廢水處理范文

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關鍵詞：含氟；廢水處理；研究

1前言

氟是人體必需的微量元素之一，適量的氟有益于人力健康，但是含量過低或過多都會危害健康，特別是過多會引起氟中毒。人們日常飲用水含氟量一般控制在0.4～0.6mg/L，長期飲用氟離子濃度大于1mg/L水對人體不利，嚴重的會引起氟斑牙與氟骨癥以及其他一些疾病，甚至會誘發腫瘤的發生，嚴重威脅人類健康。

現代工業的發展的同時，排放了大量的高濃度含氟工業廢水，這些廢水一般含有呈氟離子(F-)形態的氟。而很多企業尚無完善的處理設施來對這些廢水加以處理，排放的廢水中氟含量超過國家排放標準，氟離子濃度應超過了10mg/L，嚴重地污染著人類賴以生存的環境的同時給人類的健康造成很多威脅。因此，高濃度含氟廢水處理研究成為了當前環保及衛生領域重要的研究課題。

2含氟廢水處理的基本工藝研究

當前，國內外高濃度含氟廢水的處理方法有數種，常見的有吸附法和沉淀法兩種。其中沉淀法主要應用于工業含氟廢水的處理，吸附法主要用干飲用水的處理。另外還有冷凍法、離子交換法、超濾除氟法、電凝聚法、電滲析、反滲透技術等方法。

2.1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。

2.1.1化學沉淀法

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CaF2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或預處理，很難達到國標一級標準。另外，產生的CaF2的沉淀包裹在Ca（OH）2顆粒的表面，因此不能被充分利用，造成浪費。

近年來，一些專業人士對工藝進行了大量的研究，在加鈣鹽的基礎上，加上鋁鹽、鎂鹽、磷酸鹽等，除氟效果增加的同時提高了利用率。再加石灰的基礎上加入鎂鹽，通過石灰與含鎂鹽的水溶液作用，生成氫氧化鎂沉淀實現對氟化物的吸附。在廢水中加入硫酸鋁、明礬等鋁鹽，與碳酸鹽反應生成氫氧化鋁，在混凝過程中氫氧化鋁與氟離子發生反應生產氟鋁絡合物，生產的氟鋁絡合物被氫氧化鋁礬花吸附而產生沉淀。另外，可以在在水中加入氯化鈣、復合鐵鹽作混凝劑和高分子PAM作絮凝劑，在不增加現有設備處理設備的基礎上，提高了廢水處理效果。

2.1.2混凝沉淀法

混凝沉淀法是通過在水中加入鐵鹽和鋁鹽兩大類混凝劑，在水中形成帶正電的膠粒，膠粒能夠吸附水中的F-而相互并聚為絮狀物沉淀，以達到除氟的目的。混凝沉淀法一般只適用于低氟的廢水處理，一般通過與中和沉淀法配合使用，實現對高氟廢水的處理。由于除氟效果受攪拌條件、沉降時間等因素的影響，因此出水水質會不夠穩定。

鐵鹽類混凝劑一般需要配合Ca(OH)2使用，才能實現高效率，并且處理后的廢水需要用酸中和后才能排放，因此工藝比較復雜。鋁鹽除氟法是在水中加入硫酸鋁、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁等的鋁鹽混凝劑，利用Al3+與F-的絡合以及鋁鹽水解后生產的A1(OH)3礬花，去除廢水中的F-，效果不錯。由于藥劑投加量少、成本低，并且一次處理后出水即可達到國家排放標準，因此鋁鹽混凝沉降法在工業廢水處理中應用較為廣泛。

2.2吸附法

吸附法是將裝有活性氧化鋁、聚合鋁鹽、褐煤吸附劑、功能纖維吸附劑、活性炭等吸附劑的設備放入工業廢水中，使氟離子通過與固體介質進行特殊或常規的離子交換或者化學反應，最終吸附在吸附劑上而被除去，吸附劑還可通過再生恢復交換能力。為了保證處理效果，廢水的pH值不宜過高，一般控制在5左右，另外吸附劑的吸附溫要加以控制，不能太高。該方法一般用于低濃度含氟廢水的處理，效果十分顯著。由于成本較低，而且除氟效果較好，是含氟廢水處理的重要方法。

2.3其他方法

除了上述兩種比較常用的方法外，還有一些方法雖然沒有被普遍應用，但是已經成為行業人士研究的對象，在一些特種含氟廢水處理中取得較好的效果。其中包括離子交換法、電滲析、反滲透膜法等方法。反滲透技術借助比滲透壓更高的壓力，使使高氟水中的水分子改變自然滲透方向，通過反滲透膜被分離出來，先主要應用于還水淡化和超純水制造工藝中。當前使用的反滲透膜主要有低壓復合膜、海水膜和醋酸纖維素膜等。電滲析法是外加直流電場，利用離子交換膜的選擇透過性，使水中的離子能夠定向遷移。離子交換法是使用離子交換樹脂或離子交換纖維實現除氟離子的一種方法。離子交換樹脂需要用鋁鹽進行預處理和再生，因此費用會比較高。與離子交換樹脂相比，離子交換纖維耗資小，而且比表面積較大，吸附能力強，交換速度及再生速度快，具有良好的耐輻照性能，并且處理后不會給水體帶來任何污染，反而具有清潔作用，是一種理想的深度去除水中氟離子的方法。

3化學混凝沉淀法廢水處理試驗研究

3.1研究機理

化學沉淀法就是利用利用離子與氟離子結合生成難溶于水的CaF2沉淀，等沉淀后以固液分離手段將F-從廢水中去除。化學方程式如下：

Ca2++2F-=CaF2

如果在廢水中同時加如鈣鹽和磷酸鹽，能夠形成更難溶于水的含氟化合物，是水中F-的殘留量更低，提高了除氟效果。化學方程式如下：

F-+5Ca2++3P043+=Ca5(PO4)4F

混凝沉淀法通過在水中加入鐵鹽和鋁鹽兩大類混凝劑，在配加Ca(OH)2，利用Al3+與F-的絡合以及鋁鹽水解后生產的A1(OH)3礬花，去除廢水中的F-。如加入鋁鹽，Al3+與F-形成AlFx(3－x)＋，夾雜在AI(OH)3am中被沉淀下來。

3.2試驗流程與方法介紹

取定量廢水水樣，首先在水中加入一定量的CaCl2作為沉淀劑，等沉淀物沉淀5分鐘后再加入適量的AlCl3和Ca(OH)2作為混凝劑，另加六偏磷酸鈉作為助凝劑對其進行處理，再等沉淀5分鐘后講水排放。具體流程如圖1所示。盡量多做幾次，每個試驗完畢后，采用電極法測定每次試驗后的氟離子的濃度。

化學混凝沉淀法將化學沉淀和混凝沉淀結合起來使用，能夠解決一些常用方法處理以后存在的水質不穩定，藥劑使用量過多，或存在二次污染等問題。試驗結果表明，利用化學混凝沉淀法處理含氟工業廢水，設備和工藝簡單，運行費用低，除氟效果好，是一種比較理想的含氟廢水的處理方法。

4結束語

目前使用較多的方法主要是化學沉淀法、絮凝沉淀法和吸附法。化學沉淀法一般用于處理高濃度含氟廢水，由于操作簡單，低成本效果好，因此使用較為廣泛。與化學沉淀法相反，混凝沉降法一般只適用于含氟較低的廢水處理，高濃度含氟廢水首先要經過化學沉淀法經過一級處理，然后采用混凝沉降法進行再次去氟。吸附法主要適用于水量較小的飲用水的深度處理，相對來說處理費用高，而且操作比較煩瑣。當然，其它的一些方法各有各的使用領域和優勢。

總之，含氟廢水處理過程中，在選擇處理方法時要實際情況，根據水質情況和要求達到的標準而定，尤其要重視以廢治廢和綜合利用。因此，在含氟廢水的處理中要遵循資源化與無害化相結合的原則，以獲得較好的經濟效益。

參考文獻

[1]張玲，薛學佳，周任明.含氟廢水處理的最新研究進展[J].化工時刊，2004,18(12).

[2]彭天杰等.工業污染治理技術手冊仁[M].成都:四川科學技術出版社，1985.

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1　材料與方法

1•1　試驗工藝流程介紹試驗流程見圖1.該套裝置放置于某制藥廠的泵房內.系統設計進水量約為0•6m3/d.酸相UASB溫度控制在(30±2)℃,甲烷相UASB溫度控制在(35±2)℃,氣提脫硫器和SBR反應器用空氣壓縮機供氣,室溫條件下運行,反應器具體型號見表1.

1•2　試驗水質及分析方法試驗用水來自于內蒙某制藥廠,該廠主要生產6-APA、阿莫西林兩大類抗生素及中間體,試驗采用污水處理站格柵間出水,其中,水中主要污染物有CODCr為10000~15000mg/L、SO42-為1000~1800mg/L、pH值2~5,屬于典型的高有機物和高硫酸鹽的廢水.試驗過程中CODCr、pH值、SO42-、懸浮物SS、硫化物采用標準方法測定[9],DO采用便攜式溶解氧測定儀,VFA采用滴定法測定[10].

