污水处理装置十篇

污水处理装置 篇1

1 一体化污水处理装置的概念和特点

一体化生活污水处理装置一般指处理能力在500m3/d以下, 集污水处理工艺的各部分功能, 一般包括预处理、生物处理、沉淀、消毒等为一体的生活污水处理装置。这种装置主要适用于污水水量小, 分布散广, 市政管网手机难度高的生活污水和性质相似的有机工业废水。它是市政污水处理工程系统的有益补充。与大型市政污水处理工程相比, 小型污水处理工程具有如下特点:水质水量波动较大;维护管理人员的运行管理经验相对不足;小型污水处理装置的安装建设地点往往离建筑物及人员活动区域较近, 要注意考虑噪声及异味对周围环境的影响。

2 一体化污水处理装置的发展现状

2.1 无动力一体化污水处理装置

无动力一体化污水处理装置, 往往采用传统的生物处理方法, 利用重力作用推动污水流经各个污水处理环节, 进水与出水高差大, 所以宜结合地形设置, 节约土建费用, 较平坦的地区宜设置为半地埋式。无动力一体化污水处理装置由于仅仅依靠重力流, 处理效果存在一定的局限性。何志毅等对无锡市的部分一体化污水处理装置进行了相关的调研, COD的平均去除率为58.7%, BOD的去除率为73.5%, SS的去除率为69.8%, 但是对TN、TP的去除效果均低于20%。无动力式一体化污水处理装置主要存在以下局限: (1) 难以去除含油废水; (2) 耐冲击负荷小; (3) 充氧效果不理想; (4) 除磷脱氮效果较差。

2.2 动力式一体化污水处理装置

由于无动力式装置的局限性, 动力式一体化处理装置成为了主流配置。在国内主要有以下工艺。

2.2.1 接触氧化法 (如图1)

接触氧化法具有对冲击负荷有较强的适应, 剩余污泥较少, 出水水质稳定。当进水BOD5浓度为100~150mg/l时, 一般生物接触氧化池的停留时间为0.5h左右, 体积负荷可达到6kgBOD5/m3。

2.2.2 A/O工艺 (如图2)

A/O法生物脱氮工艺, 水力缺氧时间一般设计为缺氧池2h, 好氧池不少于6h, 两池的水力停留时间比为1∶3。周琪等人的“厌氧-好氧一体化净化器”在HRT>6.2h, C O D小于4 0 0 m g/l, B O D<1 5 0 m g/l, S S<150mg/l, NH3-N为50mg/l左右时, 出水达到了城镇污水处理厂污染物排放标准中一级标准的要求。

2.2.3 A2/O工艺 (如图3)

A2/O法生物除磷脱氮工艺, 其不仅能去除COD、BOD, 还能脱氮除磷。A2/O工艺一般不设初沉池, 各处理段水力停留时间比为厌氧∶缺氧∶好氧=1∶1∶3, 一般厌氧段和缺氧段2h, 好氧段6h左右。A2/O工艺需要注意对好氧段的供氧能力的设计。当供氧不足时, 对氮磷的去除效果会减弱。

2.2.4 一体化氧化沟工艺

一体化氧化沟不设调节池及单独的二沉池, 沉淀单元置于氧化沟的沟渠内。一体化氧化沟工艺流程短, 构筑物简单, 设备少, 运行方式属于推流和完全混合相结合的延时曝气, 污泥得到好氧未定, 言辞产泥量小, 污泥易脱水, 污泥的及时回流也减小了污泥膨胀的可能, 所以一体化氧化沟的处理效果较好。氧化沟内的流速一般0.3~0.5m/s, 沟深1.5m~4.5m, 容积负荷0.45~0.9kgCOD/ (m3d) , 水力停留时间为10h~40h, 泥龄10d~30d, 沟内污泥浓度2000~4000mg/l, 沉淀区表面积4~6m/d, 沉淀时间为0.5h。针对氧化沟占地面积较大的缺点, 新型的一体化立体循环氧化沟技术已经开发出来了, 变传统的氧化沟水平流动循环为竖直循环, 利用立体循环这种独特的水流特点, 实现了污泥的自动回流, 节省了污泥回流的动力消耗, 并有效地节约了占地, 同时取得了较好的有机物, 氨氮及总磷的去除效率。

2.2.5 U N I T A N K工艺

UNITANK工艺是由三个矩形池组成, 三池水力相通, 每个池内设供氧和搅拌设备, 外侧两池设固定的出水堰及剩余污泥排放口, 这样两侧的两个池既可以做曝气池又可做沉淀池, 中间一池只做曝气池。U N I T A N K工艺不设单独的沉淀池及污泥回流设备, 并通过进水方向的周期性改变达到污泥回流的效果, 动力节省, 容积利用率较高, 构筑物较少, 同时可全部采用计算机管理, 自动化程度高, 因而管理简单, 出水水质好, 脱氮除磷效率高。

2.2.6 SBR除磷脱氮工艺

SBR工艺中进水、反应、沉淀、排放和闲置依次在同一池中完成, 周期运行。SBR工艺能较易地引进厌氧/好氧除磷过程和缺氧/好氧的除氮过程, 通过调整运行周期及控制各工序时间的长短, 从而实现对氮磷的去除。

3 一体化污水处理装置的技术展望

污水处理装置 篇2

1 试验设备

1.1 试验装置概述

新型组合填料过滤装置主要设备由提升水泵、高位水箱、过滤柱、布水管和铁架组成。原污水在进入装置前,采用粗布过滤和静置沉淀的方法进行预处理,去除部分漂浮物及砂石,然后由水泵一次提升到高位水箱,利用高差,污水依次流过3个过滤柱,并通过穿孔管在柱内布水,过滤柱分别填充不同的填料,通过机械过滤和生物作用共同去除污染物。因选用填料不同,因此各柱去除的主要污染物种类也不同,更有利于提高工艺的处理效果。试验装置见图1。

1.2 过滤柱

本试验所用的过滤柱是由PVC管改装而成,共有两组,以进行不同填料的对比试验。每组由3个小过滤柱组成,各小过滤柱高度均为1 m。第1组(1 号)的填料填充情况:1-1号柱为0.6 m天然砂,1-2号柱为0.3 m天然砂,1-3号柱为0.5 m石灰石。第2组(2号)的填充情况:2-1号柱为0.6 m天然砂,2-2号为0.3 m沸石,2-3号为0.5 m石灰石。为与实际接近,每组PVC过滤柱均包以不透光塑料布。

1.3 填料

试验所用沸石填料选取广西桂林灵川生产的天然辉沸石,其NH+4交换量为1~1.40 mmol/g,粒径为1.40~0.88 mm;石灰石选用民用建筑普通石灰粉粒,粒径1.40~0.55 mm。沸石作为新型过滤器中的填料,一方面可以吸附NH3-N,另一方面为微生物的附着提供载体;石灰石能与磷发生沉淀反应,对系统的除磷效果会有帮助[4];三种填料进行组合,可以弥补天然砂粒径小、水力负荷小的缺点,提高系统的水力负荷。

2 试验方法

2.1 试验操作与管理

供试污水取自桂林市六合路花园村生活污水排放口,主要是居民的生活和餐饮废水等,不含工业废水。

系统启动完成, 运行稳定后, 两组装置均采用间歇运行, 每周期12 h, 其中进水4 h, 停止进水8 h, 每隔3天取一次样, 取原污水和最终出水进行检测分析。试验中, 两组保持在相同的水力负荷[1.5 m3/(m2·d)]条件下运行,以便对比处理效果。

2.2 监测项目和分析方法

试验的主要测试项目有:水温:干湿温度计;pH值:便携式pHS―3C精密pH仪;COD:微波密封消解快速测定法;NH3-N:纳氏试剂分光光度法;TN:紫外分光光度法;TP:钼锑抗分光光度法。

