煤化工废水关键处理技术的研究与水系统集成优化
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煤化工污水处理工艺技术研究摘要:本文综述了煤化工污水处理技术的研究现状和发展趋势,重点关注生物处理和物理化学处理技术的研究进展。
煤化工污水的特点包括复杂性、多样性和难处理性,生物处理技术具有处理成本低、产生的废泥易于处理等优点,而物理化学处理技术处理效率高,但成本较高。
生物处理技术的研究重点包括厌氧处理技术、好氧处理技术和好氧-厌氧处理技术;物理化学处理技术的研究重点包括吸附技术、氧化技术和膜分离技术。
关键词:煤化工污水;生物处理技术;物理化学处理技术;厌氧处理技术;一、引言研究背景和意义煤化工产业是中国重要的能源工业之一,其生产过程会产生大量的污水,其中含有大量的有机物和氮、磷等化学元素,对环境造成严重污染和危害。
为了保护生态环境和可持续发展,煤化工污水的治理和处理成为了当前研究的热点之一。
本文旨在综述煤化工污水处理技术的现状和发展趋势,特别是生物处理和物理化学处理技术的研究进展,为煤化工污水的治理和处理提供一定的参考。
二、煤化工污水的特点(一)污水来源和组成煤化工污水的主要来源包括煤气化、煤制氨、煤制油、煤制乙二醇、煤制丙烯等生产过程中的废水和生活污水。
其中,煤气化产生的废水中含有大量的苯、酚、甲醛、甲苯等有机物,氨氮、总磷等无机物;煤制氨产生的废水中含有大量的氨氮、挥发性有机物等;煤制油产生的废水中含有苯、酚、甲醛、甲苯等有机物,氰化物等。
(二)污水特性和难点煤化工污水的特点是复杂性、多样性和难处理性。
其水质特征包括高浓度有机物、高氨氮、高盐度、高酸碱度、高COD/BOD比等。
同时,污水中还存在着毒性物质、难生物降解物质、易形成污泥等难点问题。
三、煤化工污水处理技术综述(一)物理化学处理技术物理化学处理技术主要包括化学沉淀、吸附、离子交换、膜分离、氧化等方法。
这些方法的优点是处理效率高、处理时间短、操作简单,但同时存在着一些问题,如处理成本高、产生的废泥难以处理等。
(二)生物处理技术生物处理技术是目前煤化工污水处理的主要方法之一,主要包括好氧生物处理和厌氧生物处理两种方法。
会因此而降低。
在目前的很多具体处理过程中,对某些煤化工企业处理后的废水进行收集检测后,会发现这些经过处理的废水中依然还存在着大量的有害物质,比如上文提到的CODcr 、氨氮等物质,除此以外,还存在着很多的酚类、氧、硫的杂环化合物等[1]。
1.3 煤化工废水的特点要想更有效的处理煤化工废水,那就需要首先了解煤化工废水的相关特点,这样就可以清楚地了解处理过程的先后顺序和难易点。
首先,废水降解程度低。
在目前的很多煤化工企业中,因为所采用的的材料较为丰富,所以在后续的加工过程中也可能产生各种不同的反应,从而出现多样的化合物,同时也会出现多种很难进行降解的有机物,比如联苯等,这导致废水处理的困难程度进一步加深。
其次,废水呈现的颜色较为明显,同时也很浑浊。
在整体的生产加工环节里,会运用到多种的加工工艺类型,而在这所使用的每一个环节中都会产生不同类型的污染物,并且结构复杂。
过程中同时还会造成很多的色素出。
多种色素相混合,就会使得废水比较浑浊,这在很大程度上使得废水更难处理。
最后,在废水中含有一定量的污染物。
这也是煤化工废水最为明显的特点,这是由于多个施工工艺综合作用所导致的。
因此煤化工废水都很难进行处理,处理中需要使用到多种不同的方法,对于人员和科技水平的要求都较高,一旦出现操作不当,都可能影响都最后处理的有效性。
