磷化废水处理方法范文

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钢材(设备部件)在磷化处理前必须去除表面的残余硫酸溶液，当硫酸根离子浓度富集到5g/L以上时，会严重影响后序的磷化工序。磷化处理后的工件也需进行清洗，清洗废水每5－6天更换一次。磷化废水:把钢管放入含有磷化液的磷化池中进行化学处理，使金属表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法，叫做磷化。在磷化时采用磷酸二氢锌为主要成分和硝酸锌作为催化剂的混合溶液为磷化液。视使用情况定期添加或彻底更换磷化液。

皂化废水:使用剂作为皂化液(5%－7%的溶液)，在pH=7．5－9时对钢材(设备部件)进行处理使皂化液与磷化膜发生物理吸附和化学吸附，使钢材(设备部件)表面产生一层相互包容和相互渗透的复合层。皂化液循环利用视情况更换。员工生活污水和食堂废水:企业生产时生产工人产生的生活污水和食堂废水是企业废水排放中不可避免的组成部分，以企业员工50人，人均用水量按150升/日，排放量按用水量的85%计算，生活污水产生量为6．4m3/d。

废水水质、水量本文以某年产1千万件圆织机、汽摩配件生产线项目生产废水和生活污水处理工程为例，探索一种适合中小型钢材(设备)加工企业废水处理工艺。项目废水水质、水量如下表1所示。由表1可知，生产废水的排放量约为7m3/d，生活污水的排放量约为6．4m3/d，废水中的主要污染物有pH、SS、CODcr、Zn2+、石油类和PO3－4等，废水水量较小，污染程度中等。

废水处理工艺流程根据废水的水质、水量，选用中和沉淀+生物滤池工艺进行处理，工艺流程如图1所示。生产废水经隔油池处理后进入中和池，在中和池内与加入的药剂Ca(OH)2、PAC、PAM充分反应后进入沉淀池，经化粪池处理后的生活污水及经隔油池处理后的食堂含油废水与生产废水在沉淀池进行混合、沉淀后进入生物滤池进行综合处理后达标排放。

构筑物设计参数(1)化粪池:处理水量4m3/d，设计尺寸:4×4×2．5m，砖混结构;(2)食堂含油废水隔油池:处理水量2．5m3/d，设计尺寸:1×3×1m，分3格，砖混结构;(3)调节池:处理水量20m3/d(考虑废水间接排放)，设计尺寸:3×3×2．5m，砖混结构;(4)隔油池:设计尺寸:1×3×2．5m，分3格，砖混结构;(5)中和池:设计尺寸:1×3×1．5m，分3格，砖混结构;(6)沉淀池:设计尺寸:2×4×2．5m，砖混结构;(7)曝气生物滤池:设计尺寸:φ1．9×3．5m，钢结构防腐;滤料规格0．3mφ10～20卵石，0．3mφ5～8鹅卵石，1．2mφ3～4mm陶粒;曝气量汽水比10:1，采用空压机曝气。反冲洗强度:0．11m3"m－3"min－1(水体积/(填料体积×时间));(8)清水池:设计尺寸3×2×2．5m，砖混结构，均化出水水质，为反冲洗提供水源;(9)污泥干化床:设计尺寸3×5×0．3m，砖混结构。

工艺设计分析生产废水中含有pH、SS、CODcr、Zn2+、石油类和PO3－4等污染物，隔油池可将酸洗废水和酸洗清洗废水中80%的石油类污染物去除。经隔油池处理后的废水在中和池与Ca(OH)2进行反应，将废水的pH控制在8～9，此时废水中的Zn2+与OH－结合生成Zn(OH)2沉淀去除，废水中的PO3－4与Ca2+结合生成Ca5(OH)(PO4)3沉淀去除。废水中的部分胶体态的CODcr在中和过程中与生成的Zn(OH)2、Ca5(OH)(PO4)3、以及加入的PAC和PAM等发生混凝沉淀而去除。生活污水、食堂含油废水和经中和沉淀后的生产废水一起进入曝气生物滤池进行深度处理。曝气生物滤池中装填的陶粒滤料表面附着生长生物膜，滤池内部曝气。当污水流经时，利用滤料上所附生物膜中高浓度的活性微生物强氧化分解作用以及滤料粒径较小的特点，充分发挥微生物的生物代谢、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附和截留以及反应器内沿水流方向食物链的分级捕食作用，实现污染物的高效清除，同时利用反应器内好氧、缺氧区域的存在，实现脱氮除磷的功能。

经济效益分析废水处理工程砖混类水池包括:化粪池40m3;食堂含油废水隔油池3m3;调节池22．5m3;隔油池7．5m3;中和池4．5m3;沉淀池20m3;清水池15m3以及15m2高0．3m的砖混污泥干化床。曝气生物滤池为φ1．9×3．5m钢结构设备，本工艺一次性建造投资为18．5万元。运行费包括电费、石灰、PAC、PAM等损耗材料费，运行结果表明该生产工艺的废水处理废水为0．95元/m3。

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Abstract: In this paper,the development of conversion coatings on steel surface before painting is introduced.By comparing the difference among phosphorization, silanization and ceramic conversion coating ,it is easy to conclude the development direction in the future.

关键词: 化学转化膜;磷化;硅烷化;陶化

Key words: conversion coating;phosphorization;silanization;ceramic conversion coating

中图分类号:TG1 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)23-0130-01

0引言

钢铁在进行涂装前通常需要进行前处理,包括除油、除锈等工艺,化学前处理方法通常还要在钢铁的表面形成一层化学转化膜,该转化膜既有一定的防腐能力,可以避免零件在喷涂前短暂的时间内返锈,也可以增加零件表面的粗糙度,增强涂料与基底的结合力。目前大部分采用的是磷化工艺,随着节能减排的不断推进,新型无磷转化膜正在悄然取代传统的磷化膜。

1磷化工艺

工件浸入磷化液(某些酸式磷酸盐为主的溶液),在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程,称之为磷化。按磷化膜的成分可分为锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系六大类。按处理温度可以分为低温型、中温型、高温型等。按磷化膜厚度(磷化膜重)分,可分为次轻量级、轻量级、次重量级、重量级四种[1]。磷化处理是目前钢铁涂装前处理常用的处理方式。但因磷化液中重金属含量较多,废水处理的难度比较大,如果处理不当就会对环境造成污染。当前,磷化处理的研究方向主要是朝着提高成膜质量、节能减排的方向发展。

2硅烷化处理工艺

硅烷化处理是以有机硅烷水溶液为主要成分对金属或非金属材料进行表面处理的过程。

金属表面硅烷化处理的机理:硅烷是一类含硅基的有机/无机杂化物,其基本分子式为:R′(CH2)nSi(OR)3。其中OR是可水解的基团,R′是有机官能团。

硅烷在水溶液中通常以水解的形式存在:

-Si(OR)3+H2OSi(OH)3+3ROH

硅烷水解后通过其SiOH基团与金属表面的MeOH基团(Me表示金属)的缩水反应而快速吸附于金属表面。

SiOH+MeOH=SiOMe+H2O

一方面硅烷在金属界面上形成Si-O-Me共价键。一般来说,共价键间的作用力可达700kJ,硅烷与金属之间的结合是非常牢固的;另一方面,剩余的硅烷分子通过SiOH基团之间的缩聚反应在金属表面形成具有Si-O-Si三维网状结构的硅烷膜。该硅烷膜在烘干过程中和后道的电泳漆或喷粉通过交联反应结合在一起,形成牢固的化学键。这样,基材、硅烷和油漆之间可以通过化学键形成稳固的膜层结构。

与传统的磷化处理相比,硅烷化处理具有以下优点:①不含重金属和磷酸盐,废水处理简单,可以降低废水处理的成本,减轻环境污染。硅烷化处理沉渣量少,甚至无渣,可以避免因沉渣导致设备维修保养费用及误工费用。②不需表调,也不需要亚硝酸盐促进剂等,药剂用量少,可加快处理速度,提高生产效率,也减少了这类化学物质的对环境污染。③可在常温下进行,不需加温,减少能源消耗。④一种处理液可同时处理铁、铝等材料,不需更换槽液,降低生产成本。

3陶化工艺

陶化工艺是近两年新兴的一种处理工艺,它是以锆盐为基础在金属表面生成一层纳米级陶瓷膜。陶化剂不含重金属、磷酸盐和任何有机挥发组分,成膜反应过程中几乎不产生沉渣,可处理铁、锌、铝、镁等多种金属。该陶瓷膜可随材质、处理时间的长短、pH值、槽液浓度的不同而呈现多种颜色,非常容易与底材颜色进行区分。采用陶化工艺时,可省掉磷化工艺中的表调工序,减少前处理药剂的消耗。