3 试验结果及讨论

3.1 处理水检测结果

根据系统每次的进出水水质监测,正常运行阶段,统计各进水和最终出水水质参数的结果见表1。

从表1可以看出,供试用水的总体特征与一般的生活污水相近,进水的各项水质指标具有一定的不稳定性,但变化范围并不大。而经过多级过滤处理后,各类污染物都得到很好的去除,出水的NH3-N和TP均优于GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。

3.2 系统的启动及微生物培养

系统的启动和微生物培养阶段,采用城市污水处理厂好氧池中的活性污泥为种泥,并首先经简单的处理,然后与实际废水混合,定期、定量灌洒在第一级过滤柱表面。期间共运行了31天;从第5个运行周期以后,每隔3个周期抽取出水水样进行监测和分析,获得系统出水COD的去除效果。系统运行的参数为:进水4 h,停止进水24 h(运行周期为28 h),水力负荷为1.5 m3/(m2·d)。如图2所示,23天后,两组过滤柱的COD去除率逐天提高,继续运行7天后去除效果保持稳定,此时,认为系统启动及微生物培养已经完成。

3.3 COD去除效果

从图3比较两柱对COD的去除效果可以看出,1号柱COD的平均去除率是80%,2号柱对COD的去除率稳定在85%左右,可见,后者要略优于前者。这主要是由于该过滤系统中去除COD的机理是填料对COD的吸附、过滤和好氧微生物的生物降解[5]。由于好氧微生物多存在于填料上层,故中、下层附着的微生物降解COD的作用不大,而在吸附性能上沸石优于天然砂,所以2号柱处理效果得以提高,归因于沸石填料对COD较强的吸附能力。

3.4 NH3-N去除效果

从图4可看出,由于前期微生物培养已经成功,因此,从检测的第1周期开始就具有较高的去除率。但1号柱NH3-N去除率随进水浓度的改变波动较大,在运行前期,去除率为42%~88%,之后一直稳定在70%以上。这主要是相比2号柱,1号柱中的天然砂和石灰石吸附NH3-N的性能较差,因此NH3-N的去除机理主要是生物脱氮,同时由于抗冲击负荷能力相对较弱,因而在进水水质变化较大时,处理效果也不稳定。

2号柱NH3-N去除率一直稳定在77%以上,最高达到97%,出水平均浓度低于5 mg/L,去除效果整体上趋向平稳,明显好于1号柱。这是因为2号柱中层采用的是沸石填料,能良好地吸附NH3-N[6],又由于其多孔结构,有利于反硝化细菌的附着生长,因此在物理作用和生物作用共同增强的情况下,系统去除NH3-N的效果得以提高。但从整体趋势看,去除率有所下降,说明沸石的吸附能力随着时间的递增在逐渐下降。

3.5 TN去除效果

在运行过程中,系统对TN的去除效果一直不太稳定,由表1可见,1号柱和2号柱的平均去除率分别是44.32%、55.57%。这是由于,试验中采用的是淹水期为一个周期4 h,远低于落干期8 h的模式,虽然保证了氧气供应量,但缺乏足够的缺氧期,不利于细菌反硝化作用,使得系统TN的去除效果不佳。相对而言,2号柱的处理效果要好于1号柱,这说明沸石吸附了NH3-N,也就增加了TN的去除效果。

3.6 TP去除效果

由图5可见,两柱在TP的去除上均保持较高水平,去除率均在85%以上。表1出水中TP的最高浓度仅为0.45 mg/L,除磷效果非常显著。分析可知,磷的去除机理主要是靠填料对磷的吸附和磷酸根离子与填料中的Fe、Al及Ca等金属离子反应,发生化学沉淀的结果[7]。由于天然砂对磷的吸附性能不强,其主要成分是硅,也不利于沉淀反应的进行,因此对除磷贡献不大,而起主要作用的则是石灰石,因为石灰石中的部分Ca溶解后,能与污水中的磷酸根离子发生反应生成磷酸钙,沉积在填料上,达到除磷的目的。

从图5可看出,1号柱除磷效果不如2号柱,2号柱TP的去除率最高达到98%,最低也是96%。这是因为,2号柱中层的沸石填料也是一种优良除磷吸附剂[8],在经过石灰石之前,已有一部分磷被沸石吸附,因此处理效果要比1号柱好。

4 结论和建议

通过以天然砂、沸石、石灰石为组合的新型过滤装置的试验研究,得到以下结论和建议:

(1) 新型组合填料过滤装置采用间歇运行的方式,好氧、缺氧和厌氧交替出现,提供了硝化和反硝化条件,能够脱氮除磷,同时实现了无动力运行,节省了运行费用。

(2) 新型组合填料过滤装置在周期为12 h,水力负荷为1.5 m3/(m2·d)时,COD、NH3-N和TP的平均去除率分别为85.00%、89.67%和96.93%,处理后出水水质良好。

(3) 以沸石为装置的填料,既有助于去除COD,又有利于NH3-N的吸附;石灰石填料能提供Ca离子,加强了磷的沉淀反应,大大地提高了磷的去除效果。

(4) 过滤填料分成三级,每级种类不同,污染物去除具有针对性,有利于提高处理效果,在填料堵塞或失效时,方便更换。

(5) 新型组合填料过滤装置对于目前正在深入研究的人工快速渗滤工艺有一定的借鉴意义,两者去除污染物的机理类似,如果人工快速渗滤工艺采用类似组合填料,并分成多段,势必会提高系统的处理能力,且有助于解决填料堵塞等问题。

(6) 新型组合填料过滤装置的研究仍存在很多问题有待解决,如各层填料的最佳高度、多层的合理结构、改性材料的应用以及其他深入的定量分析等。

参考文献

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事故氯处理装置的改造 篇3

关键词：事故氯处理 氯碱生产 氯气泄漏

0 引言

在氯碱生产过程中，当氯气泵因故障突然停止运行时，泵后氯气压至泵前，氯气系统形成了大正压，对电槽等设备危害很大，若此时整流系统没有停电，短时间内电解槽会继续产生大量氯气，造成大量氯气泄漏，无法保证安全生产，给企业生产造成了严重的安全隐患。公司的隔膜电解和离子膜电解两套电解装置，年产折百碱2.5万吨。原先只用氯气水封槽处理外泄高压氯气，只要突然停电或氯气泵故障，就会发生氯气泄漏，即污染了环境，又给企业造成了严重损失。为解决氯气操作系统氯气泄漏问题，我与公司技术人员对事故氯处理装置进行了改造，并且取得了明显效果。

1 事故氯处理的改造方案

事故氯处理装置就是利用高位槽中已配制好的碱液，在吸收塔内吸收压力大的氯气或突然停电情况下外泄氯气的装置。

1.1 事故氯气总量计算 公司隔膜系统运行电流23000KA，运行电解槽共56台；离子膜系统运行电流42000KA，运行电解槽18台；氯气事故处理时间10分钟；因公司整流系统电流波动较大，氯气水封压力设为3KPa，对于突然动力停电，外逸氯气主要来源于氯气止回阀前、氯泵后的高压氯气，该部分氯气约有48kg，压力为0.2MPa；氯泵停电后，此部分高压氯气窜入氯气操作氯气操作压力系统，而冲破水封的外逸量应为32kg，需用碱液进行吸收处理。对于整流未跳闸，而氯气泵出现故障突停，在10分钟内所需处理的氯气量计算：隔膜来的氯气量为270kg，离子膜来的氯气量为160kg；高压系统回窜的氯气量为32kg。因此，所需要处理的氯气总量为462kg。

