化工行业废水研究意义论文

1、污水除油的必要性随着经济发展和人们生活水平的提高，城市污水的水质也在发生着变化，污水中动植物油及矿物油等油类物质逐渐增多。据有关资料报道，到2000年，我国已建成并投入运行的城市污水处理厂约180座，设计处理能力达到1050×104ｍ3 /ｄ，其中二级生化处理能力约750×10 4ｍ3 /ｄ，这些污水处理厂大多存在着油类物质的污染问题[1]；尤其是一些中小城镇的污水处理厂，由于其水量较小，水质波动较大，在用水高峰期，大量餐饮污水进入处理厂，对污水处理厂的正常运行产生严重影响。以西南科技大学污水处理厂为例，该厂占地20亩，日处理能力1×104m3/d，服务人口30000人左右，采用改进型三沟式氧化沟工艺。该污水处理厂在设计过程中没有考虑进水中的油类物质，但自2003年5月运行以来，发现进水中油类物质逐渐增多，尤其是学校教师公寓和两个学生食堂完工以后，其状况更加严重。在过去的三年间，每到冬季，油类物质覆盖整个氧化沟表面，严重影响了氧化沟的充氧效率和出水水质状况，对进水中油类物质的测定发现其含量在86mg/L～420mg/L之间，其中夏季进水中油的平均含量为120mg/L，冬季为210mg/L。2 污水的除油方法分析目前，国内外对含油污水治理的研究方法主要有以下三类：化学处理法、物理处理法和生化处理法。化学处理法主要包括化学混凝法、化学沉淀法、催化氧化法及各种方法的结合运用；物理处理法包括离心分离法、过滤和超过滤法、澄清法和气浮法；生化法包括生物接触氧化法、生物转盘法、活性污泥法等[2]。 化学处理法化学处理法主要指投加一定的化学物质，使其与水中的油类物质发生絮凝、沉淀或催化氧化等反应，达到将油类物质从水中去除的目的。目前，在污水的除油过程中，化学法的研究主要集中在新型的絮凝剂的开发方面[3~8]。絮凝剂主要包括无机和有机絮凝剂，在无机絮凝剂方面，大庆石化总厂炼油厂曾对铁盐在炼油污水处理中的应用进行了研究[3]，认为在浮选投加复合聚合铝铁，在浮选除油的同时还具有除硫作用。有机絮凝剂主要包括非离子、阴离子、阳离子、两性离子有机聚合物等类型，由于分子量大，吸附悬浮物及胶质能力强，形成的絮体尺寸大，沉降快，用量少，且产生的污泥量少，易脱水，对处理水不产生负面影响，近年来备受青睐。在其应用方面，已经批量生产的主要是聚丙烯酰胺（PAM）、聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC）和曼尼期反应的阳离子聚丙烯酰胺。在对有机絮凝剂的研究方面，唐善法等人利用丙稀酰胺与二甲基二烯丙基氯化铵、烷基二甲基烯丙基氯化铵进行多元共聚对聚丙烯酰胺进行阳离子化和疏水改性而合成的JH系列絮凝剂具有良好的絮凝除浊、破乳除油和去除有机物的能力[4]；段宏伟等人利用改性环乙环丙阳离子聚醚等合成的RD－1反相破乳剂对污水中油类的去除具有较好的效果[5]；除此之外，还有对二硫代氨基甲酸盐等絮凝剂的研究[6~8]。近几年，污水除油方法在能量化学领域也有研究[9~12]，如磁化学技术的研究[9~11]，废水中的浮油或分散油可使用被服油膜磁粉法和油层悬浮磁粉过滤法来处理。前者是用一些化学物质对磁性颗粒进行表面处理，使其表面被服一层亲油和疏水性物质的薄膜，磁种吸附油后，用磁场回收磁种即可除油；后者是利用吸附油膜的磁粉，或吸附油的磁种层来过滤油，通过磁场来固定滤层，为增加滤层与污水中油珠的碰撞，可使用交变磁场。另外，在电化学方面[11,12]，可运用直接电解、间接电解、电化学吸附与脱附等方法对污水进行除油。 