前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的化工廢水的處理方法主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
【關鍵詞】廢水;來源;危害;化學處理方法
隨著化學、冶煉、電鍍等工業生產的不斷發展,所需鎘、汞及其化合物的用量也日趨增多,隨之排放出來含汞、鎘的污染物也愈加嚴重,現以成為世界上危害較大的工業廢水之一。為了保護環境,造福人類,下面介紹含汞、鎘廢水的來源、危害及其常用的化學處理方法。
一、含汞、鎘廢水的來源
汞:采礦業,汞礦的開采和冶煉;儀表制造業,溫度計、壓力計、比重計等;化工業,作為催化劑用于有機物的聚合、氫化、脫氫、氧化、氯化等;電子業,用汞連接電路,制造開關和電池;冶金工業,汞齊法攝取黃金;農業,用作殺蟲劑、殺菌劑、防霉劑和選種劑等;醫藥業,口腔科用汞合金補牙,溫度計量體溫等。
鎘:水體中鎘的污染主要來自地表徑流和工業廢水。硫鐵礦石制取硫酸和由磷礦石制取磷肥時排出的廢水中含鎘較高,每升廢水含鎘可達數十至數百微克,大氣中的鉛鋅礦以及有色金屬冶煉、燃燒、塑料制品的焚燒形成的鎘顆粒都可能進入水中;用鍋作原料的觸媒、顏料、塑料穩定劑、合成橡膠硫化劑、殺菌劑等排放的鎘也會對水體造成污染,在城市用水過程中,往往由于容器和管道的污染也可使飲用水中鎘含量增加。
二、含汞、鎘廢水的危害
汞:汞蒸汽有高度的擴散性和較大的脂溶性,侵入呼吸道后可被肺泡完全吸收并經血液運至全身。血液中的汞,可通過血腦屏障進入腦組織,然后在腦組織中被氧化成汞離子。由于汞離子較難通過血腦屏障返回血液,因而逐漸蓄積在腦組織中,損害腦組織。在其他組織中的金屬汞,也可能被氧化成離子狀態,并轉移到腎中蓄積起來。汞慢性中毒的臨床表現,主要是神經性癥狀,有頭痛、頭暈、肢體麻木和疼痛、肌肉震顫、運動失調等。大量吸入汞蒸汽會出現急性汞中毒,其癥候為肝炎、腎炎、蛋白尿、血尿和尿毒癥等。急性中毒常見于生產環境,一般生活環境則很少見。汞被消化道吸收的數量甚微。通過食物和飲水攝入的金屬汞,一般不會引起中毒。
鎘:鎘是人體非必需元素。鎘會對呼吸道產生刺激,長期暴露會造成嗅覺喪失癥、牙齦黃斑或漸成黃圈,鎘化合物不易被腸道吸收,但可經呼吸被體內吸收,積存于肝或腎臟造成危害,尤以對腎臟損害最為明顯。還可導致骨質疏松和軟化。進入人體的鎘,在體內形成鎘硫蛋白,通過血液到達全身,并有選擇性地蓄積于腎、肝中。腎臟可蓄積吸收量的1/3,是鎘中毒的靶器官。此外,在脾、胰、甲狀腺、和毛發也有一定的蓄積。鎘的排泄途徑主要通過糞便,也有少量從尿中排出。在正常人的血中,鎘含量很低,接觸鎘后會增高,但停止接觸后可迅速恢復正常。鎘與含羥基、氨基、巰基的蛋白質分子結合,能使許多酶系統受到抑制,從而影響肝、腎器官中酶系統的正常功能。
1.含汞廢水的處理
(1)金屬還原法。可以用銅屑、鐵屑、鋅粒、硼氫化鈉等作為還原劑處理含汞廢水。這種方法的最大優點是可以直接回收金屬汞。
銅屑置換法。用廢料――紫銅、鉛黃銅屑、鋁屑,可以回收電池車間排放出得強酸性含汞廢水中的汞。反應式:Cu+Hg2+=Cu2++Hg
(2)化學沉淀法。此法適用于不同濃度、不同種類的汞鹽。缺點是含汞泥渣較多,后處理麻煩。該法一般又分為:硫氫化鈉、硫酸亞鐵共沉淀;電石渣、三氯化鐵沉淀等。現以硫氫化鈉沉淀為例,用硫氫化鈉加明礬凝聚沉淀,可以處理多種汞鹽洗滌廢水,除汞率高達99%,反應方程式:Hg2++ S2-=HgS
2.含鎘廢水的處理
(1)中和沉淀法。在含鎘廢水中投入石灰或電石渣,使鎘離子變為難溶的Cd(OH)2沉淀,反應方程式:Cd2++2OH-=Cd(OH)2
此法適用于處理冶煉含鎘廢水和電鍍含鎘廢水。
(2)離子交換法。基本原理是利用Cd2+ 離子比水中其他離子與陽離子交換樹脂有較強的結合力,能優先交換。
參考文獻:
關鍵詞:化工廢水;處理技術;環境污染
在化工企業的生產過程中,所產生的化工廢水具有極強的污染性,將其直接排放到生態當中,所造成的污染問題是相當嚴重的。目前隨著人們的環保意識不斷增強,對于化工廢水的處理越來越重視。這樣使得了我國相關的部門加大了對化工廢水處理技術的研究,不斷推動了化工廢水處理技術的進一步發展,從而有效的保護了我國的生態環境。
1化工廢水的特性
1.1成分復雜
我國化工企業在生產的過程中,由于需要生產的產品種類和數量非常的多,再加上需要在生產過程中添加非常多的化學試劑,導致了在化工生產的過程中會發生非常多的化學反應,導致有非常多的化學反應物以及殘留物的產生,這些反應物和殘留物都混在化工廢水中,導致化工廢水的成分非常的復雜。
1.2微毒或劇毒
眾所周知,在進行化工生產的過程中,所使用到的一些工業原料以及所使用到的一些化學試劑,或多或少的具有一定的毒性。這樣在生產過程中經過相應的反應或者是不完全反應之后,會導致一些有毒的物質溶于化工廢水中,使得化工廢水呈現一定的毒性。
1.3排放量大,持續時間長
隨著經濟社會的不斷發展,人們對于化工產品的依賴程度越來越大嗎,這樣又促進了化工行業的進一步發展,導致我國的化工企業越來越多,所生產的化工產品越來越多,最終導致所排放的化工廢水水量越來越大,持續的時間也越來越長。
2化工廢水處理的技術
2.1膜技術處理法
在對化工廢水進行處理的時候,所使用到的處理技術是多種多樣的,膜處理技術是一種經常使用到的化工廢水處理技術。在利用膜技術處理法處理化工廢水的時候,在不借用其他物質或者是方法的同時,不僅能夠將不同大小的有毒物質進行有效的分離,同時還能對未完全發生反應的一些化工原料進行回收,從而有效的減小化工廢水的污染性。在運用膜處理技術的時候,人們比較常見的一種技術就是超濾技術,這種技術的應用起到了非常不錯的應用效果。不過在使用膜處理技術的時候,還有一些缺陷的存在,主要表現于膜處理技術的造價相對較高,并且在使用的過程中容易受到污染,導致使用的時間不長。因此,還需要對其進行有效的改進。
2.2臭氧氧化法
