儀征工業(yè)污水一體化處理設(shè)備性能穩(wěn)定

隨著國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，工業(yè)園區(qū)通過(guò)建設(shè)污水處理站來(lái)達(dá)到國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)工業(yè)園區(qū)污水的特點(diǎn)以及污水處理的要求，分別介紹了三種常用的污水處理工藝：A2/O工藝、SBR工藝、氧化溝工藝，并比較和分析了這三種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。經(jīng)過(guò)綜合比較，結(jié)合園區(qū)污水特點(diǎn)以及處理要求，確定A2/O工藝為工業(yè)園區(qū)污水處理的工藝。

隨著人們對(duì)水資源保護(hù)意識(shí)的提高，企業(yè)越來(lái)越重視水污染問(wèn)題。為充分防止水污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，創(chuàng)造良好的工作和生活環(huán)境，企業(yè)根據(jù)國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)及要求，對(duì)工業(yè)園區(qū)的污水在排放前通過(guò)污水處理站進(jìn)行收集和處理。而污水處理站建設(shè)的核心因素就是污水處理工藝，這是污水處理站建設(shè)中最重要的步驟之一。同時(shí)，它也對(duì)污水處理站的投資成本、運(yùn)行成本、出水水質(zhì)、運(yùn)行管理等都起著決定性的作用。因此，選擇經(jīng)濟(jì)、合理、科學(xué)、行之有效的水處理工藝成為企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。

隨著社會(huì)的進(jìn)步，工業(yè)化成了社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，社會(huì)越發(fā)展，工業(yè)化進(jìn)程會(huì)越快，工業(yè)化帶來(lái)的好處是顯而易見(jiàn)的，科技更發(fā)達(dá)，交通更便利，社會(huì)發(fā)展來(lái)到了一個(gè)新的高度，但社會(huì)發(fā)展的鐵律告訴我們，工業(yè)化帶來(lái)好處的同時(shí)勢(shì)必會(huì)帶來(lái)一些負(fù)面影響，比如環(huán)境問(wèn)題，盡管人類在發(fā)展過(guò)程中極大的想要找到環(huán)境與工業(yè)化共同發(fā)展的渠道，但是相對(duì)的犧牲是不可避免的。

　　在城市化越發(fā)加快的今天，大量的工業(yè)重金屬?gòu)U水會(huì)排放到城市中去，這對(duì)大氣，環(huán)境，水等等一系列自然環(huán)境造成非常大的影響，重金屬?gòu)U水中含有的有毒元素會(huì)對(duì)人們的身體健康產(chǎn)生著巨大的威脅。因此在工業(yè)化進(jìn)程中，如何解決重金屬?gòu)U水排放問(wèn)題以及對(duì)工業(yè)重金屬?gòu)U水治理工程的設(shè)計(jì)都是亟須解決的問(wèn)題。

　　2、工業(yè)重金屬?gòu)U水的特點(diǎn)

　　當(dāng)今社會(huì)，工業(yè)化程度越來(lái)越高，工業(yè)化所帶來(lái)的副作用也越來(lái)越明顯，其中危害的重金屬?gòu)U水就是其中之一。在重工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，重金屬?gòu)U水隨時(shí)都在產(chǎn)出，這類廢水中主要有cu，cn，cr等有毒的化學(xué)元素，具有非常高的毒性，并且水質(zhì)水量波動(dòng)大。一旦這些有毒的廢水流進(jìn)城市的土壤中，不僅會(huì)危害環(huán)境，還會(huì)威脅到人類的健康。因此工業(yè)重金屬?gòu)U水存在著污染范圍廣，危害程度大等特點(diǎn)。

