第一篇：焦化厂废水的处理工艺
焦化厂废水的处理工艺
焦化污水又称酚氰废水，其中除了含有大量的酚、氰、氨氮外，还有少量的如吲哚、苯并芘（a）、萘、茚等，这些微量有机物中有的已被确认为致癌物质，且不易被生物降解，这种高浓度有毒废水正是焦化厂污水处理的重点。虽然焦化厂的废水产生量及成分随采用的生产工艺和化学产品精制加工的深度不同而异，但是多数废水的COD（化学耗氧量）较高，主要污染物都是酚、氨、氰、硫化氢和油等。
焦化废水的特点 有：
1、水量比较稳定，水质则因煤质不同、产品不同及加工工艺不同而异。
2、废水中含有机物多，大分子物质多。有机物中有酚类、苯类、有机氮类（吡啶、苯胺、喹啉、咔唑、吲哚等）以及多环芳烃等；无机物中含量比较高的有：NH3-N、SCN-、Cl-、S2-、CN-、S2O32-等。
3、废水中COD浓度高，可生化性差，BOD5/COD一般为28%～32%，属较难生化处理废水。
4、焦化废水中含NH3-N、TN较高，不增设脱氮处理，难以达到规定的排放要求。废水处理工艺流程
工厂污水处理流程根据其装置及各构筑物的功能，可分为四个部分：预处理、生化处理、后处理、污泥干化。（1）预处理
预处理保证污水水质和水量不产生大的波动，在进入生化曝气池前降低污水中的油类物质和氰化物，避免生化处理装置受油污染及高负荷冲击。预处理流程为：污水经吸水井、隔油池、二级气浮、调节池、调温池，最终进入生化曝气池。分析结果表明：重力平流式隔油池除油效率平均在60%左右，最高达88%；Ⅰ级气浮除油率达90%以上，经预处理除油后，污水中的矿物油含量小于10 mg/l，满足了生化曝气对污水中矿物油含量的要求；污水中的氰化物在Ⅰ、Ⅱ级气浮中与加入的混凝剂（聚合硫酸铁）中的Fe作用生成电离度很小的络合物[Fe(CN)6]4-、[Fe(CN)6]3+，Ⅰ级气浮的氰化物去除率高达80%。气浮设备还能去除部分COD，但去除率不高，平均在35%左右，最低只有10%，大量COD需要靠生化去除。污水的温度一方面靠调温池中的直接蒸汽来保证，另一方面靠热空气来保证。直接蒸汽在给污水升温的同时蒸去了污水中部分挥发性物质，如氨、挥发酚等。污水经二级增温以后，在寒冷季节，曝气池中污水温度能控制在25～35℃范围内。污水在经过上述预处理以后，水质基本能达到本工艺的生化要求，各项指标分别为：挥发酚〈300 mg/l；氰化物〈5 mg/l；氨氮500〈mg/l ；COD〈2000mg/l；温度25～35℃。（2）生化处理 ①原理
经预处理后的焦化污水与部分生活污水在曝气池前配水井中充分均匀混合后，进入生化曝气池，按r=1：5的回流比，与处理后污水混合回流至生化曝气池的前段。污水生化采用反硝化--硝化工艺。该工艺利用亚硝酸细菌、硝酸细菌、反硝化细菌分别对氨氮、挥发酚、氰化物的氧化分解原理可用下面几式表示：
NH4+-N+O2+HCO3-→C5H7O2+H2O+NO3-+H2CO3 NO2-+3H+→0.5N2+ H2O+OH-NO3-+5H+→0.5N2+2H2O+OH-
HCN+ H2O→CH2O=NH→HCONH2+ H2O→HCOOH+ NH2→CO2+ H2O ②工况
污水处理量：42m3/h 罗茨风机风量：88.6 m3/min 回流比:r=1:5 曝气池底部布置有高充氧效率的软管,经曝气后,池中溶解氧含量>3mg/l,能充分满足硝化段好氧细菌对溶解氧的要求。本工艺的反硝化细菌、硝化细菌对温度的要求高于一般细菌，属中温菌，在31--36℃范围内，细菌表现出较强的活性，各项污染物出水浓度均能达标（其它条件正常情况下）。超过这一温度范围，出水水质恶化，细菌由生化膜上脱落死亡，水质发黑且严重超标。工厂采用蒸气及热空气两种方法确保31-36℃的温度范围。曝气池中的PH值由纯碱来调节，工艺设计时，前置反硝化段生成部分碱供硝化段消耗，纯碱投加在硝化段进口底部，随着池内污水的湍流，池内PH值得以很好地调节，保证了微生物生存所需的酸碱度，纯碱投加量视池中PH值而定。微生物生长、繁殖条件除温度、PH值外，还必须有营养物质磷元素，工厂用投加NaH2PO4的方法来补充污水中磷元素的不足，磷的投加量不宜过大，否则导致池内微生物疯长、脱落，造成池内污泥量过多，增加风机负荷，浪费动力消耗。经测算，磷的投加量为15Kg/日，每天24小时均匀投加。从每天池底排泥情况看，剩余污泥量尚可。③处理效果
污水处理投运几年来，设施（备）运行较为稳定，A--O工艺运行正常。几年来，各类污染物处理率逐年好转，出水达标由稳定三级逐步向稳定二级过渡，目前部分指标已达一级标准。99年上半年，部分指标达到或优于二级综合排放标准，见表（2）。处理后的达标污水部分回用熄焦，部分排入城市污水管网，出水标准执行污水综合排放标准GB8978-1996表四。（3）后处理
曝气池出水送Ⅲ级气浮设备进一步作除色、除氰处理，以达到更好的排放水质。（4）污泥处理
