林產(chǎn)化工生產(chǎn)中的廢水污染防治
化學(xué)先生 / 2019-07-20
林產(chǎn)化工生產(chǎn)中的廢水般不含重金屬和刷毒的化合物，多為懸浮的或溶解的有機(jī)物，它們雖不對人體產(chǎn)生直接的傷害，但清消耗水中的溶解氧，使水變臭，危及水中動植物的生存，從而影響人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境。
(一)廢水污染的評價(jià)指標(biāo)
1. BOD(生物耗氧量)
BOD又稱為生化耗氧量，是表示廢水中可被生物降解的有機(jī)物質(zhì)的含量,它是通過微生物氧化待測樣品的需氧量來測定的。常用單位體積廢水所消耗的氧量(mg/L)來表示。廢水的BOD越高，則表明廢水中可生化降解的有機(jī)物越多，說明廢水的污染越嚴(yán)重。
BOD的測定方法采用《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)》GB7488 -87來執(zhí)行。分析檢測時，通常以5天的降解作為終點(diǎn)，其生化耗氧量寫作BOD5。
2.COD(化學(xué)耗氧量)
COD又稱為化學(xué)耗氧量，是表示廢水中能被強(qiáng)氧化劑分解的有機(jī)物含量。常用單位體積廢水中所消耗的氧量(mg/L)來表示。在分析檢測時，如果采用重鉻酸鉀為氧化劑，則COD標(biāo)記為CODcr;如果采用高錳酸鉀為氧化劑，則COD標(biāo)記為CODmn。
3.TOC(總有機(jī)碳)
ToC又稱為總有機(jī)碳，是表示廢水中有機(jī)物的總含量，它是不受污染物種影響的綜合反映廢水中有機(jī)污染情況的參數(shù)，以單位體積廢水中有機(jī)碳含量(mg/L)來表示。
4.TOD(總耗氧量)
TOD又稱為總耗氧量,這是反映廢水中有機(jī)物污染的另種表達(dá)方式，它采用儀器分析的方法進(jìn)行檢測，常用于科學(xué)研究中。
5.TOC(總有機(jī)氯化物)及AOX(可吸附的有機(jī)鹵化物)
TOCI表示廢水中總有機(jī)氯化物的含量,AOX表示可被吸附的有機(jī)鹵化物含量。由于吸附的有機(jī)鹵化物種類多僅有一部分脂溶性有機(jī)鹵化物能對環(huán)境產(chǎn)生影響,這一部分能用環(huán)已烷等非極性溶劑進(jìn)行提取分析，稱為溶劑可抽提有機(jī)鹵化物,簡稱為EOX。
6.懸浮物
懸浮物是指通過過濾的方法，能夠載留的固體物質(zhì)。廢水中的懸浮物使得水質(zhì)混濁，降低水體的透光性，使水生動植物的生長和發(fā)育受到影響，同時阻塞土壤孔隙,形成河底淤泥。
7.pH值
pH值是表示廢水酸性或堿性的重要參數(shù)。廢水的pH值過高或過低都對水生動植物的生長發(fā)育產(chǎn)生影響，影響廢水的自凈化過程。
8.色澤
林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)中的廢水色度主要來自單寧、木質(zhì)素類等物質(zhì)。色澤很深的廢水不僅影響水生動植物的生長發(fā)育，而且也導(dǎo)致廢水COD居高不下。
(二)林產(chǎn)化工廢水的基本特征
①木材抽提物和半纖維素等天然有機(jī)物的分解形成腐敗物，導(dǎo)致廢水的BOD升高。
②木質(zhì)素化合物、單寧類物質(zhì)和亞硫酸鹽等還原性物質(zhì)的累積，導(dǎo)致廢水的COD升高。
③細(xì)小纖維、樹皮和無機(jī)填料等固體形成懸浮物，使水質(zhì)產(chǎn)生渾濁。
④木質(zhì)素、單寧和染料添加劑等物質(zhì)使水色度加深，導(dǎo)致廢水的色度較深。
⑤萜烯類物質(zhì)、硫化物及重金屬催化劑等有毒物質(zhì)對環(huán)境產(chǎn)生傷害。
⑥殘留的酸或堿導(dǎo)致水質(zhì)的pH值不正常，對水中動植物的生長發(fā)育產(chǎn)生影響。
(三)廢水處理的基本方法
廢水處理的基本方法主要有化學(xué)方法、生物方法和物理方法?；瘜W(xué)方法是利用氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)和中和反應(yīng)，采用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)藥劑驅(qū)除有毒、有害污染物質(zhì)。生物方法是利用微生物的氧化還原反應(yīng),采用曝氣穩(wěn)定塘法、活性污泥法、生物過濾法等需氧處理方法和類似甲烷發(fā)酵法等厭氧處理方法,降解廢水中的有毒、有害等污染物質(zhì)。物理方法是利用廢水中固體雜質(zhì)的自身重力和某些有機(jī)污染物自身浮力,進(jìn)行沉降分離、氣浮分離和過濾分離，去除廢水中的污染物。
