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[關(guān)鍵詞]化工廢水;有機物污染物質(zhì);難以降解;廢水處理技術(shù);混凝沉降法
0引言
隨著化工行業(yè)的發(fā)展,工業(yè)廢水的數(shù)量日益增多,成分也日趨復(fù)雜,對大量的工業(yè)廢水如不能很好地處理,勢必導(dǎo)致水體的嚴重污染,危害環(huán)境[1]。化工廠在產(chǎn)品加工過程中會排放出大量的有毒有害、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和生物難以降解的有機污染物質(zhì),處理過程中,存在極大的困難,并且治理成本高、過程復(fù)雜,我國工業(yè)廢水綜合治理問題一直未能從根本上得到解決[2]。因此高效、低成本處理化工廢水的新工藝、新技術(shù)是目前研究的重點內(nèi)容。
1化工廢水概述
在我國工業(yè)生產(chǎn)迅速崛起的同時,環(huán)境污染成為行業(yè)面臨的重大難題。我國大部分水源應(yīng)用在了工業(yè)方面,工業(yè)廢水的排放在污水排放列表中名列前茅。工業(yè)廢水的排放直接或間接地影響了我國各大江河湖泊的水質(zhì),其中化工廢水的排放約占全國污水排放量的一半以上。按照污染物的種類來分,化工廢水主要分為3大類:有機廢水、無機廢水和既含有機物又含無機物的廢水[3]。這些不同種類的廢水卻有相同的特征:①水質(zhì)的成分復(fù)雜,含污染物濃度較高。化工廢水中出現(xiàn)的最常見的污染物質(zhì)是溶劑類化合物和有機高分子化合物。這類物質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,很難降解,增加了廢水的COD值。②溫度高。化工工藝一般是在高溫下進行的,所產(chǎn)生的廢水一般溫度較高,形成水域熱污染。③有毒有刺激性。工業(yè)所排放的有機物包括苯類、有機氯、硝基化合物、有機汞、多環(huán)芳烴、醛類等致癌物質(zhì),無機物含有Hg、Cd、Pb、Gr等重金屬離子,這類物質(zhì)對菌類有抑制作用,對人體有直接危害。④水量、水質(zhì)變化大。在化工生產(chǎn)過程中,有的是連續(xù)生產(chǎn),也有很多是間歇性生產(chǎn),不同時間段所排放的廢水種類、水量波動比較大。⑤水質(zhì)含油污量較高。石油化工廠排放的污水加重了含油物質(zhì)的含量,現(xiàn)很多工業(yè)生產(chǎn)排放的污水都有一層油類物質(zhì)漂浮,加重了水質(zhì)的污染程度。⑥富含營養(yǎng)化物質(zhì)。工業(yè)廢水常常會含有N、P等化合物,會造成水質(zhì)富營養(yǎng)化,致使魚類大量死亡,使水質(zhì)中的微生物及藻類大量繁殖。⑦污染后難恢復(fù)。一般被工業(yè)廢水污染過的生態(tài)水域,需要長時間恢復(fù),對于被生物富集的重金屬,即使停止污染物排放,仍很難消除污染狀態(tài)。化工廢水的來源主要有以下7種途徑:①生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水。這類化工廢水一般是由汽提、蒸汽蒸餾、酸(堿)洗等過程排放出來的。②清洗生產(chǎn)設(shè)備。化工生產(chǎn)所使用的設(shè)備、管道、容器等需要定期定時清洗,其殘留的化工物料會隨著清洗水排放,形成廢水。③生產(chǎn)過程中原料和產(chǎn)品的流失。在化工生產(chǎn)和原料、產(chǎn)品運輸?shù)冗^程中,會有一部分物料、產(chǎn)品損失,再經(jīng)過風(fēng)暴雨雪的沖刷,形成廢水。④未反應(yīng)完的原料。在生產(chǎn)過程中,原料由于自身純度和反應(yīng)條件的限制,化學(xué)反應(yīng)不完全而產(chǎn)生的廢料、廢物。對于需要經(jīng)過幾個步驟來完成的工藝,原料的損失會更大。這些未反應(yīng)完全的原料,被循環(huán)或沖刷等過程進入水體,形成廢水。⑤副產(chǎn)物的生成。實際生產(chǎn)中,難免會有很多副產(chǎn)品生成,雖然量不是很大,但其成分一般比較復(fù)雜,不容易處理,作為廢液排放。⑥生產(chǎn)管道、設(shè)備等泄露。由于管道或設(shè)備密封不嚴,在化工生產(chǎn)或物料運輸過程中,造成泄露,形成廢液。⑦冷卻水。冷卻完物料,排放冷卻水時會帶走少量物料形成污染;在冷卻時,會在水中投加水質(zhì)穩(wěn)定劑,形成污染;間接冷卻,循環(huán)過后冷卻水溫度升高,形成熱污染。
