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化工厂废气污水处理方案

  我国医药化工行业发展迅速,已成为世界上原料药和医药中间体的生产大国,由此产生的废气污染问题一直是社会各界关注的重点。


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  经过多年来持续不断的环境污染整治,医药化工行业产生的酸性废气已得到有效控制,但溶剂废气一直得不到很好的解决。由于溶剂废气排放量大,其主要污染物如苯类、酮类、醚类、卤代烃类等多为有毒有害且具恶臭性质的气体,进入自然环境后对人体健康和生态环境危害较大,由此引发的污染纠纷时有发生,目前已成为废气治理领域的重点和难点。


  医药化工行业生产过程中溶剂消耗量大,基本上为低沸点的挥发性有机物(VOCs),其中相当一部分将以废气形式排放,产生大量的溶剂废气。据调查,溶剂废气占医药化工废气排放总量的95%(质量分数)以上。溶剂废气有数十种之多,如甲醇、、溶剂油、甲苯、乙醚、乙酸乙酯、等,按类别划分有醇类、卤代烃类、苯类、醚类、酮类、脂类、有机胺类等,按水中溶解度可分为水溶性和非水溶性溶剂废气,水溶性的有醇类、有机胺类等,非水溶性的有卤代烃类、苯类等。挥发性有机化合物(VOCs)是常见的污染物,它与颗粒物一样,是又一大类大气污染。


  制药企业在生产过程中往往要用到大量的溶剂,如苯、氯苯、氯仿等,由溶剂产生的VOCs是制药厂主要的工艺废气。挥发性有机废气对环境、动植物的生长及人类健康会造成不利影响。而且VOCs大都含有特殊气味,近年来药厂废气扰民事件时有发生。随着各国对环境质量要求不断提高,许多国家都颁布了相应的法令、限制VOCs的排放。


  化工废水处理方法


  废水处理技术已经经过了100多年的发展,污水中的污染物种类、污水量是随着社会经济发展、生活水平的提高而不断增加,污水处理技术也随着科学技术的发展而发生了日新月异的变化,同时,旧的污水处理技术也不断被革新和发展着。尤其现在的化工废水中的污染物是多种多样的,往往用一种工艺是不能将废水中所有的污染物去除殆尽的。用物化工艺将化工废水处理到排放标准难度很大,而且运行成本较高;化工废水含较多的难降解有机物,可生化性差,而且化工废水的废水水量水质变化大,故直接用生化方法处理化工废水效果不是很理想。


  针对化工废水处理的这种特点,我们认为对其处理宜根据实际废水的水质采取适当的预处理方法,如絮凝、内电解、电解、吸附、光催化氧化等工艺,破坏废水中难降解有机物、改善废水的可生化性;再联用生化方法,如SBR、接触氧化工艺,A/O工艺等,对化工废水进行深度处理。


  目前,国内对处理化工废水工艺的研究也趋向于采用多种方法的组合工艺。例如,采取内电饵混凝沉淀—厌氧—好氧工艺处理医药废水、采用大孔吸附树脂吸附和厌氧—好氧生物处理—絮凝沉淀法处理有机化工废水、采用絮凝—电饵法联用处理麻黄废水、采取臭氧一生物活性碳工艺去除水中有机污染物、采用的光催化氧化—内电饵—sBR组合方法处理高浓化工废水都取得了比较好的结果。


  化工废水成分复杂、水质水量变化大。随着国家对其处理达标要求越来越严格,人们用一种方法很难得到良好的处理效果。处理化工废水根据实际情况采用各种组合处理技术。以取长朴短,实现处理系统优化。


  水污染指标


  水污染指标是衡量水体被污染程度的数值标示,也是控制好检测水处理设备运行状态的重要依据。其中,最常用的水污染指标有(8个):


  生化需氧量(BOD):表示在有饱和氧条件下,好氧微生物在20℃,经一定天数降解每升水中有机物所消耗的游离氧的量,常用单位mg/L,常以5日为测定BOD的标准时间,以BOD5表示。


  化学需氧量(COD):表示用强氧化剂把有机物氧化为H2O和CO2所消耗的相当氧量。常用的氧化剂为重铬酸钾或高锰酸钾,分别表示为CODCr或简写(COD)和CODMn(也称耗氧量,简称OC),单位为mg/L。


