Đặc điểm của nước thải hóa dầu
1. Thể tích nước lớn, chất lượng nước phức tạp và thay đổi
Nhiều dung môi, chất phụ gia và chất phụ gia cần được thêm vào trong quá trình sản xuất hóa dầu, và sau đó trải qua các phản ứng khác nhau. Do đó, lượng nước thải là lớn và thành phần rất phức tạp.
2. Ô nhiễm hữu cơ nghiêm trọng
Các hợp chất hữu cơ có trong nước thải hóa dầu chủ yếu là hydrocarbon và các dẫn xuất của chúng.
3. Nước thải chứa kim loại nặng
Do thực tế là nhiều phản ứng trong sản xuất hóa dầu được thực hiện dưới tác động của các chất xúc tác, và một nhà máy hóa dầu lớn có thể sử dụng hàng tá chất xúc tác, kim loại nặng thường có trong nước thải.
Thành phần và nguồn nước thải hóa dầu
1. Dầu chứa nước thải
Nguồn chính: Nước ngưng tụ, nước trung bình, nước tạo ra, nước rửa dầu, nước vận chuyển dầu dằn tàu, nước làm mát tuần hoàn, nước ngưng tụ dầu và khí, nước thải và khử nước thải, và nước mặt bị nhiễm dầu trong quá trình tiếp xúc và dầu.
2 phenol chứa nước thải
Nguồn chính: Khí quyển và chân không bị trì hoãn Coking, Cracking xúc tác và các cơ sở sản xuất cho phenol acetone, meta cresol, bisphenol a, v.v.
3 lưu huỳnh có chứa nước thải
Nguồn chính: Các đơn vị xử lý thứ cấp trong các nhà máy lọc dầu, thoát nước từ các bể tách, nước ngưng tụ cho dầu và khí, và các đơn vị kết hợp hydrocarbon thơm.
4 Cyanide có chứa nước thải
Nguồn chính: Nhà máy acrylonitrile, Hội thảo trùng hợp cây xơ acrylic, hội thảo quay vòng và hệ thống thoát nước tái chế, nhà máy cao su nitrile.
5 Aldehyd có chứa nước thải
Nguồn chính: Nhà máy Acetaldehyd, Nhà máy kéo sợi vinylon, Nhà máy vinyl acetate, Cây Formaldehyd, v.v.
6 Benzen có chứa nước thải
Nguồn chính: Nước thải từ Hội thảo sản xuất benzen, nhà máy Styrene, nhà máy polystyrene, cây ethylbenzene, cây alkylbenzene và rửa nước làm nứt cây ethylene.
7 Nước thải kiềm axit
Nguồn chính: Rửa nước từ các nhà máy lọc dầu và nhà máy hóa dầu, cắt nước từ bể thành phẩm, thoát nước nước và nước thải từ các phòng thủy ngân kiềm axit.
Quá trình xử lý nước thải hóa dầu
1. Phương pháp vật lý
Phương pháp xử lý thể chất tách biệt và phục hồi các chất ô nhiễm lơ lửng không hòa tan (bao gồm cả màng dầu và giọt dầu) trong nước thải thông qua hành động vật lý. Các phương pháp thường được sử dụng bao gồm tách dầu, tuyển nổi nổi, lọc, v.v.
(1) Bể tách dầu
Bể tách dầu là một thiết bị xử lý phổ biến trong quá trình xử lý nước thải hóa dầu. Loại bỏ các chất rắn lơ lửng dựa trên sự khác biệt về mật độ tương đối giữa chất rắn lơ lửng và nước trong nước thải. Phương pháp này chỉ có thể loại bỏ các giọt nước lớn hơn hoặc các giọt dầu như là một phương pháp điều trị chính, với chi phí thấp nhưng hiệu quả trung bình. Các thiết bị tách dầu thường được sử dụng là các thiết bị phân tách dòng chảy và các thiết bị tách tấm nghiêng.
