化工废水处理范文
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关键词:化工废水 处理技术 发展趋势
随着高速发展的经济,环境被化工产品生产污染加剧,人类健康也日益受到危害,保护环境越来越重要,把控这些问题要从源头上抓起,废水处理环节尤其重要。目前多达几千种的常用药物被我国制药企业生产,对于常用药物的不同类别,在药品原料上,无论是数量还是种类都收有差异的,故而生产过程中产生的废水有着很大的水质和特点上的不同,这就在处理医药化工废水上有很大的困难,需要多种处理方法结合才能有效提升废水处理。
一、医药化工废水的类型和特点
目前处理化工废水难度特别大,尤其是生产精细化工产品过程中排放的结构复杂、生物难以降解和有毒有害的有机物质。在生产常用药的过程中,一般有四大类型的废水:一是排放在主要生产过程中的废水;二是排放在辅助生产过程中的废水;三是平日工作中的冲洗水;四是生活中员工产生的污水。
化工废水有其基本特点,主要有四点:一是副产物多,水质成分复杂,反应原料中多为环状结构化合物或溶剂类物质;二是污染物在废水中含量高;三是有毒有害物质多,特别是精细化工废水中的有机污染物对微生物的危害很大;四是有很多生物难降解物质。
目前我国化工废水的达标排放仍然不理想,研究低成本、高效的新工艺和新技术来处理化工废水,已经成为各国科学家的研究重点。
二、国内外常用的医药化工废水处理方法
1.物理处理法
过滤法、气浮法和重力沉淀法等是常用的物理法。过滤法主要是减少水中的悬浮物,用有孔状的粒料层将水中的杂质截留,在过滤处理化工废水中,微孔状虑机和板框过滤机是常用的工具;气浮法是先生成吸附微小气泡,然后通过微小气泡的附裹携带将悬浮颗粒带出水面的方法;重力沉淀法是利用重力场的作用,将水中具有可沉淀性能的悬浮颗粒达到自然沉降,这一过程固液就达到了自然分离。这三种物理处理方法管理方便,工艺简单,但是在去除可溶性废水方面有很大局限,还需寻求另外的办法。
2.化学处理法
化学处理法去除水中的无机物杂质、有机物主要是利用化学反应的作用,主要有化学氧化法、电化学氧化法和化学混凝法等。
化学氧化法通常是在化工废水中投放氧化剂对有机污染物氧化去除的方法。经过化学氧化还原的废水,废水中的有毒物质将转化成无毒或毒性小的物质,达到了废水净化的目的。常用的有空气氧化和氯氧化。空气氧化的氧化能力弱,主要用于含有处理还原性强的物质的废水,氯气是普遍使用的氧化剂,主要用在处理含氰、含酚等有机废水。
电化学氧化法是通过在电解槽中,在电极上废水中的有机污染物发生氧化还原反应被去除,在电解槽的阳极废水中的污染物失去电子被氧化,在阳极水中的氯离子和氢氧根离子也可放电生成氯气和氧气而间接地氧化污染物,在实际操作中,为了使阳极的氧化作用加强,使电解槽的内阻减少,一些氯化钠被加入到废水电解槽中,进行电氯化。近年来在电氧化和电还原的新型电极材料方面取得了较大的成效,但是成本高、能耗大等问题仍然存在。
化学混凝法是通过在医药化工废水中投放能够产生凝聚和絮凝作用的化学药剂,使胶体形成沉淀,然后被去除;主要的作用对象是水中的胶体物质和微小悬浮物。水温、水质、水量、PH值等变化对该方法影响较大,对一些可溶性好的无机、有机物质去除率低。
3.生物处理法
生物处理法是通过微生物的新陈代谢作用将有机物降解转化的过程。伴随着快速发展的医药化学工业,污染物的成分也变得日益复杂,如果仅仅采用物理的或化学的方法很难达到治理的标准。如果微生物的新陈代谢作用能够被合理的利用,那么废水中的有机污染物就可以进行转化与稳定,达到无害化。生物处理方法主要分为厌氧处理和好氧处理两大类型:厌氧处理是指在废水中没有分子氧的条件下,厌氧微生物将废水中的有机化合物分解转化为二氧化碳和甲烷的过程。研究表明,水解产酸细菌、产甲烷细菌和产氢产乙酸细菌是完成厌氧过程的三大主要类群细菌。好氧处理分为生物膜法和活性污泥法。生物膜法是将生物膜和废水接触,废水中的有机物被生物膜吸附和氧化的过程。活性污泥法是处理废水利用悬浮生长的微生物絮体的方法,活性污泥就是微生物絮体,活性污泥是由好氧微生物及其代谢吸附的有机物、无机物组成的,能够降解废水中的有机污染物。
三、最新的非常规废水处理技术
最新的非常规废水处理技术主要有磁分离法、紫外光催化氧化处理技术和固定化细胞技术。磁分离法是将磁种和混凝剂投放到医药化工废水中,在磁种的剩磁和混凝剂的同时作用下,医药化工废水中的颗粒相互吸引并凝结长大,悬浮物的分离加速,然后有机污染物将在磁分离器的帮助下去除。紫外光催化氧化处理技术是在300~400nm的紫外光照射下并利用二氧化钛半导体催化剂,形成羟基自由基和产生光电子空穴等强氧化剂的能力,氧化分解废水中的有机物。固定化细胞技术,是将适宜降解特定废水的高效菌株通过物理或者化学手段筛选分离出来,保持其活性并且能够反复利用。
四、总结
有效处理医药化工废水是一项艰巨且长期的任务,对造福人类和环境保护有着重要的意义。在处理医药化工废水的过程中,可以多想办法、多走路子和多组合利用处理,更大的提高处理废水的效率。目前,虽然出现了不少新式的处理技术,但是成本高、能耗大。另外,一些新技术的实际应用问题还要考虑到,废水处理过程中出现的难题要尽量、尽快想办法解决,使新的突破能够在医药化工废水的处理方法上实现。
参考文献
[1] 张天胜 厉明蓉.日用化工废水处理技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2002.
