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廢水處理論文范例6篇

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廢水處理論文

廢水處理論文范文1

1.1燃燒法

這是一種最傳統(tǒng)也是最為直接有效的方法,最大的缺點(diǎn)是造成了資源浪費(fèi),同時(shí)成本較高、處理效率也比較低。

1.2催化氧化法

這種工藝是通過在高溫、高壓的條件下,配以催化劑的催化作用,將廢水中大量的有機(jī)物氧化分解成水和二氧化碳等小分子或一些無機(jī)物。傳統(tǒng)的單一氧化法相比于催化氧化法來說,需要更高的壓力和溫度,同時(shí)反應(yīng)的停留時(shí)間也更長(zhǎng)。通常在處理中采用過氧化氫作為反應(yīng)的氧化劑。過氧化氫本身具有強(qiáng)氧化能力,可以促進(jìn)形成羥基自由基,同時(shí)過氧化氫對(duì)共軛中的發(fā)色基團(tuán)進(jìn)行氧化,產(chǎn)生斷鏈的作用,使廢水中的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)變成小分子的無機(jī)物,最終達(dá)到使廢水中COD值降低的作用。這其中,水中的氫離子對(duì)過氧化氫的催化作用起協(xié)同作用,可以使過氧化氫的氧化能力得到很大程度上提升,所以,廢水在處理時(shí)要保證一定的弱酸性,否則要經(jīng)過事先的預(yù)處理向其中投加少量酸用來調(diào)節(jié)廢水的pH值。同時(shí),過氧化氫還具有很好的脫色作用,在處理紡織、涂料等一類廢水時(shí)效果很好。采用催化氧化法對(duì)丙烯酸廢水進(jìn)行處理,COD去除率可以達(dá)到70%。

1.3電滲析法

丙烯酸廢水中含有一少部分的丙烯酸,相比于其他的處理工藝,采用電滲析法就能夠很好地實(shí)現(xiàn)丙烯酸的回收和利用。采用電滲析法主要有以下兩種方式:

1.3.1一次提濃發(fā):通過丙烯酸廢水的稀釋溶液在電滲析器中進(jìn)行循環(huán)濃縮達(dá)到提濃的目的,采用生物膜的方式,對(duì)廢水進(jìn)行濃縮處理,具體通過對(duì)廢水處理量對(duì)應(yīng)的膜對(duì)數(shù)和膜面積進(jìn)行計(jì)算,來獲取所需要的生物膜數(shù)量,相比于其他處理方法,采用生物膜進(jìn)行的電滲析法要求更多,成本也更高,膜片需要定期進(jìn)行更換,優(yōu)點(diǎn)是處理效果更好。

1.3.2分級(jí)處理法:采用這種方法可以得到一部分用于丙烯酸回收的濃相,一部分可進(jìn)行生化處理的稀相,但需要耗費(fèi)大量的電力資源。采用電滲析法處理丙烯酸廢水實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢水中丙烯酸的回收和利用,同時(shí)還使廢水處理結(jié)果達(dá)到了國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn),增加經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也實(shí)現(xiàn)了廢水的循環(huán)利用。

1.4濃縮-結(jié)晶-干燥法

丙烯酸廢水屬于高濃度的有機(jī)廢水,含有大量無機(jī)鹽和有機(jī)物,通過濃縮結(jié)晶的方法,可以使其中含有的大量無機(jī)鹽隨著廢水的濃縮而結(jié)晶析出。同時(shí),對(duì)廢水進(jìn)行濃縮,可以得到高純度的有機(jī)物,這些有機(jī)物在經(jīng)過高早處理后可以自燃,同時(shí)在燃燒過程中會(huì)釋放大量的熱量,也基于這點(diǎn),這些有機(jī)物可以代替一部分的化石燃料。相比于傳統(tǒng)簡(jiǎn)單的燃燒法,這種方法成本更低,同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了廢水中有機(jī)物和無機(jī)鹽的回收和利用,干燥過程中產(chǎn)生的蒸發(fā)水也可以冷凝回收利用,作為冷卻回用水或者是車間的沖洗水,也可以用作供暖系統(tǒng)中的中水回用。這種處理方法的核心設(shè)備就是多效蒸發(fā)器,這種設(shè)備廣泛應(yīng)用于果汁、牛奶、制藥、木糖、造紙黑液、乳酸等物質(zhì)的蒸發(fā)和濃縮,這些年來也被廣泛應(yīng)用在廢水處理中,設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和自身主體結(jié)構(gòu)直接影響了廢水中COD的處理效果。該設(shè)備由多個(gè)蒸發(fā)器來串聯(lián)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了多級(jí)蒸發(fā)和熱能的多級(jí)利用,大大提升了熱能的利用效率,具體流程分為逆流流程和錯(cuò)流流程。

1.5生化法

生化法是現(xiàn)今污水處理中最為常用的一種處理方法,相比于一般的膜法成本更低,和其他的處理方法相比處理效果更好,但同時(shí)生化法對(duì)廢水本身的可生化性較高。一般的丙烯酸廢水中有機(jī)物含量非常高,B/C比值遠(yuǎn)大于可生化的標(biāo)準(zhǔn),這就要求在采用生化法對(duì)污水進(jìn)行處理之前要經(jīng)過事先的預(yù)處理,使COD值大大降低。常用的生化法有A/O法、UASB法等。采用生物法中的厭氧生物處理進(jìn)行丙烯酸廢水的處理時(shí),會(huì)產(chǎn)生一部分的沼氣,可以進(jìn)行回收和利用。

2.結(jié)語

廢水處理論文范文2

(1)隔油池。

在煉廠一般都采用利用油、水的比重差進(jìn)行油水分離的隔油池。其中比重小于1的油品上浮至水面而得到回收;比重大于1的其他機(jī)械雜質(zhì)沉于池底。所以,隔油池同時(shí)又是沉淀池,但主要起除油作用。