2化工廢水主要處理技術(shù)
我國化工種類繁多,化工產(chǎn)品達萬種之多,故化工廢水的污染物質(zhì)也是多種多樣的。我國目前研究的處理廢水的方法,主要有以下幾大類:①物理法。物理法是廢水處理中最簡單的一種方法。主要包括沉淀法、過濾法、調(diào)節(jié)法、氣浮法等。一般用于處理廢水中的懸浮物及部分膠體。物理法運行成本較低,設(shè)備簡單,效果穩(wěn)定,管理方便,但是只能對廢水進行初步預(yù)處理,對于可溶性污染物質(zhì)沒有凈化作用。②化學(xué)法。化學(xué)法主要包括酸堿中和法、電解法、化學(xué)氧化還原法、化學(xué)沉淀法等。化學(xué)法是水處理中常用的一種方法,它利用一些化學(xué)反應(yīng),對污染物進行分解、反應(yīng)、沉淀等,使其對水體的危害降低。③物理化學(xué)法。物理化學(xué)法比較常用的是萃取法、混凝沉淀法、離子交換法、膜分離法、吸附法等。是先采用物理的方式沉降一些懸浮物小顆粒、膠體類物質(zhì),再采用化學(xué)的方法消除一些可溶性污染物質(zhì)。該方法是物理法和化學(xué)法的有機結(jié)合,對水處理的效果非常明顯。④生物處理技術(shù)。生物法是利用微生物降解作用進行水處理的一種效率高、成本低的廢水處理方法,但是它對處理的水質(zhì)要求比較高,故一般與其他預(yù)處理技術(shù)聯(lián)合使用。
3常用水處理方法———混凝沉降法
混凝沉降法是目前最常使用的化工廢水處理方法,在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。混凝劑的選擇直接決定了混凝效果的好壞,從而影響到水處理的效果。現(xiàn)階段最常用的混凝劑主要是鋁鹽、鐵鹽等無機混凝劑[4]。混凝劑的種類多種多樣,按照混凝劑的作用機制大致可分為3類:絮凝劑、凝聚劑和助凝劑[5]。按照混凝劑的化學(xué)性質(zhì)劃分,可分為無機混凝劑、有機混凝劑和微生物混凝劑。目前應(yīng)用最廣的是高分子混凝劑,包含有聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、聚合硫酸鋁鐵等。高分子混凝劑比傳統(tǒng)的無機混凝劑分子量大,用量少,且電中和能力強,它的多核結(jié)構(gòu)使其具有明顯的吸附作用。因此,高分子無機混凝劑的研究一直是水處理的重點課題。混凝法主要有4種作用機理:①雙電層壓縮。在廢水中加入鹽類電解質(zhì),壓縮雙電層,使得分子間的靜電排斥作用減少,兩膠體間距縮短,吸引力增大。當(dāng)加入的藥劑量達到一定數(shù)值時,微粒的動能就能超過靜電斥能,使得離子在碰撞時就會發(fā)生凝聚、沉降[6]。②化學(xué)-架橋作用。化學(xué)-架橋作用是指混凝劑中的粒子與膠體粒子通過相互橋連作用發(fā)生碰撞時,形成膠粒-聚合物-膠粒式的化學(xué)架橋,這樣就形成了絮凝體。③吸附-電中和。吸附電中和是膠粒表面電荷對異價粒子的吸附作用使其脫穩(wěn),從而發(fā)生絮凝作用。④網(wǎng)捕或卷掃式。當(dāng)金屬氧化物或金屬鹽作為絮凝劑時,隨著加入量的增加形成沉淀,這些沉淀對水中污染物進行網(wǎng)捕、卷掃從而混凝沉降。在實際應(yīng)用中,這4種機理一般會同時使用,只是不同水質(zhì)使用的機理有主次之分。混凝劑用于處理化工廢水已經(jīng)有很長一段時間,現(xiàn)已成為工業(yè)廢水處理的重要環(huán)節(jié)。混凝劑最常用于去除廢水中的固體、膠體顆粒物,降低廢水色度等指標,也對重金屬離子及微生物有一定的消除作用。混凝劑可以自成水質(zhì)預(yù)處理系統(tǒng),也可以與其他處理系統(tǒng)組合,一起發(fā)揮去除水質(zhì)中有毒有害物質(zhì)的功效,為水質(zhì)改善作出最大的貢獻。