1•3　接種污泥酸相UASB及甲烷相UASB的接種污泥來自廢水處理廠UASB反應器,兩個反應器接種污泥濃度均為15•2g(VSS/L).SBR接種污泥來自該廠好氧曝氣池,接種污泥濃度2•5g(MLSS/L).

1•4　反應器運行反應器共運行80d,1~36d為啟動階段,此時間歇進水,37~70d連續提負荷階段,70~80d為高負荷穩定運行階段,后兩段均連續進、出水.

2　試驗啟動、效果與討論

2•1　酸相UASB

2•1•1　SO42-容積負荷對酸相UASB運行效果酸相UASB反應器溫度設定為30℃,進水通過石灰調至pH為5•5、CODCr為10680~14140mg/L、SO42-為1280~1610mg/L.試驗結果如圖2.如圖2所示,試驗運行80d,1~36d反應器間歇進水,不間斷回流,當反應器內SO42-去除率達到80%時,提高SO42-負荷,該階段SO42-負荷從0•08kg/(m3•d)提高到0•80kg/(m3•d),CODCr去除率隨著硫酸鹽負荷的提高從開始的90%下降到40%左右,37~70d連續提負荷階段到0•95kg/(m3•d),SO42-去除率為88•5%,CODCr去除率隨著硫酸Fig.2　OperationresultofacidphaseUASBatstarting鹽負荷的進一步提高從40%下降到20%左右,70~80d穩定運行階段,進水量達到0•59m3/d,SO42-負荷達到1•1~1•7kg/(m3•d),去除率穩定在84•2%~93•5%范圍內,進水CODCr負荷達到10•3~13•7kg/(m3•d),CODCr去除率為11%~24%,這是因為隨著1~80d,SO42-負荷的逐漸提高,酸相UASB反應器內硫酸鹽還原菌快速增值,還原產物硫化物快速增多并出現累積,硫化物累積導致系統pH值逐漸降低,產甲烷菌逐漸受到抑制,CODCr去除率逐漸降低,從最高90%下降到17%左右,現場觀察到甲烷產氣量也隨著硫酸根負荷提高逐漸減小.

2•1•2　酸相UASB上升流速對SO42-去除效果控制酸相UASB上升流速為0•3m/h和0•6m/h做對比試驗.當上升流速為0•3m/h時,系統內產甲烷菌具有較高的活性,CODCr去除率達50%左右,產氣率為0•39m3/(kg•CODCr),反應器產氣和水力負荷雙重攪拌作用促進基質傳遞效率的大幅提高,此時系統SO42-去除率高達80%~90%,啟動后50~60d左右,上流速度逐漸提高到0•6m/h,此時產甲烷菌的活性逐漸受到抑制,CODCr去除率從50%逐漸下降到17%,產氣量也逐漸減小0•13m3/(kg•CODCr),SO42-去除率從86•2%下降到81•5%,產氣量的下降導致微生物與廢水不能充分接觸混合,大部分顆粒污泥沉積到反應器的底部.此時反應器污泥流失較為嚴重.考慮系統污泥流失和去除SO42-效率的關系,結果表明,在保證反應器內上流速度在0•5m/h時,不但可保證酸相UASB硫酸鹽去除率高達86%左右,同時可保證反應器內污泥不被流失,故該反應器上升流速控制在0•5m/h.

2•1•3　酸相UASB酸化效果分析酸相UASB具有硫酸鹽還原和水解酸化雙重作用.反應器內有硫酸鹽還原菌(SRB)、產甲烷菌(MPB)和產酸菌(AB)三類功能菌群,菌種之間存在復雜的共生和競爭關系,水中復雜的非溶解性的聚合物在胞外酶的水解作用下轉化為較為簡單的溶解性從圖3可以看出,反應器進水的VFA不穩定,大多在20~40mmol/L范圍內變化.啟動前50d內,出水小于15mmol/L,這段時間里AB雖然產生大量的揮發酸,但產甲烷菌仍具有較高的活性,利用VFA產甲烷.啟動50d后出水VFA逐漸增大達到40~50mmol/L,此時硫化物為263~286mg/L,硫化物的抑制作用使得產甲烷菌的活性大大降低,導致反應器內VFA的快速積累,相比而言,AB對硫化物的毒性耐受力較強,仍保持較高的活性.這正是出水VFA增大的原因.因此,無論從抑制影響或化學平衡角度來考慮,采取適當措施及時將硫化物排出反應體系,將會大大提高SO42-容積負荷或SO42-去除率,降低出水中SO42-的排放濃度.

2•2　氣提脫硫器的運行結果氣提脫硫器主要作用是將酸相UASB產生的硫化物快速分離,當氣提脫硫器與酸相UASB聯合啟動時,可利用空氣,將廢水中游離態的H2S吹脫出來.通過調節啟動、運行過程中反應器中曝氣量,保證溶解氧濃度維持在0•5~1mg/L,不但能起到吹脫作用,還可以防止大量的硫化物被還原為單質硫.理論上pH值越低越有利于硫化物的快速分離.本試驗根據實際經驗、系統酸堿平衡和運行費用綜合考慮,確定7•1和6•5兩種pH條件下開展對比試驗,氣提脫硫器對硫化物的去除效果見表2.如表2所示,當氣提脫硫器進水pH值在7•1左右時,硫化物的分離效果不足70%,pH值在6•5左右時,去除率可高達85%以上.因此,運行過程中控制酸相UASB的進水pH值維持在6•5左右,能夠有效地降低水中硫化物濃度,消除硫化物對產甲烷菌的毒害作用,從而保證后續甲烷相UASB的正常運行.

2•3　產甲烷反應器的運行效果氣提脫硫器出水進入甲烷相UASB進一步去除有機物,當pH值為6•5左右時,氣提脫硫器運行穩定后,甲烷相UASB開始啟動,啟動進水CODCr負荷為1•0kg/(m3•d),當反應器出水VFA小于3mmol/L時,逐漸提高運行負荷,提高幅度差為0•4kg/(m3•d),最高負荷達到5kg/(m3•d)左右,試驗結果如圖4所示.如圖4所示,經過40d的運行,CODCr負荷達到5•2kg/(m3•d)左右,CODCr去除率為50•6%~56•5%.產氣率為0•42m3/(kg•CODCr)(去除);

2•4　SBR反應器運行效果研究與產甲烷反應器同時啟動,SBR周期內的曝氣時間優化確定為12h,反應器中DO為1•5~2mg/L,MLSS保持在(4000±500)mg/L,15d啟動過程出水效果穩定,此時,CODCr平均去除率為82•4%,反應器出水CODCr為760~1020mg/L、廢水中的硫化物在好氧條件下被氧化成SO42-,SO42-再次上升為160~210mg/L、硫化物濃度下降為1•8~2•9mg/L,因此出水中殘留SO42-濃度仍然較高.

3　系統處理效果

整個系統穩定運行階段結果見表3從表3可以看出,當系統進水CODCr為10680~14140mg/L,SO42-濃度為1280~1610mg/L時,系統中甲烷UASB反應器和SBR反應對COD降解貢獻率較高,相對于反應器進水去除率分別為52•5%和82•4%,分別去除COD濃度在5000~6000mg/L和3500~4200mg/L,酸相反應器對SO42-去除貢獻率最大高達86•1%,去除濃度約在1000~1400mg/L,甲烷UASB去除率為87•9%,去除濃度在180~200mg/L,氣提脫硫器對硫化物去除的效率最大高達86•3%,去除濃度在250~270mg/L,SBR去除率高達97•1%,去除濃度為77~85mg/L,系統出水中CODCr為760~1020mg/L,CODCr平均去除率為92•8%,SO42-出水在160~210mg/L,SO42-平均去除率為87•7%,硫化物出水1•8~2•9mg/L,硫化物去除率高達97•1%.試驗數據表明:該組合工藝作為處理高硫酸鹽抗生素廢水的預處理工藝是可行的和有效的,大大地削減進水中的CODCr和SO42-及中間產物硫化物,可為后續深度處理系統減輕負擔.

