化工廢水處理工藝范文
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篇1
前言
隨著我國油田的開采期的延長,以及化工行業的快速發展,使其逐漸成為我國經濟發展的龍頭企業。石油化工在世界大范圍開采和應用,促進了國家和地區的經濟發展,可是很多國家和地區只是側重于石油化工的開發和利用,忽略了其對環境的影響。一般的含油污水中的石油類主要由浮油、分散油、乳化油、肢體溶解物質和懸浮固體等一系列物質構成,其中的有害成分較多。生產過程中所產生的廢水對于周圍的生物和環境具有較大的傷害性,從可持續發展的角度,嚴重的石油化工廢水排放會給人們的生活造成困擾,影響國家或地區的經濟發展,影響國家或地區的平衡發展。因此,在促進我國經濟快速發展的同時,也不能忽視石油工業廢水排放技術的應用,保障生活生產環境,促進可持續發展。
一、石油化工廢水的特點
石油化工企業是以石油或天然氣為主要原料,通過不同的生產工藝過程、加工方法,生產各種石油產品、有機化工原料、化學纖維及化肥的工業。各種成分的物料在這里加工、儲存、裝卸、輸送。一旦發生火災,導致容器和管道破裂,物料就會泄漏出來,石油化工廢水排出來的時候,河流及農田就會被污染。石油廢水的排放石油從地底下開采出來后,就會經過脫水等處理后就會進入到集輸管線中,之后才能送到煉油廠或者是油庫中,還要在油庫中進行再次的脫水以及脫鹽處理等措施,但是當原油中含水量小于或等于某種數據時,之后才能今日到減壓的裝置中去,這其中就會產生一些重油和渣油。。每次的深加工都會產生一些石油化工的廢水,這些廢水的處理是進行安全生產工作的重點,因此在加工的過程中,都要把石油化工的廢水運用比較實用的技術進行處理,也同時在處理過程中也要提高處理的能力及技術。
石油化工廢水的基本特點:污染的水源擴散的特別的快。由于石油化工廢水只有在再次加工的過程中才可以應用,因而其用水量與石油化工加工時實際用水量有關,而石油化工的加工實際用水量也與石油的加工數量有關。當加工的石油比較少時,產生的石油化工廢水量就比較少。當石油加工比較大量時,石油加工過程中實際用水量就大,產生的石油廢水也就多;當石油嚴重需要時,企業內石油加工設施不能滿足石油量的需求時,需要動用企業外部石油加工設施,此時產生的石廢水就特別的多。污水中污染物組分復雜。石油化工企業產品種類繁多、化工裝置千差萬別。不同的化工裝置、不同的工藝流程、石油化工發生的不同位置的泄漏時,石油化工廢水中污染物的組分都會不同。物料泄漏量不同,石油化工中污染物的濃度也會有很大差異。時候化工具有區別于其它形式污水的特點,但是無論何種形式的污水,它都存在著收集與處理的問題。
從石油化工廢水的產生過程來看,其產生須具備兩個條件:其一,石油化工廢水只有在再次加工時才會產生;其二,石油化工廢水只有在物料泄漏并混入正常的無污染水時才會產生。所以,石油化工廢水如果不采取措施加以收集及處理,就會流入到下水道中,也就會進入到河流和湖泊中,這樣就會使地下水和地表水都會遭到污染。
首先,石油化工廢水作為一種比較常見的污染,對環境的破壞和生態平衡的危害影響特別的大。根據石油化工企業的環保法規,石油化工企業應該做到廢水的清除及分流的處理措施,也就是說石油化工廢水應該從沒有受污染的水中分流出來,所以石油化工廢水的收集與處理是很重要的,不能因為對石油的需要,就忽略了對環境的保護意識。特別是加工過程中含有有毒物質的企業,也更應該注意這個問題的重要性。
其次,針對石油化工廢水的一些特點,在將其送入污水處理廠之前,也應該十分的注意,石油化工廢水在被送入到污水處理廠之前,必須進行廢水的檢測工作,查看被污染的程度。石油化工的廢水池也是有一定的容積量的,如果石油化工廢水能夠被回收利用時,必須考慮回收利用。這樣才能使生態環境不會被污染。
另外,含油污水的產量大,涉及的范圍廣,如石油的開采,石油的煉制、和石油的化工、油品的儲運。郵輪事故、輪船航運、車輛清洗、機械制造、食品加工等過程中都會產生石油化工的廢水。在當今現代,有一些油水的分離技術。這樣就可以使石油化工的廢水能過濾在利用。比如重力分類法、空氣懸浮法、過濾法、超聲波法等技術。油水分離技術是當前處理含油污水的關鍵技術之一,上述方法各有不同的范圍,應根據不同種類油的性質和不同的水質要求,采用不同的處理方法。以上各種處理單元在含油廢水處理中并不是單一出現的,因為廢水中的油粒多數同時存在集中狀態,很少以單一狀態存在,所以含油廢水處理采用多級處理工藝,經多單元操作分別處理后方能達到排放或回用標準。
三、結束語
石油化工工程的的設計中應該多考慮些廢水的收集及處理問題,建立石油化工企業廢水處理廠及過濾重復在利用,發展適合石油化工廢水特點的新的處理工藝和技術,如用空氣懸浮法等處理石油化工廢水具有很高的效率。因此應該重視石油化工的廢水處理及回收在利用,這樣才能保護我國的生態發展。
參考文獻
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篇2
關鍵詞:化學工藝;廢水處理;應用研究
水,是生命之源。不論是生產過程,還是人們的日常生活,都離不開水。水與人類的生存息息相關。但是隨著社會的不斷進步,在各個方面對水的需求量都越來越大,有許多地方都出現了缺水現象。不僅如此,隨著科學技術的不斷進步,在產品的生產過程中,產生的一些廢水中可能會含有對人體有害的物質,如果不加處理就就排放到環境中的話,就會隨著生態循環系統進入到人們的生活用水中,進而影響人們的身體健康。因此,將化學工藝應用到廢水處理系統中來對整個廢水的凈化都是十分必要的。
1化學工藝在廢水處理中應用時存在的問題
1.1相關人員無法正確認識到廢水處理的重要性
由于長期的工作習慣,大多數工作人員在執行這一工作任務時,都抱著一種得過且過的心態,沒有正確認識到廢水處理的重要性,也沒有意識到廢水一旦進入到循環系統中對人類可能造成的危害。這樣一來,就會使廢水處理工作的順利開展受到影響。廢水處理工作相對其他工作來說,模式相對比較固定,工作人員長期都處于一種工作狀態下就容易出現職業懈怠的現象,這種工作態度對工作效率會產生很大的影響,也會使工作人員的工作積極性越來越低,增加工作開展的難度。如果工作人員無法樹立一個正確的態度,就可能導致在執行工作的過程中不夠認真,出現或大或小的疏漏,為企業和個人造成損失,得不償失。
1.2工作人員的從業素質不夠高
