工业废水常规处理方法概述(2)

　　2.3.4光催化氧化法。光催化氧化反应是利用Ti〇2、ZnO等N型半导体作催化剂，与光联合促进化学反应，使废水中的有机污染物发生氧化，转化为无毒无害的C〇2、H2O。其机理是半导体在光的照射作用下，使水分子失去电子，产生具有强氧化能力的oOH,导致废水中的各种有机物质被氧化H。光催化处理废水的效果与催化剂晶型、结晶度、比表面、光强、pH、反应器等有关M。由于光催化氧化处理废水避免了二次污染，使其近年来在废水处理领域越来越得到重视，尤其是含酣废水处理方面，已取得较好的研究结果，有望实现工业化。
　　2.3.5超声波化学氧化法。超声波化学氧化法处理废水是利用声空化效应产生自由基，进而对废水中的污染物发生氧化作用，是一种高效处理有机污染物的技术。其工作原理是由于液体在超声条件下产生空化气泡，而空化气泡在废水处理过程中起到_个能量变换器和高能量微反应器的作用，使其中的水蒸气分裂形成o0H等自由基，将水中的酣类等有机污染物氧化降解E3。超声波处理废水虽然具有反应速度快，减少二次污染等优点，但其处理量少，成本较高等问题,使其目前仍处于探索阶段。2.3.6Fenton氧化法。该法是利用亚铁离子与过氧化氢结合的Fenton试剂来处理废水的_种方法，适用于生物法和一般化学氧化法难降解的诸如醚类、硝基苯酣类、氯酣类、芳香族胺类、多环芳香族类等有机废水的处理，其反应机理是H2〇2在Fe2+的催化下，产生活泼的羟基自由基oOH,可以将有机物及还原性物质分解为C〇2、H2〇等无机物H。由于其处理废水具有高效、低耗、无二次污染等优点，引起了国内外广大学者的极大关注。目前，通过改变传统Fenton法的反应条件,Fenton技术已拓展成两种重要的方向，一种是在体系中引入紫外线的光Fenton(photo-Fenton)技术，另一种是将Fenton反应与电解结合的电Fenton(electro-Fenton)技术14。电Fenton技术因具有原位生成H2O2和Fe2+、曝气提高废水处理的混合程度、阳极氧化与电吸附辅助处理废水等优点，已逐渐成为近年来的研究热点。
　　2.4化学沉淀法化学沉淀法是利用易溶于废水中的化学药剂或沉淀剂，使废水中的部分离子通过沉淀反应转变为可以析出水体本身的难溶盐或氢氧化物，从而达到离子的去除效果H。工业上常见的化学沉淀法诸如：加入石灰可使废水中的Al3+、Fe3+、Cr3+、Zn2+、As3+、Pb2+等去除;加入碳酸钠可沉淀含Cu2+、Zn2+、Pb2+的工业废水。
　　3物理化学法
　　物理化学法是通过传质作用来分离和去除工业废水中各种形态的污染物的一类废水处理方法H。3.1萃取法萃取法是将废水与其不相溶或低溶解度的萃取剂混合、充分接触，使其中的污染物转入萃取剂，从而达到废水净化和有用物质回收的目的。因其操作简单且便宜，目前已广泛应用于含酣废水的预处理和酣的回收。但由于其在操作过程中可能存在两相密度差较小，且有一定的互溶性，这不仅造成严重的返混现象，还会造成溶剂流失和二次污染，严重影响了其在废水处理过程中的应用4。为了提高工业废水处理中的萃取效率，国内外广大学者做了大量的研究，杨义燕等采用QH型络合萃取剂对工业含酣废水进行处理并设计了处理工艺M，葛宜掌等提出协同？络合萃取法回收处理含酣废水并研制了HC型协同？络合萃取剂M，这些都为萃取工艺在工业废水中的应用提供了理论基础。萃取流程依据两相接触次数的不同，分为单级萃取和多级萃取，多级萃取又分逆流和顺流两种方式，目前工业上应用较广泛的是多级逆流萃取流程。
　　3.2吸附法吸附法处理废水是利用多孔的固体吸附剂的表面与废水固液接触，使污染物发生累积、浓集，从而达到净化废水的目的。根据吸附作用的不同，可分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种。其中常用的吸附剂有活性炭、硅藻土、铝矾土、粘土、磺化煤、粉煤灰以及吸附树脂等。当用活性炭等对废水进行处理时，由于其吸附了废水中难分解的有机物，不仅降低了COD,还使废水脱色、脱臭，这证实吸附法是处理工业废水的一种有效的方法。然而，活性炭等吸附剂再生困难，易流失等缺点也使处理成本增加，限制了其在工业上的广泛应用。粉煤灰、粘土等由于来源广、成本低且具有一定的吸附性能,是目前吸附法处理废水的研究热点，具有良好的应用前景M。
　　3.3吹脱法吹脱法是利用通入的空气来破坏废水中的气液平衡状态，使废水中溶解的气体和易挥发溶质转移到气相，达到污染物脱除的目的，是一种气液相转移分离法。该方法可用于去除C〇2、H2S等有毒有害溶解性气体,其处理废水的推动力是挥发污染物在废水和大气中的浓度差M。目前该方法在工业废水中应用最多的是炼油厂冷凝器排出废水中H2S的吹脱,工业上最常用的吹脱设备是强化式吹脱池和塔式吹脱装置。
