污水深度處理在乙烯循環(huán)空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

1污水深度處理回用水實驗水是人類生活和生產(chǎn)發(fā)展不可或缺的資源。隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和人口的增加，人們對水的需求每天都在增加。根據(jù)對大慶石化公司水質(zhì)、水量調(diào)查的結(jié)果,目前公司供水主要來自地表水和深井水。其中深井水量為3.77萬立方米/日,地表水量為24.04萬立方米/日,僅可滿足當(dāng)前供水需求,已無太大的增加余地。為了節(jié)約用水量,更好地利用水資源,大慶石化公司于2001年4月份開始進行了將污水深度處理后回用于乙烯區(qū)循環(huán)冷卻水中的中試試驗,取得了一定的效果。目前,該項目已通過驗收,即將投入工程建設(shè)。2試驗程序2.1廢水成本的組成擬建的乙烯區(qū)污水深度處理工程的原污水由以下三部分污水構(gòu)成,即:(1)興化住宅污水該生活區(qū)共排污水885m3/h。取其生活區(qū)泵房的排水520m3/h作為回用水源。(2)化肥廠生產(chǎn)污水廢水化肥廠通過廠內(nèi)排泵站共排出污(廢水)410～480m3/h。取其中的400m3/h作為回用水源。(3)原水水質(zhì)調(diào)查熱電廠共排生產(chǎn)廢水550m3/h。取其中400m3/h作為回用水源。試驗中按比例取以上三股廢水作為試驗用原污水。原污水的水質(zhì)以原深度處理實驗過程中的統(tǒng)計結(jié)果和同期環(huán)保的測定值相結(jié)合,給出一能反映實際排水狀況的水質(zhì)結(jié)果。1999年8月23日至1999年12月24日統(tǒng)計的原水水質(zhì),見表1。根據(jù)實驗中對乙烯區(qū)污水的水質(zhì)統(tǒng)計可以發(fā)現(xiàn):a、乙烯區(qū)原污水的CODCr、BOD5、懸浮物、濁度等變化幅度較大;鈣離子、鎂離子、總硬度等變化幅度不大。在深度處理工藝的選擇時必須考慮此類情況。b、同時原水的CODCr、BOD5比值較低。證明該水的生化性能不強,深度處理過程中必須選擇適宜的生物處理工藝。2.2原污水深度處理存在的問題及處理流程冷卻用水要考慮的主要水質(zhì)有(1)不結(jié)垢(2)冷卻系統(tǒng)不發(fā)生腐蝕(3)沒有供產(chǎn)生黏液的微生物所利用的營養(yǎng)物。另外,循環(huán)冷卻水補水的水質(zhì)要求要比直流冷卻的要求更加嚴格,鈣、鎂等硬度離子的存在會帶來一些特殊問題。根據(jù)原污水的水質(zhì)特點和對深度處理出水的水質(zhì)要求,乙烯區(qū)污水深度處理的工藝選擇必須滿足:(1)能夠進一步降低原污水中殘留的COD、BOD。(2)除磷、除氨氮(3)去除懸浮物、降低濁度(4)殺毒、滅菌。考慮到原污水中含鹽量及鈣鎂離子和出水的要求,在所選工藝中還應(yīng)有軟化和除鹽措施。根據(jù)上述的結(jié)果,經(jīng)過詳盡論證,最終選擇以下流程作為最終的深度工藝主流程。但由于原水中細菌含量過高,因此在臭氧殺菌后增加加氯消毒。工藝流程如下:下面對各工藝單元進行簡單的描述。2.2.1順利進行法生物接觸氧化法降解有機物的機理可描述為:在有氧的情況下,借助好氧微生物的作用,有機物的生化反應(yīng)得以順利進行。該過程中,廢水中的溶解性有機質(zhì)透過微生物的細胞壁和細胞膜而被吸收,一部分有機物被微生物氧化為簡單的無機物,另一部分有機物被微生物轉(zhuǎn)化為生物體所必需的營養(yǎng)物質(zhì),組成新的細胞而使微生物生長繁殖,產(chǎn)生更多的菌體。該過程也可用如下反應(yīng)方程式表示⑴有機物的氧化(2)細胞物質(zhì)的合成(3)細胞物質(zhì)的氧化2.2.2生物塔出水懸浮物和懸浮劑的沉降過程及其最佳配方混凝:指向污水中投加化學(xué)藥品,以去除使懸浮固體相互分離的力量的過程。這種過程的物理作用發(fā)生于快速攪拌池中。絮凝:懸浮物的聚集作用,形成由于重力而沉降的顆粒。沉淀:懸浮固體由于重力與污水分離。