有效应对问题污水

作者:Wolfgang Ernhofer 文章来源:PROCESS德文版 发布时间:2014-09-18

工业生产过程中的污水不经过处理不允许排放到生物净化设备或者地表水中,在处理这类污水时,有一种能够把难以生物降解的毒性混合物转换成可生物降解的方法,本文将对这一方法进行介绍。

当前,不经处理的工业污水排放到地表水或污水处理系统的禁令规定已然在全球形成趋势。德国水资源管理条例在附件22中就明确规定了化学工业污水排放的化学需氧量COD的极限值,并规定不管在何种情况下,排放到公共排水系统前都要显著降低化学需氧量COD值。此外,地方当局对关键性的单一物质也做出了更加严格的排放规定。

传统的生物污水净化技术对含有难以降解或者含有有毒物质的工业污水没有足够的净化能力,而解决这一难题的方法之一就是把这些关键性的工业污水单独进行净化处理。今天,这样的污水通常都是采取焚烧处理方式,需要消耗大量的电力、支付高昂的费用。湿式化学氧化技术则是一种具有吸引力的替代解决方案,经它处理后的污水可以汇入到现有的生物净化系统中进行净化。这一氧化方法是建立在Fentox反应基础之上的技术,它的操作非常简单,也消耗很少的能源并有着很高的效率。在酸性的环境和很高的温度下,羟基自由基的水质氧化剂会产生Fe2O3的催化反应,把有害的有机物氧化掉,使它们转化成可降解的物质和/或CO2。

有时,这一氧化反应设备还可前置一个污泥过滤器,以便节约氧化剂和氧化成本。在污水受热之后,这种氧化反应也就开始了,在依次向搅拌釜中加入酸化的硫酸亚铁溶液和过氧化物之后就开始两个阶段的氧化反应了。在第一、第二两阶段反应之间的过渡期还需定量加入一些过氧化物。两级的氧化反应过程保证了很高的转化率和较少的硫酸亚铁的用量,从而也减少了污泥的形成。随后再用NaOH对这些污水进行中性化处理,并在中性化处理时产生铁氧化物。这时,絮状的有机物结块也会随着污水流出搅拌釜,排入到后续的沉淀设备中。利用氧化和结絮技术也可以同时把化学需氧量降下来。一套Fentox设备可以毫无问题地集成到现有的大型污水处理系统中,例如集成到污水的生物降解处理之前。

这一氧化工艺技术以很高的氧化能力,能够处理多种工业污水和有害物质而著称。而且也可以用来处理含有颜料、粘接剂的浑浊不清的污水。在处理污染程度波动不定的工业污水时,这种工艺技术也有着非常好的灵活性,因为可以根据污水中有害物质的最初浓度和净化目标来确定需要加入的化学品多少。这一设备的投资大小取决于具体的净化任务,一般在每立方污水5~50欧元之间。

极大的技术应用潜力

德国南部的排污处理企业利用这一工艺技术每小时可以处理客户多达12m3的垃圾渗漏水和毒性污水。采用这一技术的目的是改善上述污水的生物可降解性能,以便能够在后面的生物净化阶段中完成污水的无害化处理。在这一应用中,对设备的灵活性有着很高的要求,因为污水的污染程度和污水的质量起伏很大。

利用这一技术也有着实现直接排放到后续净化阶段的可能性。德国中部某污水处理厂中的Fentox设备就证明了这一点,农药生产厂排放来的污水直接进入一系列的氧化反应设备中。在污水流量5m3/h的情况下,化学需氧量COD减少了95%以上,吸附性有机卤化物AOX减少了99%。

德国硅橡胶生产厂中国子公在生产硅橡胶产品时,排放的污水中有害物质产生凝絮和漂浮,而回收这些凝絮物提高了硅橡胶生产的经济效益。利用这一技术,污水中的化学需氧量COD在10%的活性氧浓度时,从20g/L左右减少至不到1g/L。

某造纸厂利用这一技术在生物降解处理过程中成功净化了含有高浓度有毒成分的污水。通过在Fentox系统中对有毒污水的单独氧化反应,使得大流量(1.5m3/h)污水的化学需氧量COD值从高于35g/L降低到不足0.6g/L,而且有害有毒物质的浓度也降低了99.95%。而实现所有这些目标时的活性氧浓度比只有25%。

为了确定各种工况下的最佳氧化反应参数,保证试验设备的最佳的规模化放大,Eisenmann公司在收到客户咨询后立即在自己的实验室里用客户提供的“原装污水”进行试验。在应用潜力的试验测试时,他们还有一套污水处理能力为100L/h的集装箱式移动设备可供试验使用。

小结

Eisenmann公司提供的Fentox氧化技术是一种净化含有难降解有机物工业污水的工艺方法,具有非常广泛的应用领域,在污水负荷、污水质量波动很大时有着很高的使用灵活性。它的氧化反应可以利用活性氧浓度比进行控制,从而保证了可以根据污水净化的要求合理降低化学需氧量COD。与其他替代方案相比较,这种技术经济性高,只需很少的占地面积,可以方便地集成在大多数现有的污水处理设备中。

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