XX公司對位酯生產(chǎn)工藝廢水處理方案

XXXX公司對位酯生產(chǎn)工藝廢水處理方案1概況對位酯又名【對—（β-硫酸酯乙基砜）苯胺、乙烯砜硫酸酯、4-硫酸乙酯砜基苯胺、對-β-羥基乙砜苯胺硫酸酯、對-β-羥基乙砜苯胺硫酸酯、591】，屬六類染料中間體中的“苯系”中間體，外觀為灰白色粉末。為活性染料的重要中間體。用于合成EF型、KN型、型、MEM/KM型、ME型等含乙烯砜基型活性染料。目前，從網(wǎng)上能查到的對位酯生產(chǎn)企業(yè)總共有18家：（楚源集團(tuán)——楚源高新化工股份、龍盛集團(tuán)股份、曲周縣新星化工廠、勁光化工、泰興錦港化工、化工股份、（市）錦源化工、市喜締染化、衛(wèi)星染化廠、市匯豐染化、市信誼染料化工、興隆化工、省四方化工、吉華化工公司、承得克瑞特化工、星昊化工、\o"進(jìn)入公司商鋪"東昊化工、市和合化工化肥）。對位酯廢水的有毒有機(jī)污染物含量高、含鹽量高、廢水中有許多物質(zhì)不可生物降解或?qū)ι锂a(chǎn)生明顯抑制作用、治理難度大。國生產(chǎn)廠家的雖有廢水治理設(shè)施，但由于種種原因，真正達(dá)到國家環(huán)保要求的寥寥無幾。據(jù)了解到的，可靠達(dá)標(biāo)排放的廠家的治理方法有：1）楚源集團(tuán)（楚源高新化工股份）

該公司對位酯生產(chǎn)規(guī)模均達(dá)到了2.5萬噸/年。廢水處理方法：蒸發(fā)濃縮生產(chǎn)芒硝，再用芒硝為原料生產(chǎn)硫化堿。2）勁光化工（規(guī)模為0.5噸/年）；廢水處理方法：納濾+噴霧干燥。3）市和合化工化肥分類資源化治理：用磺化廢水生產(chǎn)硫酸鉀，用還原縮合廢水生產(chǎn)硫酸鈉。2企業(yè)簡介XXXX化工成立于2004年，位于XX市金明大道南段的XX工業(yè)園區(qū)。公司擁有橡膠硫化促進(jìn)劑M、DM和染料中間體對位酯三條生產(chǎn)線，采用乙酰苯胺—環(huán)氧乙烷法，以乙酰苯胺（退熱冰）、氯磺酸、氯化亞砜、焦亞硫酸鈉、環(huán)氧乙烷、硫酸等為原料生產(chǎn)對位酯，副產(chǎn)品為：磷酸氫鈣、鹽酸、醋酸、稀硫酸、硫磺等。公司年產(chǎn)對位酯1萬噸、橡膠硫化促進(jìn)劑5千噸。產(chǎn)值達(dá)到3億多元，產(chǎn)品覆蓋國家20多個(gè)省市、自治區(qū)，并遠(yuǎn)銷國外。3生產(chǎn)工藝3.1對位脂生產(chǎn)工藝：以氯磺酸為磺化劑對乙酰苯胺（退熱冰）進(jìn)行磺化，再經(jīng)焦亞硫酸鈉還原、與環(huán)氧乙烷縮合、硫酸酯化水解后得產(chǎn)品對位酯。生產(chǎn)工藝包括氯磺化、還原、縮合、離心干燥、酯化等步驟。3.1.1對位脂生產(chǎn)工藝流程：鹽酸回收濃度30%鹽酸回收濃度30%焦亞硫酸鈉成品成品水解反應(yīng)釜堿液磺化反應(yīng)釜氯磺酸還原反應(yīng)釜環(huán)氧乙烷水解反應(yīng)釜堿液磺化反應(yīng)釜氯磺酸還原反應(yīng)釜環(huán)氧乙烷縮合反應(yīng)釜干燥催化劑催化劑過濾脫水對位脂過濾脫水酯化硫酸酯化硫酸乙酰苯胺乙酰苯胺加冰水冷卻加冰水冷卻離心脫水氯化亞砜磺酰氯磺酰鈉離心脫水氯化亞砜氯弱堿性廢水弱堿性廢水產(chǎn)生量為10t/h，（廢水總水量240m3/d）COD：7.0萬左右10-15%的稀硫酸產(chǎn)量為4t/h(120m3/d)，至磷酸氫鈣生產(chǎn)工段2.92t/h噸（70t/d），至縮合工段1.1t/h噸（26.4t/d）；COD：1萬左右3.1.2生產(chǎn)工藝簡介：（1）磺化1）加氯磺酸：首先將計(jì)量好的氯磺酸(設(shè)計(jì)氯磺酸過量)加入磺化釜。向磺化反應(yīng)釜中加入氯磺酸時(shí)先打開酸閥門的1/3，觀察釜?jiǎng)×曳纸饷盁熀?，再將氯磺酸閥門全部打開。2）加催化劑（氨基磺酸）：3）加乙酰苯胺：加入催化劑10分鐘后，再將計(jì)量好的對乙酰苯胺（退熱冰）投入磺化釜進(jìn)行反應(yīng)。加入乙酰苯胺時(shí)要緩慢，并開啟電磁攪拌器，通過通冷鹽水控制反應(yīng)溫度在52度左右，加完乙酰苯胺后保溫反應(yīng)40分鐘。（乙酰苯胺與氯磺酸〔n(乙酰苯胺)∶n(氯磺酸)=1∶4〕在60—65℃及氨基磺酸催化下,反應(yīng)3h生成對乙酰氨基苯磺酰氯）。4）加氯化亞砜：保溫反應(yīng)40分鐘后加入氯化亞砜。加入氯化亞砜的目的是為了提高產(chǎn)率。此工段還需注意的一個(gè)問題是控制反應(yīng)溫度，磺化反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度過高會(huì)影響產(chǎn)物收率。（\o"磺酸"磺酸與氯化亞砜反應(yīng)生成\o"磺酰氯（頁面不存在）"磺酰氯）。（2）水解：反應(yīng)產(chǎn)物中夾雜著大量的酸，直接進(jìn)行堿化還原，會(huì)消耗大量的堿液，所以在進(jìn)行還原前首先要進(jìn)行水洗除酸，另外的目的還是為了防止產(chǎn)物結(jié)塊。采用管道將磺化物投入水解釜,加入一定量的水,使過量的氯磺酸水解掉,水解溫度控制在35攝氏度左右。（氯磺酸遇水發(fā)生劇烈的水解反應(yīng)，生成\o"硫酸"硫酸和\o"鹽酸"鹽酸ClSO3H+H2O→H2SO4+HCl\o"磺酰氯（頁面不存在）"磺酰氯遇水發(fā)生劇烈反應(yīng)，生成氯化氫氣體）。（3）過濾、脫水:反應(yīng)完畢后,在反應(yīng)生成物加入冰水冷卻沉淀析出,然后過濾、離心脫水。（4）鹽酸回收：磺化反應(yīng)和水解反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氯化氫氣體,采用四級水吸收,將氯化氫氣體溶于水而溶解制成30-33%的工業(yè)用鹽酸。過濾、離心脫水工段產(chǎn)生濾液(10-15%的稀硫酸噸產(chǎn)量為4噸)。作為磷酸氫鈣生產(chǎn)的原料。（6）還原：先將計(jì)量好的焦亞硫酸鈉加入反應(yīng)釜，然后加堿液調(diào)節(jié)PH在8-8.5圍，隨后緩慢加入磺化反應(yīng)產(chǎn)物（磺酸氯）,溫度控制在43至45度左右。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，補(bǔ)加焦亞硫酸鈉和磺化產(chǎn)物，以控制PH，保證在8-8.5圍。保溫半小時(shí)后，然后降溫放料，進(jìn)行縮合反應(yīng)。（7）縮合、離心分離：先將還原液加入反應(yīng)釜，然后開啟環(huán)氧乙烷閥門，加入環(huán)氧乙烷，控制溫度60-620C，調(diào)節(jié)PH8-8.5，加完后溫度在60度，保溫3.5小時(shí)然后降溫到45度，而后放料。經(jīng)過還原縮合所得產(chǎn)物用離心機(jī)進(jìn)行脫水。（8）酯化、干燥：酯化反應(yīng))就是羥基(-OH)和羧基(-COOH)的脫水縮合生成酯基(-COO-)，(反應(yīng)條件是170度溫度和濃硫酸)在還原縮合所得產(chǎn)物中加入硫酸進(jìn)行酯化反應(yīng)和去酰基化反應(yīng)，最后經(jīng)干燥處理后得到產(chǎn)品——對位酯。離心機(jī)外排母液呈弱堿性，噸產(chǎn)品產(chǎn)生量為5噸，日排放量240m3。3.2磷酸氫鈣生產(chǎn)工藝：磷酸氫鈣是一種含有磷、鈣兩種營養(yǎng)元素的家禽、家畜飼料添加劑。該公司用以位脂生產(chǎn)工藝中的磺化工序排放的副產(chǎn)品——稀硫酸與磷礦粉為原料經(jīng)萃取反應(yīng)制備濕法磷酸，再用石灰乳與磷酸進(jìn)行三段中和反應(yīng)，生產(chǎn)磷酸氫鈣。3.2.1生產(chǎn)工藝流程：采用硫酸法生產(chǎn)飼料磷酸氫鈣的工藝如下：曝氣中和池曝氣中和池一次中和槽稀硫酸2.9m3/h石灰乳一次中和槽稀硫酸2.9m3/h石灰乳三次中和槽三次中和槽二次中和槽二次中和槽過濾萃取槽磷礦粉母液過濾萃取槽磷礦粉二次萃取槽澄清池過濾澄清池濾二次萃取槽澄清池過濾澄清池液上清濃濃液漿漿磷肥濃液磷肥濾渣洗滌壓濾濾餅烘干壓濾濃濾渣洗滌壓濾濾餅烘干壓濾濾渣（磷石膏）濾漿濾渣（磷石膏）洗滌液液上清磷酸氫鈣成品濾餅返回液磷酸氫鈣成品廢水120m3/d（5.0m廢水120m3/d（5.0m3/h），COD2.0萬左右。3.2.2生產(chǎn)工藝說明：A、一次萃取：將磷礦粉或礦漿與硫酸按磷礦粉中CaO計(jì)與硫酸的摩爾比為1∶1.015～1.03的比例投入萃取槽，按常規(guī)方法在攪拌下進(jìn)行萃取、過濾、濾渣洗滌，經(jīng)洗滌后的濾渣（磷石膏）另作它用，濾液及洗滌液送入二次萃取反應(yīng)釜。尾氣回收或凈化后排放；B、二次萃取：將二次萃取反應(yīng)釜的濾液加熱到80～110℃，再加入A工序投入的磷礦粉重量15～20％的磷礦粉或礦漿，強(qiáng)力攪拌反應(yīng)20～60分鐘至磷礦粉充分酸解、停止加熱，然后加入D工序二段中和處理后的濾渣、繼續(xù)攪拌反應(yīng)3～15分鐘后送入一次中和槽。C、一段中和：上述料液在攪拌狀態(tài)下、緩慢加入石灰乳進(jìn)行中和處理至料液PH值1.8～2.8后，放入澄清池冷卻、澄清；上層清液抽出，下層濃縮液經(jīng)壓濾，濾餅用作肥料、濾液并入上層清液作為初脫液送入二次中和槽。D、二段中和：在攪拌狀態(tài)下，向初脫液緩慢加入濃度為10～15WT％的石灰乳至料液中的磷鈣比達(dá)100時(shí)止，料液終點(diǎn)PH值為2.8～3.1經(jīng)過濾、脫氟處理的濾液輸入三次中和槽。濾餅返回B工序。E、三段中和：經(jīng)脫氟處理的濾液、在攪拌狀態(tài)下緩慢加入濃度為5～10WT％的石灰乳，將料液中和處理至PH6.0～6.3止。F、過濾、干燥：將E所得料液過濾，母液送入中和槽；回收處理，濾餅經(jīng)≤100℃溫度下干燥，即得飼料磷酸氫鈣成品。G、母液回收：經(jīng)F工序過濾所得母液，在攪拌狀態(tài)下加入濃度≤5WT％的石灰乳、曝氣攪拌中和反應(yīng)至PH8.0—8.5后，放入澄清池澄清，沉淀物經(jīng)壓濾、烘干，所得飼料磷酸氫鈣成品并入上工序成品中；上層清水用于洗滌石膏或外排。