(2)浮選。

浮選就是向污水中通入空氣,使污水中的乳化油粘附在空氣泡上,隨氣泡一起浮升至水面。一般為了提高浮選效果,向污水中投加少量浮選劑。由于煉廠的生產(chǎn)污水中本身含有某些表面活性劑,如脂肪酸鹽、環(huán)烷酸鹽、磺酸鹽等,故不需另外加入浮選劑,也能獲得較好的浮選效果。所以,近幾年來在國(guó)內(nèi)外都廣泛地用它來處理煉廠的含油污水。

(3)絮凝。

對(duì)于顆粒直徑小于10-5m的油粒,一般稱之為乳化油。這種乳化油由于其表面吸附有水分子,此水層使油粒不能相互聚合。另外,因油粒表面帶有相同電荷,由于靜電排斥作用也妨礙油粒間的相互聚合而在水中呈穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)。這兩種因素構(gòu)成了乳化油在水中的穩(wěn)定狀態(tài)。再者,油粒間由于水分子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的布朗運(yùn)動(dòng),促使油粒相互碰撞聚合而變成較大的油粒,以及由于范德華力所產(chǎn)生的油粒間相互吸引力,促使它們相互聚合,以上所有這些因素就構(gòu)成了油粒的不穩(wěn)定因素。為了使具有這種特性的油粒凝聚,就應(yīng)消除其穩(wěn)定因素。絮凝法的基本原理主要是根據(jù)油粒穩(wěn)定因素之一——靜電排斥力發(fā)生電中和作用的現(xiàn)象來進(jìn)行絮凝。僅用雙電層原理來解釋絮凝原理尚有許多現(xiàn)象不能說明,因此絮凝作用還應(yīng)考慮金屬氧化物的水化物對(duì)油粒的吸附、包圍圈帶等各種現(xiàn)象的綜合作用。

(4)過濾。

含油污水中油粒和懸浮物質(zhì)在通過濾層時(shí)被截留在濾層中間,一般污水中的懸浮物質(zhì)的粒度同砂層中的空隙相比要小得多,這種微小的顆粒在砂層中被截留下來的現(xiàn)象,許多學(xué)者試用下列作用來解釋:篩濾作用、沉淀作用、化學(xué)吸附作用、物理吸附作用、附著作用及絮凝形成作用,這些作用中,到底哪一種對(duì)過濾起著決定性的作用,不同的研究者提出了不同的看法,至今還未建立一個(gè)統(tǒng)一的、肯定的說法。

2含硫、氨、酚污水處理工藝

煉廠在渣油焦化、催化裂化、加氫精制等二次加工過程中都會(huì)產(chǎn)生一定量的過程凝縮水,其中含有較多的硫化物、氨和酚類,一般稱為含硫污水。它的排量不大,但如不經(jīng)任何處理直接排入煉廠排水系統(tǒng),則將嚴(yán)重地破壞隔油池操作流程,影響污水處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。

(1)水蒸汽汽提法。

水蒸氣汽提法就是把水蒸汽吹進(jìn)水中,當(dāng)污水的蒸汽壓超過外界壓力時(shí),污水就開始沸騰,這樣就加速了液相轉(zhuǎn)入氣相的過程;另一方面當(dāng)水蒸氣以氣泡形態(tài)穿過水層時(shí),水和氣泡表面之間就形成了自由表面,這時(shí)液體就不斷地向氣泡內(nèi)蒸發(fā)擴(kuò)散。當(dāng)氣泡上升到液面時(shí)就開始破裂而放出其中的揮發(fā)性物質(zhì),所以數(shù)量較多的水蒸氣汽提擴(kuò)大了水的蒸發(fā)面,強(qiáng)化了過程的進(jìn)行。工業(yè)污水中的揮發(fā)性溶解物質(zhì)如硫化氫、氨、揮發(fā)性酚等都可以用蒸汽蒸餾的方法從污水中分離出來。

(2)含酚污水的處理。

酚既能溶于水,又能溶于有機(jī)溶劑如苯、輕油等。水和有機(jī)溶劑是兩種互不相溶的液體,利用酚在這兩種液體中的溶解度不相同(酚在有機(jī)溶劑中的溶解度較水大),把某種有機(jī)溶劑如苯加入酚水中,經(jīng)過充分混合后,酚就會(huì)逐漸溶于苯中,再利用水和苯的比重差進(jìn)行分離。因此可以利用此原理從污水中把酚提取出來。但為了獲得較高的脫酚效率,需要采用對(duì)酚的分配系數(shù)高又與水互不相溶、不易乳化、損耗小、價(jià)格低廉、來源容易的有機(jī)溶劑作萃取劑。

3生物氧化法

利用大自然存在著大量依靠有機(jī)物生活的微生物來氧化分解污水中的有機(jī)物質(zhì),運(yùn)行費(fèi)用比用化學(xué)氧化法低廉。這種利用微生物處理污水的方法叫作生物氧化法。由于它能有效地除去污水中溶解的和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物,所以一般煉廠都采用它作為凈化低濃度含酚污水的主要方法之一。

4深度處理

煉廠污水經(jīng)過隔油、浮選(一級(jí)處理)和生化處理(二級(jí)處理)等構(gòu)筑物凈化后,水質(zhì)仍然達(dá)不到國(guó)家制定的排入地面水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。為了防止惡化環(huán)境,消除其對(duì)水體、水生生物和人畜的危害,對(duì)某些地處水源上游和沒有大量水源可作稀釋水的煉廠來說,就必須對(duì)排出污水進(jìn)行深度處理(亦稱三級(jí)處理或拋光處理)。深度處理方法很多,但一般都由于技術(shù)比較復(fù)雜,處理成本過高,而未被生產(chǎn)上廣泛采用,尚有待進(jìn)行深入研究和改進(jìn)。目前從國(guó)內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì)看,活性炭吸附法、臭氧氧化法,對(duì)徹底凈化煉廠污水,使其達(dá)到排入水體或回收利用方面頗有價(jià)值。

