污水处理技术工艺

化工行业废水臭氧生化处理技术及工程实例分析

化学工业废水的来源和特点

化工产品种类繁多,广泛应用于工农业生产和社会生活的各个领域。化工生产是指通过化学反应将原料转化为产品,以及蒸馏、萃取、汽提、浓缩、洗涤等方式对产品进行分离或纯化的过程。废水一般是从化工原料和化学品的生产过程中排放出来的,废水的性质因所用的原料、产品和生产工艺的不同而有很大的不同。在我国,化学工业是水污染物排放的大户。化工废水的来源主要包括以下几个环节。

(1)当废水或生产过程中排放的废水的原料或中间产物中的有用成分被分离和提取时,废水一般与水一起排放,而生产过程中的其他一些环节也会排放这类废水中含有高浓度污染物的废水。它不易生物降解,有的仍有毒性,对水体的危害很大。

(2)洗涤废水生产过程中清洗管道和设备的洗涤水。这类废水的污染物浓度普遍较低,但用水量较大,污染物排放总量也较大。

(3)地面冲洗水主要含有分散在地面的溶剂、原料、中间体和成品。这部分废水的水质和水量往往与管理水平有很大关系。管理水平差时,地表冲洗水量大,水质差。污染物总量在整个废水系统中占有相当大的比例。

(四)冷却水化工生产经常在高温条件下进行,需要大量冷却水。使用直接冷却时,冷却水与材料直接接触,排出的冷却水污染物较多,即使间接冷却不与材料接触,排水会造成污染,不应直接排放,原因是在水中加入清洁剂、鳞片抑制剂、缓冲剂、杀菌剂等。

(5)由于缺乏严格的设备和管道、密封操作不当、设备腐蚀等原因,化工设备和管道生产和运输的各个环节都经常出现泄漏现象。这些溢出物也直接进入废水或清洗地面等。

(6)工厂生活污水。

化学废水的特点主要包括:

在污水排放的大规模生产中,使用了大量的工艺水和冷却水。中小企业设备陈旧,污水分配困难,耗水量大,水循环利用率低。

水质复杂,污染物含量高

化工产品的生产过程长,反应复杂,副产物多,反应原料往往是溶剂或复杂的结构化合物,使得废水中的污染物成分相当复杂,增加了废水处理的难度。

废水中有毒有害污染物

化学废水中的污染物毒性很大,如重金属,氰,苯酚,氟化物,有机氯,有机磷,锑,萘,硝基化合物,卤素化合物,具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等。放入水中可以造成严重的环境问题。

大部分化工废水生化需氧量(BOD/COD)比低,生物降解性差。废水中常见难降解有机污染物包括卤素化合物、硝基化合物、偶氮化合物、铵盐、季铵盐以及一些杂环化合物。

染料和农药制品生产过程中的盐化废水和酸性分析、碱性废水中和处理后形成的盐化废水等废水含盐量较高。废水中盐浓度过高对微生物有显著抑制作用。

一些化工废水具有很高的色度。

废水如染料和颜料的色度通常是几千倍甚至几十倍。有色废水可阻挡水体中的光通过,并影响水生生物的生长,以及通过太阳能催化分解有机物的自然净化能力。

化学工业 - 化学氯丁橡胶废水传统工艺处理实例

1、工程概况

我国氯丁橡胶生产一般采用电石乙炔法,生产过程中产生大量高浓度有机废水。它有很高的毒性。含有乙炔、乙醛、氯丁二烯、苯、氯苯、铜等有害物质。是一种污染严重、处理难度大的工业废水。

山西氯丁橡胶企业每天排放工业废水和生活污水约1600万吨,是该地区的主要污染源之一。该项目主要处理氯丁橡胶生产废水。为重建和扩建项目,它包括三个部分:清洁生产项目、废水处理项目和再生再利用项目。其中,废水处理工程保留了原废水处理设施南侧的改造和扩建用地,在原涉水基础上对再生再利用工程进行了改造和扩建。该项目于2007年投入运行。废水处理再利用工程设计规模为1.6×104/d。经处理后,污水要求符合“综合污水排放标准”(gb 8978-1996)的第一级标准。

2、传统处理工艺

生产工艺及水质

该企业采用电石乙炔法生产氯丁橡胶,生产过程中产生的废水由有机废水、无机废水、电石渣上清液和非现场生活污水等组成,水质波动较大。除了常规的COD、BOD和悬浮物外,水中的主要污染物还包括有毒和有害的特征污染物,如氯丁二烯、二氯丁烯和其他难降解的有机化合物,以及Cu、Hg和其他重金属物质。该工程污水处理设计规模为16000m/d,设计进水量和水质如下表所示:

传统处理工艺

改造前的处理设施主要存在以下问题:1)调节池水位恒定,只能发挥均匀作用,不具备调节水量的能力;(2)在水解过程中,原装置在有机废水中采用以含氢为主、易溶解、易生物降解的水解工艺,工艺缺乏针对性,效果有限;3接触氧化法是一种典型的生物膜法,由于溶剂负荷大,停留时间短,接触氧化工艺不适用于难生物降解有机物的处理。选择接触氧化工艺作为生化处理的主要工艺,不适合于原装置。另外,通过技术经济比较发现,该项目接触氧化法的投资、能耗和运行成本比活性污泥法高出30%左右。

根据原设施的运行年限和两次改造和扩建的经验和教训,以及从技术和经济方面的综合考虑,三级活性污泥系统被用来取代原来的水解酸化+接触氧化系统作为废水。主导的处理过程。实际运行结果表明,三级活性污泥处理后废水COD可降至100mg / L左右,pH值控制在6-9范围内,排放废水无臭。可以重复使用。水资源的可持续利用发挥了重要作用。

