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解讀廢水處理中“離子交換法”

2016-08-30

   1、離子交換法的原理是什么?       離子交換是靠交換劑自身所帶的能自由移動的離子與被處理的溶液中的離子之間的離子擴散來實現(xiàn)的。推動離子交換的動力是離子間的濃度差和交換劑上的功能基對離子的親和能力,這就是離子交換的基本原理。       離子交換劑是實現(xiàn)交換功能的最基本物質(zhì),根據(jù)其材料性質(zhì)可分為無機離子交換劑和有機離子交換劑,又可分為天然離子交換劑和人工離子交換劑。天然離子交換劑有粘土、沸石、褐煤等,人工合成天然離子交換劑有凝膠樹脂、大孔樹脂、吸附樹脂、氧化還原樹脂、螯合樹脂等。按其交換能力又可分為強堿性樹脂、弱堿性樹脂、強酸性樹脂、弱酸性樹脂等多種類型。離子交換樹脂實際上是由網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子固體與附著在母體上的許多活性基團構(gòu)成的不溶性高分子電解質(zhì)。       2、離子交換法在廢水處理中有哪些應用?       在廢水處理中,離子交換法可用于去除廢水中的某些有害物質(zhì),回收有價值化學品、重金屬和稀有元素,或為了實現(xiàn)水資源的重復利用。主要用于處理電鍍廢水,如鍍鉻廢水、鍍鎳廢水、鍍鎘廢水、鍍金廢水、鍍銀廢水、鍍鋅廢水、鍍銅廢水及含氰廢水等,在膠片洗印廢水中回收銀、CD-2、CD-3等貴重化學藥品,還可用于其他含鉻廢水、含鎳廢水和含汞廢水、放射性廢水的處理。       每升含鉻數(shù)十至數(shù)百毫克的電鍍廢水首先經(jīng)過過濾去除懸浮物,再經(jīng)陽離子交換器除去金屬離子,然后進入陰離子交換器除去Cr2O7-和Cr2O4- ,出水六價鉻的含量小于0.5mg/L,還可作為清洗水循環(huán)使用。陰樹脂用12%NaOH再生后,再生液含鉻可高達17g/L,將此再生液H型陽離子交換器使Na2CrO4 轉(zhuǎn)變成鉻酸,再經(jīng)蒸發(fā)濃縮7~8倍后,可返回電鍍槽重新使用。       離子交換法處理電鍍廢水,第一個陽離子交換器的作用有兩個,一是除去金屬離子及雜質(zhì),減少對陰樹脂的污染,因為重金屬對樹脂的氧化分解能起催化作用;二是降低pH值,使六價格以Cr2O7- 存在,因為陰樹脂Cr2O7- 的選擇性大于Cr2O4- 和其他陰離子的選擇性,而且交換一個Cr2O7- 除去兩個Cr6+,面交換一個Cr2O4- 只能除去一個Cr6+。由于Cr2O7- 是強氧化劑,容易引起樹脂的氧化性破壞,因此一定要選用化學穩(wěn)定性較好的強堿性樹脂。       3、離子交換法的常用設施有哪些?       一個完整的離子交換系統(tǒng)由預處理、離子交換、樹脂再生和電控儀表等單元組成,其中離子交換單元是系統(tǒng)的核心,通常所說的離子交換法的常用設備和裝置其實是離子交換單元的形式、根據(jù)離子交換柱的構(gòu)造、用途和運行方式,離子交換單元裝置可分為固定床式離子交換體系和連續(xù)式離子交換體系兩大類。       固定床式離子交換體系是指樹脂的交換和再生過程是在同一設備內(nèi),在不同的時間內(nèi)進行,即樹脂再生時,離子交換程序就要停止運行。