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脱脂废水处理方法

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脱脂废水处理方法

脱脂废水处理方法范文第1篇

随着近年来汽车在国内的飞速普及增长,国内汽车行业不断膨胀扩张,汽车行业涂装废水成为一大课题,涂装废水目前主要采用工艺为分类预处理,然后混合进行微生物生化处理,以达到严格的排放标准才得以允许外排或进入下水道;涂装废水的处理已积累多年经验,在实际运行中出现了许多问题亟待改进。

汽车生产行业涂装废水通常包括脱脂废液、表调磷化废液、磷化废水、喷漆废水、电泳废液、电泳废水及其它清洗废水等生产废水。

汽车生产流程中,经过冲压和焊装成型的白车身含有大量的油脂,其主要是用来维护车身的防锈油,脱脂是用热碱液和有机溶剂清洗待处理的车身表面。碱液由强碱、弱酸、聚合碱性盐(如磷酸盐、硅酸盐等)、表面活性剂等配合而成。这些防锈油经过碱液及表面活性剂等物质的洗脱,形成强碱性的脂肪酸盐。脱脂废液污染物主要为石油类、COD、LAS、SSp、H等,其通常半月至3个月间隙排放,其中以石油类为最严重指标,可达到2 000mg/L~5 000mg/L左右,废水呈强碱性。其它厂内连续发生含油废水来自模具制造、模具清洗、总装车间淋雨试验等工序。

金属表面处理的前处理,一般有除油除锈、表调、磷化钝化。表调磷化工艺目的主要是给基体金属提供保护,在一定程度上防止金属被腐蚀,用于涂漆前打底,提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力。前处理工序主要产生废水为定期倒槽的表调磷化废液及洗槽废水,日常排放的磷化废水。通常表调、磷化废液倒槽周期为半个月到6个月或更长时间,表调、磷化废液浓度较高,通常SS为3 000mg/L左右,含磷酸根、镍、锌等金属污染物含量非常高,其中磷化废液通常pH值3~4。磷化废水为水洗槽排放废水,部分间歇排放或连续排放,该部分废水主要为金属离子与磷酸根污染。

电泳废液来自于磷化钝化后电泳漆膜工序定期倒槽液及洗槽废水,电泳废液通常3个月至半年周期间歇排放,电泳废液浓度较高,CODcr从20 000mg/L~40 000mg/L不等,呈酸性,通常pH为2~5,SS约1 000mg/L左右,由于排放周期较长,所以一次排水量较大。

喷漆废水主要来自于喷漆车间中涂打磨、面漆擦净、调漆装置、中涂循环水池等处,pH8~9,通常按半月或月为周期间歇排放。该部分废水主要污染物为漆渣残留、内含可溶性有机物较高,CODcr达到3 000mg/L~5 000mg/L左右,pH7~9。

以上各类废水由于性状及排放周期不同,通常宜分类收集单独进行处理。

2 各类废水分类处理工艺论述

通常涂装废水处理工艺是对各部分废水进行分类收集,单独预处理后,混入浓度较稀的各车间生产废水内再进行进一步的处理以达到排放标准。

2.1 脱脂废液处理

脱脂废液及模具车间等的含油废水内油脂通常以乳化油形态存在,宜先进行加酸酸化法及采用破乳剂(氯化钙)进行破乳,通常加酸酸化法将pH调节至2~3,使乳化剂中的高脂肪酸皂析出脂肪酸,这些高脂肪酸不溶于水而溶于油,从而使脱脂废液破乳析油。另外,加酸后使脱脂废液中阴离子所含的表面活性剂在酸性溶液中易分解而失去稳定性,从而达到破乳的效果。接着投加混凝剂、絮凝剂进行絮凝反应,经气浮处理后废水排入混合生产废水池冲稀再作深度处理。经气浮处理后,含油指标处理效率可以达到90%以上。

2.2 表调、磷化废液与磷化废水处理

表调、磷化废液由于其浓度较高,但水量较少,而将该部分高浓度废水均量兑入连续排放的低浓度的磷化废水中一并预处理。磷化废水处理主要污染物为重金属离子与磷酸根离子等,通常先行投加氢氧化钙将废水pH值调节至10~11,生成Ni(OH)2、磷酸氢钙沉淀,投加混凝剂与絮凝剂,经过混凝沉淀去除镍污染与磷酸根污染指标。由于污染离子浓度较高,通常一次混凝沉淀达到排放标准很难,首级CODcr去除效率约为50%~60%,第二级CODcr去除效率为20%~30%,经两级沉淀处理残留磷酸根及重金属离子浓度才能基本满足排放要求。

2.3 电泳废液处理

电泳废液与喷漆废水由于其CODcr浓度较高,水量较少,集中排放,通常设置间歇处理槽对其进行分类预处理。间歇处理采用混凝沉淀,手动控制分层排水、排泥。预处理后废水排至混合生产废水系统冲稀处理。电泳废液经混凝沉淀处理后CODcr可以降到2 000mg/L~3 000mg/L左右。

2.4 混合生产废水处理

各股高浓度废水经预处理后排入混合生产废水池与生产线排放其它低浓度废水混合,混合后废水CODcr约为1 000mg/L左右,混合液再次进行混凝沉淀处理后排至厂区综合污水处理系统。

2.5 综合污水处理

综合污水处理系统主体工艺取决于厂区生活污水来源量。通常为进一步保证出水达标排放,后续处理与厂区生活污水进行混合进行微生物生化法进行进一步的二级处理。汽车行业生产废水最主要的特点是间歇排放、冲击负荷较大,因此后续工艺的确定应结合厂内实际情况作出判断。

