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化学废气处理方法十篇

作者:小编 时间:2024-02-23 15:39:07 点击:

  在化工生产中,鲁奇炉煤制天然气技术是一项极其重要的技术,在煤制天然气行业中占有极其重要的地位,鲁奇炉法煤制的天然气在天然气中甲烷含量及制造价格方面占有极大的优势,但在煤气化过程中,会产生大量的气化废水,尤其在粗煤气冷却、洗涤工序,所产生的废水组成成分复杂,处理困难,而且产生的废水量极大,每一吨煤产生近乎一吨废水,这些废水中含有大量酚类、氨氮类、多环芳烃、硫磺物、氰化物以及焦油等有毒有害物质,对人类影响极大,是一种极其经典的工业废水,也是目前国内外废水处理领域的一大难题。近几年来,随着国家对工业废水排放标准的提高和对超标废水排放的严格处理和监督,企业对工业废水的处理也越来越重视,所以对鲁奇炉气化废水的处理方法进行具体的研究就成了一个热门的课题,本文通过实际的调研和对文献资料的查询,对鲁奇炉气化废水的处理技术进行了探讨,以期对企业的生产研究提供支撑。

  现代企业中一般采用生化和物化相结合的综合处理工艺对鲁奇炉气化废水进行处理,具体分为两个部分:第一步是工艺预处理,即通过自然方式对废水进行沉淀(利用重力)、过滤(上层的油脂)以及除灰处理,然后通过气提和萃取回收酚氨和酸性气体脱除;第二步是生化处理工艺,一般采用有机污染物和氨氮去除效率高并且耐负荷冲击及运行稳定的工艺,现代企业中通常采用有序批式活性污泥法、缺氧/厌氧、厌氧/缺氧/好氧等方法综合处理;最后通常通过化学氧化、吸附、沉淀、生物膜及膜分离等手段相互组合,使处理后的废水最终达到国家的排放标准。

  在鲁奇炉气化废水的处理工艺中,预处理的效果直接决定着废水处理的成败,是废水处理工艺的关键在于酚回收的效率。目前市场上最常用的处理工艺又三种,分别是Sasol酚回收工艺、单塔加压侧线抽提和先脱出酸性气体后萃取工艺。

  Sasol酚回收工艺来自南非萨索尔煤气化工厂,是该厂自有技术,采用的二异丙基醚作为萃取剂,工艺流程如下:首先进行酚萃取,然后酸性气体脱除,最后回收氨,而酚萃取的工艺流程为:气化废水首先通过二氧化碳洗涤塔,将PH值调整到9左右,然后用二异丙基醚进行萃取,回收粗粉和萃取剂,并将萃取剂循环使用,然后再进行去酸氨处理。经过预处理后的气化废水,其酚浓度大大降低,氨氮含量以及硫化氢的浓度都降低到一个相当低的程度,为后续的生化处理打下了基础。

  先脱出酸性气体后萃取工艺起源于二十世纪八十年代的东德的技术引进,工艺流程是先进行酸性气体脱除,然后酚萃取,最后氨回收。该方法也是使用二异丙烯醚将酚萃取出来,相比于Sasol酚回收工艺,更适合国内企业,而且国内企业的废水水质太差,Sasol 酚回收方法的处理效果不甚理想,尤其酚氨的回收效果很差。

  近年来,国内对于废水处理的研究也有了较大进展,其中哈尔滨气化厂的单塔加压侧线抽提技术是鲁奇炉气化废水处理的较好的一种技术,该技术采用了甲基异丁基酮为萃取剂,即先将二氧化碳等酸性气体以及氨氮在一个加压塔内脱除,然后进行萃取。与Sasol技术相比,该技术的回收效果更好,而且更适用国内的较恶劣的废水。

  废水的生化处理工艺通常采用的A/0、A2/O法等,目前国内外普遍使用此方法进行废水处理,技术相对已经十分成熟。生化处理工艺一般包括三个部分,物理处理法、化学处理法,生物处理法及其技术组合。

  物理处理法是指通过物理作用对废水中的固态悬浮物分离,常见的方法有格栅、过滤、隔油等,一般在A2/O法的前期,对废水中残留的固体、油脂、泡沫等进行去除,为化学或生物反应做好准备。

  化学处理法是指利用化学反应(多为氧化还原反应)来去除废水中的溶解物质或胶体物质,工业上常用的氧化剂和还原剂为臭氧、氯气和硫酸亚铁,它们的氧化和还原能力都很强,可以将水中的较难降解的有机污染物去除掉,为废水进行生物反应做好准备。如:臭氧在处理难降解有机物效果极好,但是单独使用时,用量大、成本高。

  物理化学处理法是指综合物理化学方面的技术去除废水中的胶体物质或溶解物质,常见的方法有混凝、吸附、萃取、气提等。物理化学法处理废水可以有效的降解有毒有害物质,提高废水的生化性。

  生物处理法是指利用微生物的代谢作用,使废水中的无机微生物营养物质和有机污染物转化成稳定、无害的物质,常用的处理方法有好氧生物处理法、厌氧生物处理法、厌氧好养联用处理法等。好氧处理法是指利用传统活性污泥技术使好氧生物与废水中的生物絮凝体和有机物进行接触、吸附、降解。此方法可以大量去除COD,尤其近代出现的序批式活性污泥处理法,不仅可以很好的去除COD,还可以控制废水的温度、PH值、溶解氧和毒性物质,与传统方法相比,此工艺不需要沉淀池、调节池以及污泥回流,结构简单、流程短、费用低;与好氧处理法相似,厌氧处理法则是去除掉在厌氧条件下较容易降解的有机物,两者结构相同,只是处理的有机物有所区别;厌氧-好养联合处理法则是将两者处理方法相结合的一种处理手段,即A/0、A2/O法,经过前期处理的废水首先在有氧条件下,序次经过A2/O反应池中的厌氧池、好养池和厌氧-好养池,去除掉废水中的污染物。

  在生化反应中还有一些其他的处理方法,如膜生物反应器,它是综合膜分离和生物反应器组合工艺进行有机物废水处理的方法。鲁奇炉气化废水成分复杂,种类繁多,浓度高,所以很难用一种工艺进行处理,必须用多种工艺进行综合处理,而且要根据生产环境和条件进行具体处理,在时间生产中更要具体问题具体分析,在综合成本的条件下,最大程度的去除气化废水中的污染成分。

  本文通过对目前企业中鲁奇炉气化废水的不同处理技术的对比和分析,对鲁奇炉气化废水中的关键工艺-预处理工艺、生化处理进行了具体的分析和探讨,并对多种不同的预处理、生化处理方法进行了对比分析,为鲁奇炉气化废水处理技术的优化和改造提供了借鉴,为废水处理的研究者提供了思路。

  [1]武强, 张君波. 鲁奇煤气化含酚污水回用循环水系统的应用[J]. 工业水处理, 2011, 31 (8): 91-92.

  [2]孟祥清. 单塔加压侧线抽提工艺处理鲁奇加压气化污水[J]. 化学工业, 2010, 28 (9): 43-45.

