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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化工廢水處理,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
引言
當前,國內化工園區里,普遍存在著入駐企業規模小、產品領域狹窄、技術含量低等問題。這些中小企業主要集中在農藥、化肥、醫藥和燃料行業。由于其工藝水平不高,回收處理工序簡單甚至缺乏,其排放的廢水往往含有大量有機有毒物質。這些廢水通常具有水量和水質變化大、有毒物含量大、鹽度和氨氮含量高、色度深、酸度大,降解難度高等特點,處理起來非常困難。
1 混合化工廢水特點及其處理工藝
1.1 混合化工廢水的特點
混合化工廢水的特點主要表現在以下四個方面:
(1)污水處理廠收集的污水為生產廢水和生活廢水的混合污水,其中化工企業排放的生產污水占絕大多數,生活污水含量很少。
(2)收集到的待處理化工污水水質、水量變化范圍很大。
(3)雖然污水進入污水處理廠之前均經過了預處理,但由于污水組成千變萬化,有機質和有毒物質含量極高,生物可利用度低。
(4)污水經過化工企業預處理后,雖然其主要指標(例如COD等)已經滿足了接管標準,但依然存在鹽度高、氨氮高、色度深的問題,導致處理困難。
1.2 混合化工廢水的處理工藝
1.2.1 混合化工廢水的物化處理工藝
(1)水質均化和水量調節工序。通常情況下,污水處理廠收集到的污水水質和水量的變化幅度過大從而影響污水處理設備機能的正常發揮,甚至可能損壞污水處理設備。水質和水量的劇烈變化不利于污水處理工藝的穩定,影響處理效果。所以,必須對收集到的污水進行水質均化和水量調節處理。一般的做法是,將收集到的污水導入具有水質均化和水量調節功能的調節池中進行調節,之后才能進入污水處理廠正式開始處理。
(2)隔除油狀有機物工序。化工廢水中含有大量有機物質,這些有機物不能溶于水,常呈油狀存于污水中。由于其對生物膜表面或者活性污泥顆粒表面具有很強的吸附作用,使其能夠阻斷好氧生物獲取氧氣,進而導致生物活性降低乃至完全失去活性,嚴重影響污水處理效果,所以必須予以去除。通過隔油池可以去除油狀有機物,同時,對污水進行初步的沉淀處理,降低可沉淀物含量,從而減少后續處理的藥劑用量。
(3)氣浮工序。氣浮的主要原理是通過氣泡發生裝置在污水中產生大量高分散度的細小氣泡,氣泡會大量吸附水中懸浮顆粒,并一同升至水面,進而分離處理。疏水性細微固體懸浮物和油類懸浮物是這階段主要的處理對象。國內通常使氣浮工藝有加壓溶氣氣浮工藝、MAF(旋切氣浮)工藝、CAF(渦凹氣浮)工藝等。
(4)混凝工序。混凝工藝主要原理是,在污水中添加混凝劑,通過若干化學反應或物理變化后,水中懸浮物或者其他不易沉降的物質凝聚成大顆粒物質,從而便于分離。在實際工作中,混凝工藝通常與沉淀工藝、氣浮工藝聯合使用,以提高分離效果。由于需要混凝的物質種類繁多,所以實際中應用的混凝劑往往是復合性混凝劑而不是單一的混凝劑。
(5)微電解工序。微電解工藝又稱之為內電解工藝,引入國內的時間還很短,主要分為鐵銅法和鐵碳法等,利用氧化還原反應、絮凝等方法去除水中污染物。該工藝由于能夠顯著提高生物可利用性、降低重鉻酸鹽指數和色度等,所以常用于印染廢水等化工廢水的處理。微電解工藝的主要原理是電化學反應。碳鑄鐵屑和純鐵構成的顆粒在酸性水溶液環境中,鐵屑和炭粒或銅屑組成無數個微小原電池發生電化學反應,生成亞鐵離子和氫原子。在鐵和亞鐵離子的還原作用、鐵離子的混凝作用等作用的影響下,發生凝集、電中和、網捕和架橋等多種現象,污水中原本很難去除的微小顆粒凝聚成粒徑比較大的顆粒,連同廢水中原有的懸浮物和微電解反應產生的不溶物進一步形成更大的顆粒物,從而得以去除。這個過程非常復雜,通常還包括催化氧化反應、絡合作用和電沉積作用。
1.2.2 混合化工廢水的生化處理工藝
(1)水解酸化工藝。水解酸化的作用是通過控制微生物將某些大分子難降解有機物轉化為較易降解的小分子有機物,從而提高廢水的生物利用度,為后續處理創造有利的條件。水解酸化工藝具有適應性強,耐COD負荷變化,pH適應廣,啟動快,運行穩定的特點,可在常溫下運行。水解酸化――好氧工藝是處理混合工業廢水的常用手段,只要控制適當的運行條件可以取得比較理想的處理效果。
(2)A/O工藝。A/O工藝通過串聯使用缺氧環境和富氧環境,利用微生物將水中懸浮物變為有機酸,將大分子有機物分解為小分子,并將污水中的含氮有機物進行脫氮處理,從而實現COD、NH3-N、色度的全面達標,污染物含量的進一步降低,廢水生物可利用性進一步提高。
(3)PACT工藝。該工藝由美國杜邦公司開發,并于1972年申請專利。其原理是利用活性炭粉末對污水中有機物的吸附作用來去除污染物。由于該工藝成本較低,操作簡便高效,進而廣受廢水處理企業的歡迎,廣泛應用于工業廢水如石油化工、有機化工廢水的處理。
2 結束語
鑒于我國化工企業中小型企業占多數的實際情況,要求每個企業單獨引進污水處理系統的做法不切實際。那樣做不僅會增加企業的運用成本,降低企業市場競爭力,同時會造成污水處理設備的閑置與資源浪費。通過建立化工園區,實行產業集聚,開展集約式生產與廢棄物處理,由專門的污水處理廠家對園區企業經過預處理排放的廢水進行記賬處理,不但可以有效降低生產企業經濟負擔,還因為專業化的處理方式使污水處理效果更好。由于不同的化工企業排放的污水中污染物種類和含量都不同,單純采用傳統的生化處理和物化處理,處理效果都不理想。實施混合型化工廢水處理工藝,對于提高化工污水處理效果,改善環境質量具有重要意義。
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。
參考文獻:
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關鍵字:化工廢水 處理技術 發展
經濟的快速發展,化工產品的排放對環境的污染逐漸加劇,日益普遍和嚴重影響人類健康。由于排放物大多屬于結構復雜、有毒有害以及難以降解的物質。所以,正確處理化工廢水的難非常大。
化工廢水的特點是水質成分多樣而復雜,反應原料為溶劑類物質化合物,使其處理難度非常大;原料反應不完全、大量溶劑介質進入了廢水體系廢水中引起污染物含量超標;許多對微生物是有毒有害的有機污染物非常多;生物難以降解的物質非常多;化工廢水的色度非常高。
1、常用處理技術的有關應用
(1)物理法主要有過濾法、重力沉淀法以及氣浮法等。首先過濾法是用具用粒料層截留住水中的雜質,目的是降低水中的漂浮物,如果使用扳框過濾機和微孔過濾機,孔徑大小可以自由調節,調換較方便;重力沉淀法是利用水中漂浮顆粒的可沉淀特點,在重力的牽引下自然沉降,從而使固液分離;氣浮法 是生成吸附微小氣泡,讓其附裹攜帶顆粒而帶出水面的方法。該物理方法工藝簡單,易于管理,缺點是不適用于可溶性成分的消除,具有很大的局限性。
(2)化學方法主要有混凝法、氧化法、電化學氧化法等。混凝法主要是通過化學藥劑產生的凝聚和絮凝作用對水中微小懸浮物和膠體物質,使膠體形成沉淀而去除;氧化法是通過氧化劑對有機污染物進行氧化去除;電化學氧化法是在電解槽中,通過發生氧化還原反應對廢水中的有機污染物進行去除。
