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综述物理化学处理污水各类方法的优缺点对比
综述物理化学处理污水的各种方法的优缺点及处理对象与特点,
分析未来污水物理化学处理技术发展的趋势与要求
一、物理化学法处理废水介绍
废水物理化学处理法是废水处理方法之一种。系运用物理和化学
的综合作用使废水得到净化的方法。它是由物理方法和化学方法组成
的废水处理系统,或是包括物理过程和化学过程的单项处理方法,如
浮选、吹脱、结晶、吸附、萃取、电解、电渗析、离子交换、反渗透
等。
1935年W.鲁道夫和E.H.特鲁尼克开始实验用物理化学处理系统
处理污水。随着工业的发展,工业废水水质日趋复杂,废水中许多污
染物,如重金属离子,用通常的生物处理法难以去除;许多复杂的有
机物、生物难以降解;对有毒的污染物其浓度超过微生物的耐受限度
时,生物处理法又不适用。为了保护环境和合理利用水资源,废水排
放标准越来越严格,对废水回用率的要求越来越高。因此,70年代以
来,物理化学处理法得到广泛重视和迅速发展。
和生物处理法相比,物理化学处理法的优点是:占地面积可少1/4
至1/2;出水水质好,而且效果比较稳定;对废水水量、水温和浓度变
化的适应性较强;可以除去有害的重金属离子;除磷、脱氮和脱色效
果好;可根据不同要求,选择处理方案;处理系统的操作管理易于实
现自动检测和自动控制。但这种处理的设备费和日常运转费较高,要
比生物处理法消耗较多的能源和物料,因此决定处理工艺方案时要根
据出水水质的要求,进行技术、经济比较和对环境影响的全面分析。
二、不同物理化学法优缺点对比
(1)混凝:包括凝聚和絮凝过程。通过投加化学药剂,使水中的
悬浮固体和胶体聚集成易于沉淀的絮凝体。沉淀和澄清。通过重力作
用,使水中的悬浮颗粒、絮凝体等物质被分离去除。若向水中投加适
当的化学物质,他们与水中待去除的离子化合,生成难溶化合物而发
生沉淀,则称为化学沉淀,可以用于去除某些溶解盐类物质。
(2)浮选:利用固体或液滴与他们在其中悬浮的液体之间的密度
差,实现固一液或液一液分离的方法。
(3)过滤:使固-液混合物通过多孔材料(过滤介质),从而截留固
体并使液体(滤液)通过的过程。如果悬浮固体颗粒的尺寸大于过滤介质
的孔隙,则固体截留在过滤介质的表面,这种类型的过滤称为表面过
滤;表面过滤的介质可以是筛网、厚的多孔载体等;如果悬浮固体颗粒是
通过多孔物质构成的单层或多层滤床被去除,则称为体积过滤或滤层
过滤。
4、膜分离:利用膜实现物质的分离。按被分离的物质尺寸由大至
小,可以将膜分离分为微滤、超滤、纳滤和反渗透。
(4)吸附法:污水处理过程中,一般将活性炭、硫化煤、吸附树
脂、炭纤维等作为主要的吸附剂,比较常见的是活性炭。程秀梅等使
用吸附树脂对水杨酸甲酯生产废水进行处理,结果表面树脂能够很好
的吸附—脱附废水中的水杨酸等。利用吸附法对废水进行处理,能够
将难分解的有机物很好的去除,减少化学需氧量,并且对废水进行脱
臭、脱色,使得废水能够得到重复利用。
(5)萃取法:萃取法是使用不溶解于水或很少溶于水的特定溶剂
与废水进行混合,重新分配溶于水的污染物质进而转入到溶剂中分离
溶剂和去掉污染物质的废水,实现废水的净化与回收。魏凤玉等使用
TOA和白煤油,联合萃取环氧树脂废水,经过三级错流,COD和Cl-
的去除率能够达到97.6%、92%,实现废水处理的目的。萃取法的设
备比较简单,能够处理大量的水,实现自动化的控制,操作的安全性
高,成本支出并不多。
(6)化学沉淀法:在废水中使用易溶的化学药剂,进而形成难溶
的氢氧化物、盐等,从而对废水进行有效的处理。高健磊等通过化学
沉淀法对高浓度的氨氯废水进行脱氯处理,实现了良好的工艺效果。
这种方法能够轻松分离难溶的氢氧化物、盐等,因此可以被应用到硫
醇废水、含醌废水、TNT等处理中。
(7)光氧化处理法:废水光氧化处理法是利用紫外光线和氧化剂
的协同氧化作用分解废水中有机物,使废水净化的方法。废水氧化处
理使用的氧化剂(氯、次氯酸盐、过氧化氢、臭氧等),因受温度影
响,往往不能充分发挥其氧化能力;采用人工紫外光源照射废水,使
废水中的氧化剂分子吸收光能而被激发,形成具有更强氧化性能的自
由基,增强氧化剂的氧化能力,从而能迅速、有效地去除废
水中的有机物。光氧
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