1.2 处理碱量的核算（10min内） 碱液浓度的选择：查阅资料可知，20%的碱液不宜结块沉淀，对管道、阀门等设备不易发生堵塞现象，有利于碱液瞬时流动。折100%碱的消耗为520kg，吸收碱液的浓度为20%，所需的碱液量为2600kg，折碱量为2.1m3。由实验检测可知，将碱液量增加到4m3时，冲破水封的氯气可基本吸收。

1.3 根据公司需要处理的氯气量和压力情况，吸收塔选择Φ1200×6000，内部采用喷淋方式，便于碱液和氯气的充

分接触。

1.4 管径的选择 氯气事故时间为10min，设定高位槽内碱液自流时间12min，ω取0.7m/s，由d=18.8v/ω，可选用4寸管作为碱路。

1.5 氯气水封槽的选择 根据公司整流系统运行情况，水封高度设置为300mm。氯气水封槽选择1200×500×800；水封槽氯水溢流口的管径为Dg65。

2 事故氯处理的工艺流程

对于动力系统突然停电，氯气操作系统出现大正压后，氯气将冲破氯氢处理氯气水封，进入事故吸收塔；这时，水银计开关已经输出信号，利用直流电能，打开电磁阀，再打开风路、打开自动薄膜调节阀，使高位槽中的碱液自动流入吸收塔，吸收外漏的氯气。生产正常时，气动薄膜调节阀始终处于关闭状态。（工艺流程图见图一)

3 事故氯处理装置的实施方案

3.1 在电解工序和氯气冷却干燥工序之间的氯气总管上开支管引入氯气水封。

3.2 水封封300mm水柱，氯气出口管同吸收塔相连，当氯气压力超过3KPa，氯气即冲破水封，进入氯气吸收塔。

3.3 水封槽上设一取压口，当氯气压力达到2KPa，输出受压信号，指示电磁阀、风路、气动薄膜调节阀迅速打开，使高位碱槽内20%碱液立即流入吸收塔，吸收外泄的氯气。（输出压力低于水封压力，便于吸收装置提前动作，防止因吸收装置动作时间差造成氯气外泄；并且高位槽碱液自流时间12min，比事故时间多2min。）

3.4 当高位槽液面降到一定程度时，碱泵自动启动，将低位槽内碱液打入高位槽。碱液在低位槽、高位槽、吸收塔间循环，吸收氯气，直至事故处理完毕。

3.5 将槽内所有碱液打走，制作次钠出售；重新配制碱液备用。

3.6 加强系统（整流与氯氢处理工段）设备之间的连锁保护，在整流、电解、氯氢处理、盐酸合成及调度指挥等工序增设声光报警装置。

4 电气控制装置

4.1 电气控制工艺：（电气控制图见图二） 氯气压力达到2KPa后，水银开关闭合，电磁阀打开气路，气动薄膜调节阀被打开，碱液利用位差流进吸收塔，吸外逸氯气。

4.2 电气控制的特点：

4.2.1 选用了电磁阀和气动薄膜调节阀相结合来控制碱路，并且电能采用36v直流电，避免了采用380v电源控制常开式电磁阀，电磁阀线圈经常被烧毁的情况。

4.2.2 直流电源的提供采用了整流直流电和蓄电瓶相结合的方式，而且蓄电瓶的充电可以自动进行；当全面停电时，由蓄电瓶提供直流电能，打开电磁阀。

4.2.3 水银开关压力即动作压力为2KPa。这样，可使碱液先于氯气进入吸收塔，防止氯气外逸；并且碱液的循环可以自动进行，若氯气泄漏量大时，配碱槽内碱液自动打入高位槽，流入吸收塔吸收外逸氯气。

5 运行效果及操作中应注意的问题

转炉污水处理系统粗颗粒装置应用 篇4

转炉污水处理系统粗颗粒装置应用

摘要：本文重点针对目前酒钢三台转炉生产工艺及运行情况,通过各大钢厂及本地现场水质调查,分析介绍了除尘水系统预处理装置的原理、同行业使用情况、存在问题、技术措施.作 者：李波 LI Bo 作者单位：酒泉钢铁集团有限公司,动力厂,甘肃,嘉峪关,735100期 刊：甘肃冶金 Journal：GANSU METALLURGY年，卷(期)：,32(2)分类号：X703.3关键词：除尘水 粗颗粒 分离池

RH真空处理装置的应用 篇5

R H真空精炼工艺是炉外精炼技术的重要处理技术,具有处理周期短、生产能力大、精炼效果好、容易操作等优点。安钢第二炼轧厂的R H炉,通过吹入惰性气体(Ar气),抽真空、喂线生成氮化物、氧化物、氢化物等手段来去除夹杂,其原理是在真空状态下对钢水进行脱气,降低钢水中的[H]、[N],同时利用钢渣界面反应进行脱硫处理。

1 系统概况

安钢第二炼轧厂2 0 0 7年至2 0 0 8年先后建成2套170tRH真空处理装置,RH精炼炉由宝钢总体设计并与安钢共同安装调试实施。

R H真空处理系统采用标准双工位,脱气系统作为R H炉的主体设备,主要包括脱气系统电气、机械设备及仪表检测系统等。该系统由2个罐径1950mm、罐高9.65m的真空罐,2个顶升系统,真空加料,测温取样系统,双工位双丝喂丝系统,吹氩系统及其钢包车、真空槽横移台车、多功能顶枪、维修车等1 1个部分组成。

2 控制系统组成

2.1 计算机系统

R H真空处理系统采用基础自动化级、过程控制级和生产管理级三级计算机控制。一级计算机系统采用电气、仪表、计算机控制三位一体的基础自动化级,由PLC(西门子S7-400系列)和上位机(HMI)组成。PLC主要模块6ES7 416-2XK02-0AB0,通信模块为6GK7 443-1EX11-0XE0,模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0、模拟量输出模块6ES7 332-5HD01-0AB0,数字量输入模块6ES7 321-1BL00-0AA0、数字量输出模块6ES7 322-1BL00-0AA0。此外,还包括电机控制中心(M C C)、喂丝机、现场一次检测元件等。人机界面M M I采用W C C图形界面软件编程。二级计算机系统采用过程控制站。过程控制站采用多处理器主机,操作系统为Windows NT,网络协议为TCP/IP SINEC H1,基本软件为工业ORACLE、数据库、C/C++。控制系统总体结构图如图1所示。

计算机系统的主要功能为:

(1)基础自动化级(一级):真空系统;液压系统;顶枪控制;烘烤枪控制;钢包车运行控制;底吹搅拌控制;冷却水;钢包车顶升控制喂丝控制;铁合金真空配料、加料控制;设备异常报警及联锁;人机对话界面;钢水流动性监视;联锁画面;除尘控制;报警及事件打印等。

(2)过程控制级(二级):能量平衡数学模型计算;操作过程的控制、操作指南和事故记录;生产过程的数据检测及历史数据的存储;生产计划;钢水成分;数据查询;铁合金加料计算和处理;料仓设定;与电炉、连铸、化验室等控制系统的通信联系;生产报表打印;实绩数据,包括炉次实绩、过程数据实时记录、加料实绩、设备情况、手动加料。

(3)生产管理级(三级):天车物流跟踪;炼钢出钢计划运行实绩(M E S)等。

2.2 现场检测仪表

为了保证测量精度,R H炉基本采用进口部件。测温定氧仪表采用贺利氏(Heraeus)Multi-Lab Celox;定氢仪表采用贺利氏(Heraeus)Multi-Lab Hydris;差压变送器采用E+H的deltabar S系列;电磁流量计采用E+H的PROline promag 50系列和prowirl 77 Vortex系列。

