化學水處理論文

化學水處理論文1

　　在高校化學實驗過程中，不可避免的一個問題就會廢水問題，許多高校實驗室對實驗過程中產生的廢水不加任何處理就直接排入下水道，而實驗室產生的廢水中含有了大量的有害、有毒物質，當這些廢水不經處理直接排放，就會威脅到環境質量，危害到人們的健康生活。因此，尋找一種高效、節能、環保的實驗室廢水處理工藝迫在眉睫。

　　1 高效化學實驗室廢水處理的重要性

　　隨著高校的擴招，高校學生不斷增多，高�；瘜W實驗規模也在不斷擴大，化學實驗室廢水也在不斷增多。高�；瘜W實驗室使用的試劑和藥品種類非常多，學生在做實驗的過程中不可避免的會產生一些廢水，這些廢水含有大量的酸、堿、氰化物、酚等有害物質、重金屬，如果實驗室對這些廢水不加處理就排放出去，就會對環境和人體健康造成危害，因此，做好化學實驗室廢水處理工作至關重要。高校實驗室要嚴格按照相關要求和操作標準來處理化學實驗室廢水，確保廢水排放標準達標，從而減少對環境的危害，保護環境質量。

　　2 高校化學實驗室廢水處理策略

　　2.1 提高認識

　　高�；瘜W實驗室廢水危害極大，不僅危害到環境，同時還會對人的身體健康造成危害。因此，高校實驗室要高度重視實驗室廢水處理工作，要將實驗室廢水處理工作上升到戰略高度，完善實驗室廢水處理工藝和流程，在每一次化學實驗過后，要對實驗過程中產生的廢水進行收集，分類處理，經過科學的處理后方可排放。

　　2.2 含磷廢水的處理

　　磷是引起水體富營養的根源，在高�；瘜W實驗中，含磷廢水如果未經處理直接排出，將會嚴重污染水環境。針對含磷廢水的處理主要為鈣法除磷，它是利用氯化鈣或石灰作為藥劑，采用機械混合反應，從而控制適量反應、混合強度、沉淀表面符合和反應PH值。在含磷廢水中加入石灰，鈣離子與磷酸根反應，生產沉降，其反應為：

　　5Ca2++7OH-+3H2PO4-=Ca5（OH）（PO4）3↓+6H2O （1）

　　副反應：Ca2++CO32-=CaCO3↓

　　通過這種反應，計算出其平衡常數，當平衡常數達到最大時，意味著除磷效果最好。

　　2.3 芳烴硝化廢水的處理

　　芳烴硝化廢水主要來源于芳基硝化實驗，這種實驗一般采用的是混酸硝化方法，在實驗過程中會產生硝基酚等污染物，這種污染物毒性大，處理難。針對芳烴硝化廢水問題，可以采用活性炭吸附法來處理。活性炭吸附法是利用多孔性的活性炭，使水中一種或多種物質被吸附在活性炭表面而去除的方法，去除對象包括溶解性的有機物質，合成洗滌劑、微生物、病毒和一定量的重金屬，并能夠脫色、除臭。

　　2.4 含氰廢水的處理

　　氰是碳和氮兩種元素的化學物，是一種有毒氣體，針對含氰的廢水，可含氰化物廢液的稀溶液可加入氫氧化鈉試液調至PH10以上，再加入幾克KMnO4（以3%計）使氰離子氧化分解；如氰離子含量高可先以堿調至PH10以上，再加入過量次氯酸鈉使氰離子氧化分解生成CO2和N2放置24小時排放。注意含氰廢液不可與酸混合。

　　2.5 含汞、鉛、砷、銻、鉍、鎘、鉻等離子的廢水的處理

　　在汞、鉛、砷、銻、鉍、鎘、鉻等離子的廢水的處理中，關鍵在于控制酸度，使其轉化成為硫化物沉淀。如：將含砷廢液的PH調到10以上，加入過量硫化鈉與砷生成難溶、低毒的硫化物沉淀排放；含汞試劑（HgCl2、HgBr2）的廢液先用氫氧化鈉試液調節PH8-10再加入過量硫化鈉，使生成硫化汞沉淀，再加入硫酸亞鐵作為共淀劑。靜置沉淀分離，清液排放，沉淀單獨處理；含鉻（Ⅵ）廢液加入廢堿液或石灰，使其轉化為氫氧化鉻沉淀后再處理。

