精細(xì)化工廢水處理

1、精細(xì)化工廢水處理精細(xì)化工廢水處理 精細(xì)化工范圍廣，品種多，主要包括染料、精細(xì)化工范圍廣，品種多，主要包括染料、 農(nóng)藥、制藥、香料、涂料、感光材料和日用化農(nóng)藥、制藥、香料、涂料、感光材料和日用化 工等約工等約40多個行業(yè)，在國民經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮著多個行業(yè)，在國民經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮著 重要作用。精細(xì)化工廢水中的污染物屬結(jié)構(gòu)復(fù)重要作用。精細(xì)化工廢水中的污染物屬結(jié)構(gòu)復(fù) 雜、有毒、有害和難生物降解的有機物，治理雜、有毒、有害和難生物降解的有機物，治理 難度大且處理成本高。因此，有效治理精細(xì)化難度大且處理成本高。因此，有效治理精細(xì)化 工廢水技術(shù)成為環(huán)境工作者的重要課題。工廢水技術(shù)成為環(huán)境工作者的重要課題。 1

2、精細(xì)化工廢水的來源精細(xì)化工廢水的來源 1. 工藝廢水工藝廢水 生產(chǎn)中產(chǎn)生的濃廢水（有的有毒性），生產(chǎn)中產(chǎn)生的濃廢水（有的有毒性）， 不易生物降解，對水體污染較重。不易生物降解，對水體污染較重。 2. 洗滌廢水洗滌廢水 精制產(chǎn)品或中間產(chǎn)物中的洗滌廢水、反精制產(chǎn)品或中間產(chǎn)物中的洗滌廢水、反 應(yīng)設(shè)備的洗滌水等。這些廢水的污染濃度低，應(yīng)設(shè)備的洗滌水等。這些廢水的污染濃度低， 水量較大。水量較大。 3. 地面沖洗廢水地面沖洗廢水 散落在地面上的溶劑、原料、中間體和產(chǎn)散落在地面上的溶劑、原料、中間體和產(chǎn) 品等。這些廢水與企業(yè)的管理水平有很大關(guān)系。品等。這些廢水與企業(yè)的管理水平有很大關(guān)系。 4. 冷卻水冷卻

3、水 冷卻水回用與部分廢水混合冷卻水回用與部分廢水混合,增加了廢水體增加了廢水體 積。積。 5. 意外事故造成的廢水意外事故造成的廢水 操作失誤或設(shè)備泄漏操作失誤或設(shè)備泄漏,使原料、中間產(chǎn)物使原料、中間產(chǎn)物 或產(chǎn)品外溢而造成的污染廢水?；虍a(chǎn)品外溢而造成的污染廢水。 6. 二次污染廢水二次污染廢水 廢水或廢氣處理過程中可能形成的新廢水廢水或廢氣處理過程中可能形成的新廢水 污染源，如預(yù)處理過程中從污泥脫水中分離出污染源，如預(yù)處理過程中從污泥脫水中分離出 的廢水的廢水，從廢氣處理吸收塔中排出的廢水等。，從廢氣處理吸收塔中排出的廢水等。 2 精細(xì)化工廢水的特征精細(xì)化工廢水的特征 1. 水質(zhì)成分復(fù)雜水質(zhì)成

4、分復(fù)雜 因為精細(xì)化工生產(chǎn)流程長，反應(yīng)復(fù)雜，副產(chǎn)因為精細(xì)化工生產(chǎn)流程長，反應(yīng)復(fù)雜，副產(chǎn) 物多，出發(fā)物常為溶劑類或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物，物多，出發(fā)物常為溶劑類或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物， 所以污染物組分繁多。所以污染物組分繁多。 2. 污染物含量高污染物含量高 在制藥、農(nóng)藥、染料等行業(yè)，在制藥、農(nóng)藥、染料等行業(yè)，cod濃度通常每升廢濃度通常每升廢 水中有幾萬至幾十萬毫克。這是因為反應(yīng)不完全造水中有幾萬至幾十萬毫克。這是因為反應(yīng)不完全造 成的大量副產(chǎn)物和原料，或溶劑介質(zhì)流入廢水體系成的大量副產(chǎn)物和原料，或溶劑介質(zhì)流入廢水體系 中而引起。中而引起。 3. 有毒有害物質(zhì)多有毒有害物質(zhì)多 廢水中含許多對微生物有毒有害

