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文档简介
含油废水的处置技术含油废水含油废水是指含有脂(脂肪酸、皂类、脂肪、蜡等)及各种油类(矿物油、动植物油)的废水。据统计,世界上每年至少有500~1000万t油类经过各种途径进入水体,在呵斥水资源污染、油资源浪费的同时,油类污染物对环境生态和人体安康也有极大影响。来源含油污水中有两种不同性质的油:一种是动物脂肪和植物油脂,它是由不同链长的脂肪酸或甘油(丙三醇)所构成的甘油三酸脂组成,脂肪酸可以是饱和的也可以是不饱和的;另一种油是原油或矿物油的液体成分,原油是碳氢化合物的混合物,即全部是由直链或支链以环形构造所组成的C、H化合物。前者主要来源于粮油加工、皮革、造纸、纺织、食品加工〔含餐饮业〕的废水。后者主要来源于石油工业的采油、炼油、贮油运输及化工工业。另外,油轮压舱水、洗舱水、机械工业的冷光滑液、轧钢水也属于此类含油废水。本报告主要讨论第二类含油废水。特征石油本身成分非常复杂,有烷烃、环烷烃、芳香烃及各种非烃组分如含硫化合物、含氮化合物等。而石油经过各种特殊用途的加工所产生的含油废水成分更加复杂,如燕京石油化工总公司所属工厂排出废水用色谱—质谱联检出的有机物多达230多种,除油外,还有酚、腈、胺、有机氯化物、有机磷化物、有机酸、醛、酮等,含乳化油成分多,去除难度较大。分类在含油废水处置过程中,普通根据水体中油污染物的成分和存在形状及其粒径,选择处置方法。含油废水的类别及特征浮油,其粒经普通大于100μm,以延续相的方式漂浮于水面,构成油膜或油层;分散油,以微小的油滴悬浮于水中,不稳定,静置一段时间后通常变成浮油,油滴的粒经普通介于10~100μm之间;根据含油废水来源和油类在水中的存在方式不同,分为浮油、分散油、乳化油和溶解油四类:分类乳化油,当废水中含有某种外表活性剂时或油水混合物经转数为3000r/min左右的离心泵高速旋转后,油滴便成为稳定的乳化液分散于水中,油滴粒经极小,普通小于10μm,多数在0.1~2μm之间,单纯用静置方法分别较困难;溶解油,以一种化学方式溶解的微粒分散油,油粒直径普通小于0.1μm。危害含油废水的危害主要表如今以下几个方面:(1)含油废水被排到江河湖海等水体后,油层覆盖水面,阻止空气中的氧向水中的分散;水体中由于溶解氧减少,藻类进展的光协作用遭到限制;影响水生生物的正常生长,使水生动植物有油味或毒性,危害水产资源;影响水体的自净作用,甚至使水体变臭,破坏水资源的利用价值。(2)影响水域附近动物的安康及生存环境。鸟类体表粘上溢油,会丧失飞行才干,甚至死亡;家畜饮用了含油废水,通常会感染致命的食道病。危害(3)废油中含有致癌烃,被鱼、贝等富集并经过食物链危害人体安康。(4)间接污染大气和土壤。假设用含油废水灌溉农田,油分及其衍生物将覆盖土壤和植物的外表,堵塞土壤的孔隙,阻止空气透入,使果实有油味,或使土壤不能正常进展新陈代谢和微生物新陈代谢,严重时会呵斥农作物减产或死亡。(5)溢油的漂移和分散,会荒废海滩和海滨旅游区,呵斥极大的环境危害和社会危害。对于石油开采行业石油在开采、运输和加工过程中会对环境呵斥一系列的污染。在采油消费过程中,含油废水主要来自油田采出水和注水井洗井水。随着油田的不断开采,采油技术不断开展,先后阅历了一次、二次、三次采油。一次采油靠天然能量为动力;二次采油以人工注水方式来坚持地层压力;三次采油是经过改动注入水的特性来提高采油率,目前油田主要进展二次、三次采油。随着油田的开展,三次采油开场得到运用,特别是聚合物驱油得到广泛运用。其本质是为了改善驱油效果,向水中添加化学试剂,主要是聚合物、外表活性剂和碱。结果使采油废水的成分更加复杂,其中含有许多固体颗粒、游离油、乳化油和各种剩余助剂,处置更加困难,不经过处置直接排放的危害更大,会导致非常严重的环境污染。假设不经处置直接注入地下,那么固体微粒和油珠将堵塞油层毛细通道,降低油层浸透率使注水处的吸水才干下降,最终导致采油率的降低。处置技术原那么:对于含油废水的处置,首先应思索尽量回收其中的油,以便反复或循环运用,然后再根据其来源及油污的形状、成分,采取适当的处置方法,使之到达国家排放规范或回用规范。