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1.1过滤技术膜过滤技术与机械技术是过滤技术的2种主要方式。膜过滤技术通过利用具有不同孔径的膜对颗粒物进行滤除,对不同粒径的颗粒物进行有效截留,超滤技术与横流式微滤是有效去除小粒径颗粒物的方法,主要应用于具有较高养殖经济价值的水产品的废水处理;机械过滤利用过滤设备根据吸附作用对养殖排水中的饵料进行去除,还能有效清除养殖生物的排泄物以及重金属等污染物。
1.2泡沫分离技术泡沫分离技术主要将大量空气注入污水,在微小气泡上附着水的表面活性物,在气泡上升至水面时形成泡沫,在这种情况下采用分离水面泡沫的方法就能有效去除污水中的悬浮态污染物,这种技术能够将溶解氧提供给养殖水,避免有毒物质的积累,但是因为生态农业园中的淡水养殖缺乏足够的电解质,不能形成较多的泡沫,所以会导致其应用效果不佳。
1.3其他处理技术其他水产养殖排水水质改善技术还包括机械增氧技术与排换水技术两种,此外,反渗透技术、高分子重金属吸附技术以及活性炭吸附技术也是有效改善水产养殖排水水质的技术与手段。
2化学处理技术
2.1混凝沉淀技术混凝沉淀技术就是利用化学原理,将混凝剂加入水中,对水中的污染物进行有效去除,石灰铁盐与有机絮凝剂等常用的混凝剂因为其具有一定的毒性,所以不能直接在养殖用水中应用,而是用在水产养殖排水水质的处理上。
2.2臭氧氧化技术臭氧如果具有强氧化性,就能在水中迅速自行分解,避免造成二次污染,具有除臭、杀菌、脱色以及去除有机物的作用,是一种比较有效的绿色氧化药剂,这种技术主要运用于海水工厂养殖排水水质的处理中,具有较强的氧化作用,能够有效分解、溶解以及降解水中的有机物。
2.3紫外辐射技术紫外辐射技术利用紫外辐射对水体进行消毒,不仅能够破坏水中残留的臭氧,还能将大量的病菌杀死,具有无毒、高效以及低成本的特征,紫外辐射技术是一种比较成熟的养殖排水水质改善技术,主要应用于水产生殖排水的循环过程中。
3生物处理技术
3.1人工浮床净化技术人工浮床净化技术通过模拟自然界的各种变化规律,利用高分子材料和混凝土等载体,对水生植物进行种植,使其发挥清除水体污染物的作用,这种技术能够净化水质、美化水体景观,为生物创造生存空间的功能,促进周围生物的多样性发展,加强其生态系统的完善,能够很好地适用于生态农业园区的水产养殖排水中。
3.2人工湿地净化技术人工湿地净化技术能够按照水体的具置和实际情况,模拟湿地的结构与功能,综合净化与处理污水,构成水体、基层、微生物以及水生植物等人工湿地的主要元素,对铵、氮、硝酸盐以及亚硝酸盐等化学物质进行有效清除。
3.3水生动物净化技术水生动物净化技术就是将水生动物放养于水产养殖所用水体中,不仅能够起到净化水质的作用,还能提高生态农业园水产养殖的经济效益,是一种兼具实用性与经济性的水质净化技术。
关键词:污染水体;生物修复;技术
中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)01-0016-01
水质污染的危害性极大,不仅仅会导致各种灾害的发生,造成巨大的经济损失,还会对人体机能产生极大的损害。总而言之,对人们的生产生活都是十分不利的。因此对污染水体进行修复已经成为环境保护的重点。修复污染水体的方式有很多种,物理方法、化学方法、生物方法等,但是相对于前两种方法来说,生物方法是有更多的优点的。接下来将对我国的水污染现状、生物修复技术的优点以及生物修复技术的具体措施进行叙述。
1 我国水污染的现状