如南方城市生活污水浓度较低、地下水渗入量较大的情况,CODcr仅为20mg/L~80mg/L左右,则不宜采用生活污水引入生产废水处理系统进行生化处理。低浓度生活污水由于营养源不足,不足以补充生产废水系统生化营养需要,而较大的生活污水水量的引入反而增加系统建造成本。

采用微生物生化处理方法进行后续处理,由于涂装废水可生化性较差,B/C仅为0.1左右,则必须投加营养源,同时在微生物好氧生化前段增加厌氧水解工序以提高废水可生化性。通常厌氧设计时间宜为10h~16h。

通常按照上述各股废水预处理后再行混合生化处理的工艺,出水水质可达到下水道排放标准。

3 实际运行中碰到的问题

3.1 加药系统的控制模式选择

在物化混凝沉淀处理过程中,运行的关键是加药系统的合理设计配套。加药系统通常有高度自动化泵投药配置与高位箱多点重力投药配置方式。

高度自动化泵投药配置为系统采用各类药剂计量泵分别投药设置――按照同类药剂点对点计量泵投药配置,或相同类药剂多点一套计量泵投药配置。由于涂装废水种类较多,投药点较多,达30多点,如果点对点,则为保证系统正常运行,计量泵备用率较高,投资巨大;如采用同类药剂多点一套计量泵投药配置分点设置自动阀门与该分点系统连锁开停,则由于涂装废水各类废水其间歇排放变化周期不同、处理负荷变化不一,各类废水预处理系统运行时相互影响,致使加药量不能准确控制,从而影响处理效率,使系统不能稳定达标运行;同时,高度自动化配置,使系统高度依赖自动化,当自动化设备故障时操作困难。

高位箱多点投药分配方式,即配置好的药液采用泵提升至高位贮药槽,采用高位自流至各加药点的投药方式。各投药点设置流量调节阀及自动阀门,与各类废水集水池提升泵运行连锁,使各系统投药互不干扰。高位箱多点投药配置方式,在工程实施中应注意高位箱液位变化对投药流量的影响,宜在高位箱设置平衡水箱,或尽量减小高位箱液位变化,在自动提升液位设置时在药液提升泵允许启动周期范围内尽量缩小启泵液位与最高液位的差距控制。

3.2 设备的选用

在设备选用上,主要为各类药液泵、提升泵、污泥料泵的选择。

原水提升泵如电泳废液、电泳废水、磷化废水等宜选用不锈钢或PU材质潜污泵;加药泵根据投加药剂类型及加药控制模式,聚铁盐、酸、石灰、氯化钙等加药泵宜选用磁驱泵、不锈钢气动(或电动)隔膜泵等类型,阴阳离子PAM加药泵宜选用螺杆泵、隔膜泵等类型。

污泥系统的设计,如采用板框式压滤机,宜选用气动隔膜泵,如采用带机,宜选用管道污水泵等类型。

3.3 设备制作细节改进

在实际运行中,曾出现了许多细节的处理问题值得提起设计注意。

需要设备制作的部位主要为各股生产废水预处理单元设备,各预处理单元采用的加药混凝沉淀的物化处理方法,因此沉降效果是主要要素。

根据实际运行经验,由于设备制作高度受限,实际可能出现沉淀槽下部布水缓冲段过小,而使布水水流没有缓冲段直接进入斜板分离区,造成局部流速过大泛浑,所以在设计时需在有限高度下缩小污泥斗高度尽量设置足够的布水缓冲区。其次,运行中加入石灰、PFS、PAM等各类药剂,实际形成絮体松散,设计表面负荷不宜超过1.2m3/m2.h,通常在3小时左右必须人工手动排泥。

由于投加石灰品质参差不齐,在设备设计时,还需注意防止反应槽内沉积,造成频繁清理。宜在pH调节槽内死角设置曝气点或设备考虑定期排泥设计。

3.4 设备防腐工艺选择

由于涂装行业废水水质复杂,多以酸性废水居多,因此设备制作时需充分考虑防腐设计。防腐方式通常有衬胶、玻璃钢内衬、防酸漆等多种形式,同时防腐亦应注意生产工艺中可能有氯系药剂进入废水。

3.5 深度处理工艺配套上马的可行性

由于汽车行业废水排放的极不稳定性,且废水成分复杂,如设置深度处理,其面临冲击负荷较大,从而使超滤反渗透膜系统面临较大的寿命风险,因此应慎上工业复用水系统,或必须在深度处理回用系统进水设置多种在线监控仪表,以随时在原水超标状态下自动停机保证膜系统不受毁灭性破坏。一旦膜系统开机后,如需要长时间停机,则必须及时调配保护液注入反渗透膜壳内以保证反渗透膜正常寿命。

4 运行管理方式

由于涂装行业废水种类多,排放周期不定,所以要保证废水处理系统正常运行,首先得从管理入手。

首先,必须加强车间排水协调管理。车间必须制严格的排放制度,在满足生产线要求前提下,在废水处理系统可承受范围内分时排水,是最重要的举措。

其次,该系统自动化设置不宜过高,宜各单元单独可自控/手控切换,各单元自控各自独立,互不干扰。过分依赖自动化势必造成系统失稳甚至崩溃,因此废水处理站的值班管理制度必须强化到位。工作人员必须随时监控来水水源及水质浓度,调整各预处理单元运行状态、加药量并及时排泥,根据实际来水水质及预处理单元处理效果,调整进入后续生化系统处理量,尽可能减小后续生化处理系统的冲击负荷,以保证生化处理系统较高的处理效果。

