎn)應速度(dù)快(kuài)、無二次汙染(rǎn)。能夠氧化單獨作(zuò)用(yòng)時難以(yǐ)氧化(huà)降解的有機物。
2、多相光(guāng)催化氧化法
該方法(fǎ)能夠(gòu)去除(chú)許多難降解或用其他方法(fǎ)難(nán)以去除的物質,如氯仿、多氯聯(lián)苯、有機磷化合物、多環芳(fāng)烴等也可以(yǐ)利用此方法去除,大多數有機汙染物的去除率可達....。具有能(néng)耗低、操作簡便、反應條件溫(wēn)和、無二(èr)次汙染等突(tū)出優點。
fenton試劑法
用(yòng)fenton試劑法(fǎ)處理有機廢水的試驗中,ph可不(bú)必調節,硫酸(suān)亞鐵(feso4)和雙氧水(h2o2)的(de)用量(liàng)為115g、410ml,反應時間在30min時(shí),可以達到(dào)較好的處理效果,cod去除率(lǜ)達(dá)到75%以上。在反應中能產生氧化(huà)能力很強(qiáng)的(de)羥基自(zì)由(yóu)基(jī),使有機廢水中的有機物能很快的降解(jiě)。該(gāi)工藝具有設(shè)備簡單、反應條件溫和、操作方便等優點,在處理有毒有害難生物降解有(yǒu)機廢(fèi)水中有應(yīng)用潛(qián)力,但是該方法處理費用(yòng)高,隻適(shì)用(yòng)於(yú)低濃度、少量廢水(shuǐ)的處(chù)理。
二、廢水處(chù)理(lǐ)級別
按處理程度,廢水處(chù)理(主要(yào)是城市生活汙水和某些工業廢水)一般可(kě)分為三級。
一(yī) 級(jí)處(chù)理的(de)任務是從廢水中(zhōng)去除呈懸(xuán)浮狀態的固體汙(wū)染物(wù)。為此(cǐ),多采用物理處理法(fǎ)。一般經過一 級處理後,懸浮固(gù)體的(de)去除率(lǜ)為(wéi)70%~80%,而生化需氧量(BOD)的(de)去除率隻有(yǒu)25%~40%左(zuǒ)右(yòu),廢水的淨化程度不高。
二級(jí)處理(lǐ)的任務是(shì)大(dà)幅度(dù)地(dì)去除(chú)廢水(shuǐ)中的有機(jī)汙染物(wù) ,以(yǐ) BOD 為例 ,一般通過 二級處 理後 ,廢水中(zhōng)的 BOD可去除80%~90%,如城(chéng)市汙水(shuǐ)處理後水中的 BOD含量可低(dī)於30毫克(kè)/升。需氧生物處理(lǐ)法的各(gè)種處理單元大多(duō)能(néng)夠達到這種要求。
三級(jí)處理的任(rèn)務是進一步去除二級處理未能去除的汙染物(wù),其中包括微生物未能降解的有機物、磷、氮和(hé)可溶性無(wú)機物。三級處理是經二級處理(lǐ)後,為了從(cóng)廢(fèi)水中去除某種特定的(de)汙染物(wù),如磷、氮等(děng),而補充增加的一項或幾項處理單元。三級處理耗資較大,管理也較複雜,但能充分利用水資源。有少數國家建(jiàn)成了一些汙(wū)水(shuǐ)三級處理廠。
三(sān)、實驗室廢水處(chù)理防範
高(gāo)校實(shí)驗室廢水量少,間斷性強,危害性高,汙染(rǎn)物的組(zǔ)成不同,從(cóng)而導致(zhì)處理的(de)原理和方法不同,因此,處(chù)理這類汙水有一(yī)定難度。目前處理此類實驗(yàn)室汙水比較成熟的方(fāng)法(fǎ)有以下幾種(zhǒng)。
1、絮凝沉澱法