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级气浮的浮渣、气浮槽底沉积的焦油以及曝气池所排剩余污泥，都汇集于污泥贮槽，再用液下泵送至污泥浓缩池，在污泥浓缩池里，污泥靠重力沉降自然分 层，污泥浓缩2~3天后，撇出上层液体，将含水量99%的污泥排至污泥干化场（144m2）。在干化场内，一部分水分通过过滤层渗入底部渗管内汇集于窨井中，再与污泥浓缩池撇出的上层液体一起回到集水井中；一部分水分在晾晒过程中自然蒸发。失去水分的污泥称为干污泥。干污泥的处理是运至工厂的煤场配煤焚烧。干污泥年产量约为5吨。
第二篇：造纸废水处理工艺研究
造纸废水处理工艺研究
目前，造纸行业是世界六大工业污染源之一，它产生的废水量约占国内工业总废水量的10％。造纸废水按其产生环节分为制浆废液、中段水和纸机白水。制浆废液通过常规的碱回收工艺可以得到回收利用；纸机白水通过气浮或多盘真空过滤等处理后可直接回用于生产；通常所说的造纸废水主要指的是中段水，它含有木素、半纤维素、糖类、残碱、无机盐、挥发酸、有机氯化物等，具有排放量大、COD高、pH变化幅度大、色度高、有硫醇类恶臭气味、可生化性差等特点，属于较难处理的工业废水。为有效控制造纸行业带来的水环境恶化和缓解水资源日趋紧缺的局面，世界各国不断加大对造纸行业的环境执法力度，既要求排放废水水质达标、主要污染物排放总量达标，又要对吨产品新鲜水用量进行控制。
为了降低造纸废水处理的运行成本，提高去除效果众多学者在造纸废水处理技术方面进行了大量研究，其中常用于造纸废水处理的工艺有以下几种。吸附法
吸附法具有处理效果好、操作简单、运行费用低等优点。田淑卿等通过正交试验，对粉煤灰处理造纸废水的影响因素进行了研究，结果表明：对粉煤灰进行活化，能增加其对造纸废水化学需氧量(COD)的去除效果；最佳的试验设计方案为：粉煤灰经40％硫酸活化、粒度160—200目、投加量为30g/100ml；影响COD去除率的大小顺序为：投加量影响最大，粒度次之，活化方式影响最小。絮凝沉淀法
絮凝沉淀法具有工艺简单、易于操作管理、有较高COD去除率，又可以避免二次污染，成本低且处理效果好，具有较好的经济效益和环境效益。张福宁等将壳聚糖与硫酸铝进行配比制得复合净水剂处理废水，COD的去除率可达85％以上。高飞等用复合聚铁絮凝剂FPAS处理造纸厂中段废水，结果表明COD去除率可达88％左右，优于传统的絮凝剂。
在最佳混凝效果控制方面，李臻采用聚硅酸铝混凝剂处理COD为860～920 mg/L的造纸废水，在pH 7.80、100 mL废水中加人质量分数1％的聚硅酸铝水溶液0.2 mL、搅拌速率45 r/min、搅拌时间15 s、沉降时间15min的最佳条件下，COD去除率达88％ ；石中亮等采用壳聚糖处理造纸废水，在50mL废水中加入2 mL质量分数1％ 的壳聚糖醋酸溶液、pH 6.5～6.7、搅拌速率120 r/rain、絮凝时间12 h的最佳条件下，COD去除率达65％。高级氧化技术
乔维川等研究了用臭氧法深度处理制浆造纸废水的工艺条件，结果表明：臭氧与废水接触时间为5min、pH值8左右、臭氧的浓度为42.55mg/L时，废水CODCr的去除率为80％以上，色度的去除率为93.34％。刘剑玉等采用臭氧预氧化一曝气生物滤池(BAF)工艺对某钞票纸厂废水进行深度处理。结果表明，臭
氧预氧化处理能提高废水的可生化性，废水经臭氧预氧化BAF工艺处理后(臭氧用量l00mg/L，臭氧与废水接触时间5min，BAF水力停留时间2．0h)出水CODCr浓度约40mg/L，色度几乎完全去除，能够达到较高的废水排放标准或作为中水回收利用。
王兆江等采用Fenton体系氧化一絮凝工艺深度处理制浆造纸废水，废水经UV/Fenton体系氧化一絮凝处理后，色度、COD、BOD污染负荷基本去除，达到制浆造纸工业水污染物排放标准，红外光谱分析表明：废水中木素结构被UV/Fenton氧化降解，苯环结构开裂转化为脂肪族羧酸类物质。
刘学文等以过渡金属氧化物CuO为活性组分，采用催化湿式氧化法处理造纸废水，考察Cu负载量、催化剂用量、反应温度对废水COD去除率的影响。结果表明：固定氧气分压在2.5MPa和反应时间3h，催化剂用量为3g，Cu负载量为4％，反应温度为220℃，500mL浓度为3250mg/L造纸废水的COD去除率为90％，色度去除率为89％，pH值由9.6变为7.8。
欧阳明等以复合表面活性剂为模板剂，微波法制备不同Ce掺杂量的介~Lwo3光催化剂，采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、UV—VisDRS和BET等对所得样品进行表征。实验表明，当Ce掺杂量为1％时，造纸废水的光催化降解效果最佳。以1％Ce/W03为催化剂，光催化降解造纸废水12h，废水的色度和COD去除率分别为100％和83.4％。生态废水处理技术