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【关键词】化工工程 废水处理 设计思路
1 化工工程现有废水处理技术局限性问题
结合化工工程的实践,笔者认为现有的高浓度化工废水处理工艺存在以下几方面的局限性问题:
1.1 物化处理工艺的局限性
采用这种工艺手段处理浓度极高的有毒工业废水,需要非常高的费用才能取得理想的效果,这是一般的化工企业所难以接受的。譬如利用臭氧化学催化氧化浓度为40000mg/L的COD废水,若要消除废水中90%以上的COD,每吨水需要的氧化剂价格为200元左右。另外一些湿式氧化和树脂吸附等工艺手段,同样需要动用高昂的设备和技术费用,否则难以取得处理的成效。
1.2 生化处理工艺的局限性
这种方法的成本比较低,但处理效果一般,主要原因是工业废水当中的有机污染物不具备较好的可化性,而且会产生抑制微生物的负面作用,污染物的去除效果差。譬如采用普通驯化培养的手段,多菌灵农药生产废水中COD仅能达到20%左右的降解率,再如性菌株生物处理技术采用分离筛选的降解方法,仅能适用简单的废水环境,对于菌株复杂的发酵、生长、降解环境适用性不强。
1.3 物化和生化综合处理工艺的局限性
为了弥补物化处理工艺成本问题和生化处理工艺效果问题,可以综合性采用两种方法,但由于两种处理工艺运用的协调和衔接能力比较差,采用物化预处理和生化处理相结合的工艺手段,普遍存在过分强调COD物化预处理的去除效果,并将去除COD的效果作为物化处理效果评价的标准,而忽略为后期生化处理创造有利条件。譬如靛蓝燃料工业废水,投加亚硝酸钠去除废水当中90%以上的苯胺,但由于重氮物化产生对微生物具有严重毒害作用的产物,使得生化处理工作难以继续开展。
2 化学工程废水处理的设计思路
为了避免以上化学工程废水处理工艺的局限性问题,本节将以某化工企业为例,对废水处理工艺的设计思路进行理顺:
2.1 化工废水水质特征
以某化工企业为例。该企业化工废水的水质特征如下:
(1)在排放废水的过程中,接收池水质的波动性大,譬如在较短的时间单位内,排放出的酸碱废水浓度很高,使得接收池废水的PH值骤然高幅度变化。
(2)生产车间采用萃取工艺,但没有设置二级废水分层设备,而废水直接排放没有将事故性隔油考虑在内。
(3)提纯药品产生含有有机污染溶剂的废水,包括易生物降解有机物和难生物降解有机物,前者诸如甲醇、乙酸乙酯、丙酮等,后者诸如DMF、氯仿等,有必要对特定降解微生物进行培养。
(4)废水量低,包含大量的有机污染物,主要采用生化处理工艺手段。2.2 废水处理工艺手段的选择
结合以上提到化工企业的废水水质特征,笔者认为适合采用均质调节、水解、UNITANK结合的废水处理工艺手段。我们需要做好这些工艺手段的定位,具体内容如下:
(1)均质调节工艺手段,目的是实现PH值的均衡和调节。企业废水的排放水质水量的波动性比较大,影响到后续的生化处理稳定性,不稳定波动状态的PH值,容易导致生化处理污泥系统的崩溃,由此我们可以将废水均匀池设置在进水的端口,供以均匀水质,进而在两池交替的过程中调节PH值,使得废水进入生化处理系统后,保持中性的PH值。
(2)缺氧水解工艺手段,目的是初步降解难降解的有机物,提高废水可生化的性能水平。该化工企业的废水含有有机污染物,譬如CH2Cl2和DMF等,抑制了好氧微生物的降解,由此我们需要初步分解难降解化合物,可采用缺氧水解的工艺手段,创造高效降解好氧微生物的良好条件。通过工程实践,证明了利用缺氧水解工艺手段水解酸化缺氧状态下的细菌,能够水解脱氯氯代化合物,改善废水的可生化条件。
(3)UNITANK好氧处理工艺手段,目的是降低废水当中的CODCR和 BOD2,使得排放的废水达标。以上例子中的化工企业废水出水达到了三级标准,并直接排放到城市的污水管网当中,要求采用工艺简单和成本节约的UNITANK好氧处理工艺手段,分离集化反应和泥水,将系统当中的CODCR和 BOD2去除,同时根据废水水质的实际变化,调整各种工艺手段的参数,满足各种进水和出水水质的要求。
2.3 废水处理的工艺流程
例子中的化工企业确定采用均质调节、缺氧水解、UNITANK作为废水处理工艺手段之后,其工艺流程大致情况是:
2.3.1?进水
废水处理系统提升井的进水口,要求设置不锈钢格栅,以将废水当中的固化物等清除干净,防止管道的阀门堵塞。
2.3.2?隔油均质
将提升井提升上来的废水,排入隔油均质池当中,根据企业生产废水的排放方式和水量的稳定性,设计好水力停留的具体时间。
2.3.3?调节PH值
交替式的PH值调节池接受到废水后,将硫酸或者液碱投入到其中的一个调节池中,直至废水的PH值在6.8-7.5之间,交替调节两个PH值调节池的PH值。
2.3.4?缺乏水解
在缺乏状态下,利用水解酸化细菌的分解作用,实现难降解有机物和易降解有机物的转换。
2.3.5?UNITANK
将系统分成三个廊道,将中间位置的廊道作为进水端,两侧分别交替进行曝气、沉淀、出水,交替的周期为6H/次。
2.3.6?剩余污泥处理
其中UNITANK好氧处理之后的剩余污泥再次进行缺氧水解,然后按照前面的流程继续处理,直至污泥当中不含危害性污染物。
2.3.7?排放污水
将处理之后的废水直接排放。
3 结束语
综上所述,化工工程废水处理的常见工艺手段包括物化处理工艺、生化处理工艺和综合性处理工艺,这些处理工艺手段在处理效果和成本方面,具有一定的局限性。因此结合化工企业废水水质特征,提出合适的废水处理工艺手段,并制定具体废水处理工艺流程,以提高废水处理的功效水平。
参考文献
[1] 盛铭军,王秀英,詹健.生物化工废水处理工程设计[J].南昌水专学报,2004,23(1):55-58
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关键词 煤化工废水 单塔汽提脱酸脱氨 活性焦预处理 循环流化床焚烧处理 闭式循环处理 零排放理念
目前,节能环保已成为社会经济可持续发展的必然要求,零排放理念已成为整个社会公认的环保理念。随着国家对污染物排放的控制力度日益加强,加之我国大型煤化工基地普遍处于缺水地区,所以强化污水治理,实现废水的循环利用和零排放,节约水资源,现已成为煤化工企业技术发展的必然趋势和社会义务。
一、煤化工废水处理工艺概况
煤化工废水是在煤的气化、干馏、净化及化工产品合成过程中产生的废水。煤化工废水的污染物浓度高,成分复杂。除含有氨、氰、硫氰根等无机污染物外,还含有酚类、萘、吡啶、喹啉、蒽等杂环及多环芳香族化合物(PAHs),是一种最难以治理的工业废水,处理难度大,处理成本高。我们知道,要想得到符合排放标准要求的工业废水,对废水的前期预处理以及副产物分离是至关重要的两个关键环节,其处理结果将直接影响后期的生化处理法和物理法装置系统的稳定运行,所以要求前期预处理装置必须运行稳定。
二、存在问题的分析及解决方案
经过一段时间的运行发现装置运行不稳定,换热器严重结垢,达不到设计温度,蒸汽耗量也随之上升,同时脱酸脱氨塔内由于严重结垢致使浮阀塔件经常堵塞,直接影响了初期的水质处理。装置连续运行周期不足一月,后期的运行周期逐渐缩短。原因分析:主要是由于采用的煤质质量不可逆的普遍下降原因导致的。由于煤质灰分的逐渐上升,煤气夹带飞灰量增高,导致污水中含尘、有机悬浮杂质增高多,在升温过程中的析出沉积在换热设备表面形成坚硬的复合水垢导致换热器堵塞,塔板塔件被密实,从而影响装置运行。