陶化原理:(1)酸的侵蚀使金属表面H+浓度降低:Fe-2eFe2+,2H++2e2[H]

(2)纳米硅促进反应加速:[Si]: ZrO2+4[H][Zr]+2H2O

式中[Si]为纳米硅,[Zr]为还原产物,纳米硅为反应活化体,加快了反应(1)的速度,进一步导致金属表面H+浓度急剧下降,生产的[Zr]成为成膜晶核。

(3)锆酸根的两级离解:H2ZrF+H+ZrF+2H+

由于表面的H+浓度急剧下降,导致锆酸根各级离解平衡向右移动,最终为ZrF。

(4)锆酸盐沉淀结晶成膜:当表面离解出的ZrF与溶解中的金属离子Fe2+达到溶度积常数Ksp时,就会形成锆酸盐沉淀。

Fe2++ZrF +H2OFeZrF6•2H2O

锆酸盐沉淀与水分子一起形成成膜物质,以[Zr]为膜晶核不断堆积,晶核继续长大成为晶粒,无数个经理堆积形成转化膜。

硅烷化处理和陶化处理都可称之为无磷成膜处理,目前市场上还有其它方式的无磷成膜处理方法,这些新技术与硅烷化或陶化处理有很多相似之处,一般都含有微量甚至不含重金属和磷酸盐,不需要表调,可处理多种板材等,处理时间短,可以提高生产效率,在节能减排方面具有相当大的优势,无磷成膜技术必将成为未来钢铁表面化学转化膜的主要处理方式。

4磷化工艺与无磷成膜工艺对比

5结语

硅烷化和陶化等无磷成膜技术的应用,使钢铁表面化学转化膜技术发生了重大变革。尽管这些转化膜工艺尚未成熟,与磷化处理相比,在实际生产应用中还存在一些难度,但我们相信,随着技术的不断发展,在不久的将来,这些处理技术一定会逐步取代传统的磷化工艺,或者出现更为先进的处理工艺。

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关键词 废水；处理；水质；污染物

中图分类号 TN914 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)071-0230-02

目前世界各国每年消耗的淡水为2?088 km3/a，连同可循环用水，总量为3?300 km3/a，约占全球全年总径流量的90％，其余10％流入海洋，总体看来水量丰富。世界人口增加和工农业生产发展，水量需求增加；淡水资源分布不均，水源和人口分布不成比例；水污染加剧，水资源供应不足称为世界各国面临的严重

问题。

我国废水排放量巨大，其中工业废水和城市生活污水近各50%，处理率低。主要污染物是有机物和氮磷营养盐。目前，在全国范围内已经建成很多城市废水处理厂，估计目前我国的城市废水处理率已经达到近20%。

1 废水处理技术简介

废水处理是一个为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求，对其进物理的、化学的、生物的净化的过程。用各种指标表征的污水的物理、化学或生物性质称为污水水质。根据来源不同，废水可分为生活污水和工业废水两大类。生活污水是指人们在日常生活中所产生的废水；工业废水是指在工业生产过程中所排出的废水。

废水处理目的是对废水中的污染物以某种方式分离出来，或者将其分解转化为无害稳定物质，从而使污水得到净化。通常根据废水水质和水量，废水处理后的用途等选择废水处理方法，主要取决于废水中污染物的性质，组成，状态及对水质的要求。

2 废水的特性

2.1 水质指标

为了表征废水水质，规定了许多水质指标。主要有SS、COD、BOD、pH、N、P、油含量、色度、温度、重金属、大肠杆菌等。

2.2 污染物种类

废水中的污染物种类大致可如下区分：固体污染物、有机污染物、营养性污染物、酸碱污染物、有毒污染物、油类污染物、生物污染物、感官性污染物和热污染等。

固体污染物常用悬浮物（SS）和浊度两个指标来表示。浊度：水的透明程度的量度。指水溶液中所含颗粒物对光的散射情况。水质分析中规定：1L水中含有1mgSiO2所构成的浊度为一个标准浊度单位，简称1度。

有机污染物主要用生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）等指标来描述。

营养性污染物主要是氮、磷化合物，是引起富营养化主要

因素。

酸碱污染物主要由工业废水排放的酸碱以及酸雨带来。水质标准中以pH值来反映其含量水平。

有毒污染物：废水中的毒物可分为三大类：无机化学毒物、有机化学毒物和放射性物质。其中，无机化学毒物包括金属和非金属两类。有机化学毒物大多是人工合成有机物，难以被生化降解，主要有：农药（DDT、有机氯、有机磷等）、酚类化合物、聚氯联苯、稠环芳烃（如苯并芘）、芳香族氨基化合物等。放射性物质是指使原子核衰变而释放射线的物质。

油类污染物包括“石油类”和“动植物油”两项。

生物污染物主要是指废水中的致病性微生物，它包括致病细菌、病虫卵和病毒。水质标准中的卫生学指标有细菌总数和总大肠杆菌群数两项。

感官性污染物主要指废水中能引起异色、浑浊、泡沫、恶臭等现象的物质，虽无严重危害，但能引起人们感官上的极度不快，被称为感官性污染物。各类水质标准中，对色度、臭味、浊度、漂浮物等指标都作了相应的规定。

热污染是指废水温度过高而引起的危害。

3 水质标准及废水处理方法

3.1 水质标准

水质标准是用水对象（包括饮用和工业用水对象等）所要求的各项水质参数应达到的限值。可分为国家标准、地方标准和行业标准等不同等级。按处理程度分主要分为四大块：预处理，一级处理、二级处理、深度处理。

预处理主要包括温度调节、水质水量调节、预曝气、隔油等；格栅机、刮油刮渣机、调节池、沉砂池、初沉池等。

一级处理主要去除废水中悬浮固体和漂浮物质，同时还通过中和或均衡等预顶处理对废水进行调节。主要采用物化处理，中和、混凝沉淀。

二级处理主要去除废水中呈胶体和溶解状态的有机污染

物质。

深度处理：一级、二级处理的基础上，对难降解的有机物、磷、氮等营养性物质进一步处理。主要包括过滤、消毒等，砂滤、活性炭过滤、精密过滤器、离子交换、反渗透膜、超滤、二氧化氯消毒、次氯酸钠消毒、紫外消毒、臭氧消毒等。

废水中的污染物组成相当复杂、往往需要采用几种方法的组合流程，才能达到处理要求。对于某种废水，采用哪几种处理方法组合，要根据废水的水质、水量，回收其中有用物质的可能性，经过技术和经济的比较后才能决定，必要时还需进行试验。

3.2 具体处理方法

3.2.1 活性污泥法

例如传统活性污泥法、A/O、A2/O、SBR、CASS、氧化

沟等。

SBR是间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。

CASS（循环式活性污泥法）是将序批式活性污泥法（SBR）的反应池沿长度方向分为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区。在主反应区后部安装了可升降的滗水装置，实现了连续进水间歇排水的周期循环运行，集曝气沉淀、排水于一体。

氧化沟是传统活性污泥法污水处理技术的改良，外形呈封闭环状沟，其特点是混合液在沟内不中断地循环流动，形成厌氧、缺氧和好氧段，且将传统的鼓风曝气改为表面机械曝气。

3.2.2 生物膜法

例如生物接触氧化法、生物滤池、 BAF、生物流化床、 MBR、生物转盘等。其原理是含有营养物质和接种微生物的污水在填料的表面流动，一定时间后，微生物会附着在填料表面而增殖和生长，形成一层薄的生物膜。

接触氧化法是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的一种新的废水生化处理法。这种方法的主要设备是生物接触氧化滤池。在不透气的曝气池中装有焦炭、砾石、塑料蜂窝等填料，填料被水浸没，用鼓风机在填料底部曝气充氧，这种方式称谓鼓风曝气装置；空气能自下而上，夹带待处理的废水，自由通过滤料部分到达地面，空气逸走后，废水则在滤料间格自上向下返回池底。活性污泥附在填料表面，不随水流动，因生物膜直接受到上升气流的强烈搅动，不断更新，从而提高了净化效果。

BAF是Biological Aeratd Filter的缩写，中文名称为曝气生物滤池。该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX（有害物质）的作用，其最大的特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体，节省了后续沉淀池（二沉池），并具有容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好，运行能耗低，运行费用少等优点。

MBR又称膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor），是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。

EGSB（Expanded Granular Sludge Bed），中文名膨胀颗粒污泥床。其构造与UASB反应器有相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。与UASB反应器不同之处是，EGSB反应器设有专门的出水回流系统。EGSB反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有很大的高径比，一般可达3～5，生产装置反应器的高度可达15～20米。

参考文献

[1]刘宇,胡湖生,杨明德.含氰废水处理技术研究进展[J].河北化工,2010,6(33).