　　3、工業(yè)重金屬?gòu)U水的處理現(xiàn)狀

　　3.1 傳統(tǒng)重金屬?gòu)U水處理的方法

　　在處理工業(yè)重金屬?gòu)U水中，傳統(tǒng)的方式有化學(xué)沉淀法、電化學(xué)法等。

　　化學(xué)沉淀法是傳統(tǒng)的處理工業(yè)重金屬?gòu)U水一種技術(shù)之一，主要以沉淀法為主，沉淀法處理重金屬?gòu)U水是當(dāng)前中國(guó)乃至世界上主要的工業(yè)重金屬?gòu)U水處理手段，依靠著向工業(yè)廢水中加堿中和劑，讓重金屬?gòu)U水的化學(xué)元素與中和劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而將難以分解的物質(zhì)分解為氫氧化物或碳酸鹽沉淀，然后去除。

　　電化學(xué)法也是處理重金屬?gòu)U水的手段，主要依靠的是應(yīng)用電解的基本原理。工業(yè)重金屬?gòu)U水中主要的成分是化學(xué)成分，通過(guò)電解，這些化學(xué)元素會(huì)在陰陽(yáng)兩極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)。這種方法的優(yōu)缺點(diǎn)很明顯，優(yōu)點(diǎn)是占用的空間小，工藝技術(shù)比較成熟。缺點(diǎn)就是不能夠大范圍的處理廢水，而且耗電量大。

　　3.2 重金屬?gòu)U水處理的新技術(shù)

　　隨著時(shí)代和科技的發(fā)展，一些新興的重金屬?gòu)U水處理方法開(kāi)始登上歷史舞臺(tái)，納米技術(shù)就是其中之一。所謂的納米技術(shù)就是通過(guò)壓力驅(qū)動(dòng)來(lái)進(jìn)行膜的分離，用納米技術(shù)處理重金屬?gòu)U水還是有非常明顯的優(yōu)勢(shì)的，最主要的就是納米過(guò)濾的設(shè)備價(jià)格沒(méi)有那么的高昂，在耗能上又很低，可以預(yù)見(jiàn)，利用納米技術(shù)處理工業(yè)重金屬?gòu)U水在以后一定會(huì)成為主流。

　　除了納米技術(shù)，還有基因工程技術(shù)。作為新技術(shù)處理工業(yè)廢水，基因工程技術(shù)有著一定的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)一些學(xué)者的研究可以看到，用基因工程技術(shù)處理重金屬?gòu)U水主要是依靠用外源基因注入基因中，用來(lái)改變微生物的細(xì)胞，通過(guò)這一手段讓重金屬元素實(shí)現(xiàn)對(duì)生物的高效富集。

　　4、工業(yè)重金屬?gòu)U水治理工程設(shè)計(jì)

　　4.1 工業(yè)重金屬?gòu)U水治理工程選址的合理性

　　由于處理的是工業(yè)重金屬?gòu)U水，毒性強(qiáng)且難分解，所以對(duì)工業(yè)重金屬?gòu)U水處理工程的選址非常重要。在進(jìn)行工程施工前，要科學(xué)的對(duì)工程位置進(jìn)行分析，還要對(duì)需要處理的工業(yè)重金屬?gòu)U水量進(jìn)行預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)不應(yīng)該是盲目進(jìn)行的，在對(duì)一些已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入建設(shè)的工業(yè)重金屬?gòu)U水治理工程，有環(huán)境測(cè)評(píng)的，主要依據(jù)還是工程項(xiàng)目環(huán)評(píng)報(bào)告中的廢水量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，在對(duì)一些還沒(méi)有動(dòng)工的工程，在預(yù)測(cè)工業(yè)重金屬?gòu)U水量時(shí)，可以與同類企業(yè)進(jìn)行類比，從而估算得到大概的數(shù)據(jù)，然后對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析得到相關(guān)結(jié)論，最后依靠結(jié)論來(lái)選定工業(yè)重金屬?gòu)U水處理工程的位置。

