高浓度机械加工废水处理工程
黄宇广 李 澍 牛涛涛 尹 鹏 张恒涛
1
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2
2
(1西安市环境保护科学研究院,西安 710002;2西安建筑科技大学,西安 710055)
摘要 采用混凝气浮—Fenton氧化—SBR—,在进水
CODCr、石油类和SS分别为50000～300000mg/L、1000～1mg/L、1300情况下,处理后的出水CODCr、石油类和SS分别可达150～300、5～8水中的污染物质。
关键词 机械加工废水 冷却液活性炭吸附 、废水、,其中冷却液CODCr高达50000～300000mg/L,若不进行处理直接排放会对环境造成严重的污染。目前,国内对高浓度机械加工废水的处理存在瓶颈,许多组合处理工艺可以成功将其CODCr降至数千mg/L,但是想要进一步提高处理效率却非常难。本工程采用混凝气浮—Fenton氧化—SBR—活性炭吸附工艺对机械加工废水进行处理,CODCr去除率可达99.8%。1 设计进水水质及排放标准
来越困难,这类废水成分复杂、可生化性较差、且有
一定毒性。目前处理这类废液主要采用物理化学法,如化学氧化分解、药剂电解、活性炭吸附及反渗
[1,2]
透等处理技术。化学氧化分解法是目前国内外广泛使用的高效水处理方法。该方法经济、简便,具有对原水水质要求低、处理工艺和设备简单、操作方便、设备维护量小、能耗低、运行处理效果稳定、脱色效果好、有机物分解彻底、对大中小型企业废乳化液处理皆适用等优点而被普遍应用。本工程采用Fenton试剂化学氧化分解法处理废乳化液(废冷却液及其他废
[3]
水)。
深度处理主要采用反渗透或活性炭吸附等工艺。反渗透技术是当今先进、高效的膜分离技术。但是反渗透技术对废水前处理要求很高,投资较大,对废冷却液处理脱色效果不理想,运行管理水平要求高。活性炭吸附过滤的原理是当原水通过活性炭过滤器时,由于活性炭过滤器中的过滤介质(石英砂、活性炭等)的接触絮凝、吸附和截留作用,使得原水中的杂质被吸附、截留。根据原水的不同和使用范围的不同,过滤器的滤料有石英砂、石英石、活性炭等。该方法效率高而且稳定,操作管理方便。在国内机械加工废水处理中得到广泛应用,技术成熟,运行效果较好
。因此,本设计采用活性炭吸附过滤技术进行深度处理。
根据以上分析,结合国内同类工厂废乳化液(废冷却液及其它废水)处理经验,对该公司废乳化液处理采用混凝气浮—Fenton氧化—SBR—活性炭
[3]
某公司机械加工废水中含有机械加工过程中的
润滑、冷却、传动等系统产生的冷却液;机械零件加工前清洗过程中产生的有机清洗液;机械加工车间冲刷地面、设备等排出的含油废水;公司生产现场产生的喷漆废水等,这些废水均为高浓度的有机废水。设计进水水质根据该公司废冷却液特点及类比调研
3
掌握的同类废液水质资料确定,设计水量为3m/d。主要设计进出水水质指标见表1。
表1 设计进出水水水质指标
项目
CODCr/mg/L
设计进水
[1**********]500
设计出水
30010150
石油类/mg/L
SS/mg/L
2 工艺设计指导思路及流程
目前,我国对机械加工中排放的高浓度、乳化严重的含油废水仍未得到很好处理。主要原因是随着
技术的不断提高,乳化液的稳定性越来越高,破乳越
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给水排水 Vol136 No13 2010
≤0.4MPa。4 运行结果
该工程总投资130.86万元,废水处理量为33
3m/d,废水处理费用约33元/m。工程2007年11月竣工,12月开始正常进水试运行。运行初期,
图1 工艺流程
吸附的处理工艺。具体工艺流程见图1。3 主要处理单元
(1)调节池。由于废水水量、水质变化复杂,因
此需设置调节隔油池均质、均量,油收集后再利用。金属磨屑,,,12.5m,调节池21.m,HRT18h。
(2)混凝气浮池。废冷却液和其他废水隔油