常规方法:重力分别法、离心分别法、过滤法、气浮法、吸附法、粗颗粒化法、盐析法、电化学法、絮凝法、生化法。新兴方法:膜分别法、磁吸附分别法、高级氧化法、声波,微波和超声波分别法。使油水分别,首先要破坏油珠的界膜,使油珠相互接近并聚集成大滴油珠,从而浮于水面。破乳破乳后再处置乳化液经破乳除油后,普通尚需进一步处置。处置技术很多含油废水处置技术包括破乳过程,特别对于处置含乳化油量大的废水。什么是乳化油?当油和水相混,又有乳化剂存在,乳化剂会在油滴与水滴外表上构成一层稳定的薄膜,这时油和水就不会分层,而呈一种不透明的乳状液。当分散相是油滴时,称水包油乳状液;当分散相是水滴时,那么称为油包水乳状液。破乳及破乳机理1.破乳----就是破坏油粒周围的维护膜,使油水发生分别。2.破乳机理主要有两种:(1)使乳液微粒的双电层遭到紧缩或外表电荷得到中和,从而使微粒由排斥形状转变为能接触碰撞的并聚形状;(2)使乳化剂界面膜破裂或被另一种不会构成结实界面膜的外表活性物质顶替,使油粒得以释放和并聚.破乳方法简介破乳方法可分为物理法和化学法两类。物理法--有高压静电法、猛烈搅拌和震荡法、高速离心法以及加热或冷冻法破乳等。化学法--就是在乳液中投加酸类、盐类、换型乳化剂、混凝剂以及各种公用有机高分子破乳剂。目前较为有效而简便的方法是投加铁、铝盐混凝剂或有机高分子破乳剂。化学药剂破乳普通的疏水性或亲水性的物质,投加化学药剂能改动颗粒的外表性质,添加气泡与颗粒的吸附。混凝剂浮选剂助凝剂抑制剂调理剂无机或有机高分子混凝剂,它不仅可以改动悬浮颗粒的亲水性能,而且还能使污水中的细小颗粒絮凝成较大的絮状体以吸附、截留气泡,加速颗粒上浮。浮选剂大多由极性-非极性分子组成。浮选剂的极性基被吸附在亲水性悬浮颗粒的外表后,非极性基那么朝向水中,这样就可以使亲水性物质转化为疏水性物质,从而能使其与微细气泡相粘附。浮选剂的种类有松香油、石油、外表活性剂、硬脂酸盐等。混凝剂浮选剂助凝剂抑制剂调理剂化学药剂破乳普通的疏水性或亲水性的物质,投加化学药剂能改动颗粒的外表性质,添加气泡与颗粒的吸附。混凝剂浮选剂助凝剂抑制剂调理剂作用是提高悬浮颗粒外表的水密性,以提高颗粒的可浮性,如聚丙烯酰胺。化学药剂破乳普通的疏水性或亲水性的物质,投加化学药剂能改动颗粒的外表性质,添加气泡与颗粒的吸附。混凝剂浮选剂助凝剂抑制剂调理剂作用是提高悬浮颗粒外表的水密性,以提高颗粒的可浮性,如聚丙烯酰胺。化学药剂破乳普通的疏水性或亲水性的物质,投加化学药剂能改动颗粒的外表性质,添加气泡与颗粒的吸附。混凝剂浮选剂助凝剂抑制剂调理剂作用是暂时或永久性地抑制某些物质的浮上性能,而又不妨碍需求去除的悬浮颗粒的上浮,如石灰、硫化钠等。化学药剂破乳普通的疏水性或亲水性的物质,投加化学药剂能改动颗粒的外表性质,添加气泡与颗粒的吸附。混凝剂浮选剂助凝剂抑制剂调理剂调理污水的pH值,改良和提高气泡在水中的分散度以及提高悬浮颗粒与气泡的粘附才干,如各种酸、碱等。化学药剂破乳普通的疏水性或亲水性的物质,投加化学药剂能改动颗粒的外表性质,添加气泡与颗粒的吸附。处置技术方法名称
适用范围去除粒径/μm主要优点主要缺点重力分离浮油,分散油>60效果稳定,运行费用低占地面积大加压气浮分散油、乳化油>10效果好,工艺成熟占地面积大,浮油难处理化学凝聚乳化油>10效果好,工艺成熟占地大,药剂用量多,污泥难处理电解乳化油>10除油率高,连续操作装置复杂,耗电量大,消耗大量铝材,难大型化电磁吸附乳化油<60除油率高,装置占地面积小耗电大,工艺未成熟膜过滤乳化油、溶解油<60出水水质好,设备简单膜清洗困难,操作费用高砂滤分散油>10出水水质好,投资少无浮油反吹操作要求较高粗粒化分散油、乳化油>10设备小型化,操作简单滤料易堵,存在表面活性剂时效果差活性污泥溶解油<10出水水质好,基建费用低进水要求高,操作费用高生物滤池溶解油<10适应性强,运行费用低基建费用高吸附溶解油<10出水水质好设备占地面积小吸附剂再生困难,投资较高处置技术各种含油废水处置方法比较及开展趋势由上表比较可以看出,含油废水的处置方法虽然较多,但各种方法都有其局限性,假设只运用单一的处置方法,难以到达称心的效果,在实践应用中通常是采用几种方法结合在一同,构成多级处理的工艺,从而实现良好的除油效果,使出水水质到达废水排放规范。