　　3.4气提法气提法和吹脱法相似，也是一种气液相转移分离法,而与吹脱法不同的是其通入废水中的是水蒸气。它是利用水蒸气与废水接触,将挥发性、溶解性的污染物按一定的比例扩散到水蒸气气相，使污染物从废水中分离4。该法在处理过程中不会引入新污染物，而且可回收到有价值的污染物，目前气提法在工业废水处理中应用较广的是焦化厂脱酣和炼油厂脱硫。气提操作一般都在封闭的塔内进行，汽提塔构造也有填料塔和板式塔之分。
　　3.5膜分离法膜分离法是利用一种特殊的半透膜将废水隔开,使废水中的污染物或者水渗透出来，从而达到分离溶质的目的。其中在分离溶液时，使污染物通过膜的方法是渗析，使水体透过膜的方法是渗透H。膜分离法根据所用膜材料孔径的不同可分为微滤、超滤、纳滤和反渗透等，各种膜分离方法具有不同的机理，而这些机理却又需要用膜孔径的大小为模型来解释，以期适用于不同的对象和要求。与常规废水分离处理方法相比，膜分离法具有能耗较低、单级分离效率高、不污染环境、分离过程中不发生相变、不需要加入其他物质等优点，而且还可以在废水处理过程中回收有价值的物质M。膜分离法目前已广泛应用于印染废水、电镀废水、石油化工废水的处理中，且得到了较好的处理效果。
　　4生化法
　　生化法即生物化学法，是利用各种微生物的分解作用，将工业废水中的有机物和某些无机物分解,使之转化为无害无毒的无机物，从而达到废水净化的目的，是目前废水处理中应用最广泛和较经济的-种方法4。由于处理过程中起作用的微生物生存条件有的需要氧气，有的不需要氧气，因此生物化学处理过程根据微生物对氧气的需求可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。
　　4.1好氧生物处理法该法是在有游离氧的条件下，利用好氧微生物来降解有机物，从而达到处理废水的效果。目前在处理废水过程中，常用的好氧生物处理法有活性污泥法、生物膜法。
　　4.1.1活性污泥法。活性污泥法是利用悬浮在废水中的活性污泥对废水中的污染物进行吸附、氧化分解，从而达到废水净化效果的一种方法H。所用的活性污泥实际上是一种人工培养的生物絮凝体，主要由大量繁殖的微生物群体所构成。活性污泥法处理废水一般包括微生物的新陈代谢和活性污泥的物理化学作用两个主要过程。前一个过程是在废水处理过程中，水体中的有机污染物作为营养物质被活性污泥微生物摄取、代谢与利用，通过微生物群体的新陈代谢作用，使有机污染物转化为稳定的无机物,废水得到净化，同时微生物也获得能量增殖,使活性污泥得到增长，处理废水的能力更强M。活性污泥法处理废水的物理化学作用一般包括黏附和附聚、吸附和吸收、有机物分解和有机物合成、凝聚与沉淀等几个过程。被活性污泥微生物去除的污染物主要有含碳有机物、含氮有机物和含磷有机物等。由于苯酣可作为好氧菌等微生物生长的碳源，所以此法处理含酣废水既处理了污染物，又能繁殖微生物，一举两得。工业上常用的氧化沟工艺事实上就是传统活性污泥法"池"改''沟"的一种变形。
　　4.2.2生物膜法。生物膜法是利用好氧微生物、原生动物和后生动物等附着在载体表面形成的生物膜对废水中的有机污染物吸附、降解，使其转化为水、C〇2、NH3和微生物细胞物质等，达到废水净化的目的，其处理废水过程也是一个有机物降解和微生物生长繁殖同步进行的过程。生物膜法根据其所依附
　　的构筑物分为生物滤池、生物转盘、接触氧化法和生物流化床等四种，其中应用较多的是生物接触氧化法，该法兼具生物膜法和活性污泥法的特点,但由于其起决定作用的是膜，所以仍然属于生物膜法范畴。
　　近年来，国内外研究人员已在采用生物转盘技术、生物接触氧化法处理废水方面已积累了一定的经验21。
　　4.2厌氧生物处理法该法是指在没有游离氧存在下，利用厌氧微生物将废水中的有机物转化、分解成甲烷、二氧化碳、氢等物质的过程H。其与好氧过程的区别在于受氢体不是分子态氧,而是化合态的氧、硫、碳、氮等。厌氧生物处理过程是一个复杂的生物化学过程,根据处理过程中所依靠的水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌等三大主要类群细菌的联合作用，可粗略地将整个过程划分为水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段等三个。
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