儀征工業(yè)污水一體化處理設備性能穩(wěn)定

隨著國家環(huán)保標準的提高，工業(yè)園區(qū)通過建設污水處理站來達到國家污水綜合排放標準。根據(jù)工業(yè)園區(qū)污水的特點以及污水處理的要求，分別介紹了三種常用的污水處理工藝：A2/O工藝、SBR工藝、氧化溝工藝，并比較和分析了這三種工藝的優(yōu)缺點。經(jīng)過綜合比較，結(jié)合園區(qū)污水特點以及處理要求，確定A2/O工藝為工業(yè)園區(qū)污水處理的工藝。

隨著人們對水資源保護意識的提高，企業(yè)越來越重視水污染問題。為充分防止水污染，保護生態(tài)環(huán)境，創(chuàng)造良好的工作和生活環(huán)境，企業(yè)根據(jù)國家環(huán)保標準及要求，對工業(yè)園區(qū)的污水在排放前通過污水處理站進行收集和處理。而污水處理站建設的核心因素就是污水處理工藝，這是污水處理站建設中最重要的步驟之一。同時，它也對污水處理站的投資成本、運行成本、出水水質(zhì)、運行管理等都起著決定性的作用。因此，選擇經(jīng)濟、合理、科學、行之有效的水處理工藝成為企業(yè)重點關(guān)注的問題。

隨著社會的進步，工業(yè)化成了社會發(fā)展的必然趨勢，社會越發(fā)展，工業(yè)化進程會越快，工業(yè)化帶來的好處是顯而易見的，科技更發(fā)達，交通更便利，社會發(fā)展來到了一個新的高度，但社會發(fā)展的鐵律告訴我們，工業(yè)化帶來好處的同時勢必會帶來一些負面影響，比如環(huán)境問題，盡管人類在發(fā)展過程中極大的想要找到環(huán)境與工業(yè)化共同發(fā)展的渠道，但是相對的犧牲是不可避免的。

　　在城市化越發(fā)加快的今天，大量的工業(yè)重金屬廢水會排放到城市中去，這對大氣，環(huán)境，水等等一系列自然環(huán)境造成非常大的影響，重金屬廢水中含有的有毒元素會對人們的身體健康產(chǎn)生著巨大的威脅。因此在工業(yè)化進程中，如何解決重金屬廢水排放問題以及對工業(yè)重金屬廢水治理工程的設計都是亟須解決的問題。

　　2、工業(yè)重金屬廢水的特點

　　當今社會，工業(yè)化程度越來越高，工業(yè)化所帶來的副作用也越來越明顯，其中危害的重金屬廢水就是其中之一。在重工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)過程中，重金屬廢水隨時都在產(chǎn)出，這類廢水中主要有cu，cn，cr等有毒的化學元素，具有非常高的毒性，并且水質(zhì)水量波動大。一旦這些有毒的廢水流進城市的土壤中，不僅會危害環(huán)境，還會威脅到人類的健康。因此工業(yè)重金屬廢水存在著污染范圍廣，危害程度大等特點。

　　3、工業(yè)重金屬廢水的處理現(xiàn)狀

　　3.1 傳統(tǒng)重金屬廢水處理的方法

　　在處理工業(yè)重金屬廢水中，傳統(tǒng)的方式有化學沉淀法、電化學法等。

　　化學沉淀法是傳統(tǒng)的處理工業(yè)重金屬廢水一種技術(shù)之一，主要以沉淀法為主，沉淀法處理重金屬廢水是當前中國乃至世界上主要的工業(yè)重金屬廢水處理手段，依靠著向工業(yè)廢水中加堿中和劑，讓重金屬廢水的化學元素與中和劑發(fā)生化學反應，從而將難以分解的物質(zhì)分解為氫氧化物或碳酸鹽沉淀，然后去除。

　　電化學法也是處理重金屬廢水的手段，主要依靠的是應用電解的基本原理。工業(yè)重金屬廢水中主要的成分是化學成分，通過電解，這些化學元素會在陰陽兩極上發(fā)生氧化還原反應。這種方法的優(yōu)缺點很明顯，優(yōu)點是占用的空間小，工藝技術(shù)比較成熟。缺點就是不能夠大范圍的處理廢水，而且耗電量大。