3 控制原理及基本工序

R H真空处理控制主要包括钢包车行走、升降定位系统的控制;顶枪系统的控制;真空系统的控制;提升气体控制;合金上料系统的控制等。R H真空脱气系统如图2所示。

根据三级下发的生产计划,R H炉主控人员检查蒸汽压力0.8MPa以上、温度180℃,水压大于0.3MPa、温度小于3 0℃和其他设备各运行情况。当接到上道工序送来的处理任务后,开始进行精炼准备。当从二级收到上道工序传来的待处理钢水成分,根据成分开始备料。钢水包就位后,人工连接好氩气管,开到精炼位由人工操作液压顶升系统,将钢包车升至浸渍管口接触渣面,测量渣层厚度。通过一级真空系统画面将顶升高度清零。然后根据渣层厚度顶升,使浸渍管侵入钢液,测温取样后,开始脱气。

冷凝器C3打开,真空泵5a打开,真空泵5b前切断阀打开,真空泵5b开,冷凝器C2打开。当真空度达到25kPa时真空泵4a、4b开,真空泵4b前切断阀打开,冷凝器C1打开。当真空度达到8000Pa时真空泵S3打开,4b、5b关,C2、C3关。当真空度达到2.5kPa时真空泵S2打开,真空度达到0.5k Pa时真空泵S1打开,这段时间大概3.5min,在真空度0.67kPa以下保持10min后测温取样,成分合格后破空。继续吹氩并喂丝,软搅拌5 m i n后上钢。对于需要合金微调的钢种,应在真空度大于25kPa时加料,循环3min后测温取样。如需顶枪强脱碳应在真空度达到20kPa时进行。系统配有质谱仪检测脱气过程中的废气成分,并传到一级画面上供主控人员参考。

4 系统应用

RH生产过程中的注意事项:净空小于500mm;注意浸渍管管形、有无裂缝;设备冷却水温度小于3 0℃;注意顶升是否有滑落现象;R H炉停用6 h以上,需用普碳钢洗槽10min以上。

RH真空处理后所达到的效果:通过R H炉钢包处理,最终钢水中[H]可达到2×10-6以下,[O]可达到80×10-6以下。经过R H处理,使生产超低碳钢、合金结构钢、管线钢、优质碳素钢等成为可能,为安钢开发新品种、提高经济效益发挥重要作用,尤其为安钢生产高附加值产品提供了必要的工艺技术支撑。

5 结语

酸性水汽提装置恶臭气体处理工艺 篇6

关键词：酸性水,恶臭气体,污染,治理

随着中国石油兰州石化分公司原油加工能力及原油结构的改变,酸性水量不断增加,相应储罐顶部有大量挥发性恶臭气体(主要为H2S和NH3等)逸出,污染环境。本工作采用上海光辉集团的专利技术(即将酸性水储罐顶部密闭连接,并将逸散气体引入恶臭治理系统),对恶臭气体进行治理。该装置于2006年2月开车成功。装置运行后,达到了降低环境污染的目的,具有一定的社会效益。

1 存在问题

1.1 原料水储罐顶部排放低浓度恶臭气体

恶臭治理装置原料水性质及来源如表1所示。

由表1可知,来自各装置的酸性水进入原料水储罐中,其中富含大量H2S和NH3等恶臭气体(总量为80m3/h)。

1.2 原料水缓冲罐顶部排放高浓度恶臭气体

酸性水汽提装置在运行过程中,侧线冷凝液全部返回原料水缓冲罐(1#罐和2#罐)中,导致罐内H2S和NH3浓度较高,具体数据见表2所示。

1.3 恶臭气体存在的安全隐患

原料水罐及其缓冲罐顶部均有挥发性恶臭气体,经检测其质量浓度为80～90mg/m3,高于设计值(10mg/m3),造成大气污染;其次,高浓度的恶臭气体还可能导致操作人员中毒;另外,员工在现场工作时,必须佩戴空气呼吸器,给安全作业带来不便,易发生安全事故。

2 恶臭气体处理

2.1 恶臭气体处理系统工艺流程

恶臭气体治理工艺流程见图1。由图1可知,由原料水罐及其缓冲罐所产生的恶臭气体经降膜吸收塔水洗后,进入溶剂吸收塔,与以N-甲基二乙醇胺为主的高效复合脱硫剂进行反应,脱除约70%的恶臭气体。尔后,恶臭气体进入以氢氧化钠为主的吸收剂吸收塔,通过溶解以及化学反应,除去剩余约29%的恶臭气体。然后,余气进入催化氧化塔进行吸附、氧化反应,除去剩余恶臭气体,在气流的作用下,氧化的恶臭大分子脱离活性炭纤维表面,进入下一级系统。最终尾气进入喷射系统,进行第四次吸收剂吸收,吸收后的尾气放空。

2.2 降膜吸收塔

利用文丘利原理,使原料水罐及其缓冲罐所产生的恶臭气体作为降膜吸收塔的源动力,将废气送入恶臭治理系统。在降膜吸收塔中,以新鲜水为吸收介质,恶臭气体与喷淋水逆向接触形成水膜,增大了吸收比表面积,确保了气液相的充分接触,有效脱除恶臭气体中的NH3。

2.3 漩流吸收塔(溶剂吸收塔与吸收剂吸收塔)

漩流吸收塔内装有若干漩流吸收板,废气由进气管从塔底进入,吸收液由塔顶进入。废气自下而上逐级通过吸收板与吸收液逆向接触,完成多级吸收及反应,这样可以确保漩流吸收塔的吸收效果。

2.4 活性炭纤维吸收塔

在触变型催化氧化塔中,以活性炭纤维为载体,负载氧化剂。当恶臭气体由塔底进入系统后,首先被活性炭纤维吸附。由于活性炭纤维具有高比表面积及特定的吸附孔径,因此可以对有机硫最大限度地吸附。恶臭成分截留在活性炭纤维表面,与此同时,负载在活性炭纤维表面的氧化剂在催化剂的作用下,同恶臭气体发生氧化反应,变成含氧的较大分子,同时消除恶臭气体,在气流的作用下,氧化的恶臭分子脱离活性炭纤维表面,进入下一级系统并依靠吸收剂进行吸收,进而达到除臭的目的。

3 工业应用效果

由表3可见,恶臭治理系统开工前,原料水缓冲罐周围10m处的H2S质量浓度超过GB 14554—93恶臭污染物三级排放标准(0.32mg/m3);恶臭治理系统运行后,其周围H2S质量浓度基本监测不到,不仅解决了环境污染问题,而且消除了安全隐患。

由表4可以看出,恶臭治理系统开工后,恶臭气体中H2S的平均去除率为98.9%,NH3的平均去除率为96.2%。

4 装置存在的不足

恶臭气体治理系统所采用的设备及工艺均属厂家专利技术。在工程建设过程中,该技术没有考虑到抽真空系统对原料水罐造成的影响,缓冲罐无压力指示计及控制手段,抗生产波动能力差。今后有必要对抽真空系统的压力控制进行完善。

5 结论

采用恶臭气体治理系统后,恶臭气体中H2S的平均去除率为98.9%,NH3的平均去除率为96.2%;原料水缓冲罐10m处基本监测不到H2S浓度,不仅解决了环境污染问题,而且消除了安全隐患。

参考文献

[1]尹有军,李建国,倪庆慧.酸性水罐挥发气体脱臭工艺研析[J].数字石油和化工,2007,(11):50-52.

[2]李菁菁.炼油厂酸性水罐恶臭气体的治理[J].中外能源,2007,12(6):91-95.

[3]李勇,刘忠生.炼厂酸性水汽提的上下游技术[J].当代化工,2006,35(6):429-432.