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1、鉆井廢水處理的研究狀況

1.1　我國鉆井廢水處理的研究狀況

我國對鉆井廢水的研究起步較晚,但是發展很快。早在20世紀80年代中期,國內各油田、高等院校和科研院所就開展了石油與天然氣勘探開發環境保護研究工作,取得了大量實驗數據及詳實的調查資料,推出了相關的處理工藝,并進行了部分現場實驗。

2000年,肖遙等報道了對遼河油田曙20608井鉆井廢水進行了絮凝處理實驗。其采用兩次絮凝工藝處理鉆井廢水,系統探討了絮凝劑的種類及相關的投加條件對處理效果的影響。并探索了絮凝機理。結果表明,鉆井廢水經過兩次混凝cODCr、懸浮物和色度等達到GB8978--1996的二級排放標準。

2002年,西南石油學院趙立志等采用混凝沉降/高級氧化組合技術對川中油氣公司高科1井鉆井廢水進行處理,篩選出最佳工藝條件。結果表明,該方法可使原水CODcr從5846mg/L降至150mg/L以下,色度去除率達到100%,出水達到GB8978--19961~I-"級排放標準。

1.2　國外鉆井廢水處理的研究狀況

國外鉆井廢水處理的研究工作開始較早。特別是歐美國家,在鉆屑和廢棄鉆井液的毒性分析、環境影響評價及處理技術等方面做了大量的工作。

1992年,Borehole ConsoHdation Muds中介紹了應用混凝劑與廢水中的懸浮體形成絮體從水中濾除的方法。Patino等人采用混凝、浮選、臭氧氧化和膜分離等組合技術處理石油工業鉆井廢水,達到了比較滿意的效果,可使廢水的COD值從7838mg/L降到77mg/L,處理后的水可回用于配制鉆井泥漿,但是其固定投資和運行成本卻相當高,因而阻礙了這一技術在實際中的運用。

近年來,國外對鉆井廢水的綜合治理給予高度重視,研究了一些新技術、新工藝、新藥劑,其中,對高級氧化技術(AOP)的研究十分活躍。

2、鉆井廢水的處理工藝流程

鉆井廢水處理裝置有間歇式和連續式兩種,工藝流程隨鉆井廢水的色度、CODCr、SS、油等含量的不同而不同。

在國內外常運用的工藝流程方法有五種:①電絮凝浮選法:利用電化學原理,通過電絮凝浮選裝置,在鉆井廢水中通人直流電,利用可溶性陽離子(如Al,Fe)電解后產生的氫氧化物起絮凝劑作用,然后通過絮凝劑和氣泡的吸附、電中和作用,使污染物絮凝沉降或上浮,達到分離和去除污染物的目的。⑦混凝一氣浮一過濾法:在鉆井廢水中加入浮選劑進行混凝,然后在氣浮中通過空氣壓縮釋放產生的微小氣泡將絮凝物攜帶上浮,然后將分離水經過砂濾和活性炭吸附,達到凈化的目的。@機械過濾法:以聚酰纖維織物作過濾材料,在減壓條件下過濾鉆井廢水,待濾餅干化后再進行填埋。④混凝一氣浮一返滲透法:首先通過廢水池中的過濾器進行分離,然后通過油水分離器及吸附裝置分離出油類,再利用反滲透裝置處理后可獲得潔凈的水流。⑤化學混凝一強化固液分離法:該分離法將化學混凝與強化固液分離結合起來,可顯著提高絮凝質量、絮體密度及絡合強度。

3、鉆井廢水處理技術現狀

國內外處理鉆井廢水的主要方法可歸納為:物理法、生物法、生物化學法、化學法和物理化學法。國內油田主要采用化學法和物理化學法,見下表。

3.1　物理處理法

物理處理法主要是過濾法。過濾法是去除懸浮物,特別是去除濃度比較低的懸濁液中微小顆粒的一種有效方法。其次,膜分離法也是一種物理處理法,是用一種特殊的半透膜將溶液隔開,使溶液中某種溶質(水)滲透出來,達到分離溶質的目的。物理處理法還包括反滲透法、電滲透法、超過濾法等。這些方法適合于分離顆粒直徑大于10pm的懸浮固體和乳化油。

3.2　化學處理法

化學處理法主要為化學氧化法,該法是去除廢水中污染物質的有效方法之一,其目的是將污染物氧化為無害的終端產物或易降解的中間產物。通過化學氧化。可使廢水中的有機物和無機物氧化分解,從而降低廢水的BOD和cODCr值,使廢水中的有害物質無害化。其常用的氧化劑有臭氧、次氯酸鈉、漂白粉和雙氧水等。

3.3　物理―化學處理法

常見的物理―化學處理方法有如下幾種:

(1)混凝法

混凝沉降法是廢水處理中的一種重要而有效的方法。混凝沉降可以降低水的濁度、色度、去除部分可溶性有機及無機物,它具有工藝可靠、處理效率高、設備簡單、基建投資少、運行穩定、易管理等優點,主要適用于組成不太復雜的鉆井廢水,目前應用非常廣泛。

(2)氣浮法

氣浮法就是將空氣通入廢水中,并以微小氣泡作為載體,使廢水中的乳化油、微小懸浮顆粒等污染物質粘附在氣泡上,隨氣泡浮升至水面,從而達到凈化水質的目的,適合于分離顆粒直徑大干10um的懸浮固體和乳化油。

氣浮法是一種很有潛力的廢水處理方法,特別是20世紀90年代以來,許多學者在這方面做了大量的工作,如電氣浮法、電解凝聚浮選法等。

(3)吸附法

許多工業廢水中含有難降解的有機物以及一些雜環化合物,用傳統的生物處理方法較難或不可能予以去除,往往需要利用具有表面活性的固體的吸附作用來去除。吸附是一種界面現象,其作用發生在兩個相的界面上。如活性炭與廢水接觸,廢水中的污染物會從水體中轉移到活性炭的表面上,活性炭的多孔結構及巨大的表面積使它的應用相當廣泛。吸附可以去除直徑小于10pm的溶解油,一般只用于深度處理。

3.4　生化處理法

廢水生物處理可分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類。好氧生物處理是在游離氧存在的條件下,以好氧微生物為主使廢水中有機物降解、穩定的無害化處理方法,厭氧生物處理是在無游離氧的情況下,以厭氧微生物為主對有機物進行降解、穩定的處理方法。通常是在無氧條件下,利用微生物將有機物轉化為甲烷及其他無機物(c02、NH3等)的過程,即通過此方法,可將復雜的有機物分解為簡單物質,將有毒物質轉化后無毒物質,使廢水得到凈化。

此外,地層滲透處理法也是一種較好的生化處理法,它是將鉆井廢水經過化學處理后,再將其噴灑在土地上面,讓廢水經過土壤中微生物的生化作用、土壤的物理化學作用,將廢水中的有機物降解為CO2和H20,而水中的金屬離子則會通過土壤的離子交換作用、化學作用及吸附作用被固定在土壤中。

3.5　復合處理法

由于鉆井廢水的復雜性,難以通過單一的方法將其進行有效處理,往往要通過多種方法的組合才能達到目的。夏素蘭等中淺層天然氣鉆井廢水處理技術作了實驗研究。結果表明,當鉆井廢水的色度和CODCr均較低時,采用混凝沉降技術處理后的出水就可達到排放標準;而當色度和CODCr較高時。可增加一個活性炭吸附工藝或采用氧化+混凝沉降處理技術,可使出水達到排放標準。

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關鍵詞：焦化廢水 ；處理方法

1 焦化廢水特點

鋼鐵工業的焦化廠、城市煤氣廠等在煉焦和煤氣發生過程中產生的污水稱為焦化廢水。其主要來源有三個：一是剩余氨水，它是在煤干餾及煤氣冷卻中產生出來的廢水，其水量占焦化廢水總量的一半以上，是焦化廢水的主要來源；二是在煤氣凈化過程中產生出來的廢水，如煤氣終冷水和粗苯分離水等；三是在焦油、粗苯等精制過程中及其它場合產生的廢水。焦化廢水是含有大量難降解有機污染物的工業廢水，其成分復雜，含有大量的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物質，超標排放的焦化廢水對環境造成嚴重的污染。焦化廢水具有水質水量變化大、成分復雜，有機物特別是難降解有機物含量高、氨氮濃度高等特點，其中不少屬于有致癌作用的生物活性物質，出水達標難度大，因此，尋求效果好且成本低的深度處理方法具有積極意義。

2 焦化廢水處理的主要做法

焦化廢水一般需通過預處理、生化處理以及深度處理三個階段方能實現達標排放。

2.1 預處理

預處理常用的方法有稀釋和氣提、混凝沉淀、氣浮和高級氧化技術等。預處理系統的任務是除油和水質、水量的調節，為后續處理工藝奠定基礎，是生化處理穩定運行的前提。

2.1.1 稀釋和氣提

焦化廢水中含有的高濃度氨氮物質以及微量高毒性的CN-等，對微生物有抑制作用。 因此這些污染物應盡可能在生化處理前降低其濃度。通常采用稀釋和氣提的方法。氣提是利用蒸餾對揮發性物質進行提取的方法，在氣提過程中，被處理的揮發性物質由液相傳遞到氣相。氣提法在焦化廢水的預處理中用于提取其中的氨氮。

2.1.2 混凝沉淀

沉淀法是利用水中懸浮物的可沉降性能，在重力作用下下沉，以達到固液分離的過程。其目的是除去懸浮的有機物，以降低后續生物處理的有機負荷。在生產中通常加入混凝劑如鋁鹽、鐵鹽、聚鋁、聚鐵和聚丙烯酰胺等來強化沉淀效果。

