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中图分类号:X703
现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。“一级处理,主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。其主要方法为物理处理法,一级处理属于二级处理的预处理。二级处理,主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。其主要方法为生物处理法。三级处理,进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。三级处理属于二级处理的配套后处理”。
一、预处理技术的加强
1.1含油废水的处理技术
1.1.1高分子絮凝剂的研究和应用
无机高分子絮凝剂,如聚铝和聚铁,已在我国得到广泛应用并取得良好效果。逐步取代传统的无机盐絮凝剂。有机高分子絮凝剂较无机絮凝剂具有:用量少,使用范围广,净化效果好,废渣生成量少含水率低,以及不增加水中含盐量和废渣中的金属离子量,有利于水的再资源化等特点。现在,美国许多炼油厂及石油化工厂已全部用有机絮凝剂取代无机絮凝剂,我国有机高分子絮凝剂的研制和生产,前段时期,只限于阴离子型和非离子型,以商品出售的只限于聚丙烯酰胺和羧甲基纤维等少数几种。近年来,我国一些高等院校和研究院所着手研制开发阳离子型高分子有机絮凝剂,其中有几种如阳离子丙烯酰胺的共聚物已在组织生产。我国炼油厂和石油化工厂基本上还限于使用无机絮凝剂的水平上,有的炼厂曾进行无机絮凝剂与阴离子型有机高分子助凝剂配合使用试验,由于可供选择的有机絮凝剂品种太少及使用技术未掌握好,尚未取得稳定效果肯定结论。
1.1.2聚结过滤除油
聚结过滤是采用表面粗糙,油附着性强,粒度适中,强度好的材料作聚结剂充填在床层内,对含油废水起着聚结过滤作用,其过程可分为油膜初生阶段,即含油废水通过床层水中微细珠被聚结剂捕集,并在其表面扩展,形成油膜;还有油膜增厚阶段,也就是随着油珠捕集量增多,油膜增厚,并滞留在床层空隙内;最后是脱膜阶段,床层中的聚结油和凝聚油被通过床层的水流拽带向前延伸。聚结除油主要利用第一二两个阶段,进入第三阶段后,出水中油含量开始增高。
1.1.3乳化油废水治理
炼油厂和石油化工厂在生产过程中产生的高乳化程度废水与含油废水相混合时,使本来轻度乳化的废水变成乳化严重,破坏隔油、浮选过程的正常进行,通常采用的加热,酸化和投加破乳剂等处理乳化油废水的方法,分别存在能耗高,加酸(PH
1.2高浓度及难生物降解废水处理
对于那些高浓度及难生物降解废水处理可以采用厌氧生物法,此法可以消耗较少的能量,通过可回收的生物气作为能源,而且处理的费用较低,剩余的污泥量也很少,非常适合处理高浓度的废水,在废水处理中起到了很大的作用。另外,化学和物理的处理方法对于抑制生物降解及难生物降解的高浓度废水也有很好的效果,关键就是处理的废水能否进行妥善的处理,我国正在对具体的情况进行技术的改进,并不断的努力进行新技术的开发研究。
二、提高二级处理技术
2.1废水处理的工艺流程
假如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:
2.1.1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千净,防止管道的阀门堵塞。
2.1.2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。
2.1.3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6.8一7.5之间,交替调节两个PH值调节池的PH值。
2.1.4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。
2.1.5UNITANK
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。
2.1.6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
2.1.7排放污水
将处理之后的废水直接排放。
三、生物处理技术
3.1活性污泥法
此法是通过往废水里不断通入空气,让好氧微生物在其中繁殖,从而形成污泥状的絮凝物,此絮凝物是菌胶团形态的微生物群,有着很强的氧化和吸附有机物的能力,在曝气池中呈流动形态的絮凝体活性污泥能够对有机物进行分解。
3.2生物滤池法
同活性污泥法不一样的是此法是在生物滤池中使用,让微生物在固定载体滤料上附着,然后让废水能从上而下的流经滤料的表面,让废水里面的有机物被附着在固体载体上的微生物分解破坏和吸附掉。
3.3好氧处理
好氧处理的方式很多,例如膜生物反应器的处理法、生物接触氧化、高效好氧生物的反应器、序批式的间歇活性污泥法等,但很少单独使用此种方式,通常都是和厌氧处理联合使用的。
3.4厌氧处理
由于石化废水的可生化性很差,通常要对其吸纳实行厌氧处理从而使后续处理可生化性得以提升。厌氧处理的方式包括:升流式的厌氧污泥床和厌氧固定膜反应器。前一种方式的污泥床内不用填载体,因此造价低,通常用于对高浓度的有机废水进行处理。后一种方式需要在厌氧固定膜反应器中添加固定填料,从而让大量的厌氧生物能够载留和附着在其表面,在它的作用下,将水中有机物变为二氧化碳和甲烷等,从而将其去除,此种方式具有微生物停留的时间长、运行管理方便、抗冲击的负荷能力强等优点。
四、配套后处理
石油化工产业的废水可以通过活性炭的吸附作用进行处理,这是目前各种处理技术中最为经济的方法了,下面介绍活性炭生物法的具体方法。
4.1颗粒活性炭生物膜法
颗粒活性炭生物膜法就是在保持活性炭层的好氧状态下,促进微生物的生长繁殖,从而对富集在水中的有机物进行生物降解,另外,运用颗粒活性炭生物膜法进行废水处理还可以使活性炭中的生物再生,这样就可以极大的提高活性炭的使用寿命,既节约了成本又提高了废水处理效率,甚至可以通过定期的清洗活性炭中的剩余微生物,来达到长期工作的效果。
4.2粉末活性炭活性污泥法
粉末活性炭活性污泥法最先是运用在美国等发达国家的石油化工生产中的,他们通过对所处理的废水进行相关的实验,从而验证效果的好坏,事实证明这种方法是有很高的效能的,我国的一些炼油厂、化工厂等也在进一步的研究粉末活性炭活性污泥法的使用效率。
参考文献:
[1]殷永泉,邓兴彦,刘瑞辉,张凯,崔兆杰.石油化工废水处理技术研究进展[J].环境污染与防治,2006
[2]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
二、煤化工废水处理方法
煤化工废水处理工艺路线基本遵行:物化预处理+A/O生化处理+物化深度处理。
1.预处理
废水预处理大多是用隔油、沉淀、气浮等物化法,其中隔油法分为重力分离型、旋流分离型和聚结过滤型,而重力分离型又分为平流式(API)、斜管式(CPI)、平流斜管式(API-CPI)、平行波纹板式(CPS)、斜交错波纹管式(OWS)隔油池和重力沉降分离隔油罐等;气浮法则包括溶气气浮、扩散气浮和电解气浮等。若工业废水中含较高浓度的酚和氨,则需要对酚和氨进行回收预处理。对于酚的预处理方法一般有蒸汽脱酚法、吸附脱酚法、溶剂萃取法、液膜技术法、氧化法和离子交换法等,工业上常用溶剂萃取法做酚的预处理,溶剂为异丙基醚;对于氨来说,一般采用蒸汽汽提-蒸氨法。
2.生化处理
煤化工废水经过预处理后,再进行生化处理,一般采用厌氧/好氧法、厌氧/缺氧/好氧法、、生物接触氧化、载体生物流化床、序批式活性污泥、上流式厌氧污泥床和在活性污泥曝气池中投加活性炭等进行处理。一般来说,当用好氧法处理过后,需要针对废水的特性再进行再处理。
