工业含钒废水论文
工业含钒废水论文(精选4篇)
工业含钒废水论文 第1篇
关键词:工业含钒废水,沉淀法,溶剂萃取法,离子交换法,电解法,吸附法,生物法
钒是重要的战略资源之一, 其产品种类繁多, 包括钒铁、钒铝合金, 五氧化二钒、四氧化二钒、三氧化二钒, 钒酸盐等, 广泛应用于合金工业、钢铁工业、催化剂、陶瓷、颜料、玻璃等行业中[1]。钒主要赋存于南非、俄罗斯、中国、澳大利亚西部和新西兰的钒钛磁铁矿, 委内瑞拉、加拿大阿尔伯塔、中东和澳大利亚昆士兰的油类矿藏, 以及美国的钒矿石和黏土矿中[2]。
由于钒产品具有广泛的用途, 大量企业采用传统提钒法制备钒产品。传统的提钒方法主要有钠化焙烧、钙化焙烧、无盐焙烧等。其中, 钠化焙烧工艺较成熟, 应用最广。钠化焙烧是将钒渣与钠盐混合, 经氧化焙烧后, 将钒氧化成易溶于水的高价钒的钠盐化合物, 如Na4V2O7和Na VO3;得到的钒酸钠溶液经净化处理后, 用氯化铵或硫酸铵沉淀得到偏钒酸铵, 再经产品转化制备各类钒产品[3]。该工艺存在偏钒酸铵沉淀不完全、废液中钒含量偏高的缺陷。与钠化焙烧类似, 其他提钒工艺产生的废水中也都含有一定浓度的钒。
含钒废水中的钒主要以V (Ⅴ) 的形式存在[4]。而在各种价态的钒离子中, V (Ⅴ) 的毒性最大, 且易溶于水[5]。若得不到有效控制, 易造成水体污染, 可通过饮用水、食物等途径进入人体, 对人体健康产生影响。根据《钒工业污染物排放标准》 (GB 26452—2011) [6], 现有企业、新建企业及执行水污染物特别排放限值的企业, 其水污染物中总钒排放限值分别为2.0, 1.0, 0.3 mg/L, 单位产品 (V2O5或V2O3) 基准排水量分别为20, 10, 3 m3/t。因此, 工业含钒废水的无害化处理既是环保的要求, 又可实现有价资源的回收利用, 意义重大。
本文调研了国内外多种处理含钒废水的处理工艺, 并对比分析了它们的优缺点, 以期为钒冶金与钒化合物生产行业选择工业含钒废水处理工艺时提供参考。
1 含钒废水的主要处理工艺
为了实现含钒废水的无害化处理与综合利用, 近年来研究人员开发了多种处理含钒废水的工艺, 包括沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法、电解法、吸附法、生物法等。
1.1 沉淀法
沉淀法是通过加入沉淀剂, 使溶液中不同价态的钒离子与沉淀剂结合, 形成难溶化合物而沉淀析出的方法。该方法分离出的产品具有纯度高、成分可控、结晶性能好、不需后续处理等优点。常用的方法有钒酸钙沉淀法、钒酸铁沉淀法等, 适用于低浓度含钒溶液中钒的回收富集。
1.1.1 钒酸钙沉淀法
该法适用于含钒浓度低的碱性溶液, 常用的沉淀剂有氯化钙溶液、石灰或石灰乳等。根据溶液p H不同, 形成的钒酸钙沉淀也不同。
赵东峰等[7]研究了铬酸钠碱性溶液加石灰除钒的工艺, 考察了石灰加入方式对除钒效果的影响, 实验结果表明:随溶液p H的增大, 钒的去除率也逐步增大;当p H=10、n (Ca O) /n (V2O5) =9时, 钒的去除率可达85%。方立才[8]采用沉淀剂处理某含钒废水, 处理后无钒、铬检出。
1.1.2 钒酸铁沉淀法
湿法提钒工艺过程排放的含钒废水中的钒主要以VO2+形式存在。关洪亮等[9]针对该体系进行了研究, 采用硫酸亚铁作为沉淀剂, 研究了反应时间、温度、搅拌转速、废水p H和硫酸亚铁用量对除钒效果的影响。实验结果表明:反应时间的延长有利于钒的脱除, 但达到一定时间后钒的去除率保持不变;在一定范围内升高温度, 钒的去除率无明显变化;随搅拌转速的提高, 钒的去除率无明显变化;废水p H越大, 钒的去除率越高, 当p H=9时钒的去除率达到95%;在一定p H范围内随硫酸亚铁用量的增加, 钒的去除率也不断提高, 用量增至一定量后, 钒的去除率基本保持不变。
C h e n等[10]研究了从钒浸出液中沉淀析出钒酸铁, 考察了温度、溶液p H和Ca (OH) 2添加量对钒沉淀率的影响。实验结果表明:在30~90℃范围内随温度的增加, 钒沉淀率逐渐下降;p H=1.5~5.0时, 随p H的增大, 钒沉淀率逐步下降;当p H=4.0~5.0时, 溶液中Ca2+浓度的增加使钒沉淀率显著提高。
欧阳玉祝等[11]采用铁屑微电解—共沉淀法处理石煤矿生产V2O5过程中产生的含钒废水, 实验结果表明:废水的p H越小, 钒的去除率越大, 当p H=1.0时, 钒的去除率可达99.3%;随铁屑用量的增加, 钒的去除率也逐步增加, 当铁屑用量增至15%以上时, 钒的去除率增加不明显;钒脱除的最适反应时间为90 min;相比之下, 废水中钒浓度低有利于钒的脱除。
1.2 溶剂萃取法
溶剂萃取法是利用化合物在两种互不相溶 (或微溶) 的溶剂中溶解度或分配系数的不同, 使化合物从一种溶剂转移至另一种溶剂中, 从而提取目标产物的方法。由于溶剂萃取法具有可连续操作、产量高、设备简单、富集比高、成本低和操作安全等优点而被广泛应用。但要从低浓度钒溶液中达到使钒富集的目的, 根据含钒溶液的性质选择合适的萃取剂非常关键。萃取剂可分为4类:中性含氧酯类、含磷类、叔胺类和中性磷酸酯类。目前, 含钒废水处理常用的萃取剂有二 (2-乙基己基) 磷酸 (D2EHPA) 、叔烷基伯胺 (Primene81R) 、三辛胺 (Alamine308) 、三甲基三辛基氯化铵 (Aliquat336) 、磷酸三丁酯 (TBP) 等。
Li等[12]研究了含磷类萃取剂D2EHPA从硫酸溶液中萃取钒的机理。实验结果表明:溶液中VO2+与D2EHPA中的H+发生交换, 随皂化程度的增加, 钒的去除率提高;当萃取剂p H=1.5~2.0时, 钒的去除率达80%以上。该萃取剂循环使用次数高, 特别适用于酸浸溶液的萃钒处理。
Lozano等[13]采用煤油稀释的Primene81R从硫酸溶液中萃取钒。实验结果表明, Primene81R中的 (R3NH) 6+与 (V10O28) 6-结合, 萃取过程受溶液p H的影响较大, 当p H=2.5~7.5时, 钒的去除率接近100%。
