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活性炭在煉油污水處理中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2020-11-16點(diǎn)擊:次

摘要:文中結(jié)合某石化廠煉油污水處理流程及活性炭的特性和工作機(jī)理,介紹了活性炭在煉油污水處理中的應(yīng)用,并針對(duì)應(yīng)用中的問(wèn)題提出了對(duì)策分析。

煉油污水的處理方法很多,主要有重力沉降法、過(guò)濾法、浮選法、絮凝法、生化法、膜分離法、吸附法等。這里介紹的是活性炭在煉油污水處理中的應(yīng)用,活性炭不僅吸附能力強(qiáng),還具有強(qiáng)化生物處理及助凝的作用,被廣泛應(yīng)用于煉油污水處理中。

1、煉油污水處理流程

某石化廠煉油污水裝置設(shè)計(jì)處理能力700t/h,正常情況下裝置來(lái)水量在320t/h左右,污水處理率100%。上游來(lái)水經(jīng)格柵、均質(zhì)罐、斜板隔油(CPI)回收可浮油,再經(jīng)渦凹?xì)飧。–AF)、斜板加壓氣。ˋDAF)去除乳化油,后經(jīng)一、二級(jí)生化、膜過(guò)濾設(shè)施、污水提標(biāo)以及活性炭吸附后,除去污水中的污染物質(zhì),達(dá)到回用或排放標(biāo)準(zhǔn)。

2、活性炭的特性及工作機(jī)理

活性炭是一種具有高度發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu),物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)良吸附劑。它是利用富含碳的有機(jī)材料,如木炭、優(yōu)良煤、果殼等,在高溫和一定壓力下經(jīng)催化活化而制成的。在制造過(guò)程中,其揮發(fā)性有機(jī)物被去除,晶格間生成空隙,形成復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)和巨大的表面積;钚蕴康妮^強(qiáng)吸附能力即在于它巨大的吸附面積。

活性炭的工作機(jī)理,主要是利用它吸附能力強(qiáng)的特性;钚蕴恳话惴譃榉勰詈皖w粒狀兩種。粉末狀活性炭吸附能力強(qiáng),制備容易,價(jià)格較低,但再生非常困難;顆粒狀活性炭相對(duì)于粉末狀活性炭,它的價(jià)格較貴,但可再生后重復(fù)使用,并且使用時(shí)的勞動(dòng)條件較好,操作管理方便。

3、活性炭在煉油污水處理中的應(yīng)用

3.1粉狀活性炭強(qiáng)化活性污泥工藝

粉狀活性炭強(qiáng)化活性污泥工藝是一種粉狀活性炭(PAC)與生物處理聯(lián)合使用的廢水處理方法。煉油污水裝置采用該工藝,在二級(jí)生化來(lái)水不好或污泥性能差時(shí),將粉狀活性炭投加到二級(jí)生化曝氣池中,平均半月投加1次。2017年8月7日,總進(jìn)來(lái)水中COD為2162mg/L,大大超過(guò)設(shè)計(jì)指標(biāo)1200mg/L,故對(duì)二級(jí)生化曝氣池進(jìn)行一次粉狀活性炭投加。8月7日二級(jí)生化出水COD為79.4mg/L,COD去除率為49%,投加粉狀活性炭之后,8月8日出水COD降至44.9mg/L,COD去除率增加為69%,出水水質(zhì)得到明顯改善。在投加粉狀活性炭之后,曝氣池內(nèi)溶解氧由1.89mg/L增加為2.13mg/L,且混合液污泥濃度由1377mg/L增加為3958mg/L,污泥指數(shù)由232mL/g減小為111mL/g,表明污泥量增加,且污泥沉降性能得到明顯改善。實(shí)踐證明:粉狀活性炭強(qiáng)化活性污泥工藝促使系統(tǒng)處理效果的改善,不僅來(lái)源于活性炭對(duì)于難降解有機(jī)物及有毒物質(zhì)的吸附作用,還在于粉狀活性炭在系統(tǒng)中提高生物量、提高微生物代謝活性及提高污泥沉降性能的作用。

活性炭在煉油污水處理中的應(yīng)用

3.2粉狀活性炭強(qiáng)化絮凝沉降工藝

煉油污水提標(biāo)裝置采用高效沉淀池+曝氣生物濾池組合工藝。高效沉淀池由混凝、絮凝和沉淀澄清三個(gè)單元組合而成,主要去除污水中的有機(jī)物、膠體、懸浮物。其中絮凝池投加粉狀活性炭可以強(qiáng)化絮凝沉降,水體中膠狀物質(zhì)含量減少,投加活性炭后水體相當(dāng)部分有機(jī)物得到去除,表面粘度下降。由于活性炭比重大,并具有良好吸附性能,吸附在絮狀物上,增加絮狀物的比重,使水中相當(dāng)部分有機(jī)物得到去除,具有良好的助凝性能。所以絮凝池中投加粉狀活性炭除有良好的去除有機(jī)污染能力,同時(shí)還具有良好的助凝作用,使出水水質(zhì)得到大幅度提高。

3.3顆;钚蕴吭跓捰臀鬯疃忍幚碇械膽(yīng)用

為了實(shí)現(xiàn)煉油污水處理后回用,煉油污水在經(jīng)污水提標(biāo)裝置后進(jìn)入活性炭塔,利用活性炭吸附對(duì)煉油污水進(jìn)行深度處理,可以進(jìn)一步去除污水中微量的COD、BOD、SS、高濃度營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(氮、磷等)及鹽類。2017年8月煉油污水經(jīng)活性炭塔處理后COD及氨氮平均去除率分別為36.1%及33.7%。實(shí)踐證明:經(jīng)過(guò)活性炭塔吸附處理后,污水中COD及氨氮得到進(jìn)一步去除,出水水質(zhì)達(dá)到排放及回用要求。

活性炭在煉油污水處理中的應(yīng)用

4、活性炭在煉油污水處理應(yīng)用中的問(wèn)題及對(duì)策分析

在粉狀活性炭應(yīng)用于強(qiáng)化活性污泥工藝及強(qiáng)化絮凝沉降工藝中,均有剩余污泥排出,此剩余污泥中的粉狀活性炭仍存在著較大的再生潛力。目前,排出的剩余污泥經(jīng)二相離心機(jī)脫水減容,進(jìn)入污泥干化裝置后進(jìn)入電站焚燒處理,剩余污泥中的粉狀活性炭無(wú)法得到有效利用,造成較大浪費(fèi)。若將此部分粉狀活性炭進(jìn)行再生并回用于系統(tǒng)中,可大大減少運(yùn)行成本。

在顆;钚蕴繎(yīng)用于煉油污水深度處理中,活性炭存在著吸附易飽和、再生成本高的問(wèn)題。在日常操作中,可以通過(guò)控制活性炭塔進(jìn)水水質(zhì)、水量,及控制活性炭塔反洗頻率、方法等來(lái)減少活性炭用量,延長(zhǎng)活性炭使用壽命。有研究表明,在活性炭上固定微生物,形成生物活性炭,可以提高活性炭吸附容量,延長(zhǎng)活性炭的使用壽命,且增強(qiáng)對(duì)水中有機(jī)物的降解能力。生物活性炭技術(shù)不但能大大延長(zhǎng)活性炭的使用壽命,同時(shí)還可去除活性炭和微生物單獨(dú)作用時(shí)不能去除的一些污染物,進(jìn)而減少活性炭使用成本。

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