Charakterystyka ścieków petrochemicznych
1. Duża objętość wody, złożona i zmienna jakość wody
Różne rozpuszczalniki, dodatki i dodatki należy dodać do procesu produkcji petrochemicznej, a następnie podlegać różnym reakcjom. Dlatego ilość ścieków jest duża, a skład jest złożony.
2. Poważne zanieczyszczenie organiczne
Związki organiczne zawarte w ściekach petrochemicznych są głównie węglowodorami i ich pochodnymi.
3. Ścieki zawierają metale ciężkie
Ze względu na fakt, że wiele reakcji w produkcji petrochemicznej jest przeprowadzanych pod działaniem katalizatorów, a duża roślina petrochemiczna może wykorzystywać dziesiątki katalizatorów, metale ciężkie są często obecne w ściekach.
Skład i źródła ścieków petrochemicznych
1. Olej zawierający ścieki
Główne źródła: Woda kondensatowa, średnia woda, wytwarzana woda, woda prania oleju, transport oleju Woda balastowa, krążąca woda chłodząca, woda kondensatu oleju i gazu, koksowanie i dekokowanie ścieków oraz woda powierzchniowa zanieczyszczona olejem podczas styku procesu i oleju.
2 Fenol zawierający ścieki
Główne źródła: atmosferyczne i opóźnione próżniowe, katalityczne pękanie i urządzenia produkcyjne dla acetonu fenolowego, meta Cresolu, bisfenolu A itp.
3 Siarka zawierająca ścieki
Główne źródła: Wtórne jednostki przetwarzania w rafineriach, drenaż z zbiorników separacji, woda separacji kondensatu dla oleju i gazu oraz aromatyczne jednostki kombinacji węglowodorów.
4 cyjanki zawierające ścieki
Główne źródła: roślina akrylonitrylowa, warsztat polimeryzacji rośliny z włókna akrylowego, warsztaty spinningowe i odprowadzanie warsztatów recyklingu, roślina gumy nitrylowej.
5 Aldehyd zawierający ścieki
Główne źródła: roślina octowa, roślina spinningowa winylowa, roślina octanu winylowa, roślina formaldehydu itp.
6 Benzen zawierający ścieki
Główne źródła: ścieki z warsztatów produkcyjnych benzenu, roślina styrenowa, roślina polistyrenowa, roślina etylobenzenowa, roślina alkilobenzenowa i pranie z hartwu hartowania pęknięcia rośliny etylenu.
7 Kwasowe ścieki alkaliczne
Główne źródła: mycie wody z rafinerii i roślin petrochemicznych, wycinanie wody z gotowych zbiorników produktów, drenaż oczyszczania wody w kotle i wydzielanie wody z kwasowych pomieszczeń rtęci alkalicznych.
Proces oczyszczania ścieków petrochemicznych
1. Metody fizyczne
Fizyczna metoda oczyszczania oddziela i odzyskuje nierozpuszczalne zawiesinowane zanieczyszczenia (w tym folia ropy i kropelki oleju) w ściekach poprzez działanie fizyczne. Powszechnie stosowane metody obejmują rozdzielenie oleju, flotację zmiennoprzecinkową, filtracja itp.
(1) Zbiornik separacji oleju
Zbiornik separacji oleju jest powszechnym urządzeniem do oczyszczania w procesie oczyszczania ścieków petrochemicznych. Usuń zawieszone substancje stałe w oparciu o różnicę względnej gęstości między zawieszonymi ciałami stałymi a wodą w ściekach. Ta metoda może usunąć większe krople wody lub kropelki oleju jako leczenie pierwotne, o niskim, ale średnim wydajności. Powszechnie stosowanymi separatorami oleju są laminarne separatory przepływu i nachylone separatory płyt.