Sahu等[14]采用Alamine308从加氢废催化剂的酸浸出液中萃取钒离子。实验结果表明:当萃取剂体积分数从2%增至10%时, 钒的萃取率从87%升至99.8%;当溶液p H从1.28升至2.5时, 钒的萃取率从99.7%降至85.5%。
El-Nadi等[15]研究了叔胺类萃取剂Aliquat336从钒钼溶液中萃取钒的过程。实验结果表明:Aliquat336在萃取过程中受到溶液酸、碱、金属离子浓度和相比例的影响;当萃取酸性溶液时, 钒的去除率随萃取剂浓度的增加而降低;当萃取碱性溶液时, 钒的去除率随萃取剂浓度的增加而提高。
Kim等[16]研究了中性磷酸酯类萃取剂TBP, 采用质量分数分别为20%和5%的Aliquat336与TBP的混合液萃取含钒和钼的弱酸性体系。实验结果表明:萃取过程受相比和初始溶液p H的影响, 随p H的减小, 钒的去除率逐渐提高;当固定某一p H时, 钒的去除率随萃取剂相比的增加而增加。
1.3 离子交换法
离子交换法是富集钒的一种新工艺。该法具有吸附效果好、交换率大、所得产品纯度高等优点, 是一种很有前途的方法。目前, 离子交换法提钒的研究主要是针对某一实际体系进行工艺研究。离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类, 通常采用强碱性季胺型阴离子交换树脂。
N g u y e n等[17]采用强碱性阴离子交换树脂AG1-x8, 从废加氢催化剂的硫酸浸出液中回收高纯度钒, 考察了溶液p H和Na OH浓度对洗脱钒的影响。实验结果表明:当溶液p H从0.5升至1.8、树脂用量保持在10 g/L时, 钒的回收率从0迅速升至74%;采用Na OH溶液对吸附钒的树脂进行洗脱, 当碱浓度从1 mol/L升至7 mol/L时, 钒的洗脱率从85%提高到95%。
Fan等[18]采用弱碱性阴离子交换树脂D314从含钒铬酸溶液中回收钒, 考察了溶液p H和树脂用量对回收钒的影响。实验结果表明, 当溶液p H在2.5~6.5、溶液与树脂体积比大于5时, 钒回收率可达99%。
陈勇等[19]研究了采用H2SO4-NH4HF2浸出钒渣中V2O5的工艺, 浸出液中V2O5的回收采用阴离子交换树脂IRA-400, V2O5的去除率达到65%以上, 回收后的尾水可返回用于淋洗树脂上的杂质。
张云等[20]采用D290树脂吸附石煤酸浸液中的钒, 并与D392和717树脂进行对比。实验结果表明:717树脂最大的交换容量出现在p H 6~7;D290和D392树脂吸附钒的适宜p H在2~3, 且D290受氯离子浓度影响较小;采用D290交换后钒的质量浓度可由2~4 g/L升至30 g/L以上, 显著提高了沉钒率。
Hu等[21]研究了强碱性树脂D296对钒酸根的吸附。实验结果表明:钒吸附过程主要受吸附时间、溶液p H、溶液体积和树脂体积的影响;当溶液p H=7时, 钒以V3O93-形式存在于溶液中, 通过离子交换完全被吸附, 此时对钒的饱和吸附量最大。
Li等[22]研究了弱碱性树脂ZGA414对钒的吸附效果。实验结果表明:当溶液p H=1.5时, ZGA414的钒吸附率可达98.9%;溶液p H=2.5时, ZGA414对钒的最大吸附量可达150 mg/m L。在强酸性溶液中, 钒以VO2+的形式存在, 故该树脂适合吸附VO2+。
1.4 电解法
电解法是将直流电源通入装有废水的电解槽中, 阳极析出金属离子, 阴极析出H2, 可使V (Ⅴ) 还原为V (Ⅲ) 。由于电解过程中不断析出H2, 随溶液p H的升高逐渐形成含OH-的沉淀物, 从而达到回收贵金属的目的。
Zhang等[23]采用电解法回收生物燃料电池生产废水中的钒和铬, 可通过调节p H从阴极电解液中沉淀和回收钒, 最终钒的回收率可达62%左右。
1.5 吸附法
吸附法利用多孔性的固体吸附剂将水样中的一种或数种组分吸附于表面, 再用适宜溶剂加热或吹气等方法将预测组分解吸, 达到分离和富集的目的。
赵倩等[24]进行了改性沸石静态吸附钒的实验, 考察了固液比、吸附温度、吸附时间、溶液的p H和浓度对钒吸附率的影响。实验结果表明, 在固液比1∶5、吸附温度30℃、吸附时间30 min、p H=6的条件下, 废水中钒的质量浓度降至1 mg/L, 沸石吸附率可达98%。改性沸石吸附法成本低, 操作流程简单, 吸附过程无二次污染物。
Kaczala等[25]采用樟子松木屑回收工业废水中的钒, 研究了吸附剂用量、溶液p H和接触时间对吸附钒的影响。实验结果表明:当溶液p H从4.0升至7.4时, 钒的去除率由43%增至95%, 且钒的去除率与吸附剂的用量成正比。
李娜等[26]采用原胶纤维固化黑荆树单宁吸附五价钒, 考察了溶液p H和温度对钒吸附的影响。实验结果表明:当p H=4时, 该材料的吸附量最大;随温度的升高, 对溶液中钒的吸附量略有降低。
成应向等[27]研究了改性活性炭对石煤提钒废水中低浓度氨氮和钒的吸附。实验结果表明:随反应时间的延长, 吸附效果显著提高, 与未改性的活性炭相比, 改性活性炭对钒的吸附率提高了30%。
1.6 生物法
生物法处理工业废水成为近几年的研究热点。生物法通过生物有机体或其代谢产物与金属离子之间的相互作用达到净化含钒废水的目的[28]。该法具有高效、低能耗等特点, 适合我国的含钒废水处理。
Zhang等[29]采用马氏甲烷八叠球菌和热自养甲烷杆菌还原和沉淀废水中的钒, 考察了温度、培养基和钒浓度对钒去除率的影响。实验结果表明:在生长基环境中两种菌分别把钒浓度降至10 mmol/L和5 mmol/L;在非生长基环境中甲烷菌把钒浓度降至2 mmol/L以下。
2 各种处理工艺的综合对比
如前所述, 采用沉淀法处理含钒废水具有最终所得产品纯度高、成分可控性好、结晶性好、不需后续处理等优点, 适用于低浓度含钒废水中钒的回收富集。采用沉淀法进行含钒废水的处理, 工业设备简单、处理量大、沉钒效果好。在2006年前, 攀钢集团有限公司的钒制品厂普遍采用硫酸亚铁还原—石灰中和法处理含钒废水, 但该法存在渣量大、板框式压滤机处理能力有限的缺点[30]。此外, 在选择沉淀法对含钒废水进行处理时, 应依据含钒废水的性质选择不同的沉淀剂:钒酸钙沉淀法适用于含钒浓度低的碱性溶液;钒酸铁沉淀法适用于溶液中钒以VO2+形式存在的体系;铁屑微电解—共沉淀法适用于强酸性含钒废水。
