林產(chǎn)化工生產(chǎn)中的廢水污染防治
化學(xué)先生 / 2019-07-20
林產(chǎn)化工生產(chǎn)中的廢水般不含重金屬和刷毒的化合物，多為懸浮的或溶解的有機(jī)物，它們雖不對(duì)人體產(chǎn)生直接的傷害，但清消耗水中的溶解氧，使水變臭，危及水中動(dòng)植物的生存，從而影響人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境。
(一)廢水污染的評(píng)價(jià)指標(biāo)
1. BOD(生物耗氧量)
BOD又稱為生化耗氧量，是表示廢水中可被生物降解的有機(jī)物質(zhì)的含量,它是通過(guò)微生物氧化待測(cè)樣品的需氧量來(lái)測(cè)定的。常用單位體積廢水所消耗的氧量(mg/L)來(lái)表示。廢水的BOD越高，則表明廢水中可生化降解的有機(jī)物越多，說(shuō)明廢水的污染越嚴(yán)重。
BOD的測(cè)定方法采用《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》GB7488 -87來(lái)執(zhí)行。分析檢測(cè)時(shí)，通常以5天的降解作為終點(diǎn)，其生化耗氧量寫作BOD5。
2.COD(化學(xué)耗氧量)
COD又稱為化學(xué)耗氧量，是表示廢水中能被強(qiáng)氧化劑分解的有機(jī)物含量。常用單位體積廢水中所消耗的氧量(mg/L)來(lái)表示。在分析檢測(cè)時(shí)，如果采用重鉻酸鉀為氧化劑，則COD標(biāo)記為CODcr;如果采用高錳酸鉀為氧化劑，則COD標(biāo)記為CODmn。
3.TOC(總有機(jī)碳)
ToC又稱為總有機(jī)碳，是表示廢水中有機(jī)物的總含量，它是不受污染物種影響的綜合反映廢水中有機(jī)污染情況的參數(shù)，以單位體積廢水中有機(jī)碳含量(mg/L)來(lái)表示。
4.TOD(總耗氧量)
TOD又稱為總耗氧量,這是反映廢水中有機(jī)物污染的另種表達(dá)方式，它采用儀器分析的方法進(jìn)行檢測(cè)，常用于科學(xué)研究中。
5.TOC(總有機(jī)氯化物)及AOX(可吸附的有機(jī)鹵化物)
TOCI表示廢水中總有機(jī)氯化物的含量,AOX表示可被吸附的有機(jī)鹵化物含量。由于吸附的有機(jī)鹵化物種類多僅有一部分脂溶性有機(jī)鹵化物能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響,這一部分能用環(huán)已烷等非極性溶劑進(jìn)行提取分析，稱為溶劑可抽提有機(jī)鹵化物,簡(jiǎn)稱為EOX。
6.懸浮物
懸浮物是指通過(guò)過(guò)濾的方法，能夠載留的固體物質(zhì)。廢水中的懸浮物使得水質(zhì)混濁，降低水體的透光性，使水生動(dòng)植物的生長(zhǎng)和發(fā)育受到影響，同時(shí)阻塞土壤孔隙,形成河底淤泥。
7.pH值
pH值是表示廢水酸性或堿性的重要參數(shù)。廢水的pH值過(guò)高或過(guò)低都對(duì)水生動(dòng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生影響，影響廢水的自凈化過(guò)程。
8.色澤
林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)中的廢水色度主要來(lái)自單寧、木質(zhì)素類等物質(zhì)。色澤很深的廢水不僅影響水生動(dòng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育，而且也導(dǎo)致廢水COD居高不下。
(二)林產(chǎn)化工廢水的基本特征
①木材抽提物和半纖維素等天然有機(jī)物的分解形成腐敗物，導(dǎo)致廢水的BOD升高。
②木質(zhì)素化合物、單寧類物質(zhì)和亞硫酸鹽等還原性物質(zhì)的累積，導(dǎo)致廢水的COD升高。
③細(xì)小纖維、樹(shù)皮和無(wú)機(jī)填料等固體形成懸浮物，使水質(zhì)產(chǎn)生渾濁。
④木質(zhì)素、單寧和染料添加劑等物質(zhì)使水色度加深，導(dǎo)致廢水的色度較深。
⑤萜烯類物質(zhì)、硫化物及重金屬催化劑等有毒物質(zhì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生傷害。
⑥殘留的酸或堿導(dǎo)致水質(zhì)的pH值不正常，對(duì)水中動(dòng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生影響。
(三)廢水處理的基本方法
