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化工廠污水處理方法范文1
關鍵詞:污水處理;電石法聚氯乙烯;工藝;措施
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
1、某工廠污水處理概述
現階段,國際市場對電石法聚氯乙烯需求量呈現為持續上升的趨勢,電石法聚氯乙烯污水處理技術已經逐漸成熟,不過其在工藝實施中會產生大量廢水。本文主要就以某化工廠為例,其實施電石法聚氯乙烯污水處理技術后,產生的廢水情況如下:
表1 化工廠污水水質
表2 允許最高排放濃度
2、污水處理的要求
2.1、對環境的零破壞
在對我國的污水進行處理的時候,首先要保證對于環境的零破壞。確保在不造成環境的二次污染的情況下,治理污水。
2.2、污水治理的針對性
進行污水處理的時候要有針對性,切莫運用多種技術或者是工藝進行污水處理,造成資源的浪費。與此同時在我國水資源中存在著很多對環境有益的真菌與細菌,在污水治理的時候應極力的保護這些微生物,切莫一概而論。
2.3、處理污水的高效性
我國的污水從一定程度上制約了生態文明的建設以及經濟的發展,因此在進行污水處理的過程中要保證污水處理技術的高效性,無論是農藥類還是細菌總數都需要控制在一定的范圍內。
3、污水處理的主要技術分析
3.1、活性污泥法
傳統活性污泥法是依據污水自凈原理發展而來的,經初次沉淀后的廢水與來自二沉池的回流活性污泥混合后進入曝氣池,通過強化曝氣,使污水中的有機物與帶有微生物的活性污泥吸附、絮凝、氧化等作用,再將污水混合液流入二沉池,經二沉池沉淀后,去除污水污染物使污水達到凈化要求。不同泥齡、流態以及曝氣設備,構成了活性污泥法工藝的多樣性,常用的工藝方法,有普通曝氣法、A―B法(二段曝氣法)、A\O處理工藝、A2\O工藝、氧化溝工藝、SBR工藝等。現在城市污水應用比較多的工藝有A\O(A2\O)除磷除氮工藝,和氧化溝工藝,這些處理工藝優點有工藝成熟、脫磷脫氮、處理水質好,尤其是氧化溝工藝,抗高流量、高濃度沖擊能力強,對難降解的有機物去除率高,出水水質穩定。
3.2、厭氧處理工藝
厭氧處理工藝是我國近些年新發展出的污水處理的新技術,這種方式不僅所運用的反應器體積較小,且操作簡單,規模靈活,所消耗的能量僅僅是傳統污水處理中好氧工藝的十分之一。除此之外厭氧處理所產生的污泥量比傳統污水處理方式減少了一半以上。因此已經廣泛運用在我國城市、生活等污水的處理中。一般來說我國城鎮污水、生活污水中的污染程度還是較低的,且污染物單一,因此傳統的好氧處理工藝并不適合與這一類污水的處理。為了研發出適合于城鎮、生活等污水處理的技術,有關部門對這一技術難題進行了探究,通過對傳統好氧處理技術的改良與測試,最終完成了我國現在被廣泛運用的厭氧處理工藝。
3.3、生物膜法處理技術
隨著我國科學技術的發展,在物理、化學等方式污水處理之后出現了生物技術的污水處理技術。這一技術可以有效的避免處理過程中產生的物質對于環境的污染,且具有一定的高效性。生物膜處理技術已經在我國環境中的污水處理取得了一定的成果,特別是在反硝化以及硝化這兩個層次中取得了很大的進展。生物膜俗稱選擇透過性膜,運用這類膜可以在污水處理中選擇新透過對于人們有益的微生物與細菌,而一些包含在水中的污染物則會被分離出來。
4、電石法聚氯乙烯污水處理工藝分析
4.1、硫物質處理
在具體的工作中,對于硫物質的處理可采用硫化亞鐵沉淀法。其為黑色或者深棕色的晶體,硫化亞鐵呈現為粉狀、塊狀或條狀,其物理性質不能溶于水,但是可以與強酸實現相溶,一次形成硫化氫氣體,硫化亞鐵在水中的溶解度0.00616g/L。根據相關的實驗表明,當PH為9.6時,硫化氫沒有出現揮發現象,因此可將PH控制為9.6,再對其注入硫酸亞鐵溶液。其還具備還原性質,山于空氣氧化,在硫酸亞鐵中常會存在三價鐵,含量非常少。硫酸亞鐵純度與沉淀量密切相關。沉淀會形成很多不利因素,其主要包括增加污泥量以及耗藥量,最終降低相關的PH值等。這種方法的污水清除率高達96%。
4.2、汞物質處理
在這個化工廠中,其主要采用的是兩種汞物質處理的實際方法,一個是吸附處理,另一個是蒸發處理,實際工作效果表面,這兩種污水的處理方法都具備有較好的處理效果。先將其具體分析如下:
4.2.1、吸附處理
吸附處理在現階段工廠污水處理工作中的研究中最為廣泛,如果在廢水中汞離子溶度較低時,就可以在工廠污水處理工作中利用吸附法,對工業廢水進行處理,并且其可以進行重復的使用。在工廠污水處理工作中,沸石以及膨潤土也對于汞也具有很強的吸附能力。除此之前,在工廠污水處理工作中,共聚苯胺作為一種人工介成吸附劑,其吸附效果也是非常強的。在具體的工作中可以對其進行有效地研究使用。
4.2.2、蒸發處理
在工廠污水處理工作中,對于蒸發濃縮處理工作的實現,主要是在工作中通過利用蒸發溶劑,將相關不飽和的溶液變為飽和的溶液,再然后對其實現持續的蒸發,以此使工作中過剩溶質表現為晶體狀析出。注意如果在工作中物質受到溫度變化影響較小,就可以考慮利用這種方法。