由于具有可连续操作、产量高、富集比高、操作安全等优点, 溶剂萃取法也被广泛应用于低浓度含钒废水的处理。陕西华成钒业公司采用萃取工艺提钒, 经萃取后废液中V2O5的质量浓度低于0.07g/L。要使低浓度含钒废水达到理想的钒富集效果, 关键是要根据含钒废水的性质选择合适的萃取剂。萃取剂的选择主要受含钒废水酸碱性的影响, 当废水呈酸性时可选择D2EHPA, Primene81R, Alamine308, Aliquat336, TBP;当废水呈碱性时可选择Aliquat336;而当废水p H在1.28~2.35时, 宜使用Alamine308。溶剂萃取法是液-液接触, 适用于酸法作业, 具有平衡速度快、分离效果好、萃取剂可循环使用等优点, 但该法对设备防腐性要求高、设备投资高。
离子交换法应用于水处理领域已有较长的历史[31], 由于具有吸附效果好、交换率大、产品纯度高等优点, 且适用于酸性和中性含钒废水, 是一种很有前途的方法。我国四川峨眉铁合金厂的废水处理引进了新系统离子交换法, 处理后废水中的Cr (Ⅵ) 和V (Ⅴ) 的质量浓度分别低于0.5 mg/L和1.0 mg/L。应用离子交换法处理含钒废水时可根据废水p H选择树脂种类:当p H=1.5时, 可选择使用ZGA414和弱碱性D314;当p H=2~3时, 可选择使用D392和弱碱性D314;当p H=6~7时, 可选择使用717树脂;当p H=7时, 可选择D296。离子交换法回收钒、铬时, 处理效果稳定, 操作简单;但该法对设备要求复杂, 一次性投资高。
吸附法用于净化、回收含钒废水也具有一定的工业应用前景。吸附法的设备简单, 操作方便, 无二次污染, 尤以处理低浓度含钒废水为佳。吸附剂可根据含钒废水的p H进行选择:当p H=4时, 原胶纤维固化黑荆树单宁的钒去除率较好[26];当p H=6时, 选择改性沸石, 钒的去除率较好[24]。
与沉淀法、萃取法、离子交换法、吸附法相比, 电解法和生物法在含钒废水的处理上存在一定的局限性, 目前的应用范围较窄。这两类方法还基本处于实验室研究状态, 需做进一步的研究。
3 结语
油脂工业废水的回用 第2篇
油脂工业废水的回用
以某油脂化工厂排放的达标废水为研究对象,提出了微絮凝-直接过滤、二级活性炭吸附、二氧化氯氧化消毒串连的深度处理工艺,并在小试基础上进行了油脂废水再生回用的`工业化试验研究,处理规模为400 m3/d.处理后出水中COD、浊度、色度、阴离子表面活性剂(LAS)含量、细菌总数等均满足市政供水水质标准.回用水可作为碱化车间和油脂预处理车间的生产补充用水.
作 者:任刚 李玉华 REN Gang Li Yuhua 作者单位:哈尔滨工业大学,市政与环境工程学院,黑龙江,哈尔滨,150090刊 名:化工环保 ISTIC PKU英文刊名:ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY年,卷(期):25(4)分类号:X703关键词:油脂 深度处理 废水回用
工业含钒废水论文 第3篇
近年来, 人们发现甲基红等染料污染物可通过光化学降解的方法除去, 但是由于直接光降解有机污染物的效率低, 因此, 研制有效光催化剂便成了光降解领域研究的首要任务, 需要进行深入的研究。在光催化剂研究领域, 杂多配合物因为其突出的催化效果, 受到了广泛的关注, 并且其研究工作已经从均相体系的液相催化反应发展到固体酸催化剂、层柱型催化剂和其他负载型催化剂的多相催化体系, 在催化领域具有广阔的应用前景[3,4]。在杂多配合物光催化降解有机污染物方面已有较多的研究工作, 特别是对含钼、钨、钛等的杂多配合物的光催化性能已有大量的研究报道[5,6], 但仍然缺少对不同结构、不同组成的杂多配合物光催化材料的研究工作。另外, 到目前为止对含钒杂多配合物光催化降解染料污染物的研究工作在国内外尚未见文献报道。因此, 对含钒杂多配合物光催化性能的研究, 对于设计高效的光催化剂、提高催化效率具有重要的意义。本研究合成了3种同系含钒杂多配合物, 并对所合成的杂多配合物进行表征。利用紫外光催化反应装置, 以常用染料甲基红 (Methyl Red) 为模拟染料污染物, 考察了催化剂投加量、光催化时间、pH值以及杂多配合物的组成元素等对这3种杂多配合物降解甲基红的催化性能的影响。
1 实验部分
1.1 实验试剂与仪器
磷钨酸、钨硅酸、硼酸、钨酸钠、硝酸铝、硝酸锌、四丁基溴化铵、氯化钾、氢氧化钠、碳酸氢钠、偏钒酸铵、乙酸、乙腈、甲基红、盐酸、乙醇, 以上化学试剂均为优级纯。
傅立叶变换红外光谱仪 (Avater 370, 美国尼高力NICOLET公司) 、紫外-可见分光光度计 (UV-1100, 北京莱伯泰科仪器有限公司) 、X-射线粉末衍射仪 (XRD-6000, 日本岛津SHIMADZU公司) 、高压紫外汞灯 (500W) 、光化学反应仪 (XPA-1, 南京旭江机电厂) 、数显pH计 (E-201-C, 上海精密科学仪器有限公司) 。
1.2 实验过程
1.2.1 杂多配合物的制备
将41.4g钨硅酸 (14.5mol) 溶于25mL水, 加热至80℃。加入13.8g碳酸氢钠, 冷却至室温, 过滤。向滤液中加入4.9g偏钒酸铵, 并持续搅拌, 在加热至沸腾的状态下滴加6mol/L的盐酸, 使pH为5.5。将溶液冷却, 并滴加6mol/L的盐酸保持pH为5.5左右。将过滤后的溶液加热至80℃, 加入20.1 g四丁基溴化铵, 然后将溶液冷却至室温过滤, 得桔黄色固体 (C16H38N) 5[SiVW11O40] [7,8]。