(2) Metoda flotacji powietrza
Metoda flotacji powietrza: Zastosowanie wysoce zdyspergowanych mikropęcherzyków jako nośników do przylegania do zawieszonych ciał stałych w ściekach, umożliwiając im podnoszenie się do powierzchni wody i usunięcie, jego obiekty przetwarzania są zemulgowane oleju i hydrofobowe drobne stałe zawiesiny.
Metoda flotacji chemicznej: Środki chemiczne są dodawane do ścieków w celu selektywnego przekształcania hydrofilowych zanieczyszczeń w hydrofobowe, które są następnie usuwane przez flotację powietrza, zarówno nazywane metodą flotacji powietrza.
Wspólny sprzęt do flotacji powietrza: Rozpuszczone rozpuszczenie powietrza, flotacja powietrza wirnika, flotacja powietrza napowietrzania, flotacja powietrza odrzutowego i flotacja powietrza elektrolitycznego.
Zalety metody flotacji powietrza: Wysoka wydajność obróbki, stosunkowo wytwarzane osad, wygodne skrobanie powierzchni, zwiększone napowietrzanie i rozpuszczony tlen w celu późniejszego obróbki biochemicznej.
Wady metody flotacji powietrza: Wysokie zużycie energii, obciążenie konserwacji i zarządzania ciężkim sprzętem oraz łatwym zablokowaniem
(3) Filtrowanie
Zasadniczo rafinerie wykorzystują filtrację jako sposób usuwania resztkowych koloidów i zawieszenia ciał stałych z ścieków biologicznego obróbki wtórnej. Po obróbce biochemicznej można go stosować jako wstępne obróbkę zaawansowanych technologii leczenia, takich jak węgiel aktywowany lub ozon. Szybkość usuwania oleju i zawieszonych ciał stałych może osiągnąć 60% do 70%. Po dodaniu pomocy filtrów szybkość usuwania można zwiększyć do ponad 90%.
Porowata filtracja materiału: sito używane do usuwania gruboziarnistych zawieszonych ciał stałych. Typowy sprzęt, taki jak kratki, ekrany i przenośniki wełny.
Mikroporowate materiały filtracyjne do usuwania drobnych cząstek: Sprzęt, który wykorzystuje specjalne półpustabilne membrany jako pożywki filtracyjne, takie jak odwrócona osmoza, ultrafiltracja, nanofiltracja i elektrodializa.
Filtracja materiału cząstek: Wykorzystanie porów między cząsteczkami materiału filtra, aby umożliwić przechodzenie wody i zatrzymanie zawieszonych ciał stałych. Powszechnie stosowane w celu zapewnienia zmętnienia oczyszczonej wody spełniającej wymagania dotyczące zużycia wody.
(4) Metoda wydmuchania
Wprowadzając gaz nośnika do ścieków, dwie fazy są w pełni kontaktowe, a rozpuszczone gazy i lotne substancje rozpuszczone w ściekach są przenoszone do fazy gazowej poprzez przenoszenie masy gazowej, usuwając w ten sposób zanieczyszczenia. Dwa główne zanieczyszczenia w ściekach petrochemicznych, które wymagają usuwania usuwania i usuwania gazu, to H2S i amoniak, które pochodzą głównie z procesów azotu organicznego i organicznej siarki zniszczonymi podczas procesów deszczowych, denitryfikacji i uwodornienia.
(5) Metoda ultrafiltracji
Ultrafiltracja jest metodą oddzielania oleju i wody za pomocą błon ultrafiltracyjnych (o wielkości porów około {{0}.
Aktywne środki lub cząsteczki środka aktywnego zaadsorbowane na powierzchni kropelek oleju mogą agregować w micele, które można przechwycić przez błony ultrafiltracyjne. Dlatego oczyszczanie membrany ultrafiltracji ścieków tłustowych może nie tylko usunąć olej, ale także dorsz.