研究处理办法消除部分悬浮类物质,同时加大塔件内流通面积,改变加热方式。直接方法:脱酸脱氨塔的塔件更换;对换热器进行物理、化学清洗。间接方法:加强预处理,采用强制过滤装置降低结垢物质含量;部分直接加热改为间接加热根据季节和水质进行调节切换。 可实施的解决方法采用新型塔内件代替原有塔内件,对换热器经行集中清理,判别主要结垢温度条件。采用深度预处理强制过滤装置降低水中无机盐类及悬浮物类结垢物质,改变部分间接加热为直接加热。
深度预处理强制过滤装置(活性焦过滤器)采用此装置,科降低水中无机盐类及悬浮物类结垢物质,改变部分间接加热为直接加热。活性焦过滤器优点说明目前,因国内难处理工业废水治理市场需求较小,活性焦多活跃在焦化废水、造纸废水、制药废水等领域,主要应用于其工艺废水中有机物脱除和脱色。随着环保形势日趋紧张的现实要求,加之其逐渐展现出来的处理能力,活性焦将会在煤化工综合废水处理中得到更广泛的应用。与我们目前所使用的活性炭(煤质破碎炭为主的系列品种)的性能相比较活性焦因结构上中孔发达,其性能指标表现在――碘值有所降低,但亚甲蓝值、糖蜜值大为增高,从而在应用上表现出能吸附大分子、长链有机物的特性。由于资源优势的存在,生产成本及生产得率均比破碎炭有一定的优势,其售价还不到活性炭的50%,单纯从原料成本一个角度就大大降低了工艺的运行成本。
三、活性焦在水处理中的应用
非煤化工废水应用概述活性焦最早用于去除生活用水的臭味。沼泽水常带土味,湖泊和水库水常带藻类形成的臭味,用活性焦处理最为有效,并且只需在出现臭味时使用。大多用粉状活性焦,直接投入混凝沉淀池或曝气池内,随污泥排除,不再回收利用。活性焦能去除水中产生臭味的物质和有机物,如酚、苯、氯、农药、洗涤剂、三卤甲烷等。此外,对银、镉、铬酸根、氰、锑、砷、铋、锡、汞、铅、镍等离子也有吸附能力。在给水处理厂中,活性焦吸附法又起完善水质的作用。
煤化工工艺活性焦应用说明本工艺采用的设备是以粒状活性焦为滤料的过滤器,运行过程中须定期反复冲洗,以除去焦层中的悬游物,防止水头损失过大(见过滤)。活性焦滤器也可采用流化床或移动床。与快滤池不同,水流均从下而上。流化床的流速会使炭层膨胀,不易阻塞。移动床内失效的炭会从池底连续排出,而新活性焦会从池顶连续补充。活性焦的再生。粒状活性焦吸附容量耗尽后再生,常用的方法是加热法,废焦烘干后在850°C左右的再生炉内焙烧。颗粒活性焦每次再生约损耗5~10%,且吸附容量逐次减少。再生效率对活性焦滤池的运行费用(也就是对水处理成本)影响极大。由于活性焦吸附水中有机物的能力特强,而微生物降解有机物的能力将起到再生活性焦的作用。同时活性焦的关键作用会大大降低进入换热器和脱氨脱酚的悬浮物、大颗粒飞灰和有机物含量,从而起到预处理保护作用,实现了污水处理主要装置的长周期的正常稳定运行。另外,转化为固态污染物的活性焦还是良好的循环流化床燃料,可充分消除对环境污染。
参考文献:
[1]库咸熙.炼焦化学产品回收与加工[M].冶金工业出版社,1984.
[2]污水处理基本原理[M].中国建筑工业出版社,1975.
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[5]郭树才.煤化工工艺学[M].北京:化学工业出版社,1991.
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关键词:煤化工 废水处理 方法 预处理 生化处理
煤化工是一项系统复杂的工作,它在消耗大量能源的同时,还要消耗大量水资源,并且在生产作业过程中会产生大量废水。对这些废水如果不采取有效应对措施,会引起严重的水资源污染问题。因此,煤化工厂必须注重采取有效措施,实现对污水的有效处理,减缓或避免对周围环境的污染,最终提高煤化工厂的综合效益。
一.煤化工废水的特点
在煤化工生产作业中,大量的废水会随着处理工作排出,以高浓度的煤气洗涤水为主,其中含有大量有毒有害物质,包括酚、油、氰化物、氨氮等,废水中COD含量约5000mg/L,氨氮含量约200―500mg/L。有机污染物包括多环芳香化合物,酚类和含氧、氮、硫的杂环化合物。由于含有多种化合物,因此在具体废水处理过程中,降解比较困难,其中难以降解的有机化合物包括吡啶、联苯、三联苯等。针对废水的以上特点,采取适当工艺,提高废水处理效果就显得十分重要
二.煤化工废水处理的方法
为了实现对废水的有效处理,降低环境污染,实现废水的达标排放,满足用水需要,采用合适的方法进行处理是必须的。具体来说,处理废水的过程包括预处理、生化处理以及深度处理,从而提高处理效果,实现对废水有效利用的目的
1预处理方法。在废水组成中,往往含有很多油脂,油脂含量过多则会影响生化处理效果。故而在处理过程中必须首先采取有效措施除去废水中的油脂。根据实际处理经验,将隔油池和气浮法结合起来使用,去除废水中的油脂,并对其进行回收利用,提高处理效果,同时经过处理后的油脂,可以起到相当于预曝气的目的。另外,均质调节、通过初沉除去大颗粒固体等,也是预处理的有效方法。在实际工作中应该根据具体情况合理选用。
2生化处理方法。预处理之后进行生化处理,一般将缺氧生物法、好氧生物法结合起来使用,该方法就是常见的A/O工艺。废水中含有杂环、多环类化合物,采用好氧生物法处理后,废水的COD指标难以稳定达标。为了解决这种工艺存在的不足,经过探索与实践,人们在处理废水中还探索出以下几种工艺。第一、PACT法,即在活性污泥曝气池中加入适量活性炭粉末,发挥其溶解氧、有机物吸附等作用,为微生物生长提供食物,加快对有机物氧化分解,达到除去废水中的杂质,提高废水处理效果的目的。第二、厌氧生物法,在进行废水处理中,为了提高处理效果,将上流式厌氧污泥床工艺运用到处理工作中。反应器底部设置污泥层,废水自下而上通过反应器,通过该流程的处理,大部分有机物被转化为CO2和CH4,从而达到处理污水的目的。第三、流动床生物膜法,在同一处理单元中将活性污泥法和生物膜法结合使用,将特殊载体填料加入活性污泥池中,微生物附着在悬浮填料表面生长,形成微生物膜层,提高降解效率,实现对污水的有效处理。第四、曝气生物滤池法,该方法集生物膜法和活性污泥法的优点于一体,实现了物理过滤和生化反应在同一反应池完成,简化了流程,方便操作,增强了人们对废水处理的满意度。
3深度处理方法。经过生化处理后,废水的COD含量、氨氮浓度得到大大降低,然而,难以降解的有机物仍然没有得到有效处理,废水浊度、COD指标无法达到排放标准,需要对其进行进一步的处理。具体方法有以下几种。第一、固定化生物技术。该技术先进、高效,能够选择固定优势菌种,可以有针对性的处理含有难以降解的有机物废水,提高处理效果,满足达标排放要求。第二、混凝沉淀法。在进行废水处理过程中,为了提高处理水平,加强沉淀效果,需要采用相应的混凝剂,例如,铝盐、铁盐、聚铁、聚铝等,并调节好PH值。通过采取这些措施,在混凝剂的作用下,废水中的悬浮物能够加快聚集、沉淀,实现固液分离。将废水中的悬浮有机物除去,降低废水浊度,达到更好的处理效果。第三、吸附法。固体表面有吸附溶剂、胶质的能力,废水通过比表面积很大的吸附剂时,污染物会被吸附到固体颗粒。该方法处理效果好,但存在不足与缺陷,例如,吸附剂使用量大,费用高,容易导致二次污染等
三.煤化工废水处理的方法选择