(C16H38N) 6[SiV2W10O40]、 (C16H38N) 7[SiV3W9O40]的合成也按照上述方法进行, 在合成过程中分别改变偏钒酸铵和四丁基溴化铵的加入量:合成 (C16H38N) 6[SiV2W10O40]加入偏钒酸铵0.47g (0.004 mol ) , 四丁基溴化铵0.6039g (0.0018mol) ;合成 (C16H38N) 7[SiV3W9O40]时加入偏钒酸铵0.70g (0.006mol) , 四丁基溴化铵0.7046g (0.0022mol) 。
1.2.2 杂多配合物的表征
在杂多配合物的定性分析方面, 通过将所合成的杂多配合物的红外光谱、紫外光谱、X-射线衍射光谱与文献报道的具有类似结构的杂多配合物的光谱进行比较[8,9,10], 确定其特征谱图, 从而确定其结构。
1.2.3 光催化降解甲基红
以常用染料甲基红溶液为模拟染料废水, 以所合成的含钒杂多配合物为催化剂进行光催化降解实验。
取2.5 mL甲基红溶液 (1mmol/L) 于100mL蒸馏水中, 并滴加6mol/L的盐酸调pH值为1.6, 以此溶液为模拟染料废水进行试验。
将杂多配合物研细, 取2.5μmol或12.5μmol加入反应体系, 将此混合溶液置于XPA-1光化学反应仪中, 用500W紫外高压汞灯进行光照, 反应过程中磁力搅拌, 以使杂多配合物在体系中分布均匀。按照一定时间间隔取样, 测定其紫外-可见光谱, 根据甲基红溶液特征吸收峰的变化来讨论溶液中甲基红被降解的情况。
在光催化反应动力学分析方面, 由于实验中采用低浓度的甲基红 (25μM) , 可采用Langmuir-Hinshelwood一级动力学模型的简化形式:undefined, 对光催化降解甲基红得到的数据进行动力学分析比较[11]。
2 实验结果
2.1 杂多配合物的表征结果
2.1.1 红外光谱分析
(C16H38N) 5[SiVW11O40]、 (C16H38N) 6[SiV2W10O40]、 (C16H38N) 7[SiV3W9O40]的红外光谱图如图1所示, 其红外光谱数据及可能的指认列于表1。
从图1可以看出, (C16H38N) 5[SiVW11O40]、 (C16H38N) 6[SiV2W10O40]、 (C16H38N) 7[SiV3W9O40]的红外光谱图显示出Keggin型杂多阴离子的特征吸收峰, 而且主要谱带的振动频率与具有Keggin结构的α-SiW12、α-SiW11的十分相似, 表明它们具有相似的结构, 表明这3种物质具有Keggin结构的基本骨架。
并且与α-SiW12的红外数据相比, (C16H38N) 5[SiVW11O40]的νas (W-Od) 、νas (Si-Oa) 、δ (O-Si-O) 振动的频率均降低, 说明由于钒的取代使分子对称性降低。2961.63cm-1和2873.42cm-1处的振动是四丁基溴化铵取代所致, (C16H38N) 6[SiV2W10O40]、 (C16H38N) 7[SiV3W9O40]的谱图也具有相同的规律。
2.1.2 紫外-可见光谱分析
将所合成的杂多配合物 (C16H38N) 5[SiVW11O40]、 (C16H38N) 6[SiV2W10O40]、 (C16H38N) 7[SiV3W9O40]配制成210-5mol/L的溶液 (选择用乙腈做溶剂) , 用乙腈做空白溶液, 测定其紫外光谱。
图2为杂多配合物 (C16H38N) 5[SiVW11O40]、 (C16H38N) 6[SiV2W10O40]、 (C16H38N) 7[SiV3W9O40]和 (C16H38N) 4[PVW11O40]的紫外光谱。吸收峰出现在特征谱带200和260nm之间, 证明以上物质具有Keggin型杂多配合物的结构。
注:SiW12、SiW11数据[8-12]。
2.1.3 X-射线衍射光谱分析
将 (C16H38N) 5[SiVW11O40]、 (C16H38N) 6[SiV2W10O40]、 (C16H38N) 7[SiV3W9O40]研细, 装入载玻片, 测得的X-射线衍射图如图3所示。3种杂多配合物具有相似的衍射峰及衍射强度, 不仅衍射强度较大的谱峰出现的位置基本相同, 而且衍射峰的数目及强度变化规律相似, 表明这一系列杂多配合物具有相似的结构。衍射峰集中分布在9°~ 13°、15°~ 26°、28°~ 31°、34°~ 36°区间, 在29.5°处出现最强峰, 说明该系列杂多配合物具有Keggin 结构的基本骨架。
2.2 杂多配合物光催化降解染料甲基红的研究
将500W高压紫外汞灯放入有循环水外套管的圆形玻璃容器中, 作为光源。以常用染料甲基红溶液为模拟染料废水, 取2.5mL甲基红溶液 (1mmol/L) 于100mL蒸馏水中, 并滴加6mol/L的盐酸调pH值为1.6, 以此溶液为模拟染料废水进行试验。以所合成的含钒杂多配合物为催化剂进行光催化降解实验。由于所制备的杂多配合物为非水溶性固体物质, 所以整个光催化降解过程为非均相反应。
2.2.1 杂多配合物投加量对光催化降解甲基红速率的影响
图4和图5为甲基红溶液pH为1.60时, 分别加入0.01g (2.5μmol) 、0.05g (12.5μmol) (C16H38N) 5[SiVW11O40]时在519nm处的UV-Vis图谱。由图4可见, 由于杂多配合物的投加量过少, 光催化降解效果不好, 光照50min后紫外吸收谱线便不再有明显变化。图5中, 增加杂多配合物的投加量至0.05g (12.5μmol) , 光降解甲基红的效果有了显著的提高, 降解率达到了75.4%。
图6为甲基红溶液pH1.60, 分别加入0.01g (2.5μmol) 和0.05g (12.5μmol) (C16H38N) 5[SiVW11O40]时的ln (C0/Ct) -Time图。可见在甲基红溶液pH一定的条件下, 加入 (C16H38N) 5[SiVW11O40]0.05g (12.5μmol) 时的kapp更大, 同样可以得出结论: (C16H38N) 5[SiVW11O40]的投加量增加时光催化降解反应速率明显加快。
2.2.2 3种同系杂多配合物光催化降解甲基红速率的比较
