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水處理化學技術范文1
【關鍵詞】傳統化學法 分類處理 電鍍廢水 鰲合沉淀
中圖分類號:TU8;TU758.7 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2013)35-177-01
1 概述
目前國內普遍存在電鍍廠點多而分散、布局不合理、生產技術落后等現象,建設集中式電鍍基地是解決當前電鍍污染的發展趨勢。由于電鍍品種十分繁雜,加工工藝也在不斷更新,電鍍廢水存在著污染因子種類多、濃度高、理化性質復雜等特點。綜合污水處理廠必須同時具備處理多種污染物的功能。而在電鍍廢水產生、收集階段將不同類型的廢水分別進行收集,將對后續處理有很大的幫助。電鍍廢水根據其所含污染因子特性,大致可分為含氰廢水、含鉻廢水、含金屬離子廢水。若企業具備較好的分流條件,還可根據重金屬離子中和沉淀條件及水量比例大小將含金屬離子廢水細分為含Ni2+廢水、含Cu2+廢水、含Zn2+廢水及含其它金屬離子廢水。
2 常用處理技術
(1)化學法。化學法從近幾十年的國內外電鍍廢水處理技術發展趨勢來看,電鍍廢水有80%采用化學法處理,化學法處理電鍍廢水,是目前國內外應用最廣泛的電鍍廢水處理技術,技術上較為成熟?;瘜W法包括沉淀法,金屬質換法,鐵氧體法、螯合沉淀法等,是一種傳統和應用廣泛的處理電鍍廢水方法,具有投資少,處理成本低,操作簡單等特點,適用于各類電鍍金屬廢水處理。
(2)蒸發濃縮法。蒸發濃縮法是對電鍍廢水進行蒸發。使重金屬廢水得以濃縮,并加以回收利用的一種處理方法,一般適用于處理含高濃度鉻、銅、銀、鎳等重金屬廢水,但因能耗大,操作費用高,雜質干擾資源回收問題還待研究,使應用受到限制。
(3)電解法:電解法是利用金屬的電化學性質,在直流電作用下而除去廢水中的金屬離子,是處理含有高濃度電沉積金屬廢水的一種有效方法,處理效率高,便于回收利用。但該法缺點是不適用于處理含較低濃度的金屬廢水,并且電耗大,成本高,一般經濃縮后再電解經濟效益較好。
(4)離子交換法:離子交換法是利用離子交換劑分離廢水中有害物質的方法,含重金屬廢水通過交換劑時,交換器上的離子同水中的金屬離子進行交換,達到去除水中金屬離子的目的。此法操作簡單,便捷,殘渣穩定,無二次污染,但由于離子交換劑選擇性強,制造復雜,成本高,再生劑耗量大,因此在應用上受到很大限制。
(5)吸附法:吸附法是利用吸附劑的獨特結構去除重金屬離子的一種方法。傳統吸附劑有活性炭、聚糖樹脂、硅藻精土等。實踐證明,使用不同吸附劑的吸附法,不同程度地存在投資大,運行費用高,污泥產生量大等問題,處理后的水難于達標排放。
(6)膜分離法。膜分離法是利用高分子所具有的選擇性進行物質分離的技術,包括電滲析、反滲透、膜萃取等。利用膜分離技術一方面可以回收利用電鍍原料,大大降低成本,另一方面可以實現電鍍廢水零排放或微排放。缺點是膜需經常更換,運行成本較高。
(7)生物處理技術。生物處理技術是通過生物有機物或其代謝產物與重金屬離子的相互作用達到凈化廢水的目的。隨著重金屬毒性微生物的研究進展,生物處理技術日益受到人們的重視,采用生物技術處理電鍍金屬廢水呈發展勢頭。目前該技術更多的還處于研究和試用階段,應有還不是很廣泛。
3 工藝流程
電鍍廢水傳統化學法處理由調節池、加藥箱、氧化池、還原池、中和反應池、pH調節池、絮凝池、斜管沉淀池、廂式壓濾機、過濾器等組成。流程圖如下:
含氰廢水在調節池①匯集,均化水量和水質后,由泵提升至氧化反應器,自動投加氧化劑和堿(NaClO和NaOH),把CN?氧化為CNO-,然后再投加強酸,再次投加NaClO,在不同的PH條件下實行二次破氰。反應后廢水自動溢流到中間池。反應條件:一次破氰PH:10.5—11.5,ORP為300 mV,二次破氰PH:8—9,ORP為650 mV左右。
