废水处理范文

导语：如何才能写好一篇废水处理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：含氟；废水处理；研究

1前言

氟是人体必需的微量元素之一，适量的氟有益于人力健康，但是含量过低或过多都会危害健康，特别是过多会引起氟中毒。人们日常饮用水含氟量一般控制在0.4～0.6mg/L，长期饮用氟离子浓度大于1mg/L水对人体不利，严重的会引起氟斑牙与氟骨症以及其他一些疾病，甚至会诱发肿瘤的发生，严重威胁人类健康。

现代工业的发展的同时，排放了大量的高浓度含氟工业废水，这些废水一般含有呈氟离子(F-)形态的氟。而很多企业尚无完善的处理设施来对这些废水加以处理，排放的废水中氟含量超过国家排放标准，氟离子浓度应超过了10mg/L，严重地污染着人类赖以生存的环境的同时给人类的健康造成很多威胁。因此，高浓度含氟废水处理研究成为了当前环保及卫生领域重要的研究课题。

2含氟废水处理的基本工艺研究

当前，国内外高浓度含氟废水的处理方法有数种，常见的有吸附法和沉淀法两种。其中沉淀法主要应用于工业含氟废水的处理，吸附法主要用干饮用水的处理。另外还有冷冻法、离子交换法、超滤除氟法、电凝聚法、电渗析、反渗透技术等方法。

2.1沉淀法

沉淀法是高浓度含氟废水处理应用较为广泛的方法之一，是通过加药剂或其它药物形成氟化物沉淀或絮凝沉淀，通过固体的分离达到去除的目的，药剂、反应条件和固液分离的效果决定了沉淀法的处理效率。

2.1.1化学沉淀法

化学沉淀法主要应用于高浓度含氟废水处理，采用较多的是钙盐沉淀法，即石灰沉淀法，通过向废水中投加钙盐等化学药品，使钙离子与氟离子反应生成CaF2沉淀，来实现除去使废水中的F-的目的。该工艺简单方便，费用低，但是存在一些不足。处理后的废水中氟含量达15mg/L后，再加石灰水，很难形成沉淀物，因此该方法一般适合于高浓度含氟废水的一级处理或预处理，很难达到国标一级标准。另外，产生的CaF2的沉淀包裹在Ca（OH）2颗粒的表面，因此不能被充分利用，造成浪费。

近年来，一些专业人士对工艺进行了大量的研究，在加钙盐的基础上，加上铝盐、镁盐、磷酸盐等，除氟效果增加的同时提高了利用率。再加石灰的基础上加入镁盐，通过石灰与含镁盐的水溶液作用，生成氢氧化镁沉淀实现对氟化物的吸附。在废水中加入硫酸铝、明矾等铝盐，与碳酸盐反应生成氢氧化铝，在混凝过程中氢氧化铝与氟离子发生反应生产氟铝络合物，生产的氟铝络合物被氢氧化铝矾花吸附而产生沉淀。另外，可以在在水中加入氯化钙、复合铁盐作混凝剂和高分子PAM作絮凝剂，在不增加现有设备处理设备的基础上，提高了废水处理效果。

2.1.2混凝沉淀法

混凝沉淀法是通过在水中加入铁盐和铝盐两大类混凝剂，在水中形成带正电的胶粒，胶粒能够吸附水中的F-而相互并聚为絮状物沉淀，以达到除氟的目的。混凝沉淀法一般只适用于低氟的废水处理，一般通过与中和沉淀法配合使用，实现对高氟废水的处理。由于除氟效果受搅拌条件、沉降时间等因素的影响，因此出水水质会不够稳定。

铁盐类混凝剂一般需要配合Ca(OH)2使用，才能实现高效率，并且处理后的废水需要用酸中和后才能排放，因此工艺比较复杂。铝盐除氟法是在水中加入硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝等的铝盐混凝剂，利用Al3+与F-的络合以及铝盐水解后生产的A1(OH)3矾花，去除废水中的F-，效果不错。由于药剂投加量少、成本低，并且一次处理后出水即可达到国家排放标准，因此铝盐混凝沉降法在工业废水处理中应用较为广泛。

2.2吸附法

吸附法是将装有活性氧化铝、聚合铝盐、褐煤吸附剂、功能纤维吸附剂、活性炭等吸附剂的设备放入工业废水中，使氟离子通过与固体介质进行特殊或常规的离子交换或者化学反应，最终吸附在吸附剂上而被除去，吸附剂还可通过再生恢复交换能力。为了保证处理效果，废水的pH值不宜过高，一般控制在5左右，另外吸附剂的吸附温要加以控制，不能太高。该方法一般用于低浓度含氟废水的处理，效果十分显著。由于成本较低，而且除氟效果较好，是含氟废水处理的重要方法。

2.3其他方法

除了上述两种比较常用的方法外，还有一些方法虽然没有被普遍应用，但是已经成为行业人士研究的对象，在一些特种含氟废水处理中取得较好的效果。其中包括离子交换法、电渗析、反渗透膜法等方法。反渗透技术借助比渗透压更高的压力，使使高氟水中的水分子改变自然渗透方向，通过反渗透膜被分离出来，先主要应用于还水淡化和超纯水制造工艺中。当前使用的反渗透膜主要有低压复合膜、海水膜和醋酸纤维素膜等。电渗析法是外加直流电场，利用离子交换膜的选择透过性，使水中的离子能够定向迁移。离子交换法是使用离子交换树脂或离子交换纤维实现除氟离子的一种方法。离子交换树脂需要用铝盐进行预处理和再生，因此费用会比较高。与离子交换树脂相比，离子交换纤维耗资小，而且比表面积较大，吸附能力强，交换速度及再生速度快，具有良好的耐辐照性能，并且处理后不会给水体带来任何污染，反而具有清洁作用，是一种理想的深度去除水中氟离子的方法。

3化学混凝沉淀法废水处理试验研究

3.1研究机理

化学沉淀法就是利用利用离子与氟离子结合生成难溶于水的CaF2沉淀，等沉淀后以固液分离手段将F-从废水中去除。化学方程式如下：

Ca2++2F-=CaF2

如果在废水中同时加如钙盐和磷酸盐，能够形成更难溶于水的含氟化合物，是水中F-的残留量更低，提高了除氟效果。化学方程式如下：

F-+5Ca2++3P043+=Ca5(PO4)4F

混凝沉淀法通过在水中加入铁盐和铝盐两大类混凝剂，在配加Ca(OH)2，利用Al3+与F-的络合以及铝盐水解后生产的A1(OH)3矾花，去除废水中的F-。如加入铝盐，Al3+与F-形成AlFx(3－x)＋，夹杂在AI(OH)3am中被沉淀下来。

3.2试验流程与方法介绍

取定量废水水样，首先在水中加入一定量的CaCl2作为沉淀剂，等沉淀物沉淀5分钟后再加入适量的AlCl3和Ca(OH)2作为混凝剂，另加六偏磷酸钠作为助凝剂对其进行处理，再等沉淀5分钟后讲水排放。具体流程如图1所示。尽量多做几次，每个试验完毕后，采用电极法测定每次试验后的氟离子的浓度。

化学混凝沉淀法将化学沉淀和混凝沉淀结合起来使用，能够解决一些常用方法处理以后存在的水质不稳定，药剂使用量过多，或存在二次污染等问题。试验结果表明，利用化学混凝沉淀法处理含氟工业废水，设备和工艺简单，运行费用低，除氟效果好，是一种比较理想的含氟废水的处理方法。

4结束语

目前使用较多的方法主要是化学沉淀法、絮凝沉淀法和吸附法。化学沉淀法一般用于处理高浓度含氟废水，由于操作简单，低成本效果好，因此使用较为广泛。与化学沉淀法相反，混凝沉降法一般只适用于含氟较低的废水处理，高浓度含氟废水首先要经过化学沉淀法经过一级处理，然后采用混凝沉降法进行再次去氟。吸附法主要适用于水量较小的饮用水的深度处理，相对来说处理费用高，而且操作比较烦琐。当然，其它的一些方法各有各的使用领域和优势。

总之，含氟废水处理过程中，在选择处理方法时要实际情况，根据水质情况和要求达到的标准而定，尤其要重视以废治废和综合利用。因此，在含氟废水的处理中要遵循资源化与无害化相结合的原则，以获得较好的经济效益。

参考文献

[1]张玲，薛学佳，周任明.含氟废水处理的最新研究进展[J].化工时刊，2004,18(12).

[2]彭天杰等.工业污染治理技术手册仁[M].成都:四川科学技术出版社，1985.

