廢水處理設備范文

時間:2023-04-05 17:02:34

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廢水處理設備

篇1

關鍵詞:火電廠;工業廢水處理設備;防腐蝕工藝;腐蝕產物;腐蝕性 文獻標識碼:A

中圖分類號:X703 文章編號:1009-2374(2015)08- DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.

1 火電廠工業廢水處理設備防腐蝕的必要性分析

火力發電廠是依靠水作為傳遞能量的介質進行發電,也是依靠水作為冷卻介質來完成熱量交換工作的。在火電廠的生產過程中,會產生大量具有腐蝕性特點的工業廢水,對化學廢水處理設備造成嚴重的不良影響。這不僅會增加設備的腐蝕程度,還可能對周圍環境帶來一定的危害。為了加強對化學廢水的處理,保證設備的正常運行和使用壽命,就必須在處理過程中從源頭防治,做好設備的防腐工作就是根本性前提。目前大部分水處理設備均由金屬材料制作,長期與酸堿廢水接觸,勢必會導致設備逐漸被腐蝕,這不僅縮短了設備的使用壽命,還無形中增加了企業的生產成本。對于受熱管道而言,腐蝕產物會粘附在其受熱面上,也就是我們通常所說的結垢,降低熱傳遞效率,隨著時間的推移管道結垢越來越嚴重,最后還可能導致爆管事故的出現,因此做好設備的防腐蝕工作就顯得尤為必要。

2 工業廢水處理過程中設備防腐蝕存在的不足及成因

為了更好地加強化學工業廢水處理設備防腐工作的開展,在意識到加強對其防腐蝕的必要性的基礎上,就應認真分析和總結在化學工業廢水處理過程中設備防腐蝕存在的不足及成因,才能更好地采取有效的措施予以應對。

2.1 工業廢水處理過程中設備防腐蝕存在的不足

在廢水處理過程中對設備的防腐問題存在的不足主要表現在以下三個方面:

一是在火電廠日常生產過程中,受到運行工況和方式的影響各項生產工藝指標難以嚴格的得到控制,例如溫度、流速、介質的濃度等,這就給設備腐蝕創造了各種條件。

二是在管道防腐蝕設計中,往往只注重如何選材以及強度、工藝和防腐蝕技術的設計,但是往往沒有結合實際情況考慮到管道所在的環節、溫度和耐腐性能等因素,而這些因素又是導致腐蝕出現的主要原因。

三是在處理酸堿濃度較高的廢水時,因為酸堿中和具有較強的特殊性,且酸堿量中和過程中難以對其進行定量的控制,難以掌握中和程度,酸堿量過量和中和不均勻等問題的存在,導致pH值不達標而腐蝕,最終為設備事故的出現埋下隱患。

2.2 工業廢水處理過程中設備防腐蝕不足的成因

一是針對酸堿中和池出現的腐蝕問題,主要是因為在建設酸堿中和池時,材料的厚度和勾縫設計沒有符合實際需要,很多防腐蝕用的花崗石的厚度往往利用普通材料替代,而這就會導致石材的縫隙難以填滿,最終出現酸堿腐蝕性的滲漏,加上在處理酸堿池泄露事故時往往難以徹底的修復,尤其是在對基層腐蝕情況進行檢查時,往往敷衍了事,加上設計布局的合理性差,一般以全封閉和加蓋的結構,而沒有考慮腐蝕因素,最終導致池體下陷。

二是針對管理防腐蝕處理不到位的問題,主要是因為在防腐蝕處理過程中往往偷工減料,而且在驗收管理時往往敷衍了事,而這就會加劇管理腐蝕處理的難度。

三是針對循環水加酸系統腐蝕處理不到位的問題,主要是因為加酸處理環節往往忽視加水,最終出現腐蝕問題。尤其是對火電廠而言,其循環水加酸系統擦用濃硫酸儲存罐作為其壓力容器,在設計過程中沒有考慮操作環境對其帶來的影響,而濃硫酸的腐蝕性較強,若選用一般碳鋼材料,將會導致其被氧化和腐蝕,進而影響整體結構,加上在安裝過程中往往安裝不規范,加藥量難以得到有效的控制,最終影響其pH值的正常。

3 火電廠工業廢水處理設備防腐蝕工藝探索

通過上述分析,我們對工業廢水處理過程中設備防腐蝕存在的不足及成因有了一定的認識,那么作為新時期背景下的火電廠,在工業廢水處理過程中如何預防處理設備的腐蝕呢?我們將從以下四個方面的工作進行

討論:

3.1 針對酸堿中和池的防腐蝕工藝探索

由于酸堿中和池腐蝕問題的存在,將會極大的影響工業廢水處理成效。因而為了更好地解決這一問題,作為發電廠必須切實做好以下三點防腐蝕工作:

一是建設酸堿中和池時,應重點檢查樹脂膠泥接層的厚度,確保接縫粘結牢固,并采取接縫粘合技術,才能更好地確保防腐蝕的長期性。

二是在酸堿中和池運行過程中,一旦出現泄漏,就應及時地加強對其的修復,及時地打開被腐蝕的防腐蝕層,重點檢查和修復混凝土基層。

三是在布局設計過程中,在施工之前就應科學合理地設計,及時地找出內部存在的腐蝕問題,并針對此制定相應的預案,為整個處理成效的提升奠定堅實的

基礎。

3.2 針對管道的防腐蝕工藝探索

由于在化學工業廢水處理過程中,經常出現設備或管道腐蝕嚴重的情況,所以在確保工程質量的同時,還應加強現代防腐蝕技術的應用,著力解決設備和管道的腐蝕問題,并嚴格按照設備和管道安裝工藝流程進行安裝,盡可能地選擇耐腐蝕性的材質,確保其使用壽命得到有效的提升。

3.3 針對酸堿系統的防腐蝕工藝探索

酸堿系統的防腐工作是整個工業廢水處理系統防腐蝕的重點所在,所以作為發電廠必須高度重視。所選的容器材料應以具有較強的耐腐蝕性,例如PVC材料、鋼襯膠材料等。而在選用酸堿液輸送管時,同樣應考慮其材質問題,尤其是其外部的防銹和內部的保溫。在酸堿系統進行防腐蝕時,主要以濕法脫硫防腐蝕工藝為主,在實際應用過程中,主要選取鎳基不銹鋼、玻璃鋼、玻璃鱗片樹脂、橡膠、塑料、陶瓷等,盡可能地選取具有較強整體性和沒有接縫以及防腐蝕性能較強的材料,例如整體玻璃鋼管道,就是一種有效的選擇。

其中,在脫硫區域的防腐工作中,以吸收塔噴淋層支撐梁的防腐蝕為例說明。由于漿液的不斷沖刷,支撐梁防腐蝕層經常出現磨損,導致支撐梁的腐蝕、漏液,腐蝕嚴重時只能停機檢修對整根梁體進行更換。為了避免支撐梁損壞,防腐蝕設計時應有針對性的加裝防沖刷護板,提高其抗磨損腐蝕的可靠性,并設計加裝吸收塔噴淋層支撐梁的腐蝕監測裝置,以及時發現塔內梁體的異常情況。

3.4 加強設備防腐蝕監測系統的建設

由于火電廠工業廢水處理設施的工作頻率較高,所以即便采取了上述防腐蝕工藝,能在一定程度上預防其腐蝕程度的加重,還能緩解設施腐蝕速度,但是采取人工檢測的方式,往往難以及時高效地發現存在的腐蝕情況,也不能掌握腐蝕的程度,所以作為發電廠應加快設施防腐蝕監測系統的建設。整個設施防腐蝕監測系統應包含數據采集器、電流中斷器、測試探、里程記錄器以及計算機,從而利用其實時在線監測腐蝕情況,并根據腐蝕情況進行針對性的處理,才能從傳統的被動防腐到主動防腐,提高防腐功效。

4 結語

綜上所述,對火電廠化學工業廢水處理設施防腐蝕工藝進行探討具有十分重要的意義。作為新時期背景下的火電廠,必須充分意識到加強火電廠工業廢水處理設備防腐蝕的必要性,緊密結合廢水處理過程中設施防腐蝕存在的不足及成因,切實加強火電廠工業廢水處理設備防腐蝕工藝的應用,著力解決酸堿中和池出現的腐蝕問題、管理防腐蝕處理不到位的問題、循環水加酸系統腐蝕處理不到位的問題,才能更好地確?;痣姀S工業廢水處理設施防腐蝕,進而在確?;痣姀S化學水處理成效的同時提高生產效率。

參考文獻

[1] 田剛強.火電廠化學水處理設施防腐蝕工藝探究[J].化工管理,2013,(14).

[2] 張芳芳.火電廠化學水處理設施防腐蝕工藝常見問題及對策[J].綠色科技,2011,(4).