(1)活性炭吸附法。

活性炭吸附污水中的雜質(zhì)屬于物理吸附。其原理是由于活性炭是松散多孔性結(jié)構(gòu)的物質(zhì),具有很大的比表面積,一般可達(dá)1000m2/g。在它的表面粒子上存在著剩余的吸引力而引起對(duì)污水中雜質(zhì)的吸附。近幾年來國(guó)內(nèi)外利用活性炭吸附處理煉廠一級(jí)或二級(jí)出水,取得了良好的效果,綜合起來,可得到以下的主要試驗(yàn)結(jié)果:①用活性炭吸附法凈化煉廠污水生化需氧量可脫除80%,出水中酚含量<0.02mg/L;②使水產(chǎn)生臭味的有機(jī)污染物,較其他有機(jī)污染物更容易脫除,在凈化過程中它們首先被吸附掉;③在使用活性炭吸附前,污水應(yīng)經(jīng)過預(yù)處理,使固體懸浮物小于60mg/L,油含量達(dá)到20mg/L以下,這樣可以減輕活性炭的負(fù)擔(dān),延長(zhǎng)操作時(shí)間,減少再生頻率,降低再生費(fèi)用;④每公斤活性炭可吸附0.3~0.5kg以化學(xué)耗氧量衡量的有機(jī)物,吸附飽和后的活性炭可用烘焙法再生,再生損失約為5%~10%;⑤活性炭的粒徑對(duì)吸附速度影響較大,一般水處理活性炭采用8~30目較合適。

(2)臭氧氧化法。

臭氧具有很強(qiáng)的氧化能力,所以在西歐各國(guó)被廣泛用于給水處理的殺菌、脫色和除臭處理。目前國(guó)內(nèi)外已開始大規(guī)模地研究把臭氧氧化用于工業(yè)污水的最終處理,并取得了良好的效果。

5其他處理工藝

除了上述幾種常見的采油廢水處理工藝外,近幾年來也出現(xiàn)了一些新技術(shù)。文獻(xiàn)[1-2]指出,越來越多的膜分離技術(shù)開始用于油田采出水處理,膜分離技術(shù)是利用膜的選擇透過性進(jìn)行分離和提純的技術(shù)。膜法處理可以根據(jù)廢水中油粒子的大小,合理地確定膜截留分子量。文獻(xiàn)[3-4]指出,生物吸附法是一種較為新穎的處理含重金屬?gòu)U水的方法,具有高效、廉價(jià)的潛在優(yōu)勢(shì)。所謂生物吸附法就是利用某些生物體本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)及成分特性來吸附溶于水中的金屬離子,再通過固液兩相分離來去除水溶液中金屬離子的方法。

6結(jié)語

廢水處理論文范文3

鉛冶煉企業(yè)80%以上為傳統(tǒng)的火法冶煉工藝,原料鉛精礦中的鎘經(jīng)過火法熔煉后,小部分以硫酸鎘的形式進(jìn)入到凈化煙氣的廢水中,絕大部分被氧化為氧化鎘,與氧化鋅一起揮發(fā),在煙道和煙氣收塵設(shè)備中得到含鎘的氧化鋅煙塵。收塵得到的氧化鋅煙塵一般含鎘0.1%~1%,可采用濕法冶煉進(jìn)行綜合回收,含鎘廢水主要在煉鋅系統(tǒng)的堿洗廢水和生產(chǎn)泄漏廢水中產(chǎn)生;凈化煙氣的廢水一般含鎘幾十毫克/升,排入污水處理系統(tǒng)綜合處理。鋅冶煉企業(yè)80%以上為傳統(tǒng)的濕法冶煉工藝,原料鋅精礦和氧化鋅煙塵中的鎘經(jīng)過硫酸浸出后,進(jìn)入到硫酸鋅溶液中,然后在溶液的一段凈化時(shí)加鋅粉還原,99%以上的鎘被置換到銅鎘渣中。鎘主要在銅鎘渣中以副產(chǎn)品的形式回收,首先采用酸浸銅鎘渣,得到含鎘10~60g/L的溶液,然后在溶液中加鋅粉或鋅板置換,得到海綿鎘,壓團(tuán)后產(chǎn)出60%~75%的海綿鎘餅。在整個(gè)工藝流程中,由于生產(chǎn)中存在泄漏現(xiàn)象,因此在銅鎘渣處理段最容易產(chǎn)生含鎘高的廢水,可高達(dá)幾g/L,浸出段也會(huì)產(chǎn)生含鎘幾百mg/L的廢水。此外,在焙燒鋅精礦和煙化法處理浸出渣時(shí)會(huì)有少量鎘進(jìn)入凈化煙氣的廢水中,此廢水排入污水處理系統(tǒng)綜合處理。鉛冶煉企業(yè)產(chǎn)出的含鎘廢水較少,含量低,在污水系統(tǒng)進(jìn)行處理。鋅冶煉企業(yè)產(chǎn)出的含鎘廢水較多,且含量高,必須從源頭上加強(qiáng)管控,產(chǎn)出的高鎘廢水及時(shí)返回生產(chǎn)流程,二次綜合回收鎘,大幅度降低污水處理成本,金屬鎘也得到有效回收;產(chǎn)出的低鎘廢水不宜返回生產(chǎn)流程,需排放到污水系統(tǒng)處理。

2含鎘廢水處理技術(shù)

含鎘廢水的處理方法較多,但目前還沒有比較完善的處理方法,大多數(shù)處于研究探索階段。主要處理技術(shù)有:中和沉淀法、膜分離法、鐵氧體法、吸附法、電解法、生物處理法、植物修復(fù)法、高分子重金屬捕捉劑處理法等。

2.1中和沉淀法

中和沉淀法具有操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn),在含鎘廢水處理中廣泛應(yīng)用,主要沉淀劑有石灰、氫氧化鎂、聚合硫酸鐵、硫化物、碳酸鹽,向廢水中投加沉淀劑后,會(huì)生成沉淀物Cd(OH)2、CdS、CdCO3,聚合硫酸鐵主要起凝聚共同沉淀的作用。中和沉淀法能將廢水中的鎘離子脫除至0.2~2mg/L,但難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)橛行╆庪x子容易與鎘離子絡(luò)合,使鎘離子難沉淀。此外,pH值也影響沉淀效果,當(dāng)pH=9時(shí),脫除砷效果最好,但鎘超標(biāo);當(dāng)pH>10時(shí),鎘沉淀比較完全,但砷含量逐漸增大,出現(xiàn)返溶現(xiàn)象。中和沉淀法產(chǎn)出大量的沉淀渣,目前還不能綜合回收利用其中的鎘,一般將其堆放在危廢渣場(chǎng),長(zhǎng)期堆存容易溶出,造成二次污染。