3
3
系统对石油类和SS的去除效果较好,出水的石油类
和SS分别在10～18mg/L和4585mg/L,而出水CODCr较高,600～800SBR,处理能力较1,,出水CCr150～300mg/L、5～8mg/60mg/L,去除率分别达到约99.8%、99.5%和97%。系统各处理单元对污染物的去除效果见表2。
表2 各单元处理效果
指标进水调节池混凝气浮池
Fenton氧化池SBR池
CODCr/mg/L50000～[1**********]～[1**********]～800008000～30000500～1000320～650150～300
石油类/mg/L
1000～1500350～500100～15045～8022～4520～425～8
SS/mg/L1300～2000240～32080～14055～9050～8245～7035～60
后,进入混凝气浮池,在该池中加入PAC进一步去除废油及部分有机物,为Fenton氧化创造条件。混凝气浮池1座,有效容积2.5m,HRT1h。
(3)Fenton氧化池。混凝气浮池出水流入Fenton氧化池,先用硫酸调整废水pH到2～3,再在
3
该池中加入FeCl2和H2O2,同时通入空气进行搅拌,对废水中的有机物进行氧化分解。氧化分解时间根据氧化剂投加量的不同预计控制在8～24h。Fenton氧化池1座,有效容积5.5m,搅拌方式为压
3
砂滤池活性炭罐
缩空气。
(4)SBR池。Fenton氧化池出水进入SBR池。SBR池1座,有效容积20m,HRT22h。
(5)混凝沉淀池。生化反应结束后的出水进入
3
混凝沉淀池,在该池中用硫酸将废水pH调整至7～8,并加入PAC形成较大矾花。由于废水中污染物
浓度较高,投加的药剂量较大,生成的絮体量也较多,采用沉淀池进行泥水分离比较合适。沉淀污泥再用螺杆泵送入厢式压滤机进行泥水分离,滤液回到砂滤池与冷却液废水混合继续处理。混凝沉淀池1座,有效容积5.5m,混凝时间1h,沉淀时间1.5h。
(6)活性炭罐。混凝沉淀池出水流入砂滤池和活性炭罐作进一步吸附处理,废水通过砂滤及活性炭吸附二级处理后,进一步去除其中残留的有机物及色度。活性炭罐1个,有效容积3.5m,运行压力
3
3
处理后出水石油类和SS两项指标达到了《污水
(GB8978—1996)及《渭河水系(陕综合排放标准》
(DB61—224—1996)第西段)污水综合排放标准
》
二类污染物二级排放标准,而CODCr接近该标准。可以将处理后的废水与生活污水一起排入市政管网,送入城市污水处理厂进行处理。5 小结
采用混凝气浮—Fenton氧化—SBR—活性炭吸附工艺处理某公司机械加工废水,在进水CODCr、石油类和SS分别50000～300000mg/L、1000～1500mg/L、1300～2000mg/L情况下,出水CODCr、石油类和SS分别为150～300mg/L、5～8mg/L、35～60mg/L,去除率分别为99.8%、99.5%、97%。该方法极大降低了废水中的污染物
质,每年能减排CODCr100t,具有良好的环境效益和社会效益。
给水排水 Vol136 No13 2010
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炼油废水预处理工艺优化及主要设备选用
陈 楠 楠
(南京扬子石油化工设计工程有限责任公司,南京 210048)
摘要 扬子石化炼油厂原有2套含油废水预处理装置,采用隔油(平流、斜板)气浮组合工艺处理含油废水,占地面积大,动力消耗高涡凹气浮组合工艺预处理含油废水,结构紧凑,占地面积小,油废水效果好,可使出水含油量低于30mg/L。
关键词 炼油废水 预处理 1 ,其产生,主要含有石油
类、硫化物、挥发酚等复杂成分。其中石油类按颗粒大小可分四种状态:①浮油,粒径大于100μm;②分散油,粒径为10～100μm;③乳化油,粒径为0.1～10μm;④溶解油,粒径小于0.1μm。采用物理法和物理化学法相结合的工艺预处理含油废水,应控制出水含油量