　　2.6 完善廢水處理工藝

　　在高�；瘜W實驗室廢水處理中，廢水處理效果的高低與廢水處理工藝直接相關，但是就目前來看，高校化學實驗室廢水處理工藝還不夠科學、合理，許多環節還存在問題，如果高校實驗室繼續采用這種處理工藝的話，必然會廢水處理不合格。因此，高校必須加快完善實驗室廢水處理工藝，要加大投入，配置先進的廢水處理設備，要做好廢除處理工藝設計，從而為高校化學實驗室廢水處理工作提供保障，提高廢水處理效率。

　　3 結語

　　綜上，高�；瘜W實驗室廢水危害較大，不僅危害到環境，同時也會威脅到人體健康。在可持續發展戰略要求下，環保、綠色已成為我國現代社會發展的重要內容，在可持續發展戰略要求下，高�；瘜W實驗室廢水處理工作刻不容緩。高效化學實驗室廢水含有大量害物質、重金屬、化合物等，為了保證防止這些廢水直接排放，高校實驗室就必須根據廢水中的物質，采取針對性的處理方法，從而降低廢水中的有害物質，保證廢水中的各項物質量符合廢水排放標準。

　　參考文獻：

　　[1] 李芳蓉，張建民，劉鳳霞，王英. 高校化學實驗室廢水污染防治對策[J].實驗室研究與探索，20xx（11）：308-312.

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化學水處理論文2

　　摘要：隨著城市化進程的不斷加快，近年來我國污水處理領域取得了較為長足的發展成果，污水處理廠尾水的處理也開始成業界關注的焦點，近年來相關研究的大量涌現也能夠證明這一認知，基于此，本文圍繞電化學脫氮技術在污水處理廠尾水處理中的應用開展了試驗探究，證明了電化學脫氮技術的尾水處理能力，并通過電化學脫氮技術污水處理廠尾水處理成本計算直觀說明了該技術的實際應用價值，希望由此能夠為相關業內人士帶來一定啟發。

　　關鍵詞：污水處理廠；尾水；電化學脫氮技術

　　1試驗材料與方法

　　1.1試驗用水與試驗裝置

　　試驗選擇了某地應用Unitank工藝的污水處理廠排放口出水，該污水處理廠出水水質執行國家二級標準、處理規模為4×104m3d-1，表1為該污水處理廠尾水水質。試驗采用了由PE材質制作的510mm×810mm×910mm尺寸裝置，該裝置采用電位在1.6~1.8V的自制多元金屬氧化物涂層鈦基質平板電極作為內部電極，陰陽極板間距為5cm，極板間裝填由活性炭和含有銀、銅、鐵、錳等等金屬固體顆粒組成的催化填料。

　　1.2試驗方法

　　試驗過程處理水量為5~10m3d-1，開展連續運行以滿足試驗需要，為保證試驗結果受到吸附作用影響，試驗裝置在未通電前需先用原水浸泡催化顆粒填料（極板間），試驗正式開始后需接通試驗裝置電源并通過調節使輸出電壓（穩壓直流電源）達到預定值，在通過水泵和流量計后，試驗用尾水將注入催化電氧化反應器，由此定時取樣并開展TN去除效果分析，即可驗證電化學脫氮技術應用效果。

　　1.3水質指標分析及方法

　　試驗采用20xx年中國環境科學出版社出版的《水和廢水監測分析方法》中記載的污水水質指標及測定分析方法，采用納氏試劑光度法進行氨氮的測定、HACHCOD快速測定儀（HACHDR-200型）用于COD測定、酚二磺酸光度法用于NO3--N測定、過硫酸鉀分光光度法用于TN測定，YSI、HANA、WTW傳感器負責DO、ORP、pH的在線連續監測，YSI-Pro20xxDO型號的便攜式多參數水質分析儀用于電導率檢測，酸堿指示劑滴定法負責堿度測定、氣相色譜－質譜聯用儀負責有機污染物測定。