基于生态学原理的人工湿地污水处理技术是一项新型的废水处理技术，通过对人工湿地系统的合理规划与设计，可以实现污染的零排放，并最终使污水资源化。李丽娜等利用垂直复合流模拟人工湿地系统对废纸造纸废水进行处理实验研究，结果表明，废纸造纸废水经氧化塘系统处理后的pH值7.2～7.4，BOD5、CODCr、SS平均浓度分别为416mg/L、543mg/L、429mg/L，水负荷0．053m3/(m2.d)的条件下，经人工湿地处理后BOD5、CODCr、SS的去除率分别为94.9％、91.4％、98.0％，系统性能稳定，连续稳定运行12个月，处理后的尾水主要指标达到制浆造纸工业水污染物排放标准，可用于农灌。
发达国家从20世纪9O年代起广泛采用人工湿地处理工业废水，出水COD、BOD 分别能达30 mg/L和10 mg/L以下。江苏双灯纸业有限公司利用当地沿海滩涂资源优势，河南聚源纸业有限公司利用厂区闲置土地较多的优势，均采用生态法对造纸废水进行深度处理，取得了良好的环境效益和经济效益。生物法
好氧法主要包括活性污泥法和生物膜法等两种方法。
SBR活性污泥废水处理制装造纸SBR(Sequencing Batch Reactor)即序批式反
应器，是一种间歇式活性污泥处理系统，它已经成为一种简单可靠、经济有效和多功能的生化处理工艺，普通活性污泥法的BOD和悬浮物去除率都很高，达到90～95％左右，COD去除率达80％以上。
胡维超采用浸没式膜生物反应器S-MBR进行了造纸废水的中试处理试验，结果表明COD去除率高达95％。季明采用膜生物反应器对造纸废水生化池出水进行深度处理。研究发现，将生化池的出水直接进入反应器，解决由于营养低而难以提高污泥浓度的问题，从而提高了CODCr，去除效率；提出了优化运行参数，在停留时间l 0小时，污泥浓度89/1时，CODCr，去除效率可以达到45％以上。
厌氧生物处理技术是对普遍存在于自然界的微生物过程的人为控制与强化技术，是处理有机污染和废水的有效手段。造纸废水含大量有机物及难降解物质，适宜用厌氧法进行预处理。IC反应器是在UASB反应器的基础上发展起来的第三代高效厌氧反应器，它具有处理量大，投资少，处理效率高，抗冲击能力强，能耗低，占地省等优点，拥有良好的产业化发展前景，通过采用强制外循环IC反应器完成了造纸废水的启动研究，其COD去除率维持在73％一75g之间，其应用范围已成为废水厌氧生物处理的热点之一。
李燕,刁智俊采用爆破制浆工艺生产高墙瓦楞纸，具有浆得率高、污染物排放少的特点，排放的造纸废水含有较高的糖类物质，BOD/COD较高，可采用UASB一好氧的废水处理工艺，提高废水排放的水质标准，可达到了《污水综合排放标准》一级排放标准。
吴香波等研究了白腐菌采绒革盖菌Coriolusversicolor漆酶对木素聚合的影响，在有氧条件下，通过添加漆酶和少量ABTS介体到水样中，用紫外分光光度计测定了其中木素浓度变化，利用凝胶色谱法分析了酶催化聚合木素前后的分子量的变化，结果表明：酶处理6h以后，废水中木素浓度从93.1mg/L下降到17.2mg/L，酶处理2h以后，从造纸厂污水分离的木素的分子量从31251上升到586l0，造纸废水中木素及其衍生物被聚合后通过絮凝沉淀除去，从而实现废水色度与COD降低，进而为造纸废水回用提供可能。组合工艺
目前造纸废水的联合处理法较多。Alfred等 采用臭氧氧化一固定床生物膜反应器工艺提高外排水的水质，发现该工艺对COD、色度和AOX的去除效果较好，且需要的臭氧量较少。化学絮凝一气浮串联生物接触氧化工艺处理再生纸生产废水的研究结果表明，该工艺能够将中段水的回用率提高至88％。李颖等采用还原铁床与固定化曝气生物滤池联合工艺深度处理中段水，COD由320 mg/L降至30 mg/L左右，色度由251倍降至18倍。
毕芳等采用ABR(折流板反应器)&BAF(曝气生物滤池)组合工艺处理造纸废
水，运行结果表明：在进水CODcr400～500mg/L，BOD5200～300mg/L时，处理后出水水质可达到 制浆造纸工业水污染物排放标准(GB3544—2008)第二时段一级标准之现有企业水污染排放限值：CODcr≤100mg/L，BOD5≤30mg/L，该工艺简单，占地面积小，运行方便，运行费用低。广纸南沙污水处理厂采用“IC(内循环)厌氧反应器-SBR一气浮”三级处理工艺处理制浆造纸废水，处理效果稳定，各项出水考核指标(BOD、COD、SS)均能够达到设计值，就目前污水处理的技术水平来说，是较理想的处理工艺。
综上所述，造纸废水处理技术较多，各种技术都有一定的不足之处，在实际应用中多采用组合工艺，取长补短，达到经济性和实用性的统一，随着现代科技水平的不断发展，将有更多更先进的造纸废水处理技术应用于实践，这些处理技术，必将对造纸废水处理技术的系统研究奠定坚实的基础。
第三篇：化纤造纸废水处理工艺研究