[2]于春泽,尚伟民.国内PCB废水处理废液回收及循环经济现状之简论[J].印制电路信息,2006,8.

[3]李克永.化工机械手册[M].天津:天津大学出版社,1991.

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关键词：电镀；废水处理；技术研究

中图分类号：C35文献标识码： A

引言

按照全球水质问题进行统筹观察，有关我国管制流程下的壁垒限制效用也逐渐强烈。根据电镀废水组织形态观察，涉及特定污染强度与排量规模直接制约相关行业的长远发展趋势。后期经过实践研究，规划综合模式的化学絮凝处理手段，基本能够全面适应电镀废水简易处理的技术要求，并且整体布置流程下的相关成本价格较为合理，已经引起有关技术单位的全面重视。

一、电镀综合废水处理技术研究

电镀规范项目中，涉及锌合金材质的镀件混合比例已经占据整体废水量的60%以上，相关排放工序主要根据除油、清洗、合金电镀、磷化、水洗等搭接而成。因为内部重金属废水数量过大，除了匹配专用管道还原处理手段之外，仍需借助废液混合搭配技巧进行归控，保证投药沉淀的科学分离功效。

现下各类电镀厂在废水处理活动中普遍缺乏分流节点，尤其是后期工作站基本长期各自为阵，整体废水的不规则处理现象造成汗水治理工作遭受长期的瓶颈限制危机。在电镀废水内部，涉及不同等级的污染物质与排水管道之间衔接模式未免过于复杂，因此时常衍生排放超标结果。按照特定时段环保工作的规范力度分析，有关特定污水处理动力已经产生停滞征兆，加上改建资金数目的不足、技术规范体制的欠缺，都给设备正常工作能力造成深刻的限制，最终造成含金属离子污水处理危机的扩散现象。另外就是，有关厂家在规范管道架构流程中存在忽视态度，严重时容易引发污染物质泄漏危机，影响相关工序的布置时效。有关居民生活废水、工业酸碱、重金属废料都会经过城区总排放污口进行科学转接，因此此类节点内部污染元素相对复杂，同时产生强大的负荷效应，造成石油等污染物质的超标排放结果。

二、电镀废水处理工艺

1、流程设计规划

结合镀液废水调制工艺进行现场布置，首要任务就是联合各类污染物质进行清洁，稳定分流管道的优化质量，尤其注意氯化物与酸化曝化气法之间的协调作用，以及油类杂质表面活化剂的灵活乳化效应，科学维护细致化分离技术的标榜素质。

2、废水处理流程设计

有关特定设计能力暂且定位为单位每小时10m3，其中细化参数内容主要如下所示：首先，调节中心的废水保留时限维持在8h以内；其次，完善斜管沉淀结构建设工作时需预留0.5m超高范围，确保废水实际停留时间不会高于2h，相关负荷值应稳定在1.5m3之间；再次，板框压滤设备的过滤面积按照技术规定维持在30m2内；最后，在加药调试途径上采取间接式分散处理手段，主要配合硫酸进行铁粉还原搅拌处理，之后按照既定pH值测定原则进行絮凝结果提取，在保证沉淀速度加快的基础上，运用丙烯酰胺进行科学调试。

3、流程搭接机理解析

根据电镀废水内部镍、锌等重金属材质的酸碱性定位方法，实施氢氧化物絮状沉淀管理流程，具体化学方程式原理表现为：

M2++20H-=M（OH）2

结合链状高分子混凝搅拌工序进行相关污染物絮凝、沉淀比例校验，其中助凝剂的功效就是稳定元素吸附潜质，令絮凝力度不佳的矾花结构得到稳固；根据气浮分离流程验证，涉及压力容器与释放装置之间的气泡会粘附在絮凝产物之上，产生浮渣物质，对其提取之后进行脱水固化改造，之后能够有效调度中间水箱对水流的吸纳能效。

4、处理效果鉴定

运用化学絮凝手段进行电镀废水处理能够产生必要的调试成效，维护后期出水达标绩效，并且能够有效适应各类污水的调控要求；整体处理工序排列样式较为简易，制备结果优异，不会消耗大量的成本资金，后期可持续发展潜质优良；实际处理过后的水质校验结果已经留有60%数量能够达到生产回收标准。唯一的不足问题在于锌、铜等重金属物质不能得到全面清除，在实现后期科学利用流程中需要视现实情况进行合理调节，杜绝重复污染事件的滋生结果。

三、传统的电镀污水处理方法

1、物理方法

物理方法是利用物理作用分离废水中呈悬浮状态的污染物质，在处理过程中不改变物质的化学性质，如电镀废水中的除油蒸发浓缩回用水等一般用于处理含铬、铜、银及镍离子废水，但因能耗大、操作费用高而受到一定的限制，通常只作为其他工艺的辅助处理手段。

2、化学方法

电镀污水处理方法很多，但国内外目前占主导地位的仍然是化学法，化学方法就是向废水中投加化学药剂，通过化学反应改变废水中污染物的化学性质，使其转变成无害或易于与水分离的物质从废水中除去的处理工艺，由于其操作技术简单；效果稳定可靠；投资相对较少；适用范围较广，能承受高浓度和大水量的冲击，因而在不同类型和规模的电镀工厂得到了广泛的应用，传统的化学法处理电镀污水的缺点是受人为因素影响较大，因此必须进一步加以改进和完善。

3、物化方法

物化法是通过物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法。主要有以下五种，即：气浮法；离子交换法；萃取法；活性炭吸附法；电解法。此外也有借助电解法原理用电浮选法除去废水中的金属离子。

传统的电镀污水处理方法是目前采用最多，也是应用范围最广，尤其是化学处理方法。它的可操作性实用性均很理想。但目前电镀废水的处理方法一般采用物化法之分流―综合两段处理。

四、电镀污水的最新处理方法

1、微生物法

采用从污泥中分离；筛选和驯化获取的高效复合厌氧功能菌来处理污水，是基于这样一个原理，即在微生物的菌胶团及生物膜形成的过程中，由于微生物在物理位置分布及空间结构联结上有差别，使菌胶团及生物膜表面常常带有负电荷，对重金属离子有很强的吸附能力；而且菌胶团（或死菌体）既可包藏金属离子，同时又具有良好的沉降特性，提高了对电镀污水的净化处理效果。微生物处理电镀污水是一项高新生物技术，与传统的理化处理技术相比，其优点是在运行过程中微生物具有不断大量“增殖”的特点。

2、多级间歇逆流清洗与污水综合处理相结合的闭路循环无排放技术

多级间歇逆流清洗技术是国际上公认的最节水的新技术，而化学法处理混合电镀污水又是公认的最可靠而经济的传统技术，将二者加以结合，再采用活性炭，离子交换等有效的净化技术，就能真正做到电镀工厂生产用水闭路循环无排放，为实现清洁生产创造条件。

3、CZB矿物法处理电镀废水

CZB矿物法是采用以纯天然矿物为原料，经过一定特殊工艺改性加工生产而成的专利产品NMSTA天然矿物污水治理和矿粉CC，在再辅加某些助剂对电镀废水进行混合处理的一种方法。

结束语

电镀废水分质、分流和分治是达标排放的基础，预处理-物化-沉淀分离处理电镀废水，出水重金属离子浓度可以稳定满足排放标准。电镀废水物化处理后可根据需要进行生化处理以满足COD、氨氮等指标达标排放。好氧生物处理需要严格限制进入生化处理系统的重金属离子浓度，避免微生物中毒。当采用反渗透膜法废水再生时，反渗透浓水可与富含有机物的前处理废水混合处理，即可去除有机物，也能降低废水中硫酸根并产生硫离子用沉淀重金属离子，可减少化学药品投加量，是电镀废水治理的发展方向。

参考文献

[1]胡翔,陈建峰,李春喜.电镀废水处理技术研究现状及展望[J].新技术新工艺,2008,12:5-10.

[2]王亚东,张林生.电镀废水处理技术的研究进展[J].安全与环境工程,2008,03:69-72.

