新沂酚氨廢水處理成套設施
酚氨廢水在工業廢水處理領域中一直以來都是一個難點,對酚氨廢水處理方法的研究也有很多,下面漓源環保分享一種處理酚氨廢水的方法。
這種酚氨廢水處理方法,主要通過脫油、脫氨、脫酚、熱交換與冷卻塔構置的濁水冷卻循環生化預處理系統、生化處理系統及廢水的深度處理的方法來實現對廢水的處理。具體操作步驟如下:
1、降溫除油預處理:酚氨廢水在剩余氨水罐中降溫,酚氨廢水中的油從酚氨廢水中析出,經重力分離,將油分離出去,完成酚氨廢水的一次預處。
2、氣浮或過濾預處理:通過降溫除油預處理后的酚氨廢水經氣浮或過濾預處理將小油珠聚集與水分離,完成酚氨廢水的二次預處理。
3、蒸氨和脫酚預處理:通過氣浮或過濾預處理后的酚氨廢水,依次進入蒸氨和脫酚系統,先在蒸氨系統中分離出大部分的酸性氣(CO2/H2S)、氨和揮發性有機物,然后進入萃取脫酚系統,脫除大部分不易揮發的有機物,廢水得到三次預處理。
4、作為濁水冷卻循環生化預處理:蒸氨和脫酚預處理后的酚氨廢水進入熱交換裝置與冷卻塔組成的冷卻循環系統,作為濁水循環用冷卻水,酚氨廢水中的有機物在生化菌的作用下,大部分酚得到了有效酸化水解,一部分的水被蒸發,酚氨廢水得到生化預處理。
5、生化處理及深度處理:濁水冷卻循環生化預處理后,部分水被蒸發掉,濃縮的酚氨廢水,包括污泥或生化菌,再進入調節池,通過厭氧、缺氧、好氧組成的生化系統,經生化系統進一步的消化有機物,再經泥水分離,得到處理后的酚氨廢水。
在造紙、塑料、陶瓷、紡織等工業中會產生含酚類有機污染物的廢水,這類廢水對環境危害嚴重,是工業廢水處理工程中的重點解決廢水之一。對含酚廢水處理工藝的研究也頗多,下面漓源環保為您介紹一種含酚廢水處理工藝。
這種含酚廢水處理工藝主要以濕式氧化為主。
濕式氧化是以空氣或純氧為氧化劑,在液相中將有機污染物化解為C〇2和水等無機物或小分子有機物的化學過程。根據催化劑的類別,催化濕式氧化分為均相和多相催化濕式氧化兩類。雖然均相催化劑具有活性高、反應速度快等優點,但是,由于催化劑溶于廢水中,給廢水引入了二次污染,需要進行金屬離子的沉降回收,因而是工藝流程變得復雜,提高了廢水處理的成本。不同于均相催化劑,多相催化劑具有易分離,可重復使用等優點,簡化了濕式氧化的操作流程。
在這種含酚廢水處理工藝中,先將含酚廢水通入裝有催化劑的濕式氧化反應器,催化劑為30~70%熟石灰與余量的多孔材料所組成的混合物,然后往廢水中曝氣,廢水在濕式氧化反應器中反應后排出。
在含酚廢水處理過程中,熟石灰能部分溶解于廢水之中,產生均相催化反應體系的效果,多孔材料能吸附含酚成分和氧氣,使兩者與未溶解的熟石灰在表面發生反應,起到多相催化反應體系的效果。催化劑在高溫高壓條件下可以穩定存在,而且比純堿燒堿等堿性試劑成本節約。
生物處理法是利用微生物的新陳代謝作用降解水中的污染物質,使污染物質轉化為CO2、N2和H2O等物質的處理方法,是現在應用泛的廢水處理方法之一。生物處理法處理廢水主要包括活性污泥法、好氧-厭氧生物法、生物膜法等方法。活性污泥法作為經典的污水處理方法,早已大量運用于含酚廢水的處理。但是在實際應用中,活性污泥法存在對毒物承受能力低、不耐高沖擊負荷、對濃度較高的含酚廢水處理效果不佳等缺點。因此,近年來人們研究開發出了許多改良的活性污泥法,在對廢水中的降解實驗中取得了良好的效果。單獨的好氧或厭氧工藝在降解均有一定的局限性,通過好氧厭氧工藝的結合,不僅可以對廢水中的進行降解處理,同時可以有效降低廢水中COD和氨氮含量。與活性污泥法相同,生物膜法同樣是一種經典、成熟的污水處理方法,應用于各行業廢水處理工藝。微生物附著生長在某些固體物表面形成生物膜,當污水接觸生物膜后,水中的污染物質被微生物分解利用,進而轉化成為無害物質。
2、物理法。
回收酚類物質的溶劑萃取法、吸附法和汽提法等方法大多屬于物理法。
3、化學法。
化學法主要是依靠加入廢水中的化學物質與產生氧化、催化氧化、絮凝、沉淀等作用而將廢水中去除的方法。主要包括超臨界水氧化法、超聲波氧化法、濕式氧化法、化學絮凝法、電化學催化氧化法、臭氧催化氧化法和光催化氧化法等。當有機物和氧溶解于超臨界水中后發生劇烈而迅速地接觸并發生迅速氧化反應,可氧化降解體系中大部分的有機物質。
