高浓度有机废水及处理技术

35-1高浓度有机废水处理技术的选择35-21234高浓度有机废水特征基本处理技术与方法处理技术选择与验证高浓度废水处理案例35-3○、针对论题的基本观点1、不再是难以涉足的禁区前辈担忧；破难成功；技术突破；辈出精英2、得到利益相关者的重视民众关注；监管严控；企业生机；政技支撑3、生产系统优化势在必行源头控制；资源再生；工艺改造；倒逼促进4、把握机遇挑战尚无止境行业前景；发展竞争；研用互促；适者生存35-4一、高浓度有机废水特征1、高浓度有机废水的定义“高浓度有机废水”是一种在工业、农业等生产活动中产生并排放的有机物浓度很高的废水。这种废水的化学需氧量(COD)、氨氮、总磷、总氮等环境水质指标很高。其中，COD通常在2000mg/L以上，甚至达到几万或几十万，是市政生活污水浓度的十至数十倍以上，不适于直接并入城市污水处理厂处理。对此，我国现行的环境保护政策和排放标准要求，这些废水必须由产生单位负责处理。当此类废水的生化需氧量(BOD5)浓度相对低、BOD5/COD0.3时，因为难以采用常规的生物方法处理，被称为“高浓度难降解有机废水”。35-5在水的使用角度上，废水产生的工艺途径分1)用水作载体后的废弃水；和2)生成水两类。又可细分为四种：①传热废水；②传质废水；③传递过程复合废水；及④工艺过程的生成水。通常，有机废水是在后三种途径中产生的。2、废水产生的工艺途径水源水传热过程传质过程工艺过程生产废水传质传热复合过程①②③④35-6传热过程传质过程工艺过程传质传热复合过程1)间接加热或冷却2)直接加热或冷却排水生产工艺典型的生产排水工艺排水主要性质1)温排水2)污冷水3)毒性较小4)水量大1)洗涤后固液分离2)萃取及母液浓缩3)水力输送后脱水1)高浓度2)高盐度3)高毒性4)水量较大1)结晶提纯脱水2)蒸馏冷凝水3)液相催化分离1)高浓度2)高盐度3)高毒性4)水量较大1)分解裂解反应2)合成聚合反应3)加成复合反应1)高浓度2)高盐度3)毒性较高4)水量较小用弃水生成水35-73、产生高浓度有机废水的行业行业产生废水的主要工艺废水特征造纸制浆蒸煮、洗浆高浓度、高碱性皮革浸皮、脱毛、去脂高浓度、高油脂、毒性酿造发酵、洗涤高浓度、偏酸性化肥洗气高浓度、高氮医药提取、合成、过滤、结晶高浓度、难降解、毒性焦化洗气高浓度、挥发性、毒性化工合成、洗涤、提纯高浓度、难降解、毒性制糖榨取、提纯高浓度餐饮厨余物高浓度、高油脂畜牧养殖圈舍清理、屠宰清洗高浓度、高氨氮垃圾处置渗滤液高浓度、难降解、毒性35-81)造纸废水废水主要污染物来自于制浆蒸煮工序，包含蒸煮加入的碱、溶解的木质素、以及纤维素分解生成的糖类、醇类、有机酸等，COD可达10万mg/L、BOD达5万mg/L。全国造纸废水排放总量占全国行业废水总量的15%以上。4、典型的高浓度有机废水纤维蒸煮洗浆制浆纸机抄造黑液黄液白水原料准备灰水35-92)制糖废水废水主要污染物来自于榨糖(COD达6000mg/L、BOD达2500mg/L以上)和酒精(COD达7万mg/L、BOD达4.5万mg/L以上)工序。结晶酒精废糖蜜废液流洗水榨糖滤泥35-103)焦化废水焦化废水是炼焦、煤气在高温干馏、净化及副产品回收过程中，产生含有挥发酚、多环芳烃及氧、硫、氮等杂环化合物的工业废水，是一种高COD、高酚值、高氨氮且很难处理的一种工业有机废水。煤气净化化学品回收洗气水炼焦高氨废水煤气冷却精制废水35-114)制药废水制药废水因药物产品不同、生产工艺不同而差异较大，其特点是组成复杂，有机污染物种类多、浓度高，COD值和BOD值高且波动性大，废水的BOD/COD值差异较大，氨氮浓度高，色度深，毒性大，固体悬浮物浓度高。车间卫生抗生素合成药物中成药制药生产洗涤废水制剂生产锅炉废水生产废水供热清洗废水35-125)石油化工废水主要包括热裂解炼油副产气体及石脑油等轻油或重油，生产乙烯、丙烯、丁烯等原料，进一步合成塑料、橡胶、纤维、洗涤剂等有机化学产品所排出的废水。