废水处理的生物方法范文
时间:2023-11-21 18:13:56
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篇1
【关键词】采油废水 处理方法 优化组合 达标技术
1 采油废水及其处理问题
1.1 采油废水的水质特点
采油过程中产生的废水,含有的主要成分是石油类和微量的采油助剂有机物。通常采油废水的水质特点表现为:链烷烃中在14―18之间的含量最高,环烷烃中五环和六环化合物为最多;有机物的碳原子数分布相对较宽,碳数变化更复杂,分子量分布主要集中在100~140之间,占总含量的70%―90%;有机物的重要组成部分还包括一些有机化学药剂,产生于钻井或油气处理、集输过程中附加量,这些化学药剂多难以降解。除上述采油废水组成特点外,它还具有高含盐量、高温等特点。
1.2 采油废水处理现状
一般来讲,油田废水处理技术流程主要是“隔油―浮选―过滤”这样的 “老三套”模式,除去废水中的油和悬浮物是这项工艺技术的主要目的。长期以来,该技术流程被广泛地应用于各油田的采油废水处理过程中,且效果较为良好,经过处理的废水,其水质一般都能满足回注水的要求。但随着油田的发展和生产的加大,采油废水处理过程中,仍然存在许多现实问题,以下作详细说明。1.3 采油废水处理面临的问题
三段采油模式伴随油田发展而逐渐被广泛应用于采油废水处理,尤以聚合物驱、三元复合驱采油的广泛应用显著。聚合物增大采出水的粘度,乳化油能使其更稳定;表面活性剂使油珠严重乳化,微小油珠难以聚集,造成油水分离难度增大,导致普通采油废水处理方法很难奏效。另外随着油田综合含水率的提高,采油废水的产生量不断增加,因此必须释放到环境中去的部分采油废水经处理后必须达到国家的排放标准。相对而言,一些特殊油田,如稠油田或高含氯油田的废水要排出到环境,达标处理较为困难,这将是今后长时间内,一项重点而艰巨的采油废水处理任务。
2 采油废水处理优化方法选择
方法表述如下:
(1)物理法,包括气浮法和吸附法两种方式。气浮法多结合其他技术使用,和絮凝法结合作用,能确保取得最佳除油效果。吸附法是直接用表面积较大的材料吸附废水中一些大分子有机污染物质的一种方法。
(2)化学法,包括化学混凝法,电解法和化学氧化法。化学混凝法主要是进行废水处理药剂的开发的一种方法。所用絮凝剂多以丙烯酰胺和丙烯酸的二元及三元共聚物为主,辅以生物絮凝剂、破乳剂等。电解法是利用直流电的作用下的阴、阳极进行还原、氧化反应,将难降解有机物或对生物有毒有抑制作用的污染物转化为可生化物质,而去除乳化油及一些高分子有机物质的一种方法。化学氧化法主要有臭氧氧化法、分子氧化法、催化氧化法等。通常作为预处理技术或与其他方法联用。
(3)物理化学法,主要有电解气浮法,它是在气浮法使用过程中,与电解相结合,形成的一种新方法。几种方法优化组合后还可形成絮凝电解气浮法。
(4)生物方法,主要包括好氧生物法、厌氧生物法和生物强化技术。其中好氧生物法使用时采用活性污泥法、生物膜法、自然处理法等。厌氧生物法指利用厌氧菌将采油废水中部分难以生物降解的多环芳烃类高分子有机污染物,进行水解和发酵,从而使其转化为易于生物降解的简单有机物的方法。采用生物强化技术可对采油废水中对微生物起到毒害作用、抑制微生物生长的暂时性有毒物质,通过培养和使用高效优势菌群,得到迅速降解,缓解高温高盐的水质对微生物危害作用。
通过对上述方法的介绍,发现各方法在技术和经济上都有优缺点。有些处理大分子污染物效果较好,有些处理难降解有机物效果显著;但有些处理深度不足,有些处理成本较大。基于这些情况和各油田废水水质、水量的差异,有针对性的找出某一特定油田废水的处理方法尤为重要。此外,根据某一废水的水质水量,进行处理方法优化组合则显得十分重要。
3 采油废水处理技术达标标准和发展趋势
3.1 达标参考标准
任何事物有效作用都要有确定的达标标准,采油废水也不例外,达到一定瞄准后才能有效处理油田废水。参考标准:
(1)高级氧化技术标准。由于高级氧化技术能够产生高活性的氢氧根组合,所以它能够有效处理多种废水。
(2)高效生物技术标准。解决采油废水高温、高含盐量特性对微生物活性的严重抑制问题。
(3)膜分离技术标准。利用膜的选择透过性对污水进行分离和提纯的采油废水处理。这三项达标技术都对采油废水处理效果显著,具有良好的应用前景,是目前研究的热点,也是该领域的重点研究方向。
3.2 未来发展方向
针对上述采油废水达标处理技术的要求,经过大量研究确定了采油废水处理的发展方向,主要有以下几方面的趋势:
(1)小型高效水处理设备的应用。二十世纪末,开发出新兴的工业水处理新型密闭式浮选箱、水力旋流器等液旋流分离技术,得到推广应用。高效的水处理器在石油废水的处理中起着关键的作用,相对于其他的除油设备具有去油效果好,且占地小、无易损件等优势。
(2)高性能水处理药剂的研制开发。性能良好的水处理剂,如破乳剂、絮凝剂和降粘剂等对乳化含油废水、稠油废水等特殊油田的废水有好的处理效果,对其的研制开发是水处理药剂研究的一个重要方向。
(3)技术组合在废水处理中的应用。将不同处理技术组合后,能形成更有效果的工艺技术,有效处理难降解的有机废水。如生化(活性污泥法、生物膜法)和物化技术,厌氧生化和好氧生化,菌种的驯化和选育等组合技术,在石油废水处理中得到广泛应用。
4 结语
随着石油工业的发展,只有对采油废水进行严格处理,才能保证在保证企业经济效益的情况下,满足越来越重视的环保要求。采油废水水质的复杂性表明单一的技术和设备难以实现采油废水的达标处理,因此必须综合考虑废水处理设备、高效水处理药剂和组合技术等各方面因素,改进和提高现有治理技术。综合本文所提到的一些技术,一定程度上,给进行油田废水处理的工作者以经验和启示,开拓他们的思路,对进一步的研究具有很多参考价值。
参考文献
[1] 陈进富,李忠涛,等.采油废水的有机构成及其COD的处理技术研究[J].石油与天然气化工,2001,30(1)
[2] 闫健勇,陈进富,王嘉麟,等.国外采油废水处理技术的新进展[J].油田气环境保护,2000,10(2)
[3] 龚争辉,吕兴东,周雅芳,等.气浮-生物接触氧化技术在采油废水处理中的应用[J].黑龙江环境通报,2000,24(4)
[4] 刘颖,宋淑云,许晔. 采油废水处理技术的应用及研究进展[J].油气田环境保护,2008,18(2)
篇2
关键词:石油开采;废水处理;技术
在石油开采工作实施过程中,石油废水中所含有的悬浮物、浮油、分散油等威胁到了人体健康。为此,为了迎合石油开采量扩大趋势,要求开采人员在石油开采工作开展过程中应严格遵从“节约、环保”理念,对石油开采中石油废水进行有效处理,继而将悬浮物、乳化油等物质含量降至最低,达到最佳的废水处理效果,满足当前水资源应用需求。以下就是对石油开采作业中废水处理技术的详细阐述,望其能为当前石油开采行业的发展提供有利参考。
1当前石油开采过程所面临的问题
就当前的现状来看,石油开采作业中废水处理难点主要体现在以下几个方面:第一,从聚合物驱采技术应用角度来看,开采作业中会产生大量废水,而废水中含有乳化油、聚合物、活性炭等物质,弱化除油器除油功能,且扩大了废水处理中活性剂、聚合物等保留难度,为此,在废水处理工艺活动开展过程中应提高对此问题的重视程度,对其展开行之有效的处理;第二,从蒸汽驱采稠油技术应用角度来看,开采作业中所产生的废水含有SiO2等污染物,为此,部分油田在开采作业中注重将稠油废水注入锅炉中,达到废水净化目的,但此种废水处理方法呈现出SiO2、硬度等处理效率较低等问题,且耗时长、速度慢,因而应引入新型废水处理工艺;第三,就当前石油开采现状来看,部分油田缺乏技术手段,最终影响到了地表形状与地下水的协调处理,引发地震等灾害,威胁到人们生命安全。因而,在石油开采工艺开展过程中,为了规避废水污染问题的凸显,必须严格把控废水处理环节,优化废水处理技术手段。
2石油开采作业中废水处理技术的具体应用
2.1物理处理技术