利用臭氧氧化法對化工廢水進行處理,主要是利用臭氧的強氧化性來對化工廢水中的一些有機物質進行處理,與其發生相應的氧化還原反應,這樣不僅能夠有效的去除化工廢水的臭味,同時還能對其中的細菌和真菌進行有效地殺除。使用這種處理方法雖然效果很好,并且沒有二次污染,不過需要確保操作方法的正確性,從而避免不必要的事故發生。
2.3磁分離法
磁分離法主要是通過讓化工廢水中的物質具有磁性,而對其中的雜質和微生物進行去除和分解的一種技術。
3化工廢水處理技術的發展
3.1物理法的發展
在利用磁分離法技術對化工廢水進行處理的時候,在化工廢水中同時加入磁種和混凝劑,能夠起到更好的效果。因為這樣能夠使得混凝劑在磁種的作用下,更加快速的吸附周圍的顆粒,從而化工廢水中的雜質能夠更加迅速的得到分離。與此同時,目前還使用到了聲波技術對化工廢水進行處理,通過控制聲波的頻率和波長起到有效地降解有機物的作用。最后,還使用到非平衡等離子體技術,對化工廢水中的有機污染物進行相應的降解。
3.2化學法的進展
在利用化學方法對化工廢水進行處理的時候,上面講到臭氧處理技術是一項不錯的處理技術。但是存在著造價高、使用時間短的問題。隨著科學技術的不斷發展,人們發現使用電化學氧化法所起到的效果非常的好,并且存在著使用成本低,使用時間長的優點,因此得到了廣泛的應用。與此同時,超臨界法也是一種新型有效的一種處理方法,但是這種處理工藝對于反應裝置的要求很高,目前還未能找到一種非常合適的反應裝置。
3.3生物處理技術的發展
在對化工廢水進行處理的時候,生物膜處理方法也是經常使用到的一種處理方法,并且得到了相應的發展。目前在使用生物膜法對化工廢水進行處理的時候,經常會與活性污泥相結合使用,這樣能夠有效的提高降解化工廢水的效率。目前在使用生物處理技術對化工廢水進行處理的時候,生物吸附降解技術是一種新型的行之有效的處理方法,這種方法能夠通過相應的吸附作用來有效地提高對化學廢水的處理效率,但是對于其運行的費用較高,還需進行進一步的研究。
4結語
綜上所述,做好化工廢水的處理工藝是非常重要的。特別是隨著我國可持續發展戰略目標的提出,在今后的發展過程中,人們會更加關注對生態環境的保護力度。因此,作為相關部門和相應的工作人員,需要對其引起足夠的重視,并在今后的工作過程中多學習和總結一些先進的處理技術,并不斷去研發和創新,從而確保我國的化工廢水處理工藝能夠做得更好,以推動我國經濟建設更好的發展。
參考文獻:
[1]張亮,王建民,于江梅.MBR技術在純堿廠廢水處理中的應用[J].純堿工業,2012,01:7-9.
[2]周琪維.生化法處理難降解混合化工廢水的研究[J].工業用水與廢水,2013(17):102-103.
1氯堿化綜合廢水的概況
氯堿化工企業在生產過程中,對水用著較多的需求,作為用水大戶,其廢水來源主要為氯堿與PVC生產,在氯堿生產時,其中的廢水主要有樹脂再生廢水、化鹽工序鹽水與酸堿廢水等,在PVC生產時,主要的廢水有電石渣廢水、PVC聚合廢水與干燥工序廢水等。氯堿化工作為化學工業中的一種,其廢水不僅具有化工廢水的特點,還具有自身獨特的特點:較大的水量,在實際生產過程中,眾多的工序均需要用水,并且用水量相對較大,同時還產生了大量的無機廢水,但此時其水資源的循環利用潛力相對較大。較大的水質變化,廢水中含有較高的鹽量與較多的氯離子;較復雜的水質成分,主要是由于化工產品生產的流程較為復雜,對各個條件的要求相對較高,在生產過程中,各個化學反應缺少完全性,進而廢水中含有眾多的副產物;較高的污染物濃度,部分物質難以實現生物降解,其可生化性相對較差;較多的有毒有害污染物,如:酸堿、鹽與重金屬催化劑等。
2氯堿化綜合廢水的處理
2.1處理系統的概況氯堿化工企業的污水處理系統較為簡單,其存在的問題主要表現在以下幾方面:其一,原有的系統為中和及沉淀,在處理過程中未利用生化處理工藝,廢水中的部分物質難以實現降解,如:氨氮與COD等;其二,原有系統中沉降池缺少充分的表面負荷,其沉降效果相對較差;其三,原有系統中污水輸送主要是借助泵實現的,但此時泵的選型缺少合理性,對動力能源的浪費情況較為嚴重;其四,原有系統未能對廢水實現回收利用,其循環利用率普遍偏低,在對廢水處理過程中,排放了大量的廢水,造成了不同程度的水資源浪費。
2.2處理方法的概況氯堿化工廢水的特點主要為較大的排放量、復雜的組成與較為嚴重的污染等,在對廢水進行處理過程中,要結合廢水水質的特征,以此采取有效、合理的處理方法。通常情況下,對化工廢水處理的方法有物化法,如:萃取、吸附與離子交換等;化學法,如:氧化還原、化學混凝沉淀與電化學等;物理法,如:蒸餾、蒸發、氣浮與過濾等。同時還包括生物法與焚燒等。在實際處理過程中,主要方法為組合工藝處理法,而在氯堿廢水處理中運用的方法主要物化法與生化法二者的結合,但此時的處理存在諸多的不足,主要表現在有毒有害物質難以實現生物降解,當此類污水排放到環境中,對生態環境與人體健康均有著較為嚴峻的威脅。
2.3廢水處理的構想氯堿化工廢水處理過程中,不僅要促進酸堿的平衡與污染物濃度的降低,還要注重水資源的充分利用,因此,要根據廢水的水質特點與生產對用水的需要,在符合生產需求的基礎上,對廢水進行高效的利用,使其替代新鮮水,以此促進新鮮水用量與廢水排放量的逐漸減少。關于氯堿化綜合廢水處理的構想為:氯堿生產廢水、三氯乙烯廢水與生活污水等,它們作為普通廢水,其水量相對較少,同時酸堿性相對較弱,對其處理方法為:在廢水收集后,對全廠廢水進行統一處理,主要借助處理系統便可以實現。濃水站廢水,對其處理的方法為:在三氯氫硅合成爐與空冷器檢修后,再利用處理系統對其進行處理。PVC生產廢水、鍋爐脫硫除塵廢水等,對其處理的方法為:采用單獨的預處理系統,通過系統的循環,在排出后再利用處理系統處理。
3氯堿化綜合廢水的回用