气浮法气浮法是使大量微细气泡吸附在欲去除的颗粒(油珠)上,利用气体本身的浮力将污染物带出水面,从而到达分别目的的方法。这是由于空气微泡由非极性分子组成,能与疏水性的油结合在一同,带着油滴一同上升,上浮速度可提高近千倍,所以油水分别效率很高。气浮法按气泡产生方式的不同,可分为鼓气气浮、加压气浮和电解气浮等。鼓气气浮是利用鼓风机、空气紧缩机等将空气注入水中,也可利用水泵吸水管、水射器将空气带入水中。电解气浮是用电解槽将水电解,利用电解构成的极微的氢气和氧气泡,将污染物带出水面。加压气浮是在加压条件下使空气溶于水中,然后再恢复到常压,利用释放的大量微气泡将污染物分别。气浮法气浮法中,目前采用的主要是加压气浮法。该方法主要用于不含外表活性剂的分散油的分别。假设在含油废水中参与絮凝剂,那么加压溶气法对油的分别效果还会提高。这种方法是电耗少、设备简单、效果良好。目前该法已被广泛运用于油田废水、石油化工废水、食品油消费废水等的处置,工艺较为成熟。气浮法处置含油废水工艺成熟,油水分别效果好而且稳定,但缺陷是浮渣难处置。膜分别法作为一种新型的分别技术,膜分别技术既能对废水进展有效的净化,又能回收一些有用物质,同时具有节能、无相变、设备简单、操作方便等特点,因此在废水处置中得到了广泛的运用,并显示了宽广的开展前景。膜法进展油水分别的特征是:①纯粹的物理分别,不需求参与沉淀剂。②不产生含油污泥,浓缩液熄灭处置。③虽然废水中油分浓度变化幅度大,但透过流量和水质根本不变,便于操作。④膜法普通只需压力循环废水,设备费用和运转费用低,特别适宜于高浓度含油废水的处置。膜分别法在含油废水处置中运用的膜分别过程主要有微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反浸透(RO)。它们的分别过程及其传质机理见下表。膜分别法根据油在水中的形状和出水水质的要求来确定分别膜的选择,下面分别以分散油、乳化油和溶解油的详细情况加以分析。分散油:分散油产生于油田采出水、油槽压舱水、船舱水、机械加工台面水,由于分散油不稳定,静止即可分别。重力沉降、粗粒化、气浮等方法都是经济适用的处置技术,膜技术相对于这些方法来说,占地面积小,不需预处置,不需添加药剂,安装密闭,出水水质稳定,特别适宜于在船舶上运用。分散油普通选用孔径在10~100μm的微滤膜来处置或者用于预处置阶段.微滤膜具运用广泛,滤速快、吸附少和无介质零落等优点。相对于高分子有机膜,管状的陶瓷微滤膜有独特的优势:化学稳定性强,构造巩固,耐压、耐酸、耐碱、耐腐蚀,抗微生物的才干强,对温度和有机溶剂有较大的稳定性。采用微滤法处置含油废水浸透量大,操作费用低,因此可将微滤作为超滤及反浸透的前处置。超滤膜处置分散油废水,存在的最大问题是膜污染严重,要维持膜通量和处置效率,那么需定时对膜进展清洗。膜分别法乳化油:乳化油用普通方法难以处置,超声、电解和萃取等方法处置复杂,费用高等限制了这些方法的运用。膜技术处置乳化油废水,有着独特的技术优势:经过选择适当的膜资料和组件方式,不需调整pH值和前处置;无需破坏乳化液;污泥量少,污泥可以熄灭处置.另外,由于外表活性剂的存在,油对膜的污染较少,降低了运转本钱。超滤膜技术适用于乳化油或溶解油的废水处置,对一些排放量不很大、成分不非常复杂的含油废水,可思索采用超滤膜技术来处置。由于小分子物质能透过超滤膜,所以超滤膜对COD、BOD等截留率不高,并且外表活性剂会把少量油分带入透过液,可以用反浸透膜对乳化油废水进展处置。反浸透需求1~10MPa的操作压力,可以分别的是只需零点几个纳米的无机离子和有机小分子。因此,含乳化油的废水中的透过超滤膜的外表活性剂和其它低分子物质可为反浸透膜所阻止,从而使COD和BOD的去除率大为提高。反浸透膜处置含油废水的研讨和实验较少,这是由于反浸透膜孔径小,极易堵塞,难以清洗,由于需求高压,所以能耗较高和对设备要求较高。