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[關鍵詞] 廢水,含油,加藥量

中圖分類號:X703文獻標識碼: A

1.引言

含油廢水主要來源于石油、石油化工、鋼鐵、焦化、煤氣發生站、機械加工等工業部門。廢水中油類污染物質,除重焦油的相對密度為1.1以上外,其余的相對密度都小于1。

油類物質在廢水中通常以三種狀態存在。

浮上油,油滴粒徑大于100μm,易于從廢水中分離出來。在石油污水中,這種油占水中總含油量60~80%。

分散油.油滴粒徑介于10一100μm之間,懸浮于水中。

乳化油,油滴粒徑小于10μm,油品在廢水中分散的粒徑很小,呈乳化狀態,不易從廢水中分離出來。

本文主要針對上海大屯能源股份有限公司鋁板帶廠含油廢水處理的工藝進行分析與研究。該含油廢水為乳化油,油滴粒徑小于10μm,油品在廢水中分散的粒徑很小,呈乳化狀態,不易從廢水中分離出來。因此需要特殊的工藝進行處理。

為此,我們在廢水進入氣浮的折板反應區時,同時向廢水中投加PAC和PAM藥劑,使水中的懸浮物在藥劑的作用下,凝聚成較大的礬花而進入溶氣水接觸區。每次配制藥液的加藥量主要依據廢水中的含油量、廢水處理量、加藥計量泵流量來計算。向廢水池內加入適量鹽酸或檸檬酸將PH值調整到要求區間。

2.技術研究的內容

2.1設備組成

本套水處理設備包括污水提升泵、一級組合氣浮裝置、二級組合氣浮裝置、加藥裝置(PAC和PAM)、中間水箱、過濾水泵、核桃殼過濾器、石英砂過濾器、活性碳過濾器。

組合氣浮裝置主要由氣浮槽體、溶氣泵、溶氣罐、釋放器、刮渣機、空壓機和電控柜、操件平臺及加藥裝置等組成。

槽體部分由反應區、釋放區、浮選區、渣槽、清水箱組成。

2.2工作原理

通過污水提升泵將含油廢水池內的廢水提升到廢水處理裝置內,即一級氣浮裝置。當廢水進入氣浮的折板反應區時,同時向廢水中投加PAC和PAM藥劑,使水中的懸浮物在藥劑的作用下,凝聚成較大的礬花而進入溶氣水接觸區,此時溶氣水泵和空壓機向溶氣罐內提供壓力水和壓力氣,在壓力的作用下,強迫空氣溶入水中,然后打開釋放器,將壓力溶氣水突然降壓,有釋放器釋放出無數的微型氣泡,與廢水中的礬花和油粒接觸,將氣泡作為載體,把凝聚成的礬花帶托出水面,隨著處理水量的不斷增加,上浮的浮渣也不斷增加,在水面上形成浮渣層,此時可啟動刮渣機,將浮渣刮入浮渣槽而排出體外,被處理后的清水進入清水箱,經過濾水泵將清水箱內的水打入過濾器,過濾后進入清水池。完成處理過程。

2.3技術分析

含油廢水的處理過程中主要向水中添加PAC,PAM藥液使水中的油聚集并產生礬花,關鍵是要嚴格控制PAC的加藥量,藥量的多少直接影響處理效果,并且很難調試相當,藥量與廢水含油量是一一對應關系,即:藥量=反應系數(加藥系數)×進水含油。

2.4解決措施及應用效果

2.4.1 PAC加藥量的計算

我們在生產過程中記錄了大量數據,并根據技術分析內的藥量與廢水含油量是一一對應關系得到了PAC加藥量的計算公式,

即:藥量=反應系數(加藥系數)×進水含油。

公式: q= kQμ

由上式得:m=kQVμ/q

k=

式中:m―PAC質量,kg;

k―加藥系數

Q―廢水處理量,T

V―藥箱體積,m

q―計量泵流量

μ―廢水含油量,mg/L

表1 試驗數據表(任選10組)

根據公式計算得:k…k=0.450,0.434,0.459,0.438,0.480,0.511,0.472,0.418,0.456,0.460。

加藥系數k的計算:k=

代入試驗數據得k=0.4578 ,為了計算方便取k= 0.46或0.50 ,因此,PAC加藥量為m=kQVμ/q=0.46 QVμ/q 或QVμ/2q。

2.4.2PAM加入量的計算

m=k?V

其中:m―PAM質量,kg;

k―加藥系數

V―藥箱體積,m

由于PAM用量不大,而且對處理效果影響很小,因此其加藥系數取常用值即可,即5‰~10‰。

2.4.3PH值控制

待處理廢水的PH值對廢水處理的效果好壞至關重要。一般情況下,廢水都是呈酸性的,一旦廢水呈酸性,廢水處理工程中的礬花將不容易浮起,影響處理效果。

一般應將PH控制在7~8之間,當PH值小于7時,應向廢水池內加入適量片堿將PH值調整到要求區間;當PH值大于8時,應向廢水池內加入適量鹽酸或檸檬酸將PH值調整到要求區間。

2.4.4 應用效果

采取上述方法后,可以快速的將設備調試到正常運行狀態,不需要做大量的現場試驗,不斷的調節藥量,長時間觀察。并且處理后的水質很好,滿足各項水質指標。做到了省時、省力、高效、合格。

3.結論

該研究的核心部分為廢水處理工藝及PAC藥量的試驗計算,通過大量的試驗數據計算得到其加藥系數,在以后的處理工作中,就以該計算公式為依據,根據實際的廢水含油量來計算相應的藥量,可以一步到位,不需要多次試驗,大大節省了工作時間、減輕工作難度、提高工作效率。

也正是經過這樣的試驗研究,使我們的廢水處理設備得以正常使用,起到其應有的作用,為廠里解決了廢水處理及環保問題的后顧之憂。保證鋁板帶廠的順利生產,為公司的節支增效做了突出貢獻。

注釋:1.PAC:聚合氯化鋁

2.PAM:聚丙烯酰胺

參考文獻:

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關鍵詞:水工業 水處理技術 產業化

 

abstract: the market composition of water treatment technique and equipment is discussed in views of the concept of water industry. the contents of water treatment technology and equipment industry composed of consultant, engineering, equipment and service-management are explained and defined. and an proposal to promote the industrialization of water industry has been recommended on the basis of market analysis of wastewater treatment technology and equipment.

0 概述

在我國水工業的概念的提出是針對我國水資源短缺、水資源浪費和水污染不斷加劇的嚴峻形勢,為解決水資源和社會經濟持續發展問題而提出的。水工業的核心問題是研究解決城市和工業發展對水及水質不斷增長的需要和要求,與水資源短缺和水環境污染之間的矛盾。在這對矛盾中水污染的加劇限制了水資源的充分合理的利用。因此,控制水污染的發展是解決我國水工業持續發展的關鍵。

發達國家在水處理技術和設備研制開發上,具有較長歷史,技術成熟,產品質量高,并初步達到標準化、自動化和成套化。我國水污染控制產業開創于70年代初,現已具備一定規模,近幾年增長速度在20%以上。但是總體上看,我國水污染控制產業仍處于發展初期,基礎較薄弱,與工業發達國家相比差距甚大,遠不能滿足經濟與環境持續協調發展的需要。然而,我國在水污染領域內已建立起了一整套方針、政策、法規、標準及制度,同時為改善水環境質量不斷加大投資力度。根據建設部規劃,“九五”期間我國用于給排水基本建設的總投資將達1 000億元人民幣,而國家環??偩纸y計這一期間的環保投資總計4 500億。保持這樣的投入比例,為水處理技術和設備產業化提供了一個巨大的市場。

1 傳統給水排水技術的局限性

隨著現代科學技術、計算機技術、信息技術和系統科學的不斷飛速發展,以及與各種學科之間相互的滲透增加,推動了傳統給水排水技術的進一步發展。首先,傳統給水排水工程技術在近幾十年來有了很大的發展,從技術內容上遠遠超出了最初的給水排水的技術框架。其次,在給排水領域的一些新的技術內容有別于傳統的技術,傳統給水與污水處理的界限也已經突破,例如:對于微污染水源水的處理,采用了很多污水處理技術,而對于水回用、中水處理又采用了很多給水處理技術。因此,傳統的給水排水技術領域應該擴大為廣義的水處理技術領域。

2 對于水處理技術市場新的考慮

水處理技術涉及到有關水的科研、設計、工程、設備加工和管理等各個方面。但是,從水處理技術市場化和產業化的觀點,應該根據水處理技術服務的主體——用戶的角度,將水技術產業劃分為:咨詢產業、工程和設備產業及服務管理產業。

2.1 技術咨詢產業市場

不僅僅是傳統設計行業所包括的規劃和研究、勘測與設計等內容。根據水工業的新觀念帶來了一系列新的概念,因此水處理技術的咨詢產業應該賦予新的內涵,應該由簡單的工程設計擴大為對水處理生產全過程的技術咨詢,即從水源的保護和開采、水的處理和調配、水的合理利用和清潔生產及污水處理和再生回用等等。同時咨詢內容將涉及到開發和生產、研究和設計、資源及環境評價、技術及經濟評價和市場信息等各個環節。在國際上以此為主要業務的“咨詢公司”已是一個重要的行業。因此,我國的咨詢產業將面臨新的觀念和新的市場機制,需要逐步建立和完善我國的水處理技術咨詢市場。

