⑴ 油田污水预处理中投加氢氧化钠的作用原理是什么
污水处理技术概述
污水处理技术,就是采用各种方法将污水中所含有的污染物质分离出来,或将其转化为无害和稳定的物质,从而使污水得以净化。
一、污水处理方法的分类
现代的污水处理技术,按其作用原理可分为物理法、化学法、物理化学法和生物处理法四大类。
(一)物理法
通过物理作用,以分离、回收污水中不溶解的呈悬浮状的污染物质(包括油膜和油珠),在处理过程中不改变其化学性质。物理法操作简单、经济。常采用的有重力分离法、离心分离法、过滤法及蒸发、结晶法等。
1.重力分离(即沉淀)法
利用污水中呈悬浮状的污染物和水密度不同的原理,借重力沉降(或上浮)作用,使水中悬浮物分离出来。沉淀(或上浮)处理设备有沉砂池、沉淀池和隔油池。
在污水处理与利用方法中,沉淀与上浮法常常作为其他处理方法前的预处理。如用生物处理法处理污水时,一般需事先经过预沉池去除大部分悬浮物质减少生化处理构筑物的处理负荷,而经生物处理后的出水仍要经过二次沉淀池的处理,进行泥水分离保证出水水质。
2.过滤法
利用过滤介质截流污水中的悬浮物。过滤介质有钢条、筛网、砂布、塑料、微孔管等,常用的过滤设备有格栅、栅网、微滤机、砂滤机、真空滤机、压滤机等(后两种滤机多用于污泥脱水)。
3.气浮(浮选)
将空气通入污水中,并以微小气泡形式从水中析出成为载体,污水中相对密度接近于水的微小颗粒状的污染物质(如乳化油)黏附在气泡上,并随气泡上升至水面,从而使污水中的污染物质得以从污水中分离出来。根据空气打入方式不同,气浮处理方法有加压溶气气浮法、叶轮气浮法和射流气浮法等。为了提高气浮效果,有时需向污水中投加混凝剂。
4.离心分离法
含有悬浮污染物质的污水在高速旋转时,由于悬浮颗粒(如乳化油)和污水受到的离心力大小不同而被分离的方法。常用的离心设备按离心力产生的方式可分为两种:由水流本身旋转产生离心力的为旋流分离器,由设备旋转同时也带动液体旋转产生离心力的为离心分离机。
旋流分离器分为压力式和重力式两种。因它具有体积小、单位容积处理能力高的优点,近几十年来广泛用于轧钢污水处理及高浊度河水的预处理。离心机的种类很多,按分离因素分有常速离心机和高速离心机。常速离心机用于分离低浆废水效果可达60%~70%,还可用于沉淀池的沉渣脱水等。高速离心机适用于乳状液的分离,如用于分离羊毛废水,可回收30%~40%的羊毛脂。
(二)化学法
向污水中投加某种化学物质,利用化学反应来分离、回收污水中的某些污染物质,或使其转化为无害的物质。常用的方法有化学沉淀法、混凝法、中和法、氧化还原(包括电解)法等。
1.化学沉淀法
向污水中投加某种化学物质,使它与污水中的溶解性物质发生互换反应,生成难溶于水的沉淀物,以降低污水中溶解物质的方法。这种处理法常用于含重金属、氰化物等工业生产污水的处理。按使用沉淀剂的不同,化学沉淀法可分为石灰法(又称氢氧化物沉淀法)、硫化物法和钡盐法。
2.混凝法
向水中投加混凝剂,可使污水中的胶体颗粒失去稳定性,凝聚成大颗粒而下沉。通过混凝法可去除污水中细分散固体颗粒、乳状油及胶体物质等。该法可用于降低污水的浊度和色度,去除多种高分子物质、有机物、某种重金属毒物(汞、镉、铅)和放射性物质等,也可以去除能够导致富营养化物质如磷等可溶性无机物,此外还能够改善污泥的脱水性能。因此混凝法在工业污水处理中使用得非常广泛,既可作为独立处理工艺,又可与其他处理法配合使用,作为预处理、中间处理或最终处理。目前常采用的混凝剂有硫酸铝、碱式氯化铝、铁盐(主要指硫酸亚铁、三氯化铁及硫酸铁)等。
当单独使用混凝剂不能达到应有净水效果时,为加强混凝过程、节约混凝剂用量,常可同时投加助凝剂。
3.中和法
用于处理酸性废水和碱性废水。向酸性废水中投加碱性物质如石灰、氢氧化钠、石灰石等,使废水变为中性。对碱性废水可吹入含有CO2的烟道气进行中和,也可用其他的酸性物质进行中和。
4.氧化还原法
利用液氯、臭氧、高锰酸钾等强氧化剂或利用电解时的阳极反应,将废水中的有害物氧化分解为无害物质;利用还原剂或电解时的阴极反应,将废水中的有害物还原为无害物质,以上方法统称为氧化还原法。
氧化还原方法在污水处理中的应用实例有:空气氧化法处理含硫污水;碱性氯化法处理含氰污水;臭氧氧化法在进行污水的除臭、脱色、杀菌及除酚、氰、铁、锰,降低污水的BOD与COD等均有显著效果。还原法目前主要用于含铬污水处理。
(三)物理化学法
利用萃取、吸附、离子交换、膜分离技术、气提等操作过程,处理或回收利用工业废水的方法可称为物理化学法。工业废水在应用物理化学法进行处理或回收利用之前,一般均需先经过预处理,尽量去除废水中的悬浮物、油类、有害气体等杂质,或调整废水的pH值,以便提高回收效率及减少损耗。常采用的物理化学法有以下几种。
1.萃取(液-液)法
将不溶于水的溶剂投入污水之中,使污水中的溶质溶于溶剂中,然后利用溶剂与水的密度重差,将溶剂分离出来。再利用溶剂与溶质的沸点差,将溶质蒸馏回收,再生后的溶剂可循环使用。常采用的萃取设备有脉冲筛板塔、离心萃取机等。
2.吸附法
利用多孔性的固体物质,使污水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。常用的吸附剂有活性炭。此法可用于吸附污水中的酚、汞、铬、氰等有毒物质,且还有除色、脱臭等作用。吸附法目前多用于污水的深度处理。吸附操作可分为静态和动态两种。静态吸附,在污水不流动的条件下进行的操作。动态吸附则是在污水流动条件下进行的吸附操作。污水处理中多采用动态吸附操作,常用的吸附设备有固定床、移动床和流动床三种方式。
3.离子交换法
用固体物质去除污水中的某些物质,即利用离子交换剂的离子交换作用来置换污水中的离子化物质。随着离子交换树脂的生产和使用技术的发展,近年来在回收和处理工业污水的有毒物质方面,由于效果良好,操作方便而得到一定的应用。
在污水处理中使用的离子交换剂有无机离子交换剂和有机离子交换剂两大类。采用离子交换法处理污水时必须考虑树脂的选择性。树脂对各种离子的交换能力是不同的。交换能力的大小主要取决于各种离子对该种树脂亲和力(又称选择性)的大小。目前离子交换法广泛用于去除污水中的杂质,例如去除(回收)污水中的铜、镍、镉、锌、汞、金、银、铂、磷酸、有机物和放射性物质等。
4.电渗析法(膜分离技术的一种)