为实现更好的废水处理效果,必须选择合适的处理方法。运用生物氧化法进行废水处理,出水中含有少量难以降解的有机化合物,导致COD含量偏高,不能满足达标排放的要求。运用吸附法则可以降低COD含量,但会出现吸附剂再生及二次污染等问题。因此,为了达到更好的处理效果,必须注重对相关技术措施的结合。将缺氧/好氧法与BAF法联合使用,能够取得良好的废水处理效果,该方法也是煤化工厂废水处理的主要工艺,得到很多处理厂的认可,运用效果良好。另外,混凝沉淀法与超滤、反渗透双膜处理技术结合使用,能够实现深度处理的目的,达到对废水进行回收利用的目的
结语
在我国能源结构中,存在“富煤少油缺气”的情况,为了弥补这种不足,今后需要大力发展煤化工代替石油化工,以更好的满足人们对能源资源的需求。作为能源、水资源消耗巨大的行业,在进行煤化工作业过程中,必须采取有效措施,实现对污水的有效处理。同时,要根据具体工作需要,采取合适的废水处理工艺,实现对煤炭资源的合理有效利用,实现节能减排的目的,降低对周围环境的污染,进一步推动煤化工行业的可持续发展
参考文献
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[3]孙贵军.煤化工废水的来源及处理方案[J].资源节约与环保,2013(6)
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关键词:石油 化工 废水 处理
石油是人类得以进步和发展的动力,是人类目前普遍使用的一种资源,与石油有关的化工产品涉及人类日常生活的方方面面。但是,在化工厂的石油加工过程中,会产生大量的废水,而且,在油田的开采的时候,原油中所含的水量也是废水产生的一个主要途径。据有关统计,我国目前的油田的综合含水率达到80%左右,有些油田甚至超过了80%。现在人类生存的环境越来越差,受各种污染的影响越来越严重,特别是水污染问题越来越突出,成为人类额待解决的生存问题。而对于石油这个容易产生大量废水的产业来说,更应该认真思考,强化废水处理的责任意识,改进废水处理的工艺技术,寻找新的废水处理方法。
一、处理技术分析研讨
就我国目前使用的方法分析,主要包括物理处理方法、化学处理方法、生物处理方法等几个方法,根据不同的处理工艺需要采用不同的方法。随着近年来对环保的要求越来越来高,要想取得令人满意的处理效果,就必须同时采用多种处理手段处理原油以及生产过程中的废水,只有这样,才能使水质达到国家乃至国际规定的废水排放标准。
二、物理处理方法
物理处理方法也叫直接处理法,主要包括稀释、深井注入等,最主要和常见的方法为焚烧,但是直接处理法容易使污染出现转移,所以在实际使用中受到诸多的限制。
1.吸附
由于固体物质具有表面多空的特殊构造,而这些密布的空洞能够吸附废水中所含的污染物,从而达到去除杂质、净化水质的目的。在日常生活中我们就已经用到用活性炭除污,而活性炭也是处理石油化工废水常用的吸附剂,在实际操作中,常常结合絮凝、臭氧氧化等技术配合使用。活性炭等一些吸附物质可以去除废水中的臭味和色度,但是我们之前就已经说到,这种方法的成本相对较高,而且容易出现污染转移,造成二度污染。
2.隔油
在进行生物处理之前,我们一般会先对石油化工废水进行隔油处理,这是因为好氧生物在活性污泥颗粒或生物膜的阻隔下会影响其活性,因为石油废水中存在大量的油污,这些油污会降低生物处理方法的效果。利用隔油法处理废水的时候,一把是在隔油池进行,在隔油池中,还可以对废水中较大的颗粒物进行初步沉淀,是隔油池兼具除沉池的功能,达到一池多用的效果。
3.气浮
对于水中微小的颗粒和石化油等的悬浮物,利用高度分散的微小气泡作为载体达到吸附的目的,这些气泡又会不断上浮直至升到水面上,这时就完成了分离的目的。在石化工厂的实际操作之中,对于这一步的处理,一般是在经过隔油,对较大颗粒沉淀之后再进行,这样做可以达到节约成本的目的。
4.离心法
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,而离心法就是用离心机根据水和油的不同密度以达到分离水油的目的。但是离心机的构造比较复杂,操作比较困难,所以在国内的石油化工企业没有得到普遍的使用。
5.高压电场法
为了使石油化工废水达到分层的目的,我们还可以使用高压电场的方法进行。油粒在电场的作用下回产生排斥和分离,在这种条件下,我们可以使一些小的油粒聚合起来,形成较大的油粒,从而浮出水面,以达到分离的目的。
三、化学处理方法
处理石油化工废水时,添加一些化学成分使这些废水得到处理,从而达到净化水质,保护环境的目的,这就是化学处理方法。但是化学处理方法的成本很高,所以一些企业在实际运用中不太偏好使用这种方法。
1.絮凝
絮凝是石油化工废水处理的重要过程之一,为了破坏待处理废水中胶体颗粒的稳定形态,我们向水中加入絮凝剂,这会迫使废水中的胶体发生作用形成絮状物质。通过絮凝的步骤,可以处理废水中的色度、浊度等问题,还可以分离水中的藻类生物和浮游生物等。前面我们已经提到,在石油化工厂的实际处理废水的过程中,为了更好、更高效的处理废水,絮凝一般是和气浮、沉淀等方法配合使用。这种方法和之前的物理方法相比较,具有更好的稳定性和可操作性,不易再造成二度污染,所以被众多企业普遍使用。
2.氧化处理方法
氧化处理方法主要有光催化氧化法、湿式氧化法和臭氧氧化法。在企业处理废水的过程中,需要根据不同类型的废水选择不同的氧化处理手段,才能高效的完成废水处理作业。
3.臭氧氧化处理方法
在实际运用臭氧处理方法的时候一般是和活性炭等吸附方法相配合使用,使有机物得氧后发生氧化作用,在此同时,臭氧会逐步分解为氧气,提供给活性炭以充氧环境,便于其活力再生。活性炭表面的微生物得到氧气之后,会加速其降解吸附有机物的能力,使之处理废水杂质的速率提高。运用臭氧氧化的处理方法能方便快捷的去除有机物,同时增强活性炭的脱色能力。
四、生物处理方法
1.厌氧处理
在石油废水中具有可生化性差、COD偏高的特点,为了方便运用之后步骤手段的进一步处理,我们须先对其进行厌氧处理。经过这一步骤的处理之后,可以减少废水所含的污泥量,可以降低处理的成本,而且这个方法操作起来十分简便。但是这种方法的稳定性不高、所用时间较长。
2.好氧处理
对于好氧处理,有多种具体的处理方式,但是这种方法一般不会单独使用,常见的一般是与厌氧处理的方法相结合使用。
3.活性污泥处理方法
由于微生物在氧气充足的条件下可以大量繁殖,根据这个性质,我们可以在废水中注入大量的氧气,提供给好氧生物耐以生存的舒适条件,从而形成污泥状的凝结物质。这些物质具有强大的吸附功能,能吸附石油废水中大量的有机物并进行分解。
4.生物滤池处理方法
这是在生物滤池中进行的一种处理废水的手段,在生物滤池中,存在大量的具有微生物附着的固体滤料,这些固体滤料能吸附、破坏石油废水里的有机物,最后将它们分解掉。
5.多种工艺组合处理方法
由于石油废水中含有多种不同总类的污染物和杂质,不同的生产工艺也会给处理废水的难度加大,单一的厌氧处理或是好氧处理都不能对废水进行完全的处理,在这个时候,我们就需要用厌氧和好氧的方法相结合,形成高效的处理手段。
五、结语