5 结论

涂装废水的处理,设计是重点,管理是关键,在实际运行中不断摸索改进才能保障系统安全稳定运行。

脱脂废水处理方法范文第2篇

0引言

徐州皮革工业集聚区位于徐州市睢宁县,睢宁县是徐州市经济欠发达的县,制革是睢宁县的传统支柱产业和重点发展企业,全县拥有南海皮厂、兴宁皮业等制革、皮革制品加工企业10余家,从业人员达4000多人,有苏北皮革之乡美称。制革工业排放的废水特点是有机污染浓度高,悬浮物质多,水量大,废水成份复杂,其中含有有毒物质硫与铬[1-3],如不认真处理,排放后将对环境造成严重污染。

1制革行业的污染特点及其治理对策

制革业属于耗水量大、成分复杂、污染物浓度高的重污染行业。生产过程中排放的废水主要来源于制革过程中洗皮、脱脂、脱灰、软化、浸酸、鞣制和染色等工序。废水中含有大量的蛋白质、脂肪、无机盐类、悬浮物、硫化物,铬及植物鞣剂等有毒有害物质[4]。另外,制革工业污水全天排放水量的时间很不均匀。制革工业综合废水的水质特性为:COD质量浓度为3000~4000mg/L,BOD5质量浓度为1000~2000mg/L,SS质量浓度为2000~4000mg/L,pH值为8~11。另外制革废水的排放,还因为原料皮(牛皮、羊皮、猪皮)的不同,加工工艺的不同,成品皮革的不同(鞋面革、服装革、沙发革、箱包革等等),废水水质相差特别大,这些都是制革废水比较难治理的原因[5]。这些高浓度的污染物将会对环境带来严重的危害,造成当地农田作物减产,污染饮用水源,危害着周边居民身心健康[6]。

多数企业对生产工序中重点污染源废水(如铬鞣废水等)进行单独收集处理后再与其他工序排放的废水混合进一步处理,制革综合废水处理工艺可分为一级处理和二级处理,如有必要还可进行三级处理。一级处理主要由各种格栅、格网、沉砂池、调节池和沉淀池等组成。还可采用化学混凝、气浮等技术操作强化处理效果。二级处理单元是制革废水处理流程中最重要的操作单元,根据有无生物系统,可将目前国内制革综合废水处理工艺分为全物化处理和生物处理2大类。预处理高浓度含铬污水单独收集,加碱沉淀回收;高浓度含硫污水单独收集,催化氧化脱硫处理。综合治理其它制革污水(包括预处理后污水)通过综合管道输送至污水处理厂进行生物-化学二级处理。初级处理综合污水经细格栅、曝气沉砂池、调节池和初沉池,均衡水质水量,去除大颗粒无机物、部分COD和BOD5。二级处理即生物处理,传统活性污泥法,活塞流式反应器,鼓风曝气污水中污染物在此阶段最大程度降解或去除。化学处理最后污水进入化学池进行化学混凝沉淀,凝聚剂采用碱式氯化铝,斜管沉淀,污水中SS和COD进一步得到降低。污泥处理污水处理过程中产生的初沉污泥、剩余污泥和化学污泥集中汇集,经重力浓缩、污泥调质后,进入板框压滤机压滤脱水,滤液重返污水处理系统,滤饼由有关部门外运集中处理[7]。

2徐州皮革工业集聚区概况

徐州皮革工业集聚区位于睢宁县城区西部,控制性详细规划范围内建设用地面积约195.55hm2,其中建设用地为193.63hm2。生皮制革总产量限制为年加工200万张(折标准张牛皮)、蓝皮制革总产量限制为年加工400万张(折标准张牛皮),通过产业集群模式和入区企业的清洁生产水平提高,同时加大环保基础设施建设,对企业污染物实施集中治理,污染物治理措施得以加强。徐州皮革工业集聚区内的徐州中创污水处理厂一期工程总投资8808万元,规模2.25万t/d,已于2010年4月建成运行。

3工艺技术流程

制革综合废水生物处理具有一定的特殊性,即冲击负荷大、含盐量高,又含有一定数量的难生物降解的有机物,以及铬和硫化物带来的毒性问题。由于制革废水的含盐水平较高,并有多种较高浓度的有毒有害物质,抑制了微生物的活性和对有机物的降解速率,因此宜选用低负荷活性污泥法,且进入生物段之前必须进行有效的预处理。为保证徐州中创污水处理厂的正常和安全运行,应严格控制进入污水处理厂的徐州皮革集聚区各企业废水的排放水质,确保入驻各企业的污水预处理设施的正常运行,以保证进入徐州中创污水处理厂的污水水质满足设计水质标准的要求。集聚区企业排放的废水含有的第一类污染物总铬、Cr6+,必须在车间排口达标。各入区企业废水预处理的出水水质执行标准见表1。集聚区采取清污分流、分质处理。入区企业应按照《制革、毛皮工业污染防治技术政策》中有关废水治理工艺要求对废水进行分类处理,对各工序产生的含较高浓度有害成份的废水须先进行预处理。须进行预处理的废水包括含硫化物的废水、脱脂废水和含铬废水。对含硫化物的脱毛废液可采取酸化法回收硫化氢或催化氧化法氧化硫化物;对脂肪含量较高的脱脂废水可采用酸化法回收废油脂或采用气浮法使油水分离去除脂肪;对鞣制车间含铬量高的废水,采用合适的碱性材料和工艺使铬生成氢氧化铬沉淀,经压滤分离回收后按危险废物处理,避免铬进入综合废水处理后产生的污泥中。

3.1制革废水预处理

(1)含铬废水处理

含铬废水处理工艺是加碱沉淀,经压滤成铬饼,循环利用或单独存放,见图1。控制终点pH值为8.0~8.5,将铬污泥压滤后单独处理。铬回收率达99%以上,上清液中的总铬质量浓度通常小于1mg/L。