解决水污染问题是环境保护中的一个重点问题。水污染是指由于水中含有了有害的化学物质而造成水的使用价值降低或者丧失,主要的污染源有三个:工业、农业和生活污染源,污染物主要是一些未经处理的而直接排放的工业废水、生活废水,堆放在河边的工业废弃物或者生活垃圾,还有大量使用化肥、农药、除草剂等而引起的农业污水。
在我国,无论是城市还是农村的水质都受到了不同程度的污染,根据最新的资料显示,我国的主要几个大的城市只有23%的居民饮用水符合卫生标准,小城镇和农村的饮用水合格率更低。我国的水体情况不容乐观,因此改善我国的水体质量已经成为当务之急。
2 生物修复技术的优点
生物修复技术最初应用于水体、土壤以及地下水环境中的生物研究,之后扩大到治理大范围的环境污染,治理的效果十分显著,到目前为止已经成为一种全新的生物治理技术。
生物修复技术是通过利用生物,尤其是某些微生物,或者是培育的某些水生植物、水生动物,将水中有害的污染物进行降解或者转化,转化为无害的二氧化碳和水或者其他的物质,对已经被污染的水进行修复。
生物修复技术可以就地将污染进行消除,使用的操作较为简单并且需要的时间也比较短,对周围的环境不会产生很大的干扰,不会造成二次污染,相对于物理、化学修复方法来说所花费的费用还比较少,因此是一种非常好的水体污染修复技术。
3 污染水体的具体生物修复技术
世界各地的水质都有不同程度的污染,改善水质已经成为全世界研究的重点,很多国家已经将治理水污染定为其环境保护的主要方面,越来越多的科学家以及相关工作者投入到了修复水污染的工作中去,到目前为止,已经发现了很多种生物修复技术,本文重点讲述水生植物修复技术、培养土著微生物技术以及接种微生物技术这三种生物修复技术。
3.1 水生植物修复技术
一般来说,水生植物的生长速度比较快,水生植物能够吸收水体中大量的营养物质,还可以提高水中的氧气的溶解量,为其他物种的生存提供了好的条件。另外,很多水质的污染是由一些藻类的大量滋生而导致的,水生植物还会在一定程度上克制这些藻类的生长,可以改善水质。在使用水生植物修复技术的时候,应当根据水体的具体的受污染情况以及不同水生植物的生长功能特点进行选择搭配,选取的水生植物不仅仅要具备吸收水体营养物质、抑制藻类生长的作用,还要考虑到水生植物的生长状况,保证水生植物合适的覆盖率,避免水生植物在发挥作用后死亡造成另一种水体污染。在发挥水生植物的净化水质功能的同时也尽可能把水景观功能考虑进来,这样不仅仅可以解决水体污染的情况,还能够创造出美丽的水生植物景观,可谓是一举双得。
3.2 培养土著微生物技术
培养土著微生物技术也是一种非常好的微生物修复技术,土著微生物就是指本身存在于受污染水w中,具备降解污染物功能的微生物,通过向污染水体中投放一些激活剂、表面活性剂等来激活水体中的这些土著微生物,使其发挥降解功能,把水体中的污染物转化为无害的物质,最终达到修复水体的目的。激活剂多是一些营养物质,但是这种营养物质不会使水中的藻类生长,通过向受污水体中投放营养物质,使得土著微生物能够快速生长,增大降解污染物的速率,使得水体快速恢复;表面活性剂则是通过加强某些憎水性化合物的亲水性以及生物的可利用性来提高水中土著微生物的数量,让水体中的污染物与微生物接触充分,使得水体污染物的降解速率快速提高。培养土著微生物不用从外地将微生物运输到受污染地点,只需激活本地的微生物即可完成净化水体的作用,省下了提取微生物、运输等很多的成本。此外,还在一定程度上提高了该地区的生物多样性,对此地区的生态的是十分有利的。
3.3 接种微生物技术