含鉻廢水在調節池②匯集,均化水質和水量后,由泵提升到還原反應器,廢水在OPR儀表控制下自動投加還原劑,把Cr6+還原為Cr3+,然后投加堿,使Cr3+形成Cr(OH)3,反應后廢水自動溢流到中間池。反應條件:PH3.0—3.5,ORP電位300mv。
中間池廢水在PH儀表控制下,自動投加石灰乳及絮凝劑,將PH調節至適當的范圍,使各種重金屬離子形成堿鹽沉淀。反應條件:PH10.0—11.0左右。
經充分混凝反應形成大量礬花的廢水匯集于中間水池,再由泵提升至斜管沉淀池進行固液分離,根據“淺層沉降原理”,在沉淀池中加設蜂窩斜管,增大沉降面積,并改善沉降過程中的水力條件,使污泥顆粒在穩定的層流狀態下沉降,從而達到沉降效率高和容積利用率高的特點。
由斜管沉淀池泥斗收集的污泥定期排放至污泥干化池,再由濃漿泵泵入板框壓濾機進行干化處理。
斜管沉淀池上清液自流入PH回調池,采用自動控制技術對PH進行調節,保證PH值控制在國家允許的排放范圍內。
4 反應機理
(1)含氰廢水處理。破氰過程為兩級堿性氯化法,破氰劑選用NaClO,相對其它藥劑而言,其投藥方便安全、投藥量易于控制、污泥量少。采用次氯酸鈉氧化法處理廢水中的氰化物,其反應式如下:
CN-+ClO-+H2O=CNCl-+2OH- CNCl-+2OH-=CNO-+Cl-+H2O
進一步氧化,反應式如下:
2CNO-+3ClO-+H2O=N2+CO2+3Cl-+2OH-
(2)含鉻廢水的治理。電鍍廢水中的六價鉻離子,用還原劑還原為Cr3+,再與氫氧根產生沉淀除去。一般使用焦亞硫酸鈉作還原劑,其反應式如下:2Cr????2O72- +3S2O52- +10H+ 4Cr3++6SO42-+5H2O
Cr3++3OH-Cr(OH)3
(3)重金屬離子的處理。重金屬離子只要調節適當的PH值,即會生成相當的氫氧化物沉淀。反應式如:Men++nOH-=Me(OH)n
反應后出水,自流或泵入斜管沉淀池,使各種氫氧化物在斜管區很快沉降, 上部溢出水再經碳濾(或砂濾)后達標排放,下部污泥經板框壓濾機壓濾后外運作無害化處理。
(4)螯合沉淀。上述傳統化學沉淀法在當前使用比較廣泛。但由于不同的重金屬離子生成氫氧化物沉淀時的最佳pH值不同,其去除往往不能兼顧。同時,目前電鍍過程中光亮劑等使用量有所增加,重金屬離子容易與其形成絡合物而難以沉淀。而采用添加DTCR重金屬離子捕集劑的螯合沉淀法則很好地解決了這個問題。DTCR 為長鏈高分子物質,含有大量的極性基,它能捕捉陽離子并趨向成鍵而生成難溶的氨基二硫代甲酸( TDC)鹽。生成的TDC 鹽有部分是離子鍵或強極性鍵(如TDC—Ag ) , 多數是配價鍵( 如TDC—Cu、TDC—Zn、TDC—Fe) 。同一金屬離子螯合的配價基極來自不同的DTCR分子,這樣生成的TDC鹽的分子是高交聯的、立體結構的,原DTCR的相對分子質量為(10~15)萬,而生成的難溶螯合鹽的分子質量可達數百萬甚至上千萬,故這種金屬鹽一旦在水中生成,便有很好的絮凝沉析效果,且進入污泥后難以返溶。
5 結果與討論
(1)采用分類預處理、再合并處理的綜合性電鍍廢水的處理方法,出水效果穩定、操作簡單、占地面積小、污泥生成量少、造價及運行成本低,對處理電鍍廢水是一個經濟、可行的技術。
(2)目前國內對氰化物的去除也有采用一級破氰的辦法,可簡化操作流程和節約成本,在理化因子控制好的情況下通常也能達標,但穩定性與可靠性不如二級破氰。
(3)重金屬離子的去除,利用了螯合沉淀機理,解決了傳統化學法由于各種重金屬中和沉淀條件不一及存在絡合物而造成的部分重金屬指標超標問題。
(4)上述方案未考慮電鍍廢水中水回用問題。在電鍍生產流程中,前段清洗用水完全可以利用經上述處理后的廢水。但要把廢水用于調配電鍍槽液等,還必須經過離子交換或反滲透等深度處理。
(5)傳統化學法可以與其它辦法配合使用,達到經濟上更加可行,環境效益更加明顯的處理目標。
參考文獻:
[1]魏先勛.環境工程設計手冊[M].長沙:湖南科學技術出版社.1992.83~85.
[2]張建梅,韓志萍,王亞軍.重金屬廢水的生物處理技術[J].環境污染治理技術與設備,2003,4(4):75~78.