电渗析法是在离子交换技术基础上发展起来的一项新技术。它与普通离子交换法不同,省去了用再生剂再生树脂的过程,因此具有设备简单、操作方便等优点。电渗析是在外加直流电场作用下,利用阴、阳离子交换膜对水中离子的选择透过性,使一部分溶液中的离子迁移到另一部分溶液中去,以达到浓缩、纯化、合成、分离的目的。另用于海水、苦咸水除盐,制取去离子水等。
5.反渗透(膜分离技术的一种)
利用一种特殊的半渗透膜,在一定的压力下,将水分子压过去,而溶解于水中的污染物质则被膜所截留,污水被浓缩,而被压透过膜的水就是处理过的水。目前该处理方法已用于海水淡化、含重金属的废水处理及污水的深度处理等方面。制作半透膜的材料有醋酸纤维素、磺化聚苯醚等有机高分子物质。为降低操作压力以节省设备和运转费用,目前对于膜的材料和性能正在深入试验研究。
反渗透处理工艺流程由三部分组成:预处理、膜分离及后处理。
6.超过滤法
也是利用特殊半渗透膜的一种膜分离技术。以压力为推动力,使水溶液中大分子物质与水分离,膜表面孔隙大小是主要控制因素。用于电泳涂漆废液等工业废水处理。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
(四)生物法
污水的生物处理法就是利用微生物新陈代谢功能,使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害的物质,使污水得以净化。属于生物处理法的工艺,又可以根据参与作用的微生物种类和供氧情况分为两大类即好氧生物处理及厌氧生物处理。
1.好氧生物处理法
在有氧的条件下,借助于好氧微生物(主要是好氧菌)的作用来进行的。依据好氧微生物在处理系统中所呈的状态不同,又可分为活性污泥法和生物膜法两大类。
(1)活性污泥法 这是当前使用最广泛的一种生物处理法。该法是将空气连续鼓入曝气池的污水中,经过一段时间,水中即形成繁殖有巨量好氧性微生物的絮凝体——活性污泥,它能够吸附水中的有机物,生活在活性污泥上的微生物以有机物为食料,获得能量并不断生长繁殖。从曝气池流出并含有大量活性污泥的污水——混合液,进入沉淀池经沉淀分离后,澄清的水被排放,沉淀分离出的污泥作为种泥,部分地回流进入曝气池,剩余的(增殖)部分从沉淀池排放。活性污泥法有多种池型及运行方式,常用的有普通活性污泥法、完全混合式表面曝气法、吸附再生法等。废水在曝气池内停留一般为4~6小时,能去除废水中的有机物(BOD5)90%左右。
(2)生物膜法 使污水连续流经固体填料(碎石、煤渣或塑料填料),在填料上大量繁殖生长微生物形成污泥状的生物膜。生物膜上的微生物能够起到与活性污泥同样的净化作用,吸附和降解水中的有机污染物,从填料上脱落下来的衰老生物膜随处理后的污水流入沉淀池,经沉淀泥水分离,污水得以净化而排放。
生物膜法多采用的处理构筑物有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池及生物流化床等。除此之外,土地处理系统(污水灌溉)和氧化塘皆属于生物处理法中的自然生物处理范畴。
2.厌氧生物处理法
在无氧的条件下,利用厌氧微生物的作用分解污水中的有机物,达到净化水的目的。它已有百年悠久历史,但由于它与好氧法相比存在着处理时间长、对低浓度有机污水处理效率低等缺点,使其发展缓慢,过去厌氧法常用于处理污泥及高浓度有机废水。近30多年来,出现世界性能源紧张,促使污水处理向节能和实现能源化方向发展,从而促进了厌氧生物处理的发展,一大批高效新型厌氧生物反应器相继出现,包括厌氧生物滤池、升流式厌氧污泥床、厌氧流化床等。它们的共同特点是反应器中生物固体浓度很高,污泥龄很长,因此处理能力大大提高,从而使厌氧生物处理法所具有的能耗小并可回收能源,剩余污泥量少,生成的污泥稳定、易处理,对高浓度有机污水处理效率高等优点,得到充分地体现。厌氧生物处理法经过多年的发展,现已成为污水处理的主要方法之一。目前,厌氧生物处理法不但可用于处理高浓度和中等浓度的有机污水,还可以用于低浓度有机污水的处理。
二、污水处理流程
污水中的污染物质是多种多样的,不能预期只用一种方法就能够把污水中所有的污染物质去除殆尽,一种污水往往需要通过几种方法组成的处理系统,才能达到处理要求的程度。
按污水的处理程度划分,污水处理可分为一级、二级和三级(深度)处理。一级处理主要是去除污水中呈悬浮状的固体污染物质,物理处理法中的大部分用作一级处理。经一级处理后的污水,BOD只能去除30%左右,仍不宜排放,还必须进行二级处理,因此针对二级处理来说,一级处理又属于预处理。二级处理的主要任务,是大幅度地去除污水中呈胶体和溶解状态的有机性污染物质(即BOD物质),常采用生物法,去除率(BOD)可达90%以上,处理后水中的BOD5含量可降至20~30mg/L,一般污水均能达到排放标准。但经二级处理后的污水中仍残存有微生物不能降解的有机污染物和氮、磷等无机盐类。深度处理往往是以污水回收、再次复用为目的而在二级处理工艺后增设的处理工艺或系统,其目的是进一步去除废水中的悬浮物质、无机盐类及其他污染物质。污水复用的范围很广,从工业上的复用到充作饮用水,对复用水水质的要求也不尽相同,一般根据水的复用用途而组合三级处理工艺,常用的有生物脱氮法、混凝沉淀法、活性炭过滤、离子交换及反渗透和电渗析等。
污水处理流程的组合,一般应遵循先易后难,先简后繁的规律,即首先去除大块垃圾及漂浮物质,然后再依次去除悬浮固体、胶体物质及溶解性物质。亦即,首先使用物理法,然后再使用化学法和生物法。
对于某种污水,采取由哪几种处理方法组成的处理系统,要根据污水的水质、水量,回收其中有用物质的可能性和经济性,排放水体的具体规定,并通过调查、研究和经济比较后决定,必要时还应当进行一定的科学试验。调查研究和科学试验是确定处理流程的重要途径。以下介绍一些常用的污水处理工艺流程。
(一)城市污水处理的典型流程
以去除污水中的BOD物质为主要对象的,一般其处理系统的核心是生物处理设备(包括二次沉淀池),处理流程如图6-1所示。污水先经格栅、沉砂池,除去较大的悬浮物质及砂粒杂质,然后进入初次沉淀池,去除呈悬浮状的污染物后进入生物处理构筑物(或采用活性污泥曝气池或采用生物膜构筑物)处理,使污水中的有机污染物在好氧微生物的作用下氧化分解,生物处理构造物的出水进入二次沉淀池进行泥水分离,澄清的水排出二沉池后再经消毒直接排放;二沉池排放出的剩余污泥再经浓缩、污泥消化、脱水后进行污泥综合利用;污泥消化过程产生的沼气可回收利用,用作热源能源或沼气发电。