  化学实验过程中经常会产生某些有毒的气体、液体和固体, 都需要及时处理, 特别是某些剧毒物质, 如果直接排放就可能污染周围的环境, 损害人体健康。因此, 对废气、废液和废渣要经过一定的处理后,才能排放。本文根据化学实验产生废弃物的特点,结合实验室处理废弃物的一般原则,主要介绍了常见废弃物的一些处理和回收方法。

  1.废弃物种类繁多。化学实验中使用的试剂品种极多,有毒性较大的离子,如银、铬、汞等;有腐蚀性极强的强酸、强碱、强氧化剂,如H2SO4、HNO3、盐酸、NaOH、KMnO4、K2Cr2O7等,再加上生成的化合物,污染物的种类就会更多。

  2.产量小。尽管化学实验中涉及的试剂很多, 但产生的废弃物的量一般都很小。

  1.在证明废弃物已相当稀少而又安全时,可以排放到大气或排水沟中,尽量浓缩废液,使其体积变小,放在安全处隔离储存,利用蒸馏、过滤、吸附等方法,将危险物分离,而只弃去安全部分。无论液体或固体,凡能安全燃烧的则燃烧,但数量不宜太大,燃烧时切勿残留有害气体或烧余物,如不能焚烧时,要选择安全场所填埋,不使其在地面上。

  2.一般有毒气体可通过通风橱或通风管道,经空气稀释后排放,大量的有毒气体必须通过与氧气充分燃烧或吸附处理后才能排放。

  3.废液应根据其化学特性选择合适的容器和存放地点,通过密闭容器存放,不可混合贮存,避光、远离热源,标明废物种类,贮存时间,定期处理。

  1.无机有毒废气的处理。产生少量有毒气体的实验应在通风橱内进行,通过排风设备将少量毒气排到室外(使其在大量空气中稀释), 以免污染室内空气;产生毒气量大的实验必须备有吸收或处理装置,如SO2、Cl2、H2S、NO2等可用导管通入碱液中, 使其大部分被吸收, 一氧化碳可点燃转化成二氧化碳。

  2.无机酸、碱类废液的处理。无机酸、碱废液通常含有盐酸、HNO3、H2SO4、NaOH、KOH、Na2CO3等,当浓度较低时, 可用大量水清洗, 稀释至1%浓度以下后,即可直接从下水道排放;当浓度较高时,原则上将它们分别收集贮存, 在确定酸、碱废液互相混合没有危险后, 可将其互相混合, 需分次少量将其中一种废液加入另一种废液中,使混合后溶液的pH 值在6.0~9.0 之间, 然后用清水稀释, 使溶液的浓度降到5%以下, 达到污水排放标准, 这样既处理了废液, 又做到了以废治废, 降低了处理费用。

  3.含氧化剂﹑还原剂废液的处理。对氧化剂﹑还原剂废液的处理常采用氧化还原法,对氧化剂﹑还原剂应分别收集,查明废液的特性,将一种废液分次少量加入另一种废液中。但一些能反应产生有毒物质的废液不能随意混合,如强氧化剂和盐酸﹑硫化物﹑易燃物;硝酸盐和硫酸;有机物和过氧化物;磷和强碱(产生PH3 气体);亚硝酸盐和强酸(产生HNO2);KMnO4﹑KClO3等不能和浓盐酸;挥发性酸和不挥发性酸等 。

  (1)含钡废液的处理。向含钡的废液中加入硫酸镁﹑硫酸钠或稀硫酸,充分搅拌使Ba2+转化为难溶于水的BaSO4沉淀,分离沉淀,检测滤液中无Ba2+后即可排放 。(2)含银废液的处理。测定Cl-浓度采用的是银量法, 实验结束后, 就会产生含银盐废液, 这种物质任意倾倒会对环境造成很大危害。化学实验中对含银废液的处理常使用金属离子置换法,其具体方法是:用金属Fe将Ag+置换为金属Ag而分离。 (3)含镉废液的处理。①氢氧化物沉淀法:在镉废液中加入消石灰,调节pH值至10.6-11.2,充分搅拌后放置,分离Cd(OH)2沉淀,检测滤液中无镉离子时,将其中和后即可排放。②硫化物沉淀法:在含镉废液中加入可溶性硫化物,使Cd2+形成CdS沉淀,分离沉淀,检测滤液中无镉离子时,即可排放。 ③离子交换法:利用Cd2+离子比水中其它离子与阳离子交换树脂有更强的结合力,优先交换.(4)含铅废液的处理。①铝盐脱铅法 :在含铅废液中加入消石灰,调节pH至11,使废液中铅生成Pb(OH)2沉淀,然后加入Al2(SO4)3(凝聚剂),将pH降至7-8,则Pb(OH)2与Al(OH)3共沉淀,分离沉淀,检测滤液中不含铅后,排放废液。②硫化物沉淀法:在含铅废液中加入Na2S或通入H2S气体,使废液中铅生成PbS沉淀而分离除去 。(5)含氰化物废液的处理①化学氧化法:因氰化物及其衍生物都是剧毒,因此处理时必须在通风橱内进行,可利用漂白粉或次氯酸钠的氧化性将氰根离子转化为无害的气体,即先用碱溶液将溶液pH值调到大于11后,加入次氯酸钠或漂白粉,充分搅拌,氰化物分解为二氧化碳和氮气,放置一天后排放。②活性炭催化氧化法:在活性炭存在下将空气通入含氰化物的废液中,利用空气中的氧将氰化物氧化为氰酸盐,氰酸盐随即水解为无毒物 。(6)含汞废液的处理①硫化物共沉淀法:先将含汞盐的废液的pH值调至8-10,然后加入过量的Na2S,使其生成HgS沉淀,再加入FeSO4(共沉淀剂),与过量的S2-生成FeS沉淀,将悬浮在水中难以沉淀的HgS微粒吸附共沉淀.然后静置、分离,再经离心、过滤,滤液的含汞量可降至0.05mg/L以下。②还原法:用铜屑、铁屑、锌粒、硼氢化钠等作还原剂,直接回收金属汞。

  5.含重金属离子废液的处理。最有效和最经济的方法是加碱或加Na2S把重金属离子变成难溶性的氢氧化物或硫化物沉积下来,从而过滤,分离,少量残渣可埋于地下 。

  6.放射性废弃物的处理。一般实验室的放射性废弃物为中低水平放射性废弃物,将实验过程中产生的放射性废物收集在专门的污物桶内,桶的外部标明醒目的标志,根据放射性同位素的半衰期长短,分别采用贮存一定时间使其衰变和化学沉淀浓缩或焚烧后掩埋处理。

  放射性同位素的半衰期短(如:碘131、磷32等)的废弃物,用专门的容器密闭后,放置于专门的贮存室,放置十个半衰期后排放或者焚烧处理。

  放射性同位素的半衰期较长(如:铁59、钴60等)的废弃物,液体可用蒸发、离子交换、混凝剂共沉淀等方法浓缩,装入容器集中埋于放射性废物坑内。

  可挥发性气体无序排放,对于环境造成的污染现状较为严重。部分有毒性可挥发气体的排放,更是对生物的生长,乃至人类的生存造成了严重的影响。因此当前关于可挥发性有机化合物废气的治理现状,也引起了较多人群的关注。如何以高效的办法进行废气的处理,成为研究人员长期研究的课题。针对此类现状,笔者针对可挥发性有机化合物废气治理技术的发展现状,进行简要的剖析研究以盼能为我国此类技术的发展提供参考。

  挥发性有机物,英语单词为Volatile Organic Compounds,一般简称为VOCs。可挥发性有机化合物废气,为多类有机化合物的总称[1]。当前在实践研究的过程中,大气中能够辨别的可挥发性有机化合物废气类型有:异构烷烃、多h芳烃、芳香多元酸等。其中烃类有机化合物,对于人类的生存产生了致命的影响,为引发癌症的主要因素之一。

  当前在经济快速发展的背景下,巨量的能源被消耗。但也因此产生了大量的挥发性废气,此类气体在挥发的过程中,对环境以及人类生存造成了巨大的影响。例如汽车尾气、工厂废气排放造成的环境污染,使得空气中的有害物质剧增。并且极易产生光化学污染,最终造成污染物之间的相互反应对人体造成巨大的伤害。