(2)含硫废水预处理

脱毛废水中硫化物含量较高,且基本上以硫化钠、硫氢化钠的形式存在,采用空气氧化法脱硫时,需向废水中通入空气,硫化物即被氧化为无毒的硫代硫酸盐或硫酸盐,化学方程式如下:(略)。该方法是一种成熟的去除硫化物技术,处理后污泥量小,析出的硫可回收利用,是一种最经济和广泛使用的方法,技术简单。使用曝气装置通入过量空气,催化剂(硫酸锰)计量后加入反应池中,质量浓度控制在30~100mg/L(硫酸锰用量为硫化钠用量的5%左右),这样可使含硫废水中的硫化物质量浓度降低到40mg/L以下,经处理后的废水中硫化物去除率可达到95%以上。与其它废水混合后硫化物浓度水平较低,满足集聚区污水处理系统工艺中对硫化物浓度要求。

3.2污水处理厂处理工艺

徐州皮革工业集聚区内的徐州中创污水处理厂最终确定采用优化后的物化+生化+奥贝尔氧化沟工艺,污水处理工艺流程见图2。原污水通过进水渠进入装有粗格栅的进水泵站,去除污水中较大的固体杂质后,由污水泵提升,经细格栅进一步去除污水中的杂质,进入沉砂池除砂。污水在初沉池停留后进入水解酸化池,在水解、酸化菌的作用下大分子物质转化为小分子物质,难降解物质转化为易降解的小分子物质,污水生化性得到提高。污水再进入奥贝尔氧化沟去除BOD5,COD等有机污染物和氮、磷。泥水混合物沉淀后上清液进入机械絮凝池,通过预先投加化学药剂达到化学除磷和去除胶体、细小悬浮物的作用。气水反冲滤池主要去除污水中浓度比较低的悬浊液中微小颗粒的一种有效方法,可以实现对污水进行深层过滤。沉淀池出水经ClO2消毒后排入受纳水体白塘河。

4运行控制参数及处理效果

徐州皮革工业集聚区内的徐州中创污水处理厂主要设计参数见表2。中创污水处理厂排放的尾水达到GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准A标准的要求后排入白塘河,然后通过地涵越过徐沙河,向南约9.2km进入新龙河,作为农灌用水。尾水主要控制指标见表4。在正常排放条件下,徐州中创污水处理厂尾水进入白塘河后,COD和总铬浓度能达到GB3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类水要求,对白塘河影响较小,不会降低白塘河水体功能质量。污水处理厂尾水正常排放时,无论是汛期还是非汛期,废水污染物经过稀释和长距离的衰减,对新龙河水质基本不产生影响。徐州皮革工业集聚区所在区域地下水属浅水,地表水和地下水联系较好。因此要求入区企业地面须严格防渗,在湿处理车间、含铬废水处理设施、化料库周界30m以内不得破坏地层,即禁止在这一范围内打井及开展其它破坏地层的活动,防止污染物直接进入地下含水层。各企业内污水管线要求架空敷设,并定期对皮革集聚区地下水进行监测。采取上述措施后,皮革集聚区地下水受污染影响较小。

脱脂废水处理方法范文第3篇

关键词:冷轧、环境污染、治理措施

中图分类号:X501文献标识码: A

冷轧生产线作为钢铁生产流程中的重要环节,主要包括酸洗机组、冷轧机组、镀锌机组、退火机组等。这些生产线在生产过程中对环境都造成了或多或少的损害。归纳起来主要有废气、废液、粉尘、噪声等污染。

1.冷轧生产线不同机组主要污染源

①酸洗机组:酸洗机组主要污染源是酸,体现在生产过程中酸的排放、回收及通过酸槽向环境中的排放等方式对环境造成损害。另外矫直机等设备运行时带钢表面氧化铁皮脱落产生的粉尘污染。

②冷轧机组:冷轧机组主要污染源是乳化液,体现在生产中液雾状的废气及废轧制油。另外,粉尘、废水、噪声也是污染环境的因素。

③镀锌机组:镀锌机组主要污染源是碱洗、刷洗、电解清洗、酸洗所产生的含酸、含碱废气废液,锌锅涂镀过程中产生的废气等,另外气刀的噪声污染。

④退火机组:退火机组主要污染源是碱洗、刷洗和电解清洗等过程排出的废水、废气。干平整机工作中产生的金属粉尘或湿平整机工作时产生的废气、废液。退火炉的废气污染。

2.主要污染源治理措施

2.1废气处理

钢铁工业是大气的污染大户,废气排放量非常大,钢铁工业废气治理必须贯彻综合治理的原则。努力降低能耗和原料消耗,这是减少废气排放的根本途径之一;改革工艺、采用先进的工艺及设备,以减少生产工艺废气的排放;积极采用高效节能的治理方法和设备,强化废气的治理、回收;大力开展综合利用。处理完废气中的粉尘只是简单的处理烟气中的颗粒物,其中的有毒物质以及一些有价元素的回收并不能解决,因此后续的处理要从根本上把冶金废气处理掉,需要对其成分的分析并加以处理。

冷轧处理线的废气主要是清洗钢板过程中产生的。镀锌机组、连退机组、脱脂机组的废气处理。这些机组的共同特征是机组设有各种清洗槽,通过这些清洗槽对带钢表面进行清洗,为后续工艺做准备。镀锌机组设有清洗槽、镀锌槽等,通过脱脂、酸洗、镀锌等工序对带钢进行表面化学处理。各类槽在生产过程中散发出含酸、 刷洗槽、碱洗槽、电解清洗槽等对带钢表面清洗,为后续工艺做准备。这些槽在生产过程中散发出有害气体,分别由排雾风机送入净化处理系统后排放到大气中。酸洗机组废气处理。目前的酸洗机组主要采用盐酸,盐酸挥发性比较强,特别是在生产过程中酸液是处在较高的温度下,这加剧了酸洗槽中酸液的挥发,产生含酸气体,为防止含酸气体挥发进大气,在每个酸洗槽都有水封,并且在每个酸槽盖都有排雾口,这些排雾口统一接到净化处理系统。由风机送入洗涤塔,经过填料层与喷淋的水进行气、液两相接触,进行充分的热质交换后,气体中的酸分被水吸收,而后流人塔底。净化的气体先经去雾器把水雾除去,然后通过液滴分离器除去大一点的水滴后排至室外大气。喷淋水通过填料层吸收了酸分后流人塔底,经水泵通过管道送人塔内进行喷淋,如此不断循环使用,塔底水的含酸浓度将不断增加,如不断循环使用,就会降低吸收酸分的效率。为此,就必须不断供给新水,除保持塔底有一定的水容积外,将多余的含酸废水经溢流管由废水泵送至贮酸站,最后在废水处理站进行处理。另外,保证酸洗槽内形成负压也是防止酸气外泄的重要措施。

