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化工废水处理.ppt

化工废水处理

nongmin319
2010-12-06 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《化工废水处理ppt》,可适用于工程科技领域

项目三化工废水处理项目三化工废水处理资源环境系朱明华一、启发引导一、启发引导根据含油废水的来源物理性质化学性质及基本特点设计出去除污染物的方法。二、要点讲解、含油废水的来源与性质二、要点讲解、含油废水的来源与性质来源含油废水的来源非常广泛。除了石油开采及加工工业排出大量含油废水外还有固体燃料热加工、纺织工业中的洗毛废水、轻工业中的制革废水、铁路及交通运输业、屠宰及食品加工以及机械工业中车削工艺中的乳化液等。其中石油工业及固体燃料热加工工业排出的含油废水为其主要来源。石油工业含油废水主要来自石油开采、石油炼制及石油化工等过程。石油开采过程中的废水主要来自带水原油的分离水、钻井提钻时的设备冲洗水、井场及油罐区的地面降水等。石油炼制、石油化工含油废水主要来自生产装置的油水分离过程以及油品、设备的洗涤、冲洗过程。固体燃料热加工工业排出的焦化含油废水主要来自焦炉气的冷凝水、洗煤气水和各种贮罐的排水等。.状态含油废水中的油类污染物其比重一般都小于但焦化厂或煤气发生站排出的重质焦油的比重可高达。油通常有三种状态:()呈悬浮状态的可浮油如把含油废水放在桶中静沉有些油滴就会慢慢浮升到水面上这些油滴的粒径较大可以依靠油水比重差而从水中分离出来对于石油炼厂废水而言这种状态的油一般占废水中含油量的%~%左右。()呈乳化状态的乳化油这些非常细小的油滴即使静沉几小时甚至更长时间仍然悬浮在水中。这种状态的油滴不能用静沉法从废水中分离出来这是由于乳化油油滴表面上有一层由乳化剂形成的稳定薄膜阻碍油滴合并。如果能消除乳化剂的作用乳化油即可转化为可浮油这叫破乳。乳化油经过破乳之后就能用沉淀法来分离。()呈溶解状态的溶解油油品在水中的溶解度非常低通常只有几个毫克每升。.对环境的危害油污染的危害主要表现在对生态系统、植物、土壤、水体的严重影响。油田含油废水浸入土壤孔隙间形成油膜产生堵塞作用致使空气、水分及肥料均不能渗入土中破坏土层结构不利于农作物的生长甚至使农作物枯死。为此我国在年颁布的“B”农田灌溉水质标准”规定在一、二类灌区对水质的要求石油类含量均不得大于mg/L。含油废水(特别是可浮油)排入水体后将在水面上产生油膜阻碍大气中的氧向水体转移使水生生物处于严重缺氧状态而死亡。在滩涂还会影响养殖和利用。有资料表明向水面排放一吨油品即可形成*m的油膜。含油废水排人城市沟道对沟道、附属设备及城市污水处理厂都会造成不良影响采用生物处理法时一般规定石油和焦油的含量不超过mgL。、基本原理及工艺设备、基本原理及工艺设备上浮基本原理利用不同物质的密度差,当密度大于水的密度时,会出现上浮现象隔油池隔油池隔油池:利用水比油轻的特性将油分离于水面并撇清。主要用于去除浮油或破乳后的乳化油。平流式隔油池(API)平行板式隔油池(PPI)波纹斜板隔油池(CPI)压力差自动撇油装置……()平流式隔油池流经隔油池的过程中流速降低相对密度小于而粒径较大的油品杂质得以上上浮水面上相对密度大于的杂质则沉于池底。在出水一侧的水面上设集油管。当水面浮油达到一定的厚度时转动集油管使切口进入水面油层之下浮油即溢入管内并导流到池外。()斜板隔油池在平流式隔油池内安装倾斜的平行板便变成了平行板式隔油池。()简易格油池这类格油池类似于下水道被阻隔在水面上的浮油定期从井口由人工撇除。乳化油及破乳方法乳化油及破乳方法当油和水相混又有乳化剂存在乳化剂会在油滴与水滴表面上形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则称为油包水乳状液。