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工业污水提标升级的最佳选择-I-Sorb

工业污水提标升级的最佳选择-I-Sorb

发布时间:2015-06-25 10:46:00 点击:

I-Sorb污水处理工艺说明

工业污水深度处理(COD、氨氮、磷提标升级)的最佳选择

(派斯环保,李海峰

一、公司介绍:

    派斯水处理是一家具有革新传统、极富创造力、有着深厚技术沉淀的公司。多年来,始终致力于水工业的研发,拥有多项专利技术,凭着优异的品质,完善的服务,派斯赢得了众多消费者的推崇。

    派斯是德国水处理材料CCKLSSP的中国总代理,以行业经验20多年资深人士和英国帝国大学MBA组成核心技术团队,在中国建立了完善的研发、生产、销售及服务一体化的现代化管理体系,为中国企业带来先进的设备和材料,以优异的成绩得到了政府和企业的信赖;特别是在COD、氨氮提标升级方面的表现更是性能卓越,好评如潮

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二、本工艺特点:

1】不产生污泥

2】反应时间短

3】可反复再生

4】基本投资比普通基础投资少20%

5】运营费用较低,是普通工艺的50%

   在已有的案例中,每处理一吨废水的费用在0.5元左右。

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三、背景介绍:

1Chopra先生:现年65岁的德国人Chopra先生是德国WATCH化工公司的创始人,从事工业水处理行业40多年,任德国巴斯夫化学的水处理总工程师,先后为联合利华、Recowatt电厂等多家大型公司设计和施工了污水处理、节水和近零排放项目;

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2、德国WATCH(沃驰)化工公司,由Chopra先生创建于1995年,是一家专业从事工业水处理的公司,创始人Chopra先生根据多年经验,开发了物理阻垢滤料SSP、具有催化氧化作用的KLCC等国际先进水平的水处理材料,并成功应用于全球1000多家污水处理企业。

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四、I-Sorb产品的来源:

    南京派斯环保科技有限公司(简称:派斯环保)是德国WATCH化工公司(简称:德国沃驰)中国区总代理,把具有国际先进水平的催化氧化材料CC引进了中国,其卓越的污水处理能力受到众多中国企业的关注。

    在使用过程中,派斯环保总工程师姚春秀先生根据中国工业污水的特点,基于对CC的深入研究,开发出具有丰富中孔的高分子材料——I-Sorb,在保留CC催化氧化性能的同时,大幅提高对污水中CODSS、色度、氨氮、磷等方面去除能力,技术性能遥遥领先。

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五、I-Sorb简介:

    I-Sorb是由一种高分子材料与表面具有催化氧化涂层的焦化物在高温条件下烧结而生,具有催化氧化和吸附双重功能。在降解污水中大分子物质的同时,吸附杂质颗粒和重金属。拥有操作简单、不产污泥、成本低、耗能低、不投加药剂等特点,能大幅度去除难降解有机污染物,提高污水的可生化性。

    工作原理一:带有强大正电荷的涂层与水中有机物(带有负电荷)起反应;

    工作原理二:氧化还原反应能破坏有色废水中有色物质的发色基团或助色基团,甚至断链,达到降解脱色的作用;

    工作原理三:丰富的中孔吸附大量水中分散的微小颗粒、金属离子及有机大分子;

六、I-Sorb在水处理中的应用:

6.1饮用水处理

   臭、味以及微量有害物质在饮用水中有严格要求。 I-Sorb可以去除微量有害物质及臭、味。

   异臭、异味物可能来自于原水,也可能在处理、输送过程中产生。 很多物质可以产生异臭、异味,水中的铁、锰可产生铁腥臭,硫化氢产生刺激性臭蛋味,水中藻类、微生物亦可产生异味。而在水处理过程中产生的氯酚更是一种不可忽视的异臭、异味源。水处理的一个重要步骤是氯化。氯化可以使水消毒,消毒的主要目的是杀死饮用水中对人体有害的病原微生物。氯化不仅能杀菌灭藻起消毒作用,而且能分解水中存在的大量有机物。当水中含有酚时,用氯消毒后就能产生氯酚。氯酚的毒性与酚相比有所降低,但氯酚是一种奇臭难闻的物。 即使水中含极少量的酚,也可觉察出氯酚的臭味。

   I-Sorb是有效的吸附材料,它以发达的微孔结构和巨大的比表面积,非常有效地吸附产生臭、味的有机物。在给水处理过程中,以过滤吸附的方式能迅速有效地去除水中的异臭、异味,效果很好。当水中有充足的氧时,I-Sorb表面催化氧化作用将二价铁、锰氧化为高价铁、锰,后者沉积在碳表面上经反沖洗而除去.

