化工廢水處理范文
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關鍵詞:化工廢水 處理技術 發展趨勢
隨著高速發展的經濟,環境被化工產品生產污染加劇,人類健康也日益受到危害,保護環境越來越重要,把控這些問題要從源頭上抓起,廢水處理環節尤其重要。目前多達幾千種的常用藥物被我國制藥企業生產,對于常用藥物的不同類別,在藥品原料上,無論是數量還是種類都收有差異的,故而生產過程中產生的廢水有著很大的水質和特點上的不同,這就在處理醫藥化工廢水上有很大的困難,需要多種處理方法結合才能有效提升廢水處理。
一、醫藥化工廢水的類型和特點
目前處理化工廢水難度特別大,尤其是生產精細化工產品過程中排放的結構復雜、生物難以降解和有毒有害的有機物質。在生產常用藥的過程中,一般有四大類型的廢水:一是排放在主要生產過程中的廢水;二是排放在輔助生產過程中的廢水;三是平日工作中的沖洗水;四是生活中員工產生的污水。
化工廢水有其基本特點,主要有四點:一是副產物多,水質成分復雜,反應原料中多為環狀結構化合物或溶劑類物質;二是污染物在廢水中含量高;三是有毒有害物質多,特別是精細化工廢水中的有機污染物對微生物的危害很大;四是有很多生物難降解物質。
目前我國化工廢水的達標排放仍然不理想,研究低成本、高效的新工藝和新技術來處理化工廢水,已經成為各國科學家的研究重點。
二、國內外常用的醫藥化工廢水處理方法
1.物理處理法
過濾法、氣浮法和重力沉淀法等是常用的物理法。過濾法主要是減少水中的懸浮物,用有孔狀的粒料層將水中的雜質截留,在過濾處理化工廢水中,微孔狀慮機和板框過濾機是常用的工具;氣浮法是先生成吸附微小氣泡,然后通過微小氣泡的附裹攜帶將懸浮顆粒帶出水面的方法;重力沉淀法是利用重力場的作用,將水中具有可沉淀性能的懸浮顆粒達到自然沉降,這一過程固液就達到了自然分離。這三種物理處理方法管理方便,工藝簡單,但是在去除可溶性廢水方面有很大局限,還需尋求另外的辦法。
2.化學處理法
化學處理法去除水中的無機物雜質、有機物主要是利用化學反應的作用,主要有化學氧化法、電化學氧化法和化學混凝法等。
化學氧化法通常是在化工廢水中投放氧化劑對有機污染物氧化去除的方法。經過化學氧化還原的廢水,廢水中的有毒物質將轉化成無毒或毒性小的物質,達到了廢水凈化的目的。常用的有空氣氧化和氯氧化。空氣氧化的氧化能力弱,主要用于含有處理還原性強的物質的廢水,氯氣是普遍使用的氧化劑,主要用在處理含氰、含酚等有機廢水。
電化學氧化法是通過在電解槽中,在電極上廢水中的有機污染物發生氧化還原反應被去除,在電解槽的陽極廢水中的污染物失去電子被氧化,在陽極水中的氯離子和氫氧根離子也可放電生成氯氣和氧氣而間接地氧化污染物,在實際操作中,為了使陽極的氧化作用加強,使電解槽的內阻減少,一些氯化鈉被加入到廢水電解槽中,進行電氯化。近年來在電氧化和電還原的新型電極材料方面取得了較大的成效,但是成本高、能耗大等問題仍然存在。
化學混凝法是通過在醫藥化工廢水中投放能夠產生凝聚和絮凝作用的化學藥劑,使膠體形成沉淀,然后被去除;主要的作用對象是水中的膠體物質和微小懸浮物。水溫、水質、水量、PH值等變化對該方法影響較大,對一些可溶性好的無機、有機物質去除率低。
3.生物處理法
生物處理法是通過微生物的新陳代謝作用將有機物降解轉化的過程。伴隨著快速發展的醫藥化學工業,污染物的成分也變得日益復雜,如果僅僅采用物理的或化學的方法很難達到治理的標準。如果微生物的新陳代謝作用能夠被合理的利用,那么廢水中的有機污染物就可以進行轉化與穩定,達到無害化。生物處理方法主要分為厭氧處理和好氧處理兩大類型:厭氧處理是指在廢水中沒有分子氧的條件下,厭氧微生物將廢水中的有機化合物分解轉化為二氧化碳和甲烷的過程。研究表明,水解產酸細菌、產甲烷細菌和產氫產乙酸細菌是完成厭氧過程的三大主要類群細菌。好氧處理分為生物膜法和活性污泥法。生物膜法是將生物膜和廢水接觸,廢水中的有機物被生物膜吸附和氧化的過程。活性污泥法是處理廢水利用懸浮生長的微生物絮體的方法,活性污泥就是微生物絮體,活性污泥是由好氧微生物及其代謝吸附的有機物、無機物組成的,能夠降解廢水中的有機污染物。
三、最新的非常規廢水處理技術
最新的非常規廢水處理技術主要有磁分離法、紫外光催化氧化處理技術和固定化細胞技術。磁分離法是將磁種和混凝劑投放到醫藥化工廢水中,在磁種的剩磁和混凝劑的同時作用下,醫藥化工廢水中的顆粒相互吸引并凝結長大,懸浮物的分離加速,然后有機污染物將在磁分離器的幫助下去除。紫外光催化氧化處理技術是在300~400nm的紫外光照射下并利用二氧化鈦半導體催化劑,形成羥基自由基和產生光電子空穴等強氧化劑的能力,氧化分解廢水中的有機物。固定化細胞技術,是將適宜降解特定廢水的高效菌株通過物理或者化學手段篩選分離出來,保持其活性并且能夠反復利用。
四、總結
有效處理醫藥化工廢水是一項艱巨且長期的任務,對造福人類和環境保護有著重要的意義。在處理醫藥化工廢水的過程中,可以多想辦法、多走路子和多組合利用處理,更大的提高處理廢水的效率。目前,雖然出現了不少新式的處理技術,但是成本高、能耗大。另外,一些新技術的實際應用問題還要考慮到,廢水處理過程中出現的難題要盡量、盡快想辦法解決,使新的突破能夠在醫藥化工廢水的處理方法上實現。
參考文獻
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【關鍵詞】化工工程 廢水處理 設計思路
1 化工工程現有廢水處理技術局限性問題
結合化工工程的實踐,筆者認為現有的高濃度化工廢水處理工藝存在以下幾方面的局限性問題:
1.1 物化處理工藝的局限性
采用這種工藝手段處理濃度極高的有毒工業廢水,需要非常高的費用才能取得理想的效果,這是一般的化工企業所難以接受的。譬如利用臭氧化學催化氧化濃度為40000mg/L的COD廢水,若要消除廢水中90%以上的COD,每噸水需要的氧化劑價格為200元左右。另外一些濕式氧化和樹脂吸附等工藝手段,同樣需要動用高昂的設備和技術費用,否則難以取得處理的成效。
1.2 生化處理工藝的局限性
這種方法的成本比較低,但處理效果一般,主要原因是工業廢水當中的有機污染物不具備較好的可化性,而且會產生抑制微生物的負面作用,污染物的去除效果差。譬如采用普通馴化培養的手段,多菌靈農藥生產廢水中COD僅能達到20%左右的降解率,再如性菌株生物處理技術采用分離篩選的降解方法,僅能適用簡單的廢水環境,對于菌株復雜的發酵、生長、降解環境適用性不強。
1.3 物化和生化綜合處理工藝的局限性
為了彌補物化處理工藝成本問題和生化處理工藝效果問題,可以綜合性采用兩種方法,但由于兩種處理工藝運用的協調和銜接能力比較差,采用物化預處理和生化處理相結合的工藝手段,普遍存在過分強調COD物化預處理的去除效果,并將去除COD的效果作為物化處理效果評價的標準,而忽略為后期生化處理創造有利條件。譬如靛藍燃料工業廢水,投加亞硝酸鈉去除廢水當中90%以上的苯胺,但由于重氮物化產生對微生物具有嚴重毒害作用的產物,使得生化處理工作難以繼續開展。