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水處理化學技術范文2
關鍵詞:電廠;化學;水處理技術;應用
前言
目前電廠機組生產規模不斷擴大,而且隨著機組運行各項參數的改變,電廠的化學水處理工藝也日趨復雜化。由于面對較多的化學水處理系統,需要許多重復的運行管理機構,這就需要對化學水處理系統進行集中化的綜合控制,這種控制模式也必將成為化學處理技術的發展趨勢。而且利用集中的綜合化控制模式不僅可以有效的降低工作強度,而且可以在利用較少的人員的基礎上,確保工作效率的提高,可以有效降低生產成本,提高生產的安全性和自動化水平。
1 電廠化學水處理技術的特點
由于在當前科學水平不斷提高的情況下,各項新技術也在電廠中進行廣泛的應用,這就使水處理設備、方式、工藝和監測方法等多個方面都發生了較大的變化,給電廠化學水處理技術帶來了新的特點。
1.1 設備集中化布置
傳統的電廠化學水處理系統中,通常會按照設備功能的不同進行布置,由于化學水處理系統種類較多,所以在布置上需要占有較多的面積,而且各設備都處于分散的狀態下,不僅不利于生產,也不利于管理的需要。而集中化的化學水處理系統其整個流程都得以不斷的優化,設備布置上不僅立體、緊湊、而且較為集中,有效的節約廠房的面積和空間,使設備之間能夠實現良好的配合,對提高設備的綜合利用率及運行管理水平起到了非常重要的作用。
1.2 生產集中化控制
集中化的電廠化學水處理系統其可以將各個子系統的控制統合為一套綜合化的控制系統,其控制系統利用可編程邏輯控制器(plc)和上位機的2級控制結構,利用plc來實現各設備上的數據采集和控制,而且在上位機和pcl之間利用數據通信接口實現通信的需要,設置化學總控制室,而總控制室的上位機利用局域網的總線形式將各子系統進行集中聯接,從而使整個化學水處理系統可能實現集中監測、操作和控制。
1.3 方式以環保和節能為導向
近年來,隨著對環境保護的重視度不斷提高,為了盡可能的減少水處理過程中所產生的各種污染,隨著環境保護意識的提高,水處理也開始朝著綠色概念方向發展,實現零排污和零清洗。電廠作為水資源消耗的大戶,在當前水資源可持續發展戰略下,需要合理的利用水資源,提高水的重復利用率。所以在電廠中,需要依靠先進的技術和管理制度,從而實現水資源的循環利用,目前部分電廠中已實現了廢水的零排放,對于水資源只進行取水,而不再向水體及環境中排放任何廢水,這樣不僅實現了水資源的節約,而且也避免了對環境所帶來的污染。
1.4 工藝多元化
在以前電廠水處理工藝中,其工藝較為單一,而目前電廠水處理技術則向多元化方向發展。而且在化工材料技術的快速發展下,各種新型的處理技術開始在水質處理中進行應用,不僅使水處理工藝更加多樣化,而且也有效的達到水處理的效果。
1.5 檢測方法方式日趨科學化
目前在對化學水進行檢測時其檢測和診斷技術都不斷的發展和進步,檢測方法和方式更加科學化,利用化學診斷方式,不僅做到了事前防范的作用,而且可以實現在線診斷,分析方式上也實現了痕量分析,檢測和診斷技術的成熟,有效的保證了機組運行的安全性和穩定性,減少甚至時避免了事故的發生。
2 電廠鍋爐補給水的處理
電廠鍋爐在運行過程中,需要加入補給水,而這補給水不能利用不加處理的水,因為自然水資源中含有的物質極易與鍋爐內的部分物質發生反應,從而導致鍋爐受到腐蝕,影響鍋爐運行的安全性,而且鍋爐的運行成本和作業效率也會不同程度的降低。所以需要對自然水資源進行處理后才能作為補給水。而一旦補給水工藝環節處理不好,則會導致鍋爐內體產生腐蝕性化學物質,在管壁和受熱面上進行沉積,而形成鐵垢,使其阻礙熱傳導的進行,同時由于爐體內壁會有坑點出現,從而增加阻力系數,而當管道受到一定程度的腐蝕時,則會導致管道發生爆炸,發生安全事故,給企業帶來巨大的財產損失。
2.1 除氧防腐
目前,除氧防腐的途徑主要有三種,一是通過物理的方法將水中的氧氣排出;二是通過化學反應來排除水中的氧氣,使含有溶解氧的水在進入鍋爐前就轉變成穩定的金屬物質或者除氧藥劑的化合物,從而將其消除,常用的有藥劑除氧法和鋼屑除氧法等;三是通過應用電化學保護的原理,使某易氧化的金屬發生電化學腐蝕,讓水中的氧被消耗掉,達到除氧的目的。目前很多電廠都是采用的熱力除氧防腐技術,其是通過給鍋爐內加水,再將水加熱到沸點,從而使氧的溶解度降低,而水中的氧氣不斷的排出,這種方法易于操作,較為簡單和方便,所以得到廣泛的應用。而真空除氧技術則更適宜對熱力鍋爐、負荷波動大而除氧效果不佳的鍋爐上使用,利用此種方法只需在水面30℃~60℃情況下即可達到除氧的目的。而化學除氧防腐技術的方法則較多,但其除氧防腐的效果都很好。
2.2 加氧除鐵防腐
目前在電廠鍋爐補給水系統中,當鐵含量的較高時,則由于內體受到較嚴重的腐蝕作用,極有可能造成氧化鐵污堵和結垢等腐蝕現象的發生,所以在這種情況下,電廠都會采取給水加氧技術來進行解決。目前電廠給水加氧處理通常包括給水加氧和加氨處理,通過給水加氧技術的應用,可以有效的改變補給水的處理方式,使鍋爐給水的含鐵量降低,抑制省煤器入口管和高壓加熱管等部位的腐蝕速度,從而可以起到有效的降低鍋爐水冷壁管氧化鐵的沉積速率,同時也可以使鍋爐化學清洗周期得到延長。
補給水加氧技術是充分利用了氧在水質純度很高條件下對金屬的鈍化作用,其是在進行給水加氧的方式下,通過不斷向金屬表面均勻的供氧,從而使金屬表面能夠形成一層致密穩定的雙層保護膜。這是因為在流動的高純水中添加適量氧,可提高碳鋼的自然腐蝕電位數百毫伏,使金屬表面發生極化或使金屬的電位達到鈍化電位,在金屬表面生成致密而穩定的保護性氧化膜。直流爐應用給水加氧處理技術,在金屬表面形成了致密光滑的氧化膜,不但很好地解決了爐前系統存在的水流加速腐蝕問題,還消除了水冷壁管內表面波紋狀氧化膜造成的鍋爐壓差上升的缺陷。為了更好的提高給水加氧處理技術的效果,則需要配備全流量凝結水精處理設備,因為這樣可以有效的保證水質的純度,是給水加氧處理技術能夠實施的前提,而且更易于對給水的各項參數進行控制。
在進行給水加氧處理前則需要對鍋爐進行化學清洗,使其在運行過程中所產生腐蝕產物都得到清除,從而使爐前系統獲得最薄的保護性氧化膜。但利用給水加氧技術時有一點需要明確,其先決條件有兩種,其一是水質的高純度,其二是須有水流動。即需要在流動的高純水中加入氧氣才能使金屬表面產生保護性氧化膜,從而達到良好的防腐效果。
參考文獻
[1]王晶.反滲透在電廠水處理中的應用[j].中國高新技術企業,2011(25).