    氯化消毒法由于消毒效果好,价格低廉而被广泛采用。目前国内大多数水厂都采用折点氯化的方法来控制出厂水中氨氮浓度,以获得必要的活性余氯,由此反而形成了大量的消毒副产物。在氯化消毒过程能产生三氯甲烷,这是一种致癌物质。另外,在氯化消毒过程中产生的一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷、三溴甲烷等对人体都有害,也有资料证明它们具有致癌和肝肾中毒的作用。氯化消毒后一般有余氯。I-Sorb能够吸附三氯甲烷和卤素(氟、氯、溴、碘),并有很好的效果。在处理的最后阶段,氯化过的水通过I-Sorb,过量的氯就可以通过I-Sorb滤除。

    地面水由于汚染而使水质变坏,甚至含有像酚这样的毒物。I-Sorb对水中酚、甲酚等吸附量和去除率较高。

    在天然水体中,除了有机污染物外,还存在着由多种不同有机物的混合物组成的天然有机物,如腐殖质、亲水酸类、蛋白质、类脂、碳水化合物、羟酸、氨基酸、碳氢化合物等。它们以溶解、胶体或颗粒状的形式普遍存在于地面或地下水中。不能被传统的水处理工艺完全去除,但可以被I-Sorb吸附并去除。

    I-Sorb对水处理有效,不仅是由于它的吸附性,而且还出于它的化学反应性。I-Sorb能有效地去除一些无机物,如它能吸附游离氯并使其还原。在活性焦表面上,氯发生如下反应:

C2Cl22H2O====CO24HCl

    I-Sorb因能有效地去除色、臭味、有机物、杀虫剂、除草剂、酚、汞等多种污染物,是给水处理有效的除污染净水剂。在水的I-Sorb吸附浄化过程中,常采用与水的其他处理工艺结合起来,使水达到作为饮用水和生活用水的标准。具体的工艺流程应该根据实际水质情况和主要去除的水质指标来定。I-Sorb用于去除异臭、异味物质,一般可以选择用以下流程(图4-1)。


 

 

 

 


4-1  I-Sorb吸附法处理给水的工艺流程

加氯可以去除铁、锰。 使用该工艺可去除臭味,提高出水水质。

6.2工业废水处理   

    I-Sorb能去除工业废水中大多数有机污染物和某些无机物。特别是生物法不能有效去除的难降解有机物,如单宁、木质素、醚类、含蛋白质的物质和其他一些产生色和臭味的物质,以及洗涤剂、除草剂和杀虫剂(DDT)等,都可以采用I-Sorb吸附法处理。当用I-Sorb处理这类污染物时,它不但能够吸附这些难分解的有机物,降低COD,还能使废水脱色、脱臭,把废水处理到可重复利用的程度。I-Sorb吸附法除对有机物废水有很好的去除作用外,对某些金属及化合物也有很好的去除效果。如利用I-Sorb的吸附作用和还原作用,可以处理矿山冶炼和电镀工业产生的含重金属离子废水。

6. 2. 1染料及印染废水处理

   

    染料厂排出的混合废水中,主要含有染料中间产物、无机酸、碱、盐及多种有机物,如硝基酚、二硝基氯苯及苯磺酸盐等。这些有机物分子较大,结构复杂,其中氯苯类和硝基卤代物不易被生物氧化。采用I-Sorb能达到较理想的处理效果。如图4-2所示为混凝法与I-Sorb吸附法相结合处理染料废水的工艺流程。染料废水经化学混凝、I-Sorb吸附处理后,出水达标排放。对于含酸性分散染料的废水,用I-Sorb吸附法还可回收硫酸。染料厂在二硝基氯苯的生产过程中,要排出含有二硝基氯苯的洗涤废水,如图4-3所示是I-Sorb吸附法处理含有二硝基氯苯废水的工艺流程  

  

4-2混凝法与I-Sorb吸附法相结合处理染料废水的工艺流程

                                    

4-3 I-Sorb吸附法处理含有二硝基氯苯废水的工艺流程

    印染废水的主要特征是废水量大,废水中成分复杂,废水水质水量随加工品种、加工内容及加工工艺的不同而异,具有不同的顔色,且排出的水质、水量变化很大。印染废水中除含有纤维素、染料、表面活性剂以外,还含有果胶、蜡质、蛋白质及浆料等。印染废水对周围水域的污染比较严重,国内外采用吸附技术,处理后水质接近地面水质标准。