3.3己建廢水處理設(shè)施：該公司已經(jīng)投建廢水處理設(shè)施，處理工藝如下圖所示：提升泵提升泵加藥機(jī)催化劑投加裝置加藥機(jī)催化劑投加裝置好氧生化池好氧生化池事故池事故池吸附器砂濾器催化氧化池中沉池沉淀池水解酸化池吸附器砂濾器催化氧化池中沉池沉淀池水解酸化池終沉池終沉池調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)反沖泵污泥脫水裝置鼓風(fēng)機(jī)石灰乳投加裝置廢水反沖泵污泥脫水裝置鼓風(fēng)機(jī)石灰乳投加裝置廢水外排清水池外排清水池原處理工藝簡介：廠區(qū)廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池進(jìn)入沉淀池，沉淀后進(jìn)入催化氧化池，在催化氧化池加入催化劑進(jìn)行曝氣催化氧化同時(shí)加入石灰乳以調(diào)節(jié)PH，處理后進(jìn)入中沉池。中沉池出水經(jīng)水解酸化池、好氧生化池、再經(jīng)終沉池沉淀后，經(jīng)砂濾器、吸附器處理后外排。各沉淀池污泥經(jīng)脫水后外運(yùn)。原處理方案設(shè)計(jì)失誤，處理后外排廢水水質(zhì)不能達(dá)到環(huán)保部門的要求。該廢水處理站需要重新進(jìn)行設(shè)計(jì)改造。4廢水狀況4.1廢水來源及水質(zhì)1）磷酸氫鈣廢水來源：磷酸氫鈣廢水主要來自濾渣洗滌和離心過濾工段（5.0m3/h）。2）對位脂廢水來源：對位脂生產(chǎn)工藝廢水主要來自磺化生產(chǎn)工段和還原、縮合工段?；腔a(chǎn)工段排除的強(qiáng)酸性廢水（5.0m3/h）用于磷酸氫鈣生產(chǎn)，還原、縮合工段的廢水（10m3/h）需要經(jīng)處理后回用或外排。兩種廢水的水質(zhì)情況見下表：項(xiàng)目COD（mg/l）SS（mg/l）PH含鹽量（%）廢水顏色磷酸氫鈣廢水195002706.07.5紅色還原縮合廢水642005426.523.4淺黃色4.2廢水特點(diǎn)：1）磷酸氫鈣廢水：廢水中的主要是污染物為：氟、鎂、鐵、鋁、硅、硫、磷及少量的有機(jī)污染物。2）還原、縮合工段廢水：還原、縮合工段廢水呈弱酸性，其中含有約23%—25％的硫酸鈉，及有機(jī)物（苯胺）、色度及含鹽量相對較高（主要是硫酸鈉含量20—25%），COD含量高（60000—80000mg／L），廢水中含有毒有害物質(zhì)。企業(yè)基本為間歇操作、多品種生產(chǎn)，水質(zhì)水量變化大。5設(shè)計(jì)規(guī)模本設(shè)計(jì)按照建設(shè)單位的要求，按360m3/d進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中：磷酸氫鈣廢水120m3/d,還原、縮合廢水240m3/d。6設(shè)計(jì)指標(biāo)1）硫酸氫鈣廢水：根據(jù)建設(shè)單位的要求：對磷酸氫鈣廢水采用零排放設(shè)計(jì)方案（處理后的廢水全部回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)）。本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)指標(biāo)為《循環(huán)冷卻水用再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（HG/T3923-2007），見下表單位：mg/l序號污染物名稱治理要求序號污染物名稱治理要求1pH6～92懸浮物(SS)203五日生化需氧量(BOD5)54化學(xué)需氧量(COD)805濁度（NTU）106總監(jiān)督+總硬度（以碳酸鈣計(jì)）7007氨氮158硫化物0.19油含量0.510總磷（以PO43-）511氯化物50012總?cè)芙夤腆w100013細(xì)菌總數(shù)1萬個(gè)/l2）還原、縮合廢水：根據(jù)建設(shè)單位的要求，還原、縮合廢水處理后全部回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，達(dá)到“零排放要求”。本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)指標(biāo)為《循環(huán)冷卻水用再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（HG/T3923-2007），見下表：單位：mg/l序號污染物名稱治理要求序號污染物名稱治理要求1pH6～92懸浮物(SS)203五日生化需氧量(BOD5)54化學(xué)需氧量(COD)805濁度（NTU）106總堿度+總硬度（以碳酸鈣計(jì)）7007氨氮158硫化物0.19油含量0.510總磷（以PO43-）511氯化物50012總?cè)芙夤腆w100013細(xì)菌總數(shù)1萬個(gè)/l7設(shè)計(jì)依據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)A工藝設(shè)計(jì)規(guī)（1）建設(shè)單位提供的有關(guān)技術(shù)資料及設(shè)計(jì)要求；（2）《污水回用設(shè)計(jì)規(guī)》（CECS61-1994）；（3）《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）；（4）反滲透設(shè)計(jì)導(dǎo)則及計(jì)算軟件；（5）反滲透技術(shù)手冊；（6）《化工企業(yè)化學(xué)水處理設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》HG-T20653-1998；（7）《化工企業(yè)化學(xué)水處理設(shè)計(jì)計(jì)算規(guī)定》HG-T20552-1994；（8）《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)》(87國環(huán)字002號文)；（9）《循環(huán)冷卻水用再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（HG/T3923-2007）（10）《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)》（GB50050--2007）B建筑行業(yè)規(guī)（1）《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)》（GB5014-2006）；（2）《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)》（GB50015-2003）；（3）《給排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)》（GB50069-2002）；（4）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)》（GB50010-2002）；（5）《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)》（GBJ11-1989）；（6）《建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)》（GBJ9-1987）；（7）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)》（GB50007-2002）；C機(jī)械加工行業(yè)規(guī)(1)《水處理設(shè)備技術(shù)條件》（/T2932-99）；(2)《工業(yè)用水處理設(shè)備質(zhì)量驗(yàn)收》（DL543-94）；(3)《反滲透水處理設(shè)備》（GB/T19249-2003）；(4)《反滲透水處理設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)》CJ/T119-2000；(5)《鋼制焊接常壓容器》（/T4735-1997）(6)《鋼制焊接常壓容器技術(shù)條件》（JB2880）；（7）《鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定》HG20583-1998（8）《壓力容器油漆、包裝、運(yùn)輸》（JB2532-80）；（9）《降膜式蒸發(fā)器》QB/T1163-2000（10）《三效逆流降膜蒸發(fā)器》/T20118-2009D電氣電氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)(1)《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)》（GB50055-93；(2)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)》（GB50052-1995）；(3)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)》（GB50054-1995）；(4)《工業(yè)與民用供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)》（GB50052-1995）；(5)《工業(yè)與民用電力裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)》（GBJ65-1983）；(6)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)》（GB50057-84）（2000版）；(7)《工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計(jì)規(guī)》（GB50034-1992）；(8)《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)》（GB50055-1993）；E其它相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)(1)《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)》(GBJ-57-58)；(2)《采暖與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)》（GBJ19-1987）。