2.2 工程和設備產業市場

當前水處理工程有以下特點:首先,工程中設備和施工技術含量及投資比例不斷提高,從而反映了水處理工程技術的設備化、產業化和市場化的趨勢;其次,工程市場已由傳統的承發包方式引入了國際通用的“turnkey”總承包的運作方式。參與這種工程和設備總承包的“工程公司”在國際已是一個跨行業的產業。工程公司一般是具有系統設計、工程管理、設備集成、安裝調試和運行培訓的綜合能力的大型公司,我國目前還缺乏這樣具有綜合能力的大型專業工程公司。另外,隨著我國改革開放,國外大公司和財團以bot方式參與水處理市場競爭,使得水處理工程市場的競爭具有資本競爭的意義。因此,水處理工程市場具有設備化、專業化和開放性的特點,從事水污染控制的研究、設計和生產部門要適應這種產業化形式,對于turnkey和bot這一系列產業化過程中的新的運作形式要加以研究和學習。

2.3 技術服務產業市場

傳統的技術服務是簡單的技術交底和工程配合,隨著自控技術和其他高新技術在水處理工藝中的應用,技術服務的范圍不斷擴展;另外,由于環境法規健全和執法力度的加強,對于水處理設備運行的達標率和完好率要求更高,因此技術要求的時效性不斷加強;同時隨著社會主義市場經濟的發展,bot方式的引入在水處理領域也會逐步打破傳統甲、乙方概念,產生甲、乙方角色互換,導致了類似于物業管理型的技術服務需求。這對技術服務提出了更高的要求。因此,技術服務范圍的擴展、要求的加強和形式的更新等一系列變化,導致技術服務市場內涵的擴大。

3 水污染控制技術和設備產業化市場分析

3.1 咨詢與服務產業

從技術咨詢和服務產業來講,目前我國就工藝水平而言,與國際差距已經縮小。目前在水污染治理技術上,已能提供下列技術的工藝參數。傳統活性污泥法技術包括傳統法、延時法、吸附再生法、純氧法和各種新型工藝,如:射流曝氣法、深井法、sbr和iceas序批法、ab法和氧化溝技術等等;生物膜法技術(生物接觸氧化法、流化床法等);厭氧法技術(uasb、復合床法、二段厭氧法、厭氧流化床等);a/o法和a2/o技術;厭氧-好氧-生物炭技術(aabc法);酸化(水解)-好氧技術;多種類型的穩定塘技術;土地處理技術(包括濕地、漫流、慢速滲濾、快速滲濾)等等。這已經可以滿足大多數城市污水和工業廢水治理的要求。問題是傳統的水處理市場,研究設計單位的市場份額一般為3%~5%,從產業化的角度來看所占市場比例偏低(見圖1和圖2)。這與我國在計劃經濟下,設計單位屬于事業單位,因此設計行業長期實行低收費制度有關。從國際市場來看這一部分比例一般在15%~20%以上,在設計單位企業化實行市場經濟的背景下,需要適當調整這一部分的比例擴大技術成本。

圖1 城市污水處理廠投資比例分析

圖2 工業廢水處理廠投資比例分析

近20年來,國家僅對石油、化工、冶金、造紙、機械、染料等幾個行業廢水處理設施的投資就超過了20億人民幣。建立處理裝置5 000多套。根據調查結果表明處理設施的正常運行不到30%。造成這種現象的原因是多方面的,但是解決此問題的方法之一是需要加強后期的技術服務。

3.2 城市污水處理投資構成

由于污水處理技術的復雜性,在具體的污水處理建設項目中投資的構成復雜。若根據產業的類型和水處理技術和設備產業相關的內容可劃分為以下幾部分:(1) 技術咨詢和技術服務:設計、調試和培訓費等;(2) 建、構筑物和廠平面:屬于傳統的土木工程,一般由建筑行業承包;(3) 水處理通用機電設備:包括水泵、風機等通用機械,屬于傳統的機電行業;(4) 水處理專用設備:脫水機、刮泥機等污水處理專用設備,屬于機械加工行業;(5) 自控技術和設備;(6) 其他:各種稅費等。

圖1是對于兩個城市污水項目投資分析,其中選擇了大規模(20萬m3/d)和小規模(1.5萬m3/d)城市污水處理廠。從圖1中的數據分析可知對于城市污水處理廠建設,其中傳統的產業(機電產品:如水泵、風機等)占了大約10%的份額,建筑業占35%~45%的份額,而水處理專用設備占10%。這三者(包括(6)項)之和占總投資的90%以上,在今后幾年存在每年180億的份額。一般來講從事以上行業的主體為國家大中型企業。從而可見對于城市污水和城市給水這種大規模的基礎設施建設項目,國家投資將帶動大批如機電行業、機械制造和加工行業和建筑行業等傳統行業的發展。從而可帶動相關產業的發展和消費總量的增加,有利于大中型企業的改革和經濟發展,這也與國家目前的搞活大中型企業的政策是一致的。

在大型污水處理廠自控和儀表(如儀表,控制系統的軟、硬件等等)所占的比例雖然不高,在5%~10%左右,但是相對的產值較高。這一部分市場額定每年大約在10億元。對于這一技術含量較高的領域,目前國內廠家的市場占有率較低。主要原因是我國沒有形成從事水處理儀表和自控系統的生產廠家,主要靠引進外資進口。

3.3 工業廢水處理的投資構成

首先由于工業廢水處理的占地、搬遷和其他政策性的費用不高,所以(6)項的比例變化較大,這導致其他部分比例的上升。這是城市污水與工業廢水處理廠的主要差別之一。圖2是各種小型工業廢水處理項目的投資分析,這是對不同類型工業廢水(如啤酒、造紙、皮革、酒精、化工和油脂等)處理廠的投資統計結果。從圖2可見其中傳統的產業(機電產品:如水泵、風機等)占了大約10%的份額,建筑業占30%~40%的份額,而水處理專用設備占35%。另外一個特點,由于工業廢水處理廠與城市污水處理廠相比規模較小,所以一般來講從事以上(2)~(4)行業的主體為中小型和鄉鎮企業。我國現有生產環保產品的企業約4 000多家,其中真正能提供合格產品的企業不多。工業廢水的治理給這些廠家提供了良好的商機。

對于工業廢水處理應該根據其不同于城市污水的特點,通過下面的工作加強環保產業在設備標準化、自動化和成套化方面的進程:1) 除大型工程采用鋼筋混凝土構筑物外,其它大部分構筑物可采用鋼結構,并可轉為能加工生產的水處理設備和產品。因此將水處理單元構筑物設備化,從而減少土木工程量,提高環保廠家的市場競爭能力并擴大市場份額;2) 提高水處理設備的自控水平,初步達到機電一體化的水平;3) 小型工業廢水項目中采用的專用或通用設備有其特殊性,與其所采用的工藝密切相關,例如sbr篦水器和專用曝氣設備等是急待開發的產品。加強對水處理專用設備的研究和開發,可以提高在這一領域的市場份額。圖2b是對于酒精廢水處理項目在采用設備化后的投資比例變化情況,這樣水處理設備化后和自控系統的投資額分別接近40%,而技術服務費在10%左右。如果再包括通用和專用設備可能增加的市場份額,從而可以將總的份額提高到70%左右。

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【關鍵詞】水處理;水十條;鵬凱水處理設備

一、引言

2013年我國水資源總量為2.8萬億立方米,居世界第五位,占世界總量6.5%;我國人均水資源量為2072立方米,排世界第102位,約為世界平均水平(6055立方米)的1/3,被列為世界人均水資源最貧乏的國家之一。據統計,我國2013年劣V類水占比高達15%,進一步加劇了我國水資源嚴峻的形勢。我國2013年廢水排放總量為695.4億噸,其中工業廢水209.8億噸,占30%。化工行業廢水排放量為93億噸,處理量為41億噸,處理比例僅為44%。

2016年2月21日,國務院《關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》指出,強化城市污水治理,加快城市污水處理設施建設與改造,全面加強配套管網建設,提高城市污水收集處理能力。整治城市黑臭水體,強化城中村、老舊城區和城鄉結合部污水截流、收集,抓緊治理城區污水橫流、河湖水系污染嚴重的現象。到2020年,地級以上城市建成區力爭實現污水全收集、全處理,缺水城市再生水利用率達到20%以上。這為水處理及相關行業帶來了廣闊的市場前景。

二、研究成果回顧

城市污水處理率已成為一個地區文明的重要標志。在過去的200年中,從原始的自然處理城市污水處理,使用簡單的發展處理各種先進的技術,先進的廢水處理及回用。在過去的200年中,從原始的自然處理城市污水處理,使用簡單的發展處理各種先進的技術,先進的廢水處理及回用。從傳統的活性污泥法氧化溝工藝過程,發展到A/O,A2/O,AB,SBR(包括CCAS)和其他技術,以滿足水的不同要求。對比發達國家,我國城市污水處理的相對較晚,只有6.7%的城市污水處理率。我們強烈地引起國外先進純凈水設備技術,設備和經驗的同時,必須結合我國發展,尤其是當地的實際情況,探索適合中國實際的城市污水處理系統。

三、我國水處理行業發展前景

根據十二五規劃的目標設置,以城市、建制鎮和農村為例進行說明。城市污水處理率從2010年77.5%提升到2015年的85%,各個不同行政級別城市的污水處理率目標又不同;建制鎮從2010年不到20%的污水處理率增長到2015年的30%。

