化工废水处理技术研究进展_潘旗

生物制剂。如以色列被 200 t 油污染的海滩, 采用选育 的石油降解菌三个月内降解石油类污染物 80% 。国内 在有机磷农药废水优势菌种选育方面也有许多工作, 如成都生物所等选育出有机磷优势降解菌种。华中科 技大学环境医学研究所 分离纯化水 胺硫磷降 解优势 菌, 对水胺硫磷降解率达到 72. 3% 。
在国外超临界水氧化法已经成功地用于各类有机 废水的处理。据文献介绍, 酚类、甲醇、乙酸、吡啶、酚 醛树脂、聚苯乙烯、多氯联苯、二恶英、卤代芳香族化合 物、卤代脂肪族化合 物、滴滴涕、化学 武器 BZ、沙林神 经毒剂等化学品, 都可用超临界水氧化处理成为 CO2、 H2O 和其它无毒的简单小分子物质。
水处理中的固定化微生物技术具有微生物负载量
3 新型水处理材料 吸附法是一种工艺简单的水处理技术, 活 性炭是
一种非选择性的常用的水处理吸附材料。但是由于活 性炭再生性能差, 水处理费用高, 因而难以广泛使用。 在许多化工废水处理场合, 对微生物有毒性, 而导致废 水难降解性的只是废水中的一两种成分, 采用具有对 这一两种成分有选择性的吸附剂, 选择性的去除某些 污染物后, 废水的可生化性可以提高, 就可以用后续的 生物处理法。为了使水处理费用经济, 要求材料具有 经济、使用寿命长、可再生性优良等特点。我们实验室 研究的一类经过化学修饰的吸附材料, 能选择性的除 去废水中含 N、Cl 等有机物, 对于含硝基苯、硝基酚、苯 酚、氯代烃等难降解废水具有很好的水处理效果, 材料 吸附和解析速度快、再生性能优良。我们将该材料成 功用于楚源精细化工集团、中天爱百颗药业的含硝基 酚废水和仙桃农药厂含苯酚废水处理。用该材料一次 处理后的废水, 其硝基苯类化合物、苯酚等可以达到国 家一级排放标准, 并可以回收硝基酚和苯酚等有价值 的化工产品。吸附材料具有使用寿命长、操作方便、工 艺简单的优点, 达到工业应用的阶段。
参考文献: [ 1] 汪大羽, 雷乐成. 水处理 新技术及 工程设计 [ J] . 北京: 化 学工业出 版
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( 3) : 1-10. [ 3] 戴航, 黄卫红, 陆晓华. 超临界水氧化水处理技术进展 [ J] . 化工环 保,
化工废水的基本特征为极高的 COD、高盐度、对微 生物有毒性, 是典型的难降解废水, 是目前水处理技术 方面的研究重点和热点。近年来各种高级氧化技术[ 1] , 如紫外光催化氧化技术[ 2] 、超临界水氧化和湿法氧化技 术[ 3] 、电子束和等离子体技术[ 4] 、超声降解技术[ 5] 等在 有毒难降解有机废水处理方面有大量的研究工作报道。 对特种有机废水具有高效降解作用的优势微生物菌种 培养选育、固定化微生物等生物技术的应用, 给传统的 新型水处理材料, 包括膜材料、纳米催化剂、高活性污泥 法等生物水处理技术带来了新的活力。
4 高效微生物优势菌种选育 国内现有二级处理设施中, 生物处理占 70% 80% ,
高、处理效率高、系统耐冲 击性和运 行稳定性 好等优 点。如 A/ O 法生物脱氮工艺水里停留时间长、有机负 荷低、耐冲击和抗毒性能力差。采用反应性功能大孔 载体固定化高效微生物菌群 B500, 处理高浓度氨氮废 水, 同时去除 COD、氨氮能力优于 A/ O 工艺。
treatm ent are introduced. Keywords: chemical indust ry; w ast ew at er treat ment; st udy
目前湿法氧化技术的研究重点应是温和反应条件 下( 温度 106 以下, 压力 0. 6 MP a 以下) , 作为高浓度 ( 5000 mg 1- 1以上) 难降解有机废水的预处理。研究 适合于湿法氧化的非贵金属催化剂、选择优化的反应 条件和反应器材料的腐蚀问题等。
超临界氧化废水处理技术是在湿法氧化基础上发 展的一种有毒有机固废物和工业废水 的高级氧化技 术。SCWO 在水临界点( 22. 1 M Pa、374 ) 以上, 在极 短时间内将各种有机物完全氧化为二氧化碳和水, 不 产生二次污染, 被称为生态水处理技术。当废水中的 有机物浓度在 2% 以上时, 利用有机物氧化反应产生 的热量维持系统的反应温度, 基本不需要外 界供热。 美国国家关键技术六大领域之一 能源与环境 中指 出, 超临界水氧化是最有前途的难降解有机废水处理 技术。目前美国、日本等国家已经进入中试或工业化 试验阶段, 我国近年来开始实验室研究。超临界水氧 化工艺流程图如下:
中图分类号: X780. 3
文献标识码: A
文章 编号: 1004- 0404( 2001) 04- 0001- 02
