丙烯腈生产废水零排放技术的处理流程 一、预处理阶段 1.水质调节: 目的:由于丙烯腈生产废水的水质、水量可能存在较大波动,需要设置调节池来均衡水质和水量,确保后续处理过程能够稳定进行。 方法:废水在调节池中停留一定时间,使不同时段、不同批次的废水充分混合,减小水质和水量的波动对后续处理系统的冲击。 2.格栅与筛网过滤: 目的:去除废水中较大的固体杂质和悬浮物,如纤维、塑料碎片等,防止这些物质堵塞后续处理设备和管道。
丙烯腈生产废水零排放技术的处理流程
一、预处理阶段
1.水质调节:
目的:由于丙烯腈生产废水的水质、水量可能存在较大波动,需要设置调节池来均衡水质和水量,确保后续处理过程能够稳定进行。
方法:废水在调节池中停留一定时间,使不同时段、不同批次的废水充分混合,减小水质和水量的波动对后续处理系统的冲击。
2.格栅与筛网过滤:
目的:去除废水中较大的固体杂质和悬浮物,如纤维、塑料碎片等,防止这些物质堵塞后续处理设备和管道。
方法:通过设置格栅,拦截较大尺寸的固体杂物;再利用筛网过滤,进一步去除细小的悬浮物。
3.除油处理:
目的:如果废水中含有油类物质,会影响后续处理效果,因此需要进行除油处理。
方法:常见的除油方法有重力分离法、气浮法、化学破乳法等。重力分离法利用油和水的密度差,使油滴自然上浮到水面并被去除;气浮法通过向水中通入微小气泡,使油滴附着在气泡上并随之上浮到水面;化学破乳法则是利用化学药剂破坏油滴的乳化状态,使其聚并分离。
二、一级处理阶段
1.沉淀处理:
目的:进一步去除废水中的悬浮固体和部分胶体物质,降低废水的浊度和污染物浓度。
方法:通常采用重力沉淀的方式,让废水在沉淀池中缓慢流动,使悬浮固体在重力作用下自然沉降到池底,形成污泥,定期排出沉淀池。
2.混凝与絮凝处理:
目的:通过加入混凝剂和絮凝剂,使废水中的细小颗粒和胶体物质凝聚成较大的絮体,便于后续的沉淀或过滤去除。
方法:先向废水中投加混凝剂,如硫酸铝、氯化铁等,使胶体颗粒脱稳;再加入絮凝剂,如聚丙烯酰胺,促进絮体的形成和增大。然后通过沉淀或气浮等方式将形成的絮体从废水中分离出来。
三、二级处理阶段(生物处理)
1.厌氧生物处理:
目的:利用厌氧微生物的作用,将废水中的大部分有机污染物分解为甲烷、二氧化碳等简单的无机物,降低废水的有机物浓度,提高废水的可生化性。
方法:常见的厌氧处理工艺有上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧滤池(AF)等。废水进入厌氧反应器后,与厌氧污泥充分接触,厌氧微生物在无氧条件下对有机物进行分解代谢。
2.好氧生物处理:
目的:在有氧条件下,利用好氧微生物进一步降解废水中的有机污染物,将其转化为二氧化碳、水和微生物细胞等无害物质,使废水得到深度净化。
方法:常用的好氧处理工艺有活性污泥法、生物膜法等。活性污泥法是使废水与含有大量活性污泥的混合液充分接触,通过曝气设备向混合液中通入空气,提供氧气,好氧微生物利用氧气分解有机物;生物膜法是让废水流经附着有生物膜的填料表面,微生物在生物膜上生长繁殖,对废水进行净化处理。
四、深度处理阶段
1.高级氧化处理:
目的:经过生物处理后,废水中可能还存在一些难以生物降解的有机污染物,高级氧化处理可以通过产生强氧化性的自由基,将这些污染物氧化分解为小分子物质,进一步提高废水的处理效果和水质。
方法:常见的高级氧化技术有臭氧氧化法、芬顿氧化法、光催化氧化法等。臭氧氧化法是利用臭氧的强氧化性直接氧化废水中的污染物;芬顿氧化法是利用亚铁离子(Fe??)和过氧化氢(H?O?)反应产生羟基自由基(·OH),羟基自由基具有极高的氧化电位,可以快速氧化分解有机污染物;光催化氧化法是在光照条件下,利用光催化剂(如二氧化钛)产生电子-空穴对,进而生成强氧化性的物质来氧化降解污染物。
2.膜分离处理:
目的:膜分离技术可以对废水进行深度过滤和分离,去除废水中的微小颗粒、溶解性有机物、离子等污染物,实现废水的净化和回用,同时也为后续的蒸发结晶等零排放处理步骤提供高质量的进水。
方法:常用的膜分离技术包括反渗透(RO)、纳滤(NF)、超滤(UF)和微滤(MF)等。反渗透膜可以几乎完全去除水中的各种离子和溶解性有机物,得到高质量的产水;纳滤膜能截留分子量在 200 - 1000 道尔顿的物质,对二价离子等有较好的截留效果;超滤膜和微滤膜主要用于去除废水中的大分子物质、胶体和悬浮物等。
五、蒸发结晶阶段
1.蒸发浓缩:
目的:将经过深度处理后的废水进行蒸发浓缩,使废水中的水分大量蒸发,提高废水的含盐量和污染物浓度,减少后续结晶处理的体积和难度。
方法:可以采用多效蒸发、机械蒸汽再压缩(MVR)蒸发等技术。多效蒸发是利用多个蒸发器串联,将前一效蒸发器产生的二次蒸汽作为后一效蒸发器的加热蒸汽,从而提高热能的利用效率,降低蒸发成本;MVR 蒸发则是通过蒸汽压缩机将蒸发器产生的二次蒸汽进行压缩,提高其温度和压力后再作为蒸发器的加热蒸汽,具有节能、高效的优点。
2.结晶处理:
目的:将蒸发浓缩后的高浓度废水进一步处理,使其中的盐分和其他污染物结晶析出,形成固体物质,实现废水的零排放。
方法:根据废水的成分和性质,选择合适的结晶工艺,如冷却结晶、蒸发结晶等。冷却结晶是通过降低废水的温度,使溶质的溶解度降低而结晶析出;蒸发结晶则是在蒸发过程中,随着水分的不断蒸发,溶质浓度逐渐增大,达到过饱和状态而结晶析出。结晶得到的固体物质可以进行回收利用或妥善处理,如作为工业原料、送往危险废物填埋场等。