2 化工废水处理现状现在我国所使用的处理煤化工废水的技术通常是生化法,这种方法能够有效的处理煤化工废水中的苯酚类及苯类的有害有机物,但是对于吡啶类、吲哚类、咔唑类、喹啉类等一些难降解有机物的作用能以达到理想的效果,这样就会导致处理后的煤化工废水中的CODcr 还是无法达到国家的一级标准。
并且大多的煤化工废水在使用生化处理的方法后,还是存在的较为明显的颜色同时较为浑浊,这是由于废水中含有较多的生色团和助色团的有机物。
所以,要将有效地对于这些煤气化废水进行处理,使其能够达到国家规定的排放标准或是能够回收再利用,要实施的主要措施就是能够减少CODcr 、氨氮、色度和浊度等指标。
《煤化工废水处理技术面临的问题与技术优化研究》篇一一、引言煤化工产业作为我国重要的工业领域,其发展对于经济建设和能源供应具有举足轻重的地位。
然而,随着煤化工生产的不断深入,所产生的废水问题也逐渐凸显出来。
煤化工废水具有成分复杂、污染物含量高、处理难度大等特点,成为了煤化工产业可持续发展的一大瓶颈。
本文旨在分析煤化工废水处理技术面临的问题,并探讨相应的技术优化措施。
二、煤化工废水处理技术面临的问题1. 成分复杂,处理难度大煤化工废水中的污染物种类繁多,包括有机物、无机物、重金属等,这些污染物的存在使得废水处理难度大。
传统的生物处理方法对于某些特定的有机物处理效果不佳,而物理化学处理方法虽然能够去除部分污染物,但往往伴随着高昂的处理成本和二次污染的风险。
2. 资源利用率低,能源消耗大煤化工废水处理过程中,资源利用率低,能源消耗大。
一方面,许多有价值的物质没有得到充分利用;另一方面,处理过程中需要消耗大量的电能、热能等能源,增加了企业的运营成本。
3. 缺乏统一的技术标准和规范目前,煤化工废水处理技术缺乏统一的技术标准和规范,各企业根据自身情况采用不同的处理方法,导致处理效果参差不齐。
同时,缺乏统一的技术标准和规范也阻碍了新技术的推广和应用。
三、技术优化研究1. 强化预处理技术针对煤化工废水成分复杂、处理难度大的问题,可以强化预处理技术。
通过物理、化学或生物方法对废水进行预处理,去除部分污染物,降低后续处理的难度。
例如,采用高级氧化技术、吸附法等对废水中的有机物进行去除。
2. 推广组合工艺推广组合工艺是解决煤化工废水处理问题的有效途径。
根据废水的实际情况,将不同的处理方法进行组合,形成组合工艺。
例如,将生物处理技术和物理化学处理方法进行组合,以达到更好的处理效果。
同时,根据实际情况调整组合比例和操作参数,以适应不同废水的处理需求。
3. 提高资源利用率,降低能耗在煤化工废水处理过程中,应注重提高资源利用率,降低能耗。
煤化工废水处理关键问题解析及技术发展趋势发布时间:2021-09-15T01:03:30.750Z 来源:《工程建设标准化》2021年12期作者:刁宗飞[导读] 随着我国环保工作的不断完善,煤化工废水不仅会影响环境,还会影响经济社会的快速发展。
我国正处于深化社会改革的重要阶段,关注环境保护是当前社会发展的迫切问题。
刁宗飞身份证号码:37040619710529****摘? 要:随着我国环保工作的不断完善,煤化工废水不仅会影响环境,还会影响经济社会的快速发展。
我国正处于深化社会改革的重要阶段,关注环境保护是当前社会发展的迫切问题。
分析了煤化工废水处理的特点,探讨了废水处理技术的应用,旨在为我国环保事业的发展提出更多的思考角度。
关键词:煤化工;废水;处理;技术创新引言:煤化工生产过程中产生的废渣和废弃物也越来越多,给环境治理带来很大压力。
废水的长期积压必然导致物理和化学的变化。
此外,废水还会加剧环境的不利变化,不仅会降低人们的生活环境质量,还会增加煤化工的运营成本。
尤其是污水处理,已受到社会的广泛关注。