由于企業的領導層沒有意識到廢水處理工作這一環節的重要性,就容易導致人事部門在進行招聘時,降低對相關工作人員的要求。這樣的話,就會使企業整體從業人員的素質較低,無法符合當下時展的要求,從而在工作過程中影響整個工作進度。尤其是化學工藝在廢水處理中應用以后,對工作人員的素質也提出了更高的要求。利用怎樣的化學原理才能使廢水處理的凈化程度更高,對環境影響最小等一些問題的解決都需要有相關專業知識的人員來進行研究。而且,隨著科技的不斷進步,科技在各個領域中的應用范圍也逐漸擴大,因此,相關的工作人員也必須不斷的提高自身的工作能力,來保證工作的順利實施。
2化學工藝在廢水處理中的應用策略
2.1樹立正確的工作態度,提高從業人員的工作素質
態度決定高度。廢水處理工作作為與人類日常生活息息相關的一項工作,對社會的進步起著一定的作用。所以,相關的從業人員一定要樹立一個正確的態度,才能保證廢水處理工作的有效性。只要在工作的過程中企業可以自上而下的形成一種正確的態度,就可以保證公司領導層在進行資金分配時的合理性,使廢水處理部門有足夠的資金來配置好的設備,提高工作效率;也能夠保證工作人員在執行工作時以一種兢兢業業的態度對待工作,最大程度的規避風險。為了保證化學工藝可以在廢水處理工作中的有效運用,不光是要求工作人員在態度上要有一個正確的認識,而且要求他們必須要有一個好的工作素質,只有兩個方面共同作用才能保證廢水處理工作的順利開展。比如,企業在進行人才招聘的時候,可以招收一些有著扎實理論基礎的專業型人才,或者一些有著豐富工作經驗的技術性人才。那些技術過硬的工作人員可以將自身的經驗傳授給那些經驗不足的人,那些有著扎實理論基礎的人也可以在工作過程中通過實踐將理論知識普及給那些缺乏相關專業知識的人員。這樣的話,企業就可以通過一些新血液的注入,形成自己企業獨有的文化特色,不斷為企業的發展增添活力,來使企業取得更快、更好的發展。
2.2建立健全相關的管理體系
不論是什么工作,要想能夠順利開展都需要一套完善的管理系統來作為保障。廢水處理工作是一個比較繁雜的工作,它所牽涉到的內容也是很多的,這樣就容易造成一些不法分子,為了自身的利益而危害企業的利益,從而使廢水處理工作出現這樣那樣的問題,甚至危害到環境與人類的切身利益。一套健全的管理體系能夠在很大程度上約束員工的行為,減少違法亂紀行為的出現,避免使企業遭受一些不必要的損失。除此之外,如果有一套合理的獎懲措施作為輔助的話,就可以極大的促進員工的工作積極性,提高工作熱情,從而使廢水處理工作的效率大大提高。
3結語
科技的進步會在很大程度上帶動社會的發展。廢水處理工作是一個復雜的過程,如果可以有效的將化學工藝應用其中,就可以在很大程度上提高廢水處理的工作效率,減少廢水處理工作的成本支出,極大的降低工作人員的難度。因此,化學工藝在廢水處理工作上的應用是十分必要的。
參考文獻:
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篇3
1水系統概況
內蒙古某煤化工項目以褐煤為主原料,采用碎煤加壓氣化技術,通過一系列煤氣凈化、變換、合成過程,最終產出合格的甲烷氣。項目補水水源為地表水,各系統給排水線路簡圖如圖1所示。如圖1所示,全廠水系統主要包括廢水處理與回用單元、循環水系統、凝結水處理系統、蒸發結晶系統和蒸發塘。其中,廢水處理與回用系統包括生化處理、深度處理、膜處理與回用、濃鹽水處理等單元;當上述系統中工況不穩定或事故時,部分廢水將排入蒸發塘。
2廢水處理與零排放現狀
在碎煤加壓氣化爐反應過程中,用于制氣的原料煤中有部分成分未完全分解,隨煤氣夾帶出來,在冷卻和洗滌過程中生成煤氣化廢水,其特點是有機物含量高、成分復雜且難生化處理,廢水經酚氨回收處理后進入廢水處理與回用系統,主工藝流程如圖2所示。如圖2所示,來自酚氨回收工段的煤氣化水、全廠生活及化驗污水、初期雨水在調節池混合后經生化、吸附及曝氣生物濾池(BAF)處理后進入膜處理單元,超濾出水作為循環系統補水、反滲透出水作為生產水分別回用,廢水處理工藝后段設置了超濾、納濾、反滲透和蒸發結晶處理設施對反滲透濃水、循環排污水進行除鹽,并得到脫鹽水回用,各主要處理單元的運行及廢水回用單元工況如下。
2.1主生化處理單元本項目中,廢水首先經水解酸化單元(升流式厭氧污泥床,UASB)及缺氧/好氧(A/O)單元進行有機物降解,COD、總酚變化如圖3所示。圖3所取廢水處理設施運行時間為2014年6月中旬至7月底,主生化處理單元進水COD為1200mg/L-2567mg/L,平均為2020mg/L,總酚為268mg/L-426mg/L,平均為365mg/L;二沉池出水COD為207mg/L-316mg/L,平均為269mg/L,總酚為8mg/L-72mg/L,平均為36mg/L。
2.2廢水回用單元廢水經主生化單元、吸附和曝氣生物濾池(BAF)單元處理后,進入浸沒式超濾單元,超濾出水部分作為循環補水,部分進入后段反滲透單元進行除鹽,反滲透出水作為生產水補水。超濾產水與部分生產水作為循環系統的補水,循環系統典型水質如表1所示。循環系統控制濃縮倍數為4-5倍,系統排污水和回用段反滲透濃水排入濃鹽水膜濃縮系統的預處理單元,對結垢離子進行去除。
2.3濃鹽水膜濃縮單元系統包括預處理單元、超濾、納濾和反滲透單元,設計回收率為70%。各膜系統進水水質如表2所示。反滲透濃水經一級高壓反滲透處理后回收部分淡水,其濃水與納濾濃水排入蒸發結晶單元。
2.4蒸發結晶單元蒸發結晶系統采用三效蒸發,第三效蒸發器排出的濃鹽水通過旋流分離器和晶種投加進行結晶,通過離心機分離結晶鹽與水。單位蒸汽消耗比設計值為0.35。蒸發系統進出水水質如表3所示。
3廢水處理與零排放工作分析與建議
現結合本項目與其他企業水處理設施的設計和運行現狀,對影響煤化工廢水處理與回用及零排放工作的相關因素進行分析。
3.1水處理工藝及設施廢水處理系統能否穩定運行取決于煤氣化廢水進水水質的穩定性和生化處理系統工藝參數的控制。煤氣化廢水中酚類、氨氮和生物有毒及抑制性物質多,當生化系統受沖擊后,易影響硝化菌的代謝過程,造成出水氨氮偏高,調節工藝的進水流量或改變容積負荷是更為簡捷、快速和有效的途徑。煤氣化廢水收到酚氨回收工藝的影響,水溫偏高,研究表明溫度超過35℃,污泥衰老速度增快,造成污泥松散,導致二沉池漂泥,出水有機物超標,污泥松散與流失易會影響硝化菌濃度,致使氨氮去除效率降低。硝化過程需要較充足的溶解氧,pH宜控制在6.8-7.5,不宜過高。當生化系統參數控制不滿足要求時,必然影響廢水處理效果。