扬子石化炼油厂原有2套含油废水预处理装置,其生产工艺系20世纪70年代末的国产技术,设
3
计总处理量为400m/h,分别建于1987年7月和1995年4月。废水预处理采用的是隔油(平流、斜板)→部分回流溶气气浮工艺(见图1)。随着企业炼油能力的扩大,原有炼油废水预处理装置超负荷运转且工艺落后,系统抗冲击负荷能力差,装置占地面积大,动力消耗大。隔油、气浮、废水等储存池没有密闭,散发油气、硫化氢等易燃、有毒、有害气体,对环境造成二次污染,且存在安全隐患
。
图1 原有炼油废水预处理工艺流程
2 新建炼油废水预处理装置2.1 工艺选择
2004年12月,炼油厂在800万t/a含硫原油改
扩建工程中新建了1套600m/h含油废水预处理
装置,采用旋流分离→聚结分离→涡凹气浮组合工艺(见图2)。
自炼油厂厂区内各工艺装置来的含油废水首先进入废水集水池进行储存,经收油泵抽取表面浮油后,用泵提升至旋液分离罐,经旋液分离去除浮油,进行初步油水泥分离,将进水含油量降至300～500mg/L。经油、水、泥分离后的废水再泵送至油
2000.198～276
3
参考文献
☆通讯处:710002西安市含光门内报恩寺街中段
1 “九五”国家重点图书.三废处理工程技术手册-废水卷.北京:
化学工业出版社,2000.221～239
2 张自杰.环境工程手册———水污染防治卷.北京:高等教育出版
电话:(029)87638652
EΟmail:[email protected]
社,1996.1267～1297
3 唐受印,戴友芝.水处理工程师手册.北京:化学工业出版社,
收稿日期:20091026修回日期:200912
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高浓度机械加工废水处理工程
黄宇广 李 澍 牛涛涛 尹 鹏 张恒涛
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(1西安市环境保护科学研究院,西安 710002;2西安建筑科技大学,西安 710055)
摘要 采用混凝气浮—Fenton氧化—SBR—,在进水
CODCr、石油类和SS分别为50000～300000mg/L、1000～1mg/L、1300情况下,处理后的出水CODCr、石油类和SS分别可达150～300、5～8水中的污染物质。
关键词 机械加工废水 冷却液活性炭吸附 、废水、,其中冷却液CODCr高达50000～300000mg/L,若不进行处理直接排放会对环境造成严重的污染。目前,国内对高浓度机械加工废水的处理存在瓶颈,许多组合处理工艺可以成功将其CODCr降至数千mg/L,但是想要进一步提高处理效率却非常难。本工程采用混凝气浮—Fenton氧化—SBR—活性炭吸附工艺对机械加工废水进行处理,CODCr去除率可达99.8%。1 设计进水水质及排放标准
来越困难,这类废水成分复杂、可生化性较差、且有
一定毒性。目前处理这类废液主要采用物理化学法,如化学氧化分解、药剂电解、活性炭吸附及反渗
[1,2]
透等处理技术。化学氧化分解法是目前国内外广泛使用的高效水处理方法。该方法经济、简便,具有对原水水质要求低、处理工艺和设备简单、操作方便、设备维护量小、能耗低、运行处理效果稳定、脱色效果好、有机物分解彻底、对大中小型企业废乳化液处理皆适用等优点而被普遍应用。本工程采用Fenton试剂化学氧化分解法处理废乳化液(废冷却液及其他废
[3]
水)。
深度处理主要采用反渗透或活性炭吸附等工艺。反渗透技术是当今先进、高效的膜分离技术。但是反渗透技术对废水前处理要求很高,投资较大,对废冷却液处理脱色效果不理想,运行管理水平要求高。活性炭吸附过滤的原理是当原水通过活性炭过滤器时,由于活性炭过滤器中的过滤介质(石英砂、活性炭等)的接触絮凝、吸附和截留作用,使得原水中的杂质被吸附、截留。根据原水的不同和使用范围的不同,过滤器的滤料有石英砂、石英石、活性炭等。该方法效率高而且稳定,操作管理方便。在国内机械加工废水处理中得到广泛应用,技术成熟,运行效果较好
