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化工园区污水深度处理技术

2022-04-04 10:00:50 合肥鸿昇自动化科技有限公司 阅读

目前,随着产业结构的调整和工业化模式的发展,我国化工企业不断向化工园区集聚发展。这些化工园区主要包括有机化工、纺织印染、造纸等精细化工。各企业生产废水经预处理后达到接管标准,统一排入园区污水处理厂进一步集中处理。这类综合废水含有大量的有机和无机污染物,具有成分复杂、毒性大、污染物浓度高、腐蚀性强、难降解、危害大等特点。已成为我国工业废水处理中亟待解决的重点和难点问题。

根据我国可持续发展战略的指导,现代化工园区的废水经传统生物工艺处理后不能满足环保要求,且难降解的有毒有害残留物导致废水具有很强的生物毒性,因此往往需要高级氧化技术进行深度处理。通过对化工园区污水的深度处理,传统达标排放的污水经过深度处理后将再次进入化工园区的生产用水环节。污水深度处理在化工园区的应用,为现代缺水环境下的合理科学用水提供了技术支撑,为我国可持续发展战略的实施奠定了基础。

1.化工园区污水排放及污染现状分析

不同化工企业排放的废水化学成分差异很大,含有多种有毒有害物质。同时,化工行业复杂,其综合废水中含有大量污染物。废水质量的特征如下:

(1)废水大部分来自化工生产,而生活废水相对较少,水质水量波动较大。由于化工园区行业的多样性和企业废水排放情况的不同,不同时期水质水量差异较大,稳定性较差。

(2)化工园区废水是来自化工、造纸、医药等多个行业的综合废水。由于各行业生产工艺、流程、原料的差异,综合废水中有机污染物的成分多种多样,且有毒、难降解物质较多,可生化性差。

(3)废水具有色度高、氨氮含量较高、含盐量高等特点。高含盐量会强烈抑制微生物活性,严重影响有机物的降解速率和程度。

目前,在中国可持续发展战略的实施中,水资源的合理利用已成为其重要内容。化学工业园区由于用水量大、污水排放量大的特点,已不能满足现代社会发展对水资源合理利用的需求。鉴于水资源利用现状和政策需要,化工园区加快了污水深度处理技术的实施进程,即化工园区污水经过传统的一、二级处理后进一步深度处理。污水经过深度处理后,可以满足化工园区生产企业的用水指标要求,从而实现化工园区生产用水的循环利用,满足缺水情况下的水资源循环利用需求,也符合我国可持续循环利用战略的要求。从发达国家化工园区污水应用研究技术可以看出,化工园区生产用水的循环利用已成为世界水资源合理利用的重点。因此,化工园区污水深度处理技术已成为我国化工园区污水处理的主要发展方向。

二、化工园区污水深度处理技术分析

目前化工园区污水深度处理主要有三种技术,包括物理方法,包括吸附、膜分离、混凝沉淀、吹脱。生物法:包括曝气生物滤池法、生物活性炭法等。高级氧化法:芬顿氧化、光催化氧化、臭氧氧化等。

2.1物理方法

吸附方法分为三种:物理吸附、化学吸附和离子交换吸附。目前常用的吸附剂有活性炭、活化煤、硅藻土、膨润土、活性氧化铝等。活性炭具有比表面积大、孔结构发达的特点。它是工业废水深度处理技术中常用的吸附剂,具有很强的吸附作用。但运行费用较高,常用于工业废水深度处理的应急处理。

膜分离能有效去除污水中的色度、异味、有机物和微生物。具有良好的水质调节能力,易于实现自动控制。但该方法存在成本高、易堵塞、预处理要求高、综合性能低等缺陷,主要用于特殊水处理。

吹脱法主要用于去除低分子量的挥发性有机物,但对非挥发性有机物的去除效果较差。

2.2生物方法

曝气生物滤池法具有生物氧化和截留悬浮物的功能,具有占地面积小、基建投资低、抗冲击负荷能力强、出水水质好、运行费用低等优点。适用于印染废水的深度处理。然而,对进水水质的SS要求很高。随着连续处理工艺的进行,需要进行反洗,反洗周期要根据出水水质、浊度等多方面的综合考虑来确定,对设计和运行要求较高。

活性炭法是将生物处理和活性炭吸附相结合,通过两者的协同作用实现对废水中污染物的处理过程。通过在活性炭上固定微生物,可以增加活性炭的吸附能力,从而延长活性炭的使用寿命。由于难降解有机物吸附在活性炭表面而富集,增加了有机物与有机物的接触时间。然而,只有在适当的温度和营养条件下,吸附的有机物才能被分解。

2.3高级氧化法

芬顿氧化法是一种以亚铁离子(Fe2+)为催化剂,以过氧化氢(H2O2)为化学氧化的废水处理方法。它能有效处理含硝基苯、ABS等有机物的废水,可用于废水的脱色和除臭。研究表明,采用Fenton氧化深度处理技术处理化工园区印染废水二沉池出水后,废水中CODcr的去除率可达80%。但芬顿处理技术产生的废污泥量较大,属于危险废物,需要进一步处理,导致运行成本增加,对环境造成二次污染。

悬浮催化剂在光照下的光催化氧化法存在催化剂粉末分离回收困难、光能利用率低等问题。固定化光催化膜深度处理化工园区废水的研究还不成熟,需要进一步研究。在催化电解氧化法中,用催化电解氧化法处理含Cl-1的废水时,会产生氯代有机物,需要进一步研究。此外,这种方法耗电量大,只能在电量充足的情况下使用。

臭氧氧化技术,在特定催化剂的作用下,使废水中的臭氧迅速分解产生大量羟基自由基(?OH),从而去除有机物,降低废水中的CODcr,提高废水的可生化性。

近年来,关于臭氧氧化去除水中有机污染物的报道很多。然而,当单独使用臭氧氧化时,有机物的矿化和毒性的去除效果并不理想。单纯臭氧氧化存在氧化速度慢、臭氧利用率低、污染物难以完全矿化等缺陷,导致处理成本高、出水难以达标排放。因此,单独臭氧氧化难以应用于化工园区污水的深度处理。为了克服这些缺点,臭氧催化氧化技术应运而生,主要包括均相催化氧化和非均相催化氧化。

均相催化臭氧化存在催化剂流失的问题,因此在水处理中的应用受到限制。多相催化臭氧化可以克服均相催化臭氧化催化剂的损失,是一种很有前途的新型高级氧化方法。

催化氧化技术因其处理效果显著且无二次污染,被广泛应用于含酚废水、印染废水、垃圾渗滤液等废水处理过程的各个环节。

三。结论。

化工园区污水具有水质水量波动大、有机污染物成分复杂、有毒难降解物质多、可生化性差、色度高、氨氮含量相对较高、含盐量高等特点。随着环保要求的不断提高和污水排放标准的日益严格,深度处理技术已成为化工园区污水处理的主流趋势。当务之急是选择经济、先进的处理技术,开发各种处理技术的有效组合是化工园区污水深度处理技术的研发方向。(来源:科盛环保科技有限公司)


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