论文部分内容阅读
【摘要】本文以某石化公司为例，首先指出了深度处理污水试验流程，其次对缓蚀阻垢剂配方筛选及监测挂片的腐蚀率进行了一番分析研究。旨在为相关人员提供相应的借鉴。
【关键词】深度污水处理 循环冷却水 系统回用
该石化公司净化水厂是在2009年建立了污水深度处理系统，此系统的实际处理能力约为每小时一千吨，次年，与本公司的化肥厂第二套化肥装置相匹配的循环冷却水系统开始回用到净化厂的污水深度处理中，以构成一个循环水系统的补充水。不过，不容忽视的是深度处理污水的水质存在着一定的腐蚀性，最初回用期中，对循环冷却水腐蚀性的碳钢挂片进行了一番详细认真的监测，发现其的腐蚀率较高，更有甚者高于相关标准规定的上限值，即0.075mm/a。所以，笔者认为非常有必要对深度处理污水在循环冷却水系统的回用进行详细的探讨。
1 深度处理污水试验流程
冷却用水必须对以下水质加以考虑：冷却水系统不存在腐蚀现象；不具备供产生黏液的微生物所需的营养物。此外，对循环冷却水补水的水质有着极为严格的要求，由于钙、镁等一些硬度离子的存在，不同程度上会出现部分特殊的问题。
按照原污水的水质特征以及对深度处理出水的具体要求，在深度处理污水过程中，应根据以下条件选择合适的工艺，即可以将原污水中遗留下来的COD、BOD进一步降低；能够除磷、除氮气的；能够清理悬浮物、减少浊度的；能杀毒、灭菌的。由于原污水中含有一定的盐量和钙镁离子，以及对出水提出的要求，工艺选择时，必须涵盖软化及除盐方法。
在通过一番详细的论证后得出下列深度工艺流程。不过，因原水中存在诸多的细菌，所以，先进行臭氧杀菌，然后加入适当量的加氯予以消毒。所选择的工艺流程是：原水—生物接触氧化—絮凝沉降—过滤—O3氧化—CI2消毒—纳滤膜过滤—出水。以下对这些工艺流程进行概述：
生物接触氧化；主要是在有氧的情况下，凭借好氧微生物的作用，确保有机物能够顺利的产生生化反应。在这一过程中，废水中存在的溶解性有机质会通过微生物的细胞壁及细胞膜被良好的吸收，有的有机物会通过微生物氧化成为简单的有机物，还有的有机物会通过微生物转化成生物体不可缺少的营养物质，进而构成新的细胞促进微生物持续良好的生长与繁殖，产生出大量的菌体。
混凝沉淀；混凝主要指的是将化学药品投入到污水中，对使悬浮固体相互分离的力量予以去除的过程。该过程主要在快速搅拌池中产生物理作用。絮凝指的是悬浮物的聚焦作用，发生因重力影响而沉降的颗粒；沉淀指的是悬浮固体因重力和污水的影响而发生分离。通过实验明确了絮凝剂、助凝剂的类型规格以及具体加量，对他们的实际反应时间和凝聚后的悬浮物沉降时间予以了掌握，为絮凝池的设计提供了重要的依据。在同时加入絮凝剂和助凝剂后，胶体颗粒会逐渐的凝聚，溶液电位不同程度发生变化。絮凝剂与助凝剂在相应的范围领域内如果电位较低，那么，效果就会特别明显，直观矾花就会越大。
过滤；目的在于消毒之前提供洁净的水，这样，就能够减少诸多的有机物、胶状物、悬浮物。颗粒物去除之后，消毒会不同程度上有了改善。要想制定详细的出水浊度标准，就必须做好过滤这一环节。实验过程中，对精密过滤器的操作条件进行了认真的考核，最理想的运行压力是>0.45MPa，对反洗周期、反洗水量等设计所需参数加以了明确。
臭氧消毒；臭氧能够使废水中的细菌、细菌孢子以及营养型微生物失活，同时将有害的病毒去除掉。另外，臭氧和废水中产生的化学氧化物质反应，会使BOD5与COD进一步降低，进而出现氧化有机中间体与最终产物。通过臭氧处理还能够使废水中存在的气味和颜色不断减轻。
加氯消毒；主要在废水中加入氯气或者次氯盐酸。如果采用的是氯，其在和水结合后会产生次氯酸和盐酸。次氯酸属于重要的消毒剂。所以，应确保pH在7.5以下，从而避免次氯酸离解成次氯酸离子。
反渗透；具有三个组成部分，即前处理、反渗透脱矿质、后处理。实验过程中，针对反渗透膜与新型膜材料—纳滤膜的比较，发现只要采用操作条件简单的纳滤膜就能够达到出水的水质要求。
2 缓蚀阻垢剂配方筛选及监测挂片的腐蚀率2.1 缓蚀阻垢剂配方筛选
通过市场中常见的缓蚀剂，制定出新的缓蚀阻垢剂配方，做相关的旋转挂片腐蚀实验，不仅要对锌盐和其他组分的配伍性、药剂的稳定性加以考察，还必须详细认真的考察水中Zn2+浓度和试片腐蚀率间的关联性。
