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前言
石油化工在世界大范圍開采和應用,促進了國家和地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展,可是很多國家和地區(qū)只是側重于石油化工的開發(fā)和利用,忽略了其對環(huán)境的影響。一般的含油污水中的石油類主要由浮油、分散油、乳化油、肢體溶解物質和懸浮固體等一系列物質構成,其中的有害成分較多。生產過程中所產生的廢水對于周圍的生物和環(huán)境具有較大的傷害性,從可持續(xù)發(fā)展的角度,嚴重的石油化工廢水排放會給人們的生活造成困擾,影響國家或地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展,影響國家或地區(qū)的平衡發(fā)展。因此,在促進我國經(jīng)濟快速發(fā)展的同時,也不能忽視石油工業(yè)廢水排放技術的應用,保障生活生產環(huán)境,促進可持續(xù)發(fā)展。
一、石油化工廢水的特點
石油化工企業(yè)是以石油或天然氣為主要原料,通過不同的生產工藝過程、加工方法,生產各種石油產品、有機化工原料、化學纖維及化肥的工業(yè)。各種成分的物料在這里加工、儲存、裝卸、輸送。一旦發(fā)生火災,導致容器和管道破裂,物料就會泄漏出來,石油化工廢水排出來的時候,河流及農田就會被污染。石油廢水的排放石油從地底下開采出來后,就會經(jīng)過脫水等處理后就會進入到集輸管線中,之后才能送到煉油廠或者是油庫中,還要在油庫中進行再次的脫水以及脫鹽處理等措施,但是當原油中含水量小于或等于某種數(shù)據(jù)時,之后才能今日到減壓的裝置中去,這其中就會產生一些重油和渣油。。每次的深加工都會產生一些石油化工的廢水,這些廢水的處理是進行安全生a工作的重點,因此在加工的過程中,都要把石油化工的廢水運用比較實用的技術進行處理,也同時在處理過程中也要提高處理的能力及技術。
石油化工廢水的基本特點:污染的水源擴散的特別的快。由于石油化工廢水只有在再次加工的過程中才可以應用,因而其用水量與石油化工加工時實際用水量有關,而石油化工的加工實際用水量也與石油的加工數(shù)量有關。當加工的石油比較少時,產生的石油化工廢水量就比較少。當石油加工比較大量時,石油加工過程中實際用水量就大,產生的石油廢水也就多;當石油嚴重需要時,企業(yè)內石油加工設施不能滿足石油量的需求時,需要動用企業(yè)外部石油加工設施,此時產生的石廢水就特別的多。污水中污染物組分復雜。石油化工企業(yè)產品種類繁多、化工裝置千差萬別。不同的化工裝置、不同的工藝流程、石油化工發(fā)生的不同位置的泄漏時,石油化工廢水中污染物的組分都會不同。物料泄漏量不同,石油化工中污染物的濃度也會有很大差異。時候化工具有區(qū)別于其它形式污水的特點,但是無論何種形式的污水,它都存在著收集與處理的問題。
二、石油化工廢水處理工藝簡析
從石油化工廢水的產生過程來看,其產生須具備兩個條件:其一,石油化工廢水只有在再次加工時才會產生;其二,石油化工廢水只有在物料泄漏并混入正常的無污染水時才會產生。所以,石油化工廢水如果不采取措施加以收集及處理,就會流入到下水道中,也就會進入到河流和湖泊中,這樣就會使地下水和地表水都會遭到污染。
首先,石油化工廢水作為一種比較常見的污染,對環(huán)境的破壞和生態(tài)平衡的危害影響特別的大。根據(jù)石油化工企業(yè)的環(huán)保法規(guī),石油化工企業(yè)應該做到廢水的清除及分流的處理措施,也就是說石油化工廢水應該從沒有受污染的水中分流出來,所以石油化工廢水的收集與處理是很重要的,不能因為對石油的需要,就忽略了對環(huán)境的保護意識。特別是加工過程中含有有毒物質的企業(yè),也更應該注意這個問題的重要性。
其次,針對石油化工廢水的一些特點,在將其送入污水處理廠之前,也應該十分的注意,石油化工廢水在被送入到污水處理廠之前,必須進行廢水的檢測工作,查看被污染的程度。石油化工的廢水池也是有一定的容積量的,如果石油化工廢水能夠被回收利用時,必須考慮回收利用。這樣才能使生態(tài)環(huán)境不會被污染。
另外,含油污水的產量大,涉及的范圍廣,如石油的開采,石油的煉制、和石油的化工、油品的儲運。郵輪事故、輪船航運、車輛清洗、機械制造、食品加工等過程中都會產生石油化工的廢水。在當今現(xiàn)代,有一些油水的分離技術。這樣就可以使石油化工的廢水能過濾在利用。比如重力分類法、空氣懸浮法、過濾法、超聲波法等技術。油水分離技術是當前處理含油污水的關鍵技術之一,上述方法各有不同的范圍,應根據(jù)不同種類油的性質和不同的水質要求,采用不同的處理方法。以上各種處理單元在含油廢水處理中并不是單一出現(xiàn)的,因為廢水中的油粒多數(shù)同時存在集中狀態(tài),很少以單一狀態(tài)存在,所以含油廢水處理采用多級處理工藝,經(jīng)多單元操作分別處理后方能達到排放或回用標準。
三、結束語
石油化工工程的的設計中應該多考慮些廢水的收集及處理問題,建立石油化工企業(yè)廢水處理廠及過濾重復在利用,發(fā)展適合石油化工廢水特點的新的處理工藝和技術,如用空氣懸浮法等處理石油化工廢水具有很高的效率。因此應該重視石油化工的廢水處理及回收在利用,這樣才能保護我國的生態(tài)發(fā)展。
參考文獻:
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106-108.