2.2废水处理

冶金工业废水可以分为以下类型:悬浮物工业废水,主要是湿法除尘水、洗涤水、轧钢废水等;含无机溶物工业废水,以含有重金属离子、酸、碱为主的废水;冷却废水。根据不同污染物质的特征,有各种不同的废水处理方法,这些方法可按其作用原理划分为四大类:物理处理法,主要通过物理作用如重力作用、离心力作用、过滤作用、浮力作用等,以分离、回收水中不溶解的呈悬浮状态污染物质的废水处理法;化学处理法,通过化学反应来分离、去除水中呈溶解、胶体状态的污染物质或将其转化为无害物质的废水处理方法;物理化学法,利用物理化学作用除去废水中的污染物质,主要有吸附分离法、萃取法、气提法和吹脱法等;生物化学处理法,通过微生物的代谢作用,是废水中呈溶液、胶体、以及微细悬浮状态的有机性污染物转化为稳定、无害的物质的废水处理方法。

悬浮物废水的处理根据其废水特性,可以采用自然沉降、混凝沉淀、过滤等方法净化。自然沉降是根据重力作用将废水的悬浮物沉降进化废水的方法,在重力作用下,废水中比重大于1的悬浮物下沉,使其从废水中去除,可以分离废水中的原有的悬浮固体等。过滤法包括过滤跟反洗两个阶段,过滤就是截留污染物,反洗就是把污染物从滤料层中洗去,使之恢复过滤能力,以供不断循环利用。

处理含无机溶解物的工业废水的处理选用物理化学法处理。物理化学法主要有吸附法和离子交换法。吸附法主要是用于处理低浓度工业废水,利用多孔性固体吸附剂的表面吸附废水中一种或多种污染物溶质的方法。常用的吸附剂有活性炭、沸石、硅藻土、焦炭、木炭,以及大孔径吸附树脂等。其中活性炭是应用最广泛的,经过活性炭处理过的废水可以不含色度、气味、泡沫和其他有机物,能达到水质排放标准和回收利用的要求。离子交换法是利用离子交换剂的交换基团同废水中的金属离子进行交换反应,将金属离子置换到交换剂上予以除去。常用的离子交换剂有无机离子交换剂如沸石、磷酸错,有机离子交换剂如各种人工合成的树脂。处理有机物工业废水,这种废水耗氧且有毒,应采用物化与生化相结合的方法净化。利用自然界大量存在的各种微生物来分解废水中的有机物和某些无机毒物,通过生物化学过程使之转化为较为稳定的、无毒的无机物,从而使废水得到净化。生化法废水处理实际可以看做是一个微生物的连续培养过程,即不断的给微生物供给食物使微生物数量不断增加。

对于冷却水的处理我们要分净环水和浊环水。净循环水主要是设备间接冷却等用水,如连退炉辊冷却用水、酸泵冷却用水等。用后的水温度升高,水质没有受到污染,主要是对循环水进行降温。浊环水主要是直接接触原料钢板、钢坯用水,用后水温升高,水质受到污染,水中还有大量的氧化铁皮颗粒和少量油类。除冲氧化铁皮用水(水质、水温要求低),只经一级沉淀即可循环使用外,其余水一般经二级沉淀、过滤、除油、冷却后循环使用。

2.3粉尘处理

冷轧处理线的粉尘主要来源于使钢板产生较大变形的设备中,如矫直机、拉矫机、干平整机、焊机等。带钢通过矫直机、拉矫机及焊机时表面经挤压、弯曲、拉伸、矫直而产生大量烟尘,为搜集散发的含尘烟气,通常在这些设备配有上、下吸气罩,含尘气体经各自的吸气罩收集后汇集到主风管内并进人脉冲喷射式布袋除尘器净化,后由排风机排到室外。从除尘器底部漏斗落下的粉尘被收集到贮灰槽内,定期运走,供回收利用。

3.钢铁工业污染治理展望

随着国内近些年来环境持续恶化,特别是雾霾天气的逐渐增多,钢铁企业作为污染大户,来自社会的压力也越来越多。我国钢铁企业要想实现可持续发展,必须将环保视为企业的命脉,将环保当作一项长期的事业去做。国外钢铁企业曾经在环保问题上也有过困难,也走过弯路,但如今在环境治理方面已经取得了显著成效,他们在环境管理方面的做法和经验值得我国钢铁企业学习和借鉴。归纳起来,以下几方面是值得我们借鉴和思考的:

①要把环保问题当成是全社会的事情来抓,从战略上高度重视节能环保,统一规划,协调发展。

②发挥全民监督,从严管理,指标量化。不达标的坚决整改。

③适当引导,加强企业在节能环保方面研发、改造的动力。

④严格把关新建、改建项目的环保措施是否到位,必须做到产线投产后排放指标达标。杜绝新建产能带来新的环境污染问题。

⑤从循环经济的角度出发,把钢铁行业放入全社会大循环中,向新日铁等企业一样,消化城市废弃物,充分利用周边发电厂、水泥厂或化工厂等,不但解决了社会问题,还给钢铁企业自身带来了效益。

参考文献:

[1] 傅作宝.冷轧薄钢板生产[M].北京.冶金工业出版社,2005:415-437

[2] 谢武明,谢新民.我国钢铁工业中的清洁生产技术[J].冶金能源,2003,22 (3) :49-53.