废水中含有原料及产品、副产物等有害物质。厂区卫生合成废水产品合成生活污水裂解废水职工厂区废水油气裂解35-135、相关行业及废水排放状况1)行业排水变化在排放高浓度有机废水的行业中，近年来，废水排放量均处于开始减少的趋势。行业年排水量(亿吨)05101520253035404520052006200720082009农副品加工饮料制造业皮毛羽制品造纸纸品业油焦核加工化学原料品医药制造业化纤维制造jklmnopq35-142)行业排水贡献率在2009年全国209亿吨工业废水中，排放高浓度有机工业废水行业的造纸废水贡献比例最高，皮革废水相对最小。行业排水贡献率(%)0510152020052006200720082009农副品加工饮料制造业皮毛羽制品造纸纸品业油焦核加工化学原料品医药制造业化纤维制造jklmnoqp35-153)行业主营收益率在排放高浓度有机工业废水行业中，2009年，只有医药、饮料和焦化3个行业主营收益率高于全国118.6%的平均水平。主营收益率(%)80901001101201301401501602009全国农副品加工饮料制造业皮毛羽制品造纸纸品业油焦核加工化学原料品医药制造业化纤维制造35-164)行业人均万元产值在排放高浓度有机工业废水行业中，2009年，有皮革、造纸和3个行业的人均产值低于全国行业平均水平。人均产值(万元)05010015020025030020052006200720082009全国农副品加工饮料制造业皮毛羽制品造纸纸品业油焦核加工化学原料品医药制造业化纤维制造jklmnopq35-175)行业废水经济排放强度在排放高浓度有机工业废水行业中，2009年，只有焦化1个行业的排放强度低于3.8吨/万元的全国行业平均水平。万元产值排水量010203040506070809020052006200720082009全国农副品加工饮料制造业皮毛羽制品造纸纸品业油焦核加工化学原料品医药制造业化纤维制造jklmnoqp35-186)行业废水排放达标率在排放高浓度有机工业废水行业中，2009年，医药、焦化、化纤和化工4个行业的废水排放达标率优于全国行业94.7%的平均水平；农产品加工废水达标率最低，为91.8%。工业废水排放达标率(%)758085909510020052006200720082009全国农副品加工饮料制造业皮毛羽制品造纸纸品业油焦核加工化学原料品医药制造业化纤维制造jklmnopq35-197)相关行业经济效益环境综合评估相关行业排水贡献主营收益人均产值排放强度排放达标农副品加工③⑦④⑥⑧饮料制造业④②⑤③⑤皮毛羽制品⑧⑥⑧⑦⑦造纸纸品业①⑤⑦①⑥油焦核加工⑤③①⑧②化学原料品②④③④④医药制造业⑥①⑥⑤①化纤维制造⑦⑧②②③优劣顺序12345678表达色标35-20申报指南摘要本次公开择优课题为“工业废水处理，面源污染控制、生态修复工程及产业化”任务下的“煤化工等行业清洁生产技术集成与产业化”、“重化工行业废水处理与资源化膜技术产业化”等8个课题。在“十一五”针对化工、冶金、造纸、印染和制药等6、水专项“十二五”行业课题重污染行业治理技术、面源污染防治、生态修复工程与设备研发的基础上，结合重点污染行业和重点流域突出环境问题，在石化、煤化工、印染、造纸等典型行业开展清洁生产与废水资源化技术、面源污染防治、河道生态修复工程及设备产业化研究，形成石化、煤化工、印染、造纸等典型行业清洁生产与废水资源化技术及设备龙头企业3-4家；…为重点流域污染控制和国家节能环保新兴战略产业发展规划的顺利实现提供技术基础。35-21二、基本处理技术与方法在所依据的技术原理和效果的角度上，高浓度有机废水处理方法可分为：物理法、化学法、物理化学法、生物法以及上述方法的复合或组合5大类。