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随着对化工废水排放污染的日益严重,人们对化工污水的处理变得越来越关注,倘若这些废水不能得到妥善处理和排放,会对自然环境以及人们身体健康甚至是农业生产造成非常大的影响。科学技术的不断进步,废水处理的方法也变得越来越完善,其中膜技术是废水处理技术中的一种,它的处理过程主要是物理过程对自然环境是无害的。为此,本文就膜技术在化工废水处理中的应用作出相关分析,希望对相关人士有所帮助。
1 化工废水处理中膜技术的应用优势
随着化工行业的不断兴起,化工废水的排放量也日益增长,倘若废水处理不妥善,不仅对自然环境造成非常大的影响,使人们赖以生存的环境被不断破坏,同时对人类身体健康也十分不利,为此为了进一步提高化工废水处理的效果,可以引入膜技术,该技术在操作过程中所涉及的方面较广泛,例如,压力、浓度、电势梯度等,然而由于混合体大部分是由多组分构成的,为此可以利用膜技术对其进行选择性渗透,同时利用化学位差作为推动力,可以使混合物中的气体、液体进一步分离和提纯[1]。在化工废水处理过程中,膜技术是广泛应用的方法,不仅可以有效净化降低废水对自然环境、人体健康的威胁,同时也可将废水中的污染物去除掉,并将废水中有用的物质进行回收利用。膜技术相比以往传统的过滤技术来讲不仅可以降低企业废水处理的经济支出,同时也进一步提高了企业的经济效益和社会收益,这是因为膜技术在对化工废水处理过程中,它是一种物理过程且无需发生相的变化或者添加助剂,这也是膜技术被广泛应用于化工废水处理中的原因。
2 化工废水处理中膜技术的应用
2.1 微滤膜技术
微滤膜技术根据成膜材料分为无机膜和有机高分子膜,让废水经过这些分子膜精细过滤的方式来对化工废水中的病菌或者是有毒物质进行过滤,从而降低废水对自然环境和人体健康的危害,使人们可以获得一个优良、洁净的生存环境,进一步开展工作以及生活。因为此技术对废水处理效果特别显著,所以被很多石油化工行业所使用,它表面的孔隙率十分高,一般可以达到70%,是其他过滤滤纸的40 倍左右[2]。同时微滤膜的厚度比较小,使液体被过滤中的介质所吸附,进一步将损失降到。高分子类微滤膜为一均匀的连续体,过滤时没有介质脱落也不会造成二次污染,从而得到高纯度的滤液,在很大程度上也减少了化工废水处理问题上的成本支出,使企业能够获得更高的经济效益。
2.2 超滤膜技术
超滤膜技术是膜分离技术中的一种,它是以0.1~0.5MPa的压力差为推动力,利用多孔膜的能力和以物理截留的方式,将废水中大小不同的物质颗粒分开从而达到纯化和浓缩、筛分溶液中不同组分的目的。它的工作原理是在静压差为推动力的作用下,原料液中溶剂和小溶质粒子从高压的料液侧透过膜到低压侧,而大粒子组分被膜所阻拦使它们在滤剩液中浓度。超滤膜技术程常用的操作模式有三种,种为单段间歇操作,在超滤过程中为了减轻浓差极化的影响,为此膜组件必须保持较高的料液流速,但膜的渗透通量较小,所以料液必须在膜组件中循环多次才能使料液浓缩到要求的程度,这也是工业过滤装置基本的特征。间歇操作适用于实验室或小规模间歇生产产品的处理[3]。第二种为单段连续操作,与间歇操作相比其特点是超滤过程始终处于接近浓缩液的浓度下进行,因此渗透量与截留率均较低,为了克服此缺点可采用多段连续操作。第三种为多段连续操作,各段循环液的浓度依次升高,后一段引出浓缩液,因此前面几段中料液可以在较低的浓度下操作。这种连续多段操作适用于大规模工业生产。超滤膜技术被广泛应用在化工废水处理中,例如,染料废水处理、造纸废水的处理、废水的处理等。