接种微生物技术是指在受到污染的水体中引入可以降解污染物的菌种。这些菌种主要来自三个方面,第一种是来自受污染水体中的土著微生物,第二种是从其他地方分离出来的适合本地区使用的微生物,第三种是利用基因工程培养出来的具备降解功能的微生物菌。土著微生物只需从当地提取即可,激活受污染水质中自身存在且具备净化水质功能的微生物;从其他地方分离得到的微生物也可以起到净化水体的作用,但是在具体使用的时候应当考虑到本地的水质特点以及水中生物的特点,有针对性地进行选择,一定不可以出现虽然能够将水中存在的污染物消除,但是会出现其他水质问题的情况,否则对水质的改善是不利的;利用基因工程得到的微生物降解污染物的功能也是十分强大的,但是通过这种方式得到的微生物花费的资金、时间比较多,所以只有在前两个方法对水体的修复都不起作用的时候采取基因工程制得相应菌种。
4 结语
水,对于生活在地球上的每一个物种都是十分重要的,但是由于各种原因,水质已经受到了污染,修复受污水质已经成为当务之急。受污水质的修复有很多种方法,其中生物修复技术是一种非常好的修复技术。生物修复技术主要是利用一些可以降解水中污染物的微生物或者动植物对受污水质进行恢复,能够从根本上使水体得到修复。希望在未来会出现更好的生物修复技术使水体得到更好的修复,使水污染能够得到更好的消除。
参考文献:
[1]郝喜海,罗洁,衣潇鹏,等.我国重金属污染现状与微生物修复技术[J].广州化工,2013,41(11):42-44.
国内外油气田的进一步开发,低渗特低渗储层成了主力开发区,而压裂成了增储上产的主要措施之一,是低渗特低渗油气田勘探和开发不可缺少的一项重要技术手段。压裂返排液成分复杂,水处理困难,如果处置不当极易污染环境。
1、普通污水处理技术
现代的污水处理技术,按其作用原理可分为物理法、化学法、物理化学法和生物处理法四大类。
1.1物理法
(1)重力分离(即沉淀)法:借重力沉降(或上浮)作用,使水中悬浮物分离出来。可作为其他处理方法前的预处理和经生物处理后的二次沉淀池。(2)过滤法:利用过滤介质截流污水中的悬浮物。(3)气浮(浮选):将空气通入污水中,利用空气在水中的浮力使污水中相对密度接近于水的微小颗粒状的污染物质(如乳化油)黏附在气泡上上浮完成分离(4)离心分离法:利用高速旋转设备让悬浮颗粒(如乳化油)和污水受到的离心力大小不同而被分离的方法。
1.2化学法
(1)化学沉淀法:向污水中投加某种化学物质,使它与污水中需要除去的物质进行反应,生成难溶于水的沉淀物的方法。
(2)混凝法:向水中投加混凝剂,可使污水中的胶体颗粒失去稳定性,凝聚成大颗粒而下沉。当单独使用混凝剂不能达到应有净水效果时,为加强混凝过程、节约混凝剂用量,常可同时投加助凝剂。
(3)中和法:利用酸性或者碱性药剂去除污水中的碱性和酸性废水进行中和。
(4)氧化还原法:利用强氧化剂或利用电解时的阳极反应,将废水中的有害物氧化分解为无害物质;利用还原剂或电解时的阴极反应,将废水中的有害物还原为无害物质,以上方法统称为氧化还原法。
1.3物理化学法
(1)萃取(液-液)法:利用相似相溶原理,加入药剂使污水中的溶质溶于溶剂中,然后利用溶剂与水的密度重差,将溶剂分离出来。再利用溶剂与溶质的沸点差,将溶质蒸馏回收,再生后的溶剂可循环使用。
(2)吸附法:利用多孔性的固体物质,使污水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。
(3)离子交换法: 用固体物质去除污水中的某些物质,即利用离子交换剂的离子交换作用来置换污水中的离子化物质。