化纤造纸废水处理工艺研究
摘 要：本文介绍了处理化纤废水的工艺和流程、工程参数以及处理工艺的调试和实际运行状况。
关键词：化纤造纸废水；市政污水处理工艺；设计方式
一、造纸废水概况
污水处理厂面对的排污企业，主要为化纤和印染制造厂、造纸厂、各种类型的化工厂等。此外，污水处理厂还负责处理市区居民日常生活中排放的废水。通过测量工业污水的总量，并分析处理项目调查结果，可以得知处理厂的设计规模，以及进入废水处理流程的工业污水比重大小。
市区内的化纤造纸企业为了使排放的污水符合质量指标，在污水进入市政处理环节之前，已经对污水预先进行了处理。对企业排放污水的调查结果显示：化纤废水的质量浮动明显，色度比其他种类的废水高；同时，污水中含有的各种化学元素含量也较高。
纤维废水中含有的污染物质，主要包括各种难以溶解的纤维、色素和有机污染物等。这种颜色较深、含有许多悬浮物质，且成分复杂的纤维废水，是污水处理的主要对象。在洗涤和漂白阶段，产生的废水中含有大量的纤维素、木质素和难以被生物分解的树脂酸盐。从抄纸机内流出的纤维污水中，也含有较多纤维成分，以及在造纸流程中添入的胶料和其他填料。
我们对某市政污水处理项目进行了调查。这一项目需要处理的废水量较大，且生活废水对这种工业污水的稀释作用又不强。在进行混合之后，污水中BOD和COD的比值仍然低于0.3。这说明此类污水属于难以被降解的废水，接收到的工业污水已经通过了第一道程序的生化处理，余下的污染物质多为有机物，含有很难被降解的较稳定苯环和氮含量较多的杂环物质。这些几乎无法处理的聚合类物质，会对水质造成很大干扰。工业污水中含有较多的粘胶状纤维和化纤，颜色程度较高。即便是被生活污水稀释之后，这种废水自身的色度仍然在150倍左右。
从造纸废水的特征中，可以大致提炼出设计技术方面的重点：由于待处理的废水成分复杂，包含了多种很难降解的有机成分，且色度很高，因此，要选择针对性强的工艺流程，确保污水处理符合标准。我们可以将处理工艺的对比和处理厂设计方式作为研究重点。
二、工艺中试环节
排入市政管道的工业废水，所含成分往往十分复杂，处理起来比较困难。因此，造纸废水进入市政处理环节之前，需要符合特定的要求；处理废水的专业化技术应当满足标准。工业污水的处理效果，涉及到环境效益、经济效益，以及处理过程对周围环境的影响。在对处理工艺进行具体设计之前，需要中试同种类市政处理厂的处理效益，在此基础上确定可行性强的处理方案。
（一）操作步骤
第一步是对污水进行预先处理。为了确保这一处理步骤的顺利进行，并实现理想的处理效益，应当首先对污水进行预先处理，提高废水的可生化特性。建议选择水解酸化的处理方式，因为这种方式可以借助厌氧的微生物，来分泌出一种酶物质，加速大分子的污染物质向小分子的物质转变，提升污水的降解几率，加强可生化性。这种工艺流程有效利用了某些厌氧物质的化学反应，缩短了水解过程和酸化过程的时间。用来进行水解处理和酸化处理的细菌，基本是厌氧型和兼氧型的细菌。因此，这种化学反应所需要的氧气含量低，能够节约资源，且对于有机负荷的承受能力较强。
第二步是采用生化方式进一步处理。二级生化处理过程的主要任务，是去除较多的COD。因此，强化生化处理是处理流程的重要部分。对于这种技术的模拟，目标是对技术方案进行比较，并选择合适的一种方案。
第一种方案是在处理池中加入生物性质的助剂，如功能特殊的菌种或这些细菌产生的蛋白酶物质。生物性质的助剂已经被推广采用，其处理成效明显。例如：某造纸厂排放的污水，在加入助剂之前，去除COD的含量仅达到了60%；但是在加入了助剂之后，可以除掉约为75%的COD。
第二种方案是加入活性的炭物质。对于近似处理厂的调查显示：废水的可生化特征不显著，微生物不能取得容易被降解的碳物质，因此，微生物的繁殖会被抑制，生物含量会下降，水池中污泥的含量低，难以满足要求。基于这样的考虑，可以在处理池中加入特定量的活性炭物质，用来去除污染物中的有机物，并作为微生物附着的载体。充足的反应时间，可以确保生化降解过程在炭物质的缝隙中实现，降解一些成分多样的有机物，产生出针对性强的特殊菌种。
第三步是深度处理造纸废水。这种处理的目标，是除掉废水的色度，并对残留的COD进行进一步去除。通常情况下，可以遵循混凝沉淀——消毒——过滤的处理流程。
（二）操作方案
通过对处理对象的深入研究，依据可行性强、节约资金的基本原则，可以确定具体中试方案：水解酸处理——对氧化沟进行改良——进入沉淀池处理。将试验装置的流量设定为每小时100L，进入装置的水源来自沉砂池流出的水，污泥来自处理厂内部各种构筑物的残留物。
研究中试结果的目的包括：确定各种技术方案的优势和缺陷；选取合适的阶段性设计参数，并确定合理的药物投放含量，为下一步的设计方式提供科学根据；比较不同工艺设计方式的资金消耗，综合衡量方案的可行性与经济性；依据分析结果，选择最适合本次处理的工艺设计方式。
（三）操作结果
