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扬州市迎松静电喷塑厂

Yangzhou Yingsong Electrostatic Spraying Factory

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污水处理中21种常见污染物的来源及处理工艺

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2022-01-03 18:52:29
【摘要】:

废水中污染物种类繁多,来源比较广泛。本文将介绍21种常见污染物的来源和处理方法。

   1.耗氧有机物(易生化)的来源是什么?有什么治疗方法?

污水中的好氧有机物(易生化)主要包括腐殖酸、蛋白质、酯、糖和氨基酸等有机化合物。这些物质以悬浮或溶解状态存于废水中,微生物的作用下可分解为简单的无机物质,如CO2。这些有机物天然水中分解时需要消耗水中的溶解氧,因此它们被称为需氧有机物。

一旦含有这些物质的污水进入水体,溶解氧含量就会降低,导致水体变黑变臭。食品、造纸、石化、化纤、制药、印染等企业排放的生活污水和工业废水中含有大量耗氧有机物。据统计,我国造纸工业排放的耗氧有机物约占工业废水排放耗氧有机物总量的1/4左右。城市污水中有机物浓度不高,但由于水量大,城市污水排放的耗氧有机物总量也较大。污水二级生物处理要解决的关键问题是去除污水中的大部分这类物质。耗氧有机物的组成复杂,很难分别测定各种胶质有机物的浓度。实际工作中,它通常用CODCr、BOD5、TOC和Tod等指标来表示。一般来说,上述指标值越高,水中溶解氧消耗越多,水质越差。当天然水体中BOD5低于3mg/L时,水质良好。当BOD5达到7.5mg/l时,水质变差。当BOD5超过10mg/L时,水质很差,溶解氧接近于零。

易降解有机物可通过生化方法去除,包括推流式活性污泥法(如曝气池)、序批式活性污泥法(如SBR和CASS工艺)、生物膜或MBR等。

   2难降解有机物是什么?有什么治疗方法?

难降解有机物是指驯化后的活性污泥不能降解,驯化一段时间后能一定程度上降解的有机化合物。废水中的一些有毒大分子有机物,如有机氯化物、有机磷农药、有机重金属化合物、以芳烃为代表的多环及其他长链有机化合物等,很难被微生物降解。有些有机化合物根本不能被微生物降解,称为惰性有机化合物。

因此,含有此类有机物的废水应分别以培养特殊微生物的形式进行处理,或采用厌氧等特殊工艺进行处理,将部分CODCr转化为BOD5,提高可生化性,然后与其他废水混合进行二级生物处理。

   3废水中有机氮和氨氮的来源是什么?有什么治疗方法?

有机氮主要以蛋白质的形式存,以及尿素、细胞壁酸、脂肪胺、尿酸和有机碱等氨基和非氨基化合物。一些有机氮难以生物降解,如胶、甲壳素和季胺类化合物。这些有机氮将包含生产这些有机氮的废水或使用这些有机氮作为原料的工业排放物中。含氨氮的工业废水来自钢铁、炼油、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工、饲料生产等行业。皮革、动物腹泻等新鲜废水中氨氮的初始含量不高。然而,由于废水中氮的脱氨反应,氨氮废水中储存或排水管道中停留一段时间后,浓度会迅速升高。

有机氮工业废水可采用生物法处理。当微生物去除有机碳时,高级氧化通过生物同化和生物矿化将废水中的氮转化为氨氮。氨氮废水的处理方法有汽提法、气提法、离子交换法、活性炭吸附法、生物硝化法和反硝化法。

   4废水中磷和有机磷的来源是什么?有什么治疗方法?

生活污水中磷的主要来源是含磷洗涤产品、人类排泄物和生活垃圾的使用。洗涤产品主要使用磷酸钠和聚磷酸钠。洗涤剂中的磷随污水流入水体。工业废水是造成水体磷超标的主要因素之一。工业废水具有污染物浓度高、污染物种类多、难降解、成分复杂等特点。如果工业废水不经处理直接排放,将对水体产生很大影响,对环境和居民健康产生不利影响。

除磷一般包括生化法(AO、A2O、氧化沟等)和利用聚磷菌进行化学除磷(PAC、PFS等)。工业污水中的部分二次磷和有机磷只有经过高级氧化预处理才能正常去除。

   5.酸碱废水的来源是什么?有什么治疗方法?