廢水處理的基本方法主要有化學(xué)方法、生物方法和物理方法。化學(xué)方法是利用氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)和中和反應(yīng)，采用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)藥劑驅(qū)除有毒、有害污染物質(zhì)。生物方法是利用微生物的氧化還原反應(yīng),采用曝氣穩(wěn)定塘法、活性污泥法、生物過(guò)濾法等需氧處理方法和類似甲烷發(fā)酵法等厭氧處理方法,降解廢水中的有毒、有害等污染物質(zhì)。物理方法是利用廢水中固體雜質(zhì)的自身重力和某些有機(jī)污染物自身浮力,進(jìn)行沉降分離、氣浮分離和過(guò)濾分離，去除廢水中的污染物。
針對(duì)廢水的各單項(xiàng)指標(biāo)所進(jìn)行的具體處理方法如下:
1.去除BOD的一-般方法
去除BOD的一般方法有微生物的需氧降解和微生物的厭氧降解。
①微生物的需氧降解。對(duì)于低濃度的有機(jī)廢水，可適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，再鼓入適當(dāng)?shù)目諝?，調(diào)節(jié)廢水的pH值和水溫,使微生物能較好的繁殖，進(jìn)行氧化分解反應(yīng)，降解有毒有害物質(zhì)。具體實(shí)施方法主要有:活性污泥法、生物過(guò)濾法和接觸氧化法等。
②微生物的厭氧降解。對(duì)于高濃度的有機(jī)廢水，宜采用微生物的厭氧降解。該方法能耗較低,污泥量少，所需營(yíng)養(yǎng)物少，所以運(yùn)行費(fèi)用低。目前已開(kāi)發(fā)了厭氧濾池、升流式厭氧污染床反應(yīng)器、厭氧附著膨脹床和流化床、垂直折流厭氧污泥床和擋板式厭氧反應(yīng)器等許多微生物厭氧降解處理裝置。
2.去除COD的一般方法
去除COD的一般方法是采用凝聚-絮凝法。采用該方法處理廢水,需建廢水調(diào)節(jié)池、反應(yīng)池、沉降池和氣浮分離池。在凝聚過(guò)程中，需加入凝聚劑或絮凝劑。常用的無(wú)機(jī)絮凝劑有鋁鹽、鐵鹽和鈣鹽;常見(jiàn)的高分子絮凝劑有陰離子型、陽(yáng)離子型和非離子型三種,分子量一-般在300萬(wàn)~500萬(wàn)。凝聚-絮凝法不僅能去除廢水中的懸浮物，還可以去除與COD和色度有關(guān)的有機(jī)物。
3.污泥處理的一般方法
廢水中的固體物質(zhì)經(jīng)自然沉降或凝聚-絮凝沉淀后，形成了含水量高達(dá)95% ~ 99%的污泥，這些污泥經(jīng)過(guò)干化脫水后，可以得到25%左右的固形物，再經(jīng)進(jìn)一步 干燥、粉碎后進(jìn)行焙燒，所得產(chǎn)品可用做土壤改良劑、建筑材料和脫色劑。
4.廢水的pH值調(diào)節(jié)
廢水中的殘酸、殘堿經(jīng)中和處理后,其pH值可以調(diào)節(jié)到正常值。常用中和酸性廢水的中和劑為氫氧化鈉、氫氧化鈣、氧化鈣、碳酸鈉、碳酸鈣。常用中和堿性廢水的中和劑為硫酸、鹽酸和二氧化碳?xì)怏w。
5.復(fù)合方法
在設(shè)計(jì)廢水處理方案時(shí)，必須分析廢水的性質(zhì)和基本特性，要分析以下幾個(gè)主要方面:
①根據(jù)去除物質(zhì)的類別，選擇主要的降解處理方法。
②根據(jù)廢水處理要達(dá)到的預(yù)期效果，提出要解決的關(guān)鍵指標(biāo)，如BODCOD、色度等，選擇需要強(qiáng)化的關(guān)鍵技術(shù)。
③根據(jù)工廠的現(xiàn)有條件和排放指標(biāo)，選擇廢水處理的組合方式。一般，先進(jìn)行簡(jiǎn)單的一級(jí)處理，然后進(jìn)行二級(jí)處理，最后根據(jù)需要再進(jìn)行沙過(guò)濾或活性炭吸附的深度處理。
(四)廢水處理的主要工藝流程及設(shè)備
1.沉淀分離裝置
沉淀分離又分為澄清與濃縮。澄清是將廢水中的懸浮物沉降下來(lái)，獲得澄清水,沉降物通過(guò)濃縮，得到污泥。常用的裝置有輻流式沉淀池和斜管(斜板)沉淀池，結(jié)構(gòu)如圖1-42和圖1-43所示。
2.氣浮分離裝置
當(dāng)廢水中存在難以上浮和沉降的懸浮物，可采用氣浮的方法使之浮在水面上。實(shí)施氣浮分離時(shí)，首先使空氣過(guò)量地溶解在加壓水中通過(guò)使加壓水減壓使空氣在水中呈過(guò)飽和狀態(tài)，細(xì)小氣泡就釋放出來(lái),并附著在懸浮物顆粒表面，浮出水面。典型的裝置有斜板式加壓氣浮池，其流程圖見(jiàn)圖1 -44。
3.中和反應(yīng)池
在生產(chǎn)過(guò)程中,廢水的流量和酸堿度都隨時(shí)變化，所以中和反應(yīng)池需實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)中和的藥劑用量，如pH值的多池串聯(lián)控制方式設(shè)計(jì)了全自動(dòng)控制裝置,其流程見(jiàn)圖1-45。
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