    I-Sorb对阳离子染料、酸性染料、直接染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性,脱色效果较好,但对悬浮和不溶性染料的脱色效果差。印染废水生化需氧量及化学需氧量均较高,采用单一的处理方法难以得到理想的出水水质,因此处理印染废水必须采用多种方法,综合处理。可以采用I-Sorb吸附法与其他方法联合处理印染废水。如混凝沉淀法对悬浮物有较好的去除效果,采用生化法对生化需氧量有较好的去除效果。I-Sorb能生效地吸附生物法难以脱除的色素和难降解的有机物,如在生化曝气池或生物滤池后,再用I-Sorb吸附印染废水(图4-4),经处理后废水水质接三级出水标准。


 

 


4-4 I-Sorb吸附法处理印染废水的工艺流程

    对于废水可生化性较弱,氮源不足的印染废水,以采用物化法较为有利,可以采用混凝-过滤-吸附处理印染废水的工艺流程。如图4-5所示。用聚合氯化铝混凝沉淀后,继而用I-Sorb吸附,可去除废水中非水溶性及细分散状染料和水溶性及阳离子染料。如图4-6所示是活I-Sorb吸附法与臭氧氧化法相结合处理印染废水的工艺流程。I-Sorb与臭氧相结合处理合成纤维印染废水,脱色率达90%以上。

4-5 混凝-过滤-吸附处理印染废水的工艺流程

    I-Sorb吸附一般位于生物、混凝、沉淀、过滤等处理方法之后。如果要充分发挥I-Sorb吸附脱色作用,则进水应进行杀菌,防止I-Sorb表面形成生物膜,抑制I-Sorb生化降解作用。也有采用生化法与I-Sorb吸附相结合处理印染废水,即在I-Sorb吸附塔内,保持足够的溶解氧,利用好氧菌的作用,将吸附在I-Sorb表面的有机物进行分解。



 
 

4-6  I-Sorb吸附法与臭氧氧化法相结合处理印染废水的工艺流程

6.2.2 含汞废水的处理

    I-Sorb有吸附汞和汞化合物的性能,能直接吸附有机汞化合物,而将无机汞还原为金属汞并通过吸附和机械过滤的方式而截留下来,从而消除水中的汞污染。I-Sorb处理含汞废水方法用在第二级和第三级处之后,更能显示出优越性。它能够得到纯度比较高的净化水,而且还有占地小、不产生泥渣以及I-Sorb的回收和再生也比较容易等优点。因I-Sorb吸附能力有限,所以只适宜于处理含汞量低的废水。

    废水中汞的含量和形态、I-Sorb的种类和用量、接触时间等因素影响I-Sorb吸附去除废水中汞的效果。在水中离解度越小、离子半径越大的汞化合物,如HgI2HgBr2等越易被吸附,处理效果越好。反之,如HgCl2处理效果则差。此外,增加I-Sorb用量及接触时间,可以提高无机汞及有机汞的去除率。

    处理的工艺流程可以采用与化学法联合的工艺流程。如对水量不大但含汞浓度较高的废水可以采用如下的工艺流程:先经硫化钠沉淀,同时投加石灰调节PH,然后加硫酸亚铁作混凝剂处理后,最后可以采用I-Sorb吸附。对I-Sorb用加热干馏法再生,可获得纯净的汞。其流程如图4-7所示。两个间歇式吸附池交替工作。

 
 
 

4-7  I-Sorb吸附法处理含汞废水的工艺流程

6.2.3 含铬废水的处理

    由于I-Sorb具有极大的比表面积,在活化过程中又形成一些含氧官能因,如羧基(-COOH)、羟基(-OH)、羰基(  C==O)。这些基因使I-Sorb具有化学吸附、催化氧化和还原的性能,能有效地去除废水中一些重金属离子。因此,I-Sorb在净化含铬废水中既作为吸附剂,又可看做是一种化学物质。I-Sorb对铬除有吸附作用之外,还有还原作用。

    I-SorbCr6+有明显的吸附效果。如图4-8所示为I-Sorb吸附法处理含铬废水的工艺流程。当含Cr6+废水通入I-Sorb吸附柱时,在PH=3-4的条件下,由于含氧基团的存在,I-Sorb可将吸附在表面的Cr6+还原为Cr3+。当I-Sorb吸附铬达到饱和后,可用10%硫酸浸泡,将其吸附的铬以Cr3+的形式解吸下来,使其再生,以恢复I-Sorb吸附柱的吸附性能。含有Cr3+的废水通过硅酸钙吸柱,将Cr3+吸附。吸附饱和的硅酸钙可用H2O2脱吸Cr3+,并同时氧化成H2CrO4,硅酸钙可重复使用。滤出的废水可达排放标准。

