⑴ 化工废水的处理方法
化工废水的特点
化工废水具有极高的COD、高盐度、对微生物有毒性,是典型的难降解废水,是目前水处理技术方面的研究重点和热点。化工废水的特征分析如下:
(1)水质成分复杂,副产物多,反应原料常为溶剂类物质或环状结构的化合物,增加了废水的处理难度;
(2)废水中污染物含量高,这是由于原料反应不完全和原料、或生产中使用的大量溶剂介质进入了废水体系所引起的;
(3)有毒有害物质多,精细化工废水中有许多有机污染物对微生物是有毒有害的,如卤素化合物、硝基化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等;
(4)生物难降解物质多,B比C低,可生化性差;
(5)废水色度高。
化工废水处理办法
1.化工废水处理物理处理法
化工废水处理时常用的物理处理法是包括过滤法、重力沉淀法、气浮法等。这些都是以传质作用来处理化工废水,不单单涉及化学作用,还具有相关的物理作用,因此被称为物理化学法,是一种将物理作用和化学作用相结合的污水处理化处理方法来净化废水。
过滤法是以具有孔粒状料层截留水中杂质,主要是降低水中悬浮物;
重力沉淀法是利用氏早水中悬浮颗粒的可沉淀性能,在重力场的作用下自然沉降作用,以达到固液分离的一种过程;
气浮法是通过生成吸附微小气泡附裹携带悬浮颗粒而带出水面的方法。这三种物理方法工艺简单,管理方便,但不能适用于可溶性废水成分的去除,具有很大的局限性。
2.化学方法处理化工废水。
化学方法是利用化学反应的作用以去除化工废水中的有机物、无机物杂质,主要有化学混凝法、化学氧化法、电化学氧化法等段袜。
例如,通过添加化学物质来产生化学反应(常见的中和反应、氧化还原反应和混凝反应)。
在化工废水处理过程中采用化学实验的方法,所使用的设备都具备配套的水池、灌、塔和一些辅助设备。化学处理法具有低投资、低成本、操作简单的优点,一个成熟的技术优势,能承受量大、含量高的负荷冲击,可适用于各种化工废水处理,但化工原料需要不断的消耗和产生污泥、排出水回用是困难的,并且占地面积较大。
3.物理化学法
以传质作用来处理废水时,不单单涉及到化学作用,而且还具有相关的物理作用,故称为物握核激理化学法。它是一种将物理作用与化学作用相结合的污水理化处理方法来净化废水。
这些方法主要包括萃取、汽提、剥离、吸附、电渗析、离子交换和反渗透等等。使用该方法前,先应该对废水进行预处理,去除废水中的油、悬浮物和有害气体等,必要时还需要调整pH值。
4.生物处理法
生物法是一种处理效率高、成本低的废水处理方法,但是它对进水水质要求比较高,故一般与其它预处理技术联合使用。常见的生物法是活性污泥法、生物膜法、厌氧生物法。各有优劣,一般要结合使用。
⑵ 物化法处理精细化工污水
物化法处理精细化工污水具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
一 废水的来源
“精细化工”一词首先来源于日本,70年代,日本把凡生产具有专门功能,研究开发制造及应用技术密集度高,配方技术能左右产品性能,附加价值高,收益大,小批量,多品种的化工产品,称为精细化学品,生产精细化学品的工业,称为精细化学工业,简称精细化工。我国化工界得到多数人公认的定义是:凡能增进或赋予一种(类)产品以特定的功能,或本身拥有特定功能的小批量,高纯度的化学品,称为精细化工品。精细化工的全称是“精细化学工程”,属化学工程学科范畴。
精细化工产品的种类繁多,所包括的范围很广,如医药,农药,染料,颜料,各种中间体,涂料,香料和香精,化妆品,盥洗卫生用品,合成洗涤剂,表面活性剂,印刷油墨等。精细化工厂排出的废水主要来源于以下几类:
1.工艺废水
工艺废水是指生产过程中生成的浓废水(如蒸馏残液、结晶母液、过滤母液等),一般来说有的有机污染物含量较多,有的含盐浓度较高,有的还有毒性。不易生物降解,对水体污染较重。
2.洗涤废水
洗涤废水包括一些产品或中间产物的精制过程中的洗涤水,间歇反应时反应设备的洗涤用水。这类废水的特点是污染物浓度较低,但水量较大,因此污染物的排放总量也较大。
3.地面冲洗水
地面冲培卜洗水中主要含有散落在地面上的溶剂、原料、中间体和生产成品。这部分废水的水质水量往往与管理水平有很大关系。当管理较差时.地而冲洗水的水量较大.且水质也较差,污染物总量会在整个废水系统中占有相当的比例。
4.冷却水
却水一般均是从冷凝器或反应釜夹套中放出的冷却水。只要设备完好没有渗漏,冷却水的水质一般都较好,应尽量设法冷却后回用,不宜直接排放。直接排放一方面是资源浪费,另外也会引起热污染。一般来说,冷却水回用后,总是有一部分要排放出去的,这部分冷却水与其他废水混合后,会增加处理废水的体积。
5 .跑、冒、滴、漏及意外事故造成的污染
操作的失误或设备的泄漏会使原料、中间产物或产品外溢而造成污染,因此,在对废水治理的统筹考虑中,应当有事故的应急措施。
6 .二次污染废水
二次污染废水一般来自于废水或废气处理过程中可能形成的新的废水污染源,如预处理过程中从污泥脱水系统中分离出来的废水、从废气处理吸收塔中排出的废水。
7.工厂内的生活污水
二 精细化工废水的特点
1 原料以石化制品、煤加工副产品合成或植物提取、合成等。产品繁多, 工艺复杂;
2 过程使用大量有毒有害化工原料,如卤素化合物、硝基化合物, 苯、苯酚、萘以及衍生物, 具有较强刺激性气味;
3 过程副反应多, 产生的废水组分复杂;
4 中含有大量有机物(CODcr 常达几万mg/L)、色度高, 含盐高、pH极端、难生化降解;
5 高氨氮或含氮化合物;缺乏营养元素磷:
6 是目前最难处理的工业废水之一, 必须加强清洁生产和减排措施, 才能达到有效的污染控制;
三 精细化工工业废旅运水的治理原则
