工业污水(精选10篇)
工业污水 篇1
引言:工业污水是指工业生产过程中产生的废水和废液,包括生产废水和各装置生产过程中产生的地面冲洗水。
一、工业污水来源
1.炼油污水
炼油污水主要是含油废水、含硫废水、含氨氮及含盐废水。其中各装置排放的污水及种类如下:
2.化工污水
有机化工废水则成分多样,包括乙烯、丁二烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯及合成橡胶等生产过程中排放的废水。
二、工业污水处理基本方法
污水处理按照其作用可分为物理法、生物法和化学法三种。
其中物理法包括:罐中罐、隔油池除油技术、超滤、 反渗透过滤技术;生物法包括:A/O生化池及生物滤池,利用活性污泥降解污水中的有毒、有害物质;化学法主要体现在中和池和臭氧接触池。除此之外,还有物理化学法, 如气浮池、高密度沉淀池等,在污水中加入混凝剂、絮凝剂, 使污水中的小颗粒悬浮物聚集成大颗粒,使其自然沉降或利用溶气水将其托至水面,达到去除悬浮物的目的。
三、工业污水运行管理
1.工业污水处理工艺介绍
工业污水处理一般采用前期物理处理、中间生化处理及后期深度处理工艺。在物理处理过程中,采用隔油、过滤、沉降等方法;在去除污水中油分的基础上,污水进入生化池, 通过硝化、反硝化,达到除磷脱氮、降解COD的作用;为使污水达标排放,在后续处理工艺中可能还需进行臭氧氧化,进一步去除COD。
2.生化池运行管理
工业污水处理厂运行的好与坏,关键在于生化池运行管理。因此需要时刻关注生化池污泥浓度、上清液总磷、 COD、氨氮、硫化物等关键指标。
如前期隔油池、气浮池运行较差,至生化池的污水可能存在超标情况,势必会对生化池造成影响。如进污水处理厂的污水指标超标也会逐渐的影响后续处理工艺,这种情况通常发生在炼油、化工装置开、停工及检修期间。
如运行人员一旦发现某一项指标超标,需通知化验人员及时加样分析,在确认指标确实超标后,及时调整加药, 将生化池内碳、氮、磷的比例调整至合理范围内,必要时根据气浮池出水,提前补充碱度及磷酸盐。同时,监测上游来水指标,如发现COD等指标严重超标,及时通知相关部门减少排放量或稀释后再排放;为降低上游来水对生化池继续造成冲击,减少进入生化池的污水处理量,必要时生化池不进水,开启鼓风机使生化池进行闷曝,并补充必要的营养源,待生化池性能恢复后再处理污水。
3.设备运行管理
污水处理厂在运行过程中,根据水质需要连续或间断投加酸、碱、磷酸钠、碳酸钠、三氯化铁等药剂,要使处理完后的污水达标排放,就必须保证加药系统正常运行, 当加药泵等设备出现故障时,及时切换备用泵,并对故障泵联系检修,保证备用泵完好状态。
结束语:随着新的环境保护法逐步实施,国家对水污染防治监督和管理力度将进一步加大,这就对污水运行管理提出更高更严的要求。同时,做好污水治理,坚决不让一滴不合格污水外排也是造福子孙后代的大事情。因此, 在平时的工作中,把好污水处理的每一个环节,杜绝二次污染,有效控制化工行业污染,保护自然环境。
摘要:本文主要阐述了工业污水的主要来源、污染物种类,处理的基本方法,重在强调污水运行管理过程中生化池进水异常后处理措施,避免污水二次污染,保护水资源环境。
关键词:工业污水,基本方法,异常,二次污染
参考文献
[1]伊学农,宋桃莉,周伟博.污水处理厂技术与工艺管理(第二版)化学工业出版社2015-1-1
[2]周本省,工业水处理技术化学工业出版社2003-03-01
[3]纪轩.污水处理工必读中国石化出版社2004-06-01
工业污水 篇2
2、严格遵守厂内一切安全规章制度,认真执行站内各项操作规程。
3、对新员工必须进行三级安全教育(厂级、车间级和岗位级),对于专业技术工种(给排水、机械、电气及仪表、焊接、高空、起重、化水等)操作人员,必须经过专业培训合格后,具有相应工种操作经验并有一定的防护措施下方可独立操作,建立定期培训和考核制度。
4、工作时间必须按规定着装工作服,使用酸碱,腐蚀性化学药品时,应采取有效的防护措施。
5、电气设备、线路发生故障,立即切断电源,并及时排除。
6、增强防火意识,严禁在工作区域内吸烟,杜绝火灾隐患。设置消防器材,全员要学会使用和保管。
7、在污水池、井口及操作平台上工作,严防溺水和跌落事故发生,登高作业要有安全保护措施。
8、各岗位操作人员和维修人员必须经过技术培训和生产实践,并考试合格后方可上岗。
9、启动设备应在做好启动准备工作后进行。
10、电源电压大于或小于额定电压10%时,不宜启动电气设备。
11、操作人员在启闭电气设备时,应遵照用电操作规程进行。
12、各种设备维修时必须断电,并应在开关处悬挂安全标识牌后,方可操作。
13、雨天或冰雪天气,操作人员在构筑物上巡视或操作时,应注意防滑。
14、清理机电设备及周围环境卫生,严禁擦拭设备运转部位,冲洗水不得溅到电缆接头、仪表、电气柜和电动机及润滑部位。
15、各岗位操作人员应穿戴齐全劳保用品,做好安全防范工作。
16、应在构筑物的明显位置配备防护救生设施及用品。
17、严禁非岗位人员操作本岗位的各种设备。
工业污水 篇3
关键词:超滤 钢厂 污水回用 膜污染
中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)05(c)-0019-01
工业污水再生利用是缓解我国用水资源紧张和水环境污染的有效途径。钢铁厂污水具有水量大,便于回用的特点,而应用超滤/反渗透深度处理污水处理站出水,可以作为锅炉补给水处理系统的给水、循环水的补充水,具有良好的经济效益和社会效益。为考察超滤/反渗透集成膜工艺在钢铁厂污水回用中的稳定与工程效果,同时研究运行过程中超滤膜的污染情况,并确定最佳的清洗药剂和药剂浓度,于2014年5~8月,在某钢铁公司进行了超滤/反渗透污水深度处理并回用的中试研究。
1 试验装置与方法
1.1 试验装置
中试在某钢铁厂的污水处理站进行。原水为污水处理站出水,超滤出水用作反渗透的原水和超滤膜的反冲洗水。采用气、水反冲洗控制超滤膜污染。超滤膜采用抽吸式聚偏氟乙烯中空纤维膜,孔径为0·04 μm,有效膜面积为112 m2,过滤方式为错流过滤,设计处理能力为2 m3/h,回收率为90%。
一个膜组件包括固定在垂直机构上的中空纤维膜、设在机构底部和顶部的透过液集水管。每个集水管包含有一層穿过膜丝的密封树脂,使得膜的内腔与管道相连以收集透过液。中空纤维膜要比顶部和底部的集水管之间的距离略长。2个硬直角管将2个集水管相连,同时将它们的位置固定。其中一个直角管将来自底部水管中的透过液运送至顶部水管;另一个将来自曝气器的空气全部运送至底部水管。同时,平缓的曝气摇动中空纤维膜并且在水槽中产生一种气升式循环模式。周期式反脉冲可以减小膜面的浓差极化,有效地降低了膜的污染。
1.2 试验原水水质
中试原水采用某钢污水处理站的二级出水,原水水质为:pH7.83,碱度(以CaCO3计)3.2 mg/L,氯根42.8 mg/L,硬度(以CaCO3计)11.4 mg/L,COD50.4 mg/L,浊度0.3~28.9NTU。
1.3 试验方法
试验每天连续运行,每隔一定时间记录一次数据,包括超滤进水、产水、浓水流量和温度,每隔一定时间分别从原水进水口、超滤膜系统产水和浓水出口取出水样,进行水质分析测试。
2 结果与讨论
2.1 浊度的去除
悬浮颗粒和胶体是堵塞RO膜的主要因素。试验期间,原水的浊度为0.3~28.9 NTU,而超滤出水浊度为0~0.57 NTU,平均浊度为0.08 NTU,其去除率几乎为100%。这是由于超滤膜的孔径较小,可以在不投加任何药剂的情况下,截留水中几乎全部的胶体和悬浮颗粒物。超滤的采用有效克服了传统预处理中化学药品用量大、无法彻底去除水中生物絮体和胶体物质的弊端,为反渗透提供了良好的预处理。
2.2 SDI的变化