以去除污水中BOD的同时达到脱氮除磷目的的城市污水处理流程有水解(酸化)-好氧生物处理工艺,A1/A2/O流程即厌氧-兼氧-好氧生物处理工艺,如图6-2所示。
(二)炼油厂废水处理的典型流程
炼油厂废水处理的典型流程如图6-3所示。
三、污泥处理、利用与处置
污泥是污水处理的副产品,也是必然产物。在城市污水和工业废水处理过程中,产生很多沉淀物与漂浮物。有的是从污水中直接分离出来的,如沉砂池中的沉渣,初沉池中沉淀物,隔油池和浮选池中的渣渣等;有的是在处理过程中产生的,如化学沉淀污泥与生物化学法产生的活性污泥或生物膜。一座二级污水处理厂,产生的污泥量约占处理污水量的0.3%~5%(含水率以97%计)。如进行深度处理,污泥量还可增加0.5~1.0倍。污泥的成分非常复杂,不仅含有很多有毒物质,如病原微生物、寄生虫卵及重金属离子等,也可能含有可利用的物质如植物营养素、氮、磷、钾、有机物等。这些污泥若不加妥善处理,就会造成二次污染。所以污泥在排入环境前必须进行处理,使有毒物质得到及时处理,有用物质得到充分利用。一般污泥处理的费用约占全污水处理厂运行费用的20%~50%。所以对污泥的处理必须予以充分的重视。
污泥处置的一般方法与流程如图6-4所示。
(一)污泥的脱水与干化
从二次沉淀池排出的剩余污泥含水率高达99%~99.5%,污泥体体积大,在堆放及输送方面都不方便,所以污泥的脱水、干化是当前污泥处理方法中较为主要的方法。
二次沉淀池排出的剩余污泥一般先在浓缩池中静止沉降,使泥水分离。污泥在浓缩池内静止停留12~24小时,可使含水率从99%降至97%,体积缩小为原污泥体积的1/3。
污泥进行自然干化(或称晒泥)是借助于渗透、蒸发与人工撇除等过程而脱水的。一般污泥含水率可降至75%左右,使污泥体积缩小许多倍。污泥机械脱水是以过滤介质(一种多孔性物质)两面的压力差作为推动力,污泥中的水分被强制通过过滤介质(称滤液),固体颗粒被截留在介质上(称滤并),从而达到脱水的目的。常采用的脱水机械有真空过滤脱水(真空转鼓、真空吸滤)、压滤脱水机(板框压滤机、滚压带式过滤机)、离心脱水机等,一般采用机械法脱水,污泥的含水率可降至70%~80%。
(二)污泥消化
1.污泥的厌氧消化
将污泥置于密闭的消化池中,利用厌氧微生物的作用,使有机物分解稳定,这种有机物厌氧分解的过程称为发酵。由于发酵的最终产物是沼气,污泥消化池又称沼气池。当沼气池温度为30~35℃时,正常情况下1m3污泥可产生沼气10~15m3,其中甲烷含量大约为50%左右。沼气可用作燃料和作为制造CCl4等化工原料。
2.污泥好氧消化
利用好氧和兼氧菌,在污泥处理系统中曝气供氧,微生物分解生物可降解的有机物(污泥)及细胞原生质,并从中获得能量。
近年来人们通过实践发现污泥厌氧消化工艺的运行管理要求高,比较复杂,而且处理构筑物要求密闭、容积大、数量多而且复杂,所以认为污泥厌氧消化法适用于大型污水处理厂污泥量大、回收沼气量多的情况。污泥好氧消化法设备简单、运行管理比较方便,但运行能耗及费用较大些,它适用于小型污水处理厂污泥量不大、回收沼气量少的场合。而且当污泥受到工业废水影响,进行厌氧消化有困难时,也可采用好氧消化法。
3.污泥的最终处理
对主要含有机物的污泥,经过脱水及消化处理后,可用作农田肥料。
脱水后的污泥,如需要进一步降低其含水率时,可进行干燥处理或加以焚烧。经过干燥处理,污泥含水率可降至20%左右,便于运输,可作为肥料使用。当污泥中含有有毒物质不宜用作肥料时,应采用焚烧法将污泥烧成灰烬,以作彻底的无害化处理,可用于填地或充作筑路材料使用。(谷腾水网)
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⑵ 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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⑶ 石油污水三级处理
使用碳滤好。这个结论是根据沙滤和碳滤的处理原理得出的。
1:石英沙的处理原理是过滤,而过滤的处理效果是根据原水中杂质的粒径决定。石英沙的过滤效果由石英沙的粒径和沙层厚度(厚度与过滤效果的关系呈线性,超过一定厚度后对过滤效果的影响开始呈现指数减少)决定,所有在水中的杂质都有粒径,但沙滤效果随石英沙粒径有上限值,对于溶解/半溶解性极小粒径杂质,可以通过沙粒间的缝隙流走,几乎没有处理效果。即使有效果也需要通过反冲或换沙等工作维持处理。
2:活性炭的处理原理是吸附,将水中的杂质吸附到活性炭,从而从水中分离达到处理效果。活性炭的处理有一定针对性,如过含盐水基本没有处理效果,但对含有机物废水有良好处理效果。需要定期换碳或再生维持处理效果。
3:使用膜的处理原理是在沙滤的基础上进一步降低过滤孔径,达到将极小粒径杂质滤除的效果。使用膜法处理则建造成本高于活性炭处理的建造成本,只是运行维护成本比活性炭的略低,具体的工艺选择根据贵公司的计划投入资金进行选择。
4:加药气浮是针对较高浓度废水选用,主要原因由气浮的处理特性决定,因为气浮的处理杂质量较大而去除彻底性不高。另外气浮的建造成本并不比膜法处理低多少,而膜法处理的建造费用高主要是膜处理工艺的预处理等配套设施建造费用高,1只1吨每天的国产超滤膜购买费用出厂价也不过百多。针对低浓度废水的处理,气浮的运行费用和建造费事实际上比膜法处理工艺还高。
5:其他工艺如曝气生物滤池工艺,人工湿地工艺,氧化剂处理COD工艺等都能适用楼主提出的处理要求,本人推荐曝气生物滤池工艺和人工湿地工艺。
6:楼主看完后觉得有帮助请给分,以上所说的各种工艺本人均有设计资料和去除率报告,部分有应用报告,如有需要可给分后再与本人索取。
曝气生物滤池有作为二级处理使用的,但就生化处理的去除彻底性而言,曝气生物滤池效果是最高的,但建造费用也是最高的,适用于低浓度高排放标准的污水生化处理。另外很多人有个误区就是将曝气生物滤池当作接触氧化,实际上无论使用的填料,运行管理还是流程布置都不相同,处理的原理也有不同,说简单一点曝气生物滤池可以近似看做是接触氧化跟石英沙过滤处理的结合体。