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关键词：垃圾渗滤液；高级氧化法；UV/Fenton法；废水处理

中图分类号：X131.2 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 16-0001-02

一、引言

垃圾渗滤液是由各种化合物和沤化腐烂物质生成，含有浓度极高的BOD、COD、含氮化合物、含磷化合物、有机卤化物及硫化物、无机盐类等，不仅气味恶臭，而且其中不少是致癌物。若排放地表，污染环境；溶入地下，污染水源，是城市环境和人体健康的一大危害［1-3］。

垃圾渗滤液的传统处理方法包括物化和生化法，但物化法要么成本高、要么会带入新的化学品污染而不被广泛应用；生化法由于垃圾渗滤液的可生化性较差从而效果较差［4，5］。近年来，高级氧化技术(简称AOP，又称深度氧化技术)逐渐成为水处理技术的研究热点。高级氧化技术运用电、光辐射、催化剂，有时还与氧化剂结合，在反应中产生活性极强的自由基（·OH），再通过自由基与有机化合物之间的加合、取代、电子转移、断键等，使水体中的大分子难降解有机物氧化为低毒或无毒的小分子物质。根据产生自由基的方式和反应条件的不同，可将其分为光催化氧化、Fenton氧化、催化湿式氧化、声化学氧化臭氧氧化、电化学氧化及相应的催化氧化等等[6，7]。

二、实验部分

（一）实验试剂和水样

本实验使用的垃圾渗滤液来自南京天井洼垃圾填埋场，经稀释8倍后使用，稀释后垃圾渗滤液的pH为7.7左右，COD为1363mg/L。

（二）主要仪器

（三）实验方法

在烧杯中倒入200mL垃圾渗滤液，将紫外灯插入到溶液中，加入一定量的FeSO4、H2O2、和草酸钾，用氢氧化钠和盐酸调节溶液的pH值，加入药剂的同时开启紫外灯进行辐射，并进行磁力搅拌。反应一段时间后取上清液用微波消解法测定并计算出垃圾渗滤液COD的去除率。考察pH值、H2O2用量、反应时间、草酸钾、FeSO4用量对处理效果的影响。

三、结果与讨论

（一）H2O2用量对COD去除率的影响

（二）pH值对COD去除率的影响

在H2O2值、FeSO4用量、草酸钾用量及反应时间相同的条件下，测定pH值变化对垃圾渗滤液COD去除率的影响。其结果见图2.2。

（四）草酸钾用量对COD去除率的影响

在反应体系中加入少量的草酸可加快污染物的降解作用。这是由于在反应过程中草酸可以和Fe3+形成配合物，Fe(C2O4)33-具有高度的光敏性，在紫外光照射下，可以显著增加Fe2+还原的量子产率Fe(Ⅱ)。在紫外光照下，Fe3+还原为Fe2+是通过光诱导的配体与金属原子之间的电荷转移来实现，在此过程中，草酸被氧化成的CO2一·或C2O4一·自由基与其他的污染物反应，从而加快污染物的降解速率。如果C2O4一用量过少，混凝效果较差，导致有效光子不能完全转化为化学能，COD去除率较低；如果C2O4一用量过多，溶液易混浊，导致吸收紫外光的能力降低，造成光散射，反应速率有所降低。草酸钾最佳用量为5g/L。

（五）反应时间对COD去除率的影响

四、结论

UV/Fenton法能够较好地处理垃圾渗滤液，当H2O2用量17.5g/L，pH值为4，FeSO4用量为7.5g/L，草酸钾用量为5g/L，反应时间为90min时，垃圾渗滤液中COD的去除率达到60.6%。该技术可以作为垃圾渗滤液的预处理技术而进行进一步研究。

参考文献：

[1]黄健平,鲍姜伶.垃圾渗滤液处理技术[J].电力环境保护,2008,2(3):44-46.

[2]王红梅,郑振晖,于玉华.垃圾渗滤液处理技术研究进展[J].安徽化工,2007,4(3):53-55.

[3]林荣榜.垃圾渗滤液的危害及其处理[J].环境管理,2007,6(2):65-66.

[4]石永,周少奇,张鸿郭.垃圾渗滤液处理技术研究进展[J].中国沼气,2006,3(4):27-30.

[5]张祥丹,王家民.城市垃圾渗滤液处理工艺介绍[J].给水排水,2000,10(6):13-18.

[6]桂新安,杨海真.高级氧化技术在垃圾渗滤液处理中的应用[J].环境科学与管理,2007,2(6):58-63.

[7]陈德强.高级氧化法处理难降解有机废水研究进展[J].环境保护科学,2005,132(4):20-23.

篇6

关键词：水处理吸附技术吸附剂应用

Abstract: Adsorption method is an important technology in water treatment, this paper introduces the concepts and principles of adsorption, emphatically analyzes the progress in the application of adsorption technique and discussed some common adsorption technology in water treatment, and also have a simple introduction of adsorbent which influence the adsorption progress.

Key words: water treatment adsorption technology adsorbent applications

中途分类号： TK223.5文献标识码：A

引言

随着人口的增长和现代工业的迅猛发展，对环境带来的污染日益严重，特别是水体的污染，已经引起了当今世界各国的普遍关注。治理水污染已经成为当前全球水资源可持续利用和国民经济可持续发展的重要战略目标。为了合理地开发利用更水资源，降低水污染对环境的破坏和对人类生活的危害，必须对水体进行科学的处理[[1] 刘洪涛，徐冠华，朱果逸. 先进水处理技术研究进展. 水处理技术，2008，34(4).]。为了满足各种水质的不同标准，各种各样的水处理方法被广泛使用，常见的主要有混凝、沉淀和澄清、浮选、过滤、膜分离、吸附、离子交换、中和、氧化还原等物理化学方法和一些好氧和厌氧的生物处理方法[[2] 李圭白，张杰，等. 水质工程学. 北京：中国建筑工业出版社，2005.]，本文主要对吸附法在水处理中的应用进展展开讨论。

1吸附技术的概述

1.1吸附的概念

吸附（Adsorption）作用实质上是一种界面现象。在两相界面层中，某物质的浓度能够自发地发生富集的现象。

1.2吸附的原理

吸附主要分为两种情况，即物理吸附和化学吸附。物理吸附过程中物质不改变原来的性质，吸附能小，被吸附的物质很容易再脱离；化学吸附在吸附过程中不仅存在力，还由于固体表面存在不均匀力场，表面上的原子往往还有剩余的成键能力，会产生吸附化学键的吸附作用[[3] 梁东来. 吸附技术在水处理中的应用. 城市建设理论研究（电子版），2011，(24).]。

2吸附技术在水处理中的应用

吸附技术在水处理中是一项非常重要的技术。自建国以来，我国工业用水不断增长，由2000年占全国总用水量的20.7%增加到2007年占全国总用水量的24.1%，水资源在一定程度上成为制约一些企业发展的因素，工业水的重复利用和工业污水回用成为了工业企业节水减排的重点[[4] 中华人民共和国水利部. 中国水资源公报[R]. 2000-2007.]。吸附法被广泛应用于废水的处理，例如：利用吸附法处理含酚废水，具有处理效果好，可回收有用物料以及吸附剂可重复利用等优点。Jianhan Huang利用羟基化高度交联树脂处理苯酚；孔德顺使用NaX分子筛（沸石）为吸附剂处理含酚废水[[5] 高超，王启山. 吸附法处理含酚废水的研究进展. 水处理技术，2011，37(1).]。利用吸附法处理含铬废水，贾等研究了粉煤灰吸附处理实验室模拟含铬废水并取得了较为理想的效果[[6] 范力，张建强，程新，等. 离子交换法及吸附法处理含铬废水的研究进展. 水处理技术，2009，35(1).]。利用吸附法处理焦化废水，张昌鸣等用粉煤灰作为吸附剂处理焦化生化出水废水，处理后水质良好；夏海萍等研究了膨润土粘土矿对焦化废水中氨氮的吸附作用[[7] 范明霞，皮科武，龙毅，袁颂东. 吸附法处理焦化废水的研究进展. 环境科学与技术，2009，32(4).]。电吸附技术是近年来的一项新兴技术被广泛应用于工业水处理，主要用于工业中循环冷却水的处理，能很好地解决循环水因为高倍浓缩后产生的一系列的离子浓度增加、结垢等问题，达到良好的除盐效果[[8] 高远. 电吸附技术在循环冷却水处理中的应用. 给水排水，2013，39(3).]。生物吸附在工业废水中去除重金属离子有着广阔的应用前景，从上世纪70年代生物吸附引起人们的广泛关注以来，生物吸附的研究变得非常活跃[[9] 宋琳玲，王玮，李俊，冯瑞俊，郭小品. 生物吸附技术在重金属废水中的研究进展. 环境研究与监测，2010，23：54~56.

