化工废水处理工艺十篇

发布时间:2024-04-26 11:28:36

化工废水处理工艺篇1

关键词:焦化废水;工艺;微生物

中图分类号:X703文献标识码:a

引言:焦化废水是煤在高温干馏以及煤气净化、化学产品精制过程中形成的废水,成分复杂,含有大量的酚类、油、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物,氰化物、氨盐、硫氰化物和硫化物等无机化合物,现在成熟的处理焦化废水主要办法有物理法、化学法、生化法和物化法等;而目前大多数焦化厂主要综合采用生化法和物化法处理焦化废水。

1.焦化废水特点及处理方法

1.1焦化废水的来源

焦化厂是以煤为原料生产焦炭的工厂,同时生产化工产品和煤气,生产过程一般可分为煤的准备、炼焦、煤气净化和回收以及化学产品精制等步骤。焦化废水的来源主要来自两个方面:其一是来自装入炼焦炉的煤:主要是煤的运输、破碎和加工过程中的除尘洗涤水,焦炉装煤或出焦时的除尘洗涤水,焦炭转运、筛分和加工过程的除尘洗涤水。这类废水主要含有高浓度悬浮固体(煤屑、焦炭颗粒物),一般经澄清处理后可重复使用。其二是产生于焦化生产过程中的生产污水、蒸汽等。

1.2焦化废水的特点

不同焦化厂的焦化废水因煤原料和副产品回收工艺的不同,其所含污染物的种类和含量会存在较大区别。通常,焦化废水有机物、氨氮浓度较高,所含有机物种类繁多,以酚类化合物、多环芳香族化合物、氮硫杂环化合物及脂肪族化合物为主。

根据焦化废水的所含污染物类型,可设计针对性强的物化组合工艺。m.K.Ghose等的研究表明,在焦化废水CoD、BoD和氨氮分别为692.11mg/L、80.60mg/L和454.95mg/L时,经蒸氨吹脱、沸石吸附、多介质过滤和活性炭吸附组成的物化组合工艺处理后,出水CoD、BoD和氨氮分别可达到15mg/L、7mg/L和42mg/L。

焦化废水属高浓度有机废水,完全采用物化处理成本高,因此在实际应用中物化处理工艺多用于废水预处理以改善生物处理段的进水水质和用于生物出水深度处理使废水达到排放标准。

2.生物处理技术的研究

2.1厌氧水解

对高浓度难降解有机废水,在好氧生物处理前先通过厌氧水解酸化提高废水的可生化性已成为水处理界的一个共识。目前国内焦化废水处理工程中采用厌氧水解工序的尚不多见,有的工程公司甚至直言不需要采用厌氧水解或认为厌氧没有效果。本方案认为,水解酸化技术应用于高浓度焦化废水主要有以下好处:(1)提高废水的可生物降解性:水解酸化菌耐高浓度酚毒害的能力远远高于好氧细菌,并可将苯环打开,有利于后续的好氧降解。(2)本身可以降解CoD。(3)厌氧本身无需氧气供给,为节能工艺,能耗低,减少运行费用。同时后续好氧负荷降低,能耗也低。

图4-2焦化废水CoD、BoD5的厌氧水解降解曲线

图4-2焦化厂焦化废水CoD、BoD5的厌氧水解降解曲线。可见,(1)厌氧水解对焦化废水CoD、BoD均具有较好的降解作用,反应4小时,CoD、BoD分别由1676mg/L和832mg/L降低到914mg/L和496mg/L,去除率分别为45.5%和40.4%。随着反应时间的延长,废水的CoD逐步降低,反应进行到8小时,CoD降低到887mg/L,至反应48小时,CoD降低到774mg/L。(2)厌氧水解去除CoD、BoD的速率表现出先快后慢的规律。在厌氧水解反应的前4小时,微生物优先利用易降解有机物使废水的CoD、BoD5大幅度降低,随着更多的复杂大分子有机物被转化为易降解有机物,废水的BoD5又得到提高,当反应时间延长至22小时,由于水解产生的小分子有机物亦被微生物利用,废水的BoD5又开始降低。(3)检测表明,随着厌氧水解反应时间的延长,BoD5/CoD升高,反应8小时就达到最高值。

2.2曝气生物滤池

曝气生物滤池是生物接触氧化作用和物理过滤相结合的废水处理技术。有人研究了以粉煤灰陶粒为滤料的上流式生物滤池处理焦化废水的效果,在气水比0.5~1、水力负荷为0.05~0.2m3/(m2·h)、进水CoD820mg/L的条件下,CoD的去除率达90%以上,但硝酸菌的生长会受到较高的CoD和氨氮浓度的抑制而使氨氮去除效果受到影响,在进水氨氮浓度为160mg/L时、水力负荷为0.1m3/(m2·h)条件下,氨氮的去除率仅达到45%。

2.3复合生物反应器

复合生物反应器是指生物反应器中同时存在附着和悬浮两相生物。复合生物反应器中污泥浓度保持较高,能提高抗冲击负荷能力和对毒性物质的适应能力。

3.焦化废水组合处理工艺

3.1传统工艺

焦化废水的传统处理工艺流程为“调节、除油—a/o(缺氧/好氧)生物处理—混凝沉淀”。为了降低废水中有毒物质对微生物的抑制作用,大多传统工艺中常常采用在调节池或缺氧池中加1~3倍稀释水以降低有毒物质的浓度。

传统处理工艺中尽管加入了大量的稀释水,出水CoD或氨氮不达标仍是当前含氮综合化工废水、焦化废水处理的难题。有的在正常情况下出水氨氮浓度可降低到25mg/L以下,但硝化系统比较脆弱,一旦发生水质冲击,恢复氨氮处理效果的时间长达半个月以上。

总结起来,传统处理工艺主要存在有如下不足:需要在调节池大量稀释水,浪费珍贵的水资源(在水资源匮乏地区更不可取)。池容大,基建投资高。加入大量稀释水后,大大增加了废水处理量,相关的处理设备及构筑物也相应增大。耗电大,运行成本高。处理设备增大,相应的电耗也急剧增加。抗水质冲击能力差。

3.2目前焦化废水处理现状

国内焦化厂的废水处理系统主要采用一级处理和二级处理,采用三级处理的还很少。一级处理是指从高浓度污水中回收利用污染物,其工艺包括氨水脱酚、氨气蒸馏、终冷水脱氰等。二级处理主要指焦化废水无害化处理,以活性污泥法为主,还包括强化生物处理技术如生物铁等。三级深度处理指在生物处理后的水仍不能达到排放标准时或者要求污水回用时所采用的再次深度净化,其主要工艺有氧化塘法,化学混凝沉淀、过滤法,活性炭吸附法等。

目前,国内大部分焦化厂采用成本相对较低、技术成熟的生物处理方法为焦化废水处理工艺的主体。根据统计结果及笔者调研,目前国内焦化废水的处理现状是:

各焦化厂的废水水质有较大差别,经蒸氨处理后的焦化废水CoD一般仍在1000~3000mg/L,少数低于1000mg/L,但有的高出5000mg/L。

国内焦化废水处理的主流工艺为预处理—生化处理—后处理,大部分生物处理采用a/o脱氮工艺,在去除有机物的同时去除废水中的氨氮。

预处理多采用除油措施以降低废水中的油类,为微生物生长创造有利条件。

后处理多采用混凝沉淀以降低最终出水的悬浮物和有机物,少数焦化厂采用碳滤、沸石过滤或氧化等物化技术,使得最终出水水质明显优于普通固液分离技术,但处理成本高。

因此,随着经济的发展和国家对环保工作要求的提高,不加稀释水、耐水质冲击能力强、运行费用低的高效、实用、稳定的焦化废水处理技术仍是目前水处理界的研究热点及生产企业的企盼之一。