人工湿地工艺不仅南方试用,在北方也一样适用,当然气候对人工湿地的处理效果有一定影响,但可以采取搭建大棚等方式弥补修正,山东某造纸厂就有采用人工湿地工艺用于污水处理方向的循环经济体系的建设,网上此类资料也很多。人工湿地工艺也有很多人有认识误区就是人工湿地工艺的处理主要靠植物的吸收方式将杂质移除,其实是附着在植物根系以及生长在湿地填料/水体中的微生物和植物根系共同作用的结果,另外冬季植物的枯萎会对人工湿地工艺的处理有一定影响,但实际上植物枯萎的部分主要是地面部分,植物的根系等部分有相当种类的湿地植物依然有生物活性即处理效果的。
我手头上有人工湿地和曝气生物滤池的应用研究报告,而且我以前接触过的两个曝气生物滤池都是在生活污水处理后回用的,产水COD基本稳定在25左右,BOD10左右。
⑷ 炼油厂污水应当怎样处理
炼油厂的生产过程需要大量的水,虽然大部分水可循环使用,但是仍会产生废水,其数量约是原油加工量的60%~70%。炼油厂废水中含有有害的物质,必须经过处理后才能排放。
废水中有害物质的成分很复杂,而且各厂也不尽相同。所以,一般用“需氧量”作为综合衡量其被污染程度的指标,因为炼油厂废水中的杂质大多是有机物,它们在一定条件下都可被氧化,其氧化所需氧量基本与废水中污染物的含量相对应。测定废水需氧量的方法有化学法和生物化学法两种,所得结果分别用“化学耗氧量”和“生物耗氧量”来表示,它们的英语缩略语相应为“COD”(全称为:Chemical Oxidation Demand)和“BOD”(全称为:Biological Oxidation Demand)。
炼油厂废水的处理至少需经过以下环节才能排放。第一是隔油。炼油厂的废水里都混有一些污油,由于油轻于水,会不断浮升到水面而形成油膜,可通过隔油池被刮去。
经过隔油池后,废水里所含油明显减少,但是还存在一些很细的、悬浮在水里不会自动浮到水面的小油珠。炼油厂废水处理的第二个环节是要用凝聚和气浮的方法除掉这些小油珠。人类早就知道使用的明矾可以净化水,其实质也是利用明矾在水中的凝聚作用。炼油厂处理废水则用的是高效率的凝聚药剂。气浮法就是使凝聚的油珠等杂质粘附在不断上浮的小空气泡的周围,并升到水面形成浮渣,这样便可很容易地被刮掉。
最后,对废水中还有的被溶解的杂质,可用生物化学方法,就是利用自然界存在的各种微生物(例如,细菌)来分解废水中可溶性的杂质。细菌可以把溶于水的杂质转化为不溶于水的、可以分离的物质。
炼油厂废水通过上述三个环节,一般就可以达到排放标准了。但是,为了万无一失,有时最后还增加一个环节:通过活性炭吸附,这样处理的废水就更加纯净了。
当处理含有硫化物和氨类很多的废水时,通常在进入隔油池之前,再增加一个预处理环节:先用水蒸气驱排大部分硫化氢和氨类,然后再对废水进行处理。
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 工厂污水处理有哪些工艺流程
物理法:
1.沉淀法:主要去除废水中无机颗粒及SS
2.过滤法:主要去除废水中SS和油类物质等
3.隔油:去除可浮油和分散油
4.气浮法:油水分离、有用物质的回收及相对密度接近于1(水的密度近似1)的悬浮固体
5.离心分离:微小SS的去除
6.磁力分离:去除沉淀法难以去除的SS和胶体等
化学法:
1.混凝沉淀法:去除胶体及细微SS
2.中和法:酸碱废水的处理
3.氧化还原法:有毒物质、难生物降解物质的去除
4.化学沉淀法:重金属离子、硫离子、硫酸根离子、磷酸根、铵根等的去除
物理化学法:
1.吸附法:少量重金属离子、难生物降解有机物、脱色除臭等
2.离子交换法:回收贵重金属,放射性废水、有机废水等
3.萃取法:难生物降解有机物、重金属离子等
4.吹脱和汽提:溶解性和易挥发物质的去除。
生物法:
1.活性污泥法:废水生物处理中微生物(micro-organism)悬浮在水中的各种方法的统称。
(1)SBR法
序列间歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的简称,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术,又称序批式活性污泥法。
(2)CASS法
CASS法是SBR法的改进型,特点是占地小、运行费用低、技术成熟、工艺稳定。
CASS法是在CASS反应池前部设置生物选择区,后部设置可升降的自动滗水装置。
(3)AO法
AO工艺法也叫厌氧好氧工艺法,A(Anacrobic)是厌氧段,用与脱氮除磷;O(Oxic)是好氧段,用于除水中的有机物。
⑺ 炼油厂污水处理工艺有哪些以及优缺点,最常用的是什么工艺
炼油厂污水处理通常采用多个工艺组合,以确保高效去除污染物。以下是一些常见的炼油厂污水处理工艺及其优缺点:
一、生物处理工艺:
好氧生物处理:链弊兄将污水暴露在氧气供应下,利用好氧微生物降解有机物质。优点包括较低的能耗、较高的有机物去除率和较低的污泥产生量。缺点是对温度、pH值和毒性物质敏感。
厌氧生物处理:在无氧条件下使用厌氧微生物降解有机物质。优点包括较低的能耗、较低的污泥产生量和对毒性物质的较高抵抗能力。缺点是较低的有机物去除率和较长的处理时间。
二、物理化学处理工艺:
沉淀:利用化学试剂加速悬浮固体颗粒的沉降,从而去除悬浮物和部分重金属。优点是去除效果较好,适用于处理悬浮物较多的污水。缺点是需使用化学试剂和处理后产生的污泥处理问题。
离子交换:利用离子交换树脂去除水中的离子污染物,如重金属离子。优点是去除效果较好,适用于处理重金属含量较高的污水。缺点是耗材成本较高,需要定期更换树脂。
三、高级氧化工艺:
光催化氧化:利用光催化剂和紫外光辐射来降解有机物质。优点是对难降解的有机污染物有效,无需添加化学试剂。缺点是设备成本较高。
臭氧氧化:利用臭氧氧化剂对污水中的有机物进行棚袭氧化分解。优点包括高效的氧化能力和对多种有机物的降解效果。缺点是臭氧生成和供应成本较高。
最常用的炼油厂污水处理工艺是生物处理工艺,特别是好氧生物处理和厌氧生物处理的组合。这些工艺具有较高的有机物去除效率、较低的能耗和较少的化学试剂使用,卜指同时也能够适应
如果水天蓝环保的回答对您有所帮助,希望能够得到您的采纳!感谢支持!
