成分復(fù)雜、處理艱難的鋼鐵工業(yè)廢水,需要用哪些方法處理?接下來(lái)跟長(zhǎng)春水處理小編一起來(lái)了解下吧!
眾所周知,我國(guó)是一個(gè)鋼鐵生產(chǎn)大國(guó),而且產(chǎn)量位居全球世界的前列,雖然鋼鐵行業(yè)給我國(guó)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了實(shí)質(zhì)性的提升,但同時(shí)也衍生出了一些列的環(huán)境污染問(wèn)題,那就是工業(yè)污水處理的難度大大增加。
鋼鐵行業(yè)產(chǎn)生的污水與其采用的生產(chǎn)工藝有著密不可分的關(guān)系,在鋼鐵生產(chǎn)的多個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)生產(chǎn)出污水,例如循環(huán)冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生的脫鹽水、軟化水,或者制備純水過(guò)程中出現(xiàn)的濃鹽水等等。鋼鐵生產(chǎn)的工業(yè)污水具有PH中性、含鹽量高且COD/BOD值偏低的特點(diǎn)。
鋼鐵工業(yè)污水的主要成分:
鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污水會(huì)含有較多的懸浮物,例如泥沙、氧化物、水垢以及部分的微生物菌群。另外,鋼鐵污水中還有膠類(lèi)物質(zhì),由鐵、鋁、硅等元素形成,這些懸浮物的存在,同時(shí)加大了污水處理的難度。此外,鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中各種機(jī)電設(shè)備中有機(jī)油、柴油、汽油等物質(zhì),還有工藝流程中的溶解油、乳化油等,這樣便造成了污水中也會(huì)含有各種油類(lèi)物質(zhì)。
鋼鐵工業(yè)產(chǎn)生的污水還含有大量的有機(jī)污染物,其成分不僅復(fù)雜,而且含有的濃度還比較高,加上性質(zhì)比較穩(wěn)定,如果不在工業(yè)污水處理中加以干預(yù),它對(duì)環(huán)境造成的危害是非??植赖?。在循環(huán)冷卻系統(tǒng)中加入的殺菌劑、分散劑、混凝劑也會(huì)進(jìn)入到污水當(dāng)中。
還有亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等還原性物質(zhì)會(huì)隨著補(bǔ)給水系統(tǒng)進(jìn)入到污水中。鋼鐵工業(yè)的生產(chǎn)處于高溫環(huán)境,濃鹽水會(huì)發(fā)生氧化結(jié)痂,長(zhǎng)時(shí)間沉積會(huì)造成污水含鹽量升高,污水的堿度以及硬度大大地增加,上述的這些復(fù)雜的物質(zhì)都會(huì)讓鋼鐵工業(yè)污水處理變得異常艱難。
鋼鐵工業(yè)廢水處理方法:常見(jiàn)的鋼鐵工業(yè)廢水處理法有:混凝法、氧化還原法、氣浮和沉淀、過(guò)濾和吸附等。
1、混凝
絮凝理論基礎(chǔ)是“聚并”理論,絮凝劑主要是帶有正(負(fù))電性的基團(tuán)和水中帶有負(fù)(正)電性的難于分離的一些粒子或者顆粒相互靠近,降低其電勢(shì),使其處于不穩(wěn)定狀態(tài),并利用其聚合性質(zhì)使得這些顆粒集中,通過(guò)物理或者化學(xué)方法分離出來(lái)。絮凝法由于價(jià)格低廉,處理工業(yè)廢水效果穩(wěn)定而得到廣泛應(yīng)用。學(xué)者戴竹青等人研究了混凝效果與PAC(聚合氯化鋁)投加量和水質(zhì)pH值的關(guān)系;利用均勻設(shè)計(jì)法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理得到非線(xiàn)性數(shù)學(xué)模型。結(jié)果表明,在原水COD濃度一定的條件下,混凝效果與pH和聚合氯化鋁投加量有關(guān),最佳pH值在6~8波動(dòng),而過(guò)量的PAC投加量反而會(huì)影響處理效果。因此,在對(duì)鋼鐵廢水進(jìn)行混凝劑投加時(shí),應(yīng)先做好投加試驗(yàn)來(lái)確定最佳的投加量。