水處理化學技術范文3
關鍵詞:電廠;化學水處理;膜技術
電能是經濟社會發展的重要能源保障,因此,電廠在發展過程中一定要保證能源的供應,在熱力發電系統中,水質的好壞對發電設備的運行情況有很大影響。沒有經過水處理的水在使用過程中會導致電力設備在運行過程中的安全性和經濟性受到很大的影響,同時也會導致設備的維修成本增多,因此,選擇一個非常合適的化學水處理工藝就非常重要,這樣能夠更好的保證熱力系統的各種水質指標都是合格的,同時,也能更好的保證電力生產的高效性和環保性。在電力系統中,水處理工藝是非常多的,通常的情況下是采用機械過濾的方法將水中懸浮物和各種膠體類的雜質進行去除,然后采用軟化的方式將水中的硬度進行去除,在這個過程中可以采用混床、陰床或者是陽床這樣能夠更好的去除水中的離子,在這些工藝方法中,也是可以使用離子交換樹脂工藝。在整個生產過程中,非常容易排放出酸堿化學污染廢液,同時也無法實現連續生產,這樣也會導致勞動強度過高,在操作和維護方面也非常復雜,設備在進行安置的時候需要的空間也非常大,在進行制水的時候成本也非常高,因此,在進行水處理的時候為了更好的保證水質的效果,對樹脂再生操作者的技術熟練性要求非常高,而且,在進行操作的時候,對酸堿廢液的排放環保要求一定要進行保證,這樣才能夠更好的對環境進行保護。在傳統的制水工藝中,進行操作的時候主要的步驟分為以下幾個部分,將原水進行水處理,然后經過陽陰床進行一級除鹽,接下來進行混床的除鹽,最好實現鍋爐補給水。
1 膜分離技術
1.1 膜分離技術定義
膜分離技術在進行使用的時候主要是利用外力來實現推動作用,然后將有選擇透過性的特制薄膜制作成為一個選擇的障礙層,這樣會導致混合物中的某些非常容易通過,而其他成分則會被截留,這樣就實現了分離、提純以及濃縮的效果。在膜壁上有很多的小孔,這些小孔在孔徑上存在著很大的差別,根據孔徑的大小可以將其劃分為以下幾種,分別是反滲透膜、納濾膜、超濾膜、以及微濾膜。膜分離技術主要分為反滲透、納濾、超濾以及微濾等。
1.2 全膜分離技術
現在,在很多的電廠水處理中,鍋爐補給所用的水通常都是經過全膜分離技術處理的,這種技術又被稱為三膜處理技術,經過這種處理技術處理過的水在水質方面實現了和經過陰、陽混床處理的水質達到了相同效果,同時也不會出現酸堿再生的情況,不會出現排放廢液的情況,在進行處理的時候自動化程度也非常高。
1.3 超濾
超濾膜在進行使用的時候,主要是應用了壓力的作用,這樣能夠更好的將水中的各種顆粒、膠體以及分子量較大的雜質進行去除的活性膜,這種處理技術主要是利用壓力來實現驅動,而且是進行多孔膜的截留,這樣在分離范圍方面也實現了新的發展。
1.4 反滲透技術
反滲透技術是一種非常先進的節能膜分離技術,在進行應用的時候能夠實現大于溶液滲透壓的作用,而且,在使用的時候能夠更好的將細菌和離子等雜質進行去除,這種技術對無法透過辦滲透膜的雜質進行了物質和水的分離。反滲透膜是一種高分子材料,在進行制作的時候經過了非常特殊的工藝進行處理,而且,在進行使用的時候實現了只能透過水分子的特點。反滲透裝置中一個非常重要的部件就是膜元件,這種物質能夠更好的實現導流層、半透膜以及隔網膜按照一定的順序進行粘合,而且能夠非常好的在排孔中心管上進行卷制。原水在經過加壓處理以后能夠實現從元件一端進入到隔網層中,然后將一部分鹽類物質控制在導流層,將其從順導流網管道中進行排出,這樣最終留下的就是淡水。反滲透膜膜孔的孔徑非常小,這樣能夠更好的將水中的溶解鹽、微生物、膠體和有機物進行去除,這樣能夠更好的保證水質沒有污染,而且在能耗方面也非常低,在進行處理的時候操作也非常簡單,工藝方法也非常方便。
1.5 膜分離技術特點
膜分離技術在進行應用的時候特點非常明顯,在進行膜分離的時候使用的設備非常緊湊,而且結構非常簡單,在進行操作和維修方面也非常好。在分離性能方面非常穩定,這樣能夠更好的保證水質的高品質,同時能夠實現連續生產。設備在進行安裝的時候體積非常小,因此占地面積非常小,在進行操作的時候安全性也非常高。
2 電廠化學水處理中膜技術的應用
2.1 膜技術的應用
循環流化床機組在設計鍋爐的補給水系統時,其設計規模是供水量 2×70m3/h。產水的水質要求需要符合循環流化床鍋爐的給水規范:SiO2
2.2 膜技術的應用
小型電廠通常以焚燒生活垃圾發電,兩套往復爐排式焚燒鍋爐,單臺處理的能力在500t/d;兩臺9MW中壓單缸沖動凝汽式汽輪機組,在這其中,鍋爐補給水系統的設計規模在供水量2×12t/h,采用的原水是當地的河水,使用的是預處理全膜處理工藝(UFRO-EDI)的方式進行處理,控制部分采用的是DCS自動控制系統,產水的水質要求為符合中壓鍋爐的給水規范:SiO2
3 結束語
電廠在進行化學水處理的時候采用膜分離技術能夠更好的保證鍋爐補給水的質量,因此,能夠更好的解決傳統工藝中存在的問題,同時也能更好的保證不會出現環境污染的問題。
參考文獻
[1]郝培龍,魏延華,吳榮強.電子水處理技術在電廠循環水處理中的應用[J].節能與環保,2009.
