環(huán)保污水處理設(shè)備公司價(jià)格質(zhì)量包您滿意水中的污染物主要分為無(wú)機(jī)類、有機(jī)類、病源微生物類和藻類。其中有機(jī)污染物隨著工業(yè)水源污染的加劇,其濃度越來(lái)越高,且種類越來(lái)越復(fù)雜。含醇污水處理是氣田開(kāi)采中產(chǎn)生不可忽視的重要環(huán)節(jié),在長(zhǎng)慶天然氣處理廠采集過(guò)程中所產(chǎn)生的氣田含醇污水,它的礦化度高、Mn2+、Fe2+、Ca2+、Mg2+離子含量高、污水中游離的CO32-、HCO3-含量較高、水中的機(jī)雜和乳化油含量高
環(huán)保污水處理設(shè)備公司價(jià)格質(zhì)量包您滿意污水中游離的CO32-、HCO3-含量較高、水中的機(jī)雜和乳化油含量高。且此類污水屬于CaCl2型水,因?yàn)槠鋚H值較低,含有溶解狀的CO2和H2S氣體。具有上述特性的含醇污水在不經(jīng)過(guò)任何處理或只經(jīng)過(guò)部分處理后進(jìn)人甲醇回收裝置將會(huì)出現(xiàn)管線腐蝕穿孔,設(shè)備結(jié)垢堵塞,污水回注地層堵塞等問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題,必須對(duì)氣田的含醇污水進(jìn)行有效的預(yù)處理,即除去污水中的乳化油、機(jī)雜以及各種腐蝕性氣體,達(dá)到降低或消除管線設(shè)備結(jié)垢和腐蝕的目的。常規(guī)水處理工藝無(wú)法有效地處理含醇污水,因此我們引進(jìn)一種新的處理方法—絮凝法。所謂絮凝法,簡(jiǎn)而言之,化學(xué)絮凝法是將絮凝劑加入廢水中,使水中的懸浮物顆粒或者膠體凝聚產(chǎn)生絮凝體凝聚失穩(wěn)成大懸浮物顆粒或團(tuán)塊,從待測(cè)廢水中分離并沉降下來(lái),從而達(dá)到廢水水質(zhì)處理凈化的目的。所以絮凝技術(shù)化學(xué)絮凝法是一種高效、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、操作簡(jiǎn)便、效果明顯的污水處理技術(shù),在水處理行業(yè)中被廣泛選擇應(yīng)用,因此在含油廢水處理中占有重要的地位。
殼聚糖(CTS)是自然界中含量?jī)H次于纖維素的第二大天然有機(jī)高分子化合物,因此又被稱為脫乙酰甲殼素。其性狀為白色固體粉末,分子量在幾千至幾百萬(wàn)之間,是由自然界廣泛存在的甲殼素經(jīng)過(guò)脫乙酰而獲得,也是自然界多糖中呈堿性的。殼聚糖分子中的游離氨基,易于在稀酸溶液中被質(zhì)子化,使其分子鏈上帶有大量正電荷,形成一種常見(jiàn)的陽(yáng)離子絮凝劑。殼聚糖具有分子量大、天然無(wú)毒、生物降解效果好、化學(xué)穩(wěn)定性好,吸濕性較強(qiáng),遇水易分解等特點(diǎn),并且還可作為環(huán)境友好型材料,如用作絮凝劑、螯合劑、吸附劑、污泥調(diào)理劑等。殼聚糖同時(shí)具有兩個(gè)絮凝:電中和絮凝和吸附絮凝。所謂的電中和絮凝為陽(yáng)離子活性基團(tuán)與帶負(fù)電荷的膠體微粒相互作用,其最終體現(xiàn)在中和膠體微粒上的表面電荷,并通
從圖1(a)甲殼素和圖1(b)殼聚糖的分子結(jié)構(gòu)中可直觀看出,殼聚糖分子中包含大量的-OH和游離的-NH2,-OH易與羧酸反應(yīng)生成酯類物質(zhì),而-NH2上的氫又易被酰基取代,反應(yīng)生成酰胺,從而可以更好地與水中銅鋅鋁等重金屬離子相結(jié)合,其主要是為了對(duì)重金屬離子達(dá)到一個(gè)富集的作用。同時(shí),殼聚糖的性質(zhì)也會(huì)因其結(jié)構(gòu)中的官能團(tuán)-OH和-NH2的存在變得異常活潑,從而具有發(fā)生不同種反應(yīng)類型的能力,例如磺化、烷基化、酰基化、羧甲基化、水解化等化學(xué)反應(yīng),可反應(yīng)生成各種具有不同結(jié)構(gòu)特征的殼聚糖衍生物,從而進(jìn)一步擴(kuò)大了殼聚糖的選擇應(yīng)用范圍。
本文主要以殼聚糖作為聚合氯化鋁的助凝劑,研究其在含醇污水中的助凝應(yīng)用。通過(guò)考察PAC投加量,CTS投加量,以及攪拌時(shí)間、pH值等影響因素對(duì)絮凝實(shí)驗(yàn)效果的影響,從而獲得殼聚糖在含醇污水中的反應(yīng)效果。
1、實(shí)驗(yàn)部分
1.1 實(shí)驗(yàn)原料與儀器