5、的有機物廢水中含許多對微生物有毒有害的有機物 質(zhì)，如有機鹵素化合物、硝基化合物和表質(zhì)，如有機鹵素化合物、硝基化合物和表 面活性劑等。面活性劑等。 4. 生物難降解物質(zhì)多生物難降解物質(zhì)多 5. 鹽分高鹽分高 高濃度鹽分對微生物有明顯的抑制作用，如當(dāng)氯離高濃度鹽分對微生物有明顯的抑制作用，如當(dāng)氯離 子濃度超過子濃度超過3000mg/l時，未經(jīng)馴化的微生物的活性時，未經(jīng)馴化的微生物的活性 受到抑制，受到抑制，cod去除率明顯下降；當(dāng)氯離子濃度超去除率明顯下降；當(dāng)氯離子濃度超 過過8000mg/l時，會造成污泥膨脹，水面泛出大量泡時，會造成污泥膨脹，水面泛出大量泡 沫，微生物會死亡。沫，微生物會死亡。

6、 6. 色度高色度高 染料、農(nóng)藥等廢水的色度一般均在幾千倍甚至數(shù)萬染料、農(nóng)藥等廢水的色度一般均在幾千倍甚至數(shù)萬 倍以上。倍以上。 3 精細(xì)化工廢水的治理原則精細(xì)化工廢水的治理原則 1. 重視清潔生產(chǎn)重視清潔生產(chǎn) 從污染源頭控制。從污染源頭控制。 2. 重視預(yù)處理重視預(yù)處理 生化技術(shù)可靠性高且運行費用低，因此大生化技術(shù)可靠性高且運行費用低，因此大 部分有機化工廢水均可選用生化處理部分有機化工廢水均可選用生化處理 。加強預(yù)。加強預(yù) 處理工藝，消除妨礙生化反應(yīng)的不利因素，如處理工藝，消除妨礙生化反應(yīng)的不利因素，如 開展溶劑回收；去除或轉(zhuǎn)化有毒有害物質(zhì)；消開展溶劑回收；去除或轉(zhuǎn)化有毒有害物質(zhì)；消 減減

7、cod負(fù)荷；采用濃廢水焚燒等措施。負(fù)荷；采用濃廢水焚燒等措施。 3. 提高生化處理能力提高生化處理能力 主要做以下工作：主要做以下工作： 1）加大調(diào)節(jié)池容量）加大調(diào)節(jié)池容量 對水質(zhì)和水量充分調(diào)節(jié)，提高水力停留時間，對水質(zhì)和水量充分調(diào)節(jié)，提高水力停留時間， 比如一般在比如一般在8-128-12小時，對某些廢水可增加到小時，對某些廢水可增加到2424小時小時 甚至更多。甚至更多。 2）稀釋處理）稀釋處理 廢水常含有酸、堿及鹽類，在可能的情況下，廢水常含有酸、堿及鹽類，在可能的情況下， 適當(dāng)用生活污水稀釋，以減輕鹽分、有毒有害物質(zhì)適當(dāng)用生活污水稀釋，以減輕鹽分、有毒有害物質(zhì) 對生化處理的影響。另外，

