煤气化废水处理完整解决方案2010-3-24
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煤气化制氢过程中的废水处理与环境保护措施近年来,煤气化制氢技术逐渐成为一种重要的能源转化方式,而该过程所产生的废水问题也越来越受到人们的关注。
本文将探讨煤气化制氢过程中的废水处理方法及环境保护措施,并为解决这一问题提供一些可行的建议。
一、废水处理方法煤气化制氢过程中产生的废水主要包括高浓度的有机物、氨、重金属离子等。
这些污染物的直接排放对环境造成的潜在影响不容忽视,因此废水处理是非常必要的。
废水处理方法主要包括物理处理和化学处理两种。
1. 物理处理物理处理是通过物理手段将废水中的悬浮物和部分溶解物去除。
常见的方法包括沉淀、过滤、离心等。
沉淀是将废水中的悬浮物通过重力沉积在容器底部,然后通过排水管将上清液排出。
过滤是通过过滤媒介(如砂子、活性炭等)使废水通过,将其中的固体颗粒截留下来。
离心则是利用离心力将废水中的悬浮物通过离心机分离出来,其中的上清液再进一步处理。
2. 化学处理化学处理是利用化学反应使废水中的污染物发生物理或化学变化,使其能够通过一定的处理手段去除。
常见的化学处理方法包括絮凝、氧化、还原等。
絮凝是通过加入絮凝剂使废水中的悬浮物和溶解物形成絮状沉淀,方便后续的固液分离。
氧化是将废水中的有机物通过与氧气反应进行氧化降解,降低其毒性和浓度。
还原则相反,是将废水中的重金属离子等通过与还原剂反应还原成较低毒性的物质。
二、环境保护措施除了废水处理,煤气化制氢过程中还应采取一系列环境保护措施,以减少对环境的不良影响。
以下是一些常见的措施:1. 节能减排煤气化制氢过程中产生的热能可以通过余热回收的方式进行利用,以减少能源的消耗。
此外,通过合理控制操作条件,降低氢气纯度要求,可以减少能源投入,降低二氧化碳等温室气体排放。
2. 选择低污染物原料在煤气化制氢过程中,选择低污染物的煤种和其他原料是减少废水污染的关键。
通过科学合理的原料选择,可以降低废水中污染物的含量和浓度。
3. 循环利用废水中的某些有机物和重金属离子可以通过适当的技术手段进行回收利用。
煤气化制氢过程中的废水处理与水资源回收利用技术随着工业化进程的不断推进,煤炭等化石能源的广泛使用导致了严重的环境问题,其中之一就是由煤气化制氢过程中产生的废水。
废水中含有大量有机物和无机盐类,对环境造成严重污染。
然而,废水中的水资源可通过合适的处理和回收利用技术得到有效利用,达到减少污染和节约水资源的目的。
一、煤气化制氢过程中的废水处理技术在煤气化制氢过程中,废水的处理是一个重要的环节。
主要的处理技术包括物理处理和化学处理。
1. 物理处理物理处理是通过物理方法将废水中的悬浮物、沉淀物等进行分离,常见的物理处理方法有沉降、过滤和浮选等。
其中,沉降是最常用的方法,通过调整废水的流速和形状,使悬浮物和沉淀物沉降到底部,从而达到分离的目的。
过滤是利用滤料的孔隙过滤废水中的杂质,常用的滤料有石英砂和活性炭等。
浮选则是通过气泡的作用将悬浮在废水中的微细颗粒浮起,进而分离。
2. 化学处理化学处理是通过添加化学药剂,使废水中的污染物发生化学反应,从而使其变为可沉淀或可溶解的物质,从而达到去除的目的。
常见的化学处理方法有中和沉淀法、氧化法和还原法等。
其中,中和沉淀法是通过添加酸碱等化学药剂,使废水中的酸性或碱性物质中和,产生沉淀物,从而达到去除杂质的目的。
氧化法是通过添加氧化剂,将废水中的有机物氧化成无机物,进而达到净化水的目的。
还原法则是将废水中的氧化物还原成原始物质,使其变为可溶解或可挥发的物质。
二、煤气化制氢过程中的水资源回收利用技术废水处理后,废水中的水资源可以通过合适的技术进行回收利用,可以用于工业生产、农业灌溉和城市用水等。
1. 工业生产利用废水中的水资源可以通过适当的处理后,用于工业生产中的循环冷却水或原料水。
例如,在石油化工行业中,废水中的水资源可以通过分离、过滤和消毒等处理步骤,使其符合工业生产需要,再经过净化和消毒后,作为循环冷却水或原料水使用。
2. 农业灌溉利用经过处理的废水中的水资源可以用于农业灌溉,可以有效减少对地下水和自然水源的依赖,实现农田灌溉的可持续发展。
摘要煤气化是减少燃煤污染的有效途径,但气化过程中产生的废水会对环境造成污染。