(4)电渗析法:电渗析是在外加直流电场作用下,利用阴、阳离子交换膜对水中离子的选择透过性,使一部分溶液中的离子迁移到另一部分溶液中去,以达到浓缩、纯化、合成、分离的目的。
(5)反渗透:利用一种特殊的半渗透膜,在一定的压力下,将水分子压过去,而溶解于水中的污染物质则被膜所截留,污水被浓缩,而被压透过膜的水就是处理过的水。
(6)超过滤法:以压力为推动力,使水溶液中大分子物质与水分离,膜表面孔隙大小是主要控制因素。
1.4生物法
(1)好氧生物处理法。在有氧的条件下,借助于好氧微生物(主要是好氧菌)的作用来进行的。依靠生活在活性污泥上的巨量微生物或者在填料上大量繁殖生长微生物形成污泥状的生物膜上的巨量微生物以有机物为食料,从而去除污水中的有机物达到净化水目的。
(2)厌氧生物处理法。在无氧的条件下,利用厌氧微生物的作用分解污水中的有机物,达到净化水的目的。
2、压裂返排液物性特征
2.1成分复杂、污染物种类多、含量高。返排液主要成分是高浓度胍胶和高分子聚合物等,其次是SRB菌、硫化物和总铁等,总铁、总硫含量都在20mg/L左右。
2.2黏度大、乳化程度高。其中,放喷液的黏度很高,为10~20mPa・s,而近排液的黏度较低。由于压裂所用为复合型压裂液,乳化严重,放出的返排液乌黑、黏稠,静沉出水困难。
2.3处理难度大。悬浮物是常规含油污水处理中最难达标的项目,压裂返排液组分的复杂性及其性质的独特性决定了其处理难度更大。
压裂返排液不仅有机物和石油类污染物质含量高,而且较其他废水而言黏度大。通常情况下,水在20℃的黏度约为1×10-3Pa・s,而压裂返排液的黏度是水的3倍~10倍,这是压裂返排液难于处理的主要原因。在其处理过程中,所投加的化学药剂在压裂返排液中很难扩散,传质作用缓慢,造成反应体系时间很长,处理效果差。
3、压裂返排液水处理现状与进展
3.1利用絮凝沉降法
桂召龙以压裂返排液和王家岗污水站废液收集池中混合废液中加入絮凝剂和助凝剂采用絮凝沉降和氧化工艺相组合的处理技术,净化处理。处理后的废液可以达到油田采出水处理系统的水质要求。
王建国等对处理桥口油田钻井、酸化及压裂等作业废液的污泥吸附混凝沉降法工艺进行了研究。试验采用酸液预中和,污泥吸附混凝沉降去除废液中的有害成分,再掺入采出污水中处理的方式,实现了作业废液的达标处理。并有良好经济效益。
赵洪彬对呼伦贝尔油田含油污水开展污水系统达标现场试验。在系统来水平均含油量为77.12mg/L,平均悬浮固体含量为85.67mg/L,粒径中值为5.44μm的情况下,系统处理出水平均含油量为1.39mg/L,平均悬浮固体含量为1.48mg/L,粒径中值为1.12μm,达到了大庆油田低渗透油层回注水水质标准。也取得了较好的经济效益与社会效益
3.2生物及生物化学法
刘军等以天津大港油田港深11-8井压裂返排液为研究对象,先用混凝-微电解-吸附预处理,再用生物法处理。结果表明,生物处理法对废水达标排放起着决定性作用,经生物法处理后,压裂返排液COD值由8906mg/L降至70mg/L,去除率达99.2%,水质达到国家一级排放标准。
3.3高级氧化技术
它通过不同途径产生活性极强的羟基自由基(・OH),・OH几乎能无选择性地将废水中难降解的有机污染物氧化降解成无毒或低毒的小分子物质,甚至直接矿化为二氧化碳和水及其它小分子羧酸,达到无害化目的。