  例如1952年世界著名的环境污染事件“伦敦雾都事件”,此事件累积造成8000人死亡。至此环境污染问题的致命性危害,也对工业的畸形发展敲响了警钟。

  当前在环境变化的过程中,关于可挥发性有机化合物废气,主要的来源为:工业排放、汽车尾气等。具体为:化工厂、炼钢厂、炼油厂、制药厂,以及生活中产生的生活废气。此类废气通过空气的流动,进入到人们的生活环境中。

  随着当前城市的快速发展,常驻人口剧增。因此大量的建筑开始修建,逐渐城市中的“热岛效应”愈发严重。例如当前城市建筑密度过大,导致空气流通缓慢。一旦出现污染现状,无法进行快速的流通,最终出现了严重的环境污染现状,例如近年来最为突出的环境问题:雾霾现象。

  由于历史等方面的原因,我国工业的整体发展较为缓慢。因此关于工厂废气排放,前期并没有进行较多的处理,直接进行对外排放。前期由于我国经济发展较慢,各类工业基础的发展都较为薄弱[2]。因此关于废气的整体排放量还较少,并没有引起较为严重的环境污染事件。此后随着我国政策的改变,开始实施对外开放政策,并加入了WTO组织。此后受国际社会影响,我国对于此类废气的排放,也开展了一系列的治理工作。但由于技术等方面的原因,我国对于此类现状的改善并不明显。因此在未来的发展中,我国针对此类技术还应进行更为深入的研究和实践。

  针对当前关于可挥发性有机化合物废气的治理现状,笔者综合分析案例,将此类治理技术总结如下:吸附法、化学处理法、生物处理法、冷凝回收法。针对此类治理办法,笔者进行简要的分析介绍。

  当前关于可挥发性有机化合物废气的治理,最为常见的方法之一为:吸附法。吸附法在应用的过程中,其主要的应用材料为活性炭。活性炭具有良好的吸附能力,生活中关于活性炭吸附能力的应用也较多。例如装修之后在室内布置的活性炭、鱼缸内放置的活性炭都能够有效的进行污染物的吸附。活性炭在吸收的过程中,具有吸附快、吸收能力强、容量大等特点。

  可挥发性有机化合物废气,其具体成分有一定的化学特性。当前关于此类废气的治理办法之一为:化学处理法。化学处理法主要结合燃烧作业进行处理,首先将废气排入特殊管道或容器内。之后对容器中的废气加入特殊催化剂,然后进行燃烧作业。但由于废气排入的过程中,也参杂了较多的空气,因此燃烧的效果、效率都较低。并且由于催化剂无法催化所有的有机物,导致最终的燃烧不彻底,因此化学处理法在实际应用的过程中,整体的效率性较低。

  可挥发性有机化合物废气在治理的过程中,由于其成分较为复杂,因此单一的治理方法往往效果较差。一般情况下需进行多类治理方法的综合运用,例如当前治理效果较好的生物处理法。生物处理法在实际运用的过程中,首先将废气进行一次处理。化验废气主要成分,并针对其中颗粒物进行过滤。之后根据其废气成分,将微生物植入废气环境中,通过微生物进行废气的降解和处理。

  可挥发性有机化合物废气,一般由两种及以上的废气成分组成。因此其中部分的废气还具有可利用性,冷凝回收法则是针对此类特性的一种治理办法。其治理的原理为将废气冷凝降温,使得废气与其中颗粒物形成结晶体[3]。之后通过回收装置进行回收,并加以利用。此类方法在当前诸多治理方法中,整体的应用效果较为良好,也受到了广泛的认可。

  随着当前经济的快速发展,工业的发展速度也不断加快。在此过程中关于可挥发性有机化合物废气的治理现状,也引起了广泛的关注。此后为了有效的改善此类现状,当前关于可挥发性有机化合物废气的治理办法主要有:吸附法、化学处理法、生物处理法、冷凝回收法。几类治理办法中,吸附法对复杂性废气的治理现状较好。其余方法针对单一性废气的治理效果较好,因此未来关于可挥发性有机化合物废气的治理,还应朝着综合性治理方法的方向进行发展。

  [1]王广喜,孙晓兵,张竣尧等.有机废气中挥发性有机化合物的净化技术[J].中国资源综合利用,2013,(8):50-51.

  随着社会的发展和进步,人类在获得进步的同时,不可避免的产生各种工业废气及其他废气,如化工厂排放的废气、制药厂产生的废气、汽车尾气、发电厂产生的有机废气等,这些废气的产生给地球自然环境带来很大的压力,使得全球气候不断变暖,各种自然次生灾害不断发生,严重威胁人类的生存和工作生活环境。因此,本文研究有机废气的处理方法具有十分重要的意义。

  现如今的全球大气污染比较严重,尤其是我国的中部地区,各种大气污染的严重形成了世上前所未有的“雾霾”,而这种情况的出现最为常见的一种大气污染形式就是:工业有机废气的排放。同时,人们在日常生活中所使用的交通工具排放的尾气,冬季取暖燃烧煤炭产生的气体,电厂生产所产生的废气等等,这些废气的排放都是有机废产生的主要来源,涵盖了人类生产生活的各个方面,对人们的生命安全带来了威胁,所以我们必须要做好废气排放的处理工作,保护环境。

  (一)热破坏技术。对于热破坏技术来说,主要适用于浓度较低的有机废气。根据处理流程,其燃烧方式有两类:一种是直接性的火焰燃烧,此种燃烧在温度和时间状态都合理的情况下,热处理效率超过90%。此方法的主要优势是处理充分且投资低,缺点是在有机物浓度偏低及缺乏辅助燃料的情况下,难以充分燃烧。另外一种方法是催化性的氧化燃烧。催化燃烧技术可以使有机物燃烧的初始温度得到有效减弱,在催化剂添加的条件下,基于气流当中针对有机物采取加热措施,便能够发生化学反应,进而使污染物得到有效清除。但同时此类方法也存在一些不足,比如对工艺要求较高,金属成本上也比较高,此外后续处理工作较为困难等。

  (二)吸收技术。吸收技术的应用主要是在气态污染物的处理过程中,吸收技术的原理就是对有机废气与液体和吸收液之间的相似相容原理,进而实现有机废气的处理。而根据吸收流程的不同,又将吸收技术分为物理吸收和化学吸收两大种类。通常在吸收技术中的吸收剂采用的是液体的形态,并在一些混合剂一起运用的情况下(比如:液体石油、表面活性剂、水等),可以充分的吸收掉空气中的有机废气。研究表明,液体溶剂的吸收方法可以处理很多的气态污染物,是当前应用最为广泛的一种有机废气处理方法。

  (一)脉冲电晕法。脉冲电晕法是通过在高电压上加上一个脉冲电压,从而在常温常压下产生非平衡等离子体,产生高能电子、氧离子、氢氧根离子等活性粒子,从而对有害有机化合物进行氧化降解,从而达到净化有机废气的目的。实验表明,在常温常压下,该法能够取得较理想的效果。

  (二)光分解法。利用光能将气态有机污染物进行氧化分解的处理方法即为光分解法。目前研究比较火热的是光催化降解技术,研究表明,绝大多数有机废气分子都能够发生光催化分解。但是此方法受催化剂的影响比较大,因此还不能应用于工业生产当中。

  (三)等离子体净化技术。等离子体净化技术又叫放电等离子体净化技术,其主要是以高压放电的形式对一些有机废气进行处理。在放电等离子体净化技术的应用下,可以生成许多的高性能的电子和活性电子,这些电子和活性离子又可以形成等离子体,在解离平衡的作用下,等离子体可以将C-H与C-C的化学键进行断裂,进而达到净化空气的目的。这项技术的应用过程操作较为简单,并且节能性能较好,在处理有机废气中具有发展前景。

