化工废水处理工艺(收集3篇)
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化工废水处理工艺范文篇1
关键词:石油化工;废水处理;具体分析
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]丁海燕,李玉堂,武燕,等.石化污水处理技术分析[J].大庆师范学院学报,2014,(6):49-52.
化工废水处理工艺范文篇2
关键词:化纤造纸废水;市政污水处理工艺;设计方式
中图分类号:X703文献标识码:A
一、造纸废水概况
污水处理厂面对的排污企业,主要为化纤和印染制造厂、造纸厂、各种类型的化工厂等。此外,污水处理厂还负责处理市区居民日常生活中排放的废水。通过测量工业污水的总量,并分析处理项目调查结果,可以得知处理厂的设计规模,以及进入废水处理流程的工业污水比重大小。
市区内的化纤造纸企业为了使排放的污水符合质量指标,在污水进入市政处理环节之前,已经对污水预先进行了处理。对企业排放污水的调查结果显示:化纤废水的质量浮动明显,色度比其他种类的废水高;同时,污水中含有的各种化学元素含量也较高。
纤维废水中含有的污染物质,主要包括各种难以溶解的纤维、色素和有机污染物等。这种颜色较深、含有许多悬浮物质,且成分复杂的纤维废水,是污水处理的主要对象。在洗涤和漂白阶段,产生的废水中含有大量的纤维素、木质素和难以被生物分解的树脂酸盐。从抄纸机内流出的纤维污水中,也含有较多纤维成分,以及在造纸流程中添入的胶料和其他填料。
我们对某市政污水处理项目进行了调查。这一项目需要处理的废水量较大,且生活废水对这种工业污水的稀释作用又不强。在进行混合之后,污水中BOD和COD的比值仍然低于0.3。这说明此类污水属于难以被降解的废水,接收到的工业污水已经通过了第一道程序的生化处理,余下的污染物质多为有机物,含有很难被降解的较稳定苯环和氮含量较多的杂环物质。这些几乎无法处理的聚合类物质,会对水质造成很大干扰。工业污水中含有较多的粘胶状纤维和化纤,颜色程度较高。即便是被生活污水稀释之后,这种废水自身的色度仍然在150倍左右。
从造纸废水的特征中,可以大致提炼出设计技术方面的重点:由于待处理的废水成分复杂,包含了多种很难降解的有机成分,且色度很高,因此,要选择针对性强的工艺流程,确保污水处理符合标准。我们可以将处理工艺的对比和处理厂设计方式作为研究重点。
二、工艺中试环节
排入市政管道的工业废水,所含成分往往十分复杂,处理起来比较困难。因此,造纸废水进入市政处理环节之前,需要符合特定的要求;处理废水的专业化技术应当满足标准。工业污水的处理效果,涉及到环境效益、经济效益,以及处理过程对周围环境的影响。在对处理工艺进行具体设计之前,需要中试同种类市政处理厂的处理效益,在此基础上确定可行性强的处理方案。
(一)操作步骤
第一步是对污水进行预先处理。为了确保这一处理步骤的顺利进行,并实现理想的处理效益,应当首先对污水进行预先处理,提高废水的可生化特性。建议选择水解酸化的处理方式,因为这种方式可以借助厌氧的微生物,来分泌出一种酶物质,加速大分子的污染物质向小分子的物质转变,提升污水的降解几率,加强可生化性。这种工艺流程有效利用了某些厌氧物质的化学反应,缩短了水解过程和酸化过程的时间。用来进行水解处理和酸化处理的细菌,基本是厌氧型和兼氧型的细菌。因此,这种化学反应所需要的氧气含量低,能够节约资源,且对于有机负荷的承受能力较强。
第二步是采用生化方式进一步处理。二级生化处理过程的主要任务,是去除较多的COD。因此,强化生化处理是处理流程的重要部分。对于这种技术的模拟,目标是对技术方案进行比较,并选择合适的一种方案。
第一种方案是在处理池中加入生物性质的助剂,如功能特殊的菌种或这些细菌产生的蛋白酶物质。生物性质的助剂已经被推广采用,其处理成效明显。例如:某造纸厂排放的污水,在加入助剂之前,去除COD的含量仅达到了60%;但是在加入了助剂之后,可以除掉约为75%的COD。
第二种方案是加入活性的炭物质。对于近似处理厂的调查显示:废水的可生化特征不显著,微生物不能取得容易被降解的碳物质,因此,微生物的繁殖会被抑制,生物含量会下降,水池中污泥的含量低,难以满足要求。基于这样的考虑,可以在处理池中加入特定量的活性炭物质,用来去除污染物中的有机物,并作为微生物附着的载体。充足的反应时间,可以确保生化降解过程在炭物质的缝隙中实现,降解一些成分多样的有机物,产生出针对性强的特殊菌种。
