电絮凝MBR组合工艺深度处理石化工业废水的分析研究

1、 本文由qy922107贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 第 卷 第 期 年 月 工业 水 处理 ， 电絮凝一 组合工艺深度处理石化工业废水的研究 李 亮 ， 阮晓 磊 ， 陈 军 ， 艳 芳 ， 张 霍 莹 ， 张 莹 中海 油天津 化工研 究设计 院 ， 天津 ） 要 采 用 电 絮 凝 一 合 工 艺 深 度 处 理 石 化 工 业 废 水 ， 果 表 明该 组 合 工 艺 的 最 佳 运 行 条 件 为 ： 絮凝 摘 组 结 电 工 艺 采 用 铁 一 电极 ， 流 密 度 为 极 板 间 的水 流 速 度 此 时 废 水 处

2、理 能 耗 为 ?； 碳 电 ， ， 艺 水 力 停 留时 间 ） 溶 解 氧 ） 制 在 在 上 述 最 佳 条 件 下 石 油 类 的 去 除 率 均 在 为 ， 控 。 以上 和 氨 氮 的 去 除 率 均 在 以 上 ， 出水 水 质 达 到 了 中水 回用 水 质 标 准 。 键 词 】电絮 凝 ； ； 化 废水 ； 度 处 理 ； 关 石 深 中水 回用 图分 类 号 献标 识 码 中 文 章 编 号 文 ） ， ， ， ， ， ， ， ） ： ： ， ， ， ? ， 1 / 8 ） ） ， ， ， ? ； ； ： ； ； 石 化 工业 污 水 中含 有 许 多有 毒 有 机 污染

3、 物 ， 大 实施 ， 多石 化企业 提 高 了排放标 准 ， 很 同时 还要求 提 高污 水 回用率 ， 严格 控制 污染 物 的排 放 总量 ， 因此大 多数 石化企 业面临污水处 理工艺的改造问题 。 多数 有机 物 质 的可 生化 性 较差 其 的治 理 一 直都 对 是 热点 研究课 题 之一 。随着 我 国“ 能减排 ” 作 的 节 工 计 算 ， 理 污水 的药剂 费用 为 处 元 。若采 用 聚合 铝 ， 药剂 价格 约 元 加 药量按 ， 考文献 参 赵 晓 非 ， 立 新 ， 玉 婵 ， 留 聚 丙 烯 酰 胺 质 量 浓 度 对 聚 驱 污 刘 王 等 残 水 絮凝 处理

4、 的影 响 大 庆 石 油 学 院 学 报 ， ） ， ： 计算 ， 理 污 水 的药 剂 费用 为 元 。新 型 混 处 凝剂 的处 理成本 不 到聚合 铝 的 。 结 论 汤争 争 ， 林 ， 逸 人 ， 型 复 配 混凝 剂 处理 三 次 采 油 废 水 的 赵 鲁 等 新 实验 研 究 工 业 水 处 理 ， ， ） 一 】 ： 陈颖 ， 红 军 ， 凡 贵 ， 铁 酸钾 处理 含 聚合 物 油 田 污水 的研 吴 孔 等 高 究 工 业 用 水 与 废 水 ， ， ： ） 【 者 简 介 立 新 作 罗 ） ， 年 毕 业 于 大 庆 石 油 学 院 ， 高级 工 研 制 的新型 混

5、凝 剂是 一种 高效 硅铝 复合水 处理 药剂 。该药 剂通 过硅 铝复 合 ， 高 了铝元 素 的效率 ， 提 从 而 大 大降 低 了药 剂成 本 。 该药 剂 生产 工艺 简 单 。 操 作方 便 、 全 ， 定性 较 好 ， 含 聚合 物 污 水处 理 安 稳 是 程 师 ，所 长 。 电话 ： ， ， ： 。 2 / 8 较 为理 想 的药 剂 。其 缺 点是 对 温 度 比较 敏 感 温 常 下效 果好 ， 温度 升 高则加 药量 增大 。 【 稿 修改稿 ） 收 期 一 实验研 究 工业水 处理 ， ） 试 验 结 果 与 讨 论 电 絮凝 通 过 电 流 的传 递 而使 底 物

6、 发 生 氧 化还 原反 应从 而 使有 机 物发 生 降解 ， 为 一 种传 统 的污 作 水处 理 方 法 ，其 广 泛 用 于不 同种 类 的污 水 处 理 ： 是 现代 膜 分 离 技术 与 生 物 技术 有 机 结 合 的一 种新 型废 水 生物 处 理技 术 目前 在 高 浓度 有 机污 是 水处 理 、 中水 回用 等 领域 最 有 前途 的污 水生 物 处理 技术 之一 。 两种 工艺 均具 有 占地小 的特点 ， 这 可解 决很 多企业 改 造 时空地 不 足的 问题 。 者 对采 用 电 笔 絮 凝 一 工 艺 深 度 处 理 某 石 化 生 化 二 级 出 水 进 电絮凝