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1　材料与方法

1•1　试验工艺流程介绍试验流程见图1.该套装置放置于某制药厂的泵房内.系统设计进水量约为0•6m3/d.酸相UASB温度控制在(30±2)℃,甲烷相UASB温度控制在(35±2)℃,气提脱硫器和SBR反应器用空气压缩机供气,室温条件下运行,反应器具体型号见表1.

1•2　试验水质及分析方法试验用水来自于内蒙某制药厂,该厂主要生产6-APA、阿莫西林两大类抗生素及中间体,试验采用污水处理站格栅间出水,其中,水中主要污染物有CODCr为10000~15000mg/L、SO42-为1000~1800mg/L、pH值2~5,属于典型的高有机物和高硫酸盐的废水.试验过程中CODCr、pH值、SO42-、悬浮物SS、硫化物采用标准方法测定[9],DO采用便携式溶解氧测定仪,VFA采用滴定法测定[10].

1•3　接种污泥酸相UASB及甲烷相UASB的接种污泥来自废水处理厂UASB反应器,两个反应器接种污泥浓度均为15•2g(VSS/L).SBR接种污泥来自该厂好氧曝气池,接种污泥浓度2•5g(MLSS/L).

1•4　反应器运行反应器共运行80d,1~36d为启动阶段,此时间歇进水,37~70d连续提负荷阶段,70~80d为高负荷稳定运行阶段,后两段均连续进、出水.

2　试验启动、效果与讨论

2•1　酸相UASB

2•1•1　SO42-容积负荷对酸相UASB运行效果酸相UASB反应器温度设定为30℃,进水通过石灰调至pH为5•5、CODCr为10680~14140mg/L、SO42-为1280~1610mg/L.试验结果如图2.如图2所示,试验运行80d,1~36d反应器间歇进水,不间断回流,当反应器内SO42-去除率达到80%时,提高SO42-负荷,该阶段SO42-负荷从0•08kg/(m3•d)提高到0•80kg/(m3•d),CODCr去除率随着硫酸盐负荷的提高从开始的90%下降到40%左右,37~70d连续提负荷阶段到0•95kg/(m3•d),SO42-去除率为88•5%,CODCr去除率随着硫酸Fig.2　OperationresultofacidphaseUASBatstarting盐负荷的进一步提高从40%下降到20%左右,70~80d稳定运行阶段,进水量达到0•59m3/d,SO42-负荷达到1•1~1•7kg/(m3•d),去除率稳定在84•2%~93•5%范围内,进水CODCr负荷达到10•3~13•7kg/(m3•d),CODCr去除率为11%~24%,这是因为随着1~80d,SO42-负荷的逐渐提高,酸相UASB反应器内硫酸盐还原菌快速增值,还原产物硫化物快速增多并出现累积,硫化物累积导致系统pH值逐渐降低,产甲烷菌逐渐受到抑制,CODCr去除率逐渐降低,从最高90%下降到17%左右,现场观察到甲烷产气量也随着硫酸根负荷提高逐渐减小.

2•1•2　酸相UASB上升流速对SO42-去除效果控制酸相UASB上升流速为0•3m/h和0•6m/h做对比试验.当上升流速为0•3m/h时,系统内产甲烷菌具有较高的活性,CODCr去除率达50%左右,产气率为0•39m3/(kg•CODCr),反应器产气和水力负荷双重搅拌作用促进基质传递效率的大幅提高,此时系统SO42-去除率高达80%~90%,启动后50~60d左右,上流速度逐渐提高到0•6m/h,此时产甲烷菌的活性逐渐受到抑制,CODCr去除率从50%逐渐下降到17%,产气量也逐渐减小0•13m3/(kg•CODCr),SO42-去除率从86•2%下降到81•5%,产气量的下降导致微生物与废水不能充分接触混合,大部分颗粒污泥沉积到反应器的底部.此时反应器污泥流失较为严重.考虑系统污泥流失和去除SO42-效率的关系,结果表明,在保证反应器内上流速度在0•5m/h时,不但可保证酸相UASB硫酸盐去除率高达86%左右,同时可保证反应器内污泥不被流失,故该反应器上升流速控制在0•5m/h.

2•1•3　酸相UASB酸化效果分析酸相UASB具有硫酸盐还原和水解酸化双重作用.反应器内有硫酸盐还原菌(SRB)、产甲烷菌(MPB)和产酸菌(AB)三类功能菌群,菌种之间存在复杂的共生和竞争关系,水中复杂的非溶解性的聚合物在胞外酶的水解作用下转化为较为简单的溶解性从图3可以看出,反应器进水的VFA不稳定,大多在20~40mmol/L范围内变化.启动前50d内,出水小于15mmol/L,这段时间里AB虽然产生大量的挥发酸,但产甲烷菌仍具有较高的活性,利用VFA产甲烷.启动50d后出水VFA逐渐增大达到40~50mmol/L,此时硫化物为263~286mg/L,硫化物的抑制作用使得产甲烷菌的活性大大降低,导致反应器内VFA的快速积累,相比而言,AB对硫化物的毒性耐受力较强,仍保持较高的活性.这正是出水VFA增大的原因.因此,无论从抑制影响或化学平衡角度来考虑,采取适当措施及时将硫化物排出反应体系,将会大大提高SO42-容积负荷或SO42-去除率,降低出水中SO42-的排放浓度.

2•2　气提脱硫器的运行结果气提脱硫器主要作用是将酸相UASB产生的硫化物快速分离,当气提脱硫器与酸相UASB联合启动时,可利用空气,将废水中游离态的H2S吹脱出来.通过调节启动、运行过程中反应器中曝气量,保证溶解氧浓度维持在0•5~1mg/L,不但能起到吹脱作用,还可以防止大量的硫化物被还原为单质硫.理论上pH值越低越有利于硫化物的快速分离.本试验根据实际经验、系统酸碱平衡和运行费用综合考虑,确定7•1和6•5两种pH条件下开展对比试验,气提脱硫器对硫化物的去除效果见表2.如表2所示,当气提脱硫器进水pH值在7•1左右时,硫化物的分离效果不足70%,pH值在6•5左右时,去除率可高达85%以上.因此,运行过程中控制酸相UASB的进水pH值维持在6•5左右,能够有效地降低水中硫化物浓度,消除硫化物对产甲烷菌的毒害作用,从而保证后续甲烷相UASB的正常运行.

2•3　产甲烷反应器的运行效果气提脱硫器出水进入甲烷相UASB进一步去除有机物,当pH值为6•5左右时,气提脱硫器运行稳定后,甲烷相UASB开始启动,启动进水CODCr负荷为1•0kg/(m3•d),当反应器出水VFA小于3mmol/L时,逐渐提高运行负荷,提高幅度差为0•4kg/(m3•d),最高负荷达到5kg/(m3•d)左右,试验结果如图4所示.如图4所示,经过40d的运行,CODCr负荷达到5•2kg/(m3•d)左右,CODCr去除率为50•6%~56•5%.产气率为0•42m3/(kg•CODCr)(去除);

2•4　SBR反应器运行效果研究与产甲烷反应器同时启动,SBR周期内的曝气时间优化确定为12h,反应器中DO为1•5~2mg/L,MLSS保持在(4000±500)mg/L,15d启动过程出水效果稳定,此时,CODCr平均去除率为82•4%,反应器出水CODCr为760~1020mg/L、废水中的硫化物在好氧条件下被氧化成SO42-,SO42-再次上升为160~210mg/L、硫化物浓度下降为1•8~2•9mg/L,因此出水中残留SO42-浓度仍然较高.

3　系统处理效果

整个系统稳定运行阶段结果见表3从表3可以看出,当系统进水CODCr为10680~14140mg/L,SO42-浓度为1280~1610mg/L时,系统中甲烷UASB反应器和SBR反应对COD降解贡献率较高,相对于反应器进水去除率分别为52•5%和82•4%,分别去除COD浓度在5000~6000mg/L和3500~4200mg/L,酸相反应器对SO42-去除贡献率最大高达86•1%,去除浓度约在1000~1400mg/L,甲烷UASB去除率为87•9%,去除浓度在180~200mg/L,气提脱硫器对硫化物去除的效率最大高达86•3%,去除浓度在250~270mg/L,SBR去除率高达97•1%,去除浓度为77~85mg/L,系统出水中CODCr为760~1020mg/L,CODCr平均去除率为92•8%,SO42-出水在160~210mg/L,SO42-平均去除率为87•7%,硫化物出水1•8~2•9mg/L,硫化物去除率高达97•1%.试验数据表明:该组合工艺作为处理高硫酸盐抗生素废水的预处理工艺是可行的和有效的,大大地削减进水中的CODCr和SO42-及中间产物硫化物,可为后续深度处理系统减轻负担.