4.3、廢水后續處理
此化工廠主要是在實際工作中通過對工藝廢水實現處理后,將其送到相關的污水處理站,將其進行進一步的經調養池處理后,再送到相關的氧化池,經氧化池對其實現氧化后,最終進入到相關的反應池,并加入一定量的硫酸亞鐵,使其形成絮凝,在這個時候,再綜合污水中具體所包含的相關絮體以及沉淀物主要為硫磺和硫化亞鐵等,向其注入相關的助凝劑以及絮凝劑后,在沉淀池內進行清除。做好利用相關的過濾器對懸浮物進行處理,使將其排入到相應的集水池中。
總言之,水是我國重要的也是極為緊缺的資源,提高水資源的使用率,減少廢水排放,是節能減排最有效的措施。在現階段,工業廢水的排出量依舊很高,其主要是工業生產過程當中排出的廢水,主要來源是工業廠房的生產車間或者廠礦的生產廢水。由于工廠的生產產品不同,所以在其生產工藝、生產原材料、使用的機械設備等用水材料方面也都存在很大差異,所以工業廢水的性質也是各有不同的。與生活污水相比較,工業廢水的水質差異十分大,要注意在實際工作中對工業廢水經工廠內自行處理,達到“生產廢水排入城市下水道水質標準”后,優先考慮納入城市污水收集系統,與城市生活污水合并處理。本文就結合工廠實例介紹污水處理的要求以及關鍵技術,著重對電石法聚氯乙烯污水處理技術以及應用做了簡析。以期對以后的污水處理工作有一定的借鑒意義。
參考文獻
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[2]王娜,初建成.電石法聚氯乙烯生產中乙炔清凈廢水回收處理工藝研究[J].中國石油和化工標準與質量,2014,06:26.
[3]崔瑩.電石法聚氯乙烯生產中的汞污染治理[J].黑龍江科技信息,2014,23:117.
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化工廠污水處理方法范文2
關鍵詞:化工污水 運行 處理廠 調試
某化工廠綜合污水處理場地位于江南某地區,位于黃河三角洲核心地段,東面靠近渤海灣,處于渤海經濟開發區與黃河經濟區交匯地段,工程總投資預計1900萬元,占地面積約為15000平方米。污水處理廠主要的組成物件包括了涼水塔、機械攪拌澄清池、水解調節池、深井曝氣池、、沉淀池、脫氣池等等,這些組成構建全部一次性建設完成。設計出水水質符合國家化工行業二級排放指標。
一、工藝操作一般形式
主要使用辦法是泥法串膜法組合相接的處理操作辦法,具體工藝操作形式如下圖(圖1)所示。
二、主要組成部分以及具體參數
1.澄清池
此項裝置是一種把絮凝反應過程和澄清分離過程相結合的操作形式。
預計實現效果為每天處理168000立方米污水,澄清池使用的結構是鋼筋混凝土結構,體積為945立方米,半徑為8米,實際有效水深為6.35米,具體有效滯留時間,水力停留時間為2.1小時,使用機械攪拌澄清池攪拌刮泥機,能夠加快沉淀進程[1]。
2.水解調節池
每個池子體積大小為1100立方米,總共有四個調節池,半徑為10米,實際有效水深為5.5米,水力停留時間為6小時。前面兩個水解池的功效是多次沉淀,沉淀下來的物質通過前面兩個水解池上面的行車吸泥機吸入之后,再通過泵打污泥濃縮體,后面兩個水解池的功效是完成水解酸化操作。2臺行車吸泥機,4臺吸泥泵使用的是泵吸式操作。
3.深井曝氣池
共有4個裝置,每個裝置的體積為880立方米,稱圓形狀態,半徑為18米,總體高度是80米,水力停留時間為1.5小時,曝氣池承受的容量為11.6kgCOD/m3·d。在深井當中,通過空壓機的具體操作形式形成降流與升流之間的相互流動,詳見下圖(圖2)。
4.接觸氧化池
每個接觸氧化池的體積均為1375立方米,總共有4個,半徑為17.5米,實際有效水深為5.5米。整體體積最大承載能力為6kgBOD/m3·d。污水在氧化池當中的實際停留時間為1.5小時。接觸氧化池使用的是半軟性,形狀為束狀的聚乙烯立體彈性填充材料。
三、調試及試運行運行
1.預先處理操作
這部分的工作主要包括的內容為調節進池污水的酸堿度,進水的主要流量以及固體顆粒的去除效果等等。
在實際的實驗操作當中,進水的酸堿值是7~12,COD容量為每升700~1000毫克,流量速度為每小時300立方米,具體水溫為15攝氏度左右,聚合氯化鋁 加入數量為每升252毫克,聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺加入量為每升2.5毫克,COD的去除率達到了25%至30%的能力,對固體懸浮顆粒等物質的去除率達到了85%。
2.生化處理
生化調試當中最重要的一步就是反應池的開啟。污泥的培養馴化一般使用的最多的方法是接種培育方法,也就是說在厭氧池和MSBR反應池當中加進其他的污水處理廠當中的泥漿,啟動MSBR池回流污泥泵開始內部循環操作。每天提供的干污泥數量為80噸,生活糞便污水為8噸.依據出水的COD以及微生物之間的變化情況,相隔幾天往厭氧池和好氧池當中加入500千克的尿素以及100千克的磷酸鈣。降低厭氧池當中攪拌的強度,每個池子當中只開啟一個攪拌器,過12個小時之后更換一次,改良掛摸的具體完成效果。MSBR好氧池的氧氣溶解量控制在每升1.5毫克至2.5毫克之間。在這之后,每兩天排出一部分的上清液,并且加進新的污水進行處理操作,慢慢的將承載的容量加大,在這個階段當中不進行污泥排放操作。在菌種培養過程當中,要時刻關注MSBR池當中的微生物生長變化情況,與此同時,同步開展進水池和出水池水質情況以及對活性污泥的具體性能操作標準進行判定。