(3)生物法是通過微生物的新陳代謝作用對有機物進行降解轉化的過程。化學工業的發展使污染物成分日益復雜,大量的有機污染物,若是采用物理或化學的方法難以達到治理的效果。而利用新陳代謝的作用,轉化與穩定廢水中的有機污染物質,促進無害化。這類方法主要分為好氧處理和厭氧處理兩種,好氧處理方法分為活性污泥法和生物膜法,而廢水的厭氧生物處理含義是在無氧的條件下通過厭氧微生物的新陳代謝作用,分解轉化廢水中的有機物成為為甲烷和一氧化碳,因此該消化過程又稱厭氧消化,研究表明厭氧生物處理是一個非常復雜的生物化學過程。生化法處理廢水的優點有:運行成本低,操作簡單,缺點是難以適應化工廢水水質變化大、成分復雜、毒性高、難降解的現實特點。
(4)常用于化工廢水處理的物理化學法有:交換法、萃取法、膜分離法和吸附法。值得重視的是吸附法,其主要利用多孔性固體物質作為吸附劑,通過其表面吸附廢水中的污染物的方法,作為一種非選擇性的常用的水處理吸附材料,由于活性炭再生性能差,水處理費用高,使其難以得到廣泛使用。
2化工廢水處理技術的革新與應用
2. 1物理處理技術的進展
(1)磁分離法。通過投加磁種和混凝劑,利用磁種的磁能,在混凝劑的輔助下,聚結顆粒,加速漂浮的分離,再利用磁分離器除去有機物。
( 2)聲波技術,通過控制超聲波的頻率和飽合氣體,來降解分離有機物質。
( 3)高壓脈沖放電技術,放電產生的等離子體對水中的有機污染物可進行氧化降解。
2. 2化學處理技術的進展
(1}紫外光催化氧化處理技術,是通過半導體催化劑,在紫外光照射的條件下,產生強氧化劑的能力,以致將廢水中的有機物氧化分解出來,達到分解去除污染的方法。
( 2) 濕法氧化和超臨界水氧化法,濕法氧化是在高溫高壓下,在水溶液中氧化反應有機物的一種處理技術。國內已經有利用濕法氧化法來處理染料和有機磷廢水的實驗室研究,但是還沒有到實際工業應用的程度。超臨界氧化廢水處理技術是在濕法氧化基礎上發展的一種對有毒有機固廢物和工業廢水的進行高級氧化的技術。在水臨界點以上,在極短時間內將各種有機物充分完全氧化成一氧化碳和水,而卻不產生一次污染,這也被稱為生態水處理技術。
(3)微電解技術,這種辦法在廢水處理技術.生物難降解廢水方面得到廣泛應用。如染料、印染、農藥、制藥等工業用途。微電解反應器內的填料主要有兩種:一種為單純的鐵刨花;另一種為鑄鐵屑與惰性碳顆粒的混合填充體.兩種填料通過反應,產生電極反應和由此所引起的一系列作用,從而改變廢水中污染物的性質,以實現廢水處理。
( 4)輻照法、脈沖電暈技術,該技術的特點:效率高、設備占地面積小,操作方式簡易,但缺點是對發生裝置技術要求高,價格昂貴,投入運行需要長期的研究。
2. 3生物處理技術的發展
(1)好氧活性污泥法。改進活性污泥工藝重要途徑之一是用篩選、馴化、誘變和基因育種等手段培育能分解難生物降解有機物的工程菌。其過程除了改良菌株以外,還改進生物處理的主要流程,在除去難降解有機物方面具有極為經濟和有效的效果。
( 2)高效微生物優勢菌種選育的方法。目前廢水的生物處理的新技術研究領域呈現非常活躍的形式,對污染物的高效降解菌的選育是生物處理中重要方向。國內在農藥廢水優勢菌種選育方面取得了比較大的研究優勢。
(3)固定化細胞技術。該技術是通過化學或物理手段,把分離出的適宜于降解特定廢水的高效菌株,或通過基因工程技術克隆的特異性菌株進行固定化,使其保持活性并反復利用
2. 4物理化學處理技術的發展
(1)納濾膜技術,該技術是作為一項新興的結合分離、凈化和濃縮的技術,具有高效、節能、過程無相變、工藝簡單、操作方便、投資省、占地面積少、低污染等優點,已經廣泛地應用于多項工業領域,發揮其不可替代的作用。
(2)新型水處理材料吸附法。活性炭是一種非選擇性的常用的水處理吸附材料。由于其具有再生性能差,水處理費用高等缺點,對微生物有毒性,很難廣泛運用在化工廢水處理領域。
1.1分離處理
第一,沉降法。其屬于物理處理方法,主要是應用廢水中污染物的重力作用進行下沉。第二,氣浮法。在石油化工廢水中的一些粒徑小于10-3μm的污染物不適合使用沉淀法進行去除,大多數是使用氣浮法將將廢水中存在的一些污染物浮出水面之后,再進行去除,這種氣浮法不但可以節省藥劑投,也可以取得較好的處理效果。現在,很多石油開采的行業都在使用氣浮法,將其作為對于石油化工廢水處理的中間單元。第三,吸附法。其主要是采用吸附劑將廢水中的一些有機物進行吸附,一般使用活性炭作為吸附劑。但是這種通過吸附法所進行的有機物吸附是十分有限的,大多也只是將一些石油化工廢水中的一些污染物做了轉移而已,而并不是進行了去除。所以對有機物去除來說,吸附法不是最主要的途徑。第四,吹脫法。其主要是將一些空氣充入廢水中,使空氣能夠和水中的一些易揮發性的物質進行結合,繼而能夠在空氣的升力作用下穿過氣液界面,向氣相轉移,即可達到脫除污染物的效果。
1.2轉化處理
對于轉化處理一般常使用化學法和生物處理法。一般所使用的化學法主要是通過分解、中和、氧化、還原等化學反應。而對于生物處理法來說,其又分為好氧生物處理和厭氧生物處理。一般對于一些難生物降解,尤其是其BOD5含量高于1000mg/L時,常對廢水采取厭氧性生物處理。一般來說,很多的有機物可以進行生物降解,盡管有些有機物的降解速度十分緩慢。然而在很多的石油化工的廢水處理時,依舊采取厭氧性生物處理,因為通過很多研究表明,當在廢水中存在濃度小于10mg/L的可溶解性BOD5時,很容易被生物處理法進行降解。
2各類石油化工廢水的處理
2.1含油廢水
一旦出現含油廢水出現時,其帶來的污染將非常的大。因為油污能夠在水表明形成油膜,就可以阻止氧氣的進入,繼而會造成水體出現缺氧現象,最終會導致水體中的魚類等出現窒息而死。而且這種含油廢水易造成魚苗出現畸形,繼而不利于魚類的繁殖。在我國,對于含油廢水的處理依舊使用老三套工藝。首先,使含油廢水流經斜板隔油池,就會對含油廢水的一些浮油、分散油和水進行分離;第二,當第一道過濾后的水進入氣浮池之后,使用氣浮法可以將八、九成的乳化油被去除;最后,在進入生化處理系統,進而可以有效的對廢水中的有機物和氨氮進行去除。這種老三套工藝存在流程長、不能很好地適應多種進水的沖擊負荷適等多方面問題。所以,目前要將老三套工藝的技術革新作為重要的研究課題。
2.2含硫廢水
由于在煉油廠進行二次加工時,所排放的分離罐排水、富氣洗滌水中會出現含硫廢水。由于含硫廢水中有著較高的H2S、氨等污染物,會使水中的溶解氧消耗殆盡,最終致使水體中生物大面積死亡。一般對于含硫廢水處理采取空氣氧化和水蒸氣汽提。對于空氣氧化法來說,其操作較易、費用不高,但是僅適用在含硫較低的廢水處理。對于水蒸氣汽提法,其適用于高含硫廢水,但是在處理的過程中經常會出現在塔釜積油等問題,阻礙了含硫廢水處理的進程。所以,目前需要探索出經濟高效的含硫廢水的處理工藝。
2.3含酚廢水
當水體中所出現的酚類含量高于10mg/L時,會出現大量的水中生物死亡,而且酚是一種致癌物。所以,對于廢水中的酚的排放量有嚴格限制。現在,含酚廢水大多是使用物理法、化學氧化法以及生物法等進行處理。目前,國內對于較高濃度的含酚廢水尚未有完善的處理工藝。因此,對于含酚廢水處理亟待解決。
3工程實例
某大型石油化工企業涵蓋了煉油乙烯、烯烴鏈、芳烴鏈等多種項目。其中,在進行煉油乙烯項目中所產生的石油化工廢水最多、濃度最高,因此專門針對煉油乙烯項目所產生的廢水進行處理。而且根據其廢水的特征實施三級處理流程:預處理、二級處理、深度回用,即可完成了對煉油乙烯項目產生的廢水進行了系統化、分級化的處理。
3.1煉油乙烯項目廢水預處理
3.1.1含油廢水:首先使用重力式斜板隔油油水分離器將粒徑在60μm以上顆粒從水體中進行脫除處理;其次再使用加壓溶氣將一些細微油粒進行氣浮分離;然后投加一些無機凝聚劑,以去除存在廢水之中的分散油。在經過隔油和氣浮之后,所得到水石油類濃度將小于30mg/L,最后再進行生化處理之后,即可達標外排。