2.2膜分離法

膜分離法是利用一種特殊的薄膜對(duì)液體中的某些成分進(jìn)行選擇性透過的方法,根據(jù)膜的種類、功能的不同,可分為超濾、滲透、反滲透、電滲析和液膜。許振良等采用3種單皮層聚醚酰亞胺中空纖維超濾膜,對(duì)重金屬Pb2+和Cd2+的脫除進(jìn)行了膠束強(qiáng)化超濾研究,研究結(jié)果表明:鎘和鉛的截留率達(dá)到99.0%以上。王志忠等選用PSA和醋酸纖維素作反滲透膜,來處理硫酸鎘溶液,結(jié)果鎘的分離率可達(dá)97.72%~99.67%。Mathilde等采取電滲析法處理含鎘廢水,鎘的脫除率達(dá)70%。馬銘等研究了三正辛胺-二甲苯支撐液膜體系中Cd2+的遷移特點(diǎn),結(jié)果表明:此液膜體系對(duì)Cd2+有明顯的富集作用。膜分離法處理含鎘廢水的優(yōu)點(diǎn)為:分離效果好,耗能較低,一般能達(dá)標(biāo)排放。但設(shè)計(jì)較難,投資和運(yùn)行成本高,且產(chǎn)出的濃水含多種有害元素,不能排放,也難以綜合回收。

2.3鐵氧體法

鐵氧體法是近年來根據(jù)濕法生產(chǎn)鐵氧體的方法發(fā)展起來的,工藝條件為:在含鎘廢水中添加硫酸亞鐵,鐵添加量為鎘量的2倍,調(diào)整pH值為8~12,加熱至60~70℃,通壓縮空氣氧化30min,即可得到含鎘離子的黑色鐵氧體沉淀,處理后鎘含量可降低至0.041mg/L,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。此方法能一次脫除廢水中的多種重金屬離子,且生成顆粒大的沉淀,容易過濾,濾渣堆存不易返溶,一般不造成再次污染。但此方法需通蒸汽加熱至60~70℃,能耗較大且需通壓縮空氣氧化,氧化時(shí)間長(zhǎng)。

2.4吸附法

吸附法是利用多孔的固體吸附劑,使污水中的一種或多種污染物吸附在固體表面而被脫除的方法。目前可用的吸附劑有:活性炭、高爐礦渣、磺化煤、殼聚糖、沸石、海泡石、活性氧化鋁、改性纖維、蛋殼、硅藻土、膨潤(rùn)土、硅基磷塊鹽、離子交換樹脂等。這些吸附劑中,有物理吸附、化學(xué)吸附、交換吸附、混合吸附等,對(duì)鎘的去除都有一定的效果,需配合深度凈化系統(tǒng)處理后達(dá)標(biāo)排放。但一般處理廢水成本較高,應(yīng)該從經(jīng)濟(jì)上考慮,探索研究廉價(jià)高效的吸附劑,如高爐礦渣、金屬冶煉水淬渣、沸石、蛋殼等,提高實(shí)用價(jià)值。

2.5電解法

電解法是利用直流電進(jìn)行氧化-還原反應(yīng),使得污染物在陽極被氧化,在陰極被還原成金屬單質(zhì)的方法。陳志榮介紹了新型的流化床電極技術(shù),利用此方法除鎘率可達(dá)98.0%,效果較理想。此外,采用高壓脈沖電凝法電解電鍍廢水中的Cd2+,脫除率可達(dá)96%~99%。當(dāng)處理高鎘廢水時(shí)不能達(dá)標(biāo)排放,但可回收金屬鎘;當(dāng)處理低鎘廢水時(shí),可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。電解法裝置緊湊,占地面積小,投資省,易形成自動(dòng)化,但電耗和可溶性陽極材料消耗大,副反應(yīng)較多,電極易鈍化。

2.6生物處理法

生物法處理重金屬污水的研究始于20世紀(jì)80年代,目前國(guó)內(nèi)外開始研究用淡水藻、海藻、真菌、細(xì)菌等生物來吸附處理含鎘廢水,在實(shí)驗(yàn)室取得較好效果,應(yīng)用在工業(yè)上還需繼續(xù)研究。生物處理法的優(yōu)點(diǎn):可以選擇性脫除低濃度重金屬離子,pH和溫度條件限制小,投資省,運(yùn)行費(fèi)用不高,且可以綜合回收有價(jià)金屬。值得關(guān)注的是近年來中南大學(xué)柴立元等發(fā)明了一種生物制劑深度處理重金屬?gòu)U水的方法,該方法通過生物制劑配合-水解-脫鈣-固液分離等過程,將廢水中的銅、鉛、鋅、鎘、砷、汞等重金屬脫除,出水達(dá)到工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)工藝流程短,能耗低,投資少,占地面積小,使廢水回用率由50%左右提高到90%以上,在30多家大型重金屬生產(chǎn)企業(yè)推廣應(yīng)用,年回用廢水4000多萬m3。

2.7植物修復(fù)法

植物修復(fù)法,是利用植物吸收廢水中的鎘離子,降低鎘對(duì)環(huán)境的污染,是一種處理環(huán)境污染的新技術(shù),具有成本低的優(yōu)點(diǎn)。有研究表明,柳樹吸收鎘的能力非常強(qiáng),利用此特點(diǎn),可栽培柳樹來修復(fù)鎘污染的土壤。李華等的研究表明,劍蘭是一種很有潛力的可用于Cd污染水體修復(fù)的耐性植物。申華等[23]研究了斯必蘭、羽毛草和水芹3種水草對(duì)鎘污染水體的修復(fù)能力,結(jié)果表明:這3種水草均能不同程度地去除廢水中的鎘,對(duì)鎘的富集能力為:斯必蘭>水芹>羽毛草。