由于现在环境污染越来越严重,地球的环境进一步恶化,如果不加大对工厂的废水废气的控制和检测,环境问题很难得到改善,而石油化工企业的生产会产生大量的废水,这些废水含有大量油污,会对环境造成极其恶劣的影响。由于生产各个石油工厂生产的方法不同,要适当选择合适的处理方法。对于目前已有的废水处理方法,我们要合理利用,并且要不断研究,寻找更高效、更快捷、更经济的废水处理方法。
参考文献
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篇6
1.1化工园区综合废水特点
化工园区大多位于沿江、沿海地区,远离居民、闹市区,园内工业企业种类众多,其综合废水呈现出显著特点:(1)化工园区内污水处理厂接纳的污水以化工废水为主,生活污水量极少,总水量来较大;(2)化工企业污水的水质稳定性、差异性较大,导致了污水处理厂的进水水质和水量波动性大;(3)化工废水经企业预处理后排入到园区污水处理厂,符合接管标准要求,但进水水质成分复杂,其水质中的有毒有害物质以及难降解有机物的含量仍较高,可生化性差,尤其是在色度、氨氮以及盐分等仍然处于较高值,后续的处理难度大。
1.2化工园区综合废水技术
化工园区废水水量大,高级氧化、吸附、电解等等物化处理技术并不适用于水量较大的综合化工废水处理,目前使用较多的技术主要有调节、隔油、混凝沉淀、气浮,此外,混凝沉淀、气浮、高级氧化、膜分离工艺则可以用于化工废水生化处理后的二级物化处理或深度处理。
2某化工园区综合废水处理
2.1某化工园区概况
某化工是经省环保厅于2009年批准设立,园区产业定位主要以精细化工为主,以农药、医药化工、专用化学品、塑料制品以及基础性化学品为主要产业。总建设规模为40000m3/d,分两期实施。
2.2进水水质
该化工园区采用雨污分流体制收集园区的污水排放系统,集中收集排入到污水处理厂的工业废水约占70%。
2.3工艺选择
综合成本和技术成熟性,采用了属于传统活性污泥法,但又能满足出水要求的厌氧水解—AN/O工艺,该工艺能保证后续生物处理的效果,流入化工园区内的污水处理厂之前先经预处理,再通过厌氧水解来提高综合废水的可生化性,然后通过二次水解酸化-AN/O工艺进行处理,最后通过增加污泥的回流来达到强化生活处理的效果。
3结语
篇7
关键词:煤化工;排污;废水处理;新方法
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.007
当前,国内对于煤化工废水的处理更多的是应用生化方法,通过生物分解对其中的苯类、苯酚类等污染物进行降解,不过也有一定的技术限制,比如对其中的吡啶、咔唑类物质就很难有效分解。调查发现,许多煤化工企业对废水的处理结果并没有满足国家一级标准,不管是废水的浓度是颜色都存在问题,所以,在污水处理过程中要尽可能的减少其CODCr的含量,对氨气、氮气等也要尽量降解,使得处理后的污水达到国家标准。
1 煤化工废水概述
煤化工废水,是在煤化工生产过程中所产出的有着较多污染物质的废水,其中包含着许多的有毒物质,比如:含氮、苯酚等污染物。调查发现,煤化工废水中的氨氮有200~500mg/L,CODCr物质则有5000mg/L,而且其中还有着一定的有机物质,比如:环芳香族化合物,硫化物等,这类物质想要通过自然降解来处理难以取得好的效果,而且有机物的过多排放会造成水流的富营养现象,造成生态平衡的破坏。通过生物方法的降解,只会将萘、吡咯等进行分解,对入咔唑、联苯类等的处理效果并不好。
2 煤化工废水的处理方法
煤化工污水在排出之前,都必须经过净化分解,一般来说对废水首先采取的是物化预处理,气浮、隔油就是其中使用较多的方法。气浮法,是将污水中的油类等物质进行隔离处理,将浮在上部的油类进行处理并尽可能的回收,该种处理方法能够有效防止污水中的油类对自然水环境的污染,而且还能对曝气进行必要的处理。当前,大部分的煤化工企业更多的是应用缺氧、好氧生物的去污方法,也被称作A/O方法。因为,好氧生物在对废水中的污染物进行处理的过程中并不能有效发挥其除污性能,对其中包含的杂环类物质就很难有效分解。所以,面对当前大部分煤化工企业在废水处理中的缺陷,必须创新发展废水处理方法,比如应用PACT法、厌氧生物法等对污染物进行有效处理。
3 好氧生物法
应用好氧生物法对煤化工生产过程中产生的污水进行处理,主要有:PACT法、载体流动床生物膜法。前者主要是应用活性炭等对污水中的有害物进行吸附处理,因为活性炭这一物质的吸附力非常强,能够为好氧生物储存足够的食物来源,而且,好氧生物还能提高其分解性能。这一方法的主要特点是,活性炭能够循环往复使用,利用湿空气氧化法能够使得活性炭再生。
载体流动床生物膜法,也被称作CBR,它是一种利用特定的结构形式的流动床方法,将产生的污水在选择的生物单元内过滤处理,其中所包含的生物膜、活性泥等进行有机的结合,将膜内的填充成分再次投入到污泥池之中,而且在其表层会产生呈现出漂浮形式的微生物,并对废水表层进行生物膜的附着处理。这一技术对于生物活性的组成以及浓度的要求比例相对较高,多数情况下要接近于标准值的两到四倍,最大可接近8-12g/L,而且也进一步的提升了对废水的分解效率。
4 厌氧生物法
厌氧生物法,也被称作UASB方法,对于所排放污水的分解是依靠着污泥床技术来实现的,该方法是要利用特定的水质反应器皿,来构建一套固、液、气分割系统,其底层是构建在污水反应器上,污水经过管径进到污水反应器之中,而且经过加压的方法从下至上的进行一步步的分解处理。其中所包含的厌氧生物将污水中的有害成分进行转化处理,将甲烷、二氧化碳等排放,而且进到上层的三相分离器具之内。这一技术能够有效的处理污水中的杂环类等有害物质,使得污水获得进一步的处理。
5 煤化工废水的深度降解技术
经过以上方法的处理,是对煤化工污水的初步过滤分解,其中的CODcr浓度已是显著的降低了,不过污水中仍然含有大量难以处理的有害物存在,其浑浊度仍然非常高,其处理标准仍未满足国家排污要求。所以,经过初步处理之后还要进行深度分解处理,主要运用到的技术有以下几种:
5.1 固定化生物技术
该技术对废水的降解有着非常强的针对性,能够对其中的特定种类的菌类进行定性处理,使其对污水中的有害物质进行针对性的处理,特别是对吡啶等有着非常好的处理效果,实践证明,该技术对污水中某些很难得到分解的物质的处理效果有着显著的改善。
5.2 高级氧化技术
一般来说,对煤化工污水中所包含的有机物的处理是一个极为复杂的过程,其中大部分的构成是酚类,多环芳烃以及含氮有机物等,对这些物质的降解处理难度非常大,在对污水进行初级处理之后,效果并不明显。而这里提到的高级氧化技术,可以对其中所包含的各类有机物进行深度的分解处理,将水中的HO离子,与其中的有机物自动的结合,并产生水和二氧化碳。同时,还能运用催化法来加以辅助,从而增强水中离子联合的效果。在初期的处理过程中,也能够应用到这一方法,可以有效的分解污水中的COD成分,但因为初期对催化剂的使用过多等问题,要求较高的经济成本,所以这一技术还是主要用在对废水的二次处理过程之中。
6 结语
随着国内经济的迅速发展,对能源的损耗、环境的污染越来越严重,人们对环境保护的关注度也是越来越高,许多新的污染处理方法得以应用,对于煤化工的污水处理来说,许多企业都已构建起有效的污水处理系统,当然想要取得更佳的处理效果,还需要投入更多的人力、物力,加强对新技术、新工艺的研发,从企业发展与社会和谐两方面综合考量。
参考文献:
[1]张占梅,付婷.煤制气废水处理技术研究进展综述[J].环境科学与管理,2014(10).