物理处理法物理处理法是污水除油系统中应用最多的一类方法，其核心思想是采用物理的方法达到油水的分离。在污水的除油过程中，物理法的研究主要集中在油水分离器的研究开发，其中包括浮选技术及浮选器、旋流技术及旋流器、膜技术及膜器等方面。 浮选技术浮选净化技术是国内外正在深入研究与不断推广的一种水处理新技术[13~15]。浮选除油就是在水中通入空气或其它气体产生微细气泡，使水中的一些细小悬浮油珠及固体颗粒附着在气泡上，随气泡一起上浮到水面形成浮渣，从而完成固、液分离的一种新的除油方法。根据在于水中形成气泡的方式和气泡大小的差异，浮选处理法大体上可分为四大类，即溶气浮选法、诱导浮选法、电解浮选法和化学浮选法，其详细分类及每种方法的优缺点如表1所示。表1浮选处理方法的分类方法名称具体方法浮选成因主要优点主要缺点溶气浮选法加压溶气浮选法 真空浮选法在加压下，使气体溶解于污水，又在常压下释放出气体，产生微小气泡。在减压下，使溶解于水中的气体释放出来，产生微小气泡。气泡的尺寸小、均匀、操作稳定、设备简单、管理维修方便、除油率高上浮稳定、絮凝体破坏可能性小、能耗小流程较复杂、停留时间长、设备庞大、操作麻烦 溶气量小、操作及结构复杂诱导浮选法机械鼓气浮选法叶轮浮选法 射流浮选法让气体通过无数个微小的孔隙或缝隙，产生微小气泡。叶轮转动产生负压吸入气体，并依靠其剪切力使吸入气体变成小气泡。依靠水射器的作用使污水中产生微小气泡能耗小、浮选室结构简单。 溶气量大、停留时间短、处理速度高于溶气浮选工艺、除油效率高、设备造价低、耐冲击负荷。噪声小、工艺简单、总体能耗低、产生气泡小、除油效率好于叶轮式需投加表面活性剂才能形成微小气泡、使用范围受限、微孔易堵。浮选中必须添加浮选助剂、气泡大小不均匀、可能产生些无效气泡、制造维修麻烦。水射器要求高电解浮选法电解浮选法电絮凝浮选法选用惰性电极，使污水电解产生微小气泡。选用可溶性电极（Fe、Al等）在阳极上产生微小气泡，在阴极上有混凝作用的离子气泡小、除油率高。 气泡小、浮选与絮凝同时进行、除油率高极板损耗大、运行费用高。 同上化学浮选法化学浮选法依靠物质之间的化学反应，产生微小气泡（生成CO2，O2）。设备投资低、气泡量易于控制、尤适用于悬浮物含量高的污水污泥量增加、劳动强度大。 旋流技术水力旋流器是利用油水的密度差，在液流高度旋转时受到不等离心力的作用而实现油水分离的。含油污水切向进入圆筒涡旋段，并沿旋流管轴向螺旋态流动。在同心缩径段，由于圆锥截面的收缩，使流体增速，并促使已形成的螺旋流态向前流动，由于油和水的密度差，使水沿着管壁旋转，而油珠移向中心。流体进入细锥段，截面不断缩小，流速继续增大，小油珠继续移到中心汇成油芯。流体进入平行尾段，由于流体恒速流动，对上段产生一定的回压，使低压油芯向溢流口排出，而水则从净水出口排出。其工作原理见图1。图1 水力旋流器的工作原理示意图国外水力旋流除油研究始于1967年，经过多年的科学研究和工程应用，现已进入重大技术发展阶段。目前，美国 Conoco公司、Krebs公司、Kvanemer公司、Mpe公司、Amoco公司，澳大利亚 BWN Vortoil 公司，瑞典 ALFALAVAL公司都开始生产油水旋流分离器。国内许多研究单位和企业也先后开展了水力旋流器的研制工作，如西安交通大学、西南石油学院、四川大学、大庆石油学院、大连理工大学、江汉石油机械研究所、河南石油勘探局设计院、胜利油田设计院、大港油田设计院、江都环保器材厂、沈阳新阳机器制造厂等单位[16~22]。 