[10] 王建龙，陈灿. 生物吸附法去除重金属离子的研究进展. 环境科学学报，2010，30(4).]。活性炭吸附法在工业废水处理、水源水的处理、饮用水的处理中作为固体吸附剂被广泛应用[[11] 徐越群，赵巧丽. 活性炭吸附技术及其在水处理中的应用. 石家庄铁路职业技术学院学报，2010，9(1).]。

3应用在水处理中的吸附技术及其发展

3.1活性炭吸附技术

活性炭是一种暗黑色的含碳物质，内部具有发达的孔隙结构，比表面积大，吸附能力强。在吸附过程中发生溶质由溶剂向活性炭吸附剂表面的质量传递，推动力可以是溶质的疏水特性或溶质对吸附剂的亲和力，或者两者均存在。活性炭吸附实际上是利用活性炭的物理吸附、化学吸附、交换吸附以及氧化、催化氧化和还原等性能去除水中污染物的过程[[12] 王丁明，曹国凭，贾云飞，刘鹏程. 活性炭吸附技术在水处理中的应用. 北方环境，2011，23(11).]。在20世纪70年代以前，活性炭在国内的应用主要集中于制糖、制药和味精行业；后来又扩展到了水处理和环保等行业；到20世纪90年代，又扩大到了溶剂回收、载体、黄金提取、食品饮料提纯等众多领域，对于活性炭的研究正在向更广泛的领域开展[[13] 曹刚. 活性炭吸附技术在水处理方面的应用. 化学工程与装备，2011，11.]。

水处理中的活性炭主要有粉末活性炭（PAC）和颗粒活性炭（GAC），还有逐渐发展起来的活性炭纤维。粉末活性炭在给水处理的使用已经有70多年的历史了，自从美国首次使用活性炭粉末去除氯酚生产产生的嗅味以后，活性炭成为去除色、嗅、味和其他有机物的有效方法之一。近年来，我国对粉末活性炭的研究应用逐渐给予重视，同济大学、哈尔冰建筑大学等都作了较为深入的研究[[14] 孙洪军. 粉末活性炭吸附技术在水厂中应用的关键技术. 民营科技，2012，9.]。颗粒活性炭比粉末活性炭进行吸附处理将更加经济，因为颗粒活性炭可以再生使用，抗干扰能力强。活性炭纤维能够方便地加工为毡、布等各种不同的形状，制造的净水装置高效可靠、处理量大。由于活性炭的供应比较紧张，制水成本较高，一些活性炭吸附组合工艺在输出力中得到了更好的应用和发展，常见的有：

（1）臭氧—活性炭工艺

臭氧—活性炭工艺是在活性炭技术上发展起来的，该技术一方面可以利用活性炭吸附去除经臭氧氧化生成的低分子有机物，同时臭氧还发挥了活性炭不具备的杀菌作用[[15] 郭锋，王潇，肖强，肖禾. 臭氧-生物活性炭技术在水处理中的应用与研究. 工业水处理，2011,31(3).

[16] 孔令宇，张晓健，王占生. 臭氧-生物活性炭与单独活性炭工艺处理效果比较. 中国给水排水，2006，22(11).]。

（2）高锰酸钾—活性炭工艺

这种组合常用于常规净水处理，高锰酸钾是强氧化剂，利用高锰酸钾对活性炭进行改性，使活性炭表面结构和表面化学性质发生改变，水处理效果较为理想[[17] 丁春生，邹邦文，缪佳，诸钱芬. 高锰酸钾改性活性炭的表征及其吸附Cu2+的性能. 中南大学学报（自然科学版），2012，43(5).]。

（3）生物活性炭（BAC）

BAC技术对有机物的去除分为吸附去除和生物降解两种。此方法的优点在于先吸附后降解的独特作用机理，使污染物停留时间与水的停留时间异值，在同等停留时间下，其污染物停留时间长，因而处理效果好[[18] 易津湘. 生物活性碳在水处理中的应用及再生. 低温建筑技术，2008，30(3).

[19] 郭胜，王光华，李文兵，吴朝阳，蒋丽娟. 生物活性炭深度处理焦化废水的研究，洁净煤技术，2010，16(3).]。

这些工艺已经在水处理实践中得以应用并证明是行之有效的，他们将随着水处理技术的发展而不断被改进和创新。

3.2生物吸附技术

生物吸附就是通过生物体及其衍生物对水中重金属离子的吸附作用，达到去除重金属的目的。生物体吸收金属离子的过程主要有两个阶段：第一个阶段是金属离子在细胞表面的吸附，即细胞外多聚物、细胞壁上的官能团与金属离子结合的被动吸附；另一阶段是活体细胞的主动吸附，即细胞表面吸附的金属离子与细胞表面的某些酶相结合而转移至细胞内，包括传输和积累。由于细胞本身结垢组成的复杂性，目前吸附机理还未研究透彻[[20] 梁莎，冯宁川，郭学益. 生物吸附法处理重金属废水研究进展. 水处理技术，2009，35(3).

[21] 刘刚，李清彪. 重金属生物吸附的基础和过程研究. 水处理技术，2002，28(1).]。

然而，生物吸附法作为一项新兴的重金属去除技术，与传统技术相比具有：投资少，运行费用低，无二次污染，处理效率高，金属可被选择性地去除等优点[[22] 赵振国. 吸附作用应用原理. 化学工业出版社，北京，2005.9，第一版.]。它的原料来源广泛且廉价，可以达到以废治废的效果，随着生物吸附剂的不断深入，生物吸附技术在工业上应用于重金属废水的净化具有广阔的发展前景。

3.3电吸附技术（Electro—Sorb Technology ，EST）

电吸附是近些年发展起来的一种新型水处理方法，是通过施加电压或电流，在电极表面吸附溶液中的带电粒子，当电极饱和后可以通过施加反向电场使电极再生。相对于其他的水处理方法，具有投资少、低能耗、节能节水，无二次污染、使用寿命长和再生容易等优点，是一种经济又有效的方法[[23] 段小月，常立民，刘伟. 电吸附技术的新进展. 化工环保，2010，30(1).]。被广泛应用在饮用水的处理、工业废水的处理、工业的工艺用水及锅炉补给水处理上取代离子交换、电渗析、反渗透等技术[[24] 董晓宁，王亚丽. 电吸附技术在水处理中的应用及其研究进展. 广东化工，2010，37(208).

[25] 陈兆林，宋存义，孙晓慰，郭洪飞. 电吸附除盐技术的研究与应用进展. 工业水处理，2011，31(4).]。

从1960年到21世纪以来，电吸附技术经历了：对技术原理的研究和阐述；突破了电极材料的选择及电极结构设计的核心技术；Sang Hoon等建立了电吸附模型，研究了电吸附模块的吸附潜能，并对模块的设计参数和运行中的操作条件进行研究三个阶段[[26] 韩寒，陈新春，尚海利. 电吸附除盐技术的发展及应用. 工业水处理，2010，30(2).]。随着对技术的研究和发展，一些理论问题和电极的制备技术日趋完善，但在实际的应用方面还存在着许多不足。所以，为使电吸附水处理技术能够更加广泛地应用，应该侧重研究低能耗的吸附模型，提高电吸附电极的重复利用性等。

4吸附剂的研究进展

吸附法是水处理技术的重要方法之一，具有很广泛的应用范围，例如化工、石油、食品、医药等各个领域都有涉及，选择合适的吸附剂能够使处理效果更加完美，使处理成本降低，因此，吸附剂在吸附法的应用上就显得尤为重要了。目前工业上采用的吸附剂价格昂贵，使吸附法的广泛应用受到了限制，开发廉价、高效的水处理吸附剂是目前研究的一个重要方面。本文将对几类常见的吸附剂在水处理方面的研究进行讨论。

4.1炭类吸附剂

活性炭在水处理中主要应用于上水处理、工业水处理、城市居民生活污水处理及工业废水处理等。活性炭吸附剂具有以下特点：（1）对水中有机物具有卓越的吸附特性；（2）对水质、水温及水量变化有较强适应能力；（3）对某些重金属化合物有较强的吸附能力，如汞、铬、铅、铁等；（4）饱和炭可经再生后重复利用，不产生二次污染[[27] 王宝庆，陈亚雄，宁平. 活性炭水处理技术应用. 云南环境科学，2000，19(3).]。对活性炭改性增加其吸附性能是目前研究开发的一个重要方向，改性主要集中在氧化改性、还原改性及载杂原子和化合物改性等。