實(shí)驗(yàn)材料:殼聚糖(CTS),脫乙酰度95%,黏度200mPa·s,白色固體粉末。聚合氯化鋁(PAC),黃色固體粉末,市售工業(yè)品。氫氧化鈉,分析純,天津市塘海化學(xué)試劑有限公司。乙酸,分析純,天津市塘海精細(xì)化工有限公司
實(shí)驗(yàn)含醇廢水取自長(zhǎng)慶油田某天然氣處理廠,pH=6.2~7.1,含油量70.2mg/L,透光率56%。
實(shí)驗(yàn)儀器:紫外分光度計(jì)UV2350,臨沂市盈嘉科學(xué)儀器有限公司。PB-10標(biāo)準(zhǔn)型pH計(jì),德國(guó)賽多利斯集團(tuán)。電子分析天平,BSA224S,賽多利斯科學(xué)儀器有限公司。數(shù)顯智能控溫磁力攪拌器,SZCl-2A,鞏義市英峪予華儀器廠。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 溶液制備
稱取10g聚合氯化鋁溶解于1L蒸餾水中,得到10g/L聚合氯化鋁溶液備用。再稱取2g殼聚糖溶于體積分?jǐn)?shù)為5%的乙酸溶液中,得到2g/L殼聚糖溶液備用。
1.2.2 絮凝實(shí)驗(yàn)
在磁力攪拌器下不斷充分?jǐn)嚢柘拢瑢⒁欢康男跄齽┰诩尤氲?00mL含醇污水中,并將其靜置1h,然后取出被測(cè)水樣中的上清液,并測(cè)定其透光率和含油量。
1.2.3 含油量的測(cè)定
環(huán)保污水處理設(shè)備公司價(jià)格質(zhì)量包您滿意 取10mL的石油醚與50mL的待測(cè)水樣在分液漏斗進(jìn)行萃取,震蕩搖勻并放出氣體,靜置使之分層。將上層萃取液移入容量瓶中,將下層水樣轉(zhuǎn)移到燒杯中。以石油醚作參比溶液,將萃取液通過(guò)移液管移入到1cm的比色皿中,通過(guò)紫外分光光度計(jì)測(cè)出其吸光度A。處理數(shù)據(jù):通過(guò)公式A=bX+d,已知吸光度A,算出X,即算出萃取液中油的含量,其單位mg/L。1.2.4透光率的測(cè)定將蒸餾水作為被測(cè)水樣的參比溶液,將被測(cè)水樣通過(guò)移液管移入石英比色皿中,通過(guò)紫外分光光度計(jì)中測(cè)出水樣中的透光率T。
2、結(jié)果與討論
2.1 PAC投加量對(duì)絮凝效果影響
在含醇污水處理絮凝實(shí)驗(yàn)中,為考察PAC投加量對(duì)絮凝效果的影響,我們將對(duì)PAC選取六個(gè)不同的投加量進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并依次攪拌3min,靜置1h。實(shí)驗(yàn)結(jié)果由圖2可知,隨著對(duì)PAC投加量的增加,透光率和除油率均呈現(xiàn)先遞增后降低趨勢(shì)。當(dāng)PAC投加量為60mg/L時(shí),其透光率和除油率,分別為90.5%,87.5%。在PAC投加量較低時(shí),絮體體積小,生成沉淀的速度較慢,導(dǎo)致透光率和除油率較差。在PAC在絮凝過(guò)程中由于正電荷與含醇廢水中的膠粒表面的負(fù)電荷相互吸附,所以隨著投加量的增加吸附能力越強(qiáng),形成的絮體大而密實(shí),并且沉降速度明顯加快。因此在投加量為20~60mg/L時(shí),從圖2中我們可以得出通過(guò)增加助凝劑提高絮凝效果從而使透光率和除油率提高的結(jié)論。而投加量增加到70mg/L時(shí),
含有大量礦物質(zhì)元素和懸浮物等,這些物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致地表水呈現(xiàn)黃褐色,對(duì)植物的生長(zhǎng)極為不利。如果不對(duì)煤礦污水加以處理,直接排入環(huán)境,廢水中的有害物會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)污染,導(dǎo)致當(dāng)?shù)厮w的使用率明顯降低。所以,要高度重視煤礦污水治理工作。廢水經(jīng)過(guò)處理則可以重新使用到煤礦開(kāi)采環(huán)節(jié)中,既能提高水的利用率,也能有效降低煤礦的經(jīng)濟(jì)成本。
1、煤礦污水治理與污染減排工作現(xiàn)狀
煤礦是能源生產(chǎn)的重要組成部分,也是我國(guó)耗能較高且污染較為嚴(yán)重的行業(yè)。有關(guān)數(shù)據(jù)表明,煤炭生產(chǎn)在我國(guó)能源生產(chǎn)中占據(jù)主要地位,而燃煤消耗所支撐的能源體系也是污染和排污的地區(qū),不僅居住環(huán)境受到污染,也會(huì)對(duì)全球氣候產(chǎn)生負(fù)面影響。