(1)厌氧/好氧法:厌氧/好氧是利用微生物的硝化和反硝化的作用进行脱氮、脱碳的原理的普通活性污泥法改进的方法。污水经过预处理后,在进行厌氧/好氧法处理,COD质量浓度和氨氮的质量浓度均会下降,其中较难降解的有机物萘、喹啉和吡啶的去除率分别为67%,55%和70%,而一般的好氧处理这些有机物的去除率不到20%。采用厌氧固定膜-好氧生物法处理煤化工废水,也得到了比较满意的效果。
(2)厌氧/缺氧/好氧法:厌氧/缺氧/好氧法中的厌氧处理,是为了把废水中难以降解的有机物变为链状化合物,长链化合物变为短链化合物。这种方法用于焦化废水处理,当焦化废水经过处理后,废水中的COD质量浓度、挥发酚的质量浓度和氨氮的质量浓度均会大幅度的降低,比如说:COD质量浓度会由3257mg/L降至143.5mg/L。
(3)载体生物流化床:载体生物流化床主要是运用生物膜法和活性污泥法基本原理由鼓风曝气系统和填料及筛网系统组成。利用载体生物流化床,不仅能够在生化处理前端高负荷脱除COD,生化处理后端高负荷脱除氨氮,而且还能代替BAF进行深度处理。载体生物流化床投资成本少,仅是活性污泥曝气池投资成本的70%,并且所占的面积也相对较小,仅仅占活性污泥曝气池的一半。其密度低,填料易丢失,需要专业人员进行专业性的技术操作。
(4)序批式活性污泥:序批式活性污泥是根据好氧、厌氧微生物自身的代谢机能,在进行好氧和厌氧交替反应过程中降解污水中的有机物和氨氮等污染成分的原理对传统活性污泥法进行改良后的产物。应用序批式活性污泥处理后的污水能够达到《合成氨工业水污染物排放标准》中一级排放的标准。
(5)上流式厌氧污泥床:上流式厌氧污泥床能够使大部分的有机物转化成甲烷和二氧化碳,并且能够利用反应器上部的分离器分离气体、液体、固体。生化法能够较好地去除废水中的苯酚类和苯类物质,但是对于一些难降解的有机物比如说喹啉类、吲哚类、咔唑类等效果较差。所以,近年来对煤化工污水防治技术研究方兴未艾,出现了生物膜反应器、湿式氧化、等离子体处理、光催化和电化学氧化等先进技术,这些技术已在某些煤化工企业得到实施或取得试验成果,由于应用成本普遍较高,所以还未大规模推广应用。
3.深度处理
经过生化处理的煤化工废水,出水的CODcr、氨氮等质量浓度大幅度下降;但是,因为存在难降解有机物,生化处理后的COD、色度等仍然没有达到可以排放的标准,因此,需要继续进行深度处理。深度处理方法主要有:超滤、反渗透、混凝沉淀、絮凝沉淀、活性碳吸附和化学氧化、MBR等。有研究发现,强化生物脱碳脱氮以臭氧生物活性碳技术作为深度处理单元和回收工艺来处理煤化工废水后,废水中的高COD、高氨氮质量浓度大幅度下降,具有很好的处理效果,其水质可以达到《城市污水再生利用工业用水水质》的标准。(1)臭氧生物活性碳技术通过对臭氧生物活性碳技术在深度处理过程中的强化生物脱碳脱氧及回用工艺处理煤化工废水时,发现了此工艺技术对于COD、高氨氮中所含油不容易降解煤化工废水的处理时,有着非常良好的废水处理效果,处理出来的水质符合《城市污水再生利用工业用水水质(》GB/T19923-2005)标准。
4.膜浓缩废水的蒸发处理技术
煤化工废水进行浓盐水处理时所用的浓盐水主要是来源于双膜处理后的反渗透浓水,含有盐质量浓度为3000-25000mg/L。一般采用膜浓缩和热蒸发技术来进行浓盐水的再浓缩。把含盐量较高的盐度提升到50000到80000mg/L之后,就进行蒸发处理,通常使用的是机械蒸汽压缩再循环技术,处理废水的过程中,所需要的热能,是由蒸汽冷凝以及冷凝水冷却时所产生的热能。处理过程中不会流失潜热。处理过程中只需要消耗一些废水(蒸发器内的)以及所产生的蒸汽和循环的冷凝水还有电能等。蒸发器将盐含量提升到了20%之上。所排出来的盐卤水被输送到蒸发塘通过自然地蒸发,结晶干燥后成固体,运到堆填区埋放。膜浓缩技术经常用于浓盐水处理的前段,可以将废水中的盐质量浓度提高到50000-80000mg/L,膜浓缩技术处理成本较低、规模大、技术成熟,能够减小浓盐水处理后续蒸发器的规模,这样能够降低成本并节约资源。伴随着环境保护的呼声高涨,在未来的煤化工业的发展中也将是低成本投入、高产量回报,降低污染,进行可循环的发展。使污染物可以减少量化、得到循环利用,提升资源的可使用率,将经济实现可持续化发展。
中图分类号:X784 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)12(c)-0043-02
煤炭产业一直是能源和基础产业,同时也是对生态有着巨大影响,对公众健康有着严重威胁的产业。将煤化工废水处理技术和工艺发挥出最佳效果,通过煤化工废水处理技术和工艺有效降解有毒有害物,实现煤化工废水的循环处理,达到煤化工循环经济的建设目标是当前煤炭产业的新方向。要在煤化工企业中强化废水处理技术和工艺的实际应用,探寻废水处理技术全面运用于煤化工企业的新路径,整合煤化工废水处理技术和工艺的优势和要点,打造煤化工新时期废水处理新技术体系和新工艺模式。
1 煤化工废水的主要危害
1.1 煤化工废水的有害物含量高
煤化工废水由于是产生在煤化工生产过程之中,因此,其中有机物、氰化物、重金属含量较高,应用传统技术和民用技术难于高效率处理,容易给煤化工生产和整个生态来讲构成了严重的化学危害,并会在环境中形成大范围的有毒、有害物污染,通过生态链条向上造成毒害物的积累,最终影响煤化工生产和社会公众健康,造成公共环境危机,带给煤炭产业发展上的制约和瓶颈作用。
1.2 煤化工废水处理困难
煤化工废水中有很多结构稳定、化学性质不活泼的成分,重金属离子、苯类化合物、呋喃类、酚类残余物在自然界中没有特异的降解路径和无害化处理生态链条,这导致煤化工废水处理过程中效率低下、成本过高,特别是在煤化工废水处理过程中使用的吡啶、咔唑等药剂,更会造成环境的二次污染,造成煤化工废水处理上的两难选择。
2 煤化工废水处理技术和工艺的要点
2.1 煤化工废水预处理技术
预处理是对煤化工废水进行先期处理,除去煤化工废水中影响后期净化和处理的油脂、泥沙、有害物,做到对煤化工废水先期的处理。预处理的优势在于对煤化工废水的初步分离和先期处理,这样可以方便煤化工废水得到工艺流程的保障,有效提高煤化工废水的处理和净化效果。常用的预处理技术有:隔油技术,通过隔油膜、循环装置使煤化工废水中含有的油脂做到有效收集;气浮工艺,这是通过气体注入改变煤化工废水密度的方式对废水进行先期处理,既能起到对煤化工废水预曝气的效果,同时也能够做到对煤化工废水中油脂的有效回收,形成煤化工废水的综合利用链条。
2.2 煤化工废水生化处理工艺
常见的生化处理工艺有:(1)煤化工废水生物流化床处理工艺,这是由特殊结构和生物填料组成的流化床进行煤化工废水处理的新技术,生物流化床根据设计形成生物处理煤化工废水的单元,通过单元内微生物的生长和新陈代谢形成生物功能膜层,将煤化工废水中悬浮的污染物进行处理,这种工艺具有效率高、特异性强的特点,例如:对于难处理的硝基化合物可以采用硝化菌流化床的方式,高效率降低煤化工废水中的氨氮含量。(2)煤化工废水固定化生物技术,作为煤化工废水处理技术体系来讲,固定化生物技术是煤化工废水处理领域近年来发展起来的新技术,具有高效率、低成本的优势,特别对于特定的有机毒物和高分子化合物废水,可通过选择性固定优势菌种,有针对性处理含有难降解有机毒物的废水。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,相关实验证明其处理8 h对吡啶等物质降解率在90%以上。
2.3 煤化工废水混凝沉淀技术