2 化學工程廢水處理的設計思路
為了避免以上化學工程廢水處理工藝的局限性問題,本節將以某化工企業為例,對廢水處理工藝的設計思路進行理順:
2.1 化工廢水水質特征
以某化工企業為例。該企業化工廢水的水質特征如下:
(1)在排放廢水的過程中,接收池水質的波動性大,譬如在較短的時間單位內,排放出的酸堿廢水濃度很高,使得接收池廢水的PH值驟然高幅度變化。
(2)生產車間采用萃取工藝,但沒有設置二級廢水分層設備,而廢水直接排放沒有將事故性隔油考慮在內。
(3)提純藥品產生含有有機污染溶劑的廢水,包括易生物降解有機物和難生物降解有機物,前者諸如甲醇、乙酸乙酯、丙酮等,后者諸如DMF、氯仿等,有必要對特定降解微生物進行培養。
(4)廢水量低,包含大量的有機污染物,主要采用生化處理工藝手段。2.2 廢水處理工藝手段的選擇
結合以上提到化工企業的廢水水質特征,筆者認為適合采用均質調節、水解、UNITANK結合的廢水處理工藝手段。我們需要做好這些工藝手段的定位,具體內容如下:
(1)均質調節工藝手段,目的是實現PH值的均衡和調節。企業廢水的排放水質水量的波動性比較大,影響到后續的生化處理穩定性,不穩定波動狀態的PH值,容易導致生化處理污泥系統的崩潰,由此我們可以將廢水均勻池設置在進水的端口,供以均勻水質,進而在兩池交替的過程中調節PH值,使得廢水進入生化處理系統后,保持中性的PH值。
(2)缺氧水解工藝手段,目的是初步降解難降解的有機物,提高廢水可生化的性能水平。該化工企業的廢水含有有機污染物,譬如CH2Cl2和DMF等,抑制了好氧微生物的降解,由此我們需要初步分解難降解化合物,可采用缺氧水解的工藝手段,創造高效降解好氧微生物的良好條件。通過工程實踐,證明了利用缺氧水解工藝手段水解酸化缺氧狀態下的細菌,能夠水解脫氯氯代化合物,改善廢水的可生化條件。
(3)UNITANK好氧處理工藝手段,目的是降低廢水當中的CODCR和 BOD2,使得排放的廢水達標。以上例子中的化工企業廢水出水達到了三級標準,并直接排放到城市的污水管網當中,要求采用工藝簡單和成本節約的UNITANK好氧處理工藝手段,分離集化反應和泥水,將系統當中的CODCR和 BOD2去除,同時根據廢水水質的實際變化,調整各種工藝手段的參數,滿足各種進水和出水水質的要求。
2.3 廢水處理的工藝流程
例子中的化工企業確定采用均質調節、缺氧水解、UNITANK作為廢水處理工藝手段之后,其工藝流程大致情況是:
2.3.1?進水
廢水處理系統提升井的進水口,要求設置不銹鋼格柵,以將廢水當中的固化物等清除干凈,防止管道的閥門堵塞。
2.3.2?隔油均質
將提升井提升上來的廢水,排入隔油均質池當中,根據企業生產廢水的排放方式和水量的穩定性,設計好水力停留的具體時間。
2.3.3?調節PH值
交替式的PH值調節池接受到廢水后,將硫酸或者液堿投入到其中的一個調節池中,直至廢水的PH值在6.8-7.5之間,交替調節兩個PH值調節池的PH值。
2.3.4?缺乏水解
在缺乏狀態下,利用水解酸化細菌的分解作用,實現難降解有機物和易降解有機物的轉換。
2.3.5?UNITANK
將系統分成三個廊道,將中間位置的廊道作為進水端,兩側分別交替進行曝氣、沉淀、出水,交替的周期為6H/次。
2.3.6?剩余污泥處理
其中UNITANK好氧處理之后的剩余污泥再次進行缺氧水解,然后按照前面的流程繼續處理,直至污泥當中不含危害性污染物。
2.3.7?排放污水
將處理之后的廢水直接排放。
3 結束語
綜上所述,化工工程廢水處理的常見工藝手段包括物化處理工藝、生化處理工藝和綜合性處理工藝,這些處理工藝手段在處理效果和成本方面,具有一定的局限性。因此結合化工企業廢水水質特征,提出合適的廢水處理工藝手段,并制定具體廢水處理工藝流程,以提高廢水處理的功效水平。
參考文獻
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關鍵詞 煤化工廢水 單塔汽提脫酸脫氨 活性焦預處理 循環流化床焚燒處理 閉式循環處理 零排放理念
目前,節能環保已成為社會經濟可持續發展的必然要求,零排放理念已成為整個社會公認的環保理念。隨著國家對污染物排放的控制力度日益加強,加之我國大型煤化工基地普遍處于缺水地區,所以強化污水治理,實現廢水的循環利用和零排放,節約水資源,現已成為煤化工企業技術發展的必然趨勢和社會義務。
一、煤化工廢水處理工藝概況
煤化工廢水是在煤的氣化、干餾、凈化及化工產品合成過程中產生的廢水。煤化工廢水的污染物濃度高,成分復雜。除含有氨、氰、硫氰根等無機污染物外,還含有酚類、萘、吡啶、喹啉、蒽等雜環及多環芳香族化合物(PAHs),是一種最難以治理的工業廢水,處理難度大,處理成本高。我們知道,要想得到符合排放標準要求的工業廢水,對廢水的前期預處理以及副產物分離是至關重要的兩個關鍵環節,其處理結果將直接影響后期的生化處理法和物理法裝置系統的穩定運行,所以要求前期預處理裝置必須運行穩定。
二、存在問題的分析及解決方案
經過一段時間的運行發現裝置運行不穩定,換熱器嚴重結垢,達不到設計溫度,蒸汽耗量也隨之上升,同時脫酸脫氨塔內由于嚴重結垢致使浮閥塔件經常堵塞,直接影響了初期的水質處理。裝置連續運行周期不足一月,后期的運行周期逐漸縮短。原因分析:主要是由于采用的煤質質量不可逆的普遍下降原因導致的。由于煤質灰分的逐漸上升,煤氣夾帶飛灰量增高,導致污水中含塵、有機懸浮雜質增高多,在升溫過程中的析出沉積在換熱設備表面形成堅硬的復合水垢導致換熱器堵塞,塔板塔件被密實,從而影響裝置運行。
研究處理辦法消除部分懸浮類物質,同時加大塔件內流通面積,改變加熱方式。直接方法:脫酸脫氨塔的塔件更換;對換熱器進行物理、化學清洗。間接方法:加強預處理,采用強制過濾裝置降低結垢物質含量;部分直接加熱改為間接加熱根據季節和水質進行調節切換。 可實施的解決方法采用新型塔內件代替原有塔內件,對換熱器經行集中清理,判別主要結垢溫度條件。采用深度預處理強制過濾裝置降低水中無機鹽類及懸浮物類結垢物質,改變部分間接加熱為直接加熱。
深度預處理強制過濾裝置(活性焦過濾器)采用此裝置,科降低水中無機鹽類及懸浮物類結垢物質,改變部分間接加熱為直接加熱。活性焦過濾器優點說明目前,因國內難處理工業廢水治理市場需求較小,活性焦多活躍在焦化廢水、造紙廢水、制藥廢水等領域,主要應用于其工藝廢水中有機物脫除和脫色。隨著環保形勢日趨緊張的現實要求,加之其逐漸展現出來的處理能力,活性焦將會在煤化工綜合廢水處理中得到更廣泛的應用。與我們目前所使用的活性炭(煤質破碎炭為主的系列品種)的性能相比較活性焦因結構上中孔發達,其性能指標表現在――碘值有所降低,但亞甲藍值、糖蜜值大為增高,從而在應用上表現出能吸附大分子、長鏈有機物的特性。由于資源優勢的存在,生產成本及生產得率均比破碎炭有一定的優勢,其售價還不到活性炭的50%,單純從原料成本一個角度就大大降低了工藝的運行成本。