3.2廢水回用及蒸發結晶設施在煤化工企業中,多采用膜處理工藝達到廢水回用目的,且回用水多做為循環系統補水,由于循環系統多為開放體系,水體易滋生微生物,這對回用水的處理及循環水系統參數控制提出了更高的要求。
3.2.1廢水回用在本項目中,超濾產水做為循環補水,循環排污水經預處理、超濾、納濾和反滲透系統進行處理。在其他類似化工企業中,循環水系統曾經出現過嚴重的生物粘泥滋生問題,另研究認為濁循環系統易因廢水中的有機物而造成循環水系統的腐蝕,增大了換熱器腐蝕,縮短系統使用壽命。結合循環水系統結垢、腐蝕和微生物滋生控制要求,提出以下觀點:(1)充分計算水平衡及鹽平衡的基礎上,將超濾產水經由納濾處理后做為循環水補水,充分截留進入循環水系統的有機物及結垢因子,減輕循環水系統壓力;對循環排污水進行水質研究,充分應用混凝等預處理手段將水中懸浮物及部分有機物去除,應用超濾、反滲透系統對其進行濃縮是可行的。(2)循環系統濃縮倍數不宜過高,應重視換熱器泄露問題,特別是酸性氣的泄露問題,需建立日常及定期檢測機制。(3)在類似廢水回用的化工企業中,當循環水系統異常,出現濁度增大時,旁濾系統往往不能滿足除濁要求,在控制加藥的基礎上,需研究建立固定或移動的預處理水處理裝置,增大循環水排污量,盡快去除污染因素,避免惡性循環。
篇4
【關鍵詞】煤氣化廢水;水處理工藝;發展方向;問題
前言
作為我國主要化石能源,煤炭對于我國的能源結構變化有著非常深遠的影響,在各級能源的消耗中,煤炭的消耗量達到了百分之七十以上,當前世界能源的形勢是石油緊缺,而我國對于石油的依賴性日漸增強,而替代石油化工則需要依靠煤化工的發展和成熟。
我國對于煤化工的發展非常重視,特別是資源節約型與環境友好型社會的建設過程中,新型煤化工將在一個很長的時期內起到非常關鍵的作用。作為新型煤化工產業的龍頭技術,煤氣化利用煤氣化合成化工產品的新型煤化工項目方興未艾。在北方各地我國的煤氣化工項目分布較廣,這些地區大多水資源缺乏,因為這些地區的水資源缺乏導致了地表水容量的大大減小,有許多地區的水體納污能力非常有限甚至沒有,但是這些地區對于煤化工項目的需求量非常大,并且容易產生各種廢水,并且廢水的組成成分都較為復雜。有許多煤化工項目需要較大的水量,許多廢水產生,焦油、苯酚、氨氮等成分都是對人體危害性非常大的污染物,并且在廢水中含量較高,排放量巨大,對于環境的可持續發展是非常大的影響。
一般來說煤氣化廢水處理中面臨著較大的問題,兩高兩難指的是廢水排放量大、處理難度大,并且污染物的濃度較高且運行成本較高,為了建設兩型社會,促進水資源與環境的協調發展,對于氨氮以及氮氧化物的排放出臺了新的指標。隨著許多地方政府加大了廢水排放的監管力度,無論是為了環境或者經濟效益,促進社會效益以及加強工藝的穩定性,都是煤化工企業創新與發展的必經途徑。
1、煤氣化廢水的來源與特點
氣化爐在煤氣或天然氣的制造過程中會產生大量的煤氣化廢水,特別是在洗滌、冷凝與分餾階段,并且污染物濃度較高,氨氮濃度較高,有毒有害物質也非常多,生化過程中有機污染物的降解是非常難實現的。因此高濃度、高污染以及有毒有害是煤氣化廢水的主要特征。
而煤氣化廢水還具有另一個特征,首先各個企業的不同會使得廢水水質中的原煤成分有很大的差異,廢水量較少的是德士古氣化工藝,其污染程度也較低,但是對于煤種的適應性卻較差,而傳統的常壓固定床間歇式氣化工藝等產生的廢水污染程度較大,并且污水處理的成本較高,因此針對不同的煤氣化工藝應當采用不同的煤種,選擇有針對性的工藝以及廢水處理方式。
2、煤氣化廢水處理工藝的現狀以及發展方向
當前國內的各種煤氣化廢水處理系統的設計大多沿襲前人的經驗,采用的工藝大多一致,一般都是從物化預處理到生物處理再到物化深度處理,因此這個工序在各個企業中得到廣泛的應用,許多具體的流程的工藝選擇上缺乏較好的適應性。
2.1物化預處理工藝
酚、氨在煤氣化廢水中的含量遠遠超出了生化處理的可承受范圍,對其進行預處理是為了脫酚除氨,有效的降低后續處理工藝所承擔的負荷,有效的保障生化處理的效果。
2.2萃取脫酚
一般有兩種主要的脫酚方法,溶劑萃取法與蒸汽循環法,后者的脫酚率可以高達80%以上,含塵量在煤氣化廢水中的含量最高,酚水的深度凈化有很大的難度,焦油類物質是酚水中容易引起換熱器堵塞的物質,使得金屬填料受到腐蝕,其應用會受到很大的限制,而有機溶劑萃取法可以有效的克服上述缺點,并且具有較好的脫酚效果,關鍵之處在于溶劑的選擇。萃取效率高、乳化的情況較少、容易分離油水,并且成本較低可以有效的用于再生。
煤氣化廢水的萃取化處理可以簡化過程,并且萃取劑可以再生和重復使用,經濟效益較高,但是其能耗較高,殘留于廢水中的萃取劑會對后續處理產生影響。國內許多大型煤化工企業進行預處理都是采用傳統工藝,對于煤氣化廢水先采用閃蒸、沉降等工藝,將焦油祛除,對于酸性氣體進行精餾脫除,萃取后進行脫酚。經過上述工藝后,在生化處理階段要重點處理二氧化碳與氨的問題,銨鹽結晶的情況屢有發生,容易導致結垢和堵塞等情況,對于設備的運行效率有很強的影響。
2.3生化處理工藝
經過預處理后的煤氣化廢水,都是采用缺氧、好氧等生物法進行處理,但是煤氣化廢水中有許多物質較為難以降解,近年來有許多新的生化處理工藝出現,包括厭氧生化工藝、好氧生物法,前者主要針對的是分子質量大、結構復雜的在好氧的環境下難以生存的污染物,但是這一類污染物具有良好的厭氧降解性能,在進行好氧處理之前要先進行厭氧處理,可以使得污染物變成較為容易降解的小分子有機物。好氧生物法包括PACT工藝、MBBR工藝以及HCF工藝。
2.4深度處理工藝
經過生化處理工藝后,煤氣化廢水中的有機污染物以及氨氮等物質都被祛除了,但是仍然存在許多難以降解的污染物,這些污染物會使得國家的相關排放標準難以滿足。首先是混凝沉淀法,通過反應沉淀工藝處理懸浮物,但是傳統的反應沉淀的成本較高,周期也很長。而高效混凝沉淀技術可以通過多孔網格、斜管等操作來產生高強度的微渦旋來使得更加混合與均勻,提高反應的速度。
其次是固定化微生物技術,這是近年來應用越來越廣泛的技術,其創造性可以有選擇性的進行固定優勢菌種,固定后的細胞具有較強的抗毒性。但是目前各種菌種在面對不同的物質氧化分解時的效率有較大的差別,當前煤氣化廢水污染物的成分復雜這一特性,對于優秀的菌種篩選是非常大的阻礙。
再次是吸附法,作為一種傳質過程,物質表面的分子對于物質外部的作用力沒有得到充分發揮,當廢水表面的面積較大,吸附力可以產生很大的作用,在工業上經常利用大表面積的物質進行吸附,可以有效的對工業廢水進行處理,取得較好的效果。