2.1.3 氣浮法

氣浮是將空氣以微小氣泡的形式通入水中，使微小氣泡與在水中懸浮的顆粒或油滴粘附，形成水-氣-顆粒（油滴）三相混合體系，顆粒粘附于氣泡上浮至水面，從水中分離出去形成浮渣。 因過多的油類會影響后續生化處理的效果，氣浮法在焦化廢水預處理的作用是除去其中的油類并回收再利用，此外還起到預曝氣的作用。

2.1.4 高級氧化技術

由于焦化廢水中的有機物復雜多樣， 其中酚類、多環芳烴、含氮有機物等難降解的有機物占多數，這些難降解有機物的存在嚴重影響了后續生化處理的效果，高級氧化技術是在廢水中產生大量HO·自由基，HO·自由基能夠無選擇性地將廢水中的有機污染物降解為二氧化碳和水。

2.2 生化處理

對于預處理后的焦化廢水， 國內外一般采用好氧、厭氧生物法處理，但由于焦化廢水中的多環和雜環類化合物，如萘、喹啉、吡啶等難以生物降解。好氧生物法處理后出水中的CODcr 、氨氮等指標遠遠不能達標。為了解決上述問題，近年來出現了一些新的處理方法，如PACT 法、生物鐵、PSB（光合細菌菌體）活性污泥法，厭氧生物法/厭氧-好氧生物法等。

2.2.1 PACT 法

PACT法是在活性污泥曝氣池中投加活性炭粉末，利用活性炭粉末對有機物和溶解氧的吸附作用，為微生物的生長提供食物，從而加速對有機物的氧化分解能力，活性炭用濕空氣氧化法再生。該法去除效果好，投資費和運行費低。

2.2.2 生物鐵法

鐵的化合物對懸浮物、膠體物質和微生物的吸附作用能夠生成易于沉淀的絮團， 同時鐵還是微生物生長的必要元素。 因此在活性污泥中加入一定量的鐵化合物后，可使活性污泥變得密實，提高曝氣池的污泥濃度，加速生物氧化，而且在鐵化合物和微生物的協同作用下，使吸附作用和絮團作用更加有效地進行。此法具有較強的適應能力和抗沖擊能力，能夠耐受較大的毒物沖擊， 對氰化物有較高的分解能力，而且在活性污泥法基礎上的改造也比較簡便、經濟。

2.2.3 PSB活性污泥法

PSB活性污泥法是將光合細菌菌體固定在活性污泥上，對焦化廢水進行處理。PSB活性污泥法對溫度、pH 的適應范圍較廣， 用于處理含酚較高的焦化廢水有較高的酚去除率， 而且可減少菌體的流失。但其缺點是 CODcr、BOD的去除率不理想，出水需作進一步的處理。

2.2.4 厭氧生物法

一種被稱為上流式厭氧污泥床（UASB）的技術用于處理焦化廢水。廢水自下而上通過底部帶有污泥層的反應，大部分的有機物在此被微生物轉化CH4 和CO2 ，在反應器的上部設有三相分離器，完成氣、液、固三相的分離。該法處理焦化廢水的工藝參數：進水CODcr質量濃度為2000mg/L以上，PH6.0-7.6，溫度30-35℃，CODcr負荷10-15kg/（m3.d），停留時間3-12h。 在此條件下，CODcr的去除率為80-85%，最高達到90%以上，該技術可有效地去除廢水中的酚類和雜環類化合物。

2.2.5 厭氧-好氧聯合生物法

單獨采用好氧或厭氧技術處理焦化廢水并不能夠達到令人滿意的效果， 厭氧和好氧的聯合生物處理法逐漸受到研究者的重視，采用厭氧化-好氧法處理焦化廢水的研究發現，焦化廢水經過厭氧酸化處理后，廢水中有機物的生物降解性能顯著提高， 使后續的好氧生物處理CODcr的去除率達90%以上。其中較難降解的有機物萘、喹啉和吡啶的去除率分別為67.6%、55.6%、和70.9%，而一般的好氧處理這些有機物的去除率不到20%。

2.3 深度處理

焦化廢水經生化處理后，出水的CODcr氨氮等濃度雖有極大的下降，但由于難降解有機物的存在，使得出水的CODcr氨氮等指標仍未達到排放標準，因此，生化處理后的出水仍需進一步的處理。深度處理的方法主要有固定化生物技術、氧化塘法、吸附法和光催化氧化法等。

2.3.1 固定化生物技術

固定化生物技術是近年來發展起來的新技術，可選擇性地固定優勢菌種，有針對性地處理含有難降解有機毒物的廢水。研究表明，經過馴化的優勢菌種對喹啉、異喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2-5倍，而且優勢菌種的降解效率較高，經其處理8h，可將喹啉、異喹啉、吡啶降解90% 以上.

2.3.2 氧化塘法

氧化塘法對污水的凈化過程與自然水體的自凈過程類似，是一種利用天然凈化能力處理污水的生物處理法。用氧化塘法處理焦化廢水，在pH6-8，溫度25-60℃的條件下，CODcr和氨氮均可達標排放， 若在焦化廢水中混入生活污水，CODcr和氨氮的去除率均有所提高。

2.3.3 吸附法

由于固體表面有吸附水中溶質及膠質的能力，當廢水通過比表面積很大的固體顆粒時， 水中的污染物被吸附到固體顆粒（吸附劑）上，從而去除污染物質。本法對CODcr和懸浮物的去除效果較好。

3 實際運行中的技術參數

3.1 強化預處理技術

以包鋼焦化廠為例，當污水處理在混凝沉淀階段，通過測定對于350m3/h廢水處理最適合的混凝劑為聚合氯化鋁，120m3/h廢水處理最適合的混凝劑為聚鐵，而且，隨著其投加量由50mg/L增加至100mg/L，對COD的去除率也由5.8%增至42.8%，當投加量由100mg/L增至200mg/L時，去除率僅僅增加2.1%，因此管理規定聚合氯化鋁的經濟投加量應該在100mg/L左右，聚鐵的投加量為15—20%。確定廢水處理系統混凝反應的藥劑及投加量，同時總結出“混凝劑藥劑投加先進操作法”，經推廣實施，可有效降低了崗位工人的勞動強度，且還能夠節約藥劑使用量。

實踐證明，通過預處理系統將進水CODcr濃度控制在2600mg/l—4000mg/l的區間，當進水CODcr濃度集中在2600mg/l—3000mg/l的區間，同時在進水的CODcr濃度要逐步趨于平穩，平均出水CODcr濃度集中在80—120mg/l的區間內，去除率比較穩定。進水氨氮濃度集中在60mg/l—100mg/l的區間，而且進水的氨氮濃度要逐步提高后再趨于平穩，平均出水指標為11.2mg/l，穩定后系統對氨氮的平均去除率達到95.5%。

影響氣浮除油效果的因素主要有氣浮時間、分離時間、氣浮藥劑以及水中油類或懸浮物的疏水性等等。研究發現，在氣浮時間為3.0min，分離時間為18min時，使用組合氣浮藥劑對焦化廢水的原水CODcr的去除率達56.5%，對油類的去除率達95%以上。

強化預處理技術使得焦化廢水預處理制度的執行更加科學，減少預處理指標控制不好而產生事故。

3.2 生物脫酚處理焦化廢水

包鋼焦化廠根據污泥中微生物所需營養比例BOD：N：P=100：5：1投加各營養物質。當監測好氧池的出水CODcr降解率達到60%，混合液30分鐘沉降比達到10-30%，檢查曝氣池污泥性狀，污泥沉降性能好、顯微鏡觀察出現大量菌膠團及固著型纖毛蟲類原生動物時，就標志培菌成功，可以進入負荷提升階段。在運行中對污泥的色、嗅進行觀察，正常的活性污泥一般呈黃（棕）褐色，同時略帶濕土味，新的管理理念，污泥培養馴化出的菌種不僅活性強，而且所需時間也較短。

3.3 生物化學法技術的應用

焦化廢水處理的生產實踐表明，生物化學法用于焦化污水處理是一種較理想的處理方法。目前焦化污水的生物脫氮工藝可分為A/O、A2/0、A/O2及SBR-A/O2等方法，這些方法對去除焦化廢水中的CODcr和NH3-N具有較好的效果。

包鋼焦化廠采用硝化一反硝化（A/O）工藝，采用A/O內循環生物脫氮工藝，處理效果較好。處理效果可以達到：CODcrl00-150mg/L、酚≤0.5mg/L、氰化物≤0.5mg/L、總氰化物≤lmg/L；油≤5mg/L、氨氮≤5mg/L、溶解性總固體≤5000mg/L。處理后焦化廢水指標基本穩定在二級排放標準，至于滿足一級排放標準，還受多種因素制約。