三、活性焦在水處理中的應用
非煤化工廢水應用概述活性焦最早用于去除生活用水的臭味。沼澤水常帶土味,湖泊和水庫水常帶藻類形成的臭味,用活性焦處理最為有效,并且只需在出現臭味時使用。大多用粉狀活性焦,直接投入混凝沉淀池或曝氣池內,隨污泥排除,不再回收利用。活性焦能去除水中產生臭味的物質和有機物,如酚、苯、氯、農藥、洗滌劑、三鹵甲烷等。此外,對銀、鎘、鉻酸根、氰、銻、砷、鉍、錫、汞、鉛、鎳等離子也有吸附能力。在給水處理廠中,活性焦吸附法又起完善水質的作用。
煤化工工藝活性焦應用說明本工藝采用的設備是以粒狀活性焦為濾料的過濾器,運行過程中須定期反復沖洗,以除去焦層中的懸游物,防止水頭損失過大(見過濾)。活性焦濾器也可采用流化床或移動床。與快濾池不同,水流均從下而上。流化床的流速會使炭層膨脹,不易阻塞。移動床內失效的炭會從池底連續排出,而新活性焦會從池頂連續補充。活性焦的再生。粒狀活性焦吸附容量耗盡后再生,常用的方法是加熱法,廢焦烘干后在850°C左右的再生爐內焙燒。顆粒活性焦每次再生約損耗5~10%,且吸附容量逐次減少。再生效率對活性焦濾池的運行費用(也就是對水處理成本)影響極大。由于活性焦吸附水中有機物的能力特強,而微生物降解有機物的能力將起到再生活性焦的作用。同時活性焦的關鍵作用會大大降低進入換熱器和脫氨脫酚的懸浮物、大顆粒飛灰和有機物含量,從而起到預處理保護作用,實現了污水處理主要裝置的長周期的正常穩定運行。另外,轉化為固態污染物的活性焦還是良好的循環流化床燃料,可充分消除對環境污染。
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篇4
關鍵詞:煤化工 廢水處理 方法 預處理 生化處理
煤化工是一項系統復雜的工作,它在消耗大量能源的同時,還要消耗大量水資源,并且在生產作業過程中會產生大量廢水。對這些廢水如果不采取有效應對措施,會引起嚴重的水資源污染問題。因此,煤化工廠必須注重采取有效措施,實現對污水的有效處理,減緩或避免對周圍環境的污染,最終提高煤化工廠的綜合效益。
一.煤化工廢水的特點
在煤化工生產作業中,大量的廢水會隨著處理工作排出,以高濃度的煤氣洗滌水為主,其中含有大量有毒有害物質,包括酚、油、氰化物、氨氮等,廢水中COD含量約5000mg/L,氨氮含量約200―500mg/L。有機污染物包括多環芳香化合物,酚類和含氧、氮、硫的雜環化合物。由于含有多種化合物,因此在具體廢水處理過程中,降解比較困難,其中難以降解的有機化合物包括吡啶、聯苯、三聯苯等。針對廢水的以上特點,采取適當工藝,提高廢水處理效果就顯得十分重要
二.煤化工廢水處理的方法
為了實現對廢水的有效處理,降低環境污染,實現廢水的達標排放,滿足用水需要,采用合適的方法進行處理是必須的。具體來說,處理廢水的過程包括預處理、生化處理以及深度處理,從而提高處理效果,實現對廢水有效利用的目的
1預處理方法。在廢水組成中,往往含有很多油脂,油脂含量過多則會影響生化處理效果。故而在處理過程中必須首先采取有效措施除去廢水中的油脂。根據實際處理經驗,將隔油池和氣浮法結合起來使用,去除廢水中的油脂,并對其進行回收利用,提高處理效果,同時經過處理后的油脂,可以起到相當于預曝氣的目的。另外,均質調節、通過初沉除去大顆粒固體等,也是預處理的有效方法。在實際工作中應該根據具體情況合理選用。
2生化處理方法。預處理之后進行生化處理,一般將缺氧生物法、好氧生物法結合起來使用,該方法就是常見的A/O工藝。廢水中含有雜環、多環類化合物,采用好氧生物法處理后,廢水的COD指標難以穩定達標。為了解決這種工藝存在的不足,經過探索與實踐,人們在處理廢水中還探索出以下幾種工藝。第一、PACT法,即在活性污泥曝氣池中加入適量活性炭粉末,發揮其溶解氧、有機物吸附等作用,為微生物生長提供食物,加快對有機物氧化分解,達到除去廢水中的雜質,提高廢水處理效果的目的。第二、厭氧生物法,在進行廢水處理中,為了提高處理效果,將上流式厭氧污泥床工藝運用到處理工作中。反應器底部設置污泥層,廢水自下而上通過反應器,通過該流程的處理,大部分有機物被轉化為CO2和CH4,從而達到處理污水的目的。第三、流動床生物膜法,在同一處理單元中將活性污泥法和生物膜法結合使用,將特殊載體填料加入活性污泥池中,微生物附著在懸浮填料表面生長,形成微生物膜層,提高降解效率,實現對污水的有效處理。第四、曝氣生物濾池法,該方法集生物膜法和活性污泥法的優點于一體,實現了物理過濾和生化反應在同一反應池完成,簡化了流程,方便操作,增強了人們對廢水處理的滿意度。
3深度處理方法。經過生化處理后,廢水的COD含量、氨氮濃度得到大大降低,然而,難以降解的有機物仍然沒有得到有效處理,廢水濁度、COD指標無法達到排放標準,需要對其進行進一步的處理。具體方法有以下幾種。第一、固定化生物技術。該技術先進、高效,能夠選擇固定優勢菌種,可以有針對性的處理含有難以降解的有機物廢水,提高處理效果,滿足達標排放要求。第二、混凝沉淀法。在進行廢水處理過程中,為了提高處理水平,加強沉淀效果,需要采用相應的混凝劑,例如,鋁鹽、鐵鹽、聚鐵、聚鋁等,并調節好PH值。通過采取這些措施,在混凝劑的作用下,廢水中的懸浮物能夠加快聚集、沉淀,實現固液分離。將廢水中的懸浮有機物除去,降低廢水濁度,達到更好的處理效果。第三、吸附法。固體表面有吸附溶劑、膠質的能力,廢水通過比表面積很大的吸附劑時,污染物會被吸附到固體顆粒。該方法處理效果好,但存在不足與缺陷,例如,吸附劑使用量大,費用高,容易導致二次污染等
三.煤化工廢水處理的方法選擇
為實現更好的廢水處理效果,必須選擇合適的處理方法。運用生物氧化法進行廢水處理,出水中含有少量難以降解的有機化合物,導致COD含量偏高,不能滿足達標排放的要求。運用吸附法則可以降低COD含量,但會出現吸附劑再生及二次污染等問題。因此,為了達到更好的處理效果,必須注重對相關技術措施的結合。將缺氧/好氧法與BAF法聯合使用,能夠取得良好的廢水處理效果,該方法也是煤化工廠廢水處理的主要工藝,得到很多處理廠的認可,運用效果良好。另外,混凝沉淀法與超濾、反滲透雙膜處理技術結合使用,能夠實現深度處理的目的,達到對廢水進行回收利用的目的
結語
在我國能源結構中,存在“富煤少油缺氣”的情況,為了彌補這種不足,今后需要大力發展煤化工代替石油化工,以更好的滿足人們對能源資源的需求。作為能源、水資源消耗巨大的行業,在進行煤化工作業過程中,必須采取有效措施,實現對污水的有效處理。同時,要根據具體工作需要,采取合適的廢水處理工藝,實現對煤炭資源的合理有效利用,實現節能減排的目的,降低對周圍環境的污染,進一步推動煤化工行業的可持續發展
