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【汇总】各类工业废水成分及水质

十类工业废水成分及水质盘点

一、屠宰废水

我国大部分城市已基本上实现了禽畜的定点集中屠宰,同时随着人们生活水平的不断提高,屠宰场的规模也在不断扩大,屠宰废水的排放量越来越大,而环保部门要求具有一定规模的屠宰场都必须建立专门的废水处理站。废水主要来自屠宰车间、分割肉加工车间、肉制品加工车间和厂区生活污水等,废水中主要含有血液、油脂、碎肉、蓄毛和粪便等,属于高浓度有机废水。

一般屠宰废水的水质具有以下特点:

1、屠宰废水一般呈红褐色,有难闻的腥臭味,其中含有大量的血污、油脂质、毛、肉屑、骨屑、内脏杂物、未消化的食物、粪便等污物,固体悬浮物含量高。

2、屠宰废水有机物含量高,可生化性好。其中高浓度有机质不易降解,处理难度较大,宰废水中的营养物主要是氮、磷,其中氮主要以有机物或铵盐形式存在,而磷主要以磷酸盐的形式存在。

二、养殖废水沼气工程

近年来,随着我国农业结构的调整和农业产业化的推进,及人们生活质量的不断提高,规模化、集约化的畜禽养殖业得以迅猛发展,成为我国农业农村经济的重要组成部分。但是禽畜养殖业大力发展所带来的环境污染问题也日益严重,它不仅影响经济发展,而且还危及生态安全,已成为人们普遍关注的社会问题。目前,我国每年约产生畜禽粪便45亿吨,其化学需氧量(COD)远远超过我国工业废水和生活污水之和。畜禽养殖污染已成为继工业污染、生活污染之后的第三大污染源,成为我省农村污染的主要原因之一。因此,为有效减少畜禽养殖废水对环境的污染,保证我省畜禽养殖业的稳步健康发展,因地制宜地研究开发畜禽废水高效、低成本、资源化利用的技术和与养殖业、种植业有机结合的生态处理利用技术是非常必要的。 

畜禽养殖污水主要包括猪场、牛场及蛋鸡场的粪污水,据有关资料显示,目前畜禽养殖业的污水已远远高于人们生活污水和工业废水造成的污染,而且还有扩大趋势。同时,由于畜禽场种类、养殖方式和管理水平、各地地理气候等的不同,畜禽污水的水量和水质变化很大,一般CODcr3000~50000mg/L、BOD52000~25000 mg/L、SS2000~22000
mg/L、氨态氮300~2000mg/L、磷50~150 mg/L。因此用传统思路,完全照般工业方法处理畜禽污水,一般都存在投资大、达标排放不稳定、运行费用高的特点,对作为微利行业的畜禽养殖业来说是很难承受的。

该类废水特点: 

1、COD浓度较高,属于高浓度有机废水。

2、SS很高,主要为粪便等固体有机物。

3、生化性高,较易处理。

4、N、P较高,营养丰富。

三、化工废水处理

化学工业包括有机化工和无机化工两大类,
化工产品多种多样,成分复杂,由化工厂排出的废水称为化工废水。化工废水多种多样,多数有剧毒,不易净化,在生物体内有一定的积累作用,在水体中具有明显的耗氧性质,易使水质恶化。

化工产品多种多样,因此对其生产废水不能一概而论,但化学工业废水按成分可主要分为三大类:

第一类为含有机物的废水,主要来自基本有机原料、合成材料、农药、染料等行业排出的废水;

第二类为含无机物的废水,如无机盐、氮肥、磷肥、硫酸、硝酸及纯碱等行业排出的废水;

第三类为既含有有机物又含有无机物的废水,如氯碱、感光材料、涂料等行业。

对于化工行业废水,因产品而生产废水水质差别较大,但综合特点如下:

1、有毒性和刺激性。化工废水中有些含有如氰、酚、砷、汞、镉或铅等有毒或剧毒的物质,在一定的浓度下,对生物和微生物产生毒性影响。另外也可能含有无机酸、碱类等刺激性、腐蚀性的物质。