10天之后繼續觀察,SV的沉降比例大概為4%上下,出水的COD含量還是相對較高,通過觀察之后發現,原生物數量在變少。在這個基礎之上,加入某個化工污水廠當中的新收納的二沉池污泥每天80噸的容量,一共持續4天時間。10天之后繼續對其進行觀察,觀察發現一些后生生物的蹤跡,但是數量并不是很多,這就表示污泥還在持續馴化的過程當中。接著加大BOD的承載能力,最初用每小時600立方米的速度持續不斷的進水,每天進水20個小時。在這段時間當中,污泥有非??斓脑鲩L速度,污泥SV沉降比呈直線上升的趨勢,出水當中的COD含量一直保持穩定數值[2]。不斷加大承載能力,提升到每小時800立方米,最后SV沉降比變成15%上下,中心曝氣區域的污泥濃度保持在每升2克的水平。從直接的觀測數據當中顯示,厭氧池組合填充的物料當中的微生物掛摸狀態良好,MSBR池當中的生物污泥顏色表現為淺黑色,通過觀察發現當中的原生生物數量和后生生物數量相當,并且都有較高的活躍度[3]。
四、結語
在廢水處理工藝當中,盡量保持供應量保持在穩定范圍之內,能夠盡量避免有影響污水處理裝置的操作及運行。
參考文獻
[1]邵芳,李法慶,姚俊紅等.化工污水處理廠的調試及試運行[].中國包裝工業.2012,13(22).
化工廠污水處理方法范文3
【關鍵詞】 污水處理現狀新技術展望
進入21世紀以來,我國市場經濟發展迅速,我國的污水處理水平進步明顯。近年來,隨著環境問題日益嚴峻,我國政府也加大了對城市污水處理設施的投資力度,城市污水處理能力也逐年提高。目前,我國的城市污水處理技術已經廣泛應用到了各個行業,也更多走進了廣大人民的生活中。
1 我國城市污水處理的現狀及問題
1.1 我國城市污水處理的現狀
近年來,隨著我國經濟的發展,各行業也得到了迅速的發展,但是,相比之下,政府對于城市基礎設施的建設和發展投入力度明顯不足,這叫造成了基礎設施不能夠滿足城市發展的需要,其中城市污水處理設施近年來才得以開始建設,這些污水處理設施已經明顯不能完全處理城市發展和日益劇增的人口所產生的大量污水。截止2011年第三季度,我國大約建成污水處理廠3000座,這與世界上的其他先進國家相比,我國的城市污水處理能力和水平都還是比較落后的,我國城市中的污水處理廠的建設比較滯后是最重要的原因。根據一些統計數據顯示,歐美等發達地區對于城市污水處理非常重視,其投資力度也非常大,從上世紀70年代就開始了污水處理設施的建設。上世紀,歐美等發達地區在對城市污水處理設施的建設投入就達到了GDP的0.5%,在這些地區平均不足一萬人就能擁有一座污水處理廠,而我國在近幾年對污水處理設施建設的投入還不到GDP的0.01%,更是平均約50萬人才能擁有一座污水處理廠。
1.2 城市污水處理存在的主要問題
1.2.1 污水處理廠建設和運行資金嚴重短缺
污水處理設施是城市建設最重要的基礎設施之一,它對于防止城市水污染,改善城市生活生產用水質量起著重要的作用。我國如果想要短時間內提升城市的污水處理能力,就必須要短時間內投入大量資金來建設足夠數量的污水處理廠。按照1.25億m3/d的處理能力、運行成本0.5元/m3計算,每年這些污水處理廠的運行成本就要250億左右,而且還需要2000多億的后續資金,短時間內要進行這么大資金的投入,顯然比較困難。
1.2.2 缺乏先進的城市污水資源化利用技術
城市污水資源化利用事業的發展必須以新技術作為支撐和保證。而我國現有的設備、所采用的城市污水資源化利用技術難以滿足實際需要。所以,想要有效的提升我國城市的污水處理能力可以通過不斷的改進現有的污水處理技術,同時加大對新技術的研發的投入力度,生產不同水質的再生水,以滿足生活生產的不同用水需求。
1.2.3 污水管網建設不合理
在全國已建成的3000多座污水處理廠中,因管網建設不合理的原因造成污水處理廠低負荷運行,或不正常運轉的污水處理廠約占總數的2/3。造成此類現象的主要原因如下。(1)老城區生活污水和雨水共用管道,導致污水就近排人雨水管或水體。(2)通過改造的污水管道不能與接戶支管配套,影響了生活污水流入城市污水主管道。(3)新建的污水廠將建設重點放在了污水處理設備污水流入主管道的建設,而忽視了對支流管道的配套建設,對污水處理的效率有嚴重的影響。
2 我國城市污水處理新技術的應用
2.1 超聲水處理技術