在石油开采作业环境下,为了实现对石油废水的有效处理,要求开采人员在实际工作开展过程中应注重做好物理处理工作,即在膜分离方法应用过程中需通过微滤、纳滤方式,处理废水中悬浮物质,将废水中悬浮物质拦截于多孔材料外部,达到高效废水处理效果。同时,在废水处理工作开展过程中,亦可借助油、水密度的差异性,通过静置形式,沉淀悬浮物质,达到重力分离目的。而在过滤器分离作业中,需依据石油开采作业要求,配置过滤器,继而开启过滤器截留、沉降功能,分离废水中颗粒状物质,达到废水处理效果。此外,在石油废水处理工艺活动开展过程中,亦可将废水置入到容器内,借助容器高速旋转功能,对密度不同的物质进行离心分离,提升整体废水处理水平。
2.2化学处理技术
在石油废水处理过程中,为了改善废水处理效果,应首先于废水中添加酸碱类、无机盐类混凝剂,促使废水中物质发生变化,达到分离。其次,在中和分离方法应用过程中,需结合酸性废水PH值1~2,碱性废水PH值11~12的特点,向废水内投入石灰石、电石等,净化废水所含杂质。同时,基于中和分离方法应用的基础上,亦可采用高级氧化方式,即通过H2O2/UV对石油废水进行预处理,继而将废水PH值控制在3,而H2O2投入量为500mg/L,就此达到污染物42.4%的处理效果[1]。此外,在湿式氧化法应用过程中,为了提升整体废水处理效果,需配置封闭反应器,且将作业环境温度控制在150~300℃之间,继而将废水置入到反应器内,通过空气中氧气溶解废水中有机物等杂质,达到最佳的废水处理效果。
2.3生物处理技术
在石油废水处理过程中,生物处理技术的应用亦是非常必要的,为此,要求相关工作人员在实践作业过程中,应注重利用微生物中酶成分,吸收废水中细菌,而由菌细胞所产生的酶分解物质,将通过合成、分解、氧化等作用,转化为微生物自身部分,即CO2、H2O等,达到污染物降解目的。同时,生物处理方法在应用过程中呈现出效率高、处理量大等优势特点,为此,当代石油化工企业在开采作业环节开展过程中应强调对生物处理技术的引进。此外,在废水生物处理作业中,亦需配置生物滤池,且基于“自上而下”理念的导向下,将废水注入到滤料表面,继而吸附废水中杂质,达到废水净化目的[2]。同时,基于废水处理工艺开展的基础上,亦可向废水内输入空气,而后投入活性污泥,处理废水中有机物质等,营造良好的废水排放空间,规避废水等的产生影响生态环境保护。
3结语
综上可知,在石油开采工艺开展过程中将产生大量石油废水,威胁到人们健康,同时破坏生态环境的保护。因而在此基础上,为了将石油废水中污染程度降至最低,要求当代石油化工企业在实践生产作业过程中,应注重引入湿式氧化法、活性污泥法、生物滤池法等石油废水处理方法,吸附废水中杂质,对石油废水进行净化处理,达到标准化石油废水排放状态,且推进石油产业的快速发展。
参考文献:
[1]宋鹏.简述石油开采废水处理技术的现状与展望[J].中国新技术新产品,2012,11(01):199.
篇3
一、化工废水的基本特征
化工生产中产生的化工废水水质成分比较复杂,副产物较多,由于反应原料通常为溶剂类物质或环状结构的化合物,大大增加了废水的处理难度。由于原料反应不完全和生产中使用的大量溶剂介质进入了废水体系,废水中污染物含量高。另外,化工废水中的有毒有害物质较多,如卤素化合物、硝基化合物等。
二、废水处理方法分类
从使用技术、措施原理和作用对象等几个方面上看,化工生产中产生的废水处理方法可以分为物理、化学、生物三类处理法。
1.物理处理法
顾名思义,就是进行废水处理时,使用物理的方法,这样做的主要目的是把废水中存在的不溶性悬浮颗粒物分离去除出去。在使用物理处理法时,可以使用格栅和筛网去除细小悬浮物,还可以用沉淀的方式去除废水中的无机砂粒、比水重的悬浮有机物等,还可以用气浮的方式来分离密度和水接近或者比水小的细微颗粒。
2.化学处理法
化学处理法是一种常见的处理方法。它主要是指对酸碱废水、重金属废水的处理。酸碱废水的处理包括对酸性废水的处理和碱性废水的处理。其中,酸性废水处理包括投药中和法、天然水体以及土壤的碱度中和法等几种方法。碱性废水处理包括投酸中和法、酸性废水以及废气中和法。
3.生物处理法
生物处理法应用比较广泛,它的原理是利用微生物把有机物进行氧化、分解,使其成为稳定无机物的原理。生物处理法具体包括好氧生物、厌氧生物、自然生物处理法三种形式。
三、化工废水的处理技术
1.膜分离法
膜分离法在废水处理过程中的具有一定的优势,用这种方法处理时不引入其他杂质,能够实现大分子和小分子物质的分离,因此,在大分子原料回收过程中常常被使用。目前,膜分离法常用的有微滤、纳滤、超滤和反渗透等技术。然而,膜造价高、寿命短、易受污染和结垢堵塞,所以该技术工程在应用推广时有难度。相信随着膜生产技术的发展,膜技术将应用的越来越广泛。
2.电催化氧化法
作为处理有毒难生物降解污染物的新型有效技术,电催化高级氧化法因其具有处理效率高、操作简便、与环境兼容等优点,引起了研究者的注意。其工作原理是在常温常压下,通过有催化活性的电极反应,直接或间接产生羟基自由基,从而使难生物降解的有机物转化为可生物降解的有机物,或使难生物降解的有机物“燃烧”而生成二氧化碳和水。虽然该方法优势明显,但受电极材料限制,该工艺降解有机物时能耗高,很难实现工业化。
3.臭氧氧化法
作为强氧化剂的臭氧能与废水中大多数有机物、微生物迅速产生化学反应,除去废水中的酚、氰等污染物,同时还能起到脱色、除臭、杀菌的作用。而且,臭氧在水中很快就分解为氧,不会造成二次污染,操作起来也十分方便。这种方法的确点就是投资高、电耗大、处理成本高。如果操作不当,还会对周围生物造成危害。因此,这种方法还仅仅在废水的深度处理方面应用。
4.磁分离技术
废水中经常会存在非磁性或弱磁性的颗粒,近年来发展的磁分离技术就可以派上用场。磁分离技术主要有直接磁分离法、间接磁分离法和微生物―磁分离法。目前研究的磁性化技术,主要包括磁性团聚技术、铁盐共沉技术、铁粉法、铁氧体法等,不过,磁分离技术目前还处在实验室研究阶段,工程实践中未能广泛应用。
5.铁炭微电解处理技术
铁炭微电解法又称内电解法、铁屑过滤法,它利用Fe/C原电池反应原理对废水进行处理。这种处理技术是电化学的氧化还原、电化学电对对絮体的电富集作用、以及电化学反应产物的凝聚、新生絮体的吸附和床层过滤等作用的综合效应,其中主要是氧化还原和电附集及凝聚作用。
该技术优点颇多,如适用范围广、处理效果好、使用寿命长、成本低廉以及操作维护方便等,而且该技术使用废铁屑做为原料,也不消耗电力资源。目前,该技术已经广泛应用于印染、制药、重金属、石油化工等废水处理中,均取得了良好的效果。
6.固定化微生物技术
该技术是生物工程领域中的新技术,从上世纪80年代起,这项技术开始应用于处理有毒难降解的工业废水,取得了显著的效果。
与常规生物方法处理中出现的难降解有机废水等现象,固定化微生物技术利用褐藻酸钙等天然凝胶及聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等高分子材料作为载体,有目的地筛选一些特殊的优势菌种,将其固定在载体上。该技术将细胞固定后,提高了反应器内微生物数量,从而提高了处理效率,同时可使反应器小型化,易于固液分离,是很有潜力的技术。该技术在废水处理中的应用取得了相当大的进展,今后,进一步开发新型性能优良的固定化载体,使这项技术尽快实现实用化和工业化。
7.废水循环利用
该方法是将高浓度的焦化废水脱酚,净化除去固体沉淀和轻质焦油后,送往焦炉熄焦,实现酚水闭路循环。通过这种方式,减少了排污,降低了运行等费用。
四、结语
随着化工行业的发展,企业产生的废水量日益增多,废水的成分也越来越复杂。将这些废水处理好,既保护了环境,同时也有益于化工行业健康的发展。这就要求处理工艺的设计者,不能从简单地套用别人的工艺和设备,而是应该根据自身情况,有针对性地设计实施切实有效的处理方案,对症下药,对号入座。
目前,我国对化工废水处理工艺的研究取得了一定的进展,有些技术处在试验阶段,试验成功后,即将其运用到实际的工作中。但是,我们不能满足于现状,相关人员应当意识到,我们的废水处理技术仍然存在诸多问题,应当不断钻研技术,把我国化工生产中的废水处理技术提高到一个新层次、新高度。
参考文献:
[1]毛悌和 化工废水处理技术[M]. 北京:化学工业出版社,2000.