8設(shè)計(jì)原則1）選用技術(shù)先進(jìn)、實(shí)用、安全可靠、處理效果穩(wěn)定的處理工藝技術(shù)，在降低工程投資和運(yùn)行費(fèi)用的同時(shí)，確保治理后的廢水水質(zhì)滿足用戶要求。2）對還原縮合廢水采用資源化治理方案，回收廢水中的硫酸鈉，處理后的方式回用于生產(chǎn)工藝系統(tǒng)。3）考慮自動(dòng)化操作，以簡化操作管理，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，并易于維護(hù)保養(yǎng)。4）盡可能利用原有處理設(shè)施和設(shè)備，以降低工程投資。9設(shè)計(jì)圍本設(shè)計(jì)方案的編制圍僅限于該廢水污染治理工程處理工藝的選擇、工藝流程擬定、處理設(shè)施及設(shè)備參數(shù)的計(jì)算、設(shè)備選型，（包括：廢水處理站進(jìn)水管道入口至出口之間的工藝、土建、電氣、儀表和自控設(shè)計(jì)）并對治理效果負(fù)責(zé)。10磷酸氫鈣廢水處理工藝設(shè)計(jì)10.1污染物種類分析：對于本工程，磷酸氫鈣廢水中的污染物主要來至原料磷礦石及磷酸氫鈣生產(chǎn)過程中的原料、中間反應(yīng)產(chǎn)物和產(chǎn)品殘留物。其主要污染物為氟化物、氟離子、金屬離子及鹽類（鐵、鎂、鋁、鈣等）和少量的有機(jī)污染物【微量的氯磺酸、氯化亞砜、磺酰氯以及少量的乙酰苯胺的水解產(chǎn)物——苯胺、乙酸和催化劑（氨基磺酸）】。主要有機(jī)污染物的性質(zhì)見下表：名稱分子式分子量水溶解性相對密度沸點(diǎn)℃?zhèn)渥⒙然撬酑lHO3S116.531.76—1.77151～152水解產(chǎn)物：\o"硫酸"硫酸和\o"鹽酸"鹽酸。乙酰苯胺C8H9NO135.16溶于熱水，微溶于冷水1.21304水解產(chǎn)物：苯胺及乙酸。苯胺C6H5NH293.12溶于乙醇、乙醚1.02184乙酸CH3COOH60.05易溶于水1.048117氯化亞砜SOCl2118.961.64在水中分解為亞硫酸和鹽酸氨基磺酸（磺酸氨）H3NSO397.09水中溶解度：146.8209水溶液中60度時(shí)水解成硫酸氫銨硫酸氫銨(NH4)HSO4211易溶水、溶于\o"甲醇"甲醇1.78熔點(diǎn)147磺酰氯Cl2O2S134.971.66769.1°C與水發(fā)生劇烈反應(yīng)，生成鹽酸對乙酰氨基苯磺酰氯C8H8ClNO3S233.68不溶于水，溶于苯、乙醚、丙酮、氯仿、二氯化乙烯熔點(diǎn)149磺酰氯Cl2O2S134.97溶于乙酸、苯。1.6769.210.2各種污染物常用處理方法10.2.1金屬離子的去除：廢水中的SS、磷酸鹽、鐵、鎂、鋁、鈣等污染物比較容易處理。比較難處理的是廢水中的氟化物和有機(jī)物。10.2.2氟化物的去除：目前國外常用的含氟廢水處理方法大致分為兩類:即沉淀法（如鈣鹽、鋁鹽混凝沉淀）和吸附法(如骨炭吸附、活性氧化鋁吸附)。化學(xué)沉淀法是通過投加鈣鹽等化學(xué)藥品，形成氟化物沉淀或氟化物被吸附于所形成的沉淀物中而共同沉淀。該方法簡單、處理方便，費(fèi)用低，但石灰溶解度低，只能以乳狀液投加，且產(chǎn)生的CaF包裹在Ca(OH)2顆粒的表面，使之不能被充分助凝劑，進(jìn)行絮凝反應(yīng)，因而用量大。處理后的廢水中氟含量一般只能下降到15mg/l，很難達(dá)到國標(biāo)一級標(biāo)準(zhǔn)。而且存在泥渣沉降緩慢，脫水困難，處理大流量排放周期長，不適應(yīng)連續(xù)處理連續(xù)排放等缺點(diǎn)。吸附法是指含氟廢水流經(jīng)接觸床,通過與床中固體介質(zhì)進(jìn)行離子交換或化學(xué)反應(yīng)，去除氟化物。這種方法只適用于低濃度的含氟廢水或經(jīng)其他方法處理后氟化物濃度降至1—200mg/l的廢水。而且接觸床的再生及高濃度再生液的處理是整個(gè)運(yùn)行過程中不可缺少的一部分，接觸床頻繁的再生使運(yùn)行成本較高。此外，還有冷凍法、離子交換樹脂除氟法、超濾除氟法、電滲析、電絮凝等。因?yàn)樘幚沓杀靖撸实?，至今多停留在?shí)驗(yàn)階段，很少推廣應(yīng)用于工業(yè)含氟廢水治理。10.2.3有機(jī)物(苯胺)的去除：有上表可知，廢水中的主要污染物為苯胺。苯胺是一種含有氮的化合物。廢水呈紅色，一般方法很難去除。目前國外苯胺類有機(jī)廢水的處理方法主要有物理法、化學(xué)法和生物法等。1）物理法：（1）吸附法：吸附法是采用吸附材料處理苯胺類廢水的方法，具有可回收利用苯胺、吸附劑可重復(fù)利用等特點(diǎn)。目前常用的吸附劑主要有碳質(zhì)吸附劑、分子篩吸附劑和吸附樹脂幾大類。水處理中常用的碳質(zhì)吸附劑包括活性炭、活性碳纖維、粉煤灰和廢炭黑等。(2)萃取法：萃取法利用溶質(zhì)在兩種互不相溶的液相間分配性質(zhì)的差異來實(shí)現(xiàn)液一液間的傳質(zhì)過程。對胺含量較高的廢水可用溶劑萃取法回收，而對于稀溶液則要采用絡(luò)合萃取法進(jìn)行回收。2）化學(xué)法：（1）化學(xué)氧化法化學(xué)氧化法可使化合物的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，降低色度、COD和TOC，提高BOD，／COD的比值。應(yīng)用較廣泛的是高級氧化技術(shù)：包括臭氧氧化法、濕式氧化法、光催化氧化法以及超臨界水氧化法等。A臭氧氧化法。臭氧氧化法是通過活潑的羥基自由基OH-與有機(jī)物反應(yīng)，使有機(jī)物降解，生成無色的小分子有機(jī)物，從而達(dá)到脫色和降解有機(jī)物的目的。B濕式氧化法。濕式氧化技術(shù)是在高溫（125—320℃）和高壓（0.5—10MPa）條件下，以空氣中的Ｏ2或其它物質(zhì)為氧化劑，在液相中將有機(jī)污染物氧化為CO2和H2O等無機(jī)物或小分子有機(jī)物.C光催化氧化法。光催化氧化法是利用紫外光照射半導(dǎo)體催化劑（如TiO2），在水中產(chǎn)生氧化能力很強(qiáng)的羥基自由基氧化水中污染物，使其經(jīng)過一系列中間過程，最終生成H2O和CO2和其他無機(jī)離子，從而達(dá)到降解有機(jī)物的目的。D超臨界水氧化法。超臨界水氧化是以超臨界水為反應(yīng)介質(zhì)，在氧化劑如O2、H2O2等存在下，經(jīng)由高溫高壓下的自由基反應(yīng)將有機(jī)物氧化為CO2等產(chǎn)物。(2)電化學(xué)法電化學(xué)方法治理廢水的實(shí)質(zhì)是直接或間接利用電解作用把水中污染物去除或把有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒、低毒物質(zhì)。在酸性條件下，F(xiàn)enton試劑中的H2O2在Fe+2催化作用下分解產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的羥基自由基OH-，OH-具有很高的電極電勢，可無選擇性氧化絕大多數(shù)有機(jī)物，使其逐步降解，并最終礦化為H2O和CO2等無機(jī)物，從而可除去廢水中的有毒有害物質(zhì)，使廢水得到凈化處理。3）超聲波降解法超聲技術(shù)是利用聲空化能量加速和控制化學(xué)反應(yīng)，提高反應(yīng)速率的一種新技術(shù)，具有去除效率高、反應(yīng)時(shí)間短、提高廢水的可生化性、設(shè)施簡單、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。它是利用波的壓縮和擴(kuò)，在水中形成微小的氣泡，由于波的壓縮而在氣泡中產(chǎn)生瞬時(shí)的高壓和高溫，使得蒸汽中有OH-自由基生成。該自由基的氧化性極強(qiáng)，可將有機(jī)物分子破碎成小分子可降解物質(zhì)。4)生物法生物處理技術(shù)是利用微生物的代作用，氧化、分解、吸附廢水中可溶性的有機(jī)物及部分不溶性有機(jī)物，并使其轉(zhuǎn)化為無害的穩(wěn)定物質(zhì)從而使水得到凈化的技術(shù)。在現(xiàn)代的生物技術(shù)處理過程中，好氧生物氧化、兼氧生物降解及厭氧消化降解被廣泛應(yīng)用。生物處理技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)可行、無二次污染等特點(diǎn)。5）其他處理方法可用于苯胺類廢水處理的其他方法還有生物膜電極法、泡沫浮選法和共沸蒸餾法等。（1）生物膜電極法是近年發(fā)展起來的一項(xiàng)新型廢水處理技術(shù)。該技術(shù)將生物膜法和電化學(xué)法有機(jī)結(jié)合，形成了一種機(jī)理獨(dú)特的廢水處理單元。它依靠生物本身對載體的吸附生長，將微生物固定在電極表面，形成一層生物膜，然后在電極間通以一定電流，使污染物在生物和電化學(xué)雙重作用下得到降解。（2）泡沫浮選法泡沫浮選法是通過調(diào)節(jié)廢水的pH值，使廢水中的有機(jī)物質(zhì)以陽（陰）離子的形式存在，再向廢水中加入陰（陽）表面活性劑使之形成疏水性物質(zhì)，同時(shí)通人氣泡流，則表面活性劑就吸附富集于氣一液界面上，其極性的另一端就與有機(jī)物離子通過靜電引力連結(jié)在一起，并以氣泡形式把有機(jī)物質(zhì)帶至泡沫層并送出，從而達(dá)到凈化廢水的目的。收集到的泡沫產(chǎn)品經(jīng)適當(dāng)處理，可實(shí)現(xiàn)表面活性劑和有機(jī)物的分離，并分別加以回收。