SDI值(淤泥密度指数)是表征RO系统进水水质的重要指标。试验中,对超滤出水的SDI值进行了检测,频率为每3 d一次。在超滤系统运行期间,SDI比较稳定,基本在1~2之间浮动,符合反渗透进水SDI值小于3的要求。其他出水水质指标为:COD为28~32 mg/L,去除率在40%~44%。超滤对进水的电导及TDS没有明显的去除效果,主要是由于超滤受到过滤孔径的限制,无法去除水中溶解性离子。综上所述,超滤可有效去除原水中的浊度,对有机物也有较好的去除效果。
3 膜污染与清洗
试验期间,超滤产水量始终保持在2 m3/h。试验期间,对设备每周进行维护性清洗,同时在生产过程中进行反冲洗和气擦洗。在系统运行初期,透膜压力始终保持在比较低的范围内,变化比较平缓。在试验的30~34 d进行了水力峰值试验,将产水量提升至2.5 m3/h,压差由10 kPa提升至16 kPa,之后恢复2.0 m3/h的产水量。系统运行至58 d,使用盐酸进行了在线化学清洗。压差由25 kPa降至15 kPa,膜清洗如图1所示。
3.1 在线清洗
当透膜压差出现较明显的增长时(△TMP>5 kPa),则设备需要进行在线清洗。超滤的维护性清洗主要采用0.02%次氯酸钠溶液。清洗时间30 min左右。清洗周期在实验初期为7 d,随着超滤的运行,污染情况加重,清洗周期逐渐缩短为5 d。在清洗过程中,也尝试使用柠檬酸,对膜通量的恢复没有明显作用,但SDI值出现了下降。在对超滤膜进行维护性清洗的过程中发现,维护性清洗并不能带来膜通量的显著恢复,但能够抑制膜污染。同时,通过使用不同浓度的次氯酸钠进行清洗,对比清洗效果,在0.02%~0.03%这个范围内,浓度越高,其清洗效果就越好,>0.03%,则无明显效果。
3.2 化学清洗
试验进行至100 d时,透膜压力出现高位报警(TMP>50 kPa),一个生产周期结束,需要对膜进行化学清洗。试验末期分别应用柠檬酸和次氯酸钠进行化学清洗,应用柠檬酸进行化学清洗,过滤压差由51 kPa降低至31 kPa;而应用次氯酸钠进行二次清洗时,过滤压差降从31 kPa低至18 kPa。二者清洗效果较为显著。在膜的清洗过程中,柠檬酸用于去除膜丝表面的金属结垢,而次氯酸钠则用于去除膜丝表面的微生物。由化学清洗所取得的效果可以看出,膜污染的成因是水中金属盐类在膜丝表面结垢以及微生物污染。从试验设备的运行情况可以看出,超滤设备在保证处理效果的同时,生产周期能够维持在70~80 d。综上所述,超滤工艺能有效去除原水中的悬浮物和胶体物质,克服了传统反渗透预处理工艺无法彻底去除水中生物絮体和胶体物质的弊端,延长了反渗透膜的清洗周期和使用寿命,是一种理想的反渗透预处理工艺。
4 结语
(1)应用超滤作为反渗透的预处理措施,来处理钢铁污水厂的二级出水,产水水质能控制在比较稳定的区域,主要技术指标能够符合反渗透的技术要求,浊度的去除率达到95%以上,出水的SDI值保持在3以下。(2)在应用次氯酸钠进行在线清洗的试验过程中发现,当次氯酸钠的浓度在0.02%~0.03%这个范围内,浓度越高,其清洗效果就越好,>0.03%,则无明显改善效果。(3)应用次氯酸钠及柠檬酸进行化学清洗效果较好,说明引起膜污染的主要原因是金属离子结垢和微生物、细菌的污染。(4)应用PVDF中空纤维超滤膜,能够有效防止浓差极化,抑制污染,并能经受较高浓度的化学药剂清洗(盐酸、柠檬酸、次氯酸钠),可维持较长时间的运行周期,运行周期能够达到70~80 d。
参考文献
[1]陈晓秋.水环境优先控制有机污染物的筛选方法探讨[J].福建分析测试, 2006(1):15-17.
浅谈工业污水回收处理 篇4
随着经济发展和城市化建设进程的不断加速, 我国水资源紧缺的问题也越来越严重, 直接影响了人民群众的生活和社会的可持续发展。近年来, 随着城市水荒的加剧, 水资源短缺逐渐引起人们的重视。水资源短缺和水环境污染造成的危机已经成为我国社会和经济发展的重要制约因素, 要想改变这种状况, 除合理用水、节水外, 污水的处理也极其重要。由于污水就地提取, 水量较稳定, 不会发生相互争抢, 不受时节与气候影响等因素通常被作为首选方案。污水回用可减少降低对水源污染, 使水资源不受破坏得到最大限度的保护, 以此减少用水费用降低成本, 促使经济和环境尽可能的平衡发展。这样能够有良好的经济效益和环境保护效益, 其间接效益和长远效益更是不可估量的, 对于缓解、解决水污染和水资源短缺都具有重要的意义。
2 国内钢铁冶炼工业污水回用处理方法与现状
近年来, 我国钢铁工业处于飞速发展阶段, 钢年产量增幅处于15%-22%。钢铁工业是高能耗、高排放的行业, 其在节能减排工作中需承担着重大的责任。我国大型重点钢铁企业2009-2012年的吨钢耗用新水量分别为8.6m3/t、6.43m3/t、5.31m3/t, 表明我国钢铁工业用水量已告别高消耗的阶段并有所下降。2012年全国大型重点钢铁企业用水重复利用率达到了96%。我国要想进一步降低钢铁企业在吨钢耗用新水量、提高钢铁企业水的重复利用率等, 就需要积极推广少用水或不用水的工艺技术设备, 并以此强化合理用水以及加强工业污水的综合回收处理能力。利用工业污水制成回用水是目前各大钢铁企业对于工业污水常规的一种处理方式。工业污水在经过常规水处理工艺 (如混凝、沉淀、除油、过滤等) 处理后制成回用水, 其中原工业污水中的悬浮物以及杂质等都得到了相应的去除, 但其含盐量并没有以此降低, 因此使得回用水中的含盐量严重超标, 并且高于工业净循环水与浊循环水, 水中还含有少量的乳化油和溶解油等物质。鉴于回用水的水质性质与特点, 因此只能用于烧结、炼铁、炼钢、轧钢等工艺生产单元的直流喷渣或浇洒地坪等, 而不可以作为工业循环水系统的补充水, 而直流喷渣与是浇洒地坪等方面的用水量又是相当有限的。将工业污水制成脱盐水、软化水及纯水等用于生产的水量也仅占工业污水量的很小一部分。因此将全部工业污水进一步进行处理, 采取脱盐工艺制成工业新水, 已成为工业废水利用的发展方向。采用脱盐工艺制取的工业用水, 其含盐量大大低于由河水及自然水体制取的工业新水。工业新水可以作为钢铁企业循环水系统的补充水, 含盐量的降低可以直接提高循环水系统的浓缩倍数, 同时可以有效地减少循环水系统强制排污水量, 从而控制整个钢铁厂工业水系统的排污量和补水量。
3 污水回用处理中面临的问题
3.1 腐蚀
污水中溶解盐含量超标, 不仅会导致金属腐蚀, 而且还加大了水的导电率, 加大增强水中电化学的腐蚀。水中的氯离子是腐蚀性很强的物质, 其对不锈钢会造成应力腐蚀断裂;而氨氮对钢材也产生严重的腐蚀。
3.2 水垢
在循环浓缩过程, 水中的钙、镁盐类由于浓度过高、过饱和无法完全稀释而产生Ca CO3、Ca SO4、Ca3 (PO4) 2、Mg Si O3沉淀。这些沉淀会同悬浮物、金属腐蚀物和微生物一起, 在金属表面结成垢层, 引发局部垢下腐蚀。
3.3 微生物粘泥
污水中含有许多细菌及有毒物质等, 再加上氮、磷营养物质, 给细菌、霉及藻类大量繁殖创造了条件。二级出水中夹带菌胶团, 在敞开式废水处理及冷却塔中, 温度和光照都适宜藻类繁殖。这些微生物同粘土质和金属的氢氧化物, 附着在热交换器、输配水管道上, 形成污泥状粘性物质, 堵塞热交换器管道, 导致热交换效率降低, 引发垢下坑蚀。生物垢本身具有粘结作用, 粘结水中杂质, 不断增厚垢层。
4 工业污水处理技术