[2]杨元林,周云巍高浓度焦化废水处理工艺探讨[J]. 机械管理开发,2001,(4):23-25.
[3]赵苏,杨合,孙晓巍 高级氧化技术机理及在水处理中的应用进展[J]. 能源环境保护,2004,(03) :106-107.
篇4
关键词:印染废水
Abstract: the paper system technology and progress of the printing and dyeing wastewater at home and abroad, especially the new technology in recent years is introduced, and probes into the developing trend of printing and dyeing wastewater treatment technology, combined with the advantages and disadvantages and practicability, economy, the authors put forward their own views and the prospect of printing and dyeing wastewater treatment.
Keywords: printing and dyeing wastewater
中图分类号:X791文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
引言:印染废水组分复杂,常含有多种染料,色度深、毒性强、难降解,PH波动大、而且浓度高,废水量大,是难处理的工业废水之一。由于化学纤维织物的发展,,使难生化降解有机物大量进入印染废水,色度的去除是印染废水处理的一大难题,旧的生化法在脱色方面一直不能令人满意。传统的生物处理工艺已受到严重挑战。
如何选择适宜的废水处理工艺,做到运行成本既合理,污染物去除效果又好,是工程设计中的关键。为了对印染废水处理工艺有更深入的了解,文章简要介绍印染废水的几种典型的传统处理方式,以及新型印染废水处理工艺技术,并就其优缺点进行评析和展望。
一、传统印染废水处理工艺:
1 物理处理法:吸附法和混凝法
吸附法可通过吸附剂去除水中的色、臭、重金属离子和有机物。但该方法不大适用于分散染料的去除。
混凝沉淀法是对于成分复杂的染料废水,先经均化沉淀,加入适量的酸或碱中和后,再加混凝剂絮凝沉淀。传统混凝法对疏水性染料脱色效率很高。缺点是需随着水质变化改变投料条件,对亲水性染料的脱色效果差,COD去除率低。
2 化学处理法:化学氧化法、焚烧法
化学氧化法是通过强氧化剂的氧化作用,破坏发色基团或染料分子结构,达到脱色和去除COD的目的。
焚烧法是在高温下,利用空气深度氧化处理极高浓度有机物废水的最有效手段,是最易实现工业化的方法。目前,国内焚烧处理存在的主要问题是:热回收率低,不少焚烧装置因运转费用高而不能运行。国外先进的焚烧系统都配备废热回收和废气污染控制装置,有利于降低能耗和消除二次污染。
3 生物处理法
废水生化处理是利用微生物的代谢作用分解废水中有机物的处理方法。生化法操作简单, 运行费用低, 无二次污染的优点, 在印染废水的处理中得到了广泛的应用。生化法包括好氧法和厌氧法。
二、新型印染废水处理工艺:
1 膜过滤法
国内用醋酸纤维素纳滤膜处理染料厂的高盐度、高色度废水, 色度去除率几乎达100%, COD 去除率在95% 以上。【4】膜分离技术处理效果明显, 是一种极有前途的物理处理新技术。但其投资和运行费用高, 易发生堵塞, 需要高水平的预处理和定期的化学清洗, 还存在浓缩物的处理问题。【3】
2 高能物理处理法
水分子在高能束轰击作用下能发生激发和电离, 生成离子, 激发电子、次级电子, 这些高活性粒子可使有害物质得到降解。该技术的特点是有机物的去除率高, 设备占地面积小, 操作简便; 但因其产生高能粒子的装置昂贵, 技术要求高, 能耗较大, 要真正投入应用还有大量的问题需要解决。
3 化学处理法
3.1 光催化氧化法:利用某些物质在紫外光的作用下产生自由基, 氧化染料分子从而实现脱色。目前存在的主要问题是染料体系的复杂性和测试方法的局限性。其次, 是由于催化剂悬浮于水体中, 加大了清理难度, 增加对环境的二次污染。
3.2 超声波氧化法:基于超声波能在液体中产生局部高温、高压、高剪切力, 诱使水分子及染料分子裂解产生自由基, 引发各种反应并促进絮凝的一种技术。该技术可与化学氧化、电解氧化、光催化氧化等联用, 对一些难降解有机物有显著的降解效果,去除率高且反应速度快。
4. 生物法
4.1 好氧生物处理法【5】
4.1.1加压生物氧化法: 采用密闭塔式容器, 根据亨利分压定律, 以简单的“加压”手段突破了有机废水生物处理的供氧问题, 增大了活性微生物量, 提高了微生物活性。为生物法处理印染废水, 特别是处理浓度高和难生物降解的印染废水创出了一条新路。
4.1.2 膜生物反应器处理法: 它将水力停留时间与污泥停留时间相分离,延长了泥龄,污泥质量浓度可以得到提高,从而提高了生物系统对难降解有机物的处理能力。它具有出水稳定、水质好等优点, 但膜污染、成本高的问题阻碍了它的大量推广。
4.1.3 添加优势菌种法: 通过添加优势复合菌, 经长期驯化形成稳定的含菌泥体系, 菌泥的形成不但可使降解效率大大提高, 而且可使反应时间大大缩短, 因而大幅度降低了废水处理工程的投资和运行成本。利用高效菌作为添加剂或种源接种处理印染废水是当今环保领域中新兴的生物技术。
4.2 厌氧生物处理法: 厌氧生物处理较好氧生物处理在印染废水处理上, 有应用范围广、能耗低、有机负荷高、剩余污泥少的优势。但是, 单一的厌氧处理运行周期比较长, 而且往往很难达到排放标准。因此,厌氧生物处理应用较多的主要是其复合或改进工艺。
4.3 好氧-厌氧处理法: 通过厌氧处理以提高印染废水的可生化性, 使出水水质稳定, 减少了负荷冲击, 以利于后续的好氧处理。当有机物通过厌氧反应, 降解成有机酸或小分子的溶解性物质后, 再通过好氧处理予以彻底降解。
厌氧-好氧法处理难生化降解的印染废水具有除污染效率高、运行稳定和较强的耐冲击负荷能力等特点。但是又存在着以下自身无法解决的问题:活性污泥沉降性、生化反应速率和剩余污泥的处理费用较高;随着印染废水的可生化性变差,单一运用生物处理法不能满足实际要求。
小结:
比较上述各种印染废水处理技术, 物理和化学法总体上处理成本高, 其中吸附法和膜分离技术适合作为深度处理技术, 化学氧化法处理效率高、二次污染较少。比较有效的处理工艺是通过物化处理减少印染废水的生物毒性, 提高可生化性, 再采用运行成本较低的生化法进一步处理。且单一处理工艺均很难达到要求, 需对不同处理工艺进行优化组合。因此, 系统开发不同工艺的有效组合, 研究高效、经济、节能的印染废水处理反应器将是印染废水处理工艺研究的主要内容和发展方向。
参考文献
[1] 明银安,陆晓华. 印染废水处理技术进展. 工业安全与环保 2003,29,8:16~17.