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1、钻井废水处理的研究状况

1.1　我国钻井废水处理的研究状况

我国对钻井废水的研究起步较晚,但是发展很快。早在20世纪80年代中期,国内各油田、高等院校和科研院所就开展了石油与天然气勘探开发环境保护研究工作,取得了大量实验数据及详实的调查资料,推出了相关的处理工艺,并进行了部分现场实验。

2000年,肖遥等报道了对辽河油田曙20608井钻井废水进行了絮凝处理实验。其采用两次絮凝工艺处理钻井废水,系统探讨了絮凝剂的种类及相关的投加条件对处理效果的影响。并探索了絮凝机理。结果表明,钻井废水经过两次混凝cODCr、悬浮物和色度等达到GB8978--1996的二级排放标准。

2002年,西南石油学院赵立志等采用混凝沉降/高级氧化组合技术对川中油气公司高科1井钻井废水进行处理,筛选出最佳工艺条件。结果表明,该方法可使原水CODcr从5846mg/L降至150mg/L以下,色度去除率达到100%,出水达到GB8978--19961~I-"级排放标准。

1.2　国外钻井废水处理的研究状况

国外钻井废水处理的研究工作开始较早。特别是欧美国家,在钻屑和废弃钻井液的毒性分析、环境影响评价及处理技术等方面做了大量的工作。

1992年,Borehole ConsoHdation Muds中介绍了应用混凝剂与废水中的悬浮体形成絮体从水中滤除的方法。Patino等人采用混凝、浮选、臭氧氧化和膜分离等组合技术处理石油工业钻井废水,达到了比较满意的效果,可使废水的COD值从7838mg/L降到77mg/L,处理后的水可回用于配制钻井泥浆,但是其固定投资和运行成本却相当高,因而阻碍了这一技术在实际中的运用。

近年来,国外对钻井废水的综合治理给予高度重视,研究了一些新技术、新工艺、新药剂,其中,对高级氧化技术(AOP)的研究十分活跃。

2、钻井废水的处理工艺流程

钻井废水处理装置有间歇式和连续式两种,工艺流程随钻井废水的色度、CODCr、SS、油等含量的不同而不同。

在国内外常运用的工艺流程方法有五种:①电絮凝浮选法:利用电化学原理,通过电絮凝浮选装置,在钻井废水中通人直流电,利用可溶性阳离子(如Al,Fe)电解后产生的氢氧化物起絮凝剂作用,然后通过絮凝剂和气泡的吸附、电中和作用,使污染物絮凝沉降或上浮,达到分离和去除污染物的目的。⑦混凝一气浮一过滤法:在钻井废水中加入浮选剂进行混凝,然后在气浮中通过空气压缩释放产生的微小气泡将絮凝物携带上浮,然后将分离水经过砂滤和活性炭吸附,达到净化的目的。@机械过滤法:以聚酰纤维织物作过滤材料,在减压条件下过滤钻井废水,待滤饼干化后再进行填埋。④混凝一气浮一返渗透法:首先通过废水池中的过滤器进行分离,然后通过油水分离器及吸附装置分离出油类,再利用反渗透装置处理后可获得洁净的水流。⑤化学混凝一强化固液分离法:该分离法将化学混凝与强化固液分离结合起来,可显著提高絮凝质量、絮体密度及络合强度。

3、钻井废水处理技术现状

国内外处理钻井废水的主要方法可归纳为:物理法、生物法、生物化学法、化学法和物理化学法。国内油田主要采用化学法和物理化学法,见下表。

3.1　物理处理法

物理处理法主要是过滤法。过滤法是去除悬浮物,特别是去除浓度比较低的悬浊液中微小颗粒的一种有效方法。其次,膜分离法也是一种物理处理法,是用一种特殊的半透膜将溶液隔开,使溶液中某种溶质(水)渗透出来,达到分离溶质的目的。物理处理法还包括反渗透法、电渗透法、超过滤法等。这些方法适合于分离颗粒直径大于10pm的悬浮固体和乳化油。

3.2　化学处理法

化学处理法主要为化学氧化法,该法是去除废水中污染物质的有效方法之一,其目的是将污染物氧化为无害的终端产物或易降解的中间产物。通过化学氧化。可使废水中的有机物和无机物氧化分解,从而降低废水的BOD和cODCr值,使废水中的有害物质无害化。其常用的氧化剂有臭氧、次氯酸钠、漂白粉和双氧水等。

3.3　物理―化学处理法

常见的物理―化学处理方法有如下几种:

(1)混凝法

混凝沉降法是废水处理中的一种重要而有效的方法。混凝沉降可以降低水的浊度、色度、去除部分可溶性有机及无机物,它具有工艺可靠、处理效率高、设备简单、基建投资少、运行稳定、易管理等优点,主要适用于组成不太复杂的钻井废水,目前应用非常广泛。

(2)气浮法

气浮法就是将空气通入废水中,并以微小气泡作为载体,使废水中的乳化油、微小悬浮颗粒等污染物质粘附在气泡上,随气泡浮升至水面,从而达到净化水质的目的,适合于分离颗粒直径大干10um的悬浮固体和乳化油。

气浮法是一种很有潜力的废水处理方法,特别是20世纪90年代以来,许多学者在这方面做了大量的工作,如电气浮法、电解凝聚浮选法等。

(3)吸附法

许多工业废水中含有难降解的有机物以及一些杂环化合物,用传统的生物处理方法较难或不可能予以去除,往往需要利用具有表面活性的固体的吸附作用来去除。吸附是一种界面现象,其作用发生在两个相的界面上。如活性炭与废水接触,废水中的污染物会从水体中转移到活性炭的表面上,活性炭的多孔结构及巨大的表面积使它的应用相当广泛。吸附可以去除直径小于10pm的溶解油,一般只用于深度处理。

3.4　生化处理法

废水生物处理可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。好氧生物处理是在游离氧存在的条件下,以好氧微生物为主使废水中有机物降解、稳定的无害化处理方法,厌氧生物处理是在无游离氧的情况下,以厌氧微生物为主对有机物进行降解、稳定的处理方法。通常是在无氧条件下,利用微生物将有机物转化为甲烷及其他无机物(c02、NH3等)的过程,即通过此方法,可将复杂的有机物分解为简单物质,将有毒物质转化后无毒物质,使废水得到净化。

此外,地层渗透处理法也是一种较好的生化处理法,它是将钻井废水经过化学处理后,再将其喷洒在土地上面,让废水经过土壤中微生物的生化作用、土壤的物理化学作用,将废水中的有机物降解为CO2和H20,而水中的金属离子则会通过土壤的离子交换作用、化学作用及吸附作用被固定在土壤中。

3.5　复合处理法

由于钻井废水的复杂性,难以通过单一的方法将其进行有效处理,往往要通过多种方法的组合才能达到目的。夏素兰等中浅层天然气钻井废水处理技术作了实验研究。结果表明,当钻井废水的色度和CODCr均较低时,采用混凝沉降技术处理后的出水就可达到排放标准;而当色度和CODCr较高时。可增加一个活性炭吸附工艺或采用氧化+混凝沉降处理技术,可使出水达到排放标准。

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关键词：焦化废水 ；处理方法

1 焦化废水特点

钢铁工业的焦化厂、城市煤气厂等在炼焦和煤气发生过程中产生的污水称为焦化废水。其主要来源有三个：一是剩余氨水，它是在煤干馏及煤气冷却中产生出来的废水，其水量占焦化废水总量的一半以上，是焦化废水的主要来源；二是在煤气净化过程中产生出来的废水，如煤气终冷水和粗苯分离水等；三是在焦油、粗苯等精制过程中及其它场合产生的废水。焦化废水是含有大量难降解有机污染物的工业废水，其成分复杂，含有大量的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物质，超标排放的焦化废水对环境造成严重的污染。焦化废水具有水质水量变化大、成分复杂，有机物特别是难降解有机物含量高、氨氮浓度高等特点，其中不少属于有致癌作用的生物活性物质，出水达标难度大，因此，寻求效果好且成本低的深度处理方法具有积极意义。

2 焦化废水处理的主要做法

焦化废水一般需通过预处理、生化处理以及深度处理三个阶段方能实现达标排放。

2.1 预处理

预处理常用的方法有稀释和气提、混凝沉淀、气浮和高级氧化技术等。预处理系统的任务是除油和水质、水量的调节，为后续处理工艺奠定基础，是生化处理稳定运行的前提。

2.1.1 稀释和气提

焦化废水中含有的高浓度氨氮物质以及微量高毒性的CN-等，对微生物有抑制作用。 因此这些污染物应尽可能在生化处理前降低其浓度。通常采用稀释和气提的方法。气提是利用蒸馏对挥发性物质进行提取的方法，在气提过程中，被处理的挥发性物质由液相传递到气相。气提法在焦化废水的预处理中用于提取其中的氨氮。