4.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。生化法具有废水处理量大、处理范围广、处理成本低、无二次污染等优点,是焦化废水处理的最主要方法;而物理化学法是对生化法的有益补充。利用多种方法的协同作用处理焦化废水,可发挥各自的优点,有助于更进一步地提高处理效率。因此,多种方法的有机组合、联用是焦化废水处理技术的发展方向。

参考文献:

化工废水处理工艺篇2

介绍医药化工企业废水类型、特质,根据废水特质,提出废水分类收集,分质处理的原则,介绍当前国内先进的废水处理技术,分析医药化工企业废水采取的预处理及后续生化处理的工艺达标排放的可行性。

关键词:

医药化工企业;废水;前端控制;分类收集;分质处理

1废水类型及水质特性

医药化工企业废水类型主要为工艺废水、设备清洗水、地面冲洗水、废气处理碱吸收废液、吸收废水、机泵冷却水、生活污水及初期雨水等。工艺废水中主要含有部分未反应原料、过量的溶剂及反应生成的中间产物等。废水水质特点主要为工艺废水成分较复杂,废水盐份、有机物浓度较高;废水间歇排放,水质水量波动较大,存在一定的冲击负荷。

2废水处理思路及工艺选择

(1)在前端采取清洁生产工艺及有效预防措施,提高转化率并回收物料,尽可能地减少污染物进入废水中。加强车间生产的科学管理,削减废水中的有机负荷,减轻废水处理站处理负荷,同时可节约生产成本,提高生产效率。(2)对不同废水采取分类收集,分质处理的原则,分别设置有效的高盐废水、高浓度有机废水、低浓度的冲洗废水收集管路和收集调节池,根据废水特性,采取不同的处理技术分别处理。(3)我国目前化工废水处理通常采用分质预处理(物化)+生化+深度处理的组合工艺,首先对高盐废水、高浓度有机废水预处理系统,降低浓度,提高可生化性,再通过生化处理技术进一步处理。

3处理工艺介绍

3.1含盐废水预处理

废水中的盐浓度较高时,采用生化处理,将对生化细菌的渗透压影响较大,造成细胞脱水,使生化处理难以运行,因此生化处理前需对废水进行脱盐处理。方法有:在盐度小于2g/L条件下,可以通过生物驯化处理含盐污水;在盐度大于2g/L时,多采取蒸发浓缩除盐法,包括多效蒸发(meD)、蒸汽压缩冷凝(VC)、多级闪蒸(mSF)等。

3.2高浓度有机废水预处理

医药化工企业生产废水中含有多种难降解有机污染物,若按类别分别进行预处理不切实际,且所采用的处理工艺存在重复,会大大增加投资处理费用。铁碳微电解+Fenton强氧化+混凝沉淀是近年来在化学氧化法基础上发展起来的处理难降解有机污染物的较为成熟的技术,其机理是通过氧化剂、催化剂与电、光及超声等技术相结合,产生活性极强的自由基(如-oH),再通过自由基与有机污染物之间的结合、取代、电子转移、断键等反应,使水体中的大分子难降解有机污染物氧化降解成低毒或无毒的小分子物质,甚至直接氧化为Co2和H2o的工艺过程。据相关试验资料,当铁碳比为1:1、pH值=4、反应时间为100min条件下,采用铁碳微电解工艺处理某制药厂生产废水后CoD去除率达50.52%(原水CoD为98000mg/l),B/C比由不足0.1提高至0.32,大大提高了废水的可生化性。某化学合成制药厂用Fenton强氧化工艺处理含甲苯、二氯乙烷废水,当pH值为6-8、反应时间为60min、硫酸亚铁投加量2.5g/L、双氧水投加量15ml/L条件下,系统对甲苯、二氯乙烷废水去除率可达90%左右。采用“铁碳微电解+Fenton强氧化”耦合处理工艺,由于微电解过程产生Fe2+,催化H2o2生成强氧化性的•oH,进而氧化破坏芳环;在这个过程中Fe3+的絮凝作用可以节省H2o2的使用量,既强化了处理效果又可降低处理成本。经铁碳微电解+Fenton强氧化处理后的高浓废水显示较高的酸性,且SS指标较高,无法直接进入生化处理工段,为减少对生化工段处理影响,需对废水需投加碱液来调整pH值为中性,增加强化混凝沉淀工序效降低SS指标。据相关试验结果证明,选用复合式聚合氯化铝和聚丙烯酰胺混凝剂,采用二级折返式自控投药方式,强化搅拌,既对悬浮物、胶体有机物,有强效絮凝作用,同时又对可溶性CoD也具有良好的吸附絮凝作用,使溶解态有机污染物从其溶液中析出,可对此阶段废水CoD脱除率达到20-30%。实践表明,“铁碳微电解+Fenton强氧化+混凝沉淀”工艺,是目前国内处理高浓度有机废水较成熟的预处理工艺,为医药化工废水后续生化处理的提供较为可靠的可生化性。

3.3生物处理

废水生物处理的原理是通过生物作用,尤其是微生物的新陈代谢作用,完成有机物的分解和生物体的合成,将有机污染物转变为气体产物(Co2、n2、H2、CH4、H2S等)。废水生物处理以去除不可悬浮物和溶解性可生物降解有机物,其工艺构成多种多样。按照反应过程按有无氧气的参与,可分为厌氧生物处理工艺和好氧生物处理工艺两大类。厌氧生物处理工艺必须隔绝与氧的接触,主要依赖厌氧菌和兼性菌的生化作用完成污染物的降解;好氧生物处理工艺主要依赖好氧菌和兼性菌的生化作用完成污染物的降解。在污水生物处理应用过程中,对中低浓度的城市污水可采用好氧处理,对高浓度有机工业废水应首先采用厌氧处理,然后再接好氧处理,这样才能有效的去除有机物,对难降解的有机工业废水,则应采用缺氧水解酸化处理,使难生物降解的有机物转化为易生物降解的有机物,然后再串接好氧生物处理,使出水水质达到排放要求。厌氧处理技术的发展趋势经历了第一代(厌氧序批间歇式反应器,aSBR);第二代(厌氧滤池aF、升流式厌氧污泥床反应器UaSB、厌氧折流板反应器aBR、厌氧流化床aFB);第三代厌氧反应器(厌氧颗粒污泥膨胀床eGSB、厌氧内循环反应器iC)。其中,UaSB反应器具有工艺结构紧凑、处理负荷高、无机械搅拌装置、运行稳定、处理效果好及投资小等优点,是目前研究较多、应用日趋广泛的新型废水厌氧处理设备。好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类。活性污泥法其中包括:推流式活性污泥法、完全混合活性污泥法、分段曝气活性污泥法、吸附-再生活性污泥法、延时曝气活性污泥法、深井曝气活性污泥法、纯氧曝气活性污泥法、氧化沟工艺活性污泥法、序批式活性污泥法。生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、生物流化床法等。目前国内通常在厌氧工艺后采取将缺氧段和好氧段串联在一起如a/o、a2/o、a2/o2工艺处理后序化工废水。在缺氧(a)段异养菌将污水中的淀粉、纤维碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转成成可溶性有机物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,可提高污水的可生化性,提高氧的效率;在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的n或氨基酸中的氨基)游离出氨(nH3、nH4+),在充足供氧条件下,自养菌的硝化作用将nH3-n(nH4+)氧化为no3-,通过回流控制返回至a池,在缺氧条件下,异养菌的反硝化作用将no3-还原为分子态氮(n2)完成C、n、o在生态中的循环,实现污水的无害化处理。

4结束语

化工企业废水经过上述工艺进行处理后,废水中的CoD、SS、氨氮、总磷、特征有机物等污染物指标可以达到所在化工园区污水处理厂的接管标准,为废水的进一步处理达到国家及地方污染物排放标准,有效减轻废水对环境的污染、改善环境质量提供了有力保障。

参考文献

[1]周立峰,费学宁.铁碳微电解预处理制药废水的实验研究[J].环境科学与管理,2010,35(5):32-35.