　　除了預(yù)測(cè)工業(yè)重金屬?gòu)U水總量，還要對(duì)廠區(qū)內(nèi)可能出現(xiàn)的降雨量進(jìn)行計(jì)算，一些重工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)排放出一些有毒的重金屬元素。在重金屬?gòu)U水治理工程選擇建廠的廠區(qū)內(nèi)如果不能對(duì)可能出現(xiàn)的降雨量做計(jì)算做出相應(yīng)的排水設(shè)計(jì)，則很有可能會(huì)被雨水淹沒(méi)造成更大的重金屬污染源。

　　在進(jìn)行重金屬?gòu)U水處理廠選址時(shí)，要同時(shí)考慮到上述的情況，確保工程實(shí)施的可行性，避免可能出現(xiàn)的二次污染。

　　4.2 工業(yè)重金屬?gòu)U水處理的工藝運(yùn)用

　　在進(jìn)行工業(yè)重金屬?gòu)U水處理工程設(shè)計(jì)時(shí)，首先要考慮的是水質(zhì)的問(wèn)題，不同水質(zhì)對(duì)廢水處理用何種手段方法都有著不一樣的要求，一般來(lái)說(shuō)采取的工藝是沉淀——砂濾——活性炭吸附——除砷的工藝。

　　整個(gè)工藝流程先是讓廢水流進(jìn)調(diào)節(jié)池，勻質(zhì)勻量，進(jìn)入調(diào)節(jié)池后開(kāi)始進(jìn)行廢水處理，這其中泵會(huì)將廢水送進(jìn)反應(yīng)槽，在反應(yīng)槽中，廢水中的氫氧化鈉會(huì)發(fā)生中和反應(yīng)，酸堿度控制在8~9之間，這樣的反應(yīng)會(huì)持續(xù)30min，反應(yīng)之后，水會(huì)流進(jìn)絮混槽，絮混后會(huì)流進(jìn)沉淀槽，沉淀后再通過(guò)廢水處理中專業(yè)的裝置，最后將一些重金屬元素吸附出來(lái)，以達(dá)到排放的要求。

　　4.3 對(duì)水環(huán)境的檢測(cè)

　　工業(yè)重金屬?gòu)U水治理工程在實(shí)施的最后階段，還要對(duì)水環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，凡是對(duì)工業(yè)重金屬?gòu)U水進(jìn)行處理的企業(yè)所處理的廢水一定要達(dá)到相關(guān)的排放要求，如總排口達(dá)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)等等。

　吸附法作為常用的鉛蓄電池廢水的處理方法之一，其簡(jiǎn)單高效，產(chǎn)生污泥量少，一直在去除重金屬和難降解污染方面有著優(yōu)勢(shì)。其主要分為物理吸附和生物吸附。物理吸附主要有常見(jiàn)的活性炭、樹(shù)脂和電氣石等，而其他物理吸附劑以及生物吸附劑能得到實(shí)際推廣應(yīng)用很少。張青等研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)電氣石粒徑為0.5μm，反應(yīng)pH=6.0，吸附時(shí)間為20min時(shí)，用于處理鉛初始質(zhì)量為18~41mg/L的蓄電池廢水，鉛的去除率可達(dá)99.5%。

儀征工業(yè)污水一體化處理設(shè)備性能穩(wěn)定

電氣石在國(guó)外水處理行業(yè)盛行，在我國(guó)廢水處理中較少應(yīng)用。因此，開(kāi)發(fā)高效的吸附材料應(yīng)用于重金屬?gòu)U水中一直是研究者的熱點(diǎn)方向。Tao等以污泥和甘蔗渣為原料制備對(duì)蓄電池廢水中的Pb(II)吸附的吸附劑，在800℃下熱解0.5h，得到表面積為806.57m2/g的有機(jī)官能團(tuán)。研究表明，在pH=4.0的條件下，60%硝酸時(shí)對(duì)Pb(II)的吸附量。Zhou[6]等采用簡(jiǎn)單的一步溶膠——凝膠法制備了海綿狀的聚硅氧烷氧化石墨烯(PSGO)凝膠吸附劑用于去除廢水中的鉛。研究發(fā)現(xiàn)對(duì)Pb(II)的吸附量達(dá)到256mg/g。其具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度和高效的吸附/再生能力，可重復(fù)使用性。在靜態(tài)處理工藝中，經(jīng)過(guò)5個(gè)循環(huán)后，實(shí)際工業(yè)廢水中Pb(II)可由3.225mg/L將至0.01mg/L以下。值得注意的是，在固定床柱中原位再生PS-GO凝膠吸附劑是可行的，具有污泥量少的優(yōu)點(diǎn)。可作為大規(guī)模吸附技術(shù)處理實(shí)際重金屬?gòu)U水的技術(shù)。