2.8高分子重金屬捕集劑處理法

近年來國(guó)際上已重點(diǎn)對(duì)高分子重金屬捕集劑處理法進(jìn)行研究和應(yīng)用。高分子重金屬捕集劑處理法利用捕集劑能與重金屬離子反應(yīng)生成不帶電荷的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)螯合物,生成沉淀時(shí)能將重金屬離子高效脫除,適用于深度處理廢水中的重金屬離子。該方法的特點(diǎn):產(chǎn)品耗量小、反應(yīng)速度快、脫出效率高、離子選擇性強(qiáng)等。但該方法研究應(yīng)用時(shí)間短,市場(chǎng)上銷售的產(chǎn)品種類繁多,捕集劑處理能力、應(yīng)用范圍也不同,沒有統(tǒng)一的規(guī)范,影響了此產(chǎn)品在各行業(yè)廢水處理中的推廣應(yīng)用。高分子重金屬捕集劑的合成方法有:

1)含有螯合基的單體通過縮聚、加聚、逐步聚合、開環(huán)聚合等方法合成;

2)以天然的或合成的高分子為基體,通過化學(xué)改性方法在基體上接入具有金屬螯合功能的官能團(tuán)來合成。合成高分子重金屬捕集劑主要為二硫代氨基甲酸及其鹽類。季靚等研究了DTCs在不同環(huán)境條件的水體中對(duì)Cd2+的捕集性能:在鎘濃度為lm-mol/L的溶液中,DTCS對(duì)鎘的最大去除率能達(dá)到99.9%以上。改性天然高分子物質(zhì)主要有淀粉、纖維素、甲殼素、殼聚糖、蛋白質(zhì)、多肽類和木質(zhì)素等,特點(diǎn)為:價(jià)格廉價(jià),易生物降解,沒有二次污染。天然高分子通常含有大量活性基團(tuán)如羥基、羧基等,通過改性后的高分子捕集劑的性能明顯優(yōu)于合成的高分子捕集劑,目前為國(guó)內(nèi)外科研人員的研究熱點(diǎn)。黃建宏等研究了在一定pH和適當(dāng)反應(yīng)時(shí)間的條件下,殼聚糖能高效吸附Cu2+、Cd2+、Pb2+、Zn2+等4種重金屬離子,對(duì)于含鎘0.005mol/L的溶液,鎘脫出率可接近100%。

3結(jié)語

在當(dāng)今環(huán)保要求日趨嚴(yán)格的情況下,我們結(jié)合企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)狀況,以及現(xiàn)有的各種含鎘廢水處理方法,對(duì)鉛鋅冶煉企業(yè)的含鎘廢水提出了以下處理方案:

1)從源頭上開始治理,將含鎘量高的廢水返回系統(tǒng)利用,達(dá)到事半功倍的效果。可節(jié)約大量廢水處理成本,且將廢水中的有價(jià)金屬進(jìn)行了綜合回收。

2)傳統(tǒng)方法處理的廢水難以達(dá)標(biāo)排放,因此需采取特殊手段處理,如將高分子重金屬捕集劑處理法或生物制劑法引用到冶煉行業(yè),此方法比較適合復(fù)雜廢水的深度處理。此外,植物修復(fù)法、金屬冶煉水淬渣吸附法具有成本低、效果好等特點(diǎn),值得繼續(xù)深入研究。

廢水處理論文范文4

經(jīng)分析,其水質(zhì)情況:pH為11.45,CODCr值為145mg/L,Pb2+濃度為1.7mg/L,Zn2+濃度為0.1mg/L,Cu2+濃度為2.8mg/L。試驗(yàn)礦樣取自選礦廠的生產(chǎn)礦樣,其主要有價(jià)元素分析結(jié)果為:鉛0.20%,鋅7.32%,銅0.088%,銀39.4g/t,全鐵32.1%,硫7.80%。礦樣中鉛礦物主要為方鉛礦,鋅礦物主要為閃鋅礦,另含有大量的磁黃鐵礦、黃鐵礦等硫化物和磁鐵礦等氧化物;脈石礦物主要為石英、長(zhǎng)石、輝石、石榴子石、綠泥石等硅酸鹽礦物和方解石、白云石等碳酸鹽礦物。

2絮凝劑實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)

2.1絮凝沉降試驗(yàn)

試驗(yàn)采用聚丙烯酰胺(PAM,分子量大于500萬,分析純)、硫酸鋁(Al2(SO4)3,分析純)、JCSS絮凝劑(主要由珊瑚、貝殼、海藻化石、大理石、石膏、煤灰、碳水化合物等經(jīng)高溫加工后形成的超細(xì)粉末,工業(yè)品)進(jìn)行試驗(yàn)。在使用前,均將其配制成質(zhì)量百分比濃度為0.01%的溶液備用,考慮到經(jīng)濟(jì)成本和現(xiàn)場(chǎng)操作的方便,絮凝沉降時(shí)保持廢水的自然pH較佳。試驗(yàn)取每組體積為100mL的廢水加入100mL比色管中,在相同廢水濃度的條件下,分別加入不同種類和體積的絮凝劑,攪拌使其混合均勻,以液面為零點(diǎn),水平靜置10s后,每隔30s記錄廢水澄清層高度。試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。由圖1可知,加入PAM可明顯提高沉降的速度,且其用量超過7.5g/m3就具有較好的沉降效果;加入硫酸鋁后,試驗(yàn)水樣變化不是很明顯,沉降效果較差;JCSS絮凝劑與其它兩種相比,其澄清層的高度更高,澄清效果更好,且其用量也不大。因此,JCSS絮凝劑對(duì)鉛鋅選礦廢水具有良好的沉降效果,沉降速度快且用量少。

2.2廢水回用浮選試驗(yàn)