作者簡介:
喬景輝(1976-),男,漢族,吉林省吉林市,大學本科,工程師,從事調度指揮工作;
【關鍵詞】石油廢水;提高水質;推廣處理新工藝
1 處理石油廢水的意義
1)通過處理石油廢水,可以減少常規(guī)生化處理過程的石化廢水對生物毒性的影響,對急性毒性、遺傳毒性和內分泌干擾活性等不同的毒性特征進行評價,并對生物毒性特征性污染物進行初i識別,可以為優(yōu)先污染物的確定以及污染措施的制定提供參考依據(jù)。
2)石油廢水評價與常規(guī)污染物濃度指標的結合,更為客觀全面地反映出石化廢水的污染特征,進一步證實了對石油廢水進行優(yōu)化處理的必要性。
3)對目前常用的石油廢水處理技術進行研究,考察傳統(tǒng)
處理模式的利弊,以便于處理工藝的改進,有利于石油廢水處理效率的提高以及進一步的資源化回用。
4)為了可持續(xù)發(fā)展,節(jié)約能源,保護地球,我們的生活更加富足以及我們的子孫能夠千秋萬代而努力開發(fā)新技術來處理石油廢水。
2 石油廢水難處理原因
我國石化產業(yè)布局散亂,集中度不高,很多企業(yè)規(guī)模小,技術設備水平落后,環(huán)境風險極大。在松花江流域、長江流域、黃河流域、沿海區(qū)域均有分布更多有毒有害化學物質進入相關環(huán)境,產生各種綜合污染現(xiàn)象和生物毒性(Kusui, 2000)。所謂生物毒性,指化學物質引起生物體機體損害的性質和能力。根據(jù)作用特點,可分為一般毒性和特殊毒性。一般毒性包括急性毒性、亞慢性毒性和慢性毒性;特殊毒性通常指致畸、致癌、致突變的所謂“三致”效應,從機理來看,致畸、致癌、致突變都與遺傳物質的損傷有關,是遺傳物質受到損傷從而導致的生殖細胞或體細胞的變化。另外,近年來,環(huán)境中一些具有類激素功能的化學物質引起較多的關注,研究者認為它們都是通過對生物體內分泌系統(tǒng)的干擾來發(fā)揮作用的,因而環(huán)境污染物的內分泌干擾活性也是一種需要深入研究的特殊毒性。石化廢水造成環(huán)境的污染,近年來引發(fā)了較多的關注,但大多數(shù)研究都針對處理技術的改進和污染物濃度的控制。石化廢水的生物毒性的研究資料相對較少,主要側重于兩類。一類是一些特征性污染物的毒理學研究。如PAHs,它被USEPA和EU列為優(yōu)先控制污染物。目前對石化廢水中的PAHs的濃度以及毒性效應進行了研究,并認為它表現(xiàn)出了遺傳毒性。另外,受石化廢水污染的土壤和水體的生態(tài)效應也引起關注,受到石化廢水污染的土壤中化學物的致突變性進行了研究,國內外學者利用Ames實驗、原噬菌體誘導試驗和大型水蚤慢性毒性實驗對石化廢水污染的河床的生態(tài)毒理學特征進行了分析,對我國長江流域水體的有機物提取物進行研究,發(fā)現(xiàn)對大鼠細胞、生精細胞、間質細胞等具有損害作用,認為與長江流域石化廢水的排放有較大關系。由此看來,石油廢水污染及其影響非常大。
3 石油廢水處理技術現(xiàn)狀
我國石化企業(yè)眾多,大多沿江沿河沿海分布,石化廢水的排放對相關水域生態(tài)及人群健康具有潛在的負面影響。石化廢水造成環(huán)境的污染,近年來引發(fā)了較多的關注我國石化企業(yè)眾多,大多沿江沿河沿海分布,石化廢水的排放對相關水域生態(tài)及人油開采廢水中主要污染物是原油和懸浮物,為使其處理后能達到回注水質標準的要求,目前各油田采用的處理工藝大多為二段法,即除油除懸浮物注水并輔以防垢、緩蝕、殺菌等化學處理措施。
除油有重力除油:重力除油依靠油水的比重差通過油與水的自然分離實現(xiàn)除油效果。重力除油可去除廢水中的浮油及大部分分散油達到初步除油的目的。從目前使用情況來看,重力除油的主要設備有立式除油罐、斜板式隔油池及粗?;凸薜?。
混凝破乳除油:經(jīng)一級重力除油后,浮油和大部分分散油已被去除,但是顆粒直徑小的乳化油仍殘留在水中,通常采用二級混凝破乳除油。
