含芳香磺酸类工业废水处理技术综述文献综述 5页

'文献综述含芳香磺酸类工业废水处理技术综述一、前言部分水是人类社会的宝贵资源，分布于海洋、江、河、湖和地下水、大气水及冰川共同构成的地球水圈中。估计地球上存在的总水量约为1.37,其中海水约占97.3%,淡水仅占2.7%,并且大部分存在于地球南极、北极的冰川、冰盖及深层地下水中，可利用的的淡水资源只有江、河、淡水湖和地下水的一部分，总计不到淡水总量的1%[1]。水是人类赖以生存的主要物质之一，随着世界人口的增长和工农业生产的发展，用水量也在日益增加。我国属于贫水国家，人均占有淡水资源量仅2700，低于世界上多数国家。由于人类的生活和生产活动，将大量未经处理的工业废水、生活污水、农业回流水以及其他废弃物往往直接排入环境水体，造成水资源污染，水质恶化，使淡水资源更加短缺[2]。在我国工业废水中，含芳香磺酸类工业废水是工业废水系统中重点污染污染源之一。含芳香磺酸类工业废水有机污染物浓度高、成分复杂、色度深、水质变化大、生化性极差，是一类比较难处理的工业废水，至今仍缺乏经济而有效的实用技术。因此，此类有机工业废水处理的新技术研究仍是当前研究的热点。二、主题部分含芳香磺酸类工业废水一般很难被生物降解，该废水可生化性差，高水溶性，强极性，色泽深、酸性强，污染物浓度高，使用一般的絮凝、萃取和吸附法难以有效处理，所以该类废水一直是工业废水治理的难题[3]。根据该类工业废水的水质情况和排放要求，可以采用不同的处理方法：去除固体杂质可以采用混凝法和过滤法；脱色一般采用混凝-吸附组合法；去除有机物和有毒物质，主要采用化学氧化法、生物法等。处理含芳香磺酸类工业废水的方法大致可以分为三类：物理处理法、化学处理法及生物处理法[4]。1．物理处理法1．1吸附法 吸附法可以去除废水中的色、臭、重金属和有机物。由于吸附剂对不同类型的吸附能力存在差异，即吸附剂具有选择性，因此，采用吸附法处理含芳香磺酸类工业废水，吸附剂的选择是影响处理效果的一个关键因素[5]。最常用的吸附剂是活性炭。另外一些吸附剂是氧化铝和活性氧化铝。活性氧化铝的处理效果可以通过添加沉淀剂或絮凝集来提高。其他的吸附剂有二氧化硅、活化煤、高分子吸附剂等。根据当地情况还可以使用一些廉价的吸附剂，如黏土、矿渣、粉煤灰等。高分子吸附剂与离子交换树脂联合使用，可以去除有机废水中的重金属、酚类、胺类等。在一种两步法处理工艺中，第一步使用的吸附剂是具有较大表面积的非离子型聚合物，废水随后通过一个弱酸性的离子交换器。在这种工艺中，吸附树脂去除废水中的有机物，未被吸附的残留离子随后被离子交换树脂去除，两种树脂都可以再生利用。吸附法可以去除废水中难以分解的物质，对于不能生化处理或生物处理后达不到排放标准的废水，可以用吸附法处理。1．2混凝沉淀法混凝沉淀法近年来发展较快，是该类废水主要的处理方法之一。对于成分复杂的废水，先经均化沉淀，加入适量的碱中和后，再加混凝剂絮凝沉淀[6]。混凝沉淀法主要用于废水的脱色，废水的混凝沉淀处理效果主要取决于混凝剂、助凝剂的选择和用量、废水的PH值、混凝的水力条件等。该方法对色度的去除率约为70%-90%，CO的去除率约为50%-80%。常用的絮凝剂可分为无机、有机和高分子三种类型。使用最广泛的是铁盐和铝盐，常用的还有含活性氧化铝、高岭土、皂土的混凝剂。近年来开发了不少新型无机和有机絮凝剂，如聚硅酸、硫酸铝等。1．3萃取法萃取法是利用有机物在水中和有机溶剂中溶解度的差异，选择一种适宜的溶剂，通过与水混合，使有机物从水中迅速转移到溶剂相中，然后经两相分离，水相得到处理[6]。1．4结晶法结晶法是通过控制物理条件，使盐分从水中结晶分离出来，从而达到去除水中污染物的目的[6]。该方法不必向水中另行投加化学物质。1．5气浮法 气浮法是废水经过混凝后，通过加气使水中污染物上浮。根据废水性质不同，采用不同的气浮方法。以疏水性、还原性为主的废水，普遍采用压力溶气气浮法；废水中含亲水性物质、盐类物质、以离子化形态存在的待分离物质或苯环上有取代基团的苯胺类化合物，则其它气浮净水技术效果较好，这些气浮技术包括电解凝聚气浮、离子气浮、吸附气浮等[6]。