膜分别法溶解油:以分子形状存在的油分子均匀、稳定的分布在水中构成相对稳定的体系,油滴直径比乳化油还要小,甚至到几个纳米。用膜来处置溶解油废水时,油能穿过膜孔径,对油的分别率不高,并且溶解油对膜的污染比较严重,需求定期清洗才干维持膜通量,当前常用的方法是膜技术和其他技术结合起来,发扬各自的优势,到达处置含油废水的效果。吸附法吸附法是利用吸附剂外表的活性,将分子态的污染物浓集于外表而到达去除目的。吸附剂性能的优劣以及能否适用于所要处置的废水,对于吸附净化过程的分别效率具有至关重要的影响。可以说几乎一切的固体都或多或少地具有吸附某些其它物质以降低本身的外表自在能的倾向。但实践上只需那些拥有宏大内外表积的多孔物质或是研磨成很细的物质,才干有明显的吸附才干,也才干做吸附剂运用。活性炭活性炭因其内部丰富的空隙具有较大的比外表积,因此具有良好的吸油性能,可吸附含油废水中的分散油、乳化油和溶解油,同时可吸附废水中其他有机物,对油的吸附容量是30mg/g~80mg/g。类似的炭质吸附资料还有焦炭、膨胀石墨等用于含油废水的处置也获得了较好的效果。高吸油树脂高吸油树脂是一种新型的有机吸附剂,与传统吸附资料不同的是,高吸油树脂具有三维网状化学交联构造及一定微孔构造的树脂,其微观形状特征是适度交联.外观是一种立体构造的多孔海绵状物。高吸油树脂主要经过树脂分子内的亲油基链段和油分子间产生的范德华力实现吸油作用。树脂在油中溶胀而不溶解,油品那么被包裹在网络构造中,从而到达吸油、储油的目的。高吸油性树脂对于不同类型的物质具有不同的吸收才干,对于脂肪烃、芳香烃、卤代烃等吸收才干较强,而对于低碳链的醇类、酮类等可溶于水的有机溶剂的吸收才干却很低。粉煤灰粉煤灰作为燃煤电厂排出的固体废弃物,是一种可利用的资源。粉煤灰是灰白色的粉状物,含水量大的粉煤灰呈黑色。粉煤灰呈多孔蜂窝状组织,使其有较大的外表积。同时,它还具有一定的活性基团,使其具有较强的吸附才干,成为污水处置的吸附资料。其吸附作用包括物理吸附和化学吸附两种。除此之外,类似核桃壳、稻壳及锯屑等废弃物经过处置后用于含油废水的处置,同样获得了较好的效果,到达了以废治废的目的。膨润土膨润土是以蒙脱石为主要成分,2:1型层状构造的硅酸盐黏土矿物,具有较大的比外表积,其中Si-O四面体片中的Si4+、Al-O八面体中的Al3+可以被Mg2+、Fe2+、Li+、Ni2+等低价离子替代,从而呵斥蒙脱石层间电价不饱和,使蒙脱石层间带永久性负电荷。这种负电荷通常由层间具有交换性的水合阳离子来平衡。因此膨润上具有良好的离子交换性和吸附性,使其广泛运用于废水的吸附处置。另外类似于膨润土的黏土类的沸石、蛭石等也被活化处置后作为吸附资料用于含油废水的处置。吸附法各种吸附资料优缺陷比较粗颗粒化法粗粒化技术是分别含油废水的一种物理化学方法,粗粒化处置的对象主要是水中的分散油和非外表活性剂稳定的乳化油。粗粒化法又称聚结法,是粗粒化及相应的沉降过程的总称。该法是利用油、水两相对聚结资料亲和力相差悬殊的特性,油粒被资料捕获而滞留于资料外表和空隙内构成油膜,油膜增大到一定厚度时,在水力和浮力等作用下油膜零落合并聚结成较大的油粒。聚结后粒径较大的油珠那么易于从水中被分别。经过粗粒化的废水,其含油量及污油性质并无变化,只是更容易用重力分别法将油除去。粗颗粒化法粗粒化技术在1908年在美国有了第一项专利,30年代开场了工业运用,40年代有了除去油中水分的运用报道,70年代才运用于含油废水的处置上,80年代后粗粒化技术开场被引入含动植物油脂废水的处置过程中,还开发了同时具有亲油基团和亲水基团的高分子资料,在运转中用填充粗粒化资料的床层改善乳状液的分别性能,具有较高的聚油性能和拨油效果,既用于去除水中油,也用于去除油中水。从国内来看,粗粒化技术是大庆油田率先研讨和运用的技术,1981年在北Ⅱ-1、南六采出水处置站初次运用;1988年11月胜利油田设计和建造新的污水处置站,也采用了粗粒化技术,该污水处置站1991年9月正式投产,出水的含油量为30mg/L以下,出水中CODcr含量500-l000mg/L,完全到达了当时的设计要求。