第三步是深度处理造纸废水。这种处理的目标,是除掉废水的色度,并对残留的COD进行进一步去除。通常情况下,可以遵循混凝沉淀——消毒——过滤的处理流程。
(二)操作方案
通过对处理对象的深入研究,依据可行性强、节约资金的基本原则,可以确定具体中试方案:水解酸处理——对氧化沟进行改良——进入沉淀池处理。将试验装置的流量设定为每小时100L,进入装置的水源来自沉砂池流出的水,污泥来自处理厂内部各种构筑物的残留物。
研究中试结果的目的包括:确定各种技术方案的优势和缺陷;选取合适的阶段性设计参数,并确定合理的药物投放含量,为下一步的设计方式提供科学根据;比较不同工艺设计方式的资金消耗,综合衡量方案的可行性与经济性;依据分析结果,选择最适合本次处理的工艺设计方式。
(三)操作结果
如果不加入药剂,则经过处理的废水中COD含量浮动范围为每升56毫克到84毫克,色度浮动范围为25倍到40倍。经过处理的废水中COD达标天数较少,主要原因是:生化处理池中含有的微生物较少,处理效率不高;进入处理厂的水源含有很难被降解的有机聚合物质,这种物质适合采用吸附方式除掉,经过深度处理之后,去掉混凝沉淀物质的比例较小。造纸废水的平均色度超过了标准,经过试验和分析,得知产生色度的物质多数为很难形成微粒的溶于水的染料,余下的指标都相对稳定。改良性质的氧化沟在去除氮和磷方面成效明显,生化系统本身的缓冲作用也不容忽视。
能够影响生化处理效果的物质还包括助剂物质。如果投入少量的生物助剂,能够提升约为4%的COD去除量。这种处理方式,除去个别的高含量天数之外,都能够符合处理标准,但是不利于去掉色度。由于化纤污水中含有很多有机成分的染料,这些染料内部分子构成相差较大,而助剂只能针对单一种类的染料,因此,总体的处理效果并不十分理想,对于色度的降低幅度也不够大。
将活性炭加入到改良性质的氧化沟之后,可以有效提升COD的去除概率,以及废水中微生物的含量数值。这是因为炭物质可以吸附大量的纤维、聚合物以及有机分子。这部分炭物质可以作为微生物附着的载体,反复流动在氧化沟内部,经历氧的交互环节,实现强化反应的目标。在有效除去废水中的COD和色度之后,可以稳定住出水的质量指标,进而确保工艺流程的顺利实现。
造纸废水的色度和COD具有某些相关性,加入活性炭可以产生双重的处理效果。每一种设计方案在投入的资金总量上差别不大,只是药剂价格方面有差异,但是这部分差异在总体资金中所占的比例较低。因此,我们需要综合对比设计方案产生的费用,以及运行流程的经济程度。
图1
三、常见问题及解决
作为调查对象的市政污水处理厂从投入运行开始,没有出现严重问题,保证了造纸厂废水处理程序的顺畅。用于处理污水的设施整体上处于良好运行状态,然而,仍然有一些需要解决的问题:
首先是清液的回流问题,主要包括浓缩池和淤泥脱水产生的清液。如果将这两种清液回流到格栅之前,和进入系统的污水一起流入生化处理环节,则会导致液体中的化学成分不断堆积在氧化沟内部,改变微生物得以存在的化学环境。例如:聚合物PAM不容易被降解,且这种物质的单体有毒害作用。这就破坏了微生物的活性,导致从处理厂流出的污水质量不佳。对于这种情况,可以将液体引入密度较高的沉淀池内部,在配水井内进行物化处理,经过循环改善微生物生存的液体环境。其次是在PAM中加入药物的问题。在加入处理药物时,要确保药物浓度符合特定数值,并采用单独的管线来加入药物。在系统运行过程中,如果管道被阻塞,则会阻断药物的投入,影响到沉淀池对于污水的处理作用。在某些时段内,从系统中流出的污水达不到标准。为了增强药物投入系统运行的稳定性,可以考虑采用两根管线来添加药物。为了提升淤泥处理设备的脱水效率,可以加设污泥浓缩装置,限定浓缩所消耗的时间。这样做能区分生化性质的淤泥和化学成分的淤泥,将它们分开处理,防止彼此干扰。
结语
通过完善市政处理化纤污水的工艺,改进了处理方式,节约了污水处理的资金,并提升了污水处理和回收利用的效率。经过处理之后,化纤造纸污水中有害的化学成分被分解,污水质量已经符合地方标准。目前,大部分城市地区处理化纤废水的设备还不够先进,处理工艺也有待改进。应当总结污水处理工作的经验教训,以此为基础来设计更加高效的处理方式,保护市区环境清洁和居民健康。
参考文献
[1]陈桂霞,孙显锋.市政污水处理工艺的研究分析[J].吉林画报新视界,2011(04).