2014年4月的水十條提出了七項指標,重點從重點流域、黑臭水體、飲用水、地下水、近岸海域、經濟發展重點區域和缺水城市七個和生活息息相關的領域進行重點控制。除了這七個方面,水質提標改造、城鎮污水處理、污泥處置等都是目前水處理行業的熱門方向。

2015年4月16日,《水污染防治行動計劃》(簡稱“水十條”)正式出臺,該計劃明確要求加強工業水循環利用,鼓勵鋼鐵、石油石化、化工等高耗水企業廢水深度處理回用。同時加快發展環保服務業,鼓勵發展包括系統設計、設備成套、工程施工、調試運行、維護管理的環保服務總承包模式、政府和社會資本合作模式等,以污水、垃圾處理和工業園區為重點,推行環境污染第三方治理。

環保部規劃,公開提出“十三五”期間我國的環保市場總投資將達到17萬億元。根據近兩年環保在GDP(GDP假設6%增長)中的占比2%進行估計,“十三五”期間市場規模達8.1萬億,若不按照2%的固定值,而是按照環保部每年20%的增長規劃,市場規模將達9.7億。故預測環??傮w將達到8.1~9.7萬億之間。單從水處理市場,從生活污水、工業廢水和流域治理三個大方面計算,十一五期間總計6400億投入;十二五期間實現84%增長達1.18萬億投入;十三五規劃重點強調的情況下,保守假設50%的增長,將達到1.77萬億,再加上目前快速增長的凈水器2020年近1300億的規模,十三五期間,在水十條的催化下,水處理市場將達到1.9萬億的規模。

目前在我國有著眾多水處理設備生產制造企業,其中廣東鵬凱環境科技股份有限公司在產品設計方面很有特色。公司主要產品包括:高濃度廢水處理成套設備;一體化污水、凈水成套設備;重金屬廢水及資源化成套設備;中水回用設備;膜處理成套設備;純水及高純水設備等;王老吉、藍月亮、可口可樂、興發鋁材、光大環保等一線企業及國內各大型環保工程公司都是該公司的客戶,設備還遠銷海外,鵬凱的產品已在四十多個國家穩定的運行,并得到了一致的好評。

四、結束語

我國水資源稟賦先天不足,屬世界上13個貧水國之一,人均水資源僅為世界平均水平的1/3。近年來,隨著城鎮人口的快速擴張,城市傳統的上游取水下游出水模式受到供需矛盾的挑戰。改善市政污水的出水水質,將再生水回用至水源地回灌、景觀水補充、市政雜水和工業用途等領域,形成城市體系內水資源最大限度循環利用,是解決城市水資源供需緊張的不二選擇。水處理及先關行業必將再未來幾年得到大力的發展。

參考文獻:

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[2]孟慶延.水處理設備全自動控制的核心采樣技術[A].第一屆海水淡化與水再利用西湖論壇論文集[C].2006

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關鍵詞:含煤廢水;處理技術;工藝

中圖分類號:X703 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)08-0168-02

火電廠在進行正常的生產過程中,通常為了使輸煤系統有一個良好的工作環境,防止產生揚塵、會采取各種措施進行除塵處理,同時還需要對輸煤棧橋、轉運站、煤倉間、磨(碎)煤機室等設備進行沖洗,大量的水沖洗完之后就會形成含煤廢水。

根據我國環保部門的實測資料顯示,超過125 MW機組的燃煤電廠,每次含煤廢水的排量大約為150 t,每天產生的頻率大約在3~4次。經過對火電廠含煤廢水的成分進行分析研究后得出,含煤廢水主要的組成成分有顆粒較大的煤粉以及大量的懸浮物,而大部分火電廠所排放的含煤廢水當中,懸浮物的濃度超過了2 000 mg/L,色度高達400以上。這種廢水不能直接排出,也不能直接回收利用,具有較大的危害性,需要進行排污處理來達到回收利用水質的要求。

1 傳統處理工藝及其缺點

就目前筆者的了解,我國大部分燃煤電廠所產生的含煤廢水,其處理工藝是把含煤廢水排放到沉淀池當中進行沉淀,出水直接用來補充輸煤系統,或者排入到生產廢水處理站進行處理后再進行回收利用,主要的處理流程如圖1所示。

根據調查分析得出,大部分燃煤電廠含煤廢水當中的煤粉懸浮顆粒非常小,質量與水的比重非常接近,若單靠自然重力沉淀,處理效果不明顯。依靠傳統的處理工藝也只能將廢水當中少量的大顆粒煤粉和懸浮物除去,其中還存在部分細微的懸浮物和色度并不能得到很好的處理。經過驗證傳統工藝處理后,廢水當中懸浮物的含量仍高達300~800 mg/l,色度也沒有發生特別大的變化。

火電廠含煤廢水處理不夠徹底就直接回用輸煤系統,廢水當中存在的大量懸浮物將會導致輸煤系統的沖洗水管和碰頭堵塞,將會給輸煤系統的運行帶來嚴重的威脅。因此,一般情況下,電廠對于排放的廢水不予回收利用,這樣導致的結果只能給環境帶來嚴重的破壞,無形之中增加了電廠生產的成本。

簡單處理過后的廢水若排入廢水處理站進行再處理,就目前的現狀來看,由于廢水當中懸浮物濃度非常高,色度比較大,勢必會給電廠廢水處理站帶來巨大的壓力,因此要慎重考慮到含煤廢水處理的工藝和技術。鑒于此,筆者將結合實例來闡述電廠含煤廢水處理技術,希望能夠為類似工程處理提供參考。

2 工程實例概況

廣東某火電廠堆煤場的占地面積約為28.5萬m2,其中堆煤區占地18.2萬m2,設計最大堆煤量為100萬t,最大每天耗煤量約為24 000 t,煤的來源為神華、伊泰、山西、澳大利亞、印尼、俄羅斯等。就目前來說,該火電廠所產生的含煤廢水統一排入廠內容積約為12 000 m3的貯存池,對含煤廢水處理手段也非常簡單,經過貯存池的自然沉淀后廢水輸送至企業的化學廢水處理站處理,最后回用或排入近海。

由于目前企業對含煤廢水處理的技術和能力都比較欠缺,含煤廢水處理的效果不明顯,這些廢水排出后流入大海,對大海水體造成了嚴重的污染。

3 電廠含煤廢水水質分析

該火電廠堆煤場廢水來源于輸煤系統,產生點為堆煤場噴淋水、輸煤棧橋沖洗水、地面沖洗水和煤場雨水等,其中煤場雨水是廢水的最主要部分。經過現場調查和廢水取樣分析,煤場廢水的主要污染物為懸浮物(SS)和COD值,其中COD值隨SS而明顯變化,沉淀后SS和COD值均大幅降低,說明COD值的主要來源是廢水中煤粉的氧化過程,溶解性有機物較少。因此懸浮物是煤場廢水處理中最關鍵的污染物去除指標。

廢水中的含煤量較大,污染物相對較單一,懸浮物為隨噴淋水、沖洗水和雨水進入到廢水中的煤粉顆粒。煤粉顆粒的粒徑分布較廣,粒徑在幾十微米以下的占50%,因其密度較小,需要較長的沉降時間。顆粒表面帶有負電荷,微粒呈膠體分散狀態,膠粒間的靜電斥力使膠體具有穩定性,不易于沉淀。

4 含煤廢水處理的標準

該火電廠含煤廢水經過處理后主要會有兩個用途,一個是回用到煤場,另外就是最終排入近海,電廠外的海域屬于港口功能區,為三類海域,廢水排放水質應執行廣東省《水污染排放限值》(DB4426-2001)中的第二時段二級標準。根據火電廠的介紹,含煤廢水處理過后的回用水主要用于煤場噴淋和棧橋清洗,其水質應該達到《城市污水再生利用 城市雜用水水質》(GB/T18920-2002)的城市綠化用水的標準,經過綜合考慮,本工程實例含煤廢水處理后的設計出水水質如表1所示。

5 含煤廢水處理技術創新分析

結合本工程實例實際情況,對含煤廢水處理后的回用水水質要求并不高,廢水的水質情況較為單一,有機污染物較少,通過物化手段能滿足去除要求。因此,結合水質情況、運行穩定性、投資費用和運行成本綜合考慮,對本珠海發電廠煤場廢水處理工程采用初沉-混凝沉淀-過濾的處理工藝,廢水的處理主要工藝流程如圖2所示。

5.1 沉淀過程

含煤廢水進入含煤廢水處理站的調節池中,含污泥較多的廢水將會排放到污泥濃縮池,剩余的廢水將會在豎流沉淀池當中,沉淀出大部分大顆粒的煤粉和懸浮物。

5.2 混凝反應過程

經過上述步驟之后,廢水排入到混凝反應池,通過投加無機混凝劑及有機助凝劑,一并吸入凈化裝置內,在廢水凈化裝置內的斜管沉淀池后,投加的藥液會與廢水混合,形成了礬花和大體積的絮團,這些物質由于質量增加的原因,開始逐漸下沉。