除懸浮物,石油開采廢水中的懸浮物通過過濾工藝進行去除,油田通常采用的過濾罐分為壓力式和重力式兩種.由于壓力式濾罐可在工廠預制,而且現(xiàn)場安裝方便,占地少,生產中運行方便,所以在油田中 使用較多。壓力式濾罐又分為立式和臥式兩種,直徑一般都不超過3m,臥式濾罐由于其過濾斷面懸浮物負荷不易均勻,因而沒有立式濾罐應用得廣泛。壓力濾罐一般都采用大阻力配水方式目前不少油田為保證出水水質而采用兩級過濾處理,第一級為雙層濾料過濾,濾料通常選用石英砂和無煙煤,第二級采用纖維素濾料進行精細過濾,以確保出水中的含油量、懸浮物濃度等達到回注水質要求。
4 新技術在處理石化廢水中的應用
石化廢水難處理,但也有一些研究人員開發(fā)了是有廢水處理的新領域。如尹子洋本[1]文采用化學混凝-Fe2+/NaC10對石化廢水的生化出水進行污染物處理研究。在實驗研究的前期階段,綜合分析了石化廢水的水質情況,并對石化廢水進行了化學混凝預處理,然后通過正交實驗,考察了各項影響因素對石化廢水處理效果的影響,同時分析其機理,最后通過單因素控制實驗,確定最佳的實驗條件。
徐偉[2]石化廢水的處理研究一直是環(huán)保領域研究的焦點和熱點。石化廢水COD濃度高、色度高、可生化性極差,并且含有有毒有害物,由于水質的特點,常規(guī)處理難以使其達標,深度處理技術的研究成為熱點。以牡丹江某石油添加劑企業(yè)的石化廢水為研究對象,探討了生物強化微電解―Fenton 氧化聯(lián)合工藝對石化廢水進行深度處理的可行性以及工藝的最佳控制條件,為今后的實踐運用提供了理論依據(jù)和指導。
周Z玲、席宏波[3]采用三維熒光光譜掃描技術分大型石化企業(yè)綜合污水處理廠各處理單元(水解酸化+A/O+接觸氧化工藝)進出水的熒光光譜特征。該處理工藝對熒光有機物的總去92%,同時其處理工藝具有較強的抗沖擊荷能力。
李敬美[4]用生物膜復合工藝及深度處理工藝對活性污泥與生物膜復合工藝處理石化廢水進行研究,以期為石化污水處理廠的技術改造提供依據(jù). 活性污泥工藝為對照,主要考察了活性污泥與生物膜復合工藝對石化廢水的處理效果、耐沖擊負荷能力、污泥性能及溶解氧利用率等。結果表明,復合工藝對石化廢水中CODcr的去除效果略好于活性污泥工藝,而對NH3-N的去除效果明顯優(yōu)于活性污泥工藝。另外,兩種工藝對硫化物和油的去除效果類似。提高進水負荷時,復合工藝表現(xiàn)出較強的耐沖擊負荷能力, 石化廢水經(jīng)復合工藝處理后,出水CODcr和油的濃度仍未達到GB8978-1996中的一級排放標準。
運用絮凝劑應用于石化廢水處理石化煉油廠、石油化工廠生產過程產生的高濃度有機廢水,含有乳化油、懸浮物、膠體和部分難降解有機物。其 BOD5/ COD 值較小,屬較難生物降解的工業(yè)廢水。為減少懸浮物對水處理設備的磨損和減少后續(xù)生化處理的負荷一般都要用混凝法去除廢水中大部分的乳化油、懸浮物、膠體和部分難降解有機物。
運用氣浮技術處理含油污水,氣浮技術是在待處理水中通入大量的、高度分散的微氣泡,使之作為載體與雜質絮粒相互粘附,形成整體密度小于水的浮體而上浮到水面,以完成水中固體與固體、固體與液體、液體與液體分離的凈水方法[5]。氣浮技術最早應用于礦冶工業(yè)。1905年,美國專利刊出了加壓溶氣技術;1907 年,H.Norris 又發(fā)明了噴射溶氣氣浮技術。目前國外在油田含油廢水處理中廣泛應用了氣浮技術。我國中原油田,勝利油田等處理站都采用了葉輪浮選機。因此,氣浮技術在油田污水處理中的應用前景良好。孫青亮[6]用水解酸化-缺氧-好氧工藝處理石化廢水,以某典型石化污水處理廠進水為研究對象,參考污水廠采用的工藝,設計了水解酸化-缺氧-好氧一體式小試裝置,通過試驗研究確定了工藝最佳運行參數(shù),并重點對水解酸化單元的優(yōu)化進行了研究,同時對出水中的溶解性有機物進行了分級解析,研究成果為污水廠的提標改造和水解酸化-缺氧-好氧工藝在石化廢水處理中的運行優(yōu)化提供了技術支持。賀銀莉[7]用好氧顆粒污泥結合共代謝方法處理石化廢水。
