仪征工业污水一体化处理设备性能稳定

仪征工业污水一体化处理设备性能稳定

随着国家环保标准的提高，工业园区通过建设污水处理站来达到国家污水综合排放标准。根据工业园区污水的特点以及污水处理的要求，分别介绍了三种常用的污水处理工艺：A2/O工艺、SBR工艺、氧化沟工艺，并比较和分析了这三种工艺的优缺点。经过综合比较，结合园区污水特点以及处理要求，确定A2/O工艺为工业园区污水处理的工艺。

随着人们对水资源保护意识的提高，企业越来越重视水污染问题。为充分防止水污染，保护生态环境，创造良好的工作和生活环境，企业根据国家环保标准及要求，对工业园区的污水在排放前通过污水处理站进行收集和处理。而污水处理站建设的核心因素就是污水处理工艺，这是污水处理站建设中最重要的步骤之一。同时，它也对污水处理站的投资成本、运行成本、出水水质、运行管理等都起着决定性的作用。因此，选择经济、合理、科学、行之有效的水处理工艺成为企业重点关注的问题。

随着社会的进步，工业化成了社会发展的必然趋势，社会越发展，工业化进程会越快，工业化带来的好处是显而易见的，科技更发达，交通更便利，社会发展来到了一个新的高度，但社会发展的铁律告诉我们，工业化带来好处的同时势必会带来一些负面影响，比如环境问题，尽管人类在发展过程中极大的想要找到环境与工业化共同发展的渠道，但是相对的牺牲是不可避免的。

　　在城市化越发加快的今天，大量的工业重金属废水会排放到城市中去，这对大气，环境，水等等一系列自然环境造成非常大的影响，重金属废水中含有的有毒元素会对人们的身体健康产生着巨大的威胁。因此在工业化进程中，如何解决重金属废水排放问题以及对工业重金属废水治理工程的设计都是亟须解决的问题。

　　2、工业重金属废水的特点

　　当今社会，工业化程度越来越高，工业化所带来的副作用也越来越明显，其中危害最大的重金属废水就是其中之一。在重工业企业的生产过程中，重金属废水随时都在产出，这类废水中主要有cu，cn，cr等有毒的化学元素，具有非常高的毒性，并且水质水量波动大。一旦这些有毒的废水流进城市的土壤中，不仅会危害环境，还会威胁到人类的健康。因此工业重金属废水存在着污染范围广，危害程度大等特点。

　　3、工业重金属废水的处理现状

　　3.1 传统重金属废水处理的方法

　　在处理工业重金属废水中，传统的方式有化学沉淀法、电化学法等。

　　化学沉淀法是传统的处理工业重金属废水一种技术之一，主要以沉淀法为主，沉淀法处理重金属废水是当前中国乃至世界上主要的工业重金属废水处理手段，依靠着向工业废水中加碱中和剂，让重金属废水的化学元素与中和剂发生化学反应，从而将难以分解的物质分解为氢氧化物或碳酸盐沉淀，然后去除。

　　电化学法也是处理重金属废水的手段，主要依靠的是应用电解的基本原理。工业重金属废水中主要的成分是化学成分，通过电解，这些化学元素会在阴阳两极上发生氧化还原反应。这种方法的优缺点很明显，优点是占用的空间小，工艺技术比较成熟。缺点就是不能够大范围的处理废水，而且耗电量大。

　　3.2 重金属废水处理的新技术

　　随着时代和科技的发展，一些新兴的重金属废水处理方法开始登上历史舞台，纳米技术就是其中之一。所谓的纳米技术就是通过压力驱动来进行膜的分离，用纳米技术处理重金属废水还是有非常明显的优势的，最主要的就是纳米过滤的设备价格没有那么的高昂，在耗能上又很低，可以预见，利用纳米技术处理工业重金属废水在以后一定会成为主流。

　　除了纳米技术，还有基因工程技术。作为新技术处理工业废水，基因工程技术有着一定的优势，通过一些学者的研究可以看到，用基因工程技术处理重金属废水主要是依靠用外源基因注入基因中，用来改变微生物的细胞，通过这一手段让重金属元素实现对生物的高效富集。

