摘要:化學(xué)廢液處理是指對化學(xué)廢液進(jìn)行處理以達(dá)到無害化、減量化、資源化的目的。本文介紹當(dāng)下必須知道的5種方法,包括化學(xué)法、生物法、物理法、膜法和電化學(xué)法,重點(diǎn)探討它們的原理、優(yōu)點(diǎn)和適用范圍,為化學(xué)廢液的治理提供一定的指導(dǎo)。
正文:
一、化學(xué)法
化學(xué)法是最常見的化學(xué)廢液處理方法,它包括沉淀法、氧化法和還原法。其中,沉淀法主要適用于重金屬離子和有機(jī)物的去除,氧化法主要適用于有機(jī)物的去除,而還原法主要適用于重金屬離子和有機(jī)物的還原。
1.1 沉淀法
沉淀法是利用化學(xué)反應(yīng)生成難溶沉淀物,而將廢水中的離子去除。常用的沉淀劑有氫氧化鈉、氫氧化鈣、硫酸鈣等。當(dāng)廢水中的陰離子與沉淀劑中的陽離子相遇時(shí),就會(huì)發(fā)生沉淀反應(yīng),生成難溶的沉淀物,從而達(dá)到去除廢水中的離子的目的。
沉淀法具有操作簡單、成本低、去除效果好的優(yōu)點(diǎn)。但是,沉淀劑的投加過程難以控制,會(huì)帶來二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。
1.2 氧化法
氧化法是指通過氧化反應(yīng)使廢水中的有機(jī)物被分解成為CO2和H2O等無害物質(zhì)。常用氧化劑有高錳酸鉀、過氧化氫、臭氧等。氧化劑與廢水中的有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)后,廢水中的COD、BOD等污染參數(shù)得到降解,從而達(dá)到凈化廢水的目的。
氧化法有去除效果好、廢水中無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。但是,氧化劑的成本較高,廢液中的混合污染物難以全部去除,需要結(jié)合其他方法使用。
1.3 還原法
還原法是指通過還原反應(yīng)將廢水中的重金屬離子和有機(jī)物還原成為無害物質(zhì)。常用的還原劑有高錳酸鉀、亞硫酸鈉等。還原劑與廢水中的重金屬離子或有機(jī)物發(fā)生還原反應(yīng)后,化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而達(dá)到凈化廢水的目的。
還原法有成本較低、對多種廢水均可適應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。但是,還原劑對人體有一定的毒性,廢液中還原劑的去除需要進(jìn)行一定的后續(xù)處理。
二、生物法
生物法是指利用微生物降解廢水中的有機(jī)物。常用的生物法有好氧法、厭氧法和生物膜法。其中,好氧法適用于有機(jī)物質(zhì)較高的廢水,厭氧法適用于廢水中酸性物質(zhì)多的情況,生物膜法適用于COD和BOD較高的較為復(fù)雜的廢水。
2.1 好氧法
好氧法是利用好氧微生物(主要是細(xì)菌)將廢水中的有機(jī)物分解成為CO2和H2O等無害物質(zhì)的方法。好氧微生物需要氧氣為能量來源,需要通過增氧設(shè)備往廢水中注入氧氣。在好氧生物反應(yīng)槽內(nèi),微生物降解有機(jī)物,產(chǎn)生CO2和H2O等無害物質(zhì)。
好氧法有去除效果好、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。但是,當(dāng)廢水中有固體顆粒和沉積物時(shí)容易引起堵塞。
2.2 厭氧法
厭氧法是指利用厭氧微生物將廢水中的有機(jī)物分解成為CH4和CO2等無害物質(zhì)的方法。厭氧微生物需要無氧環(huán)境中生長,因此需要在反應(yīng)槽中注入少量的氧氣,以維持微生物生長需要的氧氣供應(yīng)。
厭氧法有保存有機(jī)物中有價(jià)值的混合酸、發(fā)酵液等物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。但是,厭氧微生物中硫成分和金屬離子對微生物繁殖會(huì)產(chǎn)生抑制作用,需要進(jìn)行預(yù)處理。
2.3 生物膜法