乳状液的类型取决于乳化剂。()乳化油的形成乳化油的主要来源:①由于生产工艺的需要而制成的。如机械加工中车床切削用的冷却液是人为制成的乳化液②以洗涤剂清洗受油污染的机械零件、油槽车等而产生乳化油废水③含油(可浮油)废水在沟道与含乳化剂的废水相混合受水流搅动而形成。在含油废水产生的地点立即用隔油池进行油水分离可以避免油分乳化而且还可以就地回收油品降低含油废水的处理费用。例如石油炼制厂减压塔塔顶冷凝器流出的含油废水立即进行隔油回收得到的浮油实际上就是塔顶馏分经过简单的脱水就是一种中间产品。如果隔油后废水中仍含有乳化油可就地破乳。此时废水的成分比较单纯比较容易收到较好的效果。()破乳方法简介破乳的方法有多种但基本原理一样即破坏液滴界面上的稳定薄膜使油、水得以分离。破乳途径有下述种:()投加换型乳化剂。例如氯化钙可以使钠皂为乳化剂的水包油乳状液转换为以钙皂为乳化剂的油包水乳状液。在转型过程中存在着一个由钠皂占优势转化为钙皂占优势的转化点这时的乳状液非常不稳定油、水可能形成分层。因此控制“换型剂”的用量即可达到破乳的目的。这一转化点用量应由实验确定。()投加盐类、酸类可使乳化剂失去乳化作用。()投加某种本身不能成为乳化剂的表面活性剂例如异戊醇从两相界面上挤掉乳化剂使其失去乳化作用。()搅拌、震荡、转动通过剧烈的搅拌、震荡或转动使乳化的液滴猛烈相碰撞而合并。()过滤如以粉末为乳化剂的乳状液可以用过滤法拦截被固体粉末包围的油滴。()改变温度改变乳化液的温度(加热或冷冻)来破坏乳状液的稳定。破乳方法的选择是以试验为依据。某些石油工业的含油废水当废水温度升到℃~℃时可达到破乳的效果。相当多的乳状液必须投加化学破乳剂。目前所用的化学破乳剂通常是钙、镁、铁、铝的盐类或无机酸。有的含油废水亦可用碱(NaOH)进行破乳。水处理中常用的混凝剂也是较好的破乳剂。它不仅有破坏乳化剂的作用而且还对废水中的其它杂质起到混凝的作用。、混凝基本原理及设备去除目标应用胶体及部分细小的悬浮物nm~m(有时认为在m)一般给水厂的主体处理工艺工业废水的预处理、中间处理、终处理城市污水处理厂的污泥调理胶体的性质胶体的性质光学特性:指胶体在水溶液中能引起光的反射。布朗运动:胶体为常见的分散体系之一。表面性质:分散体系的分散度越大胶体颗粒的比表面积越大具有的表面自由能越大使胶体可以产生特殊的吸附能力和溶解现象。动电现象:胶体具有带电性在电场力作用下胶体微粒向一个电极方向移动的现象。胶体的结构胶体的结构双电层结构中心称为胶核表面选择性吸附一层带同号电荷的离子,成为胶体的电位离子。由于电位离子的静电引力在其周围又吸附了大量的异号离子形成了所谓的“双电层”。电位离子反离子扩散层胶团边界滑动面胶粒吸附层胶核ξ电位Ψ电位胶体的结构胶体的性质胶体的性质DLVO理论(固液分散体系的稳定化理论)胶体的稳定性和凝聚可由两胶粒间的相互作用和距离来评价范德华引力:EA-d静电斥力:ER-d水的混凝机理与过程水的混凝机理与过程铝盐在水中的化学反应Al(SO)HO为例的过程()水解过程配位水分子发生水解:Al(HO)――Al(OH)(HO)H其结果是:价数降低pH降低最终产生――Al(OH)沉淀()缩聚反应-OH-发生架桥产生高价聚合离子(多核羟基络合物)其结果是:电荷升高聚合度增大产物包括:未水解的水合铝离子单核羟基络合物多核羟基络合物氢氧化铝沉淀水的混凝机理与过程水的混凝机理与过程混凝机理压缩双电层电解质加入―与反离子同电荷离子―压缩双电层―电位―稳定性―凝聚吸附电性中和胶核表面直接吸附带异号电荷的聚合离子、高分子物质、胶粒等来降低电位吸附架桥高分子物质和胶粒以及胶粒与胶粒之间的架桥水的混凝机理与过程水的混凝机理与过程网捕或卷扫金属氢氧化物在形成过程中对胶粒的网捕小胶粒与大矾花发生接触凝聚不同pH条件下铝盐的混凝机理混凝剂混凝剂混凝过程混凝过程混凝过程()凝聚(coagulation)()絮凝(flocculation)剧烈搅拌瞬间完成在混合设备中完成高聚合物的吸附架桥脱稳胶粒――生长成大矾花d=mm带电荷的水解离子或高价离子压缩双电层或吸附电中和――电位――脱稳――凝聚生长成约d=药剂的溶解与投加(湿投法)药剂的溶解与投加(湿投法)混凝过程混凝过程作用:使药剂能快速、均匀地分散到废水中。