　　4、工业重金属废水治理工程设计

　　4.1 工业重金属废水治理工程选址的合理性

　　由于处理的是工业重金属废水，毒性强且难分解，所以对工业重金属废水处理工程的选址非常重要。在进行工程施工前，要科学的对工程位置进行分析，还要对需要处理的工业重金属废水量进行预测。预测不应该是盲目进行的，在对一些已经开始进入建设的工业重金属废水治理工程，有环境测评的，主要依据还是工程项目环评报告中的废水量数据进行预测，在对一些还没有动工的工程，在预测工业重金属废水量时，可以与同类企业进行类比，从而估算得到大概的数据，然后对得到的数据进行科学的分析得到相关结论，最后依靠结论来选定工业重金属废水处理工程的位置。

　　除了预测工业重金属废水总量，还要对厂区内可能出现的降雨量进行计算，一些重工业企业在生产过程中会排放出一些有毒的重金属元素。在重金属废水治理工程选择建厂的厂区内如果不能对可能出现的降雨量做计算做出相应的排水设计，则很有可能会被雨水淹没造成更大的重金属污染源。

　　在进行重金属废水处理厂选址时，要同时考虑到上述的情况，确保工程实施的可行性，避免可能出现的二次污染。

　　4.2 工业重金属废水处理的工艺运用

　　在进行工业重金属废水处理工程设计时，首先要考虑的是水质的问题，不同水质对废水处理用何种手段方法都有着不一样的要求，一般来说采取的工艺是沉淀——砂滤——活性炭吸附——除砷的工艺。

　　整个工艺流程先是让废水流进调节池，匀质匀量，进入调节池后开始进行废水处理，这其中泵会将废水送进反应槽，在反应槽中，废水中的氢氧化钠会发生中和反应，酸碱度控制在8~9之间，这样的反应会持续30min，反应之后，水会流进絮混槽，絮混后会流进沉淀槽，沉淀后再通过废水处理中专业的装置，最后将一些重金属元素吸附出来，以达到排放的要求。

　　4.3 对水环境的检测

　　工业重金属废水治理工程在实施的最后阶段，还要对水环境进行检测，凡是对工业重金属废水进行处理的企业所处理的废水一定要达到相关的排放要求，如总排口达《污水综合排放标准》三级标准等等。

　吸附法作为常用的铅蓄电池废水的处理方法之一，其简单高效，产生污泥量少，一直在去除重金属和难降解污染方面有着优势。其主要分为物理吸附和生物吸附。物理吸附主要有常见的活性炭、树脂和电气石等，而其他物理吸附剂以及生物吸附剂能得到实际推广应用很少。张青等研究发现当电气石粒径为0.5μm，反应pH=6.0，吸附时间为20min时，用于处理铅初始质量为18~41mg/L的蓄电池废水，铅的去除率可达99.5%。

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电气石在国外水处理行业盛行，在我国废水处理中较少应用。因此，开发高效的吸附材料应用于重金属废水中一直是研究者的热点方向。Tao等以污泥和甘蔗渣为原料制备对蓄电池废水中的Pb(II)吸附的吸附剂，在800℃下热解0.5h，得到最大表面积为806.57m2/g的有机官能团。研究表明，在pH=4.0的条件下，60%硝酸时对Pb(II)的吸附量最高。Zhou[6]等采用简单的一步溶胶——凝胶法制备了海绵状的聚硅氧烷氧化石墨烯(PSGO)凝胶吸附剂用于去除废水中的铅。研究发现对Pb(II)的最大吸附量达到256mg/g。其具有优异的机械强度和高效的吸附/再生能力，可重复使用性。在静态处理工艺中，经过5个循环后，实际工业废水中Pb(II)可由3.225mg/L将至0.01mg/L以下。值得注意的是，在固定床柱中原位再生PS-GO凝胶吸附剂是可行的，具有污泥量少的优点。可作为大规模吸附技术处理实际重金属废水的技术。

　　1.2 膜分离法

　　膜分离方法是利用选择性透过原理开展的，使Pb(II)和悬浮物和有机分子等其他污染物被截留而水分子通过膜孔实现净化。在铅蓄电池废水中使用较多的膜分离法有液膜，超滤和反渗透等，其具有操作方便、效率高、渗透量大和不易产生二次污染等优点。

　　其中胶团强化超滤技术(MEUF)是指向废水中加入适量表面活性剂，达到一定浓度形成胶团，使水中的重金属吸附或键合在胶团中，并被超滤膜截留。张志彬等探讨鼠李糖脂强化超滤技术对含铅废水的处理效果。研究表明，影响重金属离子铅去除率因素主要是pH值，鼠李糖脂浓度次之。其最佳条件为鼠李糖脂浓度为8CMC，pH=9，操作压力为300kPa，最大Pb(II)去除率可达到89.66%。国外也有采用为微纳米气泡技术(MNBS)对含铅及强酸性等重金属工业水体(譬如铝(14.967mg/L)、铅(4.227mg/L)、强酸性(pH为0.55))进行处理。其中空气压力为90Pa，MNB的尺寸为7μm，水流量为4.67L/min。应用微纳米气泡技术处理不同浓度的铅废水，其研究结果表明，铅的去除率能达到93.75%以上。

