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化工废水净化处理的三个阶段:预处理、生化和深度

  化工企业在生产的全部过程中会产生大量复杂且难以处理的废水,这些废水具有以下特点:成分复杂、浓度高、含有有毒物质和颜色较深。为了处理这些废水,一般会用预处理、生化处理和深度处理三个阶段的流程。

  例如,对于COD浓度高达50000mg/L、可生化性差的废水,能够使用高级氧化法等物化法进行预处理,以调节有机浓度和可生化性。

  ①微电解技术作为一种预处理手段,能够有效提升工业难降解有机污水的净化效果,降低污水毒性,为后续的污水生化处理过程提供有利条件。

  微电解技术是一种利用原电池原理处理废水的方法。它通过将铁和碳两种不同电负性的导体放入废水中,形成原电池,产生电场效应。在这个电场作用下,废水中的带电离子会发生移动和反应。这些反应包括氧化还原反应,可以破坏废水中有色物质的结构,进而达到脱色的目的。同时,反应过程中产生的Fe2+和Fe3+离子会与废水中的杂质形成絮凝物,通过吸附和沉淀作用进一步净化水质。

  生化处理阶段是在预处理之后,进一步去除化工废水中的污染物。由于化工废水的COD浓度较高,常常要厌氧生物法和好氧生物法的组合处理。厌氧生物法可以去除大部分有机物,提高废水的可生化性,为后续的好氧生物处理创造条件。

  ②厌氧生物处理是目前处理高浓度工业废水的主要处理工艺,四阶段理论如下所示:

  水解阶段:高分子有机物由于其大分子体积,不能直接通过厌氧菌的细胞壁,需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖,淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被分解成短肽和氨基酸。分解后的这些小分子可以通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。

  酸化阶段:上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更简单的化合物并被分配到细胞外,这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸(VFA),同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。

  产乙酸阶段:在此阶段,上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。

  产甲烷阶段:在这一阶段,乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程最重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。

  深度处理阶段是为满足更高标准的排放要求,处理预处理和生化处理后的废水。例如,某化工企业采用芬顿氧化法进行深度处理,利用强氧化性药剂分解有机物,去除COD和BOD。

  在实际案例中,某化工废水通过混凝沉淀和回流稀释的预处理方法,将COD浓度和悬浮物浓度大幅度降低,然后进入后续的水解酸化和多级接触氧化工艺,去除有机物和氨氮污染物,出水COD浓度低于300mg/L。另一化工废水采用微电解技术作为预处理工艺,提高废水的可生化性,然后进入UASB反应器和好氧生物处理工艺,出水COD浓度低于400mg/L,达到排放标准。

  总的来说,处理化工废水需要采用预处理、生化处理和深度处理的组合工艺,以逐步将废水净化处理至达标排放。

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