水處理化學技術范文4
關鍵詞:電廠;化學水處理;膜技術
中圖分類號:TK223.5 文獻標識碼:A 文章編號:
在電廠的熱力發電系統中,水品質的好壞將會直接影響到電廠發電設備運行是否安全經濟。如果是沒有凈化處理過的水,其中含有較多的雜質,則在這些雜質進入到水汽循環系統中就會造成熱力設備出現腐蝕、結垢、積鹽等,在影響電力設備安全運行的同時,還大大降低了運行的經濟性,無形中增大了檢修的工作量以及相應的運行成本。為此,能夠選擇一個較為合適的化學水處理工藝就在此顯得至關重要,既可以保證在熱力系統中所需要的各類水質指標,又能夠順應其高效低耗環保的運行要求。在電力系統中,水處理工藝相對較多,通常是先采用機械過濾的方法將水中懸浮物及各種膠體類的雜質去除,然后再采用軟化的方式去除水的硬度,比如采用混床、陽床、電滲析、陰床、反滲透等去除水中離子,同時,在這些工藝方法中,我們均使用了離子交換樹脂,為此就會存在用酸堿再生離子交換樹脂讓它性能再恢復。為此,在整個的生產過程中,既會排放出酸堿化學污染廢液,又無法進行連續的生產,勞動強度高,操作和維護復雜,設備占地面積大,制水成本高。同時,水的品質會嚴重依賴樹脂再生操作者的技術熟練性,而另外一個關鍵點是排放酸堿廢液與時下越來越高的環保要求不符。傳統制水工藝典型操作如下:
原水預處理陽陰床一級除鹽混床除鹽鍋爐補給水。
一、膜分離技術
近些年來,快速發展的膜分離技術給純水的制備增添了一種新的解決方案。膜分離技術是眾多相關技術的統稱,利用一些特殊制造的多孔材料,選擇性地將水和水中雜質進行區別分離。在鍋爐補給水制備工藝中,我們可以采用反滲透替代陽陰床一級除鹽,用 EDI替代混床離子交換的方式,流程為:原水預處理反滲透 (RO)電除鹽 (EDI)鍋爐補給水。
膜分離技術定義
膜分離技術指的是通過外力的推動,將有選擇透過性的特制薄膜作為一個選擇障礙層,讓混合物中的某些組分容易透過而其他組分難透過被截留,實現分離、提純、濃縮的作用。膜壁上充滿著各類小孔,根據孔徑的大小可細分為:反滲透膜(0.0001-0.005μm)、納濾膜(0.001-0.005μm)、超濾膜(0.001-0.1μm)、微濾膜(0.1-1μm)、電滲析膜等。膜分離技術包括反滲透(RO)、納濾(NF)、超濾(UF)、微濾(MF)和電除鹽(EDI)等技術。
全膜分離技術
在現在的電廠水處理中,鍋爐補給所使用的水已逐步使用全膜分離技術,俗稱三膜處理工藝(UF-RO-EDI)。通過此種處理,其出水水質可實現陰、陽混床出水水質,而無需酸堿再生,沒有廢液的排放,自動化的程度相對較高。
超濾(UF)
超濾膜是一種在壓力的作用下,除去水中的各類顆粒、膠體和分子量相對較大的活性膜。其靠壓力進行驅動,屬于多孔膜上的機械截留方式,分離范圍是大分子物質、膠體、病毒等。
4、反滲透技術
反滲透技術是種先進的節能膜分離技術。在大于溶液滲透壓作用下,依據細菌、離子等雜質無法透過半透膜的原理從而實現這些物質和水的分離。反滲透膜是高分子材料經特殊工藝制作而成的半透膜,只允許透過水分子,不允許溶質通過。反滲透裝置中的一個主要部件是膜元件,其將導流層、半透膜、隔網膜按一定順序粘合,卷制于排孔中心管上。原水經加壓從元件一端進入隔網層,一部分水及少量鹽類經半透膜到導流層,順導流網通道經中心管壁微孔流入中心排出,進而成為淡水。剩余的水及大部分的菌類、溶質等經隔網層從膜元件另一端排出成濃縮水。
介于反滲透膜膜孔徑非常小,可以有效地將水中的溶解鹽、微生物、膠體、有機物等去除,有出水水質好、無污染、能耗低、操作簡便、工藝簡單等優點。但是,另一方面反滲透產水還無法滿足中高壓鍋爐對于用水的要求,還需作進一步的除鹽工作。
5、電除鹽(EDI)技術
電除鹽技術依靠電場作用,將水中的無機離子除去,這是一種近些年來出現的新型純水制備技術。將傳統的離子交換技術和電滲析技術有機結合,既克服了離子交換工作不連續、需消耗酸堿再生等的不足,又很好的彌補了電滲析無法深度脫鹽的缺點,其出水水質可以有效的滿足鍋爐用水對硬度、電阻率和硅的要求。
