通过化学与物理工艺过程进行废水处理

废水处理可以采用化学与物理工艺过程解决特定问题。例如,可以使用耙具、滤器和膜技术对固体进行分离。诸如沉淀与纳米过滤等工艺过程可以从废水中清除重金属。

用于废水处理的工艺过程组合

根据废水的成分,化学与物理处理通常在单独步骤中执行。为了处理客户的废水,DAS 将这些工艺过程步骤与适当的废水技术有效地组合成具有成本效益的高效解决方案。

在选择理想的规程组合后,我们的项目管理专家将在规划与建设您的装置的过程中伴您左右。

戴思 DAS Environmental Expert 为每一个应用领域提供化学及物理水与废水处理工艺

通过诸如沉积、过滤和离心分离等工艺过程,可以有效地处理含有水不溶性物质或胶质的废水。浮选是另一种工艺过程;在浮选中,物质颗粒物将由于附着力而粘附到细微的气泡上;根据废水的成分,戴思 DAS Environmental Expert 经常采用浮选作为物理处理阶段的一部分。为了防止后续处理阶段中出现受损情况,可靠的机械初步净化对于城市废水处理来说特别重要。

通过针对性添加特定物质,化工废水处理将促使溶解在废水中的污染物更容易分离。在沉淀期间,之前溶解的物质将被转换为可以从液体中滤除的可溶性物质。其它的污染物清除方法包括离子交换、絮凝、UV 和臭氧处理。

物理废水处理工艺过程

使用耙具和筛具进行粗粒与细粒物质分离

耙具和筛具可以从废水中清除固体污染物。这些机械工艺过程能从废水流中分离固体污染物,例如:尿布、毛发和湿抹布。在处理工业废水前,筛具可以分离纺织纤维、纸标签、塑料残留物以及生产残留物,例如:土豆皮和其它残渣和废弃物。

根据应用领域,可以采用粗耙或细耙。它们凭借平行杆净化废水。筛具的特点是具有变化尺寸的砂砾、滤网、孔眼和网眼。从粗筛(> 20 mm)到微型筛(<0.05 mm)的筛具,可以从废水流中分离像人类排泄物一样大以及像砂子和细微污泥颗粒物一样小的固体物质。

在城市废水的处理中,机械初步净化极为重要。悬浮在废水中的纤维构成了特殊的挑战,湿抹布与无纺材料中具有极高耐撕裂性的纺织纤维尤为如此。它们常常会聚积起来,可能会对泵及混合器造成堵塞和极大损害。

在选择适当的滚筒筛和自洁式耙具时,戴思 DAS Environmental Expert 将与客户进行密切合作,以便防止其处理技术受损。这将从一开始消除不必要的维护,并节约成本。

通过过滤进行固体物质的机械分离

过滤可以从液体中分离固体物质。为此,混合物将通过纸制过滤器;然而,技术应用通常采用织物或金属制成的过滤器。砂滤器、布滤器和滚筒筛也经常作为过滤系统使用。

过滤系统可以从废水中清除有机及无机悬浮固体、砂子和粉尘。除了其它工艺过程以外,废水技术还采用机械分离过程,在压滤机中对污泥进行排水。在多段工艺过程中,过滤通常还用于净化地表水,以便提供生活用水与饮用水。

膜过滤是将膜作为过滤介质使用的另一种机械分离过程。这种方法通常用于分离非常细微的颗粒物。

凭借膜技术进行废水处理

膜过滤可以对废水中的溶解及不溶解物质进行分离和浓缩。这种分离将在压力下执行。由于具有特定的孔径,膜可以截留一定尺寸的颗粒物及分子。有不同的膜过滤方法被用于进行水净化、废水处理、工艺用水循环利用以及在贵重物质回收中收集可回收物。

微滤用于分离颗粒物、细菌和酵母菌。这也用于低温杀菌以及油水乳化液分离。

超过滤对于废水和饮用水处理来说是一种重要的方法。它可以从水中分离颗粒物、微生物、蛋白质和浑浊物质。超过滤在膜活化反应器(MBR)中进行了应用。

例如,采用超过滤对泳池中的水进行净化。由于可以防止在膜上堆积阻塞沉积物,越来越多的已有废水处理系统采用超过滤作为最终步骤进行补充。在改造较旧的废水处理装置时,超过滤步骤可以直接设置在内部或者作为活化槽后的一个单独阶段,以便替代后续的处理步骤或者提高生物废水处理的处理能力。

纳米过滤可以截留病毒、重金属离子、大分子以及非常细微的颗粒物。该方法用于水软化和饮用水处理。

反渗透是一种重要的工艺过程,可以浓缩垃圾填埋场废水、在没有接入管线网络的农村地区中处理饮用水,淡化海水以及对发电厂中的锅炉水进行脱钙。这种方法通过逆转渗透过程的半渗透膜施加压力,可以对溶解在液体中的物质进行浓缩。当施加的压力高于各自的渗透压力时,溶剂的分子将扩散到膜旁溶解物质浓度已被降低的一侧。反渗透也用于生产超纯水。

通过浮选进行废水处理

凭借非常细微的气泡,浮选可以从液体中清除分散或悬浮的物质,气泡能将这些物质运送到表面上,随后,将采用清除装置清除气泡及物质。在废水处理中,可以采用浮选工艺过程分离油脂、脂肪以及细微的悬浮固体与颗粒物。