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關鍵詞:石油 化工 廢水 處理
石油是人類得以進步和發展的動力,是人類目前普遍使用的一種資源,與石油有關的化工產品涉及人類日常生活的方方面面。但是,在化工廠的石油加工過程中,會產生大量的廢水,而且,在油田的開采的時候,原油中所含的水量也是廢水產生的一個主要途徑。據有關統計,我國目前的油田的綜合含水率達到80%左右,有些油田甚至超過了80%。現在人類生存的環境越來越差,受各種污染的影響越來越嚴重,特別是水污染問題越來越突出,成為人類額待解決的生存問題。而對于石油這個容易產生大量廢水的產業來說,更應該認真思考,強化廢水處理的責任意識,改進廢水處理的工藝技術,尋找新的廢水處理方法。
一、處理技術分析研討
就我國目前使用的方法分析,主要包括物理處理方法、化學處理方法、生物處理方法等幾個方法,根據不同的處理工藝需要采用不同的方法。隨著近年來對環保的要求越來越來高,要想取得令人滿意的處理效果,就必須同時采用多種處理手段處理原油以及生產過程中的廢水,只有這樣,才能使水質達到國家乃至國際規定的廢水排放標準。
二、物理處理方法
物理處理方法也叫直接處理法,主要包括稀釋、深井注入等,最主要和常見的方法為焚燒,但是直接處理法容易使污染出現轉移,所以在實際使用中受到諸多的限制。
1.吸附
由于固體物質具有表面多空的特殊構造,而這些密布的空洞能夠吸附廢水中所含的污染物,從而達到去除雜質、凈化水質的目的。在日常生活中我們就已經用到用活性炭除污,而活性炭也是處理石油化工廢水常用的吸附劑,在實際操作中,常常結合絮凝、臭氧氧化等技術配合使用。活性炭等一些吸附物質可以去除廢水中的臭味和色度,但是我們之前就已經說到,這種方法的成本相對較高,而且容易出現污染轉移,造成二度污染。
2.隔油
在進行生物處理之前,我們一般會先對石油化工廢水進行隔油處理,這是因為好氧生物在活性污泥顆粒或生物膜的阻隔下會影響其活性,因為石油廢水中存在大量的油污,這些油污會降低生物處理方法的效果。利用隔油法處理廢水的時候,一把是在隔油池進行,在隔油池中,還可以對廢水中較大的顆粒物進行初步沉淀,是隔油池兼具除沉池的功能,達到一池多用的效果。
3.氣浮
對于水中微小的顆粒和石化油等的懸浮物,利用高度分散的微小氣泡作為載體達到吸附的目的,這些氣泡又會不斷上浮直至升到水面上,這時就完成了分離的目的。在石化工廠的實際操作之中,對于這一步的處理,一般是在經過隔油,對較大顆粒沉淀之后再進行,這樣做可以達到節約成本的目的。
4.離心法
水和油具有不同的物理性能,水的密度是1.0×10^3kg/m^3,而油的密度是0.89g/cm^3-0.93g/cm^3,而離心法就是用離心機根據水和油的不同密度以達到分離水油的目的。但是離心機的構造比較復雜,操作比較困難,所以在國內的石油化工企業沒有得到普遍的使用。
5.高壓電場法
為了使石油化工廢水達到分層的目的,我們還可以使用高壓電場的方法進行。油粒在電場的作用下回產生排斥和分離,在這種條件下,我們可以使一些小的油粒聚合起來,形成較大的油粒,從而浮出水面,以達到分離的目的。
三、化學處理方法
處理石油化工廢水時,添加一些化學成分使這些廢水得到處理,從而達到凈化水質,保護環境的目的,這就是化學處理方法。但是化學處理方法的成本很高,所以一些企業在實際運用中不太偏好使用這種方法。
1.絮凝
絮凝是石油化工廢水處理的重要過程之一,為了破壞待處理廢水中膠體顆粒的穩定形態,我們向水中加入絮凝劑,這會迫使廢水中的膠體發生作用形成絮狀物質。通過絮凝的步驟,可以處理廢水中的色度、濁度等問題,還可以分離水中的藻類生物和浮游生物等。前面我們已經提到,在石油化工廠的實際處理廢水的過程中,為了更好、更高效的處理廢水,絮凝一般是和氣浮、沉淀等方法配合使用。這種方法和之前的物理方法相比較,具有更好的穩定性和可操作性,不易再造成二度污染,所以被眾多企業普遍使用。
2.氧化處理方法
氧化處理方法主要有光催化氧化法、濕式氧化法和臭氧氧化法。在企業處理廢水的過程中,需要根據不同類型的廢水選擇不同的氧化處理手段,才能高效的完成廢水處理作業。
3.臭氧氧化處理方法
在實際運用臭氧處理方法的時候一般是和活性炭等吸附方法相配合使用,使有機物得氧后發生氧化作用,在此同時,臭氧會逐步分解為氧氣,提供給活性炭以充氧環境,便于其活力再生。活性炭表面的微生物得到氧氣之后,會加速其降解吸附有機物的能力,使之處理廢水雜質的速率提高。運用臭氧氧化的處理方法能方便快捷的去除有機物,同時增強活性炭的脫色能力。
四、生物處理方法
1.厭氧處理
在石油廢水中具有可生化性差、COD偏高的特點,為了方便運用之后步驟手段的進一步處理,我們須先對其進行厭氧處理。經過這一步驟的處理之后,可以減少廢水所含的污泥量,可以降低處理的成本,而且這個方法操作起來十分簡便。但是這種方法的穩定性不高、所用時間較長。
2.好氧處理
對于好氧處理,有多種具體的處理方式,但是這種方法一般不會單獨使用,常見的一般是與厭氧處理的方法相結合使用。
3.活性污泥處理方法
由于微生物在氧氣充足的條件下可以大量繁殖,根據這個性質,我們可以在廢水中注入大量的氧氣,提供給好氧生物耐以生存的舒適條件,從而形成污泥狀的凝結物質。這些物質具有強大的吸附功能,能吸附石油廢水中大量的有機物并進行分解。
4.生物濾池處理方法
這是在生物濾池中進行的一種處理廢水的手段,在生物濾池中,存在大量的具有微生物附著的固體濾料,這些固體濾料能吸附、破壞石油廢水里的有機物,最后將它們分解掉。
5.多種工藝組合處理方法
由于石油廢水中含有多種不同總類的污染物和雜質,不同的生產工藝也會給處理廢水的難度加大,單一的厭氧處理或是好氧處理都不能對廢水進行完全的處理,在這個時候,我們就需要用厭氧和好氧的方法相結合,形成高效的處理手段。
五、結語
由于現在環境污染越來越嚴重,地球的環境進一步惡化,如果不加大對工廠的廢水廢氣的控制和檢測,環境問題很難得到改善,而石油化工企業的生產會產生大量的廢水,這些廢水含有大量油污,會對環境造成極其惡劣的影響。由于生產各個石油工廠生產的方法不同,要適當選擇合適的處理方法。對于目前已有的廢水處理方法,我們要合理利用,并且要不斷研究,尋找更高效、更快捷、更經濟的廢水處理方法。
參考文獻
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篇6
1.1化工園區綜合廢水特點
化工園區大多位于沿江、沿海地區,遠離居民、鬧市區,園內工業企業種類眾多,其綜合廢水呈現出顯著特點:(1)化工園區內污水處理廠接納的污水以化工廢水為主,生活污水量極少,總水量來較大;(2)化工企業污水的水質穩定性、差異性較大,導致了污水處理廠的進水水質和水量波動性大;(3)化工廢水經企業預處理后排入到園區污水處理廠,符合接管標準要求,但進水水質成分復雜,其水質中的有毒有害物質以及難降解有機物的含量仍較高,可生化性差,尤其是在色度、氨氮以及鹽分等仍然處于較高值,后續的處理難度大。