3.1.2含硫廢水:在煉油乙烯項目中會產生較多的含硫廢水。一般采取水蒸汽氣提法,使用水蒸汽之后就可以降低含硫物質的氣相分壓,就能夠將廢水中的一些油類物質從液相向氣相轉移,繼而可以使含硫廢水得到凈化。
3.2煉油乙烯綜合廢水處理場
該企業的煉油乙烯廢水場主要處理的水質是油類廢水,而且其處理水量已經達到每天10100m3.第一,將廢水灌入油水分離器(容積為30m3),在此容器內進行油水初步分離。會將一部分的浮油轉運至浮油池,進行二次回收利用,將剩余的含油污泥轉移到脫水機進行離心脫水,其出水泵入調節池(容積10000m3)。然后,再泵入到曝氣池(容積15000m3),其中pH值為7~9、MLSS為3200mg/L、DO>12mg/L。其出水在曝氣池中進行有機物降解之后,氨氮得以去除。第三,其出水泵人二沉池(容積3600m3),進行泥水分離。第四,將二沉池的出水泵入到多層過濾池內,在做進一步的過濾處理,由于多層過濾池有更好的砂材濾料,能夠將水中的一些懸浮固體做更深層次的去除,才得以得到達標的出水水質。該工藝流程依據煉油乙烯項目的廢水特征,做了有針對性的預處理,既可以增強處理效果,又能夠減輕了一些后續處理的負擔;然后又采用二級處理,就可以提高出水水質,最后又進行了深度回用處理,使得一部分廢水中的又要物質得以回收,節約了成本。該企業的廢水處理流程非常適用于淡水資源短缺的地區,更有利于節約資源和成本方。
4結束語
關鍵詞: 煤化工;廢水;厭氧;好氧;生化處理
我國目前針對煤化工廢水處理所采用的生化法而言,主要的優點就在于能夠對于廢水中所含的苯物質以及苯酚類物質進行有效的清除;但是,這個辦法也有較為突出的缺點:對于廢水內含有的難以進行降解的物質無法進行有效的清除,比如咔唑類等。在對CODcr進行檢測的時候,絕大部分的煤化工企業都難以達到國家指定的一級標準。而色度以及混濁度極高也是采用生化法處理的后遺癥,所以,必須使得CODcr以及色濁度進一步的降低,才能達到我國相關的排放標準。
1 煤化工廢水處理技術現狀及水質分析
1.1 現狀分析
由于煤化工廢水的成分較為復雜,且種類繁多,使得單純依靠傳統的物理與化學方法難以達到預期的排放效果。現有的煤化工廢水處理主要分為三個級別,一級處理為預處理,此處理多采用物理化學方法,將廢水進行初步分類并進行一定的回收;二級處理為生化處理,最后則是深度處理。
1.2 水質分析
濃度含量比較高的洗滌廢水是煤化工企業在生產過程中產生的主要廢水,其含有極高的含毒量以及有害物質含量。在煤化工企業產生的綜合廢水內部,其含有的氮氨含量大概為200-500mg/L,而CODcr的含量甚至高達5000mg/L。同時,在廢水中還含有大量有機污染物,類似于酚類、多環芳香類化合物,甚至還含有硫等雜環化合物,這些物質都難以進行降解。廢水中同時還含有一定量的可分解有機化合物以及難以分解的有機化合物。
2 生化處理法概述
在對于煤化工生產廢水進行相關處理之前,都必須進行一定程度的物化預處理,而這種預處理的主要內容包括有隔油、氣浮等。所謂的氣浮法指的是將廢水中所含的油類物質進行處理、回收,這樣做的好處在于避免廢水中的油類物質對后續處理造成一定的影響,同時還起到一定的曝氣作用。
就目前而言,世界上對預處理結束后,一般采用好氧生物法或是缺氧生物法后,再進行有關處理,也就是我們常說的AO處理工藝。但是就算通過這兩種處理方式進行再處理后的廢水中,還是不能保證所蘊含的CODcr達標,因為在廢水內部還留有許多的雜環類以及多環類的有機化合物。
所以,針對上述問題,在最近幾年的研究成果中,有許多新方式可以對其進行有效的清除處理。比如厭氧生物法、載體流動床生物膜法、好氧厭氧綜合生物法以及PACT法等。
2.1 對好氧生物法進行改進
PACT法指的是將一定量的活性炭放到污泥曝氣池內部,通過活性炭本身的特質——對于溶解氧以及相關的有機化合物有一定的吸附作用,我們通過這一特點對微生物提供其成長所需要的食物,同時也是的有機化合物相關氧化能力得到一定程度的提升。而濕空氣法則是還可以對使用過了的活性炭獲得再生。
而載體流動床生物膜法,我們通常稱呼其為CBR,其主要建立在一種特殊性質的填料上的化床技術,談可以將相同生物單元內的生物膜法以及活性污泥法之間進行一定的有機化結合,并將一定的特殊形式的填料按照一定比例的投放到污泥池水中,這樣在填料的表面就會依附一定數量的微生物,而所謂的微生物膜就自然而然的形成了。相比于生長的活性污泥技術來講,池中的生物濃度相較于平常要高2倍到4倍左右,其濃度甚至高達8g到12g/L左右,所以也是的降解的效率成倍的提升。
這種方法所使用的填料是通過一定的分析而單獨設計的,通過一定的風力曝氣進行一定的擾動,使得反應池中投入的填料根據水流的浮動而動作。而煤化工生產的廢水中的污染物以及氧氣與生物群進行一定充分的相互接觸,而污染物便是通過一定的擴散作用以及衣服作用進入到生物膜的內部,被這一層生物膜內數以億萬計的微生物降解,這樣就整體降解效率,得到了一個巨大的提升。
CBR技術本身的適用面是非常寬廣的,其不僅可以在煤化工生產廢水進行處理時發揮一定程度的作用,同時在進行后期深層次處理的過程中,還可以被運用到相關的回收黨員中,其主要的處理工藝如下圖1所示:
圖1 CBR處理示意圖
2.2 好氧厭氧綜合生物法
在最近幾年,相關化工研究人員開始對厭氧和好氧進行相關的有機結合而產生的新的廢氣處理方式——好氧厭氧綜合生物法。因為在進行單獨的煤化工生產廢氣處理的過程中,如果單獨使用好氧技術或者厭氧技術,所產生的效果并不能令人滿意,如果我們首先進行相關的厭氧廢水處理,使得廢水中所含有的有機物得到一定程度的降解處理,這樣為后續將進行的好氧生物處理進行了一定的鋪墊處理,使得最后的CODcr的有效去除率高達百分之九十以上。在對于廢水的縫隙中,在其中還存在一部分難以被降解的有機化合物,通過相關的好氧厭氧綜合生物法,對于這些有機物的有效去除率可以高達百分之七十左右,則是其他任何一種好氧法或者厭氧法都不能達到的效果。
3 對煤化工生產廢水進行處理
我們通過上述辦法對美化工生產過程中所產生的一系列廢水進行相關處理后,CODcr等溶液的濃度已經被降低到了一定的程度,但是對于其中出水范圍內的難以被降解物還是極大程度的影響了處理后水的色度、濁度以及相關的CODcr指標,所以距離國家的相關排放標準還有一定的距離。我們必須對處理后出水再進行一次深度的處理,其主要的辦法包括有以下幾種:固定類型生物技術、反滲透、混凝沉淀等相關膜處理技術和吸附法催化氧化法。
3.1 固定類型生物技術
所謂的固定類型生物技術指的是二十一世紀研究出來的一種新技術,就其本身而言,具有一定的針對性,這里的針對性指的是對廢水的處理范圍,這樣的方法本身能夠對固定優勢的菌類以及可以被馴化的菌類進行一定的選擇,使其可以針對性較強的處理廢水中存在的異喹啉等物質。與普通的污泥處理方法相比較,這種固定類型生物技術對于那些難以被降解的有機化合物的有效去除率要比前者高出5倍到7倍左右。
經過一定馴化的優勢菌種,本身所具備的降解能力較為突出,降解的速度也相對較快,僅僅需要8個小時不到的時間,就可以將廢水中的難以被降解的有機物有效清除百分之九十左右。
3.2 混凝沉淀法
因為在水中,一些懸浮物可以自由的沉降,所以這個辦法就是通過對廢水中加入一定劑量的混凝劑,使得這些沉降懸浮物可以再一定重力的作用下自然的下沉,然后再通過一定的固液分離措施,將這些有機物進行去除處理,
3.3 較為高級的氧化技術