氯堿化綜合廢水回用的內容主要為:一方面,PVC生產過程中各個工序用水量最大的為乙塊發生工序,此工序對用水的要求相對較低,如:酸堿度與有機物濃度等,因此,對此工序的廢水可以進行預處理,在澄清后便可以實現循環使用。另一方面,三氯氫硅合成爐與空冷器檢修,二者用水均為新鮮水,其用水量相對較大,此時用水對鹽度要求較低;但濃水站對用水的要求偏高,如:高鹽度與較少污染物等,在此基礎上,三氯氫硅合成爐與空冷器檢修可以利用濃水站中的濃水,此時不僅實現了濃水的直接回收利用,還控制了三氯氫硅合成爐與空冷器檢修對新鮮水的用水量。
4結語
社會經濟迅猛發展,帶動了工業的進步。煤作為我國的動力能源,在社會生產生活中發揮著極為重要的作用,為煤化工業的發展創造了機會,煤化工產品在生產過程中對生態環境的影響也成為全社會關注的焦點。本文主要從當前煤制聚甲醛廢水處理工藝現狀出發,對煤制聚甲醛廢水處理工藝進行深入研究。
關鍵詞:
煤化工業;聚甲醛廢水;處理工藝;現狀;深入研究
煤作為我國重要的動力能源,使得煤化工業在我國得到非常迅速的發展。煤制聚甲醛是煤化工業的新興化工產品,以甲醛為原料,在生產過程中會產生大量的高濃度廢水,造成地球地表水質惡化以及水生態破壞,對煤化工企業實現可持續發展目標造成成了極為不利的影響。截止到目前為止,我國尚未研究出處理煤制聚甲醛廢水的有效方法,所以,在生態環境治理背景下,找出解決處理煤制聚甲醛廢水的有效方法已經成為煤化工業的重點工作,只有這樣才能對煤化工業實現可持續、長遠發展目標提供充分的保障,同時也會對社會經濟、生態環境治理工作產生重要影響。
1當前我國煤制聚甲醛廢水處理工藝現狀
煤制聚甲醛以甲醛為原料生產,在生產過程中會產生大量的高濃度廢水,其排放的廢水呈酸性,廢水中的有機成分為甲醛、三聚甲醛、二氧五環以及甲醇等,其中甲醛的濃度最高。甲醛對人體健康會產生極為不利的影響,甚至會威脅人的生命安全。含有高濃度的煤制甲醛廢水排放,會對地表水形成嚴重污染,造成水生態破壞的問題;廢水經過蒸發,會對空氣質量形成不利影響。總之,煤制聚甲醛廢水的排放會對人體健康和生態環境形成極為不利的影響。雖然,截止到目前為止尚未形成成熟有效的煤制聚甲醛廢水處理方法,但是,煤化工企業為了走“綠色”發展之路,實現可持續發展目標,就需要將研究煤制聚甲醛廢水處理方法作為工作的重點。現階段,煤化工業常用的煤制聚甲醛廢水處理方法為A/O工藝。該工藝原理是,將進水經過石灰調堿后加熱,并在其催化作用下促使聚甲醛類物質發生聚合反應,并生成糖類物質。將糖類物質中和沉淀并利用反應器促使其發生化學反應,再對其進行生物接觸氧化,對氧化后的廢水經過二沉池作用后再排放。這種處理工藝的缺陷是,由于聚甲醛類物質濃度太高,糖化反應不完全,不能保證甲醛的去除率,將這種廢水排放,會對生化系統穩定運行造成極為不利的影響。另外,煤制聚甲醛廢水處理中需要對進水先升溫再降溫,然后進行調堿中和,在這個過程中產生的能耗和藥耗大,同時對廢水進行石灰調堿,會使水中的鈣離子對后續生態系統的運行進行壓制,不利于其危害成分的降解,難以實現煤制聚甲醛廢水處理的重要目標,也難以在廢水處理過程中提高經濟效益。廢水處理不完全又會對人體生理健康產生威脅,不利于提高其社會效益,對煤化工業實現可持續、長遠發展目標造成阻礙。
2煤制聚甲醛廢水處理工業的優化
2.1優化糖化法
煤制聚甲醛廢水處理工藝的應用實踐表明,廢水處理工藝還存在很多問題,其中,聚甲醛類物質濃度太高,糖化反應不完全,不能保證甲醛的去除率,是影響煤制聚甲醛廢水處理質量的關鍵性因素。因此,在現階段展開煤制聚甲醛廢水處理工藝的深入研究活動中,必須及時優化糖化法,促使糖化法可以充分發揮其重要作用。對煤制聚甲醛廢水進行深入研究發現,當甲醛濃度小于5mg/L的時候,生化系統處于穩定狀態;當甲醛濃度大于5mg/L時,就會抑制生化系統中的微生物對有機物降解;而當甲醛濃度達到500mg/L時,生物耗氧過程基本終止。現階段對糖化法的優化,即利用氧化氫和催化劑中的二價鐵離子組成的氧化體系,在二價鐵離子的氧化作用下,促使水分子分解,最終被氧化成為對生態環境不會形成危害的二氧化碳和水等無機物,將這種無機物廢水排放就不會對地表水形成污染,也不會破壞水生態環境,有利于生態環境治理工作進一步發展,對煤化工業實現可持續發展目標具有極為重要的作用。
2.2在二沉池處理后增加混凝沉淀池
在A/O煤制聚甲醛廢水處理工藝中,二沉池處理為最后的處理環節,主要目的是為了進一步提高煤制聚甲醛廢水處理質量。這就需要在二沉池處理后,投加相應的混凝劑,改善水質,促使排出廢水中不再含高濃度的甲醛等危害人類生理健康的元素,將處理過的廢水排放出來,經過循環成為可重復使用的水資源。這樣做,一方面有效提高了水資源的利用率,另一方面,對廢水的處理,使其成為社會生產生活中可以利用的水資源,既可以為社會走可持續發展之路奠定堅實的基礎,也可以為化工業的發展提供充分的保障。為了提高煤制聚甲醛廢水處理經濟效益,在確保廢水處理質量的同時,可以選擇同樣性能的處理材料,對于混凝劑的選擇就可以在聚硫酸鐵和聚氯化鋁中選擇。其中,聚硫酸鐵不同于一般的混凝劑,具有極大的分子量,非常好的吸附、凝聚沉淀性能,在煤制聚甲醛廢水處理中使用這種方法,可以提高重凝性能,促使沉淀后的水質在規定pH值范圍內。相比聚硫酸鐵,聚氯化鋁應用范圍更廣,適應性也更強,在煤制聚甲醛廢水處理中應用這種方法,可以迅速形成較大的礬花,具有非常良好的沉淀性能,適宜的pH值也非常廣泛。煤化工業在煤制聚甲醛廢水處理中要提高經濟效益,控制運營成本,就需要對兩種處理材料進行比較,在保證廢水處理的同時,選擇經濟性更高的處理方法。通過對聚硫酸鐵和聚氯化鋁的經濟性比較發現,聚硫酸鐵的經濟性更強,因此,在煤制聚甲醛廢水處理工藝中應該廣泛應用聚硫酸鐵,并不斷優化廢水處理方法,只有這樣才可能實現煤制聚甲醛廢水處理的重要目標。
3結束語
綜上所述,在生態環境治理大環境下,要加強煤制聚甲醛廢水處理工藝研究,不斷優化煤制聚甲醛廢水處理方法,成功解決煤制聚甲醛廢水排放問題,為美化工業實現可持續發展目標奠基。
作者:王俊 李寧 單位:陜西陜化煤化工集體有限公司
關鍵詞:煤化工;廢水;處理技術