⑻ 炼油厂的废水和生活污水能一起处理么
看采取什么污水处理工艺。
如果是采用水解酸化——好氧接触氧化法就没问题。
它对含油费水的处理效果相当好。我们正在做这个演示试验。
⑼ 日处理80-100吨污水处理厂可以进行建设吗需要哪种工艺技术大约投资在多少钱呢
青岛炼化污水处理场,根据污污分流的原则将污水分为含盐污水和含油污水两个系列分别进行处理。将盐含量相对较高且不易处理的污水划至含盐污水系列,含盐污水经含盐调节罐、油水分离器一、二级除油,再经过涡凹气浮、溶气气浮两级浮选处理,然后进入推流曝气池进行生物处理,处理污水达到国家三级排放标准后,排入市政管网送至镰湾河污水处理场继续处理;将盐含量相对较低且容易处理的污水划至含油污水系列,同样经过两级除油和两级浮选后进入A/O生化池处理,再经混凝沉淀池和流砂过滤器深度处理,最后通过消毒监控合格后回用。
污水处理中收集的污油经脱水罐脱水后送至储运罐区;分离出的油泥、浮渣经浓缩脱水后送至焦化装置;剩余活性污泥经浓缩脱水和离心机脱水后外运处理;运行中产生废气经加盖封闭收集后进行生物处理排放大气。
全厂雨水分三个独立系统(厂前区雨水、可能含油雨水和储运区雨水)分别将雨水收集到雨水监控设施,若合格分别经泵提升至外排系统,若不合格则提升至含油污水系列进行处理。
含油污水处理系列设计处理能力为400m3/h;
含盐污水处理系列设计处理能力为200m3/h;
三泥浓缩脱水设施的设计处理能力为12m3/h;
雨水监控池的有效容积约为45000m3;
废气处理系统设计处理能力为16000m3/h。
1.2工艺原理
1.2.1调节罐
调节罐利用其本身的容积暂时储存超过后续工艺处理能力的部分污水,或利用罐内空余容积稀释高浓度污水,使后续处理工艺的水质、水量得到调节,保证操作的平稳。
在罐内设有浮动环流收油器,压力流污水进入罐内,经软管送至浮动收油器环管,环管上设有呈一定角度出水的布水系统,水流喷出后流向罐中心,形成环流,油水进入中央收油箱,完成第一次分离。收油箱中上部油层达到一定厚度后,油层溢流进入中心漏斗,再经软管排至调节罐出油管道,完成第二次分离,中央漏斗利用同质量油和水的密度差,保证只排油不排水,油箱下部的水流回调节罐。收油器通过浮筒沿罐周边导轨随液面浮动,在水位较低时,收油器放在罐底支撑架上。充分利用调节罐较大的表面积收油,同时对调节罐的容积没有太大的影响,实现污水的第一次除油。
1.2.2油水分离器
油水分离器由以下几个工作区组成:进水缓冲区、粗粒化区、油水分离及排油区、出水稳定区。
进水缓冲区:污水提升进入缓冲区,通过突然扩大的流水断面,降低进水流速对粗粒化区水体的冲击,同时油水可进行预分离。
粗粒化区:利用填料对油和水的不同吸附力增加污水中微小油珠的碰撞几率和时间,增大污水中油珠粒径,粗粒化后污水经配水装置均匀进入油水分离及排油区。
油水分离及排油区:该区分两级,分离区设有斜管,油水及悬浮物进行斜管分离,分离污油进入容器顶部集油包,油位控制排油,排油区的油水界面仪检测到设定油位时,排油阀自动打开排放污油至污油池;少量沉降污泥通过排污阀定时人工排放。
出水稳定区:污水完成油水分离进入出水稳定区,确保装置均匀出水,同时维持设备内水流保持相对恒定。
1.2.3涡凹气浮
涡凹气浮主要有曝气区、气浮区、回流系统、刮渣系统及排水系统等几部分组成,其工作原理为:加入混凝剂和助凝剂的污水经混凝后,首先进入装有涡凹曝气机的曝气区,通过底部的中空叶轮的快速旋转在水中形成了一个负压区,此时水面上的空气通过中空管道抽送至水下,并在底部叶轮快速旋转产生的三股剪切力的作用下,把空气粉碎成微气泡,微气泡与污水中的固体污染物有机地结合在一起上升到液面。到达液面后固体污染物便依靠这些微气泡支撑浮在水面上,通过刮渣机将浮渣刮入浮渣收集槽,净化后的水由溢流槽溢流出,完成处理过程。
回流管道从曝气区底部沿着气浮区的底部伸展,因涡凹曝气机的作用,在曝气区底部存在一个负压区,会使废水从气浮区底部回流至曝气区,然后在微气泡的作用下又返回气浮区,实现回流。同时空气中的氧气也进入了水中,可将水中的有害物进行氧化,以达到净化污水的目的。
1.2.4溶气气浮
溶气气浮采用部分回流加压溶气浮选工艺,加入混凝剂和助凝剂的污水在反应室充分搅拌混合后,进入接触室在溶气水作用下至分离室完成水与浮渣的分层,进入出水室。出水室部分水经泵提升加压与压缩空气送入溶气罐中,溶气罐内的空气在0.3~0.5MPa的压力条件下溶入水中达到饱和状态,再经过溶气释放器,将饱和状态溶气水瞬间减压至常压状态,溶入水中的空气形成10~30μm直径的气泡释放出来,这种微小气泡在上浮过程中能附着在油粒、疏水性的悬浮固体或胶体的表面,形成夹气矾花而浮升至水面,随水流流至分离室末端,被刮渣机从水面刮走,完成污水与浮渣分离。
1.2.5均质罐
均质罐的作用是均匀水质,即将不同时间、不同组分、不同浓度的污水进行混合,以得到较均匀的水质和恒定流量,同时消耗气浮来水中溶解氧含量以满足A段溶解氧要求。均质混合方式一般有两种: 一种是利用外动力使废水搅拌混合(机械搅拌、空气搅拌、水泵强制循环)。另一种利用差流方式使废水自行混合。本装置均质罐采用差流方式。
1.2.6含油污水A/O生物处理
含油污水生化采用缺氧-好氧生化处理工艺。通过在曝气池创造好氧和缺氧的环境,利用活性污泥中自养型硝化菌和异养型兼性反硝化菌的共同作用,实现氮的形式转化。生化池O段的主要作用是完成碳化和硝化反应,大部分有机物在好氧菌作用下分解为CO2和H2O,并将NH3-N氧化为NO3-N和NO2-N,为保证硝化反应顺利进行,需控制pH值偏碱性,由于原水碱度不足,要往池中投加NaHCO3或NaOH以保证混合液的剩余碱度。生物脱氮一般需要经过硝化反应和反硝化反应两个步骤完成。
1.2.6.1 硝化反应
硝化反应是一个两步过程,分别利用两类微生物——亚硝化菌和硝化杆菌。这两类细菌统称为硝化菌。第一步是亚硝化菌将NH4+氧化成NO2ˉˉ,然后再经第二步由硝化杆菌将NO2ˉ氧化成NO3ˉ的过程。这两个反应过程都释放能量,硝化菌就是利用这些能量合成新的细胞体和维持正常的生命活动。硝化作用的程度是生物脱氮的关键。
