工业水处理技术
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工业水处理技术一、前言随着工业化的迅速发展,工业水排放量逐年增长。
工业排污水含有大量的有机物、无机盐和重金属,如果不经过处理直接排放到环境中,会严重污染环境,影响人类的生存和健康。
因此,工业水处理技术在环境保护和可持续发展中具有重要的地位。
二、工业水处理技术的分类根据处理方法的不同,工业水处理技术可分为:1. 生化处理技术生化处理技术主要是利用微生物的生命活动将污染物质转化为无害物质,如活性污泥法、好氧生物膜法、厌氧处理等。
生化处理技术具有处理效果好、投资成本低等优点,但是对进水污染物浓度和水质波动敏感,处理过程需要长时间,维护成本和难度较高。
2. 物理化学处理技术物理化学处理技术主要是通过化学反应、物理吸附和膜分离等手段,将工业废水中的污染物快速分离、转移或降解,如氧化酸处理、吸附法、膜生物反应器等。
物理化学处理技术具有高效、处理效果稳定等优点,但是对水质要求较高,处理工艺较复杂,投资成本较高。
三、工业废水处理技术的主要工艺1. 活性污泥法活性污泥法是将进水通过初沉池预处理后,在曝气池内生成生物膜,通过氧化分解有机物质来净化水质。
其中好氧氧化区和厌氧氧化区交替排列的曝气池常被称为A/O工艺。
活性污泥法广泛应用于有机物和氨氮等的处理,能够处理低浓度的污水和间歇性排放的污水。
但活性污泥法对进水中的病原菌处理效果不佳,建设难度大,设备维护管理难度也高。
2. 厌氧处理技术厌氧处理技术主要适用于含有高浓度有机废水、复杂废水、含有大量动植物油的废水和含有浓度较高的重金属离子的废水。
厌氧处理技术可以利用微生物的代谢和生长过程,将可生物降解的有机物质转换为无机物并去除。
例如,厌氧消化技术是一种基于厌氧条件下微生物的代谢过程,利用生物降解原理将有机垃圾等生活垃圾转化为可用于肥料或燃料的有机肥料,有着高的降解效率和经济效益。
3. 活性炭吸附法活性炭吸附法是将活性炭作为吸附材料,去除废水中的有机物和表面活性剂等。
其原理是靠活性炭表面的孔隙结构吸附有机物质,从而实现水质的净化。
给水工程1. (概念硬度是水质的一个重要指标。
生活用水与生产用水均对硬度指标有一定的要求,特别是锅炉用水中若含有硬度盐类,会在锅炉受热面上生成水垢, 从而降低锅炉热效率、增大燃料消耗, 甚至因金属壁面局部过热而烧损部件、引起爆炸。
因此,对于低压锅炉,一般要进行水的软化处理;对于中、高压锅炉,则要求进行水的软化与脱盐处理。
硬度盐类包括 Ca 2+、 Mg 2+、 Fe 2+、 Mn 2+、 Fe 3+、Al 3+等易形成难溶盐类的金属阳离子。
一般天然水中其他离子含量很少, 将钙、镁离子的总含量称为水的总硬度。
硬度又可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度,前者在煮沸时易沉淀析出,称为暂时硬度 ;后者在煮沸时不沉淀析出,称为永久硬度。
2. (经典题目。
看起来像大题 P395-396石灰软化》》为除去水中钙、镁离子,反而加入 Ca (OH 2,似乎存在着矛盾。
而其中道理可从下列反应中看出:(请记住反应式 , 自己看书记式子 1 Ca(OH2—— Ca2++2OH-2 2HCO 3-+2OH-—— 2CO 32-+2H2O 3 Ca 2++CO32-—— CaCO 3沉淀》》》》》》 Ca(OH2+2HCO3-——CaCO 3沉淀 +CO32-+2H2O (此 4式,可记住最后一条足以证明根据上述反应,每投加 1molCa(OH2,可去除水中 1molCa 2+。
此式说明熟石灰能去除碳酸盐硬度 ;熟石灰虽亦能跟水中非碳酸盐的镁硬度起反应生成氢氧化镁,但同时又产生了等物质量的非碳酸盐的钙硬度 :MgSO 4+Ca(OH2—— Mg (OH 2沉淀 +CaSO4MgCl2+Ca(OH2—— Mg(OH2沉淀 +CaCl2(这两条式子,考试时写出一个足以证明。
综上所述, 石灰软化主要是去除水中的碳酸盐硬度以及降低水的碱度。
但过量投加石灰,反而会增加水的硬度。
石灰软化往往与混凝同时进行,有利于混凝沉淀。
3. 离子交换树脂是由空间网状结构骨架 (即母体与附属在骨架上的许多活性基团所构成的不溶性高分子化合物。
给水工程1.(概念)硬度是水质的一个重要指标。
生活用水与生产用水均对硬度指标有一定的要求,特别是锅炉用水中若含有硬度盐类,会在锅炉受热面上生成水垢,从而降低锅炉热效率、增大燃料消耗,甚至因金属壁面局部过热而烧损部件、引起爆炸。
因此,对于低压锅炉,一般要进行水的软化处理;对于中、高压锅炉,则要求进行水的软化与脱盐处理。
硬度盐类包括Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Fe3+、Al3+等易形成难溶盐类的金属阳离子。
一般天然水中其他离子含量很少,将钙、镁离子的总含量称为水的总硬度。
硬度又可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度,前者在煮沸时易沉淀析出,称为暂时硬度;后者在煮沸时不沉淀析出,称为永久硬度。
2.(经典题目。
看起来像大题)P395-396石灰软化》》为除去水中钙、镁离子,反而加入Ca(OH)2,似乎存在着矛盾。