最后,高級氧化法,對于生物降解比較困難的,會引起有色度物質的祛除可以采用高級氧化法,這種方法分為相對催化氧化法和光催化氧化法等。
結語
作為我國主要化石能源,煤炭對于我國的能源結構變化有著非常深遠的影響,我國對于煤化工的發展非常重視,特別是資源節約型與環境友好型社會的建設過程中,新型煤化工將在一個很長的時期內起到非常關鍵的作用,文章對于煤氣化廢水處理工藝的現狀及發展方向進行分析,希望對其發展有所增益。
參考文獻
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篇5
論文關鍵詞:制糖廢水處理站,污泥,處理處置,資源化
1 引言
甘蔗制糖行業對整個國民經濟的發展和社會穩定有著不可缺少的推動作用,廣西是全國最大的甘蔗糖主產區,產糖量連續多年居全國首位。甘蔗制糖業廢水排放量大,化學需氧量(COD)濃度高,成分復雜,廢水處理具有相當難度,廢水若不經處理直接排入水體,將會對水資源造成嚴重污染,破壞生態環境。近年來,為了工業污染源達到國家“一控雙達標”的要求,對于不能達標排放的企業,采取了“關、停、轉”的措施,其中受沖擊較大的是當地的制糖企業。為此,各個制糖企業越來越重視環境保護和污水綜合治理。
目前國內對制糖廢水的末端處理均趨向于活性污泥法降解。活性污泥法降解工藝的投資較低,操作條件簡單,但是它處理中產生的大量剩余污泥通常含有一定量的有毒有害物質(如寄生蟲卵、病原微生物、重金屬)及未穩定化的有機物,如果不進行妥善處理與處置,將會對環境造成直接或潛在的污染[1]。污泥處理裝置的投入和運行費用巨大,可占整個污水處理廠投資及運行費用的25%到65%之間[2],顯而易見,污泥的處理與處置成為環境領域的一大難題。因此資源化,本文對常用污泥處理處置技術進行比較和評估,以便甘蔗制糖行業對今后污泥處理處置工藝技術的選擇提供參考依據。
2 污泥的處理技術
2.1污泥濕式氧化法
濕式空氣氧化技術(WO法)是將污泥置于密閉反應器中,在高溫高壓條件下通入空氣或氧氣作氧化劑,按浸沒燃燒原理使污泥中有機物氧化分解,將有機物轉化為無機物的過程,該法主要適用于處理各種難降解的有機污泥[3]。
2.2臭氧氧化
臭氧氧化使污泥減量的機理是即臭氧的強氧化性能通過各種作用破壞污泥中微生物的細胞壁,使細胞質進入到污泥中。對回流污泥使用臭氧氧化,能使回流中BOD增加,加大了細胞的可生化性,使剩余污泥量減小論文格式模板。
2.3蚯蚓處理污泥
波蘭的BnrskO和Zambrow利用蚯蚓有效地處理廢水篩余物和污泥,得到一種無氣味、類似腐殖質且含有高營養的蚯蚓肥料。經過蚯蚓凈化處理,污泥中的Cu、Zn、Ni含量均有明顯降低;污泥經處理后轉變為無臭、疏松、高效的有機顆粒肥料,但處理污泥后的蚯蚓體內有重金屬富集,因此不宜作為飼料以免進入人體食物鏈[4]。
2.4膜生物反應器
膜生物反應器是指將膜分離技術中的膜系統與污水生物處理工程中的生物反應器相互結合而成的新工藝。膜生物反應器中污泥的停留時間很長,甚至可避免排泥,但是膜的堵塞和膜材料價格問題限制了該方法的推廣應用。
2.5污泥人工濕地處理技術
污泥人工濕地處理技術是一種新型污泥處理技術,它是集污泥濃縮、脫水、降解于一體,可以大量節減基建投資和運行費用。據報道,丹麥采用人工濕地蘆葦床系統進行污泥脫水與礦化處理,污泥由于脫水及礦化在床中減少率年平均為90%及96%。人工基質為微生物的生長提供穩定的依附表面,為耐水耐污植物提供載體和營養物質,并通過一些物理和化學途徑降解污泥;耐水耐污植物除直接吸收利用污泥中的營養物質及吸附、富集一些有毒有害物質外,還有輸送氧氣到根區和維持水力傳輸的作用;微生物的代謝作用是污泥中有機污染物降解的主要機制[5]。同時它們相互聯系,互為因果,形成一個系統,如圖1所示。
圖1污泥濕地處理工藝立面圖
2.6等離子體處理
該法是最近研究成功的,它利用電弧等離子體技術產生高溫突躍處理脫水污泥,使污泥中的有機物發生物理化學變化,從中快速制得可燃氣體,其主要成分是CO,產物氣體可直接點火燃燒。
3 污泥資源化
3.1 污泥農林利用
活性污泥含有大量的有機質和N,P,K,Mg,Ca,S,Fe等植物生長元素,是一種良好的肥料和土壤改良劑。田間實驗表明污泥用于農田后能改良土壤的物理化學性質,增加土壤營養成分,提高土壤可耕作性;在綠化工程中施用無害化處理的活性污泥,綠化植物長勢好、綠期延長、觀賞性提高,既可遠離食物鏈,又可就近消化污泥資源化,減少運輸費用,還能減少化學肥料的用量。并且制糖廢水污泥中不含有重金屬,這就決定污泥能農林利用的主要因素。
3.2 污泥制作動物飼料
制糖廢水活性污泥本身含有有機物,如蛋白質、脂肪、纖維素、及少量吸收元素,都是動物所需的營養物質且不含有重金屬及其他有害物質。污泥中70%的粗蛋白質是以氨基酸形式存在,以蛋氨酸、胱氨酸和纈氨酸為主、且各種氨基酸之間相對平衡,是一種很好飼料蛋白。
3.3 污泥的建材利用
污泥建材利用是污泥資源化方式的一種,其內容包含了利用污泥及其焚燒產物制造磚塊、水泥、陶粒、玻璃、生化纖維等。污泥制磚有干化污泥直接制磚和污泥灰渣制磚兩種方法。用干化污泥直接制磚時,當污泥與黏土按質量比1:10時,污泥磚可達普通紅磚強度;利用污泥灰渣制磚時,由于灰渣與制磚黏土的化學成分比較接近,制磚時只需添加黏土與硅砂,比較適宜的配料質量比為灰渣:黏土:硅砂=100:50: (15-20)。由于焚燒溫度高達1 200℃,污泥中病原體被徹底毀滅,燃燒過程中產生的有害廢氣(如二堊英)被徹底分解,又無殘留灰渣,徹底避免了對環境的污染;同時為建材生產廠提供了再生資源,降低建材產品的單位成本。
3.4 污泥的沼氣利用
目前,我國不但缺乏廢水處理站的建設資金更缺乏運行費用,廢水處理站的電費開支始終占據了很大部分,有的廢水處理站建成后因缺乏運行費用而停產,有的開工不足,而按我國目前的技術水平,利用沼氣解決廢水處理站的能源要求是可以做到的。污泥發酵產生的污泥氣可作燃料,消化池所產生的污泥氣能完全燃燒,保存運輸方便,是一種清潔燃料。污泥氣發熱量為20850-25020kJ/m3,1m3氣體約相當于1kg煤[6],污水廠用污泥氣發電可降低電耗和運行費用。污泥氣的主要成分是CH4和CO2,將污泥氣凈化,除去CO2,即可得到CH4論文格式模板。
3.5 污泥制備碳源和生物活性炭
在生物處理系統內,初沉污泥是最具發展潛力的可利用碳源。通過生物熱解、化學水解及生物水解等,可將其中的固態有機物轉化為易于生物利用的低分子溶解態有機物(即快速碳源),重新投加于污水處理系統,從而獲得較高的脫氮除磷效率。