當(dāng)前我國(guó)的煤礦廢水污染情況比較嚴(yán)重,由于對(duì)煤炭需求量較大,導(dǎo)致煤礦數(shù)量增多,廢水的產(chǎn)出量也較大。這些含有有害物質(zhì)的廢水,不管是直接流入河流中,還是滲入到地下水中,都會(huì)導(dǎo)致水源污染,影響動(dòng)、植物的正常生長(zhǎng),水域周邊環(huán)境和土壤平衡也會(huì)被破壞。對(duì)此,我國(guó)相關(guān)部門(mén)將煤礦污水治理工作作為重點(diǎn)工作,進(jìn)行減排防污。減少污水排放不僅降低了企業(yè)經(jīng)濟(jì)成本和環(huán)境治理費(fèi)用,還能減少對(duì)水資源不必要的消耗。針對(duì)煤礦污染現(xiàn)狀,我國(guó)相關(guān)部門(mén),出臺(tái)了相應(yīng)的政策,促進(jìn)煤礦行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境建設(shè)。
2、阻礙煤礦污水減排與治理工作的原因
2.1 煤礦開(kāi)采方法使得大量廢水排出
煤礦開(kāi)采會(huì)使用水力采煤和水砂充填采煤等方法,水力采煤具體操作是利用高速水流對(duì)開(kāi)采區(qū)域進(jìn)行較大沖擊,從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)采目的。水砂充填主要是用水力輸送充填物,原材料在脫水后形成充填體。水力采煤整個(gè)過(guò)程需要大量水資源,使用完成后,這些水資源會(huì)成為含有大量懸浮物、礦物質(zhì)等有害物質(zhì)的廢水,進(jìn)行排出。
2.2 缺乏科學(xué)的污染治理和減排體系
煤礦污染治理和減排體系要有具體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理標(biāo)準(zhǔn),以及對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格考核等,只有污染治理體系足夠科學(xué),才能真正有效地開(kāi)展污水治理和污染減排工作。煤礦作為資源行業(yè),因其的自然條件和環(huán)境導(dǎo)致其開(kāi)采條件、技術(shù)和耗能也有巨大差異。污水治理和污染減排工作如果沒(méi)有形成科學(xué)的體系,在很大程度上會(huì)阻礙該工作的開(kāi)展,工作人員比較被動(dòng)。長(zhǎng)期的工作缺陷,在生產(chǎn)開(kāi)采過(guò)程中造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。體系的不完善使得部分煤礦對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題疏于管理,最終能耗較大,且經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益較低。
2.3 煤礦污染治理面臨的新問(wèn)題和新挑戰(zhàn)
應(yīng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的要求,煤礦行業(yè)的發(fā)展也更加多元化,除主要資源煤炭外,還有多種經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目,這就導(dǎo)致煤礦污水治理和污染減排工作難度加大,煤礦污染問(wèn)題日益突出。現(xiàn)如今,許多煤礦企業(yè)的運(yùn)作增加許多新項(xiàng)目,如化工、冶煉等,這些項(xiàng)目耗能高且污染較嚴(yán)重,給煤礦污染治理帶來(lái)了新問(wèn)題,也增加了污染減排的難度。與此同時(shí),煤礦跨行業(yè)發(fā)展,所造成的污染更復(fù)雜,治理和減排工作需要更大的投入。雖然增加的項(xiàng)目能夠促進(jìn)煤礦的近期發(fā)展,但是水資源和環(huán)境污染問(wèn)題如果得不到解決,對(duì)其長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展極為不利。
2.4 相關(guān)政策缺失,措施執(zhí)行效力不足
