廢水處理工藝論文范文

導語：如何才能寫好一篇廢水處理工藝論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

（1）隔油池。

在煉廠一般都采用利用油、水的比重差進行油水分離的隔油池。其中比重小于1的油品上浮至水面而得到回收；比重大于1的其他機械雜質沉于池底。所以，隔油池同時又是沉淀池，但主要起除油作用。

（2）浮選。

浮選就是向污水中通入空氣，使污水中的乳化油粘附在空氣泡上，隨氣泡一起浮升至水面。一般為了提高浮選效果，向污水中投加少量浮選劑。由于煉廠的生產污水中本身含有某些表面活性劑，如脂肪酸鹽、環烷酸鹽、磺酸鹽等，故不需另外加入浮選劑，也能獲得較好的浮選效果。所以，近幾年來在國內外都廣泛地用它來處理煉廠的含油污水。

（3）絮凝。

對于顆粒直徑小于10-5m的油粒，一般稱之為乳化油。這種乳化油由于其表面吸附有水分子，此水層使油粒不能相互聚合。另外，因油粒表面帶有相同電荷，由于靜電排斥作用也妨礙油粒間的相互聚合而在水中呈穩定的懸浮狀態。這兩種因素構成了乳化油在水中的穩定狀態。再者，油粒間由于水分子運動產生的布朗運動，促使油粒相互碰撞聚合而變成較大的油粒，以及由于范德華力所產生的油粒間相互吸引力，促使它們相互聚合，以上所有這些因素就構成了油粒的不穩定因素。為了使具有這種特性的油粒凝聚，就應消除其穩定因素。絮凝法的基本原理主要是根據油粒穩定因素之一——靜電排斥力發生電中和作用的現象來進行絮凝。僅用雙電層原理來解釋絮凝原理尚有許多現象不能說明，因此絮凝作用還應考慮金屬氧化物的水化物對油粒的吸附、包圍圈帶等各種現象的綜合作用。

（4）過濾。

含油污水中油粒和懸浮物質在通過濾層時被截留在濾層中間，一般污水中的懸浮物質的粒度同砂層中的空隙相比要小得多，這種微小的顆粒在砂層中被截留下來的現象，許多學者試用下列作用來解釋：篩濾作用、沉淀作用、化學吸附作用、物理吸附作用、附著作用及絮凝形成作用，這些作用中，到底哪一種對過濾起著決定性的作用，不同的研究者提出了不同的看法，至今還未建立一個統一的、肯定的說法。

2含硫、氨、酚污水處理工藝

煉廠在渣油焦化、催化裂化、加氫精制等二次加工過程中都會產生一定量的過程凝縮水，其中含有較多的硫化物、氨和酚類，一般稱為含硫污水。它的排量不大，但如不經任何處理直接排入煉廠排水系統，則將嚴重地破壞隔油池操作流程，影響污水處理構筑物的正常運行。

（1）水蒸汽汽提法。

水蒸氣汽提法就是把水蒸汽吹進水中，當污水的蒸汽壓超過外界壓力時，污水就開始沸騰，這樣就加速了液相轉入氣相的過程；另一方面當水蒸氣以氣泡形態穿過水層時，水和氣泡表面之間就形成了自由表面，這時液體就不斷地向氣泡內蒸發擴散。當氣泡上升到液面時就開始破裂而放出其中的揮發性物質，所以數量較多的水蒸氣汽提擴大了水的蒸發面，強化了過程的進行。工業污水中的揮發性溶解物質如硫化氫、氨、揮發性酚等都可以用蒸汽蒸餾的方法從污水中分離出來。

（2）含酚污水的處理。

酚既能溶于水，又能溶于有機溶劑如苯、輕油等。水和有機溶劑是兩種互不相溶的液體，利用酚在這兩種液體中的溶解度不相同（酚在有機溶劑中的溶解度較水大），把某種有機溶劑如苯加入酚水中，經過充分混合后，酚就會逐漸溶于苯中，再利用水和苯的比重差進行分離。因此可以利用此原理從污水中把酚提取出來。但為了獲得較高的脫酚效率，需要采用對酚的分配系數高又與水互不相溶、不易乳化、損耗小、價格低廉、來源容易的有機溶劑作萃取劑。

3生物氧化法

利用大自然存在著大量依靠有機物生活的微生物來氧化分解污水中的有機物質，運行費用比用化學氧化法低廉。這種利用微生物處理污水的方法叫作生物氧化法。由于它能有效地除去污水中溶解的和膠體狀態的有機污染物，所以一般煉廠都采用它作為凈化低濃度含酚污水的主要方法之一。

4深度處理

煉廠污水經過隔油、浮選（一級處理）和生化處理（二級處理）等構筑物凈化后，水質仍然達不到國家制定的排入地面水衛生標準的要求。為了防止惡化環境，消除其對水體、水生生物和人畜的危害，對某些地處水源上游和沒有大量水源可作稀釋水的煉廠來說，就必須對排出污水進行深度處理（亦稱三級處理或拋光處理）。深度處理方法很多，但一般都由于技術比較復雜，處理成本過高，而未被生產上廣泛采用，尚有待進行深入研究和改進。目前從國內外的發展趨勢看，活性炭吸附法、臭氧氧化法，對徹底凈化煉廠污水，使其達到排入水體或回收利用方面頗有價值。

（1）活性炭吸附法。

活性炭吸附污水中的雜質屬于物理吸附。其原理是由于活性炭是松散多孔性結構的物質，具有很大的比表面積，一般可達1000m2/g。在它的表面粒子上存在著剩余的吸引力而引起對污水中雜質的吸附。近幾年來國內外利用活性炭吸附處理煉廠一級或二級出水，取得了良好的效果，綜合起來，可得到以下的主要試驗結果：①用活性炭吸附法凈化煉廠污水生化需氧量可脫除80%，出水中酚含量<0.02mg/L；②使水產生臭味的有機污染物，較其他有機污染物更容易脫除，在凈化過程中它們首先被吸附掉；③在使用活性炭吸附前，污水應經過預處理，使固體懸浮物小于60mg/L，油含量達到20mg/L以下，這樣可以減輕活性炭的負擔，延長操作時間，減少再生頻率，降低再生費用；④每公斤活性炭可吸附0.3~0.5kg以化學耗氧量衡量的有機物，吸附飽和后的活性炭可用烘焙法再生，再生損失約為5%~10%；⑤活性炭的粒徑對吸附速度影響較大，一般水處理活性炭采用8~30目較合適。

（2）臭氧氧化法。

臭氧具有很強的氧化能力，所以在西歐各國被廣泛用于給水處理的殺菌、脫色和除臭處理。目前國內外已開始大規模地研究把臭氧氧化用于工業污水的最終處理，并取得了良好的效果。

5其他處理工藝

除了上述幾種常見的采油廢水處理工藝外，近幾年來也出現了一些新技術。文獻[1-2]指出，越來越多的膜分離技術開始用于油田采出水處理，膜分離技術是利用膜的選擇透過性進行分離和提純的技術。膜法處理可以根據廢水中油粒子的大小，合理地確定膜截留分子量。文獻[3-4]指出，生物吸附法是一種較為新穎的處理含重金屬廢水的方法，具有高效、廉價的潛在優勢。所謂生物吸附法就是利用某些生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶于水中的金屬離子，再通過固液兩相分離來去除水溶液中金屬離子的方法。

6結語

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關鍵詞 印染廢水；污染物；效率

中圖分類號X791 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）37-0055-02

1 研究對象

本研究選擇四川彭山觀音紡織印染有限公司、成都紡織印染工業集中發展區污水處理廠作為研究對象。這幾個實驗對象的生產工藝、廢水處理工藝涵蓋面廣，作為研究對象有一定的代表性和實例性。

2 工作方法

本項目以現場實驗數據和實驗室檢測數據為基礎，以印染廢水，尤其是印染混合廢水這一特定的研究對象作為本課題研究的實驗和試驗對象。主要通過現場檢測、實驗室檢測和理論結合數據分析的研究方法，對各種工藝技術實際應用到印染廢水后主要污染物的去除效率進行歸納統計，并結合理論知識對其進行研究和解釋，在充分考慮印染廢水特點的前提下，綜合各影響因素，選擇合適運行參數，確定更優化的處理工藝。并對實際考察的廢水處理工藝提出改進措施，使印染廢水處理設施能夠更加經濟高效的穩定運行。

2.1 工作周期

分別對2家企業現有數據進行摸底，同時根據進水量和處理量，計算出各處理設施的停留時間，根據停留時間，設計各廠采樣及測量時間。一般來說，取三個停留周期為我們的實驗周期。