图7和图8为甲基红溶液pH为1.60时, 加入0.05g (12.5μmol) (C16H38N) 6[SiV2W10O40]、 (C16H38N) 7[SiV3W9O40]时在519nm处的UV-Vis图谱。从图7可以看出, 其光催化降解效果显著, 120min时的紫外吸收谱线已基本变为直线。图8中, 前20min的降解效果比较明显, 30~180min的谱线变化比较小。
分析可见, 甲基红降解50% (Ct/Co=0.5) 时, 两种情况的降解时间分别为26、100min。与图5比较, 可知光催化反应速率 (C16H38N) 6[SiV2W10O40] > (C16H38N) 5[SiVW11O40] > (C16H38N) 7[SiV3W9O40]。
图9为甲基红溶液pH为1.60时, 加入12.5μmol (C16H38N) 6[SiV2W10O40]、 (C16H38N) 7[SiV3W9O40]时的ln (C0/Ct) -Time图。与图6 (b) ( (C16H38N) 5[SiVW11O40]=12.5μmol, pH=1.60, kapp=0.00945 (t-1) ) 比较, 可以确定在pH和样品投加量一定的情况下, 光催化反应速率大小为: (C16H38N) 6[SiV2W10O40]> (C16H38N) 5[SiVW11O40]> (C16H38N) 7[SiV3W9O40]。
3 结论
1) 本研究合成了杂多配合物 (C16H38N) 5[SiVW11O40]、 (C16H38N) 6[SiV2W10O40]、 (C16H38N) 7[SiV3W9O40], 通过红外光谱、紫外-可见光谱和X-射线衍射对上述化合物进行了表征, 结果表明:这些杂多配合物具有Keggin结构。
2) 通过实验发现所合成的含钒杂多配合物在非均相体系中能有效地降解染料甲基红, 且其光催化降解性能都比较突出, 加入5μmol或12.5μmol催化剂便可有效降解25μM的甲基红溶液。可见合成的3种含钒杂多配合物对降解染料废水中的甲基红有显著的光催化效果。
3) 杂多配合物的投加量在一定范围内直接影响着光催化降解反应的进行, 实验发现, 增加杂多配合物的投加量能使光催化降解反应速率有很大的提高。
4) 在以 (C16H38N) m[SiVnW12-nO40] (m=5、6、7, n=1、2、3) 系列的杂多配合物做光催化剂降解甲基红的实验中, 比较了在甲基红溶液pH条件相同条件下同系杂多配合物含钒不同时光催化降解速率, 得出其光催化反应速率大小比较结果如下:
(C16H38N) 6[SiV2W10O40] > (C16H38N) 5[SiVW11O40] > (C16H38N) 7[SiV3W9O40]。
摘要:杂多配合物 (HPC) 是一类无机高分子, 在均相和非均相体系中, 可作为性能优越的酸性、氧化还原性或双功能催化剂, 并且具有环境友好型的催化材料, 因此, 它是催化领域研究的热点。合成了3种具有Keggin结构的含钒杂多配合物, 应用红外光谱、紫外可见光谱以及X-射线粉末衍射对其进行了表征。用所合成的杂多配合物作为非均相光催化剂, 对染料甲基红的光催化降解性能进行了研究, 考察了催化剂投加量、光催化时间、pH值以及杂多配合物的组成元素等对甲基红降解率的影响。结果表明, 所合成的含钒杂多配合物在非均相体系中, 在pH1.6条件下能有效地降解染料甲基红, 增加杂多配合物的投加量, 能使光催化降解反应速率有很大的提高, 且在100mL25μmol/L的甲基红溶液中加入杂多配合物0.05g (12.5μmol) , 光催化180m in内就可达到良好的脱色效果。
关键词:杂多配合物,钒,光催化,甲基红
参考文献
[1]丁伟林, 劳善根, 吴文涛.小型皮革废水处理工程改为处理印染废水的试验[J].工业水处理, 2005, 25 (6) .
[2]文怀兴, 褚园, 章川波.皮革真空鞣制技术的试验研究[J].真空科学与技术学报, 2008, 28 (2) :79-82.
[3]陈奠宇, 吴正兴.固载型杂多酸催化剂研究新进展[J].应用化工, 2006, 35 (10) :802-804.
[4]余新武, 张玉兵.固载型杂多酸催化剂研究进展[J].应用化工, 2004, 33 (1) :1-4.
[5]邵忠财, 李晓丹, 苏会东, 等.微弧氧化+电解液修饰法制备TiO2薄膜的光催化性能[J].金属学报, 2008, 44 (10) :64-66.
[6]王振平, 吴莹, 牛彩红, 等.磷钼酸作为光催化还原剂制备纳米金溶胶[J].光谱实验室, 2007, 24 (3) :78-80.
[7]P J Domaille.1-and 2-Dimensional Tungsten-183 andVanadium-51 NMR Characterization of Isopolymetalatesand Heteropolymetalates[J].J.Am.Chen.Soc., 1984, 106 (25) :7678-7679.
[8]李小华, 张汉鹏.含钼、钨和钒的Keggin结构杂多酸荷移配合物的合成与表征[J].东南大学学报 (自然科学版) , 2003, 33 (6) :62-64.
[9]R G Finke, B Rapko, T J R Weakley.Polyoxoanions de-rived from A-β-SiW9O3410-:synthesis and crystallo-graphic and183W NMR characterization of Si2W18Zr3O71H311-, including its organic solvent soluble Bu4N+salt[J].Inorganic Chemistry, 1989, 28 (8) :198-201.
[10]朱志平, 刘景福, 赵本良.镧系元素的双- (9-钨-2钼硅) 杂多酸钾的合成与性质研究[J].无机化学学报, 1991, 7 (4) :410-411.
[11]潘纲, 刘媛媛.吸附模式对有机物光催化降解的影响3.MEA-Langmuir-Hinshelwood光催化降解动力学方程[J].环境化学, 2006, 25 (1) :1-4.