由于其影响范围广,会影响周围群众的正常生活,因此需要有针对性的防治。
1煤化工废水概述1.1 煤化工废水特点我国绝大多数大型煤化工企业地处缺水地区,供水、用水困难,影响企业生产效率。
因此,必须不断加强化工废水处理,提高煤化工水的利用率,有效节约水资源,保护生态环境。
煤化工生产过程中的煤气化是指通过程序化的生产工艺对煤炭进行加工,将煤炭转化为化工产品和气固燃料,实现煤炭资源的转化,使煤炭资源更好地用于化工的过程。
煤化工废水中含有300多种污染物,具有毒性大、难处理等特点。
因此,有关部门必须引进新的处理技术和深度处理方案,提高煤化工企业废水处理的质量和效率,把煤化工废水处理作为企业工作的重点。
1.2煤化工废水处理技术存在的问题过去几年,中国科学家不断为煤化工企业提供许多废水处理新技术和新方法。
这些技术和方法各有优缺点。
煤化工废水处理工艺研究现状及发展前景1. 引言1.1 煤化工废水处理的重要性煤化工废水是指在煤化工生产过程中产生的含有大量有机物、重金属离子以及悬浮固体颗粒的废水。
这类废水如果未经处理直接排放,将会对环境造成严重的污染和危害。
煤化工废水中的有机物和重金属离子会对水体造成污染,降低水质,对水生生物和生态环境产生危害。
废水中的悬浮固体颗粒会影响水体的透明度和氧气溶解能力,影响水生生物的生存。
煤化工废水中还可能含有致癌物质和毒性物质,对人类健康构成潜在威胁。
对煤化工废水进行有效处理是十分必要和紧迫的。
通过科学合理的废水处理工艺,可以将废水中的有害物质去除或转化,并达到排放标准,保护水环境,减少对生态环境的破坏。
废水处理还可以实现资源化利用,回收废水中有用的物质,减少生产成本,具有经济效益。
煤化工废水处理的重要性不言而喻,对于环境保护、人类健康和产业可持续发展都具有重要意义。
1.2 研究背景煤化工废水是煤化工生产过程中产生的含有有机物、重金属等污染物的废水。
随着煤炭化工产业的快速发展,煤化工废水排放量逐渐增加,污染物浓度和种类也不断增多,给环境带来了严重的影响。
煤化工废水中的有机物和重金属等污染物不仅对水体生态系统造成严重危害,还可能对人类健康产生潜在影响。
研究煤化工废水处理工艺的背景主要包括以下几个方面:煤化工废水处理是环境保护和资源利用的重要环节,其处理效果直接关系到煤化工产业的可持续发展。
目前国内外煤化工废水处理工艺存在着技术水平不够先进、处理成本过高、资源回收率较低等问题,急需开展更深入的研究和技术创新。
煤化工产业对废水排放达标要求越来越严格,对废水处理技术的要求也日益增加,因此有必要开展针对煤化工废水的更为深入和全面的研究工作。
1.3 研究意义煤化工废水处理的研究意义主要体现在以下几个方面:煤化工废水处理是解决环境污染和资源浪费的重要手段。
煤化工生产过程中产生的废水中含有大量的有机物和重金属物质,如果直接排放到环境中会对水体造成严重污染,影响生态平衡和人类健康。
现代煤化工企业的废水处理技术及应用分析煤化工企业的废水处理技术是一个重要的环保问题。
煤化工企业的废水处理技术和应用分析,对于保护环境和可持续发展具有重要的意义。
1.生物处理技术生物处理技术是目前应用较广泛的废水处理技术之一,主要涉及到好氧生物处理、厌氧生物处理等。
好氧生物处理一般采用曝气池、活性池等方式,其中曝气池是将空气对污水进行充氧,使污水中的有机质能够被充分氧化,达到减少有机质、除淤积物等作用;而活性池一般是采用生物膜法,通过污水接触生物膜,从而利用生物膜对有机物进行降解。
厌氧生物处理一般采用厌氧粘滞沉降池、厌氧反应池等方式,其中厌氧反应池一般采用厌氧微生物反应器,该技术可以消耗有机物、减少气体排放、降低处理成本等。