[2] 赵平,罗智明,梁羽峰,宏凤英,吴晋波. 印染废水的传统处理方式评析. 广东化工.2011,8,38,220:114~115
[3] 景晓辉,尤克非,丁欣宇,蔡再生. 印染废水处理技术的研究与进展. 南通大学学报( 自然科学版). 2005.3.4:18~19
篇5
关键词:煤化工废水处理问题煤化工废水处理对策
中图分类号: X703 文献标识码: A 文章编号:
引言
当今我国的重要能源仍旧以煤炭为主。目前煤气化龙头产业不断发展,一些最前沿的技术被应用其中,生产成品油、乙烯、二甲醚、天然气甲醇等化工产品。然而我国是水资源短缺的国家,且水资源与煤炭资源的分布呈现逆向关系,全国大力兴建煤化工企业的同时,不得不看到我国日益严峻的水资源匮乏和严重污染情况。这一情况制约了我国煤化工企业的发展。而煤化工产生的废水经过处理可以重新被利用起来,补充水资源的缺失,因此,分析煤化工废水的处理方法提出有效对策具有重大的意义
1煤化工废水的成分与处理中存在的问题
1.1煤化工废水的成分与特点
源自煤化工企业生产产生的煤化工废水,其成分含有大量的芳香烃类、类烷烃类以及含有氮、氨、硫、氰等杂环化合物的有害物质。可见煤化工废水的组成并不简单,据不完全资料统计煤化工废水中的污染物质高达300余种。对如此复杂的煤化工废水的处理成为了我国煤化工企业发展的最大制约。依据煤化工废水中含盐量高低将其分成两类:1)有机废水:主要污染物是有机物的废水。容易造成水质富营养化,含盐量低、含COD量高;2)含盐废水:这里并不是指一般的含盐份的废水,而是在工业生产的过程中高盐度的废水。显著特点就是含盐量极高,比如除盐水系统的废水、煤气的洗涤废水、生产回用系统排水等。不同的煤化工企业其形成的煤化工废水成分也不同,故而应根据不同企业煤化工废水中污染物的种类采取合适的煤化工废水处理工艺流程。
1.2煤化工废水处理存在的问题
1.2.1 经济方面的问题
一般说来,煤化工企业的自己投入巨大,在煤化工废水处理方面也需投入很多的资金。按照相关估算,投资超过百亿元并运用水煤浆工艺的煤化工企业来说,测算用于处理废水的平均费用约6亿元。这部分资金占到了企业环保投资总额的一半甚至以上。另外运用鲁奇工艺的企业废水处理的资金投入也占到了环保投资的三分之二。含盐废水的处理成本常常是有机废水处理投资成本的好几倍,经济方面的压力非同一般。
1.2.2 废水处理方面的问题
煤化工废水处理目前方法也不少,主要是按照其含有物质来选择的。设计处理方案之前都需要分析煤化工废水的成分,以达到最佳处理效果。目前方法有:物理处理法,化学处理法,生物处理法。生化法对苯酚类及苯类物质去除有用,但对一些难降解有机物处理效果很差。生化法如今还出现了新的方法,例如PACT和固定床生物膜反应器等方法,加以改进。现今,最常见的预处理方法是隔油法,隔油法虽然能很好的解决油类物质过多的问题,可处理的效果十分有限,也很难回收再利用。近几年来,涌现的新技术方法应用于处理煤化工废水工艺中,但由于煤化工企业废水中多环和杂环物质的复杂性,可谓是利弊各半,有的能够有效吸附,却极其容易产生二次污染,有的废水处理方法虽然能有效降解污染物却在实际运行之中产生高额费用,所以现在仍旧是采用多种方法结合共同处理的办法。
2、当前处理煤化工废水主要对策
2.1利用A/O法处理煤化工废水
A/O法是缺氧/好氧工艺活厌氧/好氧工艺的简称,是常规好养活性污泥法处理系统前,增加一段缺氧生物处理过程或者厌氧生物处理过程。该工艺运行管理和成本小,已经成为煤化工废水的主选工艺。这一工艺能够有效除掉煤化工废水中的主要污染物,例如在原废水水质COD<4000mg/L,BOD<1000mg/L和氨氮含量小于4500mg/L时,最后出水COD可稳定于75mg/L,BOD的含量可言稳定在18mg/L,氨氮含量在10mg/L左右,达到了废水排放的一级标准。该方法与BAF曝气生物滤池法结合,能够让煤化工废水处理达到理想的效果,一般的企业都选用这一方法。
2.2运用固定化生物新工艺
作为新型工艺的固定化生物工艺慢慢发展起来,它能够选择性的固定优势菌,还可以选择性地降解废水中难降解的有机物。优势菌种有很高的降解效率,比普通活性污泥高2倍以上。
2.3加强对废水的深度处理工艺研究
固守传统方法没有作用且不稳定的前提下,必须要加大对煤化工废水的深度处理。更要在煤化工废水处理新型工艺上下苦工来研究。目前最新的处理工艺发展趋势有如下方向:
1)混凝沉淀
混凝沉淀法在生产过程里加入混凝剂来调节和强化沉淀,平衡PH,让废水内的悬浮物在混凝剂作用下重力下沉,达到固体和液体的分离。通常加入的混凝剂有:铁盐、聚铝等。
2)吸附法
因为固体表面存在吸附水中溶质及胶质的能力,当废水通过比表面积很大的固体颗粒时,水里面的污染物会被吸附剂吸附到固体颗粒上,从而去除污染物。经过驯化的优势菌种对喹啉、异喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2—5倍且优势菌种的降解效率较高经其处理8h可将喹啉、异喹啉、吡啶降解90%以上。
3)高级氧化工艺技术
煤化工废水中的有机物众多,其中酚类、多环芳烃、含氮有机物等难降解的有机物占多数,它们的存在影响了后续生化处理的效果。 高级氧化技术是在废水中产生大量的自由基HO,自由基能够无选择性地将废水中的有机污染物降解为二氧化碳和水。高级氧化技术可以分为均相催化氧化法、光催化氧化法、多相湿式催化氧化法以及其他催化氧化。
3结论
煤化工废水处理每一个阶段都会有先进的科学工艺,而一种单一的处理工艺不能够完全达到处理的最终理想效果,这一领域需要跟多的深度研究来填补,急需突破。技术趋于成熟合理的处理工艺流程成为未来煤化工废水处理的主导,企业更加需要稳定高效、运行灵活、构架合理、成本低廉的工艺技术。虽然部分企业仍旧对煤化工废水的检测和处理存在欠缺,可他们正不断提升企业煤化工废水处理工艺技术来彻底解决污染问题。充分回收利用废水资源,才给企业创造更好的效益。
参考文献:
[1]丁士兵.煤化工废水治理技术探讨[D].2008年全国石油石化企业节能减排技术交流会论文集,2008.
