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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(dòng)的離子與被處理的溶液中的離子之間的離子擴(kuò)散來實(shí)現(xiàn)的。推動(dòng)離子交換的動(dòng)力是離子間的濃度差和交換劑上的功能基對(duì)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(shí)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(jī)離子交換劑和有機(jī)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(qiáng)堿性樹脂、弱堿性樹脂、強(qiáng)酸性樹脂、弱酸性樹脂等多種類型。離子交換樹脂實(shí)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(tuán)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(yīng)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(jià)值化學(xué)品、重金屬和稀有元素,或?yàn)榱藢?shí)現(xiàn)水資源的重復(fù)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(xué)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(jìn)入陰離子交換器除去Cr2O7-和Cr2O4- ,出水六價(jià)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(dá)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(gè)陽離子交換器的作用有兩個(gè),一是除去金屬離子及雜質(zhì),減少對(duì)陰樹脂的污染,因?yàn)橹亟饘賹?duì)樹脂的氧化分解能起催化作用;二是降低pH值,使六價(jià)格以Cr2O7- 存在,因?yàn)殛帢渲珻r2O7- 的選擇性大于Cr2O4- 和其他陰離子的選擇性,而且交換一個(gè)Cr2O7- 除去兩個(gè)Cr6+,面交換一個(gè)Cr2O4- 只能除去一個(gè)Cr6+。由于Cr2O7- 是強(qiáng)氧化劑,容易引起樹脂的氧化性破壞,因此一定要選用化學(xué)穩(wěn)定性較好的強(qiáng)堿性樹脂。       3、離子交換法的常用設(shè)施有哪些?       一個(gè)完整的離子交換系統(tǒng)由預(yù)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(shè)備和裝置其實(shí)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(yùn)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(shè)備內(nèi),在不同的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行,即樹脂再生時(shí),離子交換程序就要停止運(yùn)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(fù)合床式;3.依靠水流的作用力將樹脂層托浮起來運(yùn)行的浮動(dòng)床式;4.在逆流再生固定床內(nèi),依據(jù)一定配比裝填強(qiáng)、弱兩種樹脂(密度小、粒度細(xì)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(shè)備內(nèi)同時(shí)進(jìn)行,即交換過程可以連續(xù)進(jìn)行。連續(xù)式離子交換體系可分為流動(dòng)床和移動(dòng)床。流動(dòng)床內(nèi)的樹脂在裝置內(nèi)連續(xù)循環(huán)流動(dòng),失效樹脂在流動(dòng)過程中經(jīng)再生清洗后恢復(fù)交換能力。移動(dòng)床則是裝置內(nèi)的樹脂星周期性移動(dòng),失效樹脂在移動(dòng)過程中經(jīng)再生清洗后恢復(fù)交換能力,再定期定滋補(bǔ)充到交換柱頂端。       4、離子交換法運(yùn)行管理應(yīng)注意哪些事項(xiàng)?       (1)懸浮物和油脂:由于廢水中的SS會(huì)堵塞樹脂孔隙,油脂會(huì)將樹脂顆粒包裹起來,影響離子交換的正常進(jìn)行,因此必須對(duì)進(jìn)水進(jìn)行充分的預(yù)處理,降低其中的懸浮物和油脂類物質(zhì)含淤,預(yù)處理可以使用過濾、氣浮、澄清等方法。       (2)有機(jī)物:某些高分子有機(jī)物與樹指活性基團(tuán)的固定離子結(jié)合力很大,一旦結(jié)合就很難進(jìn)行再生,進(jìn)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(jī)酸時(shí),高分有機(jī)酸與強(qiáng)堿性季胺基團(tuán)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(shí)可選用低交聯(lián)度的樹脂,或者對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理、將高分子有機(jī)物從水中去除。       (3)高價(jià)金屬離子:Fe3+、Cr3+ 、AL3+ 等高價(jià)金屬離子容易被樹脂吸附,而且再生時(shí)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(huì)變深、此時(shí)可用高濃度酸長(zhǎng)時(shí)間浸泡再生。       (4)pH值:強(qiáng)酸或強(qiáng)堿離子交換樹脂的活性基團(tuán)電離能力強(qiáng),交換能力基本上與廢水的pH值無關(guān),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(duì)不同酸、堿廢水,應(yīng)該選用不同的交換樹指;對(duì)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(duì)廢水進(jìn)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(huì)導(dǎo)致樹脂交換基團(tuán)的分解和破壞。如果待處理廢水的溫度過高,必須進(jìn)行降溫處理。       (6)氧化劑:CL2、O2、Cr2O7- 等強(qiáng)氧化劑會(huì)引起樹脂的氧化分解,導(dǎo)致活性基團(tuán)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(qiáng)氧化劑的廢水時(shí),定要選用化學(xué)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(huì)導(dǎo)致樹脂出現(xiàn)破碎現(xiàn)象,當(dāng)處理含鹽量濃度較高的廢水時(shí),應(yīng)當(dāng)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(yīng)遵循“外源減排、內(nèi)源清淤、水質(zhì)凈化、清水補(bǔ)給、生態(tài)恢復(fù)”的技術(shù)路線。外源減排和內(nèi)源清淤是基礎(chǔ)與前提,水質(zhì)凈化是階段性手段,水動(dòng)力改善技術(shù)和生態(tài)恢復(fù)是長(zhǎng)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(duì)缺乏完善污水收集系統(tǒng)的水體,通過建設(shè)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(duì)尚無條件進(jìn)行截污納管的污水,可在原位采用高效一級(jí)強(qiáng)化污水處理技術(shù)或工藝,避免污水直排對(duì)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(hù)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(yīng)用范圍較廣。清淤疏浚能相對(duì)快速地改善水質(zhì),但清淤過程因擾動(dòng)易導(dǎo)致污染物大量進(jìn)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(fēng)險(xiǎn)。       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(dòng)力改善技術(shù)。       對(duì)于納污負(fù)荷高、水動(dòng)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(yīng)盡量采用非常規(guī)水源,同時(shí)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(fù)技術(shù)。       包括城市河道富營(yíng)養(yǎng)化的控制(關(guān)鍵在于磷的控制)技術(shù)、藻類生長(zhǎng)人工控制技術(shù),以及水生態(tài)修復(fù)技術(shù)。       在我國景觀水體修復(fù)中應(yīng)用最廣泛和有效的是人工復(fù)氧技術(shù)。       針對(duì)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(fù)技術(shù)、人工復(fù)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(yīng)用,并發(fā)揮了良好的作用。但是,三種技術(shù)都受相關(guān)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(shí)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(tái)《關(guān)于加快推進(jìn)劣勢(shì)及不符合首都功能定位的國有企業(yè)退出工作的指導(dǎo)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(zhǎng)期虧損、扭虧無望的企業(yè)等。       “十二五”期間,北京國有經(jīng)濟(jì)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(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入、利潤(rùn)總額和分別較2010年增長(zhǎng)56.2%和100.4%。       在此前出臺(tái)的《北京市國資委國有經(jīng)濟(jì)“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(wù)、加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、發(fā)展前瞻性戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、保障民生等領(lǐng)域。
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    國家發(fā)改委:關(guān)于開展環(huán)境污染第三方治理試點(diǎn)檢查評(píng)估的通知

    2016-08-22