日本以脫水污泥濾餅為原料,開發出了高性能活性炭。在500℃-600℃下碳化脫水,經酸洗除雜質,再用堿活化。該法制得的活性炭其細孔的比表面積是市售品的1.8倍以上,吸附能力大大增強。
3.6 污泥的其他利用
污泥低溫熱解制油技術是在無氧微正壓條件下,加熱污泥至一定溫度(300-600℃),污泥中的脂類、蛋白質等有機物經過蒸餾和熱分解作用轉化為油、反應水、非凝性氣體和污泥炭等4種可燃產物。
4 甘蔗制糖行業污泥處理的技術
我國目前還是一個擁有相當大面積中低產田的農業大國,同時化肥又嚴重不足資源化,每年需花費20多億元大量進口,盡管如此,每年仍有10%左右的缺口。伶俐糖廠廢水處理站根據污泥量,污泥性質等作具體分析,每天得到剩余污泥7t,且制糖廢水中不含重金屬及其他有毒有害物質,因此可考慮將現行的污泥簡單填埋處理方式改變成為綜合資源化利用的方式,即將部分剩余活性污泥通過化學水解和生物水解,將其中的固態有機物轉化為碳源,重新投加于活性污泥法處理系統,降低廢水處理站固定投加碳源的成本,其余的剩余污泥通過無害化處理后可送給與糖廠簽訂種植甘蔗協議的農戶作為高效有機復混肥和土壤改良劑,減少合作農戶的種植成本,增加農戶每畝種植甘蔗的收入,糖廠自身也可以通過污泥的利用大大減少了污泥填埋所需的各項支出和土地占用,既促進農業生產發展,又實現農業生態環境的良性循環。
5 結語
甘蔗制糖行業廢水處理站污泥處理與處置必須遵循“減量化、穩定化、無害化、資源化”的處置原則,不能將污泥處理與處置僅限于“減量化、穩定化、無害化”,因把“資源化”作為污泥處置的最終目標。只有進行綜合利用,才能有效地徹底解決污泥對環境污染。因此,應加強污泥資源化的開發利用研究,尋求新的應用途徑、加工技術,變廢為寶,從而取得良好的經濟效益和環保效益。
參考文獻
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篇6
關鍵詞:煤化工;廢水處理;處理工藝
中圖分類號: X703文獻標識碼: A
前言:煤炭作為我國重要的能源基礎,在鋼鐵領域發揮著不可替代的作用。近年來,隨著煤炭化工處理的推進,如何處理廢水也成為了大家都頭疼的問題。目前,環境污染已經成為社會可持續發展的關鍵問題。所以,廢水的處理必須要嚴格謹慎,因為廢水一旦隨處排放,將會引起環境的巨大污染。因此,如何合理有效的處理廢水是我們目前急需解決的問題。
1.煤化工廢水的來源
煤化工廢水是煤化工企業生產過程中由于氣化、干餾、凈化等工藝過程產生的廢水,其污染物成分復雜,且含有大量的有毒有害物質,比如說氨氮、氫、酚、油等,因此處理難度極高,非常難以處理,因此依據不同的廢水須提出不同的處理方式。目前工藝主要是對廢水進行前期預處理后,再采用生化處理法、萃取法、厭氧-好氧聯合處理法等工藝,如果是高含鹽廢水還需采用膜分離技術和熱濃縮技術,對高氨氮廢水則須采用蒸氨法、吸附法、加氯法、催化法、沉淀法及生物降解法等。
2.煤化工廢水的特點
煤化工排放的廢水主要以高濃度的煤氣洗滌水為主,其中含有大量酚、油、氰化物、氨氮等有害、有毒的物質。廢水中COD含量大多在5000mg/L左右氨氮含量在200-500mg/L左右,其中的有機污染物主要有多環芳香化合物、酚類和含氧、氮、硫的雜環化合物,煤化工廢水是典型的含有難降解有機化合物的生產廢水。煤化工廢水中難降解有機化合物主要是吡啶、聯苯、咔唑、三聯苯等,易降解有機化合物主要是苯類、酚類化合物,比如有吡咯、呋喃、萘、瞇唑等。
3.煤化工廢水的常用處理工藝
3.1煤化工廢水的預處理
煤化工廢水中含有較多油脂組分,而過多油脂會影響后面的生化處理效果。因此廢水處理必然要先除去其中的油脂類。去除油脂的最佳方法是隔油池與氣浮法相結合,其目的是除去廢水中的油類并加以回收利用,而且還能起到相當于預曝氣的作用。廢水的預處理主要形式還有均質調節、通過初沉除去大顆粒固體等形式。
3.2煤化工廢水的生化處理
經過預處理后的煤化工廢水,我們一般采用缺氧生物法、好氧生物法相結合的處理工藝即A/O工藝,由于煤化工工藝廢水中的含有雜環、多環類化合物。用傳統好氧生物處理過后的廢水中COD指標很難穩定達標。于是為解決以上問題。有人又提出了一些新的好氧生物處理方法,比如PACT法、厭氧生物法、流動床生物膜法(CBR),曝氣生物濾池BAF法等。
(1)PACT法。PACT法是通過在活性污泥曝氣池中加入一定量的活性炭粉末,利用活性炭對溶解氧、有機物等的吸附作用,可以為微生物生長提供食物,來加快對有機物的氧化分解。活性炭則可以用濕空氣氧化的方法來再生。
(2)厭氧生物法。它是將上流式厭氧污泥床(UASB)工藝應用于煤化工廢水處理。該方法所用反應器由荷蘭的G.Lettinga等在1977年開發成功,在反應器底部設有污泥層,廢水自下而上通過反應器,大部分有機物可被微生物轉化成CO和CH。在反應器上部,設有三相分離器,可以使氣、液、固三相分離。
(3)流動床生物膜法。CBR法其實是一種基于特殊填料的生物流化床工藝,該工藝在同一個處理單元中將活性污泥法與生物膜法有機結合,將特殊載體填料加入到活性污泥池中,微生物就可以附著在懸浮填料表面生長,從而形成微生物膜層。反應池中生物濃度是懸浮生長活性污泥處理工藝的2-4倍,可達到8-12g/L,降解效率成倍提高。
(4)曝氣生物濾池法。曝氣生物濾池法(BAF)是一種新型高負荷、浸沒式、固定生物膜的反應池,該法集生物膜法、活性污泥法兩種方法各自的優點于一身,還將物理過濾和生化反應兩種處理過程集中到同一反應池中進行。采用BAF法聯合處理煤化工廢水,取得了相當滿意的效果。
優缺點:PACT法比較環保,但是吸附的速度比較慢,吸附劑回收困難,比較適合處理含固體較多的廢水;厭氧生物法在反應器中進行,壓降較大,對溫度要求高,適合處理有機物較多的廢水。流動床生物膜法是兩種方法的結合處理速度快,但是價格昂貴,適合處理要求高的廢水。曝氣生物濾池法作為一種新方法,價格高,處理效果好,但是還沒有大規模的應用。
3.3煤化工廢水的深度處理
煤化工廢水經過生化處理后,水中的COD指標、氨氮濃度等得到極大的降低,但難降解有機物仍使廢水的色度、COD等指標無法達到排放標準。因此,經過生化處理后的廢水仍需進一步處理。深度處理方法主要包括固定化生物技術、混凝沉淀法、吸附法和超濾、反滲透等膜處理法
(1)固定化生物技術。這是新發展起來的技術,可選擇性固定優勢菌種,同時能針對性地處理含有難降解有機物廢水。