8、可對活性污泥進行馴化，對生化處理的影響。另外，可對活性污泥進行馴化， 使其適應(yīng)較高的鹽分。使其適應(yīng)較高的鹽分。 3）選擇合適的工藝參數(shù)）選擇合適的工藝參數(shù) 有些廢水，在降解過程中有些廢水，在降解過程中ph隨處理過程而升隨處理過程而升 高，因此應(yīng)以酸性進水，并采用完全混合式活性污高，因此應(yīng)以酸性進水，并采用完全混合式活性污 泥法為宜。泥法為宜。 4）提高可生化性）提高可生化性 好氧處理前增加兼氧段，一般難降解有機物在好氧處理前增加兼氧段，一般難降解有機物在 兼氧情況下，可分解（水解）成易于生物降解的小兼氧情況下，可分解（水解）成易于生物降解的小 分子化合物，提高了生物系統(tǒng)的穩(wěn)定性和有效性。分子化

9、合物，提高了生物系統(tǒng)的穩(wěn)定性和有效性。 5）選擇合理的生化裝置）選擇合理的生化裝置 對有毒有害的廢水，不要用間歇式生化處理對有毒有害的廢水，不要用間歇式生化處理 裝置（如裝置（如sbr技術(shù)），應(yīng)選用完全混合式生化處技術(shù)），應(yīng)選用完全混合式生化處 理裝置。理裝置。 6）添加合理的試劑）添加合理的試劑 對有毒有害的廢水及生物難降解廢水，生化處對有毒有害的廢水及生物難降解廢水，生化處 理時可考慮投加添加劑提高生化處理效果。理時可考慮投加添加劑提高生化處理效果。 如在活性污泥法中加入微量活性炭及硫酸錳或如在活性污泥法中加入微量活性炭及硫酸錳或 硫酸鐵，提高活性污泥的活性，或加入鐵、鋁等離硫酸鐵，提高活

10、性污泥的活性，或加入鐵、鋁等離 子提高硝化及反硝化速率等。子提高硝化及反硝化速率等。 7）組合工藝）組合工藝 在生化處理后，進行混凝沉降處理，以在生化處理后，進行混凝沉降處理，以 去除更多去除更多cod負(fù)荷。負(fù)荷。 8）篩選新菌種）篩選新菌種 篩選新菌種或利用基因工程，研究新篩選新菌種或利用基因工程，研究新 的高效率降解菌。的高效率降解菌。 4 精細(xì)化工廢水的治理技術(shù)精細(xì)化工廢水的治理技術(shù) 4.4.1 醇及醚類廢水處理技術(shù)醇及醚類廢水處理技術(shù) 一、醇類廢水處理一、醇類廢水處理 1. 蒸餾法蒸餾法 對沸點較低而揮發(fā)性高的醇用蒸餾法對沸點較低而揮發(fā)性高的醇用蒸餾法 或汽提法回收除去。或汽提法回收除

11、去。 2. 氧化法氧化法 醇類化合物可用濕式氧化法分解。醇類化合物可用濕式氧化法分解。 3. 生化法生化法 常見醇類化合物，在一般情況下既可用活性常見醇類化合物，在一般情況下既可用活性 污泥法處理，也可用厭氧法處理。污泥法處理，也可用厭氧法處理。 二、醚類廢水處理二、醚類廢水處理 1. 吸附法吸附法 聚醚類化合物即可用活性炭處理，也可聚醚類化合物即可用活性炭處理，也可 用黏土類吸附劑（蒙脫土、膨潤土、酸性粘用黏土類吸附劑（蒙脫土、膨潤土、酸性粘 土、活性黏土以及高嶺土等）處理。土、活性黏土以及高嶺土等）處理。 2. 膜分離膜分離 用反滲透、超濾及微濾等方法處理醚類廢用反滲透、超濾及微濾等方法處

12、理醚類廢 水。水。 4.4.2 醛及酮類廢水處理技術(shù)醛及酮類廢水處理技術(shù) 一、醛一、醛-酚廢水的處理酚廢水的處理 1. 縮合法縮合法 用酸堿催化及加熱，使甲醛用酸堿催化及加熱，使甲醛-酚類物質(zhì)縮酚類物質(zhì)縮 合產(chǎn)生不溶性物質(zhì)而除去。如將醛合產(chǎn)生不溶性物質(zhì)而除去。如將醛-酚廢水加酚廢水加 熱到熱到90-100度，使之縮合，生成聚合體，從而度，使之縮合，生成聚合體，從而 使水質(zhì)得到凈化。使水質(zhì)得到凈化。 在空氣中以軟錳礦（顆粒直徑在空氣中以軟錳礦（顆粒直徑510mm） 為催化劑，可以去除醛為催化劑，可以去除醛-酚。如某廢水含甲醛酚。如某廢水含甲醛 14000mg/l，苯酚，苯酚8000mg/l，在上