2.2 實驗儀器

便攜式COD測量儀一套、756PC分光光度計一臺、帶攝影拍照功能生物顯微鏡一臺，及其它附屬儀器。

2.3 采樣點選擇

對于單個企業，由于其處理工藝有所不同，所以，采樣點的選擇亦不同。原則上，每一個完整工序的進出口都要進行采樣和檢測。如某企業廢水處理工序如下：進水-調節池-初沉池-厭氧池-好氧池-二沉池-氣浮池-出水。則采樣點為：進水口、調節池出口、初沉池出口、厭氧池出口、好氧池出口、氣浮池出口、二沉池出口。本次研究主要針對生化處理系統的處理效果，所以采樣點主要設在生化處理系統的進出口處，并分類抽樣印染企業不同工段廢水，進一步驗證文獻報道污染物濃度。

2.4 數據測定

1）COD測定：現場測定采用便攜式COD測量儀進行；見附錄《中華人民共和國環境保護行業標準；水質，化學需氧量的測定---快速消解分光光度法》[HJ/T-399-2007]。實驗室測定見附錄《中華人民共和國國家標準；水質，化學需氧量的測定――重鉻酸鹽法[GB 11914-89]。儀器見附錄，長春吉大；小天鵝儀器有限公司（GDYS-101SQ）《化學耗氧量（COD）測定儀使用說明書》。

2）PVA測定：用棕色瓶貯存樣品，定期送至實驗室，采用硼酸-碘分光光度法進行測定。見附錄《四川省地方標準；水質， 聚乙烯醇（PVA）含量的測定――硼酸-碘分光光度法》[CHKY-0701-2007]。

3）色度測定：稀釋倍數法測定。

3 結果與分析

3.1 四川彭山觀音紡織印染有限公司

該企業廢水處理工藝流程如下：

圖1 四川彭山觀音紡織印染有限公司廢水處理工藝流程圖

該企業污水處理設施由于在初始設計時，沒有考慮到企業后續的大規模擴產，故設計參數存在取值太小問題；污水處理設施建成后，不能有效處理企業生產污水。后經過數次改造，處理效果有一定改善；但是，由于生產源頭沒有控制，生產中長期使用高污染、高濃度的染料、助劑，廢水性質十分復雜，非常難于處理。本實驗取樣時，所取水樣來自于車間內部濃液，比調節池要高50%左右。經實際調查，其厭氧池效果很小，沒有達到設計要求。生化處理采用SBR工藝，效果不是太明顯，COD、PVA去除率分別為32.77%、16.24%；對PVA的處理效果尤其差。而其后的二次沉淀，COD、PVA去除率分別為10.42%、9.54%，效果也非常差，這跟其來水性質有很大關系[1-2]。建議該企業推行清潔生產，從源頭杜絕污染物的高排放。在取樣期間，該廠正在進行中水回用的系統改造，這也導致了部分污水處理設施工作不正常，有些污水檢驗值偏高。具體數據如下：

表1 四川彭山觀音紡織印染有限公司廢水監測數據

3.2 成都紡織印染工業集中發展區污水處理廠

該企業廢水處理工藝基本流程如下：

圖2 成都紡織印染工業集中發展區污水處理工藝流程

表2 成都紡織印染工業集中發展區污水處理廠處理情況表

該企業污水處理設施采用的是目前國內最成熟、常用的工藝。設計處理能力20000m3/d，目前處于調試期，廢水處理量保持5000m3/d左右。由于該污水處理廠要收集處理的是印染紡織工業園內5家企業的所有生產廢水，故廢水水質可以說是最復雜，也最難以降解。目前，經過一年多調試運行，該廠出水已經可以穩定達標，COD最低達到50mg/L。由于曝氣池內污泥性狀良好，該廠前處理混凝沉淀工序已經停止使用混凝劑，而是使用多余的污泥進行替代，有一定效果。其水解酸化池效果較佳，COD、PVA去除率分別為22.83%、7.41%；最為關鍵的是其水解酸化的作用明顯，大分子難降解物質分解成小分子易降解物質的反應很好，這一點從后續曝氣池效果可以看出來。一級曝氣池是削減污染物的主要工序，COD、PVA去除率分別為69.82%、79.98%，效果非常好，污泥性狀和微生物組成及活性處于理想狀態。而二級接觸氧化池主要是針對難降解物質（PVA等）。通過其長期運行監測記錄可以發現，二級接觸氧化雖然污染物削減率不高，但是所處理的都是最難降解的物質，是水質能否達到一級排放標準的關鍵[3-4]。其具體監測記錄如表2。

從以上監測數據及對比可以看出，彭山觀音紡織印染有限公司采用一級生化處理，進水濃度較高，出水超標嚴重，而成都紡織印染工業集中發展區污水處理廠出水水質相對較好，但不能穩定達標。因此有必要對以上工藝作出調整，使出水達到排放標準。

4 建議

1） 建議各個印染企業應加強管理，減少使用難降解的漿料，并實施清潔生產，從源頭減少污染物的排放；

2） 由于不同地區、不同企業所采用的印染工藝不一，印染廢水的水量、水質也存在差別，要得到一個嚴格意義上普遍性的印染廢水優化方法十分困難，因此，不同地區的印染企業應因地制宜，選擇符合自身需要的廢水處理工藝進行優化，以達到最佳的運行處理效果。

參考文獻

[1]何瑜，邱凌峰，李玉林.脫色劑在印染廢水處理中的應用[J].水處理技術，2007，32(7)：8-11.

[2]薛志成.采用粉煤灰預處理印染廢水色度[J].陜西防治，2007，2：64.

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關鍵詞：廢紙造紙，造紙廢水，動態平衡短流程

 

造紙行業是我國水環境污染的主要行業，2008年造紙廢水排放的COD達148.8萬噸，占全國工業COD總排放量的三分之一。目前有效減少造紙廢水污染的措施是：“改善原料結構，提高木漿和廢紙的比重”。廢紙造紙與傳統的麥草堿法蒸煮制漿造紙對比，噸紙水耗為60t比300t。免費論文，動態平衡短流程。可見廢紙造紙是解決我國造紙廢水污染的主要途徑之一。因此，如何解決廢紙造紙廢水的污染，使其循環利用，是今后造紙行業的主要課題之一。

1 廢紙造紙動態平衡短流程水循環工藝

動態平衡短流程水循環技術與傳統的制漿造紙生產技術相比，首先突破了傳統制漿造紙廢水集中后采用各種方法進行處理、使水質符合制漿造紙用水要求后再回用各道工序的思維模式，是一種采用造紙廢水物理處理、短流程逆向分段回用的工藝。同時，在紙機抄造系統中，加入與廢水損耗量相當的新鮮水，實現廢水動態平衡。廢紙造紙動態平衡短流程水循環利用工藝流程圖如下：

圖一 廢紙造紙動態平衡短流程水循環利用工藝

Fig.1 regenerated papermaking short-flowdynamic balance water recycle process

如圖所示，整個動態平衡短流程水循環利用工藝由四部分組成。

①水力碎漿部分

美廢加水在水力碎漿機中進行碎解打漿，經介質變換器到斜網過濾，紙漿進入1號貯漿池，篩下水直接回用到水力碎漿機，形成循環重復用水和纖維污泥交替沉積。

回用水中的細小纖維污泥增加使回用水的濃度略有增高，逐步趨于穩定，同時隨著回用水濃度飽和，pH值的升高，一部分交替沉積中帶負電性的細小纖維污泥被吸附在長纖維上進入下道工序進行濃縮，大部分進入水中的細小纖維在水中循環使用過程中不斷被利用為成紙原料，同時也使COD在該工藝段處于相對動態平衡。

②打漿濃縮部分

1號貯漿池的紙漿由泵送到洗漿機進行濃縮，紙漿進入2號貯漿池，濃縮下來的水進入貯水罐回用于水力碎漿機。

③抄紙廢水回用部分

由抄紙機網箱下來的水濃度較低，此部分水回收到白水池，分別送到貯漿池、配漿池和成漿池進行稀釋回用，形成循環回用。

④供水平衡部分

抄紙機的沖洗網和其他剩余水流入水溝經斜網過濾，送入沉淀池，沉淀池中澄清水溢流至貯水池，回用于水力碎漿機；沉淀池中沉淀下來的細小纖維經真空虹吸管送到污泥濃縮池，再經自然干化后送鍋爐燃燒。生產過程中因為干燥蒸發損耗一部分水，需要補充地下水。貯水池是整個供水系統的水源，同時也是整個短流程水循環的平衡池，保障了供水和用水的動態平衡。