2、氧化還原
鋼鐵廢水中含有多種芳香族化合物。含有芳香族化合物的污水毒性較大,生化性差,普通的化學(xué)方法很難將其降解,并且此類(lèi)污水對(duì)環(huán)境影響極其嚴(yán)重,對(duì)人體健康有著嚴(yán)重威脅。Fenton試劑具有極強(qiáng)的氧化能力,特別適用于某些難生物降解的或?qū)ι镉卸拘缘墓I(yè)廢水的處理。學(xué)者田依林研究了Fenton試劑催化降解水中苯胺的效果,考察了pH值、H2O2和Fe2+的用量、紫外光照射等因素對(duì)苯胺降解的影響,為更好地利用Fenton試劑法處理芳香族化合物提供有價(jià)值的理論依據(jù)。
3、物理吸附
物理吸附法具有簡(jiǎn)單高效、可重復(fù)利用的特點(diǎn)。吸附法原理是利用多孔物質(zhì)的吸附特點(diǎn),使污染物與水體脫離。學(xué)者孫慧芳、和彬彬等人研究了焦炭在焦化廢水中的吸附性能。結(jié)果表明,焦炭對(duì)焦化廢水中的COD、揮發(fā)酚、氨氮和氰化物均有一定的去除效果;化學(xué)改性可使焦炭對(duì)焦化廢水中氨氮和氰化物的吸附性能明顯提高,其中HNO3改性對(duì)焦炭吸附廢水中氨氮和氰化物能力的增加效果顯著。焦炭具有吸附表面積大、價(jià)格低廉、可重復(fù)利用的特點(diǎn),在廢水進(jìn)入生化處理單元前,使用焦炭法進(jìn)行物理吸附處理有良好效果。
4、電凝聚氣浮法
鋼鐵廢水中包含大量的乳化液廢水。這種廢水含油量大,難以處理。電凝聚氣浮法兼具電凝和絮凝氣浮法的優(yōu)點(diǎn),對(duì)乳化液廢水有著很好的處理效果。它是將電源的正負(fù)極插入廢水中,陽(yáng)極凝聚混凝劑和氧化劑,將水中的大分子物質(zhì)氧化成小分子物質(zhì)再發(fā)生絮凝作用;陰極產(chǎn)生氣體,在水中生成氣泡,使水中的懸浮物附著在氣泡上上浮至水面通過(guò)刮渣機(jī)去除。電凝聚氣浮法是一種經(jīng)濟(jì)又高效的處理方法。
5、生物活性炭工藝
此種方法是將活性炭作為廢水中微生物繁殖和聚集的載體,充分利用了活性炭表面積大與生物膜處理污水快速高效等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)廢水中氧氣含量充足時(shí),活性炭空隙內(nèi)的微生物對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解吸收,用于進(jìn)一步繁殖,逐漸形成生物膜,處理水質(zhì)效果更加穩(wěn)定。生物活性炭工藝操作簡(jiǎn)單、占地面積小,在鋼鐵工業(yè)廢水處理上有很好的發(fā)展前景。
6、膜技術(shù)
膜分離技術(shù)具有高效、操作方便、占地面積小等優(yōu)點(diǎn),尤其對(duì)于高鹽廢水有著卓越的處理效果。近年來(lái),膜分離技術(shù)發(fā)展迅速,技術(shù)改進(jìn)讓膜成本有所降低,該技術(shù)在水處理的應(yīng)用中越來(lái)越廣泛。目前,在工業(yè)廢水處理中,應(yīng)用最廣泛的是微濾、超濾及反滲透技術(shù)。三者均借助濃度差作為推動(dòng)力,通過(guò)篩分和擴(kuò)散原理阻截物質(zhì)來(lái)達(dá)到凈水目的。不同之處在于,微濾膜孔徑較大,阻截懸浮物、顆粒及微生物;超濾膜孔徑可以阻截大分子物質(zhì)及膠體;反滲透膜孔徑最小,可以阻截?zé)o機(jī)鹽離子。