液滴聚结过程当两个小液滴相互接近时,外表被压向液滴,但仍坚持着凸形,两个液滴最接近之处是在它们的中心线上,此处液膜最薄,只需夹在两个液滴之间的液体排出,液滴即在该处发生破裂。在有外表活性剂存在的条件下,两个小液滴相互接近时,在液滴之间构成如图中所示的平板液膜。自纯液滴寿命的丈量中发现,液滴的合并受微量杂质和偶尔振动等许多不确定的外界要素影响。机理关于粗粒化的机理,大体上有两种观念,即“润湿聚结〞和“碰撞聚结〞。“润湿聚结〞实际建立在亲油性粗粒化资料的根底上。当含油污水流经由亲油性资料组成的粗粒化床时,分散油滴便在资料外表潮湿附着,这样资料外表几乎全被油包住,再流来的油滴也更容易润湿附着在上面,因此附着的油滴不断聚结扩展并构成油膜。由于浮力和反向水流冲击作用,油膜开场零落,于是资料外表得到一定更新。零落的油膜到水相中仍构成油滴,该油滴粒径比聚结前的油滴粒径要大,从而到达粗粒化的目的。例如用聚丙烯塑料球及无烟煤的聚结反响属于“润湿聚结〞。机理“碰撞聚结〞实际建立在疏油资料根底上。无论由粒状的还是纤维状的粗粒化资料组成的粗粒化床,其空隙均构成相互延续的通道,犹如无数根直径很小、相互交错的微管。当含油废水流经该床时,由于粗粒化资料是疏油的,两个或多个油滴有能够同时与管壁碰撞或相互碰撞,其冲量足可以将它们合并为一个较大的油滴,从而到达粗粒化的目的。例如陶粒的聚结反响就属于“碰撞聚结〞。无论是亲油的还是疏油的资料,两种聚结都是存在的,只是前者以“润湿聚结〞为主,但也有“碰撞聚结〞,缘由是污水流经粗粒化床时,油滴之间也有碰撞;后者以“碰撞聚结〞为主,但也有“润湿聚结〞,缘由是当疏油资料外表堆积油泥时,该资料便有亲油性,自然有“润湿聚结〞景象。因此无论是亲油性资料或是疏油性资料,只需粒径和其他方面的参数选择适宜,都有比较好的粗粒化效果。粗粒化除油安装具有体积小、效率高、构造简单、不需加药、投资省等优点;缺陷是填料容易堵塞,出水油含量较高,水中含有外表活性剂时处置效果遭到影响,常需求再进展深度处置。从粗粒化资料的开展历史来看,按资料来源大致可分为天然矿石和人工有机资料两类。目前运用较多的粗粒化资料有聚氨脂泡沫、聚丙烯泡沫、聚乙烯和聚氯乙烯、不锈钢填料、陶粒以及多种改性填料等。存在的问题(l)目前粗粒化反响器的出水很难到达回注水要求,需求后续处置。(2)在实验室条件下,粗粒化的反响机理还有待进一步确定,粗粒化填料的选择,虽然如今普遍以为亲油疏水性资料为粗粒化的首选,但能否还有比它更加高效的资料可以运用还有待研讨,粗粒化器中填料的级配及如何强化反冲洗效果,确定粗粒化技术的运用条件和高效发扬作用的环境要素等;(3)对来水中油滴大小、粗粒化资料空隙、水流速度的控制;(4)如何将实验室理想条件下的粗粒化技术转化到大工业消费中去;(5)粗粒化反响器的选型等,如何处理粗粒化反响器中填料易堵塞,在有外表活性剂存在时效果较差;(6)设备定期维护保养,因资金投入缺乏呵斥的填料长期未能改换,使填料中毒失效,反响器的其它部位的失修使粗粒化效果下降等问题。(7)污水处置药改换频繁,大部分未经严厉的挑选,及其药剂的配伍性和投加量的实验评价等问题;(8)工艺和设备落后,处置技术简单,现场管理不善,如在粗粒化器中积油没有及时回收等;(9)粗粒化技术处置含油废水的处置本钱及经济效益问题等。石油化工产业含油废水处置石油废水主要包括石油开采废水、炼油废水和石油化工废水三个方面。油田开采出的原油在脱水处置过程中排出含油废水,这种废水中还含有大量溶解盐类,其详细成分与含油地层地质条件有关。炼油厂排出的废水主要是含油废水、含硫废水和含碱废水。含油废水是炼油厂最大量的一种废水,主要含石油,并含有一定量的酚、丙酮、芳烃等;含硫废水具有剧烈的恶臭,对设备具有腐蚀性;含碱废水主要含氢氧化钠,并常夹带大量油和相当量的酚和硫,pH可达11~14。石油化工企业含油污水具有水量动摇大、水质动摇频繁、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,COD、BOD和TDS的值也较高。该污水运用常规方法难以处置,而且直接排放将对环境呵斥极大的危害。