  (四)PSA技术和光催化氧化技术。1、PSA技术主要是以有机废气组成和吸附材料在吸附方面的差异性为依据,同时结合周期压力的改变,进而使有机废气被净化和分离。此种技术在实际的废气处理过程的应用中具有产本低、耗能小、自动化的特点,在科学技术飞速发展的今天具有很重要的应用价值。2、光催化氧化技术利用的是光能将气态有机污染物进行氧化分解,最终达到有机废气处理的目的。但是此项技术的应用必须是在光照的条件下进行的,并且在实际的应用过程中还要保证温度和压强在一定的规定范围之内,故此项技术可以在一定的条件下进行使用。

  在上述的处理技术和方法中,热处理方法和吸附处理技术是较为成熟的方法,成本较低,性能较好,所以能较大范围的使用,而等离子体净化技术、PSA技术和光催化氧化技术以及生物处理技术等,对于废气处理的更加彻底,效果更加明显,但是这些技术还不够成熟,不能够大范围的进行投入使用,需要有关的技术人员对其不断的进行研究和改造,所以它们会成为未来有机废气处理技术的有效方法,是有机废气处理未来展望的体现。

  榱擞行Т理各种废气,必须提高处理有机废气的力度,在提高有机废气处理效率的基础上达到减少投入的目的。在大力引进新技术的前提下,将其应用于工业生产。遇有含有多种成分的有机废气时,要采取多种处理工艺开展全面处理,争取处理全部有机废气,以更好的保护人类生存的环境,做到人与自然的有机融合,实现人与自然的和谐发展,实现人类社会的可持续发展。

  采油过程中产生的废水,含有的主要成分是石油类和微量的采油助剂有机物。通常采油废水的水质特点表现为:链烷烃中在14―18之间的含量最高,环烷烃中五环和六环化合物为最多;有机物的碳原子数分布相对较宽,碳数变化更复杂,分子量分布主要集中在100~140之间,占总含量的70%―90%;有机物的重要组成部分还包括一些有机化学药剂,产生于钻井或油气处理、集输过程中附加量,这些化学药剂多难以降解。除上述采油废水组成特点外,它还具有高含盐量、高温等特点。

  一般来讲,油田废水处理技术流程主要是“隔油―浮选―过滤”这样的 “老三套”模式,除去废水中的油和悬浮物是这项工艺技术的主要目的。长期以来,该技术流程被广泛地应用于各油田的采油废水处理过程中,且效果较为良好,经过处理的废水,其水质一般都能满足回注水的要求。但随着油田的发展和生产的加大,采油废水处理过程中,仍然存在许多现实问题,以下作详细说明。1.3 采油废水处理面临的问题

  三段采油模式伴随油田发展而逐渐被广泛应用于采油废水处理,尤以聚合物驱、三元复合驱采油的广泛应用显著。聚合物增大采出水的粘度,乳化油能使其更稳定;表面活性剂使油珠严重乳化,微小油珠难以聚集,造成油水分离难度增大,导致普通采油废水处理方法很难奏效。另外随着油田综合含水率的提高,采油废水的产生量不断增加,因此必须释放到环境中去的部分采油废水经处理后必须达到国家的排放标准。相对而言,一些特殊油田,如稠油田或高含氯油田的废水要排出到环境,达标处理较为困难,这将是今后长时间内,一项重点而艰巨的采油废水处理任务。

  (1)物理法,包括气浮法和吸附法两种方式。气浮法多结合其他技术使用,和絮凝法结合作用,能确保取得最佳除油效果。吸附法是直接用表面积较大的材料吸附废水中一些大分子有机污染物质的一种方法。

  (2)化学法,包括化学混凝法,电解法和化学氧化法。化学混凝法主要是进行废水处理药剂的开发的一种方法。所用絮凝剂多以丙烯酰胺和丙烯酸的二元及三元共聚物为主,辅以生物絮凝剂、破乳剂等。电解法是利用直流电的作用下的阴、阳极进行还原、氧化反应,将难降解有机物或对生物有毒有抑制作用的污染物转化为可生化物质,而去除乳化油及一些高分子有机物质的一种方法。化学氧化法主要有臭氧氧化法、分子氧化法、催化氧化法等。通常作为预处理技术或与其他方法联用。

  (3)物理化学法,主要有电解气浮法,它是在气浮法使用过程中,与电解相结合,形成的一种新方法。几种方法优化组合后还可形成絮凝电解气浮法。

  (4)生物方法,主要包括好氧生物法、厌氧生物法和生物强化技术。其中好氧生物法使用时采用活性污泥法、生物膜法、自然处理法等。厌氧生物法指利用厌氧菌将采油废水中部分难以生物降解的多环芳烃类高分子有机污染物,进行水解和发酵,从而使其转化为易于生物降解的简单有机物的方法。采用生物强化技术可对采油废水中对微生物起到毒害作用、抑制微生物生长的暂时性有毒物质,通过培养和使用高效优势菌群,得到迅速降解,缓解高温高盐的水质对微生物危害作用。

  通过对上述方法的介绍,发现各方法在技术和经济上都有优缺点。有些处理大分子污染物效果较好,有些处理难降解有机物效果显著;但有些处理深度不足,有些处理成本较大。基于这些情况和各油田废水水质、水量的差异,有针对性的找出某一特定油田废水的处理方法尤为重要。此外,根据某一废水的水质水量,进行处理方法优化组合则显得十分重要。

  任何事物有效作用都要有确定的达标标准,采油废水也不例外,达到一定瞄准后才能有效处理油田废水。参考标准:

  (1)高级氧化技术标准。由于高级氧化技术能够产生高活性的氢氧根组合,所以它能够有效处理多种废水。

  (2)高效生物技术标准。解决采油废水高温、高含盐量特性对微生物活性的严重抑制问题。

  (3)膜分离技术标准。利用膜的选择透过性对污水进行分离和提纯的采油废水处理。这三项达标技术都对采油废水处理效果显著,具有良好的应用前景,是目前研究的热点,也是该领域的重点研究方向。

  针对上述采油废水达标处理技术的要求,经过大量研究确定了采油废水处理的发展方向,主要有以下几方面的趋势:

  (1)小型高效水处理设备的应用。二十世纪末,开发出新兴的工业水处理新型密闭式浮选箱、水力旋流器等液旋流分离技术,得到推广应用。高效的水处理器在石油废水的处理中起着关键的作用,相对于其他的除油设备具有去油效果好,且占地小、无易损件等优势。

  (2)高性能水处理药剂的研制开发。性能良好的水处理剂,如破乳剂、絮凝剂和降粘剂等对乳化含油废水、稠油废水等特殊油田的废水有好的处理效果,对其的研制开发是水处理药剂研究的一个重要方向。

  (3)技术组合在废水处理中的应用。将不同处理技术组合后,能形成更有效果的工艺技术,有效处理难降解的有机废水。如生化(活性污泥法、生物膜法)和物化技术,厌氧生化和好氧生化,菌种的驯化和选育等组合技术,在石油废水处理中得到广泛应用。

  随着石油工业的发展,只有对采油废水进行严格处理,才能保证在保证企业经济效益的情况下,满足越来越重视的环保要求。采油废水水质的复杂性表明单一的技术和设备难以实现采油废水的达标处理,因此必须综合考虑废水处理设备、高效水处理药剂和组合技术等各方面因素,改进和提高现有治理技术。综合本文所提到的一些技术,一定程度上,给进行油田废水处理的工作者以经验和启示,开拓他们的思路,对进一步的研究具有很多参考价值。

  [1] 陈进富,李忠涛,等.采油废水的有机构成及其COD的处理技术研究[J].石油与天然气化工,2001,30(1)