沉淀是利用化学和物理相结合的手段对煤化工废水进行复合处理,其机理是通过凝集悬浮物和颗粒物,增加凝集物的重量,在旋转、地球引力等外力影响下下实现对废水的有效净化和处理。将煤化工废水添加混凝剂,使废水中有害物质产生凝聚,形成大质量的颗粒和悬浮物,在重力的作用下实现煤化工废水的固液分离,做到对煤化工废水中有机物、小颗粒物、有害物的有效清理。应用混凝沉淀过程中要突出混凝剂的选择,要针对煤化工废水的不同成分确定聚合物、金属混凝剂、有机混凝剂的选取,有效降低煤化工废水中的有毒、有害物质含量,处理其他方法难于净化的煤化工废水。虽然混凝沉淀技术在效率和成本上存在一定的劣势,但是由于这一技术对煤化工废水的特殊成本和有害物质有着预先处理和专业处理的功能,因此,也得到了广泛应用,当前混凝沉淀技术的发展方向是对煤化工废水的安全、高效处理和净化。
2.4 煤化工废水的吸附技术
吸附是物理现象,是指以静电、凝附作用为基础,通过高分子材料、膜、颗粒碳等物质,在水溶剂的状态实现对悬浊液和溶液的净化,由于吸附作用产生条件简单,效率较高,成本较低,因此,煤化工一般将其用于废水净化和加工环节。通过综述可以将吸附看做是煤化工废水净化和处理最主要的物理方法,为了加快煤化工废水的吸附速度,提高吸附剂的吸附能力,应该重视吸附材料的选择。要选用有高溶解能力和吸附能力的原料,提高吸附剂微观表面积,避免因吸附材料选择不科学而出现二次污染。同时,要结合煤化工废水的循环和排放顺序,确定吸附剂添加的数量,避免因程序错误而造成吸附效果不明显,成本过高等问题出现。
2.5 高级氧化废水处理技术和工艺
对于稳定和污染大的煤化工废水,应该在划分种类的基础上进行净化和处理。当前高级氧化就是一个可以大力发展的技术方向。高级氧化是利用自由基HO的理化活性对煤化工废水中芳香烃、多环烃、含氮化合物进行高效率降解,通过自由基HO的应该使难于分解和污染大的有机物在催化剂、光触媒等作用下,形成二氧化碳和水,做到对煤化工废水的高效率处理。
3 煤化工废水处理技术的发展重点
未来发展和创新煤化工废水处理技术要走综合和优化的道路,要利用煤化工废水氧化处理技术的优势提高废水处理的效率,要利用煤化工废水膜处理技术解决二次污染问题,要利用煤化工废水生物处理技术有效降解有机物,要利用煤化工废水催化剂处理技术提高废水处理速度,总之通过不同技术的C合性应用,以工艺的有效优化和技术的联合,做到对煤化工废水的高效率处理。同时,煤炭产业要将煤化工废水处理过程看做是资源再生的渠道,要系统性开发煤化工废水处理物的建筑、生物、化学等各项功能和潜质,将废水利用和资源开发联系在一起,做到对煤化工废水处理技术深度而系统开发和整合,这是煤化工废水处理技术应对发展和面向未来的主要方向。
4 结语
从我国能源结构和发展特点来看,新常态发展状态下煤炭依然是重要的资源,煤化工废水处理既是煤炭产业的重要支撑工作,同时煤化工废水处理也具有远大的发展前景。要将煤化工废水处理与煤炭产业发展更为深切而系统地整合,以煤化工废水处理技术为平台建立起煤炭产业循环经济和可持续发展的新道路,建立起产业整合、生态良好、循环发展的新路径。
参考文献
[1] 孟冬冬.论当代煤化工废水处理工艺的现状及发展方向[J].中国石油和化工标准与质量,2011,31(4):44.
[2] 韩洪军,李慧强,杜茂安,等.厌氧/好氧/生物脱氨工艺处理煤化工废水[J].中国给水排水,2010,26(6):75-77.
随着我国油田的开采期的延长,以及化工行业的快速发展,使其逐渐成为我国经济发展的龙头企业。石油化工在世界大范围开采和应用,促进了国家和地区的经济发展,可是很多国家和地区只是侧重于石油化工的开发和利用,忽略了其对环境的影响。一般的含油污水中的石油类主要由浮油、分散油、乳化油、肢体溶解物质和悬浮固体等一系列物质构成,其中的有害成分较多。生产过程中所产生的废水对于周围的生物和环境具有较大的伤害性,从可持续发展的角度,严重的石油化工废水排放会给人们的生活造成困扰,影响国家或地区的经济发展,影响国家或地区的平衡发展。因此,在促进我国经济快速发展的同时,也不能忽视石油工业废水排放技术的应用,保障生活生产环境,促进可持续发展。
一、石油化工废水的特点
石油化工企业是以石油或天然气为主要原料,通过不同的生产工艺过程、加工方法,生产各种石油产品、有机化工原料、化学纤维及化肥的工业。各种成分的物料在这里加工、储存、装卸、输送。一旦发生火灾,导致容器和管道破裂,物料就会泄漏出来,石油化工废水排出来的时候,河流及农田就会被污染。石油废水的排放石油从地底下开采出来后,就会经过脱水等处理后就会进入到集输管线中,之后才能送到炼油厂或者是油库中,还要在油库中进行再次的脱水以及脱盐处理等措施,但是当原油中含水量小于或等于某种数据时,之后才能今日到减压的装置中去,这其中就会产生一些重油和渣油。。每次的深加工都会产生一些石油化工的废水,这些废水的处理是进行安全生产工作的重点,因此在加工的过程中,都要把石油化工的废水运用比较实用的技术进行处理,也同时在处理过程中也要提高处理的能力及技术。
石油化工废水的基本特点:污染的水源扩散的特别的快。由于石油化工废水只有在再次加工的过程中才可以应用,因而其用水量与石油化工加工时实际用水量有关,而石油化工的加工实际用水量也与石油的加工数量有关。当加工的石油比较少时,产生的石油化工废水量就比较少。当石油加工比较大量时,石油加工过程中实际用水量就大,产生的石油废水也就多;当石油严重需要时,企业内石油加工设施不能满足石油量的需求时,需要动用企业外部石油加工设施,此时产生的石废水就特别的多。污水中污染物组分复杂。石油化工企业产品种类繁多、化工装置千差万别。不同的化工装置、不同的工艺流程、石油化工发生的不同位置的泄漏时,石油化工废水中污染物的组分都会不同。物料泄漏量不同,石油化工中污染物的浓度也会有很大差异。时候化工具有区别于其它形式污水的特点,但是无论何种形式的污水,它都存在着收集与处理的问题。
二、石油化工废水处理工艺简析
从石油化工废水的产生过程来看,其产生须具备两个条件:其一,石油化工废水只有在再次加工时才会产生;其二,石油化工废水只有在物料泄漏并混入正常的无污染水时才会产生。所以,石油化工废水如果不采取措施加以收集及处理,就会流入到下水道中,也就会进入到河流和湖泊中,这样就会使地下水和地表水都会遭到污染。
首先,石油化工废水作为一种比较常见的污染,对环境的破坏和生态平衡的危害影响特别的大。根据石油化工企业的环保法规,石油化工企业应该做到废水的清除及分流的处理措施,也就是说石油化工废水应该从没有受污染的水中分流出来,所以石油化工废水的收集与处理是很重要的,不能因为对石油的需要,就忽略了对环境的保护意识。特别是加工过程中含有有毒物质的企业,也更应该注意这个问题的重要性。
其次,针对石油化工废水的一些特点,在将其送入污水处理厂之前,也应该十分的注意,石油化工废水在被送入到污水处理厂之前,必须进行废水的检测工作,查看被污染的程度。石油化工的废水池也是有一定的容积量的,如果石油化工废水能够被回收利用时,必须考虑回收利用。这样才能使生态环境不会被污染。
另外,含油污水的产量大,涉及的范围广,如石油的开采,石油的炼制、和石油的化工、油品的储运。邮轮事故、轮船航运、车辆清洗、机械制造、食品加工等过程中都会产生石油化工的废水。在当今现代,有一些油水的分离技术。这样就可以使石油化工的废水能过滤在利用。比如重力分类法、空气悬浮法、过滤法、超声波法等技术。油水分离技术是当前处理含油污水的关键技术之一,上述方法各有不同的范围,应根据不同种类油的性质和不同的水质要求,采用不同的处理方法。以上各种处理单元在含油废水处理中并不是单一出现的,因为废水中的油粒多数同时存在集中状态,很少以单一状态存在,所以含油废水处理采用多级处理工艺,经多单元操作分别处理后方能达到排放或回用标准。
三、结束语
石油化工工程的的设计中应该多考虑些废水的收集及处理问题,建立石油化工企业废水处理厂及过滤重复在利用,发展适合石油化工废水特点的新的处理工艺和技术,如用空气悬浮法等处理石油化工废水具有很高的效率。因此应该重视石油化工的废水处理及回收在利用,这样才能保护我国的生态发展。
参考文献
[1]喜,邓述波,夏福军,《横向流除油器田污水的研究》、《工业水处理》,2001年.