★★快速:是因混凝剂在废水中发生水解反应的速度很快需要尽量造成急速扰动以生成大量细小絮体并不要求生成大颗粒★★均匀:是为了化学反应能在废水中各部分得到均衡发展。水力条件要求:搅拌时间:-s工业应用常取min。混合混凝过程混凝过程混合方式管道混合水泵混合机械混合混合方式混合方式混凝过程混凝过程絮凝反应使混合形成的小絮凝体经过充分碰撞接触形成大而致密的絮体作用水力条件反应设备应有一定的停留时间和适当的搅拌强度使小絮体有一适宜的相互碰撞机会。搅拌强度太大或太小会对反应池的絮凝效果产生影响。混凝过程混凝过程水力搅拌反应池絮凝设备机械搅拌反应池隔板反应池折板反应池穿孔旋流反应池旋流式反应池水力搅拌反应池水力搅拌反应池机械搅拌反应池机械搅拌反应池澄清池澄清池悬浮泥渣型:悬浮澄清池脉冲澄清池泥渣循环型:机械加速澄清池水力循环加速澄清池目前常用的是机械加速澄清池机械加速澄清池机械加速澄清池三、案例介绍三、案例介绍万吨燃料型炼油厂生产废水生活污水处理。工艺流程为:中和、平流隔油、斜板隔油、加压溶气浮选、生物接触氧化、过滤、氧化塘。一、启发引导一、启发引导根据色度比较大的废水中形成颜色的物质和性质理解处理色度大的废水的应用需求。化学吸附:化学键力不可逆利用具有吸附能力的多孔性物质去除水体中微量溶解性杂质吸附的分类二、要点讲解、吸附吸附本质物理和化学吸附的区别吸附等温式吸附平衡V废水容积LW吸附剂投加量gC平衡时水中剩余的吸附质浓度gLC原水中吸附质浓度gL弗兰德利希(Freundlich)吸附等温式越小吸附性能越好朗格谬尔吸附等温式式中:Nm单分子层覆盖的饱和值与温度无关q平衡吸附量mggk吸附系数C吸附质的浓度gL吸附剂活性炭是由形状扁平的石墨型微晶体构成的。处于微晶体边缘的炭原子由于共价键不饱和而易与其他元素如氧、氢等结合形成各种含氧官能团使活性炭具有一些极性。目前对活性炭含有官能团(又称表面氧化物)的研究还不够充分但已证实的有-OH基、-COOH基等。吸附操作方式操作方式静态操作:废水不流动动态操作:废水流动固定床移动床流化床活性炭的再生吸附饱和后的吸附剂经再生后可重复使用再生的目的就是在吸附剂本身结构不发生或极少发生变化的情况下用某种方法将吸附质从吸附剂的细孔中除去以便能够重复使用。再生方法加热再生法:常见高温加热再生药剂再生法:有机溶剂、无机溶剂、化学氧化还原概述、化学氧化还原概述氧化还原的基础无机物:有机物:氧化还原法分类失去电子过程→氧化过程失去电子的物质→还原剂得到电子过程→还原过程得到电子的物质→氧化剂氧化:加氧或去氢反应或生成COHO还原:加氢或去氧反应氧化法氧化法氯氧化法()投加药剂:漂白粉、次氯酸钠、液氯等。氯在水中瞬间水解:()实例:含氰废水处理第一阶段(局部氧化法):该式在任何pH下反应都很快。但生成的CNCl挥发性物质毒性和HCN差不多。在酸性下稳定。需进一步分解它。该反应需pH控制在~时间:~分pH<时反应不完全。主要用途:氰化物、硫化物、酚、醛、油类的氧化去除以及脱色、脱臭、杀菌等Cl+HOHOCl+HClHOClHOClpH>时OCl接近%CN-+OCl-+HO→CNCl(有毒)+OH-CNCl+OH-→CNO-(氰酸根毒性小)+Cl-+HO氧化法氧化法()第二阶段(完全氧化法)虽然CNO-毒性小(仅为氰的千分之一)但易水解生成NH。