由于我國是貧油、少氣、多煤的能源結構,決定了現階段煤仍然是主要的能源。煤化工業可從煤中提取多種產品,這大大提高了煤的綜合利用價值,而相關污工藝技術的使用是提高水資源綜合利用率、緩解水資源短缺矛盾、減輕水體污染、實現有限水資源的可持續利用的有效途徑之一。因此,煤化工企業應結合自身特點,合理選擇水處理工藝,最大限度地減少污水外排,使該產業與生態環境實現共贏。
煤化工廢水是煤制焦炭、煤氣凈化及焦化產品回收過程中產生的高濃度有機廢水,屬于焦化廢水的一種。水質成分復雜,污染物濃度高。廢水中含有大量的酚類、聯苯、吡啶、吲哚和喹啉等有機污染物,還含有氰、無機氟離子和氨氮等有毒有害物質,污染物色度高,屬較難生化降解的高濃度有機工業廢水。對煤化工廢水的處理,單純靠物理、物理化學、化學的方法進行處理,難以達到排放標準,往往需要通過由幾種方法組成的處理系統,才能達到處理要求的程度。因此煤化工廢水的處理,一直是國內外廢水處理領域的一大難題。
1 煤化工廢水處理技術
煤化工廢水處理通常可分為一級處理、二級處理和深度處理。這里的一級、二級處理的劃分與傳統的城市污水處理的概念上有所不同,這里所述的一級處理主要是指有價物質的回收,二級處理主要是生化處理,深度處理普遍應用的方法是臭氧化法和活性炭吸附法。第一,煤化工廢水有價物質的回收。煤化工廢水中有機物質的回收一般指的是對酚和氨的回收,常用方法有溶劑萃取脫酚、蒸氨等。其主要包括以下兩方面的內容:(1)酚的回收。回收廢水中酚的方法很多,有溶劑萃取法、蒸汽脫酚法和吸附脫酚法等。新建焦化廠大都采用溶劑萃取法。對于高濃度含酚廢水的處理技術趨勢是液膜技術、離子交換法等。(2)氨的回收。目前對氨的回收主要采用水蒸氣汽提-蒸氨的方法。污水經汽提,析出可溶性氣體,再通過吸收器,氨被磷酸氨吸收,從而使氨與其他氣體分離,再將此富氨液送入汽提器,使磷酸氨溶液再生,并回收氨。
2 煤化工廢水處理方法
煤化工廢水在進行出處理前根據不同的水質特點設置調節池以調節水質水量,設置隔油池或氣浮池進行除油,經以上的與處理后可采用下面的方法進一步進行處理。
2.1 活性污泥法。活性污泥法是采用人工曝氣的手段,使得活性污泥均勻分散并懸浮于反應器中和廢水充分接觸,并在有溶解氧的條件下,對廢水中所含的有機底物進行著合成和分解的代謝活動。在活動過程中,有機物質被微生物所利用,得以降解、去除。同時,亦不斷合成新的微生物去補充、維持反應器中所需的工作主體――微生物(活性污泥),與從反應器中排除的那部分剩余污泥相平衡。活性污泥法處理的關鍵是保證微生物正常生長繁殖,為此須具備以下條件:一是要供給微生物各種必要的營養源,如碳、氮、磷等,一般應保持BOD5:N:P=100:5:1(質量比)。煤化工廢水中往往含磷量不足,一般為0.6~1.6mg/L,故需向水中投加適量的磷;二是要有足夠氧氣;三是要控制某些條件,如pH 值以6.5~9.5、水溫以10~25℃為宜。另外應將重金屬和其他能破壞生物過程的有害物質嚴格控制在規定范圍之內。
2.2 生物鐵法。生物鐵法是在曝氣池中投加鐵鹽,以提高曝氣池活性污泥濃度為主,充分發揮生物氧化和生物絮凝作用的強氧化生物處理方法。工藝包括廢水的預處理、廢水生化處理和廢水物化處理三部分。預處理包括重力除油、均調、氣浮除油;生化處理過程包括一段曝氣、一段沉淀、二段曝氣、二段沉淀;物化處理工藝流程包括旋流反應、混凝沉淀和過濾等工序。在生物與鐵的共同作用下能夠強化活性污泥的吸附、凝聚、氧化及沉淀作用,達到提高處理效果、改善出水水質的目的。生物鐵法的生產運行工藝條件包括:營養素的需求、適量的溶解氧、溫度和pH 值控制、毒物限量及污泥沉降比等。
2.3 炭―生物鐵法。目前,國內一些廠家的處理裝置由于超負荷運行或其他原因,處理后的水質不能達標,炭―生物鐵法是在原傳統的生物法的基礎上再加一段活性炭生物吸附、過濾處理。老化的活性炭采用生物再生。該工藝流程簡便,易于操作,設備少,投資低。由于炭不必頻繁再生,故可減少處理費用。對于已有生物處理裝置處理水后不符合排放標準的處理廠,采用炭―生物鐵法進一步處理以提高廢水凈化程度也是一種有效的方法。
3 高新技術處理煤化工廢水的研究
3.1 目前,國內在處理煤化工廢水的新技術主要有以下幾種
第一,新物化法。新物化法是指在常溫下利用廢水中有害物質與專門為處理廢水而開發的藥劑(污水靈)發生反應,經過4 次不同加藥處理過程和處理設施,最終實現COD、BOD、NH3-N、SS 均達到排放要求。該技術最大的缺陷是廢水中有毒有害物質只是形態的轉移,另外該技術的成熟性還需要經工程實踐的考驗。
3.2 HSB法處理焦化廢水。HSB是高分子均群的英文縮寫。目前國內初步試驗得出以下結論:HSB耐受廢水中有毒有害物質性好;處理后污泥少、出水色度好;加堿量為傳統方法的1/3~1/5,運行費用較低,但對種菌特性,生存條件、凈化功能尚未完全了解,有待進一步研究與實踐。
4 煤化工廢水深度處理
4.1 經過酚、氨回收,預處理及生化處理后的煤化工廢水,其中大部分污染物質得到了去除,但某些主要污染指標仍不能達到排放標準,因此需要進一步的處理――深度處理,來使這些指標達到排放標準。第一,活性炭吸附法。煤化工廢水經以上步驟處理后COD的去除率效果不是很理想,出水濃度較大,有時高達601mg/L左右,很難達標排放,為使廢水達標排放,可使用活性炭降低廢水中COD 的濃度。廢水處理中活性炭吸附主要對象是廢水中用生化法難以降解的有機物或用一般氧化法難以氧化的溶解性有機物,包括木質素、氯或硝基取代的芳烴化合物、雜環化合物、洗滌劑、合成燃料、除萎劑、DDT 等。當用活性炭吸附處理時,不但能夠吸附這些難分解有機物,降低COD,還能使廢水脫色、脫臭。因此吸附法在廢水的深度處理中得到了廣泛的應用。
4.2 混凝沉淀法。混凝是給水處理中一個重要的處理方法。混凝法可以降低廢水的濁度、色度,去除多種高分子物質、有機物、某些重金屬毒物和放射性物質等,去除導致富營養化的物質如磷等可溶性無機物,并且它能夠改善污泥的脫水性能。具有設備簡單,操作簡便,便于運行,處理效果好的優點;缺點是運行費用高,沉渣量大。
參考文獻:
[1] 查傳正等.煤化工生產廢水處理工程實例[J].化工礦物與加工,2012,(03).