（3）共沸蒸餾法共沸蒸餾法是利用苯胺與水能形成共沸物，且其共沸溫度較苯胺或水都低的特點(diǎn)，對苯胺進(jìn)行回收的技術(shù)，既能消除污染，又能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。但能耗大，運(yùn)行費(fèi)用較高。10.3處理工藝選擇：本設(shè)計(jì)將磷酸氫鈣工藝廢水采用組合處理工藝——膜過濾處理工藝——將該工藝廢水中的主要有害物質(zhì)（SS、金屬離子、氟離子、苯胺）去除后，回用于磷酸氫鈣生產(chǎn)系統(tǒng)，濃水返回鍋爐房，作為燃煤添加水和除塵脫硫系統(tǒng)的補(bǔ)充水。10.4磷酸氫鈣廢水處理工藝流程圖：至污泥處理系統(tǒng)磷酸氫鈣廢水5m至污泥處理系統(tǒng)磷酸氫鈣廢水5m3/h1、2號加藥裝置高壓泵1中間水箱1前置過濾器保安過濾器提升泵2高壓泵1中間水箱1前置過濾器保安過濾器提升泵2中間池1中間池1調(diào)節(jié)池1沉淀池1管道混合器1、2提升泵1調(diào)節(jié)池1沉淀池1管道混合器1、2提升泵1阻垢劑投加裝置阻垢劑投加裝置濃漿池濃漿泵濃液至鍋爐房0.5m3/h一級膜裝置1二級膜裝置中間水箱2高壓泵2濃漿池濃漿泵濃液至鍋爐房0.5m3/h一級膜裝置1二級膜裝置中間水箱2高壓泵2阻垢劑投加裝置阻垢劑投加裝置反沖泵化學(xué)清洗泵化學(xué)清洗液過濾器化學(xué)清洗液儲槽反沖泵化學(xué)清洗泵化學(xué)清洗液過濾器化學(xué)清洗液儲槽返回磷酸氫鈣返回磷酸氫鈣生產(chǎn)系統(tǒng)4.5m3回用泵回用泵清水池清水池1清水清水10.5磷酸氫鈣廢水處理工藝說明磷酸氫鈣廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池1、提升泵1、管道混合器1、2加入藥劑后進(jìn)入沉淀池1，沉淀池1排出的清水經(jīng)中間池1，加壓泵1、前置過濾器、保安過濾器、中間水箱1、高壓泵1進(jìn)入一級膜過濾裝置；一級膜過濾裝置排出的清水進(jìn)入清水池；濃水經(jīng)中間水箱2、高壓泵2進(jìn)入二級膜過濾裝置；二級膜過濾裝置排出的清水進(jìn)入清水池；濃水經(jīng)濃漿泵返回鍋爐房除塵系統(tǒng)。清水池1中的清水（4.5m3）經(jīng)回用泵返回返回磷酸氫鈣生產(chǎn)系統(tǒng)。在反滲透裝置進(jìn)口投加阻垢劑，以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行；分別利用反沖泵2、反沖泵3對超濾裝置和反滲透機(jī)組進(jìn)行反沖洗。第一、二級膜過濾裝置共用一套化學(xué)藥劑清洗裝置進(jìn)行在線化學(xué)清洗。沉淀池1中的污泥進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)（與還原縮合廢水共用）。11磷酸氫鈣工藝廢水處理工程主要處理設(shè)施、設(shè)備的主要參數(shù)11.1調(diào)節(jié)池1、事故池：利用原1#、2#池改造后使用。凈尺寸：5.7×5.5×1.9；槽頂標(biāo)高：0.2m；水面最高標(biāo)高：-0.2m；槽底標(biāo)高：-1.7m；有效池容：53m3。HRT=10.7h；數(shù)量：各1個(gè)。11.2提升泵1、2、回用泵：主要參數(shù)：采用不銹鋼潛水泵。型號：QDX6-14-0.55；流量：6.0m3/h；揚(yáng)程：14.0m；電機(jī)功率：0.55kw（220V）。配管:40mm；數(shù)量：4臺（3用1庫備）。11.3管道混合器1、2：規(guī)格：DN40；數(shù)量：2個(gè)。11.4藥劑投加裝置1、2：用來向廢水中投加藥劑（根據(jù)試驗(yàn)確定類型和劑量）。主要參數(shù)：每小時(shí)制備量為1.4m3/h。儲液箱容量為1.5m3。藥劑投加量，通過實(shí)驗(yàn)決定。攪拌槽尺寸：Φ1.26×1.5m；外形尺寸：1.26×1.26×2.9m。配套功率：2.2kw。數(shù)量：2個(gè)。與還原縮合廢水處理系統(tǒng)共用。11.5沉淀池1：利用原3#池改造后使用。單池凈尺寸：5.5×2.7×3.1m；表面負(fù)荷：0.34m3/m2.h；池頂標(biāo)高：1.4m；水面最高標(biāo)高：1.2m；池底標(biāo)高：-1.7m；有效深度：1.2m，錐斗深度1.7m；有效池容：20.0m3。HRT=4.0h；磚混結(jié)構(gòu)；數(shù)量：1個(gè)。11.6中間池1：利用原3#池改造后使用。單池凈尺寸：5.5×2.7×1.9m；m；池頂標(biāo)高：0.2m；水面最高標(biāo)高：0.0m；池底標(biāo)高：-1.7m；有效深度：1.7m；有效池容：25.0m3。HRT=4.0h；數(shù)量：1個(gè)。11.7膜過濾裝置：主要參數(shù)：處理能力：5.0m3/h；總配套功率：12.2kw。各主要配套設(shè)備參數(shù)見下表：序號工藝單元設(shè)備名稱設(shè)備規(guī)格及要求單位數(shù)量1預(yù)處理系統(tǒng)前置過濾裝置Φ800材質(zhì)碳鋼防腐備12保安過濾裝置Φ400316L材質(zhì)備13一級高壓泵CR5-26Q=6m3/h,H=160m,P=4.0Kw臺14一級膜膜DK-3030支95膜殼玻璃鋼材質(zhì)，支36膜架膜配套，不銹鋼材質(zhì)套17加藥計(jì)量泵7L/h臺28二級膜阻垢劑投加裝置膜DK-3030T支69膜殼玻璃鋼材質(zhì)，支210RO膜架與一級膜配套共用一臺套111低壓泵CHL3-6Q=2m3/h,H=30m,P=0.55Kw過濾部分304材質(zhì)臺112二級高壓泵CR5-36Q=2m3/h,H=235m,P=5.5Kw臺113保安過濾器Φ300套116化學(xué)清洗系統(tǒng)清洗水箱材質(zhì)PPHV＝1.0m3個(gè)117清洗水泵0.5kw18清洗劑過濾器19反沖泵2.2kw20其它電控制箱項(xiàng)121現(xiàn)場儀表顯示箱臺111.8清水池1：利用原10#池改造后使用。單池凈尺寸：9.5×5.3×1.9m；池頂標(biāo)高：0.2m；水面最高標(biāo)高：0.0m；池底標(biāo)高：-1.0m；有效深度：1.0m；有效池容：40.0m3。HRT=8.0.h；數(shù)量：1個(gè)。11.9機(jī)房：采用保溫輕鋼結(jié)構(gòu)。設(shè)置于元9—10#池上部。平面凈尺寸：10.0×12.0m。建筑面積：120.0m2。地坪標(biāo)高：0.3m,梁下凈高：3.8m.。12磷酸氫鈣工藝廢水處理工程用電量總配套功率16.6kw；功率消耗15.5kw；日耗電量288.0kwh。序號名稱數(shù)量總配套功率kw功率消耗kw日工作時(shí)間h日耗電量kwh1提升泵1、2、回用泵42.21.524362藥劑投加裝置1—242.243123膜過濾裝置112.210.0242404合計(jì)=SUM(ABOVE)16.6=SUM(ABOVE)15.5=SUM(ABOVE)28813磷酸氫鈣工藝廢水處理工程工程投資估算13.1設(shè)備投資：序號名稱數(shù)量單價(jià)（萬元）合價(jià)（萬元）1提升泵1、2、回用泵（2用1庫備）40.20.82藥劑投加裝置1—222.24.43管道混合器30.020.064膜過濾裝置1305開關(guān)柜10.26程序控制器11.27配電柜20.358水位控制器20.0250.059電線、電纜10.2510輸水管道10.6511閥門管件（含電磁閥）0.9212爬梯、平臺、圍欄10.413小計(jì)1=SUM(ABOVE)39.2814外購設(shè)備購置費(fèi)用=SUM(ABOVE)39.28×1%3.9315設(shè)備運(yùn)輸、吊裝費(fèi)2.016設(shè)備安裝費(fèi)=SUM(ABOVE)39.28×15%5.8917工程調(diào)試費(fèi)用2.518計(jì)劃利潤53.6×8%4.2919工程設(shè)計(jì)費(fèi)1.820交稅=SUM(ABOVE)59.69×6.6%3.9421合計(jì)=SUM(ABOVE)63.6313.2土建投資：8.76萬元。其中：保溫輕鋼結(jié)構(gòu)機(jī)房：120.0m2,單價(jià)：560元/m2,造價(jià)：6.76萬元；設(shè)備基礎(chǔ)：原水池改造：2.0萬元。3）工程總投資：72.39萬元。14磷酸氫鈣工藝廢水處理工程直接運(yùn)行費(fèi)用分析電費(fèi)：（以0.7元/度計(jì)算）=SUM(ABOVE)288度/120m3=2.4度/噸·水1.68元藥劑費(fèi):1號：（28.0元/Kg）0.01Kg/噸·水0.28元2號：（1.8元/Kg）0.2Kg/噸·水0.36元設(shè)備維修:(每年0.5萬元)0.139元工人工資：(1200元/人.月)0.333元合計(jì)2.792元15磷酸氫鈣工藝廢水處理工程收益計(jì)算1)年節(jié)水費(fèi)用:約自來水3.56萬噸（0.5元/噸），年節(jié)約1.72萬元;2)年減繳交排污費(fèi)：(按照三級排放標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算):6.22萬元；其中:廢水：0.8元/噸×120×330=3.17萬元；其它污染物(見下表):3.05萬元；序號污染物污染當(dāng)量值（千克）日排量（千克）日繳費(fèi)(元)年減繳收費(fèi)(萬元)1生化需氧量（BOD5）0.53650.41.662化學(xué)需氧量（COD）16042.01.39合計(jì)=SUM(ABOVE)3.05年總收益：8.04萬元（按330天計(jì)算）。16還原、縮合工藝廢水治理工程設(shè)計(jì)16.1廢水來源及成份分析還原、縮合工段的廢水來離心脫水工段。廢水中的污染物來自生產(chǎn)過程中的原料、中間產(chǎn)物、產(chǎn)品的殘留物。