廢水處理(lǐ)(wastewater treatment methods)就是(shì)利(lì)用(yòng)物(wù)理、化(huà)學和生物的方法對廢(fèi)水進行處(chù)理,使(shǐ)廢水淨化,減少汙染,以至(zhì)達到廢水回(huí)收、複用,充分(fèn)利(lì)用水資源。
一、廢(fèi)水處理方法
實驗室有機(jī)廢(fèi)水處(chù)理方法可以借鑒其它有機廢(fèi)水的處理。對於有機物濃度(dù)高(gāo)、毒性強、水質水量不穩定(dìng)的實(shí)驗室廢(fèi)水,生物(wù)法處(chù)理效果(guǒ)不佳,而物化法(fǎ)對此(cǐ)類廢水的處(chù)理(lǐ)表(biǎo)現出明顯(xiǎn)的優勢(shì)。有機廢水的處理(lǐ)方法主要有物理化學處理法和生物處(chù)理(lǐ)法。物化處理法是應用物理化(huà)學(xué)作用及其原理將廢水中的汙染物成分轉化(huà)為無害物(wù)質,使廢水得到淨化的方法。如光化學(xué)混凝法、氧化—吸附法(fǎ)、焚燒法、萃(cuì)取法(fǎ)、濕式(shì)催化氧化法、電化學法和膜分離法(fǎ)等。單獨(dú)利用物(wù)化法處(chù)理高濃(nóng)度有(yǒu)機廢水,不(bú)僅(jǐn)處理難(nán)度大、成本高,並且處理效果(guǒ)也不夠好,一般很少單獨使用。生物處理法是利用生(shēng)物降解水中的(de)汙染物質(zhì)作(zuò)為自身的營養和能(néng)源,同時(shí)使(shǐ)廢水得到(dào)淨化的方(fāng)法。在此介紹(shào)下關於(yú)實驗室汙水(shuǐ)處理的一些方法和(hé)工藝技術。
1、活性炭吸附法
活性(xìng)炭吸(xī)附法多(duō)用於去(qù)除用(yòng)生物(wù)或(huò)物理、化學(xué)法不能去除的微量呈(chéng)溶解狀態的(de)有機物。實驗室濃有機廢水含有大量試驗殘液(yè)和廢溶劑,其主要成(chéng)分為烷烴類(lèi)、芳香族以及(jí)能使液麵表麵自由(yóu)能降低很多的物質,且廢水濃(nóng)度高(gāo)、量小、呈酸性,很(hěn)適合用活性炭吸附處理。處理工藝流程為先經過簡單分離把廢水(shuǐ)中的有機(jī)相分離出來,再經過活性炭(tàn)二級吸附,cod的去除率可達到93%,同時活性炭還(hái)吸附部分無機重金屬離子。
臭氧類氧化法
臭氧長期以來就被認(rèn)為是(shì)一種有效的氧化劑和消毒劑,采用認氧化處理有機廢水(shuǐ)反應速度快、無二次汙(wū)染(rǎn)。能夠氧化單獨作用時(shí)難以(yǐ)氧化降解的有機物。
2、多相(xiàng)光催(cuī)化氧化法(fǎ)
該方(fāng)法能夠去除許多難降解或用其他(tā)方法難以去除的(de)物質,如(rú)氯仿、多氯聯苯、有機磷化合物、多環芳烴等也(yě)可以(yǐ)利用(yòng)此方法去除,大多數(shù)有機汙染物的去除率可達....。具有能(néng)耗低、操作(zuò)簡便、反應(yīng)條件溫和、無二次汙染等突出優點。
fenton試劑法
用fenton試劑法處(chù)理有機廢(fèi)水的試驗(yàn)中,ph可不必調節,硫(liú)酸亞(yà)鐵(tiě)(feso4)和雙氧水(h2o2)的用量為115g、410ml,反應時間在30min時(shí),可以達到較好(hǎo)的處理效(xiào)果(guǒ),cod去除率達到75%以上。在反應中能產生氧化能力(lì)很強的羥(qiǎng)基自由基(jī),使有機廢水中的有(yǒu)機(jī)物能很快的降(jiàng)解。該工藝具有設備簡單(dān)、反應條件溫和、操作方便等(děng)優點,在處理有(yǒu)毒有害難生物降(jiàng)解(jiě)有機廢水中有(yǒu)應用(yòng)潛力(lì),但(dàn)是該方法處理費用(yòng)高,隻(zhī)適用於低濃度、少量廢水的處理。
二(èr)、廢水處理級別
按處理(lǐ)程度,廢(fèi)水處理(主要是城市(shì)生活汙水和(hé)某些工業廢水)一般(bān)可(kě)分為三級。
一 級處理(lǐ)的任務(wù)是從(cóng)廢(fèi)水中去除(chú)呈懸浮(fú)狀態的固體汙染(rǎn)物。為(wéi)此,多(duō)采用物理處理法(fǎ)。一般經過一 級處理後,懸浮固(gù)體的去除率為70%~80%,而生化需氧量(BOD)的去除率隻有25%~40%左右(yòu),廢水的淨化程度不高。
二(èr)級處理的任務是大幅度地去(qù)除廢水中的有(yǒu)機汙(wū)染物 ,以 BOD 為例 ,一般(bān)通過 二級處 理後 ,廢水中的 BOD可(kě)去除80%~90%,如城市汙水處理(lǐ)後水中的 BOD含(hán)量(liàng)可(kě)低於30毫克/升(shēng)。需(xū)氧(yǎng)生(shēng)物處理法(fǎ)的各(gè)種處理單元大多能夠達到(dào)這(zhè)種要求。