  [2] 闫健勇,陈进富,王嘉麟,等.国外采油废水处理技术的新进展[J].油田气环境保护,2000,10(2)

  [3] 龚争辉,吕兴东,周雅芳,等.气浮-生物接触氧化技术在采油废水处理中的应用[J].黑龙江环境通报,2000,24(4)

  [4] 刘颖,宋淑云,许晔. 采油废水处理技术的应用及研究进展[J].油气田环境保护,2008,18(2)

  焦炭是高耗水产业,每年全国焦化废水的排放量约为2.85 亿t。焦化废水是煤在高温干馏过程中以及煤气净化、化学产品精制过程中形成的废水,水质随原煤组成和炼焦工艺而变化,是一种典型的难降解有机废水。其成分复杂,毒性大,它的超标排放对人类、水产、农作物都可构成很大的危害。总之,焦化废水污染,是工业废水排放中一个突出的环境问题,也是摆在人们面前的一个急需解决的课题。

  目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理,然后再进行生物脱酚二次处理。但往往经上述处理后,外排废水中COD、氰化物及氨氮等指标仍然很难达标。针对这种状况,近年来国内外出现了许多比较有效的焦化废水治理技术。这些方法大致分为物化法、生物法、化学法和循环利用等4类。

  常用的预处理方法是厌氧酸化法。这是一种介于厌氧和好氧之间的工艺,其作用机理是通过厌氧微生物水解和酸化作用使难降解有机物的化学结构发生变化,生成易降解物质。焦化废水经厌氧酸化预处理后,可以提高难降解有机物的好氧生物降解性能,为后续的好氧生物处理创造良好条件。

  吸附法处理废水,就是利用多孔性吸附剂吸附废水中的一种或几种溶质,使废水得到净化。常用吸附剂有活性炭、磺化煤、矿渣、硅藻土等。这种方法处理成本高,吸附剂再生困难,不利于处理高浓度的废水。

  由冶金工业部建筑研究总院和北京国纬达环保公司合作研制开发的“烟道气处理焦化剩余氨水或全部焦化废水的方法”已获得国家专利。该技术将焦化剩余氨水去除焦油和SS后,输入烟道废气中进行充分的物理化学反应,烟道气的热量使剩余氨水中的水分全部汽化,氨气与烟道气中的SO2反应生成硫铵。

  该方法投资省,占地少,以废治废,运行费用低,处理效果好,环境效益十分显著,是一项十分值得推广的方法。但是此法要求焦化的氨量必须与烟道气所需氨量保持平衡,这就在一定程度上限制了方法的应用范围。

  生物处理法是利用微生物氧化分解废水中有机物的方法。目前,活性污泥法是一种应用最广泛的焦化废水好氧生物处理技术。这种方法是让生物絮凝体及活性污泥与废水中的有机物充分接触;溶解性的有机物被细胞所吸收和吸附,并最终氧化为最终产物(主要是CO2)。非溶解性有机物先被转化为溶解性有机物,然后被代谢和利用。

  生物法具有废水处理量大、处理范围广、运行费用相对较低等优点,但是生物降解法的稀释水用量大,处理设施规模大,停留时间长,投资费用较高,对废水的水质条件要求严格,这也就对操作管理提出了较高要求。

  焚烧法治理废水始于20世纪50年代。该法是将废水呈雾状喷入高温燃烧炉中,使水雾完全汽化,让废水中的有机物在炉内氧化,分解成为完全燃烧产物CO2和H2O及少许无机物灰分。

  焚烧处理工艺对于处理焦化厂高浓度废水是一种切实可行的处理方法。然而,尽管焚烧法处理效率高,不造成二次污染,但是处理费用昂贵使得多数企业望而却步,在我国应用较少。

  催化湿式氧化技术是在高温、高压条件下,在催化剂作用下,用空气中的氧将溶于水或在水中悬浮的有机物氧化,最终转化为无害物质N2和CO2排放。湿式催化氧化法具有适用范围广、氧化速度快、处理效率高、二次污染低、可回收能量和有用物料等优点。但是,由于其催化剂价格昂贵,处理成本高,且在高温高压条件下运行,对工艺设备要求严格,投资费用高,国内很少将该法用于废水处理。

  化学混凝和絮凝是用来处理废水中自然沉淀法难以沉淀去除的细小悬浮物及胶体微粒,以降低废水的浊度和色度,但对可溶性有机物无效,常用于焦化废水的深度处理。该法处理费用低,既可以间歇使用也可以连续使用。

  臭氧的强氧化性可将废水中的污染物快速、有效地除去,而且臭氧在水中很快分解为氧,不会造成二次污染,操作管理简单方便。但是,这种方法也存在投资高、电耗大、处理成本高的缺点。同时若操作不当,臭氧会对周围生物造成危害。因此,目前臭氧氧化法还主要应用于废水的深度处理。在美国已开始应用臭氧氧化法处理焦化废水。

  目前,这种方法还仅停留在理论研究阶段。这种水处理方法能有效地去除废水中的污染物且能耗低,有着很大的发展潜力。但是有时也会产生一些有害的光化学产物,造成二次污染。由于光催化降解是基于体系对光能的吸收,因此,要求体系具有良好的透光性。所以,该方法适用于低浊度、透光性好的体系,可用于焦化废水的深度处理。

  电化学水处理技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生的强氧化性活性物质使污染物发生氧化还原转变。目前的研究表明,电化学氧化法氧化能力强、工艺简单、不产生二次污染,是一种前景比较广阔的废水处理技术。

  高浓度的焦化废水经过脱酚,净化除去固体沉淀和轻质焦油后,送往熄焦池以供熄焦,实现酚水的闭路循环。从而减少了排污,降低了运行等费用。但是此时的污染物转移问题也值得考虑和进一步研究。

  总之,我们应根据焦化废水的特点,深入研究先进的处理技术,寻求既高效又经济的处理方法,降低运行费用,提高达标率,改善环境质量,减轻焦化废水对各地水体的污染,实现水资源的循环利用。这既是当前经济建设需要解决的现实问题,也是未来技术攻关所需要面对的的重点。

  我国对钻井废水的研究起步较晚,但是发展很快。早在20世纪80年代中期,国内各油田、高等院校和科研院所就开展了石油与天然气勘探开发环境保护研究工作,取得了大量实验数据及详实的调查资料,推出了相关的处理工艺,并进行了部分现场实验。

  2000年,肖遥等报道了对辽河油田曙20608井钻井废水进行了絮凝处理实验。其采用两次絮凝工艺处理钻井废水,系统探讨了絮凝剂的种类及相关的投加条件对处理效果的影响。并探索了絮凝机理。结果表明,钻井废水经过两次混凝cODCr、悬浮物和色度等达到GB8978--1996的二级排放标准。

  2002年,西南石油学院赵立志等采用混凝沉降/高级氧化组合技术对川中油气公司高科1井钻井废水进行处理,筛选出最佳工艺条件。结果表明,该方法可使原水CODcr从5846mg/L降至150mg/L以下,色度去除率达到100%,出水达到GB8978--19961~I-级排放标准。

  国外钻井废水处理的研究工作开始较早。特别是欧美国家,在钻屑和废弃钻井液的毒性分析、环境影响评价及处理技术等方面做了大量的工作。

  1992年,Borehole ConsoHdation Muds中介绍了应用混凝剂与废水中的悬浮体形成絮体从水中滤除的方法。Patino等人采用混凝、浮选、臭氧氧化和膜分离等组合技术处理石油工业钻井废水,达到了比较满意的效果,可使废水的COD值从7838mg/L降到77mg/L,处理后的水可回用于配制钻井泥浆,但是其固定投资和运行成本却相当高,因而阻碍了这一技术在实际中的运用。