近年来我国化工行业的环境污染防治工作取得了 较大进展, 废水、废气治理率、排放达标率和工业固废 物处理率逐年有所增长。据国家环保局 1998 年统计, 化工 废水 排排 放 总量 占 全国 工 业废 水 排放 总 量的 19% , 居各行业之首, 列入国家总量控制的 8 种污染物 ( 石油类、氰化物、汞、砷等) 的排放量也居全 国首位。 而目前化工行业工业废水排放达标率只有 52. 9% 。
2001 年第 4 期
湖北化工
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化工废水处理技术研究进展
潘 旗, 吴美根, 陆晓华
( 华中科技大学环境科学与工程学院, 湖北 武汉 430074)
摘 要: 介绍了化工废水处理技术的研究进展, 包括紫外光催化氧化、超临界水氧化和湿法氧化、新型 水处理材料 和
高效微生物优势菌种等。
关键词: 化工; 废水处理; 研究
前研究的活跃领域。研究重点在光源、反应器设计、高 效催化剂及催化剂回收等方面。
2 湿法氧化( WO) 和超临界水氧化法( SCWO) 湿法氧化是在高温高压下, 在水溶液中有机物发
生氧化反应的处理技术。利用催化剂, 用空气中的氧 气和纯氧为氧化剂, 可以在较低的温度和压力下, 使有 机物氧化。湿法氧化作为高浓度难降解有机废水的处 理技术在国外已有应用, 国内有湿法氧化法处理染料 和有机磷废水的实验室研究, 但是还没有到实际工业 应用阶段。但是随着催化湿法氧化水处理技术研究的 发展和日益严峻的难降解有机废水处理的需求, 该技 术的应用研究已经受到人们的重视, 并被认为是处理 化工难降解废水中应优先考虑发展的技术领域。
新型水处理材料的研究是环境材料科学的重要研 究内容。从目前的研究工作来看, 对于难降解化工废 水, 紫外光催化氧化技术、湿法氧化技术、新型水处理 材料和针对特种工业废水而选育的高效微生物菌种和 微生物固定化技术具有较好的工业化应用前景。
1 紫外光催化ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ化水处理技术 紫外光催化氧化技术利用 T iO 2 等半导体催化剂
在 300400 nm 的紫外光照射下, 产生光电子空穴和形 成羟基自由基等强氧化剂的能力, 将废水中的有机物 氧化分解, 并最终氧化为 CO2 和 H2O 。在各种有机废 水处理方面有在量的实验室研究报道。在印染废水脱 色方面该技术与其它技术联用, 已有工业化成功应用 的实例。化工医药等难降解工业废水处理是该技术目
Development of Chemical Wastewater Treatment
PAN Qi , WU Me-i gen, LU Xiao-hua
( College of Envir onmental Science and Engineeri ng,
H uaz hong University of Science and T echnol ogy , W uhan 430074, China) Abstract: In this paper t he development of the chemical w ast ew at er treat ment technolog ies , such as ultrav iolet cat alyt ic oxidation、supercritical water or wet oxidat ion、new water treat ment mat erial and fixed biomass f or water
由于化工有机废水的生物难降解性和成分的复杂 性, 单一的生化或物理化学处理技术常常难以达标排 放, 因此高效、经济、运行稳定可靠、工艺简单的组合水 处理技术是化工废水处理新技术研究的重要方向。当 前要加大对紫外光催化氧化、湿法氧化和固定化高效 微生物菌种选育等方向的研究工作, 加快化工废水处 理技术的研究开发进程, 推动化工行业环境保护和技 术进步。
收稿日期: 2001- 07- 12 作者简介: 潘旗( 1971- ) , 男, 广东兴宁人, 武汉华电水处理公司工程师, 在职研究生。通信联系人陆晓 华。
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潘旗等: 化工废水处理技术研究进展
2001 年第 4 期
废液
高压泵
反
应
热交换器
氧气 高压泵
器
减压
气液分离
生活污水生物处理占 100% 。目前废水的生物处理的 新技术、新工艺研究活跃, 对难降解污染物的高效降解 菌的选育与应用研究是当前生物处理中重要方向。国 外已经工业化生产用于多种难降解工业废水处理的微
2001, ( 2) . [ 4] 李胜利, 李劲. 脉冲电晕放电对印染废水脱色效果的试验 研究[ J] . 环
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