通過造紙廢水物理處理、短流程逆向分段回用和不斷補充新鮮水的方法不僅實現了廢水的減量化，而且改善了紙機系統的操作性和穩定性；不但省略了污水處理場節省了人力、物力，而且提高了廢紙原料的利用率，減少了細小纖維的流失。

2廢紙造紙動態平衡短流程水循環利用工藝的應用實例

河南滑縣光明紙業有限責任公司以13#美廢為原料生產育果袋紙，設計生產能力為4萬t/a，主要產品黃條紋果袋紙產量為全國第一。公司2005年建有一座廢水處理站，廢水處理能力為2512m3/d，主要處理以下工段的廢水：水力碎漿機廢水、洗漿機廢水、紙機廢水。采用物化+生化的處理方法，其工藝流程如圖2。

圖2 廢水處理工藝流程圖

Fig.2 wastewater treatment process

該工藝能夠有效地處理生產廢水，運行費用為0.8~1.0元/m3，處理費用較高，公司負擔較重。免費論文，動態平衡短流程。免費論文，動態平衡短流程。2007年9月，在河南師范大學生命科學學院、天津科技大學制漿造紙實驗室和省環科院的協助支持下，公司制定了廢紙造紙動態平衡短流程水循環利用新技術方案，參見圖1。該方案于2008年7月在公司進行中試，根據中試的結果對廢水處理工藝進行改造。

此次工藝改造主要是對回用水的管道和漿路管道進行改造，并且，將原來的廢水集中收集后在污水站處理改為在制漿、造紙過程中形成短循環逆流回用，通過對漿濃度和pH值的控制，實現在動態平衡要求的數值區間；安裝介質變換器，提高設備的吸附性，減少細小纖維的流失。免費論文，動態平衡短流程。

至2009年6月，工藝改造完畢并開始投入使用。

3廢紙造紙動態平衡短流程水循環利用工藝的試驗

3.1水力碎漿機循環水水質及污泥產排情況

水力碎漿機是生產系統中用水量及廢水產生量最大的工段，水力碎漿機碎解打漿產生的廢水量為總污水處理量的73.5%，廢水中細小纖維污泥較多。經改造后，斜篩水直接回用到水力碎漿機用水。回用水的污泥濃度隨著時間的延長濃度略有增高，但增高到一定濃度時，就停留在0.25%~0.35%之間，趨于動態飽和。如表1所示。

表1 水力碎漿機循環用水水質一覽表

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關鍵詞： 碎煤加壓爐廢水； 水處理； 工藝污水

中圖分類號： X703.1 文獻標識碼： A 文章編號： 1009-8631（2012）09-0057-02

我公司煤制天然氣項目受地理環境、環保要求和工藝選擇等的限制，氣化廢水的處理面臨著處理難度大、處理要求高的雙重難題。為此，項目前期開展了大量工作，優化出了一條較為合理、完善、能夠滿足公司零排放目標的工藝路線。

一、碎煤加壓爐廢水處理工藝路線的選擇

我公司煤制天然氣項目氣化單元采用國產碎煤加壓氣化技術，產生的氣化廢水經煤氣水分離進入酚氨回收裝置，經脫酸、脫氨回收氣化廢水中的酸性氣體和氨，再利用二異丙基醚經過液萃取，脫除并回收廢水中的酚，出水進入污水處理單元進行處理與回收，實現污水回用，同時產生的濃水進一步減量化多效蒸發后最終排入蒸發塘，達到零排放。污水主要為工藝污水、含鹽污水。工藝污水主要為煤氣化污水，生活污水、地面沖洗水以及初期雨水。這部分污水 CODcr 濃度高，屬有機污水，含有氨、氮和酚，有一定的色度，特點為：污水中有機物濃度高，CODcr 為3500mg/L，B/C 值 0.33，可采用生化處理工藝；污水中含有難降解有機物，如單元酚、多元酚等含苯環和雜環類物質，有一定的生物毒性，在好氧環境下分解較困難，需要在厭氧/兼氧環境下開環和降解；污水中氨氮濃度為125mg/L，有機氮濃度為100mg/L，處理難度較大，需要選用硝化和反硝化能力均很強的處理工藝；污水中含有浮油、分散油、乳化油類和溶解油類物質，溶解油主要組分為苯酚類的芳香族化合物，乳化油需要采用氣浮方式去除，溶解性苯酚類物質需要通過生化、吸附方法去除；含毒性抑制物質，毒性抑制物質，需通過馴化提高微生物抗毒能力，需選擇合適的工藝提高系統抗沖擊能力；污水色度較高。公司在對污水水質充分認識的基礎上，經過深入的考察、交流與論證，結合我公司實際情況形成了如下的工藝路線：（1）工藝污水采用：勻質—隔油沉淀池—氣浮池—酸化水解池—一級生化池—中淀池—二級生化池—二淀池—混凝氣浮—臭氧氧化—曝氣生物濾池—碳吸附為主體的生化處理工藝路線和技術。（2）工藝污水回用裝置采用：軟化—核桃殼過濾器—氣水反沖濾池—超濾—反滲透為主的除鹽工藝技術。（3）含鹽污水回用裝置采用：軟化—氣水反沖濾池—超濾—反滲透除鹽工藝技術。（4）反滲透濃鹽水采用：多效蒸發工藝技術。

二、工藝路線選擇原則

（一）達到回用水質要求。此工藝路線對水質變化適應能力強、技術先進、運行可靠，確保各項出水指標達到規定的指標。尤其滿足回用要求，鑒于項目整體水平衡設計需要，廢水經過處理后要全部用于循環水的補充和動力除鹽水系統。根據項目要求，我公司在此基礎上提出了更為嚴格的控制指標。即：COD≤20mg/L，氨氮2mg/L，揮發酚≤5mg/L，TDS溶解性固體量盡量控制在300mg/L。

（二）操作靈活、穩定、滿足長周期運行要求。該工藝運行靈活、易于操作、便于管理，確保各項出水指標達到規定的指標，兼顧高負荷和低負荷下運行的經濟性，根據進水水質水量，能對工藝運行參數和操作進行適當調整。工藝單元采用多系列布置，確保檢修時污水處理裝置的連續運行。

（三）符合各項環保要求。工藝執行國家環境保護政策、法規，采用先進的清潔生產工藝，減少三廢排放，外排“三廢”達到國家和當地環保排放標準的要求。

三、碎煤加壓爐廢水處理工藝流程說明

（一）工藝污水處理工藝流程，如圖1

來自工藝裝置區酚回收的生產工藝污水進入污水勻質罐，污水在罐內進行隔油、水量水質調節，起到均勻水量水質的作用。待水質正常后，將調節池水用泵小流量打入污水勻質罐。來水不均勻時，污水勻質罐的水量可流入污水調節池。通過隔油沉淀池處理，可去除絕大部分油類、懸浮物質和少部分 CODcr、色度，減輕后續生化系統的處理負荷。隔油沉淀池的出水進入氣浮池去除乳化油，與投加的絮凝劑和助凝劑在反應池內混合反應，通過氣浮去除乳化油。氣浮出水流入中間水池；廠區生活污水、其他工藝水也進入中間水池；曝氣生物濾池反洗水、過濾吸附反洗水以及生化回用裝置反洗水也分別通過泵提升至中間水池。上述幾股污水在中間水池內通過水力攪拌混合。中間水池的混合污水經提升至酸化水解池。酸化水解工藝可改善污水生化性能，提高 BOD5/CODcr 比值。酸化水解池出水進入一級生化池（即一級 A/O 池），在 A/O 池內發生生物脫碳、脫氮反應。在 A/O 池內，充分利用缺氧生物和好氧生物的特點，使污水得到凈化。污水經臭氧處理后進入曝氣生物濾池；經臭氧改性后的污水，生化性能提高，經過 BAF 處理后，COD、NH3-N 會進一步降低。BAF 需要的氧由鼓風機供給，BAF 設氣反沖、水反沖系統。反沖污水進入反沖污水池，用泵送至酸化水解池前端的中間水池。BAF 出水提升至一級過濾吸附池，過濾吸附池填裝有具有吸附功能的吸附劑，污水中的有機物和色度得到進一步去除，吸附飽和的吸附劑通過水力提升至再生間進行再生。若一級吸附池的出水能達到進回用裝置指標，則直接切換至工藝回用水裝置，若一級吸附出的出水不能滿足，則將一級過濾吸附池的出水流入二級過濾吸附池。二級過濾吸附池同樣填裝有吸附劑。