  近年来,国外对钻井废水的综合治理给予高度重视,研究了一些新技术、新工艺、新药剂,其中,对高级氧化技术(AOP)的研究十分活跃。

  钻井废水处理装置有间歇式和连续式两种,工艺流程随钻井废水的色度、CODCr、SS、油等含量的不同而不同。

  在国内外常运用的工艺流程方法有五种:①电絮凝浮选法:利用电化学原理,通过电絮凝浮选装置,在钻井废水中通人直流电,利用可溶性阳离子(如Al,Fe)电解后产生的氢氧化物起絮凝剂作用,然后通过絮凝剂和气泡的吸附、电中和作用,使污染物絮凝沉降或上浮,达到分离和去除污染物的目的。⑦混凝一气浮一过滤法:在钻井废水中加入浮选剂进行混凝,然后在气浮中通过空气压缩释放产生的微小气泡将絮凝物携带上浮,然后将分离水经过砂滤和活性炭吸附,达到净化的目的。@机械过滤法:以聚酰纤维织物作过滤材料,在减压条件下过滤钻井废水,待滤饼干化后再进行填埋。④混凝一气浮一返渗透法:首先通过废水池中的过滤器进行分离,然后通过油水分离器及吸附装置分离出油类,再利用反渗透装置处理后可获得洁净的水流。⑤化学混凝一强化固液分离法:该分离法将化学混凝与强化固液分离结合起来,可显著提高絮凝质量、絮体密度及络合强度。

  国内外处理钻井废水的主要方法可归纳为:物理法、生物法、生物化学法、化学法和物理化学法。国内油田主要采用化学法和物理化学法,见下表。

  物理处理法主要是过滤法。过滤法是去除悬浮物,特别是去除浓度比较低的悬浊液中微小颗粒的一种有效方法。其次,膜分离法也是一种物理处理法,是用一种特殊的半透膜将溶液隔开,使溶液中某种溶质(水)渗透出来,达到分离溶质的目的。物理处理法还包括反渗透法、电渗透法、超过滤法等。这些方法适合于分离颗粒直径大于10pm的悬浮固体和乳化油。

  化学处理法主要为化学氧化法,该法是去除废水中污染物质的有效方法之一,其目的是将污染物氧化为无害的终端产物或易降解的中间产物。通过化学氧化。可使废水中的有机物和无机物氧化分解,从而降低废水的BOD和cODCr值,使废水中的有害物质无害化。其常用的氧化剂有臭氧、次氯酸钠、漂白粉和双氧水等。

  混凝沉降法是废水处理中的一种重要而有效的方法。混凝沉降可以降低水的浊度、色度、去除部分可溶性有机及无机物,它具有工艺可靠、处理效率高、设备简单、基建投资少、运行稳定、易管理等优点,主要适用于组成不太复杂的钻井废水,目前应用非常广泛。

  气浮法就是将空气通入废水中,并以微小气泡作为载体,使废水中的乳化油、微小悬浮颗粒等污染物质粘附在气泡上,随气泡浮升至水面,从而达到净化水质的目的,适合于分离颗粒直径大干10um的悬浮固体和乳化油。

  气浮法是一种很有潜力的废水处理方法,特别是20世纪90年代以来,许多学者在这方面做了大量的工作,如电气浮法、电解凝聚浮选法等。

  许多工业废水中含有难降解的有机物以及一些杂环化合物,用传统的生物处理方法较难或不可能予以去除,往往需要利用具有表面活性的固体的吸附作用来去除。吸附是一种界面现象,其作用发生在两个相的界面上。如活性炭与废水接触,废水中的污染物会从水体中转移到活性炭的表面上,活性炭的多孔结构及巨大的表面积使它的应用相当广泛。吸附可以去除直径小于10pm的溶解油,一般只用于深度处理。

  废水生物处理可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。好氧生物处理是在游离氧存在的条件下,以好氧微生物为主使废水中有机物降解、稳定的无害化处理方法,厌氧生物处理是在无游离氧的情况下,以厌氧微生物为主对有机物进行降解、稳定的处理方法。通常是在无氧条件下,利用微生物将有机物转化为甲烷及其他无机物(c02、NH3等)的过程,即通过此方法,可将复杂的有机物分解为简单物质,将有毒物质转化后无毒物质,使废水得到净化。

  此外,地层渗透处理法也是一种较好的生化处理法,它是将钻井废水经过化学处理后,再将其喷洒在土地上面,让废水经过土壤中微生物的生化作用、土壤的物理化学作用,将废水中的有机物降解为CO2和H20,而水中的金属离子则会通过土壤的离子交换作用、化学作用及吸附作用被固定在土壤中。

  由于钻井废水的复杂性,难以通过单一的方法将其进行有效处理,往往要通过多种方法的组合才能达到目的。夏素兰等中浅层天然气钻井废水处理技术作了实验研究。结果表明,当钻井废水的色度和CODCr均较低时,采用混凝沉降技术处理后的出水就可达到排放标准;而当色度和CODCr较高时。可增加一个活性炭吸附工艺或采用氧化+混凝沉降处理技术,可使出水达到排放标准。

  随着石油产量的不断增加,石油化工的废水产生的越来越多,这些废水如果肆意的被排放到大自然中,最终会影响到大自然的生态平衡,对人类的水资源造成严重的污染。

  石油化工的发展,导致产生石油化工废水种类也越来越多,处理这些石油化工废水也是现代社会发展需要重视的问题之一,因此,研究石油化工废水的处理办法,减少环境污染,具有积极的现实意义和现实价值。

  随着人类对大自然保护意识的不断增强,人们对石油化工废水的处理技术也在不断地提高,开发石油化工废水处理技术不仅能使石油化工资源得到更好的利用,同时也减少了石油化工废水对大自然的污染。所以,石油化工废水处理技术的研究是时展的需求。如今对原油质量的要求越来越高,原油中硫化物质的含量也越来越多,其比例甚至高达百分之六七十,硫化物质的增多自然也会导致废水的数量的增加,水质也会变得复杂,在水资源越来越匮乏的情况下,越来越多的国家重新规范了废水排放的质量标准,这要比传统的要求更加的严格,需要企业投入更多的资金对石油化工废水处理技术进行研发,这样才能更好的推进社会的和谐进步和发展。

  活性的颗粒状的污垢或者是生物的薄膜一般都会漂浮在石油化工废水的表面,这些吸附在物体表面的浮油,就会减少水中氧气量,需要氧气的生物就难以存活,降解作用就会相应的减弱,另外由于降解作用被削弱,使得吸附物质的密度减少,难以沉到底部,严重影响了生物的生存环境。通过隔断浮油的方式,利用斜面的隔油池,会使废水中的含油量大幅度的下降,要比平流的效果好很多。

  斜面的隔油池可以通过让废水中的浮油下沉的方式有效的隔断浮油,但是乳化油的分解,效果并不好,这就需要通过粘附悬浮物的技术进行处理。主要的方式是通过分散密集的和体积小的气泡将水中的悬浮物粘到废水的表层,这样就可以有效的分割乳化油和废水,这种方法的操作起来比较方便,而且粘附的效果比较好。

  通过多孔的活性炭将废水中的杂质吸附到表层从而有效的消除有害的杂质,但是这种处理废水的方式成本较大,而且如果处理的方式不够合理的话,就很容易造成更大的污染,而且对于废水硬度处理效果不佳。

  通过这种方式可以有效的去除离子和微生物,另外还可以改变废水的颜色、气味。废水处理效果佳、设备体积小、分离技术自动化水平高是分离膜状物技术的优势,但是劣势是这种技术需要投入的资金较大,而且一次性处理的废水量不够。