2.1.2 混凝沉淀

沉淀法是利用水中悬浮物的可沉降性能，在重力作用下下沉，以达到固液分离的过程。其目的是除去悬浮的有机物，以降低后续生物处理的有机负荷。在生产中通常加入混凝剂如铝盐、铁盐、聚铝、聚铁和聚丙烯酰胺等来强化沉淀效果。

2.1.3 气浮法

气浮是将空气以微小气泡的形式通入水中，使微小气泡与在水中悬浮的颗粒或油滴粘附，形成水-气-颗粒（油滴）三相混合体系，颗粒粘附于气泡上浮至水面，从水中分离出去形成浮渣。 因过多的油类会影响后续生化处理的效果，气浮法在焦化废水预处理的作用是除去其中的油类并回收再利用，此外还起到预曝气的作用。

2.1.4 高级氧化技术

由于焦化废水中的有机物复杂多样， 其中酚类、多环芳烃、含氮有机物等难降解的有机物占多数，这些难降解有机物的存在严重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HO·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。

2.2 生化处理

对于预处理后的焦化废水， 国内外一般采用好氧、厌氧生物法处理，但由于焦化废水中的多环和杂环类化合物，如萘、喹啉、吡啶等难以生物降解。好氧生物法处理后出水中的CODcr 、氨氮等指标远远不能达标。为了解决上述问题，近年来出现了一些新的处理方法，如PACT 法、生物铁、PSB（光合细菌菌体）活性污泥法，厌氧生物法/厌氧-好氧生物法等。

2.2.1 PACT 法

PACT法是在活性污泥曝气池中投加活性炭粉末，利用活性炭粉末对有机物和溶解氧的吸附作用，为微生物的生长提供食物，从而加速对有机物的氧化分解能力，活性炭用湿空气氧化法再生。该法去除效果好，投资费和运行费低。

2.2.2 生物铁法

铁的化合物对悬浮物、胶体物质和微生物的吸附作用能够生成易于沉淀的絮团， 同时铁还是微生物生长的必要元素。 因此在活性污泥中加入一定量的铁化合物后，可使活性污泥变得密实，提高曝气池的污泥浓度，加速生物氧化，而且在铁化合物和微生物的协同作用下，使吸附作用和絮团作用更加有效地进行。此法具有较强的适应能力和抗冲击能力，能够耐受较大的毒物冲击， 对氰化物有较高的分解能力，而且在活性污泥法基础上的改造也比较简便、经济。

2.2.3 PSB活性污泥法

PSB活性污泥法是将光合细菌菌体固定在活性污泥上，对焦化废水进行处理。PSB活性污泥法对温度、pH 的适应范围较广， 用于处理含酚较高的焦化废水有较高的酚去除率， 而且可减少菌体的流失。但其缺点是 CODcr、BOD的去除率不理想，出水需作进一步的处理。

2.2.4 厌氧生物法

一种被称为上流式厌氧污泥床（UASB）的技术用于处理焦化废水。废水自下而上通过底部带有污泥层的反应，大部分的有机物在此被微生物转化CH4 和CO2 ，在反应器的上部设有三相分离器，完成气、液、固三相的分离。该法处理焦化废水的工艺参数：进水CODcr质量浓度为2000mg/L以上，PH6.0-7.6，温度30-35℃，CODcr负荷10-15kg/（m3.d），停留时间3-12h。 在此条件下，CODcr的去除率为80-85%，最高达到90%以上，该技术可有效地去除废水中的酚类和杂环类化合物。

2.2.5 厌氧-好氧联合生物法

单独采用好氧或厌氧技术处理焦化废水并不能够达到令人满意的效果， 厌氧和好氧的联合生物处理法逐渐受到研究者的重视，采用厌氧化-好氧法处理焦化废水的研究发现，焦化废水经过厌氧酸化处理后，废水中有机物的生物降解性能显著提高， 使后续的好氧生物处理CODcr的去除率达90%以上。其中较难降解的有机物萘、喹啉和吡啶的去除率分别为67.6%、55.6%、和70.9%，而一般的好氧处理这些有机物的去除率不到20%。

2.3 深度处理

焦化废水经生化处理后，出水的CODcr氨氮等浓度虽有极大的下降，但由于难降解有机物的存在，使得出水的CODcr氨氮等指标仍未达到排放标准，因此，生化处理后的出水仍需进一步的处理。深度处理的方法主要有固定化生物技术、氧化塘法、吸附法和光催化氧化法等。

2.3.1 固定化生物技术

固定化生物技术是近年来发展起来的新技术，可选择性地固定优势菌种，有针对性地处理含有难降解有机毒物的废水。研究表明，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，而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.

2.3.2 氧化塘法

氧化塘法对污水的净化过程与自然水体的自净过程类似，是一种利用天然净化能力处理污水的生物处理法。用氧化塘法处理焦化废水，在pH6-8，温度25-60℃的条件下，CODcr和氨氮均可达标排放， 若在焦化废水中混入生活污水，CODcr和氨氮的去除率均有所提高。

2.3.3 吸附法

由于固体表面有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， 水中的污染物被吸附到固体颗粒（吸附剂）上，从而去除污染物质。本法对CODcr和悬浮物的去除效果较好。

3 实际运行中的技术参数

3.1 强化预处理技术

以包钢焦化厂为例，当污水处理在混凝沉淀阶段，通过测定对于350m3/h废水处理最适合的混凝剂为聚合氯化铝，120m3/h废水处理最适合的混凝剂为聚铁，而且，随着其投加量由50mg/L增加至100mg/L，对COD的去除率也由5.8%增至42.8%，当投加量由100mg/L增至200mg/L时，去除率仅仅增加2.1%，因此管理规定聚合氯化铝的经济投加量应该在100mg/L左右，聚铁的投加量为15—20%。确定废水处理系统混凝反应的药剂及投加量，同时总结出“混凝剂药剂投加先进操作法”，经推广实施，可有效降低了岗位工人的劳动强度，且还能够节约药剂使用量。

实践证明，通过预处理系统将进水CODcr浓度控制在2600mg/l—4000mg/l的区间，当进水CODcr浓度集中在2600mg/l—3000mg/l的区间，同时在进水的CODcr浓度要逐步趋于平稳，平均出水CODcr浓度集中在80—120mg/l的区间内，去除率比较稳定。进水氨氮浓度集中在60mg/l—100mg/l的区间，而且进水的氨氮浓度要逐步提高后再趋于平稳，平均出水指标为11.2mg/l，稳定后系统对氨氮的平均去除率达到95.5%。

影响气浮除油效果的因素主要有气浮时间、分离时间、气浮药剂以及水中油类或悬浮物的疏水性等等。研究发现，在气浮时间为3.0min，分离时间为18min时，使用组合气浮药剂对焦化废水的原水CODcr的去除率达56.5%，对油类的去除率达95%以上。

强化预处理技术使得焦化废水预处理制度的执行更加科学，减少预处理指标控制不好而产生事故。

3.2 生物脱酚处理焦化废水

包钢焦化厂根据污泥中微生物所需营养比例BOD：N：P=100：5：1投加各营养物质。当监测好氧池的出水CODcr降解率达到60%，混合液30分钟沉降比达到10-30%，检查曝气池污泥性状，污泥沉降性能好、显微镜观察出现大量菌胶团及固着型纤毛虫类原生动物时，就标志培菌成功，可以进入负荷提升阶段。在运行中对污泥的色、嗅进行观察，正常的活性污泥一般呈黄（棕）褐色，同时略带湿土味，新的管理理念，污泥培养驯化出的菌种不仅活性强，而且所需时间也较短。

3.3 生物化学法技术的应用

焦化废水处理的生产实践表明，生物化学法用于焦化污水处理是一种较理想的处理方法。目前焦化污水的生物脱氮工艺可分为A/O、A2/0、A/O2及SBR-A/O2等方法，这些方法对去除焦化废水中的CODcr和NH3-N具有较好的效果。

包钢焦化厂采用硝化一反硝化（A/O）工艺，采用A/O内循环生物脱氮工艺，处理效果较好。处理效果可以达到：CODcrl00-150mg/L、酚≤0.5mg/L、氰化物≤0.5mg/L、总氰化物≤lmg/L；油≤5mg/L、氨氮≤5mg/L、溶解性总固体≤5000mg/L。处理后焦化废水指标基本稳定在二级排放标准，至于满足一级排放标准，还受多种因素制约。