大部分精细化工废水均属于高难度废水范围(B:C小于0.3)。精细化工高难度工业废水其主要处理内容只有两个,其一是可溶物质,其二是不可溶配镇穗物质,归纳这两大类物质的去除手段为两个基本原则:其一,利用地球引力进行固液分离;其二,运用自然界中微生物将其降解为二氧化碳和水及剩余污泥。
对于可溶性有机物中难降解性的有毒有害溶剂去除可采用:吸附法,渗透法,吹脱发,高温氧化法,化学凝聚法,复合氧化法,膜分离法,技术关键在于将不可生化降解物质转化为可生化降解物质,在运用高温复合氧化和微捕技术,水与溶剂的分离技术,高盐去除的水中结晶技术等脱除。
针对具体的废水处理,其技术手段有多种形式:物理法,化学法,生物法,电化学法,复合法等。高级氧化是废水可生化转化的关键技术,包括高温催化氧化,光辐射氧化,气体氧化,电解等,这些都是非常有用的技术手段。我们可以根据不同水样的分析,针对不同内容,不同处理要求,技术性及经济性指标制定出不同处理工艺。
四 精细化工废水物化处理技术应用
精精细化工废水含有许多有毒有害难降解的有同物,比值较低, 直接采用生化法处理这类废
1 混凝处理
在众多物化法处理工艺中,混凝处理具有工艺简便、运行费用低廉等优点,特别是在脱除有色污染物时更是优先采用。由于目前常见的混凝剂只有少数几种对染料脱色效果好,而且产生的大量化学污泥还没有出路,所以近几年研究方向在于研制适用范围广、脱色能力强、同时对有机物也有较好去除效果的多功能高效混凝剂,并研究开辟污泥综合利用途径。一般认为,起脱色作用的主要是混凝产生的胶体物质和微小絮体的吸附作用,这对水溶性染料的去除非常重要;同时,通过架桥、电中和作用,生成的絮体也载带微细悬浮物。混凝剂的配方设计目标就是改善上述两方面的作用,并按印染废水的差异,设计成通用型和对某几种染料特别有效的专用型,成为系列产品。
1.1 FC系列
FC系列混凝剂对活性染料、分散染料、直接染料和硫化染料废水的脱色率达85%~95%,通常用量为200~300ppm,Fe对COD和PVA也有一定的去除效果。当投药量为300PPm时,实验所得的COD去除率为38%,PVA去除率为67.4%。
1.2 XP系列
XP系列混凝剂也有较广的适用性,实验表明,它对由13类染料构成的印染废水均有效,COD一次去除率平均为78.6%。
1.3 PFS一MS高效混凝技术
PFS是一种无机高分子絮凝剂,MZ是一种新研制的助凝剂,即新技术关键助剂,其特殊的助凝作用在于改变了某些染料的水溶性环境,打破了某些染料的亲水基,破坏了某些染料的双键结构,对某些燃料及可溶性有机物起吸附和氧化作用,同时起架桥作用。当PFS和MZ混合时,即形成以配位键结合的具有极限高电荷和极限高分子型的纯 无机高聚合体的复盐。PFS一MZ共同使用时,其凝聚效果和处理效果优于市场常用的无机混凝剂,降低PFS的投加量,可起到低耗高效的处理效果。PFS一MZ的工艺技术主要优点是工艺流程短、处理效果好、运行成本低、基建投资低,其主要构筑物可合为一体,操作管理简单。技术特点是由混合、絮凝、沉淀、回流4个步骤完成处理的全过程。
1.4 NE凝聚剂在废水处理中的应用
新型NE凝聚剂是一种无机凝聚剂,它主要是由含铁、镁、铝等元素化合物组成的复合物。其特征是高效、价廉、污泥沉降速度快。使用该凝聚剂对印染废水和炼钢除尘废 水进行处理,具有良好效果。NE凝聚剂和高效凝聚剂TS(代号)的处理效果比较如下:
(1)COD的去除 NE凝聚剂的去除率普遍高于TS,使用NE的CODcr去除率一般在75%-85%,而使用TS时一般在60%左右,有些即使在使用量相同的情况下,使用NE的CODcr去除率也比TS高40%左右。
(2)脱色率 使用NE的脱色率都高于TS,使用NE的脱色率一般在95%~100%,而TS的脱色率对一部分废水的处理可达95%~100%,但对另一部分废水则为50%~75%。
(3)凝聚剂的使用量及成本 相对而言,NE使用量对COD去处率的影响小于TS,在使用量相同的情况下,药剂费低一倍左右。
(4)沉降速率 NE的沉降性能优于TS,在实验中发现,使用NE经凝聚10min左右大部分凝聚物已沉降。
(5)NE的使用性 尤其适用于碱度高的废水,退浆、煮炼和染色是污染较严重的工段,而且碱度高,可采用NE进行处理。
1.5综合利用混凝产生的化学污泥
将其与其它化工原料以一定配比制成建筑材料,如地面砖、贴面砖等。用XP系列混凝剂产生的化学污泥以25%的比例与其它材料搭配制成的贴面砖具有良好的机械性能,其强度优于普通白瓷砖,溶出实验结果符合要求,完全可以用于一般用途,而且价格低于白瓷砖。
2电凝聚法处理精细化工行业废水
电凝聚浮上法的基本原理是将需处理的废水作为电解质溶液,在直流电源的作用下发生电化学反应。在阳极上发生氧化反应,使有机物分解氧化成无害成分;在阴极上发生还原反 应,使氧化型色素还原成无色。常规电凝聚法是根据实验获得的电凝聚槽电压与电极上电流密度的关系,然后决定电凝聚槽的总电压,通常这个槽电压小于安全电压36V。但要满足废水处理时电极上的电流密度达 到一定的处理效果,总电流密度就很大,一般在1000-3000安培之间,因而废水处理单位电能消耗较大。
随着电子技术的迅速发展,将可控硅脉冲电路应用到电凝聚的整流设备中,并对电凝聚槽进行优化设计。通过反复实验研究和生产性运转证明,采用较高的槽电压可以大大降 低 总电流强度和减少电解历时,从而提高电流效率,降低电耗和铁耗。脉冲作用可以使极板表面减少沉淀物,保持高的电流效率。高压脉冲电凝聚法就是基于这一原理发展起来的一种废水处理新方法,对废水脱色处理效果尤其明显。其特性如下:
(l)高压脉冲电凝聚浮上法处理工艺对色度的去除率高达90%~95%,出水清澈,适用范围广。
(2)与常规电凝聚法比较,电耗、铁耗大大降低,运行费用降低。
(3)该工艺运转灵活,适应性强,无论生产加工何种产品,均能取得较好的处理效果。该工艺尤其适用于中小型纺织印染加工企业和乡镇企业,有广阔的推广应用前景。
(4)污泥采用离心脱水,经脱水后污泥含水率为70%左右,可直接装袋运出制砖,无二次污染。