處理石化廢水一般多采用好氧與厭氧處理相結合的方法,很少單獨采用好氧生物處理的方法,現(xiàn)將研究較多的好氧處理法介紹如下:
1)序批式間歇活性污泥法;
2)高效好氧生物反應器;
3)生物接觸氧化;
4)膜生物反應器;
5)懸浮填料生物反應器。
厭氧顆?;夹g尚有一些缺點,如啟動所需時間長、氮磷去除率低運行要求高的溫度,一般不用于處理強度低的污水。一些研究者成功論證了在升流式厭氧污泥床中,采用厭氧顆粒污泥技術處理污水具有較大可行性并且去除效果較好。
【參考文獻】
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[2]徐偉.石化廢水處理過程中熒光有機物變化特征及去除效果[J].2014(3).
[3]周Z玲,席宏波.石化廢水的活性污泥一生物膜復合工藝及深度處理研究[J].
[4]李敬美.期絮凝劑應用于石化廢水處理的研究進展[J].2012.
[5]李俊.氣浮技術用于含油污水處理的研究進展[J].2015.
關鍵詞:催化劑廢水;A/O;生物流化床;
中圖分類號:X703 文獻標識碼:A
1 前言
蘭州石化公司已建有污水處理設施,接納催化劑廠排放生產污水和煉油系統(tǒng)排出的含硫污水,處理規(guī)模650m3/h。該污水具有水量變化大、酸堿度高、懸浮物高、氨氮濃度高、C/N比值較低以及沖擊負荷高等特點,此廢水先采用格柵、均質、中和、調節(jié)、加藥混凝、初級沉淀池等工藝措施進行預處理后,再采用ABFT工藝進行生化法處理后達標排放。
由于原有的ABFT工藝中投加的生物填料磨損嚴重,處理效果難以保證;且生物載體開孔度不高,加之曝氣作用導致載體浮力過大,載體在上攔截網(wǎng)的擠壓下變形嚴重,甚至板結硬化,同時造成碳酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽在攔截網(wǎng)即載體表面結垢,微生物結膜,造成氣、水阻塞,處理效果下降。因此急需改進現(xiàn)有的生化工藝來滿足廢水的達標排放,本試驗將單純的生物膜法改為泥膜聯(lián)用,曝氣生物流化床工藝(ABFT)改為A/O生物流化床工藝來提高催化劑廢水的處理效果。
2 試驗
2.1試驗目的
本試驗通過采用A/O生物流化床工藝,來提高催化劑廢水氨氮和有機物的處理效果,并且達標排放。
2.2試驗水質
設計進水量30m3/h,生化階段進出水水質見表2-1。
表2-1生化池進出水水質單位:mg/L
項目 CODcr NH3-N SS
設計進水質 ≤300 mg/L ≤180mg/L ≤200mg/L
設計出水質 ≤60 mg/L ≤15mg/L ≤70mg/L
2.3試驗生物填料
本試驗選用硬質聚乙烯材質新型微生物膜載體填料,它采用科學配方將高分子材料進行改性,添加特定數(shù)量抗氧化劑和水溶性高分子材料制成特殊幾何結構的生物載體,使其具有巨大的表面積、易掛膜、負荷高、穩(wěn)定性好、生物活性高、去除有機物及氨氮效果好等優(yōu)點。
2.4試驗方法
表2.2 試驗方法
序號 項目 試驗方法
1 CODcr 重鉻酸鉀法
2 NH3-N 納氏試劑分光光度法
3 試驗分析
3.1填料掛膜及調試階段
針對本試驗的特點,污泥培養(yǎng)可采用連續(xù)培養(yǎng)馴化的方法。接種污泥擬取蘭州石化公司煉油污水處理部含硫催化劑廢水處理工藝現(xiàn)有ABFT池1和8廊道沉淀池污泥。
3.1.1填料掛膜
由于采用的是原有催化劑廢水處理工藝A1、A8廊道回流污泥,因此污泥的培養(yǎng)時間很短。當沉淀池的出水較清澈,且氧化池進出水CODcr去除率>60%時,可認為生物膜的培養(yǎng)基本結束。當污泥培養(yǎng)成功之后,即可進行污泥馴化階段。采用逐級增大催化劑廢水處理量的方式。觀察出水水質情況,若沉淀池的出水較清澈,加大提升泵出水水量,重復以上步驟,直至達到滿負荷,當處理水量達到滿負荷,水質亦能達標時,馴化階段結束。進入試運行階段。