2、有机物浓度高。特别是石油化工废水中各种有机酸、醇、醛、酮、醚和环氧化物等有机物的浓度较高,在水中会进一步氧化分解,消耗水中大量的溶解氧,直接影响水生生物的生存。

3、pH不稳定。化工排放的废水时而强酸性,时而强碱性的现象是常有的,对生物、建筑物及农作物都有极大的危害。

4、营养化物质较多。含磷、氮量较高的废水会造成水体富营养化,使水中藻类和微生物大量繁殖,严重时会造成“赤潮”,影响鱼类生长。

5、水质成分复杂,处理比较困难。化工废水多数企业因为水质成分复杂,有害物质不单一,综合处理较为困难。

6、总盐分较高。总盐分高的废水主要是因为生产所需酸类、碱类较多所导致,如肟、胺、腙类生产废水总盐分可以达到10%以上,甚至是30%左右。

四、食品废水

由于食品种类繁多,原料来源广泛,食品工业废水具有悬浮物、油脂含量高,重金属离子含量少,B/C数值大,水量变化幅度大,氮、磷化合物含量高,某些情况下水温也较高等特点。对于食品工业污水,一般先是采用固液分离技术去除污水中的悬浮物和漂浮物,再采用生物处理技术去除水中氨氮、COD等污染物,最后根据企业排放点的情况,选择是否进行深度处理,选择何种深度处理工艺。

食品废水在处理过程中会产生污泥、废油、废酸、废碱、加工过程中产生的动植物废弃物也应该进行无害化处理。

食品加工废水主要来自三个生产工段。

(1)原料清洗工段。大量砂土杂物、叶、皮、鳞、肉、羽、毛等进入废水中,使废水中含大量悬浮物。

(2)生产工段。原料中很多成分在加工过程中不能全部利用,未利用部分进入废水,使废水含大量有机物。

(3)成形工段。为增加食品色、香、味,延长保存期,使用了各种食品添加剂,一部分流失进入废水,使废水化学成分复杂。

食品加工废水的水量水质特性主要体现在6个方面:

(1)生产随季节变化,废水水质水量也随季节变化。

(2)废水量大小不一,食品工业从家庭工业的小规模到各种大型工厂,产品品种繁多,其原料、工艺、规模等差别很大,废水量从数m3/d到数千m3/d不等。

(3)食品工业废水中可降解成分多,对于一般食品工业,由于原料来源于自然界有机物质,其废水中的成分也以自然有机物质为主,绝大多数废水不含有毒物质,故可生物降解性好,其BOD5/COD高达0.6以上。

(4)废水水质每天内波动较大。

(5)废水中含各种微生物,包含致病微生物,废水易腐败发臭。

(6)废水中氮、磷含量高。

选择食品排放污水处理工艺,不仅要考虑污水中有害物质的组成,而且要了解排出污水水质、水量的瞬间变化情况,这些对选择污水处理工艺、设备和日后运行管理都很重要。

食品加工废水中较大悬浮物和油脂可以采用悬浮分离技术去除,以SS值表示的水中悬浮物(包括胶体)可以采用固液分离技术去除;污水中以COD、BOD等表示的有害物质可以采用生物处理技术去除;处理后的水要经过消毒处理才能排放,生物处理过程中产生的污泥要进行脱水处理。

五、纺织印染行业

纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水之一,废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。目前用于印染废水处理的主要方法有物化法、生化法、化学法以及几种工艺结合的处理方法,而废水处理中的预处理主要是为了改善废水水质,去除悬浮物及可直接沉降的杂质,调节废水水质及水量、降低废水温度等,提高废水处理的整体效果,确保整个处理系统的稳定性,因此预处理在印染废水处理中具有极其重要的地位。

印染废水的水质复杂,污染物按来源可分为两类:一类来自纤维原料本身的夹带物;另一类是加工过程中所用的浆料、油剂、染料、化学助剂等。分析其废水特点,主要为以下方面:

(1)水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性和pH值变化大、水质变化剧烈。因化纤织物的发展和印染后整理技术的进步,使PVA浆料、新型助剂等难以生化降解的有机物大量进入印染废水中,增加了处理难度。