[2]李培艳.煤化工污水处理技术进展[J].化工管理,2013(22).
篇8
【关键词】石油化工工业废水处理工艺
中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号:
石油化工是以石油为原料,以裂解、精炼、分馏、重整和合成等工艺为主的一系列有机物加工过程,生产中产生的废水成分复杂、水质水量波动大、污染物浓度高且难降解,污染物多为生物难降解有毒有害的有机物,对环境污染严重。随着水资源的日益紧张和人们环境保护意识的加强,石油化工废水的处理技术逐渐成为研究的热点,新的处理技术和工艺不断涌现,主要分为物化法、化学法和生化法。
一、物化法
1、隔油
石油化工废水中含有较多的浮油,会吸附在活性污泥颗粒或生物膜的表面,使好氧生物难以获得氧气而影响活性,对生物处理带来不利影响。一般采用隔油池去除,隔油池同时兼作初沉池,去除粗颗粒等可沉淀物质,减轻后续处理絮凝剂的用量。耿士锁经过研究对比,认为斜板隔油池比普通平流隔油池去除效果好。吕炳南等对大连新港含油废水处理工艺进行改造,将平流隔油贮水池的前部1/4改建为预曝气斜管隔油池,拆除原斜板隔油池,经改造后的隔油池处理,废水含油量从200-350mg/L降至10-15mg/L。
2、气浮
气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体粘附废水中的悬浮物,使其随气泡浮升到水面而加以分离,分离的对象为石化油以及疏水性细微固体悬浮物。在石油化工废水处理中,气浮常放隔油、絮凝之后,有广泛的应用。
陈卫玮将涡凹气浮(CAF)系统置于隔油池后处理石化含油废水,进水含油约200mg/L,出水含油低于10mg/L,去除率达95%;若原水未经隔油处理,COD和油的去除率显得不稳定。新疆克拉玛依石油化工厂用CAF处理石化废水,系统运行良好,能有效去除悬浮物、乳化油和COD等污染物,尤其能有效去除硫化物,解决了传统工艺的难题。
3、吸附
吸附是利用固体物质的多孔性,使废水中的污染物附着在其表面而去除的方法。常用吸附剂为活性炭,可有效去除废水色度、臭味和COD等,但处理成本较高,且容易造成二次污染。在石油化工废水处理中,吸附常与臭氧氧化或絮凝联用。
4、膜分离
膜分离是利用功能膜作为分离介质,实现液体或气体高度分离纯化的现代高新技术,主要包括反渗透、纳滤、超滤和微滤,能有效脱除废水的色度、臭味,去除多种离子、有机物和微生物,膜分离过程和现存的分离过程相比,在液体纯化、浓缩、分离领域有其独特的优势,膜分离过程大多无相变,在常温下操作,设备和流程简单,出水水质稳定可靠,且占地面积小,运行操作完全自动化,被称为“21世纪的水处理技术”,但是需要投资大,污水处理量小。
二、化学法
1、絮凝
石化污水处理的重要过程之一是絮凝,即通过向水中投加絮凝剂破坏水中胶体颗粒的稳态,胶粒之间的相互碰撞和聚集,形成易于从水中分离的絮状物质。通过该过程,炼油废水中的浊度、色度、有机污染物、浮游生物和藻类等可被去除。絮凝通常与气浮或者沉淀等工艺联用,作为生化处理的预处理。微生物絮凝剂是一种利用生物技术获得的新型水处理剂,同其它絮凝剂相比,具有许多优点,包括易生物降解、适用范围广、热稳定性强、高效和无二次污染等,因此应用前景广阔。
2、氧化法
(1)臭氧氧化法
臭氧氧化时不产生污泥和二次污染,但其运行及投资费用高,且处理的废水流量不宜过大。经臭氧氧化后,废水中的小部分有机物被彻底氧化为水和二氧化碳,而大部分转化为氧化中间产物。一般将臭氧氧化和生物活性炭吸附联用技术用于深度处理,在氧化有机物的同时臭氧迅速分解为氧,使活性炭床处于富氧状态,得到再生,提高其使用周期;同时活性炭表面好氧微生物的活性增强,降解吸附有机物的能力提高。能有效去除有机物,改变有机物生色基团的结构,强化活性炭的脱色能力。
(2)光催化氧化法
该法有效地将光辐射与O2、H2O2等氧化剂结合起来处理污水,因此称为光催化氧化。有人以太阳光为光源,以TiO2、TiO2/Pt、ZnO等为催化剂,用此法处理含有21种有机污染物的水,得到的最终产物都是CO2,不产生二次污染。
(3)湿式氧化法
湿式氧化法分为催化湿式氧化(CWO)和湿式空气氧化(WAO)。WAO是利用空气中的分子氧在高温高压条件下进行液相氧化的工艺过程,该技术是有效控制环境污染物的良好途径,特别适宜于有毒有害污染物或高浓度难降解有机污染物的处理。CWO是将有机物在高温、高压及催化剂存在条件下,氧化分解为CO2、H2O和N2等无毒无害物质的过程,它反应时间更短、转化效率更高,但pH、催化剂活性对反应影响较大。
三、生化法
1、厌氧处理
(1)升流式厌氧污泥床
升流式厌氧污泥床(UASB)反应器内污泥浓度高、有机负荷高、水力停留时间短、运行费用低和操作简便,但反应器启动过程耗时长,对颗粒污泥的培养条件要求严格,常用于高浓度有机废水的处理。凌文华等将其用于己内酰胺生产废水的预处理,COD去除效果好,但出水可生化性并不理想。且在处理过程中,要严格控制反应条件,进水负荷波动控制在15%以内,进水SO4-2应低于1000mg/L,进水pH在5.5-6.5,反应温度在30-38℃。为消除S2-对厌氧污泥产生不利影响,可在进水中加入适量的FeCl3。
(2)厌氧附着膜膨胀床
厌氧附着膜膨胀床(AAFEB)反应器是种新型高效的厌氧消化工艺,其床层在一定的膨胀率(10%-20%)下运行,使反应器内的传质条件得到改善;且载体粒径小,能为微生物的附着生长提供巨大的表面积,使反应器内保持较高的微生物浓度。
(3)厌氧固定膜反应器
厌氧固定膜反应器中装有固定填料,能截留和附着大量的厌氧微生物,在其作用下,进水中的有机物转化为甲烷和二氧化碳等得以去除,具有微生物停留时间长、抗冲击负荷能力强和运行管理方便等优点。
2、好氧处理
(1)序批式间歇活性污泥法
序批式间歇活性污泥法(SBR)工艺流程简单、污染物去除效果好、占地面积小、运行操作灵活及便于自控运行,但不适合处理大量废水,对控制管理要求较高。
(2)高效好氧生物反应器
高效好氧生物反应器(HCR)融合了高速射流曝气、物相强化传递和紊流剪切等技术,具有深井曝气和污泥流化床的特点,是第三代生物反应器。已有学者利用其进行处理石油化工废水的中试研究,结果表明,HCR启动速度快,氧的利用率高,抗冲击负荷能力强,去除效果稳定可靠,BOD去除率可达75%-85%。
(3)生物接触氧化
生物接触氧化是在生物滤池的基础上发展起来的一种生物膜法,它兼有生物滤池和活性污泥法的特点,负荷变化适应性强,不会发生污泥膨胀现象,污泥产量少,占地面积小,处理方式灵活,便于操作管理;但负荷不易过高,要有防堵塞的冲洗措施,大量产生后生动物(如轮虫类),容易造成生物膜瞬时大块脱落,影响出水水质。
(4)膜生物反应器
膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物处理技术接合而发展的一种新型的污水处理装置,广泛用于中水回用和工业废水处理。樊耀波等以MBR装置处理石油化工废水,试验表明,BOD、SS和浊度去除率达到98%,COD去除率达91%,石油类、氨氮和磷等的处理效果也优于常规二级污水处理,且稳定性好,泥负荷较大,剩余污泥量少。