煤礦受設(shè)備和技術(shù)不足的制約,導(dǎo)致相關(guān)政策不完善,已有管理措施執(zhí)行難度較大,效力不足。不確定因素過(guò)多阻礙了污染治理和減排工作順利且深入的開(kāi)展。第一,如果煤礦的技術(shù)設(shè)備和產(chǎn)能相對(duì)落后,需要進(jìn)行更新?lián)Q代,會(huì)涉及到太多方面。這項(xiàng)工程具有系統(tǒng)性的特點(diǎn),要保證更新工作順利完成必須有完善的管理體制作后盾,但是我國(guó)許多煤礦在此方面還存在嚴(yán)重不足,以至于污水治理和污染減排工作展開(kāi)難度較大。第二,針對(duì)煤礦這一高耗能行業(yè),相關(guān)部門(mén)出臺(tái)的規(guī)定不夠全面,部分指導(dǎo)意見(jiàn)不明確,造成煤礦企業(yè)無(wú)法按照規(guī)定完成相關(guān)具體操作,指導(dǎo)效力無(wú)法發(fā)揮。
3、煤礦污水治理和污染減排方案
3.1 選擇污水治理工藝流程的原則
煤礦污水治理要有的放矢,必須在了解自身?xiàng)l件的基礎(chǔ)上選擇合適的工藝流程。煤礦污水治理要有全局觀,以整體優(yōu)化為出發(fā)點(diǎn),以明確的標(biāo)準(zhǔn)和原則為依據(jù),與煤礦規(guī)模、開(kāi)采條件、水質(zhì)等方面相結(jié)合,選擇的方案必須科學(xué)合理、切實(shí)可行。煤礦要對(duì)各方案所采用的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)成本進(jìn)行比較,從中選出最合適的工藝流程以及實(shí)施方案。具體原則有以下幾點(diǎn):第一,污水處理設(shè)備和技術(shù)必須穩(wěn)定可靠,并且比較,處理效果應(yīng)當(dāng)比較明顯,確保出水處理后能夠達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。第二,方案還需運(yùn)轉(zhuǎn)靈活,方便管理,能夠適用于不同水質(zhì)和水量,在各種條件下都能發(fā)揮效用。第三,為便于管理和控制,盡可能實(shí)現(xiàn)工藝流程自動(dòng)化,既能降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,也可以降低人工費(fèi)用。第四,要考慮到經(jīng)濟(jì)成本,盡量以較少的投入獲得較高的效益,主要包括基礎(chǔ)建設(shè)的投資以及設(shè)備運(yùn)行所需費(fèi)用。
3.2 煤礦污染減排的裝置和技術(shù)
通常情況下,煤礦廢水處理裝置有沉淀池、電子絮凝器、離心式澄清反應(yīng)器、中間水池、反洗水泵和多介質(zhì)過(guò)濾器等。由于煤礦廢水中含有較多懸浮物,所以污水處理第一步就是建立沉淀池,對(duì)廢水進(jìn)行沉淀,其中,質(zhì)量較大的懸浮物則會(huì)沉到底部,去除一部分有害物質(zhì)。此裝置技術(shù)含量較低,雖然簡(jiǎn)單但在污染減排工作中有著非常重要的作用。電子絮凝器則是在廢水中通入電流,所產(chǎn)生的電流能夠使懸浮物或乳化狀物質(zhì)呈現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài),發(fā)生化學(xué)反應(yīng)呈固態(tài),再利用分離技術(shù)將此部分有害物質(zhì)除去。反洗水泵則是方便相關(guān)裝置快速恢復(fù)過(guò)濾功能。多介質(zhì)過(guò)濾器因其罐體材質(zhì)多為碳鋼,并且其內(nèi)部和外部涂有聚酯保護(hù)層及環(huán)氧樹(shù)脂層,所以在高強(qiáng)度工作下也不易磨損,不僅能夠有效防止堵塞,還能限度地延長(zhǎng)其使用壽命,確保污水治理和污染減排工作的運(yùn)行。煤礦污水治理及污染減排的工藝流程如圖1所示。
水中多余的絮凝劑離子會(huì)吸附于脫穩(wěn)顆粒表面,且電荷也會(huì)發(fā)生改變,從而出現(xiàn)膠體再穩(wěn)現(xiàn)象,導(dǎo)致透光率和除油率沒(méi)有進(jìn)一步提高。如果不斷增加PAC含量使得水中殘余鋁及其他金屬含量升高,則會(huì)影響出水水質(zhì)。
過(guò)分子鏈結(jié)構(gòu)上所具有的吸附粘結(jié)和架橋作用而具有沉降絮凝的功能,主要用于除去水體中的無(wú)機(jī)懸浮物。所以甲殼素和殼聚糖具有絮凝、易被降解、無(wú)毒、吸附等特點(diǎn),但由于殼聚糖使用成本較高,所以將其與無(wú)機(jī)絮凝劑復(fù)配使用,成為當(dāng)下復(fù)配絮凝劑的研究熱點(diǎn)。