　　1.2 膜分離法

　　膜分離方法是利用選擇性透過(guò)原理開(kāi)展的，使Pb(II)和懸浮物和有機(jī)分子等其他污染物被截留而水分子通過(guò)膜孔實(shí)現(xiàn)凈化。在鉛蓄電池廢水中使用較多的膜分離法有液膜，超濾和反滲透等，其具有操作方便、效率高、滲透量大和不易產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)。

　　其中膠團(tuán)強(qiáng)化超濾技術(shù)(MEUF)是指向廢水中加入適量表面活性劑，達(dá)到一定濃度形成膠團(tuán)，使水中的重金屬吸附或鍵合在膠團(tuán)中，并被超濾膜截留。張志彬等探討鼠李糖脂強(qiáng)化超濾技術(shù)對(duì)含鉛廢水的處理效果。研究表明，影響重金屬離子鉛去除率因素主要是pH值，鼠李糖脂濃度次之。其條件為鼠李糖脂濃度為8CMC，pH=9，操作壓力為300kPa，Pb(II)去除率可達(dá)到89.66%。國(guó)外也有采用為微納米氣泡技術(shù)(MNBS)對(duì)含鉛及強(qiáng)酸性等重金屬工業(yè)水體(譬如鋁(14.967mg/L)、鉛(4.227mg/L)、強(qiáng)酸性(pH為0.55))進(jìn)行處理。其中空氣壓力為90Pa，MNB的尺寸為7μm，水流量為4.67L/min。應(yīng)用微納米氣泡技術(shù)處理不同濃度的鉛廢水，其研究結(jié)果表明，鉛的去除率能達(dá)到93.75%以上。

　　反滲透處理方法具有成本低廉，處理工藝穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，目前其已經(jīng)在含鉛廢水中得到廣泛應(yīng)用。李紅藝等[11]通過(guò)調(diào)節(jié)pH值，然后依次加入Na2S、、PAC、PAM工藝，對(duì)鉛酸電池廠反滲透處理濃水進(jìn)行鉛離子、鎘離子的有效去除進(jìn)行研究。研究表明，pH調(diào)節(jié)為9.5，依次加入200mg/LNa2S、50mg/LFeSO4、10mg/L聚合氯化鋁(PAC)、5mg/L聚丙烯酰胺(PAM)時(shí)，濃水中Pb2+、Cd2+被沉淀劑去除效率分別為98.2%、95.8%。這讓反滲透濃水難以處理的難題得以緩解。

　　1.3 離子交換法

　　離子交換法是靠交換劑自身的自由離子與被處理溶液中離子交換實(shí)現(xiàn)的。一般有離子交換樹(shù)脂、沸石等。近些年來(lái)，各種各樣新興樹(shù)脂或優(yōu)化后的商業(yè)樹(shù)脂層出不窮。而離子交換樹(shù)脂對(duì)于金屬離子而言，是一種良好吸附劑，結(jié)合鉛蓄電池廢水酸性，鉛濃度低的水質(zhì)特點(diǎn)，適合使用離子交換樹(shù)脂來(lái)吸附Pb2+，進(jìn)而通過(guò)化學(xué)沉淀處理技術(shù)除鉛，并且鉛泥可直接回收。李冰璟等將螯合樹(shù)脂、強(qiáng)酸樹(shù)脂和弱酸樹(shù)脂進(jìn)行比較來(lái)研究對(duì)鉛酸蓄電池生產(chǎn)廢水的鉛去除效果。研究發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)酸樹(shù)脂較為適用，其平衡接觸時(shí)間為30h，pH為2.5，而且適當(dāng)提高廢水流速和吸附溫度均能對(duì)強(qiáng)酸樹(shù)脂的吸附起到促進(jìn)效果。但因成本性問(wèn)題，尚未應(yīng)用于工程中。