在實際應用時，各方法往往不獨立使用，否則難以達到排放標準。針對某種廢水，往往需要通過幾種方法組合成一定的二級或三級處理系統，才能達到排放標準。

4 結束語

2012年國家制定出臺的《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB16171-2012）中對焦化廢水的指標限制做出了明確規定，并分時段予以提高，單位產品廢水排放量也予以了明確控制。我國環境形勢嚴峻，必然對水污染防治水平提出更高的要求，同時我國水資源緊缺，可以預見國家將對焦化廢水提出更加嚴格的要求。所以今后多種技術聯合使用的處理必將成為焦化廢水處理的趨勢。同時，生產企業應不斷提高生產水平，開展清潔生產，拓寬處理后水的回用水平，從源頭上減少水體污染物的排放量。

參考文獻

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[5] 王曉琴 【煉焦工藝 】 化學工業出版社

[6] 郝臨山【潔凈煤技術】 化學工業出版社

篇5

油田尤其是滲透率比較低的油田，其油藏特征決定了其在開發時普遍需要采取一定的措施進行油井改造，使用比較密集的井網，這就導致了大量油田壓裂廢水的產生。油田壓裂廢水中含有多種微生物、原油細菌以及難以生化降解的固體懸浮物與高分子聚合物等，具有化學需氧量高、粘度高的特點，對人們的身體健康與生態環境造成了嚴重的不良影響，受到了世界各國與廣大人民群眾的高度重視。本篇論文主要對油田壓裂廢水處理試驗作了研究。

關鍵詞：

油田；壓裂；廢水處理；試驗；研究

自進入21世紀以來，隨著科學技術的不斷進步，我國的經濟水平得到了顯著的提高，人們的生活水平、生活質量也得到了不斷提高，人們在生產、生活中對石油、天然氣的需求量正在不斷的增加。水力壓裂技術經過近幾年的不斷研究與實驗實踐，逐漸成為一種成熟的技術，在油田生產過程中得到了廣泛的推廣及使用。但是在其發展以及應用過程中，形成了大量的壓裂廢水。本文主要對油田壓裂廢水處理試驗作了分析與研究。

1油田壓裂廢水

水力壓裂技術作為一項對油層滲流特性進行改造的技術，能夠促進注水井增注、油氣井增產，從而可以有效提高油田開采效益。經過近幾年的不斷研究與實驗實踐，水力壓裂技術得到了顯著的進步，在油田勘探、開采以及生產等領域內得到了廣泛的推廣與應用，特別是在滲透率比較低的油田中，應用水力壓裂技術能夠獲得十分明顯的效益。但是壓裂作業結束之后，壓裂液會出現破膠返排到地面的現象，從而導致了大量油田壓裂廢水的產生。據相關研究統計，我國某油田壓裂廢水的年產生量高達50000到80000立方米。壓裂液返排而產生的壓裂廢水中，含有壓裂液、原油中的多種污染物質，例如硫代硫酸鈉、丙烯酰胺、甲醇、瓜膠等無機添加劑，以及咪唑硫代衍生物等有機添加劑，此外，壓裂廢水中還會帶有從地層深處而帶出來的巖屑、粘土顆粒等多種污染物質。如果不及時對壓裂廢水進行處理，經過長時間的存放，壓裂廢水就會產生惡臭的氣味，對油田周圍居民的身體健康以及生態環境造成嚴重的不良影響。不過必經過處理就直接外排，壓裂廢水就會對周圍環境造成嚴重的污染，特別是會對地表水系、農作物等造成不可挽回的污染。

2油田壓裂廢水處理試驗研究

2.1處理實驗所使用的儀器主要有：真空過濾裝置、恒溫箱、微量加藥器、分析天平、旋轉粘度儀、化學需氧量測定儀、濁度儀、混凝試驗儀以及電熱恒溫水浴鍋等。分析試劑主要包括：分析純、氫氧化鈉、硫酸、氯化鋇、硝酸銀、硫酸亞鐵、丙酮以及油醚。污水處理藥劑主要包括：氫氧化鈉、聚丙烯酰胺、聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、高錳酸鉀、次氯酸鈉、過氧化氫以及氧化鈣。本文所采用的試驗方法是化學氧化實驗以及混凝試驗。首先進行化學氧化實驗，在燒杯中放入50毫升壓裂廢水樣品，并將其調節到設定的pH值，所使用的藥劑是濃硫酸，再加入定量的氧化劑，對其進行充分地攪拌，促進氧化反應，攪拌一段時間后將其靜置15分鐘，之后取上清液進行水質指標分析；其次進行混凝試驗，將進行化學氧化實驗后的壓裂廢水作為實驗樣品，并加入復合調節劑將其調節到設定的pH值，之后依次加入無機混凝劑以及有機絮凝劑，之后將其靜置15分鐘，取上清液進行水質指標分析。

2.2結果隨著返排時間的變化，壓裂廢水的黏度、石油類污染物質含量與重鉻酸鹽指數、懸浮物含量及pH值均有所變化，具體見圖1、圖2、圖3。由圖1、圖2、圖3可知，隨著返排時間的不斷變化及推移，壓裂廢水的黏度總體呈現出了下降的趨勢；壓裂廢水中的石油類污染物質含量、重鉻酸鹽指數、懸浮物含量總體呈現出了增大的趨勢；壓裂廢水的pH值總體呈現出了降低的趨勢，并逐漸地趨向于中性。經過試驗發現將化學氧化實驗的pH值設定為3.0，氧化劑次氯酸鈉投入量為12.5毫克每升，氧化時間為20分鐘；將混凝試驗的pH值設定為9.0，氫氧化鈉、氧化鈣的投入量分別為200毫克每升、50毫克每升，將聚合氯化鋁作為無機混凝劑，投入量為800毫克每升，將1200萬分子量的CPAM作為有機絮凝劑，投入量為5毫克每升，將無機混凝劑、有機絮凝劑的投加間隔設為30到40秒時，能夠獲得最好的處理效果。在上述條件下對壓裂廢水進行處理，結果壓裂廢水中的總鐵離子、硫化物得到了全部去除，石油類污染物質含量、懸浮物含量最高風別為4.5毫克每升、25.5毫克每升，對壓裂廢水進行處理后，水質完全符合相關標準的要求。

3結語

綜上所述，油田壓裂廢水屬于多相分散體系，構成十分復雜，因此其處理難度也比較大，國內外許多研究學者對油田壓裂廢水處理試驗作了非常多的研究，并取得了非常多的研究成果。本篇論文經過學習與借鑒國內外比較成熟的研究成果，對油田壓裂廢水處理試驗作了研究，望有所幫助。

參考文獻：

[1]劉曉輝,沈哲,王琦,王文杰,張曉龍,劉鵬.油田壓裂廢水處理試驗研究[J].石油天然氣學報,2011,01:156-160+170.

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篇6

關鍵詞：煤化工；煤氣水；廢水；處理技術

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A

煤化工生產是以煤為原料進行的一系列的化學加工，所以在生產的過程中會產生大量的化學物質，在煤氣化廢水中的污染物濃度較高，成分比較復雜，所以加大了處理的難度。我國的煤化工企業大部分分布在煤炭資源比較豐富的中西部地區，但是這些地區的水資源相對比較匱乏，并且生態環境比較脆弱，一旦煤氣水廢水外排，不僅會造成水資源的嚴重浪費，同時還會對生態環境造成嚴重的影響。針對這種現象，我國對煤化工企業下達了相應的政策，對于煤氣水廢水的排放需要達到規定的標準，盡量減少對生態環境的破壞。但是由于中西部地區的生態環境比較脆弱，自我恢復能力較低，所以即使是經過處理的煤氣水廢水外排，也不利于當地的生態環境保護。所以無論是從節約水資源的角度出發，還是從保護生態環境的角度出發，一般都要求煤化工企業對煤氣水廢水進行深度處理并且回收利用，爭取達到“零排放”的標準，從而實現我國煤化工行業可持續發展的目的。

1.煤氣化廢水的特點

煤氣化廢水主要來源于氣化過程的洗滌、冷凝和分餾工段。在氣化過程中產生的有害物質大部分溶解于洗氣水、洗滌水、貯罐排水和蒸汽分流后的分離水中，形成了煤氣化廢水。

煤氣化廢水的成分比較復雜，在外觀上一般呈現為深褐色，是一種比較典型的難以進行生物降解的廢水。水質的黏度較大，有很多的泡沫，并且伴有強烈的刺激性氣味。在煤氣水廢水中含有大量的有毒有害固體懸浮顆粒和溶解性化學物，比如氰化物、硫化物、重金屬等，這些物質的可生化性較差，種類繁多，所以化學成分比較復雜。此外，廢水中還有很多無機污染物，比如氨氮、硫化物、無機鹽等。煤氣化廢水中的物質成分會隨著原料煤種以及煤氣化工藝的不同，而存在較大的差異。所以為煤氣水廢水處理技術的選擇提出了較大的難度，面對不同的煤種以及生產工藝而產生的差異較大的水質，需要提出一種適應于大多數煤氣水廢水處理的技術方案，從而提高煤氣水廢水處理效率，這是我國煤化工企業面臨的重要難題。