。因此,本设计采用活性炭吸附过滤技术进行深度处理。
根据以上分析,结合国内同类工厂废乳化液(废冷却液及其它废水)处理经验,对该公司废乳化液处理采用混凝气浮—Fenton氧化—SBR—活性炭
[3]
某公司机械加工废水中含有机械加工过程中的
润滑、冷却、传动等系统产生的冷却液;机械零件加工前清洗过程中产生的有机清洗液;机械加工车间冲刷地面、设备等排出的含油废水;公司生产现场产生的喷漆废水等,这些废水均为高浓度的有机废水。设计进水水质根据该公司废冷却液特点及类比调研
3
掌握的同类废液水质资料确定,设计水量为3m/d。主要设计进出水水质指标见表1。
表1 设计进出水水水质指标
项目
CODCr/mg/L
设计进水
[1**********]500
设计出水
30010150
石油类/mg/L
SS/mg/L
2 工艺设计指导思路及流程
目前,我国对机械加工中排放的高浓度、乳化严重的含油废水仍未得到很好处理。主要原因是随着
技术的不断提高,乳化液的稳定性越来越高,破乳越
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给水排水 Vol136 No13 2010
≤0.4MPa。4 运行结果
该工程总投资130.86万元,废水处理量为33
3m/d,废水处理费用约33元/m。工程2007年11月竣工,12月开始正常进水试运行。运行初期,
图1 工艺流程
吸附的处理工艺。具体工艺流程见图1。3 主要处理单元
(1)调节池。由于废水水量、水质变化复杂,因
此需设置调节隔油池均质、均量,油收集后再利用。金属磨屑,,,12.5m,调节池21.m,HRT18h。
(2)混凝气浮池。废冷却液和其他废水隔油
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系统对石油类和SS的去除效果较好,出水的石油类
和SS分别在10～18mg/L和4585mg/L,而出水CODCr较高,600～800SBR,处理能力较1,,出水CCr150～300mg/L、5～8mg/60mg/L,去除率分别达到约99.8%、99.5%和97%。系统各处理单元对污染物的去除效果见表2。
表2 各单元处理效果
指标进水调节池混凝气浮池
Fenton氧化池SBR池
CODCr/mg/L50000～[1**********]～[1**********]～800008000～30000500～1000320～650150～300
石油类/mg/L
1000～1500350～500100～15045～8022～4520～425～8
SS/mg/L1300～2000240～32080～14055～9050～8245～7035～60
后,进入混凝气浮池,在该池中加入PAC进一步去除废油及部分有机物,为Fenton氧化创造条件。混凝气浮池1座,有效容积2.5m,HRT1h。
(3)Fenton氧化池。混凝气浮池出水流入Fenton氧化池,先用硫酸调整废水pH到2～3,再在
3
该池中加入FeCl2和H2O2,同时通入空气进行搅拌,对废水中的有机物进行氧化分解。氧化分解时间根据氧化剂投加量的不同预计控制在8～24h。Fenton氧化池1座,有效容积5.5m,搅拌方式为压
3
砂滤池活性炭罐
缩空气。
(4)SBR池。Fenton氧化池出水进入SBR池。SBR池1座,有效容积20m,HRT22h。
(5)混凝沉淀池。生化反应结束后的出水进入
3
混凝沉淀池,在该池中用硫酸将废水pH调整至7～8,并加入PAC形成较大矾花。由于废水中污染物
浓度较高,投加的药剂量较大,生成的絮体量也较多,采用沉淀池进行泥水分离比较合适。沉淀污泥再用螺杆泵送入厢式压滤机进行泥水分离,滤液回到砂滤池与冷却液废水混合继续处理。混凝沉淀池1座,有效容积5.5m,混凝时间1h,沉淀时间1.5h。
