PACT法处理废水的技术进展

第‘期化工环保肠卜卜一一一一—一二了了歌歌歌羹鬓鑫鬓之鸽鸽是是是『『『一份一,一夕二二一州听专绍与缘述法处理废水的技术进展钱伯章上海练油厂投加粉末活性炭的生化处理法口是炼油、石油化工、有机化工废水深度处理的有效方法之一,它与生化处理后增设粒状活性炭吸附三级处理的方法相比,具有投资省,操作费用低等优点。且排弃的粉炭污泥可利用湿式空气氧化再生法处理,使粉末活性炭再生回用进一步提高了经济效益。该处理方法经中型和工业化试验,证明有广阔的发展前景。前言为了进一步改进活性污泥生化处理的出水水质,曾积极推荐后继粒状活性炭绝吸附的三级处理方法。然而,近年来的实践和研究表明,增设吸附三级处理投资太大。因此,国外增设吸附三级处理工艺的企业甚少。美国环保局现行的炼油、石油化工废水或‘,处理工艺即经济上能达到的最有效控制工艺,考虑了九种方案。在压缩排污的总要求下,除保留增设粒状活性炭吸附三级处理方案外,已将工艺即投加粉末活性炭的生化处理列为推荐方案之一〔”。近年来,向活性污泥生化曝气池投加粉末活性炭的处理方法,已引起各国炼油、石油化工企业有关人员的普遍重视。法不仅能有效地吸附去除不能生物降解的杂质,而且能通过生物氧化去除可生物降解的成份。法已试用于炼焦、合成嫩料、制药等不同废水的处理。并已在石油化工废水处理中实用化。另外,粉末活性炭湿式空气氧化再生—工艺的开发成功,使法在经济上更具魅力。美国环保局已将处理和再生工艺列为革新技术‘孟,。现仅就法在炼油、化工废水处理方面的开发和应用成果,以及湿式空气氧化再生技术的进展分述如下一、炼油废水的处理美国太阳油公司、埃克森公司、阿莫科公司等均先后在其炼油厂进行了法的研究开发工作“门’。太阳油公司曾于一年在得克萨斯州科帕斯克里斯提炼厂的活性污泥装置中进行试验,三次试验结果列于表。投加的活性污泥处理法虽然进水的、比不投加时负荷高,但出水的、却较低,同时出水也‘降低吐一。,年月日收稿化工环,年第卷表科帕斯克里斯提炼厂法处理废水的对比试验操作条件进水出水川试验试验试验流最米州天最大米,天污泥回流为进料的,停留时间平均小时泥龄天‘”‘“,““不投加’‘’’,一—阵二翌一—…——于兑那犷矛、七户口法‘‘‘·。邢“‘活性污泥处理反洗尸一一一一拉状活性炭最终出水最终丛本图伍德河炼厂废水法处理对比试验流程埃克森公司在其得克萨斯城炼厂套中型活性污泥装置上进行了个月的工业对比试验。试验表明,在高污泥泥龄天情况下操作,混合液中炭浓度。。毫克升,可使活性污泥出水水质大大改善。阿莫科公司进一步在伍德河炼厂进行了法的深入研究,并与三级处理法作了对比,图为对比试验流程。废水从隔油池泵入中试吸气浮选装置,流量升秒,投加阳离子絮凝剂毫克升,溶气浮选出水经全自动正向混合过滤池过滤,水力负荷。一升米·秒。含油及悬浮固体的出水作为处理和三级处理中试装置,以及活性污泥小试装置的进水。二套中型活性污泥曝气池容积米J,进水流量19.08洲/天;澄清池水力负荷9.78米3/米,·天。一套用作对比试验,另一套以淤浆形式投加PAC。对比的活性污泥一过滤出水,送两组四塔粒状活性炭吸附系统处理。现场还另外设置了15套PACT法活性污泥小试装置。表2为中试和小试PACT法活性污泥处表2PAC江,法活性污泥处理的操作条件操作条件中试装置(9.5米3)小试装置(27.4:1)正常流量(米州天)正常停留时间(时)溶解氧(毫克/升》曝气速率(升/分》温度(℃)pH值污泥泥龄(天)PAc.固体悬浮物浓度(克/升)19l2238(毫升/分)1227一356。5一81000,42320一艺86.5一8ID一1000,4,1.第4期化工环保.207.理的操作条件。表3列出中试装置操作时,活性污泥、活性污泥加PAC和粒状活性炭对比试验的出表3中试装置的出水水质参数(毫克/升)总有机炭可溶性CODNH一N进水活性污泥活性污泥加400毫克/升PAC粒状活性炭水水质。由表3可见,使用GAC三级处理,出水总有机炭和可溶性COD的去除效率比PACT法稍好,而酚的去除率相近。