[2]信威鹏,邹杰.“Fenton强氧化处理含甲苯、二氯乙烷医药废水试验研究[J].辽宁化工,2012,41(5):239.

[3]薛毅.医药化工企业废水处理工艺分析[J].现代工业经济和信息化,2012,32(8):67-68.

化工废水处理工艺篇3

【关键词】焦化废水普通生化处理a/o生物脱氮催化湿式氧化

中图分类号:X703文献标识码:a文章编号:

上世纪80年代,我国炼焦制气工业处于高速发展的阶段。在这一历史阶段,我国设计兴建并且改造了众多大型的焦化厂,到上世纪八十年代末期,我国年产焦量已经达到了亿吨。众多焦化厂的蓬勃发展对于我国的经济发展起到了很大的促进作用。一些焦化厂还要向城镇供应煤气,这些变化为城镇居民的生活带来了极大的便利,同时也在一定程度上改善了居民的生活质量水平。然而众多焦化厂的建设不可避免的带来了众多环境问题。工厂每年约排放出数千万立方米的含氨废水,众多江河湖泊因此受到污染的威胁。这些工厂在设计建设时,绝大部分厂家采用普通生化处理技术,普通生化处理技术能有效处理焦化废水中的例如挥发酚、氰等污染物,而氨氮污染物却没有很好的降解效果,排水中的氨氮含量因此严重超标。这些废水的排放对受纳水体造成了较大的污染,使受纳水体的水质下降,影响了水体的使用功能。

现有的废水处理设施使用寿命相对比较长;而且兴建新的废水处理工程所需要的占地以及投资相对较大。如果弃旧重建所造成资金和土地资源的浪费会极大的影响实际的生产工作。

因此,解决目前焦化厂废水处理的问题的措施,可以结合焦化废水的排放源以及现有处理工艺的情况,寻找一条切实可行,省钱,省力的方法。一是按照现有工厂处理工艺的设施的现实情况,进行酌情改造,将普通生化工艺酌情部分改造为改进型a/o生物脱氮处理工艺;二是将焦化厂产生的的废水实行分流处理,集中处理含氨废水。

1焦化厂废水排放及处理现有情况

1.1焦化厂废水排放

焦化厂的工业产品主要是煤高温裂解产生的焦炭和煤气,焦油、苯、萘等,其生产中所产生的废水主要由煤高温裂解产生,在煤气净化以及化工产品回收的过程中也会产生部分少量废水。化工厂主要的废水排放源有三个,一是煤高温裂解过程以及在煤气冷却过程中产生的剩余氨水废液。这个过程所排废水量占全厂总排放量的一半以上,是焦化厂废水的主要排放源。废水组分种类繁多、水质复杂而且有害污染物的浓度很高,含有氨、氰、硫氰根以及酚、萘、油类、喹啉、蒽、吡啶和其它稠环芳烃化合物等污染物,因此较难处理。二是,在煤气净化过程中,在煤气终冷器和粗苯分离槽中所产生的排水。这类排水中所含污染物含有的成分有酚、氰及其它CoDCr组分,组分中不含氨,而且浓度相对比较低。最后一个排放源是在煤焦油、精苯生产以及其它工艺过程中所产生的排水。这类废水中含有酚、氰及其它CoDCr组分等污染物。特点是,水量较少,污染物的相对浓度较低。

1.2焦化厂废水处理情况

在焦化厂生产过程中,广泛采用的废水处理工艺是普通生化处理工艺。这个工艺由除油池、浮选池、调节池、污泥沉淀池、混凝沉淀池、曝气池和鼓风机等众多设施设备组成。在此过程中产生废水的氨氮浓度相对较高,因此废水在进入生化处理装置前,要先混合进入到蒸氨装置进行氨氮的脱去工作。。其废水处理工艺如图1所示。

普通生化处理设施能有效地除去焦化废水中的酚、氰等有害成分,使两项指标能达到相应的科学的排放标准。但排水中的CoDCr、nH3-n、BoD5等污染物指标不能很好的达标,该技术对于nH3-n类污染物几乎没有任何降解作用。生化处理设施出口所排放污水中nH3-n的含量达到200mg/L、CoDCr含量也在300mg/L左右,这远远超出了我国在《污水综合排放标准》所规定的CoDCr<150mg/L、nH3-n<15mg/L的标准要求。因此,必须采取合理措施及时解决我国每年焦化废水排放的氨氮污染物的问题,进而减少污染物的对环境的危害。

2拟定的解决对策

2.1将普通生化工艺替换为改进型生物脱氮处理工艺

上世纪80年代初中期,只有部分企业采用了焦化废水生化处理技术,这一期间所设计的普通生化污水处理设施体积均偏大,一些厂家的的设备闲置率近1/3,造成了极大的资源浪费。将现存普通生化处理工艺替换为生物脱氮处理工艺,能有效发挥原有设备的最大使用价值。与普通生化污水处理技术相比,a/o生物脱氮处理技术对进水水质的波动的反应更加敏感,因此其调节池相对要大。

生物脱氮技术的发展以普通生化处理技术为基础,在我国,a/o处理工程的研究开始于上世纪80年代末。目前,较为成熟的焦化废水脱氮过程的处理工艺有a/o、a2/o和SBR。相对于普通生化处理工艺,此工艺能有效除去废水中的氨氮污染物,而且能有效降低CoDCr等指标的含量。

2.1.1拟采取的生物脱氮处理工艺

对普通生化处理工艺实施改造,目的在于最大限度地利用现有的处理设施、设备,最大程度上实现资金的节约。在工艺路线及处理设施的选择上,要充分结合现有处理设施的条件。采取图2所示的改进型a/o生物脱氮处理工艺,能有效利用现有普通生化处理工艺中的除油、蒸氨、水质调节以及污泥沉淀和混凝沉淀等所采用的设施和设备。这个改造过程只要将生化曝气设施进行相应的改造和扩建,形成反硝化反应池,进一步强化脱氮作用,就可以达到强化废水处理的目的。

2.1.2预期的处理效果

使用改进型a/o生物脱氮处理工艺后,其处理后水质基本上达到了《污水综合排放标准》中的有关要求,处理效果明显优于普通生化污水处理工艺。规模为60万t/a的一个焦化厂,排放废水中少排放氨氮和CoDCr污染物含量将会分别达165t/a和150t/a左右,环境效益和经济效益有了显著提高。

2.2废水实行分流处理,新建催化湿式氧化处理工艺

对化废水处理工艺而言,设备设施偏小,将很难将其改造成a/o型生物脱氮处理工艺。这时候,可以采取废水分流处理,新建催化湿式氧化处理的工艺,来进一步处理氨水,由于废水中的氨氮和CoDCr的浓度相对较高,生化反应时细菌难以得到生存和发展,因此在污水处理工艺中常常采用蒸氨设施来回收部分氨,同时降低CoDCr污染物的浓度,这样再排放入废水处理设施中进行进一步的处理工作。从经济上而言,回收的氨水并没有很大的利用价值,同时对焦化厂而言,催化湿式氧化处理工艺的建设,有着更好的施工优势,可以很好的取代蒸氨等处理设施。

催化湿式氧化处理技术工作原理,是在高温、高压,有催化剂的状态下,将焦化废水中的氨氮和有机污染物进行氧化处理,将其转化成无害的n2和Co2等物质进行排放。该处理技术的缺点是催化剂价格昂贵;优点是占地小。拟设计的废水处理工艺流程如下图

3结束语

目前,我国焦化厂每年排放的废水中含有的氨氮污染物达数万吨,水体资源造成了极大的污染。根据焦化厂废水处理设施的情况,进而确定解决氨氮污染的途径,是比较适宜的办法。笔者认为可以采取改常规生化处理工艺为a/o生化处理工艺的方法,以及实施废水分流,另建新的催化湿式氧化处理装置的方法,都能很好的解决废水的氨氮污染问题。

【参考文献】

[1]王建娥.独立焦化厂废水零排放的实现[J].科技情报开发与经济,2010(1).