(5)废水经该工艺处理可回用,具有良好的环境和经济效益。对染料的电化学性能研究表明,各类染料在电解处理时,其CODcr去除率的大小顺序为:硫化染料、还原染料>酸性染料、活性染料>中性染料、直接染料>阳离子染料。除阳离子染料外,各类染料的脱色率均在90%以上,且脱色率高低与CODcr去除率一致。
总之,电解法具有投资省、占地少、处理效果好、机械化程度高等优点。目前该方法已有定型设备,并已投人实用。
3 铁屑微电解法处理精细化工行业废水
铁屑微电解机理 以铁屑微电解法为主要处理工艺处理废水, 在技术和经济上都是可行的, 具有工艺可靠、投资少、运行费用低、操作管理简便等优点。当将含碳铸铁屑和惰性焦炭颗 粒浸于具有传导性的电解质溶液中时, 就形成无数个微小的原电池, 在其作用空间形成一个电场, 在电位较低的铁阳极上, 铁失去电子生成Fe2+, 进人溶液中, 使电子流向碳阴极, 在阴离子附近, 溶液中的溶解氧吸收电子生成OH-, 在偏酸性溶液中, 阴极产生的新生态[H], 进而生成氢气逸出。其电极反应
如下
阳极:Fe — 2e →Fe2+ Eo (Fe2+ / Fe)=0.44V
阴极:2H+ +2e →2[H] →H2, Eo (H+ / H)=0.00V
O2 + 4H+ + 4e →2H2O Eo (O2)=1.23V
O2 + 2H2O + 4e →4 OH- Eo (O2 / OH-)=1.23V
从上述反应式可知, 由于Fe2+的不断生成,能有效地克服阳极的极化作用, 从而促进铁的电化学腐蚀, 使大量的Fe2+进人溶液, 形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂, 能有 效去除染色废水中的染料胶体微粒和杂质。在偏酸性溶液中, 电极反应所产生的新生态 [H],能与溶液中的许多组分发生氧化一还原反应, 可破坏染色废水中染料分子的发色基 团, 达到脱色的目的。因此, 可以认为铁屑微电解处理染色废水的机理是通过氧化一还原吸附絮凝等综合作用的结果。通常条件为铁屑微电解柱进水pH为4~6, 中和沉淀pH为7~8;染色废水在铁屑微电解柱HRT=30min, 沉淀槽沉淀时间为60min,砂滤柱HRT=30min.
以铁屑微电解法为主要处理工艺处理废水, 在技术和经济上都是可行的, 具有工艺可靠、投资少、运行费用低、操作管理简便等优点。
4 电化学法——自凝一静电混凝法处理精细化工废水
4.1 自凝效应
废水中的各污染物质在混合以后, 由于胶体污染颗粒表面反应自由能的降低, 会在废水处理体系中自行从分散状态变为聚集状态, 产生自凝效应。适当调节废水的pH值会促成这一作用, 对使用染料品种比较单一的印染废水, 在间断投加少量混凝剂的情况下, 也可促进自凝作用。
4.2静电混凝
处于分散状态的废水中的污染颗粒, 当进人一种粒状材料空隙间的同号静电场以后, 由于静电场对胶粒的吸引和对胶粒漫散层电荷的压缩, 产生强制电中和作用, 进而由于表面能 的释放而聚沉, 于是被粒状材料所构成的滤床所截留。
由于静电处理是利用电扬对胶粒的聚沉作用,没有电子得失, 故电耗甚微, 可以忽略不计。
5 沉淀一气浮法处理精细化工废水
目前, 国内外处理精细化工废水的物化法大多采用沉淀法、气浮法或上述方法的相互组合以及开发的新技术。主要方法有组合式沉淀法、气浮加组合沉淀法和CS系列双汲气浮加沉淀法。
气浮分离的速度决定于颗粒和液体密度的大小, 气浮处理工业废水, 具有投资省、占地少、分离速度快、处理效果好等优点
6 吸附法对精细化工废水进行深度处理
6.1吸附剂的研究与应用
6.1.1活性炭吸附剂
实践证明, 颗粒活性炭对各种染料的吸附去除能力顺序为碱性>酸性>直接>硫化染料。活性炭对分子量在400左右的染料分子脱色效果最为理想, 对分子量小的染料吸附也较好, 而对疏水性染料脱色效果较差。
6.1.2 矿物吸附剂
(1) Imamura将高岭土、大理石粉末、熔岩粉末按1:1:1混合, 锻烧得到的脱色剂可以较好地去Imamura除废水中的染料成分和色度。
(2) Okada:水铝英石(allopane)的胶态土可用于印染废水。
(3) 活性白土对苯系偶氮分散染料有很好的脱色效应。
(4)斜发沸石用酸、碱处理后再活化可有效地去除废水中的染料成分, 脱色率99.7%。
(5)麦饭石对染料的吸附效率高, 具有良好的脱色率和CODcr去除率, 我国麦饭石资源丰富,开辟此技术前景广阔。
(6)利用凹凸棒石粉作吸附剂去除印染废水色度。
(7)利用镁型吸附MgO、Al2O3、粘土活性一MgO—粘土处理印染废水。
(8)利用活化硅藻土(Al2O3和Fe2O3为主)进行印染废水深度脱色。
(9)SiO2吸附去除碱性染料是一种经济、高效的处理工艺。
(10)天然蒙脱土处理含酸性阳离子染料废水, 脱色率可达90%以上, CODcr去除率高达96.9%
6.1.3煤及煤渣吸附剂
实验证明, 具有最好脱色效果的是粒径80%,色度>70%。活化煤处理印染废水具有投资低、占地少、操作简便、便于管理、处理效果稳定等优点。
6.1.4天然废料吸附剂
木炭、稻壳、玉米棒、甘蔗渣、泥炭、锯屑等都是天然的吸附剂。
6.1.5离子交换树脂吸附剂
近年来, 针对水溶性离子型染料废水脱色困难这一问题, 进行了利用磺化煤和改性纤维素离子交换树脂进行脱色的研究。此外, 国外利用特殊纤维和特别加工制成的聚酞胺纤维, 活性炭纤维的脱色技术也有很多的研究。
6.2吸附法的组合新工艺
6.2.1活性炭填充电极电解法
此工艺具有以下特点处理效果好, 无二次污染脱色效果好, 不投加其它脱色氧化剂, 脱色效果达以上活性炭不需再生处理设备制造简单适用范围广。
6.2.2腐蚀电极法
腐蚀电极法处理废水具有多种机制, 以电化学为主, 兼有还原降解、吸附和混凝作用。此法具有以废治废、节约资源、投资省和运行费用低等特点。该工艺流程简单、占地少、便于上马、操作管理简单, 尤其适用于中小型纺织印染厂的废水治理。