7、静 态实验 不 同电极材料 对处理 效果 的影 响 采 用 铁 一 、 碳 电极 作 为 电极 材 料 ， 相 同 碳 铝一 在 的 电流密度 以及相 同的电解 时间下 ，分别 处理 实验 用 水 ， 同电极材料 对处 理效 果 的影 响见 表 不 。 袁 不 同电极材料 的处理效果 行 了试 验研 究 。 试 验条 件及 工艺流 程 试 验 用 水 由表 以看 出 ，选 择铁 一 电极 处 理石 化 废 可 碳 试 验 用 水 取 自某 石 化 企 业 污 水 处 理 段 生 水时 ， 其对 悬 浮 物 、 度 等 的处 理 效 果 远 高 浊 于铝一 电极 的处 理效 果 。 中 碳 其

8、的去 除率接 近 。这是 由于 电絮凝 出水水 质 与反应 过程 中释放 出来 的金属 离子 、 的数 量有关 。 电流 密度 ） 而 决 定 了金属 电极上 金属离 子 的溶 出量 。在 相 同电流 密度下 ， 铁极板的金属 离子溶 出量远远大于铝极板 。 此外 ， 以铁 作 为极 板 时 ， 反应 生 成 的 ? 可 直 接 氧 化废 水 中 的有 机 物 而 反应 生 成 的 ， 和 化池 出水 ， 水质 为 ： ， 其 ， ， 氮 ， 浮 物 浊 度 氨 悬 ， ， 石油类 。 试 验 装 置及 工 艺 流 程 试 验所 用 电 絮凝 反应 装 置 为 自主 设 计装 置 ， 所 用

9、极板 尺 寸均 为 ，极 板连 接 方 式 为复 极式 ， 路 连接 方 式 为并 联式 。水 泵 流量 液 为 。 装 置 也为 自主设 计装 置 ， 组件 为 膜 国产 聚偏氟 乙烯 中空纤 维帘式 膜 ， 膜孔 径为 ， 纤 维 内径 为 外径 为 膜 组 件 总 面积 ， 。 不 但具有 压缩 胶体 、 乳化 油胶粒 的扩散 双 电层 ， 具 还 3 / 8 有 脱稳凝 聚 的作用 。铁 离子 与 一 生成 的 ）、 ） 等络 合 离子 ， 具有 较强 的絮 凝 、 附作用 ， 吸 不 仅 能去 除废水 中的有机 物 和悬 浮物 同时还 可 为 。膜反应 器 为 圆形有 机玻 璃柱 ，

10、其 规格 为 ， 有效水深 储水 容积 。 ， 去 除 部分 油类 污染 物 ，为后 续 处 理 工艺 提 供 了有利 的条 件 。 电流 密 度 对 处 理 效 果 的 影 响 采 用蠕 动 泵提 供 产水 动力 。 过气 体转 子 流 量计 控 通 制 曝 气 量 。工 艺 流 程 见 图 。 使 用铁 一 电极 ， 碳 以实验 用水 为 原 水 固定 的 在 水 流 速度 下 ， 改变 电流强 度 ， 而改 变 电流 密 度 ， 从 研 究 不 同的 电流密度对 去 除效 果 的影 响 ，结 果 。 见图 ； 一原 水 箱 ； 一 污 水 提 升 泵 ； 电 絮 凝 反应 器 ； 一 沉

11、 蓰 池 ； 一 反 应 器 ； 一 产 水 泵 ； 一气 泵 。 图 工 艺 流 程 【 试 验 方 法 采用 静态 实验 方法 研究 电絮凝 运行 条件对 处理 效果 的影 响 ， 确定 电絮凝 装 置 处理 石化 废 水 的最 佳 运 行工 况 ： 在最 佳 电 絮凝 工 艺条 件 下处 理 的石 化 将 电 流 密 度? ） 图 电流 密 度 对 去 除 效 果 的 影 响 从 图 可 以看 出 ，开始 时 出水 随 电流密 废 水 出水 用作 工艺 的进水 ，研究 水 力 停 留时 度 的增 大降 低缓慢 ，这 主要是 因为开始 时 电流 密度 很小 ， 只有很 少 的絮体产 生 。