在实际应用时，各方法往往不独立使用，否则难以达到排放标准。针对某种废水，往往需要通过几种方法组合成一定的二级或三级处理系统，才能达到排放标准。

4 结束语

2012年国家制定出台的《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）中对焦化废水的指标限制做出了明确规定，并分时段予以提高，单位产品废水排放量也予以了明确控制。我国环境形势严峻，必然对水污染防治水平提出更高的要求，同时我国水资源紧缺，可以预见国家将对焦化废水提出更加严格的要求。所以今后多种技术联合使用的处理必将成为焦化废水处理的趋势。同时，生产企业应不断提高生产水平，开展清洁生产，拓宽处理后水的回用水平，从源头上减少水体污染物的排放量。

参考文献

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[3] 库咸熙【炼焦化学产品回收与加工】冶金工业出版社

[4] 谢全安 薛利平 【煤化工安全与环保】化学工业出版社

[5] 王晓琴 【炼焦工艺 】 化学工业出版社

[6] 郝临山【洁净煤技术】 化学工业出版社

篇5

油田尤其是渗透率比较低的油田，其油藏特征决定了其在开发时普遍需要采取一定的措施进行油井改造，使用比较密集的井网，这就导致了大量油田压裂废水的产生。油田压裂废水中含有多种微生物、原油细菌以及难以生化降解的固体悬浮物与高分子聚合物等，具有化学需氧量高、粘度高的特点，对人们的身体健康与生态环境造成了严重的不良影响，受到了世界各国与广大人民群众的高度重视。本篇论文主要对油田压裂废水处理试验作了研究。

关键词：

油田；压裂；废水处理；试验；研究

自进入21世纪以来，随着科学技术的不断进步，我国的经济水平得到了显著的提高，人们的生活水平、生活质量也得到了不断提高，人们在生产、生活中对石油、天然气的需求量正在不断的增加。水力压裂技术经过近几年的不断研究与实验实践，逐渐成为一种成熟的技术，在油田生产过程中得到了广泛的推广及使用。但是在其发展以及应用过程中，形成了大量的压裂废水。本文主要对油田压裂废水处理试验作了分析与研究。

1油田压裂废水

水力压裂技术作为一项对油层渗流特性进行改造的技术，能够促进注水井增注、油气井增产，从而可以有效提高油田开采效益。经过近几年的不断研究与实验实践，水力压裂技术得到了显著的进步，在油田勘探、开采以及生产等领域内得到了广泛的推广与应用，特别是在渗透率比较低的油田中，应用水力压裂技术能够获得十分明显的效益。但是压裂作业结束之后，压裂液会出现破胶返排到地面的现象，从而导致了大量油田压裂废水的产生。据相关研究统计，我国某油田压裂废水的年产生量高达50000到80000立方米。压裂液返排而产生的压裂废水中，含有压裂液、原油中的多种污染物质，例如硫代硫酸钠、丙烯酰胺、甲醇、瓜胶等无机添加剂，以及咪唑硫代衍生物等有机添加剂，此外，压裂废水中还会带有从地层深处而带出来的岩屑、粘土颗粒等多种污染物质。如果不及时对压裂废水进行处理，经过长时间的存放，压裂废水就会产生恶臭的气味，对油田周围居民的身体健康以及生态环境造成严重的不良影响。不过必经过处理就直接外排，压裂废水就会对周围环境造成严重的污染，特别是会对地表水系、农作物等造成不可挽回的污染。

2油田压裂废水处理试验研究

2.1处理实验所使用的仪器主要有：真空过滤装置、恒温箱、微量加药器、分析天平、旋转粘度仪、化学需氧量测定仪、浊度仪、混凝试验仪以及电热恒温水浴锅等。分析试剂主要包括：分析纯、氢氧化钠、硫酸、氯化钡、硝酸银、硫酸亚铁、丙酮以及油醚。污水处理药剂主要包括：氢氧化钠、聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁、聚合氯化铝、高锰酸钾、次氯酸钠、过氧化氢以及氧化钙。本文所采用的试验方法是化学氧化实验以及混凝试验。首先进行化学氧化实验，在烧杯中放入50毫升压裂废水样品，并将其调节到设定的pH值，所使用的药剂是浓硫酸，再加入定量的氧化剂，对其进行充分地搅拌，促进氧化反应，搅拌一段时间后将其静置15分钟，之后取上清液进行水质指标分析；其次进行混凝试验，将进行化学氧化实验后的压裂废水作为实验样品，并加入复合调节剂将其调节到设定的pH值，之后依次加入无机混凝剂以及有机絮凝剂，之后将其静置15分钟，取上清液进行水质指标分析。

2.2结果随着返排时间的变化，压裂废水的黏度、石油类污染物质含量与重铬酸盐指数、悬浮物含量及pH值均有所变化，具体见图1、图2、图3。由图1、图2、图3可知，随着返排时间的不断变化及推移，压裂废水的黏度总体呈现出了下降的趋势；压裂废水中的石油类污染物质含量、重铬酸盐指数、悬浮物含量总体呈现出了增大的趋势；压裂废水的pH值总体呈现出了降低的趋势，并逐渐地趋向于中性。经过试验发现将化学氧化实验的pH值设定为3.0，氧化剂次氯酸钠投入量为12.5毫克每升，氧化时间为20分钟；将混凝试验的pH值设定为9.0，氢氧化钠、氧化钙的投入量分别为200毫克每升、50毫克每升，将聚合氯化铝作为无机混凝剂，投入量为800毫克每升，将1200万分子量的CPAM作为有机絮凝剂，投入量为5毫克每升，将无机混凝剂、有机絮凝剂的投加间隔设为30到40秒时，能够获得最好的处理效果。在上述条件下对压裂废水进行处理，结果压裂废水中的总铁离子、硫化物得到了全部去除，石油类污染物质含量、悬浮物含量最高风别为4.5毫克每升、25.5毫克每升，对压裂废水进行处理后，水质完全符合相关标准的要求。

3结语

综上所述，油田压裂废水属于多相分散体系，构成十分复杂，因此其处理难度也比较大，国内外许多研究学者对油田压裂废水处理试验作了非常多的研究，并取得了非常多的研究成果。本篇论文经过学习与借鉴国内外比较成熟的研究成果，对油田压裂废水处理试验作了研究，望有所帮助。

参考文献：

[1]刘晓辉,沈哲,王琦,王文杰,张晓龙,刘鹏.油田压裂废水处理试验研究[J].石油天然气学报,2011,01:156-160+170.

[2]马云,秦芳玲,田春艳,濮阳.油田压裂废水的絮凝-Fenton氧化-SBR联合处理实验研究[J].石油与天然气化工,2011,01:95-99+12.

篇6

关键词：煤化工；煤气水；废水；处理技术

中图分类号：X703 文献标识码：A

煤化工生产是以煤为原料进行的一系列的化学加工，所以在生产的过程中会产生大量的化学物质，在煤气化废水中的污染物浓度较高，成分比较复杂，所以加大了处理的难度。我国的煤化工企业大部分分布在煤炭资源比较丰富的中西部地区，但是这些地区的水资源相对比较匮乏，并且生态环境比较脆弱，一旦煤气水废水外排，不仅会造成水资源的严重浪费，同时还会对生态环境造成严重的影响。针对这种现象，我国对煤化工企业下达了相应的政策，对于煤气水废水的排放需要达到规定的标准，尽量减少对生态环境的破坏。但是由于中西部地区的生态环境比较脆弱，自我恢复能力较低，所以即使是经过处理的煤气水废水外排，也不利于当地的生态环境保护。所以无论是从节约水资源的角度出发，还是从保护生态环境的角度出发，一般都要求煤化工企业对煤气水废水进行深度处理并且回收利用，争取达到“零排放”的标准，从而实现我国煤化工行业可持续发展的目的。

1.煤气化废水的特点

煤气化废水主要来源于气化过程的洗涤、冷凝和分馏工段。在气化过程中产生的有害物质大部分溶解于洗气水、洗涤水、贮罐排水和蒸汽分流后的分离水中，形成了煤气化废水。

煤气化废水的成分比较复杂，在外观上一般呈现为深褐色，是一种比较典型的难以进行生物降解的废水。水质的黏度较大，有很多的泡沫，并且伴有强烈的刺激性气味。在煤气水废水中含有大量的有毒有害固体悬浮颗粒和溶解性化学物，比如氰化物、硫化物、重金属等，这些物质的可生化性较差，种类繁多，所以化学成分比较复杂。此外，废水中还有很多无机污染物，比如氨氮、硫化物、无机盐等。煤气化废水中的物质成分会随着原料煤种以及煤气化工艺的不同，而存在较大的差异。所以为煤气水废水处理技术的选择提出了较大的难度，面对不同的煤种以及生产工艺而产生的差异较大的水质，需要提出一种适应于大多数煤气水废水处理的技术方案，从而提高煤气水废水处理效率，这是我国煤化工企业面临的重要难题。