(2)由于不同染料、不同助剂、不同织物的染整要求,所以废水中的pH值、CODCr、BOD5、颜色等也各不相同,但其共同的特点是B/C值均较低,一般在0.2左右,可生化性相对较差,因此需要采取措施,使B/C值提高到30%左右或更高些,以利于进行生化处理。

(3)印染废水中的碱减量废水,其CODCr值有的可达10万mg/L以上,pH值≥12 ,因此必须进行预处理,把碱回收,并投加酸降低pH值,经预处理达到一定要求后,再进入调节池,与其它的印染废水一起进行处理。

(4)印染废水的另一个特点是色度高,有的可高达4000倍以上。所以印染废水处理的重要任务之一就是进行脱色处理,为此需要研究和选用优化设计的工艺、高效脱色菌、高效脱色混凝剂和有利于脱色的处理工艺。

(5)印染行业中,PVA浆料和新型助剂的使用,使难生化降解的有机物在废水中含量大量增加。特别是PVA浆料造成的COD含量占印染废水总COD的比例相当大,而水处理用的普通微生物对这部分COD很难降解。因此需要更为优化的工艺设计和经验丰富的调试工程师,以把握工艺设计的关键点,保障工艺的顺利稳定运行。

(6)此外,因生产的间断运行,故存在着水量水质的波动;对于大量使用还原染料、硫化染料、冰染料等的废水,其化学絮凝效果相对较差。因此处理工艺要考虑这些因素,要有一定的适应水量、水质负荷变化的能力。

纺织印染废水深度处理工艺一般选择Fenton处理工艺,或Fenton延伸处理工艺例如紫外Fenton、催化Fenton等处理工艺。

六、蛋白行业

蛋白行业的污水处理主要包括大豆蛋白生产废水、豌豆绿豆粉丝生产废水和豆制品生产废水。其废水特点基本相同,废水中不含任何有毒有害物质,氯离子和硫酸根相对较低,主要的污染物就是蛋白残留和高氨氮,废水可生化性强,生化处理相对简单,但关键点的设计、施工和调试存在差异较大,合理的设计十分重要。

大豆蛋白行业性生产,主要集中在江北地区,5年前该类废水处理达标较为困难,尤其是废水中高氨氮的处理,当今困扰该行业健康持续发展的是IC厌氧反应器处理负荷较低、颗粒污泥生长困难。虽然IC厌氧反应器的使用给企业带来了沼气发电、沼气燃烧、周围空气环境的改善等诸多利益,但颗粒污泥的不定期补充、处理率的日渐低下,给企业发展造成了重创。

豌豆绿豆粉丝生产性行业,大部分主要集中在江北地区,该类废水蛋白含量高,生化性强,B/C均可达到0.5以上,COD浓度相对大豆蛋白生产废水低得多。近年来,该类废水也多采用了IC/EGSB反应器进行厌氧化处理,处理效果良好。同样困扰该类行业的难题也是IC/EGSB反应器需要不定期补充部分颗粒污泥维持良好的运行状态。

豆制品类行业性生产较为分散,但规模性较大的企业主要集中在南方,东北地区也是该类生产行业的集散地。该类废水同样生化性较好、无毒害作用。

七、制药废水特点

制药工业废水主要包括抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水四大类。其废水的特点是成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深和含盐量高,特别是生化性很差,且间歇排放,属难处理的工业废水。随着我国医药工业的发展,制药废水已逐渐成为重要的污染源之一,如何处理该类废水是当今环境保护的一个难题。

1、水质分类

中药废水的水质特点是含有糖类、苷类、有机色素类、蒽醌、鞣质体、生物碱、纤维素、木质素等多种有机物;废水SS高,含泥沙和药渣多,还含有大量的漂浮物; COD浓度变化大,一般在2 000~6000mg/L之间,甚至在100~11000 mg/L之间变化;色度高,在500倍左右;水温25~60℃。