物理化学处理技术是分离和回收废水中有害物质的一种技术,主要涉及到沉淀法、吸附法、离子交换法等。
沉淀法是通过添加沉淀剂,使废水中的悬浮物质沉淀下来,从而达到除污的作用。
吸附法是利用吸附剂对废水中的有害物质进行吸附和分离,以达到净化水质的目的。
离子交换法是利用离子交换树脂对废水中的离子进行交换,从而实现水质净化。
3.膜技术超滤膜是利用超细滤膜对废水中的大分子物质进行拦截和分离,达到净化水质的目的。
反渗透膜是通过对水进行高压逆渗透处理,使水中的离子、颗粒、微生物等被膜体拦截而分离出来,最终获得净水。
微滤膜是利用对膜孔径和筛选粒径进行匹配,从而实现对废水中的微粒、胶体、大分子有机物等的分离和去除。
二、应用分析生物技术在废水处理中应用较广泛,这是由于生物技术操作简单、成本较低,同时具有减排效果显著等优点。
但是,生物技术存在部分难以处理的废水,如高浓度、高毒性废水等。
2.物理化学技术的应用分析物理化学处理技术能够有效的分离和回收废水中的有害物质,其净化效率高。
但是,物理化学方法对污染容量大的有机物处理效果较差。
膜技术可以实现高效的污水处理和水再利用,其废水处理效果显著。
但是,该技术存在成本高、操作难度大等问题。
科技信息煤化工是以煤为原料经过化学加工,实现煤的转化并进行综合利用的工业,主要可分为炼焦、煤炭气化、煤炭液化、煤制化学品以及其他煤加工制品等。
新型煤化工潜力巨大,煤制气及某些煤制化学品技术已经较为成熟,而我国能源基本格局为“富煤、缺油、少气”,因此,煤化工行业仍将在我国工业发展中占很大比例,是我国能源工业的重要战略发展方向[1]。
煤化工废水含有大量酚类、烷烃类、芳香烃类、杂环类和氨氮等有毒有害物质,治理难度大,已成为制约我国煤化工产业可持续发展的瓶颈。
目前国内很少有企业能切实做到废水达标排放,主要是因为该行业欠缺技术可行且经济合理的处理技术。
因此,如何实现煤化工废水的达标排放、减量排放是关乎国计民生的大事。
1.煤化工废水的特点煤化工企业用水量大,废水主要来源于煤炼焦、煤气净化和化工产品回收精制等生产过程[2]。
此类废水水质复杂,以酚和氨为主,含有大量有机污染物,水量大,毒性大,污染物浓度高,具有一定的处理难度若未经合理处置就排入水体,会对水域周边的人、畜、农作物造成严重危害[3-4]。
煤化工废水中的污染物质有300多种[5],主要包括COD、BOD5、总氨、总酚、挥发酚、石油类、氰化物、硫化物、SS等,其COD约5000mg/L、氨氮200~500mg/L,是一种典型的含难降解有机物的工业废水。
废水中的易降解有机物主要是酚类和苯类,如砒咯、萘、呋喃、咪唑类等;难降解有机物包括砒啶、异喹啉、喹啉、咔唑、联苯等。
煤化工废水常常还含有各种生色基团和助色基团物质,因而色度和浊度较高[6]。
2.煤化工废水处理方法2.1预处理煤工业废水成分复杂、浓度高、色度和毒性大,需要先去除部分污染物质,减轻后续处理工艺的负荷。
预处理方法多为物化法,常用的有隔油、气浮、反渗透[11]、高效混凝沉淀、Fenton-混凝沉淀、活性炭吸附、高级氧化技术等[7-11]。
范树军[12]等人采用铁炭微电解/Fenton氧化组合工艺预处理高浓度煤化工废水,结果表明COD总去除率可以达到60%~70%,其中微电解反应床COD去除率为40%~47%。
我国煤化工废水的特点及其处理技术研究1. 引言1.1 我国煤化工废水的现状随着我国煤炭化工产业的快速发展,煤化工废水排放量不断增加,成为环境保护的严重难题。
目前,我国煤化工废水的主要特点包括废水含有高浓度的有机物、高浓度的氨氮和硫化物、大量悬浮固体物质等。
这些特点使煤化工废水的处理难度较大,传统的废水处理技术往往无法完全去除其中的污染物,导致废水排放对环境造成严重影响。