因此从水体安全出发还应彻底处理。pH应在。考虑重金属氢氧化物的沉淀去除可控制在~时间分NaCNOHOClHO→CONNaClHClHO臭氧氧化法臭氧氧化法物理化学性质强氧化剂:氧化还原电位与pH有关在酸性溶液中为V仅次于氟()在碱性溶液中为V。在水中的溶解度较低只有~mgL(℃)。臭氧化空气中臭氧只占~会自行分解为氧气。水中的分解速度比在空气中的快。如水中的臭氧浓度为mgL时在常温常压下其半衰期仅分。有毒气体对肺功能有影响工作场所规定的最大允许浓度为mgL。具有腐蚀性。除金和铂以外臭氧化空气对所有的金属材料都有腐蚀一般采用不锈钢材料对非金属材料也有强烈的腐蚀作用不能用普通橡胶作密封材料。臭氧氧化法臭氧氧化法臭氧的制备()方法:无声放电法(气相中放电和液相中放电两种)水处理中多采用气相中放电。石墨和不锈钢作为电极。()原理:由于介电体的阻碍只有极小的电流通过电场即在介电体表面的凸点上发生局部放电。臭氧氧化法臭氧氧化法()反应器分为:板式电极和管式电极两种卧管式臭氧发生器的构造臭氧氧化法臭氧氧化法()影响臭氧产量的因素电压放电频率放电间隙臭氧氧化法臭氧氧化法臭氧接触反应设备根据臭氧化空气与水的接触方式不同可分为气泡式、水膜式和水滴式三类。:是一种用于受化学反应控制的气-液接触反应设备。应用最多。根据产生气泡装置的不同分为:多孔扩散、机械表面扩散、塔板式。:内填有拉西环填料。主要用于受传质控制的反应。:适用于受传质控制的反应。应用()氧化无机物()氧化有机物()作为消毒剂使用气泡式水膜式水滴式还原法还原法应用领域:金属离子的处理原理:采用化学还原法将金属离子还原为低价除去。以金属还原法为例。还原剂金属:铁粉、锌粉应用:处理含汞、含铬和含铜废水。铁屑还原效果与废水pH有关当pH值低时由于铁的电极电位比氢的电极电位低则废水中的氢离子也将被还原为氢气而逸出:FeHg→FeHgFeH→FeH概况概况该厂日均排放废水约t水中有机物含量较高且碱性较强其中漂洗水水量最大但污染负荷相对较小煮炼、染色工序所排放污水是有机物的主要来源其中残留的助剂是构成有机污染的主要成分助剂多为直链有机物。由于产品以纯棉织物为主纯棉织物使用的染科上染率较低废水中残留的染料较多色度较深染料一般为环状芳烃有机物为难降解物质另外废水还有少量悬浮物。原水COD为~mg/LBOD为~mg/L色度为~倍pH为~。根据当地环保部门要求排放水水质标准为:COD为mg/LBOD为mg/L色度为倍pH为。三、案例介绍案例一:北京太平洋邓禄普纺织品公司印染废水处理工艺设计工艺设计该废水COD含量较高但BOD含量较低BOD/COD比值约水的可生化性较差且碱性较强针对此特点我们设计了厌氧水解酸化、生物接触氧化、混凝沉淀的处理工艺()滤网()厌氧酸化调节()两段生物接触氧化()中间沉淀池()混凝沉淀()砂滤柱截留()活性炭柱为备用只在水质异常(COD>mg/L)启用。处理效果上述处理流程运行稳定处理后出水水质良好达到相应标准。处理效果如表l所示。厌氧水解酸化效果的保证措施厌氧水解酸化单元是整个处理系统的关键环节最终出水的COD、色度是否达标与之关系甚大由于厌氧池较大厌氧污泥量有限虽然池中设有折流板使泥与水尽量混合均匀但大部分厌氧污泥沉在池底不能与污水充分接触时间一长水解酸化效率降低。为解决此问题在厌氧调节池底增布了多排穿孔管穿孔管总管与l#沉淀池和接触氧化池底泥排泥口相连定期回排少量污泥到调节酸化池以搅动池底厌氧泥使之与池内污水充分接触这样提高了水解酸化效果由于污泥回流量小不会破坏池中厌氧环境。斜板沉淀池絮体上浮问题本工艺流程中来设混凝沉淀反应池而是利用管道混合药剂与水混合效果很好。