1.2化工園區綜合廢水技術
化工園區廢水水量大,高級氧化、吸附、電解等等物化處理技術并不適用于水量較大的綜合化工廢水處理,目前使用較多的技術主要有調節、隔油、混凝沉淀、氣浮,此外,混凝沉淀、氣浮、高級氧化、膜分離工藝則可以用于化工廢水生化處理后的二級物化處理或深度處理。
2某化工園區綜合廢水處理
2.1某化工園區概況
某化工是經省環保廳于2009年批準設立,園區產業定位主要以精細化工為主,以農藥、醫藥化工、專用化學品、塑料制品以及基礎性化學品為主要產業。總建設規模為40000m3/d,分兩期實施。
2.2進水水質
該化工園區采用雨污分流體制收集園區的污水排放系統,集中收集排入到污水處理廠的工業廢水約占70%。
2.3工藝選擇
綜合成本和技術成熟性,采用了屬于傳統活性污泥法,但又能滿足出水要求的厭氧水解—AN/O工藝,該工藝能保證后續生物處理的效果,流入化工園區內的污水處理廠之前先經預處理,再通過厭氧水解來提高綜合廢水的可生化性,然后通過二次水解酸化-AN/O工藝進行處理,最后通過增加污泥的回流來達到強化生活處理的效果。
3結語
篇7
關鍵詞:煤化工;排污;廢水處理;新方法
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.007
當前,國內對于煤化工廢水的處理更多的是應用生化方法,通過生物分解對其中的苯類、苯酚類等污染物進行降解,不過也有一定的技術限制,比如對其中的吡啶、咔唑類物質就很難有效分解。調查發現,許多煤化工企業對廢水的處理結果并沒有滿足國家一級標準,不管是廢水的濃度是顏色都存在問題,所以,在污水處理過程中要盡可能的減少其CODCr的含量,對氨氣、氮氣等也要盡量降解,使得處理后的污水達到國家標準。
1 煤化工廢水概述
煤化工廢水,是在煤化工生產過程中所產出的有著較多污染物質的廢水,其中包含著許多的有毒物質,比如:含氮、苯酚等污染物。調查發現,煤化工廢水中的氨氮有200~500mg/L,CODCr物質則有5000mg/L,而且其中還有著一定的有機物質,比如:環芳香族化合物,硫化物等,這類物質想要通過自然降解來處理難以取得好的效果,而且有機物的過多排放會造成水流的富營養現象,造成生態平衡的破壞。通過生物方法的降解,只會將萘、吡咯等進行分解,對入咔唑、聯苯類等的處理效果并不好。
2 煤化工廢水的處理方法
煤化工污水在排出之前,都必須經過凈化分解,一般來說對廢水首先采取的是物化預處理,氣浮、隔油就是其中使用較多的方法。氣浮法,是將污水中的油類等物質進行隔離處理,將浮在上部的油類進行處理并盡可能的回收,該種處理方法能夠有效防止污水中的油類對自然水環境的污染,而且還能對曝氣進行必要的處理。當前,大部分的煤化工企業更多的是應用缺氧、好氧生物的去污方法,也被稱作A/O方法。因為,好氧生物在對廢水中的污染物進行處理的過程中并不能有效發揮其除污性能,對其中包含的雜環類物質就很難有效分解。所以,面對當前大部分煤化工企業在廢水處理中的缺陷,必須創新發展廢水處理方法,比如應用PACT法、厭氧生物法等對污染物進行有效處理。
3 好氧生物法
應用好氧生物法對煤化工生產過程中產生的污水進行處理,主要有:PACT法、載體流動床生物膜法。前者主要是應用活性炭等對污水中的有害物進行吸附處理,因為活性炭這一物質的吸附力非常強,能夠為好氧生物儲存足夠的食物來源,而且,好氧生物還能提高其分解性能。這一方法的主要特點是,活性炭能夠循環往復使用,利用濕空氣氧化法能夠使得活性炭再生。
載體流動床生物膜法,也被稱作CBR,它是一種利用特定的結構形式的流動床方法,將產生的污水在選擇的生物單元內過濾處理,其中所包含的生物膜、活性泥等進行有機的結合,將膜內的填充成分再次投入到污泥池之中,而且在其表層會產生呈現出漂浮形式的微生物,并對廢水表層進行生物膜的附著處理。這一技術對于生物活性的組成以及濃度的要求比例相對較高,多數情況下要接近于標準值的兩到四倍,最大可接近8-12g/L,而且也進一步的提升了對廢水的分解效率。
4 厭氧生物法
厭氧生物法,也被稱作UASB方法,對于所排放污水的分解是依靠著污泥床技術來實現的,該方法是要利用特定的水質反應器皿,來構建一套固、液、氣分割系統,其底層是構建在污水反應器上,污水經過管徑進到污水反應器之中,而且經過加壓的方法從下至上的進行一步步的分解處理。其中所包含的厭氧生物將污水中的有害成分進行轉化處理,將甲烷、二氧化碳等排放,而且進到上層的三相分離器具之內。這一技術能夠有效的處理污水中的雜環類等有害物質,使得污水獲得進一步的處理。
5 煤化工廢水的深度降解技術
經過以上方法的處理,是對煤化工污水的初步過濾分解,其中的CODcr濃度已是顯著的降低了,不過污水中仍然含有大量難以處理的有害物存在,其渾濁度仍然非常高,其處理標準仍未滿足國家排污要求。所以,經過初步處理之后還要進行深度分解處理,主要運用到的技術有以下幾種:
5.1 固定化生物技術
該技術對廢水的降解有著非常強的針對性,能夠對其中的特定種類的菌類進行定性處理,使其對污水中的有害物質進行針對性的處理,特別是對吡啶等有著非常好的處理效果,實踐證明,該技術對污水中某些很難得到分解的物質的處理效果有著顯著的改善。
5.2 高級氧化技術
一般來說,對煤化工污水中所包含的有機物的處理是一個極為復雜的過程,其中大部分的構成是酚類,多環芳烴以及含氮有機物等,對這些物質的降解處理難度非常大,在對污水進行初級處理之后,效果并不明顯。而這里提到的高級氧化技術,可以對其中所包含的各類有機物進行深度的分解處理,將水中的HO離子,與其中的有機物自動的結合,并產生水和二氧化碳。同時,還能運用催化法來加以輔助,從而增強水中離子聯合的效果。在初期的處理過程中,也能夠應用到這一方法,可以有效的分解污水中的COD成分,但因為初期對催化劑的使用過多等問題,要求較高的經濟成本,所以這一技術還是主要用在對廢水的二次處理過程之中。
6 結語
隨著國內經濟的迅速發展,對能源的損耗、環境的污染越來越嚴重,人們對環境保護的關注度也是越來越高,許多新的污染處理方法得以應用,對于煤化工的污水處理來說,許多企業都已構建起有效的污水處理系統,當然想要取得更佳的處理效果,還需要投入更多的人力、物力,加強對新技術、新工藝的研發,從企業發展與社會和諧兩方面綜合考量。
參考文獻:
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篇8
【關鍵詞】石油化工工業廢水處理工藝
中圖分類號:P618.13 文獻標識碼:A 文章編號:
石油化工是以石油為原料,以裂解、精煉、分餾、重整和合成等工藝為主的一系列有機物加工過程,生產中產生的廢水成分復雜、水質水量波動大、污染物濃度高且難降解,污染物多為生物難降解有毒有害的有機物,對環境污染嚴重。隨著水資源的日益緊張和人們環境保護意識的加強,石油化工廢水的處理技術逐漸成為研究的熱點,新的處理技術和工藝不斷涌現,主要分為物化法、化學法和生化法。