5.3 離心分離過程

廢水進入凈化裝置后,首先以切線方式進入離心分離區,使水向下旋流,在離心力的作用下,使大于20 μm 的顆粒旋流下沉至凈化裝置中的污泥濃縮池。

5.4 重力沉降過程

廢水當中懸浮物在重力的作用下逐漸開始沉降,發生分離。其中小于20 μm以下的懸浮物由于添加了助凝劑的原因,慢慢的形成巨大的絮團,體積增大至一定程度后,將會在下旋力的作用下迅速下沉,絮團下降的速度通常比較快,下沉的顆粒將進入污泥濃縮池進行處理。

5.5 動態過濾過程

當廢水在通過凈化裝置當中的砂濾池后,廢水當中粒徑大于5 μm以上的顆粒會大部分被截流,此時廢水當中所含的煤粉、懸浮物基本上被截流,過濾后的水再經清水池后通過頂部出水管排出。

6 操作運行及管理

6.1 加強對積泥的處理

對于廢水處理過程當中的調節池要定期進行清理,尤其是對于提升泵內的積泥,一定要采用刮泥機定期進行刮泥,這樣不僅僅可以提高提升泵擋泥水的高度,還能有效避免煤泥堵塞提升泵。

6.2 慎重搗入助凝劑

在含煤廢水當中,添加助凝劑的量很少,與廢水融合后容易粘稠形成絮花,同時藥水摻入到廢水當中不能過分的攪拌以免失去藥效,事先可以配置好后倒入到攪拌嘴里,將里面的沉淀物過濾,溶解的溫度應該控制在45~55 ℃左右為宜。

6.3 定期沖洗含煤廢水處理裝置

含煤廢水處理裝置在進行廢水處理過后,需要定期對其進行沖洗,沖洗的周期也非常有講究,應該結合實際處理后的水質濁度來進行綜合考慮。對于煤水裝置反沖洗過后,應該先把反沖排污閥關閉,再來開啟進水閥,流量的調整也要根據設計的負荷來確定,廢水處理裝置應該隨時根據運行的實際情況來進行調整,保證含煤廢水處理能夠達標,設備能夠穩定運行。

7 結 語

文章對火電廠含煤廢水傳統的處理工藝進行了分析,并結合工程實例對創新含煤廢水處理工藝和技術提出了自己的幾點看法,基本上能有效地降低廢水處理設備的負荷,達到廢水回用的效果。在此筆者也相信,隨著廢水處理技術的不斷發展,火電廠含煤廢水處理回用的水平也必將上升到一個新的臺階。

參考文獻:

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[2] 何世德,李銳,張占梅,等.火電廠節水及廢水“零排放”系統綜述[J].環境科學與管理,2008,(9).

篇6

水泥廠的用水量要根據生產規模來確定,表1為水泥行業新型干法水泥廠用水情況統計表。從表中可知,隨著生產線的規模增大,單位熟料的用水量在減小,但總的用水量還是在增大的。

2水泥廠廢水的特點及廢水處理方法

2.1廢水特點水泥廠的廢水包括生產廢水和生活廢水,生產廢水中,除回轉窯托輪的冷卻水受到油脂的污染,其他生產廢水僅水溫有所升高及稍帶有一些粉塵外,水質沒有大的改變。而生活廢水主要由中控化驗室、辦公樓及廁所排出的廢水。總的來說,水泥廠廢水中主要為有機物污染及泥砂量。

2.2廢水處理方法(1)簡單處理方法。一些水泥廠,在前期設計時,未考慮廢水處理及循環利用問題,在投運后,考慮外排廢水對環境的影響同時又考慮投入資金的問題,便自行增加簡單的廢水處理及循環利用裝置,這個裝置包括兩個水池及兩臺水泵(一用一備)。廢水的處理利用兩個水池進行,全廠廢水經管網流入沉砂池,處理廢水帶入的泥砂、油脂及其他飄浮物,澄清池用于儲水及把收集的水經水泵輸送到生產用水的管網中。這種簡易的廢水處理及循環利用裝置,解決了廢水外排對外部環境的影響,同時也利用了大部分廢水,但回收的水質難以達到要求,尤其是水中的微生物及菌類無法消除。(2)較完善的處理方法。較完善的處理方法采用“預處理+物化處理+生化處理+消毒”,保證回收水達到使用要求,從而實現真正意義上的污水零排放。其工藝流程為:污水—排水管網—格柵除雜—沉沙池—調節池(完成預處理)—物化澄清池(物化處理)—生物炭反應器(生化處理)—接觸池(消毒處理)—回收。預處理主要是處理廢水中的飄浮物、泥沙等物,物化處理時,要加入絮凝劑,將污水濁度降下來,同時消除大量的有機物,生物炭反應器主要是消除廢水中的有機物,而消毒主要是消除廢水中的微生物和菌類。生物炭反應器是一種比較成熟的技術先進的水處理及廢水處理設備。在水泥廠廢水處理中,有的廠也采用曝氣生物濾池來對廢水中的有機物和油類降解,從而達到去污的目的。曝氣生物濾池是生物接觸氧化法的一種特殊形式,即在生物反應器內裝填比表面積極高的顆粒填料,以提供微生物膜生長的載體,并根據污水流向不同分為下向流或上向流,污水由上向下或由下向上流過過濾料層,在濾料層下部鼓風曝氣,使空氣與污水接觸,污水中的有機物與填料表面生物膜通過生化反應得到穩定和去除,填料同時起到物理過濾作用。

3循環供水系統的組成

循環供水系統一般由循環水池、泵房、循環給水管網和循環回水管網組成。廢水經處理合格后,進入循環水池,再經水泵及管網,就可以輸送到供水管網中,從而實現廢水的循環利用。

4廢水處理及循環利用系統設計及使用時注意事項

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關鍵詞:油田作業廢水 處理 技術 問題

一、油田作業廢水特點

油田作業廢水主要是指鉆井和井下作業等生產過程中排放的廢水,主要包括鉆井廢水、酸化、壓裂廢水、洗井廢水等,不同工藝產生的作業廢水其特點不盡相同[1]。鉆井廢水受泥漿類型的影響,其具有高PH、高含量懸浮物和性質不穩定等特點;壓裂廢水成分較為復雜,由于壓裂液理化性質的不同,壓裂廢水主要具有渾濁度高,黏度高,化學耗氧量大,以及高穩定性等特點;酸化廢水具有較強的腐蝕性,易產生硫化氫氣體排放到空氣中,處理難度較大。油田作業廢水中的污染物成分復雜,主要由油、高分子聚合物和一些工藝所需的化學添加劑組成。為了集中管理和減少污染物的分散排放,油田一把將這部分污水集中儲存,由于受到自然蒸發的影響,鹽分濃度逐漸增加,池中污染物的濃度和各項指標均高于一般采油廢水,增加了處理的難度。

二、油田作業廢水的處理方法

由于油田作業廢水的成分復雜性,其不可能僅僅通過一種處理工藝完成其處理過程,因此需要采用多種處理方法結合使用,才能達到排放或重新利用的標準。傳統的油田作業廢水的處理是隔油化學絮凝過濾的老三段處理工藝,由于其工藝簡單,出水穩定而得到了廣泛的應用,然而其凈化處理效率較低,效果較差。隨著廢水排放國家標準的制定,老三段處理工藝已經不能滿足廢水處理的需要,科技的發展使得油田廢水處理技術有了新的突破。

1.反應吸附技術

反應吸附技術是在傳統的老三段處理工藝的基礎上,著重于研究化學絮凝工藝階段。反應吸附技術是一項全新的油田作業廢水處理技術,與常規的化學吸附劑相比,在激活劑的存在下,當反應吸附劑投放到水體后,其在進行吸附的同時,不斷形成新的、活性較大的結合位點,利用率較高,反應吸附劑能夠在水體表面充分展開,比表面積極大,吸附速率較快。反應吸附劑常由液態無機高分子試劑組成。該項技術能夠完成各類污染物的捕獲,并形成適度的絮體上浮,后期可采用氣液多相溶氣泵氣浮技術(NAFC),加快固液分離過程,從而使廢水達到國家排放標準[2]。

2.IRBAF處理工藝

內循環固定生物氧化床處理工藝(IRBAF)是在常溫、常壓的條件下,利用專屬微生物特殊的工藝環境,形成一個高活性生物酶催化氧化床,促使水體中污染物氧化[3]。其隔離式曝氣技術大幅度提升反應器的處理效能。當反應池運行一段時間后,填料中將會有大量的生物質產生,將會影響填料中水的運行,降低處理效率,此時必須將填料中過多的生物質洗脫出來。該項處理工藝具有效率高,產泥量少,出水質量高,占地面積小,運行費用低等特點。

3.膜處理技術

膜處理技術可分為生物膜處理技術和超濾膜凈化技術。生物膜處理技術是將生物處理單元和膜單元相結合的一項新技術,該項技術以膜組件取代生物反應器,大大減少廢水處理設備的占地面積,由于生物膜具有較大的比表面積,其大大提高了廢水的處理效率。超濾膜污水凈化處理技術是以超濾膜兩側的靜壓差或者外加壓力為推動力,根據物質相對分子質量的不同來進行分離的膜處理技術,相對分子質量小于一萬的能夠通過超濾膜,反之則被截留下來。