但由于管道没有满流水在流动中会充氧夏季气温高时沉淀池中会有絮体随着水中释放的小气泡而上浮的现象这样会加大后面砂滤柱负荷。为保证出水水质达标就需要加大砂滤柱的反洗频率和强度如不消除絮体上浮现象有时会使出水水质超标。为解决此问题在沉淀池进水口前加装了一个圆柱形的溶解氧释放器利用旋流器的原理使水中大部分小气泡在进入沉淀池前释放到大气中有效控制了沉淀池中絮体上浮现象。案例二案例二生产乙酰氮基氨基苯甲醚的化工厂生产能力为.t/d。该厂在用乙酰氨基苯甲醚硝化、还原制备乙酰氮基氨基苯甲醚的过程中每天有多吨的硝基废水排出(水质水量详见表)。这股废水中不仅含有较高浓度的有机污染物而且还含有%左右的硫酸。由于废水中含有较高浓度的硫酸(%)随废水外排的硫酸每天将近t这给废水的治理带来了极大的难度如果按中和t硫酸产生-t石膏泥计算则每天产生的石膏和泥渣(含水率%)将不少于t废水治理的运行费用不会少于元/天一次性投资费用不会少于万元。如果采用逆流漂洗的方法就可将t/d的废水水量压缩至水量为t/d、硫醛浓度为%-%的浓废酸供化肥厂综合利用制备硫铵肥料。这是一条彻底解决废水污染问题的、既简单又经济有效的废水治理路线。治理路线及其原理治理路线及其原理生产乙酰氮基氨基苯甲醚的过程中先用硝酸和硫酸混合后的混酸对-乙酰氨基苯甲醛进行硝化硝化反应结束后按比例将清水与硝化液混和使乙酰氮基硝基苯甲醚析出析出物置于滤槽内滤去浓废破(硫酸浓度为%-%)后再用大量清水连续漂洗直到硝化料呈中性为止然后乙酰氮基硝基苯甲醚再进行铁粉还原制备乙酰氮基氨基苯甲醚。每天t左右的硝基废水就产生于过滤漂洗工序屮新工艺采用的逆流漂洗是有级漂洗中段为闭路操作没有废水产生漂洗级数由实验确定但不管漂洗的级数是多少每次操作总是只进一股清水只出一般母液废水其最大的优点是可以压缩水量将废水中的污染物质高度浓集为母液浓废液的综合治理奠定基础()小试和生产规模的试验表明将逆流漂洗工艺应用于乙酰氮基氨基苯甲醚生产上是可行和可靠的产品的得率和质量并不因为逆流漂洗而受到任何影响相反产品的平均得率比原有生产工艺的得率提高了%产品质量的所有指标不仅达到而且还超过了企业标准(Q/NCB)。()采用逆流漂洗工艺不仅消除了t/d生产废水对自然环境的污染而且每天还可节省用水量t。()采用逆流漂洗工艺后每天产生t(HS:%~%)的浓废酸浓废酸可外卖给化肥厂生产硫铵肥料若每吨浓废酸外卖价格按元计则每天可增产节约元。()逆流漂洗工艺的改造总费用为万元。如不采用逆流漂洗工艺而进行废水治理的话其投资总费用将在万元。一、启发引导一、启发引导含高浓度挥发性物质的废水的处理方法:萃取氯化二、要点讲解二、要点讲解、含酚废水的特点含酚废水的来源:利用酚作原料或合成酚的各种工业或产业酚污染生产过程中排出的废水。焦化厂、煤气厂、煤气发生站、炼油厂、木材防腐厂、干镏厂、树脂、合成纤维、香料、化学试剂等工业生产过程中都可产生不同数量和性质地含酚废水。含酚浓度可达mgL。含酚废水不经处理排入环境会危害水生生物影响人体健康及危害农作物。处理含酚废水有两个途径:①改革工艺降低废水含酚浓度或废水循环利用压缩废水水量②对废水进行回收利用。从废水中回收酚的方法有萃取法(采用苯、重苯、醋酸丁酯、轻油等作萃取剂)、蒸汽脱酚法(主要用于处理含挥发酚的废水)、吸附法、离子交换法、化学沉淀法等对于浓度较低无回收价值的含酚废水(含酚数十至数百毫克升)采用生化法(活性污泥法、生物滤池法和氧化塘法)处理。此外还可采用化学氧化法、催化氧化法、光化学氧化法、电化学氧化法、臭氧氧化法、燃烧等方法处理低浓度含酚废水。经过二次处理后的废水、含酚量及其他有害物质含量大大降低可回用于农业灌溉、熄焦、熄渣或水力除灰等。目前所采用的回收、处理含酚废水的设备比较庞大基建及运行费用较高。而利用消除法(熄焦、熄渣等)会产生二次空气污染和设备腐蚀等缺点如何采用更经济有效的方法尚在进一步试验研究中。