化学制药废水的水质特点是废水组成复杂,除含有抗生素残留物、抗生素生产中间体、未反应的原料外,还含有少量合成过程中使用的有机溶剂。COD浓度大,一般在4000~10000mg/L之间。每吨抗生素平均耗水量在万吨以上,但90%以上是冷却用水,真正在生产工艺中不可避免产生的污染废水仅占5%左右,这部分工艺废水都罐水,洗塔水,树脂再生液及洗涤水,地面冲洗水等,排放严重超标,主要是COD、BOD,其他还有氮、硫、磷、酸、碱、盐。每吨抗生素产生的高浓度有机废水,平均为150~200m3,发酵单位低的品种,其废水量成倍增加,这种废水的COD含量平均为15000mg/L左右,抗生素行业废水排放量约为350万m3左右,造成水环境的严重污染。

生物制药厂大多有冷却水排放。一般污染段浓度不大,可直接排放,但最好回用。有些药厂还有酸、碱废水,经简单中和可达标排放。在生物制药废水中,维生素C生产废水有机污染也十分严重,综合废水的COD含量可达为8000~10000 mg/L,含甲醇、乙醇、甲酸、蛋白质、古龙酸、磷酸盐等物质,废水偏酸性。

2、制药废水水质特点

生物制药废水一般成分复杂,污染物浓度高,含有大量有毒、有害物质、生物抑制物(包括一定浓度的抗生素)、难降解物质等,带有颜色和气味,悬浮物含量高,易产生泡沫等。

2.1COD浓度高

以抗生素废水为例,其中主要为发醉残余基质及营养物、溶媒提取过程的萃余液、经溶媒回收后派出的蒸馏釜残液、离子交换过程排出的吸附废液、水中不溶性抗生素的发酵滤液、染菌倒灌液等。

2.2 SS浓度高

其中主要为发酵的残余培养基质和发酵产生的微生物丝菌体。如庆大霉素SS为8000 mg/L左右,对厌氧EGSB工艺处理极为不利。

2.3 存在难生物降解物质和有抑菌作用的抗生素等

毒性物质对于抗生素类废水来说,由于发酵中抗生素得率较低(0.1%~3%)、分离提取率仅为60%~70%,大部分废水中的抗生素残留浓度均较高。

2.4 硫酸盐浓度高

如链霉素废水中的硫酸盐含量为3000mg/L左右,最高可达5500mg/L;土霉素为2000mg/L左右;庆大霉素为4000mg/L。

2.5 水质成分复杂

中间代谢产物、表面活性剂(破乳剂、消沫剂等)和提取分离中残留的高浓度酸、碱、有机溶剂等化工原料含量高。该类成分易引起pH波动大、色度高和气味重等不利因素,影响厌氧反应器中甲烷菌正常的活动。

3、国内制药废水的处理工艺现状

制药工业废水通常属于较难处理的高浓度按照医药产品种类区分,我国制药工业主要为生物制药、化学制药和中草药生产。生物制药是采用微生物对各种有机原料进行发酵、过滤、提炼,从而生产各种抗生素、氨基酸及一些药物中间体。化学制药是采用化学反应工艺,将有机原料和无机原料等制成药物中间体及合成药剂。中草药生产是对中草药材进行加工、提取制剂或中成药,生产工艺主要包括原料的前处理和提取制剂。

制药工业生产的发展带来了排废的增加,制药工业的“三废”污染危害主要来自原料药生产。由于生产工序繁琐,生产原料复杂,直接造成产品转化率低而“三废”产生量大。药剂生产过程中残余的原料、产品和副产品如果不加妥善处置,将有几十倍乃至几千倍于药物产品的“三废”物质产生,其中尤以废水对环境的污染最为严重。

4、制药废水的组分及性质

制药工业废水属于较难处理的高浓度有机污水之一,因药物产品不同、生产工艺不同而差异较大。此外,制药厂通常是采用间歇生产,产品的种类变化较大,造成了废水的水质、水量及污染物的种类变化较大。