（二）生化污水回用工藝流程，如圖2

經過生化處理后的出水中主要包括懸浮物、鹽分、菌體、CODcr、油類等，故回用水單元在流程設置上充分考慮對這些污染物質的去除能力和適用性。通過降低水中的含鹽量，使之達到回用要求。設置軟化處理主要用于去除水中硬度。生化污水經生化裝置處理后出水首先進入澄清池，向池中投加石灰，對水中的碳酸鹽和重碳酸鹽硬度進行軟化去除。澄清池的上清液流入吸水池，經泵提升至核桃殼過濾器，去除水中可能含有少量的油，核桃殼過濾器設置定時反洗。核桃殼過濾器的出水自流進入氣水反沖濾池，氣水反沖濾池采用均質濾料，截留水中的顆粒、膠體等污染物，降低污染指數，使水質能滿足進入超濾裝置的要求，氣水反沖濾池定時采用水、氣反洗。出水流入濾池產水池，經超濾給水泵提升，首先經過自清洗過濾器，對水中可能殘留的顆粒、懸浮物進行截留，起到保安作用，經自清洗過濾器后進入超濾裝置，實現了去除廢水中的生物污染物、顆粒物、膠體、細菌等，滿足反滲透系統的進水水質，超濾裝置的產水率為 90%，定時清水反洗和加藥反洗，每隔 3～6 月對膜進行一次化學清洗，清除膜表面污堵。超濾裝置的產水進入超濾產水池，經給水泵提升，水泵出口設置管道混合器，向其投加還原劑和阻垢劑，還原水中的氧化劑，避免其傷害反滲透膜，投加阻垢劑避免水中的鹽在膜表面結垢；加藥后的水經過高壓泵和保安過濾器后進入一級反滲透膜堆，一級反滲透膜堆產水進入產品水池、濃水進入濃水池；反滲透水回收率為75%，脫鹽率大于97%。產生的濃水經泵提升至多效蒸發間進行蒸發結晶處理。

（三）含鹽廢水回用工藝流程，如圖3

循環水站、電廠以及脫鹽水站排出的含鹽污水首先進入界區內的勻質罐，與超濾、過濾等反洗水混合。勻質罐出水進入澄清池，向澄清池中投加石灰，對水中的碳酸鹽和重碳酸鹽硬度進行軟化，去除水中的硬度。澄清后的上清液流入吸水池，經泵提升至濾池，截留水中的顆粒、懸浮物、膠體等污染物，降低污染指數，使水質能滿足進入超濾裝置的要求。超濾裝置的產水進入超濾產水池 ，經給水泵提升，水經過保安過濾器后進入一級反滲透膜堆。產品水經除鹽水泵提升送至界區外，最終送至循環水站。濃水反滲透產生的濃水經泵提升至多效蒸發間進行蒸發結晶處理。

（四）多效蒸發工藝流程，如圖4

采用四效降膜順流蒸發，蒸發終點溶液濃度為25%，蒸發器殘液送至蒸發塘。

四、工藝路線論證

在與內外知名的水處理工程公司及研究機構進行多次深入的技術交流，并到一些類似廢水處理的實際工程中，或調研整體工藝，或考察其中的部分工藝段，結果表明該工藝對于達到公司處理要求是較為完善、可行可靠的。公司多次組織專家論證會，邀請行業內專家，包括院士、高校教授、研究院、工程公司、設計院專家等針對氣化廢水工藝選擇進行方案論證，經過歷次專家論證，最終形成了最終的工藝路線。通過專家論證意見表明，我公司選擇的“預處理（沉淀隔油+氣浮工藝）+生化處理（水解酸化+一段采用A/O選用鼓風曝氣式氧化溝工藝、二段選擇常規的前置反硝化A/O工藝）+深度處理（絮凝氣浮+臭氧氧化+曝氣生物濾池BAF+過濾吸附）+除鹽”工藝基本可以滿足回用的要求。同時，此氣化廢水處理工藝不僅適于我公司煤制天然氣項目污水處理回用，也將為煤化工行業類似廢水的處理提供極具參考價值的借鑒。

參考文獻：

[1] 蘭書彬.中國煤制天然氣產業發展研究[D].華東理工大學，2011年中國碩士學位論文.

[2] 周愛麗，江楊.淺談魯奇爐所產含酚氨廢水處理新工藝[J].中國化工貿易，2012（2）.

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關鍵詞：太陽能 電池片 廢水處理 工藝

中圖分類號：TM914.4文獻標識碼：A

一、引言

隨著社會的發展，不可再生資源日益減少，尋求清潔可再生能源成為社會發展的必然趨勢，因此，太陽能、風能、生物能產業得到快速發展。太陽能光伏電池是一種新型的依靠太陽能進行能量轉換的光電元器件，它將太陽能轉換成電能，清潔無污染，具有廣闊的應用前景。太陽能光伏電池作為一種清潔能源，應用前景廣泛。其生產廢水因含有，腐蝕性強，治理困難。采用兩級反應沉淀法，先添加氯化鈣除氟，再加絮凝劑和助凝劑進行沉淀，在一級、二級沉淀池中分別進行沉降。結果顯示，出水質量濃度降至10 mg/L以下，達到《污水綜合排放標準》（GB 8978．1996）的一級排放標準，解決了企業廢水處理問題，廢水處理效果好，運行穩定，具有推廣價值。

二、單晶硅太陽能電池工藝簡介

太陽能電池片是一種能量轉換的光電元件，它可以在太陽光的照射下，把光能轉換成電能，從而實現光伏發電[1]。生產電池片的工藝比較復雜，一般要經過硅片檢測、表面制絨、擴散制結、等離子刻蝕、去磷硅玻璃、鍍減反射膜、絲網印刷、快速燒結和檢測分裝等主要步驟。

三、污水成分分析

電池片生產工藝中，單晶硅片制絨工藝是用堿（通常用氫氧化鈉）腐蝕硅片表面形成金字塔形貌，過程中用氫氟酸和鹽酸清洗，主要產生的廢水有濃堿廢水、酸堿沖洗廢水；去磷硅玻璃工序用氫氟酸去除硅片表面的磷硅玻璃，會產生含氟廢水。

從廢水的成分來說，主要有以下三部分，含氟廢水：主要包括含氫氟酸、硅類的含氟沖洗廢水，無機廢水主要成分為氫氟酸和SS，[H+]及氟離子濃度較高，酸堿廢水中含有硅粉等懸浮物，少量的氟化物，一定量的異丙醇，因此COD、SS污染濃度高[2]。因此，設計后廢水收集在兩個不同的儲罐和兩個集水池，分別為：濃堿儲罐、濃酸儲罐、酸堿廢水、含氟廢水，廢水按照濃度的不同，分開收集，做到輕污分流，節約處理成本。

四、處理工藝的建立

按照工藝的設計，廢水按照濃度和成分的不同，分別收集在不同的儲罐和集水池，分別為濃酸儲罐、濃堿儲罐、含氟沖洗廢水池、酸堿廢水。

濃酸儲罐主要收集酸洗和去磷硅玻璃工序中氫氟酸和鹽酸槽的廢水，廢水酸度大，氟離子含量高；濃堿儲罐主要收集制絨槽的廢水，有機物含量比較高（主要含異丙醇），含有硅粉等懸浮物，COD、SS污染濃度高；含氟沖洗廢水池主要收集硅片出氫氟酸槽后的沖洗廢水，廢水水量大，含有少量的氟離子；酸堿廢水池分別收集硅片出堿槽后的沖洗廢水、硅片出鹽酸槽后的沖洗廢水，處理工藝流程圖如下：

處理過程概述：提升泵把濃酸和濃堿儲罐的廢水提升到一級絮凝沉淀裝置，中和反應，并加入氫氧化鈉，調節pH在2-4之間，加入PAC，PAM助凝劑，絮凝沉淀裝置裝有攪拌機和曝氣管，加藥過程中攪拌機常開，自流到二級絮凝沉淀裝置，進行二次加藥，加入氫氧化鈉，并加入PAC，PAM助凝劑，調節pH在4-6之間，上清液自流到酸堿廢水集水池，同酸堿廢水一起提升到酸堿廢水絮凝沉淀裝置，酸堿廢水和含氟廢水加入氯化鈣和少量的氫氧化鈉調節pH，調節pH在8-9之間，酸堿廢水、含氟廢水最后經過生化處理，微生物處理能讓酸堿廢水出水BOD、COD穩定的達標[3]。

本工藝主要采用投加氫氧化鈉和氯化鈣的方式，一般廠家選用石灰投加的方式，這種情況下，投加石灰粉適合在酸性較強的場合，但溶解度低，由于生成的氟化鈣沉淀包裹在氫氧化鈣顆粒的表面，使之不能被充分利用， 因而用量大[4]，沉淀壓濾后的殘渣量大，環保局回收費用比較高。