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1.1吸附法郭繼香等研究了利用吸附法處理石油污水中的COD。在實驗過程中郭繼香等利用蛭石、蛇紋石、膨潤土3中吸附劑處理石油廢水中的COD。在直徑為30mm,高度為600mm吸附柱上裝有粒度0.26mm的100g吸附劑,控制污水流速為2mL/min,污水在吸附柱上停留時間2h,觀察這3中吸附劑對10L(50±5)℃的中性(pH=7.0±0.5)石油污水中COD的處理效果。觀察結(jié)果發(fā)現(xiàn)蛭石、蛇紋石、膨潤土對COD的去除率分別為86.8%,81.5%,65.1%。孫路等研究了混凝-活性炭吸附對化工廢水的深度處理,在實驗過程中孫路等人對比了活性炭吸附法、混凝-活性炭吸附法深度處理化工廢水中有機物的去除效果。實驗結(jié)果表明在二級出水中只投加45mg/L活性炭量時,污水的COD、硝基苯和苯胺的去除率分別為68.1%、40%和43.6%,并且對濁度的去除效果不明顯。而在二級出水中利用混凝-活性炭吸附,在FeCl3與PAM的配比為7:1時,活性炭投加質(zhì)量濃度為35mg/L,吸附時間40min,pH為5的條件下污水的濁度、COD、硝基苯和苯胺的去除率分別為95.2%、78.7%、66.6%和63.6%。實驗結(jié)果表明了混凝-活性炭吸附法深度處理化工廢水中有機物的效率強于活性炭吸附法。
1.2膜分離法膜分離法是指利用膜兩側(cè)的壓力差、濃度差或電位差使水中的離子或分子透過特定離子交換膜達到去除的效果。目前常用的膜分離法有電滲析、微濾、超濾、納濾和反滲透。李娜等研究了利用膜法預(yù)處理難降解石化廢水,在實驗過程中分別以聚合氯化鐵(PFC)、聚合氯化鋁(PAC)和聚合硫酸鐵(PFs)為混凝劑處理天津某石油化工廠二級氧化處理工藝出水,實驗結(jié)果證明PFC對廢水COD的去除效果最好。同時也做了正交試驗確定了加入290mg/LFe2+、100mg/LH202、pH=6、反應(yīng)時間30min最佳條件的Fenton試劑氧化法處理廢水時COD去除率為20.45%。也證明了在活性炭的最佳加人量為2000mg/L,經(jīng)過膜分離技術(shù)處理后的廢水的COD去除率最高,為87.78%。
1.3Fenton氧化法過氧化氫與亞鐵離子的結(jié)合即為Fenton試劑,其中Fe2+離子主要是作為同質(zhì)催化劑,而H2O2則起氧化作用。Fenton試劑具有極強的氧化能力。黃健盛等研究了利用Fenton氧化法預(yù)處理難降解高濃度化工廢水,黃健盛等人認為難降解高濃度化工廢水直接采用生化法處理較為困難,為了減少后續(xù)水處理系統(tǒng)處理難降解物質(zhì)的量,采用Fenton氧化法對難降解高濃度化工廢水進行預(yù)處理且非常有效。在實驗過程中確定了在pH為3.5,100mL廢水中加入1.6mL50%H2O2和200mgFeSO4.7H2O反應(yīng)時間為5min的最佳條件下,COD、NH3-N的平均去除率分別為59.0%和37.4%。
1.4好氧處理和厭氧處理生物處理法根據(jù)參與作用的微生物的需氧情況,可分為好氧法和厭氧法兩大類。好氧生物處理法可分為活性污泥法和生物膜法兩大類。石化廢水由于濃度高,一般先用厭氧處理使大分子的有機物變成中等分子的有機物,然后再由好氧處理去除易降解的有機物。邱立偉等研究了利用水解酸化-厭氧-缺氧-好氧法處理高濃度化工廢水,在實驗過程中邱立偉等人以162m3/d,進水COD高達18000mg/L的化工廢水為研究對象,經(jīng)過水解酸化-厭氧-缺氧-好氧法工藝處理處理之后,出水水質(zhì)COD小于300mg/L,BOD5小于50mg/L。儲金宇等研究了利用水解酸化-接觸氧化法處理石油化工廢水,在實驗過程中設(shè)計了石化廢水的進水水質(zhì)為CODCr9000mg/L以上,pH5~9,經(jīng)過水解酸化-接觸氧化法處理后出水水質(zhì)的CODCr為123.29mg/L;CODCr平均去除率為92.04%。實驗證明了水解酸化-接觸氧化工藝能夠有效的降解高濃度、難降解石油化工有機廢水,相對其它石油化工污水處理工藝,水解酸化-接觸氧化工藝技術(shù)先進、設(shè)計合理、CODCr去除率高、投資和運行成本較低。