2.3 纳滤膜技术
纳滤膜技术是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术,其节流分子量在80~1000 的范围内,孔径为几纳米,因此称纳滤。它包括源水、源水泵、机械过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器、高压泵、纳滤主过滤系统。其工作特点是过滤精度高、处理效果稳定、维护简单,设备外形美观且制造精密。同时参数控制也比较,自控设计相对完善,可以根据客户的要求做到完全自控[4]。
2.4 反渗透技术
反渗透又称逆渗透,它是一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和自然渗透的方向相反所以该技术又可以称之为反渗透。工作根据各种物料的不同渗透压,就可以使用大于渗透压的反渗透压力,从而达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。反渗透技术也是化工废水处理中广泛应用的,该技术对化工废水处理,不仅可以大幅度降低化工生产成本、保护环境,同时也进一步实现废水资源化等诸多意义。而由于反渗透膜技术对进水要求相对较高,为此工作人员在运用反渗透技术对化工废水进行深度处理时,还需要结合沉降、混凝、微滤、超滤、活性炭吸收、pH 调节等预处理工艺,从而使废水处理效果更佳。
2.5 电渗析技术
电渗析技术是利用半透膜的选择透过性,来分离不同的溶质颗粒的方法。该技术已经被广泛应用在化工、轻工、造纸、医药工业,尤其是化工废水处理上,电渗析技术在工作过程中是需要借助膜分离的[5]。例如、水处理通过利用半透膜的选择渗透性原理,还有在外加直流电场的作用之下,使交流膜对阴离子进行操控,这也是为了便于使那些游离子可以较好地渗透到另一侧的水中,同时将另一侧水浓度进一步淡化,这种技术也适用于重金属工业、工业的废水处理,其主要工作原理是在原水细格栅、调理池中,利用毛发过滤器、加压泵、各类消毒体系共同作用下来对废水进行反复排水,后再经过膜出体系对化工废水进行处理。
2.6 联合法工艺
在对化工废水进行处理过程中,由于有些工艺所选择的膜技术不合理,是需要与其他技术相互联合起来的,这样做可以使废水处理的效果非常好,对于渣油催化干气气烃别离膜技术以及深冷法联合技术非常适用。该膜技术的工作原理主要是利用膜别离法将干气中的氢分离出来,再采取深冷法别离将烃进行分离,然而由于膜分离技术已经将干气中的大部分氢气分离出来,此时干气中的烃浓度也相对比较稳定,此时应采取脱甲塔对化工废水进行处理,因为通过经膜分离所得浓度的烃是可以用于加工的。除此之外,还可以利用联合法对催化裂化干气进行预处理,它对废水处理技术要求并不高,只需要增加一些基础设备就可以,比如,增设除雾沫设备,通过该设备脱出重组分中液滴即可,膜技术特别适用于氢气资源短缺时使用,同时联合法工艺也是目前化工废水处理膜技术的主要途径。
一体化气浮设备主要是将气池、溶气罐、溶气水泵、投药设备和空压机或射流器有机地组合一体。这样的集成,占地面积小,操作方便,且不需做基础,也可缩短安装时间,减少工作量。一元化气浮设备主要起固液分离作用(同时可以降低COD、BOD、色度等)。一体化气浮设备主要利用溶气系统产生的溶气水中的微气泡,与水中的悬浮物絮体粘合在一起,悬浮物随微气泡一起上升至水面,形成浮渣,使水中的悬浮絮体得到去除,该设备用户单位只要接上调节好PH值的污水到进出等管口,一经调试好后,正常运行,不需专人管理,运行基本达到自动化无人管理状态。它应用于电镀、印染、食品、屠宰、炼油、废水的油脂、化工、造纸废水及生活饮用水方面。