(2)混凝沉淀法。該法是在生產過程中用混凝劑,比如鋁鹽、鐵鹽、聚鐵、聚鋁及聚丙烯酰胺等來加強沉淀的效果,同時要調節好PH值使廢水中懸浮物在混凝劑作用下能夠加快聚集、下沉,達到固液分離。這樣可以除去廢水中懸浮有機物,有效地降低廢水濁度。
(3)吸附法。由于固體表面具有吸附溶質、膠質的能力,因此當廢水通過比表面積很大的吸附劑時,其中的污染物就可能會被吸附到固體顆粒上。這種方法可以獲得較好的效果,同時也可能有吸附劑用量大、費用高的問題,容易產生二次污染。
(4)超濾、反滲透等膜處理法。由于水資源日益短缺,水價格也不斷上漲,廢水循環利用勢在必行,將膜技術應用到水處理也越來越普遍。目前,雙膜技術作為國際上研發、工程化應用的熱點技術。是有效的工程預處理方法,過超濾除去廢水中的大多數濁度、有機物,減輕對反滲透膜的污染,可延長膜的壽命,減少運行成本。反滲透膜不但能去除廢水中的有機物,降低COD含量,同時還有家較好的脫鹽效果。由于脫除COD、脫鹽、脫色能同時在一步完成,使其出水品質高,可直接作為生產循環用水,可實現煤化工廢水的零排放和煤化工清潔生產。
優缺點:固定化生物技術,對菌種的要求高,適合處理一些特定的難降解的廢水。混凝沉淀法該技術比較成熟,應用廣泛,但是對廢水的PH值要求高。吸附法效果好,但是存在吸附劑用量大、費用高的問題的問題,適合處理含有固體顆粒較多的廢水。超濾、反滲透等膜處理法是一種新方法,對膜的要求高,優點就是處理后的水質好,適合對處理要求高的廢水。
4.煤化工廢水處理的發展趨勢
近年來,隨著社會發展和環保意識的提高,很多地區不僅關心廢水的達標排放,還要求企業加強對污水處理及再生回用技術的研究與實踐應用,最大限度的回用廢水,減輕對環境的污染。環境敏感地區甚至要求不外排;而且煤化工企業多分布在北方缺水地區,許多企業受缺水的困擾,常常出現與農業或者其他工業爭水的現象。因此,廢水回用技術受到廣泛關注,已成為煤化工行業廢水處理過程中的主要發展趨勢。
5.結束語
煤炭工業中廢水的處理是大家都關心的問題,近年來,隨著大家的環保意識的提高,如何處理廢水更加引起了大家的重視。廢水如何處理,如何達標排放,如何可以回收利用都是值得我們研究和探討的問題。
參考文獻:
[1]韓洪軍,李慧強,杜茂安,等.厭氧/好氧/生物脫氨工藝處理煤化工廢水 [J].中國給水排水.2010(06).
篇7
摘要:本文介紹了采用物化-水解酸化-CAST工藝在制革廢水中的應用。運行結果表明,當進水BOD5為960~1250mg/l,CODcr為2250~2780mg/l,出水達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)二級標準。該工藝具有適應性強、穩定效果好、有機物去除率高等特點,因此在制革廢水處理中具有良好的前景。
關鍵詞:制革廢水 水解酸化 CAST工藝
CODcr(mg/l)
篇8
關鍵詞:醫藥化工;廢水處理技術
中圖分類號:X703 文獻標識碼:A 文章編號:
根據醫藥化工廢水的特點,僅靠單一的處理工藝很難使出水達標排放,必須采用多種工藝聯合處理的方法,一般的流程都要設計成幾種方法的綜合才能有效地達到處理的最終要求。
1、物化法
1.1吸附法
指利用多孔性固體吸附廢水中一種或幾種污染物,以回收或去除污染物,從而使廢水得到凈化的方法。在制藥工業廢水處理中,常用活性炭、活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等吸附劑預處理生產中成藥、米菲司酮、雙氯滅痛、潔霉素、撲熱息痛、維生素B6等產生的廢水。優點是處理效果好。缺點是成本高。
1.2電解法
具有高效、易操作等優點,同時又有很好的脫色和提高可生化性的效果。
1.3膜分離法
該技術包括反滲透、納濾膜、纖維膜。優點是在產生環境效益的同時又可回收有用物質,設備簡單、操作方便、處理效率高、節約能源。
2、化學法
采用化學方法時,某些試劑過量會導致水體二次污染,因此在設計前應做好相應實驗研究工作且化學藥品昂貴。
2.1鐵碳法
工業運行表明,以Fe-C作為預處理步驟,出水可生化性大大提高。
2.2臭氧氧化法
能提高抗生素廢水的BOD5/COD,同時對COD有較好的去除率。I.A.Balcioglu等對抗生素醫藥化工廢水進行了臭氧氧化處理,并研究了pH、進水COD以及H2O2的使用量等因素對臭氧氧化處理過程的影響。結果表明,抗生素廢水在臭氧用量為2.96g/L時,BOD5/COD的比值由0.077增至0.38。而在廢水pH值不變的條件下,臭氧氧化過程均可達到75%以上的COD去除率。
2.3 Fenton試劑法
亞鐵鹽和H2O2的組合稱為Fenton試劑。它能有效去除傳統廢水處理技術無法去除的難降解有機物。該方法設備簡單,易于實現工業放大,是一種有較好開發前景的處理青霉素廢水工藝。Neyens和Baeyens指出,Fenton氧化是在去除廢水中許多有害有機物質的一個非常有效的方法。它同樣是一個非常有效的預處理,可以改變成分有助于后續更好的生物降解;并且可以在下面的生物處理過程中減少微生物的毒性。
2.4光催化氧化法
該技術具有新穎高效,對廢水無選擇性且無二次污染,尤其適用于不飽和烴的降解。
3、生化法
生化處理技術是目前醫藥化工廢水廣泛采用的處理技術。由于醫藥化工廢水中有機物濃度很高,所以一般需要用厭氧和好氧相結合的方法才能取得好的處理效果。
3.1厭氧生物處理
國內處理高濃度有機醫藥化工廢水以厭氧法為主,但單獨使用出水COD仍高,一般要再進行后處理,即好氧生物處理。優點是可直接處理高濃度有機醫藥化工廢水,不用稀釋,節能,產甲烷可回收利用,剩余污泥量少。
(1)上流式厭氧污泥床法(UASB法)。優點是厭氧消化效率高、結構簡單、水力停留時間短、無需另設污泥回流裝置等。缺點是UASB運行時,對管理技術要求較高,且啟動馴化困難。
(2)上流式厭氧污泥床過濾器(UASB+AF)。是近年來發展起來的一種新型復合式厭氧反應器,它結合了UASB和厭氧濾池(AF)的優點,使反應器的性能有了改善。
(3)水解酸化法。水解池全稱水解升流式污泥床(HUSB),它是改進的UASB。優點是可將難降解大分子有機污染物初步分解為小分子有機污染物,提高可生化性;反應速度,池小、投資少,并能減少污泥量;不需密閉,攪拌,不設三相分離器,降低造價。
(4)厭氧符合床(UBF)。與UASB相比,具有分離效果好,生物量大,生物種類繁多,處理效率高,運行穩定性強,是實用高效的厭氧生物反應器。
3.2好氧生物處理
進行好氧處理時一般需要對原水進行稀釋,因此動力消耗大,并且廢水可生化性差,所以一般之前要進行預處理。