[2] 丁士兵.煤化工廢水治理技術探討[D].2008 年全國石油石化企業節能減排技術交流會論文集,2008.
[3] 崔保華,劉軍.應用AO 法處理煤化工酚氰廢水[J].煤化工,2011,(04).
[4] 煤化工污水處理的工藝選擇[J].工業技術.2013,(06).
關鍵詞:煤化工;排污;廢水處理;新方法
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.007
當前,國內對于煤化工廢水的處理更多的是應用生化方法,通過生物分解對其中的苯類、苯酚類等污染物進行降解,不過也有一定的技術限制,比如對其中的吡啶、咔唑類物質就很難有效分解。調查發現,許多煤化工企業對廢水的處理結果并沒有滿足國家一級標準,不管是廢水的濃度是顏色都存在問題,所以,在污水處理過程中要盡可能的減少其CODCr的含量,對氨氣、氮氣等也要盡量降解,使得處理后的污水達到國家標準。
1 煤化工廢水概述
煤化工廢水,是在煤化工生產過程中所產出的有著較多污染物質的廢水,其中包含著許多的有毒物質,比如:含氮、苯酚等污染物。調查發現,煤化工廢水中的氨氮有200~500mg/L,CODCr物質則有5000mg/L,而且其中還有著一定的有機物質,比如:環芳香族化合物,硫化物等,這類物質想要通過自然降解來處理難以取得好的效果,而且有機物的過多排放會造成水流的富營養現象,造成生態平衡的破壞。通過生物方法的降解,只會將萘、吡咯等進行分解,對入咔唑、聯苯類等的處理效果并不好。
2 煤化工廢水的處理方法
煤化工污水在排出之前,都必須經過凈化分解,一般來說對廢水首先采取的是物化預處理,氣浮、隔油就是其中使用較多的方法。氣浮法,是將污水中的油類等物質進行隔離處理,將浮在上部的油類進行處理并盡可能的回收,該種處理方法能夠有效防止污水中的油類對自然水環境的污染,而且還能對曝氣進行必要的處理。當前,大部分的煤化工企業更多的是應用缺氧、好氧生物的去污方法,也被稱作A/O方法。因為,好氧生物在對廢水中的污染物進行處理的過程中并不能有效發揮其除污性能,對其中包含的雜環類物質就很難有效分解。所以,面對當前大部分煤化工企業在廢水處理中的缺陷,必須創新發展廢水處理方法,比如應用PACT法、厭氧生物法等對污染物進行有效處理。
3 好氧生物法
應用好氧生物法對煤化工生產過程中產生的污水進行處理,主要有:PACT法、載體流動床生物膜法。前者主要是應用活性炭等對污水中的有害物進行吸附處理,因為活性炭這一物質的吸附力非常強,能夠為好氧生物儲存足夠的食物來源,而且,好氧生物還能提高其分解性能。這一方法的主要特點是,活性炭能夠循環往復使用,利用濕空氣氧化法能夠使得活性炭再生。
載體流動床生物膜法,也被稱作CBR,它是一種利用特定的結構形式的流動床方法,將產生的污水在選擇的生物單元內過濾處理,其中所包含的生物膜、活性泥等進行有機的結合,將膜內的填充成分再次投入到污泥池之中,而且在其表層會產生呈現出漂浮形式的微生物,并對廢水表層進行生物膜的附著處理。這一技術對于生物活性的組成以及濃度的要求比例相對較高,多數情況下要接近于標準值的兩到四倍,最大可接近8-12g/L,而且也進一步的提升了對廢水的分解效率。
4 厭氧生物法
厭氧生物法,也被稱作UASB方法,對于所排放污水的分解是依靠著污泥床技術來實現的,該方法是要利用特定的水質反應器皿,來構建一套固、液、氣分割系統,其底層是構建在污水反應器上,污水經過管徑進到污水反應器之中,而且經過加壓的方法從下至上的進行一步步的分解處理。其中所包含的厭氧生物將污水中的有害成分進行轉化處理,將甲烷、二氧化碳等排放,而且進到上層的三相分離器具之內。這一技術能夠有效的處理污水中的雜環類等有害物質,使得污水獲得進一步的處理。
5 煤化工廢水的深度降解技術
經過以上方法的處理,是對煤化工污水的初步過濾分解,其中的CODcr濃度已是顯著的降低了,不過污水中仍然含有大量難以處理的有害物存在,其渾濁度仍然非常高,其處理標準仍未滿足國家排污要求。所以,經過初步處理之后還要進行深度分解處理,主要運用到的技術有以下幾種:
5.1 固定化生物技術
該技術對廢水的降解有著非常強的針對性,能夠對其中的特定種類的菌類進行定性處理,使其對污水中的有害物質進行針對性的處理,特別是對吡啶等有著非常好的處理效果,實踐證明,該技術對污水中某些很難得到分解的物質的處理效果有著顯著的改善。
5.2 高級氧化技術
一般來說,對煤化工污水中所包含的有機物的處理是一個極為復雜的過程,其中大部分的構成是酚類,多環芳烴以及含氮有機物等,對這些物質的降解處理難度非常大,在對污水進行初級處理之后,效果并不明顯。而這里提到的高級氧化技術,可以對其中所包含的各類有機物進行深度的分解處理,將水中的HO離子,與其中的有機物自動的結合,并產生水和二氧化碳。同時,還能運用催化法來加以輔助,從而增強水中離子聯合的效果。在初期的處理過程中,也能夠應用到這一方法,可以有效的分解污水中的COD成分,但因為初期對催化劑的使用過多等問題,要求較高的經濟成本,所以這一技術還是主要用在對廢水的二次處理過程之中。
6 結語
隨著國內經濟的迅速發展,對能源的損耗、環境的污染越來越嚴重,人們對環境保護的關注度也是越來越高,許多新的污染處理方法得以應用,對于煤化工的污水處理來說,許多企業都已構建起有效的污水處理系統,當然想要取得更佳的處理效果,還需要投入更多的人力、物力,加強對新技術、新工藝的研發,從企業發展與社會和諧兩方面綜合考量。
參考文獻:
[1]張占梅,付婷.煤制氣廢水處理技術研究進展綜述[J].環境科學與管理,2014(10).