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6.2.3吸附一化学凝聚法
利用烟道灰吸附一化学凝聚法处理毛纺织厂印染废水。也可采用化学凝聚一半煤渣吸附法处理棉纺印染废水。
实践证明, 开发廉价、高效和新型的吸附材料和研究吸附法的优化组合工艺流程是废水脱色和深度处理的一条新途径。
7 膜分离法处理精细化工废水
7.1 动态膜
经过研究, 认为从处理效果和经济上讲ZRO,PAA动态膜是可行的, 并进行实际的全封闭循环,表明膜的稳定性、流量及截流率是令人满意的水洗后的废水经过反渗透之后, 其渗透水及化学物质的再利用率可达88%~96%, 其余的也达到废水的排放标准。
对剩余废液及反渗透浓缩物的有效再利用也是完全可行的, 实现这一目的的有效手段是通过实验确定助剂及染料的补加量, 这样无疑会大大提高废染液的利用率, 最终实现无废水排放的全循环过程。而操作压力高、能耗大是动态反渗透膜的不足。
7.2纤维素类膜
维生素类膜(CA)的选择性随膜表面与各种染料互变异构体的相互作用而发生巨大变化, 然而由于膜材料本身在耐pH、耐温等方面的不足,正逐步被新的膜材料所淘汰。
CTA反渗透膜解决了染色废水用于水的再循环, CTA在耐pH值、耐压、耐温等方面都优于CA, 但反渗透所需的高压操作仍是它的不足。
7.3 聚矾超滤膜
聚矾超滤膜由于其良好的物化稳定性成为目前最富竞争力的超滤膜之一, pH使用范围是1~18, 最高允许温度120℃ , 同时具有良好的抗氧化、耐氯等性能。
7.4荷电超滤膜和疏松反渗透膜
7.4.1 简介
荷电超滤膜或疏松反渗透膜是用来描述分离性能介于反渗透和超滤之间的一种膜。荷电超滤膜是以其化学结构含有荷电基团而定义的疏松反渗透膜是以其物理结构而命 名他们往往指的是一种膜, 对一价盐如NaCl的截留只有20%~30%而对于500~2000分子量的物质应具有较高的分离率, 同时保持高的水通量。此外, 荷电超滤保持了超滤低压的特点, 该膜在耐pH值、耐压密、耐污染、耐温等方面都比较突出。一般染料的分子量正好在这种膜的截流范围, 特别是离子性染料, 由于膜上固定离子的作用, 其分离性能是中性膜难以比拟的。
7.4.2 制取
利用化学方法改性聚矾, 然后制成基膜, 进一步将亲水性的复合层与基膜进行化学反应, 然后在亲水性的溶剂里进行交联制成复合膜, 这样复合层与基膜不仅不出现剥离现象, 而且表现出耐溶剂、耐压密、耐酸碱, 最高使用温度70℃
7.4.3 结论
荷电超滤膜由于其特殊的截留分子量范围, 同时具有高流量低压操作的特点, 将是未来处理印染废水中最具有竞争力的膜材料。此外, 该膜具有耐压密、耐酸碱、耐污染等特点, 如果再配以计算机辅助配色等手段, 将会使印染废水得到最大的回收和再利用, 而且还符合排放标准。
8 化学处理方法
8.1 化学氧化
(1)氧化脱色, 适宜的催化剂可提高O3氧化的脱色率。催化率包括以活性炭为骨架的MnO2催化剂和以ZnSO4为催化剂。
(2) H2O2氧化脱色。
(3)Fenton试剂脱色技术。
(4) ClO2氧化脱色。
8.2化学还原
还原剂主要是铁屑。
9 离子对萃取法
9.1萃取机理
在酸性条件下, 长链胺与含有磺酸基团的染料分子反应形成疏水的离子对蓄积在有机相中, 如过量的胺相中, 从而与水相分离。相分离可借助于惰性非极性溶剂, 优先的是碳氢化合物。合适的胺包括伯胺如萘胺等芳香族胺、仲胺以及叔胺。
包括伯胺如萘胺等芳香族胺、仲胺以及叔胺。
9.2操作
萃取法操作时, 先将废水调节到合适的pH值,然后混以胺和非极性惰性溶剂, 再予以振荡。废水的pH值处理到, 一状态时脱色就基本完成了。有机相的回收如果有机相中含有活性染料, 惰性溶剂可以通过蒸馏加以回收, 而且如果调节得当, 胺还可以回用, 在这种情况下, 蒸馏残渣必须按照特殊废品法规加以处理, 而有机相则可以选择通过直接焚烧处理掉。
对含有NaOH水溶液的胺与溶剂的混合物则进行再提取。
对有金属络合染料存在的情况下, 用水溶液处理胺、溶剂和染料的混合物是非常巧妙的解决方法, 这样染料进人到水相中, 并以溶液的形式重新在染色工厂得到应用, 胺与溶剂的混合物在返回到脱色循环中去。
物理化学法作为重要的污水处理方法正在精细化工行业环境保护中起着越来越重要的作用, 许多新方法也在不断的涌现, 它们为我国的环境保护和精细化工行业发展起到了很大的促进作用。
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⑶ 化工厂污水处理怎么处理,用那些化工原料处理
絮凝药剂:聚合氯化铁、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺(PAM)等
脱色消毒药剂:性炭、氯酸钠、臭氧版、氯气等
重金权属捕集药剂:DTC类、甲壳素、EDTA类等
营养源:甲醇、磷酸二氢钠、钾盐、尿素等
污水处理用化工原料水处理剂主要几种:
混凝剂:普通机混凝剂、机高混凝剂、机高混凝剂复合型混凝剂等;缓蚀剂:机缓蚀剂及机缓蚀剂;杀菌剂:氧化性杀菌剂非氧化性杀菌剂;阻垢散剂:阴离、阳离非离;除氧剂:用亚硫酸钠联氨其用应该混凝剂其药剂处理特定废水才使用
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⑷ 混合化工废水处理的工艺
混合化工废水处理的工艺具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
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。