[2]张春霖.张旭军. 《新型油水分离器在油田污水处理中的应用》、《石油化工环境保护》,2003年.
引言
当前,国内化工园区里,普遍存在着入驻企业规模小、产品领域狭窄、技术含量低等问题。这些中小企业主要集中在农药、化肥、医药和燃料行业。由于其工艺水平不高,回收处理工序简单甚至缺乏,其排放的废水往往含有大量有机有毒物质。这些废水通常具有水量和水质变化大、有毒物含量大、盐度和氨氮含量高、色度深、酸度大,降解难度高等特点,处理起来非常困难。
1 混合化工废水特点及其处理工艺
1.1 混合化工废水的特点
混合化工废水的特点主要表现在以下四个方面:
(1)污水处理厂收集的污水为生产废水和生活废水的混合污水,其中化工企业排放的生产污水占绝大多数,生活污水含量很少。
(2)收集到的待处理化工污水水质、水量变化范围很大。
(3)虽然污水进入污水处理厂之前均经过了预处理,但由于污水组成千变万化,有机质和有毒物质含量极高,生物可利用度低。
(4)污水经过化工企业预处理后,虽然其主要指标(例如COD等)已经满足了接管标准,但依然存在盐度高、氨氮高、色度深的问题,导致处理困难。
1.2 混合化工废水的处理工艺
1.2.1 混合化工废水的物化处理工艺
(1)水质均化和水量调节工序。通常情况下,污水处理厂收集到的污水水质和水量的变化幅度过大从而影响污水处理设备机能的正常发挥,甚至可能损坏污水处理设备。水质和水量的剧烈变化不利于污水处理工艺的稳定,影响处理效果。所以,必须对收集到的污水进行水质均化和水量调节处理。一般的做法是,将收集到的污水导入具有水质均化和水量调节功能的调节池中进行调节,之后才能进入污水处理厂正式开始处理。
(2)隔除油状有机物工序。化工废水中含有大量有机物质,这些有机物不能溶于水,常呈油状存于污水中。由于其对生物膜表面或者活性污泥颗粒表面具有很强的吸附作用,使其能够阻断好氧生物获取氧气,进而导致生物活性降低乃至完全失去活性,严重影响污水处理效果,所以必须予以去除。通过隔油池可以去除油状有机物,同时,对污水进行初步的沉淀处理,降低可沉淀物含量,从而减少后续处理的药剂用量。
(3)气浮工序。气浮的主要原理是通过气泡发生装置在污水中产生大量高分散度的细小气泡,气泡会大量吸附水中悬浮颗粒,并一同升至水面,进而分离处理。疏水性细微固体悬浮物和油类悬浮物是这阶段主要的处理对象。国内通常使气浮工艺有加压溶气气浮工艺、MAF(旋切气浮)工艺、CAF(涡凹气浮)工艺等。
(4)混凝工序。混凝工艺主要原理是,在污水中添加混凝剂,通过若干化学反应或物理变化后,水中悬浮物或者其他不易沉降的物质凝聚成大颗粒物质,从而便于分离。在实际工作中,混凝工艺通常与沉淀工艺、气浮工艺联合使用,以提高分离效果。由于需要混凝的物质种类繁多,所以实际中应用的混凝剂往往是复合性混凝剂而不是单一的混凝剂。
(5)微电解工序。微电解工艺又称之为内电解工艺,引入国内的时间还很短,主要分为铁铜法和铁碳法等,利用氧化还原反应、絮凝等方法去除水中污染物。该工艺由于能够显著提高生物可利用性、降低重铬酸盐指数和色度等,所以常用于印染废水等化工废水的处理。微电解工艺的主要原理是电化学反应。碳铸铁屑和纯铁构成的颗粒在酸性水溶液环境中,铁屑和炭粒或铜屑组成无数个微小原电池发生电化学反应,生成亚铁离子和氢原子。在铁和亚铁离子的还原作用、铁离子的混凝作用等作用的影响下,发生凝集、电中和、网捕和架桥等多种现象,污水中原本很难去除的微小颗粒凝聚成粒径比较大的颗粒,连同废水中原有的悬浮物和微电解反应产生的不溶物进一步形成更大的颗粒物,从而得以去除。这个过程非常复杂,通常还包括催化氧化反应、络合作用和电沉积作用。
1.2.2 混合化工废水的生化处理工艺
(1)水解酸化工艺。水解酸化的作用是通过控制微生物将某些大分子难降解有机物转化为较易降解的小分子有机物,从而提高废水的生物利用度,为后续处理创造有利的条件。水解酸化工艺具有适应性强,耐COD负荷变化,pH适应广,启动快,运行稳定的特点,可在常温下运行。水解酸化――好氧工艺是处理混合工业废水的常用手段,只要控制适当的运行条件可以取得比较理想的处理效果。
(2)A/O工艺。A/O工艺通过串联使用缺氧环境和富氧环境,利用微生物将水中悬浮物变为有机酸,将大分子有机物分解为小分子,并将污水中的含氮有机物进行脱氮处理,从而实现COD、NH3-N、色度的全面达标,污染物含量的进一步降低,废水生物可利用性进一步提高。
(3)PACT工艺。该工艺由美国杜邦公司开发,并于1972年申请专利。其原理是利用活性炭粉末对污水中有机物的吸附作用来去除污染物。由于该工艺成本较低,操作简便高效,进而广受废水处理企业的欢迎,广泛应用于工业废水如石油化工、有机化工废水的处理。
2 结束语
鉴于我国化工企业中小型企业占多数的实际情况,要求每个企业单独引进污水处理系统的做法不切实际。那样做不仅会增加企业的运用成本,降低企业市场竞争力,同时会造成污水处理设备的闲置与资源浪费。通过建立化工园区,实行产业集聚,开展集约式生产与废弃物处理,由专门的污水处理厂家对园区企业经过预处理排放的废水进行记账处理,不但可以有效降低生产企业经济负担,还因为专业化的处理方式使污水处理效果更好。由于不同的化工企业排放的污水中污染物种类和含量都不同,单纯采用传统的生化处理和物化处理,处理效果都不理想。实施混合型化工废水处理工艺,对于提高化工污水处理效果,改善环境质量具有重要意义。
参考文献
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随着经济的发展,社会在不断的进步,石油化工工艺已经变得越来越重要,但是在进行石油化工生产的过程中,会产生很多的工业废水,需要及时的对这些废水进行处理,否则就会影响着环境。石油化工中的废水比较多,这样废水中的物质就会比较复杂,导致了污染的形式也是多样化的,石油化工企业需要对相应工艺进行处理。本文就是对石油化工工艺及废水处理进行分析,为相关的研究提供借鉴。
1 石油化工工艺的流程
1.1 原油的预处理
原油就是指油田在开采之后,送入到炼油厂加工之前的石油,这种石油就是原油,原油有着较高的水分和盐分。从盐分的角度来说,这种石油的内部会有着氯化分子。这些分子导致原油加工设备被腐蚀,因为原油加工的设备中,必可避免的会用到金属设备,这样金属设备就会与原油中的氯化分子发生一系列的反应,而且会在机械的内部形成众多的有害物质,这些友有害的物质就会对石油的利用产生负面的影响。因此在原油加工的过程中,一定要对其进行预处理,减少其中的水分和盐分,从现代化石油处理工艺来说,使用比较广泛的就是将盐分相对比较低的比较新鲜的水加入到原来的原油中,这样原油在加工的过程,盐分就会减少,除此之外,还要将原来的盐分充分的溶解掉,在破乳剂的反应下,和高压的电厂进行合理的融合,这样原油中的水分就会进行汇总,也就会在原油中被分解出来。
1.2 常减压蒸馏
常减压蒸馏的方式主要就是利用物理原理中的常压和减压的蒸馏方法来对原油进行处理,这一项工艺在使用的过程中,涉及到的原理比较多,而且有很多成型的油都是利用这种方式进行加工从而得到原料的,还要使用添加剂进行精细的调制。这种工艺又被称作是一次加工。常减压蒸馏法主要就是利用原油中的柴油、石脑油和煤油中的馏分作用,这样就能够提高经济效益,也可以提高内部的承载能力,这种方法也可以减少能源的浪费。具体的方式如下:
1.2.1 对油品进行调整,这一调整是小幅度的,还要对蜡油进行充分的分剥,这样馏分就会减少,从而对油品进行了充分的加工,馏分也可以大幅度的减少,提高了氢裂化原料的质量,满足了相应的需求。
1.2.2 生产中产生的一些渣油一般是在焦化原料中使用的,有一小部分是在氢加工的过程中使用的,使用渣油还可以对相应的馏分进行改善,其中的深度也可以进行充分的调整,在原料的质量上得到了提高,装置中的原料也就会得到一定程度的改善,这样在生产的过程中,是不会受到较大的影响的。
1.3 催化以及裂化
这一项工艺使用的基础就是热裂化的加工处理,不仅仅要对原油的深度进行充分的加工,还要保证油品的质量,在这样的情况下,就要对原油进行相应的转变,具体就是要将原油转变为轻质的燃油,针对这一工艺来说,主要是分为催化剂、裂化、油催剂二次利用等方式对原油中的主要成分进行充分的分剥。这三个方面在利用的过程中是极为重要的,主要就是为了提高原油加工的深度,对经过催化和裂化所得的一些产物进行分馏处理,就可以得到液化气、重质馏分油、汽油和柴油。在进行再次加工的过程中,催化及裂化的方法占有重要的比重,从中国原油的现状来看,我国未来的重油轻质化和相应的汽油生产技术仍然离不开催化及裂化。
1.4 催化重整
催化重整工艺是在H2和催化剂存在的基础上,经过了烃类的一些重排反应,对常压蒸馏中获得的油转化为有着比较高的芳烃重整汽油的过程。重整工艺主要分为两个部分,一个是原料的预处理,另一个就是重整,催化重整在西方国家应用比较普遍,占了整个汽油池的1/3。在不同的温度下,馏分经过催化重整会产生不同的产品,80~180℃馏分的产品是高辛烷值汽油;而60~165℃馏原料油的主要产品芳香烃类如苯、甲苯、二甲苯。其反应条件是,反应温度为490~525℃,反应压力为1~2MPa。催化重整在炼油中的作用主要有3方面的功能:(1)能把辛烷值很低的直馏汽油变成80至90号的高辛烷值汽油。(2)在重整过程中的产生大量的芳烃是重要的化工原料。(3)可副产大量廉价氢气可作为炼油厂加氢操作的氢源。
2 石油化工废水处理
2.1 物理法
2.1.1 隔油法
隔油是处理石化废水的基础工序之一,该方法是通过隔油池将废水中的污染物做初步的沉淀。隔油法的隔油形式有所不同,隔油效果也不相同。研究表明,斜板隔油法的效果相对较好。
2.1.2 气浮法
在石油化工废水物理处理法中,气浮法具有高信赖度,它通过小气泡吸附废水中悬浮物,此处理方法较为科学,没有二次污染的危险,成本低廉,因此是值得认可的一种物理处理方法。
2.1.3 吸附法
吸附是通过利用固体物质多孔的特点来吸附废水中的杂质,活性炭具有较强的吸附性能因此一般选用活性炭。吸附法处理废水效果好,但其成本高且活性炭容易造成二次污染。所以吸附方法和絮凝及臭氧氧化方法结合运用。如:纤维活性炭易造成二次污染等缺陷,所以吸附方法需要和上文提到的絮凝和O3氧化方法结合运用。
2.2 化学法
絮凝技术可去除乳化油和溶解油和一些难降解的有机物而被广泛应用于石化废水的处理。絮凝是在水中加入絮凝剂使废水中胶体颗粒受到破坏,被破坏后的胶体颗粒相互碰撞和聚集,经过絮凝所形成的物质更加容易被从废水中脱离出来。在实际废水处理的操作中,通常会联合吸附和气浮等方法使用絮凝技术。
2.3 生物法
厌氧法是在指无氧的条件下,通过微生物的协调作用将有机物分解成CO2和甲烷。由于石油化工废水的COD浓度较高且可生化性能差,通常对其厌氧预处理以提高废水在后续处理的生化性能。厌氧法具有操作简便、造价低、污泥产量少等优点,其缺点是操作不够稳定、处理的时间较长。常用的厌氧处理技术有升流式厌氧污泥床、厌氧附着膜膨胀床、厌氧固定膜反应器等方法。
3 结论
近几年来随着科学技术的进步,石油化工工艺技术和设备技术也的不断发展和完善,本文重点结合石油化工加工工艺的特点对石化废水的处理技术进行详细的概述,目的是促进石化企业的可持续发展,为石化工艺技术发展和石化废水的处理提供建议。
参考文献
1、化工废水处理概括
随着经济社会的发展,环境保护成为人们必须考虑的问题,化工行业生产排放的污水,如果达不到处理标准,就会给环境造成很大的损害。我国高度重视化工废水的处理工作,在这个方面也取得了一定的成绩,随着科技的发展,新型的污水处理技术不断出现,相关部门需要积极采用新型工艺,推动污水处理技术的发展。
现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。“一级处理,主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质。二级处理,主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。三级处理,进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。
2、预处理技术的加强
2.1含油废水的处理技术
2.1.1高分子絮凝剂的研究和应用
无机高分子絮凝剂,如聚铝和聚铁,已在我国得到广泛应用并取得良好效果。逐步取代传统的无机盐絮凝剂。有机高分子絮凝剂较无机絮凝剂具有:用量少,使用范围广,净化效果好,废渣生成量少含水率低,以及不增加水中含盐量和废渣中的金属离子量,有利于水的再资源化等特点。现在,美国许多炼油厂及石油化工厂已全部用有机絮凝剂取代无机絮凝剂,我国有机高分子絮凝剂的研制和生产,前段时期,只限于阴离子型和非离子型,以商品出售的只限于聚丙烯酰胺和羧甲基纤维等少数几种。近年来,我国一些高等院校和研究院所着手研制开发阳离子型高分子有机絮凝剂,其中有几种如阳离子丙烯酰胺的共聚物已在组织生产。我国炼油厂和石油化工厂基本上还限于使用无机絮凝剂的水平上,有的炼厂曾进行无机絮凝剂与阴离子型有机高分子助凝剂配合使用试验,由于可供选择的有机絮凝剂品种太少及使用技术未掌握好,尚未取得稳定效果肯定结论。
2.1.2聚结过滤除油
聚结过滤是采用表面粗糙,油附着性强,粒度适中,强度好的材料作聚结剂充填在床层内,对含油废水起着聚结过滤作用,其过程可分为油膜初生阶段,即含油废水通过床层水中微细珠被聚结剂捕集,并在其表面扩展,形成油膜;还有油膜增厚阶段,也就是随着油珠捕集量增多,油膜增厚,并滞留在床层空隙内;最后是脱膜阶段,床层中的聚结油和凝聚油被通过床层的水流拽带向前延伸。聚结除油主要利用第一二两个阶段,进入第三阶段后,出水中油含量开始增高。
2.2高浓度及难生物降解废水处理
对于那些高浓度及难生物降解废水处理可以采用厌氧生物法,此法可以消耗较少的能量,通过可回收的生物气作为能源,而且处理的费用较低,剩余的污泥量也很少,非常适合处理高浓度的废水,在废水处理中起到了很大的作用。另外,化学和物理的处理方法对于抑制生物降解及难生物降解的高浓度废水也有很好的效果,关键就是处理的废水能否进行妥善的处理,我国正在对具体的情况进行技术的改进,并不断的努力进行新技术的开发研究。
3、提高二级处理技术
3.1废水处理的工艺流程
假如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:
3.1.1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千净,防止管道的阀门堵塞。
3.1.2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。