在我國城市的農業生產中,化肥及農藥使用非常廣泛,同時還伴隨著其它有害物質的污染,這對城市地下水以及河流湖泊等的水質都會造成嚴重的污染。新型的超聲水處理技術目前已經被廣泛應用到城市污水處理當中,它主要用于強化對污水中的微生物處理。城市中的污水在經過一定強度的超聲處理之后,就會增強污水中微生物的生物活性,同時,反應器的有機負荷也會增加,從而有效的提高污水中有機物的處理效率。超聲水處理技術主要利用在聲空化的過程中集中聲場中的能量,在空化泡崩潰的過程中將這些能量在很小的空間內釋放出來,這樣就會長生非常高的壓力和溫度,在局部區域形成熱點區域,這樣就能有效的提高這些區域內有機物的化學反應速率。目前,超聲污水處理技術才剛剛起步,對與這種技術的開發和利用對于提升污水的處理效率作用明顯,并且通過將光敏半導體材料加入到這種技術中,還可以利用太陽能來進行城市污水處理。
2.2 一級處理強化技術
一級處理強化技術主要用于對污水中的漂浮物進行處理,它是對二級生物處理的前置處理方法。一級處理強化技術具有節約能源和成本的有點,并且在一級處理技術在能夠有效除去污水中部分有機物的同時,還能夠影響后續的二級處理。通常,一級處理強化技術可以分為對污水中的微生物的吸附處理和對微生物的化學處理。其中的化學強化處理技術對污水中含有的重金屬物質有很好的的處理效果,并且它的抗沖擊的能力也更強。這種污水處理系統的占地面積小、基礎設備建設成本低,同時在對污水的處理過程中穩定可靠,運行管理的過程也更加的簡單,還能有效的降低運行的成本。
2.3 高級氧化處理技術
高級氧化處理技術是利用在特定條件下產生的具有一定氧化能力的自由基,這些自由基與污水中的有機污染物發生氧化作用,這樣就能有效的強化和分解這些污染物,這種技術一把是被使用在水質要求較高或是水源發生嚴重污染的地區。目前,這種技術的成本非常高,但是由于其對污水的處理效果非常好,因此可以將其作為未來污水處理的研究重點。通過利用光或者特殊的催化劑激發可以產生自由基,其主要是研究光催化氧化處理理論、紫外凈水理論等。目前,高級氧化處理技術已成了污水處理研究的重點課題,它將成為未來很長一段時間我國環保型水處理的引領者。
2.4 曝氣生物濾池處理技術
曝氣生物濾池處理技術主要特點就是成本低。使用此技術進行污水處理可以無需對處理后的水進行二次沉淀。在曝氣生物濾池中,對于氧分子的利用率通常能夠達到25%左右,曝氣量也明顯較其它方法更低。曝氣生物濾池具有耐低溫和抗沖擊能力強的特點,即使在正常沖擊力3倍時,也能在短期維持正常的運行,并且其水質的
變化也較小。并且,由于曝氣生物濾池在建設時采用模塊化的結構,更加方便進行后期的改擴建工作。
2.5 污水生態工程處理技術
污水生態工程處理技術相較其它處理技術運行更安全、更加節約成本,它還能有效的節約資源,實現污水的資源化。其主要包含氧化池系統和土地處理系統。目前,在國內已建成的城市氧化池處理的污水基本上達到了二級處理出水的水質標準,這樣再經過一些后續的處理,水質就能達到污水綜合排放的標準了。通過在處理池種養魚和水生物而形成的生態凈化池,其除菌能力都能達到污水三級處理的標準,而這些設施的運行和維護成本僅僅只是常規處理技術的一半左右,其設施建設費用更是不到常規污水處理廠建設費用的30%。
2.6 SBR工藝的創新
SBR工藝進行創新的最終目的就是要使城市污水的處理過程盡量的簡化、使基礎設施的建設費用盡可能的降低,同時還要能夠提高污水處理系統的靈活性和穩定性。通常,通過創新后的SBR工藝進行城市污水處理的過程主要擁有下面幾個技術要點:(1)污水的泄水體積必須合理;(2)設計高效的連續流SBR工藝;(3)通過準確的設計溶解氧,來達到同硝化和反硝化的目的;(4)合理的設計革新的SBR工藝的配套系統;(5)確定污水水質脫氮、脫磷和脫碳的關鍵參數。
3 城市污水處理發展趨勢
3.1 污水處理廠規模大型化
污水處理廠朝著大型化方向發展。大型的污水處理廠規模效益非常明顯,其污水處理能力更強,更加便于日常運營的管理。大型污水處理廠的建設必將成未來的發展趨勢。
3.2 污水處理技術工藝革新
采用新工藝、新設備和新技術,在很大程度改變了污水處理廠的面貌,提高了污水處理廠的污水處理能力,降低了污水處理廠基礎設施的造價和運行成本。
還節約了能源,經濟效益和生態效益顯著。
3.3 污水處理縱深化
污水處理可以縱向發展,從源頭開始,化工廠的污水必須要經過處理達到一定的標準才能排放;或者是將二級處理的污水直接供應給化工廠,讓其自己進行三級處理后使用,實現水資源的循環利用。
3.4 污水處理廠管理方式多樣化
改變現有的政府投資和管理的單一運營模式,開放私人持有資金的投入,實現投資的多元化。還可以加入多元化的運營管理模式,如BOT模式、TOT模式、供排水一體化模式等。
4 結語
總之,我國目前城市污水處理的狀況仍然嚴峻,與發達國家相比差距仍然比較明顯。但是隨著我國對環境問題的越來越重視以及各種新型污水處理技術的投入和使用,我國污水處理的狀況也有了一定的改善。隨著日益緊張的資源問題,未來城市污水處理技術的研究方向必將瞄準對于環保型污水處理技術的開發和創新。所以,我們應該熟悉和了解現有的各種新技術和工藝處理流程,只有這樣,才能根據各地的經濟條件和地理特點選擇合理的污水處理方法,只有這樣,才能更加高效的做好城市污水處理工作,減少污水對城市環境帶來的污染,促進城市污水處理行業的健康發展。
參考文獻:
[1]白韜光.城市污水處理技術及其發展[J].機電設備,2003.