12、随着 电流 密度 的增 大 ， 出水 。迅速下 降 ， 中产 生絮体 明显 增多 。 电 水 当 流 密 度 ， 时 出水 。降低 缓 慢 ， 后 之 间 ） 溶 解 氧 ） 处 理 效 果 的 影 响 ， 定 最 、 对 确 佳 的 工 艺运 行 参数 ；在确 定 的最 佳 条 件下 考 察 电絮凝一 组 合 工艺对 石化 废水 的处理 效果 。 一 工业水处理 ） ， 李亮， 电絮凝一 等： 组合艺深度处理石化王业廛 的 究 表 最佳运行 条件 下电絮凝处理 效果 略有 升高 ， 时 ， 此 电解 产 生 絮体 较 多 ， 凝 沉 淀作 用 混 4 / 8 减 弱 。实验 确定 最佳 电流

13、 密度 为 ， 时 的 此 电流强度 为 。 电絮凝 过程 中的 电流密 度决 定 了金属 电极 上金 属 离子 的溶 出量 。高 的电流 密度对 电解槽 的工 作最 一 定程 度 上 减轻 了后 续 的 在 膜 组 件 为有利 因为 这 时 电解 槽 的容 积 和 电极 的工作 表 面 得 到 了充 分 的利 用 。然 而 随着 电流 密 度 的提 高 ， 电 极 的极 化 现 象和 钝化 也 增 大 ， 导致 所 需 电压 的增 加 和次 要过 程 电能 的损 耗 ， 电流效 率急 剧 下 降 。 电 使 流 密度过 大 ， 产生 的络合 离子 过 多 ， 成 的微 絮 体难 形 以沉淀

14、下来 ， 过量 的 ） 等络 合离 子使 胶体 表 面 电荷 发 生 逆 转 ，使 胶 体 颗 粒 重 新 浮 起 ，影 响 对 的去除效 果 。 的 污染 为 工 艺 的 良好 运行 提供 了有利 的条 件 。 时装 置运 行 电流 为 ， 量为 ， 水 此 流 废 处理 能耗 为 ? 。 工 艺运 行 条 件 的 研 究 装 置 的 基 本 参 数 试 验 装置 反应 器容积 为 ， 定 的基本 设 运行 参数 为 ：污泥 龄 ；膜 通量 ） ； ： 水 时运 行 产 水 产 ， ： 洗 时 运 行 反 洗 。 反 ， 极板 问的水流 速度 对处 理效果 的影 响 使 用铁 一 电极 ，

15、碳 以试 验用 水 为 原水 ， 电流 强 在 度 为 即 电 流 密 度 为 ， 过 改 变 流 时 通 将 经 过 驯化 的 污 泥接 种 至 装 置 ，试 验 用 水 为 电絮凝 装置 出水 ， 水质 情 况见表 。 对 去除率 的影 响 量 来改 变 污水 在极 板 间 的水 流 速 度 ， 究水 流 速 度 研 对 。去 除效 果 的影 响 ， 果 如 图 所示 。 结 ， 、 在 相 同试 验 条 件 下 ， 别 取 不 同 的 考 察 分 ， 对 。去 除效 果 的影响 ， 结果 见 图 。 曼 水 流 速 度 ? ） 图 水 流速 度 对 去 除 效 果 的 影 响 由 图 可

16、 以看 出 ，出水 随水 流 速度 的增 大 而 降低 。 当水 流 速 度 为 时 ， 出水 降 5 / 8 至最 低 ， 时对 应 的水 泵 流量 即该 装 置 的处 理 能力 此 为 。 当水 流速 度 ， 时 出水 缓 图 对 处 理 效 果 的 影 响 从 图 可 以看 出 ，出水 随 的增 加 而 降低 ， 较 短 时 即有 较 为 明显 的 去 除 。 主 且 这 要 是 因 为 活 性 污 泥 对 有 机 物 具 有 良好 的 吸 附 能 力 ， 工 艺 利 用 膜 的高 效 截 流 作 用 ， 除 全 而 去 部悬 浮 物 的 同 时也 去 除 了一 部 分 。 着 随 慢增

17、加 直至 基本保 持不 变 。 由于低流 速不 利 于 电解 时金属 离子 的迅 速扩 散和 絮体 的 良好 形成 与充 分 吸 附， 因此 电 絮凝 反应 不 宜在 低 流 速条 件 下 运 行 。此 外 。 的流速 可将 电解 的铁 离 子 迁移 出 电极 表面 的 高 滞 流层 ， 不仅导 致 已经形 成 的絮体破 碎 ， 还会 影 响处 的增 大 ， 利 于专 性 菌 的 培 养 ， 生物 对 有 机 物 的 有 微 降解 率 大 大提 高 ， 因此 出水 进 一 步 降 低 。 当 时 ， 对 的去 除 率 达 到 最 大值 ， 此 时 出水 。为 。 当 时 ， 出 水 基 本 没