4.2腐殖酸类吸附剂

腐殖酸类物质可用于处理工业废水，有其是重金属废水及放射性废水，除去其中的离子。用作吸附剂的腐殖酸类物质有两大类，一是天然的富含腐殖酸的风化煤、泥煤、褐煤等，直接作吸附剂用或简单处理后作吸附剂用；另一类是把富含腐殖酸的物质用适当的粘结剂做成腐殖酸系树脂，或造粒成型，以便用于管式或塔式吸附装置[[28] 宋磊. 吸附理论与磷化氢气体的吸附研究. 新疆有色金属，2011，34(z2).]。我国从1973年开始，在处理工业废水方面，特别是在处理重金属废水方面，开展了大量实验研究并取得了一定效果。

4.3生物吸附剂

生物吸附剂是指具有选择性吸附分离能力的生物体及其衍生物，它最早被用于水溶液体系中重金属等无机物的分离，进来也被用于染料、杀虫剂等生物难降解和有毒害有机物的分离与富集[[29] 尚宇，周健，黄艳. 生物吸附剂及其在重金属废水处理中的应用进展. 河北化工，2011，34(11).]。目前，生物吸附剂以其高效、廉价、吸附速度快、便于储存及易于分离回收重金属等优点，已经引起国内外研究者的广泛关注。

4.4工业废物吸附剂

利用工业废物处理废水，既可以达到处理废水的目的，又可以使工业废物再次利用，真正实现“以废治废”。常见的工业废物吸附剂有粉煤灰和钢渣，粉煤灰是燃煤电厂粉煤燃烧排放的废弃物，其孔隙发达，比表面积大，具有较高的比表面能和叫好的表面活性，可有效去除废水中的COD、色度、重金属等。钢渣对水中的重金属离子及COD和色度等污染因子具有明显的吸附去除作用，经污水使用后的钢渣还可以继续用于水泥生产等综合利用渠道从而达到彻底消除污染的目的[[30] 邓勤. 水处理吸附剂的研究进展. 钦州学院学报，2010，25(3).

]。

篇7

关键词：中水；回用；城市；应用

中图分类号：TU991文献标识码： A

随着我国社会经济的快速发展，以及城市化进程的加快。城市的污水排放量在慢慢增多，很多城市污水在没有经过任何处理的情况下直接排放。不但大大浪费了水资源，还使得其中的很多水资源受到了不同程度污染。所以，必须对城市中的中水回用进行探究，确保更好的中水回用。

1 城市中水回用概述

城市中水指的是将生活污水跟部分工业废水在一定的处理工艺后，使其达到一定的水质标准。将中水主要用在对于水质没有太高要求的地方，比方说用在市政园林绿化、农业灌溉、建筑内部冲厕和车辆冲洗等。中水的水质比上水差，但是优于下水，因此，这种水叫做中水。

中水的回用尤其独特的优点：一者，中水为城镇用水开辟了新的水源，大大降低了自来水水量的消耗；二者，中水回用有效的解决了水源的污染问题。

中水的水质在使用时，必须符合下述要求：第一，要符合相关卫生条件的要求。主要应该重视下述指标的控制：大肠菌群数、悬浮物、余氯量、磷化物、细菌总数、BOD5等。第二，必须满足人们的感观要求，主要指标有色度、浊度以及臭味等。第三，要满足设备的构造要求，主要指标包括硬度、pH值、溶解性物质以及蒸发残渣等。

2 中水水源

主要有3种：污水处理厂二级出水、工业冷却排水和建筑生活污水。其中建筑生活污水主要包括：厨房污水、冲洗便器污水、洗涤和盥洗污水、洗车废水、锅炉房排出的废水、空调冷却废水。

中水水源的优先次序依次为污水厂二级出水――工业冷却排水――淋浴排水――盥洗排水――洗衣排水――厕所污水。

注意综合医院污水作为中水水源时，必须经过消毒处理，产出的中水仅可用于独立的不与人直接接触的系统。传染病医院、结核病医院污水和放射性废水，不得作为中水水源。

3 中水处理的工艺及其主要装置

中水处理工艺主要包括前处理、主工艺和后处理三部分，在处理时出现的污泥必须妥善处置。

3.1 预处理

预处理是为了沉砂、除渣、隔油和调节水量。常用的装置有沉砂池；格栅、水力筛、毛发聚集器；隔油池、刮渣机；调节池。调节池功能的优劣直接影响小型装置的处理效果。

3.2 后处理

主要是消毒。中水必须经过严格的消毒才能使用，故消毒是中水制备工艺中最重要的环节。常用的消毒剂有漂白粉、氯片、二氧化氯、臭氧和紫外线等；中水制备不宜选用液氯作为消毒剂。当中水水源优质杂排水时，消毒工艺也可以安排在调节池后、主工艺前，同样可以获得很好的灭菌效果。

3.3 主工艺

混凝、沉淀、过滤、生物处理、活性炭吸附、膜反应器等单一技术中的一种或几种组合而成，随水源水质的不同而变化。

（1）混凝

当混凝与沉淀工艺结合采用时，混凝包含着混合、反应、絮凝和凝聚过程，投加的混凝剂量也较多。当微絮凝与过滤工艺结合时，混凝仅包含混合、反应、微絮凝阶段，投入的混凝剂量较少。

（2）过滤

主要包括以下几种形式：普通过滤常用的装置是普通快滤池、机械压力滤罐；微滤的装置有蜂房过滤器、精密烧结棒过滤器、膜反应器等；超滤的装置是膜反应器。后面二种适合用在小规模的中水回用中。按膜的形态分，可分为中空纤维膜、板式膜、管式膜等。

（3）生物处理

按微生物的结聚状态分类，有生物膜法和活性污泥法，以微生物的好氧性分类有厌氧法和好氧法。常用的装置有生物接触氧化器、生物转盘、活性污泥池和水解酸化池等。另外还有以生物处理为主工艺的一体化装置或组合装置等，如膜生物反应器。

（4）膜反应器处理

膜装置可以用于中水制备工艺中，可用在城市污水、工业废水处理和中水回用处理以及苦咸水淡化等许多方面。目前，膜技术已广泛用于环保、食品、医药和化工等行业。

膜生物反应器（MBR）是将膜分离技术和生物处理工艺相结合而开发的新型生化污水处理技术，MBR工艺具有许多常规工艺无法比拟的优势：高生物活性，去污性强、出水水质好、流程简单等优点。目前，国内外在MBR污水处理方面的工艺得到了长足的发展；而且，随着膜制造技术的进步、膜质量的提高和成本的降低，膜生物反应器在中水回用中所起的作用越来越大，应用前景相当广。

4 不同水源的处理

4.1 污水处理厂二级出水

污水处理厂的二级出水，水质已经达到排放标准，用常规的水处理工艺即可。在污水处理厂内增设中水回用系统或直接投资建设中水厂，技术比较成熟，投资也不大，意义重大：中水回用可以改变城市供水短缺的局面，使污水资源化； 中水回用可以使污水尽快走向市场；中水回用可以减少中水企业的水费支出，降低产品成本。

4.2 工业冷却排水

工业冷却水受污染的程度较低，处理的工艺流程也比较简单，主要包括：进水――沉砂池――调节池――微絮凝――过滤――消毒――清水池――出水。

某些化工厂和火电厂的循环水用量很大，在事故或检修期间把大量的轻微污染水排入了市政管网，造成水资源的极大浪费，还加大了污水处理厂的负荷。如果将这些水简单处理加以回用，就可以降低浪费，减少成本。

4.3 建筑生活污水

处理优质杂排水的工艺流程主要包括：进水――沉砂隔油池――毛发聚集器――调节池――微絮凝/混凝沉淀――过滤――消毒――清水池――出水。

处理杂排水的工艺流程主要包括：进水――沉砂隔油池――筛滤――调节池――生物处理――沉淀――过滤――消毒――清水池――出水。

5 污水回用技术前景

5.1 以雨水为水源的中水利用日益受到重视

日本对于以雨水为水源的中水利用日益重视，且发展也较快，其利用量已远大于以生活污水为水源的中水利用量。近来又有雨水利用计划指导。

5.2 建筑小区和城市（区域）中水系统成为发展重点

中水系统按规模分为建筑、建筑小区和城市（区域）中水系统三大基本类型。建筑中水系统是以单个建筑物内的杂排水或生活污水或屋顶雨水为水源，处理成中水在利用，实施容易。但由于规模小，其投资及处理费用较高；建筑小区中水系统是以住宅小区或数个建筑物排放的污水或者雨水为水源，处理成中水再利用。其给水、排水、雨水和中水组成一个系统，中水为共同使用，其管理集中，处理费用相对较低，供水水质较稳定；城市（区域）中水系统是以城市污水厂的出水为水源，深度处理后供大面积的建筑群做中水使用。其处理费用低，但是由于规模大，实现难度较大。