化工废水处理工艺范文篇3
关键词:苎麻脱胶废水厌氧好氧化学脱胶组合工艺
1.前言
苎麻是我国重要的纺织原材料之一,因其产品具有穿着挺括、透气性好等优点而倍受人们喜爱。苎麻脱胶是麻纤维纺织的前工序,大多采用化学脱胶法,近年来,虽然生物脱胶技术逐步得到完善,一些厂家也在进行着尝试,但是尚未得到推广。目前我国的大部分厂家仍采用化学脱胶法。化学脱胶法就是利用NaOH在高温和一定的压力下对苎麻进行蒸煮来去除苎麻纤维中的胶状物质。脱胶后的苎麻经拷麻、浸酸、水洗、漂白和烘干等工艺,即加工为精干麻。精干麻可作为纺纱、织造的纤维。
苎麻化学脱胶废水具有浓度高、色度高、碱度高和水温高等特点,其成分复杂,并含有大量难降解的有机物。我国的苎麻生产和加工主要集中在四川、湖南、湖北和江西等地。专业脱胶厂的废水可以分成三类,第一类是浓度极高的煮锅水,其COD值一般为8,000~12,000mg/L,呈棕褐色,水温为80~90℃,pH值为12~14,可生化性较好。第二类是洗麻、拷麻和浸酸等中段水,这部分水量大,其COD值一般为400~500mg/L,水质呈酸性。第三类为漂白废水,其COD值很低,一般不超过150mg/L,并含有少量的氧化剂。三种水混合后其COD值一般为2,000~2,500mg/L,呈碱性。
2.废水的特征及水质
该苎麻纺织厂排放的水质情况见表1和表2。
表1苎麻脱胶废水水质CODCr8,000~12,000mg/L色度1,000~1,500倍SS600~800mg/LBOD51,000~1,500mg/LpH值12~14表2综合废水水质CODCr2,000~2,500mg/L色度500~600倍SS200~300mg/LBOD5400~500mg/LpH值8~10
处理后水质要求达到GB8978-1996《污水综合排放标准》的二级标准,具体参数见表3。
表3排放要求CODCr300mg/L色度80倍SS200mg/LBOD5100mg/LpH值6~9
3.工艺工艺的选择
处理苎麻脱胶废水的典型工艺有厌氧-好氧(活性污泥)工艺、生物转盘工艺和氧化沟工艺等,上述处理工艺虽然有一定的效果,但是随着人们对周围水体的环境质量要求越来越高,排放污染物质的控制指标(如COD、BOD)也越来越严,这种处理远远达不到目前的环境要求。我们经过研究和多次试验得出结论:单纯的生化或物化工艺处理脱胶废水均有一定的效果,但是不能达标排放,而且处理效果不稳定,运行费用也居高不下,因此我们在一家苎麻纺织厂的废水设施改造中采用了“生化-物化”组合工艺,该工艺具有耐冲击负荷、运行稳定、易于管理和运行费用低等优点。
“生化-物化”组合工艺的生化部分采用A2/O处理工艺,A/O和A2/O工艺的运用已有30多年的历史。近20年来,随着微生物学、生物化学等学科发展和工程实践的积累,使它在理论和实践上有了很大进步,在处理有机废水方面取得了良好效果。A2/O处理工艺是厌氧和好氧的结合,因而具有许多优点,最主要的是能耗少,操作简单,运行费用低廉,产生的剩余污泥量少,投加的营养物质也少。生化部分的厌氧段我们采用水解酸化-上流式厌氧生物滤池工艺。好氧部分采用接触氧化法——生物膜好氧处理工艺,这种组合工艺的特点是可以承受较高的处理负荷、耐冲击能力强、出水水质好且稳定、管理方便,而且剩余污泥量少且沉淀性能好,不存在污泥膨胀问题。物化部分是常规的絮凝沉淀和氧化脱色处理工艺。污泥经污泥浓缩池浓缩后送压滤机压干后外运处置。其工艺流程见图1。