工业废水处理设备(精) 第4篇
工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液, 其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产 品以及生产过程中产生的污染物。工业废水具有排放量大,污染范围广,排放方式复杂;污染物种类繁多,浓 度波动幅度大;污染物质毒性强,危害大,污染物排放后迁移变化规律差异大;恢复比较困难等特点。
工业废水的水量取决于用水情况。冶金、造纸、石油工业、电力等工业用水量大,废水量也大,如有的炼钢 厂炼 1吨钢出废水 200~250吨。但各工厂的实际外排废水量还同水的循环使用率有关。例如循环率高的钢铁 厂,炼 1吨钢外排废水量只有 2吨左右。
工业污水水质复杂, 不能用单一流程处理, 一般采用多种方法的组合工艺。工业废水处理途径一般有三种情 况:一是工业污水单独处理后排放,二是工业污水排入城市污水处理厂一同处理,三是工业污水预处理后进入 城市污水处理厂。管网需要进一步完善的地区的企业需要自行处理后达标排放。污水处理对于排污企业来讲是 很陌生的,他们对于什么废水,采用什么工艺处理并不了解,所以他们会选择将污水的问题交给环保企业来处 理。那去哪儿找环保企业,这些企业的实力、资质怎么样?污水处理的成本等又成为了排污企业的问题。很多 排污单位痛下决心花巨资建设污水处理站, 但建成后却发现污水处理成本太高, 导致造价昂贵的设施成为摆设。
更有排污企业因为没有找到合适的技术工艺、有经验和实力的环保企业, 导致设施建成后污水却不能处理达 标;笔者建议对污水处理工艺不太了解的排污企业,最好先通过像污水宝那样的污水项目服务平台去寻找环保 公司,能对比多家具有同类废水处理经验的环保企业,多接触几家再做决定,看看企业提供的技术、案例以及 报价等进行选择;毕竟货比三家是有道理的。排污企业可以打开污水宝的网站 bao.dowater.com 提交废水数据, 会有能处理该废水的环保企业与之联系,并可以做挑选。污水管网较完善地区的排污企业会选择污水排入城市 污水处理厂一同处理,污水厂都有一定的接管标准,有的企业也会选择将污水预处理后排入城市污水处理厂。
近年来, 不断有新的方法和技术用于处理工业废水, 但各有利弊。单纯的生物氧化法出水中含有一定量的难 降解有机物, COD 值偏高,不能完全达到排放标准。吸附法虽能较好地除去 COD ,但存在吸附剂的再生和二 次污染的问题。催化氧化法虽能降解难以生物降解的有机物,但实际的工业应用中存在运行费用高等问题。
尤其现在的工业废水中的污染物是多种多样的,往往用一种工艺是不能将废水中所有的污染物去除殆尽的。用物化工艺将工业废水处理到排放标准难度很大,而且运行成本较高;工业废水含较多的难降解有机物,可生 化性差,而且工业废水的废水水量水质变化大,故直接用生化方法处理工业废水效果不是很理想。
针对工业废水处理的特点, 我们认为对其处理宜根据实际废水的水质采取适当的预处理方法, 如絮凝、内电 解、电解、吸附、光催化氧化等工艺,破坏废水中难降解有机物、改善废水的可生化性;再联用生化方法,如 SBR、接触氧工业艺, A/O工艺等,对工业废水进行深度处理。
一、工业废水的分类及原则
第一种是按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类, 含无机污染物为主的为无机废水, 含有机污染物为 主的为有机废水。例如电镀废水和矿物加工过程的废水,是无机废水;食品或石油加工过程的废水,是有机废 水。
第二种是按工业企业的产品和加工对象分类,如冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、化学 肥料废水、纺织印染废水、染料废水、制革废水、农药废水、电站废水等。
第三种是按废水中所含污染物的主要成分分类,如酸性废水、碱性废水、含氰废水、含铬废水、含镉废水、含汞废水、含酚废水、含醛废水、含油废水、含硫废水、含有机磷废水和放射性废水等。
前两种分类法不涉及废水中所含污染物的主要成分, 也不能表明废水的危害性。第三种分类法, 明确地指出 废水中主要污染物的成分,能表明废水一定的危害性。
此外也有从废水处理的难易度和废水的危害性出发, 将废水中主要污染物归纳为三类:第一类为废热, 主要 来自冷却水,冷却水可以回用;第二类为常规污染物,即无明显毒性而又易于生物降解的物质,包括生物可降 解的有机物,可作为生物营养素的化合物,以及悬浮固体等;第三类为有毒污染物,即含有毒性而又不易生物 降解的物质,包括重金属、有毒化合物和不易被生物降解的有机化合物等。
实际上, 一种工业可以排出几种不同性质的废水, 而一种废水又会有不同的污染物和不同的污染效应。例如 染料工厂既排出酸性废水,又排出碱性废水。纺织印染废水,由于织物和染料的不同,其中的污染物和污染效 应就会有很大差别。即便是一套生产装置排出的废水,也可能同时含有几种污染物。如炼油厂的蒸馏、裂化、焦化、叠合等装置的塔顶油品蒸气凝结水中,含有酚、油、硫化物。在不同的工业企业,虽然产品、原料和加 工过程截然不同,也可能排出性质类似的废水。如炼油厂、化工厂和炼焦煤气厂等,可能均有含油、含酚废水 排出。
工业废水的处理原则
工业废水的有效治理应遵循如下原则:①最根本的是改革生产工艺, 尽可能在生产过程中杜绝有毒有害废水 的产生。如以无毒用料或产品取代有毒用料或产品。
②在使用有毒原料以及产生有毒的中间产物和产品的生产过程中, 采用合理的工艺流程和设备, 并实行严格 的操作和监督,消除漏逸,尽量减少流失量。
③含有剧毒物质废水,如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰等废水应与其他废水分流,以便于处 理和回收有用物质。
④一些流量大而污染轻的废水如冷却废水, 不宜排入下水道, 以免增加城市下水道和污水处理厂的负荷。这 类废水应在厂内经适当处理后循环使用。
⑤成分和性质类似于城市污水的有机废水, 如造纸废水、制糖废水、食品加工废水等, 可以排入城市污水系 统。应建造大型污水处理厂, 包括因地制宜修建的生物氧化塘、污水库、土地处理系统等简易可行的处理设施。与小型污水处理厂相
比,大型污水处理厂既能显著降低基本建设和运行费用,又因水量和水质稳定,易于保持 良好的运行状况和处理效果。
⑥一些可以生物降解的有毒废水如含酚、氰废水, 经厂内处理后, 可按容许排放标准排入城市下水道, 由污
水处理厂进一步进行生物氧化降解处理。