主要有：微量的苯胺、焦亞硫酸鈉、磺酰鈉、焦亞硫酸鈉及少量的環(huán)氧乙烷、對位脂、Na2SO4、NaHSO4、Na2SO3、NaHSO3等無機(jī)鹽和大量的硫酸鈉（硫酸鈉含量為25%左右。）。SS含量較低、COD濃度6.5—8.0萬mg/l,含有較多的難生化和不可生化的有機(jī)污染物，BOD濃度較低（BOD/COD值為0.085），可生化性非常差。特別是廢水量的不同形態(tài)的含硫化合物，對微生物有強(qiáng)烈的抑制作用，對于厭氧處理工藝，一般的情況下要求COD與硫酸根的比值大于5：1，對于好氧生化系統(tǒng)，允許的硫酸根離子濃度在600—1000mg/L之間。本工程，硫化物含量在25萬mg/l左右，硫酸根含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出微生物對硫化物的承受能力。如采用生化處理工藝，則需要在廢水進(jìn)入生化處理系統(tǒng)之前進(jìn)行預(yù)處理，將廢水的BOD/COD值提高到0.3以上，同時(shí)需要將廢水中的硫化物降低到生化處理所允許的濃度。根據(jù)國目前的技術(shù)水平，常規(guī)預(yù)處理方法的運(yùn)行費(fèi)用費(fèi)用就高達(dá)25—30元/噸。高額運(yùn)行費(fèi)用將會(huì)給企業(yè)造成較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。為此，本設(shè)計(jì)采用“資源回收處理方案（回收廢水中的硫酸鈉）”。工程投資雖有增加，但可以從節(jié)約的運(yùn)行費(fèi)用和回收的產(chǎn)品收益予以補(bǔ)償。本設(shè)計(jì)采用組合處理方案：蒸發(fā)濃縮結(jié)晶分離（回收硫酸鈉）+反滲透（回收清水）。16.2蒸發(fā)濃縮干燥實(shí)驗(yàn)情況：1）蒸發(fā)冷凝液較清（見下左圖）。2)500ml廢水蒸發(fā)濃縮干燥后得到固形物117g。折算含量為23.4%。干燥后的硫酸鈉顏色為白色粉末（見下右圖）：3）水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果：名稱原水蒸餾水COD濃度（mg/l）6420010600去除率(%)83.49%SS濃度（mg/l）54284去除率(%)84.516.3常用處理方法簡介：目前，對位脂廢水（含高鹽、高濃度有機(jī)污染物）的主要方法有以下11類15種：（1）絮凝沉降，（2）吸附法（大孔樹脂吸附法、活性炭吸附、硅藻精土吸附），（3）萃取法（絡(luò)合萃取法、液膜萃取法），（4）電化學(xué)法（鐵碳微電解法、高壓脈沖電凝），（5）膜分離技術(shù)，（6）蒸發(fā)濃縮——焚燒法，（7）微波處理法，（8）化學(xué)氧化法，(9)結(jié)晶法，（10）焚燒法，（11）生物處理法等。（1）絮凝沉降，利用絮凝方法可以有效去除染料廢水的色度。絮凝劑在適宜的pH下可與染料大分子絡(luò)合成固體，使之與水分離，達(dá)到脫色效果。該工藝具有實(shí)用性強(qiáng)，操作管理簡單，設(shè)備投資低等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。絮凝劑可分為無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑兩大類。1）無機(jī)絮凝劑無機(jī)絮凝劑大多為鐵鹽、鋁鹽、鎂鹽及其復(fù)合絮凝劑。無機(jī)絮凝法缺點(diǎn)是廢渣產(chǎn)生量大，約占廢水量的10-15%，難于處理，造成二次污染。2）有機(jī)絮凝劑有機(jī)絮凝劑，特別是人工合成的高分子絮凝劑，對染料廢水顯示出較好的脫色效果。常用的有聚丙烯酰胺類等。該方法缺點(diǎn)是處理成本高，且由于絮凝劑的水溶性導(dǎo)致經(jīng)脫色處理后，廢水后續(xù)CODcr去除率低。（2）吸附法：吸附法是用具有很強(qiáng)吸附能力的固體吸附劑，使廢水中的一種或數(shù)種組分富集于固體表面的方法。常用的吸附劑有活性炭、硅藻精土和樹脂。eq\o\ac(○,1)活性炭吸附：活性炭通過吸附作用，能夠有效去除染料廢水中的活性染料、堿性染料和偶氮染料等，是迄今為止應(yīng)用最早且最優(yōu)良的脫色吸附劑。但活性炭只能吸附染料廢水中的水溶性染料，不能吸附懸浮固體和不溶性染料，且再生費(fèi)用昂貴，處理成本高，因此目前應(yīng)用活性炭處理染料廢水的較少。eq\o\ac(○,2)硅藻精土吸附技術(shù)：硅藻土是古代單細(xì)胞低植物硅藻的遺骸堆積后，經(jīng)過初步成巖作用而形成的具有多孔性的生物硅質(zhì)沉積巖，是由不導(dǎo)電的非晶體型二氧化硅組成的硅藻殼體富集而成的。硅藻土作為過濾材料在許多領(lǐng)域已得到成熟應(yīng)用。通過選礦、酸堿處理去除雜質(zhì)，得到硅藻精土。它的主要成分是：非晶體的SiO2，并含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等金屬氧化物。粒徑極為微小，有效比表面積較大。在廢水處理應(yīng)用中，硅藻精土通過表面改性成為硅藻精土水處理劑，針對不同的廢水水質(zhì)，硅藻精土處理系統(tǒng)與其他相配合的處理工藝有機(jī)結(jié)合，組成一套合理的處理工藝，達(dá)到高效低耗的綜合效果。硅藻精土在電鍍廢水處理過程中的作用主要表現(xiàn)如下：a）硅藻精土處理系統(tǒng)具有集絮凝、吸附和過濾為一體的功能，對污水中的COD、SS、重金屬有很強(qiáng)的去除能力。由于硅藻表面的不平衡電位能中和懸浮粒子的電荷，使其相斥電位受到破壞而與硅藻形成醪羽，凝集成較大的絮花。b）由于其巨大的比表面積和表面吸附性，脫穩(wěn)膠體極易被吸附到硅藻土上，且附著了污染物質(zhì)的硅藻土顆粒間相互吸附能力大，可快速形成粒度和密度較大的絮體，且絮體的穩(wěn)定性好。在特制專業(yè)設(shè)備中，絮體能形成一個(gè)穩(wěn)定的、致密的懸浮污泥濾層，污水經(jīng)過設(shè)備自我形成的致密的懸浮泥層過濾之后得到進(jìn)一步凈化。采用硅藻精土吸附法，運(yùn)行成本較低，但污泥量較大。③大孔樹脂吸附法：大孔吸附樹脂是一種多孔高分子吸附劑，它的理化結(jié)構(gòu)可針對不同的處理對象進(jìn)行設(shè)計(jì)，相對于其它吸附劑，具有更強(qiáng)的針對性和吸附選擇性。與活性炭相比，大孔吸附樹脂具有機(jī)械強(qiáng)度好，不受廢水中無機(jī)鹽的影響，吸附效果好，容易脫附再生和循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)。國一些企業(yè)采用大孔吸附樹脂處理染料廢水，主要是從廢水中回收可利用資源。eq\o\ac(○,4)其它吸附材料：為了降低處理成本，可采用其它吸附劑替代活性炭，如粉煤灰、有礦物吸附劑、粘土、硅藻土、凹凸棒粘土、玉米棒、稻殼、泥炭、甘蔗渣和鋸屑等。這些吸附劑的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜、容易制得，但其缺點(diǎn)是色度去除率較低，廢渣產(chǎn)生量大且難于處理。因此，目前采用吸附劑進(jìn)行染料廢水處理的實(shí)際應(yīng)用較少。3）萃取法：目前較先進(jìn)、應(yīng)用較多的染料中間體廢水預(yù)處理工藝是萃取法，如絡(luò)合萃取、溶劑萃取、液膜萃取等。萃取回收相可作為資源回收利用，是一種減排技術(shù)。CODcr去除率85-95%，色度去除率90%。處理后廢水具有較好的可生化性。染料廢水中主要污染物有三聚氯氰、氨基苯磺酸、雙磺酸、對位酯和J酸等。許多物質(zhì)是有機(jī)磺酸類化合物，分子中除了具有磺酸基團(tuán)外，同時(shí)還具有其他官能團(tuán)(如-OH，COOH等)，宜采用絡(luò)合萃取法進(jìn)行分離。絡(luò)合萃取法是一種基于可逆絡(luò)合反應(yīng)，萃取極性有機(jī)物的分離技術(shù)。在絡(luò)合萃取過程中，溶液中待分離溶質(zhì)與含有絡(luò)合劑的萃取劑相接觸，絡(luò)合劑與待分離溶質(zhì)反應(yīng)形成絡(luò)合物，并使其轉(zhuǎn)移至萃取相。進(jìn)行逆向反應(yīng)時(shí)回收溶質(zhì)，萃取劑循環(huán)使用。染料廢水中許多物質(zhì)是有機(jī)磺酸類化合物，分子中除了具有磺酸基團(tuán)外，同時(shí)還具有其他官能團(tuán)（如-OH，-OH，COOH)，易采用絡(luò)合萃取法進(jìn)行分離。絡(luò)合萃取法處理芳香族磺酸類有機(jī)化工廢水，是利用胺類化合物特別是叔胺類萃取劑能與芳香磺酸類化合物形成絡(luò)合物而脫離水相的機(jī)理，在堿性條件下反萃取使絡(luò)合劑再生?；厥障嗫捎糜谥圃斓蜋n染料，但當(dāng)回收相回用到影響產(chǎn)品質(zhì)量時(shí)需進(jìn)行焚燒處理。萃取反應(yīng)方程式如下：2R3N+H2SO4←→(R3NH+)2·SO4-2(R3NH+)2·SO4-2+2R′—SO3-←→2R3NH+·SO3—R′-+SO4-2反萃取反應(yīng)方程式如下：R3NH+·SO3—R′-+NaOH←→R′—SO3Na+R3N+H2O國大部分染料中間體生產(chǎn)企業(yè)建有該裝置，色度、CODcr及部分重金屬去除率均為90%以上。有些回收相可以套用于生產(chǎn)工藝。實(shí)踐證明該工藝污染物減排效果較好。活性染料廢水采用絡(luò)合萃取工藝預(yù)處理，可以使CODcr去除85~90%，色度去除95%以上，預(yù)處理后廢水具有很好的可生化性，生化處理后CODcr去除率>90%。廢水中含有較高濃度的苯胺，它們既是有毒有害的污染物，又是價(jià)格昂貴的化工原料，通過液膜的選擇性滲透作用可以將其回收利用，這樣不但能提高廢水的可生化性，而且由于回收的苯胺可回用于生產(chǎn)工藝而降低了生產(chǎn)成本。液膜萃取法是一種膜分離技術(shù)，它具有膜分離的特點(diǎn)，主要是依據(jù)膜對不同物質(zhì)具有選擇性滲透的特性來實(shí)現(xiàn)污染物組份的分離。