膜技术膜处理技术是最近兴起的一项污水除油的新技术[22,23]，其核心思想是利用半透膜作选择障碍层，允许某些组分透过而保留混合物中的其他组分从而达到分离目的的技术总称。它具有设备简单、操作方便、无相变、无化学变化、处理效率高和节能等优点，已作为一种单元操作在污水除油过程中日益受到人们的重视。在膜技术的研究应用方面，天津天膜技术工程公司曾采用中空纤维超滤膜对含油污水进行处理研究[23]，表明中空纤维超滤膜用于处理经过预处理的含油量较低的污水较为理想，而对未经过处理的含油量高的污水除油除浊效果较好；中国计量科学研究院利用一种破乳功能膜处理含油污水，取得较好效果[24]。但在膜技术应用中，都不同程度的存在膜的清洗问题。 生化处理法生化处理是利用水中的微生物处理污水中的有机污染物的一种工艺，现有的污水处理厂的生物处理单元，对污水中的油类物质有部分去除效率，但去除率较低。目前生物技术在污水除油中的应用主要集中在筛选优化、培养和驯化嗜油微生物菌种。新疆环境监测中心通过利用餐饮服务业的含油污水培养筛选出28株具有较强除油能力的菌种进行研究，发现将其回接污水后，平均除油率达68%，其优选菌种回接污水24ｈ后的除油率达90 %，而同批污水自然存放10ｄ后的除油率仅为29%。采用选培优良菌种集中快速处理，可以显著提高此类污水的处理效率[25]。3 除油方案探讨针对西科大污水厂的油类物质，2003年～2005年冬季我们曾采用水力冲刷氧化沟表面和在沉砂池前投加石灰的方法进行实验。水力冲刷虽然可以暂时使氧化沟表面的油类物质吸附在污泥表面沉淀下来，但在下一个运行阶段油类物质会重新布满池面；沉砂池前投加石灰可以减少氧化沟中的油污，但石灰同时会对部分微生物产生抑止，其产生的沉淀物质在沉砂池中很难沉淀下来，带到氧化沟后容易堵塞沟中微孔曝气器，因此投加量受到限制，而其他的絮凝剂有存在价格偏高的问题。为了暂时避免氧化沟的缺氧问题，我们将氧化沟出水堰的挡板去掉，使漂浮的油污随出水进入接触池，在接触池的起端清捞。可以说上述的措施并未达到理想的除油目的。在选择除油方案时，我们也考虑了水力旋流器等物理方法，但由于其细格栅和沉砂池之间的空间限制以及昂贵的能耗费用和分离出来的油类的去向等问题的困扰，故未能采用。由于西科大污水厂的油类的来源较为单一，我们考虑在两个学生食堂外的设置隔油池，分离出来的油污和食堂的潲水一起集中处理；同时在污水厂氧化沟中培养驯化嗜油微生物，通过微生物技术对其余的油类进行处理，从而达到节约费用，提高除油效率的目的。4 结论 污水处理厂除油的方法很多，目前在化学、物理及生化处理方法方面均有研究应用。 中小城镇的污水处理厂由于存在资金困难等因素，在设计过程中往往没有考虑除油设施，而运行中油类的污染又直接影响其处理效果，因此其除油措施的实施必须结合各厂的具体情况。 对于油类物质来源比较单一的城镇污水处理厂，从源头治理会起到简单、经济和实用的效果。 微生物技术作为一种新兴的技术，在污水除油领域的研究应用正在不断深化，筛选优化、培养和驯化嗜油微生物菌种对于中小型污水处理厂的除油具有节能、高效等优点。

关于煤焦化废水的研究背景和意义：1、煤化工是耗水量巨大产生的废水量也大，水质复杂的产业，而我国，煤化工企业和项目的主要分布地区，往往是水资源短缺的地区。2、在山西、内蒙古、陕西、宁夏等省市，储藏的煤炭量约为我国已知储量的67%，以上几个省市的水资源却只占水资源总量的左右需要及时解决问题。