2.煤氣水廢水處理技術

由于煤氣水廢水中的成分比較復雜，其中含有大量的油類、酚類以及氨等物質，無法直接進行深度處理，所以需要經過預處理和生化處理工藝環節，初步去除其中高濃度的污染物，對水質進行初步凈化，從而為后期的深度處理做好充分的準備工作。所以煤氣水廢水處理一般會經過3個環節，預處理、生化處理以及深度處理，其中的預處理和生化處理是進行深度處理的必要環節，直接經過預處理和生化處理，才能夠使用深度處理技術對廢水進行凈化，最終提高水質質量，確保水質滿足排放或者回收利用的標準要求，下面對這3個環節的處理技術進行分析。

2.1 預處理

預處理也是煤氣水廢水處理的首要環節，也稱為一級處理，主要是通過除油、蒸氨、脫酚等過程，去除廢水中的油類、酚類和氨，為下一環節的生化處理創造有利的條件，提高可生化性，從而減輕生化處理的負荷。

在煤氣水廢水中的油類物質因為黏度較大，所以比較容易吸附在生產裝置的內壁上，不僅會降低傳熱的效率，同時還對后續的脫酚脫氨環節造成一定的影響。去除廢水中的油類物質主要是通過油水分離的方式進行除油，一般有隔油和氣浮兩種方式。隔油是煤化工企業中比較常用的除油方式，其主要是利用重力分離的原理，占地面積小，除油效率高。但是如果煤氣水廢水中的乳化油含量較高的情況下，因為油水界面不清晰，所以單純地使用隔油技術，除油效果不高，不利于后續的生化處理。氣浮除油主要是利用曝氣或者溶氣的方法，在廢水中形成比較分散的微小氣泡，會將廢水中的油類物質聚集到一起，然后懸浮在廢水表面，將浮渣刮除即可達到除油的目的。如果在氣浮除油工藝中，加入混凝劑，將廢水中的油類物質凝集成絮狀網絡，則會提高與氣泡的結合程度，從而提高除油的效率。

在煤氣水廢水的脫酚技術方面，目前已經有了比較成熟的處理技術，并且逐漸向低成本、高效率方向發展。目前在脫酚處理技術方面主要采用萃取工藝，利用萃取劑進行脫酚并且回收利用。萃取劑可以循環利用，并且在處理的過程中，不會產生二次污染。現階段，利用萃取脫酚處理技術中，存在的問題主要是溶劑對酚類化合物的反應種類受限，中油夾帶量較大，對于多種酚類物質的萃取處理效率較低。而有些萃取劑具有很強的溶水性，所以在進行萃取處理技術時，會消耗大量的水資源。所以目前對于脫酚萃取處理技術而言，主要是對萃取劑的選擇與改進方面，以提高萃取的效率。

在脫氨脫酸方面，國內傳統工藝一般采用雙塔加壓汽提脫氨脫酸，先脫除酸性氣體，最后進行脫氨，然而廢水中濃度較高的二氧化碳會與氨反應生成銨鹽結晶，造成設備結垢、堵塞。單塔加壓側線抽提工藝，實現了煤氣化廢水中酸性氣、游離氨和固定氨在汽提單塔中的同時脫除，不易結垢，該技術已經成功應用在多家煤氣化廢水處理過程。

2.2 生化處理

生化處理是煤氣水廢水處理環節中的二級處理，主要是通過人工曝氣為微生物供氧，利用微生物去除廢水中的可溶性有機物以及部分不溶性有機物，是廢水處理的常用技術之一，從而為深度處理基礎提供有利的條件。但是由于煤氣水廢水中的成分比較復雜，有些污染物的生物可降解性較差，所以如果使用傳統的厭氧和好氧工藝都無法達到有效的處理標準。傳統的厭氧-好氧處理技術中，設備的占地面積較大，處理效率較低、生物死亡率較高，所以處理效率較差，不利于后續的深度處理。針對這種情況，需要對厭氧和好氧工藝進行優化處理，以提高生化處理的效率。

2.3 深度處理

經過預處理以及生化處理環節后，煤氣水廢水還無法達到排放的標準要求，因為其中還存在大量的難降解有機物，并且這兩種處理工藝都沒有對無機鹽進行處理，所以在經過生化處理后，廢水的色度仍然較高，鹽含量、COD以及氨氮的含量都無法達到規范的標準要求。所以說在經過預處理以及生化處理后，還應該對煤氣水廢水進行深度處理，最終達到排放或者回收再利用的標準。

傳統深度處理單元一般針對生化出水中的氨氮及難降解有機物，采用混凝沉淀、高級氧化等技術，最終使出水達標排放。混凝沉淀技術能夠捕獲水體中的膠體懸浮物、有機物、重金屬離子等有害物質，形成絮體而分離，從而有效去除水中的懸浮物、色度以及COD，已經廣泛應用于煤氣化廢水的深度處理。

2.4 脫鹽深度處理與回用

煤氣化廢水中除了氨氮、有機物之外，還含有一定量的無機鹽。傳統的深度處理工藝（混凝、高級氧化等）對于無機鹽沒有去除作用，產水直接回用會造成無機鹽在系統中的累積，對設備造成損害。因此，一般采用脫鹽技術進行深度處理，才能滿足工業循環冷卻水回用要求。目前常用的脫鹽技術包括離子交換、膜分離技術、蒸發技術等。離子交換技術在脫鹽方面的應用已經相對成熟，但是水中殘留的有機物會污染離子交換樹脂，而且樹脂再生過程會產生酸、堿廢水。而蒸發技術設備占地面積大、能耗高，不適合直接大規模處理生化出水。相對而言，以反滲透（RO）為核心的膜分離技術具有分離效率高、能耗相對較低、設備緊湊、操作簡便、綠色無污染等優點，已經廣泛應用于海水淡化、苦咸水淡化及各類含鹽污水回用系統。

結語

煤化工行業為我國的經濟發展提供了重要的能源保障，但是在我國建設社會主義和諧社會的時代背景下，對于煤化工行業的生產標準有了更高的要求。因為煤化工企業生產的特殊性，在生產的過程中會產生大量的煤氣水廢水，如果不經過處理就排放到外界，會對生態環境造成嚴重的破壞，所以對煤氣水廢水進行處理是煤化工企業的重要任務。在我國水資源日益匱乏的形勢下，在煤氣水廢水處理技術中，逐漸向廢水回收再利用的方向發展，不僅能夠避免對生態環境造成污染，同時還能夠有效的降低生產成本，節約水資源，提高煤化工企業的經濟效益、社會效益以及生態效益。隨著我國科學技術的快速發展，在對煤氣水廢水處理技術方面會不斷的發展以及完善，為實現煤化工企業的可持續發展創造有利的條件。

參考文獻

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篇7

試驗廢水：取自廣東某奶牛場未經處理的原廢水，其理化性質見表1。表1奶牛場廢水理化性質測定項目pHCODcr(mg/L)NH3-N（mg／L）色度(°)顏色測定結果9.7201075180黑灰色

混凝劑：采用仲愷環境科學技術研究中心生產的JF-1高效混凝劑，它主要起混凝、吸附和共沉淀的作用。

2.2試驗方法

取原水樣3份，每份100ml，分別置于燒杯內，再分別加入JF-1混凝劑2、3、4滴，并加入助凝劑，攪拌2min，靜置10min，取上清液分析測定CODcr、NH3-N、色度。

2.3分析測定

pH采用pHB-4型便攜式酸度計測定，CODcr采用XJ-1型CODcr消解儀消解-硫酸亞鐵銨滴定法測定，NH3-N采用硼酸吸收-鹽酸滴定法測定，色度采用稀釋倍數法測定［9，10］。

3結果與討論

3.1混凝劑去除奶牛場廢水中CODcr的效果

在300ml的廢水中，加入不同量的混凝劑，攪拌混勻，待澄清后測定上清液CODcr，結果見表2。表2奶牛場廢水混凝處理CODcr測定結果原廢水混凝劑的用量0.1%0.15%0.2%CODcr(mg/L)2013691659563去除率(%)65.767.372.0

從表2可看出，使用0.1%JF-1混凝劑，可使廢水的CODcr從2013mg/L降低到691mg/L，去除率達65.7%。隨著混凝劑用量的增加，處理后的廢水濃度越來越低，混凝效果越來越好。

篇8

【關鍵詞】低放廢水處理；調試；排放

1項目概況

某低放廢水處理站用于科研活動產生的低放廢水的處理。設計處理能力3m3/h，設計年處理廢水100m3，放射性廢水的平均放射性活度10000Bq/L，處理后廢水的放射性活度達總α<1Bq/L，總β<10Bq/L時排放。