2結(jié)論
關(guān)鍵詞:鹽化工廢水處理技術(shù);優(yōu)化及應(yīng)用;研究與分析
在社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展中,因為各個領(lǐng)域都得到了快速的建設(shè)與發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)的污水廢水排量也在逐漸增加,這種情況下就對環(huán)境造成嚴重的污染,對人們的身體健康造成嚴重的威脅。現(xiàn)階段,鹽化工廢水的排量也在增大,而且這種廢水具有一定的特殊性,在處理方面就造成了一定的困難,所以,將鹽化工廢水處理技術(shù)進行優(yōu)化是十分迫切的。
1鹽化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況分析
眾所周知,我國的鹽資源比較豐富,在開采的歷史中比較悠久。鹽產(chǎn)業(yè)的主要分布狀況是東部海鹽、中部和西南部井礦鹽。我國鹽化工的比例分配比較大,占有73%,而食用鹽占有16%,其它用鹽11%,由此可見,鹽化工是我國制鹽工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)也是關(guān)鍵。我國的鹽消費情況與發(fā)達國家相比較而言,在鹽化工中占據(jù)的比例比較大,在道路除雪等方面的消費結(jié)構(gòu)比較低,鹵水的消費比例也比較低。我國在液體鹽的消費比例中只有10%左右,由此可見,我國制鹽工業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)并不是十分合理。我國的鹽化工行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,主要是以純堿和氯堿這兩大部分。在近幾年的發(fā)展中,氯化鈉和金屬鈉的發(fā)展也比較迅速,但是這兩種鹽的消耗情況比較低,還不到總量的1%,對整個行業(yè)的發(fā)展平衡沒有什么較大的影響。
2鹽化工廢水的主要特點分析
因為鹽化工廢水自身存在一定的復(fù)雜性,而且其排放量也比較大,對環(huán)境造成及其嚴重的影響,在進行廢水的處理過程中也存在一定法困難。鹽化工廢水中除了含有一些有機污染物之外,還存在大量的無機鹽,而且這些無機鹽具有一定的腐蝕性能。隨著各個領(lǐng)域的建設(shè)逐漸加快,工業(yè)的發(fā)展也取得快速的進步,水資源短缺成為現(xiàn)階段生活生產(chǎn)應(yīng)該重視的問題。在高鹽生產(chǎn)中釋放出的廢水的污染程度要比其它物質(zhì)高出許多,而且其成分也比較復(fù)雜,尤其是在沿海地區(qū)地下水的含鹽量都比較高,含鹽海水通過滲透作用進入到下水道或者是排水管中,將其中含有的高濃度氯化物和硫酸鹽一并帶入其中,因此就要強化對高鹽廢水的治理力度。此外,我國對排放到海洋廢水的標準規(guī)范也在逐漸提高,對水回用的工作逐漸提高重視。通過國家頒發(fā)的一系列節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟等理念已經(jīng)逐漸呈現(xiàn)在大家眼前,由此可見,實現(xiàn)廢水的資源回收以及廢水的處理技術(shù)就顯得十分重要。
3高鹽廢水處理的優(yōu)化方法
3.1物化法處理高鹽廢水
高鹽廢水對生物處理系統(tǒng)存在一定的制約作用,所以,在對高鹽廢水的處理中經(jīng)常利用物理-化學(xué)法來進行處理,將其中存在的有機鹽和無機鹽進行有效的處理。而對于含鹽量非常高的鹽水來說,現(xiàn)階段一些企業(yè)利用水稀釋的方法來進行處理,對其中的鹽含量合理的降低。這種方法非常簡單,而且操作起來也不是很復(fù)雜,但是在處理規(guī)模、投資運行方面就會有所增加,與此同時,還會造成嚴重的水資源浪費。對于這種廢水,運用蒸發(fā)法、混凝法、電化學(xué)法、膜分離法等技術(shù)來進行處理,就會更加經(jīng)濟一點,而且效果也比較顯著。
3.2生物法處理高鹽廢水