5.3 新工艺的使用

随着中水处理技术的发展，一些新的工艺不断被采用。在以生物处理为中心的流程中，苏格兰设计出家庭规模的SBR和旋转生物反应器RBC，德国的Bavaria厂的SBR系统处理的生活污水回用可满足400～2500人的需要。日本认为SBR活性污泥工艺是小型废水处理厂最有前途的工艺，适合在城市地区使用。英国的STW政策是使用生物转盘二级治理生物废水。德国的寒冷地区广泛使用滴滤滤池。澳大利亚的Nowak建议配备生物转盘反应器来提高废水厂的脱氮能力。在以物理化学方法为中心的流程中，California使用臭氧和颗粒活性炭GAC工艺处理大量的不同二级出水。

参考文献：

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篇8

【关键词】环境监测实验室；水污染源危害；污水排污现状；防治措施

随着环境保护地位的提高，实验室的建设数量和规模都有所增长，由此产生的实验室污染问题日益凸显。环境监测分析实验室每天都有未经处理的实验废水排入城市下水道管网中，这些实验废水排放总量较少但随时间变化较大，水质复杂，瞬时排放浓度较高，加剧水环境污染。以下就环境监测实验室的水污染源危害及防治措施进行探讨分析，旨在避免实验室废水排入地表环境中造成环境污染。

1环境监测实验室的水污染源的危害及分类

1.1实验室废水危害

常见的有机物、重金属离子、废酸废碱和有害微生物在实验室废液中经常出现，如不加处理，直接排放入城市污水管网，会对环境造成二次污染。分析重金属项目时，均存在着分析残液、剩余样品（有些属于浓度极高的原水、直排水）带来的重金属污染问题，重金属离子（汞、镉、铅等）可以通过富集作用在人体内积聚，达到一定浓度后对人体造成伤害。分析过程中强酸强碱具有较强的腐蚀性，未经处理直接排放会对地下管道造成腐蚀性危害。各种有机物毒性较大对人体造成伤害，有机物进入水体后促进微生物繁殖，造成病原微生物超标；氮、磷含量过高则会使水体发生富营养化。另外开展生物监测的实验室会产生大量高浓度含有害微生物（如大肠杆菌、粪大肠杆菌）的培养液、培养基，如未经适当的灭菌处理而直接外排，同样会造成严重后果。环境监测实验室的环境污染长期以来未得到足够的重视，其污染治理基本上还未有效开展。尽管按化学实验室规范要求，实验室应分类配备多种残液缸，但实际操作时多数形同虚设，往往还是往下水道一倒了之，较少有实验室污染管理方面的规范要求，又缺乏必要的监督体系和技术规范，致使监测实验室的环境管理方面薄弱，造成监测实验室环境污染 。

1.2实验室废水分类

环境监测站化学分析室主要以地表水和工业废水检测、生物检测和环境空气和工业废气检测等实验内容为主。样品分析过程中产生的废水是实验室的主要污染源，对于一些非经常性监测项目中标准溶液、标准样品、贮备试剂易出现过期、失效情况，在处理过程中也会对水产生污染。实验室废水往往是既含有无机物又含有机污染物，由于检测项目众多，废水内含有的有害成分种类复杂。根据废水中所含主要污染物性质，可以分为有机和无机实验室废水两大类。无机废水主要含有重金属、重金属络合物、酸碱、氰化物、硫化物、卤素离子以及其他无机离子等。有机废水含有常用的有机溶剂、有机酸、醚类、多氯联苯、有机磷化合物、酚类、石油类、油脂类物质。

2环境监测实验室污水排污现状

工业化的快速发展，使得工业企业数量逐年增加，同时也增加了环境监测任务。环境监测网络已经逐步建立并完善，环境监测站一般都配备功能齐全的分析实验室，同时也是一种不可忽视的污染源，分析实验室在为环境监测做出重要贡献的同时，也因缺乏有效管理及技术能力所限而成为环境污染区。监测站区域分散，工作频次不均匀，而且缺乏专业监管和社会监督，往往易于被各方面所忽视。监测实验室，尤其是在城区和居民区的监测实验室大多数未专门设立废水处理系统，对环境的危害特别大，因为很多实验室的下水道与居民的下水道相通，污染物通过下水道形成交叉污染，最后流入河中或者渗入地下，其危害不可低估。在监测分析过程中产生的实验废水相对增多，废水的水质相当复杂。此类废水的排放周期不定，排放水量也无规律性，且所含污染物成分较为复杂，除含有洗涤剂及常用溶剂等有机物外，还有较多的酸碱，有毒有害的有机物以及重金属等。随着国家对环境的要求越来越高，实验室和环境样品分析量也越来越多，污染物排放量大幅增大，对实验室的污染的预防与治理已刻不容缓。

3 环境监测实验室废水污染防治措施

实验室不同的废水，污染物组成不同，处理方法和程度也不相同，处理有一定的难度。实验室废水有其自身的特殊性质，量少，间断性强，高危害，成分复杂多变。因此，处理废水往往要把多种方法结合起来，或是针对性的分类处理，才能达到较好的治理效果。所以要加强实验室废水的处理及废水污染防治措施，制定和选取经济合理、技术成熟的污染防治措施，实验室一般废物的排放包括源头控制及合理处置两个管理环节。

3.1实验室废水排放减少措施

在环境监测化学分析过程中，要采取措施来减少实验室废水排放减少。在分析过程中尽可能选择环境污染少的标准分析方法，使用可降解的无磷洗涤剂 ，在酸碱中和时尽量选用废酸、碱调节废液的pH，做到废物利用。在满足分析要求的情况下，适当降低采样量，尽可能使用仪器分析从而减少试剂用量和采样量。对于环境质量控制标准样品管理中，控制购买暂时用不上的试剂，不要大量存放标准样品，并尽量先使用要到期的试剂。对于能回收利用的试剂尽量回收利用，尽量利用可回收的试剂。

3.2实验室废水污染防源头控制

环境监测分析实验室在注重能力建设、质量管理的同时，需要建立完备的实验室环境管理体系。根据本实验室工作的特点加强实验室管理，在源头控制和治理上狠下功夫，防止实验室的水污染扩散，想方设法减少实验室污染。推行绿色化学实验是减少实验室污染的一个主要策略。要选择污染少的分析方法，在保证实验效果的前提下，用无毒害、无污染或低毒害、低污染的试剂替代毒性较强的试剂。过期、失效的化学试剂，各实验室可以合作成立区域性的试剂调度网，选择一部分危害大，用量少，易失效试剂进入网络，实行实验室间资源共享，尽量避免大批化学试剂失效，从而节约实验成本。应发挥地区中心实验室的作用，集中部分项目，对社会开发，从而达到资源共享，相对降低实验室污染物的排放，也有利于实验室污染物的集中治理。

3.3 实验室废水处置

由于实验室从事的实验大不相同，废水的性质差异也比较大，而且污染物的组成也不尽相同。对实验室废液应该分类收集，废液应根据其化学特性选择合适的容器和存放地点，通过密闭容器存放，不可混合贮存，容器标签必须标明废物种类、贮存时间，定期处理。一般废液可通过单位污染处理装置进行酸碱中和、混凝沉淀、次氯酸钠氧化处理后排放，有机溶剂废液应根据性质进行回收后统一运送到特殊废品处理厂等部门处理。经过处理后产生的废液统一经污水管网送到污水处理工厂进行进一步处理达标排放，处理后得到的废渣可送到固废处理中心进行焚烧处理。

结束语

上述文章阐述了了实验室的废水污染源种类以及危害，针对我国环境监测实验室污水排污现状进行了简要分析，并提出了相应的防治措施。阐明分析实验室是一种不容忽视的污染源，应完善实验室管理制度，增强实验室人员的环保意识，提出实验室废水预处理和综合处理等处理方法，避免实验室废水排入地表环境中造成环境污染。

参考文献：

[1]国家环境保护总局 .《水和废水监测分析方法》.中国环境科学出版社，2000年版.

