1、企业的压力
由于我国的水污染形势越来越严峻,政府一方面频繁提高排放标准(如电镀的表一标准、表二标准、表三标准;生活污水的一级B、一级A、甚至地表水Ⅳ类),另一方面不断增加管控的污染物(如苯胺、铊)。在这种情况下,企业必须采用有效的应对措施,否则就有被淘汰的风险。企业的应对措施,主要有两种,一是投入巨资进行工程改造,二是通过系统优化——如生物激活和药剂升级。由于工程改造投资大、工期长、能否达到预期效果无法确定,系统优化是一个风险低、投资小、见效快的可行方案。下面重点谈药剂升级。
2、两个可溶性概念
废水的污染组分非常复杂,化学成分繁多、物理粒径分布很宽、生物相复杂。
工程上的可溶性。环境工程上的可溶性概念是可以通过滤纸过滤留下来的物质,定量滤纸分为高速、中速、低速三种。高速滤纸的孔径80-120微米,中速滤纸的孔径30-50微米,低速滤纸的孔径1-3微米,只要低于所用滤纸孔径的小颗粒就能通过滤纸——也就是在工程上被认为可溶的。
化学上的可溶性。化学上的可溶性主要是看不同物质之间是否存在明显的界面,也就是说分散体系是不是真溶液。一般只有粒径小于1纳米(0.001微米)的溶液才认为是真溶液。
两个可溶性概念一对比,我们就可以得出这个结论——工程上认为可溶性的东西,实际上还是存在很多小颗粒。
3、废水分散体系
废水分散体系中的污染物按粒径大小分类,对应分散体系的宏观特征及处理原理选择见下表。
粒径 | 特征描述 | 处理原理 |
≥0.1毫米 | 肉眼可见颗粒 | 重力沉降 |
1微米-100微米 | 工程不可溶,化学不可溶 | 传统絮凝 |
100纳米-1000纳米 | 工程可溶,化学不可溶 | 传统絮凝 |
1纳米-100纳米 | 胶体 | 强化絮凝+耦合 |
≤1纳米 | 化学可溶 | 生物+耦合+促螯 |
1毫米=1000微米=1000000纳米
在废水分散体系中,1微米以上的粒径占比最大,但容易处理,用传统工艺即可去除,处理成本也较低。1纳米-1000纳米粒径段的超微颗粒在总体颗粒占比不大,但处理难度极大,传统工艺基本无法处理,这个粒径段的超微颗粒是造成超标的主要原因。
4、S-耦合剂
主要是利用化学原理,让废水分散体系中1纳米-1000纳米、部分呈真溶液状态的有机物微颗粒聚集形成较大颗粒,通过强化絮凝定向干预布朗运动,使较大颗粒物脱稳得以沉降去除,从而提高COD、氨氮、总氮、总磷、苯胺等污染物的去除率,达标排放。
5、S-促螯剂
主要是利用化学原理,让废水分散体系中1纳米-1000纳米、部分呈真溶液状态的重金属极微颗粒聚集形成较大颗粒,通过强化絮凝去除,从而提高镍、铜、铊、铅、汞、砷等的去除率,达标排放。
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