3.1.3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6.8一7.5之间,交替调节两个PH值调节池的PH值。
3.1.4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。
3.1.5 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。
3.1.6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。
3.1.7排放污水
将处理之后的废水直接排放。
4、生物处理技术
4.1活性污泥法
此法是通过往废水里不断通入空气,让好氧微生物在其中繁殖,从而形成污泥状的絮凝物,此絮凝物是菌胶团形态的微生物群,有着很强的氧化和吸附有机物的能力,在曝气池中呈流动形态的絮凝体活性污泥能够对有机物进行分解。
4.2生物滤池法
同活性污泥法不一样的是此法是在生物滤池中使用,让微生物在固定载体滤料上附着,然后让废水能从上而下的流经滤料的表面,让废水里面的有机物被附着在固体载体上的微生物分解破坏和吸附掉。
4.3好氧处理
好氧处理的方式很多,例如膜生物反应器的处理法、生物接触氧化、高效好氧生物的反应器、序批式的间歇活性污泥法等,但很少单独使用此种方式,通常都是和厌氧处理联合使用的。
4.4厌氧处理
由于石化废水的可生化性很差,通常要对其吸纳实行厌氧处理从而使后续处理可生化性得以提升。厌氧处理的方式包括:升流式的厌氧污泥床和厌氧固定膜反应器。前一种方式的污泥床内不用填载体,因此造价低,通常用于对高浓度的有机废水进行处理。后一种方式需要在厌氧固定膜反应器中添加固定填料,从而让大量的厌氧生物能够载留和附着在其表面,在它的作用下,将水中有机物变为二氧化碳和甲烷等,从而将其去除,此种方式具有微生物停留的时间长、运行管理方便、抗冲击的负荷能力强等优点。
5、配套后处理
石油化工产业的废水可以通过活性炭的吸附作用进行处理,这是目前各种处理技术中最为经济的方法了,下面介绍活性炭生物法的具体方法。
5.1颗粒活性炭生物膜法
颗粒活性炭生物膜法就是在保持活性炭层的好氧状态下,促进微生物的生长繁殖,从而对富集在水中的有机物进行生物降解,另外,运用颗粒活性炭生物膜法进行废水处理还可以使活性炭中的生物再生,这样就可以极大的提高活性炭的使用寿命,既节约了成本又提高了废水处理效率,甚至可以通过定期的清洗活性炭中的剩余微生物,来达到长期工作的效果。
5.2粉末活性炭活性污泥法
粉末活性炭活性污泥法最先是运用在美国等发达国家的石油化工生产中的,他们通过对所处理的废水进行相关的实验,从而验证效果的好坏,事实证明这种方法是有很高的效能的,我国的一些炼油厂、化工厂等也在进一步的研究粉末活性炭活性污泥法的使用效率。
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随着社会经济的不断发展,环保已经成为了各个企业都需要重视的问题,但是仍然有不少化工企业没有达到环保的要求,尤其是在废水排放上无法按照国家标准实施,造成了一定的环境污染,不利于水环境的保护。因此,对于化工企业而言,废水处理成为了重中之重,只有采用更为先进的废水处理技术,才能让废水得到真正的处理,从而增强企业的社会效益。
1当前形势下化工废水处理现状
1.1化工废水处理存在资源浪费
一些化工企业在废水处理达标前提下,在尾水排放时没有排除副产品盐分,这就给环境水体带来的不小的压力,会让化工企业在运行废水处理器时增加更多困难。主要原因是副产品中的碱和酸只能“各自为政”而不能资源互相利用,因此增加了治理环境的成本,让污染的治理难度提升了。
1.2废水处理工艺路线不合理
许多化工企业处理废水的工艺路线并不科学,由于设计时不够了解水质情况,特别是没有考虑到氨氮浓度,造成工艺设计缺失或是工艺设计过长的现象,由此表现为好氧池和厌氧池在生化处理的过程中,没有回流的这一过程,从而A/O脱氮机制无法得以形成,最终导致氨氮成分仍然超标,这样就必须在尾水池中再次进行脱氮。
1.3对有毒有害特征污染物缺乏有效监控
化工企业在废水处理过程中,往往更注重废水处理结果是否达标,但是对有毒物等却没有及时进行排放,有很多企业在事后检测中发现仍然存在苯系物为主的致癌物质,还有的企业在监测点位中没有考虑到进水而只注重排水,检测因子也仅仅限于氨氮、COD等常规的监测因子。因此,化工企业在排放的废水中时常会有一些有毒物质,这样给水环境造成了一定的污染,也给周边的居民造成了身体的损害,甚至产生了癌变。
2化工企业废水处理技术
由于化工企业在废水处理时仍然存在诸多问题,因此必须综合运用多种废水处理技术来进行废水处理。而绝大多数化工企业的废水属于混合化工废水,因此在处理上又有了更多的难度。笔者通过对化工企业废水处理技术进行研究,总结了化工企业可以运用反渗透法、隔油、混凝、内电解等处理技术。
2.1反渗透技术
反渗透法,顾名思义就是在能够承受的高压强度下,能够防止水中的杂质离子透过但是能够让水分子透过的一种薄膜,从而从含有盐分的水中将纯水分离出来。在现实的化工废水处理中,主要是应用的半透膜的薄膜来实现反渗透技术,主要有芳香族聚酰胺纤维素膜、醋酸纤维素膜等。醋酸纤维素膜在成型后呈现半透明的状态,颜色为乳白色,整个膜有韧性,是一种无定型链状的高分子化合物。在膜的内部是多孔层,有着较大的空隙和疏松的结构,膜的表面有着较小的空隙和紧密的结构,因此多孔层和表皮层的特征是截然相反的,在其中间还有一层过渡层作为连接,各个层与层之间紧密相连。醋酸纤维素膜之所以具有反渗透的作用,主要是由于它的吸附能力是带有选择性的,它可以让纯水通过而将其中的盐微粒留下。在水透过薄膜之后,一些微生物、悬浮物、溶解度小的盐分会在膜的表面产生薄垢,这个将严重影响膜的功能,透水性将受到一定的影响,因此必须采用一些技术处理掉薄垢,增强反渗透膜的使用寿命。
2.2隔油技术
隔油技术主要是针对的不溶于水的有机污染物,因此在化工废水处理过程中,运用隔油技术是非常必要的,由于这些污染物能够通过生物膜和活性污泥颗粒使好氧生物缺氧,会极大的影响生物处理的效果,所以隔油措施可以运用隔油池处理这些油状有机物,同时还能够去除沉淀物质,效果颇为明显。通过隔油技术,能够作为其他技术的有效补充,最大程度的将所有应当处理掉的废水达到标准范围内。
2.3混凝技术
在化工废水处理中,混凝技术通常是和沉淀法、气浮法一起使用的,也可以称之为混凝沉淀工艺或者混凝气浮工艺。单一的混凝法指的是通过化学或物理方法在废水中加入物质,让废水中的悬浮物在不易过滤和沉降时能够凝结成一体,从而变大较大颗粒后可以有效的进行分离。在实践过程中,单一混凝剂使用较少,主要是其效果较复合混凝剂而言较差。采用混凝技术来处理化工企业的工业废水,特别是针对混合化工废水的处理是非常有效的,能够根据不同水质情况来选择适用的脱色剂,脱色效果好,处理能力强。因此,混凝技术在化工企业处理废水时效果非常好,也得到了普遍的应用。
2.4内电解技术