[2]李培艷.煤化工污水處理技術進展[J].化工管理,2013(22).
關鍵詞:氯堿化工;綜合廢水;處理;回用
在社會主義市場經濟的快速發展下,氯堿化工企業的數量在逐年的上升,這就造成了企業在生產過程中的用水量不斷增加,這就造成工業生產中的廢水排放量呈增長趨勢,但因為工業企業的廢水處置裝置過于簡陋使得在廢水的處理上缺乏合理有效的處理效率和整體的利用率,使得企業的廢水處理工作并不符合國家的政策性規范和要求。
1氯堿化工綜合廢水的處理
氯堿工業屬于基礎性的化學工業,在生產過程中所需的水量偏大,并還有其他的冷凝水和冷卻水以及酸堿水等無機廢水,這就為實現廢水的處理提供了契機。但是,由于氯堿工業自身的特殊性,在生產工序多變復雜的前提下,使得水質的可變性偏大,這就需要在處理過程中有效實現對整個系統的優化和整合,并根據排放廢水特帶你進行分析和處理,以避免出現處理工作的資源浪費現象[1]。
1.1處理系統概況
1.1.1原有的廢水處理系統是進行沉淀和中和,這樣簡單化的處理工序沒有在處理過程中有效利用生化處理工藝,不能很好地使廢水中的部分物質實現降解,如氨氮等物質。1.1.2傳統的廢水處理系統在基礎的沉降池中在表面負荷方面有所欠缺,這就在一定程度上拉低了廢水處理的沉降效果。1.1.3廢水處理系統中的污水處理主要是通過系統中泵的效能來實現的,但是在進行泵的選擇時化工企業對選型卻沒有合理性,這使得在應用過程中造成了對動力能源的不必要浪費。1.1.4在原有的廢水處理系統中,并不能實現對廢水的回收利用,所以系統本身缺乏有效的循環利用率,并在廢水的處理過程中因為大量的廢水排放,在一定程度上造成嚴重的水資源浪費現象。
1.2處理方法的概況
大排放量、污染嚴重和構成復雜是氯堿化工廢水的主要特點,這就需要在廢水的處理過程中,在遵循廢水水質特征的基礎上采取合理有效的處理方法。在一般的實際工作中,化物法是進行化工廢水處理的主要方法,比如吸附、萃取與離子交換等,此外還有化學混凝沉淀與氧化還原及電化學等方式的化學法,采用蒸餾、氣浮、蒸發、過濾等方式的物理法,另外,還有焚燒和生物法等。在化工企業進行廢水的實際處理時,主要采用組合工藝處理法,但在氯堿工業廢水處理中主要運用生化法和物化法的有效結合,但在實際的工作中還是存在著一定的缺陷和不足,主要表現在不能有效實現對有毒有害物質的生物降解處理,然后將此類的廢水排放對自然環境中時,對人體健康和生態環境有著嚴重的危害,這是在當下的自然環保環境下的嚴重挑戰和威脅。
1.3廢水處理的構想
在對氯堿化工廢水進行處理時,不僅需要降低污染物濃度和促進酸堿平衡,還要實現對水資源的充分利用,這就需要在實際處理中從廢水的水質特點和生產用水的需求出發,在有效滿足生產需求的前提下實現對廢水的高效利用,在通過廢水處理之后能夠有效代替新鮮水源,以此來促進廢水排放量的減少和新鮮用水的用量[2]。現今階段,對于氯堿化工綜合廢水的處理構想主要有三氯乙烯廢水和氯堿生產廢水以及生活污水等,在它們作為普通廢水存在時,在水量含量較少且酸堿性偏弱的條件下可以先對廢水進行收集,然后進行整體性的統一處理,這樣的處理方法主要是借助廢水處理系統而得以有效實現的。另外,在對濃水站廢水進行處理時,主要是通過對空冷器與三氯氫硅合成爐完成檢修之后,再通過廢水處理系統對其進行處理。其他的鍋爐脫硫除塵廢水、PVC生產廢水等,主要是通過單獨的預處理系統進行,在系統的循環作用下,通過排出后再利用的處理系統進行處理。
2氯堿化工綜合廢水的回用
2.1用水需求較低
PVC的整個生產過程中,乙塊發生工序是用水量最大的緩解,所以,整體而言,整個工序沒有過大的用水需求量,比如有機物濃度和酸堿度等。由此可見,在對此項工序進行廢水的預處理時,可以在澄清之后直接實現水質的循環使用。
2.2用水需求較高
空冷器檢修與三氯氫硅合成爐在應用中均使用新鮮水,整體而言,具有較高的用水量,這是會在應用中對用水的鹽度要求相對較低,但是濃水則對整體用水要求偏高,比如較少污染物和高濃度等,然后以此為基礎,使空冷器檢修與三氯氫硅合成爐在應用中利用濃水站中的膿水。通過這樣的過程不僅有效實現了對濃水的直接回收利用,節約了水源,還在一定程度上控制了空冷器檢修與三氯氫硅合成爐對新鮮用水的使用量和需求量[3]。
3結語
氯堿化工廢水因為自身工藝的化學特性,所生產出的廢水在一定條件下具有難以直接處理的特性,這就需要在對其進行分析之后,在各個環節進行綜合化的分析和處理,然后在原有的系統支持下選用合理的處理系統和工藝,以有效實現對綜合廢水的處理和回用,以有效減低生產過程中對于環境的污染,進而提高對水資源的整體利用效率。
參考文獻:
[1]黃雅婧.氯堿化工綜合廢水處理及回用的研究[D].南昌大學,2012.
[2]李曉競,梁靖,周春玲,劉山林.氯堿化工綜合廢水處理和回收利用探究[J].石化技術,2015,06:132~133.