鹽對于常規(guī)的生物法的影響主要有兩個方面:第一是對出水水質(zhì)的影響:因為處理系統(tǒng)對離子的濃度變化非常敏感,當(dāng)系統(tǒng)突然受到高鹽廢水的沖擊時,系統(tǒng)中的有機物的去除率就會明顯降低,微生物的呼吸速率也在逐漸降低,而且高鹽度對整個系統(tǒng)也會造成一定程度的破壞,所以說,保持鹽濃度是工程設(shè)計中必須要考慮的關(guān)鍵。第二是對生物活性造成的影響:無機鹽類在微生物的生長中能夠?qū)γ阜磻?yīng)產(chǎn)生促進的作用,能夠維持平衡以及調(diào)節(jié)滲透壓的作用。但是若是鹽濃度超過一定的限制時,就會對微生物的生長產(chǎn)生一定的抑制作用,其中主要抑制的原因在于:首先,鹽濃度過高時就會造成滲透壓有所提高,能夠促進微生物細胞脫水使得細胞原生質(zhì)分離。其次,高鹽情況因為鹽析的作用使得脫氫酶活性有所降低。再次就是高氯離子的濃度對細菌有毒害的作用。最后就是水的密度有所提升,就導(dǎo)致活性污泥容易上浮流失,鹽濃度的增加對生物的代謝功能造成嚴重的破壞,對生物的降解動力情況也會造成一定的影響。因此,在社會的不斷發(fā)展中,運用生物法來處理高鹽度廢水,主要在不脫鹽、不稀釋的方向偏著,對生物的處理能夠及時的進行。所以,在高鹽廢水的處理中,生物處理的可行性、處理條件以及設(shè)計情況等都是關(guān)鍵所在。此外,高鹽廢水常用的生物處理方法有:傳統(tǒng)活性污泥法、接觸氧化法、生物膜反應(yīng)器等。
3結(jié)語
[關(guān)鍵詞]煤化工;廢水處理;方法分析
中圖分類號:X784 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)41-0124-01
不同于傳統(tǒng)的煤化工,新型煤化工主要是以潔凈能源和化學(xué)品為目標產(chǎn)品,主要包括煤制甲醇、煤制二甲醚以及煤制油等。新形勢下,我國的能源結(jié)構(gòu)不斷的呈現(xiàn)出“多煤少油”的特點,這為我國未來的油氣資源帶來了很大的補充,同時也部分替代了傳統(tǒng)的煤化工。那么,新形勢下的煤化工廢水處理主要包括哪些呢?本文主要從以下幾點展開論述。
一、煤化工廢水所具有的特點
煤化工企業(yè)需要大量的用水,所以產(chǎn)生的廢水也比較多,廢水主要來源于凈化煤氣、煤煉焦和回收化工產(chǎn)品精制等生產(chǎn)過程。這種廢水大多數(shù)都有相當(dāng)復(fù)雜的成分,但最主要的還是氨與酚類物質(zhì),含有相當(dāng)多的有機污染物,毒性一般都比較大,污染物濃度也很高,在治理上存在一定困難。若未經(jīng)合理處置就進行排放,會對水域周邊的農(nóng)作物、人、畜等造成嚴重危害。煤化工廢水中的污染物質(zhì)有300多種, ,其COD約5000mg/L,氨氮200~500mg/L,是一種典型的含難降解有機物的工業(yè)廢水。廢水中的易降解有機物主要是苯類和酚類;難降解有機物包括聯(lián)苯等。
二、當(dāng)代煤化工廢水處理工藝的現(xiàn)狀
目前,在煤化工企業(yè)中,所排放的廢水主要是高濃度的煤氣洗滌廢水,其中含有許多酚、氨氮以及氰化物等有毒有害的物質(zhì),廢水中的 COD 平均在 5000mg/L 左右、氨氮也保持在 200~500mg/L 之間。同時,廢水中含有的多數(shù)有機污染物,是很難降解的。而現(xiàn)階段煤化工廢水處理工藝也是不夠完善的,其現(xiàn)狀具體表現(xiàn)如下:
2.1 預(yù)處理工藝的現(xiàn)狀
傳統(tǒng)的預(yù)處理方法為隔油法,由于油類過多會影響到后續(xù)的生化處理效果,而隔油法可以很好地解決這一問題,但效果有限,同時不利于回收利用。
2.2 生化處理工藝的現(xiàn)狀
一般情況下,經(jīng)過預(yù)處理之后的煤化工廢水,往往通過缺氧――好氧生物法來進行處理,然而煤化工廢水中由于含有一定的多環(huán)以及雜環(huán)類化合物,經(jīng)過好氧生物工藝處理之后,出水中的氨氮和 COD 指標很難穩(wěn)定達標。
2.3 深度處理工藝的現(xiàn)狀