化工廠污水處理方法范文4
[關鍵詞]DCS;PLC;石化企業;污水處理廠;應用;
中圖分類號:F610.4 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)11-0010-01
1 引言
隨著社會經濟的迅速發展,國家加大對環境的保護和控制,陸續建立一批污水處理廠,尤其是石化企業,配備大型污水處理系統。同時,也針對石化企業的特點,對污水處理廠的控制系統性能及成本提出新的要求。本文以某污水處理廠為例,對DCS與PLC在石化大型污水處理廠的組合應用進行研究和探討。
2 DCS與PLC概述
DCS(Distributed Control System),也稱之為集散型控制系統。DCS可以理解為在模擬量回路控制比較復雜的行業中得到廣泛應用,盡可能的把控制所導致的危險性控制和分散,而把管理及顯示功能結合的一種自動化高科學技術。
PLC(Program Logic Controller),也稱之為可編程邏輯控制器。實際上,PLC是一種數字運算操作的電子系統,在工業環境方面得到廣泛應用。PLC采用可編程數據存儲器,一方面能夠進行內部存儲,另一方面可以執行邏輯運算,進行順序控制、定時、計數以及算術操作等面向用戶的操作指令,利用數字和模擬式的輸入/輸出對各種型號的機械或生產過程進行管理和控制??删幊炭刂破骷捌湎嚓P外部裝置,和工業控制系統結合成整體,方便進行擴充其功能的原則設計。
比較而言,DCS和PLC的系統概念不同,由于PLC具有很高的穩定可靠性,因此在應用DCS時,不可避免會用到PLC進行控制,同時PLC占DCS的比例非常大。然而一些包含了PLC控制系統并非DCS系統,不要把DCS系統和單一的PLC控制系統混淆。
3 工程實例
某污水處理廠屬于煉油、乙烯石化生產型企業的工程配套設施,主要負責對石化生產而產生的化工污水、雨水、煉油污水等進行處理,一些污水沒有達到排放標準,一些污水經過深度處理之后能夠作為循環水系統補充水。污水處理廠包括以下幾條主要處理工藝線:化工污水處理線SP1、煉油污水處理線SP2、回用水處理線SP3、濃水處理線SP4、清潔雨水處理線SP5以及污泥處理線SP6。其中,污水處理廠采用的恒和公司DCS控制系統,回用水及濃水處理線采用施耐德PLC,儀表采用智能儀表,高低壓配電配備專門的電氣監控管理系統。
4 DCS與PLC的組合應用
4.1 自控系統結構
污水處理廠DCS系統包括中央控制室(CCR)和現場控制站(FCS),其中中心控制室進行遠程通信協議及端口的設置,相關參數情況可以在污水處理廠煉化一體化工廠總控制中心得以顯示。污水處理廠設置兩個現場機柜間,分別進行現場控制站的安裝。中央控制室和現場機柜分別在三個不同的建筑物,利用光纜進行連接,每個控制站分別控制化工污水處理線。
五套PLC主站安裝于其中一個現場機柜間,分別負責生物濾池、超濾系統;RO反滲透系統;濃水處理系統;臭氧系統;回用水加藥系統等。12套濾池控制系統分別安置于現場機柜間。PLC站是通過100Mb/s以太網組成的環網利用GSGW和DCS進行通信,協議是Modbus TCP,PLC站的功能范圍內裝置控制聯鎖程序分別由不同的PLC負責,具體的運行情況、報警信息、操控指令等均可在DCS操作站顯示并執行。每個工藝系統所需要的DCS、PLC控制I/O點實際數量如表1和表2。
4.2 自控系統配置
DCS現場控制站選擇的是橫河公司DCS系統,現場控制器的型號是AFV10D,網卡是ALE111,控制總線接口卡是Vnet/IP網卡,數字量輸入卡是ADV151,數字量輸出卡是ADV551,模擬量輸入卡是AAI143,模擬量輸出卡是AAI543,數字量和模擬量輸出模塊冗余配置,模塊量根據實際I/O點數進行配置,預留出20%的余量。5套PLC主站是施耐德生產,包括現場控制器、內置以太網通信口、數字量輸入卡、數字量輸出卡、模擬量輸入卡,模塊數根據實際I/O點數進行配置,同樣預留出20%的余量。
4.3 監控管理系統
污水處理廠進行現場變電室的配置,每一個構筑物分別配備變電室和機柜間,其中#1變電室進行35kv和6kv變配電系統和馬達控制中心進行設置;#2變電室進行380V智能MCC柜的設置。電氣自動化監控管理系統根據現場分散布置的一些可通信智能裝置利用現場總線的方法接入以通信管理單元為重點的系列數據采集設備,從而形成一個完整的現場總線網絡,實現系統內全部電氣設備模擬量、開關量等數據信息的采集、處理以及管理工作。通信管理層除了和DCS系統進行通信,利用100M光纖以太網和污水處理廠總變電所總后臺系統進行通信,從而便于進行維護、管理,把通信管理層安裝在現場配電間。監控管理系統是分層分布式的系統結構,系統包括通信管理層及現場設備層,二者之間是現場總線層。其中,通信管理層指的是配電室數據信息采集設備。
5 結語
綜上所述,DCS集散控制系統的前提下,嵌套數個PLC子站,通過智能型馬達控制器高低壓柜和智能儀表共同組成具有多通信協議的工業控制系統。從某污水處理廠的實際案例來看,系統實現了多種功能的同時,節省電纜成本和安裝費用,減少工人勞動強度,并且對于促進污水處理廠自動化水平及管理控制水平的提高有很大幫助。