(2) Phương pháp tuyển nổi không khí
Phương pháp tuyển nổi không khí: Sử dụng các vi khuẩn phân tán cao làm chất mang để tuân thủ các chất rắn lơ lửng trong nước thải, cho phép chúng mọc lên mặt nước và được loại bỏ các vật thể chế biến của nó là dầu nhũ hóa và huyền phù rắn mịn kỵ nước.
Phương pháp tuyển nổi hóa học: Các tác nhân hóa học được thêm vào nước thải để chuyển đổi có chọn lọc các chất ô nhiễm ưa nước thành các chất kỵ nước, sau đó được loại bỏ bằng cách tuyển nổi không khí được gọi chung là phương pháp tuyển nổi không khí.
Thiết bị tuyển nổi không khí thông thường: tuyển nổi không khí hòa tan áp lực, tuyển nổi không khí cánh quạt, tuyển nổi không khí sục khí, tuyển nổi không khí phản lực và tuyển nổi không khí điện phân.
Ưu điểm của phương pháp tuyển nổi không khí: Hiệu quả xử lý cao, bùn sản xuất tương đối khô, cạo bề mặt thuận tiện, tăng sục khí và oxy hòa tan để điều trị sinh hóa tiếp theo.
Nhược điểm của phương pháp tuyển nổi không khí: mức tiêu thụ năng lượng cao, khối lượng công việc bảo trì thiết bị nặng và quản lý, và tắc nghẽn dễ dàng
(3) Lọc
Nói chung, các nhà máy lọc dầu sử dụng lọc như một phương tiện để loại bỏ các chất keo dư và chất rắn lơ lửng khỏi nước thải của điều trị thứ cấp sinh học. Sau khi điều trị sinh hóa, nó có thể được sử dụng như một tiền xử lý cho các công nghệ điều trị tiên tiến như carbon hoặc ozone hoạt hóa. Tỷ lệ loại bỏ dầu và chất rắn lơ lửng có thể đạt 60% đến 70%. Sau khi thêm AIDS lọc, tỷ lệ loại bỏ có thể được tăng lên hơn 90%.
Lọc vật liệu xốp: Một cái sàng được sử dụng để loại bỏ chất rắn lơ lửng thô. Các thiết bị điển hình như lưới tản nhiệt, màn hình và băng tải len.
Vật liệu lọc micropious để loại bỏ các hạt mịn: Thiết bị sử dụng màng bán thấm đặc biệt làm môi trường lọc, chẳng hạn như thẩm thấu ngược, siêu lọc, lọc nano và điện cực.
Lọc vật liệu hạt: Sử dụng các lỗ chân lông giữa các hạt vật liệu lọc để cho phép nước đi qua và giữ lại các chất rắn lơ lửng. Thường được sử dụng để đảm bảo rằng độ đục của nước được xử lý đáp ứng các yêu cầu sử dụng nước.
(4) Phương pháp thổi tắt
Bằng cách đưa khí mang vào nước thải, hai giai đoạn tiếp xúc hoàn toàn và các khí hòa tan và các chất hòa tan dễ bay hơi trong nước thải được chuyển vào pha khí thông qua việc truyền khối lượng khí-lỏng, do đó loại bỏ các chất ô nhiễm. Hai chất gây ô nhiễm chính trong nước thải hóa dầu cần phải tước và xử lý tước khí là H2 và amoniac, chủ yếu đến từ các thành phần lưu huỳnh hữu cơ và lưu huỳnh hữu cơ bị phá hủy trong quá trình khử lưu huỳnh, khử nitrat và hydro.
(5) Phương pháp siêu lọc
Siêu lọc là một phương pháp tách dầu và nước bằng cách sử dụng màng siêu lọc (với kích thước lỗ rỗng khoảng {{0}}. 01 ~ 0,1 μ m) để chặn các giọt dầu nhỏ.
Các tác nhân hoạt động hoặc các phân tử tác nhân hoạt động được hấp phụ trên bề mặt các giọt dầu có thể tổng hợp thành các micelle có thể bị chặn bởi các màng siêu lọc. Do đó, xử lý màng siêu lọc của nước thải nhờn không chỉ loại bỏ dầu mà còn COD.