該方法具有分離速度快、效率高、成本低、選擇效果好和易于操作管理等優(yōu)點(diǎn)。主要應(yīng)用于精細(xì)化工領(lǐng)域，適于處理高濃度、高毒性的含有酚、氰、重金屬、苯胺、雜環(huán)以及染料中間體的廢水等。液膜萃取法的工藝原理：用含有表面活性劑、添加劑與一定濃度的堿（酸）溶液制成油包水型乳化液，前者為油相，后者為水相，將該乳化液在攪拌下分散于廢水中，廢水中的待分離物質(zhì)能溶于油相，經(jīng)膜遷移進(jìn)入水相形成鹽，該鹽不溶于油相，故不能返回外水相，從而達(dá)到目標(biāo)物在相富集的目的。萃取后的乳化液經(jīng)破乳分層，油相重新制乳回用，水相即是回收相。工藝過程簡述：a制乳：油相與水相按一定比例放入乳化機(jī)中，在高速攪拌下制得乳化液。b萃?。喝榛号c廢水按比例混合，進(jìn)入萃取裝置，萃取后靜止分層，上層為油相，進(jìn)入破乳系統(tǒng)，下層為處理后的廢水。c破乳:萃取后的乳化液進(jìn)入破乳裝置，在靜電場作用下破乳。乳化液在靜電場下變形，迅速破裂，靜止分層，分出油水兩相，上層為油相，可返回到制乳系統(tǒng)重復(fù)使用，下層為水相，即為回用物質(zhì)。（4）電化學(xué)法電化學(xué)法是直接或間接地利用電解作用，將水中污染物去除或?qū)⒂卸疚镔|(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒或低毒物質(zhì)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備體積小、占地面積少、便于運(yùn)行管理，且色度去除率在85%以上。但該方法也存在電極使用壽命短，能耗較大，處理高鹽廢水過程中電極腐蝕嚴(yán)重等問題。常用的電解法有鐵碳微電解、高壓脈沖電凝等。

1）鐵碳微電解法：鐵碳微電解技術(shù)是近十年來被廣泛研究進(jìn)而應(yīng)用的一項(xiàng)新的技術(shù)，應(yīng)用圍廣，對污染物沒有選擇性，去除效果很好，能夠適用于各種廢水的處理。微電解法又稱電解法、零價(jià)鐵法，它是利用鐵-碳顆粒之間存在著電位差而形成了無數(shù)個(gè)細(xì)微原電池。這些細(xì)微電池是以電位低的鐵為陰極,電位高的碳做陽極,在含有電解質(zhì)的水溶液中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的。反應(yīng)的結(jié)果是鐵受到腐蝕變成二價(jià)的鐵離子進(jìn)入溶液。由于鐵離子有混凝作用,它與污染物中帶微弱負(fù)電荷的微粒異性相吸,形成比較穩(wěn)定的絮凝物(也叫鐵泥)而去除。在酸性充氧條件下發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)過程如下：陽極(Fe):Fe-2e→Fe2+,陰極(C):2H++2e→2[H]→H2,反應(yīng)中，產(chǎn)生的了初生態(tài)的Fe2+和原子H，它們具有高化學(xué)活性,能改變廢水中許多有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和特性,使有機(jī)物發(fā)生斷鏈、開環(huán)等作用。在有氧存在時(shí)，還會(huì)發(fā)生下面的反應(yīng)：O2+4H++4e→2H2O；O2+2H2O+4e→4OH－；2Fe2++O2+4H+→2H2O+Fe3+。反應(yīng)中生成的OH－是出水pH值升高的原因，而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐漸水解生成聚合度大的Fe(OH)3膠體絮凝劑,可以有效地吸附、凝聚水中的污染物,從而增強(qiáng)對廢水的凈化效果。存在問題：由于碳粒作為陰極不消耗，主要消耗鐵屑，這也就給微電解的關(guān)鍵設(shè)備一微電解床帶來了一系列問題。首先是鐵屑的補(bǔ)充，隨著處理時(shí)間的增加，鐵屑不斷被消耗，當(dāng)鐵屑降到一定程度后將影響微電解的處理效果，必須及時(shí)補(bǔ)充鐵屑，這一過程在實(shí)際過程中工作量非常大，同時(shí)需要較大的場地，實(shí)施困難；第二，被廢水浸泡過的填料層暴露在空氣中，其中的鐵屑會(huì)很快生銹，鐵屑彼此粘連起來．形成板結(jié)，這種板結(jié)使得實(shí)際水力停留時(shí)間遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)值。嚴(yán)重影響效果；第三，產(chǎn)生的大量鐵泥的處置是微電解法的一個(gè)很棘手的問題，鐵泥處理不好，會(huì)造成二次污染，形成污染的轉(zhuǎn)移。

3）高壓脈沖電凝：高壓脈沖電凝技術(shù)是當(dāng)今世界新一代高級氧化與還原水處理技術(shù)。該技術(shù)采用高電壓低電流，突破了低電壓高電流的傳統(tǒng)電解法。它利用電化學(xué)原理，借助外加高電壓作用產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，對廢水中的有機(jī)或無機(jī)污染物質(zhì)進(jìn)行氧化及還原反應(yīng)，進(jìn)而凝聚、浮除將污染物從水體中分離，可以有效地去除表面處理廢水中的CODcr、Cu2+、Cr6+、Ni2+、SS、油、磷酸鹽等各種有害污染物。電凝技術(shù)依據(jù)電解及電凝聚原理，是以可溶性金屬鐵為極板，廢水進(jìn)入電凝系統(tǒng)在直流電的作用下，水溶液離解為（H+）與（OH－）。電凝系統(tǒng)每個(gè)電解單元發(fā)生如下反應(yīng)。1) 除六價(jià)鉻陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生氫分子，并有二價(jià)及三價(jià)鐵析出。反應(yīng)式如下：2H＋+2e→2H→H2此種新生態(tài)氫[H]具有很強(qiáng)的還原能力，將六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，然后以氫氧化鉻沉淀去除。Cr2O72－+6Fe2＋+14H＋→2Cr3++6Fe3++7H2OCrO42－+3Fe2＋+8H＋→Cr3++3Fe3++4H2OCr3++3OH－→Cr(OH)3↓Fe3++3OH－→Fe(OH)3↓2) 除重金屬離子金屬極板受電化學(xué)作用，以離子狀態(tài)溶于水中，電解過程中H＋大量消耗，OH－逐漸增多，電解液逐漸變?yōu)閴A性，（pH：7～9）并生成穩(wěn)定氫氧化物沉淀。Cr3++3OH－→Cr(OH)3↓Cu2++2OH－→Cu(OH)2↓Ni2++2OH－→Ni(OH)2↓3）除磷鐵極板受電化學(xué)作用析出的Fe2＋被氧化成Fe3＋和磷酸根反應(yīng)沉淀，而且能與其它金屬形成共沉淀達(dá)到最好的除磷效果。Fe3＋+PO43－→FePO4↓4）混凝作用除SS可溶性金屬極板在陽極上解離出的Fe2＋與水溶液中離子作用，生成的Fe(OH)3。反應(yīng)式如下：Fe2＋+2OH－→Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3↓上述反應(yīng)產(chǎn)生的Fe(OH)3活性很強(qiáng)，能與水中有機(jī)和無機(jī)雜質(zhì)凝聚產(chǎn)生膠羽，以去除廢水中懸浮物。比鋁鹽、鐵鹽之混凝劑對廢水中的懸浮物以及難于沉淀的細(xì)微離子等凝聚去除效果更好。5）氣浮作用去除油脂和膠體在電凝過程中，陽極與陰極表面不斷產(chǎn)生氧氣和氫氣，并以微細(xì)氣泡形式逸出，可以粘附于廢水中的絮狀物及油類物質(zhì)，令其比重變小，浮至水面，產(chǎn)生氣浮作用，它比傳統(tǒng)氣浮法用釋放器溶氣水產(chǎn)生的氣泡微小，效果更強(qiáng)。高壓脈沖電凝法比傳統(tǒng)電解法電流效率提高20%—30%；電解時(shí)間縮短30%—40%；節(jié)省電能達(dá)到30%—40%；污泥產(chǎn)生量少；對重金屬去除率可達(dá)96%一99%。

5）膜分離技術(shù)：膜分離技術(shù)具有工藝簡單、低能耗、不對環(huán)境產(chǎn)生污染的優(yōu)勢。但由于膜污染、濃差極化和過快的更換頻率，加之膜的價(jià)格較貴，使得膜分離技術(shù)處理廢水的成本過高，大大限制了膜分離技術(shù)在廢水治理行業(yè)的應(yīng)用和推廣。DT膜元件采用開放式流道設(shè)計(jì)，料液有效流道寬，避免了物理堵塞，可以應(yīng)用于高鹽高濃度有機(jī)廢水的處理。但目前國尚無生產(chǎn)廠家，需要采用進(jìn)口元件，設(shè)備費(fèi)用較高，處理能力為10m3/h的處理裝置，設(shè)備造價(jià)達(dá)1500萬元。（6）蒸發(fā)濃縮——焚燒法：蒸發(fā)濃縮處理工藝：采用蒸發(fā)濃縮的目的就是為了降低廢水中的無機(jī)鹽含量，使后續(xù)處理單元不受影響，提高COD的去除率。廢水經(jīng)預(yù)熱后，進(jìn)行蒸發(fā)。大部分廢水以蒸餾冷凝水的形式被分離出來，剩余的含鹽濃液進(jìn)入離心分離器，離心甩干后的無機(jī)鹽輸送到固廢貯存間。常規(guī)多效蒸發(fā)為了降低蒸汽耗量、降低運(yùn)行成本，將幾個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián)運(yùn)行的蒸發(fā)操作（即成為多效蒸發(fā)系統(tǒng)），可以使蒸汽熱能得到多次利用，從而提高熱能的利用率。效數(shù)越多蒸汽用量越少，但工程投資越大。常用的為三效蒸發(fā)器。在三效蒸發(fā)系統(tǒng)中，第一個(gè)蒸發(fā)器(稱為第一效)以生蒸汽作為加熱蒸汽，其余兩個(gè)(稱為第二效、第三效)均以其前一效的二次蒸汽作為加熱蒸汽，每蒸發(fā)1噸廢水需要的蒸汽量約0.45噸，需要蒸汽費(fèi)約200元。2）MVR蒸發(fā)器MVR蒸發(fā)器（機(jī)械式蒸汽再壓縮（MVR）蒸發(fā)器），其原理是利用高能效蒸汽壓縮機(jī)壓縮蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽，把電能轉(zhuǎn)換成熱能，提高二次蒸汽的焓，被提高熱能的二次蒸汽打入蒸發(fā)室進(jìn)行加熱，以達(dá)到循環(huán)利用二次蒸汽已有的熱能，從而可以不需要外部鮮蒸汽，依靠蒸發(fā)器自循環(huán)來實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)濃縮的目的。由于該工藝具有能耗低、出水水質(zhì)優(yōu)良、運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于高濃度無機(jī)鹽廢水處理、高濃度有機(jī)廢水處理，也應(yīng)用于純水制備和高濃度化工廢液的濃縮，近年來在國外經(jīng)常用于垃圾滲濾液的處理等。