硝酸装置仪表故障在线处理的探讨 篇7

关键词：仪表,故障,处理

一、前言

硝酸的生产是由气氨与空气按照一定的混合比例, 在催化剂—铂网作用下反应生成NO2, NO2用水吸收生成硝酸。其中原料气氨来自于氨蒸发器, 蒸发器运行是否平稳直接关系硝酸装置正常运行, 是硝酸装置的关键设备。氨蒸发器管层为循环水、壳层为液氨。经过换热液氨气化为气氨。气氨流量由DCS上PICA101氨蒸发器的出口压力分程调节回路控制, 其工作原理如图1所示。

氨蒸发器出口压力经PT101变送器测量后, 送给DCS作为PICA101测量值。在PICA101置自动状态时, 测量值与设定值相比后, 调整调节阀PV101A (进水阀) 和PV101B (旁路阀) 改变进入蒸发器的循环水流量, 最终使蒸发器的出口压力与PICA101的设定值一致。

二、故障分析与判断

2013年4月, DCS操作人员发现PICA101指示值大幅度波动, 影响氨空比参数的控制, 如不立即解决将造成装置停车。车间技术人员经仔细分析判断后排除了工艺因素对控制值的影响, 断定仪表有问题的可能性较大, 遂联系仪表人员进行现场检查。当检查到PV101A/B时发现现场PV101A的阀门开度稳定;而PV101B的阀门开度不定期波动。当时DCS上已将PICA101置于手动位置, 且控制室操作人员未对PV101A和PV101B调整, 正常情况下PV101B也应该保持稳定阀位。在PV101A保持稳定的情况下, PV101B开度的变化将改变进入氨蒸发器的循环水量, 影响了氨蒸发器的出口压力。现场PV101B阀门开度波动引发的结果与PICA101指示值不定期波动的故障现象相吻合, 故断定PV101B波动引起PICA101指示值大幅度波动。对可能引起PV101B异常动作的因素进行检查后最终认定调节阀异常动作是由于阀门定位器自身工作点不稳定造成的。

三、采取措施

对于智能电气阀门定位器这种高集成度的电气元件故障, 常规的方法是更换阀门定位器并进行自动调整, 调整工作需要在10min内多次将调节阀由全开到全关这种大幅度动作来完成, 但PV101B口径为200mm, 且安装在没有旁路的闭路循环水管线上, 装置在运行期间无法承受因更换阀门定位器带来的生产波动。

虽然PV101B配套安装了手轮, 但现场操作存在着阀门响应慢、操作准确性低、现场人员工作强度大的弊病, 对装置安全平稳生产存在潜在威胁。

经研究根据PICA101工作原理, 将定位器故障的PV101B保持特定开度, 将分程调节回路由进水阀和旁路阀同时作用调整为只通过调节PV101A的开度, 来改变进入氨蒸发器的循环水流量, 从而实现控制目的。

PV101B是近似等百分比的流量特性, 阀门标尺开度与实际开度呈对数关系。经与工艺专业人员协商, 通过手轮将阀门锁定在64%标尺开度, 控制室的操作人员调整PV101A的开度, 即可实现工艺生产需要, 但因为PV101B手轮是单向锁定式, 通过切断供给调节阀的仪表风, 即可实现阀门开度完全锁定。阀门被锁定后, PICA101指示值稳定, 未再发生大幅波动, 问题得到解决。

四、结论

仪表设备发生异常后, 一般是根据故障现象, 归纳出全部可能造成异常的因素, 按照引发因素的发生概率和工作量, 由易至难依次检查, 最终发现问题并解决。在PICA101异常时, PV101B是重要因素, 但PT101是最直接因素。本次检查时, PV101B故障现象最明显且结果与生产异常情况相吻合, 即直接怀疑异常由此引起, 但认定过程必须经过完整模拟工艺分析。检查初始就发现了问题所在, 但如果PV101B故障不明显或结果与生产异常情况不符, 还应按照顺序继续检查。对于故障的定位器, 由于更换代价大 (需装置停车后处理) 和有代替措施的实际情况, 故没有采用更换阀门定位器的常规方法。

仪表专业是装置生产期间在线维修的工作特点, 一些微小仪表设备的故障, 可能对装置平稳生产造成巨大的影响。而其中部分故障的处理, 必须按照工艺实际情况, 调整检修方案。本次故障处理, 在检查和处理两方面, 都没有执行完整、常规的方案, 但却以最小代价、最短的时间, 最大幅度地保证了装置平满优的生产要求。

参考文献

污水处理装置 篇8

关键词：含油污泥；叠螺式污泥脱水装置；离心处理

一、概述

含油污泥是在油田生产及含油污水处理环节中产生的，根据国家相关法律，含油污泥属于危险固体废弃物，如果直接排放，将会对周围的生产厂矿和周边牧区草原造成不同程度的影响，采用一定的回收处理工艺，将含油污泥中的污油回收，不仅能实现环境治理，达到防止污染的目的，而且污油回收还能为油田创造一定的经济效益。

呼一联经SSF污水装置处所排出的含油污泥，含泥量2-5%，属中低浓度污泥，以悬浮物为主，密度与水比较接近，原离心式污泥处理装置处理效果较差，泥饼达不到无害化处理标准。叠螺含油污水处理工艺由固定环，游动环相互层叠加，螺旋轴贯穿其中形成的过滤主体。通过重力浓缩以及污泥在推进过程中受到背压板形成的内压作用实现充分脱水，滤液从固定环和活动环所形成的滤缝排出，泥饼从脱水部的末端排出。该工艺节省空间、便于维修，低速运转、不易堵塞、操作简单，对污泥密度无特殊要求，适应于各种浓度污泥处理。

二、叠螺含油污泥处理装置设备选型

叠螺含油污泥处理装置为该套装置的主体装置，包括叠螺机、加药装置、储泥罐、缓冲水箱、污泥提升泵、增压泵以及电力系统组成，可实现污泥提升、注入药液、排出污泥饼均的自动控制（也可人工控制），运行不会发生堵塞、滤带走偏或其他影响工艺安全的现象，日常保养维护简便。流程如下：污泥由SSF污水处理系统进入储泥罐，经污泥提升泵进入叠螺机，处理后的滤液自流进入缓冲水箱，经增压泵泵送至SSF污水系统，而固体泥饼排出后外运统一处理。

（一）泵的选择

根据工艺流程中，泵输送物料的物理性质、化学性质、物料组成，结合不同类型泵的工作原理，综合考虑泵的选择类型。初步选定一台结构尺寸较小且能满足工艺要求的潜污泵用来外输滤液，选用一台螺杆泵作为提升泵为叠螺机泵送含泥污油。

（二）加药装置的选择

受装置空间的限制，加药装置不能过于庞大，考虑到设备连续运行需要，加药装置要结构简单，维修及操作方便。根据工艺要求，加药装置一用一备设置。

（三）阀门的选择

阀门笼统的划分为通用阀门、特殊阀门。该污泥处理装置中只涉及到通用阀门，即：球阀、闸阀、蝶阀、截止阀等。

三、总布置图设计

总布置图设计包括设备布置、管道布置设计。根据工艺流程要求，叠螺含油污泥处理装置宜做到布局紧凑，流程简单实用，管道及工艺整齐美观，易于管理。

（一）设备布置设计

1.叠螺含油污泥处理装置布置。设备布置的一般要求：（1）要满足工艺流程要求，按照流体方向布置设备；（2）设备布置要符合安全生产和环境保护要求；（3）应考虑管道布置安装经济合理和整齐美观，节省材料，便于施工、操作、维修；（4）装置根据工艺流程布置，充分考虑安全生产、运行方便。

2.泵布置设计。泵底座采用型钢焊接而成，跟设备主框架采用螺栓活连接，既能固定设备，又便于泵的维检修。

3.储泥罐及缓冲水箱布置设计。储泥罐置于室外，利旧原井口原油储罐，鞍式底座，罐体改造，采用电加热棒进行加热；缓冲水箱内置潜污泵，室于室内地下，上表面与地面平齐。

4.加药装置设计。加药装置宜紧靠叠螺机布置，应充分考虑加药时的操作空间，留有一定面积的储药区。

5.阀门的布置设计。阀门安装的总体要求就是要便于操作、维修。经常操作的阀门均布置在装置边缘处，便于操作，对于平行管线上的阀门，其阀门中心尽量布置在一条直线上，且管线底标高取一直，便于管线支架设计。