⑦含有难以生物降解的有毒污染物废水,不应排入城市下水道和输往污水处理厂,而应进行单独处理。
二、工业废水处理中的技术应用
2.1 活性炭
活性炭可分为粉末状和颗粒状,是一种经特殊处理的炭,具有无数细/J,?L 隙,表面积巨大,每克活性炭 的表面积为 500~l 500 m。粉末状的活性炭吸附能力强,制备容易,价格较低,但再生困难,一般不能重复使 用;颗粒状的活性炭价格较贵,但可再生后重复使用,并且使用时的劳动条件较好,操作管理方便。因此,水 处理中较多采用颗粒状活性炭 [3]。工业废水处理中,活性炭主要应用在以下几个方面。
2.1.1 处理含氰废水
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废水。活性炭用于净化废水已有相当长的历史,应用于 含氰废水处理的文献报道也越来越多。
2.1.2 处理含甲醇废水
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废水。工程运行结果表明, 活性炭用于 处理低甲醇含量的废水, 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。
2.1.3 处理含酚废水
含酚废水广泛来源于石油化工厂、树脂厂、焦化厂和炼油化工厂。实验证明:活性炭对苯酚的吸附性能好, 但温度升高不利于吸附,会使吸附容量减小,但升高温度可使达到吸附平衡的时间缩短。活性炭用于处理含酚 废水时,其用量和吸附时间存在最佳值,在酸性和中性条件下,去除率变化不大,但强碱性条件下,苯酚去除 率急剧下降,碱性越强,吸附效果越差。
2.1.4 处理含汞废水
活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能,但吸附能力有限,只适宜于处理汞含量低的废水,如果是处理汞含 量较高的废水,可先用化学沉淀法处理(处理后含汞约 1 mg /L ,高时可达 2~3mg /L ,然后再用活性炭作进 一步处理。
2.1.5 处理含铬废水
铬是电镀中用量较大的一种金属原料,废水中,六价铬随 pH 的不同分别以不同的形式存在。因此,利用活 性炭处理含铬废水的过程是活性炭对溶液中 Cr(Ⅵ 的物理吸附、化学吸附、化学还原等综合作用的结果。活性
炭处理含铬废水,吸附性能稳定,处理效率高,操作费用低,经济效益明显引。随着科学技术的进步和废水处理的特殊要求,活性炭的研究已从本身的孑 L 结构和比表面积逐步发展到研 究表面官能团对活性炭吸附性能的影响。人们发现,活性炭不仅有吸附特性,而且还表现出了催化特性,由此 而发展起来的催化氧化法现在也日益受到重视,其研究也在不断深入。
2.2 微波能
常规废水处理法存在以下共同缺点:① 工艺流程长, 废水处理过程中物化反应进程缓, 废水处理设施庞大, 占地面积大;② 废水只能集中处理,对于城市废水而言,地下排污管网工程庞大,废水处理工程总投资巨大;③ 处理后的水质不稳定, 对难降解的可溶性有机物、磷、氮等营养性物质处理不彻底, 对某些工业废水如造纸 废
液等处理困难且运行费用高。而把微波场对单相流和多相流物化反应的强烈催化作用、穿透作用、选择性供 能及其杀灭微生物的功能用于废水处理,可以克服常规废水处理法存在的诸多缺点,并且处理工程小型化、分 散化,可省掉城市建设中现行废水处理工程长距离埋设庞大排污管网的巨大费用,堵住污染源头,从根本上消 除因人类的生活和生产活动给江河湖泊造成的污染。需特别指出的是微波对杀灭蓝藻的特殊作用,蓝藻在微波 场中只需 30S 即由微细粒汇聚成大颗粒,经过沉降与水分离,与此同时,水中的富营养物也得到了降解。废水 经微波能处理后可 100% 回用, 实现水的可持续利用, 使人类水环境步人良性循环, 为解决 2l 世纪人类将面临 的世界性“水荒”做贡献。随着物质文明建设的不断发展,淡水资源的需求量越来越大,产生的废水量也越来 越大,意味着对废水处理任务及处理深度的要求也必然加大,这就要求废水处理技术不断吸纳创新,而微波处 理技术将是废水处理技术上的一场革命。
到目前为止, 微波能污水处理技术已应了昆明盘龙江水、大观河水、滇池水、翠湖水等生活污水与日用化工 厂废水、造纸废水(含纸浆废水、木浆废水、草浆废水、焦化厂(上海 废水、化纤厂(北京 废水、玉米制酒精(吉 林 废水、制革厂(河北、印染厂、造纸厂、强酸性矿山废水(江西、电厂(内蒙古 废水、黄河水、缫丝厂(辽宁 废水、制糖酒精废醪液(云南 等的处理,其技术的可行性和广泛适应性已得到了验证。
2.3 高级氧化法
高浓度的有机废水对我国宝贵的水资源造了巨大破坏, 然而现有的生物处理方法对可生化性差、相对分子质 量从几千到几万的物质处理较困难,而高级氧化法(Advanced Oxidation Process,简称 AOPs 可将其直接矿化或 通过氧化提高污染物的可生化性,同时还在环境类激素等微量有害化学物质的处理方面具有很大的优势,能够 使绝大部分有机物完全矿化或分解,具有很好的应用前景。
常见的高级氧化技术主要包括空气湿式氧化法、催化湿式氧化法、临界水氧化法、光化学氧化法等。2.3.1 湿式空气氧化法
湿式空气氧化法是以空气为氧化剂, 将水中的溶解性物质(包括无机物和有机物 通过氧化反应转化为无害的 新物质,或者转化为容易从水中分离排除的形态(气体或固体 ,从而达到处理的目的。通常情况下氧气在水中 的溶解度非常低 1 atm、20℃时氧气在水中溶解度约 9 mg/L 左右 ,因而在常温常压下,这种氧化反应速度很 慢,尤其是高浓度的污染物,利用空气中的氧气进行的氧化反应就更慢,需要借助各种辅助手段促进反应的进 行(通常需要借助高温、高压和催化剂的作用。一般来说,在 200~300 oC、100— 200atm 条件下,氧气在水中 的溶解度会增大,几乎所有污染物都能被氧化成二氧化碳和水。湿式空气氧化法的关键在于产生足够的自由基 供给氧化反应。虽然该法可以降解几乎所有的有机物, 但由于反应条件苛刻, 对设备的要求很高(要耐高温高压 , 燃料消耗大,因而不适合大水量废水的处理。
2.3.2 催化湿式氧化法
催化湿式氧化法(Catalytic Wet OxidationProcess, CWOP 是一种工业废水的高级处理方法(属于物理化学方 法。它是依据废水中的有机物在高温高压下进行催化燃烧的原理来净化处理高浓度有机废水的, 其最显著的特 点是以羟基自由基为主要氧化剂与有机物发生反应,反应中生成的有机自由基可以继续参加·OH 的链式反应, 或者通过生成有机过氧化物自由基后进一步发生氧化分解反应直至降解为最终产物 CO 和 H 0,从而达到氧化 分解有机物的目的。