内电解技术包含铁铜法、铁碳法等工艺技术,又称为微电解。这种内电解技术是新兴的化工企业废水处理技术,最近几年广泛的应用到了我国的化工企业中,且产生了意想不到的废水处理效果。它的可生化性较好,可以有效的除去去除COD⁃Cr,且脱色效果较佳。它其工作原理主要为电化学作用,铁刨花由纯铁和FeC构成,在含有酸性电解质的水溶液中,铁屑和炭粒或铜屑之间形成无数个微小原电池发生电化学反应生成Fe2+和[H],铁和新生的Fe2+的还原作用,铁离子的混凝作用,即通过凝集、电中和、网捕和架桥等作用使水中比较细小的颗粒凝集成粒径比较大的颗粒,并吸附凝聚废水中原有的悬浮物和微电解反应产生的不溶物。由此可见,通过反渗透技术、隔油技术、混凝技术、内电解技术来处理化工企业生产的废水,将会产生更好的环保效果。当然,化工企业废水处理技术还有更多种,由于篇幅的限制无法一一作出探讨和研究,相信在未来将会有更多的技术应用到这一领域中。
参考文献:
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中图分类号:X78 文献标识码:A
0. 前言
我国的化工产业已逐步脱离了单一发展的模式,逐步地向工业园区的方向发展。尤其是最近十几年间,越来越多的化工园区被建成并投入使用,这也使得我国的化工领域出现了快速发展的局面。而在化工园区逐步推广的过程中,对于污染的处理,成了约束其成长的重大问题。化工园区中所包含的企业有染料行业、医药行业、农药行业等多个化工类相关行业,涉及的废水所包含的有害物质种类也繁多。通常,均有相对较高的酸性、较深的色泽、氨氮含量也相对大、盐浓度也很大以及生化性能相对差等特点。在处理的过程中因其毒性大、不易降解且有机质多等因素而会出现不小的困难。在园区中相关化工企业产生的废水,首先在工厂里进行一定的预处理,在符合相应的要求之后,再排放到废水处理厂,进而采取集中处理的方法。因为不同的化工企业,所排放的废水具有差异性的化学组成,并且所含有的有毒有害物质较多。采用一般的废水处理手段不易取得较好的效果,很难符合相关的排放标准要求。因此,探索并研制适宜的、高效的、经济的废水处理工艺,对于化工废水的处理来说尤为重要。
1. 化工废水所具有的特点
我国大多数的化工区均处在一些靠近江河以及海边的位置,并且和人们居住地相隔较远,同时化工企业所属行业复杂。所以,其废水的处理通常拥有下面的特征:
(1)在所接收的废水中,大多数是化工生产的废水,而一些生活所产生的废水相对较少。同时,废水量的数目相对来说很大。
(2)化工处理的废水,在水质方面以及重量方面不具有稳定性。
(3)废水处理虽然均是化工企业已先期处理完,也符合相应的要求。但其中所含有的物质繁多,还拥有大量的有毒害以及不易降解的物质,具有相对较差的可生化性能。
(4)在废水处理所涉及的废水中,一般情况下水中的COD指标可以符合相关要求,不过其具有相对较深的色泽、氨氮含量相对多、所含盐的浓度大,对于其在处理过程造成不小的困难。
2. 化工废水的物化处理对策探析
现阶段,通常对于化工废水所采取的物化处理手段包括隔油处理手段、气浮处理手段、吸附处理手段、电解处理手段等等,这些处理手段也能够在一些深度处理工艺中所应用。通常化工园区所涉及的废水总数相对较多,而一些物化手段,例如吸附手段、电解手段等只适合在相对数量小的废水处理厂使用。因此,对于园区的化工废水处理不太适应。
2.1 均质与调节技术
对于化工园区废水来说,其废水成分以及数量相对不稳定。而正是由于以上的变化,使得一些处理装置,尤其是生化装置无法充分地展现出应有的效率,也极易导致一些不良结果的出现。如果用同一种处理装置,所处理的废水成分以及数量越不稳定,会使处理过程不易管控,也无法达到理想效果;而是相反,如果所处理的废水成分以及数量相对稳定,会使处理过程容易管控,就可以达到较为理想的效果。基于此,我们通常会安装相应的调节池,以便对废水成分实施净化处理,也达到控制废水数量的目的,这样可以有效地确保废水的处理过程得以管控。调节池具有以下功能:
(1)能有效地改善系统对于有机质的缓冲作用,避免生化环节出现较大的水质波动。
(2)降低废水处理中废水的数量,预防废水组成有较大的变动,更利于后续废水处理中相关药剂的使用量控制。
(3)当个别的化工企业出现排放超标的情况,能避免一些较高有害物含量的废水流入其系统中,因此,对于调节池要进行科学、适宜的安装,这样才能够提升废水处理系统的整体效率,减少设备成本投入以及系统运行成本投入。
2.2 隔油技术
在所排放的化工废水里面,通常都包含大量的油性污染物质,这些油性物质一般会吸附于物理以及生物膜之上,导致一些好氧型的微生物不能得到充足的氧气,导致微生物的活性大大降低,从而严重地破坏了生物处理效果。因此,应当通过相应的技术手段将这些油性物质除掉,而隔油技术因此被应用。在隔油池中也能够完成废水的初始沉淀过程,以达到使废水中较粗颗粒沉淀去除的目的,使废水的下一步处理工艺所使用的药剂数量有所降低。
2.3 气浮技术
所谓的气浮指的是通过采取极为分散的一些细微气泡,使之转化成废水里有害悬浮物的载体,让这些有害物质和细微气泡一起上浮至水表层,达到废水分离的效果。其可以将一些油类和一些疏水性的悬浮颗粒加以分离。之前大多会采取加压溶气的方法,而目前涡凹气浮技术已被逐步地推广与使用。如果废水没有采取相应的隔油措施,就会导致在后续过程中,一些油类污染物的处理效果不明显。另外涡凹气浮技术对于废水中的硫化物也拥有非常显著的处理效果。
2.4 混凝技术
所谓的混凝废水处理技术,指的是将特定的化学物质添加至沸水中,在物理或者化学作用之下,让一些难沉降及难过滤的有害物质,凝聚形成相对大的颗粒,以便于分离的技术。在化工废水中,一般处理流程均是将混凝和气浮技术一并使用,也被称为混凝气浮技术。由于不同的混凝剂所针对的有害物质有所差异。所以,在化工废水处理过程中,运用复合混凝剂的手段能够取得更为理想的效果。
2.5 内电解技术
内电解技术也被叫做微电解技术。内电解技术又可以分为铁碳法以及铁铜法。在现阶段开始被大量地应用在化工废水处理过程中,可以有效地处理化工废水,明显的去除废水中的色泽以及保证废水的COD值,改善化工废水的可生化性能。内电解采取电化学的手段,采用的铁刨花包含了纯的铁以及FeC成分,当废水呈现一定的酸性时,在铁与碳或者铜间就能够组成很多的小型原电池,从而经过电化学作用,而生成铁离子与氢离子。形成的铁离子具有较强的还原性,而且铁离子还具有较好凝聚效果,在凝聚、中和、网捕等作用下,让废水里相对微小的颗粒聚集,而转化为相对大的颗粒。同时,还能对化工废水里一些悬浮成分进行吸附,从而形成较大的不溶物,从而形成沉淀,达到净化废水的目的。
3. 化工废水的生化处理对策探讨
在对化工废水进行生化处理过程中,通常采取厌氧技术与好氧技术。而厌氧技术又含有完全厌氧技术和不完全厌氧技术。一般所采取的完全厌氧技术包含IC、EGSB等技术。而不完全厌氧技术包含水解酸化技术以及兼氧技术。现阶段对于化工废水处理中IC技术水解酸化技术的推广与应用相对广泛。好氧技术包括活性污泥技术、A/O技术以及 A2/O技术等。而化工废水中,如果属于较不易降解的化工废水,通常会采取厌氧技术与好氧技术并用的方式。
3.1 水解酸化技术
所谓的水解酸化技术,是指将厌氧的反应过程调节于酸化阶段内,使化工废水中含有的不易降解大分子物质被分解成相对较小的物质,从而使化工废水的可生化性能得以提升,以便于对化工废水的进一步处理。采用此技术,能够在正常的温度条件下完成,具有相对强的适应能力,同时也可以适应COD变化较大的化工废水处理,对于废水所具有的pH值要求不高,处理效率快,系统具有相对大的稳定度。另外,如果将水解酸化技术与好氧技术同时使用,如果能使废水处理条件保持适宜,能够达到更好的效果。