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⑸ 石油化工废水处理方法
石油化工废水处理方法具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
随着油田开采期的延长,尤其是油田开发的中后期,原油含水量越来越高,而无水开采期则越来越短,目前我国大部分油田原油综合含水率己达80%,有的甚至达到90%,每年采油废水的产生量约为4.1亿t,成为主要的含油污水源。含油污水中的石油类主要由浮油、分散油、乳化油、胶体溶解物质和悬浮固体等组成。
石油从地下开采出来,经过脱水稳定处理后进入到集输管线,然后输到炼油厂或油库,在厂内再次进行脱水、脱盐处理,当原油中含水量小于或等于0.5%,含盐量小于5000mg/L后,方可进入到常减压装置。在加热炉内将原油加热到350℃以上,然后进行常压蒸馏、减压蒸馏,分割出汽油、煤油、柴油、润滑油馏分,常压重油和减压渣油作为二次加工的原料。为了提高产品质量及原油的综合利用串,在炼油厂还要进行二次加工,主要装置有催化裂化、铂重整、加氢、糠醛精制、聚丙烯、焦化、氧化沥青等多套装置,由于这些装置均采用物理分离和化学反应相结合的方法,生产过程往往是在高温下进行的,这就需要消耗燃料及冷却介质(水)。
在工艺汽提及注水、产品精制水洗水和机泵轴封冷却水等工艺中,水和油品要直接接触,因而产生含油污水,含酚污水等。
因为石油化工废水的处理难度大,不仅浓度高,而且难以溶解。因而,在石油化工废水的处理中,一般要用到化学成分。典型的就是化学法、物理法和生化处理技术。
1、化学法
化学法是指在石油化工废水的处理中,使用化学成分使废水中的污染成分分解、溶解或凝集的方法,从而达到处理废水的目的,避免环境污染。
1.1絮凝
石化污水处理的重要过程之一是絮凝,即通过向水中投加絮凝剂破坏水中胶体颗粒的稳态,胶粒之间的相互碰撞和聚集,形成易于从水中分离的絮状物质。絮凝可以用来处理炼油废水中的浊度、色度、有机污染物、浮游生物和藻类等污染物成分。在具体操作中,絮凝通常与气浮或者沉淀等工艺联用,作为生化处理的预处理。目前,采用微生物絮凝剂,利用生物技术制成的废水处理剂,同其它絮凝剂相比具有许多优点,比如,易生物降解、适用范围广、热稳定性强、高效和无二次污染等,因此应用前景广阔。
1.2氧化法
氧化法主要有光催化氧化法、湿式氧化法和臭氧氧化法。针对不同成分的石油化工废水,可以选择不同的方法,这样可以达到最有效、最经济、最安全的处理废水的目的。
1)光催化氧化法。光催化氧化法,可以有效地将光辐射与O2、H2O2等氧化剂结合起来,从而达到处理污水的目的,因此称为光催化氧化。有人以太阳光为光源,以TiO2、TiO2/Pt、ZnO 等为催化剂,用此法处理含有21 种有机污染物的水,得到的最终产物都是CO2,不产生二次污染。还有人用Fe2+和H2O2作氧化剂, 铁离子与紫外光之间存在协同效应,使H2O2分解产生氢氧根的速度大大加快,因此氧化效率得到提高,该法在许多国家尚处于研究阶段。
2)湿式氧化法。湿式氧化法可以分为两类,分别是催化湿式氧化(CWO)和湿式空气氧化(WAO)。CWO是将有机物在高温、高压及催化剂存在条件下,氧化分解为CO2、H2O和N2等无毒无害物质的过程,它反应时间更短、转化效率更高,但pH、催化剂活性对反应影响较大。WAO是利用空气中的分子氧在高温高压条件下进行液相氧化的工艺过程,该技术是有效控制环境污染物的良好途径,特别适宜于有毒有害污染物或高浓度难降解有机污染物的处理。卢义成等用湿式空气氧化工艺处理石化废液,COD、无机硫化物、硫代硫酸盐和总酚的去除率平均为81.8%、近100%、91.7%、近100%。结果表明该法在处理效果上已经达到国外同类设备的处理效能。
3)臭氧氧化法。臭氧氧化法有其独到的优点:这种方法氧化时不产生污泥和二次污染。但是,其运行及投资费用高,且处理的废水流量不宜过大。经臭氧氧化后,废水中的小部分有机物被彻底氧化为水和二氧化碳,而大部分转化为氧化中间产物。一般将臭氧氧化和生物活性炭吸附联用技术用于深度处理, 在氧化有机物的同时臭氧迅速分解为氧,使活性炭床处于富氧状态,得到再生,提高其使用周期;同时活性炭表面好氧微生物的活性增强,降解吸附有机物的能力提高。能有效去除有机物,改变有机物生色基团的结构,强化活性炭的脱色能力。黎松强等用臭氧-活性炭工艺深度处理炼油废水,COD、氨氮、挥发酚、石油类的去除率平均为82.6%、93.4%、99.5%、94.3%,出水主要指标达到地面水Ⅳ类水质标准。
2、物理法
1)吸附。吸附,指的就是利用固体物质的多孔性,使废水中的污染物附着在其表面而得以去除的方法。常用的吸附剂为活性炭,可有效去除COD、废水色度和臭味等,但其处理成本较高,而且容易造成二次污染。在石化废水处理中,吸附常与絮凝或臭氧氧化联用。
2)膜分离。膜分离有微滤、超滤、反渗透和纳滤等不同的方法,无论哪种方法,都能有效去除废水的臭味、色度,去除有机物、多种离子和微生物,出水水质稳定可靠。
3)气浮法。气浮,指的是利用高度分散的微小气泡,作为载体粘附废水中的悬浮物,使之随气泡浮升到水面而加以分离,分离对象为疏水性细微固体悬浮物以及石化油。在石化废水处理中,气浮常置于隔油、絮凝之后。比如,将涡凹气浮(CAF)系统放置于隔油池后处理含油石化废水, 进水含油约200mg/L,出水含油低于10mg/L,去除率达到95%。试验证明气浮处理废水的效果是可靠的。
3、生化法
1)好氧处理。在石油化工废水处理中,好氧处理方法比较多,比如序批式间歇活性污泥法、高效好氧生物反应器、生物接触氧化、膜生物反应器处理法等,但单独使用好氧生物处理较少,主要是与厌氧处理相结合。