參考文獻
[1] 李勇.污水處理廠與火電廠在“三廢”處理上實現互補的可行性[J].中國給水排水.2009(12)
化工廠污水處理方法范文5
[關鍵詞] 密胺樹脂 甲醛 混凝沉淀 活性炭吸附
1 引言
由于密胺樹脂類化工企業產生的生產廢水中,有機污染物濃度高又難以生化降解,而且水量小,難以采用連續運行的處理工藝。本文將重點介紹應用間歇式物化工藝技術處理密胺樹脂生產廢水的情況,為生產密胺樹脂的化工企業提供處理該廢水的一條可行的新途徑。
2 生產工藝
泉州市某化工廠以甲醛、三聚氰胺和尿素等廉價原料生產三聚氰胺樹脂成型粉、亮光粉和尿素樹脂成型粉三種樹脂產品,這三種產品是由含有氨基或酰胺基的單體與甲醛經縮聚反應而制得的氨基樹脂(熱固性樹脂)。
2.1 三聚氰胺樹脂成型粉
三聚氰胺樹脂、37%甲醛溶液按0.742:1(質量比)的比例加入反應釜中,調節pH值在7~7.5范圍內,在常壓下進行縮聚反應,反應開始階段為升溫階段,加熱時間約40分鐘,反應液溫度升至98℃時恒溫約30分鐘,然后大概在40分鐘內讓反應液降至常溫,即可制得三聚氰胺甲醛樹脂半成品,該半成品中甲醛的游離含量為3000ppm。整個反應時間為100~120分鐘。
反應釜中制得的三聚氰胺甲醛樹脂半成品送入捏合機內,按比例加入紙漿及酸性劑,捏合約20分鐘后送入干燥機,在60~90℃的溫度下干燥90~120分鐘,冷卻后送入球磨機球磨14~16小時,然后通過篩粉機過篩后得粉狀粒料,即為三聚氰胺成型粉,產品中甲醛的游離含量為3ppm。
2.2 尿素樹脂成型粉
尿素、37%甲醛溶液按0.36:1(質量比)的比例加入反應釜中,在常壓下,先調節反應液pH值為4.8~5.0,在40分鐘內加熱至98℃,進行第一次縮聚;然后在98℃下,調節pH值為6.0~6.5,進行第二次縮聚反應,二次縮聚約30分鐘,然后調節pH值為7.0~7.5,降至常溫,即可制得反應完全的脲醛樹脂半成品,該半成品中甲醛的游離含量為3000ppm。整個反應時間為100~120分鐘。
反應釜中制得的樹脂半成品送入捏合機內進行捏合,后面工序與三聚氰胺樹脂成型粉相同
2.3 亮光粉
亮光粉與三聚氰胺樹脂成型粉的生產工藝十分相似,亮光粉生產過程捏合工序無需加入任何填料,其他工序與三聚氰胺樹脂成型粉完全相同。亮光粉產品中甲醛的游離含量約為3ppm。
3 生產廢水狀況分析
3.1 生產用水分析
3.1.1 鍋爐蒸汽用水
鍋爐蒸汽日用水量為50m3,蒸汽冷凝水產生量約45m3/d,冷凝水部分作為鍋爐用水回用,部分作為反應釜冷卻水、洗滌塔洗滌用水及甲醛儲罐水洗設備用水使用,冷凝水不外排。
3.1.2 冷卻水
反應釜冷卻水循環使用,循環水量約為3m3/h,冷卻水每天補充水量約1.2m3。
3.1.3 甲醛儲罐配套水洗設備用水
該項目采用“活性炭吸附+水洗設備吸收”方法來治理甲醛儲罐產生的甲醛逸散,甲醛儲罐配套水洗設備噴淋水量為0.5m3/d,這部分水作為原料回用于縮聚反應,項目平均每天需補充水約0.5m3。
3.1.4 廢氣凈化器噴淋洗滌用水
生產工藝中的縮聚、捏合過程產生的廢氣采用先預濕、沉降,然后經廢氣凈化器噴淋洗滌處理方法,噴淋洗滌水循環使用,部分定期排放,同時補充清水。日排放污水8m3。
3.1.5 地面沖洗水
為了保證產品質量和工作環境,車間地面需要經常沖洗,保證清潔。該項目地面沖洗水約為4m3/d。
3.2 生產廢水狀況
從生產用水分析可知該項目生產廢水排放量為12m3/d,主要污染物為甲醛等易溶有機污染物(見表1)。
4 廢水處理工藝流程
4.1 廢水處理工藝流程(見圖1)
生產廢水經車間收集管網收集后匯入調節池,經調節池調節水質水量后,由泵提升至混凝沉淀池,加入絮凝劑進行混和、反應后靜置沉淀,通過沉淀將泥水分離,上清液流入中間集水池,中間集水池污水通過泵抽入活性炭吸附塔,經活性炭的吸附作用去除大部分的污染物后進入清水池貯存,用于車間沖洗以及廢氣凈化噴淋使用;混凝沉淀池產生的污泥排入污泥池,經廂式壓濾機壓濾脫水后干泥外運處置,濾液流入調節池進行再處理。
4.2 工藝流程說明
混凝沉淀池廢水先開啟攪拌裝置,投加石灰溶液,調節pH約為9~10,然后投加硫酸亞鐵溶液適量(出現明顯絮狀物),10分鐘后停止攪拌,靜置2小時后,排放沉淀污泥及上清液;活性炭吸附塔需每使用5次反沖洗1次。
5 監測結果與分析
根據泉州市環境監測站2007年8月28日、29日連續兩天組織實施該項目竣工環境保護驗收監測,其結果見表2。
5.1 CODcr隨進水濃度的變化情況
在整套污水處理系統正常運行時期,連續兩天采集8對水質樣品進行分析,得到以下監測結果。
由圖2可見:雖然進水CODcr濃度在634mg/L到7650mg/L之間波動,但經過該設施處理后,出水CODcr濃度保持在12mg/L~24mg/L的范圍之內,出水水質相當穩定,去除率達到了96%以上。
5.2 BOD5隨濃度的變化情況