生物制药废水中主要含菌丝体、残余营养物质、代谢产物和有机溶剂等,目前生物制药工艺主要用于生产抗生素。废水主要来自发酵滤液、提取的萃余液、蒸馏釜残液、吸附废液和导管废液等。废水的有机物浓度很高,COD可高达5000~20000mg/L,BOD可达2000~10000mg/L,SS浓度则可达到5000~23000mg/L,TN达到600~1000mg/L。废水中的菌丝体、代谢产物等物质属于高浓度有机物和有抑菌作用的抗生素物质,当抗生素浓度大于100mg/L时会抑制好氧菌的生物活性。化学制药的主要生产工艺都是化学反应,原料复杂、反应步骤多造成产品转化率低而原料损失严重。这类废水中含有种类繁多的有毒有害化学物质,如甾体类化合物、硝基类化合物、苯胺类化合物、哌嗪类和氟、汞、铬铜及有机溶剂乙醇、苯、氯仿、石油醚等有机物、金属和废酸碱等污染物。由于合成制药工业的原料较为复杂,一个制药企业的产品种类又往往并非一种,因此合成制药企业的废水所含污染物情况更为复杂。中药生产的洗涤、煮药、提纯分离、蒸发浓缩、制剂等工序中所排出的废水包括清洗废水、分离水、蒸发冷凝水、药液流失水等。废水中主要是中药煎煮出的各种天然生物有机物,如有机酸、蒽醌、木质素、生物碱、单宁、鞣质、蛋白质、糖类、淀粉等。其水质波动性较大,另外水中有时还含有中药制作中使用的酒精等有机溶剂。

八、高浓度有机废水

高浓度有机废水主要具有以下特点:

1、有机物浓度高。COD一般在2000mg/L以上,有的甚至高达几万乃至几十万mg/L,相对而言,BOD较低,很多废水BOD与COD的比值小于0.3。

2、成分复杂。含有毒性物质废水中有机物以芳香族化合物和杂环化合物居多,还多含有硫化物、氮化物、重金属和有毒有机物。

3、色度高,有异味。有些废水散发出刺鼻恶臭,给周围环境造成不良影响。

4、具有强酸强碱性。

高浓度难降解有机废水难于生物处理的原因,本质上是由其特性决定的,除了在处理时的外部环境条件(如温度、p H值等)没有达到生物处理的最佳条件外,还有两个重要的原因,一是由于化合物本身的化学组成和结构,在微生物群落中,没有针对要处理的化合物的酶,使其具有抗降解性;二是在废水中含有对微生物有毒或者能抑制微生物生长的物质(有机物或无机物) ,从而使得有机物不能快速的降解。此类废水在水质、水量等方面具有以下几方面的共同特性:

(1)废水所含有机物浓度高

几种典型的高浓度有机废水,如焦化废水、制药废水、纺织、印染废水、石油/化工废水等,其主要生产工段的出水COD浓度一般均在3000~5000mg/ L以上,有的工段出水甚至超过10000mg/ L ,即使是各工段的混合水,一般也均在2000mg/ L以上。

(2)有机物中的生物难降解物种类多比例高

这类有机废水中,往往含有较高浓度的生物难降解物,甚至是生物毒物,且种类较多。如在典型的焦化废水中,除含有较高浓度的氨氮外,还有苯酚、酚的同系物以及萘、蒽、苯并芘等多环类化合物,及氰化物、硫化物、硫氰化物等;而比较典型的抗生素废水,则含有较高浓度的SO2-4、残留的抗生素及其中间代谢产物、表面活性剂及有机溶媒等。

(3)除有机物外,废水含盐浓度较高

此类废水往往有较高的含盐量,致使废水处理的难度加大。如典型的抗生素废水,其硫酸盐含量一般均在2000mg/L以上,有的甚至高达15000mg/L。

(4)各生产工段排水的水质、水量随时间的波动性大

还以焦化废水为例,一座中等规模的焦化厂,其水量在一天内可由约10m3/h变化到40m3/h,废水的COD浓度也可由约1000mg/L变化到3000mg/L以上,甚至更高;而制药废水除水量随生产工序的变化而剧烈变化外,COD浓度更是可由每升几百毫克变化到几万毫克。