2工藝流程

該低放廢水處理站的廢水處理工藝主要考慮了絮凝沉淀、超濾和離子交換。絮凝沉淀法適用于大多數放射性核素的去除，去污因子一般為10～100，并且產生的污泥量較多。離子交換法具有從濃度極低的溶液中有選擇的交換出某些粒子的特點。經過化學沉淀處理的放射性廢水，由于交換懸浮的和膠體的放射性核素，以至于剩下的核素幾乎都呈離子狀態，這些廢水再經過離子交換就得到活度很高的凈化效率。離子交換法在運行過程中產生廢樹脂，需考慮廢樹脂的處置問題。超濾是利用廢水在壓力下所有可溶性物質均可通過膜，而高分子量的物質、膠體不能通過膜。在較低壓力下，超濾可以高通量產水，去污因子較高，一般可達102～103。絮凝沉淀+過濾+超濾+離子交換的低放廢水處理工藝的處理效率可達99.98%，出水濃度可降為0.2Bq/L。該處理工藝主要考慮科研單位產生的低放廢水的量少和斷續產生的特點。主要工藝設備包括2臺廢水儲存槽、1臺絮凝沉淀槽、1臺多介質過濾器、1套超濾膜組件、2臺離子交換槽和2臺監測槽。總體來說。其設計規模較小，運行成本較低，設備維護簡單，兼顧了低放廢水的收貯、暫存、處理和排放。該低放廢水處理站的廢水處理部分根據不同的工藝組合。

1）廢水儲存槽廢液檢測合格后排入監測槽。當來水的水質經檢測符合排放要求時，則直接排入監測槽，經審批后槽式排放。

2）絮凝沉淀+過濾。若來水水質不滿足直接排放要求，則經pH調節，絮凝劑混合后排入絮凝沉淀槽，等待一定時間后進入砂濾處理，處理后的廢水檢測符合排放要求，則排入監測槽，經審批后槽式排放。

3）絮凝沉淀+過濾+超濾。若來水水質不滿足直接排放要求，則經pH調節后于絮凝劑混合后排入絮凝沉淀槽，等待一定時間后進入砂濾處理，若處理后的廢水檢測不符合排放要求，則進入超濾處理系統處理，若符合排放要求，則排入監測槽，經審批后槽式排放。

4）絮凝沉淀+過濾+超濾+離子交換。若來水水質不滿足直接排放要求，則經pH調節，絮凝劑混合后排入絮凝沉淀槽，等待一定時間后進入砂濾處理，若處理后的廢水檢測不符合排放要求，則進入超濾處理系統處理，若仍不符合排放要求，則進入陰陽樹脂床進行離子交換處理，若符合排放要求，則排入監測槽，經審批后槽式排放。若經離子交換處理的廢水仍不合格，則將處理后廢水返回繼續處理，直至滿足排放要求。

3調試

3.1單元調試

3.1.1廢水槽

1）接收廢水。打開進水閥，持續進水當槽內水位達到上限水位1.85m時，進水電動閥自動關閉，只要液位達到廢水槽的上限液位時，報警系統開始持續響鈴，直至操作人員降低液位為止。

2）調節pH。開啟廢水槽水循環調節廢水pH，關閉進水閥，打開出水閥和pH調節回流閥，開啟廢水循環泵中進行水循環，直至pH檢測合格后關閉閥門和廢水泵。

3）取樣。與pH調節操作相同，只是不需要加入酸堿等試劑。

4）廢水排放。當檢測合格后，啟動排放閥和廢水循環泵，直接將廢水泵入監測槽中，手動打開排放閥排放廢水。

3.1.2絮凝槽

1）廢水處理。啟動絮凝計量泵通過管道混合器與廢水充分混合，然后通過廢水泵排入絮凝槽，一般絮凝沉淀6h即可，上清液通過絮凝槽廢水提升泵，將廢水提升到多介質過濾器。

2）廢渣排放。廢渣通過壓縮空氣與渣漿泵直接排入水泥固化間的泥漿暫存槽中。

3.1.3超濾組件

1）廢水處理。來自多介質過濾器的水通過超濾進出水閥通過2臺超濾床運行，超濾濾膜為圓筒型結構，水由中心往周圍通過濾膜滲透，達到超濾的功能。

2）超濾膜反洗。超濾運行到一定的時間要進行反洗和藥劑清洗，一般正常運行30min要進行反洗（反洗時間為30s），反洗通過打開監測槽水循環泵，打開反洗進出水閥，關閉進出口閥利用監測槽中的水進行反洗；當連續運行5~8個周期，進水壓力升高達到0.2～0.3MPa（穩定工作壓力為0.2MPa左右）時，要進行藥劑清洗，藥劑清洗通過藥劑配料槽、清洗泵，清洗水經過過濾器后通過清洗進出水閥進行清洗，如果清洗后，運行壓力持續升高應該更換超濾膜。超濾器中的清洗水，直接排入上一級絮凝槽中。

3.1.4離子交換槽

1）廢水處理。經過超濾不合格的廢水經樹脂床的進口閥進入樹脂床進行離子交換處理。

2）廢樹脂處理。樹脂達到交換容量或輻射水平超標后，關閉離子交換槽的進口閥和出口閥向離子交換槽內充入壓縮空氣，待其壓力達到設計值后，打開樹脂出口閥，將廢樹脂推動到水泥固化間的廢樹脂槽。

3.2聯動調試

聯動測試是采用添加了示蹤核素的非放自來水為研究對象，模擬低放廢水處理全部流程的操作，同時對各環節的核素水平進行監測。并進行標準工況，即正常運行情況，以及事故工況，即發生停電、冒槽及設備故障等問題時的處理。示蹤試驗主要是用Co2+、Sr2+和Cs2+作為示蹤劑開展試驗，通過在廢水槽中加入示蹤劑，并對原始水樣進行編號，如Co-01-、Sr-01-、Cs-01-系列。加入示蹤劑并調節pH為7.5的水樣（Co-02-、Sr-02-、Cs-02-系列），并對絮凝沉淀的上清液（Co-03-、Sr-03-、Cs-03-系列）、超濾后液體（Co-04-、Sr-04-、Cs-04-系列）和監測槽液體（Co-05-、Sr-05-、Cs-05-系列）進行取樣分析。上述處理流程對鈷、鍶、銫3種核素的去除效果滿足排放要求，處理后均達到或低于原始水平，但從運行成本上考慮可以細化前端對廢水pH的調節，并通過對絮凝劑的選擇達到較好的處理效果，以達到滿足排放要求的目的。

4運行

該低放廢水處理站經過調試后已平穩運行超過20個月，期間各主工藝設備運轉正常。并開展了真實低放廢水的處理和排放工作，但由于來水的活度水平很低（總α＜0.0551Bq/L，總β≈0.381Bq/L）均遠低于相應的排放限值，因此經向環保主管部門審批后，在省輻射監督站的監督下進行了排放，未進行其它環節的處理驗證。

5結論

通過調試和運行，低放廢水處理站處理后的廢水滿足排放要求，保障了生產工作的正常開展。但存在諸如失效后廢樹脂僅用壓縮空氣無法徹底載帶，需通入一定量的清水，造成二次廢物增加等問題，需要進一步的改進加以完善。

參考文獻：

［1］楊慶，侯立安，王佑君.中低水平放射性廢水處理技術研究進展［J］.環境科學與管理，2007（9）：103-106.

［2］楊斌，淡立君.3600m3/dSBR法污水處理站調試總結［J］.科技視界，2012，7（19）：263-265.

［3］于德爽，張紅，聶文，等.高鹽度水產品加工廢水處理站的設計及運行調試［J］.中國給水排水，2009，25（2）：55-57.

［4］張勝，陳民東，嚴永紅.江山化工廢水處理站一期工程調試［J］.給水排水，2008，34（2）：62-65.

［5］郝文萍，盛新一，崔振華.冷軋廢水處理站設計及運行管理［J］.科技信息，2009（1）：64-65，93.

［6］莊維龍.某化工廠污水處理站運行調試［J］.廣東化工，2014，41（5）：210-211.

［7］王建龍，劉海洋.放射性廢水的膜處理技術研究進展［J］.環境科學學報，2013，33（10）：2639-2656.