3、传统处理工艺流程

为了扩大项目,需要最大限度地利用现有设备和设施,最大限度地降低工程成本,降低运营成本。检查原设备、设施的参数,并根据需要进行修改,以满足新的工艺要求。

在原有设施的基础上重新设计了废水处理项目的总体布局。

将有机废水、无机废水和水泥厂废水从各自的提升泵升至调节池,再由进水泵升至预凝沉淀池,出水重力流至一级活性污泥池、二级活性污泥池、三级活性污泥池、最终沉淀池和汇流池。然后由过滤压力泵将滤池注入滤池,过滤出的污水通过残余压力进入生物炭池,出水流入1#和2#回用池。再利用池中的水分别通过再利用泵送到各回用点,剩余处理后的水从溢流处排出。

4、工程运行情况

自2007年底改造工程运行以来,出水水质稳定,处理效果明显提高。出水COD低至50 mg/L左右,去除率可达95.5%,出水达到要求的排放标准。

在化学工业废水中引入新的臭氧生化处理工艺(简称OAO工艺)

1。臭氧同步污泥减量技术:在污水处理工程中,剩余污泥处理处置问题日益突出,使污泥减量技术成为研究热点。在国内外研究的污泥减量技术中,采用臭氧同时降低污泥的隐性生长,取得了良好的效果。由于其分解效率高,无毒副作用,且污泥量少,该技术不仅降低了设备采购成本,减少了项目面积,而且降低了10-20%的运营成本。因此,它将很快应用于水处理实践。

臭氧是高度致命的,它可以穿透细胞壁,从而破坏细菌生物的链结构,造成细菌死亡,细胞水解释放有机物到水中,而这些自行产生的基质可以重新用于生物代谢,这些有机碳的再利用将导致污泥产量的减少。利用臭氧破解剩余污泥,可使污泥的内外物质溶入液相,改变污泥特性。

2。高级氧化(AdvancedOxidationProcesssible,简称AOP)技术:目前,废水处理中最常用的生物处理方法是难以处理可生化性差、相对分子质量从几千到数万的物质,处理速度慢。处理时间长,处理效率低。臭氧高级氧化可以直接矿化,也可以通过氧化提高污染物的可生化性。同时,它在处理环境激素等微量有害化学物质方面也具有很大的优势。从而大大提高了废水的生物处理效率。

水处理中以羟基自由基为主要氧化剂的氧化过程称为AOPS法,在水处理中称为AOP法。臭氧化学处理速度快,效率高。两者有机结合,可大大提高废水处理效率。不仅提高了处理效果,而且单位时间的污水处理量也大大增加,使污水处理工程小型化成为可能。

3,臭氧闭环矢量控制加药技术:臭氧设备的选择和臭氧剂量的精确控制是该技术的关键。普通臭氧定量使用曝气机或喷射机等,需要设计大剂量,但利用效率很低,臭氧溢出很多,不仅污染环境,而且造成很大浪费。

臭氧闭环矢量控制技术能根据污水流量和需求准确添加臭氧,使臭氧的生产和需求能够准确匹配,既满足设计和处理要求,又不发生臭氧外溢。这个过程由计算机精确控制。因此,该技术不仅能准确控制处理效果,而且能显著降低臭氧消耗。从而大大降低了设备的购置成本和使用成本。

生化处理过程包括一个领域:生物污水处理过程。由于其良好的处理效果,低成本已成为有机废水处理的主体。然而,仍然存在一些不容忽视的缺点:冲击负荷阻力差,容易出现污泥膨胀,结构面积大,基础设施投资大,运行条件高,日常管理复杂。

近几十年来。国内外学者对上述问题进行了不懈的探索和研究,开发了多种新工艺,使生物污水处理工艺朝着低投资、高效率、节能的方向发展。OAO生化处理工艺,它是采用臭氧AOP技术,结合生物污水处理工艺的优点,很好地解决了传统生物污水处理工艺占地面积大、运行工况高、管理复杂等缺点。污水处理工程效率大幅提高。在保证相同处理效果的前提下,工程平面占用大幅减少30≤50%,高程降低30≤50%。因此,大大降低了工程造价,提高了运行效率和节能效果。

5。OAO生化处理工艺的运行与管理:由于OAO生化处理工艺的工艺特点,传统的生物废水处理工艺对污水成分、污水温度、PH值、水力负荷、有机负荷等条件的影响很大。因此,对人员的操作和管理要求较高,而实验设备、测试设备的投资也较高。较高的日常经营管理成本可能会导致“负担得起、负担不起”的问题。

OAO生化处理过程相对简单,一次性投资少,运行和维护成本低。 OAO生化处理过程用于使污水处理项目小型化,仅需少量人员操作。

OAO生化处理工艺的核心设备是臭氧发生器和控制设备。臭氧生产的原材料是空气。用电单位时间成本低,后续投资少。单位质量臭氧生产成本(千克/小时)仅为10元/小时。

6、oao生化处理过程的水质目标持续可及性:水质处理目标可及性是污水处理项目的核心目的。同时,建筑商还应考虑以下因素:

科学合理-尽可能寻求简洁、高效、经济、合理的技术途径,以达到既定的处理目标,并充分借鉴国内外先进的相关工程经验。

可靠性-过程应成熟可靠,能满足长期稳定运行,系统风险小,故障率在可控范围内。

进步------在确保可靠性的前提下,应尽可能使用新技术,新工艺和新设备,以提高效率,降低消耗。

经济性——在预算范围内,注重节约投资、土地面积小、能耗低、运行成本低。

可扩展性-应适当考虑未来发展对加工设施的要求,从低成本扩大产能和便于扩大产能的工艺开始。

化工行业废水臭氧生化处理技术及工程实例分析

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