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石油化工废水用椰壳活性炭进行吸附
发布时间 2018年10月09日      作者 河南鼎丰净化材料有限公司      来源 www.annulartech.com      浏览


石油化工废水(石化废水)种类繁多、成分复杂、污染物浓度较高、部分有机物具有生物或环境毒性、可生化性较差且水质水量波动大, 属于较难处理的工业废水, 对环境污染十分严重.石化废水处理厂尾水可生化性较差, 主要为结构复杂、难被生物降解, 且具有一定的生物毒性的有机污染物.目前我国对环境保护日渐重视, 其中天津市《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB 12599-2015)将COD排放浓度限值定为30 mg ·L-1.由此可见, 亟需开发适当的深度处理技术, 通过提升二级处理工艺的效能以提高出水水质, 来满足排放要求.

  石化废水处理厂尾水中对COD贡献较大的多为含不饱和键、难被生物降解的有毒有机物以及部分溶解性微生物产物, 这些物质具有很强的环境毒性.直接采用传统的生化深度处理工艺, 如曝气生物滤池等, 很难有效大幅度提高出水水质.目前主要的石化废水深度处理技术包括:超滤-反渗透、混凝-沉淀-过滤[7]、Fenton氧化、O3氧化和活性炭吸附等.采用超滤-反渗透工艺对石化废水进行深度处理, 出水水质好, 但是成本较高; 混凝-沉淀-过滤工艺具有技术成熟、原理简单、可操作性强和成本低, 但工艺对溶解性有机物处理效果有限, 易造成二次污染; Fenton氧化工艺具有反应迅速、氧化彻底、所需构筑物简单和占地面积小等特点, 然而, Fenton工艺在研究过程中通常都需要通过投加化学药剂调节处理废水的pH, 不仅增加了工艺的复杂性, 同时也提高了处理成本. O3具有极强的氧化性能, 既具有将一些小分子有机物直接矿化, 还具有能将环烷烃类、长链醛酮类、长链酯类等难降解大分子物质降解为毒性小的小分子有机物, 从而有效地提高石化尾水的可生化性.虽然O3氧化特性明确、技术成熟, 但是由于O3在水处理中利用率较低, 且其氧化性能有限, 无法将石化废水中难降解有机物完全矿化为CO2和H2O, 致使必须加大用量才能有效降低污染物浓度, 导致处理成本较高, 因此在大多数情况下, O3更适宜与生化处理技术配合使用, 以达到进一步去除石化废水中有机物的目的. O3-BAC工艺是先利用臭氧的氧化作用将难降解有机物氧化成易被微生物利用的有机物, 再利用BAC单元椰壳活性炭进行吸附及微生物降解, 共同去除有机污染物的物化-生化处理工艺.该工艺具有吸附作用强、去除效率高、成本低及操作简单等优点, 在废水深度处理工艺中已被广泛引用.

500万彩票  尽管近年来对于O3-BAC工艺研究已逐渐成熟, 但对于O3-BAC工艺深度处理石化尾水的机制探讨还不够深入, 尤其是对于O3氧化前后对BAC单元的微生态环境的影响研究得还不多.基于以上研究背景, 本实验以华北某石化企业污水处理厂尾水作为研究对象, 采用O3-BAC工艺进行污水处理厂尾水的深度处理.分别从O3氧化前后水质变化特性及分子生物学角度分析O3-BAC工艺深度处理石化尾水机制.同时, 探讨了O3氧化前后水质变化对BAC单元微生态环境影响, 以期为O3-BAC工艺用于石化废水尾水深度处理提供理论依据和技术支持.

  1 材料与方法1.1 中试实验装置及运行参数

  整体实验装置主要由两个工艺组成, 分别是BAC工艺和O3-BAC工艺, 装置示意图如图 1所示.通过两个工艺对比分别考察了O3氧化对石化尾水中污染物特征及BAC单元中微生态环境的影响.其中, O3发生器选用3S-A10型O3发生器(), 以氧气作为气源, O3产量最大为10 g ·L-1, 进气流量为1 L ·min-1. O3浓度测定仪选用3S-J5000型气态O3浓度测定仪(). O3接触柱及O3缓冲柱主体材质均为有机玻璃, 有效高度均为2.5 m, 内径均为200 mm, O3接触柱底部设置钛合金O3曝气盘. O3尾气由内部填充有椰壳活性炭的破坏器分解破坏. BAC柱主体材质为有机玻璃, 填料为石油化工专用果壳活性炭(), 粒径2~4 mm, 活性炭层有效高度为2.5 m, 内径为200 mm.前期实验优化了O3投加量、停留时间及生物活性炭柱运行条件分别为: O3接触时间为40 min, O3投加量为20 mg ·L-1, BAC单元空床停留时间为1.5 h.

  图 1

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500万彩票1.进水水箱; 2.提升泵; 3.O3浓度测定仪; 4.O3发生器; 5.O3接触柱; 6.O3缓冲柱; 7.流量计; 8.BAC柱; 9.O3尾气破坏器; 10.出水水箱图 1 实验装置示意.

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