随着环境保护技术的不断发展与运用, 焦化废水、冷轧废水均能够处理至钢铁厂工业污水排放的纳管标准或是直接入钢铁厂的回用水系统, 水中COD等有毒有害物质都能够得到有效的回收和控制。焦化工厂废水属较难降解的高浓度有机工业废水, 我们常用的处理方法能够使废水中的酚、氰两项指标达标, 但CODcr、氨氮的浓度过高, 不易达标, 尚有硫化物、氰化物等有毒物未处理。为此, 国内外的学者们经过的大量研究。固定化活细胞技术是利用物理和化学的手段将游离的微生物细胞定位于限定的空间区域, 并使保持活性反复利用的方法。在化学工业与石油化工、轻纺、制药以及食品等工业中所排放的大量工业废水因具有种类繁多、成分复杂以及COD (化学需氧量) 浓度超标、可生化性差、有毒害物质较多等特点, 我们若不进行合理、有效地治理, 就会对环境造成十分严重的污染与破坏, 为了避免破坏环境, 就需要我们开展工业废水的综合治理, 这也是当代环境化工亟待解决的重大问题之一。难降解的有毒害工业废水的治理也是我国今后需要重点开展的研究课题。因此, 在治理这类工业废水的过程中, 我们主要采用物理法、化学法以及物理化学法 (简称物化法) 、生物法及其相互之间的组合技术等五种方法进行。其中高级氧化处理技术作为物化处理技术之一, 具有处理效率高、对有毒害污染物破坏较彻底等诸多优点而被广泛应用于难降解有机发水的预处理工艺中。而生物氧化技术则因为具有处理效率高、基本不会产生二次污染以及出水水质好、运行与操作管理方便和费用较低等优点, 将会在今后的工业废水处理技术中占据主导地位。我们针对高浓度、多组分、难降解工业废水的治理。首先可以采用高级氧化处理技术, 将难降解有机污染物进行氧化, 转化为低毒、易生物降解的低分子有机物, 然后采用生物氧化技术将其矿化。这种基于高级氧化、生物化学等多过程集成的对难降解有毒害工业废水进行处理的高级氧化-生化耦合技术, 必将成为今后工业废水处理的发展趋势。
4.1 高级氧化技术研究现状
高级氧化技术降解工业废水的原理主要是利用各种活性自由基进攻有机大分子并与之反应, 从而破坏有机物分子结构达到氧化去除有机物的目的。
4.2 生物处理技术研究现状
难降解有毒害工业废水经高级氧化技术处理后具有其所含废水毒性低、可生化性好等特点, 一般采用厌氧-好氧生物处理技术做更进一步生化处理后才能达到排放标准。生化处理法降解有机废水是利用微生物的代谢作用将有机物质转化为CO2、N2、H2O等无毒害小分子物质排放。虽然这一项技术手段处理负荷大, 但因其所使用的微生物菌株对有毒污染物的抗性局限在一定限度之内, 从而限制了这一技术的进一步发展。而目前对该技术的研究主要集中在诸如菌种的筛选、驯化、纯化等传统的微生物工程技术和一些常规的处理效率低的生物反应装置来进行可生化有机废水的处理, 但对生化法中如何进一步采用现代生物技术来增强微生物菌种的生物活性及处理能力、如何进一步减少生物反应器体力与效率等问题均缺少必要的深入研究。
4.3 高级氧化-生化耦合技术研究现状
近些年, 高级氧化、生化处理工业有机废水技术虽然得到不同程序的发展, 但采用现有单一的高级氧化和生化处理技术将很难缓解工业有机废水处理情况。因此, 采用高级氧化-生化耦合技术处理难降解工业有机废水已经成为工业废水处理的有效方法之一。
5 小结
由于水资源短缺所造成的诸多问题已经敲响了警钟, 我们应该在认识到其污水回用重要性的同时, 竭尽所能来缓解我国的水资源问题, 使污水回用成为我们的第二水资源。钢铁企业这样高能耗, 多排放的行业现在已经正式通过各种技术创新和技术改造, 落实工业用水的节能减排, 并且取得了相应的成效。为了提高节能减排水平, 我们需要不断研究开发或完善新技术和新装备。力求最大程度地提高现有工业污水的利用率, 以此全面提高促进工业污水的资源化。
参考文献
[1]钢铁工业节水工作向深层次发展——第二届全国冶金节水、污水处理技术研讨会巡礼[J].中国冶金.
[2]雷乐成, 杨岳平.污水回用新技术及工程设计[M].北京:化学工业出版社.
钢铁企业工业污水处理现状和问题 篇5
摘要 钢铁企业工业污水的来源及分类 2 钢铁企业工业污水的主要污染物分析 3 现代污水处理 国内工业污水处理现状 钢铁工业污水处理中存在的问题 钢铁工业污水的处置和利用(仅以浓盐水为例)7 小结
近年来,我国钢铁工业处于高速发展阶段,钢年产量增幅在15%~22%。2007年全国钢铁产量达到4.89亿吨,比上年增长15.66%。钢铁工业作为高能耗、多排放的行业,在全国节能减排的工作中承担着重大的责任。我国重点钢铁企业2005~2007年的吨钢耗用新水量分别为8.6m3/t、6.43m3/t、5.31m3/t,表明我国钢铁工业用水量已从高速增长逐步转变为缓慢增长。2007年全国重点钢铁企业水重复利用率达到了96%。目前,国外先进钢铁企业吨钢耗用新水量是:日本鹿岛为2.1m3/t、阿萨洛为2.4m3/t、德国蒂森克虏伯为2.6m3/t。我国要进一步降低钢铁企业吨钢耗用新水量、提高钢铁企业水的重复利用率,需要积极推广少用水或不用水的工艺技术装备,并应该强化合理串级用水以及加强工业污水的综合处理回用。钢铁企业工业污水的来源及分类
钢铁企业工业污水按其来源来分,可以分为循环冷却水系统排污水;脱盐水、软化水及纯水制取设施产生的浓盐水;钢铁厂各工序在生产运行过程中产生的废水等。1.1 循环冷却水系统排污水
钢铁企业循环冷却水系统包括敞开式净循环水系统、密闭式纯水或软化水循环水系统以及敞开式浊循环水系统。
1.2 脱盐水、软化水及纯水制取设施产生的浓盐水脱盐水、软化水及纯水常用于钢铁企业炼铁、炼钢、连铸等单元关键设备的间接冷却密闭式循环水系统以及锅炉、蓄热器等的补充用水。
1.3 钢铁厂各工序在生产运行过程中产生的废水钢铁厂各工序在生产运行过程中产生的废水包括:烧结厂的废水、焦化厂的废水、冷轧厂的废水。钢铁企业工业污水的主要污染物分析
对于钢铁企业来说,循环用水量占总用水量的比例常常在95%以上,其它如焦化、冷轧废水等特种废水均在相应主工艺单元处理达到钢铁厂工业污水纳管标准后排至钢铁厂工业污水管网或是直接接入钢铁厂回用水管网,因此无论从水质还是水量上来说,钢铁厂工业污水主要为循环水系统的排污水(浊循环水系统排污水),根据浊循环水系统排污水的特点,钢铁厂工业污水一般含有以下主要污染物:浊度、COD、硬度与碱度、油类、盐类等。(1)浊度
浊度主要是由水中的悬浮物和胶体物质引起的。工业循环水中存在由泥土、砂粒、尘埃、腐蚀产物、水垢、微生物粘泥等不溶性物质组成的悬浮物和铁、铝、硅的无机胶体物质以及一
些有机胶体物质。悬浮物和胶体物质有从空气进入的,有由补充水带入的,也有的是在循环水系统运行中生成的。这些悬浮物通过排污,由循环水系统进入了工业污水。
另外,工业污水中还存在着由氧化铁皮、金属粉尘等组成的悬浮物,这些悬浮物主要是在煤气清洗、冲渣、火焰切割、喷雾冷却、淬火冷却、精炼除尘等生产过程中进入循环水系统的,这些悬浮物通过排污也由循环水系统进入到了工业污水中。(2)COD COD是表示水中还原性物质数量的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等,主要是有机物。COD主要是通过补水进入工业循环水系统的,在运行过程中,原水中的COD会被不断浓缩。
另外,工业循环冷却水系统需投加水质稳定药剂如缓蚀剂、阻垢剂、分散剂、杀菌剂、混凝剂、助凝剂等。该部分水处理药剂中有相当一部分是高分子有机药剂,也有部分是还原性较强的物质。投加水处理药剂也会增加循环水系统的COD,一般增量为1~10mg/L。(3)硬度与碱度
对于循环水系统而言,随着循环冷却水被浓缩,冷却水的硬度和碱度会增大。循环水系统排污水进入工业污水系统,导致工业污水系统的硬度和碱度相对原水而言也大幅度提高。(4)油类
工业污水中的油主要是由于连铸、热轧等主工艺设备泄漏的液压油进入了浊循环水系统,从而也进入了工业污水系统。油类包括浮油、乳化油和溶解油。(5)盐类
盐类物质随补水进入循环水系统并不断被浓缩,随排污水由工业循环水系统进入工业污水系统。现代污水处理
一级处理:主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理:主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。
三级处理:进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。
整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后,经过格栅或者筛率器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。国内工业污水处理现状