在化肥厂循环冷却水现场取出一定量的已回用了的深度处理污水后的循环冷却水，其的水质分析数据是：磷整体浓度是6.2mg/ L，pH值是8.0，钙实际硬度是805mg/L，Zn2+浓度是1.10mg/L。将去离子水和实验用水进行调配，再分别添加浓度在200mg/L的含磷预备液，确保各烧杯溶液的整体磷浓度不会存在太大差距，最后，分别加入浓度在60mg/L的含锌预备液，以逐渐增加各烧杯溶液的Zn2+浓度。将去离子水当做补充水，每天的早上与晚上进行一次补水，确保液位的稳定性。通过实验得出，当实验水中的Zn2+浓度进一步升高时，挂片腐蚀率就会逐渐降低，这足以证明Zn2+浓度是减少挂片腐蚀率的最佳方法。随水溶液中的Zn2+浓度低于1.2mg/L，随Zn2+浓度的不断升高时，大大降低了缓蚀率；而当水溶液中的Zn2+浓度高出2mg/L时，缓蚀率没有特别明显的提高。2.2 监测挂片的腐蚀率
使用新配方缓蚀阻垢剂之后，循环冷却水系统的锌离子浓度保持在二到四mg/L的范围。在回用深度处理污水之前，循环冷却水的挂片腐蚀率实际控制的较好；回用深度处理污水后的初期阶段，对挂片腐蚀率进行监测后，发现其远远高于0.075mm/a的石化行业上限控制指标，于是，开始使用新研发的缓蚀阻垢剂，挂片腐蚀率有了显著的下降；不过后来由于深度处理污水水质进一步恶化，并且，回用量不同程度上加大，导致循环冷却水的水质发生了极为严重的恶化；此时，应及时的对循环冷却水中缓蚀阻垢剂的有效含量加以适当的控制，以防止循环冷却水发生腐蚀情况。
3 结论
综上所述可知，首先，因深度处理污水的水质呈现出不稳定现象，所以，当其回用进入到循环水系统后，会导致循环水的水質出现了极为严重的恶化，对缓蚀阻垢剂的缓蚀作用发挥造成了阻碍，主要监测到腐蚀率有升高的现象。其次，新的缓蚀阻垢剂有着较好的缓释性能，在实际中应用效果显著，循环冷却水的腐蚀率有了进一步的降低，并且，要比石化行业规定的标准上限值低很多，社会效益、经济效益、环境效益客观。
参考文献
[1] 马国栋，原文博.乌鲁木齐石化废水深度处理中试[J].工业水处理，2010，30（2）：34-37
【关键词】深度污水处理 循环冷却水 系统回用
该石化公司净化水厂是在2009年建立了污水深度处理系统，此系统的实际处理能力约为每小时一千吨，次年，与本公司的化肥厂第二套化肥装置相匹配的循环冷却水系统开始回用到净化厂的污水深度处理中，以构成一个循环水系统的补充水。不过，不容忽视的是深度处理污水的水质存在着一定的腐蚀性，最初回用期中，对循环冷却水腐蚀性的碳钢挂片进行了一番详细认真的监测，发现其的腐蚀率较高，更有甚者高于相关标准规定的上限值，即0.075mm/a。所以，笔者认为非常有必要对深度处理污水在循环冷却水系统的回用进行详细的探讨。
1 深度处理污水试验流程
冷却用水必须对以下水质加以考虑：冷却水系统不存在腐蚀现象；不具备供产生黏液的微生物所需的营养物。此外，对循环冷却水补水的水质有着极为严格的要求，由于钙、镁等一些硬度离子的存在，不同程度上会出现部分特殊的问题。
按照原污水的水质特征以及对深度处理出水的具体要求，在深度处理污水过程中，应根据以下条件选择合适的工艺，即可以将原污水中遗留下来的COD、BOD进一步降低；能够除磷、除氮气的；能够清理悬浮物、减少浊度的；能杀毒、灭菌的。由于原污水中含有一定的盐量和钙镁离子，以及对出水提出的要求，工艺选择时，必须涵盖软化及除盐方法。
在通过一番详细的论证后得出下列深度工艺流程。不过，因原水中存在诸多的细菌，所以，先进行臭氧杀菌，然后加入适当量的加氯予以消毒。所选择的工艺流程是：原水—生物接触氧化—絮凝沉降—过滤—O3氧化—CI2消毒—纳滤膜过滤—出水。以下对这些工艺流程进行概述：
生物接触氧化；主要是在有氧的情况下，凭借好氧微生物的作用，确保有机物能够顺利的产生生化反应。在这一过程中，废水中存在的溶解性有机质会通过微生物的细胞壁及细胞膜被良好的吸收，有的有机物会通过微生物氧化成为简单的有机物，还有的有机物会通过微生物转化成生物体不可缺少的营养物质，进而构成新的细胞促进微生物持续良好的生长与繁殖，产生出大量的菌体。
