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活性炭在炼油污水处理中的应用

来源 : 赌场导航娱乐 发布时间:2020-11-16 浏览

摘要:文中结合某石化厂炼油污水处理流程及活性炭的特性和工作机理,介绍了活性炭在炼油污水处理中的应用,并针对应用中的问题提出了对策分析。

炼油污水的处理方法很多,主要有重力沉降法、过滤法、浮选法、絮凝法、生化法、膜分离法、吸附法等。这里介绍的是活性炭在炼油污水处理中的应用,活性炭不仅吸附能力强,还具有强化生物处理及助凝的作用,被广泛应用于炼油污水处理中。

1、炼油污水处理流程

某石化厂炼油污水装置设计处理能力700t/h,正常情况下装置来水量在320t/h左右,污水处理率100%。上游来水经格栅、均质罐、斜板隔油(CPI)回收可浮油,再经涡凹气浮(CAF)、斜板加压气浮(ADAF)去除乳化油,后经一、二级生化、膜过滤设施、污水提标以及活性炭吸附后,除去污水中的污染物质,达到回用或排放标准。

2、活性炭的特性及工作机理

活性炭是一种具有高度发达孔隙结构,物理化学性质稳定的优良吸附剂。它是利用富含碳的有机材料,如木炭、优良煤、果壳等,在高温和一定压力下经催化活化而制成的。在制造过程中,其挥发性有机物被去除,晶格间生成空隙,形成复杂的孔隙结构和巨大的表面积。活性炭的较强吸附能力即在于它巨大的吸附面积。

活性炭的工作机理,主要是利用它吸附能力强的特性。活性炭一般分为粉末状和颗粒状两种。粉末状活性炭吸附能力强,制备容易,价格较低,但再生非常困难;颗粒状活性炭相对于粉末状活性炭,它的价格较贵,但可再生后重复使用,并且使用时的劳动条件较好,操作管理方便。

3、活性炭在炼油污水处理中的应用

3.1粉状活性炭强化活性污泥工艺

粉状活性炭强化活性污泥工艺是一种粉状活性炭(PAC)与生物处理联合使用的废水处理方法。炼油污水装置采用该工艺,在二级生化来水不好或污泥性能差时,将粉状活性炭投加到二级生化曝气池中,平均半月投加1次。2017年8月7日,总进来水中COD为2162mg/L,大大超过设计指标1200mg/L,故对二级生化曝气池进行一次粉状活性炭投加。8月7日二级生化出水COD为79.4mg/L,COD去除率为49%,投加粉状活性炭之后,8月8日出水COD降至44.9mg/L,COD去除率增加为69%,出水水质得到明显改善。在投加粉状活性炭之后,曝气池内溶解氧由1.89mg/L增加为2.13mg/L,且混合液污泥浓度由1377mg/L增加为3958mg/L,污泥指数由232mL/g减小为111mL/g,表明污泥量增加,且污泥沉降性能得到明显改善。实践证明:粉状活性炭强化活性污泥工艺促使系统处理效果的改善,不仅来源于活性炭对于难降解有机物及有毒物质的吸附作用,还在于粉状活性炭在系统中提高生物量、提高微生物代谢活性及提高污泥沉降性能的作用。

活性炭在炼油污水处理中的应用

3.2粉状活性炭强化絮凝沉降工艺

炼油污水提标装置采用高效沉淀池+曝气生物滤池组合工艺。高效沉淀池由混凝、絮凝和沉淀澄清三个单元组合而成,主要去除污水中的有机物、胶体、悬浮物。其中絮凝池投加粉状活性炭可以强化絮凝沉降,水体中胶状物质含量减少,投加活性炭后水体相当部分有机物得到去除,表面粘度下降。由于活性炭比重大,并具有良好吸附性能,吸附在絮状物上,增加絮状物的比重,使水中相当部分有机物得到去除,具有良好的助凝性能。所以絮凝池中投加粉状活性炭除有良好的去除有机污染能力,同时还具有良好的助凝作用,使出水水质得到大幅度提高。

3.3颗粒活性炭在炼油污水深度处理中的应用

为了实现炼油污水处理后回用,炼油污水在经污水提标装置后进入活性炭塔,利用活性炭吸附对炼油污水进行深度处理,可以进一步去除污水中微量的COD、BOD、SS、高浓度营养物质(氮、磷等)及盐类。2017年8月炼油污水经活性炭塔处理后COD及氨氮平均去除率分别为36.1%及33.7%。实践证明:经过活性炭塔吸附处理后,污水中COD及氨氮得到进一步去除,出水水质达到排放及回用要求。

活性炭在炼油污水处理中的应用

4、活性炭在炼油污水处理应用中的问题及对策分析

在粉状活性炭应用于强化活性污泥工艺及强化絮凝沉降工艺中,均有剩余污泥排出,此剩余污泥中的粉状活性炭仍存在着较大的再生潜力。目前,排出的剩余污泥经二相离心机脱水减容,进入污泥干化装置后进入电站焚烧处理,剩余污泥中的粉状活性炭无法得到有效利用,造成较大浪费。若将此部分粉状活性炭进行再生并回用于系统中,可大大减少运行成本。

在颗粒活性炭应用于炼油污水深度处理中,活性炭存在着吸附易饱和、再生成本高的问题。在日常操作中,可以通过控制活性炭塔进水水质、水量,及控制活性炭塔反洗频率、方法等来减少活性炭用量,延长活性炭使用寿命。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,延长活性炭的使用寿命,且增强对水中有机物的降解能力。生物活性炭技术不但能大大延长活性炭的使用寿命,同时还可去除活性炭和微生物单独作用时不能去除的一些污染物,进而减少活性炭使用成本。

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