篇6
关键词 放射性;废水;处理技术
中图分类号X7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)111-0118-02
0引言
放射性污水对自然环境及人类健康产生巨大影响。该种废水的排放会对水、土壤等造成污染,并通过各种途进入到人类体内,对人类健康造成危害。因此,目前各国均在加强对放射性废水的科学处理,努力将其污染降至最低程度。
1 放射性废水处理相关技术
1.1离子交换法
离子交换法指的是将放射性离子(存在于废水中)与可交换离子(存在于离子交换剂中)进行有效交换,通过废水中的放射性离子转移离子交换剂来实现废水净化。存在于废水中的放射性核素均表现为阳离子、阴离子形式,阳离子为主要存在形式。同时,存在于水中的放射性核素是微量的,很适合进行离子交换,所以在不受非放射性离子干扰的基础上对废水中放射性离子进行离子交换处理,可保持其有稳定、有效地进行长时间工作。但该方法的应用也具有一定局限性,其制约因素主要以下2种:1)放射性离子。应用该种方法对竞争离子含量高的废水进行处理时,需先应用二级离子交换柱将废水中的常量竞争离子除去,或需要将相应的电渗析设备附加于离子交换柱前。2)离子交换剂。有机、无机离子交换剂是现阶段应用较为广泛的离子交换剂。离子交换剂应用于放射性废水处理中的特点主要表现为,在离子交换达到相应的饱和程度后,对其进行熔化、凝固等处理,使放射性废物的最终处理更为方便。但是,离子交换剂自身的缺陷是其的再生和处置都存在一定难度。
1.2絮凝沉淀法
絮凝沉淀法指的是利用絮凝剂,促进存在于废水中的相关放射性核素发生共沉淀,促进放射性最终处理。存在于废水中的氢氧化物、磷酸盐、碳酸盐等化合物多数均表现为不溶性。因此,利用化学方式对其进行处理,从废水中将其去除,则存在于废水中的相应放射性核素便会更易于发生转移,同时浓集于体积较小的污泥,进而实现有效降低体积较大废水中的放射性物质含量,最终实现废水处理的最终目标。该种方法应用于放射性废水处理存在2个制约因素:1)絮凝剂。铝盐、石灰、铁盐、磷酸盐等为现阶段应用较为普遍的絮凝剂。随着技术的发展,絮凝剂也在不该改进和完善。在相关研究中,应用不溶性沉淀粉黄原酸酯对存在一定金属含量的放射性废水进行处理,取得较为理想的处理效果。在废水处理过程中,也可添加适量的活性二氧化硅、粘土、高分子电解质等助凝剂,以打到促进凝结的效果;2)污泥后续处理。在废水处理过程中所产生的污泥需要进行相关处理。处理方式主要为对其进行浓缩、脱水、固化等。如污泥后续处理不但将会对自然环境及人类健康造成二次污染。目前,在废水处理过程中,对产生的污泥主要应用蒸发、融化、重力沉淀、离心和冻结、过滤等方法对其进行后续处理。
1.3吸附法
吸附法指的是通过利用吸附剂(多孔性固体)对存在于废水中的单种、数种核素进行吸附,使废水中的相应核素吸附于吸附剂表面,从而实现净化废水的目的。该种方法的应用效果主要取决于吸附剂。沸石、活性炭、膨润土、高岭土、黏土等为目前应用最为普遍的吸附剂。其中,沸石是具有竞争力的吸附剂。因为沸石安全易得且价格低廉。有关研究结果表明,与蒸发浓缩法相比,应用沸石作为吸附剂对放射性废水进行处理,其可节省超过80%的费用。同时,与别的吸附剂相比,沸石的吸附能力及净化效果均具有较为明显的优势。相关研究表明,沸石的净化能力是别种吸附剂净化能力的10倍,同时它还兼有过滤剂、离子交换剂的作用。凭借这些特点,沸石成为目前放射性废水处理中最受欢迎的吸附剂,被广泛应用于放射性废水污染处理技术中。
1.4蒸发浓缩法
蒸发浓缩法指的是应用专用蒸发装置,结合相应的加热蒸汽对水进行加热,使水发生汽化作用,蒸发排出。在这个过程中,存在于水中的放射性核素未被汽化,因此在水中留下,将滞留的放射进行性核素浓缩,并做相应处理,最终实现废水的净化。在放射性核素中,除碘、氚等元素外,大部分元素均无挥发性,因此,应用蒸发浓缩法对放射性废水进行处理具有较高的去污系数,去污系数高达104-106。同时,该种方法具有较为广泛的应用范围,适用于各种低、中、高废水。且其应用也较为灵活,既可与其它方法联合使用,也可单独使用。新型高效蒸发器包括蒸薄膜蒸发器、汽压缩式蒸发器、真空蒸发器等。新型蒸发器的研发和利用有效提高了新型蒸发器,降低了废水处理成本,有效促进蒸发浓缩法的改进和完善,提高放射性废水污染处理效率和质量。
1.5生物处理法
生物处理法指的是通过对特性菌属的引入或驯化,促进存在于污泥中的微生物群体形成酶系统,然后通过同化作用来实现对废水进行处理。该种方式适用于浓度低、成分复杂、有机污染严重的放射性废水。生物处理法主要包含微生物法和植物修复法两种。菌属的选择是制约该种方式应用效果的主要因素。国外相关研究发现,名为Geobacter sulfurreducens的细菌可有效将溶解于水中的铀元素去除。同时,该种细菌还可有效还原金属离子,降低金属溶解度,使金属物质以固体形式在水中沉淀,所以在生物处理方法可利用该种细菌对废水中存在的放射性金属进行处理。同时,在废水处理相关技术中,微生物菌体还可作为生物处理剂来应用。其应用具有高效率、低成本、少耗能等诸多特点,且无二次污染物,可有效降低放射性废物含量,为后期地质处置的进行创造有利条件。
1.6膜分离法
膜分离法指的是应用具有选择性的透过薄膜,同时结合温度差、压力差、电位差等动力,实现对存在于放射性废水的混合物进行分离。在废水处理技术中,膜分离法是一种刚刚研发出来的新型技术。该种技术具有设备简单、操作方便、出水水质好、适应性广泛等诸多特点。膜分离技术是制约该种方法应用效果的主要因素。超滤(uF)、纳滤(NFI)、微滤(MF)、膜蒸馏(MD)等技术是目前应用较为普遍的膜分离技术。膜分离法的应用对原水水质具有较高要求,在应用过程中往往需要对水进行相应的预处理。通常情况下,该种方法很少单独使用,其常于离子交换、絮凝沉淀、吸附等方法结合使用。
2结论
核科学技术的应用是一把双刃剑,它在给国家社会经济发展带来巨大经济利益的同时,也对社会自然环境、人类健康等带来严重性影响。因此,须不断对放射性废水处理技术进行深入研究,不断研发和改进相关技术,提高废水处理效率和质量。
参考文献
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[论文摘要]染色废水属于典型的难生化降解废水,如何低成本、高效率的对其处理,且保证出水的稳定达标,一直是许多环境保护工作者的研究目标。本文首先对国内外染色废水处理的技术和研究方向进行了综合概述,并对各类工艺进行了比较分析,归纳出一般染色废水的主要处理工艺技术路线。
一、研究背景和意义
纺织工业是我国的传统支柱工业之一,也是出口创汇较多的行业之一,目前我国占有15%左右的国际市场份额,是世界上最大的纺织品出口国。经过多年建设,纺织工业基本成为一个门类较齐全、布局较合理、原料和设备基本立足于国内、生产技术达到一定水平的工业部门。产业综合发展能力不断增强,已形成棉、毛、丝、麻、化纤、服装、纺织机械等行业较为完整的系列体系。
纺织工业按加工的原料、产品的品种和产品的加工用途等不同,主要分为上游、中游、下游三类产业,纺织工业的上游产业主要指各类纤维生产和加工,如天然纤维的棉花、羊毛和各类化学纤维等生产领域;中游产业指纺纱、织布、染色等生产领域;下游产业主要指服装加工等生产领域。
染色行业作为纺织工业中的中游行业,在纺织工业中起到承上启下的作用,即将各类纤维加工制造的坯布,通过染色和印花工艺生产出各类带色彩和图案的织物。在染色业中,棉纺染色业是最大的行业。染色行业作为湿法加工行业,其生产过程中用水量较大,据不完全统计。我国染色废水排放量约为每天300万~400万立方米,染色厂每加工100米织物,产生废水量3~5立方米。而且,染色废水成份复杂,含有的多种有机染料难降解,色度深,对环境造成非常严重的威胁。
随着工业化的不断深入,全球性的环境污染日益破坏着地球生物圈几亿年来形成的生态平衡,并对人类自身的生存环境存在威胁。由于逐渐加重的环境压力,世界各国纷纷制定严格的环保法律、法规和各项有力的措施,我国作为世界大国,对环境保护也越来越重视,并向国际社会全球性环境保护公约作出了自己的承诺。
