污水的处理

工业污水的处理

【摘要】在我国目前的城市污水处理厂中，有80％以上的都是采用活性污泥法，

不到20%采用稳定塘法、土地处理法及一级处理等。随着对水资源质量要求的提

高，使得城市污水处理厂不得不开发许多改进型的工艺技术，如a/o法、氧化沟

法、sbr法等。这些改进的工艺技法在我国被广泛运用。总的来说，我国的污水

处理还处于发展阶段，而且存在着许多的制约因素，面临重重障碍。本文介绍污

水主要有害成分及处理方法。

关键词：工业污水重金属离子污水处理

近年来随着我国轻重工业的发展、污水的排放、环境问题日益突出，污水的

处理变得尤为重要。从化学的角度讲，目前工业有害的废水分为含氰污水、含甲

醛污水、含酚污水以及电解工业产生的含重金属离子的污水。以下一一说明各种

废水的处理方法。

1、含氰污水

氰化物属高毒类,可经呼吸道、皮肤和眼睛接触、食入等方式侵入人体。人口服

致死量约为1～2mg/kg。它的毒性作用是在体内释放氰基,与氧化型细胞色素氧

化酶的Fe3+结合,使细胞色素失去传递电子能力,结果使呼吸链中断,出现细胞内

窒息,引起组织缺氧而致中毒。氰化物中毒者初期症状表现为面部潮红、心动过

速、呼吸急促、头痛和头晕,然后出现焦虑、木僵、昏迷、窒息,进而出现阵发性

强直性抽搐,最后出现心动过缓、血压骤降和死亡。人在大剂量中毒,可造成猝死。

其危害极大。在工业生产中，金银的湿法提取、化学纤维的生产、炼焦、合成氨、

电镀、煤气生产等行业均要使用氰化物或副产氰化物，生产过程中必然要排放一

定数量的含氰污水。

目前主要的处理方法为化学法、电化学法、生物化学法等。

（1）化学法主要为碱性氯化法，过程分为二个阶段:第一阶段是将氰化物氧化为

氰酸盐,称为“不完全氧化”,反应式如下:CN-+ClO+H2O---->CNCl+2OH- CNCl+2OH----->CNO-+Cl-+H2O

CN-与OCl-反应首先生成CNCl,CNCl再水解成CNO-,水解反应速度取决于pH值、

温度和有效氯的浓度。pH值、水温和有效氯的浓度越高则水解的速度越快,而且

在酸性条件下CNCl极易挥发,因此操作时必须严格控制pH值。第二阶段是将氰

酸盐进一步氧化为二氧化碳和氮,称为“完全氧化”,反应式如下:

2CNO-+2OH-+3ClO----->2CO32-+N2+3Cl-+H2O

在破氰过程中,pH值对氧化反应的影响很大。当pH>10时,完成不完全氧化反应

只需五分钟;pH<815时,则有剧毒催泪的氯化氰气体产生。而完全氧化则相反,低

pH值的反应速度较快。pH=715～810时,需时10～15分钟;pH=9～9。5时,需时30

分;pH=12时,反应趋于停止。在实际处理过程中,pH值可分两个阶段调整,即第一

阶段加碱,在维持pH>10的条件下加氯氧化;第二阶段加酸,在pH降至7.5～8.0

时,继续加氯氧化。但也可一次调整pH=8.5～9,加氯氧化一小时,使氰化物氧化

为氮及二氧化碳。后一方法投氯量需增加10%～30%,操作管理简单方便。此方法的优点是工艺成熟,设备简单,操作方便,氧化最终产物为碳酸盐和氮气没有毒性。电化学法主要为电解法，电解法利用电化学氧化还原反应破坏废水中的氰化物。废水中的氰化物离子电解时在阳极上失去电子氧化成氰酸盐、碳酸盐和氮气或铵。为防止电解过程产生氰化氢气体污染操作场所,电解法需在pH≥10条件下进行。

（2）电化学法主要为电解法，电解法破坏氰化物的电化学反应如下:

CN-+2OH----->2e+CNO-+H2O

CNO-+2H2O---->NH4++CO3`

为了提高破坏氰化物的效果,可以向废水中投加氯化钠,电解过程氯离子被电解为活性氯。反应式如下:

2Cl---2e---->Cl2

Cl2+CN-+2OH----->CNO-+2Cl-+H2O

电解法的优点是不向废水中加入新的有毒化学物质,排水水质好;处理高浓度氰化物废水,处理成本低;设备可以随时运行,电力用量大小自如;设备简单投资小;操作和控制容易。

(3)生物法主要为生物化学法，生物化学法处理含氰废水分两个阶段,第一阶段是革兰氏杆菌以氰化物、硫氰化物中的碳、氮为食物源,将氰化物和硫氰化物分解

成碳酸盐和氨:2CN-+4H2O+O2----->2HCO3-+2NH3最佳pH值617～712。SCN-+2.5O2+2H2O---->SO42-+HCO3-+NH3

第二阶段为硝化阶段,利用嗜氧自养细菌把NH3分

解:2NH3+3O2---->2NO2-+2H++2H2O2 NO2-+5O2---->2NO3-氰化物和硫氰化物经

过以上两个阶段,分解成无毒物以达到废水处理目的。生物化学法根据使用的设备和工艺不可又分为活性污泥法、生物过滤法、生物接触法和生物流化床法等等。生物化学法的优点是处理的废水,水质比较好,去除率高,排水无毒,尤其是能彻底去除SCN2处理含甲醇污水。活性炭可以吸附甲醇，但吸附能力不强，只适宜于处理甲醇含量低的污水。工程运行结果表明，活性炭用于处理低甲醇含量的污水，可将混合液的COD从40 mg／L降至12 mg／L以下，对甲醇的去除率可达93.16% ～100% ，处理后可满足回用锅炉脱盐水系统进水的水质要求。

2、处理含酚污水

酚类化合物是一种原型质毒物，所有生物活性体均能产生毒性，可通过与皮肤、粘膜的接触不经肝脏解毒直接进入血液循环，致使细胞破坏并失去活力，也可通过口腔侵入人体，造成细胞损伤。高浓度的酚液能使蛋白质凝固，并能继续向体内渗透，引起深部组织损伤，坏死乃至全身中毒，即使是低浓度的酚液也可使蛋白质变性。人如果长期饮用被酚污染的水能引起慢性中毒，出现贫血、头昏、记忆力衰退以及各种神经系统的疾病，严重的会引起死亡。酚口服致死量为530mg/kg（体重）左右，而且甲基酚和硝基酚对人体的毒性更大。据有关报道，