高浓度有机废水含有酸和碱。废水来源广泛。酸性废水由化工、化纤、制酸、电镀、炼油、金属加工厂酸洗间排放。有些废水含有无机酸,如硫酸和盐酸,另一些废水含有有机酸,如甲酸和乙酸,有些废水同时含有这两种酸。废水中的酸浓度变化很大,从小于1%到大于10%。造纸、印染、制革、金属加工等生产过程将排放碱性废水。大多数情况下,它含有无机碱,一些废水含有有机碱。一些废水的碱浓度很高,高达百分之几。除酸和碱外,废水还可能含有酸性盐、碱性盐和其他酸性或碱性无机和有机物质。

含酸碱废水的随意排放不仅污染和破坏环境,而且浪费资源。因此,应首先考虑酸碱废水的回收和综合利用。当酸碱废水浓度较高时,如含酸废水的含酸量达到4%以上,含碱废水的含碱量达到2%以上,有回收和综合利用的可能性,可用于生产硫酸亚铁,石膏和化肥,也可重复使用或供其他工厂使用。考虑中和处理高浓度有机废水、浓度小于4%的酸性废水和浓度小于2%的碱性废水,因为回收意义不大。

   6废水中石油污染物的来源是什么?有什么治疗方法?

高浓度有机废水和含油废水的主要工业来源为石油工业、石化工业、纺织工业、金属加工业和食品加工业。石油开采、精炼、储存、运输或使用石油产品的过程中会产生含有石油污染物的废水。肉类加工、牛奶加工、洗衣、汽车修理等工序排放的废水含有油脂。一般的生活污水中,油约占总有机物的10%,每人每天产生约15克油。废水中含油量小于1,但重焦油的相对密度可达到1.1以上。含油污水处理的重点是去除相对密度小于1的油。根据高浓度有机废水产生的污水量和对水环境的污染程度,石油类污染物主要为石油类物质。

   根据废水中石油类污染物的存形态,可将其分为五种物理形态。

(1) 当游离油静止时,它能迅速上升到液面,形成油层的油膜或浮油。该油珠粒径较大,一般大于100μM,约占废水中油总量的60%-80%。

(2) 对于机械分散的油,油珠的粒径一般为10μm-100μm,m的细油滴废水中的稳定性不高。停留一段时间后,它们经常会相互结合形成浮油。

(3) 粒径小于10μM的乳化油珠通常为0.1-2μM。此类油滴具有较高的化学稳定性,并且由于水中存表面活性剂,因此通常成为稳定的乳液。

(4) 溶解的油是非常精细分散的油珠。油珠的粒径小于微电解乳化油的粒径,有些粒径可以小到几纳米,即化学概念中真正溶解废水中的油。

(5) 固体附着油,油珠吸附废水中的固体颗粒表面。

含油废水有不同的形式、不同的处理程度、不同的处理方法和装置。常用的油水分离方法有油水分离器、普通除油池、混凝除油池、粗粒聚结除油法、气浮除油法等。

   7废水中致病微生物的来源是什么?有什么治疗方法?

一般认为废水中有五种病原微生物:细菌、病毒、立克次体、原生动物和真菌。立克次体介于细菌和病毒之间。一些微生物学家将以梅毒为代表的致病性螺旋体列为第六致病微生物,螺旋体介于细菌和原生动物之间。一些高于原生动物的微生物,如线虫,也能引起疾病。生活污水和工业废水,如屠宰、生物制品、医院、制革和洗毛等,往往含有这些可感染各种疾病的病原微生物。

最好对病原菌浓度高、含量高的污水进行消毒,然后与其他污水一起进行二级生化处理,以减少消毒剂的消耗。由于病原体长期生活水中,一些病毒和寄生虫卵很难用一般的消毒方法杀死。

消毒灭菌方法包括氯气、二氧化氯、臭氧等氧化方法、石灰处理、紫外线照射、加热处理、超声波处理等。此外,超滤处理还可以去除水中的大部分细菌。去除细菌和病毒方面,臭氧氧化、紫外线照射等方法是有效的,但处理后的水中没有类似余氯的残留消毒剂,不能阻止微生物的繁殖。通常需要处理后补充氯化。

   8废水中硝酸盐和亚硝酸盐的来源是什么?有什么治疗方法?