(5)悬浮填料生物反应器
悬浮填料生物反应器是一种新型生物膜反应器,其核心部分是能在反应器中保持悬浮状态特殊填料,反应器操作简便,有良好的通气性、过水性,存在碰撞和切割气泡等作用,可以强化微生物、污染质和溶解氧的传质,提高氧的利用效率,且对曝气、布水没有特殊要求。
结束语
石油化工工业废水处理工艺是非常复杂的,在处理的过程中,要运用科学的技术和方法,这样才能起到保护我们的身边环境免受到污染和破坏的效果,从而保证人们的身心健康。
参考文献
[1] 钟江涛,林介成. 工业废水的处理方法探讨[J]. 北方环境. 2012(02)
篇9
关键词:煤化工;废水处理;方法;预处理;生化处理
中图分类号:TE08文献标识码: A
引言
煤化工废水来源于煤化工,企业排放废水以高浓度煤气洗涤废水为主,含有大量酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物质且含有酚类。综合废水中 CODcr一般在 5000m g/L左右、氨氮在 200-500m g/L,废水所含有机污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等,是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。废水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物;砒咯、萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物;难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等。
一、煤化工废水的特点
在煤化工生产作业中,大量的废水会随着处理工作排出,以高浓度的煤气洗涤水为主,其中含有大量有毒有害物质,包括酚、油、氰化物、氨氮等,废水中 COD 含量约 5000m g/L,氨氮含量约 200―500m g/L。有机污染物包括多环芳香化合物,酚类和含氧、氮、硫的杂环化合物。由于含有多种化合物,因此在具体废水处理过程中,降解比较困难,其中难以降解的有机化合物包括吡啶、联苯、三联苯等。针对废水的以上特点,采取适当工艺,提高废水处理效果就显得十分重要。
二、煤化工废水处理现状
目前国内处理煤化工废水的技术主要采用生化法,生化法对废水中的苯酚类及苯类物质有较好的去除作用,但对喹啉类、吲哚类、吡啶类、咔唑类等一些难降解有机物处理效果较差,使得煤化工行业外排水 CODcr 难以达到一级标准。同时煤化工废水经生化处理后又存在色度和浊度很高的特点(因含各种生色团和助色团的有机物,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-羟基-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,要将此类煤气化废水处理后达到回用或排放标准,主要进一步降低 CODcr、氨氮、色度和浊度等指标。
三、新型煤化工废水处理技术探究
近年来,不断有新的方法和技术用于处理煤化工废水,但各有利弊。 为了实现对废水的有效处理,降低环境污染,实现废水的达标排放,满足用水需要,采用合适的方法进行处理是必须的。具体来说,处理废水的过程包括预处理、生化处理以及深度处理,从而提高处理效果,实现对废水有效利用的目的。
1、预处理方法
物化预处理:常用的方法:隔油、气浮等。过多的油类会影响后续生化处理的效果,气浮法煤化工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。该方法主要是除去煤化工废水中的含油物质。其作用原理是将空气通入污水中,并以微小气泡形式从水中析出成为载体,污水中相对密度接近于水的微小颗粒状的污染物质(如乳化油)黏附在气泡上,并随气泡上升至水面,从而使污水中的污染物质得以从污水中分离出来。为了提高气浮效果,有时需向污水中投加混凝剂。故通常与其它方法联合使用。
1.1 隔油法。煤化工废水,尤其是煤液化工艺排水,其中含有一定浓度的油类物质,它能粘附在菌胶团表面.严重影响生化效果。一般生物处理进水要求废水中油的质量浓度不超过50mg/L.最好控制在20m#L以下。煤化工废水中所含的油类以轻质油为主.其密度比水小,通常采用隔油法将其从水中分离出来。
1.2 气浮法。气浮法主要用于去除废水中的油类物质和悬浮颗粒物,气浮法的形式比较多,常用的气浮方法有加压气浮、曝气气浮、真空气浮以及电解气浮和生物气浮等。
1.3 脱氨。煤气化废水中含有高浓度的氨氮以及微量高毒性的氰化物.对微生物产生抑制作用,目前主要采用蒸汽汽提一蒸氨法去除氨类。在碱性条件下,废水中的氨氮以游离氨的形式存在。当大量蒸汽与废水接触时。游离氨被吹脱出来。析出的可溶性气体通过吸收器,氨被磷酸溶液吸收,再将此富氨溶液送人汽提器,使磷酸溶液再生,并回收氨。采用隔油一气浮一脱酚一蒸氨预处理工艺,经预处理后。煤气化废水中氨氮的质量浓度由11 159降为195 mg/L,去除率达到了98.3%。
2、生化处理方法
预处理之后进行生化处理,一般将缺氧生物法、好氧生物法结合起来使用,该方法就是常见的 A/O 工艺。废水中含有杂环、多环类化合物,采用好氧生物法处理后,废水的 COD 指标难以稳定达标。为了解决这种工艺存在的不足,经过探索与实践,人们在处理废水中还探索出以下几种工艺。
2.1 PACT 法,即在活性污泥曝气池中加入适量活性炭粉末,发挥其溶解氧、有机物吸附等作用,为微生物生长提供食物,加快对有机物氧化分解,达到除去废水中的杂质,提高废水处理效果的目的。
2.2 厌氧生物法,在进行废水处理中,为了提高处理效果,将上流式厌氧污泥床工艺运用到处理工作中。反应器底部设置污泥层,废水自下而上通过反应器,通过该流程的处理,大部分有机物被转化为 CO2和 CH 4,从而达到处理污水的目的。
2.3 流动床生物膜法,在同一处理单元中将活性污泥法和生物膜法结合使用,将特殊载体填料加入活性污泥池中,微生物附着在悬浮填料表面生长,形成微生物膜层,提高降解效率,实现对污水的有效处理。第四、曝气生物滤池法,该方法集生物膜法和活性污泥法的优点于一体,实现了物理过滤和生化反应在同一反应池完成,简化了流程,方便操作,增强了人们对废水处理的满意度。
3、深度处理方法
经过生化处理后,废水的COD含量、氨氮浓度得到大大降低,然而,难以降解的有机物仍然没有得到有效处理,废水浊度、COD 指标无法达到排放标准,需要对其进行进一步的处理。具体方法有以下几种。
3.1 固定化生物技术。该技术先进、高效,能够选择固定优势菌种,可以有针对性的处理含有难以降解的有机物废水,提高处理效果,满足达标排放要求。
3.2 混凝沉淀法。在进行废水处理过程中,为了提高处理水平,加强沉淀效果,需要采用相应的混凝剂,例如,铝盐、铁盐、聚铁、聚铝等,并调节好 PH 值。通过采取这些措施,在混凝剂的作用下,废水中的悬浮物能够加快聚集、沉淀,实现固液分离。将废水中的悬浮有机物除去,降低废水浊度,达到更好的处理效果。
3.3 吸附法。固体表面有吸附溶剂、胶质的能力,废水通过比表面积很大的吸附剂时,污染物会被吸附到固体颗粒。该方法处理效果好,但存在不足与缺陷,例如,吸附剂使用量大,费用高,容易导致二次污染等。