如果不加入药剂，则经过处理的废水中COD含量浮动范围为每升56毫克到84毫克，色度浮动范围为25倍到40倍。经过处理的废水中COD达标天数较少，主要原因是：生化处理池中含有的微生物较少，处理效率不高；进入处理厂的水源含有很难被降解的有机聚合物质，这种物质适合采用吸附方式除掉，经过深度处理之后，去掉混凝沉淀物质的比例较小。造纸废水的平均色度超过了标准，经过试验和分析，得知产生色度的物质多数为很难形成微粒的溶于水的染料，余下的指标都相对稳定。改良性质的氧化沟在去除氮和磷方面成效明显，生化系统本身的缓冲作用也不容忽视。
能够影响生化处理效果的物质还包括助剂物质。如果投入少量的生物助剂，能够提升约为4%的COD去除量。这种处理方式，除去个别的高含量天数之外，都能够符合处理标准，但是不利于去掉色度。由于化纤污水中含有很多有机成分的染料，这些染料内部分子构成相差较大，而助剂只能针对单一种类的染料，因此，总体的处理效果并不十分理想，对于色度的降低幅度也不够大。
将活性炭加入到改良性质的氧化沟之后，可以有效提升COD的去除概率，以及废水中微生物的含量数值。这是因为炭物质可以吸附大量的纤维、聚合物以及有机分子。这部分炭物质可以作为微生物附着的载体，反复流动在氧化沟内部，经历氧的交互环节，实现强化反应的目标。在有效除去废水中的COD和色度之后，可以稳定住出水的质量指标，进而确保工艺流程的顺利实现。
造纸废水的色度和COD具有某些相关性，加入活性炭可以产生双重的处理效果。每一种设计方案在投入的资金总量上差别不大，只是药剂价格方面有差异，但是这部分差异在总体资金中所占的比例较低。因此，我们需要综合对比设计方案产生的费用，以及运行流程的经济程度。
图1
三、常见问题及解决
作为调查对象的市政污水处理厂从投入运行开始，没有出现严重问题，保证了造纸厂废水处理程序的顺畅。用于处理污水的设施整体上处于良好运行状态，然而，仍然有一些需要解决的问题：
首先是清液的回流问题，主要包括浓缩池和淤泥脱水产生的清液。如果将这两种清液回流到格栅之前，和进入系统的污水一起流入生化处理环节，则会导致液体中的化学成分不断堆积在氧化沟内部，改变微生物得以存在的化学环境。例如：聚合物PAM不容易被降解，且这种物质的单体有毒害作用。这就破坏了微生物的活性，导致从处理厂流出的污水质量不佳。对于这种情况，可以将液体引入密度较高的沉淀池内部，在配水井内进行物化处理，经过循环改善微生物生存的液体环境。其次是在PAM中加入药物的问题。在加入处理药物时，要确保药物浓度符合特定数值，并采用单独的管线来加入药物。在系统运行过程中，如果管道被阻塞，则会阻断药物的投入，影响到沉淀池对于污水的处理作用。在某些时段内，从系统中流出的污水达不到标准。为了增强药物投入系统运行的稳定性，可以考虑采用两根管线来添加药物。为了提升淤泥处理设备的脱水效率，可以加设污泥浓缩装置，限定浓缩所消耗的时间。这样做能区分生化性质的淤泥和化学成分的淤泥，将它们分开处理，防止彼此干扰。
结语
通过完善市政处理化纤污水的工艺，改进了处理方式，节约了污水处理的资金，并提升了污水处理和回收利用的效率。经过处理之后，化纤造纸污水中有害的化学成分被分解，污水质量已经符合地方标准。目前，大部分城市地区处理化纤废水的设备还不够先进，处理工艺也有待改进。应当总结污水处理工作的经验教训，以此为基础来设计更加高效的处理方式，保护市区环境清洁和居民健康。
参考文献
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第四篇：铅锌冶炼废水处理工艺优化探讨
铅锌冶炼废水处理工艺优化探讨
铅锌冶炼废水处理工艺优化探讨
覃海春（广西华之夏环保咨询有限公司广西南宁530022）
摘要：铅锌冶炼废水具有成分复杂、毒性大、难以处理等特点。本文对国内多家铅锌冶炼企业所采取的污水处理工艺进行比较，通过筛选和优化，提出铅锌行业废水处理工艺改进建议。
关键词：铅锌冶炼；酸性重金属工业废水；处理；中和沉淀；固液分离
1前言
铅锌冶炼企业所产生的废水均为酸性重金属工业废水，含锌、铅、镉、铜、汞等多种重金属及砷金属，就其处理难度和危害性而言，属于难生物降解又有很大毒性的废水。众所周知，汞、镉、铅等重金属具有显著的生物毒性，微量浓度即可产生毒性，在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物(如甲基汞)，或被生物富集，通过食物链进人人体，造成慢性中毒。日本水俣湾由汞中毒造成的“水俣病”，神通川流域因镉造成的“痛痛病”，就是重金属污染给人体的健康带来的损害典型事实。此外，铅锌冶炼废水呈酸性，且含多种重金属，这给综合治理带来了极大的难度。本文对国内多家铅锌冶炼企业所采用的废水处理工艺进行分析，通过筛选及优化，提出铅锌行业废水处理工艺改进建议。2铅锌冶炼废水排放现状
目前国内铅冶炼行业采用烧结机（烧结锅）－鼓风炉炼铅工艺的企业，由于烟气中SO2含量低，达不到制酸要求，烧结烟气基本采取石灰水喷淋后排空的处