微电解填料肥料制造、钢铁生产、火药制造、饲料生产、肉类加工、电子元件和核燃料生产等行业排放的废水含有高浓度的硝酸盐和亚硝酸盐。一些含有有机氮或氨氮的工业废水起初可能不含硝酸盐和亚硝酸盐,但进行好氧生物处理时,这些废水可能转化为硝酸盐或亚硝酸盐。

亚硝酸盐是氮循环的中间产物。它水中的稳定性很差。好氧和微生物的作用下,它可以被氧化成硝酸盐,缺氧或厌氧条件下可以被还原成氨。因此,清洁水中的亚硝酸盐含量很低。含氮有机物无机分解最后阶段的代表性产物是硝酸盐。因此,当水体中的氮主要以硝酸盐的形式存时,可以说明水体中含氮有机物含量较低,水体已达到自净状态。

如果水中含有更多的硝酸盐和其他含氮化合物,则表明水体正进行自净过程或水体受到硝酸盐废水的污染。同时可测定人体内氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮三种无机氮。结合有机氮和总氮的分析测试结果,可以分析含氮化合物对水体的污染程度和自净程度。

这些氮化物的分析结果也可以用来判断污水处理效果,指导脱氮工艺的运行。亚硝酸盐能与次铵发生反应,胃中形成强烈的致癌物。亚硝酸铵是人体健康的毒理学指标。硝酸盐人体内可还原为亚硝酸盐,因此饮用高硝酸盐浓度的水也对人体健康有害。儿童饮用硝酸盐含量高的水会增加血液中的变性血红蛋白,并导致中毒。

因此,国家有关标准规定了水体中硝酸盐的浓度。《生活饮用水卫生标准》规定,硝酸盐的最大允许浓度为20mg/L in N;《地表水质量标准》GB 3838-2002规定,集中式生活饮用水地表水源中硝酸盐的最大允许浓度为10mg/L in N。

处理含硝酸盐或亚硝酸盐工业废水的常规方法是生物脱氮和微电解填料脱氮。对于少量含有硝酸盐或亚硝酸盐的工业废水,也可采用电渗析、反渗透、离子交换等方法。

   9废水中氟化物的来源是什么?有什么治疗方法?

含氟工业废水将含氟产品制造、焦炭生产、电子元件生产、电镀、玻璃和硅酸盐生产、钢铁和铝制造、金属加工、木材防腐以及农药和化肥生产过程中排放。

含氟废水的处理方法可分为沉淀法和吸附法。沉淀法适合处理含氟量高的工业废水,但沉淀法不完全,往往需要二次处理。处理所需的化学品包括石灰、明矾、白云石等,吸附法适用于含氟量低的工业废水或沉淀处理后氟浓度仍达不到相关规定的废水的处理。

   10废水中硫化物的来源是什么?有什么治疗方法?

炼油、纺织、印染、焦炭、煤气、制浆、制革及各种化工原料生产过程中排放含硫化物的工业废水。厌氧条件下,含硫酸盐废水也可还原为硫化物,成为含硫化物废水。含硫化物废水的处理方法包括将硫化物转化为硫化物盐进行絮凝沉淀和将硫化物转化为硫化氢汽提。

   11废水中氰化物的来源是什么?有什么治疗方法?