2.煤气水废水处理技术

由于煤气水废水中的成分比较复杂，其中含有大量的油类、酚类以及氨等物质，无法直接进行深度处理，所以需要经过预处理和生化处理工艺环节，初步去除其中高浓度的污染物，对水质进行初步净化，从而为后期的深度处理做好充分的准备工作。所以煤气水废水处理一般会经过3个环节，预处理、生化处理以及深度处理，其中的预处理和生化处理是进行深度处理的必要环节，直接经过预处理和生化处理，才能够使用深度处理技术对废水进行净化，最终提高水质质量，确保水质满足排放或者回收利用的标准要求，下面对这3个环节的处理技术进行分析。

2.1 预处理

预处理也是煤气水废水处理的首要环节，也称为一级处理，主要是通过除油、蒸氨、脱酚等过程，去除废水中的油类、酚类和氨，为下一环节的生化处理创造有利的条件，提高可生化性，从而减轻生化处理的负荷。

在煤气水废水中的油类物质因为黏度较大，所以比较容易吸附在生产装置的内壁上，不仅会降低传热的效率，同时还对后续的脱酚脱氨环节造成一定的影响。去除废水中的油类物质主要是通过油水分离的方式进行除油，一般有隔油和气浮两种方式。隔油是煤化工企业中比较常用的除油方式，其主要是利用重力分离的原理，占地面积小，除油效率高。但是如果煤气水废水中的乳化油含量较高的情况下，因为油水界面不清晰，所以单纯地使用隔油技术，除油效果不高，不利于后续的生化处理。气浮除油主要是利用曝气或者溶气的方法，在废水中形成比较分散的微小气泡，会将废水中的油类物质聚集到一起，然后悬浮在废水表面，将浮渣刮除即可达到除油的目的。如果在气浮除油工艺中，加入混凝剂，将废水中的油类物质凝集成絮状网络，则会提高与气泡的结合程度，从而提高除油的效率。

在煤气水废水的脱酚技术方面，目前已经有了比较成熟的处理技术，并且逐渐向低成本、高效率方向发展。目前在脱酚处理技术方面主要采用萃取工艺，利用萃取剂进行脱酚并且回收利用。萃取剂可以循环利用，并且在处理的过程中，不会产生二次污染。现阶段，利用萃取脱酚处理技术中，存在的问题主要是溶剂对酚类化合物的反应种类受限，中油夹带量较大，对于多种酚类物质的萃取处理效率较低。而有些萃取剂具有很强的溶水性，所以在进行萃取处理技术时，会消耗大量的水资源。所以目前对于脱酚萃取处理技术而言，主要是对萃取剂的选择与改进方面，以提高萃取的效率。

在脱氨脱酸方面，国内传统工艺一般采用双塔加压汽提脱氨脱酸，先脱除酸性气体，最后进行脱氨，然而废水中浓度较高的二氧化碳会与氨反应生成铵盐结晶，造成设备结垢、堵塞。单塔加压侧线抽提工艺，实现了煤气化废水中酸性气、游离氨和固定氨在汽提单塔中的同时脱除，不易结垢，该技术已经成功应用在多家煤气化废水处理过程。

2.2 生化处理

生化处理是煤气水废水处理环节中的二级处理，主要是通过人工曝气为微生物供氧，利用微生物去除废水中的可溶性有机物以及部分不溶性有机物，是废水处理的常用技术之一，从而为深度处理基础提供有利的条件。但是由于煤气水废水中的成分比较复杂，有些污染物的生物可降解性较差，所以如果使用传统的厌氧和好氧工艺都无法达到有效的处理标准。传统的厌氧-好氧处理技术中，设备的占地面积较大，处理效率较低、生物死亡率较高，所以处理效率较差，不利于后续的深度处理。针对这种情况，需要对厌氧和好氧工艺进行优化处理，以提高生化处理的效率。

2.3 深度处理

经过预处理以及生化处理环节后，煤气水废水还无法达到排放的标准要求，因为其中还存在大量的难降解有机物，并且这两种处理工艺都没有对无机盐进行处理，所以在经过生化处理后，废水的色度仍然较高，盐含量、COD以及氨氮的含量都无法达到规范的标准要求。所以说在经过预处理以及生化处理后，还应该对煤气水废水进行深度处理，最终达到排放或者回收再利用的标准。

传统深度处理单元一般针对生化出水中的氨氮及难降解有机物，采用混凝沉淀、高级氧化等技术，最终使出水达标排放。混凝沉淀技术能够捕获水体中的胶体悬浮物、有机物、重金属离子等有害物质，形成絮体而分离，从而有效去除水中的悬浮物、色度以及COD，已经广泛应用于煤气化废水的深度处理。

2.4 脱盐深度处理与回用

煤气化废水中除了氨氮、有机物之外，还含有一定量的无机盐。传统的深度处理工艺（混凝、高级氧化等）对于无机盐没有去除作用，产水直接回用会造成无机盐在系统中的累积，对设备造成损害。因此，一般采用脱盐技术进行深度处理，才能满足工业循环冷却水回用要求。目前常用的脱盐技术包括离子交换、膜分离技术、蒸发技术等。离子交换技术在脱盐方面的应用已经相对成熟，但是水中残留的有机物会污染离子交换树脂，而且树脂再生过程会产生酸、碱废水。而蒸发技术设备占地面积大、能耗高，不适合直接大规模处理生化出水。相对而言，以反渗透（RO）为核心的膜分离技术具有分离效率高、能耗相对较低、设备紧凑、操作简便、绿色无污染等优点，已经广泛应用于海水淡化、苦咸水淡化及各类含盐污水回用系统。

结语

煤化工行业为我国的经济发展提供了重要的能源保障，但是在我国建设社会主义和谐社会的时代背景下，对于煤化工行业的生产标准有了更高的要求。因为煤化工企业生产的特殊性，在生产的过程中会产生大量的煤气水废水，如果不经过处理就排放到外界，会对生态环境造成严重的破坏，所以对煤气水废水进行处理是煤化工企业的重要任务。在我国水资源日益匮乏的形势下，在煤气水废水处理技术中，逐渐向废水回收再利用的方向发展，不仅能够避免对生态环境造成污染，同时还能够有效的降低生产成本，节约水资源，提高煤化工企业的经济效益、社会效益以及生态效益。随着我国科学技术的快速发展，在对煤气水废水处理技术方面会不断的发展以及完善，为实现煤化工企业的可持续发展创造有利的条件。

参考文献

[1]蒋芹，郑彭生，张显景，郭中权.煤气化废水处理技术现状及发展趋势[J].能源环境保护，2014（10）：15.

篇7

试验废水：取自广东某奶牛场未经处理的原废水，其理化性质见表1。表1奶牛场废水理化性质测定项目pHCODcr(mg/L)NH3-N（mg／L）色度(°)颜色测定结果9.7201075180黑灰色

混凝剂：采用仲恺环境科学技术研究中心生产的JF-1高效混凝剂，它主要起混凝、吸附和共沉淀的作用。

2.2试验方法

取原水样3份，每份100ml，分别置于烧杯内，再分别加入JF-1混凝剂2、3、4滴，并加入助凝剂，搅拌2min，静置10min，取上清液分析测定CODcr、NH3-N、色度。

2.3分析测定

pH采用pHB-4型便携式酸度计测定，CODcr采用XJ-1型CODcr消解仪消解-硫酸亚铁铵滴定法测定，NH3-N采用硼酸吸收-盐酸滴定法测定，色度采用稀释倍数法测定［9，10］。

3结果与讨论

3.1混凝剂去除奶牛场废水中CODcr的效果

在300ml的废水中，加入不同量的混凝剂，搅拌混匀，待澄清后测定上清液CODcr，结果见表2。表2奶牛场废水混凝处理CODcr测定结果原废水混凝剂的用量0.1%0.15%0.2%CODcr(mg/L)2013691659563去除率(%)65.767.372.0

从表2可看出，使用0.1%JF-1混凝剂，可使废水的CODcr从2013mg/L降低到691mg/L，去除率达65.7%。随着混凝剂用量的增加，处理后的废水浓度越来越低，混凝效果越来越好。

篇8

【关键词】低放废水处理；调试；排放

1项目概况

某低放废水处理站用于科研活动产生的低放废水的处理。设计处理能力3m3/h，设计年处理废水100m3，放射性废水的平均放射性活度10000Bq/L，处理后废水的放射性活度达总α<1Bq/L，总β<10Bq/L时排放。