二、废水处理方法分类
根据使用技术措施的作用原理和去除对象,废水处理法可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。具体如下:
1.废水的物理处理法
利用物理作用进行废水处理,主要目的是分离去除废水中不溶性的悬浮颗粒物。主要工艺有:
(1)格栅和筛网格栅是一组平行金属栅条制成的有一定间隔的框架。把它竖直或倾斜放置在废水渠道上,用来去除废水里粗大的悬浮物和漂浮物,以免后面装置堵塞。筛网是穿孔滤板或金属网制成的过滤设备,用以去除较细小的悬浮物。
(2)沉淀法利用重力作用,使废水中比水重的固体物质下沉,与废水分离。主要用于(a)在尘砂池中除去无机砂粒(b)在初见沉淀中去除比水重的悬浮状有机物(c)在二次沉淀中去除生物处理出水中的生物污泥(d)在混凝工艺以后去除混凝形成的絮状物(e)在污泥浓缩池中分离污泥中的水分,浓缩污泥。此法简单易行而且效果好。
(3)气浮法在废水中通入空气,产生细小气泡,附着在细微颗粒污染物上,形成密度小于水的浮体,上浮到水面。主要用来分离密度与水接近或比水小,靠重力无法沉淀的细微颗粒污染物。
(4)离心分离利用离心作用,使质量不同的悬浮物和水体分离。分离设备有施流分离器和离心机。
2.废水的化学处理法
(1)酸性废水的中和处理
酸性废水处理可以用投药中和法、天然水体及土壤碱度中和法、碱性废水和废渣中和法等。药剂有石灰乳、苛性钠、石灰石、大理石、白云石等。他的优点是:可处理任何浓度、任何性质的酸性废水。废水中允许有较多的悬浮物,对水质水量的波动适用性强,中和剂利用率高,过程容易调节。缺点:劳动条件差、设备多、投资大、泥渣多且脱水难。天然水体及土壤碱度中和法采用时要慎重,应从长远利益出发,允许排入水体的酸性废水量应根据水体或土体的中和能力来确定。
(2)碱性废水和废渣中和法
投酸中和法可用药剂:硫酸、盐酸、及压缩二氧化碳(用二氧化碳做中和剂,由于PH值低于6,因此不需要PH值控制装置)酸性废水及废气中和法如烟道气中有高达24%的二氧化碳,可用来中和碱性废水。其优点可把废水处理与烟道气除尘结合起来,缺点是处理后的废水中硫化物、色度和耗氧量均有显著增加。清洗由污泥消化获得的沼气(含25%—35%的二氧化碳气体)的水也可用于中和碱废水。
3.生物处理法
利用微生物可以把有机物氧化分解为稳定的无机物的这一功能,经常采用一定人工措施大量繁殖微生物。
(1)好氧生物处理法
应用好氧微生物,在有氧环境下,把废水中的有机物分解成二氧化碳和水的方法,主要处理工艺有:活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等,这种方法处理效率高,应用面广。
(2)厌氧生物处理法
应用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物,最后生成二氧化碳、甲烷等物质的方法。主要用于有机污泥、高浓度有机工业废水的处理。如啤酒厂、屠宰厂。
(3)自然生物处理法
应用在自然条件下生长,繁殖的微生物处理废水的方法。工艺简单,建设费用和运行成本都比较低,但其净化功能受自然条件的限制,处理技术有稳定塘和土地处理法。
三、染色污水处理系统的工艺设计
在染色污水处理系统的工艺设计中往往遇到以下问题:(1)工程设计人员大都是仅仅了解废水水质的情况下,根据自己的工程经验和直觉进行设计,这样往往造成工程缺陷,使建成的处理系统处理废水不能达标排放;(2)在有些设计中,因为对出水的达标要求严格,使设计出的工艺建设费用和运行费用偏高;(3)在许多现有的处理系统中,由于所要处理的水质发生改变,原有工艺不能针对目前的水质进行有效的处理。以上的这些都涉及到污水处理系统的优化改造和优化管理运行问题。
如何优化污水处理工艺,降低污水处理成本,提高污水处理效果,对于污水处理有着极其重要的意义。必须指出的是,染色废水处理系统的优化改造是一个非常错综复杂的问题,从目的上它不仅要基于污水水质分析,按照技术和经济的要求,在条件允许的范围内,利用各种方法,找出最佳的设计工艺方案,并在设计工况条件下,找出最佳的设施组合和最佳工艺参数,而且还要在污水的成份和水量一定幅度变动的情况下,找出相应的优化运行措施和最少运行成本。而在各染色废水水质各异、水量大小不一的实际工况下,要求得到一个能严格意义上普遍性的染色废水优化处理系统是不可能的,某一污水处理系统可能对某企业的废水处理是最优,但它对其他的染色厂可能就并不能做到最优,因此本论文对染色废水处理系统优化研究只是为提出一个系统优化改造和优化运行的概念和思路,并不是要提出一个能对所有染色废水有最优处理效果的处理系统。
四、系统工艺改造的总体思路
污水处理厂废水的水质为含有一定量难生物降解物质和颜色的有机废水,各染色子行业排放的废水所含污染物质不同,其相应的治理工艺流程也不同。对染色废水处理,工程上一般用物化法和生化法或两种方法相结合的处理方法。物化处理有见效快、水力停留时间短的优势,但其处理费用高、污泥产量大、污泥处理困难、存在二次污染的隐患。虽然臭氧氧化、活性碳吸附、电解等方法有较好的脱色效果,但它们较高的运行费用却使厂家无法承受。但前述的几种方法都具有稳定性好的特点。生物处理因具有处理成本较低,并能大幅度去处有机污染物和一定色度的特性使得染色废水治理采用生物治理作为主要治理单元己成为共识。但结合园区污水处理厂目前的运行现状及操作工人素质,为确保污水处理厂处理出水的稳定达标排放,因此改造扩建工艺的设计思想以强化物化处理的原则,以生物处理工艺为重心,尽量提高强化生物处理的作用。鉴于污水处理厂接受的染色废水综合性废水,是典型的难生化降解的有机废水,水质性质有其特殊性,而且各有关企业生产废水排放的水质水量的不稳定性,以及污水处理厂的运行成本及运行负荷。因此必须要有针对性的废水处理工艺,才能达到较好的处理效果。在选择处理工艺前,应在分析废水水质及其组成及对废水所要求的处理程度的基础上,确定各单元处理方法和改造工艺流程,以验证改造工艺的有效性。
五、结论
印染生产废水可生化性差,原污水处理系统又存在着设计、施工不尽合理,管理水平落后等缺陷,从而造成了处理出水污染指标达不到排放标准,运行成本高等后果。染色废水处理系统的优化改造本身就是一个非常错综复杂的问题,而作为集中式染色废水处理厂的优化就更加困难了。从目的上它不仅要在污水水质分析的基础上,按照技术和经济的要求,在条件允许的范围内,利用各种方法,找出最佳的设计工艺方案。并在设计工况条件下,找出最佳的设施组合和最佳工艺参数,而且,还要在污水的成份和水量大幅度变动的情况下,找出相应的优化运行措施和最少的运行成本。但由于客观条件的诸多限制,并且各种印染废水水质各异,水量大小不一的设计情况下,要求得到一个能严格意义上普遍性的染色废水优化方法十分困难,某一污水处理系统可能对某一区域内的废水处理是最优的,但它对其他的企业可能就并不能做到最优。因此,在加强技术创新和知识创新的同时也要为保护我们仅有的水资源提高人类意识,转变观念,为创造一个更好的环境多做努力。
[参考文献]
篇8
关键词:电厂;废水处理;技术;应用
1 电厂废水所具有的特殊性质
一般来说,电厂废水所涉及到的种类有运行过程中所产生的冷却用水、含有酸碱物质的废水、清晰发电设施所带来的废水、冲洗煤尘的废水、冷却塔所产生的废水及反渗透导致的高浓度废水等。因此,不仅体现为包含种类较多的特性,而且废水中所含有的污染物的含量、类别也大为不同,是一种十分复杂的工业废水。设备冷却水的水质只受到热污染,并没有其它有害污染物质,经冷却处理后,就可回收重复利用。发电用水基本上包括:设备间接冷却水、设备直接冷却水和其它用水。随之而产生的废水也有间接冷却废水、直接冷却废水、生产技术和其它废水等。其中,生产技术废水主要产生于洗涤水和冲渣废水,这种废水的特点为水量大、悬浮物含量高,含有污染物质危害性强,所以煤场排水废水是发电厂的代表性废水,主要污染物有悬浮物(ss)、石油类、挥发酚、氰化物、CODcr和无机盐、锌离子等。