經(jīng)過生化處理之后,煤化工廢水中出水的氨氮和 COD 等濃度在一定程度上下降了,然而,受難降解有機物的影響,導(dǎo)致出水的色度和 COD 等指標還是不能達到有關(guān)排放標準。由此可見,深度處理工藝有著必要性。但是,傳統(tǒng)的深度處理方法有限,并且沒有取得明顯的效果。
三、當(dāng)代煤化工廢水處理工藝的發(fā)展
3.1 對好氧生物法的改進
(1)PACT法:這種方法是將活性炭粉末投放到活性污泥曝氣池中,因為活性炭對溶解氧和有機物有吸附作用,利用這一特點提供給微生物成長所需的食物,有機物的氧化分解能力有所增加。濕空氣氧化法可以對使用過的活性炭再生。(2)載體流動床生物膜法:也稱CBR,這種方法是一種基于特殊結(jié)構(gòu)填料的生物流化床技術(shù),它將同一個生物單元中的活性污泥法和生物膜法有機結(jié)合,將特殊載體填料投放到活性污泥池中,這樣懸浮填料表面就會附著大量微生物,微生物膜就形成了。使得填料表面所附著的微生物能達到很高的生物量,相比懸浮生長活性污泥工藝來說池中的生物濃度要提高2-4倍,可達到8-12g/L,所以也成倍的提高了降解效率。此方法使用的填料是經(jīng)過獨特設(shè)計的,通過鼓風(fēng)曝氣的擾動,在反應(yīng)池中填料隨水流浮動。煤化工廢水中的氧氣和污染物就與附著生長的生物群充分接觸,污染物通過吸附和擴散作用進入生物膜內(nèi),被生物膜內(nèi)的微生物充分降解,大大提高了整體系統(tǒng)的降解效率。
3.2 深度處理技術(shù)
煤化工廢水經(jīng)過生化處理后,出水中還會存在少量難降解的污染物,導(dǎo)致色度和COD濃度不能達到相關(guān)排放標準或者回用標準的要求,需要對其進行深度處理。目前,煤化工廢水深度處理常用的方法有混凝沉淀法, 高級氧化法等。(1)混凝沉淀法。王俊潔等研究了高效混凝沉淀技術(shù)煤化工廢水SS處理中的應(yīng)用。試驗結(jié)果顯示,采用該技術(shù)后,出水濁度可降到3度以下,遠遠低于傳統(tǒng)工藝中的混凝沉淀出水的指標,使得后續(xù)濾池的進水負荷大大減小。(2) 高級氧化法高級氧化法是目前煤化工廢水深度處理技術(shù)中應(yīng)用較為廣泛的一種技術(shù),其中應(yīng)用較多的高級氧化劑主要包括Fenton試劑, 臭氧等。
3.3 厭氧一好氧聯(lián)合生物法
近年來化工研究者開始重視好氧和厭氧的聯(lián)合生物處理法,因為在煤化工廢水處理中,單獨的厭氧或者好氧技術(shù)所處理的廢水的達標程度不是令人很滿意。煤化工廢水經(jīng)厭氧酸化處理之后,可以有效提升水中有機生物的降解能力,這樣就為接下來的好氧生物處理打下了良好的基礎(chǔ),經(jīng)過前期的處理后CODcr的去除率最終能過超過90%。在煤化工廢水中,有一些比較難降解的有機物 ,通過厭氧一好氧聯(lián)合生物法對這些難降解物的去除率分別能達到55%、70%和67%,這是一般的好氧處理法所不能達到的,其只能將這些難降解的有機物除去20%。
3.4 催化濕式氧化法
催化濕式氧化技術(shù)是在高壓、高溫條件下使用催化劑使得污水中含有的氨、有機物分別氧化分解成水、二氧化碳等無害物質(zhì),從而達到凈化水質(zhì)目的。目前,該方法主要應(yīng)用于以下兩大方面:一是用于處理有毒的工業(yè)廢水;二是用于難降解高濃度有機廢水的預(yù)處理。該方法具有氧化速度快、適用范圍廣、流程簡單、處理效率高、二次污染小等優(yōu)點。然而現(xiàn)在市面上催化劑的價格一般都很昂貴所以這也增加了處理的成本, 除此之外使用這樣方法對工藝設(shè)備要求將會非常的苛刻,同時還要在高溫高壓環(huán)境下進行處理,目前在我國國內(nèi)很少有廠商使用這種方法來處理廢水。
四、結(jié)語
隨著水污染問題的日益加重,最近幾年各行各業(yè)以及環(huán)保部門都在努力研究廢水處理的新技術(shù),盡管很多廢水處理的新方法新技術(shù)已經(jīng)在實際的使用中發(fā)揮出了重大的作用,但是深入研究就不難發(fā)現(xiàn),有一些新的方法本身就有很多的不足之處,其只能在一定范圍內(nèi)使用在超出其使用范圍的條件下它的作用就很難發(fā)揮出來。
參考文獻
[1]孟得娟.煤化工廢水處理的方法分析[J].煤炭技術(shù),2012,04:4-5.