在整套污水處理系統正常運行時期,連續兩天采集8對水質樣品進行分析,得到以下監測結果(見圖3)。
由圖3可見,進水BOD5濃度在94.1mg/L到103mg/L之間波動,但經過該設施處理后,出水BOD5濃度保持在3.7mg/L~4.45mg/L的范圍之內,出水水質相當穩定,去除率達到了95%以上。
5.3 SS隨濃度的變化情況
在整套污水處理系統正常運行時期,連續兩天采集8對水質樣品進行分析,得到以下監測結果(見圖4)。
由圖4可見,進水SS濃度波動較大,其值在145mg/L到500mg/L之間,但經過該設施處理后,出水SS濃度保持在41mg/L~53mg/L的范圍之內,出水水質相當穩定,去除率達到了80%以上。
5.4 甲醛隨濃度的變化情況
在整套污水處理系統正常運行時期,連續兩天采集8對水質樣品進行分析,得到以下監測結果(見圖5)。
由圖5可見,進水甲醛濃度在3.66mg/L到5.62mg/L之間,但經過該設施處理后,出水甲醛濃度保持在0.03mg/L~0.065mg/L的范圍之內,出水水質相當穩定,去除率達到了98%以上。
6 結論
6.1采用本工藝進行間歇式處理密胺樹脂生產廢水是可行的,而且運行效果穩定,出水水質較好,均能達到“污水綜合排放標準”(GB8978-1996)一級標準,同時也能滿足回用需要。
6.2該設施處理對處理水量小,濃度高的甲醛廢水是可行的,而且去除率高,可達到99%。
6.3采用混凝沉淀池結合活性炭吸附塔設施對密胺樹脂產生的廢水進行處理,不僅操作簡便,而且處理效率高,處理后的水質穩定,完全可以實現全部回用,避免污水排放,達到減排的目的。
參考文獻
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化工廠污水處理方法范文6
關鍵詞:污水;處理技術;污染物
中圖分類號:X703文獻標識碼:A文章編號:1674-9944(2015)12-0186-04
1引言
水污染問題已經成為社會的焦點之一。水體污染主要是由于工業“三廢”及生活污水的任意排放,農業活動中農藥、化肥的大量使用等造成的。水體污染的危害主要有危害人體健康,易引發傳染病,影響水生生物的生長,導致河道內魚類大量死亡,此外,還有制約經濟發展,阻礙工業發展的弊端等[1,2]。
水體污染是指當排入水域的污水、廢水、各種廢棄物等污染物質超過水體自凈能力時,水質就受到了污染[3]。21世紀以來,水體嚴重污染的現象時常發生,如江蘇太湖的藍藻事件,廣東北江中上游河段鉈等重金屬超標事件,山西潞城的煤化工廠的苯胺泄漏入河事件等。水體中的污染物主要有Hg、Ag等重金屬離子,As、P、N等非重金屬離子及其它的有毒有害物質、懸浮物等。對于水污染日益嚴重的現象,應當從源頭上進行治理,主要有物理方法、化學方法、生物方法以及物化、化生、物生等相結合的方法。下面將簡單介紹幾種常見的污水處理方法,SBR污水處理技術、氧化溝污水處理法、化學混凝法等,這些污水處理技術具有不同的特點及適用條件。
2污水處理技術
2.1SBR污水處理技術
SBR,為序批式活性污泥法的簡稱,從傳統的活性污泥法改進而來,在國內外廣受歡迎的污水生物處理技術。SBR污水處理工藝流程如圖1所示。
SBR處理工序是間歇、周期性的,整個運行過程分成進水期、反應期、沉降期、排水期和閑置期,各個運行期在時間上按序排列,稱為一個運行周期[4]。在進水期時,要求反應池中殘存著高濃度的活性污泥混合液,不斷進行曝氣,使污泥再生;在反應期能夠去除大量的BOD,對污水進行脫氮、除磷處理等;在沉降期具有澄清出水、濃縮污泥的作用;在排水階段,經處理達到一定要求的水排出處理系統,剩余污泥被引出排放,閑置期是為下一個運行周期創造良好的初始條件[5,6]。此流程主要處理高濃度的BOD及氨氮廢水。
近年來,SBR污水處理技術在我國具有廣闊的前景。北京同仁堂藥酒廠、上海中藥三廠以及上海乳制品一廠均采用此工藝,發現此工藝的污水處理效果極好[7];SBR技術對造紙廢水中的COD具有較強的去除能力,真菌對造紙廢水活性污泥具有生物強化作用[8];采用SBR+過濾工藝進行綜合處理煤制甲醇廢水,能夠有效降低廢水中主要污染物的含量,出水水質能達到排放要求[9];研究表明,采用SBR工藝對小型污水處理廠及垃圾滲濾液的廢水進行生物脫氮除磷處理,具有較高地去除效率[10,11]。
SBR污水處理技術的優點是水質較好,速度快,工藝簡單,造價低;對高濃度有機廢水中氮、磷、硫的去除效果獨特;沉淀性能較好,污水處理效果大幅提升等[12~15]。當然,此方法也有其缺點,主要是設備長時間閑置,不能夠得到充分利用;不適用于大型處理廠;在我國北方寒冷地區,受溫度限制,易出現不穩定的現象等[15~17]。
2.2氧化溝法
氧化溝法是城市生活污水處理常見的方法,是利用活性污泥中的微生物通過分解、合成完成自身生長過程來處理凈化污水的技術[18]。