混凝劑:以相當(dāng)大的濃度投加的化學(xué)藥品。實驗確定了絮凝劑、助凝劑的種類和加量,測定了它們的反應(yīng)時間和凝聚后的懸浮物的沉降時間。為絮凝池的設(shè)計提供了依據(jù)。同時通過對生物塔出水的Zeta電位的測定,表明塔出水內(nèi)的膠體帶有負電核。僅加入絮凝劑不改變?nèi)芤旱碾娦?電位變化也不大。只有同時加入絮凝劑和助凝劑后,膠體顆粒開始凝聚,溶液電位產(chǎn)生變化。絮凝劑和助凝劑在一定范圍內(nèi)電位最低,效果顯著,直觀礬花較大。2.2.3污染物的消毒過濾的目的是在反滲透或消毒之前提供最清潔的水,因為減少了大量有機物、懸浮物、膠狀物。除去顆粒物后,使消毒得到了有效的改善。過濾是達到出水濁度標準的關(guān)鍵一步。實驗中選用了最新專利產(chǎn)品——LLY型精密過濾器。實驗中考核了精密過濾器的操作條件。最佳運行壓力為>0.45MPa。確定了反洗周期、反洗水量等設(shè)計需要的參數(shù)。2.2.4臭氧與污染物作用臭氧是一種有效藥劑,用以使廢水中的細菌、細菌孢子和營養(yǎng)型微生物失活。也去除有害的病毒。此外,臭氧與廢水中的化學(xué)氧化物質(zhì)反應(yīng),降低BOD5和COD,形成氧化有機中間體和最終產(chǎn)物。臭氧的處理還可以降低廢水的顏色和氣味。2.2.5水質(zhì)主要試劑加氯是廢水消毒最常用的方法。這種方法將氯氣或次氯酸鹽加到廢水中。當(dāng)采用氯時,它與水結(jié)合形成次氯酸(HClO)和鹽酸(HCl)。在城市廢水應(yīng)用時的pH值和濃度條件下水解作用實際上趨于完成。次氯酸將離子化為次氯酸離子(OCl-),其數(shù)量很大程度受pH值的影響。然而,次氯酸是水中的主要消毒劑。因此,應(yīng)維持pH值低于7.5,以阻止次氯酸離解成次氯酸離子的趨勢。2.2.6反滲透脫礦質(zhì)反滲透反滲透裝置可去除90%的鹽,至少可獲得85%的回收水。它分為三個基本組成部分:前處理、反滲透脫礦質(zhì)和后處理。實驗中通過對反滲透膜和新型膜材料——納濾膜的比較,得出使用操作條件相對簡單的納濾膜即可滿足出水的水質(zhì)要求。3結(jié)果與討論3.1各污染物的去除效果1999年8月23日至1999年12月24日,連續(xù)4個月考核了實驗工藝流程。統(tǒng)計出出水的水質(zhì)見表2。經(jīng)過處理后,各污染物的去除率見表3。由表3可以看出,實驗所選的工藝路線對各類污染物尤其是有機污染物具有較好的去除率。該工藝路線在污水深度處理后作為循環(huán)冷卻水的補水,它在技術(shù)上是可行的。由表3可以看出,實驗所選的工藝路線對各類污染物尤其是有機污染物具有較好的去除率。該工藝路線在污水深度處理后作為循環(huán)冷卻水的補水,它在技術(shù)上是可行的。3.2環(huán)冷卻水補水動態(tài)指標的確定在工藝運行考核期間,除了進行必要的靜態(tài)藥劑篩選外還進行了兩輪出水作為循環(huán)冷卻水補水的動態(tài)評價。評價的結(jié)果見表4。根據(jù)表4的結(jié)果,可以看出:經(jīng)過選定工藝處理后的污水,在作循環(huán)冷卻水的補水評價中各項指標均可以達到中石化公司循環(huán)冷卻水中試很好級水平。這進一證明所選的處理工藝在技術(shù)上是可行的。4本生物接觸氧化塔的應(yīng)用通過以上的論述,對乙烯區(qū)污水深度處理試驗做出如下結(jié)論:4.1為了保證循環(huán)水系統(tǒng)的平穩(wěn)運行,源污水在進入本深度處理系統(tǒng)前,應(yīng)將高含鹽污水另行處理。4.2本工藝采用的生物接觸氧化技術(shù)在水力停留時間很短的運行條件下,對水中的COD、BOD、油、氨氮、磷等都有很好的去除效果。4.3本生物接觸氧化塔連續(xù)幾個月的運行實踐表明,它是用于污水深度處理的經(jīng)濟可行的技術(shù)?？梢詫⑽鬯幚韴龅亩壧幚沓鏊M一步凈化,是保證處理達到回用要求的關(guān)鍵技術(shù)。同時幾個月來的運行實踐也表明生物接觸氧化塔具有不出現(xiàn)堵塞,不需要反沖洗操作的特點,因此操作簡單。4.4總之,整套處理工藝單元緊湊,組合合理。適合于出水作為循