脱脂废水处理方法范文第4篇

AOX的产生及污染问题越来越受到世界各国的重视,美国环保局提出的129种优先污染物中,可吸附有机卤化物约占60%,以AOX表征的有机卤化物已成为一项国际性水质指标,如何控制AOX的产生及污染成为各国实施可持续发展战略的重要组成部分。

在欧洲,AOX已经成为了衡量纺织染整废水排放的一个重要指标,而在我国,目前只有造纸行业将AOX指标列入排放标准。我国现行的《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287—1992)将生物需氧量(BOD5)、化学需氧量(CODcr)、色度、pH值等11项列为考核指标,AOX指标尚未列入其中,但目前正在修订的新版标准已将AOX纳入指标控制范围之内。研究和分析纺织染整废水中AOX的污染现状及污染原因将对纺织染整行业A0x的控制起到重要作用。

1 AOX的定义与相关标准

1.1 AOX的定义与危害

AOX是可吸附有机卤化物的英文缩写。这里的卤化物只包括氯化物、溴化物和碘化物,不包括氟化物。在有机卤化物测定过程中,有3个指标需要明确:AOX是对饮用水、江河水或废水中以有机结合方式存在的卤化物水平的量度;EOX表示可萃取有机卤化物,指脂溶性有机卤化物,它是由非极性溶剂从AOX中萃取出来的一部分;POX表示挥发性有机卤化物,指具有挥发性的有机卤化物。其中AOX的应用最为广泛,它包括EOX和POX的范畴,同时也包括一些亲水性的有机卤化物。

广泛用于纺织染整行业的有机卤化物是人工合成的产物,例如一些干洗剂、漂白剂、消毒剂、阻燃剂、杀虫剂、羊毛脱脂剂等。这些有机卤化物除了具有优异的使用性,同时也具有较大的环境危害性。其中有一些种类不易生物降解,属于持久性的生物累积性有毒物质,极易积存于人体和动物的脂肪组织内,具有致癌和致突变作用,对人类健康和环境构成危害。

1.2 AOX相关控制标准

1987年德国联邦废水法规定AOX的直接排放标准为100μg/L,间接排放标准为0.5 mg/L。1992年英国废水管理系统规定禁止排放含有A0lX的物质。欧洲和其他一些国家,如瑞典、芬兰、比利时、荷兰、挪威和澳大利亚也相继通过了AOX排放标准的相关法令。

欧盟在2002年5月15日的2002/371/EC关于纺织品使用生态标签(Eco—Label)的决定中也提出纺织品废水中AOX的排放标准:(1)人造纤维(包括粘胶、二醋酯、三醋酯、铜氨纤维和lyocell纤维等)生产中,AOX排放水平不得超过250 mg/kg(2)棉和亚麻等氯漂的最终漂白产品聚合度在1800以下时,AOX排放应低于100 mg/kg,其它纺织品应低于40 mg/kg。

我国对于AOX排放标准的研究尚在起步阶段,2008年修订的制浆造纸工业水污染物排放标准(GB35442008)已将AOX列入考核指标之一,但是我国现行的《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287—1992)中并没有对有机卤化物排放浓度进行限制。

2、纺织染整废水中AOX污染现状分析

目前关于我国纺织染整企业生产废水中AOX浓度值报道较少,为初步了解目前我国纺织染整废水中AOX污染情况,笔者选择属于江苏省太湖流域的6家典型的染整企业(编号:1~6)和1家印染废水集中处理厂(编号:7)开展了废水中AOX的取样与监测工作。太湖流域周围纺织印染企业众多,属于我国环境保护重点流域,因而具有较强代表性。

2.1 水样的采集与测定

用磨口玻璃瓶取样,取样量为500 mL(如果样品浓度低,取样量为1 L),样品瓶贴标签注明采样时间和采样地点。用5 mol/L的硝酸调节水样,使pH值在1.5~2.0之间,玻璃瓶内灌满水样不留气泡,并于4℃下保存。经过预处理的样品采用基于伟库论法的有机卤化物(TOX~OX)测定仪进行测定。

2.2 AOX监测结果分析

6家染整企业污水处理设施和1家集中污水处理厂出水水样的AOX检测结果见表1。

从表1可以看出,所调研的染整企业污水处理站进水AOX浓度较低,均在0.5 mg/L以下,远低于即将颁布的《纺织染整工业水污染物排放标准》中规定的限值,说明尽管纺织品加工整理过程中使用的部分染料和助剂含有A0x类污染物,但是并没有对生产废水OpAOX浓度造成很大影响。从污水站出水AOX检测结果中可以看出,有两个企业污水站的出水AOX浓度较高,分别达到21.5 mg/L和9.35 mg/L,超出新标准限值,其余4家企业及污水处理厂出水AOX浓度较低,均在0.2 mg/L以下,这是由于染整废水色度一般较高,废水处理单元末端一般需要加脱色剂辅助脱色,个别企业投加过量含氯脱色剂导致出水中AOX浓度迅速升高。