2)厌氧处理。石化废水COD高、可生化性较差,一般先进行厌氧预处理以提高后续处理的可生化性。①升流式厌氧污泥床。UASB反应器内污泥浓度高,一般平均污泥质量浓度为30~40g/L。有机负荷高,水利停留时间短,中温消化,COD的容积负荷一般为10~20kg/(m3・d)。反应区内设三相分离器,被沉淀区分离的污泥能够自动回流到反应区,无混合搅拌设备。污泥床内不填载体,造价低。一般用于高浓度有机废水的处理。②厌氧固定膜反应器。厌氧固定膜反应器中装有固定填料,能够截留和附着大量厌氧微生物,通过其作用,进水中的有机物转化为甲烷和二氧化碳等从而得以去除,具有抗冲击负荷能力强、微生物停留时间长和运行管理方便等优点。
3)组合工艺。石油化工废水具有污染物种类较多,因此水质情况复杂,如采用单一的好氧或厌氧处理,很难达到排放要求,而将厌氧(或缺氧)和好氧处理有效结合的组合工艺处理效果好,有较广泛应用。比如,采用A/O 工艺的新型组合A/O1、O2工艺处理石油化工废水,系统由泥法好氧、膜法缺氧和膜法好氧组成。进水COD为1300mg/L,总HRT为60h(分别为20h),出水BOD、COD、MLSS、含油分别低于(30、100、70、10)mg/L。
石油化工企业含油污水具有水量波动大、水质波动频繁、污染物成分非常复杂的特点,其中含有大量的油、硫化物、挥发酚等有毒有害物质,直接排放将对环境造成极大的危害。含油污水处理工艺和回用工艺的正确选择,是关系到污水场和回用装置能否正常运行的关键,也是控制投资实现经济运行的关键。
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⑹ 化工厂污水处理流程图
废水三级处理流程
(一)一级处理
一级处理的主要目的是将废水中的呈悬浮状态的污染物质除去,并且调节废水的酸碱度等处理工艺负荷的处理方法。使用的方法主要有自然沉淀、栅网过滤、上浮、隔油等。经过一级处理之后的污水,通常情况下还不能够达到排放标准。所以一般还要进行后续的二级处理和三级处理。
1.筛滤法
筛滤法是去除废水中悬浮污染物的方法。使用此方法时经常会用到格栅和筛网等设备。格栅的作用是截留污水中大于栅条间隙的漂浮物,一般情况下会将其放置在污水处理场处,目的是避免管道和一些设备的堵塞。在使用格栅清渣的过程中既可以使用机械方法也可以使用人工方法,必要的时候还会将残渣磨碎,再将其投入到格栅下游。
2.沉淀法
沉淀法的核心机理是重力沉降,利用重力沉降可以分离废水中呈悬浮状态污染物质。沉淀法所用的主要设备有沉砂池和沉淀池,它们的作用是去除污水中大部分可沉降的悬浮固体以提高后续的处理效果。
(二)二级处理
二次处理主要是进一步处理废水,去除废水中的大量有害污染物。废水经沉淀、过滤或漂浮处理的早期处理后,悬浮物经一级处理后去除,但对于那些目前存在于废水中以胶水体位或溶解态氧化物或有机污染物不能有效去除。因此,废水可达到国家排放标准,不能自接排放。此时,需要进行二次处理。
1.活性污泥法
在废水的化学处理中,活性污泥法是一种重要的处理方法。主要操作过程是以废水中的有机污染物为基础。在连续供氧的特殊条件下,将各种微生物混合并连续培养形成活性污泥。废水中的微生物群落通过吸附、冷凝、分解、沉淀、氧化和活性污泥的形成,去除废水中有毒有害的有机污染物,从而进一步净化污水。活性污泥法成立至今已有90年的历史,技术水平相当成熟。目前,活性污泥法已成为处理工业废水和城市污水最有效、最有效的生物处理方法。
2.生物膜法
生物膜法,主要的操作方法是将废水在固定的表中进行载体生物膜的生长,然后通过生物氧化和物质交换相结合的方法,使废水中的有机污染物降解。该方法在污水处理设备中的应用主要包括旋转生物接触器、生物滤池和生物接触氧化池,并逐步发展成为悬浮填料流化床,广泛应用于生物接触氧化池中。
(三)三级处理
三级污水处理又称深度处理或污水高级处理。在最初的两级处理之后,仍然存在一些污染物,包括一些可溶的无机物质和可以轻易处理掉的小物质。三级处理与深度处理相似,但也有重要区别。三级处理是经过二次处理后废水中的一些特殊污染物,并建立了辅助处理装置。然而,深度处理主要是基于废水回收和再利用。值得注意的是,三级加工阶段投资相对较大,管理过程繁琐复杂,但能充分利用水资源。使资源得以重复利用。
⑺ 石油化工废水的处理方法
石油化工废水的处理方法具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
随着社会需要的不断增加,油田的勘探开发规模也不断扩大,油田开发进入到中后期,高含水性越来越明显,目前我国在开发油田的含水率都较高,采油废水的产生量也成为主要的含油污水源。含油污水中的石油类污染成分主要有:浮油、分散油、乳化油和悬浮固体等。这些物质在随废水排除后都难以在自然环境中降解,且对自然环境的危害性极大,所以研究石油化工废水的处理方法具有深远的现实意义。
开采出来的原油经过初期简单处理后通过集输管线输送到炼油厂,在炼油厂需要经过脱水等处理,然后再利用常减压设备对其进行蒸馏和减压蒸馏,分割出汽油、柴油等,对常压重油和减压渣油需要进行再加工处理,再加工采用高温下的物理、化学相结合的方法,再加工程序需要耗费大量的燃料和冷却水。在炼油技术应用过程中,油和水直接接触,所以形成了含油污水,含油污水具有浓度高、难溶解的特点,处理难度大,一经排出即会对环境产生严重的污染和危害。如何处理含有污水是一项值得研究的课题。
1 化学方法处理石油化工废水
用化学方法处理石油化工废水是指使用化学成分来分解、溶解或者凝集废水中的污染成分,再对废水进行处理降低环境污染的方法。
1.1 絮凝
絮凝是石油化工废水处理的一个重要过程,是指通过向废水中施加絮凝剂来使肺水中的胶体颗粒受到破坏胶体颗粒被破坏后相互碰撞和聚集,经过絮凝所形成的物质更加容易被从废水中分离出来。絮凝法对处理石油化工废水中的有机污染物、浮游生物和藻类等污染物效果较为显著。在应用中絮凝通常需要和沉淀或气浮技术方法并用,对废水进行初步处理。在实践中采用较多的是利用微生物絮凝剂来处理石油化工废水,该方法在适用范围上更广,降解性能强,效率高且不存在二次污染,在今后的石油化工污水处理上该方法具有广阔的发展前景。