Ưu điểm lớn nhất của phương pháp siêu lọc để xử lý nước thải dầu là không có hóa chất nào được thêm vào trong quá trình xử lý, hoạt động rất đơn giản và nước thải được xử lý thường có thể đáp ứng các yêu cầu của nước tái sử dụng.
Tuy nhiên, do tính thấm thấp của màng, chi phí xử lý tương đối cao. Dư lượng đậm đặc (thường khoảng 5% nước được xử lý) cần xử lý thêm.
2. Phương pháp hóa học
Các phương pháp hóa học liên quan đến việc thêm một chất hóa học nhất định vào nước thải và sử dụng các phản ứng hóa học để tách và thu hồi các chất ô nhiễm từ nước thải. Các phương pháp phổ biến bao gồm kết tủa hóa học, đông máu, trung hòa, điện phân, v.v.
(1) Phương pháp đông máu hóa học
Sự đông máu hóa học là một phương pháp được sử dụng để loại bỏ huyền phù keo vô cơ hoặc hữu cơ khỏi nước. Nó có thể loại bỏ chất rắn lơ lửng, chất keo, muối kim loại nặng, chất hữu cơ, dầu và màu sắc. Việc xử lý đông máu bị ảnh hưởng bởi pH, độ kiềm, số lượng chất ô nhiễm, kích thước hạt, nhiệt độ và điều kiện khuấy của nước thải.
Để cải thiện hiệu quả của xử lý tuyển nổi không khí, một chất keo tụ nhất định được thêm vào nước thải trong quá trình tuyển nổi không khí hòa tan có áp suất trào ngược, điều này làm cho các hạt lơ lửng hoặc chất gây ô nhiễm nhũ hóa khó kết tủa trong nước không ổn định. Theo tác động của vụ va chạm, chúng tổng hợp, trùng hợp hoặc chồng chéo để tạo thành các hạt hoặc floc lớn hơn, giúp các chất ô nhiễm dễ dàng chìm hoặc nổi và được loại bỏ.
(2) Phương pháp điện phân
Nguyên tắc cơ bản là theo tác động của các gốc hydroxyl với các đặc tính oxy hóa mạnh được tạo ra trên bề mặt cực dương, oxy hóa khó phân hủy chất hữu cơ thành CO2 và H2O. Phương pháp này có những ưu điểm như khả năng oxy hóa mạnh, vận hành và kiểm soát dễ dàng và không có ô nhiễm thứ cấp, và ngày càng được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải công nghiệp hiện đại.
Bằng cách sử dụng phản ứng này, các chất ô nhiễm có thể hình thành các kết tủa không hòa tan hoặc giải phóng khí ra khỏi nước, làm sạch nước thải.
(3) Luật Zhonghe
Quá trình loại bỏ axit dư thừa hoặc kiềm trong nước thải thông qua các phương pháp hóa học để đạt được giá trị pH trung tính được gọi là trung hòa. Xử lý nước thải có tính axit bằng kiềm vô cơ như một chất trung hòa, và xử lý nước thải kiềm bằng axit vô cơ như một chất trung hòa. Các phương pháp trung hòa bao gồm trung hòa nước thải axit-bazơ, trung hòa hóa học nước thải axit, trung hòa lọc nước thải axit, v.v.
(4) Phương pháp oxy hóa
Mục đích của việc xử lý nước thải hóa dầu đạt được bằng cách phản ứng các chất ô nhiễm trong nước thải bằng oxy. Trong số đó, phương pháp oxy hóa quang xúc tác là công nghệ điều trị mới nhất, sử dụng các vật liệu bán dẫn làm chất xúc tác để trải qua các phản ứng giảm oxy hóa giữa các chất ô nhiễm và oxy trong điều kiện ánh sáng, do đó loại bỏ chúng một cách hiệu quả.
3. Phương pháp sinh học và quá trình kết hợp
Phương pháp sinh học chuyển đổi các chất ô nhiễm hữu cơ trong dung dịch, chất keo và huyền phù mịn trong nước thải thành các chất ổn định và vô hại thông qua quá trình trao đổi chất của vi sinh vật. Chúng có thể được chia thành điều trị sinh học hiếu khí, điều trị sinh học kỵ khí và các quá trình kết hợp khác nhau.