　　2試驗結果與探討

　　2.1電流密度影響

　　結合試驗結果，筆者首先就電化學脫氮技術應用中電流密度帶來的影響展開分析，分析以TN去除效果為依據，試驗過程中pH值為6.0左右、尾水進水流量為6m3d-1，尾水的TN含量則處于23.5~27.1mgL-1區間，每12h取樣一次、連續運行5d，圖1為電流密度影響示意圖。結合圖1開展分析不難發現，在反應器極板電流密度為10.67mAcm-2、16.00mAcm-2、32.67mAcm-2、63.33mAcm-2時，TN去除效果存在明顯差異，其中16.00mAcm-2時TN去除率為33.0%，63.33mAcm-2時去除率則為53.2%，TN去除效果總體上呈現出隨陽極電流密度增。

　　2.2水力停留時間影響

　　在進水pH值處于6.25~7.02區間、進水TN平均值為26.40mgL-1、電流密度為32.67mAcm-2時開展試驗，試驗主要圍繞15、30、60、90min的水力停留時間展開，隨著水力停留時間的增大，電化學脫氮技術TN去除效果提升明顯，這種情況的出現是由于電化學脫氮技術去除尾水中TN并非是一個瞬間過程，TN的去除需要一定時間，而隨著水力停留時間的延長，固體催化顆粒填料與尾水中污染物質的接觸更為充分，電場中的停留時間也因此大幅延長，這些便使得水力停留時間的延長最終提升了電化學脫氮技術TN去除率，TN的氧化分解可能性增強是這種情況出現的最本質原因。但值得注意的是，雖然延長水力停留時間可保證電化學脫氮技術更好發揮自身TN去除效果，但如果水力停留時間超過一定限值，副反應加劇情況很容易因此出現，電化學脫氮技術的電流效率也會因此降低，水力停留時間超過1h后TN去除率的變化放緩便與副反應加劇存在直接聯系，因此試驗最終確定了30min為最佳水力停留時間。

　　2.3相關探討

　　結合上述試驗不難發現，在應用電化學脫氮技術的某地污水處理廠尾水處理中，26.40mgL-1的進水TN平均值、6.25~7.02區間的進水pH值、32.67mAcm-2的反應器極板電流密度、30min的水力停留時間可保證電化學脫氮技術最大化自身效用發揮，其NH3-N去除率可達54.9%，而NO3--N的去除率則能夠達到72.8%，由此可見電化學脫氮技術在污水處理廠尾水總氮去除方面具備的優異表現，而結合上述參數開展試驗，可發現電化學脫氮技術的應用成本主要為電能消耗，每1m3污水處理廠尾水的電化學脫氮技術處理耗電為0.3kWh，且這一過程可脫去0.018kg的尾水中TN，因此污水處理廠尾水TN的處理耗電為16.7kWh/kg，相較于離子交換脫氮、生物脫氮等技術，電化學脫氮技術的污水處理廠尾水TN處理具備運行費用低、效率高、方法簡單、運行溫度特點，電化學脫氮技術應用價值得到了更為直觀證明。此外，電化學脫氮技術開展的尾水處理還具備出水水質偏中性、無須調節反應器進水pH值、可實現低C/N條件下的高效脫氮等特點，這些均能夠較好證明電化學脫氮技術具備的較強尾水處理能力。

　　3結論

　　綜上所述，電化學脫氮技術可較好服務于污水處理廠尾水處理，在此基礎上，本文涉及的試驗用水與試驗裝置、試驗方法、水質指標分析及方法、電流密度影響、進水pH值變化影響、水力停留時間影響等內容，則提供了可行性較高的電化學脫氮技術應用路徑，而為了更好發揮該技術效用，圍繞生物電化學技術、BES脫氮反應器開展的相關研究必須得到重視。

　　參考文獻

　　[1]蔣沁芮,楊暖,吳亭亭,李大平.生物電化學脫氮技術研究進展[J].應用與環境生物學報,20xx,24(02):408-414.

化學水處理論文3

　　化學工業一直是我國經濟的支柱產業之一。我國近年來的煤化工產業得到飛速發展，煤制油、煤制烯烴、煤制天然氣和煤制乙二醇都是國家所重視的新型能源。但是煤化工在生產過程中要消耗大量的水資源，也容易產生大量的廢水，造成嚴重的水源污染。對此要從技術上進行改進，提高煤化工的廢水處理技術的水平，對廢水實行凈化和重復利用，提高水資源的利用率。