(5)废水处理方法本身也存在较大问题

处理这类废水,多采用生物处理,且以好氧法或好氧法的改进型(如A/O工艺等)为主,有的也采用厌氧生物处理。

九、高色度废水

随着企业及人们环保意识的增强、国家环保部部门控制力度的进一步加大,废水的色度越来越受到关注,对于色度的去除,我们一般首先考虑色度的成因,再考虑该色度成因对生物处理的影响进行工艺的设计,最终根据自身水质分析脱色的工艺选取。

1、色度成因分析

根据引起水体色度的物质物理性质,可以将水体颜色分为表色和真色两种。表色是指没有去除水中悬浮物的水体颜色;而真色则是由于水中溶解性物质引起来的,也就是去除水中悬浮物后的颜色。通常我们所提到的色度所指的就是真色。一般引起水体色度升高的原因有可能是有机物,也有可能是金属离子或者是螯合物。

(1)有机物对色度的贡献

通常认为高色度污水来源于染料生产和印染行业,因为染料生产基本原料是苯系、奈系、蒽醌系以及苯胺、硝基苯、酚类等。其实这种认识是片面的,在制药废水、木糖生产废水、色素生产废水、酶制剂生产废水、山梨醇生产废水、造纸废水、部分有机化工废水中,废水都是有色度的,而且其色度的变化随着污水处理单元的变化而变化,比如厌氧出水显深青色,到了好氧处理出水却变成了红色或红褐色等等。这主要与有机物在结构组成上所包含的发色基团和助色基团有关。所谓发色基团是指含有共轭双键或共轭大键,可吸收紫外光以及可见光区域内不同波长的光波而发色的基团。发色基团有可能包括:-C=C-、-C=O、-CHO、-N=O、-NO2、-C=S、-C=N-、-N=N-、芳环和杂芳环等等。所谓助色基团,是指本身吸收波段在紫外区(短波段),若将其接到共轭体系或发色基团上,则可使共轭键或者发色基团的光吸收波段移向长波方向的基团,废水中的发色基有可能包括:-OH、-OR、-NH2、-SH、-Br和-CL等。

(2)金属离子及螯合物对色度的贡献

据很多资料显示,水体里存在的某些过渡金属离子及螯合物对水体色度的产生也有一定的影响。尤其在工业废水中,水质波动性很大,随机性强。很多时候废水中含有Fe(Ⅱ、Ⅲ)、Mn(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ)、Cu(Ⅱ)等金属离子以及螯合物,而这些过渡金属离子和螯合物对污水的色度都有一定的贡献。

2、高色度污水对生物处理工艺的危害

(1)不易生化

高色度污水的排放致使废水的COD浓度增高,至使BOD5/COD值较低,一般为0.2~0.4,不易生化;且曝气池微生物对多变化的染料及染料中间体难以适应,对微生物产生不良影响。已有报道表明,含偶氮色素的染料废水可以用活性污泥法进行处理,但由于染料的种类不同,有时会发生妨碍活性污泥中微生物的呼吸现象。

(2)毒性很大

染料生产一般是芳香族化合物苯环上的氢被卤素、硝基、胺基取代后生成芳香族卤素化合物、芳香族硝基化合物、芳香族胺类化合物等,毒性都较大,如甲苯、硝基苯、苯胺等。染料废水还经常含有重金属毒物:铜、铅、锌、铬、汞、氰离子等。据资料表明,一般活性污泥法和常规的生物反应器都难以将苯胺类化合物生物降解,而且苯胺类化合物还是其它化合物生物降解的抑制剂,表现出抑制作用。

(3)对曝气池原生动物也有影响

在正常工艺运行状态下活性污泥系统中,钟虫属、累枝虫属、有肋盾纤虫属等占有很大优势,此时活性污泥发育正常,沉降性能及生物活性良好,出水水质较高,处理效果较好。据资料显示,当高色度废水流入曝气池时,原生动物的反应最敏感,其中最容易受影响的是盾纤虫属。