[2]高志.焦化厂污水治理[J].河北化工,2011(12).

化工废水处理工艺篇4

关键词:酸化油;废水处理;UaSB;活性污泥法;a/o;混凝沉淀

某生物公司主要生产油化产品(油脂、硬脂酸、脂肪酸等),在生产过程中会产生一定量的废水,主要包括大豆皂脚酸化过程中产生的工艺水与设备冲洗水,该废水酸度大、浓度高、成分复杂、可生化性好,属于高盐高浓度有机废水[1]。本文采用混凝沉淀+UaSB+活性污泥法+a/o工艺处理该生产废水。

1废水处理工艺设计

1.1废水水质情况

废水主要来自大豆皂脚酸化过程中产生的工艺水与设备冲洗水,每日产生的废水量为45m3,具体废水水质情况。

1.2废水处理工艺及流程

该项目废水处理主要包括物化和生化两个阶段,预处理物化阶段采用“隔油+混凝沉淀”,生化阶段采用“UaSB+活性污泥法+a/o法”,深度处理物化阶段采用混凝沉淀,最终实现废水的达标排放。(1)预处理物化阶段:该废水呈现比较强的酸性,采用石灰调节其pH,同时可以去除废水中大部分的硫酸根离子。废水进入混凝沉淀池,絮凝剂采用聚合氯化铝,阻凝剂采用聚丙烯酰胺,废水中的杂质可形成较大絮体而被去除[2]。(2)生化阶段:预处理后废水中的有机物、毒性有所降低,进入生化处理阶段。生化段由一级生化和二级生化两部分组成。废水先进入一级生化的UaSB反应器进行厌氧处理,在降低废水CoDCr的同时,进行氨化作用,也可抵抗和降解一定的毒性化合物[3]。厌氧出水进入好氧池,利用好氧活性污泥进一步降解有机物,同时进行硝化作用,可去除大部分的nH3-n。废水再进入二级a/o生化系统以强化脱氮除磷处理效果,为提高系统的降解能力和抗冲击负荷能力,在缺氧池、好氧池内加入组合填料[4]。(3)深度处理物化阶段:废水经生化处理后,CoDCr、BoD5、nH3-n、tn指标均能达到排放要求,但出水tp、SS的指标要求较高,故深度处理采用混凝沉淀法。专用除磷剂可与废水中的磷酸根螯合,再通过聚合氯化铝、聚丙烯酰胺形成可沉降性絮体,大大降低废水中的tp浓度,经沉淀后进入排放水池达标排放[5]。

1.3工艺特点

(1)pH调节采用石灰,可有效去除废水中大部分的硫酸根离子,药剂费用低。(2)UaSB采用内循环系统,出水回流比为1:1,大大降低了对反应器的冲击。(3)废水经UaSB、好氧池工艺处理后再采用二级a/o生化工艺,大大提高脱氮除磷效率[6]。(4)生化工艺后采用混凝沉淀,除磷效果好,出水水质清澈、稳定。

2调试运行情况

表3为经过3个月调试运行后各反应池主要污染物的监测结果,从表3可以看出,处理后CoDCr、BoD5、nH3-n、SS、动植物油的浓度分别为209mg/L、97mg/L、22mg/L、28mg/L、39mg/L,各污染物指标均达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)中的三级标准、《企业废水氮、磷污染物间接排放限值》(DB33887—2013),通过了当地环保部门的验收。隔油调节池可以去除大部分的动植物油,避免对后续处理效果的影响;UaSB厌氧处理后CoDCr降至3800mg/L左右,去除率可达50%,同时B/C值有所提高,从而提高后续生化效果,nH3-n有所升高是由UaSB厌氧氨化作用导致。整个处理过程,CoDCr去除率可达97.8%,BoD5去除率达97.4%,nH3-n去除率达82.7%左右,SS去除率达96.7%。

3结论

(1)运用混凝沉淀+UaSB+活性污泥法+a/o法工艺处理酸化油生产废水,废水主要污染物指标CoDCr、BoD5、nH3-n、SS的去除率分别达到了97.8%、97.4%、82.7%、96.7%,证明该工艺可行。(2)UaSB反应池能够较好地改善废水的可生化性,同时降低废水毒性。(3)二级a/o生化系统对nH3-n的处理效果好,具有较好的抗冲击负荷能力,操作简单。(4)本工程处理废水量为50m3/d,总投资为260万元,该系统操作简单,处理费用约21.2元/t。

参考文献:

[1]吴中杰,刘国强,张燕,等.类芬顿-絮凝工艺处理酸化油生产废水[C]//《环境工程》2019年全国学术年会论文集.

[2]易彦.酸化油废水微电解/生化处理实验研究[D].武汉:华中科技大学,2016.

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化工废水处理工艺篇5

关键词:化学工艺;污染;生态文明

〖KH2*1〗

2013年召开的党的十八届三中全会通过了《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》,通过了进行经济、政治、文化、社会以及生态文明建设等领域的“五位一体”的体制改革。生态文明建设多次出现在党的十八届三中全会决定上,进一步说明了党和政府对建设生态文明国家的迫切要求。

一、化学热力理论在废水处理中的应用

通过对废水产生、排放和污染的研究发现,在废水的处理过程中,一些含有不同污染物质的废水或者一种特性复杂多变的废水进入下水道和水源聚聚地,废水的化学组成、pH值、污染物的聚集状态以及物理化学性质均与原废水有极大的不同。含某种物质的水进入水源聚聚池混合后,与废水中一些分散污染物进行反应,产生了自身凝聚过程。这种过程被称之为“自凝”,它使得废水的化学组成、pH值、污染物的聚集状态和其物理化学性质与原来的废水相比产生差异。通过研究发现,自凝现象在一些废水处理中具有相当显著的效用,自凝所产生的凝聚物极易被处理干净。

自凝就其实质而言是一种释放能量的化学热力学过程,这种能量是一种蕴含在废水体系中的表面能,为使这一不消耗能量的有利过程在水处理中被合理地利用,有必要从水质污染角度了解自凝与化学热力学自发过程的关系。通过对自凝过程的分析,废水处理过程就是将局哦与较高能量的污染物变化为能被环境所接收的较低能量状态的物质。因此,废水处理过程首先必须合理的利用污染物本身的能量释放发过程,这也就是化学热力学中的热力学过程,然后再对废水中的污染物进行处理。通过废水中的污染物能量转化和释放的过程,运用化学热力学的知识,将废水中的污染物浓度降低,之后将其变成无污染或者较少污染的物质,最终将废水正的分散的污染物变成凝聚状态进行处理。这样就是一个完整的运用化学热力学进行废水出来的方法。