（二）管道布置设计

管道布置设计的一般要求有；（1）管道布置设计应符合工艺管道及仪表流程图的要求；（2）管道布置应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维修等方面的要求，并力求整齐美观；（3）管道布置不应妨碍设备、机泵及其内部构件的安装、检修。

1.泵管道设计。泵的类型有离心泵、正位移泵，泵吸入管道在满足热应力的前提下尽量短、少拐弯，装置中充分考虑了设备与泵之间的位置关系，进口的减震措施采用改变管道走向，增强自然补偿能力，节约材料，同时还节省了空间。

2.管道低点放净设计。根据工艺管道输送介质的不同，叠螺含油污泥处理装置中的低点放空阀选用了两种类型：输送含油污泥介质的管线上，低点放空阀采用球阀，有利于防止泄露；输送处理后滤液的管线上，低点放空阀采用闸阀。

3.管道支架设计。根据管道的直径、壁厚、管道上阀门等的重量，初步提出支架的荷载、位置、形式，将相关资料提供给管道应力分析人员，由其核算并最终确认支架位置、形式。

四、结语

叠螺含油污泥处理装置在呼一联的含油污泥处理中，取得了良好的应用效果，处理后的污泥已经达到无害化要求，能直接掩埋，污泥中的油回收率较高，取得了很好的经济效益，目前该装置已经推广到我国各大油田的低产卫星油田以及化工企业、原油管道输送企业的污泥处理项目中。

参考文献：

[1]陈晓东，汪学杰，陈鹏，李海燕.螺压机污泥脱水系统的设计及应用[J].环境保护与循环经济，2011，01.

污水处理装置 篇9

目录

简介

五个阶段

液处理工艺比较选择

MVC压汽蒸馏的原理及特点

压汽蒸馏的优缺点

工艺的选择

垃圾渗滤液的危害及其处理方案

渗滤液的主要两大特点和难点

展开

简介

垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分，扣除垃圾、覆土层的饱和持水量，并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度废水。

五个阶段

垃圾渗滤液的性质随着填埋场的运行时间的不同而发生变化，这主要是由填埋场中垃圾的稳定化过程所决定的。垃圾填埋场的稳定化过程通常分为五个阶段，即初始化调整阶段（Initial adjustment phase）、过渡阶段（Transition phase）、酸化阶段（Acid phase）、甲烷发酵阶段（Methane fermentation phase）和成熟阶段（Maturation phase）。

五个阶段的具体内容

1、初始调节阶段：垃圾填入填埋场内，填埋场稳定化阶段即进入初始调节阶段。此阶段内垃圾中易降解组分迅速与垃圾中所夹带的氧气发生好氧生物降解反应，生成二氧化碳（CO2）和水，同时释放一定的热量。

2、过渡阶段：此阶段填埋场内氧气呗消耗尽，填埋场内开始形成厌氧条件，垃圾降解由好氧降解过渡到兼性厌氧降解。此阶段垃圾中的硝酸盐和硫酸盐分别被还原成氮气（N2）和硫化氢（H2S），渗滤液PH开始下降。

3、酸化阶段：当填埋场中持续产生氢气（H2）时，意味着填埋场稳定化进入酸化阶段。在此阶段对垃圾降解起主要作用的微生物是兼性和转性厌氧细菌，填埋气的主要成分是二氧化碳（CO2），渗滤液COD、VFA和金属离子浓度继续上升至中期达到最大值，此后逐渐下降；PH继续下降到达最低值，此后逐渐上升。

4、甲烷发酵阶段：当填埋场H2含量下降达到最低点时，填埋场进入甲烷发酵阶段，此时产甲烷菌把有机酸以及H2转化为甲烷。有机物浓度、金属离子浓度和电导率都迅速下降，BOD/COD下降，可生化性下降，同时PH值开始上升。

5、成熟阶段：当填埋场垃圾中易生物降解组分基本被降解完后，垃圾填埋场即进入成熟阶段。此阶段由于垃圾中绝大部分营养物质已随渗滤液排除，只有少量微生物对垃圾中的一些难降解物质进行降解，此时PH维持在偏碱状态，渗滤液可生化性进一步下降，BOD/COD会小于0.1。但是渗滤液浓度已经很低。垃圾渗滤

液处理工艺比较选择

城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。渗滤液是液体在填埋场重力流动的产物，主要来源于降水和垃圾本身的内含水。由于液体在流动过程中有许多因素可能影响到渗滤液的性质，包括物理因素、化学因素以及生物因素等，所以渗滤液的性质在一个相当大的范围内变动。一般来说，其pH值在4～9之间，COD在2000～62000mg/L的范围内，BOD5从60～45000mg/L，重金属浓度和市政污水中重金属的浓度基本一致。城市垃圾填埋场渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，若不加处理而直接排入环境，会造成严重的环境污染。以保护环境为目的，对渗滤液进行处理是必不可少的。

MVC压汽蒸馏的原理及特点

蒸发过程所产生的二次蒸汽具有较高的焙值，将其轻易冷凝或排掉是很浪费的。利用的方法有二：

一是如多效蒸发和多级闪蒸那样直接重复利用；

二是进行压汽式蒸馏(VC)蒸发浓缩。

即根据任何气体被压缩时温度升高这一特性，将蒸发器中沸腾溶液(或废水)蒸发出来的二次蒸汽通过压缩机的绝热压缩，提高其压力、温度及热焙后再送回蒸发器的加热室，作为加热蒸汽使用，使蒸发器内的溶液继续蒸发，而其本身则冷凝成水，蒸汽的潜热得到了反复利用。原理见图4-1。

就蒸发工艺而言，蒸发过程所消耗的绝大部分热量都用于提高盐水的热焓，使其汽化。而高热焙的二次蒸汽未加以充分利用，即使多效蒸发过程，末效高热焙的二次蒸汽也被废弃。从热力学观点来看，即使多效蒸发其热功效率也相当低。而蒸汽压缩蒸馏克服了该缺点，也就是只靠压缩蒸汽所产

生的热而不需要另外供给加热蒸汽即可进行蒸发操作，同时利用换热器使待处理的物料充分回收冷凝水和浓缩液的热量，使热功效率大大提高。

如图4-2所示，当蒸汽由大气压压缩至1．2大气压时，压缩机所做之绝热功为6．8 kW·him3，理论热功效率达到80％，尽管实际热功效率较低，但大型蒸汽压缩蒸馏过程的热功效率也达到40％左右。由此可见蒸汽压缩蒸馏盐水浓缩过程具有其它蒸馏盐水浓缩方法难以相提并论的技术优点。假定在常压下蒸发，传热温差为5℃，则对二次蒸汽进行压缩时理论上只需使其温度升高5℃左右，对1 ks二次蒸汽而言，压缩机只提供给蒸汽8-9 kJ的能量，就可使这1 kg蒸汽的汽化热(2244kJ)得以重新使用。可见其经济效益是很高的。当然实际系统的节能值并不会这么高，各种损失(如废水沸点升高、系统散热、进出的物料的热量差以及机械损失等)还将大大增加压缩机的实际耗能量。压缩比直接影响蒸发器冷凝～蒸发传热推力的大小。从理论上讲，希望压缩比增大，这样可减少蒸发器的传热面积。从蒸发器相变传热要求出发，最理想的压缩过程是沿蒸汽焓熵图(见图4—3)的饱和线AB进行，但一般无冷却压汽机的压缩过程是沿等熵线AC进行，而实际压缩过程又受绝热效率的影响，沿AD线进行。可见，压缩比增大，会引起过热度和熵的增大，并导致功耗剧增，此外还会影响压汽机的正常运行，产生大的噪音。为消除过热度和改善压缩过程，可在蒸汽进口端加水，使压缩过程线变为AD。根据压缩比试验表明，在实际应用中，选用压缩比为1.2，相应的饱和温差为7℃，是比较合理可靠的。压汽式蒸馏设备简单、紧凑，在特定条件下具有良好的节能效益，等效造水比可达15。能源单一方便，只用电能，且不需冷却水。适用于水源缺乏和供汽不便的地方，以及中小规模的废水处理、化工蒸发和蒸馏水生产等。