2002年何焕杰等开发了化学混凝/高级氧化联合法处理压裂废液回注达标技术,待处理的压裂废水与采油污水以体积比为1∶10掺混,用水质改性技术处理,净化水主要技术指标符合局颁和行业注水水质标准,目前该项技术已在中原油田投入现场应用。
王松等采用混凝-氧化-吸附-光化法处理压裂液,处理后的水质达到了回注标准。该技术已经在河南油田进行了中试,取得了较好的效果。
3.4Fe/C微电解组合工艺
张爱涛等人采用“Ca(OH)2 破胶-微波絮凝-Fe/C微电解-微波H2O2氧化”对油田酸化压裂废水进行处理达到排放标准。
关键词:跳蹬河;Bio-synthetic Flocculent凝聚剂Ⅱ;示范段治理
中图分类号:TU991.21 文献标识码:A 文章编号:
1 工程概况
跳蹬河是长江的一条次级河流,发源于沙坪坝区凉风垭,流经沙坪坝、九龙坡、大渡口三个区,全长约26公里,流域面积68.32平方公里。全长26公里的跳蹬河曾经是风光秀美的流域,但随着改革开放、经济的发展,河流两岸沿线新增了许多企业,企业排污治理不严等原因,致使河水遭受污染。
作为跳蹬河流域治理的示范段,选择石龙桥段和华龙家苑桥段。两河段治理长度共计400m,其中:华龙家苑桥段:桥中心线上游100m及下游100m的河段,计200m;石龙桥段:桥中心线上游100m及下游100m的河段,计200m。
2 河流示范段治理原则
(1)治理河段两岸需截污;
(2)既能去除污泥污染,恢复污泥活性,又能净化河流水体水质;
(3)能够快速消除黑臭,恢复河流洁净的面貌,不产生二次污染。
(4)标本兼治,提供河流自净能力,水体生态修复,改善河流景观。
基于上述要求,我们项目组收集大量资料,了解到国内技术前沿、投资省、效果好的Bio-synthetic Flocculent凝聚剂Ⅱ代技术,并将该技术应用于河流治理,以集成的方式对河水、污泥进行同步治理。
3 Bio-synthetic Flocculent凝聚剂Ⅱ代技术
3.1 技术介绍
Bio-synthetic Flocculent凝聚剂Ⅱ代是在凝聚剂Ⅰ代的基础上,根据不同河流污染因子比例差别的特点,进一步研制开发出的高效复合型物化凝聚剂。
Bio-synthetic Flocculent凝聚剂Ⅱ代产品,是一种中性凝集固定分离剂,采用了多成分、多介质、多结构、多机能的超细粉末化技术,具有细腻、松散、质轻、多孔、吸水性和渗透性强,具有空隙率大、吸附性强、黏结性高、干体松散等优点,能有效吸附凝聚水中的游离物质和降解水中的金属矿物质,达到净化水质的目的。研究和实验结果表明,该凝聚剂同时还能起到除臭的作用,能够长时间消除异味和吸收,分解有害化学物质。
这种新型污水(污泥)修复处理剂,通过吸附、电化学和分离作用,无论处理有机系污水、还是处理无机系污水,都能使溶存在污水中的物质(其中包括金属类的污染物)和悬浊物很快凝集,与水分离,使污水转化为水质优良的清洁水。
这种新型污水、污泥同步修复处理剂,还能够快速硬化底泥,封闭废弃重金属残留物和油腻泥土,防止有害物质溶出,又能有效改良土团粒结构。该种新型污水、污泥同步修复处理剂能与污泥反应生成网状结构,能够牢固胶结土壤粒或者重金属废弃物等物质,把重金属、有机物裹入网状结构中后,封闭有害物质的溶出,既保证植物的生长,河底的污泥就会从此固化。
3.2 技术特点:
①凝集速度快。其凝集及沉降速度都是其它凝聚剂难以媲美的。使用Bio-synthetic Flocculent凝聚剂Ⅱ代比传统凝聚剂省空间、省时间、高效能,可进行连续处理。
②凝集结块颗粒大、硬度高,分离的污泥疏水性较好,污泥含水率低,脱水比传统的容易进行。因微孔结构,具有良好的吸附性能和抗压缩性能。