1.对化工废水和颜料油漆等,COD去除率74%,色度去除率93%左右。
2.印染废水的色度去除率达90%左右,COD去除率60-70%左右,BOD去除率50%左右。
3.生活饮用水及工业的浊度可净化到5度以下,同时对色度耗氧量降低有良好的效果
4.炼油废水的油脂,可降至10毫克/升以下,废水能达到澄清程度。
5.电镀废水的重金属离子,如锌、铜、铅等总含量在50PPM以下,去除率均可在70%以上。
6.造纸白水的纤维回收率可达到95%左右,COD去除率86.7%左右,清水完全回用。
7.大池沐浴水浊度可稳定在10度以下,水中的有较大幅度下降。
8.食品屠宰和制革废水的COD去除率70%左右,悬浮固体去除率90%左右。
医院污水是指向自然环境或城市管道排放的污水。其水质随不同的性质、规模和其所在地区而异,每张病床每天排放的污水量约为200-1000L,医院污水中所含的主要污染物为:病原体(卵、病原菌、等)、有机物、漂浮及悬浮物、污染物等,这些具有污染源的污水如果不进行处理净化,就会对环境和人体造成很大的危害,现有技术中对医院污水的处理方式多种,但是效果均不佳,技术并不成熟,且对于较大规模的,其污水生产量甚至大于用水量,污水处理任务非常大,这就造成了污水效果处理不佳的问题,对于较小规模的乡镇来说,受成本的约束不能采用高昂的污水净化设备,即采用较为简单的污水处理方式,例如石灰消毒,不仅杀菌消毒不佳,更容易生产出较大量的污泥,更容易污染环境。
针对现有技术的不足,本发明提供了一种具有杀菌消毒功能的医院污水处理回收设备,具备杀菌消毒效果好等优点,解决了现有医院污水处理效果不佳的问题。
为实现上述杀菌消毒效果好的目的,本发明提供如下技术方案:一种具有杀菌消毒功能的医院污水处理回收设备,包括处理池体,所述处理池体的一端开设有进水渠道,所述进水渠道的一端延伸至处理池体的内部并与调节池相连通,所述进水渠道的内腔处焊接有格栅拦污装置,所述调节池内腔的底部通过钢箍固定连接有曝气管网,所述曝气管网的一端延伸至调节池的外部并螺纹连接有气泵,所述调节池的侧壁处固定连接有潜污泵,所述潜污泵的出口螺纹连接有排污管,所述排污管的顶部延伸至氧化池的内部,所述氧化池的内部从左到右开设有氧化区、第二氧化区和生物膜过滤区,所述氧化区和第二氧化区之间通过半墙连接,所述第二氧化区和生物膜过滤区之间通过阻隔墙连接,所述生物膜过滤区的内部固定连接有第二排污管,所述第二排污管上螺纹连接有提升水泵,所述第二排污管的一端延伸至沉淀罐的内部,所述沉淀罐的底部通过支腿焊接有污泥池,所述沉淀罐外壁的一侧通过第三排污管固定连接有消毒罐,所述沉淀罐外壁的另一侧通过污泥管固定连接有污泥干化装置,所述消毒罐的外壁处开设有消毒剂进口,所述消毒罐的一端固定连接有净化水管,所述净化水管的一端延伸至处理池体的外部。
优化本技术方案,所述处理池体为钢构混凝土结构,所述处理池体的形状为矩形,所述进水渠道为混凝土浇筑结构,所述进水渠道的一端与污水排放管连接。
优化本技术方案,所述格栅拦污装置包括机壳,所述机壳的内部活动连接有传送带,所述传送带的内壁处固定连接有珊网柱,所述珊网柱为镂空圆柱体,所述传送带的内腔处活动连接传动轴,所述传动轴的外壁处通过传送皮带传动连接有电机,所述电机的外部设置有防护罩。
优化本技术方案,所述电机固定连接在机壳的顶部,所述机壳的一端与排污壳相连通,所述排污壳的底部固定连接有存污池,所述存污池的一端通过第二污泥管与污泥池固定连接,所述第二污泥管上设置有污泥泵,