MVC低能耗蒸發(fā)工藝是目前現(xiàn)有蒸發(fā)工藝中能耗效率最高的、具有去除有機(jī)物功能的蒸發(fā)工藝，其主要構(gòu)成包括熱交換組件和蒸汽壓縮機(jī)。它應(yīng)用薄膜蒸發(fā)原理，在自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制下，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的蒸發(fā)與分離。

MVC低能耗蒸發(fā)工藝主要是運(yùn)用蒸汽的特性，當(dāng)蒸汽被壓縮機(jī)壓縮時(shí)，其壓力和溫度得到逐步提升，當(dāng)較高溫度的蒸汽進(jìn)入蒸發(fā)器的換熱管束里，而冷水在管外噴淋時(shí)，蒸汽在管里面冷凝形成冷凝水，蒸汽的熱函傳給管外的噴淋水，這樣連續(xù)進(jìn)行蒸發(fā)。在整個(gè)系統(tǒng)中能量的輸入只有壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)和很小的保持系統(tǒng)穩(wěn)定操作的浸入式加熱器。特點(diǎn)：

1）能耗低：mvr蒸發(fā)器運(yùn)行費(fèi)用較低（噸水的電耗可低至15～30度），

以蒸發(fā)量5噸一個(gè)小時(shí)的三效蒸發(fā)器為例，蒸發(fā)一噸水能耗0.45噸蒸汽，蒸汽價(jià)格200元，5噸蒸發(fā)量能耗為0.45×5×200=450元。若考慮計(jì)算冷卻水的費(fèi)用每小時(shí)約30元，一小時(shí)能耗480元，一年7200小時(shí)，總費(fèi)用為480×7200=345.6萬元若采用mvr蒸發(fā)器蒸發(fā)傳統(tǒng)物料，暫不考慮物料由于沸點(diǎn)升變化帶來的能耗損失，蒸發(fā)一噸水電耗30kw.h，五噸水能耗0.75×30×5=112.5元，因?yàn)槭抢梦锪献鳛槔鋮s系統(tǒng)，沒有冷卻水的費(fèi)用，一年7200小時(shí)，總費(fèi)用為112.5×7200=81.0萬元根據(jù)分析，采用mvr蒸發(fā)器比采用三效蒸發(fā)器，一年可節(jié)省費(fèi)用：345.6-81=264.6萬元。設(shè)備投資基本上可以在設(shè)備使用1年收回。2）產(chǎn)水量高：系統(tǒng)清水產(chǎn)水率高，濃縮液產(chǎn)量少，僅占原水體積的5～10%。

3）較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力及運(yùn)行的靈活性：由于蒸發(fā)工藝的性質(zhì)屬于應(yīng)用純粹物理原理進(jìn)行分離的過程，對于廢水的水質(zhì)水量的變化適應(yīng)能力很強(qiáng)，并且具有隨時(shí)開機(jī)、停機(jī)的特點(diǎn)，保證水量變化時(shí)的運(yùn)行靈活性。

4）系統(tǒng)使用壽命長。蒸發(fā)工藝采用的全部設(shè)備均為成熟可靠的常用機(jī)械，易損件主要是軸承和機(jī)械密封等零部件，更換成本低，維修工期短，蒸發(fā)器主體設(shè)備的使用壽命可達(dá)20年以上，正常運(yùn)行時(shí)只需進(jìn)行日常的清洗，不存在更換問題。

5）系統(tǒng)操作簡單、管理方便，自動(dòng)化程度高。整個(gè)系統(tǒng)以PLC實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制，運(yùn)行過程過視鏡觀察發(fā)現(xiàn)管束外表面有結(jié)垢現(xiàn)象時(shí)，系統(tǒng)不需要專門停機(jī)，也無需移開蒸發(fā)器部的任何元件，實(shí)現(xiàn)在線清洗。6）與傳統(tǒng)蒸發(fā)器相比價(jià)格較高。其原因是：eq\o\ac(○,1)換熱面積大幅增加：傳統(tǒng)蒸發(fā)器由于是使用生蒸汽，換熱溫差大，換熱面積相對較小。而mvr蒸發(fā)器是小溫差，在換熱總理固定的情況下，必然以增加換熱面積為代價(jià)，才可以取得相同的換熱效果，即蒸發(fā)量。eq\o\ac(○,2)mvr蒸發(fā)器廠家一般采用德國、美國或者芬蘭的進(jìn)口壓縮機(jī)，這部分費(fèi)用相對國產(chǎn)的羅茨風(fēng)機(jī)或者離心機(jī)來講遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是一個(gè)價(jià)格檔次，進(jìn)口風(fēng)機(jī)價(jià)格現(xiàn)階段還是比較貴的。今年來，國壓縮機(jī)技術(shù)、質(zhì)量已經(jīng)有長足進(jìn)步，使用功率消耗、使用壽命雖不如進(jìn)口設(shè)備，但價(jià)格較低。使用國產(chǎn)設(shè)備，在一定程度上可以彌補(bǔ)一部分“mvr價(jià)格高”的缺點(diǎn)。（7）微波化學(xué)污水處理技術(shù)：該技術(shù)可應(yīng)用于生活污水、市政污水、日用化工廠廢水，造紙廢水（含紙漿廢水、木漿廢水）、焦化廠廢水、酒精廠廢水、化纖廢水、制革廠廢水、印染廠廢水、礦山選礦廢水、冶金廠廢水、煉油廠廢水、制藥廠廢水、電鍍廠廢水等的處理。（1）微波化學(xué)污水處理技術(shù)原理微波對流體中物質(zhì)進(jìn)行選擇性加熱，對吸波物質(zhì)有低溫催化作用；加速流體中固、液分離作用；低溫殺菌作用；均勻加熱功能；迅速升溫作用；不產(chǎn)生二次污染等。微波化學(xué)污水處理技術(shù)是水處理領(lǐng)域中一場嶄新的革命，是一代具有突破性、創(chuàng)新性、廣譜性的水處理技術(shù)。微波化學(xué)污水處理技術(shù)不同于傳統(tǒng)的污水處理方法，它通過微波場對吸波物質(zhì)的選擇性加熱、低溫催化、快速穿透等功能，達(dá)到去污除濁殺菌的效果。經(jīng)微波化學(xué)污水處理技術(shù)處理后的水，可全部再利用，從而實(shí)現(xiàn)污水處理工程的實(shí)用、高效、節(jié)能、環(huán)保、低運(yùn)行費(fèi)用。微波化學(xué)污水處理技術(shù)的基礎(chǔ)是“極性分子理論”。外加微波場可使這些極性分子因趨向作用而發(fā)生頻率極高的振蕩運(yùn)動(dòng)，消耗能量而發(fā)熱。在微波場中物質(zhì)的吸波與否和吸波強(qiáng)弱，與該物質(zhì)的電性質(zhì)有關(guān)。實(shí)驗(yàn)證明，在單位體積的物質(zhì)被吸收的（轉(zhuǎn)化為熱能損耗）微波功率Pa，與電場（磁場）強(qiáng)度E、物質(zhì)的損耗角正切tgδ和頻率f成正比關(guān)系。物質(zhì)在微波場中吸收的微波能全部轉(zhuǎn)化為熱能，所以Pa即為單位時(shí)間在單位體積物質(zhì)中產(chǎn)生的能量。tgδ值與該物質(zhì)的介電常數(shù)、介電損耗相關(guān)的量，而物質(zhì)的介電常數(shù)、介電損耗又與該物質(zhì)當(dāng)時(shí)的其它多種因素相關(guān)。根據(jù)此“極性分子理論”，微波不僅可以加快化學(xué)反應(yīng)，在一定條件下也能抑制反應(yīng)的進(jìn)行。除此之外，微波還可以改變反應(yīng)的途徑。微波對化學(xué)反應(yīng)的作用除了對反應(yīng)加熱引起反應(yīng)速率改變以外，還具有電磁場對反應(yīng)分子間行為的直接作用而引起的所謂“非熱效應(yīng)”。微波對反應(yīng)的作用程度除了與反應(yīng)類型有關(guān)外，還與微波的強(qiáng)度、頻率、調(diào)制方式及環(huán)境條件有關(guān)。此外，由于化學(xué)反應(yīng)是一個(gè)非平衡系統(tǒng)，舊的物質(zhì)在不斷消耗，新的物質(zhì)在不斷生成，各相界面可能發(fā)生隨機(jī)的變化；與此同時(shí)系統(tǒng)的宏觀電磁特性也在發(fā)生變化，而且在微波輻射下這種變化還與所用的微波緊密相關(guān)。然而，許多有機(jī)化合物都不直接明顯地吸收微波，但可以利用某種強(qiáng)烈吸收微波的“敏化劑”把微波能傳給這些物質(zhì)而誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)。利用這些“敏化劑”就可以在微波輻射下實(shí)現(xiàn)某些催化反應(yīng)，這就是所謂微波誘導(dǎo)催化反應(yīng)。高強(qiáng)度連續(xù)波微波輻射聚焦到某種“敏化劑”的表面，由于“敏化劑”表面點(diǎn)位與微波能的強(qiáng)烈相互作用，微波能將被轉(zhuǎn)變成熱能，從而使某些表面點(diǎn)位選擇性的被很快加熱至很高溫度（例如很容易超過1400℃）。盡管反應(yīng)其中的水沒有明顯升溫，但已產(chǎn)生高溫高壓的作用，當(dāng)水中的有機(jī)污染物與受激發(fā)的表面點(diǎn)位接觸時(shí)卻可發(fā)生反應(yīng)?！懊艋瘎钡淖饔貌粌H僅在于把熱能聚焦，而且還可以借它與反應(yīng)物和產(chǎn)物相互作用的選擇性而影響反應(yīng)的進(jìn)程。