一 煤炭工业废水
煤炭工业包括煤炭开采及煤炭加工。我国是世界上最大的煤炭生产国和煤炭消费国,煤炭的开发、利用、运输等过程中产生的污染,是影响环境的重要因素。根据世界能源会议预测,21世纪内除煤以外的其他主要能源资源可能枯竭,煤炭将再次成为世界第一大能源。
煤炭也是我国的主要一次能源,并且在相当长的一段时间内不会有很大变化。因此,研究煤炭开采和煤炭加工中环境污染的主要因素和治理煤炭开采和加工所造成的污染,加强煤炭工业环境保护具有重大的现实意义。
1. 煤炭开采废水及处理
硬煤或褐煤矿的废水可分为三种:①选煤废水;②水力装载法产生的废水;③不同用途的煤的分选和配制产生的废水。第一种水量最大。
在煤炭开采过程中破坏了裂隙含水带,裂隙水往下流,形成积水。在英国的煤矿中,每生产1t煤,平均要抽4.5t的水。在许多矿中,地下水仅受到轻微污染,可以不需要处理而直接排入河流,或作为其他用途。在有些场合,它们可以直接用做饮用水源。大多数矿井水是中性或微碱性的,但有时由于含有游离二氧化碳或游离硫酸,同时矿床中含有的硫化物,腐殖质等无机物、有机物与含氧的水发生一系列的化学反应,形成了酸性水。由于裂隙水往下流的过程中把煤层中细小颗粒物带走,所以废水中往往含有悬浮状态的矿物和煤粒。表1-1为部分矿务局所排放废水的主要污染物指标。
表1-1 部分矿务局废水的主要污染物排放指标
单位 |
SS/(mg/L) |
BOD5/(mg/L) |
COD/(mg/L) |
大同矿务局 |
160.66 |
61.8 |
201.52 |
阳泉矿务局 |
263.7 |
55.0 |
243.2 |
潞安矿务局 |
250.7 |
38.0 |
112.13 |
晋城矿务局 |
89.0 |
35.0 |
70.6 |
汾西矿务局 |
130.5 |
40.0 |
82.8 |
可选择的处理工艺如下。
流程Ⅰ——地面处理法
水
↓
熟石灰粉→石灰乳池→石灰渣
↓
矿井水→沉淀池→外排泵房→循环使用
↓
煤泥回收
流程Ⅱ——井下处理法
水
↓
熟石灰粉→石灰乳池→石灰渣
↓
汇入矿井水→沉淀池→水仓→泵→地面外排循环使用
↓
煤泥回收
采用石灰乳投药中和法处理煤炭矿坑废水,是目前最好的方法,其优点如下。
①石灰乳中和性能好,反应迅速,处理效果好;
②能适应矿井废水的水质和水量变化,不受其影响;
③治理矿井肥水工艺简单,操作方便,年产量15万t矿井的治理费用不超过10万元,运行费用每吨水不超过0.01元;
④石灰资源丰富,就地取材。
2. 煤炭加工废水来源及处理
煤加工废水是在煤的转化(包括炭化、气化和液化)、产品回收和加工过程中形成的废水。废水随着煤种、加工工艺和管理水平高低而异。一般情况下干馏和焦化每吨产生的废水约0.2t,气化每吨煤约排放废水1t左右。
煤转化废水中除含有原煤中存在的物质外,还可能含有煤转化的中间产物和终产物,以及生产过程中加入的其他化学物质等。这些废水的共同特点是污染物浓度高,组成复杂,生物毒性大。有机物中有单核和多核芳香族化合物、杂环化合物和脂肪酸等。无机物以及硫化物和铵盐为主。表1-1为不同生产工艺废水的特性。
表1-1 不同工艺煤转化废水特性
参数
(mg/L) |
焦化废水 |
煤 气 废 水 |
加氢液化 |
弱氨水 |
蒸氨废水 |
加氢气化冷凝液 |
CFETC
造渣废水 |
METC
废水 |
旋风聚冷 |
淬熄 |
COD |
2500~10000 |
3400~5700 |
3000~5100 |
7000~14000 |
21000~30000 |
16900~43000 |
88000 |
BOD |
—— |
1700~3500 |
—— |
—— |
—— |
—— |