[2]王艷青.煤化工廢水處理的方法分析[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量,2012,16:3.
關(guān)鍵詞:石油化工;廢水處理;化工廢水
石油化工主要是以石油為主,并由一系列工藝組成的加工程序,包括分裂、精細提煉、分裂以及重新整合等技術(shù)。石油化工生產(chǎn)需要大量的水資源,并且最后也會生成大量石油化工廢水,其內(nèi)在成分相對復(fù)雜,含有大量的有毒有害物質(zhì),并且很難自行降解,如果不對其進行處理直接排放,將會造成重大的環(huán)境水體污染。為有效提升石油化工生產(chǎn)效率,解決石油化工廢水處理工作,必須要加強對其處理技術(shù)的研究。
一、石油化工廢水處理特點
1.排放量大
石油化工廠產(chǎn)品生產(chǎn)與其他產(chǎn)品相比更具復(fù)雜性,并且生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢水,例如在生產(chǎn)石油化纖產(chǎn)品、施工化工產(chǎn)品、化肥以及橡膠等工藝。在生產(chǎn)過程中同種產(chǎn)品的生產(chǎn)受各種因素的影響,排水量也會發(fā)生一定變化,不同產(chǎn)品的生產(chǎn)排水量存在一定差異。如果在生產(chǎn)過程中存在檢修或者開工、停工時間存在差異也會造成排水量的變化。
2.處理難度大
廢水中還含有大量的氨化合物、硫化氫、微量重金屬、丙烯以及原由等無法進行講解的雜質(zhì),在進行廢水處理時存在一定難度。以我國石油開采現(xiàn)狀來看,大部分油田都處于開采的中后期,原油中所含水量不斷增加,每年排放數(shù)以億計的含油廢水,對于此類廢水的處理,需要結(jié)合所排廢水的實際情況來確定處理技術(shù)[1]。如懸浮于水面形式的廢水可以選擇機械或者物理技術(shù);對于少溶于水或者不溶于水的廢水則需要選擇化學(xué)處理技術(shù)。
二、石油化工廢水處理技術(shù)分析
1.物理處理技術(shù)
(1)氣浮法
此種處理技術(shù)主要是利用高度分散的微小氣泡作為載體粘附在廢水中的懸浮上,在氣泡的懸浮作用下使得懸浮物上升,然對對其進行分離,一般常用于含有疏水性細微固體懸浮物以及石化油廢水中。其中,將此種技術(shù)應(yīng)用于石化廢水處理時,一般都是將氣浮置于隔油、絮凝之后。例如,陳衛(wèi)瑋將渦凹氣浮系統(tǒng)放置于隔油池后處理含油石化廢水,進水含油量為200mg/l,而出水含油量為10mg/l以下,去油率達到95%[2]。
膜分離技術(shù)
膜分離處理技術(shù)與其他物理方法相比穩(wěn)定性更高,能夠有效處理石化廢水臭味、色度、有機物以及微生物等,主要分為超濾、微濾、反滲透以及納濾等。經(jīng)多方實驗表明,選擇膜分離技術(shù)對石化廢水進行處理,對油的截留率>97.7%。
吸附法
吸附法利用固體物質(zhì)的多孔性,將廢水中污染物附著在吸附劑表面,對其進行處理。其中,最為常用的吸附劑為活性炭。吸附法能夠快速有效的去除石化廢水的色度、臭味以及COD,如果與徐寧或者臭氧氧化技術(shù)共同使用,處理效果更好。但是,吸附法處理成本比較高,并且易造成二次污染。例如選擇活性炭為吸附劑對石化廢水進行處理,其中COD去除率可以達到56.26%,但是對于電導(dǎo)率了氯離子總硬度去除作用不大[3]。
2.化學(xué)處理技術(shù)
(1)氧化法
第一,臭氧氧化法。選擇臭氧氧化法對石化廢水進行處理,不會形成二次污染以及污泥,但是與其他處理技術(shù)相比具有成本高,處理水流量小等特點。以臭氧氧化法對石化廢水進行處理,廢水內(nèi)小部分有機物徹底被分解為水與二氧化碳,而大部分則是轉(zhuǎn)化為氧化中間產(chǎn)物。選擇臭氧氧化與生物活性炭吸附相結(jié)合的方式對石化廢水進行深度處理,在對廢水中有機物進行氧化的過程中,臭氧快速分解成為氧,保證活性炭能夠處于阜陽狀態(tài),使其得到再生,以此來提升處理周期。另外,兩種處理技術(shù)的結(jié)合使用,能夠增強活性炭表面好樣微生物的活性,提高對廢水的處理效率。