EDI膜堆由夾在兩電極間一定對數的單元組成。單個單元內都有兩種不同的室:待除鹽淡水室和雜質離子收集的濃水室。淡水室使用混合均勻的陽、陰離子的交換樹脂填滿,這些樹脂在兩個膜之間:只可以通過陽離子的陽離子交換膜以及只可以透過陰離子的陰離子交換膜。樹脂床利用加在室兩端的直流電進行連續的再生,電壓使進水中的水分子分解成 H+及 OH-,這些離子受電極吸引,穿過陽、陰離子交換樹脂向所對應膜遷移。這些離子經交換膜進入濃室,H+和 OH-結合成水,而對于此類的H+和 OH-的產生及遷移,則是樹脂連續再生的機理。一旦進水中的Na+及 Cl等離子吸附到相應離子交換樹脂上,就會像普通混床內離子交換反應,置換出 H+及 OH-。離子交換樹脂內的雜質離子如果也參與到H+及OH-向交換膜方向遷移,它們將連續穿過樹脂到透過交換膜進入濃水室。雜質離子因相鄰隔室交換膜阻擋而無法向對應電極方向遷移,這些雜質離子最終集中到濃水室,可將含有雜質離子的濃水排出膜堆。
6、膜分離技術特點
膜分離技術有以下優點:①膜分離設備緊湊,運動部件少,結構簡單,易于操作、維修,易自動控制。②性能穩定、產水品質高且可連續生產。③可在常溫下進行分離操作,安全,無酸堿排放,無污染。④膜分離耗能低,效率高,設備體積小,占地少。
二、電廠化學水處理中膜技術的應用
1、膜技術的應用a
神華準格爾能源有限責任公司矸電公司的裝機容量是2×330MW,循環流化床機組,在設計鍋爐的補給水系統時,其設計規模是供水量2×70m3/h。產水的水質要求需要符合循環流化床鍋爐的給水規范:SiO2
水處理化學技術范文5
【關鍵詞】 :化學工藝 ;廢水處理 ;實際應用
處于當前社會環境中,廢水量規模不斷在擴大,而廢水的來源種類也是比較多方面的,譬如:工業廢水、生活廢水、實驗室廢水等諸多種類。而在應對這些廢水處理工作上的難度較大,需要現階段比較先進的技術方法進行廢水處理工作,有效的防止廢水外排放對環境、公眾健康產生影響?;瘜W工藝對于廢水處理是比較有效的,也是現階段比較常用的廢水處理工藝方法之一。特別是在難以凈化的廢水方面,化學工藝運用成效是非常不錯的,因此,要重視該方法的充分運用。
1.廢水處理概述
社會上的廢水的來源主要有三種:工業廢水、生活廢水、實驗室廢水。廢水外排放會引發較嚴重的污染,其不但破壞了生態環境,同時還對人體健康產生非常大的傷害,由此,進行廢水處理工作是非常迫切的、有必要的。當前國內的廢水亂排放現象是非常普遍的,其導致的破壞、損失也不斷地在加大,特別是混合性廢水?;旌闲詮U水是由多種廢水混合而成,其中產生的化學反應會對環境危害的具有持久性的?;趶U水控制方面來說,由于各方面因素的制約,針對廢水源頭進行控制工作開展難度是非常大的,這是由于生活、工業產生的廢水是無法規避的。因此,針對廢水處理,只能夠從后續的廢水處理方面進行處理,運用科學、有效的廢水處理技術、工藝手段完成凈化,進而實現其造成的破壞、損傷最小化。
2.化學工藝在廢水處理過程中需要遵循的原則
當前化學工藝在廢水處理中應用的基本原則主要有以下幾點 :
2.1充分運用廢水特點
就進行廢水處理工作方面來說,要想實現較高的工作成效性、可靠性,首要的就是相關廢水處理工作人員對于其的認識和掌握。特別是對廢水中含有的污染成分、化學特點等方面的把握,這需要廢水處理工作人員具備該方面的專業知識、專業技能,這樣才能夠在廢水處理過程中提高工作的實效性、目的性、時效性。除此之外,在完成上述工作的前提下,還要盡可能地增強廢水處理工作中獲得的經濟效益,這是由于廢水中不是只有有害物資,還包含一些有利的物資,可以將這些有利物資進行回收在使用,進而充分的發揮其價值效用。
2.2嚴格遵循分離原則
在進行廢水處理工作的整個過程中,必須要嚴格遵循分離原則。執行分離原則就是要最大限度的將廢水、清潔水資源之間進行有效地分離,旨在防止其間出現影響問題。譬如:就生活廢水方面來說,在外排放、處理的過程中必須要根據生活廢水的外排放渠道完成適當地分離放置,進而防止其和生活方面的作用導致排放水出現交叉問題。其中需要重視的一個問題是:廢水排放出現滲漏,如果生活廢水的排放渠道出現了滲漏,混合到人們日常使用的水系統中,這會嚴重的危害人們的身體健康。除此之外,在工業廢水處理過程中,也要高度關注分離處理工作,盡可能的避免工業廢水中含有的重金屬、有害物資混入人們日常使用的水系統當中,進而給人們生活、健康帶來不利影響。同時還要注意與自然生態環境進行有效地分析,必須嚴格完成環境維護工作。