一、物化法
1、隔油
石油化工廢水中含有較多的浮油,會吸附在活性污泥顆粒或生物膜的表面,使好氧生物難以獲得氧氣而影響活性,對生物處理帶來不利影響。一般采用隔油池去除,隔油池同時兼作初沉池,去除粗顆粒等可沉淀物質,減輕后續處理絮凝劑的用量。耿士鎖經過研究對比,認為斜板隔油池比普通平流隔油池去除效果好。呂炳南等對大連新港含油廢水處理工藝進行改造,將平流隔油貯水池的前部1/4改建為預曝氣斜管隔油池,拆除原斜板隔油池,經改造后的隔油池處理,廢水含油量從200-350mg/L降至10-15mg/L。
2、氣浮
氣浮是利用高度分散的微小氣泡作為載體粘附廢水中的懸浮物,使其隨氣泡浮升到水面而加以分離,分離的對象為石化油以及疏水性細微固體懸浮物。在石油化工廢水處理中,氣浮常放隔油、絮凝之后,有廣泛的應用。
陳衛瑋將渦凹氣浮(CAF)系統置于隔油池后處理石化含油廢水,進水含油約200mg/L,出水含油低于10mg/L,去除率達95%;若原水未經隔油處理,COD和油的去除率顯得不穩定。新疆克拉瑪依石油化工廠用CAF處理石化廢水,系統運行良好,能有效去除懸浮物、乳化油和COD等污染物,尤其能有效去除硫化物,解決了傳統工藝的難題。
3、吸附
吸附是利用固體物質的多孔性,使廢水中的污染物附著在其表面而去除的方法。常用吸附劑為活性炭,可有效去除廢水色度、臭味和COD等,但處理成本較高,且容易造成二次污染。在石油化工廢水處理中,吸附常與臭氧氧化或絮凝聯用。
4、膜分離
膜分離是利用功能膜作為分離介質,實現液體或氣體高度分離純化的現代高新技術,主要包括反滲透、納濾、超濾和微濾,能有效脫除廢水的色度、臭味,去除多種離子、有機物和微生物,膜分離過程和現存的分離過程相比,在液體純化、濃縮、分離領域有其獨特的優勢,膜分離過程大多無相變,在常溫下操作,設備和流程簡單,出水水質穩定可靠,且占地面積小,運行操作完全自動化,被稱為“21世紀的水處理技術”,但是需要投資大,污水處理量小。
二、化學法
1、絮凝
石化污水處理的重要過程之一是絮凝,即通過向水中投加絮凝劑破壞水中膠體顆粒的穩態,膠粒之間的相互碰撞和聚集,形成易于從水中分離的絮狀物質。通過該過程,煉油廢水中的濁度、色度、有機污染物、浮游生物和藻類等可被去除。絮凝通常與氣浮或者沉淀等工藝聯用,作為生化處理的預處理。微生物絮凝劑是一種利用生物技術獲得的新型水處理劑,同其它絮凝劑相比,具有許多優點,包括易生物降解、適用范圍廣、熱穩定性強、高效和無二次污染等,因此應用前景廣闊。
2、氧化法
(1)臭氧氧化法
臭氧氧化時不產生污泥和二次污染,但其運行及投資費用高,且處理的廢水流量不宜過大。經臭氧氧化后,廢水中的小部分有機物被徹底氧化為水和二氧化碳,而大部分轉化為氧化中間產物。一般將臭氧氧化和生物活性炭吸附聯用技術用于深度處理,在氧化有機物的同時臭氧迅速分解為氧,使活性炭床處于富氧狀態,得到再生,提高其使用周期;同時活性炭表面好氧微生物的活性增強,降解吸附有機物的能力提高。能有效去除有機物,改變有機物生色基團的結構,強化活性炭的脫色能力。
(2)光催化氧化法
該法有效地將光輻射與O2、H2O2等氧化劑結合起來處理污水,因此稱為光催化氧化。有人以太陽光為光源,以TiO2、TiO2/Pt、ZnO等為催化劑,用此法處理含有21種有機污染物的水,得到的最終產物都是CO2,不產生二次污染。
(3)濕式氧化法
濕式氧化法分為催化濕式氧化(CWO)和濕式空氣氧化(WAO)。WAO是利用空氣中的分子氧在高溫高壓條件下進行液相氧化的工藝過程,該技術是有效控制環境污染物的良好途徑,特別適宜于有毒有害污染物或高濃度難降解有機污染物的處理。CWO是將有機物在高溫、高壓及催化劑存在條件下,氧化分解為CO2、H2O和N2等無毒無害物質的過程,它反應時間更短、轉化效率更高,但pH、催化劑活性對反應影響較大。
三、生化法
1、厭氧處理
(1)升流式厭氧污泥床
升流式厭氧污泥床(UASB)反應器內污泥濃度高、有機負荷高、水力停留時間短、運行費用低和操作簡便,但反應器啟動過程耗時長,對顆粒污泥的培養條件要求嚴格,常用于高濃度有機廢水的處理。凌文華等將其用于己內酰胺生產廢水的預處理,COD去除效果好,但出水可生化性并不理想。且在處理過程中,要嚴格控制反應條件,進水負荷波動控制在15%以內,進水SO4-2應低于1000mg/L,進水pH在5.5-6.5,反應溫度在30-38℃。為消除S2-對厭氧污泥產生不利影響,可在進水中加入適量的FeCl3。
(2)厭氧附著膜膨脹床
厭氧附著膜膨脹床(AAFEB)反應器是種新型高效的厭氧消化工藝,其床層在一定的膨脹率(10%-20%)下運行,使反應器內的傳質條件得到改善;且載體粒徑小,能為微生物的附著生長提供巨大的表面積,使反應器內保持較高的微生物濃度。
(3)厭氧固定膜反應器
厭氧固定膜反應器中裝有固定填料,能截留和附著大量的厭氧微生物,在其作用下,進水中的有機物轉化為甲烷和二氧化碳等得以去除,具有微生物停留時間長、抗沖擊負荷能力強和運行管理方便等優點。
2、好氧處理
(1)序批式間歇活性污泥法
序批式間歇活性污泥法(SBR)工藝流程簡單、污染物去除效果好、占地面積小、運行操作靈活及便于自控運行,但不適合處理大量廢水,對控制管理要求較高。
(2)高效好氧生物反應器
高效好氧生物反應器(HCR)融合了高速射流曝氣、物相強化傳遞和紊流剪切等技術,具有深井曝氣和污泥流化床的特點,是第三代生物反應器。已有學者利用其進行處理石油化工廢水的中試研究,結果表明,HCR啟動速度快,氧的利用率高,抗沖擊負荷能力強,去除效果穩定可靠,BOD去除率可達75%-85%。
(3)生物接觸氧化
生物接觸氧化是在生物濾池的基礎上發展起來的一種生物膜法,它兼有生物濾池和活性污泥法的特點,負荷變化適應性強,不會發生污泥膨脹現象,污泥產量少,占地面積小,處理方式靈活,便于操作管理;但負荷不易過高,要有防堵塞的沖洗措施,大量產生后生動物(如輪蟲類),容易造成生物膜瞬時大塊脫落,影響出水水質。
(4)膜生物反應器
膜生物反應器(MBR)是膜分離技術與生物處理技術接合而發展的一種新型的污水處理裝置,廣泛用于中水回用和工業廢水處理。樊耀波等以MBR裝置處理石油化工廢水,試驗表明,BOD、SS和濁度去除率達到98%,COD去除率達91%,石油類、氨氮和磷等的處理效果也優于常規二級污水處理,且穩定性好,泥負荷較大,剩余污泥量少。
(5)懸浮填料生物反應器
懸浮填料生物反應器是一種新型生物膜反應器,其核心部分是能在反應器中保持懸浮狀態特殊填料,反應器操作簡便,有良好的通氣性、過水性,存在碰撞和切割氣泡等作用,可以強化微生物、污染質和溶解氧的傳質,提高氧的利用效率,且對曝氣、布水沒有特殊要求。