、萃取、萃取萃取原理用适当的溶剂分离混合物的过程叫萃取。当混合物为溶液时叫液液萃取当混合物为固体时叫固液萃取使用的溶剂叫萃取剂提出的物质叫萃取物在废水处理上利用废水中的杂质在水中和有机萃取剂中溶解度的不同可以采用萃取的方法将杂质提取出来。例如含酚浓度较高的废水。由于酚在有机溶剂中的溶解度远远高于在水中的溶解度我们可以利用酚的这种性质以及有机溶剂(如:油)与水不相溶的性质选用适当的有机溶剂从废水中把有害物质酚提取出来。用萃取法处理废水时有三个步骤:①把萃取剂加入废水并使它们充分接触有害物质作为萃取物从废水中转移到萃取剂中②把萃取剂和废水分离开来废水就得到了处理。也可以再进一步接受其他的处理③把萃取物从萃取剂中分离出来使有害物质成为有用的副产品而萃取剂则可回用于萃取过程才算在技术上已经成立其次是经济上的考虑。技术上可靠经济上合理生产才能采用。相的概念:在化工上常使用“相”这个名词。“相”是一个均匀物质具有组成相同和性质相同的特征。如在一个物质体系里同时存在界面明确的两部分物质这两部分物质就抽象地叫做两个相。例如油和水混在一起即使剧烈搅拌油滴分散在水中油水之间仍然存在明确的界面我们就说这是存在水相和油相。一个物质体系里的两个相常常一个呈连续状态而另一个呈分散状态呈连续状态的叫连续相呈分散状态的叫分散相。一个物质体系的相数并无限制。相平衡及分配系数或写为溶剂的选择性萃取设备结构型式分类萃取设备结构型式分类萃取塔设计参数振动萃取塔设计参数、振动萃取塔设计实例、氯化氯氧化消毒原理()投加药剂:漂白粉、次氯酸钠、液氯等。氯在水中瞬间水解:主要用途:氰化物、硫化物、酚、醛、油类的氧化去除以及脱色、脱臭、杀菌等Cl+HOHOCl+HClHOClHOClpH>时OCl接近%实例:含氰废水处理第一阶段(局部氧化法):该式在任何pH下反应都很快。但生成的CNCl挥发性物质毒性和HCN差不多。在酸性下稳定。需进一步分解它。该反应需pH控制在~时间:~分pH<时反应不完全。CN-+OCl-+HO→CNCl(有毒)+OH-CNCl+OH-→CNO-(氰酸根毒性小)+Cl-+HO()第二阶段(完全氧化法)虽然CNO-毒性小(仅为氰的千分之一)但易水解生成NH。因此从水体安全出发还应彻底处理。pH应在。考虑重金属氢氧化物的沉淀去除可控制在~时间分NaCNOHOClHO→CONNaClHClHO三、案例介绍三、案例介绍焦化厂高浓度的酚(~gL)降到~mgL以下并适当降低水中污染物浓度然后进行第二级生化处理使其达标排放。本例主要介绍用萃取脱酚工艺进行焦化含酚废水预处理该法可以大幅度降低水中的酚含量回收酚钠盐。废水来源北京某焦化厂主要生产焦碳、商业煤气、硫铵和轻苯等化工产品。该厂焦油回收系统采用硫铵流程焦油加工采用管式炉两塔连续蒸馏工业奈生产工艺为双炉双塔连续蒸馏、洗涤、精制。在焦炉煤气冷却、洗涤、粗苯加工及焦油加工过程中产生含有酚、氰、油、氨及大量有机物的工业废水。设计水量、水质含酚废水处理量:~mh含酚量:~mgL含油:<mgL含氰离子:mgL处理流程及说明在含酚废水中加入萃取剂使酚溶入萃取剂。含酚溶剂用碱液反洗酚以钠盐的形式回收碱洗后的溶剂循环使用。萃取剂对混合物中各组分应有选择性的溶解能力并且易于回收对于萃取脱酚工艺来说通常选用重苯溶剂油或N煤油。萃取设备的结构应有利于溶剂和污水的混合使得相表面充分接触、更新。选择设备时要考虑其脱酚效率、对负荷的适应能力、废水和溶剂的特性以及操作和费用的问题。工艺流程如图该厂各种高浓度含酚废水流入氨水池均化池底的焦化类物质定期抽出。高浓度含酚废水经焦碳过滤器除油使出水符合进生化处理装置的要求。吸附油的焦碳定期用蒸汽吹脱。除油后的含酚废水经冷却器冷却至~℃进入萃取塔上部。萃取剂选用N煤油由循环油泵打入萃取塔底部。