選礦廠廢水處理的重要目的是在盡可能減少對(duì)生產(chǎn)指標(biāo)的影響情況下,進(jìn)行廢水的循環(huán)使用,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)廢水零排放,達(dá)到綠色生產(chǎn)的目的。為驗(yàn)證不同絮凝劑處理后的水回用對(duì)鉛鋅選礦指標(biāo)的影響,分別在實(shí)驗(yàn)室用小型浮選機(jī)對(duì)新鮮水、PAM處理的回水和JCSS絮凝劑處理的回水進(jìn)行相同條件下的平行對(duì)比選礦試驗(yàn)。浮選結(jié)果比較可知,PAM處理回水條件下,鋅精礦中鋅的品位較高,但總體鉛和鋅的回收率較低。與PAM處理回水浮選指標(biāo)相比,采用JCSS處理回水浮選時(shí),鉛精礦在鉛的品位略高的情況下,鉛的回收率提高了約3個(gè)百分點(diǎn);雖然獲得鋅精礦品位略低,但鋅的回收率卻提高了4.36個(gè)百分點(diǎn)。采用新鮮水進(jìn)行鉛鋅的優(yōu)先浮選回收,浮選產(chǎn)品的質(zhì)量較好,精礦中互含較低。由礦石性質(zhì)可知,該礦的主要有價(jià)值的金屬元素是鋅,因此提高或不影響鋅回收是該廠浮選生產(chǎn)的主要目標(biāo)。綜合比較三種水的浮選指標(biāo),JCSS處理后的廢水回用浮選效果較好。

3JCSS絮凝劑工業(yè)試驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,在現(xiàn)場(chǎng)采用JCSS絮凝劑進(jìn)行選礦廢水凈化處理工業(yè)試驗(yàn)。通過該試驗(yàn)流程,將選礦廢水匯集到水處理機(jī)(可在設(shè)備內(nèi)進(jìn)行適量攪拌并營(yíng)造適合絮凝物沉淀的環(huán)境)中,并加入JCSS絮凝劑,經(jīng)過絮凝沉降之后的水就可以送回到高位池進(jìn)行廢水循環(huán)使用。在現(xiàn)場(chǎng)采用了JCSS絮凝劑后,出水水質(zhì)完全達(dá)到了回用水的要求。而且選礦廢水中的鉻、銅、鉛、鋅等重金屬離子的濃度大幅度降低,選礦廢水可以回收再循環(huán)利用。該廠采用JCSS絮凝劑進(jìn)行尾礦廢水的處理,運(yùn)行1年多來,生產(chǎn)指標(biāo)穩(wěn)定。工業(yè)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,改造前,采用PAM處理廢水綜合成本為1.95元/t,而采用JCSS絮凝劑處理工藝廢水的綜合處理成本為0.47元/t,節(jié)約成本約1.48元/t,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

4結(jié)論

廢水處理論文范文5

1.1普通工業(yè)廢水特點(diǎn)

普通工業(yè)廢水量大、污染物成分復(fù)雜,不同行業(yè)產(chǎn)生的廢水所含污染物成分區(qū)別較大,有的廢水溫度高,容易造成環(huán)境的熱污染;有些具有明顯的酸堿度;有些含有易燃、易爆、有毒物質(zhì)。針對(duì)工業(yè)廢水中所含的不同成分,選擇不同的處理工藝,往往需要物理、化學(xué)、生物代謝等多種不同工藝組合處理。

1.2放射性廢水特點(diǎn)

具有放射性的重金屬元素是放射性廢水處理的主要去除對(duì)象,而放射性核素只能通過自然衰變來降低其放射性,所有的水處理方法都不能改變其固有的放射性衰變特性。在進(jìn)行放射性廢水處理的時(shí)候,我們只有通過各種方法將放射性核素濃縮到較小體積的廢物內(nèi),降低處理后可排放廢水的放射性核素濃度。

2普通工業(yè)廢水處理方法

為了使工業(yè)廢水得到凈化,一般將廢水中所含的污染物分離出來,或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害、穩(wěn)定的物質(zhì)。我們按照處理原則,將工業(yè)廢水處理方法中物理化學(xué)法分為吸附法、離子交換法、膜分離法、汽提法、吹脫法、萃取法、蒸發(fā)法、結(jié)晶法等。離子交換法在普通工業(yè)廢水處理中,主要用以回收貴重金屬離子。膜分離技術(shù)在70年代后大規(guī)模應(yīng)用到各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域及科研中,發(fā)展非常迅速。蒸發(fā)法處理多用于酸、堿廢液的回收。自然界存在種類繁多的具有氧化分解有機(jī)物能力的微生物,這些微生物具有數(shù)量巨大、分布范圍廣、繁殖力強(qiáng)等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于制革造紙、煉油化工、印染紡織、食品制藥等行業(yè)的廢水處理中。

3放射性廢水的處理方法

放射性核素使用任何水處理方法都改變不了其固定的放射性衰變特性,其處理一般都是遵循以下兩個(gè)基本原則:①將放射性廢水排入水體,通過稀釋和擴(kuò)散達(dá)到無害水平。主要適用于極低水平的放射性廢水的處理。②將放射性廢水濃縮后,將其濃縮產(chǎn)物與人類的生活環(huán)境長(zhǎng)期隔離,任其自然衰減。對(duì)高、中、低水平放射性廢水均適用。目前國(guó)內(nèi)外普遍做法是對(duì)放射性廢水進(jìn)行濃縮處理后貯存或固化處理。

3.1蒸發(fā)法

蒸發(fā)濃縮法具有較高的濃縮倍數(shù)和去污因子,可用于處理高、中、低放廢水。尉鳳珍等利用真空蒸發(fā)濃縮裝置處理中低水平核放射廢水,對(duì)總α和總β的去污因子能達(dá)到104量級(jí),出水滿足國(guó)內(nèi)放射性廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。