石油类油污染的危害石油类为生物难降解物质,它可呵斥生物呼吸困难、生长缓慢,影响生化正常运转,导致BOD5、COD的去除率下降,出水水质恶化,以致于影响回用安装的正常平稳运转。污水中油的来源主要来自炼油工艺安装中的凝缩水、油气冷凝水、油品油气水洗水、油泵轴封、油罐切水及油罐等设备洗涤水、化验室排水。油的质量浓度动摇较大,平均500mg/L左右,峰值可达30000mg/L。硫化物硫污染的危害硫元素是生命有机体蛋白质和氨基酸的根本组分,其主要功能是以硫键衔接蛋白质分子,成为蛋白质进一步组成生命物质的必要元素。但污水中硫化物含量过高时会对生物产生毒害作用,<室外排水设计规范>中规定进入生化系统硫的质量浓度不得高于20mg/L,但根据设计及运转阅历,对于石化废水由于水质复杂并且以回用为目的,硫化物含量要更低,否那么将对生化池中细菌的生长产生抑制造用,导致污泥丝状菌膨胀,降低生物除碳脱氮的功能污水中硫化物的来源含油污水中硫化物主要来自催化裂化、催化裂解、焦化、加氢裂解等二次加工安装中的塔顶油水分别器、富气水洗、液态烃水洗等安装的排水。这些含硫污水首先进入污水气提安装,气提后污水中硫化物的质量浓度在50mg/L以下。污水中的溶解盐高含盐的危害污水的盐度高低会影响生物的活性,随着盐度的上升,微生物的脱氢酶活性下降,微生物本身活性受阻,新陈代谢作用减缓,同时顺应高盐度的微生物菌种较少。盐度的动摇将导致微生物对有机物的去除率下降,出水效果差。因此在运转控制上要求含盐量的动摇不宜超越10%,原水中盐的质量浓度也不应超越12000mg/L。
高含盐来源主要来自循环水场的排污水及电脱盐安装排水,根据调查数据显示中油集团电脱盐安装排水中盐的质量浓度在400mg/L左右,并不很高,然而假设循环水场排污水排入污水场处置后且循环运用,那么循环水场的排污水才是含盐污水的真正来源。含油污水主要污染物处置方法石油类的去除方法除油是污水处置的必要工艺之一。污油分为可浮油、乳化油和溶解油,可浮油可以采用重力分别的方法去除,既采用简单的隔油池去除,出水中油的质量浓度在100mg/L左右。乳化油和溶解油在动力学上具有一定的稳定性,较难处置,需求采用物化法去除,气浮法是去除乳化油最有效的处置艺,经气浮后的污水中油的质量浓度小于30mg/L,可以满足生物的要求,对微生物不再有毒害作用。含油污水通常采用部分加压回流溶气流程,根据水中油及悬浮物含量选用回流比为20%~40%。硫化物的去除方法硫化物的去除方法包括生物法和物化法。当原水中硫化物含量较低时,常采用物化法处置水中的硫化物。物化法除硫包括:沉淀法、氧化法、曝气法等。石化废水通常采用曝气法去除。氨氮的去除方法污水的二级生物处置是整个污水处置的中心,生物处置有许多方式,大多为活性污泥法和生物膜法两大方法或两种方法的结合,石化废水污染物浓度高,活性污泥法更为适用,也更为成熟。石化废水通常采用传统A/O工艺处置有机物及氨氮,该工艺运转简便操作灵敏、能耗低,构筑物少,对氨氮的去除非常有效。溶解盐的去除方法盐度的高低不仅影响生物的净化才干,而且还是选择回用工艺的首要思索要素,更是影响回用安装投资的重要目的。根据阅历,回用水中盐的质量浓度低于500mg/L时,回用于循环水场是不用进展脱盐处置的,否那么需除盐。除盐工艺应根据水中离子情况而定,如钙镁离子多首选化学沉淀工艺,如以一价离子为主选用UF-RO双膜工艺。炼油废水的处置和回用炼油废水是原油炼制、加工及油品水洗等过程中产生的一类废水,污染物的种类多、浓度高,对环境的危害大。炼油废水的污染物主要有油、硫化物、氰化物挥发酚、NH3-N以及其他有毒物质,其COD含量较高,难降解物质多,而且受碱渣废水和酸洗水的影响,废水的pH变化较大。为提高外排水的水质,研讨者开发了一些新的处置工艺和技术。普通情况下,炼油废水经隔油、混凝等方法处置后,可去除水中的悬浮物、油类和大分子有机物,但对COD、氨氮的去处效果甚微心J,必需采用生物法降解有机物和去除氨氮,以使出水达标排放1炼油废水的来源和组成炼油废水主要来自于各种消费过程所产生的废水,主要包括:(1)游离态含油废水。废水静置一段时问后,将浮于水面,含油量约为原油的0.1%一2%。(2)乳化油废水。