天然水一般不含氰化物。如果水中发现氰化氢,它一定是由人类活动引起的。水中氰化物的主要来源是工业污染。氰化物和氢氰酸是广泛使用的工业原料。含氰废水来自采矿和精炼、摄影和印刷、电镀、金属表面处理、焦炉、煤气、染料、制革、塑料、合成纤维和工业气体洗涤等行业。此外,石油催化裂化和焦化过程也将排放含氰废水。其中,电镀行业是含氰废水排放量最大的行业。

常用的处理方法有氯氧化法、臭氧氧化法和电解氧化法。处理含氰废水时,通常加入一定量的氧化剂次氯酸钠,先转化为氯化氰,再水解为氰酸盐,碱性条件下氧化为二氧化碳和氮气,酸性条件下转化为铵盐。

   12废水中苯酚的来源是什么?有什么治疗方法?

炼油、化工、炸药、树脂、焦化等行业将排放含酚废水。其中,本地焦化废水中苯酚浓度最高。此外,机械维修、铸造、造纸、纺织、陶瓷、煤制气等行业也排放了大量含酚废水。

高酚废水的处理方法有萃取法、活性炭吸附法和焚烧法。

中浓水的处理方法有生物法、活性炭吸附法和化学氧化法。

低浓度含酚废水也可采用臭氧氧化法或活性炭吸附法处理。

   13.废水中银的来源是什么?有什么治疗方法?

银是一种贵金属。它是银白色的。唯一可溶的银盐是硝酸银,硝酸银也是废水中银的主要成分。硝酸银广泛应用于无线电、化工、机械制造、陶瓷、摄影、电镀、油墨制造等行业。含银废水的主要来源是电镀和摄影。

从废水中除银有四种基本方法:沉淀法、离子交换法、还原置换法和电解回收法。吸附法、反渗透法和电渗析法也被采用。由于从废水中回收银具有较高的经济价值,为了获得较高的回收率,通常采用多种方法与高浓度有机废水相结合。例如,含银量较高的电镀废水可通过离子交换、蒸发或电解还原等方法完全回收。

  14废水中镍的来源是什么?有什么治疗方法?

微电解镍是一种银白色金属,具有良好的延展性和高磁性。废水中的镍主要以二价离子形式存,如硫酸镍、硝酸镍和由许多无机和有机络合物形成的镍盐。含镍废水的工业来源很多,主要是电镀工业。此外,采矿、冶金、机械制造、化学、仪器仪表、石化、纺织等行业以及钢铁厂、铸铁厂、汽车和飞机制造、印刷、油墨、陶瓷、玻璃等行业排放的废水中也含有镍。

含镍废水的处理方法有微石灰沉淀法或硫化物沉淀法、离子交换法、反渗透法、蒸发回收法等。

   15废水中铅的来源是什么?有什么治疗方法?

纯铅是灰白色的。它是工业中使用最广泛的有色金属之一。常用作电池、电镀、颜料、橡胶、农药、燃料、涂料、铅玻璃、炸药、火柴等制造行业的原料。铅板生产过程中排放的酸性废水中铅浓度最高,电镀行业排放的电镀废液中铅浓度也很高。

处理含铅废水的常用方法有沉淀法、混凝法、吸附法、原铁氧化法等。

  16废水中铬的来源是什么?有什么治疗方法?

纯铬是一种高硬度的钢灰色耐腐蚀金属。随着工业的发展,铬及其化合物的应用越来越广泛,含铬废水的排放量也越来越大。含铬缓蚀剂是循环冷却系统中最有效的缓蚀剂之一,应用广泛。油墨、染料、油漆和颜料的制造、铬鞣、电镀、铝阳极氧化和其他金属清洁行业都离不开铬化合物。铬化合物也可用作阻燃剂和木材阻燃剂。这些工业排放的生产废水自然含有不同量的铬。铬水中以六价(CrO42-)和三价(CrO2-)离子的形式存,工业废水中主要以六价离子的形式存。

含铬废水的处理方法是将六价铬还原为三价铬,三价铬形成氢氧化物沉淀后去除。蒸发回收高浓度含铬废水是处理高浓度有机废水的一种技术经济可行的方法。离子交换法可以降低含铬废水的排放浓度。

17废水中汞的来源是什么?有什么治疗方法?