Największą zaletą metody ultrafiltracji do obróbki ścieków tłustych jest to, że podczas procesu oczyszczania nie dodaje się żadnych chemikaliów, operacja jest prosta, a oczyszczone ścieki mogą zasadniczo spełniać wymagania dotyczące ponownego wykorzystania wody.
Jednak ze względu na niską przepuszczalność membrany koszt przetwarzania jest stosunkowo wysoki. Skoncentrowane pozostałości (zwykle około 5% oczyszczonej wody) wymaga dalszego usuwania.
2. Metoda chemiczna
Metody chemiczne obejmują dodanie pewnej substancji chemicznej do ścieków i stosowanie reakcji chemicznych w celu oddzielenia i odzyskiwania zanieczyszczeń ze ścieków. Typowe metody obejmują wytrącanie chemiczne, koagulację, neutralizację, elektrolizę itp.
(1) Metoda chemicznej krzepnięcia
Koagulacja chemiczna jest metodą stosowaną do usuwania nieorganicznych lub organicznych zawiesin koloidalnych z wody. Może usuwać zawieszone ciśnienie stałe, koloidy, rozpuszczalne sole heavy metali, materię organiczną, oleje i kolory. Na obróbkę krzepnięcia wpływa pH, zasadowość, ilość zanieczyszczeń, wielkość cząstek, temperatura i warunki mieszające ścieki.
Aby poprawić skuteczność oczyszczania flotacji powietrza, do ścieków dodaje się pewny floculant w procesie flotacji rozpuszczonego powietrza pod ciśnieniem, co powoduje, że koloidalne zawieszone cząsteczki lub emulgowane zanieczyszczenia trudne do wytrącania się w wodzie niestabilne. Zgodnie z działaniem kolizji agregują, polimeryzują lub nakładają się na tworzenie większych cząstek lub krzych, ułatwiając zanieczyszczającym zatopieniu lub unoszeniu się i usunięcie.
(2) Metoda elektrolityczna
Podstawową zasadą jest to, że przy działaniu prądu rodniki hydroksylowe o silnych właściwościach utleniania są generowane na powierzchni anody, które utleniają trudne do degradacji materii organicznej w CO2 i H2O. Ta metoda ma zalety, takie jak silna zdolność utleniania, łatwa eksploatacja i kontrola oraz brak wtórnego zanieczyszczenia, i jest coraz szeroko stosowana w nowoczesnym oczyszczaniu ścieków przemysłowych.
Wykorzystując tę reakcję, zanieczyszczenia mogą tworzyć nierozpuszczalne osady lub uwalniają gazy z wody, oczyszczając ścieki.
(3) Prawo Zhonghe
Proces eliminowania nadmiaru kwasu lub alkalicznego w ściekach metodami chemicznymi w celu osiągnięcia neutralnej wartości pH nazywa się neutralizacją. Oczyszczanie kwaśnych ścieków za pomocą alkalii nieorganicznych jako środka neutralizującego i obróbki ścieków alkalicznych kwasem nieorganicznym jako środka neutralizującego. Metody neutralizacji obejmują neutralizację ścieków kwasowych, neutralizację chemiczną kwaśnych ścieków, neutralizację filtracji kwaśnych ścieków itp.
(4) Metoda utleniania
Cel obróbki ścieków petrochemicznych osiąga się poprzez reakcję zanieczyszczeń w ściekach tlen. Wśród nich metoda fotokatalitycznej utleniania jest najnowszą technologią obróbki, która wykorzystuje materiały półprzewodników jako katalizatory do poddania się reakcjom ograniczania utleniania między zanieczyszczeniami a tlenem w warunkach świetlnych, a tym samym skutecznie je usuwa.
3. Metody biologiczne i procesy kombinacji
Metody biologiczne przekształcają zanieczyszczenia organiczne w roztworze, koloidu i drobnej zawiesinie w ściekach w stabilne i nieszkodliwe substancje poprzez metaboliczny proces mikroorganizmów. Można je podzielić na aerobowe leczenie biologiczne, beztlenowe leczenie biologiczne i różne procesy kombinacyjne.