二、化学实验室的废水处理原则

实验室为研究者和学生提供了场所进行新科技和新工艺的研究,对于化学实验室而言,它的存在本身也是一个污染源,实验室排放的废弃物大多数是与居民生活排污水管道相同,这样就会造成严重的二次污染,在废水处理过程中,如果不考量这一特点,而是对污水进行一般意义的处理,很容易会造成废水处理的失败。由于化学实验室本身研究项目的不同也会造成废水处理过程中的技术运用的不同,如何形成化学实验室废水处理原则,对于指导化学实验室废水处理是一个非常重要的环节。

化学实验室废水处理的首要原则,要在保存现有实验条件的基础上,对实验室进行调节,必须不能影响正常的化学实验进程。废水处理的第二条原则,在污染源头做处理,化学实验的排污系统必须要与居民的排污系统相分离,以防止二次污染的发生。同样的,分开处理将会降低处理的难度和工作量。化学实验室废水处理的第三条原则,不同的化学实验室进行不同的不同类的处理办法。建议应该对化学实验室的废水排放系统进行相应的改造,将实验器皿的洗涤和实验残液的排放与一般性洗涤用水的排放分为两个排放系统,一般性洗涤用水可直接排放,实验器皿的洗涤水和实验残液的排放则通过管道送到废水处理装置进行处理。这样可减少废水处理装置的废水处理量,降低废水处理装置的运行成本。

三、化学工艺对废水处理的前景展望

化学技艺在废水出来中有着重要的作用,并且在国内化工废水处理上取得了极大的进展,在加上国家对于生态文明建设的大力支持,废水处理技术日臻完善,化学研究水平的不断提高,都为化学技术应用于废水处理提供强有力支持。面对后工业时代的到来,联系我国经济转型时期的现状分析,我国当前社会的工业生产和其他服务业消费都处在粗放型的经济增长方式加快转变经济增长方式也是进行废水处理的一个重要保障。废水的处理将会勉励越来越多的挑战,随着生活和消费水平的提高,工业技术的革新,化学产品在生活中的运用愈来愈普遍,高技术的化学产品,必然带来了高技术的污染物,这也给废水处理提出了难题,这就要求化学实验工作者提高技艺,在生产源头解决污染,把废水处理技术提上新的台阶。政府应发挥宏观指导作用,为化学工艺运用到废水处理中提供政策、资金支持。完善高校在应用化学专业的学科建设,将学生培养成理论与实践完美结合的多元化人才。学生自身在学习过程中应该多关注现实问题,在学习专业知识的同时,不放松对实践能力的提升。

总之,化学工艺在废水处理中具有独到的作用,它能够对废水中的污染物从根源进行防治,并且具有操作的简便性,减少工程量,节约成本。化学工艺在废水处理中的运用将会是学界研究的重点之一。(作者单位:沈阳师范大学化学与生命科学学院)

参考文献:

[1]顾国维.水污染治理技术研究[m].上海:同济大学出版社,1997.

化工废水处理工艺篇6

关键词:pta;催化;氧化;废水

Doi:10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.035

pta(精对苯二甲酸)是生产合成树脂、涤纶纤维等产品的重要原料,目前国内pta装置均采用对二甲苯氧化工艺,生产过程中产生了大量高浓度有机废水,废水组成复杂[1],主要污染物包括甲苯、对二甲苯、对甲基苯甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸、苯甲酸、对羧基苯甲醛、醋酸酯、醋酸、钴锰催化剂、乙醛、挥发酸等四十余种有机污染物质,水质复杂而多变,大大增加了治理的难度[2]。本文系统研究了复合高级氧化工艺催化处理工业难降解废水过程,考察了溶液pH值、氧化剂投加量、氧化剂浓度、停留时间、空气废水体积比等影响,优化了废水处理的工业化操作条件[3-4]。该工艺技术具有工艺流程简洁,设备投资省,停留时间短,处理成本低等特点[5]。

1实验

1.1试剂与仪器

试剂:二氧化氯(Clo2),重铬酸钾,催化剂(自制),硫酸银,硫酸,硫代硫酸钠(均采用工业级)。

仪器与装置:氧化塔(自制),计量泵,风机,2000mL容器(若干),电炉,冷凝管,烘箱,马沸炉,广口瓶(若干),流量计。

1.2工艺流程示意图

1.3实验方法

经中和、过滤后的pta废水投入容器中,并按比例向其中投入氧化剂Clo2等,然后搅拌混合均匀,通过计量泵将配制好的废水抽入氧化塔中进行氧化降解反应,反应过程中通过风机向反应塔中鼓入一定量的空气,处理后的废水取出测定其CoD值。

2结果与讨论

2.1废水的酸碱性(pH值)对催化氧化降解效果的影响

实验中,进口废水CoD浓度约3000~3500mg/L,主体氧化剂Clo2水溶液浓度约为1000mg/L,投加量为废水重量的30%,废水在氧化塔中的停留时间为1小时,空气与废水的体积比为105~110U1,不同废水的酸碱性单因素实验数据见图2。

图2可见,催化氧化活性随废水pH值增大而降低,催化剂寿命随酸性增强而缩短。当废水pH值小于4.5时,虽然在短时间内可以获得较好的固定床催化氧化降解效果,但催化剂性能很快丧失,失活速度随废水溶液酸性的增加而加快。废水pH值控制在4.5~6较为合适。

2.2氧化剂投加量对废水CoD值的影响

主体氧化剂采用二氧化氯溶液,浓度约为1000mg/L,废水pH值为6.0,废水在氧化塔中的停留时间为1小时,空气与废水的体积比为105~110U1,不同氧化剂投加量实验数据见图3。

图3可见,随着二氧化氯氧化剂投加量的升高,处理后的废水的CoD值逐渐降低。在工业化试验中,氧化剂投加量试验结果与小试及中试放大试验结果基本一致,即当二氧化氯氧化剂投加量在废水重量的0~20%范围内,出水CoD值随二氧化氯氧化剂投加量的不同变化较大,氧化剂投加量大于30%后,影响逐渐减小。兼顾处理效果和经济性,工业化试验装置氧化剂投加量最佳条件取为30%。

2.3氧化剂溶液浓度对出水CoD值的影响

废水CoD浓度在3000~3500mg/L,废水pH值为6.0,氧化剂Clo2溶液投加量为废水重量的27~30%,废水在氧化塔的停留时间为1.5小时,空气与废水体积比为90~100U1,不同氧化剂浓度实验数据见图4。

随着二氧化氯氧化剂溶液浓度的升高,处理后的废水的CoD值逐渐降低。当二氧化氯溶液浓度大于1000mg/L后,出水CoD值随二氧化氯溶液浓度的增大降低趋缓,影响逐渐减小。兼顾处理效果和经济性,工业化装置氧化剂溶液浓度的最佳条件取为1000mg/L。

2.4废水在氧化反应塔中的停留时间对出水CoD值的影响

废水CoD浓度约3000~3500mg/L,废水pH值为4.5,主体氧化剂Clo2水溶液浓度约为1000mg/L,氧化剂Clo2溶液投加量为废水重量的30%,空气与废水的体积比为105~110U1,废水在氧化反应塔中的不同停留时间实验数据见图5。

图5可见,随着废水在氧化反应塔中的停留时间的延长,处理后的废水的CoD值逐渐降低。在工业化试验中,废水在氧化塔中的停留时间试验结果与小试及中试放大试验结果变化规律基本一致,当废水停留时间在0~60min范围内,增加停留时间对出水CoD值的降低有明显帮助,停留时间大于1小时后,影响逐渐减小。根据工业化试验数据曲线可见,废水在氧化反应塔中的停留时间的最佳值为90min(1.5小时)左右。