汞,也称为汞,是一种银白色液态金属,具有升华特性。由于汞具有一些特殊的物理和化学性质,因此广泛应用于氯碱、电子、石化、化工、冶炼、仪器仪表、造纸、炸药、农药、纺织、印染、化肥、电器、制药、涂料等生产过程中,毛皮加工和其他行业。例如,化学和石化工业中,汞被用作塑料生产和氢化、脱氢、磺化等反应的催化剂。这些工业排放的生产废水自然含有不同数量的汞。

处理含汞废水的常用方法有硫化物沉淀法、微电解离子交换法、吸附混凝法、还原过滤法、活性炭吸附法和微生物浓缩法。

18废水中有机氯的来源是什么?有什么治疗方法?

有机氯化合物包括氯化烷烃、氯化烯烃、氯化芳烃和有机氯农药。其中,有机氯农药和多氯联苯对环境影响较大,主要来自农药、染料、塑料、合成橡胶、化工、化纤等行业排放的废水。

有机氯废水主要采用焚烧处理,焚烧产物为氯化氢和二氧化碳。为了回收和处理焚烧产生的氯化氢,焚烧的具体方法包括焚烧烟气碱中和法、焚烧回收无水氯化氢法和焚烧烟气回收盐酸法。

19废水中苯并芘的来源是什么?有什么治疗方法?

苯并芘(BAP)是多环芳烃中具有代表性的强致癌性多环芳烃。天然水中BaP的来源可分为人为来源和自然来源。前者主要来源于有机物的不完全燃烧,后者主要来源于自然规律的生物合成。因此,BAP有机物燃烧不完全的行业中不同程度地存,如炼油、焦化、炼油等工业废水,以及合成氨厂、机砖厂、机场等排放的废水。

虽然BAP毒性很强,但其去除相对简单且容易。臭氧、液氯和二氧化氯的高级氧化、活性炭吸附、絮凝沉淀和活性污泥处理可有效去除废水中的BAP。

20废水中镉的来源是什么?有什么治疗方法?

镉是一种灰白色金属,自然界中主要以二价形式存。电镀镉可以为钢和铁提供耐腐蚀的保护层。它具有吸附性好、涂层均匀光滑的特点。因此,工业中90%的镉用于电镀、颜料、塑料稳定剂、合金、电池等行业。含镉废水的来源还包括采矿、冶炼、电解、农药、医药、油漆、合金陶瓷和无机颜料制造、电镀、纺织印染和其他工业生产过程。

含镉废水的处理方法有氢氧化物或硫化物沉淀法、吸附法、离子交换法、氧化还原法、氧化铁法、膜分离法和生化法。对于高浓度或离子交换后浓缩的含镉废水,电解蒸发回收法也是一种实用的方法。

废水中砷的来源是什么?有什么治疗方法?

砷呈灰色金属光泽,不溶于水,但多种含砷化合物易溶于水。无机砷主要以亚砷酸根离子和亚砷酸根离子的形式存于水中。溶解氧存下,亚砷酸盐可以被氧化成低毒的砷酸盐。砷酸盐和砷酸盐存于冶金、玻璃器皿、陶瓷、皮革、化工、化肥、炼油、合金、硫酸、毛皮、染料、农药等工业废水中。

砷的常规处理方法包括石灰或硫化物沉淀,或与铁或氢氧化铝共沉淀。传统的废水处理絮凝工艺也能有效去除废水中的砷。此外,通过活性炭或铝土矿吸附和离子交换去除废水中的砷也取得了不同程度的成功。近年来,生化法处理含砷废水的研究取得了进展。实验表明,活性污泥法除砷速度很快,约80%的总砷可0.5小时内去除,并约1~2小时内达到平衡状态,即砷与污泥短时间接触后会有较大的去除效果。然而,活性污泥对低浓度砷的去除率明显高于高浓度砷,这也表明污泥对砷的去除能力有限。



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