1.三聚氯氰廢水的特點(diǎn)及危害
三聚氯氰生產(chǎn)廢水具有高有機(jī)物、高氨、高鹽、高氰的特點(diǎn)，并且由于在生產(chǎn)過程中易發(fā)生歧化與氧化反應(yīng)，生成甲酸氨(氨)和甲酸鈉，造成廢水水質(zhì)變化幅度較大，給廢水的資源化處理增加了技術(shù)難度。三聚氯氰生產(chǎn)廢水如果不進(jìn)行有效處理直接排入天然水體將惡化水體質(zhì)量，嚴(yán)重危害受納水體的生態(tài)系統(tǒng)，造成水生生物的大量死亡，并嚴(yán)重威脅人體健康和漁業(yè)發(fā)展。
三聚氯氰廢水的主要危害如下：
(l)氨氮會消耗水體中的溶解氧；
(2)無機(jī)氮化合物、氰化物、余氯等對人和生物有毒害作用，某些化合物甚至可能轉(zhuǎn)化為致癌、致變和致畸物質(zhì)，對人體有潛在威脅；
(3)可能會加速水體的富營養(yǎng)化過程。
2治理方法概述
2.1高鹽廢水處理技術(shù)
高鹽廢水是指含有有機(jī)物和含有至少3.5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的總?cè)芙庑怨腆w物。高鹽廢水的來源很多，如海水、地下水、從天然鹽湖或者鹽水儲存池流出的鹵水。許多工業(yè)的生產(chǎn)活動中也會產(chǎn)生高鹽廢水，如造紙、石油和天然氣生產(chǎn)、采礦和礦產(chǎn)加工、酸洗工藝、肉類加工、海產(chǎn)品加工、制藥、化工等。高鹽廢水處理技術(shù)最早源于海水淡化技術(shù)，隨著各國第一章緒論對環(huán)境的重視，高鹽廢水處理從原來單一的海水淡化逐漸發(fā)展到多種工業(yè)污水治理上的應(yīng)用。目前常見含鹽廢水處理技術(shù)有多效蒸發(fā)技術(shù)、膜技術(shù)、物化處理技術(shù)和生物處理技術(shù)等。具體參見http://m.dongaorq.cn更多相關(guān)技術(shù)文檔。
(l)多效蒸發(fā)技術(shù)
多效蒸發(fā)技術(shù)是指將幾個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián)運(yùn)行的蒸發(fā)操作，使蒸汽熱能得到多次利用，從而提高熱能的利用率，多用于海水淡化處理。其具體流程為：加熱的蒸汽被引入第一效，加熱其中的料液，使料液產(chǎn)生比蒸汽溫度低的幾乎等量蒸發(fā)。產(chǎn)生的蒸汽被引入第二效作為加熱蒸汽，使第二效的料液以比第一效更低的溫度蒸發(fā)。這個(gè)過程一直重復(fù)到最后一效，從而大幅度減少蒸汽的用量。每一效的二次蒸汽溫度總是低于其加熱蒸汽，故多效蒸發(fā)時(shí)各效的操作壓力及溶液沸騰溫度沿蒸汽流動方向依次降低。第一效凝水返回?zé)嵩刺帲渌餍畢R集后作為淡化水輸出，一份的蒸汽投入，可以蒸發(fā)出多倍的水出來。同時(shí)，料液經(jīng)過由第一效到最末效的依次濃縮，在最末效達(dá)到過飽和而結(jié)晶析出，由此實(shí)現(xiàn)料液的固液分離。在工業(yè)含鹽廢水的處理過程中，工業(yè)含鹽廢水進(jìn)入多效濃縮結(jié)晶裝置，經(jīng)過5一8效蒸發(fā)冷凝的濃縮結(jié)晶過程，分離為淡化水(淡化水可能含有微量低沸點(diǎn)有機(jī)物)和濃縮晶漿廢液；無機(jī)鹽和部分有機(jī)物可結(jié)晶分離出來，焚燒處理為無機(jī)鹽廢渣；不能結(jié)晶的有機(jī)物濃縮廢液可采用滾筒蒸發(fā)器，形成固態(tài)廢渣，焚燒處理；淡化水可返回生產(chǎn)系統(tǒng)替代軟化水加以利用。
(2)膜處理技術(shù)