3.1.2填料掛膜前后對比
硬質聚乙烯材質新型微生物膜載體填料掛膜10天后填料表面的變化情況如下圖3.1和3.2所示。
圖3.1 填料掛膜前 圖3.2 填料掛膜后
由上圖我們可以清楚看到硬質聚乙烯材質新型微生物膜載體填料掛膜前后填料表面明顯的變化,與掛膜前相比,填料表面附著不同程度的微生物,由此可以說明,掛膜效果較好。
3.1.3掛膜調試階段運行效果分析
1)掛膜調試階段氨氮處理效果分析如下圖3.3所示:
圖3.3 填料掛膜階段氨氮處理效果
由上圖可以看到,在填料掛膜調試階段,在逐漸增加進水量的情況下,出水氨氮濃度都在1mg/L左右,達到國家《污水綜合排放標準》一級排放標準,說明硬質聚乙烯材質新型微生物膜載體填料掛膜效果較佳。
2)掛膜調試階段CODcr處理效果分析如下圖3.4所示:
圖3.4 填料掛膜階段CODcr處理效果
由上圖可以看到,在填料掛膜調試階段,進水量在不斷的增加,而出水CODcr都在60-70mg/L之間波動,出水達到國家《污水綜合排放標準》二級排放標準,由于是在掛膜階段,所以出水CODcr較不穩(wěn)定。
3.2穩(wěn)定運行階段
3.2.1穩(wěn)定運行階段氨氮處理效果分析
穩(wěn)定運行階段氨氮處理效果分析如下圖3.5所示:
圖3.5 穩(wěn)定運行階段氨氮處理效果
由上圖可以看到,當進水量控制在設計值30m3/h,且在水質較穩(wěn)定的情況下,出水氨氮濃度基本都保持在1mg/L左右,出水達到國家《污水綜合排放標準》一級排放標準。由于廢水中的氮主要為氨氮,在亞硝化及硝化菌的作用下,氨氮進一步分解氧化為亞硝酸及硝酸鹽氮,氨氮得以去除。
3.2.2穩(wěn)定運行階段CODcr處理效果分析
穩(wěn)定運行階段CODcr處理效果分析如下圖3.6所示:
圖3.6 穩(wěn)定運行階段CODcr處理效果
由上圖可知,在進水量恒定的情況下,水質有不同程度的波動,但是出水CODcr基本保持在50mg/L左右,出水CODcr達到國家《污水綜合排放標準》一級排放標準。比填料掛膜調試階段,出水CODcr有所降低,處理效果明顯,說明該裝置對催化劑廢水有機物的去除效果較好。
3.3大流量運行下處理效果分析
3.3.1大流量運行下氨氮處理效果分析
大流量運行下氨氮處理效果分析如下圖3.7所示:
圖3.7 大流量運行下氨氮處理效果
該裝置處理水量控制在40m3/h時,其出水氨氮濃度在5mg/L以下。在7月18號這日,由于進水氨氮突然升高,導致裝置受到?jīng)_擊,但是由圖可以看到,裝置在運行一天后就恢復了原有的處理能力,說明A/O生物流化床工藝抗氨氮沖擊負荷能力較強。
3.2.2 大流量運行下CODcr處理效果分析
大流量運行下CODcr處理效果分析如下圖3.7所示:
圖3.8 大流量運行下CODcr處理效果
在達到設計進水量為30m3/h要求的前提下,對裝置進行流量沖擊負荷試驗發(fā)現(xiàn),裝置受到?jīng)_擊負荷后,其出水CODcr在60mg/L左右浮動,說明A/O生物流化床工藝抗有機物沖擊負荷能力較強。
4 結論
1)在填料掛膜調試階段,出水氨氮和CODcr均達到國家《污水綜合排放標準》一級排放標準,說明硬質聚乙烯材質新型微生物膜載體填料掛膜效果較佳。
關鍵詞:固定化微生物;生物技術;水處理
中圖分類號:S961文獻標識碼: A
1 化工廢水的特點
隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,化工產品生產過程對環(huán)境的污染加劇,對人類健康的危害也日益普遍和嚴重,其別是精細化工產品(如制藥、染料、日化等)生產過程中排出的有機物質,大多都是結構復雜、有毒有害和生物難以降解的物質.因此,化工廢水處理的難度較大。近年來我國化工行業(yè)的環(huán)境污染防治工作取得了較大進展,廢水治理率、排放達標率逐年有所增長.但目前化工行業(yè)廢水排放達標率仍不高,對高效、低成本的處理化工廢水新工藝、新技術的研究,已經(jīng)成為世界各國科學家和工程師研究的重點之一。化工廢水的基本特征是[1]:(1)水質成分復雜,副產物多,反應原料常為溶劑類物質或環(huán)狀結構的化合物,增加了廢水的處理難度;(2)廢水中污染物含量高,這是由于原料反應不完全和原料、或生產中使用的大量溶劑介質進入了廢水體系所引起的;(3)有毒有害物質多,精細化工廢水中有許多有機污染物對微生物是有毒有害的,如鹵素化合物、硝基化合物、具有殺菌作用的分散劑或表面活性劑等;(4)生物難降解物質多,B比C低,可生化性差;(5)廢水色度高。