2．化学处理法2．1氧化法氧化法的目的是通过强氧化剂的氧化作用，破坏发色基团或染料分子结构，达到脱色和去除CO的目的。常用的氧化方法有药剂氧化法、电解法、氧化法、光氧化法、湿式空气氧化法等。药剂氧化法一般可用氯气、双氧水作氧化剂[7]。随着太阳能利用研究的发展，利用太阳光为光源的光氧化法处理废水的研究越来越受到人们的重视，并取得了可喜的进展。2．2焚烧法焚烧法是在高温下，利用空气深度氧化处理极高浓度有机废水的最有效手段，是最容易实现工业化的方法。CO大于1.0,热值大于1.0的高浓度废水，炉内操作温度为900-1000，停留时间3-4s，空气剩余系数为1.2-1.4，可使废水直接燃烧。国内废水处理基本上都是以回收无机盐为目的[8]。目前，国内焚烧处理存在的主要问题是：热回收率低，不少焚烧装置因运转费用高而不能运行。国外先进的焚烧系统都配备了废热回收和废气污染控制装置，有利于降低能耗和消除二次污染。3生物处理法生物处理法是利用微生物氧化、分解、吸附废水中有机物从而净化废水，这种方法具有处理费用低，运行较稳定等优点[9]。常用的废水生物处理方法有好氧生物处理法和厌氧生物处理法。3．1好氧生物处理法 好氧生物处理是在有氧情况下，废水中的有机物通过活性污泥吸附、氧化、还原、合成过程，把有机物氧化成简单无机物。好氧法处理效率高，速度快，比较经济，是染料、染色废水处理的主要方法[10]。3．2厌氧生物处理法厌氧生物处理法是在厌氧条件下，通过厌氧微生物对有机物进行酸性发酵和碱性发酵两个阶段的厌氧分解，完成代谢过程，即在产酸微生物作用下有机物转化为低级脂肪酸、醇、氨、二氧化碳等中间产品，而后在甲烷细菌作用下再转化为甲烷、二氧化碳。厌氧法代谢速度慢，停留时间长，容器体积大，消化过程复杂，影响因素多，对过程参数控制严格，有安全问题，工程造价高，而且厌氧代谢受氢体是有机物及硫酸盐、硝酸盐等含氧化合物，容易还原，有机物氧化不完全，处理水质不够稳定，一般用于有机污泥或特高浓度废水处理。但是近年来水处理工作者对中间体废水，染料、颜料、农药废水的研究表明，某些不能或难以好氧生物氧化的有机物，在不同程度上是能够厌氧降解的，而且反应是厌氧开始阶段水解性细菌起主要作用[10]。显然，厌氧生物处理法在水处理工程中将会有更广泛的应用前景。三、总结部分含磺酸类工业废水浓度大、水量多、酸性强、色泽深、可生化性极差，是一种较难处理的工业废水，该类废水一直是工业废水治理的难题。由于高浓度芳香磺酸类工业废水种类繁多、成分复杂，很难用一种方法对该类废水进行有效的治理。氧化法、萃取法、吸附法、混凝法等方法可以作为芳香磺酸类有机工业废水互为补充的高效预处理手段，但对该类废水的进一步深处理，往往需要与生物处理技术等相结合[11]，才能取得令人满意的效果。四、参考文献[1]奚旦立，孙裕生，刘秀英.环境监测[M].北京：高等教育出版社，2004.[2]高廷耀，顾国维，周琪.水污染控制工程[M].北京：高等教育出版社，2007.[3]李家珍.染料、染色工业废水处理.化学工业出版社,1997.[4]王菊思等.某些芳香化合物生物降解性研究.环境科学学报，1995.15（4）：407-415[5]朱世云等，有机染料废水处理研究进展.上海环境科学，2000.19（8）：396-398.[6] 金兆丰, 余志荣. 污水处理组合工艺及工程实例[M]. 北京: 化学工业出版社. 2002.[7]路希鑫,严子春,路希超.氧化法处理印染废水的研究进展[J].石油化工应用,2009,3（28）:2-15. [8]温动辉等，高浓度难降解有机废水的催化氧化技术发展.环境科学，1994.15（5）：88-91.[9]裘元卷.化工百科全书（第7卷）北京：化学工业出版社，1994：671-879.[10]傅平青,程鸿德.印染废水治理研究现状[J].地质地球化学,2001,4（29）:86-91.[11]邓金珠.从清洁生产角度探讨治理印染废水的对策[J].自然科学信息,2009,8(17):346-360.'