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實驗室廢水處理

廢水處理(wastewater treatment methods)就是利用物理、化學和生物的方法對廢水進行處理,使廢水凈化,減少污染,以至達到廢水回收…

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廢水處理(wastewater treatment methods)就是利用物理、化學和生物的方法對廢水進行處理,使廢水凈化,減少污染,以至達到廢水回收、復用,充分利用水資源。

實驗室廢水處理

一、廢水處理方法

實驗室有機廢水處理方法可以借鑒其它有機廢水的處理。對于有機物濃度高、毒性強、水質水量不穩定的實驗室廢水,生物法處理效果不佳,而物化法對此類廢水的處理表現出明顯的優勢。有機廢水的處理方法主要有物理化學處理法和生物處理法。物化處理法是應用物理化學作用及其原理將廢水中的污染物成分轉化為無害物質,使廢水得到凈化的方法。如光化學混凝法、氧化—吸附法、焚燒法、萃取法、濕式催化氧化法、電化學法和膜分離法等。單獨利用物化法處理高濃度有機廢水,不僅處理難度大、成本高,并且處理效果也不夠好,一般很少單獨使用。生物處理法是利用生物降解水中的污染物質作為自身的營養和能源,同時使廢水得到凈化的方法。在此介紹下關于實驗室污水處理的一些方法和工藝技術。

1、活性炭吸附法

活性炭吸附法多用于去除用生物或物理、化學法不能去除的微量呈溶解狀態的有機物。實驗室濃有機廢水含有大量試驗殘液和廢溶劑,其主要成分為烷烴類、芳香族以及能使液面表面自由能降低很多的物質,且廢水濃度高、量小、呈酸性,很適合用活性炭吸附處理。處理工藝流程為先經過簡單分離把廢水中的有機相分離出來,再經過活性炭二級吸附,cod的去除率可達到93%,同時活性炭還吸附部分無機重金屬離子。

臭氧類氧化法

臭氧長期以來就被認為是一種有效的氧化劑和消毒劑,采用認氧化處理有機廢水反應速度快、無二次污染。能夠氧化單獨作用時難以氧化降解的有機物。

2、多相光催化氧化法

該方法能夠去除許多難降解或用其他方法難以去除的物質,如氯仿、多氯聯苯、有機磷化合物、多環芳烴等也可以利用此方法去除,大多數有機污染物的去除率可達....。具有能耗低、操作簡便、反應條件溫和、無二次污染等突出優點。

fenton試劑法

用fenton試劑法處理有機廢水的試驗中,ph可不必調節,硫酸亞鐵(feso4)和雙氧水(h2o2)的用量為115g、410ml,反應時間在30min時,可以達到較好的處理效果,cod去除率達到75%以上。在反應中能產生氧化能力很強的羥基自由基,使有機廢水中的有機物能很快的降解。該工藝具有設備簡單、反應條件溫和、操作方便等優點,在處理有毒有害難生物降解有機廢水中有應用潛力,但是該方法處理費用高,只適用于低濃度、少量廢水的處理。

二、廢水處理級別

按處理程度,廢水處理(主要是城市生活污水和某些工業廢水)一般可分為三級。

一 級處理的任務是從廢水中去除呈懸浮狀態的固體污染物。為此,多采用物理處理法。一般經過一 級處理后,懸浮固體的去除率為70%~80%,而生化需氧量(BOD)的去除率只有25%~40%左右,廢水的凈化程度不高。

二級處理的任務是大幅度地去除廢水中的有機污染物 ,以 BOD 為例 ,一般通過 二級處 理后 ,廢水中的 BOD可去除80%~90%,如城市污水處理后水中的 BOD含量可低于30毫克/升。需氧生物處理法的各種處理單元大多能夠達到這種要求。

三級處理的任務是進一步去除二級處理未能去除的污染物,其中包括微生物未能降解的有機物、磷、氮和可溶性無機物。三級處理是經二級處理后,為了從廢水中去除某種特定的污染物,如磷、氮等,而補充增加的一項或幾項處理單元。三級處理耗資較大,管理也較復雜,但能充分利用水資源。有少數國家建成了一些污水三級處理廠。

三、實驗室廢水處理防范

高校實驗室廢水量少,間斷性強,危害性高,污染物的組成不同,從而導致處理的原理和方法不同,因此,處理這類污水有一定難度。目前處理此類實驗室污水比較成熟的方法有以下幾種。

1、絮凝沉淀法

此方法適用于含有重金屬離子較多的無機實驗廢水。當確定了廢水中的重金屬離子后,選出合適的絮凝劑,比如石灰、鐵鹽、鋁鹽等,在弱堿性條件下可形成Mn(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等絮凝狀沉淀,同時這些絮狀沉淀也具有吸附作用,可以在去除重金屬離子的同時,去除部分水中的其他污染物,降低水中化學需氧量,提高廢水的可生化性。

2、硫化物沉淀法

此方法主要針對含有鎘、鉛、汞等重金屬較多的實驗室污水,一般是用Na2S或NaHS把廢水中的重金屬轉變為難溶于水的金屬硫化物,再和Fe(OH)3共沉淀進行分離。具體做法:將廢水的PH值調到8.0-10.0,向廢水中加入過量的Na2S,使其生成硫化物沉淀,再加入FeSO4作為共沉淀劑,生成的FeS將水中懸浮的金屬硫離子吸附而形成共沉淀,靜置、分離并過濾。

3、 氧化還原中和沉淀法

此方法的原理是:成離子狀態的無機金屬離子可以利用一些還原劑將其轉化為金屬單質,再經過分離。常用的還原劑有Fe、Zn、NaBH4、等

4、活性炭吸附法

此方法多用于去除用化學或物理方法不能去除的微量溶解狀態的有機物。具體處理方法:將廢水分為有機和無機兩相并分離,再用活性炭進行二次吸附,這種方法的化學需氧量去除率可達93%,同時活性炭還能吸附部分無機金屬離子。

5、焚燒法

此方法適用于可形成乳濁液之類的污水。但要避免因使用此方法而造成二次污染。例如,只含有碳、氫、氧元素的有機廢物在燃燒時一般不會造成二次污染,而含有鹵素、氮,硫等元素的有機廢物焚燒時將會產生NO、NO2、SO2等多種有毒氣體,此時就應該考慮采用其它的方法。

6、處理含重金屬離子實驗污水的其它方法

在處理含重金屬離子的廢水方法中,除了以上的硫化物和絮凝沉淀法外,還有電解凝聚法、吸附法、磁分離法及還原離心法、離子交換法等。比如利用還原離心法去除重金屬離子時,在6 000r/min條件下反應30min,汞離子的去除率達到....,鉛離子可達98.3%。

7、高濃度有機污水處理方法

處理高濃度的有機污水除了可以用上述的焚燒法和活性炭吸附法外,還可以利用溶劑萃取法、氧化分解法、水解法以及生物化學處理法等。例如廈門大學開發的高濃度有機廢水水解―好氧循環一體生物處理技術,可實現高濃度有機廢水的生物處理。


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