(1) Quá trình bùn hoạt tính
Quá trình bùn hoạt tính là phương pháp chính để xử lý sinh học nước thải, với bùn hoạt tính là thành phần chính. Công nghệ này trộn và khuấy nước thải với bùn hoạt tính (vi sinh vật) và sục khí để phân hủy các chất gây ô nhiễm hữu cơ trong nước thải. Các chất rắn sinh học sau đó được tách ra khỏi nước thải được xử lý và có thể được hồi lưu một phần vào bể sục khí khi cần thiết.
Quá trình bùn hoạt tính bao gồm một bể sục khí, bể lắng, hệ thống trào ngược bùn và hệ thống loại bỏ bùn còn lại. Các vi khuẩn trong bùn hoạt tính là một quần thể hỗn hợp, thường tồn tại dưới dạng các vi khuẩn vi khuẩn, với ít trạng thái tự do hơn. Sự xuống cấp (loại bỏ) chất hữu cơ bằng bùn hoạt tính trong quá trình sục khí có thể được chia thành hai giai đoạn: giai đoạn hấp phụ và giai đoạn ổn định.
(2) Quá trình SBR
Lò phản ứng hàng loạt tuần tự (SBR) là một quá trình xử lý nước thải khác với các quá trình bùn hoạt tính truyền thống. Nó liên quan đến việc làm đầy, phản ứng, giải quyết, thoát nước và để lại Idle trong lò phản ứng theo một quy trình nhất định. Quá trình này xen kẽ giữa các trạng thái hiếu khí và kỵ khí trong hệ thống thông qua sục khí và ngắt khí. Trong khi làm giảm COD, quá trình nitrat hóa và khử nitơ nitơ amoniac được thực hiện liên tiếp để đạt được mục tiêu khử cacbon và khử trùng đồng thời. Quá trình SBR có dạng cấu trúc đơn giản, các chế độ vận hành linh hoạt và thay đổi, khả năng chống lại tải trọng mạnh mẽ và một loạt các lợi thế mà các hệ thống dòng chảy liên tục không thể khớp.
(3) Điều trị sinh học kỵ khí
Điều trị sinh học kỵ khí là một phương pháp thường được sử dụng để xử lý nước thải hữu cơ nồng độ cao, có lợi thế của tiêu thụ năng lượng thấp, tải trọng cao và năng lượng khí sinh học tái tạo. Tuy nhiên, khi xử lý nồng độ cao và khó phân hủy nước thải hóa dầu, hiệu quả xử lý của hệ thống sẽ giảm đáng kể do nồng độ cao của nitơ amoniac và sulfide độc hại và ức chế vi khuẩn tạo ra metan trong nước thải.
(4) Điều trị sinh học hiếu khí
Điều trị sinh học hiếu khí hiện đang là một phương pháp điều trị sinh học được sử dụng rộng rãi, được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp do chi phí điều trị thấp và hoạt động đơn giản.
(5) Phương pháp oxy hóa liên hệ
Phương pháp oxy hóa tiếp xúc là một phương pháp xử lý sinh hóa nước thải mới kết hợp các đặc điểm của phương pháp bùn hoạt tính và phương pháp màng sinh học. Thiết bị chính cho phương pháp này là lọc oxy hóa tiếp xúc sinh học. Đổ đầy các vật liệu như Coke, Sỏi và Honeycomb nhựa được lắp đặt trong một mặt đất trên không, và các vật liệu được chìm trong nước. Sử dụng máy thổi để sục khí và oxy hóa đáy vật liệu; Không khí có thể mang nước thải được xử lý từ dưới lên trên, tự do đi qua vật liệu lọc để đến mặt đất. Sau khi không khí thoát ra, nước thải trở về dưới cùng của hồ bơi từ trên xuống dưới trong khoang vật liệu lọc. Bùn hoạt tính tuân thủ bề mặt của vật liệu đóng gói và không chảy với nước. Do sự kích động mạnh mẽ của luồng không khí đang tăng, màng sinh học liên tục được đổi mới, do đó cải thiện hiệu ứng tinh chế. Phương pháp oxy hóa tiếp xúc sinh học có những ưu điểm của thời gian điều trị ngắn, khối lượng nhỏ, hiệu ứng tinh chế tốt, chất lượng nước thải tốt và ổn định, không cần trào ngược bùn hoặc mở rộng và tiêu thụ năng lượng thấp.