有機化合物本身具備了一定的多樣性、復雜性,這同時對于相應的廢水處理工作而言,就帶來了一定程度的困難性,而在這部分有機化合物中,大部分都是酚類、含有一定氮元素的有機物,這部分有機物本身很難被降解,所以對于相應的廢水出來來講,是一個很大的難題,同時也使得其后續的處理過程中,具備了一定的困難程度。而這里提出的高級氧化技術就能夠很好的解決這一個問題,其主要是通過在水中生成一定幾年的自由基HO,而煤化工生產廢水中很大一部分的有機化合物都被自由基無差別的進行降解,講解的最終產物為co2以及水。而高級的氧化法可以詳細的分為催化氧化法、多相濕式催化氧化法以及其他類型催化氧化法。
在進行煤化工生產廢水相應的前期處理過程中采用合理的催化氧化法,能夠一定程度的增加廢水本身的生化性,同時還可以對COD產生有效地去除效果。但是,在進行前期的處理應用過程中,相應的消耗比一般處理方法要大許多,并且本身的效果也并不算太突出,經濟效益也有一定的去誒按,所以僅將這中辦法在進行深度處理時應用。
4 小結
隨著科技發展以及廢水處理方式的不斷改革,越來越多的處理技術以及方法應運而生,但這些辦法并不是最完美的處理方法。對于煤化工生產廢水中所蘊含的難以降解的有機物而言,只是單純的進行氧化處理后的水存在COD偏高的現象,使得整體處理效果不佳;吸附法效果雖然不錯,但是經濟負擔太大,并且會在處理過程中出現一定的次污染以及吸附再生等問題;氧化法雖然對于這類難以降解的物質有較為明顯的處理作用,但是整體消耗較大,所需要費用偏高,一般企業難以負擔。而本文推薦的厭氧好氧處理法在成本以及實際效果方面都有比較突出的優勢,但是單純使用此方法在進行難以解物質含量以及濃度不統一的廢水時,需要輔佐以其他處理法進行協同處理。綜上所述,采用多法合一的綜合處理方式,才能對煤化工生產廢水進行有效的處理,這也是未來煤化工企業廢水處理的實際發展方向。
參考文獻:
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根據清污分流的原則,排水系統分為生產污水排水系統、生活污水排水系統、生產廢水排水系統、雨水排水系統、初期污染雨水及事故排水系統。
1.1生產污水系統
本項目生產污水系統主要工藝裝置的生產污水、地面沖洗水和化驗分析廢水。污水經管道收集后送(排)至全廠污水處理站處理,處理達到HG/T3923-2007的《循環冷卻水用再生水水質標準》后再送至回用水站處理后回用。
1.2生活污水系統
本項目各裝置的生活污水先經各裝置化糞池處理后經管道送(排)至全廠污水處理站處理,處理達到HG/T3923-2007的《循環冷卻水用回用水水質標準》后回用至循環水補充水。
1.3生產廢水排水系統
生產廢水排水系統主要收集循環水站、污水處理站排水、除鹽水站的反滲透濃鹽水及其它生產清凈廢水等。生產廢水經管道收集后送(排)至污水處理站經深度處理后,再送至回用水處理站進行脫鹽處理,最終供給循環水站作為補水。
1.4雨水排水系統
本系統收集本項目未污染的雨水,以重力流形式分散、就近排入現有雨水排水管網系統及部分新增區域的新建雨水管網,并最終排入市政雨水管網。
1.5初期污染雨水及事故消防排水收集系統
存在污染的工藝裝置及罐區內設置初期雨水及事故消防排水收集系統,裝置內及罐區內排水收集系統由排水溝(或圍堰)、水封井和切換閥門組成,對于有污染的工藝裝置區及罐區的初期雨水、事故消防排水排入水封井后,經過閥門切換至現有的事故排水管線及部分新增區域的新建事故排水管線,并最終排至現有全廠事故水池,然后分批送入污水處理站處理。
1.6事故水池
事故水池是化工企業在發生事故、檢修等特殊情況下,暫時貯存排除廢液的水池。現有全廠消防水事故池收集消防事故時的消防水量、污染雨水量及事故時的物料泄漏量。
2煤化工廢水的處理
本項目生產、生活污水經污水處理站處理后,至回用水裝置進一步處理后回用,濃水排至廠外(主要為含鹽廢水,此部分水還可以考慮回用于煤氣化沖洗水)。
2.1廢水處理機構
污水處理站是污水處理的機構,根據處理水質的不同,污水處理站分為生化處理單元和深度處理單元兩部分。本污水處理站接納并處理生產裝置排出的生產污水和廠區的生活污水,處理后的污水送至回用水站作進一步除鹽處理后回用。
2.2廢水處理流程
2.2.1煤氣化污水預處理煤氣化裝置排放的污水氰化物及氟化物含量較高,進生化處理前需進行脫氰除氟預處理。預處理流程如下:含氰污水調節池一級脫氰反應池二級脫氰反應池除氟反應池調節池2.2.2乙二醇合成裝置污水預處理水解酸化厭氧處理綜合污水調節池。
2.2.3上述預處理后的污水與其他生產、生活污水混和后,綜合污水處理流程如下:綜合調節池A/O生化反應池沉淀池二次絮凝沉淀曝氣生物濾池深度處理單元。
2.3深度處理工藝
污水深度處理是指城市污水或工業廢水經一級、二級處理后,為了達到回用水標準使污水作為水資源回用于生產的進一步水處理過程,步驟如下:廢水調節池機械攪拌澄清池曝氣生物濾池活性炭過濾器回用水站循環水補充水除鹽水站排水、循環水站排水和污水處理站生化處理單元排水進入廢水調節池調節水質及水量,然后至機械澄清池去除懸浮雜質和降低硬度。為達到效果需要在澄清器中投加適當的混凝劑和助凝劑及石灰,采用石灰軟化降低廢水中硬度。經澄清處理后的廢水進入曝氣生物濾池,進一步降低有機物含量。曝氣生物濾池出水經沙濾池進一步過濾后送至回用水站進一步除鹽處理。
3結語
煤化工廢水是一種極難降解的廢水,它所引起的水污染問題嚴重制約了該行業的發展,它的處理也一直是國內外工業廢水處理領域的一大難題。由于國內的煤化工廢水的深度處理存在著投資大,操作費用高等問題和弊端,大多煤化工廢水未進行深度處理。本文介紹了納濾+鹽水分離器的雙膜法水處理工藝的技術特點及在煤化工行業RO濃鹽水中高效安全處理中的應用。該工藝的實施不僅使企業大量產生的RO濃鹽水可以回收利用,提高水的回用率,大幅度減少水資源消耗量,而且可以有效解決影響企業發展的環境保護、安全運行、設備腐蝕等問題,實現企業廢水零排放的目標。
關鍵詞:
煤化工;RO濃鹽水;納濾;鹽水分離器
前言
煤化工是以煤為原料,通過一系列化學反應,將其轉化為氣體、液體、固體燃料及生產出各種化學化工品的工業[1]。煤化工行業因耗水量大、廢水成分復雜、處理難度大而成為環保治理的重點。對于該廢水的處理,通常可分為一級處理即預處理,主要包括隔油、氣浮等方法,以及對廢水中的酚類及氨氮等物質進行回收處理;二級處理主要為生化處理;深度處理方法主要有混凝法、高級氧化法等。吳翠榮[2]采用隔油-氣浮-脫酚-蒸氨工藝對魯奇爐氣化廢水進行預處理;陳莉榮等[3]采用PACT法處理煤制油含油廢水,并對工藝條件和去除效果進行了試驗研究;袁敏[4]采用兩級外循環厭氧反應器對中煤龍化哈爾濱煤化工有限公司的氣化廢水及甲醇廢水進行處理研究;韓超[5]采用“砂濾-O3氧化-MBR/粉末活性炭(PAC)”組合工藝對煤氣廢水進行深度處理,出水回用至循環水系統;韓洪軍等[6]對東北某氣化廠的廢水采用水解外循環厭氧系統-二級接觸氧化池-脫氨池組合工藝進行處理;王俊潔等[7]研究了高效混凝沉淀技術在煤化工廢水SS處理中的應用。雙膜法(納濾+鹽水分離器)技術,既可將煤化工濃鹽水回用于生產系統,節約水資源,使企業增加經濟效益和社會效益,又治理了環境污染,幫助企業真正實現“零排放”目標。
1雙膜法優化設計
在煤化工行業的生產過程中,濃鹽廢水中鹽濃度高且組成復雜,采用常規電滲析處理,存在膜污染嚴重、能耗高、運行不穩定、自動化程度低等問題,難以滿足高鹽工業廢水處理對電膜脫鹽技術的需求。當前,盡管國內有少數采用電滲析或其他膜技術處理高鹽工業廢水的案例,但運行效果并不理想。因此,構建適用于高鹽工業廢水治理與回用的整套技術方案及成套裝備具有重大意義。通過突破離子膜表面改性而提高膜抗污染性能等關鍵技術,集成膜堆優化設計、在線監測與過程自動控制技術,研制電膜鹽水分離成套裝置,最終確定高鹽工業廢水綜合治理采用電膜鹽水分離器的技術方案。