13、述催化劑，在上述催化劑 存在下，經(jīng)過存在下，經(jīng)過2小時曝氣，甲醛去除率為小時曝氣，甲醛去除率為 87%95%，苯酚去除率為，苯酚去除率為99%。 高濃度醛類廢水，通過蒸餾回收而去除醛類物質(zhì)。經(jīng)過高濃度醛類廢水，通過蒸餾回收而去除醛類物質(zhì)。經(jīng)過 回收處理后，廢水的毒性降低，即可用生化法處理?；厥仗幚砗?，廢水的毒性降低，即可用生化法處理。 在催化劑下自身縮合，或用其他縮合劑處理。如甲醛在在催化劑下自身縮合，或用其他縮合劑處理。如甲醛在 堿性條件下加熱發(fā)生樹脂化反應(yīng)。堿性條件下加熱發(fā)生樹脂化反應(yīng)。 二、醛類廢水處理二、醛類廢水處理 3. 氧化法氧化法 選用濕式氧化法。選用濕式氧化法。 4. 生化法生

14、化法 用活性污泥法或生物膜法處理含甲醛廢水。用活性污泥法或生物膜法處理含甲醛廢水。 1. 回收（蒸餾）法回收（蒸餾）法 2. 縮合法縮合法 三、酮類廢水處理三、酮類廢水處理 生化法是處理含酮廢水的重要方法，如生化法是處理含酮廢水的重要方法，如 在連續(xù)曝氣池中該廢水可得到凈化。在連續(xù)曝氣池中該廢水可得到凈化。 4.4.3 酸及酯類廢水處理酸及酯類廢水處理 一、酸類廢水處理一、酸類廢水處理 廢水中出現(xiàn)的有機酸是甲酸、乙酸、脂廢水中出現(xiàn)的有機酸是甲酸、乙酸、脂 肪酸、檸檬酸、草酸、芳香族羧酸及二元酸肪酸、檸檬酸、草酸、芳香族羧酸及二元酸 等。等。 2. 混凝法混凝法 加入一定混凝劑，使一些有機酸生成

15、較加入一定混凝劑，使一些有機酸生成較 大絮凝體而沉淀，然后過濾、脫水。大絮凝體而沉淀，然后過濾、脫水。 3. 吸附法吸附法 選用吸附樹脂回收。選用吸附樹脂回收。 1. 蒸餾及蒸發(fā)法蒸餾及蒸發(fā)法 5. 氧化法氧化法 通過濕式氧化法、臭氧通過濕式氧化法、臭氧/過氧化氫組合等進行過氧化氫組合等進行 處理。處理。 6. 生化法生化法 大部分脂肪酸可采用好氧生化處理。大部分脂肪酸可采用好氧生化處理。 4. 萃取法萃取法 二、酯類廢水處理二、酯類廢水處理 在酯類廢水中引起注意的是苯二甲酸在酯類廢水中引起注意的是苯二甲酸 酯類。一般選用的處理法是萃取法。酯類。一般選用的處理法是萃取法。 4.5 有機廢水脫色

16、有機廢水脫色 印染廢水和染料廢水，一般對于容易被微印染廢水和染料廢水，一般對于容易被微 生物降解的染料可選用生化法處理，不易被生生物降解的染料可選用生化法處理，不易被生 物處理的染料需選擇物理或化學(xué)方法處理。物處理的染料需選擇物理或化學(xué)方法處理。 1. 混凝法混凝法 用無機混凝劑、有機混凝劑等進行絮凝沉淀。用無機混凝劑、有機混凝劑等進行絮凝沉淀。 2. 吸附法吸附法 用吸附劑，如活性炭、蒙脫土、膨潤土、用吸附劑，如活性炭、蒙脫土、膨潤土、 酸性粘土、活性黏土以及高嶺土等進行脫色處酸性粘土、活性黏土以及高嶺土等進行脫色處 理。但是如果吸附后的廢渣不能得到合理的再理。但是如果吸附后的廢渣不能得到合