2.3嚴格遵循分類原則
在進行廢水處理工作的整個過程中,還要注意的一個問題就是:分類問題。廢水處理分類原則主要是指要對廢水進行仔細、深入的剖析和研究,旨在可以全面的掌握廢水的具體組成成分,進而針對其成分進行相應的處理工作,同時還能夠對其中不同的污染物質進行適當地分類。污染物質的分類原則是遵循廢水的污染程度實行的,這樣的分類方式能夠在很大程度上提高廢水處理工作的效率,同時還能夠有效的防止后續產生的化學反應對環境、人們產生不利影響。
3.化學工藝在廢水處理過程中的實際應用
具體到廢水處理過程中化學工藝的實際應用案例中來看,當前比較常見的處理方法有以下幾個方面的內容 :
3.1氨氮廢水處理方法
在進行工業生產的過程中,其中比較常見的一種廢水是:氨氮廢水。氨氮廢水的出現大多是在工業、焦化廠等生產過程中產生的,這時由于其生產過程中包含著豐富的氨氮成分。由此,如果不經凈化處理任意的外排放會對水資源造成很大的污染,譬如:河水富營養化,這種污染主要是由于氨氮廢水排放到河水中導致的,而且氨氮廢水是具有較強的毒性,這對人體健康產生非常大的威脅也由此表明這類廢水處理工作的緊迫性。而針對氨氮廢水這一類的廢水處理普遍采用的凈化手段:一種是化學沉淀法;另一種是生物法。其中化學沉淀法,這種凈化手段是非常常見的化學工藝處理措施,在具體的處理過程中,需要擇選適宜、合理的試劑,,要確保擇選的試劑可以與氨氮成分物質產生化學反應,并完成沉淀。這種方法能夠有效的降低廢水中的氨氮含量。
3.2丙二醇廢水處理方法
針對丙二醇廢水處理方面來講,由于丙二醇食欲是一種比較常見的有機溶劑,由此,針對根據其特性采取比較有效的處理方法。這類廢水比較有效而又便捷的處理方法,一種是電化學氧化法,另一種是活性炭吸附法。其中電化學氧化法對處理廢水過程中比較常用的一種化學凈化方法。電化學氧化法的運用,是通過合理、適當的氧化劑來完成丙二醇凈化處理工作,進而可以將丙二醇轉化成丙二酸,最后在借助堿性物質的混合來完成中和。
3.3吹脫法的應用
針對廢水處理 有一個比較典型的化學工藝手段還是吹脫法。吹脫法可以在硫化氫、氰化物、氯化物等方面含量較高的廢水上實現很好的處理工作效果。吹脫法這種化學工藝處理手段操作是比較簡便的,而且還能夠取得不錯的效果;其還能與別的化學試劑進行有效融合使用,進而在很大程度上增加其廢水的處理工作的成效。
結語
總而言之,針對廢水處理過程中使用的化學工藝來說,有效的運用化學工藝處理手段能夠增強廢水處理工作的成效和價值,同時要重視廢水處理過程中應當一些處理原則,嚴格把關廢水處理,進而能夠增強化學工藝在廢水處理過程中運用的可靠性。
【參考文獻】:
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水處理化學技術范文6
據《浙江日報》報道,從位于浙江省臺州市天臺縣國清寺旁的山路蜿蜒而上,有一片“世外桃源”——石梁鎮塔頭坑村。在村頭小溪邊,一大片白色柵欄圍起來的美人蕉開得正艷?!斑@不僅是一處景觀,更是一個污水處理裝置。”村支書陳達富說。
“這是厭氧池,全村的生活污水通過管道收集到這里,先經過厭氧處理,分解有機物;然后是鵝卵石過濾,最后通過美人蕉發達的根系吸收。經過處理后的清水,可以直接澆灌溪邊的稻田?!标愡_富說。
而在天臺縣雷峰鄉崔一村,養殖小區排出的豬糞和村內污水被統一納入排污管網,作為沼氣發酵的原料。經過沼氣池的厭氧處理,把污水轉化成為可利用的沼液、沼渣。沼液通過噴滴灌技術,經過一根根細細的鐵管被輸送到村子的梨園里,完成了“畜-沼-果”的生態循環。
生物工程技術的迅猛發展為生物處理技術的升級提供了契機,利用現代生物技術處理一些難降解的廢水成為當前經濟與環境平衡發展的必然趨勢。像上述天臺農村使用的生物處理技術與其他處理技術結合開發出的一些組合處理工藝,大大提高了凈化能力,是水處理技術近期發展的一大特點。行業增長最快,但高度分散
在水處理過程中,水處理化學品、藥劑發揮著重要作用并得到了廣泛應用,更在不斷的發展過程中呈現高速增長趨勢、尤其是我國工業的快速發展,政府對環保治理力度的不斷加強,使得中國成為全球水處理化學品和服務領域增長速度最快的國家。