而其中道理可从下列反应中看出:(请记住反应式,自己看书记式子)1)Ca(OH)2——Ca2++2OH-2)2HCO3-+2OH-——2CO32-+2H2O 3)Ca2++CO32-——CaCO3沉淀》》》》》》Ca(OH)2+2HCO3-——CaCO3沉淀+CO32-+2H2O(此4式,可记住最后一条足以证明)根据上述反应,每投加1molCa(OH)2,可去除水中1molCa2+。
此式说明熟石灰能去除碳酸盐硬度;熟石灰虽亦能跟水中非碳酸盐的镁硬度起反应生成氢氧化镁,但同时又产生了等物质量的非碳酸盐的钙硬度:MgSO4+Ca(OH)2——Mg(OH)2沉淀+CaSO4MgCl2+Ca(OH)2——Mg(OH)2沉淀+CaCl2(这两条式子,考试时写出一个足以证明)。
综上所述,石灰软化主要是去除水中的碳酸盐硬度以及降低水的碱度。
但过量投加石灰,反而会增加水的硬度。
石灰软化往往与混凝同时进行,有利于混凝沉淀。
3.离子交换树脂是由空间网状结构骨架(即母体)与附属在骨架上的许多活性基团所构成的不溶性高分子化合物。
18种常用工业废水处理方法1、多效蒸发结晶技术在工业含盐废水的处理过程中,工业含盐废水进入低温多效浓缩结晶装置,经过3—6效蒸发冷凝的浓缩结晶过程,分离为淡化水(淡化水可能含有微量低沸点有机物)和浓缩晶浆废液;无机盐和部分有机物可结晶分离出来,焚烧处理为无机盐废渣;不能结晶的有机物浓缩废液可采用滚筒蒸发器,形成固态废渣,焚烧处理;淡化水可返回生产系统替代软化水加以利用。
低温多效蒸发浓缩结晶系统不仅可以应用于化工生产的浓缩过程和结晶过程,还可以应用于工业含盐废水的蒸发浓缩结晶处理过程中。
多效蒸发流程只在第一效使用了蒸汽,故节约了蒸汽的需要量,有效地利用了二次蒸汽中的热量,降低了生产成本,提高了经济效益。
2、生物法生物处理是目前废水处理最常用的方法之一,它具有应用范围广、适应性强、经济高效无害等特点。
一般情况下,常用的生物法有传统活性污泥法和生物接触氧化法两种。
(1)传统活性污泥法活性污泥法是一种污水的好氧生物处理法,目前是处理城市污水最广泛使用的方法。
它能从污水中去除溶解性的和胶体状态的可生化有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质,同时也能去除一部分磷素和氮素。
活性污泥法去除率高,适用于处理水质要求高而水质比较稳定的废水。
但是不善于适应水质的变化,供氧不能得到充分利用;空气供应沿池水平均分布,造成前段氧量不足后段氧量过剩;曝气结构庞大,占地面积大。
(2)生物接触氧化法生物接触氧化法是主要利用附着生长于某些固体物表面的微生物(即生物膜)进行有机污水处理的方法。
生物接触氧化法是一种浸没生物膜法,是生物滤池和曝气池的综合体,兼有活性污泥法和生物膜法的特点,在水处理过程中有很好的效果。
生物接触氧化法有较高的容积负荷,对冲击负荷有较强的适应能力;污泥生成量少,运行管理简便,操作简单,耗能低,经济高效;具有活性污泥法的优点,生物活性高,净化效果好,处理效率高,处理时间短,出水水质好而稳定;能分解其它生物处理难分解的物质,具有脱氧除磷的作用,可作为三级处理技术。
工业水处理技术周本省主编冷却水系统(一)浓缩倍率:K = Cr / CmCr ; 循环水中某物质的浓度,Cm: 补充水中某物质的浓度。
用来计算浓缩倍率的物质,要求它们的浓度除了随浓缩过程而增加外,不受其他外界条件,如加热、沉淀、投加药剂等的干扰。
通常选用的物质有CL-、SIO2、K+等物质或总溶解固体。
M = E + D + B + FM: make up waterE: evaporate water lostD: wing water lostB: blow down water lost.F: leak water lostB = E / K – 1(四) 运行条件改变时系统中离子浓度的变化在循环冷却水系统改变浓缩倍数时,循环水的离子浓度随着运行时间的推移会发生变换,其变化的规律将根据补充水量和排污水量的大小而异,但最终会趋于一个定值。
[(M/B)*Cm ]水垢析出的判断在20度时,CaCL2 的溶解度是37700 mg/L, 在零度时,种碳酸钙的溶解度是2630 mg/L,硫酸钙的溶解度是1800mg/L,而碳酸钙的溶解度是20mg./L, 磷酸钙的溶解度更小,是0.1mg/L。
此外,碳酸钙和磷酸钙的溶解度与一般的盐类不同,他们不是随着温度的升高而升高,而是随着温度的升高而降低。
因此,在换热器的传热面上,这些微溶行盐很容易达到过饱和状态而从水中结晶析出。
当水流速度比较小或传热面比较粗糙时,这些结晶沉淀物就容易沉积在传热面上。
当防腐措施不当时,换热器的换热管表面经常会有锈瘤附着,其外壳坚硬,但内部疏松多孔,而且分布不均。
(一)碳酸钙垢析出L.S.I : Langerlier Saturated Index 朗格力尔饱和指数。
LSI = PH-PHs>0 结垢LSI = PH-PHs = 0 不腐蚀不结垢LSI = PH-PHs < 0 腐蚀PHs = ( 9.70 + A + B) – ( C + D)A: 总溶解固体系数B: 温度系数C: 钙硬度系数D: M-碱度系数M-碱度:以甲基橙为指示剂所测得的总碱度。