(1)普通活性污泥法。缺點是廢水需大量稀釋,運行中泡沫多,易發生污泥膨脹,剩余污泥量大,去除率不高,常必須采用二級或多級處理。因此,改進曝氣方法和微生物固定技術以提高廢水的處理效果已成為近年來活性污泥法研究和發展的重要內容。
(2)序批式間歇活性污泥法(SBR)。具有均化水質、無需污泥回流、耐沖擊、污泥活性高、結構簡單、操作靈活、占地少、投資省、運行穩定、基質去除率高于普通的活性污泥法等優點。比較適用于處理間歇排放、水量水質波動大的廢水。目前,SBR法也已成功應用于許多制藥工業生產廢水的處理中,如中藥材、四環素、慶大霉素等生產廢水的處理。缺點是污泥沉降、泥水分離時間較長。處理高濃度廢水時,不僅要求維持較高的污泥濃度,還易發生高粘性膨脹。因此,常考慮在活性污泥系統中投加粉末活性炭(PAC),這樣可以減少曝氣池泡沫,改善污泥沉降性能及液固分離性能、污泥脫水性能等以獲得較高的去除率。用此工藝處理青霉素醫藥化工廢水時,可以克服常規好氧法能耗高、稀釋水量大以及厭氧法預處理要求高、運行費用高的缺點。
(3)生物接觸氧化。該方法集活性污泥法和生物膜法的優勢于一體,具有較高的處理負荷,能處理易引起污泥膨脹的醫藥化工廢水。
(4)深井曝氣法。是高速活性污泥系統。和普通活性污泥法相比,深井曝氣法具有以下優點,包括氧利用率高,可達60%~90%,深井中溶解氧一般可達30~40mg/L,充氧能力可達3kg/(h•m3),相當于普通曝氣的10倍;污泥負荷速率高,比普通活性污泥法高2.5~4倍;占地面積小、投資少、運轉費用低、效率高、COD的平均去除率可達到70%以上;耐水力和有機負荷沖擊(CODCr質量濃度可高達40000mg/L);不存在污泥膨脹問題;保溫效果好,可保證北方地區冬天處理廢水獲得較好的效果。缺點是部分深井出現滲漏現象,深井施工難度較大,基建費用較高。
(5)吸附生物降解法(AB法)。屬超高負荷活性污泥法。對BOD5、COD、SS、P和氨氮的去除率一般均高于常規活性污泥法。優點是A段負荷高,抗沖擊負荷能力強,對pH和有毒物質具較大緩沖作用,特別適用于有機物較高、水質水量變化較大的污水。
(6)生物活性碳。優點是不僅能利用物理吸附作用,還能充分利用附著微生物對污染物的降解作用,大大提高COD去除率,氨氮、色度的去除率也較高。缺點是費用較高。
(7)生物流化床。將普通的活性污泥法和生物濾池法兩者的優點融為一體,因而具有容積負荷高、反應速度快、占地面積小等優點。生物流化床常以工廠煙道灰等做載體,內設擋板,使流化床分為曝氣區、回流區、沉淀區。
結語
采取適當的處理工藝,可以從醫藥化工廢水中回收部分有用成分,實現資源回收與再利用。因醫藥化工廢水水量間歇且波動大,一般應設調節池。又由于廢水有機污染物種類多,可生化性差,則在生化處理前必須進行必要的預處理。
醫藥化工廢水的處理需要厭氧和好氧相結合才能取得好的處理效果。用厭氧處理醫藥化工廢水既可以提高醫藥化工廢水的可生化性,也可以利用所產生的沼氣。目前醫藥化工廢水的處理仍存在處理效果不穩定,成本高等問題,所以急需開發新的更有效的處理技術。
篇9
關鍵詞:電催化氧化法;吹脫法;氨氮;廢水處理;工業廢水
文章以濕法生產車間廢水為例,主要研究了采用電催化氧化法去除工業廢水中氨氮的可行性及最佳條件,然后根據試驗結果,設計了廢水處理工藝流程。
1 電催化氧化法處理氨氮機理
化學技術的基本原理就是使污染物在電極上直接發生電化學反應或利用電極表面產生的強氧化性物質使污染物發生氧化還原反應,后者稱為間接電化學反應。如圖1所示:
電催化氧化(ECO)機理主要是通過電極和催化材料的作用產生超氧自由基(?O2)、H2O2、羥基自由基(?OH)等活性基團來氧化水體中的污染物,若溶液中有Cl-存在,還可能有Cl2、HClO-及ClO-等氧化劑存在,能大大提高降低污染物的能力[1]。
電催化氧化法利用陽極氧化性可直接或間接地將氨氮氧化,具有較高的去除率,該方法操作簡便自動化程度高,不需要添加氧化還原劑,避免污泥的二次污染,能量效率高,反應條件溫和,常溫常壓下即可。其缺點是耗電量大[2]。
2 實驗部分
2.1 試驗過程
針對濕法生產車間廢水特點,為了研究電催化氧化法去除氨氮最佳條件,做了以下實驗:進水來自某濕法生產車間產生的含氨氮廢水,初始氨氮含量約為1500mg/L,稀釋后作為實驗用水,通過調節氧化電流及電壓,控制氧化時間,調節進水中氯離子含量,達到去除廢水中氨氮的效果。
2.2 試驗裝置
3 結果與討論
3.1 氧化時間對去除效率的影響
生產線含氨氮廢水經稀釋后,氨氮含量329.28mg/L作為實驗用水,固定電流(80A)電壓(5.0V),進水中氯離子含量小于0.5g/L,PH:8.2,調整循環時間,實驗結果見圖3。
由圖3可看出:進水氨氮濃度為329.28mg/L,當氧化時間大于90分鐘時,去除效率大于80%,殘留氨氮含量小于65mg/L。繼續增加氧化時間,去除效率略有提高,但幅度不大,另外,考慮隨著氧化時間的延長,會增加耗電量,增加處理成本,因此,確定最佳氧化時間為90分鐘。
3.2 進水濃度對去除效率的影響
生產線含氨氮廢水經稀釋后,固定電流(80A)電壓(5.0V),進水氯離子含量小于0.5g/L,PH:7.9,氧化時間90分鐘,改變進水中氨氮含量,結果如圖4所示。
由圖4可看出:當進水中氨氮在400mg/L左右時,去除效率可達到85%以上,出水氨氮含量小于60mg/L,提高進水中氨氮含量,殘留氨氮大于100mg/L。因此,試驗中選擇進水氨氮小于400mg/L。
3.3 氯離子含量對去除效率的影響
生產線含氨氮廢水經稀釋后,氨氮濃度為340-450mg/L,固定電流(80A)電壓(5.0V),氧化時間90分鐘,PH:8.1,改變進水中氯離子含量,結果如圖5、6所示。
4 工業設計方案
根據以上試驗,電催化氧化實驗最佳條件為:進水中氨氮含量400mg/L左右,氧化時間90分鐘,進水中氯離子含量1.5g/L,去除效率可達到95%以上,氧化后殘留氨氮小于30mg/L。
結合車間廢水特點:氨氮含量1500-2000mg/L,PH:7-8。我們推薦設計工藝方案為:首先采用兩級吹脫去除廢水中80%的氨氮,剩余氨氮采用電催化氧化,吹脫后氨氮采用稀鹽酸吸收后返回氧化池,可增加其中氯離子含量,降低成本。