五、處理結果分析

生產廢水經過處理后，表一為濃酸廢水檢測結果，表二為酸堿廢水檢測結果，處理結果顯示，氟離子、COD的去處理達到百分之九十以上，處理后pH的范圍7.5-8，處理后的污水統一排到公司園區管網，和其它廢水混合稀釋后排到市污水處理廠，污水處理達到一級排放標準，并結合公司生產實際，得出以下幾點建議。

（1） 為了防止濃酸濃堿腐蝕，儲罐選用PP材質，并且放置基礎都做了防腐處理，濃堿廢水集水池也做了防腐處理，工程設計中增加了應急事故池。

（2） 為了防止濃酸揮發出有害的氣體，在濃酸一級絮凝沉淀裝置增加了氣體吸收裝置，保證揮發出來的氣體經水吸收后再次進入酸堿廢水集水池。

（3） 每個絮凝沉淀裝置中都裝有pH計，能夠及時準確反映水質情況。

（4） 加藥泵選用進口高靈敏計量泵，根據水質情況，可及時調整加藥量，節約處理成本。

表1 濃酸廢水檢測結果

表2 酸堿廢水檢測結果

生產廢水經過處理后，表一為含氟廢水檢測結果，表二為酸堿廢水檢測結果，檢測結果顯示，達到污水處理一級排放標準。

六、結語

太陽能產業作為新興行業，有著很大發展空間，但是在擴大生產規模的同時，會對環境造成污染，因此，生產污水能不能達標排放是我們關注的問題。通過本論文的研究，可以得出結論：生產污水經過酸堿中和、絮凝沉淀、生化處理等工藝過程，處理后的水樣滿足污水處理達標排放的要求。因此，此處理工藝可用于處理單晶硅太陽能電池生產污水。

參考文獻：

[1] 熊宇,王伯鐸,蔣立榮.晶體硅太陽能電池生產的生產污水處理工藝[J]. 地下水. 2010(02)

[2] 童浩.半導體行業含氟廢水處理的研究[J]. 環境科學與管理. 2009(07)

[3] 殷志剛.太陽能光伏發電材料的發展現狀[J]. 可再生能源. 2008(05)

[4] 周傳華,陳礪.太陽能電池的研究進展與應用[J]. 科協論壇(下半月). 2008(08)

[5] 史紅香,胡曉敏.Fenton試劑氧化處理印染廢水的實驗研究[J]. 遼寧化工. 2006(04)

[6] 郭志球,沈輝,劉正義,聞立時.太陽電池研究進展[J]. 材料導報. 2006(03)

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關鍵詞：銅礦廢水，銅，回收

 

金屬銅在國民經濟生活和工業生產中扮演著重要角色，但銅礦開采和生產過程中產生大量的含銅廢水，如果不經處理排入環境中，銅離子通過水遷移、土壤積累和食物鏈的累積和放大效應，將對人體產生傷害，導致腹痛、嘔吐，甚至是肝硬化等[1-2]。我國已將銅及其化合物列入水體優先控制污染物的“黑名單”[3]。 同時鑒于金屬銅有較高的經濟價值，銅礦廢水中的銅離子不經回收直接排放將會造成很大的資源浪費。。目前，礦山污水的處理方法主要有中和法、硫化法、沉淀浮選法、萃取電積法、生化法等[4]。但是這些方法都存在著容易產生二次污染、產生大量的污泥、資源利用率不高等問題。反滲透（RO）和納濾(NF)是在高鹽水和苦咸水淡化過程中發展起來兩種新型膜分離過程，與傳統處理技術相比具有分離效率高，能耗低，無二次污染等優點[5]。隨著技術的不斷進步，反滲透和納濾的應用領域越來越廣泛，除用于苦咸水淡化外還廣泛用于電力、化工、制藥、生化、食品、電子、飲用水生產等許多領域[6]。國內外的最新研究表明，將反滲透和納濾技術應用于含重金屬離子廢水的處理和回收也能取得良好的效果。本研究以福建省某礦業公司的銅礦采礦廢水為處理對象，采用反滲透、納濾膜組合新工藝對該廢水進行濃縮和處理試驗，對濃縮倍數（濃縮液銅離子濃度）、透過液濃度、膜通量以及清洗狀況等進行了考察，檢驗膜分離技術應用于銅礦廢水處理的可行性，探索一條既有利于環境治理又有利于資源回收的新工藝路線。

1 工藝流程工藝流程示意如圖1。原水首先經過預處理，去除排放過程帶來的雜物和廢水中含有的懸浮物質SS后進入膜系統的進水罐，以滿足入膜的要求。進水罐中廢水經過泵提升壓力進入一級RO膜濃縮，一級RO濃縮將原水分離形成濃縮液和透析液，當一級RO膜濃縮的濃縮液濃度無法達到回收要求時，一級濃縮液進入二級NF膜濃縮，進一步提高濃縮液的濃度。由于二級濃縮是在比較高的原液濃度上進行的，因此采用更高的入膜壓力進行分離，以獲得更高的濃縮倍數。二級NF濃縮的濃縮液一般即可滿足回收離子的要求，可以進入后續萃取或精煉工藝提取出大量的銅，實現廢水資源化。而此時二級濃縮的透析液離子濃度較高，可返回進水罐，重新進入膜系統進行分離，繼續提取其中的有效成份。一級RO濃縮的透析液濃度依然較高，無法滿足水回用的要求，根據需要對其進行二級RO脫鹽過濾，濃縮液返回到進水罐中，透析出水則可直接回用，實現污水零排放。

圖1 工藝流程圖

Fig．1 Schematic diagram ofexperiment flow

2 廢水水質與膜材料的選擇研究主要是以福建省某銅礦采礦過程中產生的廢水為原水進行，具體水質參數如表1。

表1 銅礦廢水水質情況

Table 1 The quality of copper mine wastewater

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【關鍵詞】生物制藥廢水 生物安全性 檢測方法 深度處理

1 概述

在制藥過程中，主要的污染物都在生產過程產生的廢水中，其中包括洗滌廢水、冷卻廢水、廢母液等。生物制藥行業的廢水含有大量具有生物毒性的有機污染物，并且較難降解。其中殘留發酵基質、萃取廢液、蒸餾殘存廢液、染菌倒罐廢液中含有高濃度的COD、硫酸鹽和懸浮物，另外廢水中還會有抗生素、反應中間體等具有生物毒性的物質殘留，并且菌株發酵時會產生一些具有生物毒性的發酵衍生產物，都會對環境造成巨大危害。

本文從制藥行業現狀出發，對現今較為普遍的廢液處理方法以及生物安全性的監測方法進行了詳細的評述和分析，通過對比各種處理方法的優缺點，提出了現存問題的解決方法，并對未來的發展方向做了展望。

2 廢物處理現狀

追溯至上世紀70年代，我國制藥行業對廢水的處理方法主要有活性污泥法和厭氧法，經過將近十年發展，廢水處理技術突飛猛進，處理方法也層出不窮，到上世紀80年代已有SBR法、生物流化床法、生物接觸氧化法和UASB法等方法。這幾種方法各有各的優勢，可針對不同的廢水情況有針對性地選用，其中SBR法COD去除率高，生物流化床法運行穩定、效果明顯，生物接觸氧化法COD和氨氮的去除率皆較高，UASB法效果穩定，副產物具有一定的經濟效益。總體來說，目前生物制藥廢水處理難度依然較大，處理后的廢水依然存在著一定的生物安全隱患，所以在生物制藥過程中需要建立生物安全性分析的工藝環節，進而針對分析數據和結果，采用合適的處理方法和工藝，對廢水進行有效的深度處理。

3 生物安全性檢測方法

3.1生物毒性檢測

生物毒性是指生物在某種物質的影響下發生生物體生理活動不良改變，主要包括急性毒性、慢性毒性和可遺傳性毒性。其中急性毒性是指廢水中有機污染物對生物機體在短時間內產生不良影響，對環境污染防治具有更為直接的指導意義，應用較為普遍。在急性毒性檢測中，通常選用魚類、浮游生物和微生物作為測試樣本生物，通過采集和分析污染物對測試樣本生物產生損害的數據，進一步評定污染物的生物毒性。雖然以魚類和浮游生物為測試樣本生物，對制藥工業廢水的生物毒性檢測靈敏度和準確度高，但其工作量大，測試周期長。以微生物作為測試樣本生物，具有高自動化、誤差小、檢測速度快等優點，目前應用最為廣泛。