生物膜法是利用在生物膜上的微生物對廢水進(jìn)行處理的方法。生物膜指的是微生物在一定條件下,以一定密度生長在懸浮體表面形成的生物群落。生物膜法在反應(yīng)槽內(nèi)形成生物膜,通過外部的增氧設(shè)備提供氧氣為微生物提供生長必需的氧氣。
生物膜法有運(yùn)行成本低、對廢水中的COD和BOD去除效果好等優(yōu)點(diǎn)。但是,進(jìn)出水的流量的控制比較困難,容易造成反應(yīng)槽內(nèi)的水流不平衡。
三、物理法
物理法是指通過物理過程將污染物從廢液中去除的方法,常用的物理法有吸附法、蒸餾法和超濾法。物理法主要適用于有機(jī)物的處理。
3.1 吸附法
吸附法是利用吸附劑與污染物之間的吸附力將污染物從廢水中去除的方法。常用的吸附劑有活性炭、硅膠等。當(dāng)廢水通過吸附劑床層時(shí),吸附劑能夠吸附住廢水中的有機(jī)物,從而達(dá)到凈化廢水的目的。
吸附法有去除效果好、無需增加化學(xué)藥劑等優(yōu)點(diǎn)。但是,吸附劑的再生過程需要消耗大量的能源,在能源消耗方面存在一定的問題。
3.2 蒸餾法
蒸餾法是指通過升溫使廢水中的有機(jī)物汽化,然后通過冷凝器使有機(jī)物冷凝成為液體的方法。蒸餾法主要適用于有機(jī)物含量高的廢水,如石化廢水、染料廢水等。
蒸餾法有去除效果好、可回收廢水中的有價(jià)值物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。但是,蒸餾過程所需的能量較大,運(yùn)行成本顯著增加。
3.3 超濾法
超濾法是指利用超濾膜阻攔大分子污染物,而將小分子物質(zhì)通過的方法。超濾法主要適用于COD和BOD高的廢水,對于大分子的高分子聚合物或膠體顆粒等也有去除作用。
超濾法有操作簡單、去除效果好等優(yōu)點(diǎn)。但是,超濾膜易受泥沙、微膠和有機(jī)物污染,需要定期更換。
四、膜法
膜法是利用膜技術(shù)對化學(xué)廢水進(jìn)行處理的方法。膜法包括微濾、超濾、納濾和反滲透等技術(shù)。膜技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于處理效果好,同時(shí)無需增加化學(xué)藥劑。此外,膜法在處理水量較小時(shí),處理成本相對較高,因此適用于小型廢液處理廠或?qū)嶒?yàn)室等場合。
五、電化學(xué)法
電化學(xué)法是通過電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)廢液中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)為無害物質(zhì),達(dá)到回收資源、減少廢物的目的。電化學(xué)法有電析法、氧化還原法等,都是通過外加電壓使廢液中電解離的離子分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),然后將廢液中的離子轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害物質(zhì)或沉淀物而達(dá)到凈化水體的目的。
電化學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)在于處理效果好、占用面積小和無二次污染等。但是,其設(shè)備的成本較高,電極的污染及電解液的處理對環(huán)境造成負(fù)面影響。
結(jié)論:
化學(xué)廢液的處理是一項(xiàng)需要付出固定成本和操作風(fēng)險(xiǎn)的復(fù)雜技術(shù)。本文介紹了當(dāng)下需要了解的5種廢液處理方法,化學(xué)法、生物法、物理法、膜法和電化學(xué)法。不同的廢液處理方法在化學(xué)反應(yīng)原理、設(shè)備成本和適用范圍上有所不同,尤其需要根據(jù)不同廢液的污染物質(zhì)種類來進(jìn)行選用。開發(fā)創(chuàng)新的處理工藝技術(shù),在化學(xué)廢液處理與環(huán)境保護(hù)中齊頭并進(jìn),為穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展、減少環(huán)境污染與健康風(fēng)險(xiǎn)提供了足夠的支持。
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