　　反渗透处理方法具有成本低廉，处理工艺稳定可靠的特点，目前其已经在含铅废水中得到广泛应用。李红艺等[11]通过调节pH值，然后依次加入Na2S、、PAC、PAM工艺，对铅酸电池厂反渗透处理浓水进行铅离子、镉离子的有效去除进行研究。研究表明，pH调节为9.5，依次加入200mg/LNa2S、50mg/LFeSO4、10mg/L聚合氯化铝(PAC)、5mg/L聚丙烯酰胺(PAM)时，浓水中Pb2+、Cd2+被沉淀剂去除效率分别为98.2%、95.8%。这让反渗透浓水难以处理的难题得以缓解。

　　1.3 离子交换法

　　离子交换法是靠交换剂自身的自由离子与被处理溶液中离子交换实现的。一般有离子交换树脂、沸石等。近些年来，各种各样新兴树脂或优化后的商业树脂层出不穷。而离子交换树脂对于金属离子而言，是一种良好吸附剂，结合铅蓄电池废水酸性，铅浓度低的水质特点，适合使用离子交换树脂来吸附Pb2+，进而通过化学沉淀处理技术除铅，并且铅泥可直接回收。李冰璟等将螯合树脂、强酸树脂和弱酸树脂进行比较来研究对铅酸蓄电池生产废水的铅去除效果。研究发现，强酸树脂较为适用，其平衡接触时间为30h，pH为2.5，而且适当提高废水流速和吸附温度均能对强酸树脂的吸附起到促进效果。但因成本性问题，尚未应用于工程中。

　　2、化学处理方法

　　2.1 化学沉淀法

　　化学沉淀法是在铅蓄电池废水中加入沉淀剂进行反应，比如石灰，烧碱，磷酸盐以及硫化物，最终使铅离子以沉淀物的形式析出。化学沉淀法是目前使用较为广泛的方法，其处理效果较好。

　　何绪文等研究硫化钠沉淀法处理含铅废水，研究表明Pb2+与Na2S的加药量的最佳物质之比为3。其中当pH>6时，经过化学沉淀反应后，铅浓度能达到排放标准，沉淀物的粒径为2.62μm，去除率稳定且约为99.60%。

　　柳健等以实际蓄电池废水作为研究对象来研究化学沉淀法的最佳工况，研究表明：

　　(1)对于实际铅酸蓄电池废水的最佳pH为7.5~11.5;

　　(2)固体悬浮物的吸附作用和共沉淀作用都能使使废水中的铅去除更快更

　　(3)温度在合适范围内升高有利于实际废水中Pb(II)的去除。

　　2.2 絮凝法

　　絮凝法是指在铅酸蓄电池废水中投加一定量絮凝剂凝聚水中金属离子。絮凝剂的种类繁多，主要分为无机絮凝剂、有机絮凝剂、微生物絮凝剂和复合絮凝剂几种。而絮凝法分为化学絮凝法和电絮凝法。

　　无机-有机复合絮凝剂具有电中和以及吸附架桥能力，絮凝效果更为突显。尽管复合絮凝剂也存在难降解、污染环境的问题，但能应用水质的范围广，药品使用量少，效率高，仍不失为是一种优选的絮凝剂。尹大伟研发的PAC-CTS复合絮凝剂用于处理60mg/L含铅、铜的合成废水，当调节pH=8、投加量为5mg/L时Pb2+去除率为72%。PAC-CTS的协同作用能提高絮凝效果以及降低投药量。

　　而电絮凝法是电解法与化学絮凝法的结合体，利用可溶性阳极在外电流作用下被溶蚀、氧化生成大量阳离子，再经过水解、聚合作用生成一系列多核胶体达到去除铅离子的效果。

　　陈寒秋等采用电絮凝技术处理后，连续两个月出水水质检测结果表明，废水经电絮凝法深度处理系统中的Pb日均去除率可达到97.50%。电絮凝法具有设备占地面积小，操作简便、能实现废水的深度处理等优点，缺点是耗电量大、同时需要加入大量电解质。耗电量低、具有周期换向的高压脉冲信号电化学反应器的电絮凝法将是今后研究的方向。