随着国家对节能减排工作的要求日益提高,即将实行的新版《钢铁工业水污染物排放标准》也对现有企业和新建企业的工业污水排放提出了更为严格的要求(对于烧结、炼铁、炼
钢单元要求总排口零排放)。钢铁厂工业污水作为非传统水资源,已经越来越受到各大钢铁企业的重视。
利用工业污水制成回用水是目前各大钢铁企业对于工业污水的常见处理方式。目前主要是将工业污水收集处理后制成回用水用于生产。工业污水经过常规水处理工艺(如混凝、沉淀、除油、过滤等)处理后制成回用水,原工业污水中的悬浮物、杂质等均得到了有效的去除,但其含盐量并没有降低,因此回用水中的含盐量远高于工业净循环水和浊循环水,同时水中还含有少量的乳化油和溶解油等。
鉴于回用水上述水质特点,因此只能用于烧结、炼铁、炼钢、轧钢等工艺单元的直流喷渣或浇洒地坪等,无法作为循环水系统的补充水,而直流喷渣或是浇洒地坪这部分的用水量又是相当有限的。而将工业污水制成脱盐水、软化水及纯水等用于生产的水量也仅占工业污水量的很小一部分。因此将全部工业污水进一步深度处理,采取脱盐工艺制成工业新水,已成为工业废水利用的发展趋势。
采用脱盐工艺制取的工业新水,其含盐量远低于采用河水等其他自然水体制取的工业新水。工业新水作为钢铁企业循环水系统的补充水,含盐量的降低可以直接提高循环水系统的浓缩倍数,同时可以有效地减少循环水系统强制排污水量,从而控制整个钢铁厂工业水系统的排污量和补水量。采用水质较好的工业新水,对节能减排有利。钢铁工业污水处理中存在的问题
近两年来,国内大型钢铁企业,如首钢、济钢、太钢、天钢等,均在原有工业污水处理设施的基础上增建了采用双膜法制取脱盐水回用的水处理设施,对工业污水做进一步深度处理。从实际运行效果看,在不同程度上存在着系统易污堵、清洗频繁以及由于此造成的反渗透脱盐率下降、频繁更换保安过滤器滤芯等现象。这主要是由于进入脱盐深度处理系统的原水中含有油及一定的COD造成的。原水中含有少量的油主要是连铸和热轧浊循环排污水所致。据统计,由这些有机物造成的反渗透系统故障占全部系统故障的60%~80%。一般反渗透膜要求进水油的含量应低于0.5mg/L,COD不大于20mg/L(采用低污染膜)。
工业污水经常规处理后,其出水的COD、油含量虽然仍难以满足反渗透的要求,但已经处于低值,COD含量一般为每升水几十毫克,油含量一般为1~5mg/L,再进一步采用生化处理或是气浮法等做到满足反渗透常规进水的要求难度很大。针对上述情况,在现有工业污水常规处理后有的也采取活性炭过滤等方法做进一步处理。
首钢、济钢、太钢、天钢等大型钢铁企业最后都采取了将连铸、热轧等浊循环水系统强制排污水(含油)单独撇开,不让其进入工业污水深度脱盐处理系统的方法。钢铁工业污水的处置和利用(仅以浓盐水为例)
超滤加二级反渗透工艺中的超滤反洗水、超滤化学清洗液、反渗透冲洗水、反渗透化学清洗液等,都有现成的处置方法可以参照;二级反渗透浓水可回流至超滤产水箱,以提高反渗透系统的回收率。一级反渗透浓水量较大(一级反渗透的回收率一般在75%左右,因此将有25%的超滤产水会变为一级反渗透浓水),溶解氧含量低、硫化氢含量高而且偏酸性,直接排放会对环境产生不利影响。但传统的水处理工艺,如混凝、沉淀、过滤、气浮等,目前都无法有效解决这个问题。对于一级反渗透浓水目前常用的处置方法有:(1)用于烧结、炼铁、炼钢、轧钢等工艺单元的直流喷渣或是浇洒地坪等;(2)将浓水与其它水或废水进行混合后排放;
(3)对反渗透浓水进行蒸发干燥,水分回收利用,将固体渣排放收集;(4)将反渗透浓水回用冲洗多介质过滤器后排放;
(5)增设专门的废水处理装置(如过滤装置)对反渗透浓水进行处理等。
在上述方法中,尽量将浓盐水串级消耗掉应是发展的主要方向。在钢铁企业内部建立独立的浓盐水串级管网,将浓盐水用于钢铁厂,将工业污水或是原先的工厂回用水做深度处理,可使两者有效地结合在一起,实现排水量的最小化。7 小结
电化学法处理DDNP工业污水 篇6
起爆药是雷管的核心, 所以有人称起爆药是雷管的主装药, 然而对起爆药有很多严格的要求, 到目前为止, 在几种雷管起爆药中二硝基重氮酚[C6H2 (N2O) 2N2O]俗称DDNP雷管起爆药, 是一种性能全面的起爆药, 再加上其原料是普通的化工产品, 生产工艺简单, 所以, 从60年代以来, 它就成了雷管起爆药中的后起之秀, 主打产品。但是, 这种起爆药也有两个不足之处:一是假比重有波动, 二是工艺产生污水量大, 且不易治理, 成本较高。在环保日益被重视的今天, 这是个较为棘手的问题。
2 DDNP污水治理的方法
对于常规的生化法, 由于受到地域及气候等条件的影响效果不佳且投资非常大。对于常温锅炉蒸馏法, 其处理成本更是高得惊人, 而且因为要燃烧煤造成了二次污染。近年来, 国外提出用电凝机直接击破污水中的高分子团的方法, 也就是把多数有机物直接电解为无机物, 终于使这一问题找到了缺口。根据这一理论基础我厂做了大量的相关实验, 在逐步摸索中终于研制出了一套完整的处理DDNP污水的方法。此系统效果明显, 省电、快速、卫生、不产生二次污染, 特别对于除去色素及降解COD成效显著。
以下来探讨一下此套系统处理污水的原理和理论基础, DDNP废水处理工艺流程见图1。
2.1 电解氧化
电解中的氧化作用分为直接氧化和间接氧化。直接氧化, 即污染物直接在阳极失去电子而发生氧化;间接氧化, 是用自某些阳极反应物 (如Cl、OCl、O2、H2O2) 等间接地破坏污染物, 如除酚:氯离子在阳极被放电生成分子氯, 然后电解生成次氯酸, 再利用电极过程二次反应生成的氯和次氯酸的氧化力将酚分解脱除。
2.2 电解还原反应
阴极在特殊电源的作用下 (特殊波形) 将污水的自由电子激活, 使污水中的金属离子直接还原为单质金属。间接还原:阴极在特殊电源的作用下电解出氢, 在高压电场作用下最终形成流离氢去除污染物。流离氢是一种较强的还原剂。
2.3 电絮凝
可溶性阳极, 例如铁、铝等阳极, 在电源作用下失去电子后形成金属离子Fe2+、AI3+与溶液中的OH-1形成金属氢氧化物胶体等絮凝剂, 吸附能力极强, 将污水中的污染物质吸附沉淀而除去。
2.4 电气浮
当电压达到水电解电压时, 在阴极和阳极上分别析出氢气和氧气 (2H2O→O2+4H+4e, 2HO+2e→H2↑+2OH) 气泡小, 分散度高, 作为载体粘附水中的悬浮物而上浮, 容易将污水中杂质去除。电气浮还可以去除污水中的疏水性污染物。电解产生的气泡粒径很小, 氢气泡约为10~30μm, 氧气泡为20~60μm, 而加压溶气气浮直径为100~150μm, 机械搅拌时产生的气泡直径为800~1000μm。由此可见电解产生的气泡捕获杂质微粒能力比后两者高, 出水水质自然较好。此外, 电解产生的气泡在20℃时的平均密度为0.5g/L, 而一般空气泡的平均密度为1.2 g/L。可见前者的浮载能力比后者大一倍多。
2.5 电Fenton反应
极板采用特殊的碳合金, 使阴极产生更多的双氧水。在酸性条件下与阳极析出的亚铁离子产生Fenton反应, 生成强氧化性的自由羟基。无选择的氧化污水电Fenton反应过程如下所示:
电Fenton方法相对于传统化学Fenton的优势:H2O2可以电解产生, 省去了添加H2O2的麻烦, 同时避免H2O2储存与运输中潜在的危险性, 亚铁离子可由阳极产生, 由阴极再生无需额外添加铁盐。经过电凝机作用后, 污水离标准 (GB8978—1996) 尚有一段距离, 我们又在国内筛选了优质脱色絮凝剂, 投放于电解污水中, 效果不错。使出水指标大大接近了 (GB8978—1996) 标准。
絮凝工艺是加入易溶于水的一种兼脱色作用的絮凝剂, 该物质在水解过程中, 有桥架、吸附性能。可进一步除去水中一定的色度和COD成分, 还可以除去一些铁、锰、油脂等杂质。