3.4 高级氧化技术:由于煤化工废水中的酚类、多环芳烃、含氮有机物等难降解的有机物占多数,严重影响了后续生化处理的效果。高级氧化技术中的催化氧化法可以应用在煤化工废水处理工艺的前段,去除部分 COD 和增强废水的可生化性,因此该技术在后续的深度处理单元中应用可以获得更好的经济性和降解效果。
三、煤化工废水处理的方法选择
为实现更好的废水处理效果,必须选择合适的处理方法。运用生物氧化法进行废水处理,出水中含有少量难以降解的有机化合物,导致 COD 含量偏高,不能满足达标排放的要求。运用吸附法则可以降低 COD 含量,但会出现吸附剂再生及二次污染等问题。因此,为了达到更好的处理效果,必须注重对相关技术措施的结合。将缺氧/好氧法与 BAF 法联合使用,能够取得良好的废水处理效果,该方法也是煤化工厂废水处理的主要工艺,得到很多处理厂的认可,运用效果良好。另外,混凝沉淀法与超滤、反渗透双膜处理技术结合使用,能够实现深度处理的目的,达到对废水进行回收利用的目的。
结束语
总而言之,由于环保政策将逐渐落实,人们环保意识在不断提高,化工废水处理压力在不断增大。因此,根据废水的特性,随着科学技术的发展,不断寻找高效、价格合适、环保等更优的技术,将废水处理后的指标进一步提高,不仅利国利民,而且会更好的服务于生产,意义重大。
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篇10
关键词:焦化 废水处理 技术
焦炭是高耗水产业,每年全国焦化废水的排放量约为2.85 亿t。焦化废水是煤在高温干馏过程中以及煤气净化、化学产品精制过程中形成的废水,水质随原煤组成和炼焦工艺而变化,是一种典型的难降解有机废水。其成分复杂,毒性大,它的超标排放对人类、水产、农作物都可构成很大的危害。总之,焦化废水污染,是工业废水排放中一个突出的环境问题,也是摆在人们面前的一个急需解决的课题。
目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理,然后再进行生物脱酚二次处理。但往往经上述处理后,外排废水中COD、氰化物及氨氮等指标仍然很难达标。针对这种状况,近年来国内外出现了许多比较有效的焦化废水治理技术。这些方法大致分为物化法、生物法、化学法和循环利用等4类。
一、焦化废水的预处理技术
焦化废水中部分有机物不易生物降解,需要采用适当的预处理技术。
常用的预处理方法是厌氧酸化法。这是一种介于厌氧和好氧之间的工艺,其作用机理是通过厌氧微生物水解和酸化作用使难降解有机物的化学结构发生变化,生成易降解物质。焦化废水经厌氧酸化预处理后,可以提高难降解有机物的好氧生物降解性能,为后续的好氧生物处理创造良好条件。
二、焦化废水的二级处理技术
(一)物理化学法
(1)吸附法
吸附法处理废水,就是利用多孔性吸附剂吸附废水中的一种或几种溶质,使废水得到净化。常用吸附剂有活性炭、磺化煤、矿渣、硅藻土等。这种方法处理成本高,吸附剂再生困难,不利于处理高浓度的废水。
(2)利用烟道气处理焦化废水
由冶金工业部建筑研究总院和北京国纬达环保公司合作研制开发的“烟道气处理焦化剩余氨水或全部焦化废水的方法”已获得国家专利。该技术将焦化剩余氨水去除焦油和SS后,输入烟道废气中进行充分的物理化学反应,烟道气的热量使剩余氨水中的水分全部汽化,氨气与烟道气中的SO2反应生成硫铵。
该方法投资省,占地少,以废治废,运行费用低,处理效果好,环境效益十分显著,是一项十分值得推广的方法。但是此法要求焦化的氨量必须与烟道气所需氨量保持平衡,这就在一定程度上限制了方法的应用范围。
(二)生物处理法
生物处理法是利用微生物氧化分解废水中有机物的方法。目前,活性污泥法是一种应用最广泛的焦化废水好氧生物处理技术。这种方法是让生物絮凝体及活性污泥与废水中的有机物充分接触;溶解性的有机物被细胞所吸收和吸附,并最终氧化为最终产物(主要是CO2)。非溶解性有机物先被转化为溶解性有机物,然后被代谢和利用。
生物法具有废水处理量大、处理范围广、运行费用相对较低等优点,但是生物降解法的稀释水用量大,处理设施规模大,停留时间长,投资费用较高,对废水的水质条件要求严格,这也就对操作管理提出了较高要求。
(三)化学处理法
(1)焚烧法
焚烧法治理废水始于20世纪50年代。该法是将废水呈雾状喷入高温燃烧炉中,使水雾完全汽化,让废水中的有机物在炉内氧化,分解成为完全燃烧产物CO2和H2O及少许无机物灰分。
焚烧处理工艺对于处理焦化厂高浓度废水是一种切实可行的处理方法。然而,尽管焚烧法处理效率高,不造成二次污染,但是处理费用昂贵使得多数企业望而却步,在我国应用较少。
(2)催化湿式氧化技术
催化湿式氧化技术是在高温、高压条件下,在催化剂作用下,用空气中的氧将溶于水或在水中悬浮的有机物氧化,最终转化为无害物质N2和CO2排放。湿式催化氧化法具有适用范围广、氧化速度快、处理效率高、二次污染低、可回收能量和有用物料等优点。但是,由于其催化剂价格昂贵,处理成本高,且在高温高压条件下运行,对工艺设备要求严格,投资费用高,国内很少将该法用于废水处理。
(3)化学混凝和絮凝
化学混凝和絮凝是用来处理废水中自然沉淀法难以沉淀去除的细小悬浮物及胶体微粒,以降低废水的浊度和色度,但对可溶性有机物无效,常用于焦化废水的深度处理。该法处理费用低,既可以间歇使用也可以连续使用。
(4)臭氧氧化法
臭氧的强氧化性可将废水中的污染物快速、有效地除去,而且臭氧在水中很快分解为氧,不会造成二次污染,操作管理简单方便。但是,这种方法也存在投资高、电耗大、处理成本高的缺点。同时若操作不当,臭氧会对周围生物造成危害。因此,目前臭氧氧化法还主要应用于废水的深度处理。在美国已开始应用臭氧氧化法处理焦化废水。
(5)光催化氧化法
目前,这种方法还仅停留在理论研究阶段。这种水处理方法能有效地去除废水中的污染物且能耗低,有着很大的发展潜力。但是有时也会产生一些有害的光化学产物,造成二次污染。由于光催化降解是基于体系对光能的吸收,因此,要求体系具有良好的透光性。所以,该方法适用于低浊度、透光性好的体系,可用于焦化废水的深度处理。
(6)电化学氧化技术
电化学水处理技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生的强氧化性活性物质使污染物发生氧化还原转变。目前的研究表明,电化学氧化法氧化能力强、工艺简单、不产生二次污染,是一种前景比较广阔的废水处理技术。
(四)废水循环使用
高浓度的焦化废水经过脱酚,净化除去固体沉淀和轻质焦油后,送往熄焦池以供熄焦,实现酚水的闭路循环。从而减少了排污,降低了运行等费用。但是此时的污染物转移问题也值得考虑和进一步研究。
三、结语
总之,我们应根据焦化废水的特点,深入研究先进的处理技术,寻求既高效又经济的处理方法,降低运行费用,提高达标率,改善环境质量,减轻焦化废水对各地水体的污染,实现水资源的循环利用。这既是当前经济建设需要解决的现实问题,也是未来技术攻关所需要面对的的重点。
参考文献:
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