2工艺流程

该低放废水处理站的废水处理工艺主要考虑了絮凝沉淀、超滤和离子交换。絮凝沉淀法适用于大多数放射性核素的去除，去污因子一般为10～100，并且产生的污泥量较多。离子交换法具有从浓度极低的溶液中有选择的交换出某些粒子的特点。经过化学沉淀处理的放射性废水，由于交换悬浮的和胶体的放射性核素，以至于剩下的核素几乎都呈离子状态，这些废水再经过离子交换就得到活度很高的净化效率。离子交换法在运行过程中产生废树脂，需考虑废树脂的处置问题。超滤是利用废水在压力下所有可溶性物质均可通过膜，而高分子量的物质、胶体不能通过膜。在较低压力下，超滤可以高通量产水，去污因子较高，一般可达102～103。絮凝沉淀+过滤+超滤+离子交换的低放废水处理工艺的处理效率可达99.98%，出水浓度可降为0.2Bq/L。该处理工艺主要考虑科研单位产生的低放废水的量少和断续产生的特点。主要工艺设备包括2台废水储存槽、1台絮凝沉淀槽、1台多介质过滤器、1套超滤膜组件、2台离子交换槽和2台监测槽。总体来说。其设计规模较小，运行成本较低，设备维护简单，兼顾了低放废水的收贮、暂存、处理和排放。该低放废水处理站的废水处理部分根据不同的工艺组合。

1）废水储存槽废液检测合格后排入监测槽。当来水的水质经检测符合排放要求时，则直接排入监测槽，经审批后槽式排放。

2）絮凝沉淀+过滤。若来水水质不满足直接排放要求，则经pH调节，絮凝剂混合后排入絮凝沉淀槽，等待一定时间后进入砂滤处理，处理后的废水检测符合排放要求，则排入监测槽，经审批后槽式排放。

3）絮凝沉淀+过滤+超滤。若来水水质不满足直接排放要求，则经pH调节后于絮凝剂混合后排入絮凝沉淀槽，等待一定时间后进入砂滤处理，若处理后的废水检测不符合排放要求，则进入超滤处理系统处理，若符合排放要求，则排入监测槽，经审批后槽式排放。

4）絮凝沉淀+过滤+超滤+离子交换。若来水水质不满足直接排放要求，则经pH调节，絮凝剂混合后排入絮凝沉淀槽，等待一定时间后进入砂滤处理，若处理后的废水检测不符合排放要求，则进入超滤处理系统处理，若仍不符合排放要求，则进入阴阳树脂床进行离子交换处理，若符合排放要求，则排入监测槽，经审批后槽式排放。若经离子交换处理的废水仍不合格，则将处理后废水返回继续处理，直至满足排放要求。

3调试

3.1单元调试

3.1.1废水槽

1）接收废水。打开进水阀，持续进水当槽内水位达到上限水位1.85m时，进水电动阀自动关闭，只要液位达到废水槽的上限液位时，报警系统开始持续响铃，直至操作人员降低液位为止。

2）调节pH。开启废水槽水循环调节废水pH，关闭进水阀，打开出水阀和pH调节回流阀，开启废水循环泵中进行水循环，直至pH检测合格后关闭阀门和废水泵。

3）取样。与pH调节操作相同，只是不需要加入酸碱等试剂。

4）废水排放。当检测合格后，启动排放阀和废水循环泵，直接将废水泵入监测槽中，手动打开排放阀排放废水。

3.1.2絮凝槽

1）废水处理。启动絮凝计量泵通过管道混合器与废水充分混合，然后通过废水泵排入絮凝槽，一般絮凝沉淀6h即可，上清液通过絮凝槽废水提升泵，将废水提升到多介质过滤器。

2）废渣排放。废渣通过压缩空气与渣浆泵直接排入水泥固化间的泥浆暂存槽中。

3.1.3超滤组件

1）废水处理。来自多介质过滤器的水通过超滤进出水阀通过2台超滤床运行，超滤滤膜为圆筒型结构，水由中心往周围通过滤膜渗透，达到超滤的功能。

2）超滤膜反洗。超滤运行到一定的时间要进行反洗和药剂清洗，一般正常运行30min要进行反洗（反洗时间为30s），反洗通过打开监测槽水循环泵，打开反洗进出水阀，关闭进出口阀利用监测槽中的水进行反洗；当连续运行5~8个周期，进水压力升高达到0.2～0.3MPa（稳定工作压力为0.2MPa左右）时，要进行药剂清洗，药剂清洗通过药剂配料槽、清洗泵，清洗水经过过滤器后通过清洗进出水阀进行清洗，如果清洗后，运行压力持续升高应该更换超滤膜。超滤器中的清洗水，直接排入上一级絮凝槽中。

3.1.4离子交换槽

1）废水处理。经过超滤不合格的废水经树脂床的进口阀进入树脂床进行离子交换处理。

2）废树脂处理。树脂达到交换容量或辐射水平超标后，关闭离子交换槽的进口阀和出口阀向离子交换槽内充入压缩空气，待其压力达到设计值后，打开树脂出口阀，将废树脂推动到水泥固化间的废树脂槽。

3.2联动调试

联动测试是采用添加了示踪核素的非放自来水为研究对象，模拟低放废水处理全部流程的操作，同时对各环节的核素水平进行监测。并进行标准工况，即正常运行情况，以及事故工况，即发生停电、冒槽及设备故障等问题时的处理。示踪试验主要是用Co2+、Sr2+和Cs2+作为示踪剂开展试验，通过在废水槽中加入示踪剂，并对原始水样进行编号，如Co-01-、Sr-01-、Cs-01-系列。加入示踪剂并调节pH为7.5的水样（Co-02-、Sr-02-、Cs-02-系列），并对絮凝沉淀的上清液（Co-03-、Sr-03-、Cs-03-系列）、超滤后液体（Co-04-、Sr-04-、Cs-04-系列）和监测槽液体（Co-05-、Sr-05-、Cs-05-系列）进行取样分析。上述处理流程对钴、锶、铯3种核素的去除效果满足排放要求，处理后均达到或低于原始水平，但从运行成本上考虑可以细化前端对废水pH的调节，并通过对絮凝剂的选择达到较好的处理效果，以达到满足排放要求的目的。

4运行

该低放废水处理站经过调试后已平稳运行超过20个月，期间各主工艺设备运转正常。并开展了真实低放废水的处理和排放工作，但由于来水的活度水平很低（总α＜0.0551Bq/L，总β≈0.381Bq/L）均远低于相应的排放限值，因此经向环保主管部门审批后，在省辐射监督站的监督下进行了排放，未进行其它环节的处理验证。

5结论

通过调试和运行，低放废水处理站处理后的废水满足排放要求，保障了生产工作的正常开展。但存在诸如失效后废树脂仅用压缩空气无法彻底载带，需通入一定量的清水，造成二次废物增加等问题，需要进一步的改进加以完善。

参考文献：

［1］杨庆，侯立安，王佑君.中低水平放射性废水处理技术研究进展［J］.环境科学与管理，2007（9）：103-106.

［2］杨斌，淡立君.3600m3/dSBR法污水处理站调试总结［J］.科技视界，2012，7（19）：263-265.

［3］于德爽，张红，聂文，等.高盐度水产品加工废水处理站的设计及运行调试［J］.中国给水排水，2009，25（2）：55-57.

［4］张胜，陈民东，严永红.江山化工废水处理站一期工程调试［J］.给水排水，2008，34（2）：62-65.

［5］郝文萍，盛新一，崔振华.冷轧废水处理站设计及运行管理［J］.科技信息，2009（1）：64-65，93.

［6］庄维龙.某化工厂污水处理站运行调试［J］.广东化工，2014，41（5）：210-211.

［7］王建龙，刘海洋.放射性废水的膜处理技术研究进展［J］.环境科学学报，2013，33（10）：2639-2656.