沉淀絮凝工艺后, 上层较干净的水到气交换池中与特殊气体氧化, 改变水质, 从而达标。下层沉淀物由泵抽至压滤机, 使固液分离 (渣) 。液体部分送至集水池中再循环, 固体为饼块装。 (每吨DDNP污水产生5kg左右) 目前只能拌入煤中送大型蒸汽锅炉高温处理掉。但在理论上由于该残渣难燃且含大量钙、镁、铁、碳离子, 如掺入到做砖原料中可调节砖的硬度, 相信可被砖厂收购。
3 特殊气体是由臭氧机产生的臭氧气体
3.1 臭氧基本性质
臭氧的英文名字叫OZONE分子式O3, 分子量48, 是氧气 (O2) 的同素异型体由3个氧原子组成, 常温下臭氧是淡蓝色草腥味气体, 臭氧在水中溶解度大约是氧的10~15倍。臭氧易分解, 具有不稳定性和很强的氧化能力, 国际卫生组织对其灭菌功效曾进行归纳比较, 臭氧与其他杀菌剂对大肠杆菌的杀灭效果依次为臭氧>次氯酸 (HCl O) >二氧化氯 (Cl O2) >银离子 (A+g) >次氯酸根 (Cl O) 等。臭氧的强氧化剂性能, 能处理工艺废水的色度, 杀菌和消除COD等, 它的脱色漂白性能是其他氧化剂无可比拟的。
3.2 臭氧工作原理
臭氧的强氧化性, 具有很高的能量, 所以很不稳定, 在常温、常压下分子结构易变, 很快自行分解为氧 (O2) 和单个氧原子 (O) , 单个氧 (O) 具有很强的活性, 对有机物, 如含苯环、酚类有分解作用, 从而把有机物分解成无机物, 达到治理污水的去色度和降低COD值同时广谱杀菌。臭氧的优点是功效高, 洁净性好, 经济又方便。经过上述三步处理, 经有关部门核定原污水已经达到二类污染物一级排放标准 (GB8978—1996) 。
3.3 成本分析
该系统运行成本见表1。
该运行成本是锅炉蒸馏法的15%左右, 大大节约了企业运行成本。并且达标废水可以回收再利用, 实现零排放。
摘要:DDNP工业污水既含有爆炸性物质, 又含有毒性物质, 既有碱性又有强力的染色性, 而且数量相当大, 每生产1kg产品, 就会排出150250kg的此类污水, 这类污水处理不当, 不仅在污水所到之处留下爆炸或燃烧的潜在的危险, 而且流散出去还会污染农田, 时间一长, 污染源上千米的深井水也会受到污染。目前国内外还没有一个比较理想的处理此工业污水的方法, 不是效果不佳 (去除不彻底产生二次污染) 就是处理费用太高。以下研究的这套电化学法, 可以根本解决这一问题。
关键词:DDNP污水处理,爆炸性物质,电凝机,COD
参考文献
[1]中华人民共和国环境保护法[M].北京:中国法制出版社, 1989.
工业污水 篇7
pH值是溶液中氢离子活度的负对数, 即
pH=-lgaH+
有些工业用水的pH值必须保持在7.0~8.5之间, 以防止金属设备和管线被腐蚀。此外, pH值在废水生化处理, 评价有毒物质的毒性等方面也具有指导意义。过高或过低的pH均可降低微生物对高温的抵抗能力[1]。
水体中的污染物质除无机化合物外, 还含有大量的有机物质, 它们是以毒性和使水体溶解氧减少的形式对生态系统产生影响。已经查明, 绝大多数致癌物质是有毒的有机物质, 所以有机物污染指标是水质十分重要的指标。水中所含有机物种类繁多, 难以一一分别测定各组分的定量数值, 目前多测定与水中有机物质相当的需氧量来间接表征有机物的含量 (如COD、BOD等) , 或者某一类有机污染物 (如酚类、油类、苯系物、有机磷农药等) [2]。其中COD、油类是有机污染物的重要来源, 主要从COD、油类来加以说明。
1 pH值在线监测
pH值和酸度、碱度既有联系又有区别。pH值表示水的酸碱性的强弱, 而酸度或碱度是水中所含酸或碱物质的含量。同样酸度的溶液, 如0.1mol盐酸和0.1mol乙酸, 二者的酸度都是100mmol/L, 但其pH值却大不相同。盐酸是强酸, 在水中几乎100%电离, 但pH为1;而乙酸是弱酸, 在水中的电离度只有1.3%, 其pH值为2.9。
测定水的pH值的方法有玻璃电极和比色法。
1.1 比色法
比色法基于各种酸碱指示剂在不同pH的水溶液中显示不同的颜色, 而每种指示剂都有一定的变色范围。将系列已知pH值的缓冲溶液加入适当的指示剂制成标准色液并封装在小安瓿瓶内, 测定时取与缓冲溶液同量的水样, 加入与标准系列相同的指示剂, 然后进行比较, 以确定水样的pH值。
该方法不适用于有色、浑浊或含较高游离氯、氧化剂、还原剂的水样。如果粗略地测定水样pH值, 可使用pH试纸。
1.2 玻璃电极法 (电位法)
玻璃电极法 (电位法) 测定pH值是以pH玻璃电极为指示电极, 饱和甘汞电极为参比电极, 并将二者与被测溶液组成原电池, 其电动势为:
E电池=φ甘汞-φ玻璃
式中:φ甘汞——饱和甘汞电极的电极电位, 不随被测溶液中氢离子活度 (aH+) 变化, 可视为定值;
φ玻璃——pH玻璃电极的电极电位, 随被测溶液中氢离子活度变化。
φ玻璃可用能斯特方程式表达, 故上式表示为 (25℃时)
E电池=φ甘汞- (φ0+0.059 lgaH+ ) =K+0.059pH
可见, 只要测知E电池, 就能求出被测溶液的pH 。在实际测定中, 准确求得K值比较困难, 故不采用计算办法, 而以已知pH值的溶液作标准进行校准, 用pH计直接测出被测溶液pH。
设pH标准溶液和被测溶液的pH值分别为pHs和pHx, 其相应原电池的电动势分别为Es和Ex, 则25℃时:
Es=K+0.059pHs
Ex =K+0.059pHx
两式相减并移项得:
pHx=pHs + ( Ex-Es) /0.059
可见, pHx是以标准溶液的pHs为基准, 并通过比较Ex与Es的差值确定的。25℃条件下, 二者之差每变化59mV。则相应变化1pH。pH计的种类虽多, 操作方法也不尽相同, 但都是依据上述原理测定溶液pH值的。
pH玻璃电极的内阻一般高达几十到几百兆欧, 所以与之匹配的pH计都是高阻抗输入的晶体管毫伏计或电子电位差计。为校正温度对pH测定的影响, pH计上都设有温度补偿装置。为简化操作, 使用方便和适用于现场使用, 已广泛使用复合pH电极, 制成多种袖珍式和笔式pH计。
玻璃电极测定法准确、快速、受水体色度、浊度、胶体物质、氧化剂、还原剂及盐度等因素的干扰程度小。
2 化学需氧量 (COD) 在线监测
化学需氧量是指水样在一定条件下, 氧化1L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量, 以氧的mg/l来表示。水中还原性物质包括有机物和亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等无机物。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度, 基于水体被有机物污染是很普遍的现象, 该指标也作为有机物相对含量的综合指标之一。
2.1 高锰酸钾法
测定时, 在水样中加入H2SO4及一定量的KMnO4溶液, 置沸水浴中加热, 使其中的还原性物质氧化, 剩余的KMnO4用一定量过量的Na2C2O4还原, 再以KMnO4标准溶液返滴Na2C2O4的过量部分。由于Cl-对此法有干扰, 因而本法仅适合于地表水、地下水、饮用水和生活污水中COD的测定, 含Cl-较高的工业废水则应采用重铬酸钾法测定[3]。
方法的反应式为:
4MnO4-+5C+12H+⇔4Mn2++5CO2↑+6H2O
2MnO4-+5C2O42-+16H+⇔2Mn2++10CO2↑+8H2O
据此, 测定结果的计算式为
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式中:V1——第一次加入KMnO4溶液体积;
V2——第二次加入KMnO4溶液体积。
而对废水化学需氧量的测定, 我国规定用重铬酸钾法, 也可以用与其测定结果一致的库仑滴定法。
2.2 重铬酸钾法 (CODCr)
在强酸性溶液中, 用重铬酸钾氧化水样中的还原性物质, 过量的重铬酸钾以试铁灵作指示剂, 用硫酸亚铁铵标准溶液回滴, 根据其用量计算水样中还原性物质消耗氧的量。反应式如下:
CODCr测定过程:
用0.1 mol/L (NH4) 2Fe (SO4) 2标液滴定, 终点由蓝绿色变成红棕色。
重铬酸钾氧化性很强, 可将大部分有机物氧化, 但吡啶不被氧化, 芳香族有机物不易被氧化;挥发性直链脂肪化合物、苯等存在于蒸气相, 不能与氧化剂液体接触, 氧化不明显。氯离子能被重铬酸钾氧化, 并与硫酸银作用生成沉淀, 可加入适量硫酸汞络合之。
测定结果按下式计算:
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式中:V0——滴定空白时消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积 (mL) ;
V1——滴定水样消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积 (mL) ;
V——水样体积;
c——硫酸亚铁铵标准溶液浓度 (mol/L) ;
8——氧 (1/2O) 的摩尔质量 (g/mol) 。
用0.25mol/L的重铬酸钾溶液可测定大于50mg/L的COD值;用0.025mol/L重铬酸钾溶液可测定5~50mg/L的COD值, 但准确度较差。
2.3 恒电流库仑滴定法
恒电流库仑滴定法是建立在电解基础上的分析方法。其原理为在试液中加入适当物质, 以一定强度的恒电流进行电解, 使之在工作电极 (阳极或阴极) 上电解产生一种试剂 (称滴定剂) 。该试剂与被测物质进行定量反应, 反应终点可通过电化学等方法指示。依据电解消耗的电量和法拉第电解定律可计算被测物质的含量。法拉第电解定律的数学表达式为:
W= (I.t) M/96500n
式中:W——电极反应物的质量 (g) ;
I——电解电流 (A) ;
t——电解时间 (s) ;
96500——法拉第常数 (C) ;
M——电极反应物的摩尔质量 (g) ;
n——每克分子反应物的电子转移数。
库仑式COD测定仪的工作原理由库仑滴定池、电路系统和电磁搅拌器等组成。库仑池由工作电极对、指示电极对及电解液组成, 其中, 工作电极对为双铂片工作阴极和铂丝辅助阳极 (置于3 mol/L H2SO4, 底部具有液络部的玻璃管内) , 用于电解产生滴定剂;指示电极对为铂片指示电极 (正极) 和钨棒参比电极 (负极, 置于充饱和硫酸钾溶液, 底部具有液络部的玻璃管中) , 以其电位的变化指示库仑滴定终点。电解液为10.2 mol/L硫酸、重铬酸钾和硫酸铁混合液。电路系统由终点微分电路、电解电流变换电路、频率变换积分电路、数字显示逻辑运算电路等组成, 用于控制库仑滴定终点, 变换和显示电解电流, 将电解电流进行频率转换、积分, 并根据电解定律进行逻辑运算, 直接显示水样的COD值。
使用库仑式COD测定仪测定水样COD值的要点是:在空白溶液 (蒸馏水加硫酸) 和样品溶液 (水样加硫酸) 中加入同量的重铬酸钾溶液, 分别进行回流消解15min, 冷却后各加入等量的硫酸铁溶液, 于搅拌状态下进行电解滴定, 即Fe3+在工作阴极上还原为Fe2+ (滴定剂) 去滴定 (还原) Cr2O72-。库仑滴定空白溶液中Cr2O72-得到的结果为加入重铬酸钾的总氧化量 (以O2计) ;库仑滴定样品溶液中Cr2O72-得到的结果为剩余重铬酸钾的氧化量 (以O2计) 。设前者需电解时间为t0, 后者需t, 则据法拉第电解定律可得:
W=[I (t0-t1) M]/96500n
式中:W——被测物质的质量, 即水样消耗的重铬酸钾相当于氧的克数;
M——氧的分子量 (32) ;
I——电解电流;
n——氧的得失电子数 (4) ;
96500——法拉第常数。
设水样COD值为cx (mg/L) ;水样体积为V (mL) , 则W=Vcx/1000, 代入上式, 经整理后得:
cx=[I (t0-t1) 8000]/96500V
本方法简便、快速、试剂用量少, 不需标定滴定溶液, 尤其适合于工业废水的控制分析。当用3mL0.05mol/L重铬酸钾溶液进行标定值测定时, 最低检出浓度为3mg/L;测定上限为100mg/L。但是, 只有严格控制消解条件一致和注意经常清洗电极, 防止玷污, 才能获得较好的重现性。
3 石油类在线监测
水中的油类来自工业废水和生活水, 工业废水中的石油类 (各种烃类的混合物) 污染物主要来自原油开采、加工及各种炼制油的使用部门。油类漂浮在水体表面, 影响空气与水体界面间的氧化交换;分散于水中的油可被微生物氧化分解, 消耗水中的溶解氧, 使水质恶化。油中还有毒性大的芳烃类。
测定油类的方法有重量法、非色散红外法、紫外分光光度法、荧光法、比浊法等。
3.1 重量法
重量法是常用的方法, 他不受油品种的限制, 但操作繁琐, 灵敏度低, 只适用于测定10mg/L以上的含油水样。
方法测定原理是以硫酸酸化水样, 用石油醚萃取, 然后蒸发除去石油醚, 称重残渣重, 计算油量。
该法是指水中可被石油醚萃取的物质总量, 可能含有较重的石油成分不能被萃取。蒸发除去溶剂时, 也会造成轻质油的损失。
3.2 非色散红外法
本法系利用石油类物质的甲基 (—CH3) 、亚甲基 (—CH2—) 在近红外区 (3.4μm) 有特征吸收, 作为测定水样中油含量的基础。标准油可采用受污染地点水中石油醚萃取物。根据我国原油组分特点, 也可采用混合石油烃作为标准油, 其组成为:十六烷∶异辛烷∶苯=65∶25∶10 (V/V) 。
测定时, 先用硫酸将水样酸化, 加氯化钠乳化, 再用三氯三氟乙烷萃取, 萃取液经无水硫酸钠层过滤、定容, 注入红外分析仪测其含量。
所有含甲基、亚甲基的有机物质都将产生干扰, 如水样中有动、植物性油脂以及脂肪酸物质应预先将其分离。此外, 石油中有些较重的组分不溶于三氯三氟乙烷, 致使测定结果偏低。
3.3 紫外分光光度法
紫外分光光度法是对物质进行定性分析、结构分析和定量分析的一种手段, 而且还能测定某些化合物的物理化学参数, 例如摩尔质量、配合物的配合比和稳定常数, 以及酸、碱电离常数等[4]。对于工业废水中的石油类物质的测定必须使其定量化, 而且是多组分, 因此就必须要用多组分定量分析法来进行监测, 依据吸光度具有加和性的特点, 在同一试样中可以测定两个以上的组分。
石油及其产品在紫外光区有特征吸收。带有苯环的芳香族化合物的主要吸收波长为250~260nm;带有共轭双键的化合物只要吸收波长215~230nm。一般原油的两个吸收峰波长为225nm和254nm;轻质油及炼油厂的油品可选225nm。
水样用硫酸酸化, 加氯化钠破乳化, 然后用石油醚萃取, 脱水, 定容后测定。标准油用受污染地点水样石油醚萃取物。
不同油品特征吸收峰不同, 如难以确定测定波长时, 可用标准油样在波长215~300nm之间的吸收光谱, 采用其最大吸收峰的位置。一般在220~225之间。
4 结论
考虑到本行业自身特点, 既要有实效性, 又要有可操作性, 在测定方法比较多的情况下, 首先要在数据的准确性及操作便利性的情况下实施监测。因此, 测定pH值时使用的是pH计, COD以恒电流库仑滴定法测定, 本方法简便、快速、试剂用量少, 不需标定滴定溶液, 尤其适合于工业废水的控制分析;由于石油本身的特殊性, 以及它自身不同特定的波长范围, 测定石油类时采用了紫外分光光度法, 它也可以测定组分比较复杂的混合油类物质。
针对本单位实际情况, 我们有效地利用上述几种监测方法对pH值、COD、石油类进行在线监测, 监测数据, 见表1。
单位:mg/L
由表1数据可以看出, 用这三种监测方式可以很好地满足实际工业污水中pH、COD、石油类的在线监测, 达到了预期的重现性、稳定性好的效果, 也实现了多次监测对比分析, 真正实现了随时随地监测, 从而也为实现企业发展与环境改善的良性转变提供了最为可靠地参考依据。
参考文献
[1]周群英, 高廷耀.环境微生物学[M].北京:高等教育出版社, 2000.