2 常用废水处理技术解析
废水处理的基本方法,就是采用各种技术和手段,将废水中所含的污染物质分离去除、回收利用,或将其转化为无害物质,使水得到净化。现代废水处理技术,按原理可以分为如下几种:一是物理处理法,利用物理作用分离废水中呈现悬浮状态的固体污染物质,具体方法有筛滤法、沉淀法、气浮法、过滤、反渗透;二是化学处理法,利用化学反应的作用,分离回收废水中处于各种形态的污染物质(包括悬浮的、溶解的、胶体的等),主要方法有中和、混凝、电解、氧化还原、萃取、吸附、电渗析;三是采用生物方法进行分解处理,这也即采用合适类型的微生物,借助微生物自身的生理代谢作用,而将废水中所具有的有害成分加以分解,最终将废水中呈现为胶体状的有机成分通过生物作用而降解为普通物质,这种方法有根据有养生物与厌氧生物划分为两种类型。
以上的三种方法,以化学处理法最为常见,这种方法又具体包含四大具体技术方式。首先是通过氧化方法进行有机成分的还原。这种方法是将能够与废水中产生化学反应的有机成分投掷到水中,通过在水中的不断溶解能够确保其同废水中的有毒有害物质产生化学反应,从而最终将这些有毒有害物质转化为不具有毒性的物质。具体到氧化法自身而言,其又可分为单一氧化法与还原氧化法两种类型。单一氧化法主要是在对废水中的硫化物、醛类物质、油类物质等的转化中应用,能够起到充分的杀菌、除臭的功能。还原氧化法则主要是针对废水中所含有的诸多重金属离子,如对铜、锌、汞等加以还原处理。其次是凝聚方法。这种方法也就是向废水中添加凝聚剂,从而使得在废水中漂浮的小颗粒聚集到一起形成较大的颗粒,最终在水中沉淀下来,从而与水产生分离的效果。采用这种方法,可以很好的降低废水的浑浊颜色,也能够降低重金属离子的含有量。第三是采用酸碱中和的方式。这是依据酸碱中和反应的特性,在酸性的废水中加入能够与其发生反应的碱性物质,而在碱性废水中添加可以与其发生反应的酸性物质,两者产生中和反应之后,就可以将废水进行较为彻底的净化处理。最后是采用电化学的方式。所谓的电化学方式,是指将废水与外部的电路进行连接,形成一个封闭的回路,从而借助电能与化学能之间有效转化的方式,促使废水产生一系列的化学反应。这种方法由于其具有功能强、投入少、设备利用率高的特性,已经逐步得到人们的广泛采用。
3 电厂废水处理实践解析
3.1 电厂废水处理的单元设计
一是调节池。预曝气调节池1座,调节池有效容积为200m3,HRT为8h,为防止原水厌氧腐化,池内设有穿孔曝气管,间歇曝气。这一方面可以降解部分有机物,另一方面起到使水质均匀的作用。二是水解酸化池。水解酸化池的HRT为3.8h。设计流量为25m3/h。有效容积为95m。池内上升流速为1.2m/h,池的有效高度为3.56m。考虑布水区高度和池内超高,池的实际水深为4.0m。水解酸化池的有效尺寸为7m×4m×4m。水解酸化池内设置弹性生物组合填料,填料高度3.0m。底部采用穿孔管均匀布水的方式进水,孔口流速6.0m/s。三是曝气生物滤池(BAF)。曝气生物滤池由配水区、布水系统、承托层、曝气系统、滤料区、出水区、反冲洗系统组成,采用上行流进水的方式。滤池的总有效容积为42.6m3,HRT为1.7h。滤速为10m/h,BOD容积负荷为1.5kg/(m3・d),滤池中溶解氧质量浓度为5mg/L。
3.2 电厂典型废水处理
一是对再生废水的处理。在电厂营运过程中,由于离子交换设备在进行再生与冲洗作业时,容易带来一定的再生废水,在这些废水当中含有较为大量的酸碱有机物。由于同时存在酸性物质和碱性物质,因此再生废水会呈现出一系列中和反应的特征,并且离子交换器也会常处于不固定的运行状态下,从而导致了应用中和池来进行废水处理的效果降低。目前,在具体的实践当中,已经对于再生废水的处理进行了大量的改进工作。
二是电厂输煤系统排水处理。国外电厂处理煤场排水的工艺流程一般为:从煤场雨排水汇集来的水,先用石灰进行中和处理,然后加入高分子凝聚剂进行混凝沉淀处理,澄清水排人受纳水体或再利用。国内很多电厂都设置了煤水沉淀池,经沉淀的输煤冲洗水用泵打人冲灰渣系统,这一措施有效地解决了输煤冲洗黑水所造成的污染问题,是该种废水再利用较为经济的途径之一。
4 结束语
总体而言,电厂要强化废水处理技术的应用,首先应当制订明确的目标。在保障工业废水均可达到排放标准的前提下,混凝处理过程是必要的,混凝处理系统也不能在调试结束后才投入使用。其次是工艺设计要符合行业规范。电厂充分考虑各类处理方法、处理装置的相互影响,如加药点的设置,应充分考虑药品与废水的均匀混合,以及反应所需的时间,确保加入絮凝剂、助凝剂后,在充分混合、完全反应的情况下进入下一段工艺流程。监测仪表安装位置要准确,监测数据要避免滞后现象,保障其能够及时反映处理效果,及时调整运行工况,使得废水处理设施达到最佳效果。
篇9
关键词:农药废水 处理 技术 现状 发展趋势 分析
中图分类号:X787 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)03(b)-0-01
在各类工业废水治理过程当中,难度最大的废水即为农药废水。其突出特点在于:(1)废水中所含有机物浓度较高;(2)污染成分复杂;(3)难降解成分多;(4)污染成分含有明显毒性。若无法针对农药废水进行高质量且高效率的处理,则极有可能对周边环境、地下水等产生严重的影响,最终危及人类健康。我国有关农药废水处理技术的研究工作始于上世纪六十至七十年代,发展至今,已基本形成了包括物化法、化学法以及生化法在内的三类处理技术,在提高农药废水处理质量方面发挥了重要意义与价值。该文试针对以上问题作详细分析与说明。
1 农药废水处理技术现状分析
我国现阶段在农药废水处理技术的研究方面已基本形成了包括(1)物化法;(2)化学法;(3)生化法在内的三种处理技术类型。在实践应用中各有优势,需要结合实际情况,选取最为合理的处理方式与技术。具体可归纳为以下几点。
1.1 农药废水处理中的物化法分析
在现阶段有关农药废水的处理过程当中,通常将物化处理视作预处理技术,其目的在于回收存在于农药废水中,具有应用价值的成分,还可针对农药废水中难以发生降解反应的物质进行预处理。通过物化处理的方式,能够显著提高待处理农药废水的可生化性能,从而达到提升处理效率的目的。在当前技术条件支持下,农药废水处理中比较常见的物化法主要涉及到以下几个方面:(1)萃取处理技术:此项处理技术可进一步按照操作方式划分为逆流式以及塔式这两种类型。其中,塔式操作方式能够显著提高萃取的质量与水平,同时投资较少。但现阶段的应用局限性在于:处理后期液膜可能表现出显著的“退化”现象;(2)吸附处理技术:比较常见的吸附材料有大孔树脂以及活性炭。其中,树脂材料的使用更为广泛,可通过对其交联性以及复合性能力的提升,达到提高吸附质量的目的。
1.2 农药废水处理中的化学法分析
一般情况下,化学法通常被视作是生化处理农药废水的预处理技术。现阶段发展条件下,比较常见的化学法可归纳为以下几个方面:(1)药剂氧化处理技术:此项处理技术中的药剂可选取为氯剂、臭氧剂等。最为突出的优势在于:对于操作环境条件的适应性能力较高,且操作流程简单。但特别是对于臭氧性药剂氧化技术而言,成本投入过高始终是限制其广泛应用的关键因素之一;(2)光催化氧化处理技术:此项处理技术的原理在于,以锐钛型二氧化钛作为载体,在紫外光照射作用下生成高氧化性产物,从而将存在于农药废水中的有机物转化成为无机物、水分以及二氧化碳等。其最为突出的优势在于:反应速度快,且清洁性高。
1.3 农药废水处理中的生化法分析
应用生化法进行农药废水处理的关键在于:以微生物新城代谢的自然反应为契机,实现对各类有机物的降解与转化反应。现阶段应用比较成熟的生化法包括以下两种类型:(1)好氧生物处理技术:比较常见的好氧生物处理技术按照处理原材进行划分可分为活性污泥法以及生物膜法这两种类型。上述两种处理方法均有着良好的环境适应性,且在一定试验条件基础之上,处理后所出水基本无色无味,能够满足现行水质排放标准;(2)厌氧生物处理技术:厌氧生物处理技术的典型优势在于,能够降低生化反应池池容,对部分沼气进行回收,经济效益突出。但其局限性在于,有机物处理不够彻底。因此多采取好氧、厌氧联用的方式。