本文针对废水中主要污染物的不同,对其处理方法、治理技术、工艺分别进行了论述,并提出了建议。
分别介绍了煤气化废水中有用物质的回收,生化处理方法以及深度处理方法。
具体介绍了废水中酚和氨的回收,采用活性污泥法、生物铁法,炭—生物铁法、缺氧—好氧(A—O)法对废水进行处理,采用活性炭吸附法和混凝沉淀法对废水进行深度处理。
关键词:煤气化,废水处理,活性污泥法前言煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体,液体,固体燃料以及化学产品的过程,主要分为煤炭焦化、煤气化、煤气化合成氨、煤气化合成其他产品及直接液化等。
煤气化是煤化工产业发展最重要的单元技术,采用空气、氧气、CO2和水蒸气为气化剂,在气化炉内进行煤的气化反应,可以产生不同组分不同热值的煤气。
主要用于生产各种燃料气,是干净的能源,有利于提高人民生活水平和环境保护;还可以合成液体燃料和很多化工产品。
煤气化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机废水,属于焦化废水的一种。
水质成分复杂,污染物浓度高。
废水中含有大量的酚类、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物,还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质,污染物色度高,属较难生化降解的高浓度有机工业废水。
对煤气化废水的处理,单纯靠物理、物理化学、化学的方法进行处理,难以达到排放标准,往往需要通过由几种方法组成的处理系统,才能达到处理要求的程度。
因此煤气化废水的处理,一直是国内外废水处理领域的一大难题。
一、煤气化技术[1](一)起源1857年,德国的Siemens兄弟最早开发出用块煤生产煤气的炉子。
这项工艺经过以后许多开发商的开发,到1883年应用于生产氨气。
(二)现状与原理煤干馏过程主要经历如下变化:当煤料的温度高于100℃时,煤中的水分蒸发出;温度升高到200℃以上时,煤中结合水释出;高达350℃以上时,粘结性煤开始软化,并进一步形成粘稠的胶质体(泥煤、褐煤等不发生此现象);至400~500℃大部分煤气和焦油析出,称一次热分解产物;在450~550℃,热分解继续进行,残留物逐渐变稠并固化形成半焦;高于550℃,半焦继续分解,析出余下的挥发物(主要成分是氢气),半焦失重同时进行收缩,形成裂纹;温度高于800℃,半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。
煤化工废水处理的方法煤化工废水处理的方法具体内容是什么,下面本店铺为大家解答。
煤化工是一项系统复杂的工作,它在消耗大量能源的同时,还要消耗大量水资源,并且在生产作业过程中会产生大量废水。
对这些废水如果不采取有效应对措施,会引起严重的水资源污染问题。
因此,煤化工厂必须注重采取有效措施,实现对污水的有效处理,减缓或避免对周围环境的污染,最终提高煤化工厂的综合效益。
一.煤化工废水的特点在煤化工生产作业中,大量的废水会随着处理工作排出,以高浓度的煤气洗涤水为主,其中含有大量有毒有害物质,包括酚、油、氰化物、氨氮等,废水中COD含量约5000mg/L,氨氮含量约200―500mg/L。
有机污染物包括多环芳香化合物,酚类和含氧、氮、硫的杂环化合物。
由于含有多种化合物,因此在具体废水处理过程中,降解比较困难,其中难以降解的有机化合物包括吡啶、联苯、三联苯等。
针对废水的以上特点,采取适当工艺,提高废水处理效果就显得十分重要二.煤化工废水处理的方法为了实现对废水的有效处理,降低环境污染,实现废水的达标排放,满足用水需要,采用合适的方法进行处理是必须的。
具体来说,处理废水的过程包括预处理、生化处理以及深度处理,从而提高处理效果,实现对废水有效利用的目的1预处理方法。
在废水组成中,往往含有很多油脂,油脂含量过多则会影响生化处理效果。
故而在处理过程中必须首先采取有效措施除去废水中的油脂。
根据实际处理经验,将隔油池和气浮法结合起来使用,去除废水中的油脂,并对其进行回收利用,提高处理效果,同时经过处理后的油脂,可以起到相当于预曝气的目的。
另外,均质调节、通过初沉除去大颗粒固体等,也是预处理的有效方法。
在实际工作中应该根据具体情况合理选用。
2生化处理方法。