1.1延長電極板使用壽命
1.1.1電極材料改進
將氯銥酸、三氯化釕、鈦酸丁酯、正丁醇和異丙醇配制成獨特的鈦絲涂層配方,形成一套獨特的涂層烘烤工序。通過改進配方和加工工序,使涂層的金屬含量和厚度都增加1倍,使用此鈦絲作為極板的電極材料,在正常操作條件下可延長電極使用壽命。
1.1.2極板改進
通過改進極板框架、大小馬頭和底板的焊接次序,包括將底板整體與框架焊接、底板與大馬頭的中間截斷與重新焊接等工藝,使底板和大馬頭形成有效加固整體,防止因壓力過大水進入到底板與大馬頭之間的縫隙而引起底板變形,解決底板變形、滲漏等問題,延長極板的使用壽命。
1.1.3獨特的流道設計
通過設計嵌入式的水道,克服濃淡水的相互滲漏及減小膜堆內部短路與漏電問題,使極板本身更加簡潔和方便維護。通過改進進水與出水的極水引水口朝向與排列,促進極板中空氣的有效排出,同時有利于極板里極水和固體沉淀物的排出,防止電極斷路、堵塞等問題,提高電極與極板整體的使用壽命。
1.2優化隔板設計
在膜堆的陰、陽膜之間放置隔板,作用一是作為膜的支撐體,使兩層膜之間保持一段距離;二是作為水流通道,使兩層膜之間的流體均勻分布,同時依靠水流的渦流作用,減少薄膜表面的滯流層,以達到提高脫鹽效果和減小耗電量的目的。通過在隔板流道中黏貼或熱壓上一定形式的隔網,對隔板加工工藝進行改進,使液體產生紊流,起到支撐和強化攪拌的作用。通過采用熱熔黏貼技術保證隔網長期使用,使其不易變形、抗壓能力強、使用壽命長,從而達到提高脫鹽效果和減小耗電量的目的。
1.3降低運行功耗
開發新型電膜鹽水分離裝置,在線監測、系統狀態診斷、過程自動控制等方面的關鍵參數得以改進,從而降低電膜鹽水分離器的運行功耗。
2雙膜法工藝簡介
煤化工行業中水回用產生的RO濃水自流進系統原水調節池內,進行水質和水量調節后,用潛水提升泵送入高效沉淀池,在高效沉淀池內通過投加石灰和Na2CO3等藥劑,使大部分鈣、鎂離子反應轉化成碳酸鹽和氫氧化鎂沉淀去除,沉淀后的鈣渣通過污泥提升泵送入廂式壓濾機濃縮壓渣處理,污泥泥餅外運,濾液回流至濃排水收集調節池。高效沉淀池出水通過輸送加壓泵依次送入多介質過濾器、活性炭過濾器和精密過濾器,RO濃鹽水中的絕大部分懸浮物、COD及膠體物質被過濾器截留,達到納濾裝置進水的處理要求后,經納濾原水箱送入納濾裝置,去除小部分一價離子和二價離子及分子量在200~1000的離子物質(納濾膜介于反滲透和超濾膜之間)后進入鹽水分離器原水罐。納濾濃縮后的濃水中含有大量的二價離子和大分子的物質。為確保系統的產水率,需將濃水回送至沉淀池繼續處理。納濾對一價離子的去除率較差,進入鹽水分離器原水罐的納濾淡水需送入鹽水分離器裝置進行繼續處理,利用鹽水分離器特定的離子遷移方法去除水中的一價離子。通過鹽水分離器的遷移一價離子的機理,可以將納濾產水中的一價離子物質遷移出來,使淡水電導率等指標達標,淡水凈化后送入合格水罐回收利用。處理后的出水水質高于循環水補充水水質要求,從合格水罐送入循環冷卻水系統。鹽水分離器的濃水循環濃縮后的高濃度鹽水進行無害化處理或進入MVR蒸發結晶裝置,達到企業的零排放要求。
3雙膜法技術特點
電膜鹽水分離裝置在膜材料抗污染性能、隔板流道設計、在線監測與自動控制等方面具有獨特性,與國內同類產品相比,具有運行成本低,回用率高等優點。
3.1裝置運行穩定
選用國內先進成熟產品,關鍵設備選用進口元器件,可靠性高,便于現代化管理,系統單元集中控制,減輕勞動強度,減少設備造價。裝置設計與系統應用靈活,根據不同的條件要求,可以靈活地采用不同形式的系統設計,整個操作簡單,易于實現機械化和自動化控制。納濾膜耐酸堿,有優良的截留率,對重金屬有很好的去除率,不存在膜污染問題,能夠去除廢水中的鹽分,降低廢水對裝置的腐蝕。
3.2能量消耗低
由于系統處理過程無相變,始終處于常溫狀態,能耗低,運行成本低。納濾膜對有機物和鹽類的分離效果很好,分離過程無任何化學反應,無需加熱,無相變化,因而能低耗運行。鹽水分離器過程無相變,在一定的含鹽量條件下,用清潔能源電力將水中已離解的離子遷移掉,動力耗電也較低,在常溫下進行,產品性能影響小,經濟效益顯著,是目前比較經濟的水處理技術之一。
3.3無環境污染
該工藝對雜質的去除效率高,產水質量好于傳統方法,減少化學藥劑的使用,避免二次污染。鹽水分離器運行時,工藝過程潔凈,不用酸、堿頻繁再生,也不需要加入其他藥劑,僅在定時清洗時用少量的酸,即可實現提取有價值成分,達到分離、凈化、提純和精制產品的目的,對環境基本無污染。與高壓反滲透相比,沒有高壓泵的強烈噪聲,有利于實現清潔文明生產。
3.4使用壽命長
裝置預處理工藝簡便,設備經久耐用,操作維修方便,運行管理方便,易于實現自動控制。在運行過程中,控制電壓、電流、濃度、流量、壓力與溫度幾個主要參數,可保證穩定運行。自主設計、優化了超濾裝置控制參數,處理過程中納濾裝置的滲透壓不高,有利于納濾工藝系統的穩定運行和提高膜的壽命。整套裝置經濟效益明顯,適應性強、管理簡單、運行穩定,充分保證出水質量達標。
4應用實例
貴州開磷集團息烽合成氨有限責任公司是國內大型化工企業,位于貴陽市息烽縣小寨壩鎮,生產裝置能力為年產合成氨60萬t、甲烷5萬t、硝酸15萬t、硝酸銨12萬t、硫磺1萬t。2011年9月江蘇華暉環保科技有限公司與該公司聯合進行了RO濃鹽水處理回用試驗合作項目,該項目采用納濾裝置及鹽水分離器裝置組合的雙膜法處理工藝,主要包括高效沉淀池、加藥裝置、多介質過濾器、活性炭過濾器、精密過濾器、納濾裝置、鹽水分離器裝置、配電室、自動化控制系統等裝置,對產生的工業RO濃鹽水進行降低含鹽量處理,使RO濃鹽水達到回用標準后回收利用,實現企業的RO濃鹽水零排放目標。目前采用該工藝的裝置已在貴州開磷息烽合成氨公司順利建成投產,設備運行正常,技術指標完全達到設計要求且優于循環水補水標準。雙膜法處理工藝技術方案成熟可靠,工業污水實現閉路循環再利用,最大程度節約水資源,使循環冷卻水的外排廢水水質滿足回用標準要求,不但以高產水率回收利用水資源,減少企業污染物的排放,降低污染物指標,并可免除高額的排污費用,極大的改善周邊區域的水質,保證當地人民群眾的用水安全,有利于當地經濟社會的可持續發展。
5結論
(1)雙膜法在延長電極板使用壽命、優化隔板設計和降低運行功耗等方面進行了優化設計,大幅提高了RO濃鹽廢水的處理能力,節約了處理成本。
(2)雙膜法在處理煤化工廢水中具有裝置運行穩定、能量消耗低、無環境污染、使用壽命長等技術特點。
(3)雙膜法已成功應用于貴州開磷集團息烽合成氨有限責任公司RO濃鹽水的處理,設備運行穩定,污染物指標降低明顯,經濟效益顯著。
(4)濃鹽水經凈化處理后作為補充水回用到循環冷卻水系統中,是實現真正意義上的“零排放”。采用雙膜法工藝對煤化工行業產生的濃鹽水進行處理和回收利用,在投資、運行、維護方面具有諸多優勢,符合國家“十二五”環保節能規劃的重點綱要,在電力、煉油、石化、冶金、鋼鐵、化工、化肥、造紙、農藥、環保等行業的工業廢水凈化處理中具有一定的推廣應用價值。
作者:羅漢東 凌華存 單位:江蘇華暉環保科技有限公司
參考文獻:
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[4]袁敏.兩級厭氧工藝預處理煤化工廢水的研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業大學,2010.