2 农药废水处理技术发展趋势分析
考虑到农药废水中所残留的有机污染物类型各异且分布分散,仅仅采取一种处理技术,可能造成部分污染物无法得到有效的清除。为此,需要采取多种处理技术联合使用的方式,配合对高效降解菌的合理应用,实现对农药废水处理质量的合理提升,这也正是农药废水处理技术下一阶段的发展趋势所在:(1)北京化工研究院环境保护所研究得出:将有机磷农药废水驯化污泥中所提取的部分微生物,在与农药废水中有机磷物质发生降解反应的过程中,可实现高达99.7%的去除率。同时,相关研究也证实:在引入降解菌的基础之上,由特种菌所形成的菌膜对于COD的去除率同样较高(高于常规生化处理技术下的COD去除率)。这也就是说:为进一步提高农药废水处理效率以及处理稳定性,下一阶段需要更加重视对高效降解菌菌种的开发与利用工作;(2)特别是对于组分复杂的农药废水而言,通过采用选择性生物反应器UASB-CAAS组合工艺的方式,所实现的COD去除率能够得到99%以上,同时兼顾硝化处理。因此,在实际工作中,需要结合待处理农药废水的实际情况,实现对各种处理技术的联合使用,提高处理质量。
3 结语
通过该文以上分析不难发现:现阶段广泛使用的农药废水处理技术多种多样,各自具备优劣势,需要结合实际情况,选取最为合理的处理技术。同时,考虑到农药废水中所残留的有机污染物类型各异且分布分散,仅仅采取一种处理技术,可能造成部分污染物无法得到有效的清除。为此,需要采取多种处理技术联合使用的方式,配合对高效降解菌的合理应用,实现对农药废水处理质量的合理提升。总而言之,该文针对有关农药废水处理技术研究与发展过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明,希望能够引起各方人员的特别关注与重视。
参考文献
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篇10
关键词:石油化工;废水处理;分析
近几年以来,我国石油化工得到快速的发展,但其废水的处理效果上并不理想,常常会有未处理完全废水对土地以及河水进行污染。因此,对石油化工废水处理技术进行分析十分关键。
1石油化工废水处理概况分析
1.1石油化工废水的特点与性质
如今石油化工产业在我国国民经济发展中的地位越来越来重要,在现代化的建设中发挥着举足轻重的作用。在生产过程中产生的废水组成十分复杂,如含有超高含量的COD、氨氮、油脂、重金属等污染物质,使得石油工业废水不同于一般的生活污水,因此,在处理中难度必然大大增加。通常情况下,原油在生产过程中废水的排放量变化很大,约为0.69~3.99m3/T,平均值为2.86m3/T;生产石油化工产品的废水排放量为35.81~168.86m3/T,平均值为117m3/T,生产石油化纤产品的废水排放量为106.87~230.67m3/T,平均值为161.8m3/T,生产化肥的废水排放量为2.72~12.2m3/T,平均值为4.25m3/T。
1.2石油化工废水的危害
由于废水中高浓度的污染物难以降解,对人类的生活造成了严重的威胁。例如,杂环化合物、芳香族化合物等物质会导致的人体发生癌变。石油工业废水对环境也有很大的影响。如会对土壤造成严重的威胁,一般土壤会含有丰富的氮、磷等有机成分,而石油化工产生的废水则非常容易和氮、磷结合,使土壤的性质发生变化,降低土壤肥力,改变酸碱性,使其酸碱度逐渐失去平衡;多环芳烃等难以降解的物质会蓄积到动植物体内,最终影响到人类的健康。
2石油化工废水的处理技术
经调查发现,当前污水处理主要采用以下三种方法:生物处理法、物理处理法以及化学处理法,下面逐一进行介绍:2.1生物处理法生物处理法又分为好氧生物污水处理法、厌氧生物污水处理法以及组合污水处理法。一、好氧生物污水处理法,是利用生物处理废水中最为天然的一种方法,利用微生物的有氧呼吸的特点,能较快有效降解有机物,使有害的有机物无害化,因而对水质得到本质的改善。通过此方法可以制得如膜化生物反应器,运用这种反应器去除油污的比率得到了极大的提高;二、厌氧生物污水处理法,此方法已经发展的比较成熟,可以将大分子有机物降解为低分子化合物,且效果相当明显;三、组合污水处理法,石油化工污水的成分非常复杂,往往使用单一的处理方法不能达到较为理想的效果,因此在生化处理时大都是用的两者结合的方式,往往是起到1+1大于2的效果。
2.2物理处理法
物理法比较简单,常见的有重力分离法、离心分离法以及过滤法。离心分离法是较为常用,是利用密度差异性质和互不相容的性质,从而实现油和水的分离。但是此方法也有一个弊端,就是只能处理像分散油、重油等不溶物固体,而不能处理乳化油以及溶解油。过滤法的应用也十分广泛,主要是使用到过滤层的作用从而使得石油化工污水中的油质和悬浮物分离,缺点就是它的成本较高、耗能也很高,且对COD、BOD作用并不明显。离心分离法,是以过滤为基础对污水的有害物质进行分离。主要根据污水的不同性质,污水和油质的密度差异,采用离心分离的方式进行污水的处理。物理处理法对石油工业废水的一次处理效果较为明显。不仅产生比较早,并且随着科技的发展,也有了很大的进步,已经进入了一个比较成熟的阶段。在处理分散油方面的效果非常明显,但是缺点就是它的成本比较高,同时在二次处理的过程中,其无法达到类似化学处理的基础效果。所以,在总体的处理效果上并不达到理想的效果。
2.3化学法
化学法在石油化工废水的处理中也较为常见,如污水氧化处理法、污水电解处理法以及污水臭氧化处理法等。通常是通过中和、氧化等方法先将废水中的有害物质转化成无害物质,再通过过滤等方法将其除去。利用化学法,还能对废水进行相应的回用处理。如将炼油工艺过程中产生的含硫含氨冷凝水,经汽提脱H2S氨的净化水回用作为电脱盐的注水。将各种废水隔油、沉淀、过滤后闭路循环使用。将洗槽废水经隔油、浮选、过滤后“自身”循环使用。同时,还要做好废水的分级处理,进行多级的化学反应工艺,还能将一些有用的物质进行还原反应或者是中和反应,从而达到变废为宝的效果。目前,化学法在整个石油化工行业中应用十分广泛。但是其也具有一定的局限性,如化学反应的不彻底或者是二次生成污染物都会对环境造成一定的影响。所以在进行废水处理的过程中,一定要结合实际情况,构建废水处理体系,采用多种化工工艺进行处理。
3石油化工废水处理工艺流程
随着工业的快速发展,越来越多的技术应用到石油化工废水处理中,通过这些新技术的应用,对石油化工废水处理更加有效。
3.1高级氧化技术
高级氧化技术是近20年兴起的新技术。它通过化学或物理化学的方法将污水中的有机污染物直接氧化成无机物,或转化为低毒的易生物降解的有机物,在精细化工、印染等有机废水处理中有广泛应用,主要有化学氧化、湿式氧化、光氧化、催化氧化合生物氧化等技术。主要通过不同的氧化物对污水进行多重氧化,然后将生物法以及化学处理法进行有效地结合,让污水中的有害物质进行纯天然的转化,从本质上对污水进行了净化。
3.2膜技术处理法
膜技术处理法在吸附法的基础上进行了相应的改进,让工业废水的处理效率得到了全面的提升,同时还采用多种方式进行废水的回收利用,增加了废水的利用效率,是目前很多石油企业处理废水的重要技术。其基本废水处理流程图见图1。由图1可以十分清楚的看到其在净化处理的过程中,首先对油滴进行絮凝。然后对油滴进行集中性的处理,同时很多的化学污泥在化工处理的过程中会逐渐地被丢弃。然后通过分离系统的处理,从而达到理想的化工废水处理的效果。
4结语
石油工艺的废水处理方法众多,在处理的过程中可以结合实际情况进行废水的处理。同时还要不断创新,将各种处理方法相融合,让化工废水的处理能够在多种工艺处理中得到全面的净化。只有这样,石油化工废水处理的效率才能得到全面的提升,废水才能得到最大程度的应用。
参考文献:
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