(6) Phương pháp màng sinh học
Xử lý màng sinh học là một công nghệ xử lý sinh học hiếu khí của nước thải song song với xử lý bùn hoạt tính. Bản chất của phương pháp điều trị này là cho phép các vi sinh vật như vi khuẩn và nấm, cũng như các vi sinh vật như động vật nguyên sinh và động vật nguyên sinh, gắn vào chất làm đầy hoặc một số chất mang để tăng trưởng và sinh sản, và tạo thành một màng như bùn sinh học - trên sinh học.
Các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải được coi là chất dinh dưỡng của các vi sinh vật trên màng sinh học, làm sạch nước thải và thúc đẩy sự phát triển của chính các vi sinh vật.
(7) Quá trình bùn hoạt tính hai giai đoạn (phương pháp AB)
Quá trình AB là viết tắt của quá trình phân hủy sinh học hấp phụ, đây là một loại công nghệ xử lý nước thải mới được phát triển trên cơ sở quy trình bùn hoạt tính thông thường và quy trình bùn hoạt tính hai giai đoạn.
(8) Phương pháp màng sinh học kỵ khí
Quá trình màng sinh học kỵ khí là một quá trình kết hợp của suy thoái kỵ khí và điều trị oxy hóa tiếp xúc sinh học.
(9) Giường chất lỏng sinh học ba pha
Ba pha chất lỏng, còn được gọi là giường chất lỏng khí động học. Nước thải và không khí đi vào giường đồng bộ dưới tác động của luồng không khí, và ba giai đoạn của khí, chất lỏng và rắn (chất mang màng sinh học) được khuấy và tiếp xúc, tạo ra lưu lượng đi lên trong giường xử lý. Trong quá trình này, các phản ứng suy thoái của các chất ô nhiễm hữu cơ xảy ra và do ma sát mạnh giữa các chất mang, màng sinh học giảm kịp thời mà không cần thiết bị loại bỏ màng bổ sung. Khi nồng độ của BOD trong nước đến cao, các biện pháp có thể được thực hiện để điều trị trào ngược nước. Công nghệ chính của phương pháp này là ngăn chặn bong bóng sáp nhập trên giường. Để đạt được điều này, có thể sử dụng giải phóng giảm khí hoặc oxy hóa máy bay phản lực.
(10) Quá trình điều trị sinh học hiếu khí hóa axit hóa thủy phân
Thủy phân đề cập đến phản ứng sinh hóa xảy ra trong môi trường ngoại bào trước khi chất hữu cơ xâm nhập vào các tế bào vi sinh vật. Các vi sinh vật hoàn chỉnh các phản ứng sinh học bằng cách giải phóng các enzyme tự do ngoại bào hoặc các enzyme cố định được gắn vào thành tế bào.
Axit hóa là một quá trình lên men điển hình và các sản phẩm trao đổi chất của vi sinh vật chủ yếu là các axit hữu cơ khác nhau.
Thủy phân và axit hóa là hai giai đoạn tiêu hóa kỵ khí, nhưng các quá trình khác nhau có mục đích điều trị khác nhau để thủy phân và axit hóa.
Mục đích chính của quá trình thủy phân trong quá trình xử lý sinh học hiếu khí hóa thủy phân là chuyển đổi chất hữu cơ không hòa tan trong nước thải ban đầu thành chất hữu cơ hòa tan, đặc biệt là trong nước thải công nghiệp. Nó chủ yếu chuyển đổi khó phân hủy sinh học thành chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, cải thiện khả năng phân hủy sinh học của nước thải và tạo điều kiện cho việc xử lý aerobic tiếp theo.