　　3.2 重金屬廢水處理的新技術(shù)

　　隨著時代和科技的發(fā)展，一些新興的重金屬廢水處理方法開始登上歷史舞臺，納米技術(shù)就是其中之一。所謂的納米技術(shù)就是通過壓力驅(qū)動來進行膜的分離，用納米技術(shù)處理重金屬廢水還是有非常明顯的優(yōu)勢的，最主要的就是納米過濾的設備價格沒有那么的高昂，在耗能上又很低，可以預見，利用納米技術(shù)處理工業(yè)重金屬廢水在以后一定會成為主流。

　　除了納米技術(shù)，還有基因工程技術(shù)。作為新技術(shù)處理工業(yè)廢水，基因工程技術(shù)有著一定的優(yōu)勢，通過一些學者的研究可以看到，用基因工程技術(shù)處理重金屬廢水主要是依靠用外源基因注入基因中，用來改變微生物的細胞，通過這一手段讓重金屬元素實現(xiàn)對生物的高效富集。

　　4、工業(yè)重金屬廢水治理工程設計

　　4.1 工業(yè)重金屬廢水治理工程選址的合理性

　　由于處理的是工業(yè)重金屬廢水，毒性強且難分解，所以對工業(yè)重金屬廢水處理工程的選址非常重要。在進行工程施工前，要科學的對工程位置進行分析，還要對需要處理的工業(yè)重金屬廢水量進行預測。預測不應該是盲目進行的，在對一些已經(jīng)開始進入建設的工業(yè)重金屬廢水治理工程，有環(huán)境測評的，主要依據(jù)還是工程項目環(huán)評報告中的廢水量數(shù)據(jù)進行預測，在對一些還沒有動工的工程，在預測工業(yè)重金屬廢水量時，可以與同類企業(yè)進行類比，從而估算得到大概的數(shù)據(jù)，然后對得到的數(shù)據(jù)進行科學的分析得到相關(guān)結(jié)論，最后依靠結(jié)論來選定工業(yè)重金屬廢水處理工程的位置。

　　除了預測工業(yè)重金屬廢水總量，還要對廠區(qū)內(nèi)可能出現(xiàn)的降雨量進行計算，一些重工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中會排放出一些有毒的重金屬元素。在重金屬廢水治理工程選擇建廠的廠區(qū)內(nèi)如果不能對可能出現(xiàn)的降雨量做計算做出相應的排水設計，則很有可能會被雨水淹沒造成更大的重金屬污染源。

　　在進行重金屬廢水處理廠選址時，要同時考慮到上述的情況，確保工程實施的可行性，避免可能出現(xiàn)的二次污染。

　　4.2 工業(yè)重金屬廢水處理的工藝運用

　　在進行工業(yè)重金屬廢水處理工程設計時，首先要考慮的是水質(zhì)的問題，不同水質(zhì)對廢水處理用何種手段方法都有著不一樣的要求，一般來說采取的工藝是沉淀——砂濾——活性炭吸附——除砷的工藝。

　　整個工藝流程先是讓廢水流進調(diào)節(jié)池，勻質(zhì)勻量，進入調(diào)節(jié)池后開始進行廢水處理，這其中泵會將廢水送進反應槽，在反應槽中，廢水中的氫氧化鈉會發(fā)生中和反應，酸堿度控制在8~9之間，這樣的反應會持續(xù)30min，反應之后，水會流進絮混槽，絮混后會流進沉淀槽，沉淀后再通過廢水處理中專業(yè)的裝置，最后將一些重金屬元素吸附出來，以達到排放的要求。

　　4.3 對水環(huán)境的檢測

　　工業(yè)重金屬廢水治理工程在實施的最后階段，還要對水環(huán)境進行檢測，凡是對工業(yè)重金屬廢水進行處理的企業(yè)所處理的廢水一定要達到相關(guān)的排放要求，如總排口達《污水綜合排放標準》三級標準等等。