4.其他常用處理方法

氣浮法是以大量的微小氣泡作為載體,廢水中相對密度小于1的疏水性懸浮顆粒物能夠吸附在氣泡上,隨氣泡上浮至水面形成泡沫層而被清除。具有時間短,去除效率高等特點,一般可與絮凝法結合使用,保證氣浮法的作用效率。

電解法是在直流電的作用下,對難降解的有機物以及對生物體有毒有害的物質轉化成可生化物質,可提高石油作業廢水的生物可降解性,然而電解法能量消耗較大,且電解過程中產生具有強烈刺激性氣味的有毒氣體Cl2,因此很難在實際生產中進行大范圍的應用。

氧化法主要為催化氧化,利用催化劑催化氧化分解石油作業廢水中的有機物和無機物,使廢水中的有毒物質無機化,從而降低廢水的生物耗氧量和化學耗氧量。

三、石油作業廢水處理中存在的問題

雖然石油作業廢水處理工藝不斷發展,已經解決了不少的難題,然而,在石油廢水處理中依然存在著許多不容忽視的問題。現運行的低溫含油污水處理技術常常由于水溫過低,使得油水分離不徹底,水中含油量依然較高,不能達到排放標準;廢水中高黏度、強乳化的特性,增加了廢水處理的難度,雖然技術上有一定的進展,但卻沒能取得明顯的效果,目前采用的技術中沒有成熟的技術來針對這一問題;我國石油廢水處理在工藝配套性和整體性上也存在不足,排泥系統排泥不暢,無法自動清洗,只能靠人工清理,影響出水水質[4]。

四、石油作業廢水處理的發展與展望

在石油作業廢水的深度處理中,各種處理方法都表現出一定的局限性,例如絮凝沉降法大量試劑的投入,增加了處理成本;膜分離技術容易出現膜污染和濃差極化的問題[5]。因此根據廢水特性以及處理現狀,油田廢水處理主要有以下幾個發展方向:

1.開發新型處理藥劑 混凝沉淀是作業廢水處理的重要部分,新型、安全、高效的混凝劑的發展是廢水處理領域的研究熱點。

2.建立高效工藝處理流程。

3.從源頭控制污染 開展清潔生產,合理控制作業過程,改變邊污染邊治理的現狀,實現我國石油行業的可持續發展。

參考文獻:

[1] 黨建新,鄭李,劉劍波等.油田作業廢水處理技術研究進展[J].油氣田環境保護.2010,20:66-69.

[2] 張燕萍,李慧敏,劉麗雯等.油田作業廢水高效處理技術及應用評價[J].油氣田地面工程.2011,30(11):50-51.

[3] 馬煥春.油田作業廢水高效處理技術及應用[J].油氣田地面工程.2013,32 (5):72-73.

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關鍵詞: 電鍍廢水;廢水處理;金屬離子

電鍍被稱為當今全球三大污染工業之一,隨著科學技術的發展電鍍工業的規模亦發展,排放的廢水量越來越大,有資料報道電鍍廢水排放量約占工業廢水排放量的10%,其主要來源有:前處理除油酸洗工序,鍍件的清洗水,廢電鍍液,跑、冒、滴、漏的各種槽液和排水,沖洗水及設備冷卻水,成分非常復雜,除含CN-廢水和酸堿廢水外,重金屬廢水是電鍍業潛在危害性極大的廢水類別。隨著電鍍工業的快速發展,

一、化學法。此法就是向廢水中投加化學藥劑。通過化學反應改變廢水中污染物的化學性質,使其轉變成無害或易于與水分離的物質再從廢水中除去的處理工藝。但化學法的最大不足之處,是生產用水不能回收利用,浪費水資源且占用場地較大。包括以下四種:

(1)中和沉淀法。此法主要是向含重金屬的廢水中加入石灰、碳酸鈉、苛性鈉等沉淀劑進行中和反應,使重金屬生成不溶于水的氫氧化物沉淀形式加以分離。但此法處理的廢液出水pH值較高,特別是其當廢水中含有 Zn、Al、Pb、Sn等兩性金屬時,生成的沉淀物會在較高的pH值下再溶解,因此要嚴格控制pH值,實行分段沉淀。另外廢液中如果含有鹵素、氰根等陰離子要先予去除,否則將會和重金屬形成絡合物,影響處理效果。

( 2)硫化物沉淀法。但其缺點是:沉淀顆粒小,易形成膠體,需添加絮凝劑輔助沉淀,因此增加了成本,且沉淀物在水中殘留,遇酸生成氣體,易造成二次污染,故此法應用并不廣泛。但可和中和沉淀法配合使用,用石灰作為硫化法沉淀的pH調節劑,效果更好。

( 3)氧化還原法。向廢水中投加還原劑將高價重金屬離子還原成低毒的低價重金屬離子后,再使其堿化成沉淀而分離去除的方法。如向廢水中加入硫酸亞鐵將毒性高的Cr6+(約為Cr3+的100倍)還原為毒性低得Cr3+,再利用沉淀法除去Cr3+。該法原理簡單,易于操作,但存在處理出水水質差,不能回收利用,處理混合廢水時,易造成二次污染。所以該法一般用于污水的預處理。

(4)鐵氧體法。該法是利用過量的 FeSO4作為還原劑,在一定酸度下使廢水中的各種金屬離子(主要是Cr6+、Ni2+、Cu2+、Zn2+)形成鐵氧體晶粒沉淀析出從而使廢水得到凈化的方法。故此法在國內電鍍業中應用較廣。但該法產泥量大,且污泥制作鐵氧體時的技術條件較難控制,需耗能加熱至70℃左右,處理成本較高,處理后鹽度高,而且不能處理含汞和絡合物的廢水。

二、電解法。在電場的作用下使廢水中的有害物質通過電解在陰、陽兩極上分別發生還原、氧化反應轉化成無害物質,或利用電極氧化還原產物與廢水中的有害物質發生化學反應。但缺點是不適用于處理含較低濃度的金屬廢水,并且電能消耗、鐵極板消耗量很大,成本高,一般經濃縮后再電解經濟效益會更好。

三、離子交換法。是利用離子交換劑自身所帶的自由移動離子與廢水中待處理的離子進行選擇換,從而分離廢水中有害的物質使廢水凈化的處理方法。但由于離子交換劑選擇性強,制造復雜,成本高,再生劑耗量大,因此在應用上受到一定限制。

四、萃取法。利用一種不溶于水而能溶解水中某種物質的有機溶劑投入廢水中,使廢水中的溶質充分溶解而從廢水中分離出去的方法。由于溶劑在萃取過程中的流失和再生過程中能源消耗大,此法的應用受到了很大的限制。

五、吸附法。是利用吸附劑的物理吸附、化學吸附及氧化還原等作用,以除去廢水中的有害物質的方法。不足之處是吸附速度慢,容量小,不適于有害物濃度高的廢水。一般用作預處理手段或深度凈化。

六、膜分離技術。是利用膜的選擇透過性對廢水中某些成分進行分離去除的方法。應用于電鍍廢水處理的膜技術主要有電滲析、反滲透、超濾、納濾等。利用膜分離技術一方面可以回收利用電鍍原料,大大降低成本,另一方面可以實現電鍍廢水零排放或微排放,具有很好的經濟和環境效益,是一項很有發展前途的技術。

七、生物法。生物處理過程主要是利用微生物的生命活動過程,在這個過程中通過生物有機物本身或其代謝產物具有的靜電吸附、酶催化轉化、絡合、絮凝、共沉淀和對pH值緩沖等功能與重金屬離子的相互作用達到凈化廢水的處理方法。由于傳統處理方法有成本高、對大流量含低濃度重金屬的廢水難于處理等缺點,隨著重金屬毒性微生物的研究進展,生物處理技術日益受到人們的重視,采用生物技術處理電鍍金屬廢水呈發展勢頭。

綜述

以上介紹了廢水處理的幾種常用方法,都各有利弊。顯然各種重金屬因其行業和工藝的差異,而是在設計處理方法時要統籌考慮以下幾個原則:1經處理后的廢水應符合國家排放標準或可回用,不產生二次污染。2應適應廢水的濃度、pH值、成分變化等特點。3所用廢水處理設備、設施,投資要小占地面積和基建工作量也要小。4應節約能源,回收效益高。力求把電鍍工藝、鍍件漂洗工藝、廢水的分流和收集,各類廢水治理技術的選擇,綜合成一個統一系統來設計,尋找一個最經濟合理的方案。

另外,實施循環經濟、推行清潔生產,提高電鍍物質、資源的轉化率和循環利用率,從源頭上削減重金屬污染物的產生量,不難看出未來綜合治理技術、生物技術和膜分離技術的運用將是電鍍廢水治理的熱點和發展方向。

參考文獻

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[3] 劉軍壇.電鍍廢水處理技術的發展[ J] .化工縱橫, 1996