[5]韓超.煤氣廢水深度處理工藝的研究[D].北京:北京林業大學,2011.
關鍵詞:精細化工 廢水處理 膜生物反應器
本次研究以XX化工企業為例,探討精細化廢水的處理策略。
一、原水水質水量
這是一家典型的精細化工企業,主要生產醫藥和染料中間體,如DAT、色酚、色基等。廢水量在600m3/d左右。其中,生產廢水約為250m3/d,生活廢水與沖洗廢水約為350m3/d。該企業的生產廢水不僅含有大量的常規污染物質,如COD、TN、TP等,還含有濃度較高的鹽分與生物毒性偏高的雜環類有機物。因此,常規廢水處理工藝是無法處理好這類有機廢水的。
二、相關的工藝流程
1.車間預處理
該環節的目的是為了減少廢水中N、P、鹽分的含量,使其符合生化處理的標準。本項目組確定了類收集、分質處理的措施:(1)對幾個主要產生廢水的車間廢水利用三效蒸發器處理,以蒸發除鹽;(2)對于DAT車間氯化工段生成的離心母液,通過閃蒸方式回收其中的廢酸,同時,實現資源化再利用;(3)在生產色酚產品時會產生一定的含磷廢水,通常利用化學除磷的方式處理;(4)在生產色酚色基產品時會產生很多高濃度氨氮廢水,處理流程如下:蒸發回收氨水后氨吹脫塔吹脫;(5)在DAT車間與色酚色基車間會產生大量的有機廢水。這類有機廢水不僅濃度高、而且生物毒性大、難降解。因此,應選擇高效催化氧化技術處理這種廢水,增強其可生化性[2]。車間預處理完畢后,將廢水排到物化調節池。
2.物化處理
我項目組最終確定采用“氣浮+微電解+Fenton氧化+氣浮”的物化處理工藝。這樣能有效清除其中的TP,難降解有機物等,使其可生化性得到提高。此外,本次研究還充分利用了在此過程中生成的廢酸與鐵泥,將其順利制成FeSO4與Fe2(SO4)3的混合物。該混合物具有除磷的作用,因此,本項目組成功解決了廢酸處理的難題,還實現了對廢酸的資源化、節約化處理。
3.生化處理
該環節的目的是降解廢水中殘留的COD、氮、磷等物質,確保出水達標。本工程生化處理需解決三個難題:(1)企業產品品種繁多,廢水水質伴隨著產品的變化而改變,進而造成來水水質的沖擊負荷偏大;(2)廢水中含有大量的氨氮,即使在完成預處理后,生化調節池內氨氮的質量濃度依然較高,約在100-300mg/L,總氮質量濃度則更高。(3)檢測生化調節池內廢水的COD含量,保持在2-5g/L左右,依然偏高,同時,可生化性較弱。B/C保持在0.2-0.3左右。因此,本項目組采用的生化處理工藝為“厭氧+兩級缺氧/好氧”,具體流程如下:
①厭氧段的功能是對有機氮的氨化,并提高B/C,降解個別有機物。本次研究,將厭氧池的設計水力停留時間設置為80h,COD容積負荷設置為0.75kg/(m3·d);②缺氧、好氧段的功能是硝化、反硝化、降解有機物等。由于廢水中含有較高濃度的氨氮與總氮,為保證脫氮效果,本次研究選擇兩級缺氧/好氧串聯的處理工藝。一、二級好氧池分別采用接觸氧化法與MBR法[2]。其中,氮負荷規定為0.03g/(g·d),混合液回流比設計為300%,硝化和反硝化水力停留時間比設置為3:1,MBR池選用PVDF平片膜,膜平均孔徑大小在0.2-0.45μm,設計通量大小為70L/(m2·h).
三、工程調試
1.污泥的培養及馴化
通過接種馴化法完成污泥的培養及馴化,包括兩個階段:間歇培養與連續培養。本研究接種污泥選自某個化工生產園區污水處理廠。
厭氧段:①間歇培養時期:選擇含水率約為85%的干污泥100t左右,將其加入厭氧池內,然后,放入生活污水與沖洗廢水加以稀釋,使VSS保持在6g/L。定期換水,潛水攪拌器應經常開動。同時,根據m(C):m(N):m(P)=300:5:1的比例加入下列物質:甲醇、尿素、磷酸二氫鉀等,確保池內COD維持在1-1.5g/L,注意池內堿度的保持。②連續培養時期:把提前準備好的營養液泵人厭氧池,攪拌器在常開狀態,大約4周后便可完成。池中有穩定均勻的甲烷氣泡,pH值大約為6.5-7.5。
缺氧/好氧段:①間歇培養時期:將100t含水率約為85%的干污泥加入缺氧/好氧池中。放入生活污水與沖洗廢水加以稀釋,并將攪拌器與鼓風曝氣系統開啟。通過循環悶曝的方法培養,混合液回流比保持為150%。每天換水,并根據m(C):m(N):m(P)=200:5:1放入相關營養物質。2周后,便可完成。COD濃度降至15%以下,污泥沉降性能良好,有很多絮體形成。②連續培養時期:根據設計負荷調節進出水量,并調整好氧池曝氣量與混合液回流比。大約3周即可成功,COD和TN的濃度會降至15%以下,污泥沉降性能好。
2.調試MBR池
MBR池污泥培養馴化的初期應和好氧池曝氣系統同步開啟膜組件下方的穿孔曝氣裝置。清潔膜片表面的原理是利用上升的水氣流生成的剪切力[3]。在間歇培養時期,該池的換水工作不可利用膜組件進行。在連續培養時期,等到池中MLSS在3g/L時,便需通過膜組件抽吸出水,抽吸8min 后,停止2min再進行。同時,要求慢慢把膜組件的抽吸出水量增至設計的標準大小。
3.聯動調試
完成污泥培養及馴化工作后,便開始系統聯動調試工作。初期階段,把少部分物化處理工段出水、生活污水與沖洗廢水等在生化調節池中混合均勻,再提升至生化處理系統。然后,根據比例要求在不同的生化處理單元內加入C、N、P等營養物質,保證其正常運轉,并跟蹤檢測每個單元的相關指標:COD、N、P、MLSS、MLVSS、SV30、BOD5等。系統持續運行約7-10d,待各項指標都滿足標準后,在慢慢增加系統處理的廢水量,同時,減少相關營養物質的投入量。當系統滿負荷時,便完成系統聯動調試。
四、系統運行狀況
本項目試運行期間水質監測情況如表1所示。
五、本分析
本項目污水處理成本主要分為幾類:人工、電費、污泥處置費、藥劑費等。經計算得知:工資成本約為1.94元/m3,電費成本為5.10元/m3,藥劑成本為6.0元/m3,污泥處理成本約為3.33元/m3。因此,廢水處理的最終成本約為16.37元/m3。
六、小結
對于精細化工產業產生的大量難以處理的廢水,應采用源頭控制與綜合處理的方式處理,可獲得不錯的處理效果,確保廢水的達標排放。
參考文獻
[1]孫文全,陸曦.精細化工廢水處理工程實踐研究[J].工業水處理,2011,31(8):88-90.