溶剂油与高浓度含酚废水在萃取塔中逆流接触绝大部分酚转移至溶剂油中溶剂油由萃取塔顶溢流进入碱洗塔与碱接触生成酚盐。溶剂油经碱洗后进入中间油槽循环使用。萃取后的含酚废水由萃取塔排出经蒸氨脱除部分氨再与其它废水混合进入隔油池除油然后经过调节池调节水质水量后进入生化处理流程。、处理效果、主要构筑物、工作参数脱酚效率:>%稀碱浓度:%~%萃取温度:~℃碱盐:含酚>%游离碱<%任务四高浓度有机废水一、启发引导一、启发引导了解常用的含高浓度挥发性物质的废水的处理方法。二、要点讲解二、要点讲解、高浓度有机废水的特点主要特征:高浓度有机废水以有机污染物浓度很高为特征。高浓度有机废水主要来源:化工、冶金、炼焦、轻工等行业。按照高浓度有机废水的性质与来源可分为三类:①易于生物将解的高浓度有机废水。来自以农牧产品为原料的工业废水如食品工业废水中的粮食酒精废水、糖蜜酒精废水、啤酒废水、味精废水、柠檬酸废水、制糖废水等。②有机物易于生物将解的但废水中还含有有害物质的高浓度有机废水。主要来自制药工业和化学工业等的废水。③难以生物将解的和有害的高浓度有机废水。主要来自有机合成化学工业和农药厂等。针对上述类型可采取不同的技术路线进行处理。、深度处理-氧化湿式氧化法(WetAirOxidation简称WAO)是在高温、高压下利用氧化剂将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水从而达到去除污染物的目的。与常规方法相比具有适用范围广处理效率高极少有二次污染氧化速率快可回收能量及有用物科等特点。普遍认为湿式氧化去除有机物所发生的氧化反应主要属于自由基反应共经历诱导期、增殖期、退化期以及结束期四个阶段。在诱导期和增殖期分子态氧参与了各种自由基的形成。但也有学者认为分子态氧只是在增殖期才参与自由基的形成。生成的HO·RO·ROO·等自由基攻击有机物RH引发一系列的链反应生成其他低分子酸和二氧化碳。整个反应过程如下:  诱导期:     RH+O→R·+HOO·    )     RH+O→R·+HO· )  增殖期:     R·+O→ROO·      )     ROO·+RH→ROOH+R·  )  退化期:     ROOH→RO·+HO·     )     ROOH→R·+RO·+HO   )  结束期:     R·+R·→R-R       )     ROO·+R·→ROOR     )     ROO·+ROO·→ROH+RCOR+O  湿式氧化的主要影响因素 ()温度  温度是湿式氧化过程中的主要影响因素。温度越高反应速率越快反应进行得越彻底。同时温度升高还有助于增加溶氧量及氧气的传质速度减少液体的粘度产生低表面张力有利于氧化反应的进行。但过高的温度又是不经济的。因此操作温度通常控制在~℃。 ()压力  总压不是氧化反应的直接影响因素它与温度偶合。压力在反应中的作用主要是保证呈液相反应所以总压应不低于该温度下的饱和蒸气压。同时氧分压也应保持在一定范围内以保证液相中的高溶解氧浓度。若氧分压不足供氧过程就会成为反应的的控制步骤。 ()反应时间  有机底物的浓度是时间的函数。为了加快反应速率缩短反应时间可以采用提高反应温度或投加催化剂等措施。 ()废水性质  由于有机物氧化与其电荷特征和空间结构有关故废水性质也是湿式氧化反应的影响因素之一。Randall等人的研究表明:氰化物、脂肪族和卤代脂肪族化合物、芳烃(如甲苯)、芳香族的含非卤代基团的卤代芳香族化合物等易氧化而不含非卤代基团的卤代芳香族化合物(如氯苯和多氯联苯)则难氧化。村一郎等人认为:氧在有机物中所占比例越少其氧化性越大碳在有机物中所占比便越大其氧化越容易。湿式氧化工艺  湿式氧化系统的工艺流程如图所示。具体过程简述如下:废水通过贮存罐由高压泵打入热交换器与反应后的高温氧化液体换热使温度上升到接近反应温度后进入反应器。