  在石油化工废水处理技术的现代技术中运用的比较广泛的是化学方法。化学方法一般是运用絮凝剂和氧化法。絮凝剂处理石油化工废水是在废水处理中的絮凝环节中运用的。絮凝剂在石油化工中的运用方法主要是运用絮凝剂使得废水中的有害物质与水不融合形成絮状物质从而从水中去除,这样被处理过的水再排放到大自然中就不会形成伤害了。

  物理的办法对石油化工废水进行处理也是其中的一种方法。物理处理废水的方法有隔油法和气浮法。隔油法处理石油化工废水,首先得建一个隔油池,将石油化工的废水在隔油池中沉淀,做初步的处理。石油化工产生的废水不同,用隔油法处理的效果也会不一样。通过对隔油池形状的改进,从而提升隔油池对石油化工废水处理效果的提升。另外一种气浮法对石油化工废水的处理,主要是运用微气泡的办法。对石油化工废水微小的悬浮物进行处理。气浮法的运用对石油化工废水的处理有着重要的影响。

  总而言之,在社会经济发展的同时也要注意环境的保护问题。石油对于现代社会中国经济的发展有着非常重要的作用,石油用量的加大导致石油化工废水量也在不断增加,大量没有经过处理的石油化工废水直接排放到大自然中去对自然和人们的生活都造成了严重的伤害。所以石油化工废水在经过处理之后再排放是非常有必要的,我们要充分利用石油化工废水处理技术,在使石油资源得到充分利用的同时减少对环境的污染,实现石油化工企业和环境保护的和谐发展。

  [1]李朦,郭淑琴.综合化工废水处理技术的研究进展[J].工业用水与废水,2014,8(12):71-72.

  [2]石英.石油化工废水处理技术及发展趋势[J].黑龙江技术信息,2011,8(02):81-82.

  [3]高丽,李琳琳,单学敏.浅谈石油化工废水处理技术[J].能源与环境,2010,9(03):43-44.

  [4]石英.石油化工废水处理技术及发展趋势[J].黑龙江科技信息.2013,(22).

  [5]马鹏良,张海.石油化工工业废水综合治理[J].环境工程.2012,(S1).

  造纸工业属能耗高、对环境污染严重的行业之一。它造成环境污染的特点是废水排放量大,化学需氧量(COD)高,废水中悬浮物(SS)多,色度严重。造纸废水的主要污染物有悬浮物(主要是纤维和纤维细料)、易生物降解有机物(半纤维素、甲醇、醋酸、糖类等)、难生物降解有机物(木素和大分子碳水化合物)、毒性物质(硫化氢、甲基硫、甲硫醚及多种氯化有机化合物)以及酸碱物质,并有恶臭气味、带色。这些污染物综合反映出废水的SS、COD指标均较高。

  长期以来,由于森林资源短缺、草类资源丰富,我国造纸业选择了一条以草浆造纸为主的发展道路规模的限制以及治污技术不过关,导致水资源消耗水平居高不下,污染治理水平较低。国际上化学木浆生产,吨浆耗水30吨以下、COD排放量30——50公斤;我国化学草浆生产,吨浆耗水高达200吨、COD排放量达1350公斤左右。我国草浆生产COD排放量占整个造纸业排放总量的60%左右,是主要的污染源。

  据统计,近几年我国造纸及纸制品工业废水排放量占全国工业总排放量的15%以上,排放废水中COD约占全国工业COD总排放量的30%,其中经处理达标排放量占造纸工业废水总排放量的50%左右。我国造纸企业普遍规模较小,生产工艺和设备落后,管理水平不高,原材料和能源消耗量大。经过多年努力,虽然在治理技术的研究和防治工作方面,取得了一定进展,但我国造纸工业废水对水体的污染仍存在一定问题。所以,造纸工业废水的处理是当今废水处理的难题之一。

  2.1生物处理法 造纸废水的生物处理技术就是利用微生物的新陈代谢功能,使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害稳定的物质,从而使废水得以净化。通过人为地创造适合于微生物生存和繁殖的环境,使之大量繁殖,以提高其氧化分解有机物的效率。根据使用微生物的种类,可分为好氧法、厌氧法、生物酶法和光合细菌法等。 好氧法是利用好氧微生物在有氧条件下降解代谢处理废水的方法,常用的好氧处理方法有活性污泥法、生物膜法、生物接触氧化、生物流化床等方法。厌氧法是在无氧的条件下,通过厌氧微生物降解代谢来处理废水的方法;厌氧法的操作条件要比好氧法苛刻,但具有更好的经济效益,因此也具有重要的地位;目前开发出的有厌氧塘法、厌氧滤床法、厌氧流动床法、厌氧膨胀床法、厌氧旋转圆盘法、厌氧池法、升流式厌氧污泥床(UASB)法等。生物酶法处理有机物的机理是先通过酶反应形成游离基,然后游离基发生化学聚合反应生成高分子化合物沉淀;与其他微生物处理相比,酶处理法具有催化效能高、反应条件温和、对废水质量及设备情况要求较低,反应速度快,对温度、浓度和有毒物质适应范围广,可以重复使用等优点。光合细菌法处理造纸废水,具有机污染物去除率高、设备简单、基建投资少、占地面积小、管理容易、运行费用低等优点,而且菌体污泥是对人畜无毒性、富含维生素的蛋白饲料。

  物化处理法常用的方法包括混凝气浮法和混凝沉淀法。混凝气浮法是在废水中加入混凝剂,通入空气,产生细小气泡,使水中细小悬浮物形成的矾花粘附在空气泡上,随气泡一起上浮到水面上,形成浮渣,从而回收水中的悬浮物质改善水质。在气浮法中,超效气浮工艺、涡凹气浮工艺等克服了以往气浮运行能耗高的缺点,以节约能源、占地空间小、净化效率高等优点备受瞩目。混凝沉淀法主要以去除SS为目的,同时消减部分COD 浓度,减轻后续生物处理工艺进水的悬浮物负荷及有机污染物的负荷。用聚合氯化铝PAC,聚硅硫酸铝PASS,聚合硫酸铁PFS处理造纸废水,经实验研究证明,其混凝效果的次序为: PAC>

  PASS>

  PFS;单一无机混凝剂低药剂投量下SS去除效果不佳; pH值对混凝效能具有显著影响,酸性条件下混凝效果最好。

  废水中的某些溶解性的污染物,可通过化学氧化还原过程将其转化为容易从水中分离的形态,然后再用常规的处理工艺(如混凝沉淀、吸附等)将其从水中除去;或将其转化为无害的新物质(如CO2),以达到去除COD、BOD的目的。通常的作法是将化学处理与混凝沉淀结合在一起。化学处理剂(即氧化剂)可以先加入到废水中以进行预氧化,然后再进行混凝沉降;也可以与混凝剂同时投加,以产生混凝剂与氧化剂的协同作用效果;还可以在混凝沉淀后的某个处理阶段投加,以进行废水的深度处理。化学处理法所采用的氧化剂主要有高锰酸钾、次氯酸钠、二氧化氯、Fonton试剂等。对于不同性质的废水,使用不同氧化剂所取得的效果存在较大差异。对高锰酸钾、次氯酸钠、Fonton试剂处理造纸废水的效果进行研究,结果表明,高锰酸钾是良好的预处理剂,而次氯酸钠则是较好的深度处理剂。

  造纸废水的新技术中高级氧化法和膜分离法目前研究较多。常用的膜分离方法有微滤(MF) 、超滤(UF) 、纳滤(NF) 、反渗透(RO)等。膜分离法具有分离效率高,且将滤后的净化水重复利用于生产,实现零排放,装置简单,操作容易,易维修、控制等优点。