固定床依據(jù)不同使用要求和水力流向,又可分為:1.只裝填一種樹脂的單床或多床式;2.將裝填陽樹脂的離子交換柱和裝填陰樹脂的離子交換柱串聯(lián)在一起的復合床式;3.依靠水流的作用力將樹脂層托浮起來運行的浮動床式;4.在逆流再生固定床內(nèi),依據(jù)一定配比裝填強、弱兩種樹脂(密度小、粒度細的弱樹脂在上層,密度大、粒度粗的弱樹脂在下層)的雙層床式。       連續(xù)式離子交換體系是指把交換和再生過程在不同設備內(nèi)同時進行,即交換過程可以連續(xù)進行。連續(xù)式離子交換體系可分為流動床和移動床。流動床內(nèi)的樹脂在裝置內(nèi)連續(xù)循環(huán)流動,失效樹脂在流動過程中經(jīng)再生清洗后恢復交換能力。移動床則是裝置內(nèi)的樹脂星周期性移動,失效樹脂在移動過程中經(jīng)再生清洗后恢復交換能力,再定期定滋補充到交換柱頂端。       4、離子交換法運行管理應注意哪些事項?       (1)懸浮物和油脂:由于廢水中的SS會堵塞樹脂孔隙,油脂會將樹脂顆粒包裹起來,影響離子交換的正常進行,因此必須對進水進行充分的預處理,降低其中的懸浮物和油脂類物質(zhì)含淤,預處理可以使用過濾、氣浮、澄清等方法。       (2)有機物:某些高分子有機物與樹指活性基團的固定離子結(jié)合力很大,一旦結(jié)合就很難進行再生,進而影響樹脂的再牛率和交換能力,例如廢水中含有高分子有機酸時,高分有機酸與強堿性季胺基團的結(jié)合力就很大,很難洗脫下來。處理含有此類物質(zhì)的廢水時可選用低交聯(lián)度的樹脂,或者對廢水進行預處理、將高分子有機物從水中去除。       (3)高價金屬離子:Fe3+、Cr3+ 、AL3+ 等高價金屬離子容易被樹脂吸附,而且再生時難以洗脫,引起樹脂中毒.使樹脂的交換能力降低。樹脂高鐵中毒后,顏色會變深、此時可用高濃度酸長時間浸泡再生。       (4)pH值:強酸或強堿離子交換樹脂的活性基團電離能力強,交換能力基本上與廢水的pH值無關,但弱酸樹指和弱堿樹脂則分別需要在堿性條件和酸性條件下,才能發(fā)揮出較大的交換能力。因此,針對不同酸、堿廢水,應該選用不同的交換樹指;對于已經(jīng)選定的交換樹脂,可根據(jù)處理廢水中離子的性質(zhì)和樹脂的特性,對廢水進行pH值調(diào)整。       (5)水溫:在一定范圍內(nèi),水溫升高可以加速離子交換的過程,但水溫超過樹脂的允許使用溫度范圍后,會導致樹脂交換基團的分解和破壞。如果待處理廢水的溫度過高,必須進行降溫處理。       (6)氧化劑:CL2、O2、Cr2O7- 等強氧化劑會引起樹脂的氧化分解,導致活性基團的交換能力喪失和樹脂固體母體的欄化,影響樹脂的正常使用。因此,在處理含有強氧化劑的廢水時,定要選用化學穩(wěn)定性較好、交聯(lián)度大的樹脂,或加入適量的還原劑消除氧化劑的影響。       (7)電解質(zhì):交換樹脂在高電解質(zhì)濃度的情況下、由于滲透壓的作用會導致樹脂出現(xiàn)破碎現(xiàn)象,當處理含鹽量濃度較高的廢水時,應當選用交聯(lián)度較大的樹脂。
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黑臭水體治理的四種技術(shù)路線