微气泡越小,颗粒物或液滴的积聚就会起到更好的作用。为此,废水技术经常采用溶气浮选(DAF),这种方法已被证实在经济上具有高效率。此外,辅助剂还可以支持浮选工艺过程,例如:收集剂、起泡剂、控制剂和推动剂。

通过沉积进行固体分离

沉积利用重力分离沉积槽中的固体颗粒物。沉积槽是一种几乎没有水流的扁平储槽,专为沉积工艺过程而设计。固体颗粒物将沉降到储槽的底部。

废水处理可以按各种方式运用沉积工艺过程。在初步净化槽中,不溶解物质将会沉降并形成初沉污泥,随后,这种污泥将在消化塔中被浓缩,它将在那里按厌氧方式进行转换。转换过程将产生消化污泥和发酵气;净化形式的发酵气将类似于生物气,它将被转换为电力,满足能源需求。在通过澄清池中的沉积从废水中被分离后,按需氧方式产生的污泥也将被添加到消化塔中。此外,分沙器和污泥收集器还将分离比水更重的颗粒物。

通过化学工艺过程进行废水处理

中和

废水技术利用中和调节pH 值。根据需要,在类似于沉淀和絮凝的工艺过程后添加酸或碱,可以中和工业废水。

氧化/还原

在化工废水处理中以及在饮用水处理中,经常会利用氧化还原反应。使用臭氧和过氧化氢的氧化工艺过程将高效地从饮用水中清除氯化烃类和杀虫剂。

在废水处理中,氧化工艺过程被用于清除难生物降解化合物。光化学净化特别高效,它将凭借紫外线照射从过氧化氢或臭氧形成羟基。这些高级氧化工艺(AOP)被用于降解药用物质,例如:抗生素、细胞抑制药物、激素以及其它人为微量物质。

此外,臭氧还有助于氧化井水中的铁和锰。为了将重金属离子转换为 易溶性 硫化物(举例而言),需要采用还原工艺过程。

吸附和化学吸收

吸附是指物质积累在某个固体的表面上,这是一个物理过程,在这个过程中,分子将凭借范德华力粘附到边界表面上。如果化学键将物质结合到某个固体的表面上,则这个过程被称为化学吸收。与吸附相比,化学吸收不可逆转。

废水处理可以利用活性碳对无法凭借价格较低的方法(例如:生物废水处理、沉淀和絮凝)充分清除的水溶性成分进行结合。例如,来自于纺织染色工厂的色素通常只能通过在活性碳上进行吸附的方式彻底清除。人为微量成分,例如:制药残留物和类似于可吸附有机结合卤素(AOX)的极性有机物,也将结合到活性碳上。

掺杂活性碳也可以用于清除砷和重金属。粒化氢氧化铁是另一种理想试剂,可以从饮用水、受污染地下水及工业废水中清除有毒的类金属砷。在这个过程中,氢氧化铁将和砷酸根离子发生反应,从而形成砷酸铁。这种方法既高效又具有成本效益。

沉淀

沉淀是一种化学工艺过程,它可以从液体中分离先前可溶解的物质。添加适当的试剂,是形成沉淀反应的一种常用方法。例如,通过沉淀,可以将重金属转换成不易溶解的金属氢氧化物。其它情况可能需要沉淀沉淀为碳酸盐或硫化物。

阴离子通常可以采用钙盐、铁盐及铝盐的形式进行沉淀。例如,通过使用石灰乳进行沉淀,可以实现氟化物离子的分离。在处理装置内进行废水处理的过程中,添加类似于硫酸亚铁、氯化铁或氯化铝的盐,可以降低磷酸盐浓度。磷酸盐沉淀可以作为同时沉淀整合到生物处理阶段中,或者可以作为一个后续的单独工艺过程步骤进行添加。

絮凝

絮凝可以使以悬浮形式或者胶状溶液形式存在的极细微颗粒物为从水中清除做好准备。如果这种非常细微的微粒物质的表面电荷相同,则颗粒物将因为电荷互斥而无法积聚成更大的凝聚体。

在这种情况中,适当的化学品、絮凝剂和助凝剂有助于实现这种微粒物质的凝聚,从而形成会进行沉积的大型片状物。絮凝用于改善沉积性能以及排放污水污泥。采用铁盐和铝盐进行絮凝,可以在同时实现磷酸盐的絮凝化。

离子交换剂

离子交换剂是可以对某种溶液的离子用其它离子进行替代的物质。例如, 阳离子 交换剂可以用钠离子替代钙离子。一旦离子交换耗尽并且钙离子完全饱和,离子交换剂就需要进行再生。

离子交换剂适合用于清除重金属和阴离子,因此经常作为沉淀和絮凝之后的“监控过滤器”使用。此外,它们还可以协助进行水软化(改变水的含盐量)以及水脱盐;这对于半导体行业来说特别重要,可以利用它们产生极其清洁的软化水,这种水被称为超纯水。

离子交换剂还被用于处理电镀装置产生的废水(含有金属离子)以及处理化工行业中含有苯酚的废水。金属离子和苯酚都可以通过这个工艺过程进行回收。