  高级氧化法主要包括湿式催化氧化法、光催化氧化法、超临界水氧化法等,其最大的特点是使用范围广、处理效率高、反应迅速、二次污染小、可回收能量及有用物质。这些优点使其在对较难处理的造纸废水深度处理中有较好的应用前景。

  防治污染、保护环境,实施可持续发展战略,是我国经济发展的一项基本政策,对我国造纸企业来讲,更是一项严峻的挑战。目前,国内造纸废水的处理技术有了一定发展,在实际应用中取得了一些成效,但造纸废水处理仍是一大难题,一些造纸废水处理的新技术尚不成熟,还需降低成本,提高处理效率。要彻底解决中国造纸废水污染问题,必须结合造纸行业结构调整的整体要求,从原料结构、装备水平、企业规模等方面采取综合措施,加强造纸工业环境保护领域新技术、新设备的研究与开发,学习、借鉴、引进国际先进技术、装备,逐步提高造纸工业污染防治和环境保护的水平,最终实现我国造纸工业稳定、可持续发展。

  (4)黄江丽,施汉昌. MF 与UF 组合工艺处理造纸废水研究. 中国给水排水

  (5)万红霞,蔡鹤生. 废纸造纸废水处理技术研究研究. 化工环保(增刊)

  当前,水污染已经成为了热点问题,如何处理好水污染,一直是人们在探讨的话题,目前对于水污染的处理已经有了日趋成熟的方法。常用于水污染修复的方法主要有三方面:物理法、化学法和生物法。这些方法的使用都是为了让水质达到标准。因此只有水污染的处理技术更加先进才能够使得水质处理的更好,为社会提供干净的水质[1]。

  沉淀法主要是是利用水体中悬浮物颗粒沉降性能,在重力作用下,产生了下沉作用,,以达到固液分离目的的一种处理方法。根据废水性质与所需要达到的要求不同,沉淀处理工艺能够作为整个水处理中的一道工序和处理方法。在一般污水厂处理方法中,主要有四种方法:废水的预处理,在污水进入主反应单元之前的进入初次沉淀池的处理,在二次沉淀池中进行固液分离,在污泥处理阶段污泥浓缩四个方面的处理。

  过滤法师将含悬浮物废水在流过的固有一定孔隙率的过滤介质中的时候,悬浮物被截留,最终能够在介质表面被去除。根据过滤介质不同,将过滤分为四类:格栅过滤,膜过滤,微孔过滤和深层过滤。格筛利用的过滤介质主要是筛条或滤网,进行去除粗的大的悬浮物。微孔过滤利用成型滤材[2]。膜过滤介质中所用特别的半透膜,在一定推动力下进行过滤,进行去除水中细菌和有机物质等。

  隔油法主要利用隔油池对污染水质进行处理。由于油与水的密度差异,分离除去掉污染水体中一些颗粒较大的悬浮油的一种处理构筑物。在石油工业和石油化学工业的生产处理水污染中,由于其中含有大量的油类的废水,因此需要进行很好的处理。隔油池与沉定池相似。隔油池主要采用的是平流式化学废气处理方法十篇,含有大量油类的废水通过陪水槽进入到隔油池内,水平缓慢的流动,流动中油类物质上浮到水面,最后利用到刮油机将油类除去。其中有一些重油物质沉积到池底,通过排污泥管除去。

  气浮法,是设法水中产生大量微小气泡,形成气、水及悬浮物质三相,在气泡上升浮力、界面张力等多种力作用下,颗粒黏附气泡,形成密度小于水漂浮絮体,絮体上浮被刮除。气浮法可以分为电气浮法、布气气浮法、生物及化学气浮法和溶气气浮法。其中布气气浮法是最广泛的,是该利用机械剪切刀,将混合于水中的空气粉碎成细小气泡。

  气浮法主要是制作OLTE气浮机使用的,通常是作为含油污水隔油后进行补充处理。作为二级生物处理之前预处理,隔油池出水中,含有50~150 mg的乳化油,经过气浮的处理方法,可将含油量降到30 mg以下,再由二级气浮处理,出水油可达到10 mg以下。这种方法的主要作为二级生物处理的预处理装置,保证生物处理进水水质相对稳定,或者放在二级生物处理之后作为二级生物处理的深度处理,确保排放出水水质符合有关标准的要求。

  离心分离法处理水质,主要是利用离心力,让比重不同物质进行分离好。离心机等设备能够产生高的角速度,以至于离心力大于重力,溶液中悬浮物便便于分离出来。另外比重不同物质所受到离心力都不同,因此沉降速度也是不同的,能够让比重不同物质很好分离。随着离心技术的发展,离心分离技术在废水处理中的应用已经成为了处理废水的重点研究内容。

  两相密度的相差较小,黏度也是比较大,颗粒的粒度较细非均相体系中,重力场中分离必然需要很长的时间,甚至不能够完全的分离。若改用离心的分离,转鼓高速旋转产生离心力远远的大于重力,可以大大提高沉降速率,离心分离在较短的时间能获得大于重力沉降的效果。因此特别在废水的大物质的分离上,应用的很广泛。

  废水的化学处理方法主要是通过化学反应进行对水质中的溶解态和胶态的污染物质进行去除,将废水无害化处理的方法。主要方法分成两种,分别是投加药剂进行化学反应和传质作用进行处理。

  在投加药剂的方法中,主要有酸碱中和、氧化处理、废水电解处理法和化学沉定法等等。其中最多的是中和法。废水进行中和处理主要利用中和原理处理废水,使废水得到净化的方法。主要是使酸性废水中H+与外加的OH-反应,或者让碱性废水中的OH-与外加H+相互反应,生成水分子,从而消除有害作用。这种方法能够处理回收和利用酸性废水与碱性废水,调节酸性或者碱性废水pH值。

  利用传质作用对废水进行处理的时候,主要方法有萃取、吸附、离子交换、电渗析和反渗透方法等等,其中利用比较多的是离子交换方法。离子交换方法主要有一下步骤:第一步:将被处理溶液中离子迁移到离子交换剂颗粒表面液膜中;第二步:在颗粒的孔道中扩散到达离子交换剂交换基团部位上;第三部步:离子同离子交换剂上离子进行交换;第四步:被交换下来离子沿相反途径转移到溶液中。

  生物法处理水质是利用微生物代谢除去废水中有机污染物的一种方法,简称废水生化法。经过多年探索和研究,生物法治理水污染日益受到人们的重视。其中应用比较的多的是生物接触氧化法。生物接触氧化起源在欧洲,在中国[4]的应用很广泛,在生物膜法处理污水领域处使用的较为广泛,其中曝气生物滤池更是研究处理水质比较关注的工艺,它的特点主要是有机负荷高、节约投资等,在污水处理设施中广泛的进行应用。特别在小规模污水处理中,使用大量的生物膜处理工艺,优势主要表现在:对于微生物方面,生物膜中使用的微生物很多,微生物食物链很长,便于存活,因此在目前的大多数的领域内生物膜尤为的突出重要,掌握好生物膜技术,能够很好的对水质进行处理。

  国家自然科学基金青年基金(11201485);徐州工程学院校青年项目(XKY2010201)。

  [1]凌敏华,左其亭.水质评价的模糊数学方法及其研究应用[J].人民黄河,2006,28(01):34-36.

  [2]孙会君,王新华.应用人工神经网络确定评价指标的权重[J].山东科技大学学报(自然科学版),2001,20(3):84-86.

  [3]郭庆春,何振芳,李力,李海宁.BP人工神经网络模型在太湖水污染指标预测中的应用[J].南方农业学报,2011,42(10).

  [4]万金保,李媛媛.模糊综合评价法在鄱阳湖水质评价中的应用[J].上海环境科学,2007,26(05):215-218.edLuxiang.com