2016-08-29

    黑臭水體治理應遵循“外源減排、內(nèi)源清淤、水質(zhì)凈化、清水補給、生態(tài)恢復”的技術(shù)路線。外源減排和內(nèi)源清淤是基礎與前提,水質(zhì)凈化是階段性手段,水動力改善技術(shù)和生態(tài)恢復是長效保障措施。       一是外源阻斷技術(shù)。       包括城市截污納管和面源控制兩種情況。針對缺乏完善污水收集系統(tǒng)的水體,通過建設和改造水體沿岸的污水管道,將污水截流納入污水收集和處理系統(tǒng),從源頭上削減污染物的直接排放。對尚無條件進行截污納管的污水,可在原位采用高效一級強化污水處理技術(shù)或工藝,避免污水直排對水體的污染。城市面源污染控制技術(shù)主要包括各種城市低影響開發(fā)(如海綿城市)技術(shù)、初期雨水控制技術(shù)和生態(tài)護岸技術(shù)等。水體周邊垃圾的清理是面源污染控制的重要措施。       二是內(nèi)源控制技術(shù)。       即清淤疏浚技術(shù),通常有兩種:一種是抽干湖/河水后清淤;另一種是用挖泥船直接從水中清除淤泥。后者的應用范圍較廣。清淤疏浚能相對快速地改善水質(zhì),但清淤過程因擾動易導致污染物大量進入水體,影響到水體生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定,具有一定的生態(tài)風險。       三是水質(zhì)凈化技術(shù)。       城市黑臭水體的水質(zhì)凈化技術(shù)主要包括:人工曝氣充氧、絮凝沉淀技術(shù)、人工濕地技術(shù)、生態(tài)浮島、穩(wěn)定塘等。德國薩爾河、英國泰晤士河、澳大利亞天鵝河、中國的蘇州河等治理中都采用了曝氣增氧的方法。       四是水動力改善技術(shù)。       對于納污負荷高、水動力不足、環(huán)境容量低的城市黑臭水體治理,該技術(shù)效果明顯。但調(diào)用清潔水來改善河水水質(zhì)應盡量采用非常規(guī)水源,同時在調(diào)水的過程中要防止引入新的污染源。       五是生態(tài)恢復技術(shù)。       包括城市河道富營養(yǎng)化的控制(關鍵在于磷的控制)技術(shù)、藻類生長人工控制技術(shù),以及水生態(tài)修復技術(shù)。       在我國景觀水體修復中應用最廣泛和有效的是人工復氧技術(shù)。       針對城市黑臭水體的治理技術(shù)主要包括:物理型技術(shù)、生物修復技術(shù)、人工復氧技術(shù)。       物理型技術(shù)主要包括截污、調(diào)水、清淤等水利工程。這三種物理型技術(shù)都在國內(nèi)外得到了廣泛的應用,并發(fā)揮了良好的作用。但是,三種技術(shù)都受相關條件的限制,從而影響治污效果。如“截污”需要具備完善的污水管網(wǎng)和污水處理廠,“調(diào)水”需要有充沛的水資源,“清淤”需要實現(xiàn)外來污染源的有效控制避免后續(xù)淤積。
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北京國資委:高耗能、高耗水、高污染國有企業(yè)將退出

2016-08-24

    近日,北京市國資委出臺《關于加快推進劣勢及不符合首都功能定位的國有企業(yè)退出工作的指導意見》,提出將立足首都城市戰(zhàn)略定位,以管資本為主深化國資國企改革,加快低效無效資產(chǎn)、過剩產(chǎn)能企業(yè)和一批“僵尸”企業(yè)的退出。       根據(jù)意見,六類不符合首都功能定位的企業(yè)被納入退出名錄。包括高耗能、高耗水、高污染企業(yè);鋼鐵、煤炭、水泥、建材等產(chǎn)能過剩行業(yè)的企業(yè)及產(chǎn)業(yè)鏈低端企業(yè);長期虧損、扭虧無望的企業(yè)等。       “十二五”期間,北京國有經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量和效益顯著提升。截至2015年底,北京市屬企業(yè)資產(chǎn)總額突破了3.4萬億元,歸屬母公司所有者權(quán)益突破7100億元。2015年實現(xiàn)營業(yè)收入、利潤總額和分別較2010年增長56.2%和100.4%。       在此前出臺的《北京市國資委國有經(jīng)濟“十三五”發(fā)展規(guī)劃》中提出,到2020年底,80%以上的國有資本集中到提供公共服務、加強基礎設施建設、發(fā)展前瞻性戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)、保護生態(tài)環(huán)境、保障民生等領域。
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國家發(fā)改委:關于開展環(huán)境污染第三方治理試點檢查評估的通知