氧化溝處理污水的主要原理是將污水處理過程中的反應池設置為橢圓形(圖2),污水和活性污泥在溝內進行幾十圈甚至更多的循環,并利用曝氣器對反應池不斷進行曝氣,讓其進行水平流動,再排出系統從而達到污水進化的效果[19]。氧化溝系統基本結構通常包括氧化溝池體、曝氣設備、進水出水設備、導流和混合裝置以及附屬構筑物等。該方法主要處理水體中的BOD5,去除N、COD、SS等。常見的氧化溝類型有Orbal氧化溝、一體化氧化溝、T型氧化溝等,它們的工藝也有微妙的差別[19]。
采用改良型氧化溝工藝對草漿廢水進行處理后,出水水質可達到造紙工業水污染物排放的國家標準[20];根據四川某合建式一體化氧化溝工藝特點和運行情況,針對其生物除磷的特點,分析其除磷的優勢和存在的不足,可以提出改善措施和建議[21];研究表明,奧貝爾氧化溝應用于城市污水處理時出水指標均達到國家規定的排放標準[22];增加氧化溝的曝氣量,可以使污水在處理過程中出現流動分層現象[23]。
氧化溝污水處理技術的優點是該方法處理效果好、運行穩定,污泥量少,構筑物少運行管理方便,運行費用低等[24~26]。
2.3化學混凝法
化學混凝法是向廢水中加入一定的化學混凝劑,破壞膠體的穩定性,使細小懸浮顆粒和膠體微粒聚集成較粗大的顆粒而沉淀,并與水分離,以污泥形式排出,從而達到凈化的目的[27]?;瘜W混凝法可以去除水體中的BOD,COD,SS等[28]。
化學混凝法可以應用于處理制革廢水的重金屬離子,造紙廢水中高濃度的COD,受污染的采油廢水等。利用化學混凝法對制革廢水中的Cr6+、總鉻的去除效果發現,以不同的絮凝劑為基礎,聚合硫酸鐵投藥量較小,處理效果好[29];以PAC作為混凝劑,PAM作為助凝劑聯合處理洛陽市龍翔造紙廠的生產廢水時,對CODcr的去除效率較高[30];利用聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵混凝處理城市生活污水,效果較好[31]。
化學混凝法在運行的過程中,它的優缺點也漸漸顯現出來[32]。優點主要是混凝劑種類繁多,無二次污染,高效、無毒,應用前景廣闊,缺點主要是技術不夠先進,要向廢水中不斷投藥,成本較高等。
2.4MBR污水處理技術
MBR,即膜生物反應器,是以酶、微生物或動植物細胞為催化劑進行化學反應或生化轉化,同時借助膜分離技術裝置不斷的分離出反應產物并截留催化劑而進行反應的裝置[33],主要有膜組件、生物反應器、物料輸送三部分組成。MBR污水處理技術近年來在國內外已經取得了飛速的發展,是一種高效的污水處理技術。其工藝流程主要是原水格柵調節池提升泵生物反應器循環泵膜組件消毒裝置中水貯池中水用水系統等。
MBR污水處理工藝的原理是利用膜分離裝置將反應池中污水的水與泥分離,并利用大量的微生物有效地降解污水中各種有機物,將反應器內的硝化細菌轉化污水中的氨氮,通過中空纖維膜進行高效的固液分離出水,從而達到水質得到凈化的目的[33,34]。MBR技術的形成起始于20世紀60~80年代,并不斷改進發展。MBR污水處理工藝的特點是反應池內的微生物濃度濃度高,主要是由于微生物在里面不斷生長,具有較高的沖擊負荷,對污染物的去除效率較高,可以去除大量的細菌、病毒等。
利用MBR污水處理工藝對屠宰廢水進行處理,并進行中水回用,對其指標進行監測測后可以發現,出水水質良好,符合三級處理標準,可直接回用,實現了污水資源化[35];荊門市某城鎮污水處理廠利用MBR污水處理工藝處理生活污水,采用MBR工藝能夠保證出水水質,在污水處理方面具有傳統工藝不具備的優點[36];煤化工污水具有高含油、高氨氮、高COD污水的特點,利用MBR污水處理工藝處理污水,在實踐中可以實施[37];利用MBR技術對制藥廢水進行處理,具有較廣闊的前景[38]。
然而,隨著MBR工藝的不斷發展,其弊端也不斷顯現出來,主要是膜污染特別嚴重,這主要與膜材料的性質有關,如表面電荷性質、親疏水性、粗糙度等,還與料液的性質、操作條件等有關;膜的造價昂貴,運行費用較高等。針對上述膜污染特別嚴重的狀況,可以通過改進相關的膜材料,調節pH值,改進運行的工藝條件等方法解決[39]。目前MBR技術主要用于中水回用、城市污水處理、工業廢水處理、糞便污水處理、微污染飲用水凈化等領域[40]。
3展望
近年來,我國的污水處理技術已經取得了突破性進展。面對我國污水處理存在的問題,需要轉變原有思維觀念,從生態文明的角度出發,探尋綠色的污水處理技術,改變原有污水處理耗能高、資源能源回收少、產生二次污染等問題[46]。再生水利用技術已經越來越受歡迎,經過污水處理廠處理過的水,我們可以用來沖洗馬路,可以用來澆灌道路兩旁的綠化帶。對于水污染日益嚴重的問題,最好的方法是從源頭上減少水體的污染。不斷改進我國的污水處理技術,將投資小、效率高的處理技術投入運行,不斷改革創新。
我國是一個非常重視環境保護的國家,隨著我國的發展,環境問題將越來越突出,在不久的將來,高級氧化技術、基因工程、生態處理與生態修復、混凝-動態膜濃縮技術等都會被廣泛地運用,更好地保護水體環境[47,48]。
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