预处理之后进行生化处理,一般将缺氧生物法、好氧生物法结合起来使用,该方法就是常见的A/O工艺。
废水中含有杂环、多环类化合物,采用好氧生物法处理后,废水的COD指标难以稳定达标。
煤化工化学污染废水处理技术1废水预处理技术一般而言,如果废水中存在悬浮颗粒物或者胶状物质,在处理时可能较为容易,一方面这些物质不溶于水,因此能够利用不溶于水这一特性来对废水进行系统处理。
其中物理沉淀或气浮属于有效方式,可以增进处理效果。
(1)气浮法该种方法是对废水中的一些油污进行去除,即利用相应技术手段让废水中的某些油污可以黏在微小气泡内,这样借助气泡浮力,有效把油污全部带到废水表面,这样既能对水量加以控制,还能把水体表面中某些油性浮渣排出去。
并且在排除浮渣时,能够多次对水量进行控制,避免浮渣中残存更多水。
值得注意的是,该方法在油污排出方面很有效果,但在处理污水时,应把污染物予以划分,避免应用于其他类型污染物排出工作中。
(2)混凝沉淀法该方法是向化工废水中添加具有凝聚效果的物品,让化工废水中各个颗粒物凝结在一起,这样既能加大各颗粒物的质量,还能达到自然沉降。
与此同时,还应科学控制水量,从而让化工废水存在的相关悬浮物得到排除。
与气泡浮法不同的是,混凝沉淀法需要在化工废水中有机加入混凝剂,例如,添加硫酸铝或者三氯化铁,从而让颗粒物达到沉降,提升处理效果。
另外,在对混凝剂进行选择时,需要参考废水酸碱程度予以判断,从而选择恰当混凝剂。
(3)萃取溶解法此种方法是对废水中相关温度予以控制,达到去除废水中杂质的科学手段。
在此期间,可以对废水中酚类加以回收,比如,在废水中适当加入制定好的萃取剂,还可以借助萃取设备来对废水实行分离蒸馏或者冷凝,这样把废水中所有水排出去后,就会剩下酚类物质以及萃取剂。
此外,还应对酚类物质加以回收,由于萃取溶解法有很大独特之处,在萃取期间,并不会对萃取剂进行过度消耗,因此能够对萃取剂实行反复利用。
(4)MPA化学沉淀这种方法是对于废水中含有氮或者氨而言的,如果废水中有接近或者类似像磷酸铵镁以及磷酸铵锌的化合物,应该在废水中加入与之相适应的物质,从而让氨或者氮沉淀。
其中沉淀后所产生的沉淀物通常用MPA进行表示,该种方法效果较为明显,能让杂质达到彻底去除,避免后续出现污染。
煤气化废水深度处理技术煤气废水是在煤气冷却、洗涤、净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机废水。
特别是采用鲁奇炉气化工艺,尽管与其他气化工艺相比在对煤种的适应性上有很多优势,但其废水却更难处理。
水中除了COD、氨氮等常规污染物比较高外,还含有较高的二氧化碳、酚、油、部分石蜡等有害物质〔1, 2〕。
COD 能达到6 000 mg/L 甚至更高,酚达到2 500mg/L 左右,SS 也较高。
现在通常是在脱酸、脱酚、脱氮后采用生化法处理,但处理效果往往有限。
我国现有的煤气废水生化法处理大部分是采用传统的A/O 或A2/O 生物处理法结合混凝沉淀或者活性炭吸附等后续处理法〔3, 4〕。
但多元酚类、多环芳烃类、石油烃类及长链脂肪酸等水不溶的污染物是该类型水生化的难点;各类研究表明,任何的生化处理手段都无法有效地去除废水中的这部分难降解污染物,故应增加有效的深度处理单元来实现煤气废水的稳定达标排放〔5〕。
臭氧氧化作为一种实用、高效的高级氧化技术,具有氧化能力强、反应时间短、无二次污染、设备简单等优点,在印染废水、石化行业废水等生物难降解废水的处理过程中有广泛的应用潜力〔6〕。
笔者考察了催化剂类型、pH、臭氧投加量对臭氧氧化深度处理生化后煤气废水效果的影响,并对氧化条件进行了优选,分析了臭氧氧化技术的基本原理,以指导生物难降解的煤气废水处理工艺。
1 实验部分1.1 实验仪器及试剂臭氧发生器BH-100G,青岛碧海净化设备有限公司;臭氧浓度检测仪IDEAL-2000,美国爱迪尔;消解反应器DRB200,美国哈希;COD 分析仪DR5000,美国哈希;紫外分光光度计TU-1901,北京普析通用仪器有限责任公司;pH 计pHS-3C,上海雷磁仪器厂。
NaOH(优级纯),国药集团化学试剂有限公司;催化剂,中海油天津化工研究设计院;浓硫酸(分析纯98%),广州化学试剂厂;浓盐酸(分析纯37.5%),东莞东江化学试剂有限公司。
煤化工废水处理方式煤化工废水处理方式具体内容是什么,下面本店铺为大家解答。