[2]奚旦立, 孙裕生, 刘秀英.环境检测[M].北京:高等教育出版社, 1996.
[3]武汉大学.分析化学实验[M]. (第4版) .北京:高等教育出版社, 2001.
城市工业污水的处理及回用研究 篇8
一、城市工业污水处理的基本方法
污水处理方法按照使用条件与处理特点的不同而被分为很多种类, 在处理城市工业污水的过程中, 单纯一种处理方法很难达到彻底清除水中污染物的目的, 污水处理程度不够彻底深入。污水回用的前提是将污水中的全部污染物清除出去, 为此, 需要将几个单独的污水处理方法结合起来, 形成一个完整而高效的污水处理系统, 以便能够层层净化, 逐级过滤, 直至将水中污染物彻底清除。污水处理系统分为三级:一级处理、二级处理、三级处理, 下面具体来介绍一下。
一级处理是整个污水处理系统最底层的污水处理, 主要任务是除掉水中较大的悬浮物, 采用的方法一般是物理除污法, 通常使用明矾或者炭块等对污水中的较大悬浮物进行吸附清除, 吸附后的污水进入二级处理。二级处理是指运用生物化学处理法对水中的呈胶体状态和呈溶解状态的有机污染物进行清除, 借助生物化学反应来沉淀水中的有机污染物, 经过二级处理的污水基本达到排放要求, 可以满足部分用途的回用需求。二级处理通常借助流动床生物膜工艺进行, 借助粘附在填料上的微生物自己繁殖形成生物膜来在水中进行挂膜, 借此来处理水中污质。这要原理就是通过水中生物将水中的有机物降解而达到处理污水的目的。三级处理是对污水进行的最高层次的处理, 污水将在这一环节得到最大限度的解污, 三级处理又称深度处理, 主要是针对污水中难以被生物降解的有机物、溶解盐类进行溶解, 深度处理后的工艺污水水质较好, 可以直接投入工业生产的使用中, 污水处理的目的基本实现。
二、城市工业污水处理回用规划
总体来说, 某个地域的污水处理回用需要统一考虑该地区的水文、地理、经济和污水汇集状况及发展趋势, 应该结合该地区的水资源开发和利用的整体规划, 对污水进行有效地集中回用。要根据不同地区的回用对象、不同的水质要求、输水管线的分布情况来具体选用不同的处理回用工艺。在污水处理回用的策略选择上应该坚持集中回用与就地回用相结合的策略, 下面具体来阐述一下城市工业污水处理回用的有效建议:
首先, 建立不同服务范围的中水系统。中水服务系统具体可以分为三类:工业建筑中水系统、区域中水系统、城市中水系统。工业中水系统主要是在大型工厂建筑群中建立的中水系统, 主要用来收集杂排水, 收集后的水主要用来冲厕、道路保洁、洗车、绿化等等;区域中水系统主要建立小区学校、机关大院内, 主要对工业洁净排水、生活污水、雨水等进行大规模的收集, 并经过混凝过滤、生物工艺、深度过滤等方式进行净化, 通过消毒工艺进行消毒, 并定期对收集的水质进行水质调研;城市中水系统主要是整个城市规划区内的污水回用系统, 处理原水主要是生活污水, 经由深度处理后回用于城市工业冷却、城市清洁道路绿化和城市河湖补水等。其次, 城市工业污水的集中处理。集中回用系统主要由各污水处理厂构成, 每个污水处理厂根据自己地区的特点采用不同的处理方法, 将城市工业污水进行集中处理。污水的再生回用的水质质量受到污水处理工艺的影响, 集中处理主要是指将不同地域的污水集中到一起, 将中水回用工艺加以优化, 提高回用水的水质。最后, 对城市工业污水进行分散处理回用规划, 随着工业的不断发展, 工业废水量逐渐增多, 传统的小范围污水处理方式的污水处理效率太低, 应该采用大型污水管理截流系统, 将这些大规模的污水截至城市污水处理中心, 然后再排放到管网进行回用, 此外, 还要加大资金支持, 建设覆盖面广的地下官网设施, 满足截流需求。
结束语
城市工业污水的处理城市的可持续发扎过程中占据占有举足轻重的地位, 如今, 对工业污水的处理与回用已成为城市现代化建设的重要基础和必要保障, 通过上文对城市工业污水处理及回用的探讨, 笔者首先针对城市工业污水处理的基本方法进行了详细的论述, 主要是污水的三级处理, 并在此基础上, 对城市工业污水的回用规划提出了具体的建议, 主要从建立完善的中水服务系统、集中处理城市工业污水、城市工业污水进行分散处理回用规划三个方面给出了具体的建议, 通过上述论述, 笔者期待能够改善城市工业污水的处理与回用现状, 促进我国污水处理技术能够获得崭新的发展, 从而有效解决我国的水资源短缺问题, 保证水资源的持续供应, 从而为社会和人民的稳定发展创设一个良好的环境。
摘要:伴随着经济的迅猛发展与人口资源的急剧膨胀, 现代社会对水的需求急剧上升。现代化的工厂与城市规模的扩大客观上加大了对水的需求量, 由此造成的工业和生活废水排入水体从而引起水体污染、水质恶化的现象屡见不鲜, 因此, 研究城市工业污水的处理及回用便具有了极其深远的实际意义。在此背景下, 本文将首先来探讨城市工业污水处理的基本方法, 并结合处理方法提出针对城市工业污水回用的具体建议和对策, 以期能够改善城市水资源的利用现状和处理现状, 改善城市水资源短缺问题, 解决水资源短缺问题, 保证城市经济的可持续发展。
关键词:城市工业污水,处理方法,回用规划建议
参考文献
[1]叶涛.破解水短缺水污染两大难题行业亟待产业升级[EB/OL], 中国高新技术产业导报, 2011-7-18.
[2]宋正光.城市污水回用深度处理方法及其研究进展[J].山西建筑, 2007, 33 (26) :215-216.