　吸附法作為常用的鉛蓄電池廢水的處理方法之一，其簡單高效，產(chǎn)生污泥量少，一直在去除重金屬和難降解污染方面有著優(yōu)勢。其主要分為物理吸附和生物吸附。物理吸附主要有常見的活性炭、樹脂和電氣石等，而其他物理吸附劑以及生物吸附劑能得到實際推廣應用很少。張青等研究發(fā)現(xiàn)當電氣石粒徑為0.5μm，反應pH=6.0，吸附時間為20min時，用于處理鉛初始質(zhì)量為18~41mg/L的蓄電池廢水，鉛的去除率可達99.5%。

儀征工業(yè)污水一體化處理設備性能穩(wěn)定

電氣石在國外水處理行業(yè)盛行，在我國廢水處理中較少應用。因此，開發(fā)高效的吸附材料應用于重金屬廢水中一直是研究者的熱點方向。Tao等以污泥和甘蔗渣為原料制備對蓄電池廢水中的Pb(II)吸附的吸附劑，在800℃下熱解0.5h，得到表面積為806.57m2/g的有機官能團。研究表明，在pH=4.0的條件下，60%硝酸時對Pb(II)的吸附量。Zhou[6]等采用簡單的一步溶膠——凝膠法制備了海綿狀的聚硅氧烷氧化石墨烯(PSGO)凝膠吸附劑用于去除廢水中的鉛。研究發(fā)現(xiàn)對Pb(II)的吸附量達到256mg/g。其具有優(yōu)異的機械強度和高效的吸附/再生能力，可重復使用性。在靜態(tài)處理工藝中，經(jīng)過5個循環(huán)后，實際工業(yè)廢水中Pb(II)可由3.225mg/L將至0.01mg/L以下。值得注意的是，在固定床柱中原位再生PS-GO凝膠吸附劑是可行的，具有污泥量少的優(yōu)點?？勺鳛榇笠?guī)模吸附技術(shù)處理實際重金屬廢水的技術(shù)。

　　1.2 膜分離法

　　膜分離方法是利用選擇性透過原理開展的，使Pb(II)和懸浮物和有機分子等其他污染物被截留而水分子通過膜孔實現(xiàn)凈化。在鉛蓄電池廢水中使用較多的膜分離法有液膜，超濾和反滲透等，其具有操作方便、效率高、滲透量大和不易產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點。

　　其中膠團強化超濾技術(shù)(MEUF)是指向廢水中加入適量表面活性劑，達到一定濃度形成膠團，使水中的重金屬吸附或鍵合在膠團中，并被超濾膜截留。張志彬等探討鼠李糖脂強化超濾技術(shù)對含鉛廢水的處理效果。研究表明，影響重金屬離子鉛去除率因素主要是pH值，鼠李糖脂濃度次之。其條件為鼠李糖脂濃度為8CMC，pH=9，操作壓力為300kPa，Pb(II)去除率可達到89.66%。國外也有采用為微納米氣泡技術(shù)(MNBS)對含鉛及強酸性等重金屬工業(yè)水體(譬如鋁(14.967mg/L)、鉛(4.227mg/L)、強酸性(pH為0.55))進行處理。其中空氣壓力為90Pa，MNB的尺寸為7μm，水流量為4.67L/min。應用微納米氣泡技術(shù)處理不同濃度的鉛廢水，其研究結(jié)果表明，鉛的去除率能達到93.75%以上。

　　反滲透處理方法具有成本低廉，處理工藝穩(wěn)定可靠的特點，目前其已經(jīng)在含鉛廢水中得到廣泛應用。李紅藝等[11]通過調(diào)節(jié)pH值，然后依次加入Na2S、、PAC、PAM工藝，對鉛酸電池廠反滲透處理濃水進行鉛離子、鎘離子的有效去除進行研究。研究表明，pH調(diào)節(jié)為9.5，依次加入200mg/LNa2S、50mg/LFeSO4、10mg/L聚合氯化鋁(PAC)、5mg/L聚丙烯酰胺(PAM)時，濃水中Pb2+、Cd2+被沉淀劑去除效率分別為98.2%、95.8%。這讓反滲透濃水難以處理的難題得以緩解。