　　2、化學(xué)處理方法

　　2.1 化學(xué)沉淀法

　　化學(xué)沉淀法是在鉛蓄電池廢水中加入沉淀劑進(jìn)行反應(yīng)，比如石灰，燒堿，磷酸鹽以及硫化物，最終使鉛離子以沉淀物的形式析出。化學(xué)沉淀法是目前使用較為廣泛的方法，其處理效果較好。

　　何緒文等研究硫化鈉沉淀法處理含鉛廢水，研究表明Pb2+與Na2S的加藥量的物質(zhì)之比為3。其中當(dāng)pH>6時(shí)，經(jīng)過(guò)化學(xué)沉淀反應(yīng)后，鉛濃度能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，沉淀物的粒徑為2.62μm，去除率穩(wěn)定且約為99.60%。

　　柳健等以實(shí)際蓄電池廢水作為研究對(duì)象來(lái)研究化學(xué)沉淀法的工況，研究表明：

　　(1)對(duì)于實(shí)際鉛酸蓄電池廢水的pH為7.5~11.5;

　　(2)固體懸浮物的吸附作用和共沉淀作用都能使使廢水中的鉛去除更快更

　　(3)溫度在合適范圍內(nèi)升高有利于實(shí)際廢水中Pb(II)的去除。

　　2.2 絮凝法

　　絮凝法是指在鉛酸蓄電池廢水中投加一定量絮凝劑凝聚水中金屬離子。絮凝劑的種類繁多，主要分為無(wú)機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑、微生物絮凝劑和復(fù)合絮凝劑幾種。而絮凝法分為化學(xué)絮凝法和電絮凝法。

　　無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合絮凝劑具有電中和以及吸附架橋能力，絮凝效果更為突顯。盡管復(fù)合絮凝劑也存在難降解、污染環(huán)境的問(wèn)題，但能應(yīng)用水質(zhì)的范圍廣，藥品使用量少，效率高，仍不失為是一種優(yōu)選的絮凝劑。尹大偉研發(fā)的PAC-CTS復(fù)合絮凝劑用于處理60mg/L含鉛、銅的合成廢水，當(dāng)調(diào)節(jié)pH=8、投加量為5mg/L時(shí)Pb2+去除率為72%。PAC-CTS的協(xié)同作用能提高絮凝效果以及降低投藥量。

　　而電絮凝法是電解法與化學(xué)絮凝法的結(jié)合體，利用可溶性陽(yáng)極在外電流作用下被溶蝕、氧化生成大量陽(yáng)離子，再經(jīng)過(guò)水解、聚合作用生成一系列多核膠體達(dá)到去除鉛離子的效果。

　　陳寒秋等采用電絮凝技術(shù)處理后，連續(xù)兩個(gè)月出水水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果表明，廢水經(jīng)電絮凝法深度處理系統(tǒng)中的Pb日均去除率可達(dá)到97.50%。電絮凝法具有設(shè)備占地面積小，操作簡(jiǎn)便、能實(shí)現(xiàn)廢水的深度處理等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是耗電量大、同時(shí)需要加入大量電解質(zhì)。耗電量低、具有周期換向的高壓脈沖信號(hào)電化學(xué)反應(yīng)器的電絮凝法將是今后研究的方向。