1.2 氧化
氧化法本身又有多种分类,主要是石油化工企业产生的废水在成分上具有巨大的差异,所以要针对其成分特点选择具体的氧化方法,以实现高效、最经济、最安全的处理石油化工废水的目的。在此介绍几种典型的氧化方法和适用范围:第一,利用光催化氧化法处理含有21种有机污染物的污水,效果显著,且不会产生二次污染,该方法属于最新的处理石油化工污水的技术方法,目前还在研究和完善中;第二,利用湿式氧化法对含有有毒有害污染物和高浓度难降解的有机污染物进行处理,经过实践调查研究,利用湿氧化法处理石油化工废水时COD、无机硫化物等物质的去除率分别能达到81.8%和100%。该技术方法在应用上效果显著,能够有效的控制环境污染物,我国通过湿式氧化法处理石油化工废水在效果上已经达到了国外同类设备处理石油化工废水的效果;第三,利用臭氧化法与生物活性炭吸附技术相结合对石油化工废水进行深度处理,能够有效氧化有机污染物,同时提高活性炭的含氧量,延长使用期限,降解效果显著。
2 物理方法处理石油化工废水
物理方法处理石油化工废水也有诸多的分类:
2.1 吸附
吸附是指通过利用固体物质的多孔性来吸附废水中的污染物的物理方法,吸附一般选用活性炭,因为活性炭具有较强的吸附性能,处理废水效果好,但是吸附方法在应用上具有成本高、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臭氧氧化方法结合运用。
2.2 膜分离
膜分离污水处理方法在类型上也表现为多样化,如微滤、超滤及反渗透等,在实践应用中膜分离技术方法在去除石油化工废水的臭味、色度上都具有十分显著的效果,还能够有效去除有机污染物和微生物,该技术方法具有稳定可靠的应用价值。
2.3 气浮法
气浮法是通过投放分散度高的小气泡哎粘附石油化工中的悬浮物,小气泡在废水中浮升到水面也会把附着物带出并使油类物质分离。在石油化工废水的处理程序中,气浮法是在经过絮凝工序后应用的技术方法,经过实践表明,气浮法在处理石油化工废水中具有稳定可靠的效果,值得继续推广,夸大其使用范围。
3 生化方法处理石油化工废水
3.1 好氧处理
好氧处理的方法种类较多,在石油化工废水处理中可以应用的好氧处理方法有高效好氧生物反应器、生物接触氧化等技术方法,这一方法一般都与厌氧处理方法相结合应用,很少单独在石油化工污水处理中使用。
3.2 厌氧处理
石油化工废水可生化性能差异在处理上一般需要先进行厌氧处理来提高其在后续的处理中的可生化性。厌氧处理方法主要有两类:其一是在高浓度有机废水的处理中应用的升流式厌氧污泥床,不但成本低,效果也十分显著;其二是厌氧固定膜反应器,能够有效截留附着污水中的厌氧微生物,将污水中的有机污染物进行转化后去除,该技术方法具有简单便捷、应用时效长的特点,也具有深远的应用价值和推广必要。
3.3 组合法
石油化工废水的污染种类复杂多样,在不同的炼油厂废水水质表现得不尽相同,所以在处理方法上也不能单一的使用某种方法,所以将好氧处理方法与厌氧处理方法有效结合在处理效果上必将更加有效。这种组合的处理方法经过在石油化工废水处理中应用,效果非常好,所以值得在应用中加以推广,来为废水处理提供更加安全可靠的技术方法。
4 结语
石油化工废水具有复杂的污染物成分,含有的有毒有害物质对环境和人们的身体健康都有不利的影响,鉴于其特性必然需要对其进行相应的处理,降低排入外界的污水的危害。对石油化工这类含油污水处理需要综合利用物理、化学、生物等方法,针对不同的污水水质特点选择不同的处理方法,在达到最佳的处理效果的同时降低成本,避免二次污染。
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⑻ 化工污水处理工艺的流程有哪些
化工污水处理一般工艺流程:车间生产废水进入调节池,调节水质,经1#泵抽入反应池,专加药反应属混凝,使药剂与废水充分混合。之后进入初沉池进行泥水分离。初沉池出水由2#泵抽入厌氧池,采用脉冲器布水,在水力冲击下搅动池内的污泥,使泥水充分混合,厌氧微生物分解难降解的大分子有机物为易降解的小分子有机物;厌氧出水流入好氧池,由好氧菌降解吸附有机污染物,使废水得到净化,接近或达到排放要求。
好氧池出水再进入二沉池进行泥水分离,上清液自流入终沉池. 二沉池沉积的污泥由回流泵抽回厌氧池和好氧池,以补充池内污泥浓度;剩余污泥和物化污泥一同排入污泥浓缩池;浓缩的污泥经脱水后由业主外运处置,滤液流回到调节池,与废水一起进行处理。
⑼ 某炼油厂采用吸附进行深度处理,处理量为X m3\d,废水COD=120 mg\L,出水要求低于30 mg\L,要求设计该吸附塔
设计任务书
一、 设计题目
活性炭吸附废水的吸附塔设计
二、 设计任务及操作条件
1、处理水量Q=200m3/h
2、原水COD平均120mg/L
3、出水COD小于30mg/L
4、活性炭吸附量q=(0.12~0.2)g COD/g炭
5、活性炭与水接触时间10~30min
6、污水在塔中的下降流速5~10m/h
7、反冲洗水的线速度28~32m/h
8、反冲洗时间4~10min
9、冲洗间隔时间72~144h
10、炭层冲洗膨胀率30%~50%
11、水力输炭管道流速0.75~1.5m/s
12、水力输炭水量与炭量体积比例10:1
三、设计内容
1、设计方案的确定及流程说明
2、吸附塔的面积、塔径、高度、容积、活性炭质量、再生周期等计算
3、吸附塔附属结构的选型与设计
4、吸附塔工艺流程图
5、吸附塔计算图
6、设计说明
7、参考文献
设计方案和流程的说明
由于电镀废水中Cr6+属于有毒重金属离子,不能直接排放。根据国家环境标准对废水的处理要求,考虑经济性与实用性,选用活性炭吸附,采用二塔并联降流式固定装置。