3、污水色度去除的新技术

有机化合物成分复杂,所以对有机化合物的分析,除了一般鉴定步骤外,还需配合进行元素和官能团的定量分析,以及进行红外光谱、紫外光谱、核磁共振、质谱等仪器分析。

去除污水的色度的机理,根据色度形成机理的不同可以分为两类:(1)对由有机物引起色度的脱色,其主要机理就是通过各种途径打开其发色集团的共轭双键或共轭大键而脱色;(2)对由金属离子或螯合物引起的色度的脱色,其主要机理就是去除金属离子或螯合物。目前污水脱色的新方法、新技术简要介绍如下:

(1)吸附脱色法

很多资料显示,活性炭能有效去除废水中的活性染料、碱性染料、偶氮染料。活性炭在吸附水溶性色度时吸附率高,但不能吸附悬浮固体和不溶性色度。而且,再生费用昂贵,一般用于量少、浓度较低的染料废水处理或深度处理。

(2)絮凝法脱色

絮凝理论认为:水中呈胶体状态存在的粒子,其表面带有电荷,粒子越细,其表面积越大,表面电荷的影响越强烈。静电斥力作用难以使粒子凝集,加入絮凝剂后,可减少胶体粒子表面电荷,减弱相同粒子间的斥力,粒子在碰撞时,形成絮凝,从而达到脱色的目的。因而,被广泛的用于废水处理。絮凝法的缺点是絮凝剂用量大,处理废水是会产生大量不易脱水的污泥造成二次污染。

(3)氧化还原法

氧化法是通过氧化剂,破坏发色基或攻击染料分子结构上的弱点,将发色基变为可降解结构。但氧化剂用量大,经济上不可行。还原法主要是废料-铁屑。铁屑浸入废水后形成无数微小原电池,电极反应产物为Fe2+、H+、OH-,均具有较高的化学活性,可有效地脱除废水中的显色分子。铁屑用于处理高色度废水,不仅成本低廉、操作简单、而且能够获得以废治废的效果。主要缺点是还原降解后生产的简单分子具有毒性,必须经过二次处理,费用增大。

(4)离子交换脱色法

一种羟基丙基纤维素具有比纤维素本省对活性染料、直接染料、络合还原染料更大的亲和力,对除碱性染料外的其它高色度废水的脱色效果优于活性炭。但一般离子交换法仅对某些显色基团具有吸附作用,不适合大规模推广使用。

(5)超滤脱色法

目前,实现超滤的方法有:超滤膜过滤、锰砂过滤、新型复合过滤材料过滤等。试验证明超滤膜对COD的去除率为53%以上,对浊度的去除率为100%,对色度的去除率为92%以上;锰砂过滤对色度的去除率达到50%,对污水色度的去除效果明显;新型复合过滤材料含有珊瑚砂和加到珊瑚砂表面的活性炭。活性炭粒径为≥0.05μm。可用于去除污水的色度。该方法可用于去除各种染料和添加剂,但分离染料混合物困难、工艺复杂、费用大。

(6)生化法脱色

生化法是利用水中的微生物降解水中的有机物来净化水质达到脱色的目的。目前多采用活性污泥、接触氧化、生物转盘等方法处理印染废水。微生物对染料的分解具有选择性,有不少染料不能被生物降解,所以利用生化法处理印染废水的脱色效果较差。

(7)电化学法脱色

电化学处理方法就是采用溶解性或不溶性极板做电极,通入直流电,通过电解槽内发生的电化学氧化还原反应来达到脱色目的。其优点有:(1)普遍性,脱色效率快,应用广;(2)操作管理方便;(3)它是许多脱色方法的综合,处理过程中污泥和浮渣较少;(4)处理费用较低。

(8)纳米技术脱色

用纳米尺寸的TiO2作为高色度污水处理的光催化剂时,其主要吸收激发波长为385nm(紫外波长)以下的光进行氧化还原反应,染料类化合物作为一种高效光敏化剂能将TiO2吸收光的范围由紫外光延伸至可见光,这不但有效提高了光催化剂的催化活性,也能直接利用太阳光处理废水,降解脱色,达到废水处理的目的。

(9)联用技术脱色

以上两种或多钟脱色技术的联用,比如:高压脉冲放电-臭氧氧化处理活性艳红K-2BP废水;化学—生化组合法深度处理印染废水;活性炭-臭氧处理印染废水等。试验证明,多种脱色技术的联用可以集中多种脱色技术的优点,对水体色度的去除具有更高的处理效率。