2 化工廢水的生物處理技術的發(fā)展
其一,好氧活性污泥法的發(fā)展,用篩選、馴化、誘導、誘變和基因育種等手段培制能分解難生物降解有機物的工程菌是改進當前活性污泥工藝重要途徑之一.在厭氧工藝中除了改良菌株以外,還改進生物處理的主要流程,如A/O,A2/O流程,對除去難降解有機物是極為經(jīng)濟和有效的.生物膜法是一種耐毒性基質較強的接觸生物氧化工藝,但處理的水質不如活性污泥好,將二者結合作用即可顯著提高生化降解功能。其二,高效微生物優(yōu)勢菌種選育,在國內現(xiàn)有二級處理設施中,生物處理占70%~80%,生活污水生物處理占100%.目前廢水的生物處理的新技術、新工藝研究活躍,對難降解污染物的高效降解菌的選育與應用研究是當前生物處理中重要方向.國外已經(jīng)工業(yè)化生產用于多種難降解工業(yè)廢水處理的微生物制劑,如以色列的海灘被200 t油污染,采用選育的石油降解菌三個月內降解石油類污染物80%.國內在有機磷農藥廢水優(yōu)勢菌種選育方面也有許多工作,如成都生物所等選育出有機磷優(yōu)勢降解菌種。其三,固定化細胞技術(簡稱IMC),也叫固定化微生物技術,是指通過化學或物理手段,將篩選分離出的適宜于降解特定廢水的高效菌株,或通過基因工程技術克隆的特異性菌株進行固定化,使其保持活性并反復利用。
3 固定化微生物折流式填充床處理化工廢水工藝設計內容
3.1 工藝原理
一種固定化微生物折流式填充床處理化工廢水工藝,經(jīng)過預處理后的化工廢水折流進入內回流厭氧折流式填充床,利用厭氧微生物進行厭氧生物處理; 廢水折流進入缺氧折流式填充床,利用兼性微生物進行缺氧生物處理; 處理后的廢水折流進入好氧折流式填充床,利用好氧微生物進行好氧生物處理;廢水進入斜板式沉淀區(qū)經(jīng)沉淀后出水; 厭氧微生物、所述兼性微生物、所述好氧微生物三種微生物相對隔離。固定化微生物折流式填充床處理化工廢水工藝,其中內回流厭氧折流式填充床是對 ABR 工藝的改進創(chuàng)新,起端折流板反應室采用內回流型式,待處理廢水進入內回流段并與厭氧污泥混合,內回流厭氧折流式填充床在去除廢水中 COD 的同時,也對特征污染物進行強化降解。其中好氧折流式填充床采用好氧接觸氧化工藝型式。圖1廢水處理工藝流程。
2.2 一體化設備設計
本設計還提供一種固定化微生物折流式填充床處理化工廢水一體化設備,進水管連接內回流厭氧折流式填充床,內回流厭氧折流式填充床連接缺氧折流式填充床,缺氧折流式填充床連接好氧折流式填充床,好氧折流式填充床連接斜板式沉淀區(qū); 內回流厭氧折流式填充床設置有多個折流板反應室,起端折流板反應室裝有塑料環(huán),塑料環(huán)內包多孔輕質的懸浮填料,填料固定有降解特征污染物的優(yōu)勢微生物菌群; 起端折流板反應室以外的厭氧折流板反應室裝有懸掛的掛膜填料; 厭氧區(qū)掛膜填料也固定有降解特征污染物的優(yōu)勢微生物菌群; 缺氧折流式填充床下部設置曝氣裝置,缺氧折流式填充床還設置有懸掛的掛膜填料; 好氧折流式填充床設置有曝氣裝置和懸掛的掛膜填料。固定化微生物折流式填充床處理化工廢水一體化設備,斜板式沉淀區(qū)設置有沉淀泥斗和斜板,沉淀區(qū)連接出水堰與出水管。其中內回流厭氧折流式填充床的起端折流板反應室設有攪拌器和分流擋板,通過分流擋板和控制攪拌條件形成內回流。
2.3 工藝特點