其中,4号企业污水处理设施各处理单元出水的AOX检测结果如图1所示。

由图1可以看出,生产废水从进水到二沉池过程中AOX浓度均在1 mg/L以下,变化幅度不大,二沉池出水投加含氯脱色剂后导致出水中AOX浓度高出进水10倍以上。分析可知,废水处理过程中使用的含卤素化学药剂,如次氯酸钠等脱色剂,是造成染整废水中AOX浓度升高的主要原因。由于加药处理一般在污水处理单元末端,一旦产生AOX,很可能导致A0x类污染物在没有经过后续处理的情况下直接排放进入环境水体中,直接对环境造成危害。

脱脂废水处理方法范文第5篇

1前言

超声波是频率高于20kHz,人们听觉无法感知的一种振动波,它又分为三部分:功率超声波(20~100kHz)、高频超声波(100kHz~1MHz)和诊断超声波(1~100MHz)[1]。19世纪末20世纪初,人们利用电子技术产生了超声波之后,超声波就凭借其方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能等优点广泛应用于生物、军事、医疗、机械、化学、纺织等行业。人们很早就认识到超声波在制革行业的潜在应用前景,并对其在鞣制、加脂和染色等工序中的应用进行了研究,但由于一些原因并未实现工业化生产。近年来,超声波技术的不断成熟和对皮革清洁化生产的绿色环保要求,大大地促进了超声波在制革行业的开发应用研究进程。

2超声波在制革工业中的应用理论基础

超声波是一种机械波,它的产生主要有3种方法[2]:利用机械装置的谐振产生的超声波频率一般为20~30MHz;通过磁性材料的电-声转换器产生的超声波频率在几千赫兹到一百千赫兹;利用在高频电压下的电致伸缩材料所产生电压的高频伸缩,可产生频率在100MHz到GHz量级的超声波。超声波在介质中的传播方式有横波和纵波,在传播过程中可与介质相互作用产生3种效应:①机械效应。超声波在传播过程中会引起分子的振动,增强质点的运动,加快能量的传递,促成液体的乳化和固体的分散;②热效应。超声波在介质的传播过程中,产生的振动能量不断被介质吸收转化为热能,从而使介质的温度升高;③空化效应。超声波的空化效应是聚集声能的一种方式,当其在液体中传播时,会由于液体微粒的剧烈震动而在其内部产生许多小空洞。这些小空洞的迅速胀大和闭合导致液体微粒之间产生猛烈的撞击作用,从而产生局部高压和高温,加快化学反应的进程。空化作用包括了气泡的形成、成长和崩溃三个过程,主要受频率、强度、溶剂、外部温度和压力等的影响,它是超声化学的主要动力,对萃取、分散和乳化等工艺过程具有很大的促进作用,奠定了其在制革工业中的应用基础。另外,在使用超声波处理某一化学过程之前,要根据实验材料性质和目的对超声仪器和设备进行选择,目前现有的声化设备主要有槽式、探头式、流动型和管型[3],其中槽式装置多用于实验室的化学反应研究,也可用于制革研究的小规模工艺试验;探头式设备的应用较多,目前已应用于制革污水处理工序中;流动型的超声装置可进行中等规模的工业研究;管型装备一般适用于高流速的粘性物质。

3超声波在制革工业中的应用

3.1浸水

浸水是制革过程的第一步,浸水的主要目的就是除去原料皮上的粪便、血污和可溶性的蛋白质,使原料皮恢复到鲜皮的状态,为后续加工创造条件。孙丹红等[4]将超声波作用于生皮,选取了20kHz和40kHz功率的超声波,对猪皮和羊皮进行了研究。实验结果显示,由于超声波的空化作用,破坏原料皮的细胞壁,释放出内容物,从而使生皮中蛋白质的溶出浓度比未施加超声波的要高,又通过显微镜观察切片的纤维结构无明显变化,说明经超声作用后的裸皮纤维结构未遭到破坏,可以将超声波直接处理生皮,以除去更多的纤维间质。

3.2脱脂

超声波的空化现象所产生的振动、分散和乳化等效应,可促进化学反应的进行。有报道从油科种子中提取油或从鳕鱼中提取鳕鱼肝油,超声波的施加可促进油脂的溶出,使提取率大大增加[5]。生皮的脂类物质主要存在于皮下组织、皮内游离的脂肪细胞和脂腺内,不同种类的生皮,脂肪含量差别很大,其中猪皮的脂肪含量较高,占皮质量的10%~30%[6]。油脂的存在会严重影响化学药品的渗透和半成品的涂饰,因此猪皮制革过程中,脱脂是一个非常重要的工序。孙丹红[7]研究发现猪皮脱脂过程中施加超声波,借助于其产生的空化、乳化和热效应,可以使猪皮中的脂肪组织受到明显的破坏,并且相当一部分的脂肪细胞破裂,油脂外溢,大部分的油脂都被除去,脱脂效果明显优于未施加超声波的生皮,并且对猪皮的胶原纤维结构无影响,对实现猪皮的加速脱脂具有一定的意义。

3.3脱毛

生皮脱毛是通过强烈的物理机械和化学作用,使角蛋白水解而除去(使毛溶解),从而使毛从真皮上脱落。目前常用的脱毛方法有碱法脱毛、生物酶脱毛等。Fridman[8]使用超声设备对生皮脱毛进行了研究,保持常温30min,超声波作用6h,与无超声波作用的毛皮相比,毛较容易脱落而且粒面光滑。

