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技術白皮書丨四川省工業廢水處理技術篇

 

為全面掌握行業綠色轉型發展的科技需求,精準評估全省生態環境科技發展水平狀況,更好地推動生態環境科技成果轉化和產業化應用,不斷提高科技服務水平,由生態環境廳、科學技術廳牽頭,四川省環境科學學會于2021年起組織編制《四川省生態環保技術白皮書》。

2021年,以水環境治理領域為開端,《四川省生態環保技術2020年度白皮書(水環境領域)》已編制形成。今天,我們來看看系列解讀之《四川省工業廢水處理技術篇》。

四川省工業廢水處理技術需求

高色度高難度工業廢水處理技術

1. 對難降解有機物降解不完全,存在脫色困難。高色度高難度工業廢水具有有機物濃度高、色度大、廢水中有機成分種類多、鹽度高、水質及水量不穩定等特點,單一的芬頓或鐵屑氧化等方法難以實現難降解有機物的有效降解。

2. 芬頓、堿性水解等預處理技術藥劑使用量大,成本高,耗費大,對設備具有強腐蝕性,且其出水不利于后續生物處理;而鐵基高級氧化技術存在材料易板結鈍化、電子利用率低、鐵泥產率高等技術瓶頸問題。

3. 膜分離技術存在瓶頸。膜分離技術在高色度高難度工業廢水處理和回用中已得到大規模應用,但膜污染、高性能膜材料制備和運行成本高等問題仍待解決。

含重金屬工業廢水處理技術

1. 新標準下廢水中重金屬難以穩定達標。雖然目前重金屬處理技術很多,但出于經濟性、操作性和維護性等因素的考慮,絕大多數的含重金屬廢水均采用化學沉淀法處理,其中又以中和沉淀居多,處理出水難以達到新標準的排放要求。

2. 廢水處理污泥產量大。目前重金屬廢水采用的處理方法多為沉淀法,所產生的含重金屬污泥要借助于多次使用的化學藥劑,經過多次的化學形態的轉化才能回收利用,技術要求高、經濟成本大,故而會造成多數污泥不能回收利用。

高氨氮行業廢水處理技術

1. 環保法規對廢水中氨氮的排放標準日益嚴格,而高氨氮含量廢水由于來源廣、成分復雜、可生化性較差,處理后出水難以達到要求。

2.常規A/O工藝、A2/O工藝、SBR工藝、氧化溝工藝存在停留時間長、占地面積大、工藝運行管理要求高等缺點,亟待開發容積負荷高、占地面積小的生物處理工藝,以滿足不同環境下高氨氮廢水處理的需求。

技術介紹

電子束深度處理工業廢水技術

適用范圍:適用于難降解工業廢水處理、現有工業廢水工程提標改造、綜合工業園區廢水處理及提標等。

技術創新性:

1)成功研制水處理專用電子加速器和輻照反應器,單臺套設備最大處理能力可達5000m3/d,并擁有自主知識產權。

2)針對不同應用領域形成電子束輻照處理工業廢水組合工藝。

3)已在印染廢水領域建立示范工程,處理量達2000m3/d,處理出水滿足紡織染整工業水污染物排放標準。

4)已建成全球最大電子束處理工業廢水單體項目,處理量達30000m3/d,實現7臺電子加速器聯機并行,同時實現系統自動化集成控制。

5)已在制藥廢水、垃圾滲濾液、醫院污水、抗生素菌渣、高濃廢液等領域實現應用,建立各個行業領域的示范工程。

工業園區水質高頻波動廢水強化脫氮除磷組合工藝

適用范圍:該技術適用于總氮、氨氮及有機物含量較高的工業污水處理。

技術創新性:該技術路線具有獨創性,在高進水負荷、沖擊進水負荷的情況下,通過工藝的優化,強化脫氮工藝,加強回流及溶解氧全過程管理,能夠實現系統正常連續生產,出水指標僅在排放限值內波動,具有良好的抗進水沖擊負荷能力。

特種膜制藥廢水零排放技術

適用范圍:DTRO特種膜處理技術為制藥廢水的治理開辟了新的道路,提供新的解決思路,并在工程實踐中得以成功應用。以DTRO技術為依托的制藥廢水中水回用零排放工藝的項目實施和運行,有利于特種膜技術在青霉素、紅霉素等抗生素制藥廢水處理上的應用與推廣。

技術創新性:采用“UF+卷式RO+DTRO+蒸發”,經卷式反滲透RO和特種膜DTRO組合膜處理后的回收率達到90~92%,再經蒸發處理后的總回用率可達98%以上。

高難度化工廢水鐵基材料協同催化氧化處理關鍵技術

適用范圍:三級梯度氧化+多級混凝沉淀+A/O工藝為高難度難降解工業廢水提供了新的解決方案和思路,并已成功的應用于工程項目中。該技術可用于處理制藥、農藥、染料、民用起爆藥、軍用底火藥等行業產生的工業廢水。

技術創新性:

1)首創制微米級鐵銅雙金屬(mFe/Cu)催化材料。設計高電勢差的鐵銅原電池,實現電子在兩級間定性流動,實現了電子在Cu和Fe陰陽兩極間定向流動,電子利用率高于10%。

2)研發了三級梯度氧化+多級混凝沉淀+A/O的組合處理工藝;谖⒚准夎F基材料的制備及機理研究,提出“三級梯度氧化+多級沉淀+A/O”的組合處理工藝。其中,三級梯度氧化工藝能夠實現有毒污染物的高效轉化,顯著提高廢水可生化性。

3)開發了國內首套內循環水高速旋流高級氧化反應裝備。設備克服了mFe/Cu材料表面固液界面的H+、溶解氧及釋放電子的濃度梯度效應,完全流化反應器中的mFe/Cu材料,防止其在mFe/Cu表面沉積形成鈍化膜。

