概述
某大型微電子生產(chǎn)企業(yè)排放三股廢水，水量水質(zhì)情況分別如下。1.酸堿廢水；水量為120m3/h;pH為2-10；COD<50mg/L；SS<30mg/L。2.含氟廢水：水量為25m3/h；F-為600mg/L；pH為8-9；COD為250mg/L；SS為200mg/L。3.有機(jī)廢水：水量為65m3/h：pH為2-3.5；COD為1200mg/L；SS為40mg/L；BOD5為500mg/L；有機(jī)氮為200mg/L；磷酸鹽為1800mg/L.處理后的廢水要求達(dá)到《國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）的三級標(biāo)準(zhǔn)，由此設(shè)計(jì)廢水處理工藝流程。
進(jìn)水水質(zhì)
如上表
1、出水水質(zhì)
2、達(dá)到《國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）三級標(biāo)準(zhǔn)；
3、達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
4、達(dá)到企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
5、廢水處理工藝流程
6、酸堿廢水處理工藝
酸堿廢水是廢水處理時(shí)最常見的一種。廢水處理中酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)差別很大，低的小于1％，高的大于10％。酸堿廢水具有較強(qiáng)的腐蝕性，需經(jīng)適當(dāng)廢水處理方可外排。對于酸堿廢水處理，考慮到經(jīng)濟(jì)原因，該類廢水處理應(yīng)該首先考慮中和處理。而中和處理應(yīng)首先考慮以廢治廢的廢水處理原則。如酸、堿廢水相互中和或利用廢堿(渣)中和酸性廢水，利用廢酸中和堿性廢水。在沒有這對堿性廢水進(jìn)行中和時(shí)可首先考慮采用酸性廢水的中和治理。本污水處理工程，再生酸堿廢水中的酸性廢水和堿性廢水量相當(dāng)，可考慮中和再加酸或加堿處理，使出pH達(dá)到6-9。工業(yè)上一般用采用液堿處理酸性廢水，硫酸和鹽酸處理堿性廢水。硫酸價(jià)格較鹽酸便宜且對廢水中的重金屬能起沉淀的作用，因此本工程考慮用硫酸處理中和后的酸堿廢水。
含氟廢水處理工藝
當(dāng)前，國內(nèi)外高濃度含氟廢水的處理方法有數(shù)種，常見的有吸附法和沉淀法兩種。其中沉淀法主要應(yīng)用于工業(yè)含氟廢水的處理，吸附法主要用干飲用水的處理。
沉淀法
是高濃度含氟廢水處理應(yīng)用較為廣泛的方法之一，是通過加藥劑或其它藥物形成氟化物沉淀或絮凝沉淀，通過固體的分離達(dá)到去除的目的，藥劑、反應(yīng)條件和固液分離的效果決定了沉淀法的處理效率。
化學(xué)沉淀法主要應(yīng)用于高濃度含氟廢水處理，采用較多的是鈣鹽沉淀法，即石灰沉淀法，通過向廢水中投加鈣鹽等化學(xué)藥品，使鈣離子與氟離子反應(yīng)生成CaF2沉淀，來實(shí)現(xiàn)除去使廢水中的F-的目的。該工藝簡單方便，費(fèi)用低，但是存在一些不足。處理后的廢水中氟含量達(dá)15mg/L后，再加石灰水，很難形成沉淀物，因此該方法一般適合于高濃度含氟廢水的一級處理反應(yīng)，很難達(dá)到國標(biāo)一級標(biāo)準(zhǔn)。
鋁鹽除氟法是在水中加入硫酸鋁、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁等的鋁鹽混凝劑，利用Al3+與F-的絡(luò)合以及鋁鹽水解后生產(chǎn)的A1(OH)3礬花，去除廢水中的F-，效果不錯(cuò)。由于藥劑投加量少、成本低，并且一次處理后出水即可達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，因此鋁鹽混凝沉降法在含氟廢水處理中常作為二級處理反應(yīng)。
吸附法