2.5气液比(空气与废水的体积比)对出水CoD值的影响

废水CoD浓度约3000~3500mg/L,废水pH值为4.5,主体氧化剂Clo2水溶液浓度约为1000mg/L,氧化剂Clo2溶液投加量为废水重量的30%,废水在氧化反应塔中的停留时间为1小时,改变气液比实验数据见图6。

由图6可见,随着空气与废水的体积比的加大,处理后的废水的CoD值总体呈下降趋势。在工业化试验中,气液比试验结果与小试及中试放大试验结果变化规律基本一致,表现出较明显的放大效应,影响效果被放大。根据工业化试验数据曲线,最佳条件为空气与废水的体积比控制在100U1。

2.6连续性试验

工艺条件:废水pH值为6.0,主体氧化剂Clo2水溶液浓度约为1000mg/L,氧化剂Clo2溶液投加量为废水重量的30%,废水在氧化反应塔中的停留时间为1.5小时,空气与废水的体积比为100U1。在优化工艺操作条件下进行了pta混合废水降解氧化处理的连续性试验,试验结果见图7。

当工业化试验装置来水CoD浓度发生较大波动(出现高污染性脉冲)时,氧化塔出水CoD浓度表现为弹性变化,在来水CoD浓度处于峰值期,出水CoD值也相应上升;当来水CoD浓度回落后,出水CoD值也能迅速恢复到正常水平;催化氧化过程中对废水CoD浓度的降解率随来水CoD浓度而变化,CoD浓度较高的污水经固定床催化氧化后,可以获得更高的CoD降解率。

3结论

采用“中和过滤曝气催化氧化”为流程的二氧化氯组合工艺进行pta废水工业化处理,以浓度为1000mg/L左右的二氧化氯溶液为主氧化剂,氧化剂Clo2投加量为废水重量的30%,废水在氧化反应塔中的停留时间约为1.5小时,空气与废水的体积比为100U1,废水溶液的pH值为5.0~6.0,反应温度为废水自身温度,可以大幅度地降低pta混合废水的CoD值,该处理方法具有操作简便、节省了碱耗、操作弹性大、处理成本低等特点。

参考文献:

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化工废水处理工艺篇7

【关键词】化工废水工艺效果

化工废水处理是一项复杂的过程,需要借助多种技术手段才能实现目标。本文首先介绍了化工废水处理在国内的发展情况,重点探讨了废水处理工艺中物理、物理化学、化学、生物等处理方法及其利用效果。

1化工废水处理在国内外的发展情况

目前,污水处理以及回用在我国有着巨大的发展潜力,一方面,有许多的城市水资源严重短缺,另一方面,有些城市大量的废水却白白流失,既污染了环境,又浪费了水资源。城市污水数量巨大,易于收集,处理工艺成熟,可以作为城市的“第二水源”,比远距离引水经济得多,省钱省力,保护了环境。城市供水量的80%最后变成了污水排入了下水道,如果将其中的70%收集起来净化回用,便可以节省等量的自来水,大大缓解城市供水压力。对于缺水严重的城市,污水处理及回用更为重要。2012年我国城市缺水量达到100亿立方米,如果全国废水回用率提高到20%,就可以达到60亿,解决了60%的缺水问题。

我国早在20世纪50年代就开始采用污水灌溉的方式利用污水,但是现在意义上的污水处理才进行了20多年。1990年我国将污水净化与资源化技术研究列入“八五”国家科技攻关计划,组织了城市污水资源化和土地处理与稳定系统的科技攻关。并建立了示范工程,研制成套技术设施并推广应用。进入21世纪,随着环境问题的日益严峻以及国家对于环保的重视,大批量的市政污水处理厂开始出现,有些企业工厂内部也建设了自己的污水处理设备。这些现象表明,污水处理已经成为城市甚至企业生产生活中重要的组成部分。

2化工废水的处理工艺以及利用效果

一般情况下,按照使用的技术、措施的原理和适用对象,化工废水处理可以分为物理、物理化学、化学、生物法四种方法。

2.1物理处理法

物理处理法是一种简单直接,利用吸附、过滤、沉淀、分离等物理方法对废水进行处理,是为了分离和除去废水中不溶解的悬浮物质。在处理过程中,污染物化学性质不发生变化。其工艺包括:格栅和筛网,主要用于以去除细小的悬浮物,减轻后续处理环节的负担;沉淀法,用于去除无机砂粒、比水重的悬浮有机物、生物污泥、混凝絮状物,还可在分离出污泥中水分,进行污泥浓缩;如果要分离密度和水接近或者比水小的细微颗粒,就需要用气浮法。离心分离,可以有效分离不同质量的悬浮物、水体。

2.2物理化学方法

常用于化工废水处理的物理化学法有:离子交换法、萃取法、膜分离法和吸附法等。废水中经常含有某些细小的悬浮物及溶解静态有机物,为了进一步去除残存在水中的污染物,可以采用物理化学方法进行处理。离子交换法是一种借助于离子交换剂上离子和水中离子进行交换反应而除去废水有害离子态物质的方法,在水的软化、有机废水处理中有着广泛的应用。萃取法采用与水不互溶但能很好溶解污染物的萃取剂,使其与废水充分混合接触,利用污染物在水和溶剂中的溶解度或分配比的不同,达到分离、提取污染物和净化废水的目的。电渗析是在渗析法的基础上发展起来的一项废水处理工艺,它是在直流电场的作用下,利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择透过性,而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。反渗透是利用半渗透膜进行分子过滤,来处理废水的一种方法,所以又称为膜分离技术,这种方法是利用“半渗透膜”的性质,进行分离作用。这种膜可以使水通过,但不能使水中悬浮物及溶质通过,所以这种膜称为半渗透膜,利用它可以除去水中的溶解固体、大部分溶解性有机物和胶状物质。近年来该方法开始得到人们的重视,应用范围也在不断扩大。这些方法只适用于某一类物质的分离,具有较强的选择性,且成本较高,容易造成二次污染。吸附法是利用多孔性固体物质作为吸附剂,以吸附剂的表面吸附废水中的有机污染物的方法,活性炭是一种非选择性的常用的水处理吸附材料。但是由于活性炭再生性能差,水处理费用高,因而难以广泛使用。

2.3化学处理法

废水化学处理法是通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的废水处理法。以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元有混凝、中和、氧化还原等;以传质作用为基础的处理单元有萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗吸和反渗透等。有废水臭氧化处理法、废水电解处理法、废水化学沉淀处理法、废水混凝处理法、废水氧化处理法、废水中和处理法等。与生物处理法相比,能较迅速、有效地去除更多的污染物,可作为生物处理后的三级处理措施。此法还具有设备容易操作、容易实现自动检测和控制、便于回收利用等优点。化学处理法能有效地去除废水中多种剧毒和高毒污染物。

2.4生物处理法

主要借助微生物的分解作用把污水中有机物转化为简单的无机物,使污水得到净化。按对氧气需求情况可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。厌氧生物处理系利用厌氧微生物把有机物转化为有机酸,甲烷菌再把有机酸分解为甲烷、二氧化碳和氢等,如厌氧塘、化粪池、污泥的厌气消化和厌氧生物反应器等。好氧生物处理系采用机械曝气或自然曝气(如藻类光合作用产氧等)为污水中好氧微生物提供活动能源,促进好氧微生物的分解活动,使污水得到净化,如活性污泥、生物滤池、生物转盘、污水灌溉、氧化塘的功能。很直白的说就是活性污泥中的微生物群体首先粘附有机物,然后吸收,再消化(降解)掉有机物同时释放出能量,也就是无机物,一般情况下是水和二氧化碳。同时在这一过程中实现微生物的自身增值。例如,活性污泥法是以悬浮状生物群体的生化代谢作用进行好氧的废水处理形式。微生物在生长繁殖过程中可以形成表面积较大的菌胶团,它可以大量絮凝和吸附废水的悬浮的胶体状或溶解的污染物,并将这些物质吸收入细胞体内,在氧的参与下,将这些物质完全氧化放出能量、Co2和H2o。活性污泥法的污泥浓度一般在4g/L。