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關鍵詞:化工廢水;物化處理;生化處理

中圖分類號:X78 文獻標識碼:A

0. 前言

我國的化工產業已逐步脫離了單一發展的模式,逐步地向工業園區的方向發展。尤其是最近十幾年間,越來越多的化工園區被建成并投入使用,這也使得我國的化工領域出現了快速發展的局面。而在化工園區逐步推廣的過程中,對于污染的處理,成了約束其成長的重大問題?;@區中所包含的企業有染料行業、醫藥行業、農藥行業等多個化工類相關行業,涉及的廢水所包含的有害物質種類也繁多。通常,均有相對較高的酸性、較深的色澤、氨氮含量也相對大、鹽濃度也很大以及生化性能相對差等特點。在處理的過程中因其毒性大、不易降解且有機質多等因素而會出現不小的困難。在園區中相關化工企業產生的廢水,首先在工廠里進行一定的預處理,在符合相應的要求之后,再排放到廢水處理廠,進而采取集中處理的方法。因為不同的化工企業,所排放的廢水具有差異性的化學組成,并且所含有的有毒有害物質較多。采用一般的廢水處理手段不易取得較好的效果,很難符合相關的排放標準要求。因此,探索并研制適宜的、高效的、經濟的廢水處理工藝,對于化工廢水的處理來說尤為重要。

1. 化工廢水所具有的特點

我國大多數的化工區均處在一些靠近江河以及海邊的位置,并且和人們居住地相隔較遠,同時化工企業所屬行業復雜。所以,其廢水的處理通常擁有下面的特征:

(1)在所接收的廢水中,大多數是化工生產的廢水,而一些生活所產生的廢水相對較少。同時,廢水量的數目相對來說很大。

(2)化工處理的廢水,在水質方面以及重量方面不具有穩定性。

(3)廢水處理雖然均是化工企業已先期處理完,也符合相應的要求。但其中所含有的物質繁多,還擁有大量的有毒害以及不易降解的物質,具有相對較差的可生化性能。

(4)在廢水處理所涉及的廢水中,一般情況下水中的COD指標可以符合相關要求,不過其具有相對較深的色澤、氨氮含量相對多、所含鹽的濃度大,對于其在處理過程造成不小的困難。

2. 化工廢水的物化處理對策探析

現階段,通常對于化工廢水所采取的物化處理手段包括隔油處理手段、氣浮處理手段、吸附處理手段、電解處理手段等等,這些處理手段也能夠在一些深度處理工藝中所應用。通?;@區所涉及的廢水總數相對較多,而一些物化手段,例如吸附手段、電解手段等只適合在相對數量小的廢水處理廠使用。因此,對于園區的化工廢水處理不太適應。

2.1 均質與調節技術

對于化工園區廢水來說,其廢水成分以及數量相對不穩定。而正是由于以上的變化,使得一些處理裝置,尤其是生化裝置無法充分地展現出應有的效率,也極易導致一些不良結果的出現。如果用同一種處理裝置,所處理的廢水成分以及數量越不穩定,會使處理過程不易管控,也無法達到理想效果;而是相反,如果所處理的廢水成分以及數量相對穩定,會使處理過程容易管控,就可以達到較為理想的效果?;诖?,我們通常會安裝相應的調節池,以便對廢水成分實施凈化處理,也達到控制廢水數量的目的,這樣可以有效地確保廢水的處理過程得以管控。調節池具有以下功能:

(1)能有效地改善系統對于有機質的緩沖作用,避免生化環節出現較大的水質波動。

(2)降低廢水處理中廢水的數量,預防廢水組成有較大的變動,更利于后續廢水處理中相關藥劑的使用量控制。

(3)當個別的化工企業出現排放超標的情況,能避免一些較高有害物含量的廢水流入其系統中,因此,對于調節池要進行科學、適宜的安裝,這樣才能夠提升廢水處理系統的整體效率,減少設備成本投入以及系統運行成本投入。

2.2 隔油技術

在所排放的化工廢水里面,通常都包含大量的油性污染物質,這些油性物質一般會吸附于物理以及生物膜之上,導致一些好氧型的微生物不能得到充足的氧氣,導致微生物的活性大大降低,從而嚴重地破壞了生物處理效果。因此,應當通過相應的技術手段將這些油性物質除掉,而隔油技術因此被應用。在隔油池中也能夠完成廢水的初始沉淀過程,以達到使廢水中較粗顆粒沉淀去除的目的,使廢水的下一步處理工藝所使用的藥劑數量有所降低。

2.3 氣浮技術

所謂的氣浮指的是通過采取極為分散的一些細微氣泡,使之轉化成廢水里有害懸浮物的載體,讓這些有害物質和細微氣泡一起上浮至水表層,達到廢水分離的效果。其可以將一些油類和一些疏水性的懸浮顆粒加以分離。之前大多會采取加壓溶氣的方法,而目前渦凹氣浮技術已被逐步地推廣與使用。如果廢水沒有采取相應的隔油措施,就會導致在后續過程中,一些油類污染物的處理效果不明顯。另外渦凹氣浮技術對于廢水中的硫化物也擁有非常顯著的處理效果。

2.4 混凝技術

所謂的混凝廢水處理技術,指的是將特定的化學物質添加至沸水中,在物理或者化學作用之下,讓一些難沉降及難過濾的有害物質,凝聚形成相對大的顆粒,以便于分離的技術。在化工廢水中,一般處理流程均是將混凝和氣浮技術一并使用,也被稱為混凝氣浮技術。由于不同的混凝劑所針對的有害物質有所差異。所以,在化工廢水處理過程中,運用復合混凝劑的手段能夠取得更為理想的效果。

2.5 內電解技術

內電解技術也被叫做微電解技術。內電解技術又可以分為鐵碳法以及鐵銅法。在現階段開始被大量地應用在化工廢水處理過程中,可以有效地處理化工廢水,明顯的去除廢水中的色澤以及保證廢水的COD值,改善化工廢水的可生化性能。內電解采取電化學的手段,采用的鐵刨花包含了純的鐵以及FeC成分,當廢水呈現一定的酸性時,在鐵與碳或者銅間就能夠組成很多的小型原電池,從而經過電化學作用,而生成鐵離子與氫離子。形成的鐵離子具有較強的還原性,而且鐵離子還具有較好凝聚效果,在凝聚、中和、網捕等作用下,讓廢水里相對微小的顆粒聚集,而轉化為相對大的顆粒。同時,還能對化工廢水里一些懸浮成分進行吸附,從而形成較大的不溶物,從而形成沉淀,達到凈化廢水的目的。

3. 化工廢水的生化處理對策探討

在對化工廢水進行生化處理過程中,通常采取厭氧技術與好氧技術。而厭氧技術又含有完全厭氧技術和不完全厭氧技術。一般所采取的完全厭氧技術包含IC、EGSB等技術。而不完全厭氧技術包含水解酸化技術以及兼氧技術?,F階段對于化工廢水處理中IC技術水解酸化技術的推廣與應用相對廣泛。好氧技術包括活性污泥技術、A/O技術以及 A2/O技術等。而化工廢水中,如果屬于較不易降解的化工廢水,通常會采取厭氧技術與好氧技術并用的方式。

3.1 水解酸化技術

所謂的水解酸化技術,是指將厭氧的反應過程調節于酸化階段內,使化工廢水中含有的不易降解大分子物質被分解成相對較小的物質,從而使化工廢水的可生化性能得以提升,以便于對化工廢水的進一步處理。采用此技術,能夠在正常的溫度條件下完成,具有相對強的適應能力,同時也可以適應COD變化較大的化工廢水處理,對于廢水所具有的pH值要求不高,處理效率快,系統具有相對大的穩定度。另外,如果將水解酸化技術與好氧技術同時使用,如果能使廢水處理條件保持適宜,能夠達到更好的效果。

3.2 A/O技術

對于化工廢水處理來說,具有相對高的COD值、氨氮濃度以及較深的色澤,并且一般也會包含數量巨大的有毒物質、不易降解有機物等。而采取A/O生化處理技術,對于處理過程中的A段以及O斷HRT采取適宜值,調節好廢水處理的酸堿程度、廢水的溶氧量以及回流比例相關因素,能夠明顯改善化工廢水中的COD值、氨氮含量以及色澤等,使化工廢水可以達到相應的排放標準,是現階段最新發展并被逐步推廣應用的技術之一。

3.3 PACT技術

將具有活性的粉狀炭顆粒,投放至活性污泥廢水處理設備中的處理工藝又被叫做PACT技術。在西方發達國家也被稱作是AS-PAC技術。此技術是杜邦公司首先研制并使用的,采用PACT技術,可以有效地節約化工廢水處理的成本投入,并且還擁有相對較為理想的處理效果。因此,近年來被大量地用在化工廢水的處理工藝中。采取PACT技術要比單一采用活性污泥技術具有更大的優勢,這是由于微生物進行氧化作用和廢水中的有機物含量有密切關聯,而加入粉末狀的活性炭之后,其能夠吸附大量的廢水中有機物質,而使其表面的有機物含量顯著增加。同時,也會使微生物的氧化作用更為完全。另外,活性碳與活性污泥都保留在曝氣池中,也在一定程度上等于延長了污泥齡的時長,使廢水中一些不易被降解的物質獲取了更加大的降解幾率。