3.2化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法主要通過投加合適的絮凝劑,然后與廢水中的微量放射性核素發(fā)生沉淀后,將放射性核素轉(zhuǎn)移并濃縮到體積量小的沉淀底泥中。在進(jìn)行化學(xué)沉淀法時(shí)主要投加鋁鹽、鐵鹽、磷酸鹽、蘇打、石灰等,同時(shí)可投加助凝劑,如粘土、活性二氧化硅等加快凝結(jié)過程。羅明標(biāo)等的試驗(yàn)結(jié)果顯示氫氧化鎂處理劑具有良好的除鈾效果,特別適合酸溶浸鈾后的地下低放射性含鈾廢水的處理。

3.3離子交換法

目前離子交換主要處理低放廢水,包括有機(jī)離子和無機(jī)離子兩種交換體系。此法特點(diǎn)是操作方便、設(shè)備簡(jiǎn)單、去除效率高且減容比高,適用于含鹽量低、懸浮物含量少的水體。國(guó)內(nèi)外研究都表明離子交換劑對(duì)Cs的有很高的吸附容量。

3.4膜分離技術(shù)

膜處理方法是處理放射性廢水相對(duì)經(jīng)濟(jì)、高效、可靠的方法,此法具有出水水質(zhì)好、物料無相變、低能耗、操作方便和適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)等特點(diǎn),膜技術(shù)的研究比較廣泛。美國(guó)、加拿大許多核電站采用反滲透和超濾工藝處理放射性廢水。

3.5生物處理法

生物處理法包括植物修復(fù)法、微生物法。微生物治理低放射性廢水是20世紀(jì)60年代開始研究的新工藝,國(guó)內(nèi)外都有人開展研究微生物富集鈾的工作。美國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)一種名為Geobactersulfurreducens的細(xì)菌能夠去除地下水中溶解的鈾,Geobacter能夠還原金屬離子,從而降低金屬在水中的溶解度,使金屬以固體形式沉淀下來,因此,這種細(xì)菌有可能被用于放射性金屬的生物處理。生物法處理流程復(fù)雜,處理周期長(zhǎng),運(yùn)行管理難度大,國(guó)內(nèi)核電廠還未采用生物法處理放射性廢水。

4放射性廢水和普通工業(yè)廢水處理方法比較

工業(yè)廢水中污染物成分復(fù)雜多樣,我們采用單一的處理方法很難達(dá)到完全凈化的效果,因此需要我們尋找適合的工藝進(jìn)行處理。其中廢水處理工藝的組成需要遵循先易后難的原則,先除去大塊垃圾和漂浮物質(zhì),然后依次去除懸浮固體、膠體物質(zhì)及溶解性物質(zhì)。放射性廢水與普通工業(yè)廢水處理的一個(gè)根本區(qū)別是:能夠用物理、化學(xué)或者生物方法將普通工業(yè)廢水的一些有毒物分解破壞,轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì),例如六價(jià)鉻、氰、有機(jī)磷等;而用這些方法無法破壞放射性核素,不能改變其衰變輻射的固有特性,只能靠其自然衰變來降低直至消失其放射性。物理、化學(xué)或物理化學(xué)方法一般是普通工業(yè)廢水處理中的預(yù)處理或深度處理方法,主要處理方法采用生物處理法。而物理化學(xué)法是目前放射性廢水處理的主要方法。有些處理方法只適用于處理普通工業(yè)廢水,而較難應(yīng)用于處理放射性廢水。

5結(jié)論

廢水處理論文范文6

中石化某乙烯生產(chǎn)裝置所產(chǎn)生的廢水主要來自以乙烯為龍頭的乙烯、裂解汽油加氫、丁二烯抽提、芳烴抽提、高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、環(huán)氧乙烷/己二醇、聚丙烯、MTBE/丁烯-1等生產(chǎn)裝置及配套設(shè)施排出的生產(chǎn)廢水、初期雨水和生活污水及全廠事故水池中的不達(dá)標(biāo)廢水。各裝置廢水經(jīng)調(diào)節(jié)、中和、聚結(jié)除油、氣浮預(yù)處理后,依次進(jìn)入純氧曝氣池、MBR,出水進(jìn)入出水池經(jīng)監(jiān)測(cè)合格后外排或回用。設(shè)計(jì)廢水量為500m3/h。

2MBR工藝設(shè)計(jì)

2.1設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

裝置內(nèi)廢水經(jīng)預(yù)處理后,進(jìn)入MBR生化處理系統(tǒng)處理,出水水質(zhì)要求達(dá)到GB8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),CODCr質(zhì)量濃度要求達(dá)到中石化企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)即60mg/L。

2.2工藝流程技術(shù)說明

MBR生化處理系統(tǒng)由配水井、水解池、曝氣池、MBR膜池及其配套設(shè)施組成。

(1)配水井。水解池前設(shè)置配水井,用來收集前端處理來水及少量生活污水,并在此完成與MBR回流污泥的混合,混合后向MBR水解池均勻配水。

(2)水解池。水解池的主要作用是在兼性細(xì)菌的作用下,將廢水中的部分大分子、長(zhǎng)鏈有機(jī)物質(zhì)水解為易于生化的小分子、短鏈的有機(jī)物,從而提高廢水的可生化性。池內(nèi)設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C(jī),使廢水與MBR膜池回流污泥呈懸浮狀態(tài),利于水解過程的有效進(jìn)行。水解池出水自流進(jìn)入曝氣池。

(3)曝氣池。曝氣池是水中污染物主要的降解場(chǎng)所,同時(shí)實(shí)現(xiàn)微生物的增殖。曝氣池采用離心鼓風(fēng)機(jī)和微孔曝氣器相結(jié)合的充氧方式,為廢水在此區(qū)內(nèi)進(jìn)行有機(jī)物生化降解、去除水中的BOD5和CODCr等提供充足的氧源。曝氣池末端設(shè)置在線溶解氧測(cè)定儀,實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)混合液中的溶解氧情況,控制出口溶解氧質(zhì)量濃度為2.0mg/L左右。為防止廢水中的毛發(fā)等纖維狀的物質(zhì)進(jìn)入后續(xù)MBR膜池,在曝氣池出水渠道上設(shè)置2mm×2mm不銹鋼格網(wǎng),廢水流經(jīng)格網(wǎng)后自流進(jìn)入MBR膜池。