此方(fāng)法適用於含有重金(jīn)屬離子較多的無機實驗廢(fèi)水。當確定(dìng)了廢(fèi)水(shuǐ)中的重金屬(shǔ)離子後,選出合適的絮凝劑,比如石灰(huī)、鐵鹽、鋁(lǚ)鹽等,在(zài)弱堿性條件(jiàn)下可形(xíng)成(chéng)Mn(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等絮凝狀沉澱,同(tóng)時這些絮狀沉(chén)澱也具有吸附作用,可以在(zài)去(qù)除重金(jīn)屬(shǔ)離子的同時,去除部分水中的其他汙染物,降低水中化學需(xū)氧(yǎng)量,提高廢水的可(kě)生化(huà)性。
2、硫化(huà)物沉澱法
此方(fāng)法主要針對含有鎘、鉛、汞等重金屬(shǔ)較多的實驗室汙水,一般(bān)是用Na2S或NaHS把(bǎ)廢水中的重(chóng)金屬轉(zhuǎn)變為難溶於水的金屬硫化物,再和Fe(OH)3共沉(chén)澱(diàn)進行分離。具體做法:將廢水的PH值調到8.0-10.0,向(xiàng)廢水中(zhōng)加入(rù)過量的Na2S,使其(qí)生成硫化(huà)物(wù)沉澱,再加入FeSO4作為共沉澱(diàn)劑,生成(chéng)的FeS將水中懸浮的金屬硫離子吸附而形成共沉澱,靜置、分離並過濾。
3、 氧化還原(yuán)中和沉澱法(fǎ)
此(cǐ)方法的原理是:成離子狀態的無機金屬(shǔ)離子(zǐ)可以利用一些還原劑將其轉化為金屬單質,再經過分離。常用的(de)還(hái)原劑有(yǒu)Fe、Zn、NaBH4、等
4、活性炭吸附法
此方法(fǎ)多(duō)用於去除用化(huà)學或物理方(fāng)法(fǎ)不能(néng)去除的微量溶(róng)解狀態(tài)的有機物。具體處理方(fāng)法:將廢水分為(wéi)有機(jī)和無機兩相並分離,再用活性(xìng)炭進行二次吸(xī)附,這種方法(fǎ)的化學需(xū)氧量去除率可達93%,同時活性炭還能吸附部分(fèn)無機金屬離子。
5、焚(fén)燒法
此方法適用於可形成(chéng)乳(rǔ)濁液(yè)之類(lèi)的(de)汙(wū)水。但要避免因使用此方法而造成二次汙染。例(lì)如,隻含(hán)有(yǒu)碳、氫、氧元素的有機廢(fèi)物在燃燒時一般不會造成二(èr)次汙染(rǎn),而含有鹵素、氮,硫等(děng)元(yuán)素的有機廢物焚燒(shāo)時將(jiāng)會產生NO、NO2、SO2等多種有毒氣體,此時就應該考慮采用其它的方法(fǎ)。
6、處(chù)理含重金(jīn)屬離子實驗汙水的其它方法
在(zài)處理含重(chóng)金屬(shǔ)離(lí)子的廢(fèi)水方法中,除了以上的(de)硫化物(wù)和絮凝沉澱法外,還有電解凝聚法、吸附法、磁分離(lí)法及(jí)還(hái)原離心(xīn)法、離(lí)子交換法等。比如利用還原離心法(fǎ)去除重金屬離子時,在6 000r/min條件下反應30min,汞離子的去除率達到(dào)....,鉛離子可達(dá)98.3%。
7、高濃(nóng)度有機(jī)汙水處理方法
處理(lǐ)高濃度的(de)有(yǒu)機汙水除了可以(yǐ)用上(shàng)述的焚(fén)燒法和活性炭吸附法外,還可以利(lì)用溶劑(jì)萃(cuì)取法、氧化(huà)分解法、水(shuǐ)解法以及生(shēng)物化學處理法等(děng)。例如廈門大學(xué)開(kāi)發的高濃度有機廢水水解―好氧循環一體生物(wù)處理技術,可實現(xiàn)高濃度有機廢水的(de)生物處理。