压汽蒸馏的优缺点

压汽蒸馏的高速发展VC早被人们发明，但是在20世纪70年代以前的30年中发展很慢。70年代初开始迅速发展，其原因可以归纳为以下几点:

①压汽技术的提高，特别是高效离心式压缩机的出现，克服了罗茨式压缩机重量大、速度不能提高、大型化困难等问题。

②密封技术的进展保证了压缩机的可靠运行和水的质量。

③传热技术的提高为VC创造了必要条件。新型蒸发器的传热温差不断减小，压缩机可在低压比下工作，不仅节省了电能，而且结构上也可简化，使人们看到VC在节能方面的潜力。

④能源危机使人们不得不更珍惜能源。机械压缩它是用压缩机吸引二次蒸汽，一般适用于中小规模(日产淡水几百吨)。其压缩机有离心式、罗茨式以及螺杆式等。

机械压缩式压汽蒸馏原理见图4-4。在正常运转时，机械压蒸馏装置蒸发所需的能量基本上是从压缩功获得，通常只需提供很少的补充热量。

工艺的选择

MVC(Mechanical Vapor Compression)或MVR（Mechanical vapor recompression）蒸发浓缩工艺法，是指利用压缩机的压缩升温原理、经特殊热流体设计而组成的蒸汽压缩型蒸发浓缩工艺系统的简称。这种工艺系统，使密闭容器内经加热生成的(从废水溶液)蒸汽，在通过蒸汽压缩风机时被压缩为>8

5℃<101℃的升温气体。这种升温气体，即可作为再生热源而循环应用，对于废水溶液的热传递和连续蒸发，在循环传热过程中使升温气体本身也得以迅速冷却，并最终成为可回用的冷凝水(根据冷凝水成分和客户用途,经采用有关净化工艺可获得饮用水/软化水/纯水)。根据物理学的原理，等量的物质，从液态转变为气态的过程中，需要吸收定量的热能；当物质由气态转为液态时，会放出等量的热能，这种热能称为“潜热”。该系统设有汽液分离室、液膜潜热主换热器、液膜显热辅助换热器、循环泵、真空泵、液体输送泵、离心（罗茨）式蒸汽压缩机、疏水装置、电控系统、自控系统等。待处理液体由设备入口顺序连接原料泵、辅助换热器、进入汽液分离室；汽液分离室下部连接浓缩液排出管道和液体循环泵及液体输入和循环管道；主换热器外供蒸汽换热，主换热器与汽液分离室相互连接离心（罗茨）式蒸汽压缩机和液体循环管道；排出的冷凝后的蒸馏液可以回收再利用。机械蒸汽再压缩降低了一次能源的消耗，所以也降低了环境负载。

垃圾渗滤液的危害及其处理方案

目前，我国大部分城市以卫生填埋作为垃圾处理的基本方式，在今后一段时期，卫生填埋处理仍将是国内城市生活垃圾处理的基本方式。卫生填埋作为目前最常见的垃圾处理方法，也存在着诸多污染问题，特别是填埋过程中产生的大量垃圾渗滤液，如不妥善处理，会对周围的水体和土壤造成严重污染。垃圾渗滤液及其污染特性

垃圾渗滤液是垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵、雨水冲刷和地表水、地下水浸泡而渗滤出来的污水。来源主要有四个方面：垃圾自身含水、垃圾生化反应产生的水、地下潜水的反渗和大气降水，其中大气降水具有集中性、短时性和反复性，占渗滤液总量的大部分。渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，其性质取决于垃圾成分、垃圾的粒径、压实程度、现场的气候、水文条件和填埋时间等因素，一般来说有以下特点：

1.1 水质复杂，危害性大。有研究表明，运用GC-MS联用技术对垃圾渗滤液中有机污染物成分进行分析，共检测出垃圾渗滤液中主要有机污染物63种，可信度在60%以上的有34种。其中，烷烯烃6种，羧酸类19种，酯类5种，醇、酚类10种，醛、酮类10种，酰胺类7种，芳烃类1种，其他5种。其中已被确认为致癌物1种，促癌物、辅致癌物4种，致突变物1种，被列入我国环境优先污染物“黑名单”的有6种。

1.2 CODcr和BOD5浓度高。渗滤液中CODcr和BOD5最高分别可达90000 mg/L、38000mg/L甚至更高。1.3 氨氮含量高，并且随填埋时间的延长而升高，最高可达1700mg/L。渗滤液中的氮多以氨氮形式存在，约占TNK40%-50%。

1.4 水质变化大。根据填埋场的年龄，垃圾渗滤液分为两类:一类是填埋时间在5年以下的年轻渗滤液，其特点是CODcr、BOD5浓度高，可生化性强；另一类是填埋时间在5年以上的年老渗滤液，由于新鲜垃圾逐渐变为陈腐垃圾，其pH值接近中性，CODcr和BOD5浓度有所降低，BOD5/CODcr比值减小，氨氮浓度增加。1.5 金属含量较高。垃圾渗滤液中含有十多种金属离子，其中铁和锌在酸性发酵阶段较高，铁的浓度可达2000mg/L左右；锌的浓度可达130mg/L左右，铅的浓度可达12.3mg/L，钙的浓度甚至达到4300mg/L[4] 1.6 渗滤液中的微生物营养元素比例失调，主要是C、N、P的比例失调。一般的垃圾渗滤液中的BOD5：P大都大于300。垃圾渗滤液对环境的影响

通过对某填埋场的渗滤液处理情况进行调查发现，填埋场运行至今，大约处理了约80万吨的渗滤液，同时约有32万吨的渗滤液从污水库中溢出直接进入纳污水域，并且目前还有9.6万吨渗滤液存储于污水库内。经过化学分析，在污水库出口处的渗滤液CODcr平均值为2800mg/l，BOD5平均值为1750mg/l，氨氮708mg/l，总氮平均浓度达700mg/l，平均色度达251度，金属含量不高，以色质联机对有机物定性分析，发现渗滤液中有机物最高含碳数可达12，主要为环烷烃、酯类、羧酸类、苯酚和硫磺等。经过处理后排入纳污水域的水质CODcr值为283mg/l，仍超标1.83倍，BOD5值为108mg/l，超标2.6倍，NH3-N值为190mg/l，超标11.67倍，总氮679mg/l，色度133度，并

且含有大量有机物，说明了该场污水处理过程还未

能满足污水达标排放，受此影响，该填埋场的一级纳污水体的水质已经明显恶化。这一情况已经引起当地部门的高度重视。渗滤液的处理工艺改进

针对该垃圾填埋场存在的问题，对该场污水处理设施提出以下改进建议：

（1）在处理工艺的选择上，应改变老的思维模式，对不能达到处理指标工艺方案予以废止，采用高效节能MVC压汽式蒸发处理工艺。

（2）加强对氧化塘的运行管理。希望通过此次改进能是处理后的废水达标排放，有效控制渗滤液对周边环境造成的污染。

4发展趋势

垃圾填埋场渗滤液的控制和处理是保证垃圾的长期、安全处置的关键。因此，对渗滤液处理的研究至关重要。通过分析和总结目前渗滤液处理现状，今后渗滤液处理研究应把重点放在以下几个方面。