3.4鞣制

超声波在鞣制工序的应用中研究报道最多,主要有铬鞣、钛鞣、植鞣等,显著体现了施加超声波可以加快渗透速度、缩短鞣制时间的优点。Xie[9]利用自制超声波设备进行了戊二醛预鞣和铬鞣,使革的湿热收缩温度Ts提高了5℃。Matysalo[10]在此基础上进行了改进,鞣制前先除去酸液,再经超声波有方向性的辐照,可使奶牛皮吸收更多的鞣质,收缩温度可达100℃以上。近几年,对超声波在鞣制中的作用有了新的报道。孙丹红[11]在研究栲胶植鞣的过程中,使用了23.7kHz的超声波,在鞣制初期,超声波的空化作用使得植物鞣剂的胶体粒子分散,容易渗入皮革内部,加快了栲胶的渗透速度,一定程度提高了收缩温度。蒋岚[12]将超声波作用于以聚合物改性鏻盐为鞣剂的鞣制过程,同样可以缩短鞣制时间,提高鞣制的效率。彭必雨等[13]利用自制的超声波转鼓,在猪皮铬鞣的初期和末期分别施加超声波(23.7kHz),考察其对铬鞣过程的影响。结果显示,在铬鞣初期施加超声波,可加快铬鞣剂的渗透和促进铬鞣剂与皮胶原的结合,使Ts升高;但在铬鞣末期,超声波对铬鞣几乎没有影响;同时将超声波作用于铬鞣液后,鞣液的电荷组分和含量并没有发生变化;由此得出超声波在铬鞣过程中,只是由于空化作用促进了铬鞣剂的分散,并未改变鞣剂的分子结构,从整个铬鞣过程来看,影响不大。另外,他们还将超声波鞣制器和超声波转鼓结合起来,研究了20kHz和40kHz的超声波作用下的钛鞣过程[14]。与铬鞣不同的是,钛鞣过程中20kHz超声波的施加对鞣制的促进作用较为明显,使钛在革内部的分布更均匀,并且将钛鞣液进行超声预处理之后,再在超声作用下进行鞣制,效果更佳,Ts可达到102.6℃。

3.5染色

染色是制革生产中的重要工序,在改善革的外观,增加花色品种以满足消费者的需求,提高使用性能方面显得尤为重要。目前,皮革染色所采用的染料一般是化学合成染料,排放的废水中含有大量的有害物质污染环境。随着人们绿色环保意识的提高,皮革的清洁化生产成为研究的热点,如何提高上染率,减少环境污染,成为制革工业迫切需要解决的问题。超声波染色技术作为一种高效节能方法应运而生,自20世纪90年代以来,对其在染色中的报道层出不穷,成为制革专家的新宠。超声波在制革染色过程的施加包括三种情况:超声预处理染液再进行染色;超声预处理皮革再进行染色;在染色过程中施加超声波。Sivakumar[15-17]采用酸性红和酸性黑对以上3种情况进行了实验研究,结果表明超声预处理染液和坯革对上染率的提高基本无帮助,只有在染色过程中施加超声波才可缩短染色时间,明显的提高上染率。何有节[18-19]采用超声波对酸性黑ATT、直接耐晒黑SellaFastBlackBR7和酸性棕LurazolBrownN3G进行预处理,再对皮革进行染色,可提高染料的扩散系数,提高上染率,从而降低了染色废液中有害物质的含量,减轻了环境污染。Xie[20]在研究皮革超声染色时发现超声波的施加可以有效地缩短染色时间,加快染料的渗透,使得室温染色变得更容易。Sivakumar[21-22]研究了在超声波条件下,用酸性红染料对铬鞣革进行染色可大大缩短染色时间,提高染料利用率。几年之后,他们又在有无超声波对比条件下,进行染料的吸附平衡试验,并计算出了表观扩散系数,结果显示:超声波染色有助于提高所用金属络合染料的表观扩散系数,从而提高染料上染率。同时,超声波在天然染料的皮革染色中可起到相同效果,也可提高染料上染率,节省染料,增加色牢度[23]。

3.6加脂

超声波一般不直接作用于制革的加脂工序,而是对加脂液进行超声预处理之后再进行加脂。史楷岐[24],吴海萍[25]在多组分加脂剂的复配过程中施加超声波进行分散,可降低乳液粒径,增强加脂剂的使用性能。吕斌[26]通过超声技术处理改性菜油和蒙脱土,制备了改性菜油/蒙脱土纳米复合材料,考察了超声时间、功率等因素对该材料性能的影响。结果表明在超声功率600W条件下处理30min时,所得的材料性能最优,将这种复合纳米材料应用于皮革加脂中,可有效的提高弹性、柔软性、抗张强度和撕裂强度。Xie[27]将超声波(38kHz)预处理乳液,减小乳液的粒径,将其应用于加脂阶段,并在后期超声波作用一段时间,可提高油脂在革内的渗透性和分布均匀性,比传统加脂工序可提高皮革油脂含量达36%。Sivakumar[28-29]采用超声波对植物油和合成油脂进行预处理之后应用于皮革加脂过程。结果显示,超声波的施加有效地促进了油脂的乳化,减小油脂的粒径,促进其在皮革中的扩散和渗透,明显的提高皮革对油脂的吸收率。

3.7废水处理

制革废水主要来源于浸水、脱脂、脱毛、浸酸、鞣制和染色工序,其中含有大量的有机物和无机物,具有一定的毒性。据统计,2007年底中国皮革加工业向环境排放的废水保守估计约115亿t[30],给环境造成了严重的污染。上世纪90年代以来,美国、加拿大、德国、中国等实验室开始致力于超声波降解废水有机物的研究。超声技术的迅速发展,在处理废水有机物中的应用也越来越受到关注。李国英[31]利用超声技术强化混凝沉淀处理制革废水,超声波作用60s后,再加入混凝剂,COD的去除率最高可达73.2%,较之无超声波时提高了10%。方建德[32]考察了超声波的时间、强度和施加方式对铬鞣废水化学沉淀处理的影响,采用以CaO为主的混合药剂对废水进行处理时,加入碱剂后施加2min超声波,可将铬泥沉降时间缩短2h。可见,由于超声波较强的空化作用,使得废水中有机物热运动加快,降解能力增强,对制革废水处理具有明显的强化作用,可明显改善出水水质,减轻环境负担。

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