本設計結合固定化微生物技術,綜合并優(yōu)化了ABR、A / A / O、A / O 和接觸氧化工藝特點,補齊不足,集成創(chuàng)新出一種固定化微生物折流式填充床處理化工廢水工藝,對比傳統(tǒng)廢水處理工藝,具有主要特征:( 1) 內回流厭氧折流式填充床是對 ABR 工藝的改進創(chuàng)新,起端折流板反應室設有攪拌器,強化布水和混合效果,同時裝有塑料環(huán)內包多孔輕質的懸浮填料,控制攪拌條件形成內回流,內回流降低了起端折流板反應室的處理負荷,提高了厭氧生物處理效率,其余的厭氧折流板反應室均裝有懸掛的厭氧生物膜掛膜填料,在所有填料中固定有篩選培養(yǎng)的處理特征污染物的優(yōu)勢微生物,從而強化了難降解的特征污染物的降解與去除; 缺氧折流式填充床和好氧接觸填充床均設有掛膜填料,強化生物處理作用,提高生物處理效率。( 2) 生物部分各工段之間采用折流式,將厭氧、缺氧和好氧的微生物相對隔離,厭氧 - 缺氧 - 好氧生物處理聯(lián)合應用,具有處理效率高、能耗低、剩余污泥量少的優(yōu)點。( 3) 固定化微生物折流式填充床處理化工廢水工藝調控靈活,根據(jù)待處理的化工廢水的特點,對降解特征污染物的優(yōu)勢微生物菌群進行固定,靈活調節(jié)厭氧 - 缺氧 - 好氧段,可實現(xiàn)硝化、反硝化、厭氧釋磷好氧除磷的過程,從而實現(xiàn)了同時高效去除COD、去除特征污染物以及脫氮除磷的功能。( 4) 固定化微生物折流式填充床處理化工廢水一體化設備多池共壁,具有投資運行費用低、占地面積節(jié)省等優(yōu)點,可廣泛應用于化工、制藥等工業(yè)廢水和小水量的生活污水的處理,尤其是含難降解復雜有機物的化工廢水的處理。
4 結語
隨著我國工業(yè)的發(fā)展,廢水廢物的處理對于保護環(huán)境來說越來越重要,廢水的處理不僅關系到。人們的生活環(huán)境的污染問題,而且廢水的處理不好很可能影響到我們種植的農作物的安全問題,進而影響到人們的生命安全。本文總結了固定化微生物廢水處理技術的發(fā)展和當前廢水的特點,并對固定化微生物處理廢水的工藝進行了探析,以促進現(xiàn)代微生物的廢水處理技術的發(fā)展。
參考文獻
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[2]李珍珍.微生物固定化技術處理含氮服裝加工廢水的機理研究[D].廣東工業(yè)大學,2013.
關鍵詞:化工廢水 處理技術 發(fā)展趨勢
隨著高速發(fā)展的經(jīng)濟,環(huán)境被化工產品生產污染加劇,人類健康也日益受到危害,保護環(huán)境越來越重要,把控這些問題要從源頭上抓起,廢水處理環(huán)節(jié)尤其重要。目前多達幾千種的常用藥物被我國制藥企業(yè)生產,對于常用藥物的不同類別,在藥品原料上,無論是數(shù)量還是種類都收有差異的,故而生產過程中產生的廢水有著很大的水質和特點上的不同,這就在處理醫(yī)藥化工廢水上有很大的困難,需要多種處理方法結合才能有效提升廢水處理。
一、醫(yī)藥化工廢水的類型和特點
目前處理化工廢水難度特別大,尤其是生產精細化工產品過程中排放的結構復雜、生物難以降解和有毒有害的有機物質。在生產常用藥的過程中,一般有四大類型的廢水:一是排放在主要生產過程中的廢水;二是排放在輔助生產過程中的廢水;三是平日工作中的沖洗水;四是生活中員工產生的污水。
化工廢水有其基本特點,主要有四點:一是副產物多,水質成分復雜,反應原料中多為環(huán)狀結構化合物或溶劑類物質;二是污染物在廢水中含量高;三是有毒有害物質多,特別是精細化工廢水中的有機污染物對微生物的危害很大;四是有很多生物難降解物質。
目前我國化工廢水的達標排放仍然不理想,研究低成本、高效的新工藝和新技術來處理化工廢水,已經(jīng)成為各國科學家的研究重點。
二、國內外常用的醫(yī)藥化工廢水處理方法
1.物理處理法