第二,濕式氧化法。主要包括濕式空氣氧化(WAO)與催化濕式氧化(CWO)兩種,其中WAO對石化廢水進行處理的實質(zhì)是利用空氣中分子氧,在高溫高壓條件下進行液相氧化。此種方法主要適用于有毒有害污染物或者高濃度難降解有機污染物處理。而CWO處理技術(shù)的實質(zhì)是在高溫、高壓以及存在催化劑條件下,將有機物氧化分解為H2O、CO2和N2等無毒害物質(zhì),與WAO相比所需反應(yīng)時間較短,并且轉(zhuǎn)化效率更高。
第三,光催化氧化。此種處理技術(shù)是將光輻射與氧化劑相結(jié)合,如O2、H2O2等,來對石化廢水進行處理。例如選擇TiO2、ZnO等作為催化劑,以太陽為光源,對石化廢水進行處理,最終得到的產(chǎn)物為CO2,不會形成二次污染。
(2)絮凝法
絮凝是石化廢水處理的重要環(huán)節(jié),實質(zhì)上就是將絮凝劑加入到待處理廢水中,以絮凝劑來破壞水中交替顆粒的穩(wěn)定,膠粒之間的相互碰撞與聚集,形成易于從水中進行分離的絮狀物質(zhì)。通過絮凝法可以有效去除煉油廢水中的色度、濁度、浮游生物、藻類以及有機污染物等。另外,微生物絮凝法是一種相對新型的石化廢水處理技術(shù),與其他純化學(xué)絮凝處理技術(shù)相比,更有利于生物的講解,并且具有熱穩(wěn)定性強、適用范圍廣以及無二次污染等特點。
3.生化法
(1)好氧處理
第一,膜生物反應(yīng)器。此種處理技術(shù)主要是將膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)活性污泥處理技術(shù)相互結(jié)合的一種新型處理技術(shù),通過膜過濾作用,將廢水中的生物完全截留在生物反應(yīng)器中,從而實現(xiàn)水力停留時間與污泥齡的徹底分離,使生物反應(yīng)內(nèi)保持較高的MLSS,可以有效提升廢水廢物去除率,基本上可以出去出水中的大部分細菌與病毒。
第二,生物接觸氧化。此種處理技術(shù)主要基于生物濾池發(fā)展起來的一種生物膜法,充分融合了活性污泥法與生物濾池的特點,廢水經(jīng)處理后產(chǎn)生的污泥少,并且不會發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象,加上此種技術(shù)占地面積較小,被廣泛的應(yīng)用于石化廢水的處理中。在應(yīng)用此種處理技術(shù)時,應(yīng)注意控制處理負荷,并且要做好防堵塞沖洗準備,避免造成大量后生動物致使生物膜瞬時脫落,確保膜出水質(zhì)量。例如黃廣萍選用生物接觸氧化處理技術(shù)對廣州石化總廠廢水進行處理,將脫氮作為廢水處理的主要目標。其中出水中COD從100~200mg/l降到80mg/l,氨氮由50~80mg/l下降到10mg/l,對廢水的脫氮處理有著非常明顯的效率。
2.厭氧處理
以厭氧固定膜反應(yīng)器為例,此種處理技術(shù)主要是在厭氧固定膜反應(yīng)其中裝如固定填料,對廢水中存在的厭氧微生物能夠有效截留。將進水中所含有的有機物轉(zhuǎn)化為甲烷與二氧化碳,此種處理技術(shù)具有微生物停留四件長、沖擊負荷能力強以及運行管理方便等特點。選擇用多室與單室厭氧固定膜反應(yīng)器來處理未進行中和的石化廢水,當(dāng)確定有機負荷為20.4kg/(m3d)時,多式反應(yīng)器中COD去除率可以達到95%;確定有機負荷為21.7kg/(m3d)時,單室反應(yīng)器COD去除率為95%。
結(jié)束語:
石油化工廢水具有成分復(fù)雜、污染物難分解等特點,對環(huán)境造成的影響比較嚴重。因此,必須要加強對石化廢水處理技術(shù)的研究,選擇一種或者是幾種處理方式對廢水進行處理,以求提升廢水處理效率。
參考文獻
[1]石英.石油化工廢水處理技術(shù)及發(fā)展趨勢[J].黑龍江科技信息.2011,(22):14-15.
[2]馬鵬良,張海峰.石油化工集團工業(yè)廢水綜合治理[J].環(huán)境工程.2011,(S1):15-16.