2.3.3 超临界水氧化法
超临界水氧化技术得益于水的超临界性能。在 374.3 c 【 =和 22 MPa 状态下,水的物理性能尤其是溶解性 能与常温下截然不同,这种状态被成为超临界状态。在超临界状态下,水如同高密度的气体一样对有机物有很 高的溶解能力,与轻的有机气体以及 CO 等能完全互溶,但无机化合物尤其是盐类难溶于其中。另外,超临界 水具有较高的扩散系数和较低的粘度。上述这些超临界性能加上较高的温度和压力使水成为有机质氧化反应的 理想介质,使氧化还原反应完全能在均相中进行,不存在界面传质阻力,而界面传质阻力往往是湿式氧化法的 控制步骤。
超 I 临界氧化技术与其他处理技术相比,具有明显的优点:(1效率高,处理彻底,有毒物质的清除率高达 99.99% 以上;(2反应速度快,停留时间短(<1min,反应器结构简单,体积小;(3适应范围广,适用于各种有毒废水废物的处理;(4无二次污染,不需进一步处理,且无机盐可从水中分离出来,处理后的废水可完全回收利用;(5当有机物含量超过 10%时,不需额外供热,实现热量自给。但超 I 临界水氧化的高温高压操作条件无疑 对设备材料提出了严格的要求,实际进行工程设计
时须注意一些工程方面的因素, 如腐蚀、盐的沉淀、催化剂的使用和热量传递等, 技术的应用上还存在一些 有待解决的问题。但由于其本身具有突出优势,因而如今在有害废水处理方面已越来越受到重视,是一项有着 广阔发展前景的技术。
2.3.4 光化学氧化法
光化学反应是在光的作用下进行化学反应,采用臭氧或过氧化氢作为氧化剂,在紫外线的照射下使污染物 氧化分解,从而实现污水的处理。
污水处理,就到中国污水处理工程网!光化学氧化系统主要有 UV/H 0 系统、UV/O,系统和 UV/O3/H202 系统 J。以 uv/H2 O2 系统为例,该系统主要用于浓度在 10—6 级的低浓度废水的处理,而不适用于高强度污染废水的处理。能将污染物彻底无 害化,对有机物的去除能力比单独用过氧化氢或紫外线更强,是一种更经济的选择,能够在短期内装配在不同 的地点。但它不适合处理土壤,因为紫外线不能穿透土壤粒子。光容易被沉淀堵塞,降 uV 的穿透率,因而使 用中需控制污水的 pH 值,防止氧化过程的金属盐沉淀堵塞光的穿透。用该方法去除饮用水中三卤甲烷的试验研究表明,在去除三氯甲烷的同时可减少饮用水中的. 总有机碳含量,使水质进一步提高。利用 uv/H 0 系统处理受四卤甲烷污染的地下水试验表明,其去除率可达 97. 一 99%,3% 而费用与活性炭处理相当。在 UV
/H 0 系统中,每一分子 H 0 可产生两分子羟基,不仅能有效去除水中的有 机污染物,而且不会造成二次污染,也不需作后续处理。2.4 膜技术近年来,膜技术发展迅速,在电力、冶金、石油石化、医药、食品、市政工程、污水回用及海水淡化等领域 得到了较为广泛的应用,各类工程对膜技术及其装备的需求量更是急速增加。目前已经熟和不断研发出来的微 滤、超滤、反渗透、纳滤、渗析、电渗析、气体分离、渗透汽化、无机膜等技术正在广泛用于石油、化工、环 保、能源、电子等行业中,并产生了明显的经济和社会效益,将对 21 世纪的工业技术改造起着重要的战略作用。同时,国家和政府相关部门的高度支持和重视也给膜行业的发展带来了前所未有的机遇 u。微滤的分离目的是 溶液脱粒子和气体脱粒子,截留粒径为 0.02—10 m 的粒子,是所有膜过程中应用最普遍且总销售额最大的一 项技术,主要用于制药行业的过滤除菌和高纯水的制备。超滤(包括纳滤的分离目的是溶液脱大分子、大分子溶液脱小分子、大分子分级,截留粒径为 1.0—20 nm 的粒子。超滤技术可用于回收电泳涂漆废水中的涂料,现已广泛用于世界各地的电泳涂漆自动化流水线上。日 本等国一些造纸厂的工业废液也已采用超滤技术进行处理。在采矿及冶金工业中,超滤技术的应用正日益受到 重视,采用该技术处理酸性矿物排出液,其渗透液可环使用,浓缩液可回收有用物质。同时,电子工业集成电 路生产和医药工业用水过程也已开始广泛应用超滤技术。纳滤是在反渗透基础上发展起来的新型分离技术,在 废水处理方面,用纳滤膜对木材制浆碱萃取阶段所形成的废液进行脱色,脱色率可达 98%以上。还可用纳滤膜 从酸性溶液中分离金属硫酸盐和硝酸盐,其中对硫酸镍的截留率可达 95%。反渗透分离的目的是溶剂脱溶质、含小分子溶质溶液的浓缩,截留粒径为 0.1—1 nm 的小分子溶质。反渗 透技术已成为海水和苦咸水淡化、纯水和超纯水制备及物料预浓缩的最经济手段,而且随着性能优良的反渗透 膜及膜组件的工业化,反渗透技术的应用范围已从最初的脱盐放到电子、化工、医药、食品、饮料、冶金和环 保等领域。现正在开发反渗透技术在化工和石油化工中的应用,如:工艺用水的生产和再利用;废液处理;水、有机液体的分离;电镀漂洗水再利用和金属回收等。食品工业正用反渗透技术开发奶品加工、糖液浓缩、果汁 和乳品加工、废水处理、低度酒和啤酒的生产。电渗析技术目前已发展成为一个大规模的化工单元过程,广泛用于苦
咸水脱盐,是电渗析技术应用最早且至 今仍最大的应用领域,前景极好。锅炉及工业过程用初级纯水的制备是电渗析技术应用的第二大领域。近年来,我国废水、污水排放量以每年 1.8×10。kt 的速度增长,全国工业废水和生活污水每天的排放量近1.64×10 kt,其中约 80%未经处理而直接排人水域。因而,我国环保水处理方面对膜应用的需求量将很大,这一领域将 成为水处理工业增长潜力最大的领域。
污水处理,就到中国污水处理工程网!工业废水处理设备 中和箱搅拌机 沉降箱 沉降箱搅拌机 絮凝箱 絮凝箱搅拌机 中心传动浓缩机 出水箱 出水箱搅拌机 出水泵 澄清/浓缩池排泥泵 板框压滤机 污泥再循环泵 高压冲洗水箱 高压冲洗水泵 滤液箱 滤液箱搅拌机 滤液泵 潜水排污泵 压缩空气贮罐 石灰加药系统 石灰乳制备箱 石灰乳制备箱搅拌机 石灰乳再循环泵 石灰乳计量箱 石灰乳计量箱搅拌机 石灰乳计量泵 石灰捕砂器 阀门;管道;表计;底盘及紧固件及电控柜 有机硫加药系统 有机硫计量箱 有机硫计量泵 管式过滤器 阀门;管道;表计;底盘及紧固件及电控柜 铁复合物加药系统 铁复合物计量箱 铁复合物计量泵 管式过滤器 阀门;管道;表计;底盘及紧固件及电控柜 氧化剂加药系统 氧化剂计量箱
工业含钒废水论文
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