危害有很多1.废水中有废气对大气有污染51-论文-网-欢迎您2.对大自然水源有污染如果严重话对动植物有生命危害51-论文-网-欢迎您3.工业废水对土壤有污染严重话能是土壤寸草不生导致良田荒漠化等等为了区分工业废水种类了解其性质认识其危害研究其处理措施通常进行废水分类一般有3种分类方法51-论文-网-欢迎您 1、按行业产品加工对象分类如冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、纺织印染废水、制革废水、农药废水、化学肥料废水等51-论文-网-欢迎您 2、按工业废水中所含主要污染物性质分类含无机污染物为主称为无机废水含有机污染物为主称为有机废水例如电镀和矿物加工过程废水是无机废水食品或石油加工过程废水是有机废水这种分类方法比较简单对考虑处理方法有利如对易生物降解有机废水一般采用生物处理法对无机废水一般采用物理、化学和物理化学法处理不过在工业生产过程中废水往往既含无机物也含有机物51-论文-网-欢迎您 3、按废水中所含污染物主要成分分类本文来源于考试大如酸性废水、碱性废水、含酚废水、含镉废水、含铬废水、含锌废水、含汞废水、含氟废水、含有机磷废水、含放射性废水等这种分类方法优点是突出了废水主要污染成分可有针对性地考虑处理方法或进行回收利用51-论文-网-欢迎您 除上述分类方法外还可以根据工业废水处理难易程度和废水危害性将废水中主要污染物分为3类51-论文-网-欢迎您 1、易处理危害小废水如生产过程中产生热排水或冷却水对其稍加处理即可排放或回用51-论文-网-欢迎您 2、易生物降解无明显毒性废水可采用生物处理法 3、难生物降解又有毒性废水如含重金属废水含多氯联苯和有机氯农药废水等51-论文-网-欢迎您 上述废水分类方法只能作为了解污染源时参考实际上工业可以排出几种不同性质废水而废水又可能含有多种不同污染物例如染料工业既排出酸性废水又排出碱性废水纺织印染废水由于织物和染料不同其中污染物和浓度往往有很大差别

水处理问题是围绕解决水中的污染物质而展开的,当前CO2排放作为造成全球气候变暖的温室气体的罪魁祸首已经是不争的事实,CO2已不再是无害,而且已经被各国列入了控制排放的黑名单中。这个变化对我们传统的污水处理理念提出了挑战。处理城市污水所产生的二氧化碳排放量包括两部分:将污水中的碳源(BOD)转化为二氧化碳,以及相应的动力消耗折合成二氧化碳排放。经测算,处理城市污水所产生的二氧化碳量为公斤CO2/吨水.天。10万吨规模的污水处理厂产生的二氧化碳量排放量相当于:3856户全年总排放量(一个中国家庭平均每年要排放吨二氧化碳),2603辆汽车全年总排放量(在中国,一辆中等汽车一年要排放4吨二氧化碳)。从我国中长期发展战略来看,污染物减排将被放到首位,而能耗高的处理工艺将失去竞争力,毫无疑问,节能降耗型的水处理技术将成为我国长期的发展方向。由于水在大自然界的循环路径,对于排放口来说,污水处理属于末端治理。但是,对于排入的水体和地下水来说,排放水又是源头。为保证水体的水质,我们不断制订越来越严格的排放标准和水体水质指标,但遗憾的是结果却并不因为标准的提高使水体污染程度下降了,而是为了达到排放标准,处理工艺越来越复杂,投资和运行费越来越高,当标准的要求超过了投资和运行能力时,就必定出现两种情况,或者认罚不认标准,或者对标准阳奉阴违,不能保证处理效果。长此以往造成的结果就是水体污染逐年加剧。1、污水回用的意义污水回用在发达国家已得到广泛应用,而且越来越多的行业已经开始利用处理后的污水。