(4)MBR膜池。MBR膜池中安裝有膜組件,通過膜的過濾實(shí)現(xiàn)泥水分離,活性污泥被截留在膜外,膜內(nèi)清水經(jīng)MBR產(chǎn)水泵提升至出水池外排或回用。

(5)污泥池。MBR膜池末端設(shè)有污泥池,設(shè)置污泥回流泵將膜池混合液回流至配水井,設(shè)計(jì)最大回流比為150%,MBR膜池污泥質(zhì)量濃度控制在不低于3000mg/L。剩余污泥根據(jù)工藝運(yùn)行情況排入剩余污泥井。

2.3MBR化學(xué)清洗設(shè)施

由于存在膜污染,MBR膜組件需要定期進(jìn)行化學(xué)清洗,以保證過濾工作正常進(jìn)行。膜組件的化學(xué)清洗分為3種:

(1)在線自動(dòng)低濃度維護(hù)性清洗。在線自動(dòng)低濃度維護(hù)性清洗采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的次氯酸鈉溶液,投加量為300~500mg/L,主要清除膜上的有機(jī)物。清洗頻率為每周1次。

(2)在線高濃度恢復(fù)性清洗。在線高濃度恢復(fù)性清洗采用次氯酸鈉和檸檬酸,投加量分別為3000mg/L和1.5%,主要清除膜上的無機(jī)物。清洗頻率為每3個(gè)月1次。

(3)停運(yùn)清洗。當(dāng)膜組件受到意外污染或在線清洗不能恢復(fù)膜通量至設(shè)計(jì)水平時(shí),可通過單格停運(yùn)進(jìn)行化學(xué)清洗的方法來恢復(fù)通量、延長(zhǎng)膜的壽命。同時(shí),另外設(shè)置2格膜化學(xué)清洗池作為最后的清洗措施。

3MBR控制系統(tǒng)

本工程采用DCS自動(dòng)控制系統(tǒng),大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度、減少人工,從而節(jié)約運(yùn)行管理費(fèi)用。為延緩膜的污堵,MBR系統(tǒng)采用恒液位出水方式,產(chǎn)水泵入口設(shè)置調(diào)節(jié)閥。出水管路上設(shè)置孔板流量計(jì),通過設(shè)定流量與檢測(cè)流量的比較,自動(dòng)控制MBR產(chǎn)水泵的運(yùn)行頻率,從而保證膜系統(tǒng)的恒液位出水。產(chǎn)水泵入口設(shè)置壓力變送器,壓力變送器用來監(jiān)測(cè)跨膜壓差,當(dāng)跨膜壓差達(dá)到設(shè)定值(25kPa)后進(jìn)行報(bào)警并自動(dòng)停泵,提示操作者手動(dòng)啟動(dòng)恢復(fù)性反洗程序,以保證膜系統(tǒng)不受損害。膜組件底部設(shè)有空氣吹掃系統(tǒng),連接吹掃風(fēng)機(jī),受DCS程序控制。正常工作時(shí)為連續(xù)吹掃,當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入在線化學(xué)清洗程序時(shí),吹掃系統(tǒng)暫停,清洗結(jié)束時(shí),自動(dòng)開始運(yùn)行。MBR產(chǎn)水泵間歇運(yùn)行,由DCS組態(tài),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制運(yùn)行。產(chǎn)水泵與吹掃風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖,當(dāng)風(fēng)機(jī)停止工作時(shí),產(chǎn)水泵不能被啟動(dòng)。膜池設(shè)置靜壓式液位計(jì),在膜池液位低于膜組件保護(hù)液位時(shí),進(jìn)行報(bào)警并聯(lián)鎖停泵,在膜池液位達(dá)到設(shè)定高液位時(shí)報(bào)警,保證膜池液位穩(wěn)定。回流污泥和剩余污泥管道上設(shè)置流量計(jì),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)回流污泥量和剩余污泥排放量。

4主要廢水處理構(gòu)筑物和設(shè)備

(1)水解池。水解池2座,地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),有效容積為1524m3,廢水停留時(shí)間為6.1h。每座水解池內(nèi)設(shè)有潛水?dāng)嚢铏C(jī)1臺(tái),攪拌機(jī)葉輪直徑為615mm,轉(zhuǎn)速為480r/min,電機(jī)功率為5kW。

(2)曝氣池。曝氣池2座,地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),有效容積為1524m3,廢水停留時(shí)間為6.1h。為防止出水短流,每格曝氣池分為3個(gè)廊道,池內(nèi)均勻布置管膜式微孔曝氣器360個(gè),長(zhǎng)度1000mm,外部供氣經(jīng)此釋放,氧利用率大于23%。

(3)MBR膜池。膜池4座,地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),有效容積為230m3,廢水停留時(shí)間為1.8h。膜池中安裝有5套膜組件,整個(gè)膜池一共設(shè)置20套膜組件。膜絲為PVDF材質(zhì)的浸入式中空纖維膜,工作水通量為18L/(m2•h),膜孔徑為0.4μm。

5運(yùn)行效果分析

廢水處理裝置于2012年8月完工并投入運(yùn)行,經(jīng)過2a多的運(yùn)行,處理后出水水質(zhì)達(dá)到GB8978—1996一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求。2014年5月份MBR出水CODCr、NH3-N、油的平均質(zhì)量濃度分別為24.45、0.37、0.36mg/L,平均pH值為7.7。由于膜的高效分離作用,處理出水極其清澈,SS和濁度接近于零,同時(shí),膜分離也使微生物被完全被截流在生物反應(yīng)器內(nèi),使得系統(tǒng)內(nèi)能夠維持較高的微生物濃度,不但提高了反應(yīng)裝置對(duì)污染物的整體去除效率,同時(shí)反應(yīng)器對(duì)進(jìn)水負(fù)荷的各種變化具有很好的適應(yīng)性,耐沖擊負(fù)荷,能夠穩(wěn)定獲得優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)。

6工程投資

本廢水處理工程總投資1.8億元,占地285m×150m。

7結(jié)語

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