篇9

【关键词】染料废水；处理方法；纺织印染工业

1.引言

纺织印染工业是最大的污染源和水资源消耗者之一[1] 。随着染料合成、印染等工业废水的不断排放和各种染料的不断使用，进入环境的染料数量和种类不断增加，染料造成的环境污染日趋严重[2] 。据报道，全世界每年以废物形式排入环境的染料约6万t[3]，它的大量排放不仅会造成感观上的污染，特别是含有机染料污水具有水量大、分布面广、水质变化大、有机毒物含量高、成分复杂以及难降解等特点[1-3] 。

2.染料废水的处理方法

2.1物化处理法

至今所报道的较为有效的物化处理法，主要有辐射法、磁分离法、混凝沉降法、膜分离法和氧化法等。

2.1.1辐射法

近年来，辐射法处理染料废水得到了较大发展，如电离辐射、紫外辐射等。Solpan等[1]采用B射线辐射法对活性染料进行脱色和降解研究，结果表明，对活性蓝5和活性黑5的脱色和降解效果都很好，且随辐射剂量的增加而增加；当其浓度较低时两种染料污水的脱色程度达到100%，COD也下降了76%-80%。

2.1.2超声波降解法

超声波作为一种新的能量形式在化学化工领域中的应用研究，获得了许多有价值的成果。祁梦兰[4]采用声化学氧化法作预处理，可使生物难降解的染料废水可生化性BOD5/COD值由0.22-0.28提高到0.44-0.51。超声波对化学反应所产生的独特作用以及它的良好的应用前景正越来越引人注目。

2.1.3磁分离法

磁分离法不仅能直接处理工业废水中的各种细微的弱磁性、顺磁性物质，而且还能分离出不具磁性的细菌、病毒、藻类、悬浮物、有机和无机化合物、油脂类和重金属等，其应用范围非常广泛。目前可供工业使用的磁化技术有磁性团聚法、铁盐共沉法、铁粉法和铁氧体法[6]。

2.1.4混凝沉降法

混凝沉降是处理染料废水经常采用的方法之一， 是迄今为止属于工艺上比较成熟、处理效果比较稳定的染料废水处理方法。目前得到普遍认可的混凝机理有压缩双层、电中和、桥联作用和网捕作用 。可以预料，随着人们对含染料废水处理机理认识的不断提高，新型、高效的混凝剂必将更为广泛地应用于染料废水处理。混凝法的主要优点是工艺流程简单、操作管理方便、设备投资省、占地面积少、对疏水性染料脱色效率很高；缺点是运行费用较高、泥渣量多且脱水困难、对亲水性染料处理效果差。

2.1.5膜分离技术

膜分离技术用于染料废水通过废水污染物的分离、浓缩、回收从而达到处理废水的作用。运用较多的是超滤和反渗透。

2.1.6氧化法

氧化法也是含染料废水处理常用的方法，目前主要有：高温深度氧化法、化学氧化法和光催化氧化法。其中，高温深度氧化法包括湿式空气氧化、超临界氧化和焚烧技术等，与普通物化法处理相比，其优势在于可以最终去除污水中高浓度的有机污染物。

2.1.7微电解法

微电解法是利用铁-碳填料在电解质溶液中腐蚀形成无数微小的原电池来处理废水的电化学技术。它是一种集电解、混凝、电絮凝、吸附等多种物理化学作用于一体的废水处理方法。微电解法的特点是作用机制多，综合效果好，运行费用低，易于工程化，是一种效果理想的预处理方法。

2.2生物处理法

好氧法和厌氧法是生物处理的两大类方法。近年来，很多工程实践都表明，好氧法和厌氧法由于具有很大程度上的互补性，所以将二者联合时，能够使得不能或难以处理的染料废水在不同程度上取得将好的降解效果。

2.3物化-生物联合法

采用单一的物化法或单一的生物处理法处理有机染料废水，虽然有其各自的优点但缺点也很明显，研究人员开始尝试将物化法和生物法联合起来，至今已经取得了良好的效果。

2.4染料废水处理新技术

2.4.1超临界水氧化技术

超临界水氧化是指当温度、压力高于水的临界温度（374℃）和临界压力（22.1 MPa）条件下水中有机物的氧化。处在超临界态的水有着与常态水完全不同的物理、化学性质。由于超临界水汽液相界面消失，成为一均相体系，因而超临界水中的有机物的氧化反应速度极快。尽管技术有许多优点，并且展现出良好的工业应用前景，但是超临界水氧化法还有一些实际的技术问题需要解决，如反应条件较为苛刻（高温、高压），对设备材质要求高等。在超临界水中，由于无机盐溶解度小，因此在氧化过程中会有盐的沉淀引起反应器和管路的堵塞[5]。

2.4.2低温等离子体化学

等离子体是在特定条件下使气（汽）体部分电离而产生的非凝聚体系。体系内正负电荷相等，整个体系呈电中性，被称为物质存在的第四态。带电粒子中电子质量最轻，其温度高达10 4K以上；离子、自由基、中性原子或分子等重粒子的温度接近或略高于室温，称这种等离子体为低温等离子体。低温等离子体具有足够高能量的活性物种，因而可使反应物分子激发、电离或断键。尽管国内外对低温等离子体化学技术在环境污染治理的应用的原理已有较多的讨论，也有一些单一有机物降解的实验室研究工作的报道，但是该技术对不同类型的有机物和实际工业废水的降解的研究报道较少另外，该技术的实际应用也存在如何降低能耗，提高降解效率的问题[5]。

3.小结

染料废水的处理方法在不断发展，国家也对排放标准提出了更高的要求，需要在处理过程中采用多种方法的联用，各取所长，提高处理效率，并有效降低处理的成本，使得处理技术能更好的服务于环境保护。

参考文献：

[1] Solpan D.，Guven O.Decoloration and degradation of some textile dyes by gamma irradiation[J]. Radiation Physics and Chemistry，2002，65（4）：549― 558

[2] Zhou Qixing.Chemic pollution and transport of organic dyes in water-soil-crop systems of the Chinese coast[J].Bulletin of Enviromnental Contamination and Toxicology，2001， 66（6）：784― 793

[3] 李家珍.染料染色工业废水处理.北京：化学工业出版社.1994.138― 142

[4] 祁梦兰.声化学氧化-SBR法处理染料废水[J].河北轻化工学院学报，1997，18（1）：76-80

篇10

某电镀生产线产出4类废水，即含镍废水、含铁废水、含铬废水和含锌废水。其中，含铬废水年产生量为9980t，含锌废水年产生量为4980t，含铁废水年产生量为495t，含镍废水年产生量为490t。

2治理措施

2.1治理工艺

某企业经过调研和对各方案的技术性、经济性综合比较后，了解了当前废水中复杂的水质、繁多的污染物种类等特征后，决定对含金属电镀废水做化学分质处理，再经反渗透处理后部分回用。其中，剩余废水和膜的浓缩液做二效真空低压蒸发处理，结晶盐作为危险固废处置。

2.2污水处理可行性分析

根据《电镀废水治理工程技术规范》（HJ2002—2010）中的要求：“含铬废水、含镍废水应单独收集处理，不得混入其他废水。将六价铬还原为三价铬后，可与其他金属废水混合处理。”该公司采用亚硫酸钠预处理含铬和含镍废水，主要是在酸性条件下，使废水中的六价铬还原成三价铬，然后加碱调整废水的pH值，使其形成氢氧化铬和氢氧化镍沉淀而去除。微滤（MF）是一种利用压差的膜法分离技术，过滤精度在0.001～0.1μm，可以滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌和大分子有机物等有害物质。在超滤工艺中，水的回收率高达95%以上，并且可方便地实现冲洗和反冲洗，不易堵塞，并且使用寿命相对较长。MF主要应用于制药工业的除菌过滤澄清、电子工业集成电路生产用水和城市污水处理、废水处理前的预处理中。该电镀车间污水处理站的主要设备有提升泵、加药泵、浓缩塔、反应池、压滤机、活性炭过滤器、袋式过滤器、MF过滤器、UF过滤器、一效蒸发器、二效蒸发器和真空泵等。其投资主要包括土建工程、工艺设备、监测及化验设备、防腐工程、设计、安装、调试和培训等方面，工程总投资420万元。该工艺流程简单，可间歇处理。经计算，包括能耗、药品、人工等成本在内，每处理1t废水需人民币54.7元，企业每年所需的运行成本约为87.3万元，占项目利润总额的0.99%.从经济方面分析，企业完全可以承受此费用。

3处理工艺技术的先进性和特点

该废水处理站运行方式的主要特点表现在以下几方面：①在各反应槽设置了PH/ORP传感器实现在线检测，并控制加药泵，以准确加药。这样，既保证了水站排放的时刻达标，同时，也免除了多余的加药量，降低了水站的运行成本。②在水站的废水池、中间槽和配药槽设置了可靠的液位传感器，并设定了泵保护水位和操作运行水位，有效地防止了泵的空转烧毁，也防止了容器中水的溢出。③整个水站由控制柜集中控制，并在操作系统上设置了水站运计模拟显示屏，方便工作人员操作管理。水站实现了自动抽放水、搅拌、加药、显示和报警，不仅精简了操作人员，还减少了工人的劳动强度和人为操作的失误因素。④将各类性质的废水（液）分开单独处理，大大降低了废水（液）的处理费用。

4结束语