来自光滑油、脂、燃料油等过程的化学处置,蒸馏塔的分别器、冷凝器、油槽的洗涤等。含量约为原油的1%~3%。(3)冷凝水废水。由整流器的分别及冷凝器等排H{,含有硫化物、亚硫酸盐、硫酸盐、硫醇、酚类等。(4)冷却水。蒸馏过程中所需的大量冷却水,污染度较小。但水量大、约占废水总鲢的80%一90%。(5)锅炉排水。锅炉排水约为蒸汽产量的5%,主要污染物质是溶解性盐类。(6)酸性废水。炼油处置巾酸处置的目的主要是为去除燃料油及光滑油中的色度、臭味、腊质、硫磺及安定化。包括4部分:①汽油、轻油、光滑油、腊等酸处置及酸污泥的处置、网收;②汽油的烃化;③利用酸为触媒剂的废弃触媒;④特殊化学药含油污水处置技术道路的选定某大型炼厂含油污水处置流程如图1所示。案例1来自厂区的含油污水首先进展重力隔油处置,停留时间为1.5h,去除大部分的可浮油后,进入中和池,在中和池内投加酸或碱和无机盐等药剂,经过池内的快速搅拌机,使混合充分,调理污水的pH值至工艺所需,为调理罐中除硫处置作好铺垫。中和池出水进入调理罐中平衡水质,均质罐中pH值控制在8~8.5,然后投加催化剂,曝气强度为3Nm3/m3水力停留时间6h,完成硫化物氧化反响,出水硫化物的质量浓度控制在5mg/L以下。均质除硫后的污水进入溶气气浮池,在气浮池中经过混凝、絮凝、气浮、刮渣等工序,将溶解在污水中的悬浮物和乳化态油粒破乳去除,回流比30%,溶气罐操作压力0.6MPa。污水处置中心段是生化反响段,本段采用带预反响区的A/O生化池。气浮池出水靠重力自流进入生化处置单元,在缺氧-好氧的环境下,利用微生物本身的新陈代谢作用,将污水中易于被微生物吸收的有机物和氨氮降解为二氧化碳、水和氮气等,出水进入二沉池进展泥水分别。为保证出水的水质,同时为排放水稳定达标及后续的回用途置做好保证,二沉池出水应经过进一步的深化处置。即再次经过快混池、絮凝池,加药絮凝后,进入高密度廓清池,利用污泥的裹附卷扫的作用去除水中的悬浮物和部分有机物。出水进入监测池排放或进入回用水安装。生化单元设计参数如下:BOD5污泥负荷:0.08kg[BOD5]/〔kg[MLSS].d〕;生化池水力停留时间:≥20h;污泥龄:15~20d;污泥质量浓度:3000~4000mg/L;缺氧池与好氧池的体积之比:1:〔3~4〕;缺氧池溶解氧的质量浓度:<0.5mg/L;好氧池溶解氧的质量浓度:2000~4000mg/L;好氧池出水的碱度控制值为100mg/L。3.3引荐的回用途置工艺流程某大型炼厂含油污水回用途置流程见图2。高密度廓清池出水进入过滤器,去除水中悬浮物含量,其出水一部分进入清水池,另一部分经过滤器后进入超滤,去除水中大分子不可生物降解的溶解性CODCr,同时对污水中的胶体进一步截留,减轻后续活性炭过滤器处置的负荷。超滤出水经泵提升进入活性炭过滤器,吸附有机物,保证外排浓水CODCr达标,同时减轻RO系统的有机负荷,减少复原药剂的投加量,保证其长周期运转。活性炭出水由高压泵保送至反浸透膜系统,去除离子后的反浸显显露水,再进入储存池与过滤器出水进展勾兑,勾兑后水中盐的质量浓度控制在500mg/L以下的程度,回用于循环水场。主要设计参数如下:过滤单元的滤速:6m/h;UF单元的设计通量:50L/〔m2·h〕,回收率:95%;RO单元的设计通量:20L/〔m2·h〕,单支膜脱盐率:99.7%,回收率:70%;活性炭单元的滤速:8m/h。水质预测污水场出水目的根据计算和运转水场的实测数据,采用上述引荐的工艺流程,污水场出水目的可满足回用水安装设计进水目的的要求,当直排时可调整工艺的运转参数,降低目的至国家一级排放规范。污水场出水目的见表2。4.2回用水目的回用安装出水用于循环水场补充水,执行中油规范,为保证循环水场在高浓缩倍数下正常运转,其中总溶固和氨氮目的严于规范的要求。回用水水质目的见表3。案例2:延安炼油厂废水难生化降解,且水质多变,COD、氨氮含量高,采用传统的三段二级处趣工艺,不能到达国家懈水排放规范;运用A/O-O污水处置新工艺进展处置,大大提高了污水排放合格率。一级生化曝气部分为前置反消化A/O合建池,A段填料为挂膜式厌氧消化,厌氧段的运用提高了废水可生化性,降低了后续处置负荷。