膜處理技術(shù)主要是指反滲透法(RO)和電滲析法(ED)。反滲透法，即利用反滲透膜實(shí)現(xiàn)高鹽廢水的脫鹽、凈化，其原理是用足夠的壓力使溶液中的溶劑(一般常指水)通過反滲透膜(一種半透膜)而分離出來，方向與滲透方向相反，可使用大于滲透壓的反滲透法進(jìn)行分離、提純和濃縮溶液。反滲透系統(tǒng)除鹽率一般可以達(dá)到98%以上。反滲透是最先進(jìn)的也是最節(jié)能、環(huán)保的一種脫鹽方式，也已成為了主流的預(yù)脫鹽工藝，目前世界上80%的海水淡化裝置都采用反滲透膜技術(shù)。隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)對淡水的需求量越來越大，反滲透海水淡化技術(shù)也即將得到應(yīng)用。電滲析法是利用半透膜的選擇透過性來分離不同的溶質(zhì)粒子(如離子)的方法，在電場作用下進(jìn)行滲析時(shí)，溶液中的帶電的溶質(zhì)粒子(如離子)通過膜而遷移，從而進(jìn)行物質(zhì)的分離和提純114]。電滲析可以用于脫鹽，各種不同的水(天然水、工業(yè)廢水、自來水)中都有一定量的鹽分，而組成這些鹽的陰、陽離子在直流電場的作用下會分別向相反方向的電極移動，從而使電極中間的水得到脫鹽。
(3)化學(xué)處理技術(shù)
物化預(yù)處理技術(shù)是指利用強(qiáng)氧化劑的氧化性，在一定條件下使水中的有機(jī)污染物礦化與分解，從而達(dá)到消除污染的目的。常見的強(qiáng)氧化劑有氯氣、二氧化氯、臭氧、過氧化氫、高氯酸和次氯酸鹽等。
(4)生物處理技術(shù)
生物處理是目前廢水處理最常用的方法之一，它具有應(yīng)用范圍廣、適應(yīng)性強(qiáng)、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。然而由于鹽度對普通微生物的抑制作用，高鹽廢水不適用常規(guī)微生物處理。其主要原因在于：①鹽濃度過高時(shí)滲透壓高，使微生物細(xì)胞脫水，引起細(xì)胞原生質(zhì)分離；②在含鹽濃度高的情況下，鹽析作用會使脫氫酶活性降低；③高氯離子濃度對細(xì)菌有毒害作用]；④由于水的密度增加，活性污泥容易上浮流失。而在高鹽環(huán)境中通常也存在著高密度的微生物，微生物可以在不同鹽度環(huán)境中生存，在不同的鹽度下，甚至同一屬的微生物也表現(xiàn)出不同的性征。因此在高鹽廢水的生物處理中，耐鹽微生物和嗜鹽微生物起到了關(guān)鍵作用，目前高鹽廢水生化處理研究主要是通過活性污泥馴化和接種嗜鹽菌這兩種方式進(jìn)行。
2.2含氰廢水處理技術(shù)
含氰廢水是指含有CN基團(tuán)的工業(yè)廢水，主要來源于以下幾個(gè)方面：金礦、氰化電鍍、冶金、石化、有機(jī)合成等。氰化物屬于劇毒物質(zhì)，能抑制細(xì)胞呼吸，造成組織的呼吸障礙，使呼吸及血管中樞缺氧受損，極少的氰化物就會造成人畜中毒死亡。含氰廢水如不進(jìn)行妥善處理，將會造成巨大的環(huán)境污染。國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級排放標(biāo)準(zhǔn)要求出水中的CN一最高濃度為0.5m創(chuàng)L。不同工業(yè)的含氰廢水的成分和性質(zhì)也不同，因此治理方法也不同，一般來說對于高氰廢水采取回收氰化物的方法，對低氰廢水采用破壞氰的方法。
(1)酸化回收法
在酸性條件下CN'以HCN的形式存在，HCN易從液相中逸出，通過加熱、汽提、堿液吸收等過程分離回收HCN，達(dá)到回收利用的目的。酸化回收法的藥劑來源廣、處理成本低廉、易于實(shí)現(xiàn)自動化的特點(diǎn)，但是處理后的廢水CN一濃度大于0.smg幾，需要進(jìn)行進(jìn)一步處理。
(2)離子交換法
離子交換法是用陰離子交換樹脂吸附廢水中以陰離子形式存在的各種氰化物。該方法處理效果好，適應(yīng)各種成分的含氰廢水，但是由于陰離子交換樹脂昂貴，沒有進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。
(3)液膜萃取