3结语

污水处理是一项利国利民的工程,对于缓解国家水资源短缺和保护生态环境具有重大的意义。虽然目前的处理工艺已经比较成熟,但是面对废水量越来越大,废水组成越来越复杂,我们必须研发新的处理工艺,来满足未来新的需要。国家应该加大对废水处理行业的支持力度,促进化工废水处理行业的快速健康发展。

参考文献

[1]余华堂,刘文士,刘军建.漂染工业园污水厂实际运行中的问题及其对策[J].中国给水排水,2009(4)

化工废水处理工艺篇8

关键词:橡胶助剂;废水预处理;mVR;脱盐;流程优化

以某生产硫化剂、促进剂、硫化树脂等橡胶助剂产品的化工厂为例,该企业由于产品种类较多,生产废水中的含盐量高极高,成分复杂,且含有大量的苯环类有毒物质,在废水处理上难度较大,而相应的生产废水预处理流程存在一定的不合理性,无法实现生化系统的正常运行,致使其生产废水的预处理无法达到国家规定排放标准。因此,就其生产废水预处理的相关工艺进行优化成为急需解决的问题。

1废水的来源与水质分析

该工厂拥有三个生产车间,产品种类各不相同,由此也形成了各个车间的生产废水的成分各不相同的F象。一车间的生产废水来源主要是反应生成水和洗涤水,主要污染成分为二甲胺和氯离子等;二车间的生产废水主要污染成分为五氯硫酚、DmF、氯离子等;三车间的生产废水主要污染成分为邻氨基硫酚钠、氯离子;酰化工段的生产废水主要污染成分为苯甲酸钠和氯离子。

从该工厂的生产工序特点中可以发现,其生产废水中头道水的水量小、污染物的浓度高,而水洗水的水量大,污染物的浓度低。由于在进行生产废水的预处理时没有从资源有效回收的角度进行合理的工艺设置,致使头道水和水洗水没有进行分类收集和预处理,仅以混合收集和预处理的方法对生产废水进行处理,导致预处理后的生产废水中生物毒性物质的含量没有得到有效控制,使得后期的生活处理无法保证稳定运行的状态。

2原处理工艺介绍

一车间的生产废水来源主要是反应生成水和洗涤水,其pH值为7-9的近中性状态,有机物含量高,可生化性较差,头道水的氯离子含量为水洗水的2倍,且还含有大量的溶解性胺类物质,现场排出的废水中含有大量白色漂浮物,预处理时主要采取的是气浮等措施,在进行预处理时首先将其收集进收集池,加入药剂后将废水排入反应池,然后进入混凝沉淀池进行沉淀,最后再进入反应池和沉淀池进行处理,最后进行综合调节池。

二车间的生产废水中五氯硫酚、DmF、氯离子等污染成分的含量较高,总体呈强酸性,头道水的pH值为0~1,含有大量的DmF成分,水洗水的pH值为1~3。因此,需对头道水和水洗水进行分别收集处理,头道水需加强对DmF溶剂成分的回收预处理,由于废水呈现强酸性特点,因此原处理工艺采用了电解处理手段,但没有对废水的pH值进行调节,且后续沉淀工作不到位。

三车间的生产废水呈碱性特征,头道水的pH值为10~13,水洗水的pH值为8~10。原预处理工艺采用了三效蒸发法,但由于废水的盐度、色度及CoD过高,致使预处理的能耗高,且效果不理想。

3橡胶助剂生产废水预处理工艺优化措施

1.针对一车间大量的白色漂浮物,原预处理工艺采取的是人工打捞回改物料的方法,使得处理的效率和效果都不理想,且需要浪费大量的水进行地面冲洗。采用压力溶气气浮回收物料的方法优化相关工艺,可以在不投加药剂的前提下保证物料回收的品质不发生变化。工艺改进后,生产废水中CoD的含量降低了20%左右。由于一车间头道水的含盐量较高,工艺优化中将其引入蒸发系统进行相应处理。

2.二车间生产废水中含量较多具有可回收价值的DmF溶剂和硫化物。因此针对DmF的回收,相关工艺采取了萃取精馏的方法进行DmF的提炼,并使用活性炭纤维进行回收吸附。针对硫化物的回收则采取加碱回收的方法。进行了工艺优化后,该车间生产废水的CoD去除率从原本的20%提高到了60%。(下转134页)

3.三车间生产废水中的CoD和盐分浓度都很高,且含有部分浮油和其他悬浮成分。针对三车间的生产废水工艺优化主要是针对浮油和悬浮成分采用了高效沉淀器,从而有效降低了废水中的悬浮成分对后续蒸发系统管道的堵塞风险,使得蒸发系统的工作效率得到了大幅度的提高。原预处理工艺中采用的三效蒸发系统电耗较高,经过工艺优化,采用了能耗更低的机械蒸汽再压缩技术,在将运行成本降低2/3左右的基础上保证经过蒸发处理后的生产废水的CoD和盐分浓度下降90%左右的效果。

化工废水处理工艺篇9

【关键词】a2/o工艺;mBR膜生物反应器;焦化废水;氨氮

在焦炭生产过程中,产生的废水如剩余氨水、终冷水、粗苯分离水等含有大量酚、氰、苯、氨氮、硫化物、油类等有毒有害物质。传统活性污泥法对废水中酚氰脱除效果明显,可以达到国家排放标准,但对CoD、氨氮和悬浮物去除效果较差。我厂对2#生化系统工艺进行改造,采用“a2/o”工艺+mBR膜生物反应器处理焦化废水。

1工艺原理

我厂现有三套废水处理系统,其中1#和2#系统采用a2/o工艺,3#系统采用a-o-o工艺。后因干熄焦全部投产,废水外排被限制,因此将2#系统改为a2/o+mBR膜生物反应器工艺。改造后工艺流程图如图1:

1.1厌氧段

厌氧过程主要是将废水中难降解的大分子有机物水解酸化,来提高废水B/C比。研究表明焦化废水中一些难生物降解有机物,如喹啉、萘、二联苯等经厌氧酸化处理后减少较多。

1.2缺氧段

在缺氧条件下,将硝化过程中产生的亚硝酸和硝酸盐在反硝化细菌作用下,利用有机物作为碳源及电子供体还原成氮气达到脱氮目的,其反应式如下:

no3-+3H+1/2n2+H2o+oH-

no2-+3H+1/2n2+H2o+oH-

1.3好氧段

将氨氮转化为硝酸盐氮的过程,包括两个基本步骤,第一阶段是由亚硝酸菌将氨氮转化为亚硝酸盐(no2-)称为亚硝化反应:

nH4++3/2o2no2-+2H++H2o

第二阶段是由硝酸菌将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐称硝化反应:

no2-+1/2o2no3-

1.4mBR膜生物反应器

将浸入式膜组件放入由二沉池改造的膜池内,通过负压膜泵抽吸,将泥水分离。膜丝采用进口三菱pe中空纤维膜,膜丝表面孔径0.4μm,性质稳定。

该系统泥龄和水力停留时间可以完全独立控制,耐冲击负荷,代替传统的活性污泥法中的二沉池,解决了活性污泥浓度高、出水水质差等问题。

同时膜生物反应器污泥停留时间长,也有利于硝化细菌增殖,强化了系统对氨氮去除能力。

改造后的工艺集合了a2/o工艺稳定、运行方便的优点。出水指标氨氮、CoD和悬浮物去除效果明显提高。改造后系统出水指标前后变化如表1。

2控制指标

2.1溶解氧

根据对a2/o系统好氧段、厌氧段、缺氧段溶解氧的长期监测,结果表明:好氧池溶解氧长期徘徊在3.0~5.0mg/L,而厌氧段的溶解氧介于0.5~1.0mg/L之间,缺氧段的Do始终低于0.5mg/L。