4.主要处理单元设计参数
4.1水解酸化池:
由于脱胶废水的碱度高,如果直接加酸进行中和,运行成本将使企业难以承受。因此,我们将浸酸废水也引入水解酸化池来降低废水的碱度和水温。在水解酸化池中利用微生物来分解有机污染物,同时降低废水的PH值。
设计参数:HRT=24h容积负荷:2.5kgCOD/m3.d
填料参数:@80、Ф160、H=4.0m
4.2上流式厌氧滤池:
酸化后的废水与其它废水(拷麻废水和漂白废水等)进入调节池充分混合,然后提升至上流式厌氧生物滤池,滤池中安装组合生物填料。污水的厌氧处理是利用厌氧菌的发酵作用,去除废水中的有机物同时将废水中长链有机物转化为小分子有机物,使污水中溶解性有机物显著提高。
设计参数:HRT=24h容积负荷:3.5kgCOD/m3.d
填料参数:@80、Ф160、H=4.0m
4.3接触氧化池:
污水经厌氧后的进入接触氧化池,采用鼓风机提供氧气,利用微孔曝气器来均匀布气,使微生物能利用污水中的有机物作为底料,进行正常的新陈代谢,从而降低污水中有机污染物的浓度。该工艺设计选择的填料是一种比表面积较大的生物载体,其表面粗糙,适合微生物附着生长,可以附着一定厚度的生物膜。在溶解氧和营养物都充足的情况下,微生物的繁殖非常迅速,生物膜逐渐增厚。溶解氧和污水中的有机物凭借扩散作用,为微生物所利用。从而达到去除污染物得目的。
设计参数:HRT=14h
容积负荷:2.5kgBOD/m3.d
气水比取20:1
风机参数:JRD-150型P=37KW
填料参数:@80、Ф160、H=3.0m
4.4斜管沉淀池:
接触氧化池的出水加入絮凝剂WD-1#和助凝剂PHP后,充分反应后进入斜管沉淀池,进行泥水分离。沉淀下来的污泥至污泥浓缩池进一步处置,上清液进入氧化池。
设计参数:表面负荷1.33m3/(m2.h)
药剂投加量:絮凝剂WD-1#150~200ppm,助凝剂PHP10~20ppm
斜管得直径为50mm、倾角为60o、高866mm
4.5氧化池:
由于苎麻脱胶废水中含有大量天然色素,经过生化和物化处理后,色度的去除仍不理想,因此在工艺设计中增加氧化池,即加入氧化剂氧化这些天然色素,使大部分有色有机物能迅速分解,使废水经处理后能稳定达标排放。
设计参数:HRT=1.0h
5.运行结果和存在问题
该工程项目完成并已正常连续运行近2年,运行结果见表4。
表4处理后排放水质CODCr209mg/L色度20倍SS29mg/LBOD522.3mg/LpH值7.5
从表4中可以看出,生化-物化组合工艺处理苎麻脱胶废水是可行的。
在设计、调试和运行中,我们认为应注意以下几个问题:
5.1不要将煮锅水单独进行处理,一定要引入浸酸废水来降低煮锅水的碱度和水温。
5.2在进行水解酸化和厌氧生物滤池设计时,应注意均匀布水,避免死角和短路。
5.3由于苎麻脱胶废水中含有大量天然色素,常规生化处理不易去除,在生化和物化处理之后加入适量氧化剂进行氧化,进一步降低色度。
参考文献
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