三級處理的任務(wù)是進一(yī)步(bù)去除二級處理未(wèi)能去除的汙染物(wù),其中包(bāo)括微生物未能降解的有機(jī)物、磷、氮和可溶(róng)性無機物。三級處(chù)理是(shì)經二級處(chù)理後(hòu),為了從廢水中去(qù)除某種特(tè)定的(de)汙染(rǎn)物,如磷、氮(dàn)等,而補充增加(jiā)的一項或幾項(xiàng)處(chù)理單元。三級處(chù)理耗(hào)資較大,管理也較複(fù)雜,但能充分利用水資源。有(yǒu)少數國家建(jiàn)成了一些汙水三級處理廠。
三、實驗(yàn)室廢(fèi)水處理防範
高校實驗室(shì)廢水量少(shǎo),間(jiān)斷(duàn)性(xìng)強,危害性高,汙染物(wù)的組成不同,從而導致處理的原理(lǐ)和方法不同,因此,處(chù)理這類汙水有一定難度。目前處理此類(lèi)實驗室汙水(shuǐ)比較(jiào)成熟(shú)的方(fāng)法有以下(xià)幾種。
1、絮凝沉澱法
此方法適(shì)用於含有重金屬離子較(jiào)多的無機(jī)實(shí)驗廢水。當確定了廢水中的重金屬(shǔ)離子後,選出合適的絮凝劑,比(bǐ)如石灰、鐵鹽、鋁鹽等,在弱堿性條件下可形成Mn(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等絮(xù)凝狀沉澱,同時這些絮狀沉澱(diàn)也具有吸附作用,可(kě)以在去除(chú)重金(jīn)屬離子的同時,去除部分水中的(de)其他汙(wū)染(rǎn)物(wù),降(jiàng)低水(shuǐ)中化學需氧量,提(tí)高廢水的可生化性。
2、硫化物沉澱法(fǎ)
此方法主(zhǔ)要針對含(hán)有鎘、鉛、汞等重金屬(shǔ)較多的實驗(yàn)室汙水,一(yī)般是用Na2S或NaHS把廢(fèi)水(shuǐ)中(zhōng)的(de)重金屬(shǔ)轉變為難溶(róng)於水的金屬硫化(huà)物,再和Fe(OH)3共(gòng)沉澱進行(háng)分(fèn)離。具體做法:將(jiāng)廢水的PH值調到8.0-10.0,向廢水中加入過量的Na2S,使(shǐ)其(qí)生成(chéng)硫(liú)化物沉澱(diàn),再加入FeSO4作(zuò)為共沉澱劑,生成的FeS將水中懸浮的金屬硫離子吸附而形成共沉澱,靜置、分(fèn)離並過濾。
3、 氧化還原中和沉澱法
此方(fāng)法的原(yuán)理是:成離子狀(zhuàng)態的無(wú)機金屬離子可以(yǐ)利用(yòng)一些(xiē)還原劑將其轉化為(wéi)金屬單質,再經(jīng)過分離。常用的還(hái)原(yuán)劑有Fe、Zn、NaBH4、等
4、活性炭吸附法
此方法多用(yòng)於去除用化學或物理方(fāng)法不能去(qù)除的微量溶解(jiě)狀(zhuàng)態的有機物。具體(tǐ)處理方(fāng)法:將廢水分為有機(jī)和無(wú)機兩相並分離,再用活性炭進行二(èr)次(cì)吸附,這種方(fāng)法的(de)化學需氧量去除率可達93%,同時活性炭還能吸附部分無(wú)機金屬離子。
5、焚燒法
此方法適用於可形成(chéng)乳濁(zhuó)液之類的(de)汙水(shuǐ)。但要避免因使(shǐ)用此(cǐ)方(fāng)法而造成二次汙(wū)染(rǎn)。例如(rú),隻含有碳、氫、氧元素的有機廢物在燃燒時一(yī)般(bān)不會造成二次汙(wū)染,而含有鹵素、氮(dàn),硫等元素的(de)有機廢物焚燒時將會產生NO、NO2、SO2等(děng)多種有毒氣體,此時(shí)就應該考慮采用(yòng)其它的方法。
6、處理含重金屬離(lí)子(zǐ)實驗汙水的其它方法(fǎ)
在處理含重金屬(shǔ)離子的廢(fèi)水方法中,除了以上(shàng)的硫化物(wù)和絮凝沉澱法外,還有電解凝聚(jù)法、吸(xī)附法、磁分離(lí)法及還原離心法、離(lí)子(zǐ)交換(huàn)法等。比如利用還原離心法去除重金屬離子時,在6 000r/min條件下反應30min,汞離子的去(qù)除率達到....,鉛離子可達98.3%。
7、高(gāo)濃(nóng)度(dù)有(yǒu)機(jī)汙(wū)水處理方(fāng)法
處理高濃(nóng)度的有機汙(wū)水除了可以用上述的焚燒法和活性炭(tàn)吸附法(fǎ)外,還可以(yǐ)利用(yòng)溶劑萃取法、氧化分解法(fǎ)、水解法以及生物化學處理法等。例如廈門大(dà)學開(kāi)發的高濃度有機廢水水解―好氧循環一體生物處(chù)理(lǐ)技術,可(kě)實(shí)現高濃度有機廢水的生物處理(lǐ)。