PACT法和GAC法处理费用的分析见表4、表5。AB555ggg2111l3332221444688844441117。3333.0003.111000.98880.05550.034441115。000333111表5使用GAC三级处理的费用,千美元(出水水质可溶性COD为30毫克/升,活性炭再生)\\\_处理水量}76X10)米,/天19X10,米3/天38X10,米丫天…76x‘。’4米,/无酚油表4使用P入Cl、法需增加的费用,干美元(pAC用量50毫克/升,泥龄100天,出水水质可溶性COD为45毫克/升)处理水量费用7.6xl。,…1。又,。J米3/天{米丫天38X10,米3/天…76莱,)头费用\\\补充GAeG从、操作、维修再生操作、维修折旧年度总计34l511742158785321557401012169572121273171133810029424433t75备注是…‘·活性炭不再生一性活炭再生,卜充pAC…,‘操作、维修…’“折旧{’6任皇竺竺一1一二兰补秒AC}PAc操作、}维修{再生操作、维I修}污泥脱水}折I日}年度总计}2282525278456404053691269691050由上述分析可见,投加PAC的活性污泥法(PACT法)与GAC吸附三级处理法相比,投资和操作费用低,若放宽水质要求,则PACT法更为经济。一丁…一丽-}不万2毖{40!69267二、石油化工、有机化学废水的处理1918640638229584与活性污泥法比较,使用PACT工艺处理有机化学废水,可提高对常规污染物和NH3一N的去除率。杜邦公司的研究报告指ŽŽO†,白,.IL‘.L,JQ†表6PACT法处理有机化学废水的效果设PACI,进水PACT处理效果备注杜邦公司钱伯斯化工厂BODS~171毫克/升TOC“170毫克/升色度二1530APHA单位.去除B0D596肠去除TOC82%脱色66%设计处理水量151米,/天Hoffn一ajl一】之、仪oelle(习D一11840毫克/升BOD。=747。毫克/升TKN二=的O毫克/升去除C0D97.6%去除BOD;99.9肠去除TKN95.5%二段活性污泥处理可去除TKN138%染料/有机中间休COJ,一250毫克/升BUD:二470毫克/升色度一125oAPHA单位去除COD73%去除BOD98%脱色50%PACI、/湿式空气氧化再生法中试Salsbury实验室NH3一N一145毫克/升‘去除NH,一N盯%活性2百一r.!尽:{、能时认注:.—APHA单位为关国公用卫生协会色度单位;.,—TKN为入Jddel:1总氮。化工环袭1980年第6卷出,去除非常规污染物,PACT法甚至优于活性污泥加粒状活性炭法,表6为利用PACT法处理有机化学废水的实例〔”。美国Zimpro公司对PACT/PAC湿式空气再生法(PACT/WAR)进行了中试验证,活性污泥法和PACT法处理出水水质中试结果见表7。表7活性污泥法与PACT/WAR法处理有机废水的性能比较进进水水出水水活活活性污泥法法PACr/WAEEE(((((装置1)))法(装置2))).且6‘几曰八U,1.f,卫血UZ,二nUQ材山.三:n声的七Ž匀,1‘自nU10J6公。2‘们n‘:O目BOD。(毫克/升)cOD(毫克/升)T以二(毫克/升)抓化烃类(毫克/升)酚(毫克/升)色度(ApHA单位)4035]023029655。088.1从表7可见,PACT/WAR法BODS、TOC和酚的去除率超过99%。废弃的废炭污泥送往加压再生装置进行WAR再生,再生后的PAC重新回用。实测表明,在平均再生温度条件下,氛化烃的平均氧化率达70%,若提高再生温度,可进一步提高氧化深度。美国杜邦公司也积极发展PACT法处理深色废液、酸性废水、有机废水的治理技术。最近,该公司在钱伯斯地区的一座15万米丫天PACT法处理装置上进行了工业试验〔’,”〕。