吸附是一种物质在另一种物质表面上进行自动累积或浓积的现象,可以发生在气-液,气-固,液-液两相之间。在污水处理中,吸附则是利用多孔性固体物质的表面吸附污水中的一种或多种污染物,从而达到净化水质的目的。活性炭是常用吸附剂之一。
固定床吸附器最大的优点是结构简单、造价低、吸附器磨损少、使用方便。它是污水处理中常用的吸附装置。污水连续地流过装有吸附剂的固定床层,被吸附后的污水连续排出。当出水水质不符合要求(即床层被穿透)时,则停止进水,将吸附剂再生。固定床根据水流方向又分为升流式和降流式两种。降流式水流自上而下,出水水质较好,但水头损失大,需对床层定期进行反冲洗。而升流式水流由下而上流动,这种床型水头损失增加较慢,运行时间较降流式长。
根据处理水量、原水水质及处理要求,固定床可分为单床和多床系统,单床一般用于处理规模小的工艺。多床层又分并联、串联两种,该设计根据实际要求选择大规模处理,出水要求低的并联方式。
设计参数选择及计算
1、设计参数选择
处理水量200m3/h、原水COD平均120mg/L、出水COD=30mg/L、活性炭的吸附量q=0.14gCOD/g炭、活性炭与水接触的时间30min、污水在塔中下降的流速V=8m/h、反冲洗水的线速度28m/h、反冲洗时间6min、反冲洗间隔时间80h、炭层冲洗膨胀率45%、水力输炭管道流速0.8m/s、水力输炭水量与炭量体积比例10:1、炭层密度ρ=0.43t/m3。
计算
①吸附塔的面积:
2
②每个塔的面积:
2
③吸附塔直径:
④吸附塔炭层的高度:
⑤每个吸附塔的炭层容积:
3
⑥每塔填充活性炭质量:
⑦每塔每天应处理的水量:
⑧每个吸附塔每天应吸附的值:
⑨活性炭再生周期:
三、吸附塔附属结构的选型和设计
⒈活性炭
活性炭是最常用的非极性吸附剂,由木炭、坚果壳、煤等含碳原料经炭化与活化制得的一种多孔性含碳物质,有大的比表面积(600~1500m2/g),吸附容量大,吸附能力强,该设计属于液相吸附,一般用孔径为(210-3~0.1)的活性炭。它有稳定的化学性质,易再生与再利用,来源广、价格低。它对铬阳离子也有还原作用;在选用活性炭处理装置设备时应选不锈钢材料,防止活性炭与普通钢材接触发生严重的化学腐蚀。
2. 支撑装置
位于填料底部,安装平稳,既要保证能够支撑填料层的质量,又要保证液体能通畅的流动,具有耐腐蚀性,耐压,耐冲击。根据以上要求我们常选用不锈钢作为支架材料。
液体分布装置
让液体分布装置设在塔顶,让废水均匀的分
布在填料表面,设备的耐腐性强。考虑易于维修又使布水
均匀,且具有一定的水力冲刷强度及直径大小,选用
不锈钢材料的可拆卸多孔管布水装置。
4.液体出口装置
沉降式,出口位于塔底。管与塔接触部分密封性好,防止出现液封现象,保证出水通畅流出,还要防腐蚀,耐压,耐冲击。选排水管的直径为100mm,多用价格低、容易得的铸铁。
5.反冲洗设备
防止堵塞,设在吸附层的下方,孔管布水,孔径为10mm,使冲洗水在整个底部平面均匀分布,冲洗时间为6min,每80h冲洗一次。以长久利益来看,选用费用高,操作简单,能较长时间向塔内输水,泵小、耗电较均匀的冲洗水塔来排冲洗后的水。
四、吸附塔工艺流程图 吹出气
A、B并联吸附,C再生; 加料
下一个阶段是:A再生,B、
C并联吸附;再下一个阶段
是:A、C并联吸附时,B再
生。这样以此类推。 A B C
产品
部分产品用作再生气
吸附塔计算图
设计说明
1、设计要求:
①处理水量大、出水水质高、可回收、吸附剂可再生、设备耐腐性强。
②采用柱状活性炭进行吸附,不易堵塞。若用粉末活性炭吸附,要防火防爆,而且对设备要求也高,投资高,麻烦。
③反冲洗时要让冲洗水均匀分布,有足够的冲洗时间,冲洗后的水要及时排出。
④活性炭的再生:吸附剂在达到吸附饱和后,必须进行脱附再生才能重复使用。所谓再生,及在吸附剂本身不发生或很少发生变化的情况下,用某种方法把吸附质从吸附剂空隙中除去,恢复它的吸附能力,这样就可以大大的减少水处理运行成本。再生分为:加热再生法,化学氧化再生法,溶剂再生法。我们选用加热再生法,它是目前最常用最有效的一种再生方法。其再生步骤如下:
a. 脱水:使活性炭和含铬电镀废水进行分离。
b. 干燥:加热到100~150℃,将吸附在活性炭细孔中的水分蒸发出来,同时使一部分低沸点的有机物也够挥发出来。
c. 炭化:加热到300~700℃,使高沸点有机物热分解,一部分低沸点有机物挥发,另一部分被炭化留在活性炭细孔中。
d. 活化:加热到700~1000℃,将炭化阶段留在活性炭细孔中的残留物用活化气体(如水蒸汽、CO2及O2)进行氧化反应,反应产物以气态形式逸出,达到重新造孔的目的。
e. 冷却:把活化后的活性炭用水急剧冷却,防止氧化。
主要设计参数:
参 数 内容 吸附塔面积A 每个塔面积A’ 吸附塔直径D 吸附塔炭层高度h 每个塔炭层的容积V 每塔填充活性炭质量M 每塔每天应处理水量Q1 每个吸附塔每天吸附COD值 活性炭在生周期T
数 值 25m2 12.5m2 4m 4m 50m3 21.5t 2400t 216kg/d 14d
影响吸附的因素:
①吸附剂的种类:一般来说,极性吸附剂易吸收极性吸附质,非极性吸附剂易吸收非极性吸附质。
②活性炭的比表面积:比表面积(600~1500m2/g)越大,吸附能力越强,吸附量越大。
③孔结构:孔径越大,比表面积越小,吸附能力差。该设计属于液相吸附,孔径一般为(210-3~0.1)。
④ 温度:其他条件不变的条件下,低温有利吸附,升温有利脱附。
⑤pH值:在酸性溶液中,活性炭的吸附率要比在碱性溶液中高一些。
⑥接触时间: 在进行吸附操作时,应保证吸附质与活性炭有一定的接触时间,使吸附接近平衡,以充分利用活性炭的吸附能力。吸附速度越大,吸附时间就越短。
七、参考文献
《环境工程原理》 化学工业出版社 主编:张柏钦,王文选 2003,7
《水污染控制技术》 化学工业出版社 主编:王金梅,薛叙明 2004,3