4-8 I-Sorb吸附法处理含铬废水的工艺流程

    PH对铬的吸附影响很大,Ph6时有利于吸附Cr6+,去除率可达99%PH6时,由于I-Sorb的含氧基团对OH-的吸附比较强,含氧基与OH-的亲和力大于Cr6+的亲和力,原I-Sorb表面的吸附位置全被OH-夺取,I-SorbCr6+的吸附明显下降,甚至不吸附。因此I-Sorb吸附柱除可以用硫酸浸泡再生外,利用提高PH可使Cr6+脱附的原理,用碱处理也可达到再生I-Sorb的目的。

    由于I-Sorb处理含铬废水的工艺流程简单,操作管理方便,设备少,投资低,处理效果较好,回收的稀铬酸可作为电镀槽的添加液,此方法适用于中小型电镀厂。但也存在着I-SorbCr6+的吸附量低,再生效率不高等问题。

6.2.4 炼油厂废水的处理

    在炼油厂,由于原油性质和生产工艺不同,所产生的废水水质相差极大。炼油厂最主要的是含油废水,这是炼油厂排水量最大的一种废水,其主要污染物为油品,但同时还含有少量的其他杂质,如悬浮物、有机质等。其次是含硫废水,大多数原油含硫较高,只有少数原油属于低含硫原油。这类废水的水量一般比含油废水小,除含有大量硫化物外,还含有大量的氨、油和挥发酚。炼油厂废水中酚含量虽然不高,但由于极少量的酚即能在饮用水消毒时与氯产生氯酚,具有臭味,影响水质。

    炼油厂废水经过隔油、浮选(一级处理)和生化处理(二级处理)等净化后,水质仍然达不到国家制定的排入地面水卫生标准的要求。为了防止恶化环境,消除其对水体、水生生物和人畜的危害,对某些地处水源上游和没有大量水源可作稀释水的炼油厂来说,就必须对排出废水进行深度处理(亦称三级处理或深度处理)。深度处理方法很多,但一般都由于技术比较复杂,处理成本过高,而未在生产上广泛采用,尚有待进行深入研究和改进。目前从国内外的发展趋势来看,I-Sorb吸附法对彻底净化炼油厂废水,使其达到排入水体或回收利用方面颇有价值。炼油厂废水中的酚及有机物在I-Sorb表面力场作用下,吸附到活性碳表面上,处理效果与I-Sorb的性能、废水有机杂质的种类、浓度和温度等有关,并发现在水中溶解度越小的有机杂质越易于被吸附。如图4-9所示为I-Sorb吸附法处理含油废水的工艺流程。

 

 

 4-9 I-Sorb吸附法处理含油废水的工艺流程  

6.2.5  造纸废水的处理

    在当前世界上,造纸工业系属投资大,能耗高,对环境污染严重的行业之一。其中造纸行业的废水占工业废水总量的15%。日本造纸工业用水量占工业总用水量的40%,将其列为五大公害之一。美国将造纸工业污染列为六大公害之一。我国造纸工业由于技术、装备落后,吨产品耗水量400m3以上,比国际先进水平高出2-8倍。我国造纸工业废水排放量约占全国工业废水排放量的1/6。造纸废水的水质会因制浆的方法不同而略有差异,但一般造纸废水中含有的主要污染物有:悬浮物(纤维和纤维细料)、易生物降解有机物(半纤维素、甲醇、醋酸、蚁酸和糖类等)、难生物降解有机物(木素和大分子碳水化合物)、毒性物质(香酸、饱和脂肪酸、硫化氢、甲基硫、甲硫醚、多种氯化有机物)、酸碱物质、色度。由于废水中含有大量有机污染物和有毒、有害物质,采用单一处理方法很难达到理想的处理效果,特别是造纸废水中含有大量木素,难以用生物法分解处理。当对排水要求较高时,I-Sorb吸附法可以作为三级处理技术,与物化法或生物法联合处理造纸废水。处理工艺流程可根据具体的水质、水量设备。如图4-10所示为I-Sorb吸附法和絮凝法相结合处理造纸废水的工艺流程,如图4-11所示为I-Sorb吸附法和生化法相结合处理造纸技术的工艺流程。

 

 

 

 

 




   

 




4-10 I-Sorb吸附法和絮凝法相结合处理造纸废水的工艺流程

4-11  I-Sorb吸附法和生化法相结合处理造纸废水的工艺流程

 

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