③凝集、沉淀以及分离的结块都具有极高的稳定性,不易碎裂,不会发生分解、再析出、悬浊等现象。避免了以往使用有机或无机凝集剂所产生的污泥易溶于水和溶出重金属类物质的问题。
④用于水处理后不残留有机物,无二次污染。
⑤作业时占地小的优势,因而适应各型河道治理的要求。
3.3 技术优势
基于Bio-synthetic Flocculent凝聚剂技术特点和河流受污现状,采用本方案集成的河流治理技术具有下列优势:
(1)克服了传统清淤方法只能清淤不能同时净化水质,污泥处置难,容易造成二次污染的缺陷。
(2)克服了单纯的微生物制剂治理方法对淤泥污染去除慢、去除程度不高,需要长期投加生物制剂,外来菌种对环境的适应衰减后造成的新污染,难以长期坚持而往往前功尽弃的缺陷。
(3)采用Bio-synthetic Flocculent凝聚剂Ⅱ代治理河流,在截污的前提下,日后的控制和管理容易,维护费用低;若有补水条件,其治理效果更佳,恢复后的河流生态系统更容易保持稳定。
(4)在河流两岸已经截污的情况下,治理工程完成后,已经很大程度清除了河流的污染,河流的水生生态及自净能力将逐步恢复,无需设备运行,无需专人看管。因此,也就没有电费、设备维护费、生物制剂费用,人员经费等负担。
4 工程施工方案
4.1治理工艺流程及施工流程图
工艺流程图
施工流程图
4.2 治理施工
(1)在处理黑臭河道过程中, 根据河流污染程度,水文、环境状况不同,需要进行作业区现场勘测和地理环境评估,分段采集底泥进行成分和浓度分析,监测不同断面的污染程度,根据不同污染因子的浓度情况,进行底泥处理小试,从而确定Bio-synthetic Flocculent凝聚剂Ⅱ代的投撒量。
根据小试实验,确定投加参数为:在污水、污泥同时搅拌浑浊状态下,每固化凝集1L含水率95%的底泥,需至少投撒 9.3 g絮凝剂。
因此,2河段、400m,共投撒絮凝剂3t。
(2)在作业区,定位处理设施(如,潜水搅拌机)装置,定位安全设施装置,定位保安设施装置,确定施工现场的输配电、运输通道等。
(3)在投加过程中,我们将根据实际河道水流、河床标高、以及相关水处理技术,确定反应段、絮凝沉淀段的长度比例,力求达到最合理有效地澄清河水、固化底泥。
将河流的污水连同污泥同时进行搅拌,一般1h内就可以完成污浊物质的析出、凝固,进入沉淀固化,所产生的凝固污泥即刻开始沉降,澄清水和凝固污泥迅速分离,界面十分鲜明;澄清河水效果立竿见影。
(4)达到河道长效的治理效果,只有在治理长度范围内均衡砸药包;让药包中絮凝剂逐渐释放溶解于河水中,分段絮凝、降解水中各类污染因子,才能保证河道长期有效的治理效果;若仅是投加药剂于河道中,因河水有一定流速,投加药治理方法将无法达到预期治理效果。
①华龙家苑桥段,沿河长度方向砸药剂包方式示意图。全治理段中,沿长度方向每50米,在横断面砸药剂包,共砸药包180包。
②石龙段,沿河长度方向砸药剂包方式示意图。全治理段中,沿长度方向每50米,在横断面砸药剂包,共砸药包180包
5 工程实施效果
工程实施一月后,河水透明度大大提高,从岸边观察,黑色底泥已消解成浅褐色,没有了臭味。取底泥测试氧化还原电位为580, 工程实施前的氧化还原电位为178,正常土壤可种植的氧化还原电位为600~700之间,由此说明此底泥修复接近到生态修复水平了。
6岸边绿化及水体修复生态湿地建设
对于清除了河流中多年的污染物之后,考虑恢复自然生态系统的自净能力,下一步可进行生态湿地的简单建设。
(1)生物、动物的恢复