(6)活性炭罐。混凝沉淀池出水流入砂滤池和活性炭罐作进一步吸附处理,废水通过砂滤及活性炭吸附二级处理后,进一步去除其中残留的有机物及色度。活性炭罐1个,有效容积3.5m,运行压力
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处理后出水石油类和SS两项指标达到了《污水
(GB8978—1996)及《渭河水系(陕综合排放标准》
(DB61—224—1996)第西段)污水综合排放标准
》
二类污染物二级排放标准,而CODCr接近该标准。可以将处理后的废水与生活污水一起排入市政管网,送入城市污水处理厂进行处理。5 小结
采用混凝气浮—Fenton氧化—SBR—活性炭吸附工艺处理某公司机械加工废水,在进水CODCr、石油类和SS分别50000～300000mg/L、1000～1500mg/L、1300～2000mg/L情况下,出水CODCr、石油类和SS分别为150～300mg/L、5～8mg/L、35～60mg/L,去除率分别为99.8%、99.5%、97%。该方法极大降低了废水中的污染物
质,每年能减排CODCr100t,具有良好的环境效益和社会效益。
给水排水 Vol136 No13 2010
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炼油废水预处理工艺优化及主要设备选用
陈 楠 楠
(南京扬子石油化工设计工程有限责任公司,南京 210048)
摘要 扬子石化炼油厂原有2套含油废水预处理装置,采用隔油(平流、斜板)气浮组合工艺处理含油废水,占地面积大,动力消耗高涡凹气浮组合工艺预处理含油废水,结构紧凑,占地面积小,油废水效果好,可使出水含油量低于30mg/L。
关键词 炼油废水 预处理 1 ,其产生,主要含有石油
类、硫化物、挥发酚等复杂成分。其中石油类按颗粒大小可分四种状态:①浮油,粒径大于100μm;②分散油,粒径为10～100μm;③乳化油,粒径为0.1～10μm;④溶解油,粒径小于0.1μm。采用物理法和物理化学法相结合的工艺预处理含油废水,应控制出水含油量
扬子石化炼油厂原有2套含油废水预处理装置,其生产工艺系20世纪70年代末的国产技术,设
3
计总处理量为400m/h,分别建于1987年7月和1995年4月。废水预处理采用的是隔油(平流、斜板)→部分回流溶气气浮工艺(见图1)。随着企业炼油能力的扩大,原有炼油废水预处理装置超负荷运转且工艺落后,系统抗冲击负荷能力差,装置占地面积大,动力消耗大。隔油、气浮、废水等储存池没有密闭,散发油气、硫化氢等易燃、有毒、有害气体,对环境造成二次污染,且存在安全隐患
。
图1 原有炼油废水预处理工艺流程
2 新建炼油废水预处理装置2.1 工艺选择
2004年12月,炼油厂在800万t/a含硫原油改
扩建工程中新建了1套600m/h含油废水预处理
装置,采用旋流分离→聚结分离→涡凹气浮组合工艺(见图2)。
自炼油厂厂区内各工艺装置来的含油废水首先进入废水集水池进行储存,经收油泵抽取表面浮油后,用泵提升至旋液分离罐,经旋液分离去除浮油,进行初步油水泥分离,将进水含油量降至300～500mg/L。经油、水、泥分离后的废水再泵送至油
2000.198～276
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参考文献
☆通讯处:710002西安市含光门内报恩寺街中段
1 “九五”国家重点图书.三废处理工程技术手册-废水卷.北京:
化学工业出版社,2000.221～239
2 张自杰.环境工程手册———水污染防治卷.北京:高等教育出版
电话:(029)87638652
EΟmail:[email protected]
社,1996.1267～1297
3 唐受印,戴友芝.水处理工程师手册.北京:化学工业出版社,
收稿日期:20091026修回日期:200912
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