　　1.3 離子交換法

　　離子交換法是靠交換劑自身的自由離子與被處理溶液中離子交換實現(xiàn)的。一般有離子交換樹脂、沸石等。近些年來，各種各樣新興樹脂或優(yōu)化后的商業(yè)樹脂層出不窮。而離子交換樹脂對于金屬離子而言，是一種良好吸附劑，結(jié)合鉛蓄電池廢水酸性，鉛濃度低的水質(zhì)特點，適合使用離子交換樹脂來吸附Pb2+，進而通過化學沉淀處理技術(shù)除鉛，并且鉛泥可直接回收。李冰璟等將螯合樹脂、強酸樹脂和弱酸樹脂進行比較來研究對鉛酸蓄電池生產(chǎn)廢水的鉛去除效果。研究發(fā)現(xiàn)，強酸樹脂較為適用，其平衡接觸時間為30h，pH為2.5，而且適當提高廢水流速和吸附溫度均能對強酸樹脂的吸附起到促進效果。但因成本性問題，尚未應用于工程中。

　　2、化學處理方法

　　2.1 化學沉淀法

　　化學沉淀法是在鉛蓄電池廢水中加入沉淀劑進行反應，比如石灰，燒堿，磷酸鹽以及硫化物，最終使鉛離子以沉淀物的形式析出?；瘜W沉淀法是目前使用較為廣泛的方法，其處理效果較好。

　　何緒文等研究硫化鈉沉淀法處理含鉛廢水，研究表明Pb2+與Na2S的加藥量的物質(zhì)之比為3。其中當pH>6時，經(jīng)過化學沉淀反應后，鉛濃度能達到排放標準，沉淀物的粒徑為2.62μm，去除率穩(wěn)定且約為99.60%。

　　柳健等以實際蓄電池廢水作為研究對象來研究化學沉淀法的工況，研究表明：

　　(1)對于實際鉛酸蓄電池廢水的pH為7.5~11.5;

　　(2)固體懸浮物的吸附作用和共沉淀作用都能使使廢水中的鉛去除更快更

　　(3)溫度在合適范圍內(nèi)升高有利于實際廢水中Pb(II)的去除。

　　2.2 絮凝法

　　絮凝法是指在鉛酸蓄電池廢水中投加一定量絮凝劑凝聚水中金屬離子。絮凝劑的種類繁多，主要分為無機絮凝劑、有機絮凝劑、微生物絮凝劑和復合絮凝劑幾種。而絮凝法分為化學絮凝法和電絮凝法。

　　無機-有機復合絮凝劑具有電中和以及吸附架橋能力，絮凝效果更為突顯。盡管復合絮凝劑也存在難降解、污染環(huán)境的問題，但能應用水質(zhì)的范圍廣，藥品使用量少，效率高，仍不失為是一種優(yōu)選的絮凝劑。尹大偉研發(fā)的PAC-CTS復合絮凝劑用于處理60mg/L含鉛、銅的合成廢水，當調(diào)節(jié)pH=8、投加量為5mg/L時Pb2+去除率為72%。PAC-CTS的協(xié)同作用能提高絮凝效果以及降低投藥量。

　　而電絮凝法是電解法與化學絮凝法的結(jié)合體，利用可溶性陽極在外電流作用下被溶蝕、氧化生成大量陽離子，再經(jīng)過水解、聚合作用生成一系列多核膠體達到去除鉛離子的效果。

　　陳寒秋等采用電絮凝技術(shù)處理后，連續(xù)兩個月出水水質(zhì)檢測結(jié)果表明，廢水經(jīng)電絮凝法深度處理系統(tǒng)中的Pb日均去除率可達到97.50%。電絮凝法具有設備占地面積小，操作簡便、能實現(xiàn)廢水的深度處理等優(yōu)點，缺點是耗電量大、同時需要加入大量電解質(zhì)。耗電量低、具有周期換向的高壓脈沖信號電化學反應器的電絮凝法將是今后研究的方向。