微波化學(xué)污水處理技術(shù)就是利用微波對化學(xué)反應(yīng)的這些作用，對水中的污染物通過物理及化學(xué)作用進(jìn)行降解、轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)污水凈化的目的。此反應(yīng)機(jī)理包括以下反應(yīng)過程：P:水分子、污染物種分子M:敏化劑SS:懸浮物R:有機(jī)物種等①微波能的化學(xué)作用：能夠極化水分子及有機(jī)化合物分子，使有機(jī)化合物與敏化劑之間形成過渡態(tài)產(chǎn)物，降低氧化和分解有害有機(jī)化合物所需要的活化能，使反應(yīng)加速進(jìn)行。②微波能的物理作用：能夠加熱和極化水及污染物分子，提高氧化和分解有害有機(jī)化合物所需要的反應(yīng)條件，達(dá)到反應(yīng)所需要的活化能。能夠加熱和極化水及污染物分子，使絮凝劑與污染物之間形成的共聚物的沉淀反應(yīng)更完全、更快速。④微波在處理水中污染物的同時(shí)，也能殺滅水中的細(xì)菌、藻類等微生物。其作用原理是由于微波輻射的熱效應(yīng)，即微波輻射場照射生物體，引起生物體組織器官的加熱作用而產(chǎn)生的生理影響和抑制、傷害作用。組成細(xì)胞的極性分子在外加微波場的作用下升溫發(fā)熱，從而導(dǎo)致生物體細(xì)胞組織溫度升高。當(dāng)微波功率密度較大，生物體產(chǎn)熱過多，超過了體溫調(diào)節(jié)能力，生物體的溫度平衡功能失調(diào)，體溫上升，于是生物體發(fā)生生理功能紊亂并發(fā)生病理變化，進(jìn)而死亡。（2）技術(shù)特點(diǎn)①工藝流程短，絮凝沉淀速度快，占地面積小。用微波化學(xué)污水處理技術(shù)日處理2400噸水的工程，總占地面積不到300m2，其中微波能水處理機(jī)組設(shè)備僅占地64m2，約為傳統(tǒng)活性污泥法處理工藝的1/10（傳統(tǒng)方法總占地面積大于3000m2）。②工程投資少，建設(shè)工期短。由于設(shè)備本身的獨(dú)特性，不必鋪設(shè)龐大的管網(wǎng)和水池，土建簡單；設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，施工安裝快捷方便，大大縮短工期，日處理量為2400m3的單套機(jī)組的工程安裝半個(gè)月左右即可完成。③調(diào)試周期短。由于工藝流程短，沒有多個(gè)單元的繁雜的調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試階段，一般調(diào)試過程只需幾天即可進(jìn)入連續(xù)運(yùn)行。④殺菌滅藻能力強(qiáng)。微波對菌、藻類有高頻穿透作用，殺傷能力極強(qiáng)，在短時(shí)間殺滅微生物，有很強(qiáng)的殺菌滅藻功能。⑤適應(yīng)性強(qiáng)，處理效率高。微波化學(xué)污水處理技術(shù)可廣泛應(yīng)用于市政污水、工業(yè)廢水、小區(qū)中水回用等行業(yè)的水處理，可以作為任何工藝的一部分進(jìn)行應(yīng)用處理。微波化學(xué)污水處理技術(shù)可實(shí)現(xiàn)污水的持續(xù)再利用，出水可達(dá)標(biāo)排放或再利用。⑥該機(jī)組設(shè)備在運(yùn)行中可以實(shí)現(xiàn)即開即停。由于該工藝的特殊性，在操作過程中可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)開機(jī)停機(jī)，并且不影響出水效果，調(diào)節(jié)簡單快捷。⑦實(shí)現(xiàn)工程小型分散化、設(shè)備化。當(dāng)前的污水處理工程提倡向小型分散化和設(shè)備化發(fā)展，直接堵住污染源頭，省掉城市建設(shè)中埋設(shè)龐大的地下長距離排污管道網(wǎng)。目前常規(guī)的污水處理工藝不但占地面積大，而且還需要建設(shè)龐大的市政排污管網(wǎng)工程，這樣就要投入大量的資金，也為社會(huì)、國家以及城市建設(shè)埋下了巨大的隱患。微波化學(xué)污水處理技術(shù)無疑就是實(shí)現(xiàn)工程小型分散化、設(shè)備化最佳的選擇，同其他水處理的成套設(shè)備相比有很大的優(yōu)勢。⑧運(yùn)行費(fèi)用低。設(shè)備運(yùn)行時(shí)，小時(shí)耗電僅為40度，折合4.0度/噸水，計(jì)算綜合運(yùn)營成本約為5.0元/噸水。eq\o\ac(○,9)設(shè)備費(fèi)用較高，對于該工程（COD6—8萬mg/l,水量10m3/h），設(shè)備投資約660萬元。（8）化學(xué)氧化法：1）臭氧氧化臭臭氧氧化法可應(yīng)用于幾乎所有染料廢水（分散染料除外）脫色處理。同時(shí)，由于臭氧在水溶液中的還原產(chǎn)物為過氧化氫和氧氣，過剩的臭氧能迅速在溶液和空氣中自發(fā)分解為氧氣，不會(huì)對環(huán)境造成二次污染。臭氧氧化法的缺點(diǎn)是處理成本高，約為200~250元/噸廢水。此外，臭氧氧化法對CODcr的去除率較差。如果廢水中存在雜質(zhì)，不僅影響脫色效果，而且處理費(fèi)用會(huì)大幅度提高。目前，國外許多染料生產(chǎn)企業(yè)都建有臭氧氧化裝置，染料廢水的色度去除率可達(dá)90%以上，但由于處理成本高，企業(yè)應(yīng)用的較少，大部分臭氧裝置處于閑置狀態(tài)。2）Fenton試劑氧化法Fenton試劑氧化法是由H2O2溶液和Fe2SO4按一定比例混合而得到的一種氧化性極強(qiáng)的氧化試劑。雙氧水在二階鐵離子的催化作用下分解產(chǎn)生羥基（?OH），其氧化電位達(dá)到2.8V，是除元素氟外最強(qiáng)的無機(jī)氧化劑，二階鐵離子被氧化成三階鐵離子，同時(shí)混凝沉淀去除有機(jī)物。芬頓氧化系統(tǒng)在水處理中具有氧化和混凝兩種作用，通過芬頓氧化后，COD、色度、苯胺等指標(biāo)均可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。廢水經(jīng)Fentong氧化處理后，COD去除率約達(dá)50%。3）濕式催化氧化法濕式氧化技術(shù)是從20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的一種處理有毒有害、高濃度有機(jī)廢水的有效水處理方法。該方法的基本原理是在高溫、高壓條件下，以空氣中的O2為氧化劑，在液相中將大分子濕式氧化法的特點(diǎn)是應(yīng)有機(jī)污染物氧化為CO2和H2O等無機(jī)小分子或有機(jī)小分子的化學(xué)反應(yīng)過程。用圍較廣，幾乎能夠有效氧化各類高濃度有機(jī)廢水，且處理效果好。在合適的溫度和壓力條件下，，二次污CODcr的去除率可達(dá)90%以上。同時(shí)，對有機(jī)污染物的氧化速率快（一般只需30~60min）染少，能耗較低。處理后廢水具有可生化性，不生成二次污染，并能提高難降解廢水的可生化性。但該法反應(yīng)條件要求較苛刻，反應(yīng)器的材質(zhì)選用及制造困難，設(shè)備投資大，以處理100噸/日廢水計(jì)，濕式氧化裝置投資近1億元。運(yùn)行費(fèi)用也很高，適用于少量廢水的處理。(9)結(jié)晶法：結(jié)晶法是通過控制物理?xiàng)l件，使染料或鹽分從水中結(jié)晶分離出來，從而達(dá)到去除水中污染物的目的。該方法不必向水中另行投加化學(xué)物質(zhì)。采用冷凍分離法，將廢液冷凍至-10—-20℃，使廢液中Na2SO4結(jié)晶析出，然后過濾除去。濾液加熱、濃縮后，返回原生產(chǎn)工序使用。（10）焚燒法：焚燒法是在高溫下，利用空氣深度氧化處理極高濃度有機(jī)物廢水的最有效手段，是最易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的方法。CODCr大于1.0×10萬mg/L，熱值大于1.0×104kJ/kg的高濃度廢水，爐操作溫度為900—1000℃，停留時(shí)間3—4s，空氣剩余系數(shù)為1.2—1.4，可使廢水直接燃燒。國染料廢水處理基本都是以回收無機(jī)鹽為目的。目前，國焚燒處理存在的主要問題是：運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高、熱回收率低，為降低能耗和消除二次污染，需要配備廢熱回收和廢氣污染控制裝置，設(shè)備投資較大。（11）生物處理法：生物處理法是通過生物菌體的絮凝、吸附功能和生物降解作用，對染料進(jìn)行分離和氧化降解。生物絮凝和生物吸附并不使染料發(fā)生化學(xué)變化。而生物降解過程則是利用微生物酶等的作用對染料分子進(jìn)行氧化或還原，破壞染料的發(fā)色基團(tuán)和不飽和鍵，并通過一系列氧化、還原、水解、化合等過程，將染料分子最終降解成為簡單的無機(jī)物，或轉(zhuǎn)化成各種微生物自身需要的營養(yǎng)物或原生質(zhì)。對于染料中間體方式，采用生化處理方法是比較困難的。其原因是：1）廢水中含有大量難降解或不可好氧降解的有機(jī)物，采用生化處理收效甚微；2）廢水中含鹽量較大。高含鹽廢水，直接影響滲透壓的變化，會(huì)直接導(dǎo)致微生物細(xì)胞活性降低，甚至死亡。生化法要求廢水的可生化性較好，且原水的ODD值不能太高(<l000mg/l),含鹽量低。廢水在進(jìn)入生化系統(tǒng)前，需要經(jīng)過預(yù)處理，提高廢水的可生化行，同時(shí)，需要將廢水的含鹽量降低到微生物能夠承受的濃度。生物法分為厭氧法、好氧法和厭氧-好氧組合處理法。（1）厭氧（或水解）生物處理法厭氧生物是指在無氧條件下，利用厭氧微生物的代活動(dòng)，將有機(jī)物分解并產(chǎn)生甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）的過程。厭氧生物處理技術(shù)可以去除廢水部分可生物降解的有機(jī)物，尤