結語

通過上述的分析,指出對化工廢水處理中所采取的技術對策。而我們應當認識到,不是所有的技術手段均對化工廢水有著理想的處理效果。這是由于化工廢水通常在組成以及數量上存在極大的不穩定性,并且在廢水前期預處理中,已將一些能被降解的物質大量處理完畢,而對于一些不易被降解的物質相對含量會較大。所以,在進行化工廢水處理的過程中,一定要根據不同化工廢水的實際情況,來采取相應的技術手段,制定科學合理的策略,以實現對化工廢水處理的最佳效果。

參考文獻

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【關鍵詞】太陽能 光伏企業 含氟廢水 處理工藝

近年來,隨著煤炭、石油等不可再生資源的日益減少,國內太陽能電池行業得到快速的發展。但是,太陽能電池特殊的生產工藝以及生產中要使用某些原輔材料,特別是硅料清洗和電池制備過程中會用到HF等含氟物質,決定了該項目中存在一定的環境污染。受工藝技術水平等因素的限制,國內許多企業還沒有或僅有簡單的后續處理設施,導致排放廢水中的氟含量達不到國家排放標準,嚴重威脅著人們的健康和生存環境。

一、太陽能光伏企業含氟廢水處理方案

1、所有廢水集中,由污水處理廠用槽車每隔一段時間運走,由該廠負責處理。收費標準為500元/噸。該方案簡單易行,且不需要任何前期投資及人員安排。但實際運行成本較高,可自己根據每日排水量得出支出額。

2、設計依據

(1)污水處理工程現場運行情況記錄以及所提供的車間生產情況;

(2)《污水綜合排放標準》(GB8978-1996);

(3)《水處理設備制造技術條件》(JB2932-86);

3、設計原則

(1)嚴格執行環境保護的各項規定,確保廢水處理后水質符合國家標準《污水綜合排放標準》GB8978―1996;

(2)盡可能的利用原有工藝構筑物和設備,優化廢水處理工藝流程。

(3)采用技術先進、運行可靠、運行費用低、操作管理簡單的工藝,使先進性和可靠性有機地結合起來;

(4)采用成熟先進技術提高處理效率,盡量降低投資和運行費用;

(5)采用先進的控制手段,保證操作運行與維護管理方便可靠。

太陽能光伏企業含氟廢水處理工藝

化學沉淀法。沉淀法是高濃度含氟廢水處理應用較為廣泛的方法之一,

是通過加藥劑或其它藥物形成氟化物沉淀或絮凝沉淀,通過固體的分離達到去除的目的,藥劑、反應條件和固液分離的效果決定了沉淀法的處理效率。化學沉淀法主要應用于高濃度含氟廢水處理,采用較多的是鈣鹽沉淀法,即石灰沉淀法,通過向廢水中投加鈣鹽等化學藥品,使鈣離子與氟離子反應生成沉淀,來實現除去使廢水中的F-的目的。該工藝簡單方便,費用低,但是存在一些不足。處理后的廢水中氟含量達15mg/L后,再加石灰水,很難形成沉淀物,因此該方法一般適合于高濃度含氟廢水的一級處理反應,很難達到國標一級標準。

混凝沉淀法。決定混凝法除氟效果的關鍵是混凝劑,混凝劑有無機物和有機物之分,鐵鹽和鋁鹽是最常用的兩大類無機混凝劑。據研究,對氟質量濃度為25~50mg/L的廢水,鐵鹽混凝劑的除氟率較低,在10%~30%之間,而鋁鹽混凝劑可達50%~80%,鐵鹽要達到較高的除氟率,需配合使用。最后需用酸將PH調至中性才能排放,工藝復雜。而鋁鹽則可在接近中性的條件下除氟與鈣鹽沉淀法相比,鋁鹽混凝沉降法具有藥劑投加量少、處理水量大、成本低、一次處理后出水即可達到國家排放標準的優點,適用于工業廢水的處理。硫酸鋁、聚合鋁等鋁鹽對氟離子都具有較好的混凝去除效果。使用硫酸鋁時,混凝最佳PH為6.4~7.2,但投加量較大,根據不同情況每噸水需投加150~1000g,這會使出水中含有一定量的對人體有害的溶解鋁,使用聚合鋁后,用量可減少一半左右,混凝最佳PH范圍擴大到5~8,聚合鋁的除氟效果與聚合鋁本身的性質有關,堿化度為75%左右的聚合鋁除氟最佳,投加量以水中F與AL的摩爾比為0.7時最為經濟。但鋁鹽混凝沉降法氟離子去除效果受攪拌條件、沉降時間等操作因素及水中、等陰離子的影響較大,出水水質不夠穩定。

3、吸附法。吸附法主要是將含氟廢水通入裝有氟吸附劑的設備,氟與吸附劑的其他離子或基團交換而留在吸附劑上從而被去除,適用于水量較小的飲用水深度處理,處理費用往往高于沉淀法,且操作復雜。

4、反滲透法。反滲透法除氟效率高,但膜價格昂貴,且膜在除氟方面的穩定性尚待研究,因此阻礙了膜在工業含氟廢水處理中的應用。

5、離子交換法。離子交換法設備投資大,交換劑再生困難,工業應用尚需深入研究。

6、電凝聚法。電凝聚法是利用電解鋁過程中生成羥基鋁絡合物和,凝膠的絡合凝聚作用除氟的方法。其缺點是影響除氟的外部因素過多,效果不穩定,且存在電極鈍化的問題。

綜上所述,去除F離子最好的效果是一級采用化學沉淀法,二級采用混凝沉淀法。

三、需注意的問題

1、選用合適的處理流程

廢水處理流程的選擇依據是廢水性質,排放標準、廢水處理站投資和運行成本。在給定廢水成分和濃度時,該地所要求的排放標準就成為選擇處理流程的主要因素。根據國家新頒發的污水綜合排放標準,氟是Ⅱ類污染物,分為三級排放標準,它可在排污單位出口取樣,表示允許與工廠中其他廢水來稀釋,規定最高允許濃度一般應不超過10mg/L,但有的城市頒發了地方標準,如北京、上海對F-排放濃度很嚴格,在不允許稀釋條件下,要求小于8mg/L?,F以電子工廠所排出含氟廢水為例,為達到上述兩種排放標準,即10mg/L和8mg/L,別采用以下流程是合適的。一段處理工藝,它包括三級反應、凝聚、沉淀和過濾,藥劑可用石灰、磷酸、硫酸鋁和聚丙烯酰胺,處理后可使F-≤12mg/L。二段處理工藝,它包括兩級反應、凝聚、沉淀;兩級反應、凝聚、沉淀和過濾。藥劑可采用石灰、三氯化鐵(或磷酸)、聚丙烯酰胺;石灰、硫酸鋁、聚丙烯酰胺。處理后可使F-≤8mg/L。

2、反應過程中最佳pH值控制

含氟廢水來源廣泛,成分復雜,如磷酸及磷肥工業中,含氟廢水以氟硅酸較多,且含有一定的磷酸及磷酸鈣;電鍍及鋼加工的含氟廢水,除了氫氟酸,還含有一定的鐵離子;制鋁工業的含氟廢水,除了氫氟酸,還含有氟硅酸及鋁離子,而電子工業的含氟廢水大多以氫氟酸形態存在,但也有一定的重金屬Pb2+、Zn2+等。因此,根據含氟廢水中不同成分,來控制反應過程中最佳pH值,是改善處理效果和降低運行成本的關鍵措施之一。例如對含氟硅酸為主的廢水,由于氟硅酸在中性溶液中與石灰反應會生成易溶性氟硅酸鈣,只有在堿性溶液中才能生成難溶性氟化鈣,故該反應的最佳pH值為12左右。而對含氫氟酸為主的廢水,pH值可以適當降低,以佛山彩管廠氫氟酸廢水裝置為例,該裝置的廢水成分以HF-為主,且帶有,為共沉F-和,其最佳pH值控制在8~9為宜。石灰中和反應后,還需投加其他藥劑,這應根據各種藥劑所要求的pH進行調整,如磷酸為偏酸性或中性,硫酸鋁為7.0,氯化鈣為5.7~8。

3、強化反應和沉淀藥劑與廢水的接觸時間是保證除氟效果的基本因素。在常溫條件下,含氟廢水石灰中和所生成的氟化鈣反應緩慢,并隨F-濃度不斷降低,反應速度隨著遞減。因此,必須采取措施使中和反應強化。充分攪拌可使物料混合均勻,加速中和反應,并會帶來Ca(OH)2粒子表面的CaF2覆蓋膜脫落,如果在中和反應的同時投加凝聚劑,使中和反應生成物起共沉效應,攪拌也有利于該反應進行。沉淀時間對除氟效果的影響,目前還缺乏一致的看法。據文獻報導,沉淀時間短,水中殘留氟量為20mg/L以上,沉淀時間24h則降至7~8mg/L。但也有人認為沉淀時間與水中氟的去除沒有明顯的關系。

四、結束語

鑒于含氟污水對鋼筋混凝土構筑物和鋼制設備的強腐蝕性,對廢水處理系統內主要構筑物需進行有效的耐氟防腐處理。與含氟廢水接觸的設備盡可能采用非金屬材質,當必須采用金屬部件或配件時,接觸面進行耐氟玻璃鋼三布五涂防腐,以保證設備和配件持久運行。

參考文獻:

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