　　1 煤化工廢水的來源以及特點

　　煤炭是煤化工的主要原料，運用一系列技術手段，將煤炭轉化為燃料和化學產品的過程。在煤化工的生產過程中，有多個工序都容易產生廢水，比如:鼓風冷凝、脫硫、除氨等。煤化工的廢水中含有大量的酚和氨，還有焦油、苯酚、氰化物、硫化物、COD等污染物質，具有強烈的毒性。如果不能采用有效地措施對廢水進行處理，會降低土壤的質量，對環境造成不可預計的負面影響。

　　煤化工廢水的主要特點有如下幾方面。

　　第一，難以被降解。煤化工廢水當中含有大量的有機物，比如：喹啉、異喹啉、聯苯，這些有機物的結構異常穩定，很難被降解，給煤化工廢水的處理帶來了巨大的困難。第二，顏色深，污濁程度高。在煤化工進行生產時，各個環節都能夠產生一定的廢棄物，融入工業廢水當中。這就造成了工業廢水成分復雜，各種污染物質混合在一起，顯得特別污濁。第三，污染成分復雜。煤化工的生產工藝很復雜，具有多個生產環節。這些環境中都會產生污染物質，這些污染物質集中在廢水當中，成分復雜，大大增加了廢水處理的難度，提高了對廢水處理技術的要求。

　　2 煤化工廢水的處理技術

　　2.1 預處理

　　2.1.1 氣浮法

　　這一方法主要是針對廢水中的油類物質進行去除和回收。主要工作原理是：向廢水中通入空氣小氣泡，促使小氣泡與水中的油滴顆粒粘附在一起，再把利用特殊方法把氣泡從水中排出去，達到了分離油質成分的作用。氣浮法對于懸浮物的處理效果顯著，而且產生浮渣容易運輸和再次利用。但是氣浮法只對于油類物質具有明顯效果，所以經常要與其他方法配合使用。

　　2.1.2 混凝沉淀法

　　混凝沉淀法是為了出去廢水中懸浮的有機物，以便進行后續的生物處理。這種方法主要是利用重力作用讓水中的固體懸浮物下沉，從而與液體分開。在工業廢水中加入混凝劑，比如:鋁鹽、鐵鹽、聚鋁、聚鐵和聚丙烯酰胺，來強化沉淀效果。采用混凝沉淀法，需要根據廢水成分的不同、pH值的不同來采用不同種類和用量的混凝劑。這種方法的優點是流程簡單、花費資金少，能夠實現大批量的廢水處理;缺點是對于COD的去除沒什么效果，而且容易生成大量難以進行脫水處理的泥渣。

　　2.1.3 MAP化學沉淀法

　　MAP化學沉淀法是為了去除煤化工廢水當中的氨和氮。由于含有氨和氮的復鹽，比如:磷酸銨鎂、磷酸銨鋅等，不容易在水中溶解，所以,要向廢水中加入磷酸根離子和一些金屬離子，來與高濃度的氨和氮生成沉淀進行分離。目前，對含氨氮廢水的處理，主要是向其中投入氯化鎂和磷酸氫二鈉。由于生成的沉淀物英文縮寫為MAP，所以這種方法被稱作MAP化學沉淀法。MAP化學沉淀法對于廢水中的氨和氮去除率很高，工藝流程也不復雜，沉淀反應不會受到溫度和水中毒素的影響，生成的沉淀物也沒有后續污染。

　　2.1.4 溶解萃取脫酚法

　　通過溶解萃取對廢水進行脫酚處理，能夠回收廢水中的酚成分。酚在一些特定的溶劑中的溶解度比在水中的溶解度，這一特質就是溶解萃取脫酚法的工作依據。將含酚的工業廢水和容易溶解酚的萃取劑共同投入萃取設備當中，然后再通過精餾塔將酚和萃取劑分離出來，得到能夠繼續循環使用的萃取劑和脫酚廢水，達到提取廢水中的酚的目的。經過處理后的脫酚廢水，可以經由溶劑回收塔流向下一廢水處理環節。

　　2.2 生化處理

　　2.2.1 SBR工藝

　　SBR工藝是一種出現于20世紀70年代的新技術，主要適用于生物降解和脫氮除磷。SBR工藝包括5個工作流程，既進水、反應、沉淀、排水、閑置等。這一工藝方法能夠實現生物降解、沉淀、均化和終沉等功能于一體，由高科技設備進行自動控制，不需要再設置污泥回流系統。SBR工藝的反應池具有良好的生化反應能力和污水處理能力，能夠有效抵抗污泥膨脹帶來的沖擊，穩定地進行工作。