篇9

社会经济和技术的发展同时，带动了机械和制造业的发展，金属材料是工业制造中的一个重要部分，而要确保金属材料的性能则需进行热处理。可以说，对金属材料进行热处理技术的先进程度直接影响着机械产品的质量。据统计发现，我国当前热处理金属材料在总金属材料中占到了40%。热处理不但在生产中发挥着重要功能，另外也涉及了节能环保等领域。因而，研究建筑机械钢结构金属材料热处理具有一定的研究价值和实际意义。

关键词：

建筑机械；金属材料；热处理

引言

先进技术的应用能够带动行业的发展，工业制造中，金属材料热处理技术已在机械制造领域中得到最广泛应用。在塔机等建筑机械制造领域中，传统金属材料热处理有一定的优势，但也存在一定的问题。要在具体的实践中有效、充分的对金属材料进行热处理，发挥金属性能，使材料最优化使用，还需深入研究。文章基于金属材料热处理的基本概念和特点做阐述，对其热处理技术的节能环保问题进行分析。

1.金属材料热处理基本概念

把金属材料制成的工件放到介质中加热，达到一定的温度后保持这样的温度，一段时间之后，通过不同的速度将其放入到不同介质，冷却工件。材料的表面或者其内部的一些显微组织结构就会产生变化，促使金属工件出现不一样的性能的过程就是金属材料热处理。因为处理的方法会不一样，因此金属材料热处理的工艺也有不同，主要有三种。一种是表面热处理，一种是化学热处理，另外一种是整体热处理。这三种工艺对介质和温度以及冷却的方法也不同，根据这些不同又可分成不同小类。整体热处理是指对整个工件进行整体的加热，适当的速度进行冷却，获取金相组织后改变工件整体力学性能的工艺[1]。建筑机械中的部分零部件进行整体热处理时主要有退火、正火、淬火、回火等工艺。表面热处理就是对材料的表层进行加热，改变其表层的力学性能。要确保只对表层加热而不使热量传入其内部，对热源的使用有更高的要求。化学热处理只是通过将工件表层的化学成分、性能以及组织等加以改变的处理工艺。同表面热处理的不同在于：表面热处理仅仅是改变了工件表层的化学成分。利用不同的热处理工艺来加工同一金属材料，能够使得材料的组织结构不同，其性能也就会不同。建筑钢结构中钢铁的使用最多，其显微组织也较复杂。因此，处理钢材工工艺的种类也比较繁多。同其他的加工工艺相比，金属热处理工艺主要是通过将材料内部或者其表面的化学成分加以改变，对其性能改变，但不对材料本身的化学成分或者形带来变化。因此，热处理加工只是改变了材料的内在质量，对于其特殊之处，应当严格监管。

2.建筑机械钢结构金属材料热处理注意事项

建筑机械钢结构对工件的性能有着很高的要求。因为部件不同、作用不同，要求也有不同。因此，需要对部件的性能进行严格的掌控。从这点上来看，金属材料的热处理则十分重要。在加工不同的材质的时候，通过热处理可以满足建筑钢结构的基本要求。低合金高强度钢、碳素结构钢及合金结构钢在塔机和履带吊制造业应用广泛，不同种类的结构钢在应用到生产制造中需要进行必要的热处理，来消除或改善材料扎制及锻造过程中所产生的组织缺陷，充分发挥材料本身的性能。通过正火或退火可以消除或改善材料在锻造及冷却过程中所产生的不良组织，在合适的温度下保温适当的时间，然后以相应了冷却速度冷却。热处理后对材料进行金相检测及力学性能检测，以判定是否满足标准。高强螺栓和销轴类钢结构连接件在服役过程中长期受剪切应力，此类件的热处理质量应得到重视。此类连接件通常选用淬透性较好的合金结构钢及碳素结构钢进行淬火、回火处理，在淬火过程中，工件应得到充分淬火，然后选择合适的回火温度使其达到性能要求。避免因淬火不足而产生非马氏体组织降低工件的力学性能及疲劳强度所导致的工件早期失效。

3.金属材料最优化利用达到资源节约

热处理过程能够使金属材料获得良好的机械性能和使用寿命，充分的发挥材料本身的性能就是对金属资源的最有效的节约。因此，合理的热处理工艺及过程控制对于产品的质量尤为重要。然而，我国从事热处理加工的企业不计其数，但企业规模与技术水平参差不齐。规模较大的、涉及高新技术的企业对产品热处理过程的重视程度很高，在热处理过程中投入的资金、人才及技术资源较高，对热处理行业的发展起着重要的作用。然而一些规模较小的企业资金力量及人才力量薄弱，对产品热处理质量控制及热处理过程控制水平也相对较低，有的甚至存在认知上的问题。以塔机销轴调质为例，正常的调质过程是工件在淬火温度下保温一定的时间，淬入相应的淬火介质中以一定的冷却速度急冷，获得充分淬火，然后通过高温回火使材料获得良好的综合机械性能。某些外协热处理企业认为只要工件经过淬火、高温回火就是调质过程。即便在生产过程中，工件淬火后的硬度很低，没有获得充分的淬火，也可以通过调整回火温度，同样达到了图纸要求的硬度。淬火、回火工件不能只控制其回火后的硬度，还应检验淬火后的硬度，以便检查工件淬火是否充分。若因淬火加热温度偏低、工件尺寸过大或淬火冷却速度不足等原因造成淬火不充分或未淬上火时，即使回火后硬度达到技术条件的要求，其疲劳强度却往往不能满足使用要求而可能导致工件早期时效[2]。因此，提高热处理企业自身及生产链相关行业对热处理技术的认知，提高质量意识，选择合理的热处理工艺，加强过程控制，使材料经过热处理后机械性能得到充分的发挥，对金属材料资源的节约有着重要意义。

4.建筑机械钢结构金属材料热处理的环保问题

在金属材料热处理过程中，会存在一定的污染现象。污染的形式有很多种，其中包括空气污染、水污染、噪声污染和电磁污染等。噪声污染主要是由于泵类、风扇等设备的运转，其中最大的噪声来自结构钢材料的喷砂过程。而电磁污染主要是中、高频等感应设备的使用所产生的。这两种污染是比较容易处理的，通过安装消除噪声设备和电磁屏蔽装备可以在一定程度上避免或降低污染的产生。空气污染主要是燃烧燃料加热所产生的烟尘。从当前形势来看，对于一些设备相对落后的热处理企业，金属材料热处理加热的主要方式还是以燃烧燃料为主，并且可能持续这种方式。燃料在燃烧过程中会产生烟尘排放到空气中造成污染，因此，在加工中，尽量使用清洁能源来替代低效的高污染能源，以实现环保的理念。空气污染也有一部分是来至盐浴炉药品的挥发。对于浴炉的污染可以对其进行适当的密封来减少药品的挥发。同时使用新型的加热设备来代替浴炉能够更有效的减少污染，如真空热处理技术等。还有一部分空气污染是在工件油冷淬火时产生的。对于油淬造成的空气污染，可以为材料选择相应的新型淬火介质代替淬火油。新型的水溶性淬火介质无毒、无油烟，不燃烧，无火灾危害，使用安全，淬火效果良好，且价格与油相近。替代油冷的新型淬火介质可以提供良好的工作环境，有效的改善空气污染问题。水污染的污染源有很多，主要有：淬火废油、废水中的金属氧化物及淬火时从盐浴中连带出来的药品、有机水基淬火介质中的有机物、清洗液中的化学物、表面处理发蓝、镀锌、磷化的废液等。这些物质会对水质造成严重污染，而且治理起来相当困难，尤其是小企业。而一般大型企业都建有专门的废水处理设施，并且在实际有效的运行着。

5结论

金属材料热处理在很多领域都有了广泛的发展，凭借其优越的性能控制在生产和生活中也发挥着重要的作用。但是，热处理生产过程所产生的污染问题和环保问题也不容忽视。因此，实现热处理产品性能最优化利用的同时环保问题也不容忽视。本文针对建筑机械金属材料热处理的注意事项以及通过热处理过程使材料更好的发挥本身的性能问题做了评价分析。通过分析，从节能环保的角度对金属材料的热处理进行研究，为机械制造、热处理行业及其他相关行业提供指导。

参考文献：

[1]龚雪婷.探讨金属材料与热处理工艺的关系[J].科技信息,2013,17:157-158.