結束語
石油化工工業廢水處理工藝是非常復雜的,在處理的過程中,要運用科學的技術和方法,這樣才能起到保護我們的身邊環境免受到污染和破壞的效果,從而保證人們的身心健康。
參考文獻
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篇9
關鍵詞:煤化工;廢水處理;方法;預處理;生化處理
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
引言
煤化工廢水來源于煤化工,企業排放廢水以高濃度煤氣洗滌廢水為主,含有大量酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物質且含有酚類。綜合廢水中 CODcr一般在 5000m g/L左右、氨氮在 200-500m g/L,廢水所含有機污染物包括酚類、多環芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環化合物等,是一種典型的含有難降解的有機化合物的工業廢水。廢水中的易降解有機物主要是酚類化合物和苯類化合物;砒咯、萘、呋喃、瞇唑類屬于可降解類有機物;難降解的有機物主要有砒啶、咔唑、聯苯、三聯苯等。
一、煤化工廢水的特點
在煤化工生產作業中,大量的廢水會隨著處理工作排出,以高濃度的煤氣洗滌水為主,其中含有大量有毒有害物質,包括酚、油、氰化物、氨氮等,廢水中 COD 含量約 5000m g/L,氨氮含量約 200―500m g/L。有機污染物包括多環芳香化合物,酚類和含氧、氮、硫的雜環化合物。由于含有多種化合物,因此在具體廢水處理過程中,降解比較困難,其中難以降解的有機化合物包括吡啶、聯苯、三聯苯等。針對廢水的以上特點,采取適當工藝,提高廢水處理效果就顯得十分重要。
二、煤化工廢水處理現狀
目前國內處理煤化工廢水的技術主要采用生化法,生化法對廢水中的苯酚類及苯類物質有較好的去除作用,但對喹啉類、吲哚類、吡啶類、咔唑類等一些難降解有機物處理效果較差,使得煤化工行業外排水 CODcr 難以達到一級標準。同時煤化工廢水經生化處理后又存在色度和濁度很高的特點(因含各種生色團和助色團的有機物,如 3-甲基-1,3,6 庚三烯、5-降冰片烯-2-羧酸、2-氯-2-降冰片烯、2-羥基-苯并呋喃、苯酚、1-甲磺酰基-4-甲基苯、3-甲基苯并噻吩、萘-1,8-二胺等)。因此,要將此類煤氣化廢水處理后達到回用或排放標準,主要進一步降低 CODcr、氨氮、色度和濁度等指標。
三、新型煤化工廢水處理技術探究
近年來,不斷有新的方法和技術用于處理煤化工廢水,但各有利弊。 為了實現對廢水的有效處理,降低環境污染,實現廢水的達標排放,滿足用水需要,采用合適的方法進行處理是必須的。具體來說,處理廢水的過程包括預處理、生化處理以及深度處理,從而提高處理效果,實現對廢水有效利用的目的。
1、預處理方法
物化預處理:常用的方法:隔油、氣浮等。過多的油類會影響后續生化處理的效果,氣浮法煤化工廢水預處理的作用是除去其中的油類并回收再利用,此外還起到預曝氣的作用。該方法主要是除去煤化工廢水中的含油物質。其作用原理是將空氣通入污水中,并以微小氣泡形式從水中析出成為載體,污水中相對密度接近于水的微小顆粒狀的污染物質(如乳化油)黏附在氣泡上,并隨氣泡上升至水面,從而使污水中的污染物質得以從污水中分離出來。為了提高氣浮效果,有時需向污水中投加混凝劑。故通常與其它方法聯合使用。
1.1 隔油法。煤化工廢水,尤其是煤液化工藝排水,其中含有一定濃度的油類物質,它能粘附在菌膠團表面.嚴重影響生化效果。一般生物處理進水要求廢水中油的質量濃度不超過50mg/L.最好控制在20m#L以下。煤化工廢水中所含的油類以輕質油為主.其密度比水小,通常采用隔油法將其從水中分離出來。
1.2 氣浮法。氣浮法主要用于去除廢水中的油類物質和懸浮顆粒物,氣浮法的形式比較多,常用的氣浮方法有加壓氣浮、曝氣氣浮、真空氣浮以及電解氣浮和生物氣浮等。
1.3 脫氨。煤氣化廢水中含有高濃度的氨氮以及微量高毒性的氰化物.對微生物產生抑制作用,目前主要采用蒸汽汽提一蒸氨法去除氨類。在堿性條件下,廢水中的氨氮以游離氨的形式存在。當大量蒸汽與廢水接觸時。游離氨被吹脫出來。析出的可溶性氣體通過吸收器,氨被磷酸溶液吸收,再將此富氨溶液送人汽提器,使磷酸溶液再生,并回收氨。采用隔油一氣浮一脫酚一蒸氨預處理工藝,經預處理后。煤氣化廢水中氨氮的質量濃度由11 159降為195 mg/L,去除率達到了98.3%。
2、生化處理方法
預處理之后進行生化處理,一般將缺氧生物法、好氧生物法結合起來使用,該方法就是常見的 A/O 工藝。廢水中含有雜環、多環類化合物,采用好氧生物法處理后,廢水的 COD 指標難以穩定達標。為了解決這種工藝存在的不足,經過探索與實踐,人們在處理廢水中還探索出以下幾種工藝。
2.1 PACT 法,即在活性污泥曝氣池中加入適量活性炭粉末,發揮其溶解氧、有機物吸附等作用,為微生物生長提供食物,加快對有機物氧化分解,達到除去廢水中的雜質,提高廢水處理效果的目的。
2.2 厭氧生物法,在進行廢水處理中,為了提高處理效果,將上流式厭氧污泥床工藝運用到處理工作中。反應器底部設置污泥層,廢水自下而上通過反應器,通過該流程的處理,大部分有機物被轉化為 CO2和 CH 4,從而達到處理污水的目的。
2.3 流動床生物膜法,在同一處理單元中將活性污泥法和生物膜法結合使用,將特殊載體填料加入活性污泥池中,微生物附著在懸浮填料表面生長,形成微生物膜層,提高降解效率,實現對污水的有效處理。第四、曝氣生物濾池法,該方法集生物膜法和活性污泥法的優點于一體,實現了物理過濾和生化反應在同一反應池完成,簡化了流程,方便操作,增強了人們對廢水處理的滿意度。
3、深度處理方法
經過生化處理后,廢水的COD含量、氨氮濃度得到大大降低,然而,難以降解的有機物仍然沒有得到有效處理,廢水濁度、COD 指標無法達到排放標準,需要對其進行進一步的處理。具體方法有以下幾種。
3.1 固定化生物技術。該技術先進、高效,能夠選擇固定優勢菌種,可以有針對性的處理含有難以降解的有機物廢水,提高處理效果,滿足達標排放要求。
3.2 混凝沉淀法。在進行廢水處理過程中,為了提高處理水平,加強沉淀效果,需要采用相應的混凝劑,例如,鋁鹽、鐵鹽、聚鐵、聚鋁等,并調節好 PH 值。通過采取這些措施,在混凝劑的作用下,廢水中的懸浮物能夠加快聚集、沉淀,實現固液分離。將廢水中的懸浮有機物除去,降低廢水濁度,達到更好的處理效果。
3.3 吸附法。固體表面有吸附溶劑、膠質的能力,廢水通過比表面積很大的吸附劑時,污染物會被吸附到固體顆粒。該方法處理效果好,但存在不足與缺陷,例如,吸附劑使用量大,費用高,容易導致二次污染等。