1 煤化工废水来源及成分焦化废水主要是对煤进行加工和提炼时所产生的废水,其中主要包括洗煤、熄焦和加工。
而废水的来源是由熄焦过程中所产生的废水、洗煤中产生的含硫、氮元素的化合物废水等,这些多方面废水混合到一起后加大了处理的难度。
因此需要先进的处理技术对其进行“预处理—生化处理—深度处理”这一措施。
2 煤化工废水的处理的方式2.1 预处理物化预处理是对煤化工废水处理的第一步,由于煤化工废水具有复杂性高、毒性大以及有害物质浓度高等特点,因此首先需要对污染物质进行简单清理后,为后期的处理提供一定的方便。
预处理的方式其中90%都是物化法,例如反渗透、隔油、混凝沉淀以及Fenton-混凝沉淀等方式。
另外,我国相关学者还通过铁炭微电解加上Fenton-混凝沉淀的方式来煤化工的废水处理的实验中表明了,通过这种结合的方式处理后可以去除30%-40%的COD,其中主要的去除比率采用微电解的方式。
加上微电解的方式是以电的方式来处理,这样为后期的生物处理提供不同程度的便利。
2.2 生化处理在进行物化预处理之后,去除了一些表面杂质后还需要经过生化处理的方式来进一步处理,例如可以采用粉末活性炭—活性污泥法(PACT)、载体流动床生物膜法以及生物流化床处理法等。
2.2.1 粉末活性炭—活性污泥法(PACT)所谓的粉末活性炭的处理方式,就是将活性污泥以及粉末活性炭融入到整个处理的水池中后,将废水经过该水池来达到降低COD的目标。
该方式的原理是由于粉末活性炭具有吸附的作用,因此可以将活性污泥融合到一起后使得污泥全方位的覆盖到活性炭的表面,进而很大程度地提升了PACT的吸附能力。
将PACT中对于基质的溶解能力提高后,自然会提升对COD的去除率,除此之外这种PACT的方式对有毒的危害物质进行处理。
总之,煤化工企业在经过预处理之后可以对高浓度的大分子等有机物都具有良好的吸附效果,并且有60%的产业都是利用PACT的方式进行处理。
煤化工废水处理解决方案煤化工企业排放废水以高浓度煤气洗涤废水为主,含有大量酚、油、氨氮等有毒、有害物质。
综合废水中COD一般在5000mg/l左右、氨氮在200~500mg/l,废水所含有机污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等,是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。
废水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物;砒咯、萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物;难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等。
目前国内处理煤化工废水的技术主要采用生化法,生化法对废水中的苯酚类及苯类物质有较好的去除作用,但对喹啉类、吲哚类、吡啶类、咔唑类等一些难降解有机物处理效果较差,使得煤化工行业外排水COD难以达到一级标准。
当进水浓度较高和含有较多难降解有机物时出水难以稳定达标,需要与催化氧化和混凝沉淀等工艺配合使用。
因此利用多种方法联合处理煤化工废水是煤化工工业废水处理技术的发展方向。
解决方案针对煤化工废水治理工艺路线基本遵行“预处理+生化处理+深度处理”,以下做简单介绍。
1、预处理物化预处理常用的方法:隔油、气浮等。
因过多的油类会影响后续生化处理的效果,气浮法煤化工废水预处理的作用是除去其中的油类并回收再利用,此外还起到预曝气的作用。
因过多的油类会影响后续生化处理的效果,气浮法煤化工废水预处理的作用是除去其中的油类并回收再利用,此外还起到预曝气的作用。
LEM电化学多相催化氧化工艺其利用我公司生产的LAT系列规整型高效多元催化电化学氧化填料及整套处理设备形成反应系统对废水进行处理。
系统通水后电化学氧化填料自身产生的0.9----1.7V电位差,在设备内会形成无数的原电池,原电池以废水做电解质,通过阴阳极的放电形成对废水的电化学处理,进而达到对废水中有机物进行电化学降解的目的。
2、生化处理对于预处理后的煤化工废水,一般采用缺氧、好氧生物法处理(A/O工艺)、厌氧生物法,厌氧-好氧生物法等3、深度处理煤化工废水经生化处理后,出水的COD、氨氮等浓度虽有极大的下降,但由于难降解有机物的存在使得出水的COD、色度等指标仍未达到排放标准。