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1、化工废水处理技术盈峰环境技术部二O一七年五月 目录一 化工行业分类及化工废水特 1.1.化工行业分类. . .1 1.2化工行业水质特点.1二 化工废水难降解有机污染物,种类 2.1废水中的难降解有机污染物质. .2. 2.2废水中有毒、生物抑制物质.2三 化工废水治理思路 3.1化工废水治理现状. .3 3.2化工废水治理思路 3.2.1生产源头降低排污 . 3 3.2.2组合工艺治理.3四 化工废水预处理方法 4.1电化学氧化法.4 4.2催化氧化技术. .5五 化工废水生物强化技术 5.1高浓度活性污泥法.6. 5.2生物增效技术 .6. 5.3粉末活性炭法.7 六 化工废水深度处理方法
2、 6.1芬顿氧化法.8 6.2过滤法.8 6.3混凝沉淀法. 8.七.化工园区废水治理工程实例 7.1苏北某化学工业园污水处理工程.9 一、化工行业分类及化工废水特点 1.1化工行业分类 按门类分为三类:无机化学工业,石油化学工业及精细化工行业。 1.2化工废水特点化工废水定义很广,农药废水,氮肥废水,化工制药废水,化纤废水,煤化工废水、石油炼化废水,采油废水均属于化工废水。化工废水污染物来源于生产过程中化工原料的不完全反应,反应过程中的副产物以及进入废水中的产品。 化工生产的多样性决定其废水水质特点:氮、磷类营养物质较多。如化肥,钢铁,医药,玻璃制造等生产过程中均排放大量高氨氮废水。农药行业
3、排放高磷废水。有机污染物浓度高。高盐度。染料工业,化工农药,石油炼化等行业排放高含盐废水。毒性及生物抑制性。石油化工,化肥等行业废水排放中含硫化物,酚类化合物,多环芳烃,多氯联苯,氰化物,重金属。. PH值不稳定。自2008年开始越来越多的化工企业进驻化工园区,由零散生产走向集中。废水处理模式也改为-先由企业预处理至接管排放标准,再由管网收集后送至化工园区污水处理厂,最终由污水处理厂处理至达标排放。各类化工废水集中后,水质将变得更复杂。二、 化工废水中难降解物质,有毒、生物抑制性物质 2.1难降解有机污染物1989年4月环境保护总局发布适合我国国情的“水中优先控制污染物”名单,俗称“黑名单”,
4、黑名单包括了14大类68种化学污染物,其中有机物58种。化工废水中性质复杂有机物“身现”其中。 .多环芳烃类化合物 难生物降解物质,常见于石油化工废水中。 .杂环类化合物化工废水中常见污染物,难于生物降解,出现于石油化工及焦化废水,染料废水,橡胶废水,农药废水及化工制药废水。 .有机合成高分子物质常见于合成农药,合成染料,合成洗涤剂生产废水中。 .有机氯化物 常见于农药化工废水。2.2具有生物抑制性,有毒物质 .氯代芳香族化合物 代表物有二噁英,多氯联苯,多见于染料废水,农药废水及染料中间体加 工废水。不仅难于生物降解,且具有毒性及“三致”作用(致癌,致畸,致基因突变),是一种污面很广的难降解
5、污染物。 .芳香族硝基化合物 见于杀虫剂、炸药、染料及其他化工产品的生产。 .芳香胺类化合物 代表物有苯胺,广泛应用于印染、塑料、油漆、农药和医药等工业,属于有毒及“三致”物质 .有机氰类化合物, 出现于石油化工,人造纤维废水中。 .酚类化合物 常见氯代酚,硝基酚。 有一类别的无机物,高浓度时对微生物有生物抑制作用,如氨氮(200mg/L)含盐量(1%),硫化物(S2-30mg/L),硫酸盐(1000mg/L),氯离子(4000mg/L),石油类(50mg/L)三、 化工废水治理思路 3.1化工废水治理现状 整体来说,目前化工废水处理技术落后于蓬勃发展的化工业生产。主要在于化工废水的复杂性,加
6、上人们对特殊污染物质的治理手段研究不够,生化法一类常规处理手段的效果有限,造成很多化工企业难以做到达标排放。 3.2化工废水治理思路 3.2.1 生产源头降低排污包括两方面:生产企业实行清洁生产,提倡使用低毒无毒生产原料,提高原料利用率,实行废物利用,从生产过程中降低污染物排放。.企业内部预处理。园区企业需要对废水进行预处理,水质达到接管标准,才能排入园区下水管网。预处理水污染控制的重要环节,厂内预处理因水量小,水质相对单一,技术难度和处理投资成本相对较低。预处理应采取:“清污分流,分质处理,重点观注”的原则。除了关注简单指标如COD,悬浮物,PH值,通过相应处理调整。对于化工生产废水中有毒,