炼油废水在好氧处置前,进展缺氧处置,由于缺氧条件下兼性菌和厌氧菌的水解作用,可使大分子有枧物分解成小分子,非溶解性有机物变为溶解性物质,难生化降解物质转化为易生物降解物质,因此明显提高了废水的可生化性,溺时去除了部分COD,;虽由予溶解氧控制在大予0.5mg/L,反消化作用明显,对脱除氮有明显作用,从而降低了后续处置负荷,使出水水质稳定,减少负荷冲击,有利于后续好氧处置。后续好氧处置、特别是二级好氧处置,因一级缺氧段预处置的缓冲维护作用,运转稳定,去污染效果显著,冲击负荷影响小。经过一系列的运转调试,污水处置安装的生化段坚持高降解、高去除形状,表2为生化段有代表性的数据。由表2可发现,进曝气水质动摇大,对处置系一致级曝气,特别是厌氧段有较大冲击作用,但一级生化对污染物质的去除效果明显,同时可提高废水的可生化性,因此减小冲击负荷对后续二级好氧生化处置的影响,二级好氧处置工艺运转渐渐趋于平衡。二级生化工艺对COD,的去除率分别到达71%~92.6%,42.4%~55.7%;生化系统对氨氮去除率分别为70.5%~90.9%,45.0%~59.O%,出水水质到达国家一类一级排放规范。案例3国内绝大多数炼油厂的废水处置安装不具备硝化和脱氮才干。提高好氧池的污泥浓度或延伸污泥停留时间〔SRT〕,在好氧池后单独设置硝化构筑物即O1/O2工艺〕,均能起到较好的硝化效果。案例4某电厂原有一套隔油一化学混凝的简单处置系统处置其含油废水,但废水不断未能到达排放规范。经过调查分析及实验,对该废水处置系统进展了改造。该厂目前拥有6套消费安装和其它配套设备.配备的污水处置系统主要用来处置全厂消费安装排放的含油、含硫、含盐等废水。系统自投入运转后,由于上游安装污水超标排放景象严重、气浮池构造不合理和生化系统未投用以及污泥无法在系统内循环等要素导致各处置设备处置效果很不理想,经常出现水质不达标景象,严重影响了企业消费的平安平稳运转。案例4系统存在问题1上游消费安装的排污、废水水质、水量未能严厉控锎由于上游安装大多数无废水预处置设备。消费运转中经常因各种缘由导致所排废水水量剧增,水中石油类、硫化物、pH、COD含量突增数倍,甚至效10倍。这些超标排放的废水可使废水处置系统遭到严重冲击.甚至导致系统瘫痪。3废水生化系统处置效果差三泥(隔油池污泥、浮选池浮渣、活性污泥)处置设备不完善.污泥在系统内循环,使得各处置池泥位升高,从而降低了池子的有效容积和停留时间,使各处置设备负荷大增,处置效果降低。案例4废水处置系统的工艺改造为了提高水资源利用率和提高污水处置系统的处置效果.自2003年开场,逐渐对废水处置系统的工艺、没备和基建等进展完善和改造,包括废水预处置工序改造、除油工序的改造、原生化系统改造等。1废水预处置工序改造由于全厂消费安装大部分无预处置设备,因此在污水处置场前建一个缓冲池和安装一台油水分别器。目前出现的粗粒化除油安装(即聚结犁油水分别安装)是利用含油废水经过由玻璃钢或改性不锈钢等高强耐油耐腐蚀的粗粒化资料.其中的细小油粒会聚结成大油粒.加大上浮速度.从而使含油污水中油水两相迅速分别,到达除油目的:在污水处置场前安装一台油水分别器,不但缓冲因事故呵斥的超标排放,而且投资上比各消费安装建一套预处置设备小得多。根据实践情况,本工程采用物化隔油一破乳浮选一混凝气浮一粗粒化过滤一活性炭吸附多级处置工艺。工艺流程见图1。案例4案例4针对该厂废水水量、水质动摇大的特点.先用泵将废水抽到两个原储油罐搜集储存,集中一周的废程度衡后延续处置。废水先经过原有的隔油池,将浮油先分别,除去大部分的浮油。接着经过静态混合器投加破乳剂.用叶轮式浮选机将油水分别。破乳除油率达90%左右,分别出来的浮油回用。出水经调理pH,投加混凝剂和絮凝剂,用泵送入溶气气浮系统,脱稳后的乳化油与从释放器放出的微小气泡相接触,并粘附气泡上升到液面构成浮渣,与水分别,大部分污染物质被除去。3原生化系统改造I)培育和驯化降解菌2)改良污水生化工序对生化系统进展改造,首先将活性污
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