地埋式无动力生活污水处理一体化设备
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株冶是传统的铅锌冶炼企业,主要生产锌、铅、铜、镉、合金及硫酸等产品。在铅、锌冶炼工艺过程中产生大量含锌、铅、铜、镉、汞、砷等重金属的酸性污水,经石灰中和法处理后,重金属离子达到国家排放标准,但由于贵金属回收过程中有机萃取剂的使用,使废水中含有一定量的有机污染物,随着国家对环境污染防治和治理的力度加大,各种污染物的排放指标更为严格。2006年起,国家对废水中COD的排放实施总量控制与浓度控制相结合的方法。株冶废水COD含量为50～150mg/L,通过石灰中和处理可降至100mg/L以下,但由于总排水量大,导致COD的排放总量仍然较大,因此必须对废水进行深度处理,进一步降低COD。目前常规的处理工艺如混凝、沉淀和过滤等对有机物的去除率较低。活性碳具有发达的微孔结构和巨大的比表面积,是目前zui有效的吸附剂之一,用于废水的深度处理时,对色度和COD具有良好的去除效果。因此,实验采用活性炭吸附法对株冶废水进行了COD去除研究,得到了良好的效果。
实验原料
实验所用活性炭为粉末活性炭,实验用水为株冶重金属酸性废水经石灰中和处理后的出水。由于水样经长时间放置COD会自然降解,影响实验结果的准确性,因此每次实验水样均为当天所取临时样,COD含量在一定范围内变化。
实验步骤及工艺流程
取1000mL石灰中和处理出水,用硫酸调整pH值后加入一定量粉末活性炭,在磁力搅拌机上搅拌一定时间,过滤后检测滤液中COD含量。
分析及检测
COD采用重铬酸钾法测定。
实验结果与讨论
由于活性炭处理水所涉及的吸附过程和作用原理较为复杂,影响因素也较多。主要与活性炭的性质、水中污染物的性质、活性炭处理的过程原理以及选择的运转参数与操作条件有关。本研究主要从运转参数着手考察COD的去除效果。
小试实验结果表明,活性炭吸附处理株冶废水中和处理出水的适宜条件为:pH值为8.5,搅拌时间为0.5h,活性炭投加量为0.25g/L,温度为25℃,在此条件下,COD去除率为64.87%,出水水质稳定。
一般而言，制药废水的处理与脱色都是一起处理的，如朱雷等人的Eu掺杂ZnO光催化剂降解制药废水中用水热法将醋酸锌(Zn)和六水合硝酸铕(Eu)制成复合纳米棒光催化材料粉体，结合氢氧化钠沉淀剂来处理废水，结果表明，水热反应温度为160℃时，3%的Eu加上ZnO合成的复合纳米棒光催化材料效果较满意，时间为6h，波长为365nm处紫外灯光照射时间为150min是其脱色率达38.8%，COD的清除率达57.5%。单一的废水处理也同样可以使用复合脱色法，在肖玉峰的制药废水处理中使用了水力空化技术与臭氧氧化法。水力空化技术的原理是流体的压降现像在液体外部压力低于饱和蒸汽压的条件下会演变出一系列复杂的变化，变化过程大致如下产生压降现象后，流体中的气体会发生膨胀甚至溶出，当周围压力增大时，空化泡的体积会急剧减小甚至消失，在这一瞬间所产生的超大压强会使得其产生一系列反应，实验结果表明此法对COD的清除率为49.95%。
关晓琳等人在研究制药废水的处理时采用了膜法富氧曝气与好氧-厌氧-好氧相结合的方法，曝气是指将空气中的强行注入向中的过程，其目的是获得足够的溶解氧，此研究中将板式富氧膜与膜生物反应器相结合处理废水，结果表明在COD为2000～2500mg/L、反应时间30～45min，富氧曝气的效果达到峰值，COD去除率在83%之上。林旭龙采用了混凝法与生物接触好氧法进行废水脱色处理，生物接触好氧法是指在曝氧法的基础上，形成生物膜以后，投放微生物，使得微生物吸附在生物膜上起到活性污泥与生物过滤的作用。研究表明水力停留时间越长，反应越稳定，对有色基团的清除率越高，zui高可达88.6%。
纳滤和超滤技术经常被应用在废水处理中。将纳滤技术应用到城市污水处理中，可以有效降低城市废水的色度、浑浊度、有机物的含量;城市污水在经过超滤处理后，可以将其用于冷却循环水源，这大幅度地提高了对水的利用。此外，对毛织和毛皮加工过程产生的洗毛水进行处理，采用超滤技术可以对废水中的羊毛脂进行回收，通过处理后的洗毛水的浓度下降8～22倍，对于脂的截留率能够超过80%，COD去除率也超过80%。纳滤技术经常被应用到工业重金属废水处理中，应用纳滤技术对重工业生产过程中产生的废水进行处理：一方面可以实现对90%以上的废水进行回收，使其钝化;另一方面可以使肺水肿的金属离子含量浓缩约10倍。将纳滤膜应用在造纸废水处理中，不仅可以实现对废水中COD(约90%)的处理，而且其膜通量与传统的聚砜超滤膜相比更高。在石油工业中对纳滤技术进行应用：一方面可以去除酚(95%);另一方面也可以去除工业废水中的镍、钛、汞等高价金属，降低石油废水对环境的污染。在食品工业废水中应用超滤——纳滤组和对制造大豆乳清废水处理实验进行深度研究发现，通过纳滤对经处理后的乳清洗废液进行浓缩，浓缩后的溶液中的总糖总截留量约为75%。