液膜萃取就是在酸性條件下，HCN通過液膜進(jìn)入含有NaOH溶液的內(nèi)相，同NaOH溶液反應(yīng)生成不能進(jìn)行逆遷移的NaCN，經(jīng)高壓靜電破乳后得到NaCN溶液和乳液，乳液返回再用。該方法具有高效、快速的特點(diǎn)，但是耗能大，運(yùn)行費(fèi)用較高。
(4)生物法
一些微生物比如真菌、細(xì)菌能夠降解含氰廢水，在微生物體內(nèi)多中酶的作用下，氰化物可以通過水解、氧化、還原、置換和轉(zhuǎn)移等途徑進(jìn)行有效的降解。國內(nèi)外對微生物處理含氰廢水的性能進(jìn)行了大量研究，證明篩選分離出來的惡臭假單胞菌、葡萄球菌屬、放射形土壤桿菌、熒光假單胞菌、木霉菌真菌等對含氰廢水都有比較理想的去處效果。
含氰廢水處理技術(shù)還有活性炭法，超濾一反滲透法，改性吸附法，納米Ti仍光催化氧化法，高壓脈沖放電處理技術(shù)，加壓水解法等。
2.3高氨廢水處理技術(shù)
對高氨廢水處理技術(shù)研究有較長的時(shí)間，目前工程應(yīng)用中使用較多的高氨廢水處理技術(shù)有物理吹脫、硝化一反硝化生物脫氮。其他的高氨廢水處理方法有改性吸附法、電化學(xué)氧化法、厭氧氨化工藝、液膜萃取法、光催化氧化法、電滲析、沉淀法等。
(l)物理吹脫
物理吹脫的機(jī)理是將廢水調(diào)至堿性，使水作為不連續(xù)相與空氣接觸，利用水中組分的實(shí)際濃度與平衡濃度之間的差異，經(jīng)過氣液接觸使氨氮轉(zhuǎn)移至氣相而去除。物理吹脫通常作為預(yù)處理工藝與厭氧工藝、生物接觸氧化工藝、生物活性炭工藝結(jié)合來處理高氨有機(jī)廢水。
(2)硝化一反硝化生物脫氮
硝化一反硝化生物脫氮的基本原理在于通過硝化反應(yīng)先將廢水中的氨氮氧化為硝酸鹽氮，再通過反硝化反應(yīng)將硝酸鹽氮還原成氣態(tài)氮從水中逸出。硝化反應(yīng)是由自養(yǎng)型好氧微生物完成，包含兩個(gè)步驟，首先由亞硝酸菌將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，然后由硝酸菌將亞硝酸鹽進(jìn)一步氧化為硝酸鹽。反硝化反應(yīng)由異養(yǎng)型微生物完成，它的主要作用是在無分子氧的條件下將硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成N20或氣態(tài)氨。目前已對活性污泥法、生物膜法處理過程中的厭氧反應(yīng)與好氧反應(yīng)經(jīng)過各種形式組合設(shè)計(jì)出多種處理程序來處理高氨廢水，如三級活性污泥法生物脫氮、二級活性污泥法生物脫氮、缺氧一好氧活性污泥法生物脫氮、氧化溝硝化脫氮、生物轉(zhuǎn)盤硝化脫氮等。
(3)同時(shí)硝化與反硝化
生物脫氮工藝中通常發(fā)生三種不同的生物反應(yīng)，即有機(jī)物的好氧氧化、硝化和反硝化反應(yīng)。根據(jù)傳統(tǒng)的脫氮理論，硝化反應(yīng)與反硝化反應(yīng)不能同時(shí)發(fā)生，硝化反應(yīng)在好氧條件下進(jìn)行，而反硝化在缺氧條件下完成，所以傳統(tǒng)生物脫氮工藝都將缺氧區(qū)和好氧區(qū)分開，即形成前置反硝化或后置反硝化工藝。然而近年來國內(nèi)外不少的試驗(yàn)研究證明生物處理系統(tǒng)中存在同時(shí)硝化反硝化現(xiàn)象，尤其是有氧條件下的反硝化現(xiàn)象存在于各種不同的生物處理系統(tǒng)，如生物轉(zhuǎn)盤、SBR、氧化溝等。SND工藝具有獨(dú)特的優(yōu)越性，SND工藝能有效地保持反應(yīng)器中pH值穩(wěn)定；降低實(shí)現(xiàn)完全硝化、反硝化所需的時(shí)間；減少氧氣的供給，從而節(jié)省生物脫氮系統(tǒng)的能耗；提供了今后降低生物脫氮系統(tǒng)投資并簡化生物脫氮技術(shù)的可能性。