十、淀粉氨基酸行业

1、淀粉类生产废水水质特性

淀粉生产大约有80%是以玉米为原料,其余以薯类、小麦、大麦、燕麦以及其他富含淀粉的植物块根等为原料。原料中除含有淀粉以外还含有其他的多种成分—
蛋白质、纤维素、机盐等口淀粉 生产 由原料处理、浸泡、粉碎、过筛、分离淀粉、洗涤、干燥等几个主要工序组成。但具体操作上因原料的不同存在着一些差异,废水的主要来源也因淀粉生产原料的不同而异。不同原料生产淀粉的工艺流程及废水来源。

以玉米为原料生产淀粉时,以绝干计,大致有60%的玉米可成为商品淀粉,还有30%的玉米成为副产品,其余部分则成为废液排出厂外。玉米淀粉废水的一般组成为二总糖0.3%~0.7%,粗蛋白2.1%,固形物5%~10%,粗纤维2%~3%,脂肪酸0.1%~0.3%。而以甘薯类(包括马铃薯和其他薯类)为原料的淀粉生产废水中可溶性固形物一般组成为(以干基计):蛋白质33%~41%,总糖35%,有机酸4%,矿物质20%.淀粉厂从各个车间排放的废水的水质波动较大。

马铃薯淀粉废水中的有机物含量高(化学需氧量COD值大约在2000~10000mg/L),马铃薯淀粉废水属于高浓度有机废水,其废水主要含有淀粉、各种糖类、多种氨基酸、脂肪、有机酸、维生素以及酶类、茄素等。

工业甘薯淀粉废水是一种高浓度有机废水,COD值一般在11482~13780mg/L。排放到环境中会造成污染,同时造成资源的浪费。

2、氨基酸生产废水水质特性

氨基酸产品在生产过程中一般会产生母液和洗水两组废水,两种废水组成成分基本相同。氨基酸母液废水盐分和COD值很高,盐分主要为硫酸铵或氯化铵,氨氮浓度可以达到每升几千至几万毫克以上,COD的形成主要为生产过程中氨基酸产品和副反应等的残余物,COD浓度也在每升几千甚至几万毫克。母液废水水体相对较少。洗水主要为清洗氨基酸产品反应容器过程形成,废水中盐分和污染物质相对较低,氨氮和COD含量一般都在每升几百到几千毫克浓度。洗水水体相对较大,约为母液水量的3~5倍。

根据氨基酸废水组成特点,该废水组成共分浓水和洗液两部分,废水中主要污染物为氨氮和COD。本着节能减排资源化再生利用的原则,根据母液和洗液两种废水的组成特点,通过工程的实践经验总结,可采取分别收集处理然后再综合治理的措施。氨基酸母液水量相对较小,废水中铵盐(一般为硫酸铵或氯化铵)是氨基酸生产工艺过程合成的副产物,无重金属或其他有毒有害物质。母液中铵盐浓度一般可以达到百分之十几,铵盐浓度较高,具有一定的回收利用价值,回收的硫酸铵或氯化铵一般可以作为化工原料或铵肥再利用。氨基酸母液的处理需要采取合理的回收处理工艺。氨基酸洗水废水中氨氮和COD相对较低,水量是母液的几倍,水量相对较大,废水中铵盐浓度较低,而且废水中的氨氮和COD受生产过程和操作系统等原因影响,水质水量变化较大,废水采取直接回收利用工艺,一般回收成本较高,设备投资巨大,废水中的有价值成分不利于回收再利用,一般采取物化或生物法等水处理工艺去除。

通过对氨基酸生产废水组分分析,废水中的氨氮和COD为主要治理对象。该废水中的氨氮为废水处理的重点难点。

两种废水都属于高浓度废水,COD和氨氮是该类废水的主要指标,相比而言,氨基酸废水的氨氮更高一些。但该类废水的可生化性较强,B/C均达到了0.5以上,选择生化处理是处理该类废水最为经济的处理方式,但选择何种工艺、何种设备是最为关键的。


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