3.2抗生素殘留檢測

微生物的基因會由于抗生素的存在而改變，隨食物鏈傳遞，人類生命健康也會受其危害，所以對抗生素殘留進行檢測是十分必要的，目前采用的方法主要有微生物法、酶聯免疫法、液相色譜-紫外熒光法和液相色譜-質譜聯用法。其中，微生物法和酶聯免疫法具有較高的檢出限，應用不太廣泛。起初，液相色譜-紫外熒光法和液相色譜-質譜聯用法的檢測步驟繁瑣、重復性差、檢測限低，所以應用受限。近年來，這兩種方法的由于其靈敏度高，具有良好的特異性，并且與萃取技術組成串聯工藝使得檢出限變低，從而在食物和飲用水的抗生素殘留檢測中應用較多，但是受檢測條件限制較大，一般在不同色譜柱和不同萃取技術下的檢測效果皆不相同。

4 深度處理技術

在處理生物制藥廢水的過程中，常規工藝難以徹底除去其中具有生物毒性的污染物，所以需要研發深度處理技術，以去除廢水中的生物安全危害因素，目前的深度處理技術主要包括物化法、氧化法和組合法。

4.1物化法

物化法是指物理法和化學法相結合的方法，其中以混凝沉淀法、吸附法和透析法為主。

混凝沉淀法是在廢水中加入混凝劑，懸浮物和膠體凝聚，通過吸附其他的污染物進一步形成更大的沉淀，從而將污染物從廢水中出去。常見的沉淀劑有三氯化鐵、聚丙烯酰胺、硫酸鋁、水合氯化鋁等。

吸附法是采用具有吸附作用的吸附材料來吸附廢水中的有害物質，從而達到凈化目的的一種方法。使用吸附法之前通常先利用常規方法對廢水進行處理，這是因為吸附材料在高污染物濃度的廢水中容易達到吸附容量飽和，并且吸附材料再生復雜、損耗巨大。最為常見的吸附材料為活性炭。

透析法一般是利用具有選擇透過性的透析膜來處理廢水，從而將有害物質從廢水中隔離出去。這種方法的深度處理效果顯著，但是需要選用合適的透析膜材料，并且成本相對較高。透析法還可以實現廢水中抗生素的回收，具有一定的經濟效益。隨著科技發展，透析膜成本降低后，該方法將會成為一種具有發展前景的方法。

4.2氧化法

氧化法處理廢水的原理是利用自由基的氧化性將廢水中的還原性物質氧化，生成二氧化碳和水，對具有生物毒性的物質進行破壞，從而達到凈化廢水、消除廢水對環境和人類生命健康造成危害的目的。按照產生自由基的方法和原理的不同，通常包括光催化氧化法、電化學氧化法和化學氧化法。

4.3組合法

對于某些高濃度污染物含量的廢水，單獨使用一種處理方式已經不能滿足國家規范標準的要求，采用多種處理方法的組合工藝可以在很大程度上提高污染物的處理效果，提高制藥廢水排放的生物安全性。一般的組合工藝都采用預處理技術，對高污染物含量的廢水進行預處理，除去大部分污染物，然后再利用深度處理技術，對難以去除的部分物質進行深度處理。

5 結語

本文簡單介紹了現今生物制藥行業的廢液處理現狀，并從生物毒性檢測和抗生素殘留檢測兩方面評析了生物安全性檢測方法。另外本文也從物化法、氧化法和組合法三個方面介紹了目前較為常用的廢水深度處理技術，通過比較和分析，組合法是未來廢水處理發展的方向。

參考文獻：

[1]殷智.抗生素廢水處理工藝中生物安全隱患[大連交通大學工學碩士論文].大連：大連交通大學，2007.

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1工程分析的目的

生態影響型建設項目工程分析的目的和其他建設項目工程分析的目的是相同的，都是為下一步的工作打下一個基礎。環境影響評價中的工程分析是對建設項目本身進行系統的，對其中可能影響環境的因素進行定性或定量的分析，確定主要影響因子，查清其影響過程及危害特性。一個建設項目的可行與否，主要是準確地分析產生污染物的源強及其排污流程，排污數量，為環境預測提供可靠的源強參數。通過工程分析，可以確定出工程的主要污染源和主要污染物，同時對這些污染源應采取的治理措施及其效果進行分析對比，并對照排放標準衡量達標的程度。為環境治理和環境管理直接提供對策依據。工程分析的內容對預測計算模式的選用，預測計算內容，計算深度的選取均有決定性的作用。若污染物的排放量數據不可靠，則預測結果就無意義。

2工程分析的原則

2.1應體現國家環境政策

工程分析應貫徹國家環境保護的政策法規和生態保護戰略，并據此剖析建設項目對生態環境產生影響的因素，針對土地利用政策、區域規劃、產業政策、生態保護法等內容，提出相應的生態保護建議。目前，我國已就海洋、森林、土地、礦產、草原、漁業資源、水、野生動物、城市規劃、水土保持等頒布了專門的生態保護法律，例如《中華人民共和國水土保持法》、《中華人民共和國野生動物保護法》、《中華人民共和國防沙治沙法》等。國務院和國務院行政主管部門還頒布了許多專項法規，如“風景名勝管理暫行條例”(1985)、“土地復墾規定”(1988)等。此外還有各地方嚴于國家要求的地方法規和標準。在生態保護戰略方面，1999年1月，國務院常務會議通過并了《全國生態環境建設規劃》；2000年，國務院了《全國生態環境規劃綱要》；2000年，國發[2000]31號文《國務院關于進一步推進全國綠色通道建設的通知》；2011年《國家環境保護“十二五”規劃》等。在工程分析中，這些都是需要貫徹的基本依據。

2.2應具有針對性和側重點

開發建設活動特點和周圍環境特點的不同使得工程分析必須具有針對性。各種開發建設活動的性質、內容和規模不同，其影響方式、影響時間、影響范圍、程度、性質等各不相同，進行工程分析時必須針對具體項目逐一分析；同樣的開發建設活動，同樣的影響方式或影響強度，甚至影響同樣的生態環境因子，作用在不同的地區或不同類型的環境上，其最終影響結果可能會有很大差異，進行工程分析時須“因地制宜”。在眾多污染因子中，要挑選出對生態環境破壞最大的污染因子作為特征污染因子，進行詳細的工程分析。

2.3應分析生態環境影響源強

對項目的生態影響源強盡量給予定量分析，如工程永久和臨時占地面積、工程土石方量、植被破壞量(特別是珍稀植物的破壞量)、淹沒面積、移民數量、水土流失量等。

2.4應從生態環保角度為建設項目選址選線提出優化建議

生態影響型項目的選址選線是非常關鍵的，應在工程分析中就替代方案的環境影響強度，特別是量化指標與推薦方案進行比選，從生態環保角度分析工程選址選線的合理性。

3工程分析的要點

3.1完整分析所有工程組成

工程分析要對擬建主、輔工程簡要描述及分析(主要工程措施、工藝、施工方法和運行特點)。一般建設項目工程由主體工程、輔助工程、配套工程、公用工程和環保工程五部分組成，在工程分析中必須考慮所有的工程建設活動，把所有工程活動都納入分析中，例如為工程建設開通的進場道路，施工道路、工業作業場地、重要原材料的生產(原料生產、采石場、取土場)、拆遷居民安置地等。評價人員往往容易忽視或漏掉主體工程以外的其它工程的分析，這就要求評價人員認真閱讀和分析工程設計文件中的各個工程部分，選取其中與環境有關的內容，做到“一個都不能少”。

3.2考慮全過程和各種不同的運行方式

建設項目根據實施的過程不同可將建設項目分為選址選線期(例如公路鐵路的選址選線和石油天然氣的鉆探選點)、設計方案期、建設期、運營期和運營后期(礦山閉礦、渣場封閉與復墾)。生態環境影響是一個過程，因此必須做到全過程分析。另外對于某些項目來說還需要進行生態恢復期的工程分析。不同的施工方式和運行方式會對環境造成不同的影響，進行工程分析時，需要考慮到這一點，如公路建設之橋隧方案或大挖大填、機械作業或手工作業等，集中開發還是分散進行，永久占地還是臨時占地。

3.3突出重點工程

以上兩點都是需要環評人員全面地進行工程分析，然而如果每個方面都進行詳細的工程分析是不需要也是浪費時間和精力的去除率在85%以上，出水優于《污水綜合排放標準》中的其他排污單位一級標準。裴義山等[37]采用一體式好氧膜生物反應器(MBR)對難降解聚乙烯醇有機廢水進行實驗研究。結果表明，當進水COD為100~600mg/L時，控制pH為7~8，溫度為15~29℃，HRT為10~20h，SRT為100d，可使系統出水COD在40mg/L以下，平均為15.5mg/L，COD的平均去除率為90.7%。

