廢水處理技術基本原理及優(yōu)勢

1、該廢水處理用高活性納米多金屬填料是由多種金屬和非金屬經(jīng)納米化處理，并添加了生物還原酶組成的一種高效還原劑。其活性比國內(nèi)出售的高效鐵碳微電解填料高4-8倍而且，該填料可以采用美國陽光公司生產(chǎn)的活性恢復裝置進行活性再生，極大的降低了運行成本。在廢水處理設備方面，采用的是曝氣流化床，使填料在運行過程減緩了鈍化膜的形成（填料的活性恢復周期一般可達到6個月以上，年補充率約為15-20%），而且填料不會出現(xiàn)結塊、溝流等不良現(xiàn)象。:,V；各種規(guī)格的高活性多金屬還原填料高活性納米多金屬還原填料的微觀圖像高活性納米多金屬填料在進行廢水處理時的基本原理為：污染物由傳質作用傳輸?shù)借F粒(Feo)的表面，在鐵粒表面因氧

2、化作用釋放出電子(生成Fe2+)，污染物則接受電子發(fā)生還原作用。如有機氯化物發(fā)生脫氯，酮可發(fā)生碳鏈的斷裂等。Fe2+進一步釋放電子被氧化成Fe3+,污染物則接受電子進一步發(fā)生還原作用。鐵粒在水溶液中發(fā)生電化學腐蝕反應，水分子電離成氫氧根和氫分子，氫分子則在金屬催化劑的催化下與有機污染物發(fā)生氫解反應(Hydrogenolysis)，對污染物的還原也起到重要作用，有機污染物被分解。單一的零價鐵表面容易因氧化或廢水中污染物的污染造成鈍化膜的形成，降低金屬反應活性，影響廢水的處理效率。而且容易形成有毒副產(chǎn)物。因此發(fā)展出了雙金屬系統(tǒng)(BimetallicSystem，如Pd/Fe，Pt/Fe，Ni/Fe

3、，Cu/Fe)和多金屬系統(tǒng)(PloymetallicSystem，如Ni/Cu/Fe，Cu/Mn/Fe)，多金屬系統(tǒng)不但可加速和改造污染物的去除率，而且擴大了污染物的去除種類，生成的有毒副產(chǎn)物也較少，擴大了技術的應用范圍。在雙金屬或多金屬的作用下：氫分子可分解成具有很強活性能的活性氫原子，促進了污染物的加氫分解。Fe0Fe2+2eE=0.44VPd2+2ePd0E=0.99VFeo+Pd2+Pdo+Fe2+E=1.43V2Fe+4HO+O2Fe2+2H+4OH-222H2H*（催化作用下）2下圖為高活性納米多金屬填料分解有機氯化污染物時的過程原理。-、h2o1.）反應速率快，一般工業(yè)廢水只需要

4、數(shù)分鐘至數(shù)十分鐘；處理水量大，料水比為1：3。2）具有良好的混凝效果，COD去除率高，COD去除率一般在50%-80%；并且對色度的去除更佳。3）運行成本低，一般不超過0.4元/噸；4.）作用有機污染物質范圍廣，如：含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結構的難降解有機物質；5.)適用PH范圍寬，酸性、中性、堿性條件都有良好的效果；）運行管理方便，不純化，不溝流；)該方法既可以作為單獨的處理方法，又可作為生物法的預處理工藝，除廢水的生化性得到提高外，如做為預處理，可直接與后續(xù)好氧生物法耦合，富余的鐵離子有利于磷的去除和提高活性污泥的沉降性能或生物膜法的掛膜能力。)該方法可以達到化學沉淀除磷的效果，還可

5、以通過還原除重金屬；四、高活性納米多金屬還原劑的適用范圍.染料、印染廢水；焦化廢水；石油化工、一般化工廢水；上述廢水在脫色的同時，處理水中的BOD/COD值顯著提高。石油廢水；皮革廢水；造紙廢水、醫(yī)藥廢水、木材加工廢水；上述廢水處理水后的BOD/COD值大幅度提高。電鍍廢水；印刷廢水；采礦廢水；.其他含有重金屬的廢水；可以從上述廢水中去除重金屬。.有機磷農(nóng)業(yè)廢水；有機氯農(nóng)業(yè)廢水；大大提高上述廢水的可生化性，且可除磷，除硫化物。五、曝氣流化床反應器本設備底部設計有高活性納米多金屬填料的多孔支撐板，反應器中間設置有一下部開孔的隔板將床體內(nèi)部分為兩個腔，這兩個腔的底部設計為斗形結構。有兩根壓縮風管分

6、別從床體外通入這兩個腔的底部，壓縮風的吹掃使沉降于反應器底部的填料顆粒處于流化狀態(tài)，不致板結，并能與廢水進一步發(fā)生氧化還原反應，直到填料被全部反應消耗掉（該技術不會產(chǎn)生鐵泥）。上層填料在氣流的作用下產(chǎn)生流化磨擦，充分與廢水接觸，同時也去除了附著在填料上的固態(tài)物，提高了填料的使用壽命。反應器采用曝氣流化的運行方式，與機械攪拌和轉筒流化相比，減少了用電量，大大降低了運行成本。由于氧的供入提供了有氧環(huán)境，加速了鐵的氧化，可提高反應的速率。該曝氣流化床反應器進水口和出水口設計有不銹鋼格網(wǎng)，阻隔和防止纖維等雜質進入設備，也避免了填料的流失。III:出水口降流區(qū)導流篩車臂側絲網(wǎng)罩升流區(qū)外流簡.t-pi內(nèi)施

7、尚.述朮口I、|底櫃二氣用流駅計壓喑喀a曝氣流化床運行原理圖曝氣流化床填料再生裝置六、高活性納米多金屬填料的技術經(jīng)濟分析高活性納米多金屬填料對污染物的去除效果比市售高效鐵炭微電解填料約高2-3倍。同時，因為噸水處理能力比高效微電解高3-6倍，頓水反應時間縮短了1/2-1/4,所以噸水建設成本和運行成本大為降低。根據(jù)客戶需求和廢水的種類，可提供YG1型、YG2型兩種高活性納米多金屬填料，其中YG1型是成型料，廢水效果稍差但應用簡單，補充量?。籝G2型是粉狀料，效果較好。根據(jù)廢水的種類不同，每6個月需要對高活性納米多金屬填料進行活性恢復一次。再生為酸性再生，運行、操作非常方便?；钚曰謴鸵话阈枰?小

8、時左右。填料在流化床反應器中的填充率為75%，廢水在流化床反應器中的停留時間為0.5-1小時，氣水比3:1-5:1。YG1型填料補充量約為每年15%，廢水處理成本約0.36元/噸。YG2型填料補充量約為每年20%，廢水處理運行成本約0.4元/噸。七、技術的應用案例分析1、高活性納米多金屬填料在腈綸廢水深度后處理中的應用情況指標CODcr(mg/1)BOD5(mg/l)總氮(mg/l)進水水質2081365出水水質1124355說明：水力停留時間lh,氣水比3:12、高活性納米多金屬填料在生物制藥廢水深度后處理中的應用情況指標CODcr(mg/1)BOD5(mg/l)色度（倍）進水水質32625400出水水質15262503、高活性納米多金屬填料在化工園區(qū)廢水預處理中的應用情況指標CODcr(