7、有生物抑制性的特征污染物,应在厂内预处理段单独收集,重点处理。 3.2.2组合工艺处理工业废水处理工程,采用组合处理工艺仍是通行做法。预处理+生物处理+深度处理仍是常见模式。好的处理工艺应具备这样的特点生化处理因运行成本低,产生二次污染少,应始终作为处理工艺中的主角;尽量提高生化段效率,降低预处理及深度处理段负荷,以节省运行成本。预处理是对生化处理的保护,目的仍是保证生化段运行。通过预处理段对水质调整,难降解物质减少或者消除,可生化性提高。深度处理是生化处理的补充,通过混凝沉淀,过滤,高级氧化等工艺进一步降低残留的COD,悬浮物。四化工废水预处理技术 生产企业里预处理的目标是水质达到接管标准;
8、工作方向是消减污染物质浓度,消除废水中有毒,有害物质。集中式污水厂预处理,因污染物浓度已大幅降低,其预处理应更多观注难生物降解物质的处理,提高废水可生化性,保障后段生化系统运行。预处理方法有中和调节,混凝沉淀,隔油,气浮,高级氧化,吸咐,电解,萃取,微电解,膜分离,过滤等。4.1电化学氧化法此法在化工废水预处理中已有较多应用。其原理是为:阳极发生氧化反应产生强氧化剂(如氯气,次氯酸),强氧化剂使难降解有机物分子结构发生改变,转化结构更简单的物质,从而提高废水可生化性。与湿式气化法,临界氧化法需要高温高压的反应条件不同,电解氧化法常温常压即能进行,能量效率高,不产生二次污染,被称为清洁处理工艺。
9、浙江丽水某化工厂,主要生产以苯硫酚为代表的医药中间体,生产过程中有多股高浓废水和大量冲洗废水排放。原水B/C=0.015,含苯5mg/L,甲苯5.6mg/L,预处理采用铁碳微电解+催化氧化法,经过预处理B/C由0.015提升至0.15。 浙江丽水某化工厂污水处理流程图4.2催化氧化技术催化氧化技术包括光催化氧化法,臭氧催化氧化法, 光催化氧化法通过紫外光激发氧化,促使O2,H2O2离解出OH-自由基,在预处理中能分解多氯联苯,氯代有机物等。臭氧催化氧化法,起作用的仍然是OH-自由基,OH-自由基是最活跃的氧化剂之一,反应速度快,能无选择性地与有机污染物反应,破坏其分子结构,甚至完全消解。臭氧氧
10、化法可用于预处理段,也可用于深度处理段。臭氧对有机物的氧化效果很好。缺点是要配备专业的臭氧发生设备,反应后的尾气需要收集处理。工程上臭氧的发生与处理装置还存在低效,价高的问题。五 化工废水生物强化技术生物处理法具有效率稳定,运行成本低,技术成熟的特点,目前仍然是工业污水处理首选方法;化工废水生物处理仍沿用厌氧+好氧的组合模式。常见厌氧工艺有水解酸化池,脉冲厌氧流化床,UASB, 厌氧膨胀颗粒污泥床,IC等;厌氧按厌氧代谢深入程度分为初级厌氧和深度厌氧,水解酸化即是一种初级厌氧,微生物为水解菌,酸化菌,主要为提高废水B/C,并不追求COD去除率。深度厌氧如脉冲流化床,IC等,产甲烷菌将初级厌氧产
11、物如有机酸,有机醇分解为甲烷,二氧化碳和水,有机物得到彻底无机化,可获得较高的COD去除率。好氧工艺为活性污泥法,生物接解氧化法。具体有氧化沟,AO,A2O,SBR,曝气生物滤池等,为获得好的效果,常辅助使用一些生物强化技术。 5.1 高浓度活性污泥法 普通活性污泥法污泥浓度24g/L,高浓度活性污泥法保持在510g/L水平特点是高生物量,低负荷,很少或者不排剩余污泥。通过高污泥浓度,高泥龄,使世代期长,比增长速率很小,能分解难降解有机物的微生物有了留存于系统中的可能,为好氧菌对难降解物质的分解成为可能。高污泥浓度增加二沉池进水的固体负荷,高泥龄又引发活性污泥沉降性能的降低,代价是二沉池沉淀效果降低,这限制了高浓度活性污泥法的应用。直到MBR生物膜出现,为高浓度活性污泥法的应用提供了条件,它以半透膜选择透过性实现泥水分离,将SRT与HRT完全分开,污泥浓度