17、理的再 生或處置，會產(chǎn)生二次污染，因此這是選擇吸生或處置，會產(chǎn)生二次污染，因此這是選擇吸 附法首先應(yīng)該考慮的問題。附法首先應(yīng)該考慮的問題。 3. 氧化法氧化法 常用的氧化劑有次氯酸鈉、臭氧、過氧化常用的氧化劑有次氯酸鈉、臭氧、過氧化 氫和半導(dǎo)體光催化。但是處理費用高。氫和半導(dǎo)體光催化。但是處理費用高。 4. 還原法還原法 在酸性條件下，有色廢水經(jīng)過鐵屑和炭在酸性條件下，有色廢水經(jīng)過鐵屑和炭 （或顆?；钚蕴浚┗旌洗玻l(fā)生微電解過程，（或顆?；钚蕴浚┗旌洗?，發(fā)生微電解過程， 使污染物中的發(fā)色基團受到破壞，從而達(dá)到脫使污染物中的發(fā)色基團受到破壞，從而達(dá)到脫 色目的。色目的。 利用鐵利用鐵/炭濾料具有

18、的微電解過程來處理炭濾料具有的微電解過程來處理 高濃度水溶性染料廢水，其脫色率可達(dá)高濃度水溶性染料廢水，其脫色率可達(dá)50%- 90%，且可提高，且可提高bod/cod的的比值，增加可生比值，增加可生 化降解性?；到庑?。但實際運行中，應(yīng)注意鐵屑結(jié)塊但實際運行中，應(yīng)注意鐵屑結(jié)塊 問題。問題。 4.6.1 吉化公司混合廢水處理吉化公司混合廢水處理 該混合廢水含染料、中間體、化肥、有機該混合廢水含染料、中間體、化肥、有機 合成材料等多種污染物，設(shè)計處理水量合成材料等多種污染物，設(shè)計處理水量19.2萬萬 m3/年。年。 1、進水水質(zhì)、進水水質(zhì) cod：400500 mg/l；bod：200250 mg

19、/l； ss：150 mg/l；ph：12。 出水水質(zhì)要求達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。出水水質(zhì)要求達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。 4.6 精細(xì)化工廢水處理工程實例精細(xì)化工廢水處理工程實例 2. 工藝流程工藝流程 一級處理（預(yù)處理）：曝氣除油沉淀池；一級處理（預(yù)處理）：曝氣除油沉淀池； 二級處理（生化處理）：亞深層編流式鼓風(fēng)二級處理（生化處理）：亞深層編流式鼓風(fēng) 曝氣池；曝氣池； 深度處理：脈沖澄清池（混凝沉淀）。深度處理：脈沖澄清池（混凝沉淀）。 預(yù) 曝 氣 池 混 合 池 曝 氣 池 二 沉 池 澄 清 池 接 觸 池 濃 縮 池 板 框 脫 水 焚 燒 爐 廢水出水 絮凝劑 絮凝劑雙氧水 吉化公司污水處理流程

20、3. 主要裝置主要裝置 （1）預(yù)曝氣除油沉淀池）預(yù)曝氣除油沉淀池 曝氣時間：曝氣時間：10分；曝氣強度：分；曝氣強度：23 m3/（m3廢廢 水水.h）；空氣量：）；空氣量：4000 m3/h；混合反應(yīng)時間：；混合反應(yīng)時間： 12分；絮凝劑：聚合氯化鋁分；絮凝劑：聚合氯化鋁510 mg/l。 斜板沉淀池水平流速斜板沉淀池水平流速89 mm/s；斜板間停留；斜板間停留 時間：時間：20分。分。 （2）亞深層編流式鼓風(fēng)曝氣池）亞深層編流式鼓風(fēng)曝氣池 污泥負(fù)荷：污泥負(fù)荷：0.3 kgbod5/（kgmlssd）；污）；污 泥濃度：泥濃度：2g/l；回流比：；回流比：50%；曝氣時間：；曝氣時間： 8