常见工业污水治理方法的研究 篇9
关键词:工业污水,治理方法,研究
一直以来, 工业都是我国促进经济增长的三大传统产业之一, 工业在国民经济中的地位十分重要。然而, 随着我国工业的发展, 工业废弃物的种类也越来越多, 危害也越来越严重。工业废水作为工业废弃物之一, 对环境的破坏性极大, 影响居民的生活用水, 威胁居民的生命安全。同时, 由于工业污水往往具有毒性, 不能对其进行直接排放。故而对其进行治理, 选用合理方法就显得尤为重要。常见的治理方法主要有以下几种。
1 离子交换树脂方法
离子交换树脂是一种高分子材料, 该方法主要利用了交联聚合物结构具有离子基因交换的作用。由于离子交换树脂在结构上具有多孔性的特点, 在各种酸性溶液、碱性溶液以及有机溶液中均不会被溶解。对于浓度较低且含有有毒金属的大排放量工业污水, 利用该方法可以对其进行有效治理。
1.1 含汞污水的治理
利用离子交换树脂方法以及硫化钠明矾, 将汞金属凝聚沉淀出来, 对其进行二级处理, 使汞含量达到排放的标准值。其治理方法主要有三方面的特征。 (1) 利用离子树脂交换方法对汞金属进行二级处理, 使其含量达到排放的标准值。还能够使排放的运行情况达到封闭循环、持续稳定的目的, 对排放的污水进行冷却, 回收利用。 (2) 提升了企业的生产能力, 降低了生产成本, 极大地减少了治理工作的费用开支。 (3) 利用离子交换树脂方法对污水进行脱色处理, 使水质更加清澈透明。
1.2 含铜污水的治理
工业中有色冶炼企业、电镀企业、化工企业、印染企业等排放的污水中大多含有铜金属。通过离子交换树脂方法能够对污水中的Cu2+进行处理, 较高程度地净化水质, 有利于水资源的重复利用。
1.3 含钼污水的治理
离子树脂通过对钼的吸附, 使钼占据树脂结构中的交换基因。其吸附过程就是离子进行交换的过程。当含钼污水的酸碱值大于6时, 污水中的钼以Mo04+的形式存在, 可以用氯型树脂与其交换进行治理。当含钼污水的酸碱值小于3时, 污水中的钼以Mo8026以及聚钼酸盐离子的形式存在, 工作人员仍可利用离子交换树脂方法对其进行吸附处理。
2 反渗透水治理技术
反渗透水治理技术, 其开发的最初目的是对海水进行淡化。但是随着多年的发展以及商业化运作, 该技术还被广泛应用于食品加工企业、医药卫生企业、饮料企业、纯净水企业等。利用反渗透水治理技术, 使这些企业取得了较大的经济效益。分离膜技术是反渗透水治理技术中的核心环节, 能够对污水进行微滤处理、超滤处理、渗析处理、电渗析处理、纳滤处理、反渗透处理。分离膜技术和传统的分离技术相比, 具有能源消耗低、工作效率高、工艺操作简单、投资成本小的特征。
反渗透水治理技术从最开始的产生到发展至今, 结合了分离膜技术的反渗透水治理技术, 把压力当作驱动力, 在污水治理方面也具有组件最优化、工艺操作简单、占地小、投资少、耗能低等优势。如今, 该技术在污水治理方面得到了极大应用。电力企业、电子企业、化工企业、轻工企业、煤炭企业、环保企业、医药企业、食品企业均配置了相关的反渗透水治理设备, 建立了反渗透水治理工程。在国外, 反渗透水治理技术还能够对生活用水进行深度处理, 通过混凝操作、过滤操作、活性炭吸附操作, 处理生活用水中的杂质。当下, 随着全球水资源的紧张和缺乏, 各个国家都在提倡节约用水, 将城市生活废水经过处理后, 进行工业应用, 是节约用水的必然导向。离子交换树脂方法以及电渗析处理方法, 能够排除污水中的盐性, 但是对于污水中的有机物以及不可溶的杂质, 则需要反渗透水治理技术对其进行处理。
3 生物膜法治理技术
生物膜法治理技术是处理污水生物的有效手段。通过多年的研究和创新, 该技术如今发明了多项生物膜反应器。其中最主要的有以下方面。
3.1 颗粒型的生物膜反应器
上、下流式污泥床主要对厌氧生物进行处理。配水体系、污泥床以及三相分离器是其三大构成部分。首先, 在作用过程中, 形成的气体充分混合污泥与污水。其次, 通过三相分离器分离出颗粒污泥、污水以及气体。最后, 把污泥留在反应器内, 对于气体以及处理后的污水则可对其进行排放。
3.2 水力自动旋转传质填料
在该类型反应器中, 填料是重要部位。但是当前该类型反应器中所用的填料, 其作用都十分单一。仅仅充当生物的载体, 为生物提供相关的反应场所, 对微生物量进行补充和提供。在传质扩散方面, 不能够为其提供较好的条件。在结构形式上也无规律可循, 从而造成生物底物的利用率不高, 质扩散的效率极低, 能源消耗高等情况的发生。
4 结语
通过本文的分析可以知道, 在我国高速发展工业的大背景下, 对工业污水采取有效、科学治理十分有必要。但是污水治理并不是一刀切, 需要工作人员有针对性地采用不同的技术和方法对其进行有效处理。只有这样, 才能够确保工业污水进行规范排放, 甚至再次利用, 不会造成环境的污染。
参考文献
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[2]梁志冉, 涂勇, 田爱军, 白永刚.离子交换树脂及其在废水处理中的应用[J].污染防治技术, 2006, 03:34-36.
延迟焦化装置污水治理及工业应用 篇10
1 延迟焦化装置污水的种类
1.1 含油废水
目前在延迟焦化装置含油废水中主要包括四类,既吹气冷凝水、冷焦水、切焦水以及其他含油废水。吹气冷凝水的产生是延迟焦化装置中焦炭塔在生焦之后产生的大量过热蒸汽从底部进入到焦炭塔中,并且吸收焦炭中所吸附的焦油以及硫化物等而产生的废水。冷焦水可区分为小给水以及大给水两部分,当交单他内部经过吹气后,塔顶温度在300℃左右时,这时为销量冷焦水引入塔底,这部分冷焦水回收其中的油以及水,当塔顶温度逐步降低到250℃以下时,冷焦水为大给水,其目的同业是回收油与水。切焦水指的是在待焦炭塔冷焦水防止完毕后,在通过塔顶高压水进行除焦。切焦水其主要作用是进行焦炭塔的清洗,因此切焦水含有大量的焦粉、重油以及其他大量杂质。其他含油废水主要包括机泵冷却水以及容器脱水等废水。
1.2 含硫废水
含硫废水主要来自两方面。一种是延迟焦炭装置中分馏塔底气液分离罐的脱水,这部分脱水一方面来源于加热炉的炉管注气而产生的含硫废水,另一方面来源于能耗方面。另一种含硫废水来自于小吹气吹扫那些已生焦的焦炭塔进料管、阀门等装置而产生的韩流废水,这部分含硫废水相对较难处理。
2 延迟焦化装置污水的治理以及工业应用
2.1 含油废水的治理与工业运用
首先,在吹气冷凝水的治理中,目前我国主要处理方法有两种,既重力沉降分离与化学药剂处理两方法,在重力沉降分离方法中,通过污水的去油水分分离器,最后在污水的沉降罐中进行油水之间的分离,从沉降罐出的切也以直排的方式进入到污水处理系统,这种处理方式的缺点在于吹气冷凝水含有油类以及乳化严重等现象,并且分离时间较长。而化学药剂处理是通过选择相应的破乳剂与污水进行搅拌,在计入絮凝剂,今儿实现沉降分离,提升沉降效果,目前主要的絮凝剂为PAC、SPFS等,化学药剂处理方法的优势在于水质较好,能有效重复利用缺点在于所使用的化学药剂成本较大。目前兰州石化炼油厂的吹起冷凝水采用的便是化学药剂处理方法。
其次,在对冷焦水的处理中,目前主要处理方法同样有两种,既半敞开式处理以及密闭式处理。半敞开式处理指的是在焦炭塔完成对炼油的焦化反应给水红,焦炭塔塔顶溢流以及其他含油一些焦粉的水蒸气进入到冷焦热水罐中。通常情况下冷焦热水罐为常压拱顶罐。在通过谁捧输送到凉水塔进行冷却,这种处理方式对周边的环境有着较大危害,并且伴有恶臭气味。密闭式处理时:温度较高并且含有油的污水自延迟焦化处理的焦炭塔上溢出,在经过热交换到100摄氏度后流入到封闭的沉降罐中,从而较低污水中油对环境的污染,经过沉降罐的沉降后污水进入到旋流器进行污水的进一步处理,处理后继续进入到沉降罐中进行分离,进一步提升分离效果,目前实际操作过程中旋流器大多以多级旋流器为主。影响这种工艺处理应用的因素主要在于污水的性质、旋分器的旋流时间以及强度等。这种处理方式能有效解决冷焦水处理中对环境的污染问题,目前在我国炼油厂对冷焦水的处理也更多集中于密闭式处理工艺中。例如我国的扬子石化、齐鲁分公司胜利炼油厂、上海石化等。
再次,在对切焦水的处理中,由于目前炼油厂对切焦水的进水要求相对较低。因此大部分切焦水经过冷却后进行循环利用。也有部分炼油厂通过将自身的焦池周围设计成坡向,坡入焦池的方式收集雨水作为冷焦水。
最后,对于其他含油废水的处理。通常情况下吹气冷凝水以及冷切焦水大多为新鲜冷水,在经过利用后有压部分循环到冷却差,而无压部分则排入到含油污水的处理系统中进行污水处理。
2.2 含硫废水的处理
通常情况下,炼油厂延迟焦化装置的含硫污水主要为硫化氢,其含量大致为1500mg/l,而氨含量大致约为1200mg/l。还有部分炼油厂的延迟焦化装饰中分馏塔油气线速过高,从而导致含硫污水中含有部分焦粉。目前大部分连油厂通过蒸汽汽提的方法去除污水中的硫化氢与氨。也有部分炼油厂,例如洛阳石化通过设置专用的含硫污水罐进行含硫污水的处理,并且采用水力旋液分离以及浮油自动收集等装置组合的方式进行污水处理,通过离心力的作用实现对污水中油、水以及焦粉进行分离,这种处理下的水可进行循环使用,在保证污水的处理同时降低了对环境的污染。
摘要:随着经济的不断发展,大量企业尤其是污染较大的工业企业随之也在不断提升,而与经济发展相矛盾的环境问题表现的也越来越突出,其中尤其是炼油厂延迟焦化装饰污水的排放与治理问题最为严峻,如何治理此类污水问题已经成为环保部和炼油企业的共同难题。
参考文献
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