(1) Proces osadu aktywowanego
Proces osadu aktywowanego jest główną metodą biologicznej oczyszczania ścieków, z osadem aktywowanym jako głównym składnikiem. Ta technologia miesza i miesza ścieki z osadem aktywowanym (mikroorganizmy) i napędza ją do rozkładu zanieczyszczeń organicznych w ściekach. Bliologiczne stałe są następnie oddzielone od oczyszczonych ścieków i w razie potrzeby mogą być częściowo podderzewane do zbiornika napowietrzania.
Proces osadu aktywowanego składa się ze zbiornika napowietrzania, zbiornika sedymentacyjnego, systemu refluksu osadu i systemu usuwania szlamu. Bakterie w szlamie aktywowanym są mieszaną populacją, często istniejącą w postaci bakteryjnych miceli, z mniejszą liczbą wolnego stanu. Degradacja (usuwanie) materii organicznej przez szlam aktywowany podczas napowietrzania można podzielić na dwa etapy: etap adsorpcji i stadium stabilizacji.
(2) Proces SBR
Sekwencyjny reaktor wsadowy (SBR) to proces oczyszczania ścieków, który różni się od tradycyjnych procesów osadu aktywowanego. Obejmuje wypełnianie, reagowanie, osiedlenie się, wyczerpanie i pozostawienie bezczynności w reaktorze zgodnie z daną procedurą. Proces ten naprzemiennie stany aerobowe i beztlenowe w układzie poprzez napowietrzanie i wyłączenie gazu. Podczas poniżania ChZT, nitryfikacja i denitryfikacja azotu amoniaku przeprowadzono sukcesywnie, aby osiągnąć cel jednoczesnej dekarbonizacji i denitryfikacji. Proces SBR ma prostą formę strukturalną, elastyczne i zmienne tryby pracy, silny opór na obciążenia uderzenia oraz szereg zalet, których systemy ciągłego przepływu nie mogą dopasować.
(3) beztlenowe leczenie biologiczne
Oczeużenie biologiczne beztlenowe jest powszechnie stosowaną metodą obróbki ścieków organicznych o wysokim stężeniu, która ma zalety niskiego zużycia energii, wysokiego obciążenia i energii biogazowej odnawialnej. Jednak w przypadku wysokiego stężenia i trudnego do degradacji ścieków petrochemicznych, wydajność oczyszczania systemu znacznie spadnie z powodu wysokiego stężenia azotu i siarczków amoniaku, które są toksyczne i hamujące bakterie wytwarzające metan w ściekach.
(4) Aerobowe leczenie biologiczne
Aerobowe traktowanie biologiczne jest obecnie szeroko stosowaną metodą oczyszczania biologicznego, która jest szeroko stosowana w większości przemysłowych oczyszczania ścieków ze względu na niskie koszty oczyszczania i proste działanie.
(5) Metoda utleniania kontaktu
Metoda utleniania kontaktu jest nową metodą oczyszczania biochemicznego ścieków, która łączy charakterystykę metody osadu aktywowanego i metody biofilmu. Głównym wyposażeniem tej metody jest filtracja utleniania kontaktu biologicznego. Materiały wypełniające, takie jak coke, żwir i plastikowa plasterka miodu, są instalowane w szczelnym napowietrzonym podłożu, a materiały są zanurzone w wodzie. Użyj dmuchawy, aby napowietrzać i utlenić dno materiałów; Powietrze może przenosić ścieki do oczyszczania od dołu do góry, swobodnie przechodząc przez materiał filtra, aby dotrzeć do ziemi. Po ucieczce powietrza ścieki powracają na dno basenu od góry do dołu w przedziale materiału filtracyjnego. Szlam aktywowany przylega do powierzchni materiału opakowania i nie przepływa z wodą. Ze względu na silne pobudzenie rosnącego przepływu powietrza biofilm jest stale odnawiany, poprawiając w ten sposób efekt oczyszczania. Metoda utleniania kontaktu biologicznego ma zalety krótkiego czasu leczenia, niewielkiej objętości, dobrego efektu oczyszczania, dobrej i stabilnej jakości ścieków, braku potrzeby refluksu lub ekspansji szlamu oraz niskiego zużycia energii.