物化技术治理完毕后放养部分动物螺丝,泥鳅等进行动物的恢复,激活原土住微生物,避免外来强势菌种的侵入造成本土原有微生物及生态遭到破坏。
关键词:水资源、污水深度处理
中图分类号:P641 文献标识码: A 文章编号:
引言
节约水资源、保护水资源不受污染是全球面临的重大问题,它也直接关系到我国国民经济的持续和稳定发展。因此污水处理后回用是解决水资源短缺问题的有效途径。
酸性水汽提工艺研究
1、酸性废水的处理方法
目前酸性废水的处理有两种方法,对于数量少且含硫浓度较低的废水可用空气氧化法,而对于数量多且含硫浓度较高的废水则需用蒸汽汽提法。
(1)空气氧化法
当在70-90℃下通空气时,可将含硫废水中的HS-或S2-氧化成S2032-及S042-,其转化率可达90%左右。
(2)蒸汽汽提法
含硫废水中所含的硫和氮多半是以NH4HS及(NH4)2S的形式存在,通过蒸汽汽提可以将它们分解为H2S及NH:而除去。蒸汽汽提的有:单塔汽提和双塔汽提两种。
2、酸性水汽提工艺特点
单塔汽提和双塔汽提两种汽提工艺在工业生产装置中都被广泛采用,硫化氢被汽提出来后均送硫磺回收装置回收硫磺,净化水回用。对于低浓度的酸性废水,通常采用双塔汽提工艺,因为该工艺的流程短,可降低装置建设的投资,对于高浓度的酸性废水,以采用.单塔汽提工艺为合适,可得到高纯度的酸性气体,虽然其工艺流程长,但操作并不复杂,产品质量指标可得到较好的控制。两种汽提工艺并没有本质上的区别,但两者的蒸汽消耗差异较大。.单塔汽提工艺的蒸汽单耗通常为180kg/t(吨酸性废水计)甚至更低,而双塔汽提工艺的蒸汽单耗一般在200kg/t以上。若原料水能满足.单塔汽提工艺的要求,其优点是明显的,根据东明石化的炼油工艺、酸性水的水质及浓度情况,采用单塔汽提工艺较为合理。
自装置外来的酸性水先进入原料脱气罐脱除酸性气,脱出的酸性气进入硫磺回收装置回收S。脱气后的酸性水进入酸性水储罐进行沉降分油处理,以隔去水中大部分污油,罐顶设安全水封罐,分离出来的轻污油进入污油罐暂时储存,间歇由污油泵送出装置。完成静置分油以后的酸性水则由原料水泵送至处理装置进行汽提处理。
从原料水罐区来的酸性水分两路进入酸性水汽提塔,一路作为冷进料经过原料水冷却器冷却至36℃进入酸性水汽提塔顶,以控制塔顶温度不大于40℃。一路原料水先经过原料水一分凝液换热器加热到49.3℃,再经过原料水一级分凝气换热器加热到61℃,然后进原料水一净化水二次换热器升温至95℃,再至原料水一侧线气体换热器与塔中部抽出来的侧线气体换热至140℃后,进入下一级换热(原料水一净化水一次换热器),温度达到146℃,最后酸性水与凝结水在原料水一凝结水换热器E一106换热,温度提高到151℃进入酸性水汽提塔塔盘。
汽提塔顶酸性气在37℃温度下抽出经温度控制阀进入酸性气分液罐,分离出液体后的酸性气体,凝液并入凝液系统回到原料水罐。汽提塔底以1.0MPa蒸汽作重沸器的热源,凝结水经凝结水罐进入凝结水系统回收利用。
汽提塔底的净化水先后经换热后至126℃,进入净化水空冷器E冷却,至40℃左右出装置。
由于原料水中含大量溶解的硫化氢,腐蚀性较强,因此原料水系统换热器管束均进行热处理,以消除应力。塔体、容器材质选用普通碳钢,并根据需要进行热处理。原料水泵采用磁力泵,以减少机械泄漏对环境带来的影响。注碱泵采用隔膜计量泵。
污水处理场深度处理工艺研究
1、深度处理水量、水质的确定
(1)第一污水处理场深度处理水量、水质的确定。