反应所需的氧由压缩机打入反应器。在反应器内废水中的有机物与氧发生放热反应在较高温度下将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水或低级有机酸等中间产物。反应后气液混合物经分离器分离液相经热交换器预热进料回收热能。高温高压的尾气首先通过再沸器(如废热锅炉)产生蒸汽或经热交换器预热锅炉进水其冷凝水由第二分离器分离后通过循环泵再打入反应器分离后的高压尾气送入透平机产生机械能或电能。因此这一典型的工业化湿式氧化系统不但处理了废水而且对能量进行逐级利用减少了有效能量的损失维持并补充湿式氧化系统本身所需的能量。湿式氧化系统工艺流程      贮存罐分离器反应器再沸器循环泵      透平机空压机热交换器高压泵、厌氧生物处理有机物厌氧分解生成甲烷的过程)发酵性细菌()产氢产乙酸细菌()同型产乙酸菌()利用H和CO产甲烷菌()()分解乙酸的产甲烷菌()甲烷八叠球菌属厌氧生物处理依靠三大主要类群的细菌即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成。因此粗略的将厌氧消化过程划分为三个连续阶段即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。消化池消化池内部搅拌厌氧接触消化池厌氧生物滤池三、案例介绍案例一、厌氧生物膜法处理聚酯切片废水三、案例介绍案例一、厌氧生物膜法处理聚酯切片废水某公司现代化聚酯切片企业年产量×t工艺流程如下:浆料搅拌→预聚→终聚→切粒→结晶器→冷却→出料。工业废水处理站总投资万美元好氧、厌氧工艺和设备全部由意大利引进其中的厌氧工艺是欧洲最新专利技术专门设计用来处理生产上排放的高浓度废水出水再经好氧系统曝气后水质达标排放低浓度水则直接进入好氧系统。()高浓度废水水质 主要成份有乙二醇、二甘醇、芳香族化合物对苯二甲酸、低聚物单体等。刚开始生产不稳定用P放的高浓度废水COD达~mgL流量为~md生产稳定之后COD约为~mgL流量逐渐增大到~md。pH一直稳定在约~。()厌氧处理工艺流程生物膜厌氧反应器  废水由反应器底部的根布水管均匀进水当废水流经生物膜悬浮性载体时有机物得以厌氧降解并连续不断产生沼气供火炬持续燃烧。在反应器内微生物以固着形态生长不易随水流失泥龄长产泥率较低出水悬浮物少几乎不用排泥。该反应器有效体积约为m顶部有倒圆锥形的三相分离器产生的沼气由顶部通气管直通火炬。泥水分离器  该分离器内置斜板装置°倾角当厌氧反应器内有少量污泥随水流出时可在此进行沉淀收集后重新打回厌氧塔这样可以延长污泥在塔内的停留时间增加污泥量最终提高厌氧塔的处理能力和效率。厌氧反应器的菌种驯化按外方要求需进口专用于聚酯废水厌氧处理的污泥这样将耗资数百万美元最后是利用城市污水处理厂污泥消化池中的污泥进行接种驯化的经过个月的培养接种成功火炬持续燃烧甲烷气体厌氧塔的处理情况逐渐稳定并且处理效率达到%~%。生物膜厌氧工艺的稳定运行数据分析 实际进水水质:  流量:~md(设计流量md)  COD浓度:~mgL      (设计值mgL)  容积负荷:~kgCOD(m·d)      pH:~  实际出水水质:  COD浓度~mgL  pH:~  、UASB接触氧化工艺处理酒精废醪、UASB接触氧化工艺处理酒精废醪()废水来源特点:某酒精厂以木薯为原料采用发酵法生产酒精每天产生废液立方其处理水质见下表()工艺及主要构筑物()沉沙池()厌氧发酵罐()气浮池()UASB反应器()调节池()接触氧化池()沉淀池()运行效果()运行效果

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