3.4 高級氧化技術:由于煤化工廢水中的酚類、多環芳烴、含氮有機物等難降解的有機物占多數,嚴重影響了后續生化處理的效果。高級氧化技術中的催化氧化法可以應用在煤化工廢水處理工藝的前段,去除部分 COD 和增強廢水的可生化性,因此該技術在后續的深度處理單元中應用可以獲得更好的經濟性和降解效果。
三、煤化工廢水處理的方法選擇
為實現更好的廢水處理效果,必須選擇合適的處理方法。運用生物氧化法進行廢水處理,出水中含有少量難以降解的有機化合物,導致 COD 含量偏高,不能滿足達標排放的要求。運用吸附法則可以降低 COD 含量,但會出現吸附劑再生及二次污染等問題。因此,為了達到更好的處理效果,必須注重對相關技術措施的結合。將缺氧/好氧法與 BAF 法聯合使用,能夠取得良好的廢水處理效果,該方法也是煤化工廠廢水處理的主要工藝,得到很多處理廠的認可,運用效果良好。另外,混凝沉淀法與超濾、反滲透雙膜處理技術結合使用,能夠實現深度處理的目的,達到對廢水進行回收利用的目的。
結束語
總而言之,由于環保政策將逐漸落實,人們環保意識在不斷提高,化工廢水處理壓力在不斷增大。因此,根據廢水的特性,隨著科學技術的發展,不斷尋找高效、價格合適、環保等更優的技術,將廢水處理后的指標進一步提高,不僅利國利民,而且會更好的服務于生產,意義重大。
參考文獻
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關鍵詞:焦化 廢水處理 技術
焦炭是高耗水產業,每年全國焦化廢水的排放量約為2.85 億t。焦化廢水是煤在高溫干餾過程中以及煤氣凈化、化學產品精制過程中形成的廢水,水質隨原煤組成和煉焦工藝而變化,是一種典型的難降解有機廢水。其成分復雜,毒性大,它的超標排放對人類、水產、農作物都可構成很大的危害。總之,焦化廢水污染,是工業廢水排放中一個突出的環境問題,也是擺在人們面前的一個急需解決的課題。
目前焦化廢水一般按常規方法先進行預處理,然后再進行生物脫酚二次處理。但往往經上述處理后,外排廢水中COD、氰化物及氨氮等指標仍然很難達標。針對這種狀況,近年來國內外出現了許多比較有效的焦化廢水治理技術。這些方法大致分為物化法、生物法、化學法和循環利用等4類。
一、焦化廢水的預處理技術
焦化廢水中部分有機物不易生物降解,需要采用適當的預處理技術。
常用的預處理方法是厭氧酸化法。這是一種介于厭氧和好氧之間的工藝,其作用機理是通過厭氧微生物水解和酸化作用使難降解有機物的化學結構發生變化,生成易降解物質。焦化廢水經厭氧酸化預處理后,可以提高難降解有機物的好氧生物降解性能,為后續的好氧生物處理創造良好條件。
二、焦化廢水的二級處理技術
(一)物理化學法
(1)吸附法
吸附法處理廢水,就是利用多孔性吸附劑吸附廢水中的一種或幾種溶質,使廢水得到凈化。常用吸附劑有活性炭、磺化煤、礦渣、硅藻土等。這種方法處理成本高,吸附劑再生困難,不利于處理高濃度的廢水。
(2)利用煙道氣處理焦化廢水
由冶金工業部建筑研究總院和北京國緯達環保公司合作研制開發的“煙道氣處理焦化剩余氨水或全部焦化廢水的方法”已獲得國家專利。該技術將焦化剩余氨水去除焦油和SS后,輸入煙道廢氣中進行充分的物理化學反應,煙道氣的熱量使剩余氨水中的水分全部汽化,氨氣與煙道氣中的SO2反應生成硫銨。
該方法投資省,占地少,以廢治廢,運行費用低,處理效果好,環境效益十分顯著,是一項十分值得推廣的方法。但是此法要求焦化的氨量必須與煙道氣所需氨量保持平衡,這就在一定程度上限制了方法的應用范圍。
(二)生物處理法
生物處理法是利用微生物氧化分解廢水中有機物的方法。目前,活性污泥法是一種應用最廣泛的焦化廢水好氧生物處理技術。這種方法是讓生物絮凝體及活性污泥與廢水中的有機物充分接觸;溶解性的有機物被細胞所吸收和吸附,并最終氧化為最終產物(主要是CO2)。非溶解性有機物先被轉化為溶解性有機物,然后被代謝和利用。
生物法具有廢水處理量大、處理范圍廣、運行費用相對較低等優點,但是生物降解法的稀釋水用量大,處理設施規模大,停留時間長,投資費用較高,對廢水的水質條件要求嚴格,這也就對操作管理提出了較高要求。
(三)化學處理法
(1)焚燒法
焚燒法治理廢水始于20世紀50年代。該法是將廢水呈霧狀噴入高溫燃燒爐中,使水霧完全汽化,讓廢水中的有機物在爐內氧化,分解成為完全燃燒產物CO2和H2O及少許無機物灰分。
焚燒處理工藝對于處理焦化廠高濃度廢水是一種切實可行的處理方法。然而,盡管焚燒法處理效率高,不造成二次污染,但是處理費用昂貴使得多數企業望而卻步,在我國應用較少。
(2)催化濕式氧化技術
催化濕式氧化技術是在高溫、高壓條件下,在催化劑作用下,用空氣中的氧將溶于水或在水中懸浮的有機物氧化,最終轉化為無害物質N2和CO2排放。濕式催化氧化法具有適用范圍廣、氧化速度快、處理效率高、二次污染低、可回收能量和有用物料等優點。但是,由于其催化劑價格昂貴,處理成本高,且在高溫高壓條件下運行,對工藝設備要求嚴格,投資費用高,國內很少將該法用于廢水處理。
(3)化學混凝和絮凝
化學混凝和絮凝是用來處理廢水中自然沉淀法難以沉淀去除的細小懸浮物及膠體微粒,以降低廢水的濁度和色度,但對可溶性有機物無效,常用于焦化廢水的深度處理。該法處理費用低,既可以間歇使用也可以連續使用。
(4)臭氧氧化法
臭氧的強氧化性可將廢水中的污染物快速、有效地除去,而且臭氧在水中很快分解為氧,不會造成二次污染,操作管理簡單方便。但是,這種方法也存在投資高、電耗大、處理成本高的缺點。同時若操作不當,臭氧會對周圍生物造成危害。因此,目前臭氧氧化法還主要應用于廢水的深度處理。在美國已開始應用臭氧氧化法處理焦化廢水。
(5)光催化氧化法
目前,這種方法還僅停留在理論研究階段。這種水處理方法能有效地去除廢水中的污染物且能耗低,有著很大的發展潛力。但是有時也會產生一些有害的光化學產物,造成二次污染。由于光催化降解是基于體系對光能的吸收,因此,要求體系具有良好的透光性。所以,該方法適用于低濁度、透光性好的體系,可用于焦化廢水的深度處理。
(6)電化學氧化技術
電化學水處理技術的基本原理是使污染物在電極上發生直接電化學反應或利用電極表面產生的強氧化性活性物質使污染物發生氧化還原轉變。目前的研究表明,電化學氧化法氧化能力強、工藝簡單、不產生二次污染,是一種前景比較廣闊的廢水處理技術。
(四)廢水循環使用
高濃度的焦化廢水經過脫酚,凈化除去固體沉淀和輕質焦油后,送往熄焦池以供熄焦,實現酚水的閉路循環。從而減少了排污,降低了運行等費用。但是此時的污染物轉移問題也值得考慮和進一步研究。
三、結語
總之,我們應根據焦化廢水的特點,深入研究先進的處理技術,尋求既高效又經濟的處理方法,降低運行費用,提高達標率,改善環境質量,減輕焦化廢水對各地水體的污染,實現水資源的循環利用。這既是當前經濟建設需要解決的現實問題,也是未來技術攻關所需要面對的的重點。
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