理方式，石灰水为循环使用，仅补充石灰乳及消耗水，无废水外排；采用氧气底吹－鼓风炉还原炼铅工艺(SKS)的企业，烟气用于制酸，烟气净化洗涤废水经处理后可以用于冲渣，不外排。可认为，铅冶炼企业废水可以做到不外排，对外界水体影响不大。
锌冶炼行业普遍采用常规焙烧浸出湿法炼锌工艺，沸腾炉烟气用于制酸，净化系统会产生污酸；电锌生产线各工序洗洗滤布和电解锌洗板、地面冲洗会产生
废水，工艺过程有溶液膨胀外排水。根据对生产工艺分析，锌冶炼废水含锌、铅、镉、铜等多种重金属和砷金属，并含硫酸，可描述为“重金属酸性工业废水”，目前采取的污水处置方式为将污水处理后回用于生产系统或外排。
3治理技术概述
根据王志刚、张建梅、郭冀峰、逯延军、徐灵等介绍，目前已开发应用的废水处理方法主要有3种：第一种是废水中重金属离子通过发生化学反应除去的方法，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法、化学还原法、电化学还原法、高分子重金属捕集剂法等；第二种是使废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行吸附、浓缩、分离的方法，包括吸附、溶剂萃取、离子交换等方法；第三种是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法，包括生物絮凝、生物吸附、植物整治等。本文主要介绍其中的几种方法：
（1）中和沉淀法
中和沉淀法是目前处理酸性重金属工业废水应用最广泛的方法，所采用的中和剂通常是石灰和电石渣。在废水中加入石灰乳，重金属形成氢氧化物沉淀，再经过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去除。中和沉淀法操作简单，中和剂来源广、价格低廉，在去除重金属离子的同时能中和硫酸，是常用的处理方法。不足之处在于：沉渣量大，含水率高，易二次污染，且对pH值要求严格。
（2）硫化法
在废水中投加硫化剂，使重金属离子与S2-形成硫化物沉淀而去除。硫化法主要是利用重金属硫化物溶解度低的原理，废水中低浓度重金属离子容易与S2-结合形成沉淀物而去除，从而使出水容易达到排放标准。由于硫化物沉淀细小，很难通过沉淀或过滤的办法去除，目前硫化法主要作为废水处理的辅助手段，用于废水的二段或三段处理，以保证出水达标排放。
（3）铁氧体沉淀法
铁氧体沉淀法是日本电气公司(NEC)研究出来的一种从废水中除去重金属的工艺技术，是在废水中加入铁盐，使各种金属离子形成铁氧体晶粒一起沉淀析出，从而净化废水。比重大于3．8的重金属都可以形成铁氧体。此法能一次脱除废水中的多种金属离子。形成的沉淀是一种优良的半导体材料，设备简单。操作方
便，对水质的适应性较强，沉渣极易脱水。但在操作过程中需加热到7O℃左右，或更高，并通入空气氧化，氧化速度慢，因此操作时间长，耗能高。
由于该法对废水温度有较高的要求，目前在我国铅锌冶炼废水治理中尚无应用。
（4）溶剂萃取分离
溶剂萃取法是分离和净化物质常用的方法。由于液一液接触，可连续操作，分离效果较好。使用这种方法时，要选择有较高选择性的萃取剂，废水中重金属一般以阳离子或阴离子形式存在，例如在酸性条件下，与萃取剂发生络合反应，从水相被萃取到有机相，然后在碱性条件下被反萃取到水相，使溶剂再生以循环利用。这就要求在萃取操作时注意选择水相酸度。尽管萃取法有较大优越性，然而溶剂在萃取过程中的流失和再生过程中能源消耗大，使这种方法存在一定局限性，应用受到很大的限制。
（5）胶束增强超滤处理法
20世纪80年代以来，国外开始研究一种新的水处理技术，以去除废水中的有机污染物和金属离子，即胶束增强超滤处理法。这是一种将表面活性剂和超滤膜耦合起来的新技术，由表面活性剂形成的胶团表面有高度的电荷密度和高电势，多价金属离子通过静电作用被吸附。当溶液通过超滤膜时，金属离子与胶团一起被膜截留，透过膜的几乎是纯水，从而达到分离金属的离子的目的。国内对这一处理方法的研究报道较少，国外也处于研究阶段。
胶束增强超滤处理重金属废水，工艺简单，处理效果好，适用于处理浓度较低的重金属废水。但是存在的主要问题是膜组件昂贵，且在使用过程中膜容易受到污染而导致通量下降，影响去除效果；另外，胶束增强超滤所用的表面活性剂的分子质量相对较小，因而在透过液中含有少量的表面活性剂，这相当于在处理过的废水中又引进了一种新的污染物。如何处理此类问题，目前仍处于研究阶段。
（6）生物吸附法
近十年来，用生物(如细菌、真菌、藻类、酵母等)经处理加工成生物吸附剂，用于处理含重金属废水已成为环境工程领域的一个研究热点。生物吸附法是利用生物体的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子。与其它方法相比具有以下优点：①生物吸附剂可以降解，不会发生二次污染。②来源广泛容易获取且