53000 |
酚 |
400~3000 |
620~1150 |
660~900 |
1300~2000 |
3500~6500 |
300~2950 |
6800 |
NH3-N |
1800~8500 |
22~100 |
2600~4600 |
11000~13000 |
4000~7500 |
3400~7740 |
14000 |
有机氮 |
—— |
21~27 |
4~10 |
24~41 |
60~140 |
—— |
50 |
TCN- |
10~100 |
2~6 |
0.1~9.7 |
3~85 |
50 |
16~110 |
—— |
SCN- |
100~1500 |
230~590 |
17~45 |
16~150 |
80~200 |
8~200 |
—— |
S2- |
200~600 |
8 |
60~220 |
60~560 |
60~300 |
560~750 |
29000 |
煤转化废水的处理一般采用物理法、化学法和生物法等处理,但实际生产中,一般都很少使用物理化学方法、化学方法或生物处理方法作为煤加工废水处理手段。
① 物理化学方法
由于没加工废水中污染物浓度一般都很高,为了减轻废水有机物污染负荷和回收废水中有用物质如氨、H2S、酚、吡啶和酮类物质等,已经开发了众多的回收和治理技术。常用的物理化学方法有蒸馏、萃取、吹脱和化学氧化等。
② 生物净化方法
煤转化废水中的绝大多数有机物、、氰化物、硫氰化物。氨氮等一、都可以通过省无方法去除。与物理方法相比,生物净化方法具有污染物去除范围广、运行管理方便、运行费用低等优点。
二 炼油废水
1.废水来源及水质特征
石油炼制是将原油经过物理分离或经过物理分离或化学反应工艺过程,按其不同沸点分馏成不同的时候产品。炼油加工过程中的注水、汽提、冷凝、水洗及油罐脱水等生产过程是废水的主要来源,此外,废水还来源于化验室、动力站、空压站及循环水场等辅助设施,一级食堂、办公室等生活设施。
①含油废水。这是炼油加工及贮存等过程中排放水量最大的一种废水,含油废水主要来自装置凝缩水、汽油冷凝水、油品油气水洗水。油泵轴封、油罐切水及少量的有机溶剂和催化剂等,水中的油多以浮油、分散油、乳化油及溶解油的状态存在。
②含硫废水。含硫废水主要来自炼油厂催化裂化、催化裂解、焦化、加氢裂解等二次加工装置中塔顶油水分离器、富气水洗、液态烃水洗、液态烃贮罐脱水以及叠合汽油水洗等装置的排水、该股污谁排水量虽然不大,但污染浓度较高。污水中除含有大量硫化氢、氨、氮外,还含有酚、氰化物和油类污染物, 并且具有强烈恶臭,对设备有极强的腐蚀性。当PH值较低时,硫化物易分解,放出硫化氢气体,污染周围环境。该股废水不宜直接排入集中处理,应经行汽提预处理。
③含碱废水。废水厂来自减压、催化裂化等装置中柴油、航空煤油、汽油碱洗后的水洗水以及液态烃碱洗后的水洗排水。废水中含有游离状态的烧碱,石油类及少量的酚和硫等。
④含盐废水。主要来自原油电脱盐脱水罐排水及生产环烷酸盐类的排水。废水中含盐量高,含油量大且含有其他杂质,油类污染物乳化严重,不易处理。
⑤含酚废水。主要来自常减压、催化裂变、延迟焦化、电解精制及叠合等生产装置。
⑥生产废水。主要来源于循环水场冷却排污、锅炉谁排污、油罐喷淋冷却水 及无污染的地面雨水等。
⑦生活污水。主要来源于生活辅助设施的排水,如办公卫生间、食堂等,通常排入污水处理场进行统一处理。
2.炼油厂废水处理方法
国内外炼油混合废水多采用生物二级处理流程,即隔油-浮选-生物处理流程,采用该流程一般可以达到现行的排放标准。对于一些排放要求比较高的地区,可在二级处理工艺的基础上增加废水深度处理流程,使出水水质达到地面水或回用水标准。
|