废水回用的深度处理方法及其应用-荣尚热能

发布时间:2018-02-07 16:00:00 信息来源:本站 37

随着水资源的不断缺乏和水质的不断恶化,污水回用得到了越来越广泛的重视。苏州荣尚热能装备对污水回用过程中使用的几种深度处理方法进行了总结,并对它们的机理以及应用作了简要概述,同时提出了这些方法今后的研究热点和发展前景。

1、污水的几种深度处理方法 
污水深度处理,也称高级处理或三级处理。它是将二级处理出水再进一步进行物理、化学和生物处理,以便有效去除污水中各种不同性质的杂质,从而满足用户对水质的使用要求。深度处理常见的方法有以下几种。

(1)活性炭吸附法 
活性炭是一种多孔性物质,而且易于自动控制,对水量、水质、水温变化适应性强,因此活性炭吸附法是一种具有广阔应用前景的污水深度处理技术。活性炭对分子量在500~3 000的有机物有十分明显的去除效果,去除率一般为70%~86.7%[1],可经济有效地去除嗅、色度、重金属、消毒副产物、氯化有机物、农药、放射性有机物等

(2)膜分离法 
膜分离技术是以高分子分离膜为代表的一种新型的流体分离单元操作技术[6,7]。它的最大特点是分离过程中不伴随有相的变化,仅靠一定的压力作为驱动力就能获得很高的分离效果,是一种非常节省能源的分离技术

(3)高级氧化法 
工业生产中排放的高浓度有机污染物和有毒有害污染物,种类多、危害大,有些污染物难以生物降解且对生化反应有抑制和毒害作用。而高级氧化法在反应中产生活性极强的自由基(如·OH等),使难降解有机污染物转变成易降解小分子物质,甚至直接生成CO2和H2O,达到无害化目的。

(4)湿式氧化法 
湿式氧化法(WAO)是在高温(150~350 ℃)、高压(0.5~20 MPa)下利用O2或空气作为氧化剂,氧化水中的有机物或无机物,达到去除污染物的目的,其最终产物是CO2和H2O[14]。福建炼油化工有限公司于2002年引进了WAO工艺,彻底解决了碱渣的后续治理和恶臭污染问题,而且运行成本低,氧化效率高[15]。

(5)湿式催化氧化法 
湿式催化氧化法(CWAO)是在传统的湿式氧化处理工艺中加入适宜的催化剂使氧化反应能在更温和的条件下和更短的时间内完成,也因此可减轻设备腐蚀、降低运行费用[16,17]。目前,建于昆明市的一套连续流动型CWAO工业实验装置,已经体现出了较好的经济性[18]。

(6) 超临界水氧化法  超临界水氧化法把温度和压力升高到水的临界点以上,该状态的水就称为超临界水。在此状态下水的密度、介电常数、粘度、扩散系数、电导率和溶剂化学性能都不同于普通水。较高的反应温度(400~600 ℃)和压力也使反应速率加快,可以在几秒钟内对有机物达到很高的破坏效率

2、光化学催化氧化法 

(1)电化学氧化法 
电化学氧化又称电化学燃烧,是环境电化学的一个分支。其基本原理是在电极表面的电催化作用下或在由电场作用而产生的自由基作用下使有机物氧化。除可将有机物彻底氧化为CO2和H2O外,电化学氧化还可作为生物处理的预处理工艺,将非生物相容性的物质经电化学转化后变为生物相容性物质。这种方法具有能量利用率高,低温下也可进行;设备相对较为简单,操作费用低,易于自动控制;无二次污染等特点。 

(2)超声辐射降解法 
超声辐射降解法主要源于液体在超声波辐射下产生空化气泡,它能吸收声能并在极短时间内崩溃释放能量,在其周围极小的空间范围内产生1 900~5 200 K的高温和超过50 MPa的高压。进入空化气泡的水分子可发生分解反应产生高氧化活性的·OH,诱发有机物降解;此外,在空化气泡表层的水分子则可以形成超临界水,有利于化学反应速度的提高。

(3)辐射法  辐射法是利用高能射线(γ、χ射线)和电子束等对化合物的破坏作用所开发的污水辐射净化法。一般认为辐射技术处理有机废水的反应机理是由于水在高能辐射的作用下产生·OH、H2O2、·HO2等高活性粒子,再由这些高活性粒子诱发反应,使有害物质降解。

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