過濾法、氣浮法和重力沉淀法等是常用的物理法。過濾法主要是減少水中的懸浮物,用有孔狀的粒料層將水中的雜質截留,在過濾處理化工廢水中,微孔狀慮機和板框過濾機是常用的工具;氣浮法是先生成吸附微小氣泡,然后通過微小氣泡的附裹攜帶將懸浮顆粒帶出水面的方法;重力沉淀法是利用重力場的作用,將水中具有可沉淀性能的懸浮顆粒達到自然沉降,這一過程固液就達到了自然分離。這三種物理處理方法管理方便,工藝簡單,但是在去除可溶性廢水方面有很大局限,還需尋求另外的辦法。
2.化學處理法
化學處理法去除水中的無機物雜質、有機物主要是利用化學反應的作用,主要有化學氧化法、電化學氧化法和化學混凝法等。
化學氧化法通常是在化工廢水中投放氧化劑對有機污染物氧化去除的方法。經(jīng)過化學氧化還原的廢水,廢水中的有毒物質將轉化成無毒或毒性小的物質,達到了廢水凈化的目的。常用的有空氣氧化和氯氧化??諝庋趸难趸芰θ?,主要用于含有處理還原性強的物質的廢水,氯氣是普遍使用的氧化劑,主要用在處理含氰、含酚等有機廢水。
電化學氧化法是通過在電解槽中,在電極上廢水中的有機污染物發(fā)生氧化還原反應被去除,在電解槽的陽極廢水中的污染物失去電子被氧化,在陽極水中的氯離子和氫氧根離子也可放電生成氯氣和氧氣而間接地氧化污染物,在實際操作中,為了使陽極的氧化作用加強,使電解槽的內阻減少,一些氯化鈉被加入到廢水電解槽中,進行電氯化。近年來在電氧化和電還原的新型電極材料方面取得了較大的成效,但是成本高、能耗大等問題仍然存在。
化學混凝法是通過在醫(yī)藥化工廢水中投放能夠產生凝聚和絮凝作用的化學藥劑,使膠體形成沉淀,然后被去除;主要的作用對象是水中的膠體物質和微小懸浮物。水溫、水質、水量、PH值等變化對該方法影響較大,對一些可溶性好的無機、有機物質去除率低。
3.生物處理法
生物處理法是通過微生物的新陳代謝作用將有機物降解轉化的過程。伴隨著快速發(fā)展的醫(yī)藥化學工業(yè),污染物的成分也變得日益復雜,如果僅僅采用物理的或化學的方法很難達到治理的標準。如果微生物的新陳代謝作用能夠被合理的利用,那么廢水中的有機污染物就可以進行轉化與穩(wěn)定,達到無害化。生物處理方法主要分為厭氧處理和好氧處理兩大類型:厭氧處理是指在廢水中沒有分子氧的條件下,厭氧微生物將廢水中的有機化合物分解轉化為二氧化碳和甲烷的過程。研究表明,水解產酸細菌、產甲烷細菌和產氫產乙酸細菌是完成厭氧過程的三大主要類群細菌。好氧處理分為生物膜法和活性污泥法。生物膜法是將生物膜和廢水接觸,廢水中的有機物被生物膜吸附和氧化的過程?;钚晕勰喾ㄊ翘幚韽U水利用懸浮生長的微生物絮體的方法,活性污泥就是微生物絮體,活性污泥是由好氧微生物及其代謝吸附的有機物、無機物組成的,能夠降解廢水中的有機污染物。
三、最新的非常規(guī)廢水處理技術
最新的非常規(guī)廢水處理技術主要有磁分離法、紫外光催化氧化處理技術和固定化細胞技術。磁分離法是將磁種和混凝劑投放到醫(yī)藥化工廢水中,在磁種的剩磁和混凝劑的同時作用下,醫(yī)藥化工廢水中的顆粒相互吸引并凝結長大,懸浮物的分離加速,然后有機污染物將在磁分離器的幫助下去除。紫外光催化氧化處理技術是在300~400nm的紫外光照射下并利用二氧化鈦半導體催化劑,形成羥基自由基和產生光電子空穴等強氧化劑的能力,氧化分解廢水中的有機物。固定化細胞技術,是將適宜降解特定廢水的高效菌株通過物理或者化學手段篩選分離出來,保持其活性并且能夠反復利用。
四、總結
有效處理醫(yī)藥化工廢水是一項艱巨且長期的任務,對造福人類和環(huán)境保護有著重要的意義。在處理醫(yī)藥化工廢水的過程中,可以多想辦法、多走路子和多組合利用處理,更大的提高處理廢水的效率。目前,雖然出現(xiàn)了不少新式的處理技術,但是成本高、能耗大。另外,一些新技術的實際應用問題還要考慮到,廢水處理過程中出現(xiàn)的難題要盡量、盡快想辦法解決,使新的突破能夠在醫(yī)藥化工廢水的處理方法上實現(xiàn)。
參考文獻
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