2NH4++3O2 2NO2ˉ+4H++2H2O+ Q
2NO2ˉ+O2 2NO3ˉ+ Q
NH4++2O2 NO3ˉ+2H++H2O+ Q
从反应式中我们可以看出,硝化反应的整个反应过程耗去大量的氧。每硝化1g氨氮所需4.75g氧。此外硝化反应的结果还生成强酸(HNO3),会使运行环境的酸性增强,由于原水碱度不足,要往池中投加NaHCO3或NaOH以保证混合液的剩余碱度,控制pH值偏碱性,所以在运行中加以调整。为使硝化反应顺利进行,应采用低有机负荷运行,延长曝气时间,关键是污泥的停留时间,亦即污泥的泥龄。采取2/3曝气池容积为好氧区构筑形式,满足污泥的停留时间。
1.2.6.2 反硝化反应
反硝化反应是反硝化菌异化硝酸盐的过程,即由硝化菌产生的硝酸盐和亚硝酸盐在反硝化菌的作用下,被还原为氮气后从水中溢出的过程。大多数反硝化菌是异养的兼性菌,所以反硝化过程要在缺氧状态下进行。溶解氧的浓度控制在0.2~0.5mg/l,否则反硝化过程的速率就要减缓。控制曝气池溶解氧浓度达到反硝化菌生长适合的环境。它能利用各种各样的有机基质作为反硝化过程中的电子共体。反硝化反应包括同化反硝化和异化反硝化,反应过程为:
同化反硝化按下述步骤完成
NO3ˉ NO2 X NH2OH 有机氮(菌体组成)
异化反硝化按下述二个步骤完成,第一步由硝酸盐转化为亚硝酸盐,第二步由亚硝酸盐转化为二氧化碳、氮气和无机盐。
6NO3ˉ + 2CH3OH 6NO2ˉ + 2CO2 + 4H2O
6NO2ˉ + 3CH3OH3N2 + 3CO2 + 3H2O + 6OHˉ
即:6NO3ˉ + 5CH3OH 5CO2 + 3N2 + 7H2O + 6OHˉ
在硝化反应过程中耗去的氧能被回收并重复利用到反硝化反应过程中,每还原1gNO3ˉ可提供2.86g氧,使有机基质氧化。反硝化过程还会产生碱度,可使硝化反应所耗去的碱度有所弥补。在反硝化阶段,不仅可使氮化合物被还原,而且还可使有机碳化物得到氧化分解。因此,反硝化作用将同时起到去碳、脱氮的效果。
1.2.7含盐污水生化处理
含盐污水采用活性污泥法,利用活性污泥在有氧环境中各类微生物(主要是细菌)的新陈代谢作用,通过呼吸、繁殖的过程,将污水中的各类有机物氧化分解,还可将污水中的胶体颗粒通过絮凝作用而除去。活性污泥法除去污染物通过以下过程完成:
1.2.7.1初期吸附及水解作用
由于活性污泥表面积很大(2000-10000m2/m3),又具有多糖类粘层,因此,与污水接触后几分钟内,污水中的悬浮物和胶体便被絮凝和吸附去除,该阶段称为第一阶段——吸附阶段。此时有机物(COD,更确切的说应该是BOD)只是作为一种备用的食物来源被储存在微生物细胞表面。然后将大分子有机物如碳水化合物、蛋白质和脂肪等进行水解,把它们转化为小分子的简单化合物,进而进一步被微生物吸收、分解。一部分转化为无机物,如CO2、H2O、NH3等;一部分被转化为微生物基质,使微生物得到繁殖,进入第二阶段——氧化分解阶段。
1.2.7.2有机物的分解、氧化
该阶段主要是活性污泥继续分解氧化在第一阶段吸附和吸收的有机物,同时也继续吸附在第一阶段未来得及吸附和吸收的残余物质,主要是溶解性物质。这个阶段进行得相当缓慢,比第一阶段所需的时间长的多。曝气池的大部分容积都用在有机物的氧化和微生物细胞质的合成上。
1 好氧微生物生化反应过程可简略如下:
(1)有机碳的氧化
[C](有机碳)+O2+微生物(酶)→CO2+H2O+Q
(2)有机胺的氧化
[N](有机胺)+O2+微生物(酶)→CO2+NH3+H2O+Q
(3)有机硫或无机硫的氧化
[S](有机硫或无机硫)+O2+微生物(酶)→CO2+SO2+H2O+Q
上述三个过程的结果使污水中的有机物有机胺有机硫和无机硫得到处理,从而使污水得
以净化。
2 同化合成(细胞的增殖)
[C](有机物)+O2+微生物(酶)→[C](增殖的微生物)
此过程使微生物得到繁殖,即使活性污泥得到增长。
3 内源呼吸
微生物细胞在缺乏营养物质的条件时,为了获得其生存所需能量,要消耗一部分细胞原
生质进行氧化,即内源呼吸:
[C](微生物)+O 2+微生物(酶)→CO2+NH3+H2O+Q
此过程使微生物的总量减少,即活性污泥的量减少。
1.2.8二沉池
二沉池采用中心管进水周边出水的辐流式沉淀池,来自曝气池的泥水混合液由二沉池底部进入中心管,经过中心管周围的整流板整流后均匀地向四周辐射流动。由于污泥和水的密度差形成异重流,密度小的上清液经设在二沉池周边的出水堰溢流而出。活性污泥沉淀到池底,被缓缓转动的刮泥机刮板刮到池底中心集泥斗中,重力流入污泥回流池再经泵提升回流曝气池。水面的浮渣被刮渣板刮到排渣斗中,自流至浮渣池。
1.2.9混凝反应池、沉淀池
1.2.9.1混凝反应池
反应池分为混合段和三级反应段,投加在混合段的絮凝剂在搅拌机的作用下迅速扩散与污水均匀混合,絮凝剂的双电层压缩和电中和机理使水中悬浮物颗粒失去稳定性而相互结合生成微小絮粒。经过三级反应段进一步搅拌,微小絮粒在絮凝剂吸附架桥和沉淀网捕机理作用下,逐渐长大为大絮体,一同流入沉淀池进行分离。
1.2.9.2 沉淀池(同二沉池)
1.2.10流砂过滤器
流砂过滤器基于逆流原理。待滤水通过设备上部的进水管再经中心管流到设备内底部,通过入流分配器而进入砂床底部,水流向上流过滤层而被净化,滤后水从设备上部出水口排出;夹带过滤杂质的砂粒从设备锥形底部通过空气提升泵被提升到设备顶部洗砂器;砂粒的清洗在空气提升泵提升过程中就已经开始:紊流混合作用使截流污物从砂粒中剥离下来;进入洗砂器的砂粒由于重力作用而向下自动返回砂床,同时,一股小流量的滤后水被引入洗砂器内并与向下运动的砂粒形成错流而起到清洗作用;清洗水也通过设在设备上部的清洗水出水口排出;被清洗后的砂粒返回砂床形成整个砂床的向下缓慢移动,从而构成流砂过滤器的原理。
流砂过滤器是一种均匀介质的接触式深层过滤器,而且,由于流砂过滤器没有可动部件、24小时连续工作不需停机反冲洗,因此,可有效并平稳保证过滤质量。
1.2.11污泥浓缩脱水
1.2.11.1 污泥浓缩
污泥含水率与污泥体积的关系可用下式表示:
V=V0×{[100SW+P(SS-SW)×(100-P0)]}/{[100SW+P0(SS-SW)]×(100-P)}
式中:
V0---污泥含水率为P0时的体积;
V---污泥含水率为P时的体积;
SS---湿污泥的比重;
SW---水的比重;
P---污泥浓缩后的污泥含水率;
P0---污泥浓缩前的污泥含水率。
由上式可以看出,污水的含水率越高,污泥的体积越大。
污泥浓缩的目的就是为了增稠和减少污泥的体积,为进一步处理和利用作预处理。
污泥浓缩主要有重力浓缩和气浮浓缩两种,重力浓缩又可以分为间歇式和连续式两种。间歇式浓缩池是一种圆形池,底部有污泥斗,将污泥充满浓缩池,静置沉淀及依靠重力使污泥压密浓缩,定期分层排除上清液,污泥从底部泥斗排出。一般间歇式污泥浓缩池不少于两个,一个工作,另一个进泥,两池交替使用。连续式污泥浓缩罐是使浓缩前的污泥连续不断的进入浓缩池,在重力的作用下,固体污泥颗粒自然下沉,在动态条件下,形成了上部的澄清区,中部的阻滞区和下部的压缩区,上部澄清区的上清液可以通过多级脱水阀排出,下部压缩区内的浓缩污泥利用底部排泥阀连续不断的排出,从而使污泥浓缩连续进行。青岛炼化采用的是连续式污泥浓缩罐。
1.2.11.2污泥脱水
⑴污泥脱水的方法
主要有自然干化、机械脱水和热预处理等。
⑵机械脱水的预处理
目的是改善污泥的脱水性能,提高脱水设备的生产能力,其方法有化学调理法、淘洗法、热处理法和冷冻法。
化学调理法主要是向污泥中投加混凝剂、助凝剂等,使污泥凝聚,提高脱水性能。混凝剂有无机混凝剂与高分子聚合电解质,前者包括铝盐、铁盐两类;后者包括有机合成高分子聚合电解质(如聚丙稀酰胺PAM),无机高分子混凝剂(如聚合氯化铝PAC)。
⑶机械脱水
机械脱水的方法有真空吸滤法、压滤法、离心法,主要设备有真空过滤器、板框压滤器、带式过滤器、离心机等。
青岛炼化使用脱水机械为离心机脱水机,其基本原理如下:
经过沉淀浓缩以后的污泥与稀释成一定浓度的高分子絮凝剂在管道混合器中混合后,污泥中的悬浮固体微粒絮凝成絮状团块,并分离出自由水。悬浮液通过空心螺旋杆中央的进料管进入转鼓。由于离心力的作用,使得污泥脱离进料管后立即被甩向转鼓内壁,密度较大的污泥颗粒沉积于转鼓内壁形成污泥层,而密度小的液相在污泥层上形成液环层,实现泥水分离。沉积污泥由螺旋推向排渣口甩出。液相则通过溢流堰溢出。
1.2.12废气处理
废气处理采用生物膜法。废气从收集系统经引风管首先进入预处理段进行增湿、温度调节、除尘后进入硫生物、烃生物处理段。在与水(液相)接触过程中,由于气相和液相的浓度差以及污染物在液相的溶解性能,使得污染物从气相进入液相(或液膜内)。进入液相或固体表面生物层(或液膜)的污染物被微生物吸收(或吸附),在微生物代谢过程中作为能源和营养物被分解、转化成无害、简单物质。通过风机抽送排放,从而达到脱臭的目的。
生物降解的反应式为:
异(臭)味污染物 + O2 细胞物质 + CO2 + H2O
生物填料在使用前,需接种驯化一定量的专性微生物菌种。微生物在环境条件变化后一部分会死亡,一部分能继续生存。生存下来的微生物经过短时间繁殖,能发展成为优势菌。因此,能耐冲击负荷,当污染物的浓度上升后,短时间内处理效果下降,但是能很快恢复正常。在废气浓度很低时,营养液循环箱中的营养液由循环泵均匀的喷淋在生物填料上,供微生物吸取营养物质,生长繁殖。
1.2.13雨水监控池
来自清净雨水系统、可能含油雨水系统、储运区及齐润油库雨水,自流进入雨水监控区的格栅提升池。格栅采用机械格栅,斜置在格栅提升池的渠道上,用以拦截废水中较大的悬浮物或漂浮物,如纤维、碎皮、树木、木屑、破布条、塑料制品及生活垃圾。否则,这些杂物进入系统后,将会使工艺管路,机泵等设备堵塞,导致系统不能正常运行。另外也加大了后续设施构筑物的负荷。经过格栅池后的雨水,在正常情况下,直接提升加压后排放至市政排洪沟排海。特殊情况下,如:罐区火灾事故或泄漏事故时,这部分雨水可提升到雨水监控池,通过浮式收油糟收油后监控,再根据水质情况决定直接排放或送回污水处理场处理。
1.2.14主要化学药剂原理和作用
污水场常用的药剂主要有:混凝剂、助凝剂、pH值调整剂、营养剂、消毒剂、污泥调理剂等。
1.2.14.1混凝剂
在水处理中,能够使水中胶体微粒相互黏结和聚结的这类物质,称为混凝剂。混凝剂一般分为无机混凝剂和有机混凝剂。污水场使用的无机混凝剂---聚合铝(PAC),作为浮选剂投加至一、二级浮选设备;有机混凝剂---聚丙烯酰胺(PAM),作为絮凝剂投加至混凝沉淀池。
⑴聚合铝(PAC)又称碱式氯化铝,分子式:Aln(OH)mC13n-m 。
作用机理:投入废水中聚合铝,首先水解产生正离子Al3+和负离子CI-。
AlC13Al3+ +CI-
Al3+是高价离子,增加水中离子浓度,在带电荷的胶体微粒吸引下,双电层被压缩,使带电胶体微粒趋向电中和,消除了静电斥力,降低悬浮物稳定性,经过相互碰撞,结合为较大的颗粒。Al3+水解最后生产胶体Al(OH)3 。
Al3++3H2O Al(OH)3 +3H+
胶体Al(OH)3有长的条形结构,表面积大、活性高,能吸附水中悬浮颗粒,通过吸附架桥使呈分散状态的颗粒形成网状结构,成为粗大絮凝体(矾花),使悬浮物沉淀或浮于水面。
⑵聚丙烯酰胺(PAM) 是由丙烯酰胺聚合而成的有机高分子聚合物,无色、无味,易溶于水,没有腐蚀,分子式:(—CH2 —CH—)n。
CONH2
作用机理:聚丙烯酰胺有很长的分子链,聚丙烯酰胺在碱类的作用下,发生水解反应,水解后聚丙烯酰胺使呈卷曲状的分子链得以展开拉长,长链在水中形成巨大的吸附表面积,提高架桥能力;另外,聚丙烯酰胺具有极性基因,其酰胺基因易于借氢键作用在胶体颗粒表面吸附;实现吸附架桥作用形成大的颗粒凝体与水体分离。
1.2.14.2助凝剂
在废水的混凝处理中,有时使用单一的絮凝剂不能取得良好的混凝效果,需要投加某些辅助药剂以提高混凝效果。有的助凝剂本身不起混凝作用,起到改善、提高混凝效果;有的则参与絮体生成,改善絮凝体的结构。