        國家發(fā)改委網(wǎng)站近日發(fā)布關(guān)于開展環(huán)境污染第三方治理試點(diǎn)檢查評(píng)估的通知,通報(bào)對(duì)包括北京市、河北省等在內(nèi)的10省(市) 17個(gè)單位開展的環(huán)境污染第三方治理試點(diǎn)工作檢查結(jié)果進(jìn)行公布。全文如下:      關(guān)于開展環(huán)境污染第三方治理試點(diǎn)檢查評(píng)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(wù)院確定的一項(xiàng)重要改革任務(wù),為積極推動(dòng)任務(wù)落實(shí),根據(jù)《關(guān)于開展環(huán)境污染第三方治理試點(diǎn)示范工作的通知》(發(fā)改環(huán)資[2015]1459號(hào),以下簡(jiǎn)稱《通知》),我委會(huì)同有關(guān)部門確定在北京市、河北省等10省(市) 17個(gè)單位開展環(huán)境污染第三方治理試點(diǎn)工作。按照工作安排,決定對(duì)試點(diǎn)單位開展檢查評(píng)估,現(xiàn)將有關(guān)情況通知如下。       一、評(píng)估目的       通過檢查評(píng)估,總結(jié)試點(diǎn)的成功經(jīng)驗(yàn)、管理制度和有效模式,發(fā)現(xiàn)試點(diǎn)工作中存在的問題,推進(jìn)試點(diǎn)工作順利進(jìn)行。       二、評(píng)估范圍       《國家發(fā)展改革委辦公廳關(guān)于同意環(huán)境污染第三方治理試點(diǎn)工作的復(fù)函》(發(fā)改環(huán)資[2015]2075號(hào))中批復(fù)開展環(huán)境污染第三方治理試點(diǎn)的地區(qū)(單位)。       三、評(píng)估內(nèi)容       以《通知》為依據(jù),以國家發(fā)展改革委會(huì)同有關(guān)部門批復(fù)的《環(huán)境污染第三方治理試點(diǎn)實(shí)施方案》(以下簡(jiǎn)稱《實(shí)施方案》)為基礎(chǔ),結(jié)合各地自查報(bào)告,對(duì)試點(diǎn)任務(wù)完成情況、重大項(xiàng)目建設(shè)情況、體制機(jī)制創(chuàng)新完善情況等進(jìn)行全面評(píng)估。       四、評(píng)估方式       評(píng)估分為地方自查、現(xiàn)場(chǎng)檢查和專家評(píng)估。       (一)各地對(duì)照批復(fù)的《試點(diǎn)方案》,開展自查,形成自查報(bào)告。       (二)根據(jù)各地自查報(bào)告,擬選擇3-4個(gè)典型試點(diǎn)地區(qū)(單位)開展現(xiàn)場(chǎng)檢查(現(xiàn)場(chǎng)檢查通知另發(fā))。       (三)現(xiàn)場(chǎng)檢查結(jié)束后,組織召開專家評(píng)估會(huì),對(duì)所有試點(diǎn)單位進(jìn)行評(píng)估。       五、工作組織及有關(guān)要求       (一)本次檢查評(píng)估工作委托中國國際工程咨詢公司資源與環(huán)境業(yè)務(wù)部具體實(shí)施。       (二)各地要高度重視檢查評(píng)估工作,積極開展自查工作,客觀總結(jié)成績(jī),認(rèn)真分析試點(diǎn)中存在的問題,并將自查報(bào)告于9月5日前上報(bào)國家發(fā)展改革委環(huán)資司(一式五份和電子版)。       (三)評(píng)估結(jié)束后,中國國際工程咨詢公司將向各試點(diǎn)地區(qū)反饋評(píng)估情況,對(duì)于不認(rèn)真開展試點(diǎn)的地區(qū),我委將會(huì)同有關(guān)部門取消其試點(diǎn)資格。
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    揚(yáng)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(xiàng)目規(guī)劃日前公布,揚(yáng)州湯汪污水處理廠三期工程項(xiàng)目入圍,預(yù)計(jì)將獲得4000萬歐元德國促進(jìn)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(zhǎng)。進(jìn)入該項(xiàng)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(shè)日處理8萬噸污水生化設(shè)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(bào)消息,以色列Mekorot國家水務(wù)公司正在鋪設(shè)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(zhǎng)達(dá)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(zhǎng)10公里,直徑2.5米,每小時(shí)能夠輸水30000m3。     而這個(gè)價(jià)值2.3億新謝克爾(以色列貨幣,約合6000萬美元)的項(xiàng)目?jī)H是以色列建設(shè)全國性水系統(tǒng)計(jì)劃(總價(jià)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(xiàng)目經(jīng)理RonitAlkalay介紹,“索雷克和帕勒馬希姆兩地所產(chǎn)淡水會(huì)一路朝南,被運(yùn)往HafetzHaim水庫和耶路撒冷,冬天則運(yùn)往北方。”     Mekorot國家水務(wù)公司屬以色列政府所有,負(fù)責(zé)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(dá)15000億m³/年。
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