關鍵詞:煤化工 廢水 處理
最近幾年中,我國在煤化工方面的發展及其迅速,特別是在如今這個倡導節約用水的時代里,煤化工這種有利于可持續發展的產業吸引了人們的眼球。因此人們在對于煤化工產業中所產生廢水的處理方式進行考慮的同時,也非常重視其帶來的環境問題。
一、我國煤化工廢水處理存在的問題分析
現階段在我國煤化工企業中,所占比例最高的廢水為濃度較高的煤氣洗滌廢水,在這些煤氣洗滌廢水中,含有大量的的酚及氯化物等有害物質,對環境造成了極大的危害。除此之外,據檢測所知,廢水中的COD含量也保持在50000mg/L上下,氯化物大概在200~500mg/L左右。另外,廢水中所含有的大部分有機物,因為較難降解,對環境也造成了極大的影響。總體而言,目前我國在煤化工廢水的處理方面尚不完善,主要體現在以下幾個方面:
1.預先處理階段中存在的問題
在煤化工廢水處理過程中,通常采用隔油法進行預先處理,這種方法在我國屬于較為傳統的預處理手段。由于油類的過量會直接影響生化處理階段的效果,故使用以隔油法對多余的油類進行隔離,以保證生化處理階段的有效性。但這種方式有利有弊,收集的油類在回收利用方面欠缺途徑。
2.生化處理階段存在的問題
在通常情況下,煤化工廢水在經過預先處理之后,會利用缺氧好氧生物法來對其進行后續處理,但是由于煤化工廢水中存在一些多環和雜環類化合物,在缺氧好氧生物法進行處理結束之后,在所排出的廢水中,氨氮及COD難以達到所規定的標準,因此在生化處理階段也存在一定的缺陷。
3.深度處理階段存在的問題
在經過預先處理和生化處理階段后,隨之進入的是深度處理階段。經過前期幾項處理,煤化工廢水中所含有的氨氮及COD指標有所下降,但是在很大程度上還是會受到降解有機物的阻礙,導致經處理后的廢水在顏色上存在一定的色度,且COD和氨氮指標也無法達到排放標準。但是經過上述說明可知,深度處理是一個必要的過程,但是傳統的處理方式在很大程度上難以取得可觀的效果,我們不能局限于傳統的深度處理方式,應在原有的基礎上努力進行創新。
二、針對我國煤化工廢水處理中各種問題的對策
經過以上對煤化工廢水處理中所存在問題的分析,可以知道,雖然近些年來我國在煤化工廢水的處理方式上涌現了大批新科技手段,但是他們在很大程度上存在一定的利弊關系,需要人們去權衡,經過筆者的總結,對策方法具體有以下幾種方式:
1.預先處理階段——用氣浮法替代隔油法
在傳統的預處理方式中,人們通常采用的是隔油法,這種方式雖然在很大程度上可以促進生化階段的有效性,但是人們往往會為所隔離出來油類的回收利用途徑苦惱。因此,經過多年的發展,逐漸用氣浮法取代了隔油法,在目前的煤化工廢水處理工作中,氣浮法主要用于去除廢水中所含的油類物質,并在去除之后進行有效的回收利用。除此之外,這種方式對于后續階段的生化處理也具有一定的爆氣作用。
2.生化處理階段——用生物炭替代好氧生物法
在以往的生化處理階段中,通常采用好氧缺氧生物法進行廢水處理,利用這種方式所排出的廢水中所含的氨氮化合物及COD指標難以達到標準,因此考慮使用生物炭替代好氧生物法。生物炭的主要原理如下:在生化過程的進水中加入一定量的粉末活性炭,并通過回流含碳污泥混合于爆氣池中,并將污泥排放在污泥濃縮池內,最后進入到污泥脫水設備中進行脫水處理。在爆氣池內部的粉末活性炭的表面粘附了一層活性污泥,且粉末活性炭含有較大的比表面積和強大的吸附能力,因此,大大提高了污泥的吸附能力,特別是在活性污泥和粉末活性炭的臨界點處,具有較高程度的溶解氧和降解機制濃度,對COD的降解提供了有力的幫助。
3.深度處理階段——高級氧化處理工藝
在煤化工廢水中通常含有較高含量的難降解有機物,這些難降解有機物會對后階段的生化處理產生極其嚴重的影響,因此人們考慮采用高級氧化處理法來進行深度處理,這種方法可以在廢水中產生大量自由基,進而使大量的難降解有機物得以有效的降解。
盡管在沒化合物廢水的各個階段都已經擁有了較為成熟的處理手段,但是僅憑任何一種單一的處理手段是很難達到理想效果的。舉個最簡單的例子,在單一的生物氧化處理工藝階段中,排出的廢水中會含有一部分很難降解的有機物,且COD指標偏高,所以很難與國家所規定的排放標準相匹配。此時可以采用吸附法來去除表面所吸附的COD,但是在吸附的同時也會產生再生的吸附劑,引起嚴重的二次污染問題,此時催化氧化法則可以有效地進行化合有機物的降解,但是在實際的運行過程中,此項方式卻會產生較高的處理費用,因此,在現階段,幾乎沒有一種廢水處理手段是可以完全達到整體效果的,在進行實際的處理過程中,應該更多地考慮將多種方式進行結合,利用其各自的優點,達到最優化煤化工廢水處理效果,這不僅是現階段最理想的煤化工廢水處理方案,更是煤化工廢水處理行業未來十幾年的發展方向。
三、結語
根據以上分析可以發現,目前我國在能源結構方面主要體現為石油汽油匱乏,煤炭豐富,這也是現階段我國的基本現狀。這些特點直接決定了煤資源成為了我國最大的資源途徑。對于煤化工行業來說,他們的存在能夠從煤的角度形成各式各樣的新型產品,有效提高了煤資源的利用方式與價值,再加上對煤化工廢水處理方式的加強與改進,使得煤化工行業在生態環境方面取得了較大的成就,進一步促進了煤化工行業的經濟發展。
參考文獻
關鍵詞:化工廢水;納濾膜;應用
化工廢水中含有許多化學物質,在處理和凈化上具有較高的難度。通過傳統的處理方式,很難對水中的有害物質和污染物質進行去除。納濾膜技術是近年來才逐漸發展起來的一種新型技術,其作用原理是通過孔徑篩作用來完成對水質中化學物質的分解和分離。納濾膜的孔徑是納米級的,許多通過傳統方式無法去除的物質都能通過這一處理方式有效地去除,因此在化工廢水的處理中具有極大的應用價值。
一、納濾膜應用分離技術
1.納濾膜分離技術簡介
在當前的化工污水處理中,納濾膜是一種應用十分廣泛的污水處理技術,并且在國內外都有許多的專家學者對這一技術進行理論和應用上的研究。納濾膜分離技術屬于膜分離技術中的一種,于上個世紀后半期被研發。這種膜分離技術能夠對小分子的有機物進行有效的分離,并且在應用的過程中具有能耗少、效率高等特點,因此具有廣泛的應用前景。本文著重分析了納濾膜技術的特點,并對其應用前景進行了分析。
2.納濾膜分離機理概述
納濾膜的分離效果介于反滲透和超滲透之間。它作用的對象主要是聚電物質。這類物質的表面通常帶有一定的電荷,因此能夠呈現出電荷與篩分的現象。篩分現象就是指按照顆粒直徑的大小和膜孔直徑的大小來篩分不同分子量的物質。分子量較大的物質難以通過膜孔,因而被留在膜外,而分子量較小的物質可以通過膜孔,進入膜內。納濾膜的膜孔屬于納米級別,能夠阻擋分子量在200~1000納米之間的物質。
二、影響納濾膜作用效果的關鍵因素
1.酸堿度
納濾膜自身的表面就帶有一定的電荷,當溶液中的酸堿性發生變化時,將會導致納濾膜表面的電荷發生電離或流動的現象,甚至會造成溶液中溶質帶電的現象。而在納濾膜的作用過程中,需要依靠電荷的作用,一旦電荷發生異常,過濾的效果就會受到影響。