水量的确定。第一污水处理场现有污水处理水量为Zoom3/h,由于污水处理厂改造后,各生产装置排水情况不变,所以第一污水处理场处理水量也不变化,仍为2oom3/h。
水质的确定。由于考虑到东明石化集团发展的潜力较大,该公司目前正在筹备建设的烧碱、延迟焦化等项目用循环冷却水水量较大,建成投产后可以考虑回用污水处理厂出水,因此为避免重复建设,第一污水处理厂在工艺研究上应兼顾回收要求。
(2)第二污水处理场深度处理水量、水质的确定
水量的确定。第二污水处理场现有污水处理水量为2oom3/h,由于污水处理厂改造后,各生产装置排水情况不变,所以第二污水处理场处理水量也不变化,仍为2oom3/h。根据企业的绿化面积、循环补水量,计算出厂区可回用水量。
水质的确定。厂区回用水根据回用用途的不同,参考相关标准。
2、污水处理场处理方案的研究
(1)污水深度处理工艺研究
①混凝沉淀或气浮
混凝是向水中投加能够与水反应生成絮状水合物的药剂,通过快速混合,使药剂均匀分散在污水中,然后慢速反应形成大的可沉絮体。新生成的絮体具有良好的吸附性,能够吸附胶体和悬浮状态的有机物和无机物,新生成的小絮体在外力扰动下相互碰撞、聚集而形成大絮体,完整的过程由混合、凝聚、絮凝组成,称为混凝。混凝产生的较大絮体通过后续沉淀或气浮的固液分离手段从水中分离出来。
②超滤和纳滤
超滤和纳滤都是较为精细的过滤手段,在城市给水领域近年来应用较多,随着对污水处理水质要求的提高,这两项技术在污水深度处理方面的应用实例也越来越多。这两项技术从原理上说都是在压力推动下的一种膜分离工艺,只是根据膜孔大小的不同进行分类的。它们都能够去除水中胶体、蛋白质、腐殖酸、细菌、病毒等。超滤和纳滤都需要较高的工作压力,而且进水水质不能太差,否则反冲洗频率会很大、产率降低、膜使用寿命迅速缩短。虽然超滤和纳滤的出水水质相当好,但其较高的投资和较高的运行成本以及过滤膜未能实现优质的国产化是制约其在废水深度处理领域广泛应用的主要原因。另外,随着新型过滤材料开发,普通过滤技术也有了长足的发展,虽然与超滤、钠滤相比在去除胶体,细菌类物质方面较低,但在去除悬浮污染物方面效率还是很高的。
③高级氧化
废水的高级氧化技术是指湿式氧化、催化氧化、超临界水氧化、光化学氧化等针对废水中难于生物降解l,2]的有机污染物于近些年开发出来的,旨在利用以氧为主的氧化剂在人为特殊条件下的超强氧化性彻底分解破坏有机污染物的一系列新工艺。这些新型氧化技术的开发和应用在丰富废水特别是含有难于生物降解有机废水的处理手段方面意义重大,从国外有关的工程实例来看这是一系列对有机污染物去除率极高的新工艺,但由于其大多需要高温高压的环境或需要价格不菲的催化剂,因此存在要么投资巨大要么运行成本过高的问题,同时,其较为复杂的运行管理也是制约它广泛应用的一个方面。现有废水氧化处理技术中仅臭氧氧化随着高性能臭氧发生器的开发有着较高的实用性。
④活性炭吸附
由于活性炭具有发达的细孔结构和巨大的比表面积,因此对水中溶解的有机污染物如苯系物、石油及石油产品具有较强的吸附能力,而且对生化法难以去除的物质和难以降解的指标如色度、异臭、农药、化肥、洗涤剂、染料等都具有良好的去除效果,换句话说,活性炭几乎可以去除水中所有有机污染物。同时,活性炭吸附法对水温水质的变化有较强的适应能力,而且处理装置占地面积小、易于自动控制、运转管理简单。
以上几种污水深度处理工艺各自具有优缺点,由于篇幅有限,不能在此叙述。
结论
现在己有的深度处理方法能够得到高质量再生水源的污水回用技术。不断的深入研究将会带来更为有效的污水回用技术的改进,并在未来的污水回用中更为广泛的使用。
参考文献