半導體行業生產廢水“零排放”處理技術

適用范圍:技術適用于含高鹽、高氨氮、難生化降解有機物以及有毒重金屬等復雜廢水的處理,主要應用于薄膜太陽能電池、半導體芯片、金屬材料加工等相關領域。其中部分技術成果還可應用于造紙、焦化、制藥等行業廢水的處理。

技術創新性:

1)本技術采用“以脫穩、臭氧催化氧化、生化為核心的預處理單元+梯級膜處理單元+MVR蒸發濃縮單元”的成套裝備處理半導體行業生產廢水,其中預處理通過臭氧固定催化氧化技術高效處理廢水中的有機物,采用特有的破絡合劑及絮凝劑,實現亞微米懸浮物的去除。

2)通過預處理單元可將廢水中有機物、氨氮、磷以及亞微米懸浮物和部分有毒重金屬的去除,再通過梯級膜處理單元和MVR蒸發濃縮單元進一步深度處理廢水中的重金屬及無機鹽,可將出水重金屬濃度控制在0.002mg/L以下,使廢水達到回用要求。

3)且通過高效MVR蒸氨塔實現電子級氨水的回收利用。本技術具有運行成本低,處理效率高等優點。

草甘膦母液資源化處理集成技術

適用范圍:國內甘氨酸法草甘膦生產裝置總產能達60萬m3/年,草甘膦生產母液呈堿性,有一定的腐蝕性;有機成分高,且含有大量的異味物質,有惡臭。草甘膦母液資源化利用集成技術通過對母液中“磷”資源的回收利用,開創了草甘膦產業“磷元素”的循環經濟新模式,從根本上解決了困擾草甘膦行業多年的母液出路問題,實現了草甘膦母液的綜合利用。該技術大大降低了草甘膦母液處理成本,在業內具有廣泛的示范效應和推廣價值。

技術創新性:

1)催化氧化:自主研發的觸媒催化劑、“催化氧化反應器”“催化空氣氧化法處理裝置”“尾氣分離及凈化器”等新設備,開發了“DCS控制系統軟件”。大大降低了氧化溫度和壓力,降低了安全風險;提高磷的轉化率至98%以上;有效降低了高溫氧化裝置的腐蝕率,有利于裝置的長期穩定運行,也減少了檢修維護成本;減少了惡臭氣味。

2)多級集成膜:采用自主研發的“多級膜分級處理技術”“DCS控制系統軟件”,大大提高了磷的攔截率,使有機磷轉化形成較高附加值的磷酸氫二鈉產品,降低了價值較低的磷酸膏鹽。

3)高溫催化氧化及多級專用膜處理耦合技術,有機形成一條完整的工藝路線。本技術磷的轉化率達到98%以上,膜的攔截率超過99.5%;有效地提高了磷轉化率和回收率,成功地降低了廢水中含磷濃度,以及填補了草甘膦自投入市場以來在草甘膦母液綜合利用技術方面的空白。

重金屬及放射性廢水深度凈化技術

適用范圍:適用于含放射性重金屬廢水的深度凈化和回收,具有廣闊的示范工程推廣和市場應用前景。

技術創新性:通過研發XK系列新型離子交換材料與技術、低能耗高效率膜分離技術,提出并設計分質分級工藝技術路線,研制相應的一體化移動式集約裝置,為實現其高鹽有機復雜體系重金屬及含鈾廢水超低排放和資源回收提供關鍵技術指導,該研究工作可切實提升重金屬及低放廢液深度凈化及有用核素回收技術水平,為核燃料循環、核能利用、核設施運行和退役階段的三廢治理提供具有工程實際應用價值的技術儲備。

應用案例介紹

電子束深度處理印染廢水示范項目

工程規模:30000m3/d

處理性能:經電子束深度處理后出水COD<30mg/L,氨氮<8mg/L,TN<12mg/L,TP<0.3mg/L,色度<16倍;出水達到《紡織染整工業水污染物排放標準》(GB 4287-2012)直接排放濃度限值。

工業園區水質高頻波動廢水強化脫氮除磷組合工藝

工程規模:3000m3/d

處理性能:經電子束深度處理后出水COD<30mg/L,氨氮<8mg/L,TN<12mg/L,TP<0.3mg/L,色度<16倍;出水達到《紡織染整工業水污染物排放標準》(GB 4287-2012)直接排放濃度限值。

三級催化氧化+生物強化技術處理二硝基重氮酚生產廢水工程

工程規模:30m3/d

處理性能:本工程項目的民用起爆藥生產工業廢水經過物化處理后,不僅分解了二硝基重氮酚的發色官能團(硝基和偶氮鍵),而且徹底地打開了苯環,從而達到高效的脫色效果,并且脫色后廢水在酸性、中性和堿性條件下均不會發生反色現象。另外,廢水的COD去除率高達70~85%,B/C值由原水的0提高至0.5以上,表明該技術能夠有效地分解轉化廢水中有毒難降解有機污染物,極大地提高廢水的可生化性,有利于后續的生化處理,并且物化處理后能夠完全脫除廢水中的重金屬鉛和硫化物;生化處理徹底將廢水處理合格,其各項排放指標大大低于《兵器工業水污染物排放標準 火工藥劑》(GB 14470.2-2002)中規定的新建項目水污染物排放要求。

草甘膦母液資源化處理集成技術

工程規模:60萬m3/年

處理性能:母液中磷的回收率達到99.5%,每年減排的磷高達4000噸以上,氧化除磷后的清液蒸發產生的污冷水COD≤200mg/L、氨氮≤15mg/L、TP≤20mg/L,再經生化處理后,其排水完全達到國家污水綜合排放一級標準。

 

 

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