我国煤化工企业的废水处理设施存在着设备老化、技术落后、管理不严等问题,导致废水处理效果不佳。
部分企业为降低成本,采取了不合理的废水处理方法,甚至直接将废水排放到江河中,严重污染了周边水域和土壤环境。
面对这一现状,加强研究煤化工废水处理技术,提高废水处理效率和质量,已成为当务之急。
只有通过科学合理的废水处理技术,才能有效减少煤化工废水对环境的污染,保护生态环境,实现可持续发展。
1.2 研究意义煤化工废水是煤化工生产过程中的重要排放物之一,其含有大量有机物、重金属、氰化物等有害物质,对环境和人类健康造成严重危害。
研究煤化工废水处理技术的意义在于实现废水资源化利用、减少对环境的污染,保护生态环境,维护人类健康,提升煤化工企业的可持续发展能力。
通过对煤化工废水处理技术的研究,可以优化废水处理工艺,提高处理效率,降低处理成本,实现资源的循环利用,减少对环境的负面影响。
煤化工废水处理技术的研究还可以促进煤化工行业技术创新,提高企业竞争力,推动煤化工产业的可持续发展。
研究煤化工废水处理技术的意义在于促进环境保护、资源利用和经济发展的有机结合,为我国煤化工行业的可持续发展提供技术支持和保障。
研究所得的成果还可以为其他相关领域的废水处理提供借鉴和参考,具有广泛的应用前景和社会意义。
1.3 研究目的研究目的是为了探究我国煤化工废水的特点及其处理技术,为解决煤化工废水治理中存在的问题提供参考和解决方案。
通过对煤化工废水处理技术的研究,可以有效改善废水处理效率,减少废水对环境的污染,提高资源利用效率,促进煤化工行业的可持续发展。
煤化工废水关键处理技术的研究与水系统集成优化煤化工项目的耗水量和污水排放量大,而且我国的煤炭和水资源又有“逆向分布”的特点,因此节水减排是煤化工发展过程中的重要研究课题。
本文通过煤化工废水关键处理技术以及其水系统集成优化的研究以期提高其处理和回用的
效率以及达到整个煤化工系统的节水减排的目标。
本文提出一种新的水夹点图形设计方法用于煤化工水系统的优化,可以迅速、准确地确定夹点位置及新鲜水消耗和废水回用量,分析用水装置,确定可调水流,实现水系统的优化;通过对煤制甲醇厂的水系统的优化,优化的水系统较原用水
系统节约新鲜水60m3/h,减少废水排放量60m3/h。
采用浸渍沉淀法制备并通过评价实验筛选出了活性炭负载5%的Fe-Cu-Mn催化剂用于煤化工废水深度处理具有良好的催化性能、稳定性和经济性,其臭氧利用率为59.72%;中试试验结果表明
单个臭氧催化氧化反应器的COD的平均处理负荷为0.032kgCOD/kg催化剂·d,
最佳臭氧投加量为20~30mg/L废水,两个固定床反应器串联运行可以稳定保证处理后的出水COD<100mg/L,单个反应器运行周期在30~38天后需要活化再生,
催化剂每次移位活化的损失率约为3.25%。
通过诱导沉淀结晶的方法实现了煤化工浓盐水的结晶软化,可形成自生的直径在0.5~1mm的大颗粒碳酸钙晶体,通过开发结晶反应器和软化工艺实现了浓盐水的钙镁分别软化回收,对水中钙、镁、硅的去除率均可达到90%以上,回收的碳酸钙和氢氧化镁纯度分别达到95%和87%,具有再利用的价值。
开发了新型生物填料、生物接触氧化池和活性污泥池应用于高浓度和低浓度煤化工废水的生物处理中均表现出良好的处理效果,其中处理高浓度煤化工废水的OAO生物组合工艺具有较强的抗负荷变化的冲击性,对COD的去除率平均可达到85%以上,对NH4-N的
去除率平均可达到95%以上;而用于处理低浓度煤化工废水的生物接触氧化+二级活性污泥生物组合工艺具有高效的处理效果和稳定性,投资和运行成本也具有一定的优势。