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【關鍵字】光催化，氧化技術，化工，廢水處理，實踐應用

中圖分類號：TF703.5+1文獻標識碼： A 文章編號：

一．前言

為治理廢水污染，保護水環境，人們經過長期努力，已經建立了許多凈化處理廢水的技術方法，并已廣泛應用于實際的廢水處理工程中，這些技術方法通常可以分為物理法、化學法、物化法、生化法等。常用的技術方法各有自身的優點，同時也不同程度地存在著某些不足之處。例如,有的技術方法對難降解污染物凈化不徹底、處理速度慢，而有的可能造成二次污染，有的設備投資大、處理費用高等。隨著國家推進削減主要污染物排放總量工作的開展以及逐步提高污染物排放標準，現有的技術方法難以滿足更高的要求，因此有必要探索更加經濟有效、便于推廣應用的新技術。

光催化氧化技術原理

光催化氧化技術利用光激發氧化將O2、H2O2等氧化劑與光輻射相結合。所用光主要為紫外光，包括uv-H2O2、uv-O2等工藝，可以用于處理污水中CHCl3、CCl4、多氯聯苯等難降解物質。另外，在有紫外光的Feton體系中，紫外光與鐵離子之間存在著協同效應，使H2O2分解產生羥基自由基的速率大大加快，促進有機物的氧化去除。所謂光化學反應，就是只有在光的作用下才能進行的化學反應。該反應中分子吸收光能被激發到高能態，然后電子激發態分子進行化學反應。光催化氧化還原以n型半導體為催化劑，如TiO2、ZnO、Fe2O3、SnO2、WO3等。TiO2由于化學性質和光化學性質均十分穩定，且無毒價廉，貨源充分，所以光催化氧化還原去除污染物通常以TiO2作為光催化劑。光催化劑氧化還原機理主要是催化劑受光照射，吸收光能，發生電子躍遷，生成“電子—空穴”對，對吸附于表面的污染物，直接進行氧化還原，或氧化表面吸附的羥基OH-，生成強氧化性的羥基自由基OH將污染物氧化。當用光照射半導體光催化劑時，如果光子的能量高于半導體的禁帶寬度,則半導體的價帶電子從價帶躍遷到導帶，產生光致電子和空穴。如半導體TiO2的禁帶寬度為312 eV，當光子波長小于385 nm 時，電子就發生躍遷，產生光致電子和空穴( TiO2 + hνe-+ h+)。對半導體光催化反應的機理，不同的研究者對同一現象也提出了不同的解釋。氘同位素試驗和電子順磁共振（ ESR）研究均已證明，水溶液中光催化氧化反應主要是通過羥基自由基（·OH）反應進行的，·OH 是一種氧化性很強的活性物質。水溶液中的OH- 、水分子及有機物均可以充當光致空穴的俘獲劑，具體的反應機理如下（以TiO2為例）：

TiO2 + hνh++ e-

h++ e-熱量

H2OOH-+H+

h++OH-OH

h++ H2O + O2- ·OH + H++ O2-

h++ H2O ·OH + H+

e-+ O2 O2-

O2- + H+ HO2·

2 HO2·O2 + H2O2

H2O2 + O2- OH + OH- + O2

H2O2 + hν2 OH

Mn+(金屬離子) + ne+M

光催化氧化技術反應的特點1、適用范圍廣，處理效果好。光催化過程中產生的·OH是起主要作用的活性氧化物種，氧化能力很強，能有效地氧化分子結構復雜的難降解有機污染物，可廣泛應用于有機合成化工廢水、染料廢水、農藥廢水、焦化廢水、制藥廢水、造紙廢水等難降解有機廢水的處理中。

2、反應易于控制且反應過程不產生二次污染。與化學氧化劑不同，光催化氧化反應中沒有加入其它化學藥劑，因此不會產生二次污染；另外在反應過程中，有機物徹底降解為CO2和H2O，也無須考慮反應產物的后續處置問題。3、反應速度快。在性能良好的催化劑的作用下，廢水中污染物質的降解一般僅需要幾分鐘到幾小時，遠小于采用其他傳統方法的反應時間。4、反應成本低且反應條件溫和。光催化反應可使用太陽光或紫外光作為光源，是一種高效節能的廢水處理技術。四、主要的光催化劑及其應用光催化劑是引發和促進光催化氧化反應的必要條件。常用的光催化劑有TiO2、ZnO、CdS、WO3等，及由它們組合成的復合光催化劑。這些物質均屬于半導體材料，具有能帶結構，其價帶和導帶之間的能量壁壘（即能階E）g只有幾eV。價帶與導帶之間由禁帶分開，當用能量等于或大于禁帶的光照射半導體材料表面時，價帶上的電子受到激發，躍遷到導帶，同時在價帶形成空穴，分布在表面的空穴h+可以將吸附在材料表面的OH-和H2O分子氧化成羥基自由基HO·。HO·的氧化能力是水體中存在的氧化劑中最強的，能氧化大多數的有機污染物及部分無機污染物，將其最終降解為CO2、H2O等無害物質，甚至能夠氧化細菌體內的有機物并生成CO2和H2O。

TiO2催化劑的應用由于TiO2原料易得，耐腐蝕性能好，對光的穩定性強，且具有較強的光催化氧化能力，因此是使用最多的光催化劑。高溫熱處理后的TiO2光催化活性更大，在紫外光的照射下能降低黑液的色度以及COD值，對次氯酸鹽漂白產生的有機氯有除毒凈化的作用。在紫外光照射下，用其作光催化劑對制漿黑液進行降解處理，實驗結果表明，在持續通氧的情況下，溶膠—凝膠法TiO2對制漿黑液有著很好的光催化降解作用。在體系中添加少量的該TiO2，經反應數小時后，可以將原本深棕色的污水變得清澈無色，其化學需氧量（CODc）r可由反應前的近1000mg/L下降至不到400 mg/L，基本符合國家要求的二類水域的排放標準。

ZnO催化劑的應用ZnO與TiO2具有相近的帶隙，其光催化活性應該與TiO2相接近，可應用于催化氧化法的催化劑。

五．提高光催化利用效率的方法

1、納米光催化劑TiO2的應用

在光催化反應中，催化劑表面的OH-基團的數目將直接影響催化效果。TiO2 浸入水溶液中，表面要經歷羥基化過程。晶粒尺寸越小，粒子中原子數目也相應減少，表面原子比例增大，表面OH-基團的數目也隨之增加，從而提高反應效率。由于量子效應，近年來，新的研究方向就是研制納米半導體材料—納米光催化劑。納米光催化材料比一般光催化材料在促進光催化反應的活性作用上，主要體現在2個方面。

（一）從光催化機理來看，氧化、還原作用的強弱取決于光生電子和空穴的濃度。顯然，光催化劑顆粒尺寸越小，總表面積越大，光吸收效率越高，并且電子和空穴移動到表面的幾率也越大。同時隨著尺寸的減小，比表面積增大，表面鍵態和電子態的活性增多，有利于對反應物的吸附，從而增大反應幾率。

（二）從能帶理論角度上分析，任何氧化電位在半導體價帶電位以上的物質原則上都可以被光生空穴氧化；同理，任何還原電位在半導體導帶以下的物質，原則上都可以被光生電子還原。N型半導體材料，當其尺寸小于50 nm時，會產生所謂量子尺寸效應，使帶間能隙增大，導帶電位更負，價帶電位更正，加強了光催化劑氧化、還原能力，提高光催化活性。如果TiO2 晶粒尺寸從30 nm 減小到10 nm 時，其光催化降解苯酚的活性提高了近45%。

2、固定化TiO2技術應用

懸浮態TiO2 雖然具有較高的降解效率，但其具有反應后TiO2 難以分離的缺點，這不僅影響出水水質，而且隨著反應的持續進行，需不斷補充TiO2，從而造成處理成本的增加。為此，一些研究者將TiO2 粉末固定化于其他材料之上，如玻璃球、鈦板、鈦網。楊莉[5]等采用溶膠—凝膠法制備TiO2溶膠，將其涂覆在普通鈉鈣玻璃上，以TiO2 對甲基橙的光分解率探討TiO2 薄膜最佳光催化性能。結果表明，當PEG400 的加入量為7％時，TiO2薄膜的光催化性能最強；用銳鈦型TiO2粉末二次引發的溶膠提拉制成的薄膜對甲基橙的光催化分解效果有很大的提高；經滴加操作后薄膜的光催化性能有明顯改善。