21、.5小時。小時。 （3）輻流式二次沉淀池）輻流式二次沉淀池 直徑：直徑：37米；桁架式刮吸泥機；表面負(fù)荷米；桁架式刮吸泥機；表面負(fù)荷1.27 m3/m2.h；停留時間：；停留時間：1.91小時；三角堰出水。小時；三角堰出水。 （4）脈沖澄清池）脈沖澄清池 （5）接觸池）接觸池 （1）預(yù)處理）預(yù)處理 cod、bod5、ss、油、色度去除率分別約為、油、色度去除率分別約為7%、 11%、3%、52%、4%；苯系物去除率約為；苯系物去除率約為55%；氨；氨 基物去除率為基物去除率為13%；硝基物去除率約為；硝基物去除率約為4%。 （2）生化處理）生化處理 cod、bod5、油、苯系物等去除率分別約為

22、、油、苯系物等去除率分別約為57%、 92.3%、26.6%、92%；酚類去除率約為；酚類去除率約為78.7%。 廢水處理成本：廢水處理成本：0.6元元/ m3廢水。廢水。 4. 處理效果處理效果 4.6.2 江蘇四菱染料集團公司染料廢水處理江蘇四菱染料集團公司染料廢水處理 該公司以生產(chǎn)還原性染料及中間體為主，廢水該公司以生產(chǎn)還原性染料及中間體為主，廢水 排放量為排放量為4000m3/d，廢水中含蒽醌及其中間體、，廢水中含蒽醌及其中間體、 磺酸鹽、醇類等有機溶劑、磺酸鹽、醇類等有機溶劑、so42-、cl-、br-等等 無機鹽。廢水間歇式排放，水質(zhì)變化劇烈，廢無機鹽。廢水間歇式排放，水質(zhì)變化劇烈

23、，廢 水處理采用二級流程。水處理采用二級流程。 1. 工藝流程工藝流程 1）一級處理工藝）一級處理工藝 隔 柵 調(diào) 節(jié) 池 中 和 池 隔 油 池 斜 管 沉 淀 池 污 泥 濃 縮 池 污 泥 脫 水 機 廢 水 出 水 進 入 二 級 處 理 染 料 廢 水 一 級 處 理 工 藝 流 程 廢 酸 石 灰 乳 廢水經(jīng)過一級處理后除廢水經(jīng)過一級處理后除cod在在3002000 mg/l內(nèi)波動外，其他指標(biāo)如油（小于內(nèi)波動外，其他指標(biāo)如油（小于30 mg/l）、）、ss（小于（小于150 mg/l）、）、ph（6.5 8.5）等均達(dá)到設(shè)計要求。）等均達(dá)到設(shè)計要求。 2）二級處理工藝（水解）二級處理工藝（水解-酸化酸化-好氧工藝）好氧工藝） 水解反應(yīng)池酸化反應(yīng)池組合曝氣沉淀池 進 水 (一級處理后) 排水 染料廢水二級處理工藝流程 空氣 （1）水解反應(yīng)池）水解反應(yīng)池 池內(nèi)布水均勻，水力停留時間池內(nèi)布水均勻，水力停留時間7小時，有效水小時，有效水 深深7.56米，池內(nèi)設(shè)有米，池內(nèi)設(shè)有zy籠球形厭氧填料，厚籠球形厭氧填料，厚 度為度為0.5米，以防止浮泥流失。米，以防止浮泥流失。 （2）酸化反應(yīng)池）酸化反應(yīng)池 水力停留時間水力停留時間5小時，有效水深小時，有效