關鍵詞:煤化工;廢水處理;發展趨勢;發展現狀
基于煤化工廢水處理發展現狀,要加強煤化工廢水可生化性技術研究,充分發揮生物脫氮技術優勢,實現以低成本深度處理廢水的目標,提高出水水質,達到高效反滲透工藝進水要求,力求實現煤化工廢水“零排放”目標。這需要加強高級氧化技術與生物脫氮技術的研究。
1煤化工廢水水質特點
現階段,煤化工產業發展鏈條主要包括煤氣化、煤液化、煤炭焦化,產生的廢水具體包括焦化廢水、煤液化廢水、煤氣化廢水。煤化工過程會需要大量的水,主要用來進行煤氣洗滌與冷凝等,會產生相應的廢水,廢水中含有的污染物濃度較高,而且水質復雜,以酚類化合物為主,為高濃度難以生物降解的工業廢水。
2煤化工廢水處理現狀
當前,煤化工廢水處理多采取結合應用各類技術的方式,因為單個處理工藝,難以達到廢水處理的標準,為了實現零排放目標,提高廢水循環利用,所以結合工藝特性,靈活組合并且優化,彌補技術缺陷。現對廢水處理各階段所應用的技術,做以下論述:
2.1預處理工藝
此階段主要為了回收廢水中所含有的酚、氨類物質,降低廢水含油量,實現廢水初步生化,達到后續處理的水質標準。此環節通常采取以下技術:①脫酚與蒸氨組合工藝。結合運用容積萃取脫酚以及蒸氨組合工藝,進行預處理,通過降低pH值,便于萃取脫酚運行,利用甲基異丁基酮,作為脫酚萃取劑,萃取效率水平在90%以上。此技術雖然具有不錯的處理效果,但增加了有毒物質,影響著后續處理,因此還需要加強研究。②除油技術。經過預處理后,可以減少煤化工廢水中的氨氮與總酚濃度,由于含有一定的油,阻礙著氧氣溶解,為了達到生物工藝進水標準,即油小于50mg/L,通常采取氣浮分離方式,利用絮凝劑實現除油。此方法的應用,會降低煤化工廢水的可生化性。部分企業采取氮氣氣浮除油,獲得了不錯的效果。
2.2生化處理工藝
2.2.1厭氧生物處理工藝
目前,有研究發現厭氧微生物,可以在共代謝基質條件下,提高自身的分解能力。甲醇共基質(甲醇500mg/L)厭氧處理工藝的應用,可以去除73%左右的煤化工廢水含有的酚類化合物,利用粉末活性炭(1.0g/L)厭氧工藝,能夠去除75%左右的酚類化合物,極大程度上改善了煤化工廢水的生化性能。總的來說,厭氧工藝處理廢水中的COD與氨氮物質,其效果有限,若能夠形成以生物降解的、小分子有機物,則能夠有效提升煤化工廢水的可生化性能與好氧降解性能。
2.2.2好氧生物處理工藝
對煤化工廢水進行厭氧處理后,出水所含的污染物,其具有不錯的可生化性,利用好氧活性污泥工藝,對其做深層次處理,采取人工投加特殊微生物的方式,去除廢水中含有的有毒物質,能夠全面提升處理工藝的水平。某煤化工企業進行廢水處理,采取組合工藝,從二沉池底泥內,分離長鏈烷烴降解菌,經過富集培養,將其加入到MBBR工藝中,處理煤制氣廢水,極大程度上提高了廢水中COD的處理效果。利用MBBR工藝,COD去除率能夠達到81%,總酚去除率能夠達到89%,氨氮去除率能夠達到94%。好氧生物膜處理工藝應用在煤化工廢水處理中,有著不錯的效果,同時在深度處理中,應用此工藝,出水中氨氮與COD物質含量也能夠達到排放標準,系統運行較為穩定。
2.3深度處理工藝
2.3.1膜分離技術
此技術主要是借助膜的選擇性特點,選擇性地讓組分通過,進而實現料液分離。按照膜孔徑大小,可以將膜分為微濾膜與超濾膜等。膜分離屬于物理過程,不會發生相的變化。利用此技術,進行氣化焦廢水處理,COD去除率能夠達到91%左右。
2.3.2高級氧化法
此方法指的是在特定反應條件下,借助•OH的作用,降低大分子有機物,使其能夠成為低毒或者無毒小分子物質,具有較好的處理效果。按照自由基產生方式以及反應條件劃分,此技術主要包括生化學氧化與電化學氧化法等。應用高級氧化法,不僅反應時間較短,能夠高效控制氧化反應過程,而且實用性較強,能夠徹底降解。利用Fenton試劑-混凝沉淀工藝法,進行煤化工廢水處理,COD去除率能夠達到>70%,色度去除率在80%作用。應用超臨界水氧化法,在溫度>374℃、壓力>22.1MPa的條件下,將水處于超臨界狀態,利用氧分子作為氧化劑,進行有機物氧化,能夠達到污水處理標準。
3煤化工廢水處理發展方向
現階段,煤化工廢水單一處理工藝比較成熟,但是難以達到零排放處理目標,多種工藝結合應用,相互彌補劣勢,能夠達到不錯的效果,因此復合處理工藝是研究的主要方向。同時要注重研發性能較好的催化劑,助推高級氧化技術的發展。
4結束語
現階段,煤化工廢水處理技術種類較多,能夠獲得不錯的處理效果。但煤化工行業的發展,對廢水處理的要求不斷提升,這需要加快廢水處理工藝創新與改進,以推動經濟發展。
參考文獻
【關鍵字】:煤化工廢水、廢水處理工藝、深度處理
Abstract:The traditional coal chemical industry is a high energy consumption, high emissions, high pollution, low efficiency with low technology content and low added value products as the leading factor, namely "three high and one low" industry, the excessive consumption of resources, serious pollution of the environment, the extensive unsustainable development mode has been difficult to continue. Integrated application of new technology of clean coal technology, advanced coal conversion technology and energy saving, saving, emission reduction, pollution control and so on, is the core of modern coal chemical industry.