整個工藝流程可分為五個部分:PH調節、溫度調節、吹脫、吸收、氧化。PH調節采用NaOH將廢水PH調至11-12;溫度調節采用飽和蒸汽將廢水升溫至30℃以上;吹脫部分采用吹脫法除氨氮,盡可能降低廢水在的氨氮;氨氮吸收部分采用稀鹽酸吸收吹脫出的氨氮,并返回氧化池利用;氧化部分采用電催化氧化法去除吹脫后廢水中殘余的氨氮,達到排放要求[3]。
5 結束語
文章根據濕法生產車間廢水特點,研究了電催化氧化法處理含氨氮廢水的可行性,從處理成本等方面考慮,通過試驗,得出電催化氧化法處理氨氮的最佳條件:進水氨氮濃度小于400mg/L,氧化時間90分鐘,進水中氯離子含量1.5g/L,則噸水耗電量約30KWh。根據廢水特點,結合試驗結論,設計了采用“吹脫+電催化氧化法”處理廢水中氨氮含量在1500-2000mg/L的工藝方案。
參考文獻
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篇10
關鍵詞:氣浮+生物接觸氧化+砂濾機械加工廢水 工藝設計
中圖分類號: X703 文獻標識碼: A
一、概況
山東某機械加工企業生產廢水排放量為400m3/d,廢水主要來源于切削液廢水,噴漆室的噴漆廢水,零部件清洗廢水,水洗廢水,設備冷卻水,鍋爐排污水及辦公樓、食堂、職工宿舍排放的生活廢水。進水水質根據企業提供的數據取最高值確定,具體進水水質見表1。根據企業要求,廢水處理后全部用于廠區綠化、沖廁及道路清掃,以實現廠區污水的零排放。出水水質需達到《城市污水再生利用 城市雜用水水質》(GB/T 18920-2002)標準。
表1工程設計進水水質
項目 CODCr(mg/L)) SS(mg/L)) NH3-N(mg/L)) 石油類(mg/L))
進水 600 400 mg/L 50 mg/L 30 mg/L
二、工藝設計
2.1工藝流程
廢水處理工藝流程
2.2主要構筑物設計參數
2.2.1事故池
儲存事故廢水。事故池設計池容250m3。
2.2.2沉砂池
去除污水中粒徑大于 0.2mm,密度大于 2.65t/m3的沉淀物,以保護管道、閥門等設施免受磨損和阻塞。池體尺寸6.1×1.0×2.5m。
2.2.3調節池
調節原水的水質、水量,均勻出水,以保證后續處理設施的穩定運行。1#調節池池容112m3,池體尺寸5.5×3.4×6.0m。2#調節池池容184m3,池體尺寸5.5×5.6×6.0m。
2.2.4隔油池
去除含油污水中的浮油和粗分散油。隔油池產生的油污通過集油管收集至貯油斗內,定期運至晾泥場,集中外運處理。隔油池池容3m3,池體尺寸2.0×1.0×1.5m。
2.2.5氣浮池
通過混凝劑水解和縮聚反應形成高聚物的強烈吸附架橋作用,壓縮油粒的雙電層,促使油珠相互凝聚并被吸附粘結。粘結后的絮凝體被驟然減壓釋放出的微小氣泡帶至水面從而被去除。
本工程采用的是壓力式溶氣氣浮機。
溶氣氣浮機的工作原理:在一定的壓力下,使適量空氣與部分回流水在溶氣罐內形成飽和溶氣載體,這些氣泡吸附在水中絮凝體、懸浮物、膠體等周圍,使其比重小于1而強制浮到水面,呈泡沫狀,用刮板刮除。由于油的比重小,且憎水性能好,因此用溶氣氣浮法除油能夠取得良好的效果。溶氣氣浮機能去除油污,降低出水SS。
2.2.6水解酸化池
利用水解和產酸菌,將不溶性有機物水解成溶解性有機物、大分子物質分解成小分子物質,大大提高污水的可生化性并加速有機物的降解。布水器是水解酸化池正常運行的關鍵設備,經過多年的工程實踐,我們將水解酸化池的布水器進行了多次改進并設備化,由原來的穿孔管式改進為一點一孔式,提高了布水器布水效果的均勻性和運行管理的簡便性。
2.2.7生物接觸氧化池
大幅度降低CODcr、BOD5、氨氮。生物接觸氧化池HRT16h,池容300 m3,有效池容270 m3,尺寸,5.7×10.5×5m。池內設組合填料160m3。
生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝。接觸氧化池內設有填料,部分微生物以生物膜的形式固著生長于填料表面,部分微生物則是絮狀懸浮生長于水中。因此它兼有活性污泥法與生物濾池二者的特點。由于濾料及其上生物膜均淹沒于水中,它又被稱為淹沒式生物濾池。生物接觸法中微生物所需的氧常通過人工曝氣供給。生物膜生長至一定厚度后,近填料壁的微生物由于缺氧而進行厭氧代謝,產生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的代謝。脫落的生物膜將隨出水流到二沉池。
生物接觸氧化池的主要特點:
①由于填料的比表面積大,池內的充氧條件良好,生物接觸氧化池內單位容積的生物固體量都高于活性污泥法曝氣池及生物濾池,因此,生物接觸氧化池具有較高的容積負荷;
②由于相當一部分微生物固著生長在填料表面,生物接觸氧化法不需要設污泥回流系統,也不存在污泥膨脹問題,運行管理簡便;
③由于生物接觸氧化池內生物固體量多,水流屬完全混合型,因此生物接觸氧化池對水質、水量的驟變有較強的適應能力。
2.2.8二沉池
生物接觸氧化池出水進入二沉池,水中脫落的生物膜在二沉池內經過重力沉降、分離。二沉池池容96m3,表面負荷0.6m3/m2·h,池體尺寸5.5×3.5×5.0m。
2.2.9砂濾罐
通過物理截留的方式去除水中的懸浮物,使出水達標。砂濾罐直徑為φ1500mm,濾速10-12m/h,反沖洗強度8-12L/s·m2。
2.2.10中水池
調節蓄水,以滿足回用、反沖洗及消毒的要求。中水池HRT15h,池容270m3,池體尺寸5.0×9.0×6.0m。
2.2.11污泥處理系統
沉砂池、隔油池、氣浮池、水解酸化池及二沉池產生的剩余污泥,進入污泥濃縮池濃縮后,通過污泥泵進入帶式壓濾機進行脫水處理,泥餅外運。
三、調試及運行情況
本工程于2011年08月竣工,09月起開始系統調試。污泥取自附近污水處理廠,投加污泥量為20t(含水率98%)。
為能夠更快的為生物接觸氧化池中的填料掛膜,本工程調試啟動階段采用投加活性污泥后悶曝的方法對填料進行生物膜的接種。讓污水處理設施進滿水,悶曝12小時后再連續進水,進水量從小到大逐漸連續運行一周即可見生物膜并逐漸增至所需厚度,可認為初步掛膜完成。然后通過逐步增加進水流量來提高該池負荷,經過12天左右的調試,流量增加到400m3/d,出水水質穩定在BOD5≤10mg/L,氨氮≤10 mg/L,該系統對BOD5去除率可達到97%,對氨氮去除率>80%。
四、經濟分析
該工程總投資為305萬元,其中土建投資為120萬元,設備及其他投資為185萬元。處理成本為2.10元/m3,其中電費1.00元/m3,人工費0.60元/m3,藥劑費0.50元/m3。