  总需氧量(TOD):当有机物完全被氧化时,C、H、N、S分别被氧化为CO2、H2O、NO、SO2时所消耗的氧量,单位为mg/L。


  总有机碳(TOC):表示水中有机污染物的总含碳量,以碳含量表示,单位为mg/L。


  悬浮物(SS):水样过滤后,滤膜或滤纸上截留下来的物质,单位为mg/L。


  pH:表示污水的酸碱性。


  有毒物质:表示水中所含对生物有害物质的含量,如氰化物、砷化物、汞、镉、铬、铅等,单位为mg/L。


  大肠杆菌数:指每升水中所含大肠杆菌的数目,单位为个/L。


  废水处理的方法分类


  针对不同污染物的特征,发展了各种不同的废水处理方法,特别是对化工废水的处理,这些处理方法可按其作用原理划分为4大类,即物理处理法、化学处理法、物料化学处理法和生物处理法。


  一、物理处理法


  通过物理作用,以分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态污染物质(包括油膜和油珠)的废水处理法,根据物理作用的不同,又可分为重力分离法、离心分离法和筛滤截留法等。


  与其他方法相比,物理法具有设备简单、成本低、管理方便、效果稳定等优点,主要用于去除废水中的漂浮物、悬浮固体、砂和油类等物质。


  物理法包括过滤、重力分离、离心分离等。


  二、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、胶体状态的污染物质或将其转化为无害物质的废水处理法。可用来除去废水中的金属离子、细小的胶体有机物、无机物、植物营养素(氮、磷)、乳化油、色度、臭味、酸、碱等。


  化学法包括中和法、混凝法、氧化还原、电化学等方法。


  (1)中和法


  在化工、炼油企业中,对于低浓度的含酸、含碱废水,在无回收及综合利用价值时,往往采用中和的方法进行处理。中和法也常用于废水的预处理,调整废水的pH。


  (2)混凝沉淀法


  混凝法是在废水中投入混凝剂,因混凝剂为电解质,在废水中形成胶团,与废水中的胶体物质发生电中和,形成絮体沉降。絮凝沉淀不但可以去除废水中的粒径为10-3~10-6的细小悬浮颗粒,而且还能够去除色度、油份、微生物、氮磷等富营养物质、重金属及有机物等。


  (3)氧化还原法


  废水经过氧化还原处理,可使废水中所含的有机物质和无机物质转变为无毒或毒性不大的物质,从而达到废水处理的目的。常用的氧化法有:空气氧化法、氯氧化法、臭氧氧化法、湿式氧化法等。


  (4)电解法


  电解是利用直流电进行溶解氧化还原反应的过程。一般,按照污染物的净化机理可以分为电解氧化法、电解还原法、电解凝聚法和电解浮上法。


  三、物理化学法


  利用物理化学作用去除废水中的污染物质。废水经物理方法处理后,仍会含有某些细小的悬浮物以及溶解的有机物,为了进一步去除残存在水中的污染物,可进一步采用物理化学方法进行处理。


  主要有吸附法、离子交换法、膜分离法、萃取法、汽提法和吹脱法等。


  四、生物化学处理法


  通过微生物的代谢作用,使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机性污染物质转化为稳定、无害的废水处理方法。


  生物处理过程的实质是一种由微生物参与进行的有机物分解过程,分解有机物的微生物主要是细菌,其它微生物如藻类和原生动物也参与该过程,但作用较小。


  五、微电解处理法


  微电解处理作为近年来新兴起的处理工艺,已取得了广泛的应用。现有工艺生产的微电解填料已克服了板结钝化的弊端,填料可持续高效的运行。


  特别针对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理,可大幅度地降低废水的色度和COD,提高B/C比值即提高废水的可生化性。可广泛应用于:印染、化工、电镀、制浆造纸、制药、洗毛、农药、酱菜、酒精等各类工业废水的处理及处理水回用工程。


  (1)染料、印染废水;焦化废水;石油化工水;----上述废水在脱色的同时,处理水中的B/C值显著提高。


  (2)石油废水;皮革废水;造纸废水、木材加工废水;----上述废水处理水后的BOD/COD值大幅度提高。


  (3)电镀废水;印刷废水;采矿废水;其他含有重金属的废水;----可以从上述废水中去除重金属。


  (4)有机磷农业废水;有机氯农业废水;----大大提高上述废水的可生化性,且可除磷,除硫化物。

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