混凝沉淀；混凝主要指的是将化学药品投入到污水中，对使悬浮固体相互分离的力量予以去除的过程。该过程主要在快速搅拌池中产生物理作用。絮凝指的是悬浮物的聚焦作用，发生因重力影响而沉降的颗粒；沉淀指的是悬浮固体因重力和污水的影响而发生分离。通过实验明确了絮凝剂、助凝剂的类型规格以及具体加量，对他们的实际反应时间和凝聚后的悬浮物沉降时间予以了掌握，为絮凝池的设计提供了重要的依据。在同时加入絮凝剂和助凝剂后，胶体颗粒会逐渐的凝聚，溶液电位不同程度发生变化。絮凝剂与助凝剂在相应的范围领域内如果电位较低，那么，效果就会特别明显，直观矾花就会越大。
过滤；目的在于消毒之前提供洁净的水，这样，就能够减少诸多的有机物、胶状物、悬浮物。颗粒物去除之后，消毒会不同程度上有了改善。要想制定详细的出水浊度标准，就必须做好过滤这一环节。实验过程中，对精密过滤器的操作条件进行了认真的考核，最理想的运行压力是>0.45MPa，对反洗周期、反洗水量等设计所需参数加以了明确。
臭氧消毒；臭氧能够使废水中的细菌、细菌孢子以及营养型微生物失活，同时将有害的病毒去除掉。另外，臭氧和废水中产生的化学氧化物质反应，会使BOD5与COD进一步降低，进而出现氧化有机中间体与最终产物。通过臭氧处理还能够使废水中存在的气味和颜色不断减轻。
加氯消毒；主要在废水中加入氯气或者次氯盐酸。如果采用的是氯，其在和水结合后会产生次氯酸和盐酸。次氯酸属于重要的消毒剂。所以，应确保pH在7.5以下，从而避免次氯酸离解成次氯酸离子。
反渗透；具有三个组成部分，即前处理、反渗透脱矿质、后处理。实验过程中，针对反渗透膜与新型膜材料—纳滤膜的比较，发现只要采用操作条件简单的纳滤膜就能够达到出水的水质要求。
2 缓蚀阻垢剂配方筛选及监测挂片的腐蚀率2.1 缓蚀阻垢剂配方筛选
通过市场中常见的缓蚀剂，制定出新的缓蚀阻垢剂配方，做相关的旋转挂片腐蚀实验，不仅要对锌盐和其他组分的配伍性、药剂的稳定性加以考察，还必须详细认真的考察水中Zn2+浓度和试片腐蚀率间的关联性。
在化肥厂循环冷却水现场取出一定量的已回用了的深度处理污水后的循环冷却水，其的水质分析数据是：磷整体浓度是6.2mg/ L，pH值是8.0，钙实际硬度是805mg/L，Zn2+浓度是1.10mg/L。将去离子水和实验用水进行调配，再分别添加浓度在200mg/L的含磷预备液，确保各烧杯溶液的整体磷浓度不会存在太大差距，最后，分别加入浓度在60mg/L的含锌预备液，以逐渐增加各烧杯溶液的Zn2+浓度。将去离子水当做补充水，每天的早上与晚上进行一次补水，确保液位的稳定性。通过实验得出，当实验水中的Zn2+浓度进一步升高时，挂片腐蚀率就会逐渐降低，这足以证明Zn2+浓度是减少挂片腐蚀率的最佳方法。随水溶液中的Zn2+浓度低于1.2mg/L，随Zn2+浓度的不断升高时，大大降低了缓蚀率；而当水溶液中的Zn2+浓度高出2mg/L时，缓蚀率没有特别明显的提高。2.2 监测挂片的腐蚀率
使用新配方缓蚀阻垢剂之后，循环冷却水系统的锌离子浓度保持在二到四mg/L的范围。在回用深度处理污水之前，循环冷却水的挂片腐蚀率实际控制的较好；回用深度处理污水后的初期阶段，对挂片腐蚀率进行监测后，发现其远远高于0.075mm/a的石化行业上限控制指标，于是，开始使用新研发的缓蚀阻垢剂，挂片腐蚀率有了显著的下降；不过后来由于深度处理污水水质进一步恶化，并且，回用量不同程度上加大，导致循环冷却水的水质发生了极为严重的恶化；此时，应及时的对循环冷却水中缓蚀阻垢剂的有效含量加以适当的控制，以防止循环冷却水发生腐蚀情况。
3 结论
综上所述可知，首先，因深度处理污水的水质呈现出不稳定现象，所以，当其回用进入到循环水系统后，会导致循环水的水質出现了极为严重的恶化，对缓蚀阻垢剂的缓蚀作用发挥造成了阻碍，主要监测到腐蚀率有升高的现象。其次，新的缓蚀阻垢剂有着较好的缓释性能，在实际中应用效果显著，循环冷却水的腐蚀率有了进一步的降低，并且，要比石化行业规定的标准上限值低很多，社会效益、经济效益、环境效益客观。
参考文献
[1] 马国栋，原文博.乌鲁木齐石化废水深度处理中试[J].工业水处理，2010，30（2）：34-37