2.操作壓力
納濾膜的過濾作用是通過向膜和溶液施加壓力來進行的。外界壓力的變化將直接影響最終的過濾效果。當壓力增加時,水的流通量也會有所增加,但其增加是有一定限度的。根據實驗結果顯示,當壓力達到某一特定值時,水通量將會達到最大。因此,控制好操作壓力對分離效果具有重要的意義。
3.溫度
溫度也會對納濾膜的作用效果產生較大的影響。溫度對分離效果的影響主要通過改變納濾膜表面的電荷量來實現。此外,溫度還會影響溶液中溶質的性質,從而進一步影響分離的效果。
三、納濾膜在鹽化工廢水處理中的運用
1.鹽化工廢水具有的特點
化工廢水中含有的污染物質較多,且排放量大,若不經處理就向外界排放,將會對環境造成嚴重的污染。化工廢水的傳統處理方式十分復雜,主要是由于化工廢水中不僅含有大量的有機物質,還存在許多會對環境造成破壞的無機大分子物質。這些物質溶解在水中形成高鹽液體。隨著我國化工行業規模的不斷擴大,這一類高鹽液體的排放量也在不斷的增加,給污水處理廠帶來很大的壓力,對環境也造成很大的威脅。這種現象在沿海地區尤為嚴重,由于沿海地區的地下水系統與周圍的海洋水系有著更為直接的聯系,一旦污水處理不當,將會對海洋資源也產生嚴重的破壞。為此,必須加大對化工廢水的處理力度,并通過先進的技術來提高處理的效果。
2.納濾膜處理鹽化工廢水
納濾膜的孔徑在200~1000納米之間,因此能夠將處于這一孔徑范圍之外的物質進行有效的排出。在納濾膜的作用下,可以實現對工業廢水的深度處理,起到改善水資源的目的。為確保納濾膜能夠有效地發揮凈化作用,在使用的過程中有幾點需要注意:首先,必須確保水質的處理在納濾膜的使用范圍內,只有這樣才能確保納濾膜充分發揮作用。其次,在納濾膜使用的過程中要控制好外界和水質的溫度,確保納濾膜的活性,降低溶液的黏稠度。此外,在分離過程中還要有效控制水通量和溶液的酸堿度,盡量減少外界環境因素對污水的處理過程產生影響。
對鹽化工廢水進行處理的時候,納濾膜可以阻擋有機分子,過濾硬度大及有異味的物質。綜上可知,將納濾技術用于印染廢水處理,不僅顯示了技術上的可行性,也顯示了技術上的優越性,隨著膜技術的不斷發展,規模化的投資和運行是經濟可行的,納濾在印染廢水處理中會有很好的應用前景。
參考文獻:
[1]林麗華.反滲透與納濾膜分離技術在銅礦廢水回收中的應用研究[J].廈門理工學院學報,2010(01):32-35.
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。
參考文獻:
關鍵詞: QBR高濃度化工 廢水處理
某公司的廢水水質較差、濃度很高,廢水中的CODCr最大可達到67800mg/L,CODCr正常在30000mg/L左右。但是廢水流量及水質在一天內的變化幅度較小,對該公司廢水的處理有一定的好處。
1 廢水的水質及水量
某公司的廢水水質見表1。
表1 某公司的廢水水質mg/L
某公司的廢水處理工程的處理能力最大可達45m3/d。
2 廢水處理工藝的選擇
目前國內技術主要采用以“厭氧+好氧”生物處理為主體的工藝流程處理該類廢水,但是如此復雜的廢水,此類工藝也是無法達標排放。經過設計方技術人員對國內工藝和國外工藝的反復比較,決定采用引進的QBR工藝來處理該類廢水。
QBR(Quick BioReactor),即快速生物反應器,亦為曝氣生物氧化池。該池的作用是利用其中生長的特殊的微生物使傳統活性污泥法無法處理的高濃度毒性廢水中的大部分難生化降解及易生化降解的有機物在好氧條件下快速、經濟地得到降解的生物前處理工藝。由于特殊的微生物是從長期生存在含有高濃度毒性的某些有機化合物的環境中分離篩選得到的,在微生物酶的降解作用下降低廢水的生物毒性,提高廢水的可生化性,為高濃度毒性有機廢水的后續處理創造有利條件。QBR池為鋼筋混凝土結構,池內水溫控制在30~40℃,處理負荷CODCr為10~20kg/(m3 .d),容積負荷比傳統活性污泥法提高10倍以上。
3 廢水處理工藝流程
某公司污水處理工藝流程見圖1。
高濃度廢水與低濃度廢水同時進入QBR反應器中,經QBR中生長的特殊微生物的生化降解作用將廢水中難生化降解的有機物快速地降解;經QBR反應器處理后的出水進入一沉池,在一沉池中將QBR的出水進行初次沉淀分離;一沉池的出水進入二沉池進行二次沉淀分離,同時在一沉池的出水進入二沉池之前先加入PAC及PAM;經二沉池處理后的出水達到設計排放指標后排放至二級污水處理廠處理。一沉池與二沉池沉淀下來的污泥一部分回流至QBR反應器,另一部分排人污泥儲池后再經脫水機房脫水處理后制成泥餅外運。
某化工廠污水處理工藝主要工序工藝設計參數如下:
(1)QBR反應器單元。QBR反應器一座(8m×7m×6m),有效容積為300 m3,停留時間為6.67h;鼓風機SSR200型2臺,一用一備,Qs為35.37m3 /min,La為0.6kgf/cm2 ;PD3型旋混曝氣器360套,氧轉移率為20%;熱交換循環泵2臺,一用一備,流量為85m3/h,揚程為30m;V28-SST/150-B-8t/40CHM型熱交換器1臺;QMM罐一座(Φ2.75m×2.6m),有效容積15m3。
(2)一淀池單元。一沉池一座(Φ3.2 m×3m);中心驅動型式的刮泥機1臺,轉速為0.11rpm;污泥回流泵2臺,一用一備,流量為3m3/h,揚程為20m。
(3)二沉池單元。二沉池一座(Φ1.45m×2.1m),有效容積2.6m3;DN200、碳鋼的管道混合器2套;碳鋼防腐的加藥溶藥設備(Φ9m×1.2m)2套。
(4)污泥儲池單元。污泥儲池一座(Φ1.45m×2.1m);中心驅動型框式攪拌機1臺;碳鋼防腐的加藥溶藥設備(Φ0.9m×1.2m)1套。
(5)污泥脫水單元。污泥脫水機房一座(8.0m×6.0m×4.5m);DY500型帶式脫水機1套;NM031BY01型污泥螺桿泵1套,流量2.5m3/h,揚程20m;G40―200(1)/2/5.5型清洗水泵1臺,流量12.5m3 /h,揚程50m;V 0.2/0.7型空氣壓縮機1套,排氣壓力為0.7MPa。
裝置連續生產,年操作330d,年操作時數為7920h。設計的排水水質見表2。
表2設計排水水質mg/L
4 運行效果
本工程2007年1月建成并開車運行,已運行近兩年的時間,各單元運行一直比較平穩,經處理后的排水水質達到了設計值要求,可直接排人二級污水處理廠進行后續處理。二沉池最終出水水質與設計指標對比見表3。
表 3 各單元產水水質與設計指標對比
由表3可見,系統最終出水的各項指標均符合設計值。
5 問題與建議
(1)裝置自開車運行以來,泡沫太多,經常出現泡沫從QBR池中冒出的現象。由于泡沫太多,風量需要經常調整,從而造成QBR池中溶解氧不足,建議按原設計安裝消泡裝置以降低工人的勞動強度并減少對QBR池的正常運行影響;