1、处理技术方法的类型类型技术原理处理效果物理法重力、粒径、压力与速度变化等固液分离化学法催化、氧化、还原、水解等有害物分解或相变物理化学法浮选、凝聚、温度变化等改变有害物性状生物法酶、新陈代谢、菌种等消耗净化有害物组合法上述不同技术的复合或组合上述不同效果的组合35-22离心法采用离心机、刮板等设备，分离比重大的污染物质滤除法使用滤布、滤网、滤膜、滤床、毛毡等材料，或超滤、反渗透等装置，截除颗粒或悬浮状污染物质隔离法通过格栅、挡墙、泥浆泵等设施，隔除漂浮状污染物质减压法利用文氏管原理，使流体突然减压降速去处挥发性污染物质沉淀法利用折返挡墙、斜管(板)、锥斗等装备，分离可沉降污染物吹脱法通过底部充气，去除挥发性污染物质2、物理法处理高浓度有机废水35-233、化学法处理高浓度有机废水氧化还原法通过氧化还原反应，分解或去除污染物质酸碱中和法通过酸碱中和反应，分解或去除污染物质化学沉淀法加入化学沉淀剂与污染物发生的反应，生成难溶固体物沉淀后去除电化学法利用电解槽中的电解氧化还原、电解凝聚等不同的化学反应，处理废水中污染物质催化氧化法通过液相或多相氧化或催化氧化反应，分解有机污染物质35-244、物理化学法处理高浓度有机废水混凝气浮法通过液相或多相氧化或催化氧化反应，分解有机污染物质光氧化法经紫外光线和氧化剂的协同氧化作用，分解有机物污染物质离子交换法通过离子交换剂与废水中离子的交换，去除废水中有害离子吸附解吸法利用吸附剂的物理和化学吸附作用，去除废水中污染物35-255、生物法处理高浓度有机废水生物氧化法利用驯化微生物在好氧、兼氧或厌氧条件下的新陈代谢过程，去除有机污染物质。通常有生物载体、控氧方式、反应空间等多种变化组合人工菌种法利用高效复合微生物菌种(含双岐菌、乳酸菌、芽孢杆菌、光合细菌、酵母菌、放线菌、醋酸菌等)的发酵作用，分解有机污染物质生物酶技术法采用从生物体内活细胞具有生物催化剂作用的生物酶，促进微生物新陈代谢作用，进而去除有机污染物质植物净化法利用植物生长过程对有机物和营养物的依赖，吸收废水污染物质，通常与土地微生物过程共同作用35-26三、处理技术选择与验证1、处理技术选择的不同侧重点企业家技术实用、投资节省、操作方便、效果理想监管者技术可靠、易于监管、运行安全、稳定达标设计者技术成熟、功能全面、容易实施、满足要求推荐者针对性强、资源再生、系统布局、排放安全35-272、选择工艺路线遵循的原则衔接延伸生产工艺的原则力求废物源头减量控制，降低后续处理难度，必要时改造生产工艺；将后续处理作为生产工艺的延伸因水而异筛选工艺的原则区别浓淡、难易，确定单种或同类废水是适宜最佳工艺可资源化工艺优先的原则优先回收废水中高浓度有机物，同时还可降低后续处理难度和费用工艺技术针对性强的原则在众多可选工艺中，最佳的工艺是与废水性质针对性最强的满足最终出水标准的原则出水标准可以是排放，也可以是回用，稳定达标是指与出水最终归宿的密切相关35-283、工艺方法选择的逻辑路线能否回收资源？高浓度有机废水Y能否改变排水工艺N改变排水生产工艺Y实施资源回收工艺N初选废水处理工艺试验与工艺论证工艺谨慎是否可行实施废水处理工艺YN修正废水处理工艺在有多种生产工艺废水的场合，可通过试验先拟定是独或合并的处理方案，经论证后再开始选择后续工艺方法35-294、不同排水分离或合并的考虑需要单独处理的废水混合后的废水难以选择合适工艺处理或影响处理效果、处理成本或出水稳定性可以合并处理的废水混合后的废水相当于完成了一次预处理、或更易于实现后续处理，有利于提高处理效果和出水稳定性、降低处理成本不需要特别处理的废水经简单处理可以自行回用或由邻近用水户使用的废水，不必并入高浓度有机废水处理系统35-305、资源回收工艺选择的考虑回收资源便于再利用力求废物源头减量控制，降低后续处理难度，必要时改造生产工艺；将后续处理作为生产工艺的延伸因水而异筛选工艺的原则区别浓淡、难易，确定单种或同类废水是适宜最佳工艺可资源化工艺优先的原则优先回收废水中高浓度有机物，同时还可降低后续处理难度和费用工艺技术针对性强的原则在众多可选工艺