2016-08-22

    國家發(fā)改委網(wǎng)站近日發(fā)布關于開展環(huán)境污染第三方治理試點檢查評估的通知,通報對包括北京市、河北省等在內(nèi)的10省(市) 17個單位開展的環(huán)境污染第三方治理試點工作檢查結(jié)果進行公布。全文如下:      關于開展環(huán)境污染第三方治理試點檢查評估的通知       北京市、河北省、江蘇省、浙江省、江西省、湖北省、湖南省、貴州省、大連市、寧波市發(fā)展改革委:       推行環(huán)境污染第三方治理是黨中央國務院確定的一項重要改革任務,為積極推動任務落實,根據(jù)《關于開展環(huán)境污染第三方治理試點示范工作的通知》(發(fā)改環(huán)資[2015]1459號,以下簡稱《通知》),我委會同有關部門確定在北京市、河北省等10省(市) 17個單位開展環(huán)境污染第三方治理試點工作。按照工作安排,決定對試點單位開展檢查評估,現(xiàn)將有關情況通知如下。       一、評估目的       通過檢查評估,總結(jié)試點的成功經(jīng)驗、管理制度和有效模式,發(fā)現(xiàn)試點工作中存在的問題,推進試點工作順利進行。       二、評估范圍       《國家發(fā)展改革委辦公廳關于同意環(huán)境污染第三方治理試點工作的復函》(發(fā)改環(huán)資[2015]2075號)中批復開展環(huán)境污染第三方治理試點的地區(qū)(單位)。       三、評估內(nèi)容       以《通知》為依據(jù),以國家發(fā)展改革委會同有關部門批復的《環(huán)境污染第三方治理試點實施方案》(以下簡稱《實施方案》)為基礎,結(jié)合各地自查報告,對試點任務完成情況、重大項目建設情況、體制機制創(chuàng)新完善情況等進行全面評估。       四、評估方式       評估分為地方自查、現(xiàn)場檢查和專家評估。       (一)各地對照批復的《試點方案》,開展自查,形成自查報告。       (二)根據(jù)各地自查報告,擬選擇3-4個典型試點地區(qū)(單位)開展現(xiàn)場檢查(現(xiàn)場檢查通知另發(fā))。       (三)現(xiàn)場檢查結(jié)束后,組織召開專家評估會,對所有試點單位進行評估。       五、工作組織及有關要求       (一)本次檢查評估工作委托中國國際工程咨詢公司資源與環(huán)境業(yè)務部具體實施。       (二)各地要高度重視檢查評估工作,積極開展自查工作,客觀總結(jié)成績,認真分析試點中存在的問題,并將自查報告于9月5日前上報國家發(fā)展改革委環(huán)資司(一式五份和電子版)。       (三)評估結(jié)束后,中國國際工程咨詢公司將向各試點地區(qū)反饋評估情況,對于不認真開展試點的地區(qū),我委將會同有關部門取消其試點資格。
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揚州湯汪污水處理廠獲德國政府貸款

2016-08-19

? ? 2016年度外國政府貸款備選項目規(guī)劃日前公布,揚州湯汪污水處理廠三期工程項目入圍,預計將獲得4000萬歐元德國促進貸款。外國政府貸款是外國政府向我國政府提供的一種優(yōu)惠貸款,利率低、貸款期限長。進入該項目規(guī)劃后,將獲得受貸資格。湯汪污水處理廠三期工程總投資約6.78億元,主要建設日處理8萬噸污水生化設施、5萬噸中水回用工程,以及日處理30萬噸的污泥厭氧消化系統(tǒng)。
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以色列數(shù)十座海水淡化廠將統(tǒng)一并入國家水網(wǎng)

2016-08-16

  據(jù)全球報消息,以色列Mekorot國家水務公司正在鋪設管道,用于銜接位于阿什杜德(Ashdod)、索雷克(Soreq)和帕勒馬希姆(Palmachim)的數(shù)十座海水淡化廠。         長達10公里的新管道將沿海岸線分布,由南至北輸送飲用水       這條新管道緊挨著西海岸的一條輸氣管道,總長10公里,直徑2.5米,每小時能夠輸水30000m3。     而這個價值2.3億新謝克爾(以色列貨幣,約合6000萬美元)的項目僅是以色列建設全國性水系統(tǒng)計劃(總價值為30億新謝克爾,約7.8億美元)的一部分,待全國系統(tǒng)整體建成后,以色列境內(nèi)的34座海水淡化廠將連為一體。     據(jù)Mekorot項目經(jīng)理RonitAlkalay介紹,“索雷克和帕勒馬希姆兩地所產(chǎn)淡水會一路朝南,被運往HafetzHaim水庫和耶路撒冷,冬天則運往北方。”     Mekorot國家水務公司屬以色列政府所有,負責供給以色列全國80%的飲用水以及滿足全國70%的綜合用水需求,總供水量達15000億m³/年。
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