(6) Metoda biofilmu
Oczyszczanie biofilm jest technologią biologiczną aerobową ścieków, która jest równoległa do oczyszczania szlamu aktywowanego. Istotą tej metody leczenia jest umożliwienie mikroorganizmów, takich jak bakterie i grzyby, a także mikroorganizmy, takie jak pierwotniaki i pierwotniaki, przyczepić się do wypełniaczy lub niektórych nośników do wzrostu i reprodukcji, oraz tworzenie błony takiej jak szlam biologiczny - biofilm.
Zanieczyszczenia organiczne w ściekach są pobierane jako składniki odżywcze przez mikroorganizmy na biofilmach, oczyszczając ścieki i promując wzrost samych mikroorganizmów.
(7) Proces osadu aktywowanego dwustopniowego (metoda AB)
Proces AB jest skrótem procesu biodegradacji adsorpcji, który jest nowym rodzajem technologii oczyszczania ścieków opracowanej na podstawie konwencjonalnego procesu osadu aktywowanego aktywowanego i dwustopniowego procesu osadu aktywowanego.
(8) Metoda beztlenowa biofilmu
Proces biofilmu beztlenowego to połączony proces degradacji beztlenowej i biologicznego utleniania kontaktu.
(9) Trójfazowe biologiczne złoże fluidalne
Trójfazowe złoże fluidalne, znane również jako aerodynamiczne złoże fluidalne. Ścieki i powietrze wchodzą do łóżka synchronicznie pod działaniem przepływu powietrza, a trzy fazy gazu, cieczy i stałego (nośnik biofilmu) są mieszane i kontaktuje się, generując przepływ w górę w obróbce. Podczas tego procesu występują reakcje degradacji zanieczyszczeń organicznych, a ze względu na silne tarcie między nosicielami biofilm spada w odpowiednim czasie bez potrzeby dodatkowego sprzętu do usuwania membrany. Gdy stężenie BZT w przychodzącej wodzie jest wysokie, można podjąć środki w celu obróbki refluksu wody. Kluczową technologią tej metody jest zapobieganie połączeniu bąbelków w łóżku. Aby to osiągnąć, można zastosować uwalnianie depresji lub napowietrzanie napowietrzania.
(10) Hydroliza zakwaszenia aerobowa biologiczna traktowanie
Hydroliza odnosi się do reakcji biochemicznej, która występuje w środowisku pozakomórkowym, zanim materia organiczna dostanie się do komórek drobnoustrojów. Mikroorganizmy kompletne reakcje biokatalityczne poprzez uwalnianie zewnątrzkomórkowych wolnych enzymów lub stałych enzymów przymocowanych do ściany komórkowej.
Zakwaszanie jest typowym procesem fermentacji, a metaboliczne produkty mikroorganizmów to głównie różne kwasy organiczne.
Hydroliza i zakwaszenie to dwa etapy trawienia beztlenowego, ale różne procesy mają różne cele oczyszczania hydrolizy i zakwaszenia.
Głównym celem hydrolizy w hydrolizy zakwaszenia biologicznego oczyszczania biologicznego jest przekształcenie nie rozpuszczalnej materii organicznej w oryginalnych ściekach w rozpuszczalną materię organiczną, szczególnie w ściekach przemysłowych. Przekształca to głównie trudno w biodegrancji materii organicznej w łatwą do biodegradowalnej materii organicznej, poprawia biodegradowalność ścieków i ułatwia późniejsze oczyszczanie tlenowe.