傳統生物法是在各種微生物作用下,經過硝化、反硝化等一系列反應將廢水中的氨氮轉化為氮氣,從而達到廢水治理的目的。傳統生物法去除氨氮需要經過兩個階段,第一階段為硝化過程,在有氧條件下硝化菌將氨轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽;第二階段為反硝化過程,在無氧或低氧條件下,反硝化菌將污水中的硝酸鹽和亞硝酸鹽轉化為氮氣。傳統生物法去除氨氮的機理如下:
工程應用中主要有A/0、A~2/O,UCT,氧化溝以及SBR工藝等,是生物脫氮工業中應用較為成熟的方法。影響生物脫氮技術的因素主要有:PH值、溫度、溶解氧、有機碳源等。沈連峰等人采用物化一水解酸化一A/0(厭氧/好氧)組合法處理焦化廢水,工程實踐表明,該工藝運行穩定且處理效果好,出水水質達到GB8978-1996規定中的二級標準。
某公司污水處理廠采用A/0法處理綜合廢水,氨氮去除率達到68%。
對二級缺氧一好氧生物脫氮技術在味精行業廢水處理中的應用進行檢測,結果表明,處理效果持續穩定,氨氮的去除率可達到94%以上,實現了味精廢水氨氮達標排放要求。
統生物法處理氨氮廢水具有效果穩定、操作簡單、不產生二次污染、成本較低等優點。該法也存在一些弊端,如當廢水中C/N比值較低時必須補充碳源,對溫度要求相對嚴格,低溫時效率低,占地面積大,需氧量大,有些有害物質如重金屬離子等對微生物有壓制作用,需在進行生物法之前去除,此外,廢水中,氨氮濃度過高對硝化過程也產生抑制作用,所以在處理高濃度氨氮廢水前應進行預處理,使氨氮廢水濃度小于300mg/L。傳統生物法適用于處理含有有機物的低濃度氨氮廢水,如生活污水、化工廢水等。
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1)同時硝化反硝化(SND)
當硝化與反硝化在同一個反應器中同事進行時,稱為同時消化反硝化(SND)。廢水中的溶解氧受擴散速度限制在微生物絮體或者生物膜上的微環境區域產生溶解氧梯度,使微生物絮體或生物膜的外表面溶解氧梯度,利于好氧硝化菌和氨化菌的生長繁殖,越深入絮體或膜內部,溶解氧濃度越低,產生缺氧區,反硝化菌占優勢,從而形成同時消化反硝化過程。影響同時消化反硝化的因素有PH值、溫度、堿度、有機碳源、溶解氧及污泥齡等。
Carrousel氧化溝中有同時硝化/反硝化現象存在,在Carrousel氧化溝曝氣葉輪之間的溶解氧濃度是逐漸降低的,且Carrousel氧化溝下層溶解氧低于上層。在溝道的各部分硝態氮的形成和消耗速度幾乎相等,溝道中氨氮始終保持很低的濃度,這就表明硝化及反硝化反應在Carrousel氧化溝中同時發生。
研究生活污水的處理,認為CODCr越高,反硝化越TN去除效果越好。溶解氧對同時硝化反硝化的影響較大,溶解氧控制在0.5~2mg/L時,總氮去除效果好。
同時硝化反硝化法節省反應器,縮短反應時間,能耗低,投資省,易保持pH值穩定。
2)短程消化反硝化
短程硝化反硝化是在同一個反應器中,先在有氧的條件下,利用氨氧化細菌將氨氧化成亞硝酸鹽,然后在缺氧的條件下,以有機物或外加碳源作電子供體,將亞硝酸鹽直接進行反硝化生成氮氣。短程硝化反硝化的影響因素有溫度、游離氨、pH值、溶解氧等。
溫度對不含海水的城市生活污水和含30%海水的城市生活污水短程硝化的影響。試驗結果表明:對于不含海水的城市生活污水,提高溫度有利于實現短程硝化,生活污水中海水比例為30%時中溫條件下可以較好地實現短程硝化。Delft工業大學開發了SHARON工藝,利用高溫(大約30-4090)有利于亞硝酸菌增殖的特點,使硝酸菌失去競爭,同時通過控制污泥齡淘汰硝酸菌,使硝化反應處于亞硝化階段。
根據亞硝酸菌與硝酸菌對氧親和力的不同,Gent微生物生態實驗室開發出OLAND工藝,通過控制溶解氧淘汰硝酸菌,來實現亞硝酸氮的積累。
采用短程硝化反硝化處理焦化廢水的中試結果表明,進水COD,氨氮,TN和酚的濃度分別為1201.6,510.4,540.1和110.4mg/L時,出水COD,氨氮,TN和酚的平均濃度分別為197.1,14.2,181.5和0.4mg/L,相應的去除率分別為83.6%,97.2%、66.4%和99.6%。
短程硝化反硝化過程不經歷硝酸鹽階段,節約生物脫氮所需碳源。對于低C/N比的氨氮廢水具有一定的優勢。短程硝化反硝化具有污泥量少,反應時間短,節約反應器體積等優點。但短程硝化反硝化要求穩定、持久的亞硝酸鹽積累,因此如何有效抑制硝化菌的活性成為關鍵。