3.2 A/O技术
对于化工废水处理来说,具有相对高的COD值、氨氮浓度以及较深的色泽,并且一般也会包含数量巨大的有毒物质、不易降解有机物等。而采取A/O生化处理技术,对于处理过程中的A段以及O断HRT采取适宜值,调节好废水处理的酸碱程度、废水的溶氧量以及回流比例相关因素,能够明显改善化工废水中的COD值、氨氮含量以及色泽等,使化工废水可以达到相应的排放标准,是现阶段最新发展并被逐步推广应用的技术之一。
3.3 PACT技术
将具有活性的粉状炭颗粒,投放至活性污泥废水处理设备中的处理工艺又被叫做PACT技术。在西方发达国家也被称作是AS-PAC技术。此技术是杜邦公司首先研制并使用的,采用PACT技术,可以有效地节约化工废水处理的成本投入,并且还拥有相对较为理想的处理效果。因此,近年来被大量地用在化工废水的处理工艺中。采取PACT技术要比单一采用活性污泥技术具有更大的优势,这是由于微生物进行氧化作用和废水中的有机物含量有密切关联,而加入粉末状的活性炭之后,其能够吸附大量的废水中有机物质,而使其表面的有机物含量显著增加。同时,也会使微生物的氧化作用更为完全。另外,活性碳与活性污泥都保留在曝气池中,也在一定程度上等于延长了污泥龄的时长,使废水中一些不易被降解的物质获取了更加大的降解几率。
结语
通过上述的分析,指出对化工废水处理中所采取的技术对策。而我们应当认识到,不是所有的技术手段均对化工废水有着理想的处理效果。这是由于化工废水通常在组成以及数量上存在极大的不稳定性,并且在废水前期预处理中,已将一些能被降解的物质大量处理完毕,而对于一些不易被降解的物质相对含量会较大。所以,在进行化工废水处理的过程中,一定要根据不同化工废水的实际情况,来采取相应的技术手段,制定科学合理的策略,以实现对化工废水处理的最佳效果。
引言
近几年,农业、建筑、建材等工农业迅速发展,尤其是石油化工行业,作为化学工业发展中的重要组成之一,其发展的进程和国民经济的增长有着密不可分的直接关系,因此,促进石油化工行业的发展对于我国的社会经济具有其深远意义。随着人们生活水平的提高,用水的需求也与日俱增,而石油化工的发展离不开水资源,所以,当前阻碍石油化工行业发展的重要原因之一就是水资源的紧缺。基于此,本文就石油化工中废水处理技术进行分析,并结合自己的经验,浅谈几点废水处理技术在石油化工中运用的效果,从而为我国石油化工行业的健康、可持续发展提供有利条件。
1.石油化工废水处理现状
石油化工的工艺程序主要有:分裂、提炼、分馏、合成,这样的流程下来,就会产生大量的工业废水。这些废水具有数量大、成分复杂的特点,因此,一方面给我国紧缺的水资源造成不利影响,另一方面废水中的有害物质还会给生态系统造成失衡的情况。随着科学技术的发展,我石油化工的提炼技术越来越精纯,近几年,石油的质量不断增长。众所周知,原油中含有大量的杂质,其中硫化物质就在原油中的占比可以达到百分之六七十,也正因如此,我国工业废水的量日益增加,工业废水不经处理的排放到环境中,继而对我国的土壤、水质等自然资源造成了不利影响,因为水资源的质量下降,在石油提纯的之后,因为水资源的杂质,以致于石油提纯后的质量远不如之前,继而降低了石油化工企业的利润,阻碍了石油化工行业的发展,从而出现了一个恶性循环的怪圈。近几年,水资源紧缺的问题越来越严重,因此,石油行业在提纯的时候越来越重视水资源的加工利用。传统的废水处理技术主要分为:混凝、沉淀、过滤处理、滤后消毒处理,随着水中杂质的增加,传统的废水处理技术已经很难满足人们对于用水的需求了。在这种时代背景下,研究石油化工处理技术具有重要意义。
2.传统的石油化工废水处理技术
在石油化工废水处理的传统技术中主要有:吸附法、气浮法、超滤膜、粘附法和生物法,下面吸附技术和超滤膜技术进行具体的分析:(1)吸附法这种废水处理工艺的方式有很多中,其中最为常见的就是活性炭处理技术。因为活性炭具有很强的吸附性,所以在石油化工废水处理和水质的空气净化处理方面,常用到这项水处理工艺。活性炭处理技术的主要作用就是通过吸附石油化工废水中的杂质和空气中的介质,然后进行分离,达到净化水资源的目的。目前使用频率最高的两种活性炭就是颗粒活性炭和粉末活性炭两种。这两种活性炭都有着自己特有的优点,(2)超滤膜所谓超滤膜,其实质是一种孔径规格一致微孔过滤膜,并且,它的孔径只有0.001-0.02微米,因此,这种技术可以过滤很细小的杂质。随着科学技术的迅速发展,超滤膜技术在工业发展中得以广泛应用,可以用于分离、浓缩生物制品医药制品等,也可以用于废水处理和水处理工艺中的最后阶段,不光可以过滤掉铁锈、泥沙、悬浮物等大颗粒的杂质,还可以过滤掉水中有害的杂质等大分子有机物,从而实现水净化的最终效果。这种水资源的处理方式属于一种高科技技术,它可以水质中的污染物进行高效分离,这种处理技术的在实际应用中取得了非常好的效果。在这种工艺的实施过程中选择合适的介质,借助附加的能量,从而实现分离溶液的目的。(3)粘附法粘附法在工业废水中的应用可以粘附悬浮物、乳化油以及一些硫化物。一些石油化工在运用同时,还会在废水中投放一定量的微生物,主要目的就是来分解废水中的亚硝酸盐氮、锰、有机污染物等,从而过滤掉废水中的更多杂质,实现净化水的目的。另外,如果工业废水中有害物质杂质含量较低的时候,就可以选择其他的生物处理方法,例如:悬浮填料生物流化床、曝气生物滤池、生物接触氧化法、生物活性碳或者生物转盘等。(4)生物法生物膜的基本组成为菌类和藻类,所以微生物在固体的表面就会发生新陈代谢,运用生物膜法处理方式就可以有效分解表面的微生物,达到降解水污染的目的。更重要的是因为这种方法在石油化工中的运用所需空间小,成本低,所以在工业废水处理中也是常用技术之一。
3.传统的石油化工废水处理技术
在石油化工废水处理的化学工艺中,主要以絮凝技术和氧化技术为主,下面就这两方面的处理技术进行具体的分析:(1)絮凝技术在石油化工废水处理的工艺中,一般在运用絮凝技术的时候都会配合物理技术中的吸附法一同使用,从而提高废水处理的效果。絮凝技术这种化学处理污水的工艺原理,主要就是通过向石油化工废水中投入一定配比的化学物质,继而这些显现出一种化学变化,在废水中,会出现物质沉降的现象,从而达到净水的目的。其中投入的化学物质的主要功能就是将石油化工废水中的浮油物质和一些悬浮物凝聚,从而变成大块物质,有了一定质量后,就会出现我们之前看到的物质下沉的现象。(2)氧化技术氧化技术作为一项新型的化学处理工业废水的工艺,其最大的有点就是不会对水资源造成二次污染。另外,这种工业废水处理的工艺在操作的过程中,也极其简单,也不需要太多的人力、物力和财力,并且需要很小的空间就可以帮助水资源达到清洁的目的,而且还不会受到水温和水质的影响,因此,这种工业废水处理技术的效果更为显著。
结语:
根据上文叙述,我们发现,在石油化工行业的发展中,与时俱进的更新废水处理技术对行业的发展有着积极的作用。另外,因为化工行业的发展可以推动我国社会经济的发展,促进我国国民经济增长的速度,因此,对于石油化工的废水进行有效的处理具有重要意义。就当前的石油化工行业的发展分析,发现废水处理的技术主要分为物理处理法、化学处理法和生物处理法,这几种废水处理技术相较于以前传统的废水处理,效果更为显著,并对社会的发展有着推动作用,以此提升我国的国民经济。
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