18、 有 变 化 ， ， 经 达 到 了 均 已 理 效果 。本 实验 确 定 的最 佳水 流速度 为 对 ， 应装 置 的处理 能力 为 。 最 佳 运 行 条 件 下 电 絮 凝 处 理 效 果 在上 述 实验 确 定 的采 用铁 一 电极 ，电 流密 度 碳 为 水 流速 度 为 ， 的最佳 运 行 条件 下 ， 实验 用水进 行 处理 ， 对 结果 见表 。 从 表 可 以看 出 ， 在最 佳 运行条 件下 ， 电絮凝 对 石 化废 水 有 较 好 的去 除 效 果 ， 出水 。接 近 ， 除 率 ， 水 氨 氮 石 油 类 为 去 出 ， ， 中 水 回用 对 的 要 求 ， 因 此 实

19、 验 确 定 最 佳 为 。 对处理 效果 的影响 在 相 同 的试 验 条 件 下 ， 制 ） 控 在 、 ， 察 、 、 、 考 对处 理效 果 的影响 ， 结果 见表 。 一 一 实验 研 究 工 业水处 理 ） ， 出水 指标均 达到 了 中水 回用 的要求 。 结 论 袁 对 。与氨氮的去除效果的影响 ） 电絮凝 工 艺处 理石 化 废水 时 ， 用铁 一 电 采 碳 极 具有 较好 的处理 效果 ， 最佳运 行条件 为 ： 电流密 度 6 / 8 水 流速度 在此 条件 下 ， 的 ， 。 去除率 废 水处 理 能耗为 ?。 ， 从 表 可 以看 出 ， 当 控 制 在 ） 工 艺

20、 的 最 佳 运 行 条 件 为 ： ， 。在此 条件 下 ， 出水 稳 定 可 在 以下 。 ） 上述 最佳 运行 条 件 下 ， 用 电絮凝 一 在 采 时， 对 。和氨氮 去除效 果不 佳 ， 主要 因为硝 化反 应是 硝化菌在好 氧条件下 完成的 。 而过低 的 维持 不 了好氧 菌和硝化 菌的代谢 需氧量 ， 以致 出水 。 和 氨氮浓 度较 高 。随着 逐 渐升 高 ， 。和氨氮 的去除率增加 ， 当 在 时 ， 出水 组 合 工 艺处 理石 化 废水 生 化 二级 出水 ， 石 油 类 等 污染 物 的去 除率 均在 以上 和 氨氮 的 和 氨氮浓度基本 达到最低值 。当 ， 时

21、 出 水 和氨氮 的浓度 基本保持 不变 。主要 因为 过 高时 ， 泥 絮体 内部不易 产生 缺氧 区 。 污 抑制 了反硝 化反 应 的进 行 。综合 考虑 处理效 率 与能耗 ， 建议 控制在 即可 。 电絮 凝 一 动 态 试 验 去除 率均 达 到 以上 ， 出水水 质可 达 到 中水 回 其 用 的水 质标准 。 考文献 参 毕 鹏 禹 ， 慧 茹 ， 永 康 ， 絮 凝 ， 化 法 处 理 石 化 工 业 污 董 卢 等 电 氧 水 的 研 究 北 京 化 工大 学 学 报 ， ） ， ： 在 上述 实验 确 定 的 电絮凝 和 工艺 最 佳运 行条件下 ， 即电絮凝工艺采用铁一

22、 电极 ， 碳 电流密度 为 ，极 板 间 的水 流 速 度 为 工 艺 ， 陈 新 军 ， 浩 生 物 反应 器 在 环 境 工 程 中 的应 用 前 景 及 研 究 发 李 膜 展 方 向 广 东 化工 ， ） ， ： 曲 久 辉 ， 会 娟 处 理 电 化 学技 术 与 原 理 京 ： 学 出版 刘 水 北 科 社 ， ： 为 。 控制 在 ，采用动 态 电絮 凝一 工 艺对石化废水进行处 理 ， 结果 见表 。 表 电絮凝一 动态实验结果 宋 卫 锋 ， 亚 明电解 法 水 处 理 技 术 的 研 究 进 展 化 工 环 保 ， 倪 ， ： ） 姚 培 正 ， 贝 贝 屑 一 岳 铁 活性 炭 内 电 解 处 理 废 水 研 究 7 / 8 环 境 科 学 研 究 ， ， ） ： 注 ： 水数 据为 平 均 值 。 出 【 者 简 介 李 亮 作 一 ） ， 年 毕 业 于 武汉 大 学 ， 程 师 。 电 工 话 ：