是將裝有活性氧化鋁、聚合鋁鹽、褐煤吸附劑、功能纖維吸附劑、活性炭等吸附劑的設(shè)備放入工業(yè)廢水中，使氟離子通過與固體介質(zhì)進(jìn)行特殊或常規(guī)的離子交換或者化學(xué)反應(yīng)，最終吸附在吸附劑上而被除去，吸附劑還可通過再生恢復(fù)交換能力。為了保證處理效果，廢水的pH值不宜過高，一般控制在5左右，另外吸附劑的吸附溫要加以控制，不能太高。該方法一般在工業(yè)含氟廢水處理中用于末端的保護(hù)措施，效果十分顯著。
含氟廢水中F-離子濃度為600mg/L，濃度較高，應(yīng)考慮采用鈣鹽+鋁鹽二級處理反應(yīng)除氟。考慮到反應(yīng)后形成的CaF2較難沉淀，如果只做一級沉淀很難達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，因此本工程采用二級反應(yīng)+二級沉淀去除廢水中的氟離子，活性炭吸附作為保障措施。
有機(jī)廢水處理工藝
有機(jī)廢水水質(zhì)特點(diǎn)一般為有機(jī)物濃度高。COD一般在2000mg/L以上,有的甚至高達(dá)幾萬乃至幾十萬mg/L；色度高，有異味。有些廢水散發(fā)出刺鼻惡臭,給周圍環(huán)境造成不良影響。具有強(qiáng)酸強(qiáng)堿性。工業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)廢水中,酸、堿類眾多，往往具有強(qiáng)酸或強(qiáng)堿性。其處理方法一般有：
萃取法
萃取法具有效率高、操作簡單、投資較少等特點(diǎn)。該法簡單易行,適于處理有回收價(jià)值的有機(jī)物,但只能用于非極性有機(jī)物,被萃取的有機(jī)物和萃取后的廢水需要進(jìn)一步處理,有機(jī)溶劑還可能造成二次污染。萃取只是一個(gè)污染物的物理轉(zhuǎn)移過程,而非真正的降解。
Fenton氧化法
Fenton試劑具有很強(qiáng)的氧化能力,因此Fenton氧化法在處理廢水有機(jī)物過程中發(fā)揮了巨大的作用。但由于體系中含有大量的Fe2+離子,H2O2的利用率不高,使有機(jī)物降解不完全。
電化學(xué)氧化法
電化學(xué)氧化又稱電化學(xué)燃燒,它是在電極表面的電氧化作用下或由電場作用而產(chǎn)生的自由基作用下使有機(jī)物氧化。電化學(xué)氧化分為直接電化學(xué)氧化和間接電化學(xué)氧化。直接電化學(xué)氧化是使難降解有機(jī)物在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)。目前,已證實(shí)對氯苯酚、五氯化酚均可在陽極上徹底分解。
臭氧氧化法
臭氧在水處理方面具有氧化能力強(qiáng),反應(yīng)速度快,不產(chǎn)生污泥,無二次污染等特點(diǎn),在去除合成洗滌劑以及降低水中的BOD、COD等方面都具有特殊的效果。臭氧對難降解有機(jī)物的氧化通常是使其環(huán)狀分子的部分環(huán)或長鏈分子部分?jǐn)嗔?生成易于生化降解的物質(zhì),提高廢水的可生化性。
好氧生物膜法
好氧生物膜法是與活性污泥法并列的一種污水好氧生物處理法。實(shí)質(zhì)是使細(xì)菌、真菌、原生動物、后生動物等微生物附著在濾料或某些載體上生長繁育,并在其上形成膜狀生物污泥——生物膜。與傳統(tǒng)法處理污水相比，膜生物反應(yīng)器出水水質(zhì)好，用超微濾膜組件取代二次沉淀池可以使生物反應(yīng)器獲得比普通活性污泥法更高的生物濃度，提高了生物降解能力，處理效果好;同時(shí)膜分離后出水質(zhì)量高；工藝參數(shù)易于控制膜生物反應(yīng)器內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)STR和HTR的完全分離。
UASB即上流式厭氧污泥床
將固體停留時(shí)間和水力停留時(shí)間相分離,這使得反應(yīng)器內(nèi)固體停留時(shí)間可以長達(dá)上百天,而水力停留時(shí)間可以從過去的幾十天縮短為幾天,甚至幾小時(shí)。在已經(jīng)開發(fā)的這些高效厭氧處理系統(tǒng),UASB廣泛用于實(shí)際生產(chǎn)中。
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