Key words:Coal chemical industry wastewater; wastewater treatment;advanced treatment
中圖分類號:X703 文獻標識碼: A 文章編號:
一、煤化工行業發展概述
煤化工始于18世紀,19世紀形成體系,20世紀成為化學工業的重要組成部分。第二次世界大戰后,石油化工消弱了煤化工在化學工業中的地位。20世紀70年代石油能源危機時,煤化工曾一度再受青睞。我國煤炭資源相對豐富,能源消費以煤為主,消費比例高達70%左右,另外,我國的化學工業是以煤化工起家的,過去、現在以致將來,煤化工都是我國化學工業的基礎和支柱之一。
二、 煤化工發展趨勢
傳統的煤化工是以低技術含量和低附加值產品為主導的高能耗、高排放、高污染、低效益,即“三高一低”行業,這種對資源過度消耗、嚴重污染環境、粗放的不可持續的發展方式己難以為繼。潔凈煤技術、先進的煤轉化技術以及節能、降耗、減排、治污等新技術的集成應用,是現代煤化工的核心。
現代煤化工是技術密集型和投資密集型產業,堅持一體化、基地化、大型化、現代化,形成循環經濟園區實施集約經營。 采取最有利于資源利用、降低污染、保護生態、提高效益的建設和運行方式,實現可持續發展。
三、 煤化工廢水的基本特點
煤化工企業排放廢水以高濃度煤氣洗滌廢水為主,水質波動大、組分復雜,廢水含有大量酚、氰及氨氮等污染物,這些污染物大多以芳香族化合物或雜環化合物的形式存在,其生物可降解性較差難降解,煤化工廢水中的氨氮含量很高,是一般城市生活污水的近10倍,碳氮比嚴重失衡,給處理系統增加了非常大的難度。
目前國內處理煤化工廢水的技術主要采用生化法,生化法對廢水中的苯酚類及苯類物質有較好的去除作用,但對喹啉類、吲哚類、吡啶類、咔唑類等一些難降解有機物處理效果較差,使得煤化工行業外排水CODcr難以達到一級標準。
同時煤化工廢水經生化處理后又存在色度和濁度很高的特點,因含各種生色團和助色團的有機物,因此,要將此類廢水處理后達到回用或排放標準,主要進一步降低CODcr、氨氮、色度和濁度等指標。
四、 煤化工廢水處理方法
氨氮的達標處理是煤化工廢水處理的重點和難點,并已成為處理成敗的決定因素,治理工藝路線基本遵行“物化預處理+生化處理+物化深度處理”,以下做簡單介紹。
1 、物化預處理
預處理常用的方法:隔油、氣浮等。 因過多的油類會影響后續生化處理的效果,氣浮法煤化工廢水預處理的作用是除去其中的油類并回收再利用,此外還起到預曝氣的作用。
2 、生化處理
對于預處理后的煤化工廢水,國內外一般采用缺氧、厭氧、好氧的生物法處理,但由于煤化工廢水中的多環和雜環類化合物,單獨采用好氧或厭氧技術處理煤化工廢水并不能夠達到令人滿意的效果,厭氧和好氧的聯合生物處理法逐漸受到研究者的重視。
(1)改進的缺氧生物法
在活性污泥曝氣池中投加活性炭粉末,利用活性炭粉末對有機物和溶解氧的吸附作用,固化富集廢水中難降解的有機物,為微生物的生長提供食物,從而加速對有機物的氧化分解能力。活性炭用濕空氣氧化法再生。
(2)厭氧生物法
一種被稱為上流式厭氧污泥床(UASB)的技術,以及由此優化而來的膨脹顆粒污泥床(EGSB)用于處理煤化工廢水。廢水自下而上通過底部帶有污泥層的反應器,大部分的有機物在此被微生物轉化為CH4和CO2在反應器的上部。設有三相分離器,完成氣、液、固三相的分離。 另外,活性炭厭氧膨脹床技術也被用于處理煤化工廢水,該技術可有效地去除廢水中的酚類和雜環類化合物。
(3)好氧生物法
CASS工藝是利用自然界的氮循環原理,采用人工控制的方法予以實現的。具體過程為:廢水中的有機氮在好氧條件下離解成氨氮,而后在硝化菌的作用下轉化為硝酸鹽氮(即硝化過程);隨后在缺氧條件下,反硝化菌作用并由碳源提供能量,使硝酸鹽氮部分變成氮氣逸出(即反硝化過程)。整個生物脫氮過程就是氮的分解還原反應,反應能量從有機物中獲取。在硝化與反硝化過程中,影響其脫氮效率的因素主要是溫度、溶解氧、PH值、堿度以及反硝化所需碳源等。生物脫氮系統中硝化菌增長速度緩慢,所以要有足夠長的污泥泥齡。反硝化菌的生長主要在缺氧條件下進行,并且要有充裕的碳源提供能量才可促使反硝化過程順利進行。
煤化工廢水經過厭氧酸化處理后,廢水中有機物的生物降解性能顯著提高,使后續的好氧生物處理CODcr的去除率達90%以上。其中較難降解的有機物萘、喹啉和吡啶的去除率分別為67%,55%和70%, 而一般的好氧處理這些有機物的去除率不到20%。 采用CASS工藝處理煤化工廢水,也得到了比較滿意的效果。
3 、深度處理
煤化工廢水經生化處理后,出水的CODcr、氨氮等濃度雖有極大的下降,但由于難降解有機物的存在使得出水的COD、色度等指標仍未達到排放標準。因此,生化處理后的出水仍需進一步的處理。深度處理的方法主要有混凝沉淀、固定化生物技術、催化氧化法及反滲透等膜處理技術。
(1)混凝沉淀
沉淀法是利用水中懸浮物的可沉降性能,在重力作用下下沉,以達到固液分離的過程。其目的是除去懸浮的有機物,以降低后續生物處理的有機負荷。
在生產中通常加入混凝劑如鋁鹽、鐵鹽、聚鋁、聚鐵和聚丙烯酰胺等來強化沉淀效果,此法的影響因素有廢水的pH、混凝劑的種類和用量等。
(2)固定化生物技術
固定化生物技術是近年來發展起來的新技術,可選擇性地固定優勢菌種,有針對性地處理含有難降解有機毒物的廢水。 經過馴化的優勢菌種對喹啉、異喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2~5倍,而且優勢菌種的降解效率較高,經其處理8h可將喹啉、異喹啉、吡啶降解90%以上。
(3)高級氧化技術
由于煤化工廢水中的有機物復雜多樣,其中酚類、多環芳烴、含氮有機物等難降解的有機物占多數,這些難降解有機物的存在嚴重影響了后續生化處理的效果。 高級氧化技術是在廢水中產生大量的HO·自由基HO·自由基能夠無選擇性地將廢水中的有機污染物降解為二氧化碳和水。高級氧化技術可以分為均相催化氧化法、光催化氧化法、多相濕式催化氧化法以及其他催化氧化法。 催化氧化法可以應用在煤化工廢水處理工藝的前段,去除部分COD和增強廢水的可生化性,但存在消耗量大,運行不經濟的問題,因此該技術在后續的深度處理單元中應用可以獲得更好的經濟性和降解效果。
(4)膜處理法
考慮用戶用水情況,可采用分質膜處理技術,如采用反滲透處理技術處理鍋爐補給水、采用納濾技術處理循環冷卻水等。
考慮到設備的節能、運行壓力、膜的透過率、膜的脫鹽率、出水的含鹽量等因素,反滲透膜元件宜采用螺旋卷式結構反滲透膜,與管式、板式和中空纖維式相比,具有水流分布均勻、耐污染程度高、更換費用低、外部管路簡單、易于清洗維護保養和設計自由度大等許多優點。
納濾膜是允許溶劑分子或某些低分子量溶質或低價離子透過的一種功能性的半透膜。它因能截留物質的大小約為納米而得名,對單價陰離子鹽溶液的脫鹽低于高價陰離子鹽溶液。被用于去除廢水中的有機物和色度,脫除廢水的硬度,部分去除溶解性鹽。
五、結束語
隨著煤化工行業的發展,環境問題也越來越突出,對廢水處理的問題,越來越受到社會和人們的關注,進一步了解煤化工廢水處理技術的相關知識,積極發展廢水處理產業,實施污染物的減量化、再使用、再循環,提高資源利用率,以資源節約、環境保護為標志,實施可持續發展的循環經濟,是發展煤化工的產業的必經道路。
參考文獻:
[1]謝全安,薛麗萍.煤化工安全與環保.化學工業出版社,2011 .
[2]張志華,李龍家,高亞樓.煤化工廢水預處理的工藝改進[J].價值工程,2010(22):115-117.
[3]范樹軍,張煥彬,付建軍.鐵炭微電解/Fenton 氧化預處理高濃度煤化工廢水的研究[J].工業水處理,2010(08)