价格便宜。③生物吸附剂易解吸，能够有效地回收重金属离子。基于上述优点，研究报道相当多。
4发展趋势研究
（1）生物法将成为主导方法
虽然化学法、物理化学法、生物法都可以治理和回收废水中的重金属，但由于生物法处理重金属废水成本低、效益高、易管理、无二次污染、有利于生态环境的改善。另外，通过基因工程、分子生物学等技术应用，可使生物具有更强的吸附、絮凝、整治修复能力。因此生物法具有更加广阔的发展前景。
（2）几种技术集成起来处理重金属废水
重金属废水是一种资源，许多重金属都比较昂贵。如果将废水中的重金属作为一种资源来回收，不但解决了重金属的污染，而且还具有一定的经济效益。因此，为满足日益严格的环保要求，实现废水回用和重金属回收,可将几种技术集成起来处理重金属废水，同时发挥各种技术的长处，为重金属废水的根治找到新的出路。
（3）废水零排放
目前铅锌冶炼废水经处理后一般回用于生产系统，但由于生产工艺对用水水质有一定的要求，往往无法做到零排放。经处理后符合排放标准的废水仍含有微量的重金属离子，由于累积作用，废水外排对外界水体仍会产生污染；此外，我国水资源短缺已成为社会经济发展的瓶颈。因此，实现铅锌冶炼废水零排放，即可节约用水，又能根治水环境污染，具有重要的经济价值和现实意义。5治理技术比较分析
根据对广西区内柳州华锡集团来宾冶炼厂、原柳州锌品股份有限公司、原柳州有色冶炼股份有限公司以及国内株洲冶炼厂、葫芦岛锌厂污水处理厂所采取的污水处理工艺进行分析，可发现目前国内对酸性重金属工业废水采取的处理措施均为中和沉淀法，只是所选用的工艺流程和设备稍有不同。
现将各厂污水处理工艺介绍如下：
（1）柳州华锡集团来宾冶炼厂、原柳州有色冶炼股份有限公司
柳州华锡集团来宾冶炼厂、原柳州有色冶炼股份有限公司污水处理站均为长沙有色冶金设计研究院设计，对含As硫酸污水采用低pH值铁砷氧化共沉法，脱
砷后的硫酸废水与冶炼污水一起用石灰中和法处理后，再经一系列絮凝、沉淀、压滤等处理工艺。
工艺流程见图5.7-1。
工艺流程评述：
①低pH值除砷，在除砷的同时，中和大部分硫酸，可减少二段中和的石膏产生量，提高二段中和渣中有价金属的品位，有利于二段中和渣的回收利用。
②斜板沉淀池容易堵塞，沉淀效果不理想。
③存在砷渣处理问题。
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第五篇：医院废水处理工艺详解
医院污水处理系统工艺
医院污水处理主要包括污水的预处理、物化或生化处理和消毒三部分。为防止病原微生物的二次污染，对污水处理过程中产生的污泥和废气也要进行处理。
1.1 预处理
医院污水进行预处理的主要目的是去除污水中的固体污物，调节水质水量和合理消纳粪便，利于后续处理。
1.1.1 化粪池
用于医院污水处理的化粪池主要有普通化粪池和沼气净化池
普通化粪池和沼气净化池的原理是通过沉淀的作用先将有机固体污染物截留，然后通过厌氧微生物的作用将有机物降解。沼气净化池处理效率优于普通化粪池。
化粪池的沉淀部分和腐化部分的计算容积，应按《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)第3.8.2～3.8.5条确定。污水在化粪池中停留时间不宜小于36ｈ。对于无污泥处置的污水处理系统，化粪池容积还应包括贮存污泥的容积。
1.1.2 预消毒池
预消毒的目的是降低污水中病原微生物的含量以减少操作人员受到病原微生物感染的机会。
1、传染病医院病人的排泄物进行预消毒后排入化粪池。
2、传染病医院污水在进入污水处理系统前必须预消毒，预消毒池的接触时间不宜小于0.5小时。常用的消毒剂有次氯酸钠、过氧乙酸和二氧化氯等，粪便消毒也可采用石灰。
3、对于普通综合医院，可不设预消毒池。
4、生化处理如采用加氯进行预消毒则需进行脱氯，或采用臭氧进行预消毒。
1.1.3 格栅
在污水处理系统或水泵前宜设置格栅，格栅井与调节池可采用合建的方式。
1、传染病医院的格栅应选用自动机械格栅；在普通医院宜选用自动机械格栅(小规模可根据实际情况采用手动格栅)。
2、格栅井应密闭，设置通风罩，收集废气以进行集中处理；
3、栅渣与污水处理产生污泥等一同集中消毒，外运焚烧。消毒可采用巴氏蒸汽消毒或投加石灰等方式。
4、设计应遵循《室外排水设计规范》GBJ 14－87(1997)等有关规定。
1.1.4 调节池
1、医院污水处理应设调节池。连续运行时，其有效容积按日处理水量的30~40%计算。间歇运行时，其有效容积按工艺运行周期计算。
2、调节池宜分二组，每组按50％的水量计算。
3、调节池应采用封闭结构，设排风口，防沉淀措施宜采用水下搅拌方式。
4、调节池产生污泥定期清淘，与污水处理产生污泥一同处理。1.2 加强处理效果的一级处理
加强一级处理效果宜通过两种途径实现：对现有一级处理工艺进行改造以加强去除效果和采用一级强化处理技术。