优化本技术方案,所述氧化区的内部固定连接有生物弹性填料,所述生物弹性填料的排列方式为并列式,所述第二氧化区的内部固定连接有第二生物弹性填料,所述第二生物弹性填料的排列方式为交叉式。
优化本技术方案,所述第二氧化区的内部固定连接有第四排污管,所述第四排污管的顶部延伸至生物膜过滤区的内部,所述第四排污管上个螺纹连接有增压泵,所述生物膜过滤区的内部固定连接有生物过滤膜。
优化本技术方案,所述沉淀罐包括罐体,所述罐体的内部固定连接有主管,所述主管的底部固定连接有阻拦扇板,所述阻拦扇板为透水过滤膜,所述阻拦扇板的周壁处与罐体的内壁处固定连接,所述阻拦扇板的底部开设有沉淀槽,所述沉淀槽的底部与污泥池相连通。
优化本技术方案,污泥干化装置包括高温仓,所述高温仓的内部从上到下依次活动连接有第二传送带、第三传送带和第四传送带,所述高温仓的底部开设有热风通道和干泥出口,所述热风通道上螺纹连接有热风泵,所述高温仓的顶部开设有出风管道。
优化本技术方案,所述第二传送带的传动方向为顺时针,所述第三传送带的传动方向为逆时针,所述第四传送带的传动方向为顺时针,所述第二传送带、第三传送带和第四传送带的规格相同。
有害废水处理
铅(Pb)是一种有毒的重金属元素,在环境中难降解,可被水生动植物富集吸收,进人食物链可能危害人畜安全。另外,直接饮用或皮肤接触含Pb水体均能使其进人人体,对人体健康造成危害。Pb中毒能导致人体出现、幻觉、、焦虑、肌无力等,且能损伤人的中枢系统,对肾、肝、生殖系统以及大脑都有严重危害。因此寻找一种、环保的方法处理含Pb废水,使其达标排放,减少环境污染,是急需研究和解决的环境问题。
吸附法是目前重金属废水处理的主要方法之一,其具有、简便和选择性好等优点。当前常用的吸附剂有树脂、壳聚糖、硅藻土、膨润土、活性炭等。利用农业废弃物制备的生物炭处理含重金属废水,是近年来吸附法的研究热点。
生物炭表面富含梭基、酚经基、碳基、酉昆基等多种官能团,有大量的孔隙结构,是一种的吸附剂。据统计,我国每年产生的农业废弃物达数千万t,这些农业废弃物是很好的廉价易得的生物炭原料。生物炭在水溶液中对As(V).Pb(II)和Cd(II)有巨大的吸附能力。当前一些报道应用稻壳、水稻秸秆、玉米秸秆等制备的生物炭对水体中重金属的吸附效果和特性进行研究,结果表明,生物炭表面具有较多的吸附位点,对水体中Pb2+,Cd2+等重金属的吸附效果较好。将生物炭进行改性或表面修饰能显著提高其吸附效果。
近年来,将吸附剂用磁性铁氧化物纳米粒子进行表面修饰,不仅能快速、地吸附去除废水的重金属离子,而且由于其特的磁学性质还可方便地外加磁铁进行回收,有很好的可重复再利用性,表现出良好的应用前景。CONC等将果胶吸附剂用磁性铁氧化物纳米粒子进行表面修饰,吸附Cu2+后再用EDTA对其进行再生,第5次再生后,仍可达到原始吸附容量的58.66%,再生利用性良好。许飘利用磁性纳米固定化黄抱原毛平革菌吸附重金属污染废水中的Pb2+,吸附量高达185.25mg/g,且经过吸附一解吸循环后仍能达到很好的去除效果。
目前,国内对生物炭表面负载磁性材料研究尚处于初期阶段,很有必要将吸附条件进行优化,确定吸附模型,探索其吸附机理。因此,本研究将谷壳生物炭改性后负载Fe3O4,制备成具有磁性的生物炭,通过对其进行表征分析及模拟废水中Pb2+的吸附效果研究,为磁性生物炭作为一种新型的吸附材料运用于实际工程打下坚实的理论基础。
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