西德乌德公司也对PACT法进行了实用化研究‘’。,。并在许斯特公司格里斯海姆化工厂的废水处理装置上应用,该装置排出废水15。。o米丫天,经预处理后送至均衡罐,后再送往称为“Biokop”工艺的PACT设施进行处理。Biokop法与GAC吸附加生化处理法的出水水质比较见图2。一一…三鲜赢ee!{_司里望塑沪.,,二丫,}三塑匹些鱼望。出水CODZOz毫克/升GGGAC吸附附222。。毫克/升GACCC{一叶出水C(,D193毫克/升图2CO。去除率18%。〕。去除率62%(COD总去除率69%)Biokop法与GAC加生化处理法的比较表8为使用不同PAC用量时的处理结果。粉末活性炭(PAC)的再生回用,可使pACT处理方法的经济性进一步提高。用该法处理,产生的污泥用重力浓缩很易达到6%的浓度,无需再脱水处理,可直接用wAR技术再生。再生过程为自热式,在232℃左右时进行,无需辅助嫩料。活性炭回收率普遍在95%以上,唯一需要处理的是泥灰,其量约为O。018公斤(灰)/米”.泥。泥灰中固体物占50%,无菌、无有害有机物、适于填地处理。WAR法耗电约0.33度/公斤r“〕。表8PAC不同用玺对川okop法的处理结果条件{1{2}3}4~间(周)-一下石下一阿阿PAC用量(毫克/1+毛}”7{“‘!8‘}’,去除侮克COD需用FAC量,}co.5}80.5}107}133(毫克/克。。”)111}赚气池进水co。(毫克/升){6’2)832},85},4‘郡池出水田D(毫克/升)},。6】,83}川{。,co。去除率(%){‘6…’8}“2}“8BOOS去除率(%)1“9}”0{,5106T优去除率(写){“3}”}“‘}89Biok叩负荷(公」社习D/!2.1j2.9】2.7}2·压米。·天,l}}}污水停留日少f0J‘日寸)】7·0{7·017·’}了·0Tss(克/升)},3·。}19·3{20·6!20·7公兰些生一一一一一一一一一一鱼一一工一一里二母丝9旦二_此外,日本旭化成工业(株)环境技术30公斤/厘米z)及催化剂(Cu、Fe、V等离研究所进行了催化湿式氧化法再生PAC的子)存在条件下通入空气,被吸附的有机物研究‘’。,。该法系将吸附了有机物的活性炭氧化分解,使活性炭恢复活性。表9为130。泥浆,在高温(200一250℃)、高压(20一小时的中试结果。表9催化湿式氧化法再生pAc的中试结果J一|项。!丙烯肪污水淀粉水洁液COJ,。。浓度(PPnl)了‘斤扫二炭投加曼(PPm)co]〕。.:去除率(%)230一2701000066一78380一石601000088一93吸附处理似化剂CoZ+(I,Pm)NH‘+(纬)pH值温度(℃)压力(公斤/厘米,)已于间(小时)泥浆浓度(%〕拟失率(%/次)1011535001,242507l10国内某些炼油厂使用PACT法处理废水的探索性实践,也充分证明了这种处理方法的优点。如:燕山石化公司东方红炼油厂曾在生化曝气池中投加比表面积1000一1200米2/克、粒度80一300目的PAC,进行了耐有机负荷的冲击试验。试验表明,进水含酚157、CODe,549、BOD。339、TOC154毫克/升,出水分别降为4.95、62·5、7·7、19·3毫克/升。与活性污泥法相比,COD二,、TOC去除率分别提高了4.3%和6.7%〔’‘’。,。废炭污泥经湿式空气氧化再生0万AR)法处理,即PAC再生回用技术已接近实用化,从而,可望进一步提高PAcT法处理的经济效益。3.我国炼油废水使用PACT法进行耐废水有机负荷冲击的试验,充分证实了PACT法的优点,但该法在我国炼油、化工废水深度处理技术中还未引起足够重视,为此,建议有关部门开展PACT/WAR法的专题研究和试验。〔5〕〔6〕〔7〕PB一83一172石69waterE及91~r戈几9ofxuanagexue肚t,12份(7〕,33一36(1982).011&GasJo;:rnal.〔2〕,51一59(197a)