近年国外一些处理厂采用氧化还原电位计oRp作为a2/o系统的一个控制参数,收到了良好效果。[1]我厂3#系统也在a-o-o系统缺氧段安装了oRp在线测定仪表。要保证良好的脱氮除磷效果,缺氧段oRp值应控制在-100mV左右。

2.2pH值

硝化细菌对pH值适应范围是7.0~8.5。由于硝化过程本身释放H+,废水本身碱度逐渐消耗,硝化过程需要一直补充碱度,维持硝化反应正常进行。反硝化反应最适宜的pH值是6.5~8.0,反硝化反应产生碱度,可以为后续的硝化反应补充一部分碱度。

2.3膜丝污染

生物反应器所采用的pe膜使用寿命为3~4年,膜丝老化及污染主要表现就是膜通量下降[2]。膜污染一般来源于滤饼层、溶解性有机物质和微生物污染三个方面[3]。在运行过程中,如果膜通量降低,膜泵负压升高(>0.03mpa),就需要对膜组件进行清洗。

3结论

我厂2#生化自改造完成,系统运行较稳定,出水指标如CoD、SS和氨氮等都有了较明显的改善。但仍有像膜通量下降快、膜丝清洗周期短、好氧池泡沫较大等问题需要改善。从近几年国家环保政策看,废水排放指标日趋严格,改良现有水处理工艺和开发新工艺势在必行。

【参考文献】

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化工废水处理工艺篇10

关键词:臭氧氧化 印染废水 处理

臭氧是一种优良的强氧化剂,目前在印染废水处理中应用广泛。对于给水处理,主要用于消毒、脱色、除臭味、除铁和锰。对于工业废水处理,主要用于去除染料、表面活性剂、酚和氰等。此外,作为废水三级处理装置,去除水中微量有机物。

一、臭氧的性状

臭氧(ozone)分子式为o3,相对分子质量为47.998。臭氧是一种强氧化性气体,为蓝色气体,有鱼腥臭味。熔点为-192.5℃,沸点为-110.5℃。相对密度0℃时为2.144,20℃时为1.998。液态臭氧为蓝色。沸点时相对密度为1.46,-195.4℃时为1.614。臭氧不稳定,常温下分解较慢,164℃以上迅速分解,分解时放出热量。臭氧的氧化能力比氧强。空气中微量的臭氧存在时对人体有益,使人感到格外清新,因臭氧可杀菌消毒、净化空气,加速血液循环。空气中臭氧含量达0.1mg/L时,就会刺激人的喉部,1~10mg/L时使人感到头痛,含量过高则能危害人的生命。空气中臭氧最高允许含量不能超过0.1mg/L。

二、用途及特点

臭氧具有广谱杀生作用,它不仅杀生效果好、杀生速度快(比氯快300~600倍),并且无任何公害和环境污染问题。在水处理领域臭氧主要用作杀生剂和分解水中有机物的强氧化剂,还能将水中的有毒有机物氧化成无毒物质,除去水中的恶臭,并能脱去废水的颜色。臭氧还可将纸张、稻草、油类漂白和脱色。在食品工业中用作杀菌剂,也用于手术室、病房及室内空气、餐具、衣物的消毒。

臭氧在处理印染废水时具有以下几个特点:①氧化能力强,反应速度快。氧化能力仅次于氟和氧的氟化物,反应速度比氯气、二氧化氯快。②可氧化生物难降解的有机物,氧化产物无害并且没有永久残留。③臭氧分解可产生氧气,可增加水中的溶解氧。④可改善水的理化性状,具有良好的脱色、除臭、除味效果。⑤具有很强的杀生能力,对病毒和芽孢也有很强的杀生效果。⑥杀生效果不受pH影响。

臭氧应用于印染废水消毒时,水中余臭氧浓度保持在0.1~0.5mg/L,作用5~10min,可达到消毒目的;应用于循环冷却水杀生时使用浓度为0.1~0.15mg/L,进行连续臭氧化,同时加入缓蚀剂和阻垢剂,是一种有效而经济的处理方法。臭氧对碳钢和不锈钢无任何不利影响;如果系统中有铜材,则应控制游离臭氧含量不超过0.1mg/L。另外,加入极少量的特种金属缓蚀剂也能极大地减少铜的腐蚀。

三、机理

臭氧具有卓越的杀菌消毒作用,是由于臭氧能够渗入生物细胞壁,影响其中的物质交换,使活性强的硫化物基因转变为活性弱的二硫化物的平衡发生移动,微生物有机体遭到破坏而致死。臭氧对过滤型病毒及其他病毒、芽孢等具有较强的杀伤力。臭氧能氧化多种无机物和有机物,使有毒物质转变为无毒物质。臭氧可以直接发生氧化反应,或通过·oH自由基反应。

臭氧在水处理中主要用于水的消毒。近年来,针对常规处理所不能奏效的微量有机污染问题,臭氧越来越多地被用于三卤甲烷前体物(tHmFp)去除、水的除臭脱色和病原性寄生虫(如贾第虫、隐孢子虫)的去除。用臭氧处理污水并进行消毒、除臭、脱色,可降解和去除水中的毒害物质,如酚、砷、氰化物、硫化物、硝基化合物、有机磷农药、烷基苯磺酸盐、木质素以及铁、锌、锰、汞等金属离子。对污水中的大肠杆菌、致癌物质同样有杀灭去除的显著功能,使超标的BoD、CoD、toC得到有效改善。

四、臭氧在印染废水处理中的应用

臭氧用于印染废水处理中的作用主要是脱色,实际上水中CoD、BoD均同时下降,尤其是由于长链断裂、芳烃开环,B/C比有很大提高。

印染工厂使用的染料主要是活性染料、分散染料、还原染料、可溶性还原染料和涂料。其中,活性染料占40%,分散染料占15%。废水主要来源于退浆、煮练、染色、印花和整理工段。废水经生物处理后进行臭氧氧化法脱色处理。脱色处理水量为600m2/d。

臭氧发生器选三台,臭氧总产量2kg/h,电压15kv,变压器容量50kVa。反应塔两座,填聚丙烯波纹板,填料层高5m,底部进气,顶部进水,水力停留时间20min,臭氧投加50g/m3水,塔径1.5m,高6.2m,采用硬聚氯乙烯板制成。尾气吸收塔两座,直径1.0m,高6.8m,硬聚氯乙烯板制,内装聚丙烯波纹板填料,层高4m,活性炭层高1m。

进水pH值6.9,CoD201.5mg/L,色度66.2倍,悬浮物157.9mg/L,经臭氧氧化处理后CoD、色度、悬浮物的去除率分别为13.6%、80.9%和33.9%。印染废水的色度,特别是水溶性染料,用一般方法难于脱色,采用臭氧氧化法可得到较高的脱色率,设备虽复杂,但废水处理后没有二次有害物质产生。

臭氧氧化工艺虽然在实际生产当中应用广泛,但仍然存在一些缺陷,在今后的科研过程中,相信会一一避免折现缺陷,使臭氧氧化工艺更好的应用于印染废水的处理中。

参考文献

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