美国加利福尼亚洲有200多个污水回用厂,每年为850多个用户提供回用水(非饮用水)约亿m3。污水回用受到越来越重视的原因主要包括:人口增加和用水量的增加对现有水资源的压力越来越大;人们开始意识到污水回用是一种非常可靠的供水源;成功的污水回用工程越来越多;供水和污水处理行业越来越意识到污水回用的经济和环境效益;蓄水工程(如水坝)的环境和经济成本越来越高;人们逐渐意识到与过度用水有关的环境影响;趋向于回收成本水价制度的引入促进了污水的回用;为满足高水质标准而进行污水处理厂更新改造的成本不断增加。2、污水处理后的运用(1)工业用水的回用经处理的污水可以回用于各种不需要符合饮用水水质要求的工业企业。各种工业生产过程中的冷却水、锅炉用水、生产和加工用水、清洗和辅助用水(如除尘和浇地)等,都可以利用经处理的污水。可以使用经过处理的污水的行业包括商业洗车、造纸厂、矿山、石油精炼厂、电站、商业洗衣、道路建设企业、旅游点、酿酒厂,以及混凝土、砖、纺织品、金属及涂料的生产厂。日本近40%经处理的市政污水被用于工业用途,而美国的佛罗里达州和加利福尼亚洲分别为2%和5%。(2)居民及社区的非饮用水回用对居民来说,污水回用可以用于冲洗马桶、洗车、清洗和浇灌花园.从社区的角度来看,污水回用的非饮用水用途还包括室外的灌溉及各种娱乐场所用水。美国加利福尼亚洲早在1961年就将经处理的污水用于有游船及可垂钓的湖泊。提供非饮用水的一种有效办法是建立分质供水系统。美国佛罗里达州阿尔塔蒙特城的一项分质供水工程,解决了万人的非饮用水使用问题,其供水量占全城总供水量的30%。二 水处理行业的前景水处理在国民生产和生活中占有非常重要地位,有无水处理、水处理技术的先进与否,是一个国家生产、生活水平高低和文明程度的重要标志之一,而水处理服务在中国还是一个新型行业。随着国家建设步伐的不断加快,水处理服务会遍及各个行业各个领导,覆盖面相当广泛,如石油、电力、化工、核工业、煤炭、冶金、水泥、造纸、卷烟、制药、啤酒、邮电、民航、铁路、银行、酒店、宾馆、商场、家庭、机关、学校、城镇等,市场潜力巨大,有人类生存的地方就涉及到水处理服务,水处理服务是一个永恒的市场。水处理服务走专业道路将成为必然。目前,中国各类工业区、商住区建筑保有量在千万幢以上,有数百万台的换热器、锅炉、中央空调、冷却塔、数万公里的管线。传统的运行模式绝大部分带垢、带锈运行。实验表明,水垢的导热性很差,只有钢的1/10~1/50,传热面若附着毫米垢,将使传热效率降低10~40%,生产效率严重降低,能源消耗大大增加,设备故障频出,给生产、生活及人类生存的健康带来极大的危害。结垢后再清洗,这是一种事后处理方式。随着人们的认识及生活、环境的改善,一种事前处理(预防为主)的方式摆在人们面前,即:要求水系统不结垢、不腐蚀、安全、卫生、经济、环保、持续运行。通过科学的水处理方式,能有效地预防水垢,并通过防腐、防垢水质处理后,达到节能降耗,延长设备寿命,安全、高效、长周期运转的目的,也为创造卫生、健康的用水治理环境提供可靠的保障。 而伴随着中国流体处理业的全面启动,越来越多的国际厂家纷纷看好中国,全力启动着其生产与销售的列车。他们的进入不仅是为中国市场注入了更多的技术手段和方式,也带动了中国国内厂家的发展。中国在这个行业市场潜力的全面释放将对世界产生更多影响。常规而言,一个行业的发展要经过启动、发展、成熟等不同阶段。这个行业作为中国经济第二次浪潮的重要内容无疑会在其他几个重点基础行业全面发展之后缓慢到来。而由要力量。