　　2.2.2 固定化生物技術

　　固定化生物技術能夠有效處理廢水當中的難降解有機毒物，是近年來研發出來的新型廢水處理技術，在固定優勢菌種時具有很強的針對性和可選擇性。采用這種技術對工業廢水進行處理，能夠提高生物反應器內部的微生物的細胞濃度和純度，有利于高效菌種保持活力。通過這種方法來處理工業廢水，產生的污泥較少，容易去除大量的氨，形成固體和液體分離開的處理產物。

　　2.2.3 A2-O法

　　A2-O法又叫做低氧-好氧法，對于工業廢水當中的氨氮和有機會具有顯著的處理效果。A2-O工藝是在A-O工藝的基礎上進行改進的工藝方法。相比A-O工藝，A2-O工藝在缺氧池之前多設置了一個厭氧池。在煤化工的廢水當中，往往會含有大量的雜環及多環的芳烴類有機物，這些有機物在氧氣充足時不容易發生生物降解，必須要經過厭氧酸化處理，才能夠容易發生生物降解，或者轉化為小分子。

　　2.3 深度處理

　　2.3.1 活性炭吸附法

　　活性炭是一種黑色、多孔的固體炭，具有很強的吸附性，在工業生產中常常被當作吸附劑來使用�；钚蕴课�附法，就是利用活性炭的這一特質，對煤化工廢水進行深度處理�；钚蕴康目锥幢砻婢哂写罅康聂然�、羥基、酚羥基和內酯，對COD具有明顯的去除效果�？茖W調查表明，在pH值為6的環境下，向50 mL廢水當中投入一克活性炭粉末，1 h能夠去除98.5%的COD。

　　2.3.2 催化濕式氧化法

　　催化濕式氧化法，就是在高溫、高壓、催化劑等條件下，促進廢水當中的氧化作用，把廢水當中的有機物分解成二氧化碳、水和氮氣等無害物質。目前這一方法的應用主要體現在兩個方面：高濃度、難降解的有機廢水的預處理;包含有毒物質的工業廢水處理。這種方法的特點是用途廣、氧化速度快、廢水處理的效率高、工藝流程簡單、不容易產生二次污染。使用這種方法，催化劑昂貴的價格和高處理成本是主要的限制條件。另一方面，使用催化濕式氧化法需要高溫高壓的工作條件，對工藝設備具有很高的要求。

　　2.3.3 臭氧氧化法

　　臭氧氧化法具有瞬時反應、沒有永久性殘留物、處理效率高等特點，被應用于煤化工的廢水處理當中。其主要工作流程如下：首先,在隔油池內分理出廢水的油和酚，然后進去調節池進行PH值的調節，最后與臭氧一起通過氧化器進行氧化，通過氧化器的時候一般以一種噴射的方式來進行。由于臭氧不容易儲存，需要在生產之后立即進行使用，所以,不容易調節臭氧的輸出量，在廢水的水質發生變化時的適應性差。另一方面，這一工藝方法容易消耗較大的投資和耗電量，實行的成本過高，還容易造成臭氧泄露，對周圍環境和生物形成危害。

　　3 處理工藝

　　工藝的廢水處理過程中，對傳統的工藝流程進行了改進。經處理后送深度回用處理站作最終處理，廢水站運行過程中產生的水泵機封冷卻水、場地清洗水、設備檢修排水等全部收集后處理，因此可以達到區域內無廢水外排。經過3年的現場運營，效果良好，最終70%的煤化工廢水處理成了工業用水，在其余單元內回用;10%的納濾(納濾)濃水送三燒結混合機拌料處理，20%的二級RO(反滲透)濃水用作煉鐵廠1#燒結機的干法脫硫裝置的煙氣冷卻水，達到廢水“O”排放的目標，這也是國內鋼鐵企業處理焦化廢水做的最好的。

　　4 結語

　　煤化工的廢水處理，是推動煤化工綠色化、環�；�的重要工作內容之一。煤化工廢水的成分復雜，容易對環境和人體健康造成嚴重的破壞。為了降煤化工廢水的惡劣影響降到最低，必須提高廢水處理技術的水平，研究出低成本、高效率、高去除率、無二次污染新型廢水處理技術，這樣才能夠促進煤工業的可持續發展。