篇9

【關鍵詞】染料廢水；處理方法；紡織印染工業

1.引言

紡織印染工業是最大的污染源和水資源消耗者之一[1] 。隨著染料合成、印染等工業廢水的不斷排放和各種染料的不斷使用，進入環境的染料數量和種類不斷增加，染料造成的環境污染日趨嚴重[2] 。據報道，全世界每年以廢物形式排入環境的染料約6萬t[3]，它的大量排放不僅會造成感觀上的污染，特別是含有機染料污水具有水量大、分布面廣、水質變化大、有機毒物含量高、成分復雜以及難降解等特點[1-3] 。

2.染料廢水的處理方法

2.1物化處理法

至今所報道的較為有效的物化處理法，主要有輻射法、磁分離法、混凝沉降法、膜分離法和氧化法等。

2.1.1輻射法

近年來，輻射法處理染料廢水得到了較大發展，如電離輻射、紫外輻射等。Solpan等[1]采用B射線輻射法對活性染料進行脫色和降解研究，結果表明，對活性藍5和活性黑5的脫色和降解效果都很好，且隨輻射劑量的增加而增加；當其濃度較低時兩種染料污水的脫色程度達到100%，COD也下降了76%-80%。

2.1.2超聲波降解法

超聲波作為一種新的能量形式在化學化工領域中的應用研究，獲得了許多有價值的成果。祁夢蘭[4]采用聲化學氧化法作預處理，可使生物難降解的染料廢水可生化性BOD5/COD值由0.22-0.28提高到0.44-0.51。超聲波對化學反應所產生的獨特作用以及它的良好的應用前景正越來越引人注目。

2.1.3磁分離法

磁分離法不僅能直接處理工業廢水中的各種細微的弱磁性、順磁性物質，而且還能分離出不具磁性的細菌、病毒、藻類、懸浮物、有機和無機化合物、油脂類和重金屬等，其應用范圍非常廣泛。目前可供工業使用的磁化技術有磁性團聚法、鐵鹽共沉法、鐵粉法和鐵氧體法[6]。

2.1.4混凝沉降法

混凝沉降是處理染料廢水經常采用的方法之一， 是迄今為止屬于工藝上比較成熟、處理效果比較穩定的染料廢水處理方法。目前得到普遍認可的混凝機理有壓縮雙層、電中和、橋聯作用和網捕作用 。可以預料，隨著人們對含染料廢水處理機理認識的不斷提高，新型、高效的混凝劑必將更為廣泛地應用于染料廢水處理。混凝法的主要優點是工藝流程簡單、操作管理方便、設備投資省、占地面積少、對疏水性染料脫色效率很高；缺點是運行費用較高、泥渣量多且脫水困難、對親水性染料處理效果差。

2.1.5膜分離技術

膜分離技術用于染料廢水通過廢水污染物的分離、濃縮、回收從而達到處理廢水的作用。運用較多的是超濾和反滲透。

2.1.6氧化法

氧化法也是含染料廢水處理常用的方法，目前主要有：高溫深度氧化法、化學氧化法和光催化氧化法。其中，高溫深度氧化法包括濕式空氣氧化、超臨界氧化和焚燒技術等，與普通物化法處理相比，其優勢在于可以最終去除污水中高濃度的有機污染物。

2.1.7微電解法

微電解法是利用鐵-碳填料在電解質溶液中腐蝕形成無數微小的原電池來處理廢水的電化學技術。它是一種集電解、混凝、電絮凝、吸附等多種物理化學作用于一體的廢水處理方法。微電解法的特點是作用機制多，綜合效果好，運行費用低，易于工程化，是一種效果理想的預處理方法。

2.2生物處理法

好氧法和厭氧法是生物處理的兩大類方法。近年來，很多工程實踐都表明，好氧法和厭氧法由于具有很大程度上的互補性，所以將二者聯合時，能夠使得不能或難以處理的染料廢水在不同程度上取得將好的降解效果。

2.3物化-生物聯合法

采用單一的物化法或單一的生物處理法處理有機染料廢水，雖然有其各自的優點但缺點也很明顯，研究人員開始嘗試將物化法和生物法聯合起來，至今已經取得了良好的效果。

2.4染料廢水處理新技術

2.4.1超臨界水氧化技術

超臨界水氧化是指當溫度、壓力高于水的臨界溫度（374℃）和臨界壓力（22.1 MPa）條件下水中有機物的氧化。處在超臨界態的水有著與常態水完全不同的物理、化學性質。由于超臨界水汽液相界面消失，成為一均相體系，因而超臨界水中的有機物的氧化反應速度極快。盡管技術有許多優點，并且展現出良好的工業應用前景，但是超臨界水氧化法還有一些實際的技術問題需要解決，如反應條件較為苛刻（高溫、高壓），對設備材質要求高等。在超臨界水中，由于無機鹽溶解度小，因此在氧化過程中會有鹽的沉淀引起反應器和管路的堵塞[5]。

2.4.2低溫等離子體化學

等離子體是在特定條件下使氣（汽）體部分電離而產生的非凝聚體系。體系內正負電荷相等，整個體系呈電中性，被稱為物質存在的第四態。帶電粒子中電子質量最輕，其溫度高達10 4K以上；離子、自由基、中性原子或分子等重粒子的溫度接近或略高于室溫，稱這種等離子體為低溫等離子體。低溫等離子體具有足夠高能量的活性物種，因而可使反應物分子激發、電離或斷鍵。盡管國內外對低溫等離子體化學技術在環境污染治理的應用的原理已有較多的討論，也有一些單一有機物降解的實驗室研究工作的報道，但是該技術對不同類型的有機物和實際工業廢水的降解的研究報道較少另外，該技術的實際應用也存在如何降低能耗，提高降解效率的問題[5]。

3.小結

染料廢水的處理方法在不斷發展，國家也對排放標準提出了更高的要求，需要在處理過程中采用多種方法的聯用，各取所長，提高處理效率，并有效降低處理的成本，使得處理技術能更好的服務于環境保護。

參考文獻：

[1] Solpan D.，Guven O.Decoloration and degradation of some textile dyes by gamma irradiation[J]. Radiation Physics and Chemistry，2002，65（4）：549― 558

[2] Zhou Qixing.Chemic pollution and transport of organic dyes in water-soil-crop systems of the Chinese coast[J].Bulletin of Enviromnental Contamination and Toxicology，2001， 66（6）：784― 793

[3] 李家珍.染料染色工業廢水處理.北京：化學工業出版社.1994.138― 142

[4] 祁夢蘭.聲化學氧化-SBR法處理染料廢水[J].河北輕化工學院學報，1997，18（1）：76-80

篇10

某電鍍生產線產出4類廢水，即含鎳廢水、含鐵廢水、含鉻廢水和含鋅廢水。其中，含鉻廢水年產生量為9980t，含鋅廢水年產生量為4980t，含鐵廢水年產生量為495t，含鎳廢水年產生量為490t。

2治理措施

2.1治理工藝

某企業經過調研和對各方案的技術性、經濟性綜合比較后，了解了當前廢水中復雜的水質、繁多的污染物種類等特征后，決定對含金屬電鍍廢水做化學分質處理，再經反滲透處理后部分回用。其中，剩余廢水和膜的濃縮液做二效真空低壓蒸發處理，結晶鹽作為危險固廢處置。

2.2污水處理可行性分析

根據《電鍍廢水治理工程技術規范》（HJ2002—2010）中的要求：“含鉻廢水、含鎳廢水應單獨收集處理，不得混入其他廢水。將六價鉻還原為三價鉻后，可與其他金屬廢水混合處理。”該公司采用亞硫酸鈉預處理含鉻和含鎳廢水，主要是在酸性條件下，使廢水中的六價鉻還原成三價鉻，然后加堿調整廢水的pH值，使其形成氫氧化鉻和氫氧化鎳沉淀而去除。微濾（MF）是一種利用壓差的膜法分離技術，過濾精度在0.001～0.1μm，可以濾除水中的鐵銹、泥沙、懸浮物、膠體、細菌和大分子有機物等有害物質。在超濾工藝中，水的回收率高達95%以上，并且可方便地實現沖洗和反沖洗，不易堵塞，并且使用壽命相對較長。MF主要應用于制藥工業的除菌過濾澄清、電子工業集成電路生產用水和城市污水處理、廢水處理前的預處理中。該電鍍車間污水處理站的主要設備有提升泵、加藥泵、濃縮塔、反應池、壓濾機、活性炭過濾器、袋式過濾器、MF過濾器、UF過濾器、一效蒸發器、二效蒸發器和真空泵等。其投資主要包括土建工程、工藝設備、監測及化驗設備、防腐工程、設計、安裝、調試和培訓等方面，工程總投資420萬元。該工藝流程簡單，可間歇處理。經計算，包括能耗、藥品、人工等成本在內，每處理1t廢水需人民幣54.7元，企業每年所需的運行成本約為87.3萬元，占項目利潤總額的0.99%.從經濟方面分析，企業完全可以承受此費用。

3處理工藝技術的先進性和特點

該廢水處理站運行方式的主要特點表現在以下幾方面：①在各反應槽設置了PH/ORP傳感器實現在線檢測，并控制加藥泵，以準確加藥。這樣，既保證了水站排放的時刻達標，同時，也免除了多余的加藥量，降低了水站的運行成本。②在水站的廢水池、中間槽和配藥槽設置了可靠的液位傳感器，并設定了泵保護水位和操作運行水位，有效地防止了泵的空轉燒毀，也防止了容器中水的溢出。③整個水站由控制柜集中控制，并在操作系統上設置了水站運計模擬顯示屏，方便工作人員操作管理。水站實現了自動抽放水、攪拌、加藥、顯示和報警，不僅精簡了操作人員，還減少了工人的勞動強度和人為操作的失誤因素。④將各類性質的廢水（液）分開單獨處理，大大降低了廢水（液）的處理費用。

4結束語