針對廢水的各單項(xiàng)指標(biāo)所進(jìn)行的具體處理方法如下:
1.去除BOD的一-般方法
去除BOD的一般方法有微生物的需氧降解和微生物的厭氧降解。
①微生物的需氧降解。對于低濃度的有機(jī)廢水，可適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，再鼓入適當(dāng)?shù)目諝?，調(diào)節(jié)廢水的pH值和水溫,使微生物能較好的繁殖，進(jìn)行氧化分解反應(yīng)，降解有毒有害物質(zhì)。具體實(shí)施方法主要有:活性污泥法、生物過濾法和接觸氧化法等。
②微生物的厭氧降解。對于高濃度的有機(jī)廢水，宜采用微生物的厭氧降解。該方法能耗較低,污泥量少，所需營養(yǎng)物少，所以運(yùn)行費(fèi)用低。目前已開發(fā)了厭氧濾池、升流式厭氧污染床反應(yīng)器、厭氧附著膨脹床和流化床、垂直折流厭氧污泥床和擋板式厭氧反應(yīng)器等許多微生物厭氧降解處理裝置。
2.去除COD的一般方法
去除COD的一般方法是采用凝聚-絮凝法。采用該方法處理廢水,需建廢水調(diào)節(jié)池、反應(yīng)池、沉降池和氣浮分離池。在凝聚過程中，需加入凝聚劑或絮凝劑。常用的無機(jī)絮凝劑有鋁鹽、鐵鹽和鈣鹽;常見的高分子絮凝劑有陰離子型、陽離子型和非離子型三種,分子量一-般在300萬~500萬。凝聚-絮凝法不僅能去除廢水中的懸浮物，還可以去除與COD和色度有關(guān)的有機(jī)物。
3.污泥處理的一般方法
廢水中的固體物質(zhì)經(jīng)自然沉降或凝聚-絮凝沉淀后，形成了含水量高達(dá)95% ~ 99%的污泥，這些污泥經(jīng)過干化脫水后，可以得到25%左右的固形物，再經(jīng)進(jìn)一步 干燥、粉碎后進(jìn)行焙燒，所得產(chǎn)品可用做土壤改良劑、建筑材料和脫色劑。
4.廢水的pH值調(diào)節(jié)
廢水中的殘酸、殘堿經(jīng)中和處理后,其pH值可以調(diào)節(jié)到正常值。常用中和酸性廢水的中和劑為氫氧化鈉、氫氧化鈣、氧化鈣、碳酸鈉、碳酸鈣。常用中和堿性廢水的中和劑為硫酸、鹽酸和二氧化碳?xì)怏w。
5.復(fù)合方法
在設(shè)計(jì)廢水處理方案時，必須分析廢水的性質(zhì)和基本特性，要分析以下幾個主要方面:
①根據(jù)去除物質(zhì)的類別，選擇主要的降解處理方法。
②根據(jù)廢水處理要達(dá)到的預(yù)期效果，提出要解決的關(guān)鍵指標(biāo)，如BODCOD、色度等，選擇需要強(qiáng)化的關(guān)鍵技術(shù)。
③根據(jù)工廠的現(xiàn)有條件和排放指標(biāo)，選擇廢水處理的組合方式。一般，先進(jìn)行簡單的一級處理，然后進(jìn)行二級處理，最后根據(jù)需要再進(jìn)行沙過濾或活性炭吸附的深度處理。
(四)廢水處理的主要工藝流程及設(shè)備
1.沉淀分離裝置
沉淀分離又分為澄清與濃縮。澄清是將廢水中的懸浮物沉降下來，獲得澄清水,沉降物通過濃縮，得到污泥。常用的裝置有輻流式沉淀池和斜管(斜板)沉淀池，結(jié)構(gòu)如圖1-42和圖1-43所示。
2.氣浮分離裝置
當(dāng)廢水中存在難以上浮和沉降的懸浮物，可采用氣浮的方法使之浮在水面上。實(shí)施氣浮分離時，首先使空氣過量地溶解在加壓水中通過使加壓水減壓使空氣在水中呈過飽和狀態(tài)，細(xì)小氣泡就釋放出來,并附著在懸浮物顆粒表面，浮出水面。典型的裝置有斜板式加壓氣浮池，其流程圖見圖1 -44。
3.中和反應(yīng)池
在生產(chǎn)過程中,廢水的流量和酸堿度都隨時變化，所以中和反應(yīng)池需實(shí)時調(diào)節(jié)中和的藥劑用量，如pH值的多池串聯(lián)控制方式設(shè)計(jì)了全自動控制裝置,其流程見圖1-45。
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