污水场一、二级浮选投加聚丙烯酰胺作为助凝剂投加,通过聚丙烯酰胺分子长链所形成吸附表面积和架桥作用,加速混凝效果,加大凝絮颗粒的密度和质量,加强黏结和架桥作用,使凝絮颗粒大且有较大表面积,可充分发挥吸附卷带作用,提高浮选分离效果。
1.2.14.3 pH值调整剂
废水pH调整方法一般有两种:一种利用酸碱废水相互中和,这是一种既简单又经济的方法;另一种是投药中和,通过向废水中投加酸碱液调节pH值,根据处理污水的性质和A/O生化处理工艺对废水碱度的要求,污水场采用投加NaOH或NaHCO3的方式调整pH值,通过与废水酸性物质中和降低废水酸度。反应式如下:
NaOH+HCl NaCl +H2O
NaOH+HNO3 NaNO3 +H2O
NaOH+H2SO4 Na2SO4 +H2O
1.2.14.4营养剂
微生物菌体中元素比例C:N:P=100:5:1。因为所处理炼油厂污水中,其它元素含量较高,而微生物菌体营养元素P含量非常低,几乎接近于零,为了成功的利用生物法处理这些废水,必须使参与分解氧化有机物的微生物获得必要的营养,向废水中补充其所缺乏的营养物满足微生物生长的需要。污水场选用的营养剂为磷酸氢二钠Na2HPO4?12H2O。
1.2.14.5消毒剂
为保证回用水水质要求,控制粪大肠菌落数量,使用优氯净作为消毒剂。消毒剂通常是氧化性杀生剂,是强氧化剂,能氧化微生物体内起代谢作用的酶,从而杀灭微生物,杀死微生物,起到消毒的作用。污水场选择优氯净作为杀菌剂主要是考虑与循环水场选择相同的药剂,便于日后的运行管理。其结构通式为:
1.2.14.6污泥调理剂
污泥调理剂又称脱水剂,可分为无机调理剂和有机调理剂。无机调理剂适用于污泥真空过滤和板框过滤;有机调理剂适用于离心脱水机和带式压滤机脱水。调理剂(脱水剂)与混凝剂、助凝剂的投加量都可以称为加药量。同一种药剂既可以在处理污水时应用为混凝剂,以可以在剩余污泥处理过程中应用为调理剂或脱水剂。
污水场采用有机调理剂——聚丙烯酰胺(PAM),通过中和污泥颗粒表面电荷,并在颗粒间产生架桥作用,使污泥颗粒密实粗大,实现泥水分离。
1.3技术特点
1.3.1通过污污分流的原则将污水分为含盐污水系列和含油污水系列分别进行处理;
1.3.2含油污水系列经深度处理后回用;
1.3.3进水和出水的水质指标实现在线监控调整;
1.3.4调节罐的水质水量调节和除油集成一体,除油过程不受罐位变化影响,保证只收油不收水,节省占地面积;
1.3.5 涡凹气浮具有充气量高、自动内回流,占地省、能耗低的特点;
1.3.6 A/O生化池全池布置曝气器,可按缺氧-好氧方式运行,也可按全氧方式运行,还可调整缺氧好氧容积运行比例。采用接触氧化法与活性污泥法相结合工艺, A段投加K-3型球形填料,直接投放,无须固定,易挂膜,不堵塞,延长污泥停留时间;
1.3.7流砂过滤器的运行与洗砂同时进行,能够24小时连续自动运行,无需停机反冲洗,利用空气泵提砂时松动、吹洗和滤后水洗砂的结构代替了传统大功率反冲洗系统,跑砂量极低;
1.3.8油泥浮渣浓缩脱水后送入焦化处理,节省处理费用。
1.3.9一、二级浮选和生物曝气池加盖封闭,通过废气管网对臭气收集后进行生物处理,改善污水处理场空气环境。
2 工艺过程说明及流程图
2.1工艺过程说明
2.1.1含油污水系列
来自装置系统压力含油污水进入含油污水调节罐,调节罐内设有浮动环流收油器,对含油污水进行除油。调节罐出水用泵提至框架三层的油水分离器,经油水分离后,自流至框架二层涡凹气浮去除部分乳化油后,再自流至框架一层的溶气气浮进一步除油,出水用泵提升至均质罐。均质罐出口通过调节阀调节流量,保证相对恒定流量自流进入A/O生化池,经生物处理后自流进入二沉池进行泥水分离,沉淀污泥经污泥回流泵提升回流至曝气池,二沉池上清液出水进入混凝沉淀池,通过加药进一步去除不易沉降的悬浮物,然后重力流入连续反洗砂滤器,出水经消毒、监控后进入回用水池,达到回用标准的污水水由回用水泵打入全厂回用水系统管网,达不到回用标准则由回用水泵打入或自流进入含盐污水监控池排放,也可用回用水泵提升回流至均质罐或混凝反应池再处理。
外来自流含油污水进入自流含油污水池经自流含油污水泵提升进入调节罐。
外来生活污水进入生活污水池经生活污水泵提升后进入均质罐或进入生化池。
2.1.2含盐污水系列
来自系统含盐污水压力进入含盐污水调节罐,调节罐内设有浮动环流收油器,对含盐污水进行收油。调节罐出水用泵提至框架三层的油水分离器,经油水分离后,自流至框架二层涡凹气浮去除部分乳化油后,再自流至框架一层的溶气气浮进一步除油,出水用泵提升至推流鼓风曝气池处理,处理后污水混合液自流进入二沉池进行泥水分离,沉淀污泥经污泥回流泵提升回流至曝气池,二沉池上清液出水自流进入排放监控池监控,合格污水由排放水泵提升排放至市政管网,进入镰湾河污水处理场继续处理,不合格污水由排放泵打回调节罐再处理。
压力生产废水直接进入含盐污水监控池监控后排放。
压力生产废水直接进入含盐污水监控池。
2.1.3三泥处理
调节罐底排油泥、油水分离器底排油泥、涡凹气浮排浮渣、溶气气浮排浮渣均自流进入油泥浮渣池,经泵提升至油泥浮渣浓缩脱水罐,油泥浮渣经重力浓缩脱水合格后,经油泥浮渣输送泵送入焦化装置处理。浓缩脱水罐经五级脱水阀脱出,脱出的水则排入污水集水池经提升泵进入含盐污水调节罐。
含油、含盐污水的二沉池沉入池底活性污泥,重力流入污泥回流池后经污泥回流泵提升回流至曝气池。可通过污泥回流泵出口管线上的排剩余活性污泥阀,把剩余活性污泥输送至污泥浓缩脱水罐。含油污水深度处理的沉淀池沉入池低污泥,自流进入吸泥池再经污泥提升泵打入污泥浓缩脱水罐。污泥浓缩脱水罐经五级脱水阀脱出,脱出的水则排入污水集水池经提升泵进入含盐污水调节罐。
浓缩脱水罐内的污泥经重力浓缩脱水后,通过罐底部排泥阀再由脱水机进料泵提升至离心脱水机脱水,脱水后污泥由泵送出外运。所脱出水排入集水池经泵提升进入含盐污水调节罐处理。
2.1.4污油、废气处理
调节罐、油水分离器收集的污油自流进入污油池,经污油泵提升至污油脱水罐进行脱水。脱水后的污油用输送泵送至油品罐区的污油罐。
涡凹气浮、溶气浮选、生物曝气池废气加盖收集送至废气处理系统,通过生物处理后由排气筒排放。