首先，现有的渗滤液处理方法多种多样，由于处理工艺各具特色，因此，运用时不能生搬硬套，而要因地制宜。不同地域的地理位置、地理结构、气象条件以及垃圾成分等因素的差别都会导致渗滤液质和量的差异。如针对北方降雨量少而蒸发量大的特点，渗滤液回灌法就比较经济有效；而南方温暖湿润的气候就有利于应用土壤-植物法处理渗滤液的开发和应用。

其次，垃圾填埋的稳定化研究也是必要的。促进填埋垃圾的稳定化，不仅可以缩短填埋垃圾的稳定化时间，提高产气速率，而且可以缩短垃圾渗滤液产生的周期，在一定程度和范围内改善渗滤液的处理难度。

渗滤液的主要两大特点和难点

污水处理装置 篇10

一、鲁奇炉产生的废水的特点

(一)废水成分相当复杂

此废水主要由焦油、氨、酚、煤尘、C02等成分组成。COD含量高达5000-6000mg/L,其中不可生物降解的占总量的5%-8%,经好样处理后COD含量仍有300-400mg/L;氨氮含量高达350mg/L;脂肪酸盐含量高达1000 mg/L,这是产生气泡的主要原因;废水中缺少磷元素;废水中含有大量氨氮、酚类、氰、硫化物等有毒有害物质,毒性大;废水中的有机酸、有机碱、氨、盐类、酚类对钢材和混凝土均有严重的腐蚀作用。

(二)废水产生量大

如果按照年产50亿方天然气来计算,分三期建设:一期平均排水量为769m3/h,最大排水量为985 m3/h,三期平均排水量为2563m3/h,最大排水量为2841 m3/h。

(三)废水处理要求较高

废水处理一般需做到可持续发展,但是煤制天然气工厂多分布在干旱少水的北方地区,且厂区缺少废水排放口,处理到循环水会用标准难度较大。

二、单塔加压气提装置的特点

(一)装置的工艺流程

各装置排出的温度约60-900C的含硫工业废水汇合于原料水罐中,经除油后分两路入塔。一路废水经泵送到转盘式萃取塔顶作为冷却吸收水;另一路与萃取塔侧线分凝器排出的液体(包括氨气、重沸器蒸汽凝结水、塔底排出净化水)换热后,做为塔热的进料。此塔热进料必须从40层塔盘入塔,且要控制塔顶温度为30-400C,塔底温度为150-1600C。塔顶排出含硫化氢70%-90%(V)的酸性水脱液后,供给硫磺装置生产硫磺。自24层塔盘处抽提出的含有氨气的工业废水进入一级分凝器后,分离出冷凝液,然后将从一级分凝器顶端排出的经一次净化的含有氨气的气体注入二级分凝器中分离出冷凝液,再将从二级分凝器顶端排出的经二次净化的含有氨气的进入三级分凝器,分离出冷凝液。此时,从三级分凝器顶端排出的含有氨气的气体经三级冷却分凝,可获得纯度为99%的氨气。再经结晶器、吸附器两级气氨工艺精制后可获得工业液氨。上述一级和二级分凝器排出的冷凝液汇合降温后,再与从三级分凝器分离出的冷凝液汇合,循环流回原料水罐。从塔底排出的净化水再经冷却后排入污水处理场。

(2)装置消耗与排污现状

该装置自投入运行后始终不能满足生化要求,且设备容易结垢,堵塞严重;萃取剂消耗量过大且脱酚率低,给后续的生化处理增加了困难,浪费了资源,也使酚类的回收利用存在较大的技术空间;塔底所排出水的pH值过高;塔内酚水容易发泡,导致产生液不能稳定运行。

三、装置改造及效果

(一)解决思路和原理

由于原油单塔加压汽提装置存在很多漏洞,所以,通过试验来确定改造后的萃取流程及工艺参数,对原有汽提和萃取工艺流程进行改造。将石化行业中流行的单塔加压侧线抽出汽提装置与原油系统成功对接,使H2S和C02等酸性气体和氨气的脱除有双塔变为单塔,即在同一个加压塔内脱除,经处理所得的净化水再进入萃取装置。

煤制天然气工业废水来自于煤气洗涤时产生的废水,水质复杂、污染物连梁高,其中主要含有的氨、硫化氢、二氧化碳、酚类、脂肪酸等物质都是即兴物质,且硫化氢、二氧化碳和氨等溶解于水后变成弱电解质,对设备有一定的腐蚀作用,可使设备结垢,且酸性物质会干扰pH的变化,对微生物生长有抑制作用,干扰后期的生化处理。

污水气体工艺是一个电离、相平衡共存的化学体系,硫化氢、氨在高温下都是以游离的分子状态存在于液相中。由于氨和酸性气体在高温下的溶解度较低,所以只能采用汽提的方式将其脱除并回收利用。单塔加压汽提过程中,氨在塔的中部开始聚集,当达到气液平衡时,就会流向塔底,随着温度的不断升高,当高于1200C时,液态含氮物质的水解反应就会加速,其水解产物加速向气相转换,此时,液相中所含的氨、硫化氢、二氧化碳的浓度就会逐渐降低,汽提塔就是利用这种分离特性,将酸性废水初步净化。

工业污水中的酚类主要采用溶剂萃取法来回收,常用的溶剂油苯、重苯、异丙酮、异丙醚、轻油、重溶剂油、磷酸三丁酯(TBP)和甲基异丁基酮(MIBK)等,其中甲基异丁基酮对单元酚和多元酚的分配系数都很高,萃取效果相对好一些,且溶剂容易回收,适合于煤制天然气工业废水的脱酚处理。

(二)改造后的处理优点

1. 增加了硫化氢和二氧化碳等酸性气体和氨的脱除率。

单塔加压气提装置较原装置的压力和温度都高得多,压力增加可有效的解决了物料发泡引起的液泛问题,使物料中的传热传质得以顺利进行。温度升高可以更好的降低了酸性气体在液相中的溶解度,提高了脱除率。

2. 提高了酚类的萃取率。

选用甲基异丁基酮作为萃取剂,其最佳萃取条件为pH=6左右,脱除酸和氨以后的酚水的pH值正好降至6左右,符合它的最佳萃取条件。

3. 降低了COD的含量。

因为温度较高,所以稀酚水中所含的较多的有机成分会被蒸出,从而有效降低了稀酚水中COD的含量。

当然,变成单塔以后也会存在一些缺点,比如:耗能量增大,塔板清洗周期缩短,循环蒸发器容易堵塞等。但是这些都是比较小的缺点,是可以轻易解决的问题,较之之前,还是利远远大于弊。

再通过数次试验验证得出,单塔加压汽提装置在工作时,适当降低塔的操作温度和压力,让其稳定在一个相对适中的程度,不但能降低能耗,还可以延长塔板的堵塞周期,清理起来也更方便。

结语

单塔加压汽提装置是一种有效处理酚氨含量高的工业废水的一种先进方法。该方法中包含了三个部分:第一部分是在汽提塔中加压汽提,将硫化氢、C02等酸性气体和氨脱除;第二部分是将侧线抽出的富含氨的气体经过三级分凝浓缩;第三部分是将浓缩后的脱酸和氨的污水以甲基异丁基酮为萃取剂萃取出其中的酚。汽提塔所采用的加压操作,可以有效地抑制煤制天然气废水体系发泡问题,保证设备可以长期稳定运行。

参考文献

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[2]孟祥清,马冬云.单塔加压汽提装置在鲁奇炉污水处理中的应用[J].化学工业与工程

[3]刘春燕,张东晓.炼厂酸性水单塔加压汽提侧线抽氨及氨精制装置工艺设计[J].炼油技术与工程,2007(10)