1.2.1 一级强化处理
医院污水的一级强化处理一般采用混凝沉淀、过滤、气浮等工艺。过滤的固液分离方式需要反冲，操作管理较为复杂，而气浮工艺中气体释放易导致二次污染。所以医院污水中一般采用混凝沉淀工艺。
医院污水的一级强化处理宜采用混凝沉淀工艺。混凝、沉淀池应分二组，每组按50％的水量计算。
1、污水处理量小于20m3/h时，沉淀池宜设备化，可采用钢结构或其他结构形式的一体化设备，池形宜为竖流式或斜板沉淀池。当污水处理量大于20 m3/h时，沉淀池宜为钢筋混凝土结构，池形宜为竖流式或平流式沉淀池。
2、当沉淀池体采用钢结构时，必须采取切实有效的防腐措施。
3、当采用斜板沉淀池，必须设置斜板冲洗设施。其他形式的沉淀池需采取便于清理、维修的措施。
4、设计应遵循《室外排水设计规范》GBJ 14－87(1997年版)等有关规定。
1.2.2 对现有一级处理工艺进行加强处理效果的改造
改造应根据实际情况，充分利用现有处理设施，对现有医院中应用较多的化粪池、接触池在结构或运行方式上进行改造，必要时增设部分设施。
有改建场地时，可将调节池用作沉淀池，在化粪池旁增设调节池。
场地不足时可在地面上增设混凝沉淀池。1.3 生物处理
医院污水采用生物处理，一方面是降低水中的污染物浓度，达到排放标准；另一方面可保障消毒效果。生物处理工艺主要有活性污泥法、生物接触氧化法、膜生物反应器、曝气生物滤池和简易生化处理等。
1.3.1 活性污泥法
活性污泥法是以悬浮生长的微生物在好氧条件下对污水中的有机物、氨氮等污染物进行降解的废水生物处理工艺。
1.工艺特点
活性污泥工艺的优点是对不同性质的污水适应性强，建设费用较低。
活性污泥工艺的缺点是运行稳定性差，容易发生污泥膨胀和污泥流失，分离效果不够理想。
2.设计参数
曝气池和二沉池设计遵循《室外排水设计规范》GBJ 14－87(1997)有关规定；
曝气池污泥负荷根据出水有机物和氨氮要求，需要时应满足硝化要求。
3．适用范围
传统活性污泥法适用于800床以上水量较大的医院污水处理工程。对于800床以下、水量较小的医院常采用活性污泥法的变形工艺——序批式活性污泥法（SBR）。
SBR工艺是活性污泥法的一种变型。SBR按周期循环运行，每个周期循环过程包括进水、反应（曝气）、沉淀、排放和待机五个工序。SBR单个周期的进水、反应、沉淀、排放和待机都是可以进行控制的。每个过程与特定的反应条件相联系（混合/静止，好氧/厌氧），这些反应条件促进污水物理和化学特性有选择的改变。
SBR工艺具有流程简单、管理方便、基建投资省、运行费用较低、处理效果好及设备国产化程度高等优点。
1.3.2 生物接触氧化工艺
生物接触氧化工艺采用固定式生物填料作为微生物的载体，生长有微生物的载体淹没在水中，曝气系统为反应器中的微生物供氧。由于生物接触氧化法的微生物固定生长于生物填料上，克服了悬浮活性污泥易于流失的缺点，在反应器中能保持很高的生物量。
1.工艺特点
（1）生物接触氧化法对冲击负荷和水质变化的耐受性强，运行稳定。
（2）生物接触氧化法容积负荷高，占地面积小，建设费用较低。
（3）生物接触氧化法污泥产量较低，无需污泥回流，运行管理简单。
（4）生物接触氧化法有时脱落一些细碎生物膜，沉淀性能较差的造成出水中的悬浮固体浓度稍高，一般可达到30mg/L左右。
2.设计参数
（1）生物接触氧化池的填料应采用轻质、高强、防腐蚀、易于挂膜、比表面积大和空隙率高的组合体。
3．适用范围
生物接触氧化法适用于500床以下的中小规模医院污水处理工程。尤其适用于场地面积小、水量小、水质波动较大和污染物浓度较低、活性污泥不易培养等情况，管理方便。
1.3.3 膜-生物反应器
膜-生物反应器(Membrane BioReactor，MBR)是将膜分离技术与生物反应器结合在一起的新型污水处理工艺。根据膜分离组件的设置位置，可分为分置式MBR和一体式MBR两大类。
1.工艺特点
MBR工艺用膜组件代替了传统活性污泥工艺中的二沉池，可进行高效的固液分离，克服了传统工艺中出水水质不够稳定、污泥容易膨胀等不足，具有下列优点：
（1）抗冲击负荷能力强，出水水质优质稳定，可以完全去除SS，对细菌和病毒也有很好的截留效果。
（2）实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离，使运行控制更加灵活稳定；生物反应器内微生物量浓度高，可高达10g/L以上，处理装置容积负荷高，占地面积小，减小了硝化所需体积。
（3）有利于增殖缓慢的微生物的截留和生长，系统硝化效率提高。可延长一些难降解有机物在系统中的水力停留时间，有利于难降解有机物降解效率的提高。
（4）MBR剩余污泥产量低，甚至无剩余污泥排放，降低了污泥处理费用
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