分析人士稱,目前中國水處理的產業鏈中,水處理化學品行業仍處于初級階段,2010年其產值為85億元(僅指化學品)。隨著國內政策法規、資源短缺、水價上漲,以及對環境的關注所帶來的動力,同時由于科技進步的驅動,市場將釋放出對水處理化學品的強勁需求。
造紙、石油和化工、紡織、發電和金屬冶煉等行業的廢水排放,需要更高效的特種化學品如凝聚劑、絮凝劑等進行處理。當前水處理設備如膜法,正在替代低端化學品,與各類膜產品的發展相配套,也促進了特種化學品,如洗滌劑、阻垢劑、殺菌劑等的發展。這些化學品“十二五”時期將以年10%-15%的速度增長,在2015年將達137億元;如考慮相關設備、化學解決方案和服務,其市場價值更為巨大。
盡管中國水處理化學品市場吸引力很大,但這一行業目前仍處于高度分散狀態,且由國內民營企業所主導。德勤會計師事務所認為,造成這一分散局面的主要原因是大宗化學品相對較低的門檻,這吸引了數百家國內的小型企業。
數據顯示,在2009年,前10大企業所占市場份額小于50%??鐕髽I已經占據了前10大企業中的4家:愛森、納爾科(藝康—納爾科集團)、亞什蘭和奧麒化工(龍沙集團)。
德勤的報告預計,未來3到5年,水處理化學品行業將會整合,實力更強的企業將獲得更大的市場份額,而具有能為市場所接受的獨特能力的新企業也會出現。
德勤稱,客戶需求未來會趨向于更高端的化學品,這將提高進入門檻并淘汰實力較弱的企業,對行業整合起到促進作用??焖侔l展的水處理系統(如過濾器和膜產品)正在取代低端化學品,而缺少規模效益或技術實力的小企業也可能被淘汰。
目前,國內多數水處理化學品生產企業(跨國企業、研究機構和民營企業)同時服務于市政以及工業水處理,而國有企業附屬子公司主要提供工業水處理服務??鐕笠I解決方案
中國水處理化學品制造商顯示出較高的利潤水平,2009年息稅前利潤率約9%-14%。“解決方案和現場服務是提高盈利水平的積極因素。一線企業解決方案和現場服務的相應毛利率可以超過50%,而二線企業在30%-40%之間?!钡虑诜Q。
在華的跨國企業正在引領解決方案和現場服務這一潮流。例如,在工業水處理應用中,跨國企業更傾向于覆蓋廣泛的應用領域,并提供復雜的產品和服務(從大宗化學品到特種化學品、解決方案和現場服務)。此外,一些跨國企業已經進一步整合了水處理價值鏈上的技術和系統(例如膜)。
德勤的報告建議,為確保順應對水處理化學品需求的轉變趨勢,中國企業需要從大宗化學品轉向特種化學品,乃至解決方案和服務。這些舉措的關鍵成功因素是研發和技術服務能力,這些能力將確保未來的利潤水平和可持續發展。
德勤中國化工行業負責人觀洋分析,水處理行業屬中國“十二五”規劃明確的七大戰略性新興產業之一的節能環保產業,中國政府提出的發展重點是新設備的產業化、新型解決方案的研發,以及相關服務業。與市政應用相比,工業水處理通常對化學品的需求量更大,要求更高,不同行業需要有不同的水處理化學品及其解決方案,這方面跨國公司更具有優勢。
全球領先者納爾科把解決方案的概念提升到咨詢服務范疇,幫助客戶優化流程步驟。亞什蘭在上海建有中國研發中心,為國內造紙企業提供諸如降低能耗、降低水耗、保護環境為目標的一系列方案。
跨國化企布涉水“棋局”
跨國化企不斷以新的投資,加快布局中國市場的步伐。GE公司把中國視為重要的戰略市場,整合了中國水處理價值鏈包括設計、采購與施工(EPC)和運營與維護;通過其在華的兩家企業,提供從化學品生產到運營維護的服務;作為GE公司2010-2013年20億美元投資計劃的一部分,GE無錫工廠近期已將膜產能擴大了一倍。
巴斯夫在南京投資建設了水處理和造紙化學品生產裝置,規模為年產4萬噸季銨型陽離子單體和2萬噸陽離子聚丙烯酰胺。該裝置近日即將投產,以滿足快速增長的水處理業對絮凝劑等的需求。巴斯夫亞太區總裁侯宇哲博士表示,中國乃至整個亞洲的水處理和造紙化學品行業增長非常迅速,在南京投資新建水處理和造紙化學品裝置,體現了巴斯夫對可持續發展的堅定承諾。此外,巴斯夫去年4月完成了對德國超濾專家瀅格公司的收購,目前已獲瀅格在華企業的飲用水、污水處理和海水淡化業務。