結束語

雖然光催化氧化技術發展不是很完善，但由于其反應條件溫和、操作條件容易控制、氧化能力強、無二次污染，加之TiO2 化學穩定性高、無毒等優點，使光催化氧化技術仍是一項具有廣泛應用前景的新型水污染處理技術。今后的光催化氧化技術將集中于負載型納米TiO2的制備、高效光催化反應器的研制、能用于回收粉TiO2的膜技術的發展和各種難降解有機物的光催化降解規律的研究方向，特別是高效太陽光源反應器的研制。納米催化劑技術的廣泛應用，必將在生態環境保護、實現可持續發展事業中發揮越來越大的作用。

參考文獻：

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[3]光催化氧化技術在廢水處理中的應用進展 建設資源節約型、環境友好型社會國際研討會暨中國環境科學學會2006年學術年會 - 2006 會議論文

[4]膜分離和光催化氧化技術在造紙廢水處理中的應用及研究進展 - 徐州師范大學學報(自然科學版) - 2007, 25(4) 期刊論文

[5]李輝 李友明 納米TiO2光催化氧化技術在造紙廢水處理中的應用[J] 中國造紙 2003 22(8) 45

篇10

關鍵詞：MBR膜生物反應器；城鎮污水處理

中圖分類號：U664文獻標識碼： A

引 言

膜生物反應器(MBR)工藝結合了污水生物處理技術與膜分離技術的特點，在有機物降解和脫氮除磷等方面發揮出獨特的技術優勢，使得出水水質更加穩定優越，可直接達到深度處理效果，正適合目前國內污水排放標準逐步提高的趨勢和污水回用的基本要求。而隨著膜制造成本的不斷降低，膜生物反應器工藝不僅節省占地，而且經濟上也越來越有競爭力，因此今后的應用潛力巨大。本文主要對國內近幾年MBR膜生物反應器在城鎮污水處理廠工程應用進行綜述分析，并對該方法今后的發展趨勢和應用前景做了展望。

1 MBR膜生物反應器工藝簡介及特點

膜生物反應器(Membrane Bio―Reactor，MBR)是一種膜分離技術與生物處理技術有機結合之新型態廢水處理技術：(1)是用膜組件取代活性污泥池中的二沉池。(2)在生物反應器中保持高活性污泥濃度。(3)通過保持低污泥負荷減少污泥量。作為新興的水處理技術，它首先利用生化技術降解水中的有機物，馴養優勢菌類、阻隔細菌．然后利用膜技術過濾懸浮物和水溶性大分子物質，降低水濁度，達到排放標準。膜生物反應器技術可廣泛用于污水處理和中水回用等領域。[1]

膜生物反應器工藝以膜組件取代傳統生物處理技術末端二沉池，在生物反應器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機負荷，從而減少污水處理設施占地面積，并通過保持低污泥負荷減少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池內之膜分離設備截留槽內的活性污泥與大分子有機物MBR 由于采用膜技術，大大縮短了工藝的流程和通過先進的電腦控制技術，使設備高度集成化、智能化，能夠達到污水處理的進出水水質設計要求，是目前為止，國內自動化程度最高的中水回用設備。根據環境保護部的《2013年國家鼓勵發展的環境保護技術目錄》，膜生物反應器(MBR)處理工藝作為鼓勵發展的城鎮污水處理技術之一，適用于生活污水深度處理、小區中水回用。

2MBR在城鎮污水處理廠中的應用實例

近年來，我國大部分污水處理廠采用氧化溝、循環式活性污泥(CASS)工藝等傳統的活性污泥處理方法，出水按照《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918―2002)一級B標準排放。而2005、2006年，國家環境保護總局先后以司發文和公告的方式，要求城鎮污水處理廠出水排人國家和省確定的重點流域及湖泊、水庫等封閉、半封閉水域時，執行GB 18918―2002一級A標準。因此，各污水處理廠在污水處理工藝上都進行了新的探索，以使出水滿足更嚴格的排放標準。

2.1廣州京溪污水處理廠運行實例

作為我國首座全地埋式膜生物反應器(MBR)工藝的大型市政污水處理廠，廣州京溪污水處理廠于2010年10月建成運行。京溪污水處理廠改變常規的分數布局模式，將各種設備間、處理構筑物組團化、集成化，組拼成預處理區、泥區、生化區、膜區六個矩形模塊。 [4]

（1）工藝流程及主要構筑物設計

污水由廠外京溪泵站提升、經壓力管輸送進入廠區，經處理達到 (GB18918―2002)的一級A標準及《廣東省地方標準水污染物排放限值》(DB44/26-2001)一級標準后就近排入沙河涌做支流，作為沙河涌景觀補充水。污水處理采用MBR工藝，污泥處理采用機械一體化污泥離心濃縮脫水機，消毒采用紫外線消毒工藝、除臭采用微生物除臭工藝。

京溪污水處理廠細格柵、曝氣沉砂池與精細格柵合建， MBR生化池采用改良型A2/O生化池。膜池采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維簾式膜,對生化后污水進行泥水分離。設計對該廠采用全面除臭，預處理區、生化處理區及污泥處理區均進行臭氣收集，分區集中除臭，采用填料式生物除臭系統。[5]

（2）應用效果

從京溪污水處理廠建成后的運行結果來看，污水廠出水COD長期穩定在20毫克/升左右,氨氮穩定在2毫克/升左右,總氮維持在12毫克/升左右。由于在項目的設計及設備造型中大量采用的節能降耗的機電產品，對系統進行了合理的分區,特別是采取了諾衛公司獨有的膜系統空氣清洗方式，全廠噸水能耗約為0.4Kw?h，達到國際先進的水平。[6]

2.2無錫城北污水處理廠四期工程運行實例

無錫市城北污水處理廠四期工程規模為5×104m3/d，是改善太湖水質的保證工程。四期工程采用MBR工藝，于2010年1月28日投入試運行。

（1）工藝流程及主要構筑物設計

污水首先經一級機械處理、二級生化處理后，再通過PVDF中空纖維膜進行泥水分離，經臭氧消毒脫色后排放。出水水質執行(GB18918―2002)的一級A標準，尾水部分回用于廠內，其余均排人附近的北興塘河濕地，用于改善河道水環境。

無錫城北污水處理廠四期工程在曝氣沉砂池之后設置兩級精細格柵池，強化預處理，保護MBR膜系統，MBR生物反應池采用兩段缺氧A3/O工藝，在第I缺氧區內利用進水碳源實現完全反硝化，第Ⅱ缺氧區內實現內源反硝化強化脫氮，同時節省外碳源的投加。膜池設計污泥濃度為9.6g/L，停留時間為2.04h，膜組件采用PVDF中空纖維膜。膜過濾出水經消毒后部分回用，部分外排。處理系統中設有碳源投加和化學除磷設施。

（2）應用效果

從無錫城北污水處理廠四期工程建成后的運行結果來看，污水廠出水COD長期穩定在18毫克/升左右,氨氮穩定在0.5毫克/升左右,總氮維持在12毫克/升左右。在運行過程中，通過對生化段MLSS、DO等參數的合理控制，并且對抽吸泵、回流泵等主要設備采取變頻控制，無錫城北污水處理廠四期工程投運來平均噸水電耗僅為0.7 kw?h(包括污水提升、預處理及污泥處理) [7]，相對京溪污水處理廠噸水電耗較高。

3展望

膜生物反應器(MBR)工藝結合了污水生物處理技術與膜分離技術的特點，在有機物降解和脫氮除磷等方面發揮出獨特的技術優勢，使得出水水質更加穩定優越，可直接達到深度處理效果，正適合目前國內污水排放標準逐步提高的趨勢和污水回用的基本要求。而隨著膜制造成本的不斷降低，膜生物反應器工藝不僅節省占地，而且經濟上也越來越有競爭力，因此今后的應用潛力巨大。

MBR未來的研究重點如下：(1)膜污染的機理及防治。(2)MBR工藝流程形式及運行條件的優化。(3)MBR污泥產率與運行條件的關系，以合理減少污泥產量，降低污泥處理費用。(4)MBR生物反應器內微生物的代謝特性及其對出水水質、污泥活性等的影響。(5)MBR工藝經濟性研究。(6)以節能、處理特殊水質對象、兼具脫氮除磷、操作維護簡便、可以長期穩定運行等為目標，開發新型的膜生物反應器。

參考文獻

[1] 章祖良.MBR膜生物反應器在污水處理中的發展及應用[J].科技咨詢2011 (4):148.

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