四氯丙烯废水可生化性安全技术处理探讨
2020-05-18吴秋燕
吴秋燕
(江西省赣华安全科技有限公司,江西 南昌 330030)
0 引言
本文是针对在生产四氯丙烯时伴随产生的工业废水来进行讨论的,众所周知,不同类型的企业在生产过程中所生成的工业废水里的组成成分也是不同的,那在实际处理废水的过程中所用到的具体方式也是不同的。对于该企业来说,其每年在完成生产四氯丙烯的任务指标前提下,将会伴随生产大约两千五百吨的四氯丙烯焦油(1#C位上取代两个H,2#、3#C位上分别取代一个H),四氯丙烯焦油中的有机率含量由分子式可以看出是极高的,不具有燃烧的特性,因此对其处理方式可采取化学转化的方式,使得工业废水实现零排放的同时,其转化产物能够被再利用。
主要内容是关于企业工业废水的处理与排放,首先将会介绍目前我国工业废水处理的现状及相关处理技术,同时结合某化工企业对生产废水的处理方案、流程、工艺,为我国在工业化发展的道路上提供可持续发展的借鉴经验。
1 我国工业废水处理的重要意义
对于工业废水的处理,不仅是为了它能够使得水资源可以实现最大化的重复利用,还因为在工业废水里存在着可以被回收的其他资源,但是相当一部分企业对于工业废水的处理方式成本投入大且处理效果和效率不够高,缺乏可靠废水处理方式。目前较为常用的废水处理方式主要有:预处理、生物处理以及深度处理方式,上述方式都有减少污染物的作用,但是单一的处理方式常常不能够使处理后的废水符合国家规定的排放标准,所以,在废水处理上投入大量资金但不能取得预期成效是我国工业废水处理面临的一项重要问题。
2 目前常见工业废水零排放的处理技术
目前对于工业废水进行处理的现代化技术主要有:物化处理技术、膜处理技术、深度处理(曝气生物滤池与臭氧结合)技术以及生化处理技术。
2.1 物化处理技术概述
工业废水的物化处理方式是指通过物理化学方法对废水进行处理使其最终实现废水的零排放。对于物理化学法根据其反应机理可分为不同的技术手段,包括的技术手段主要有:吸附法、氧化处理法、还原处理法以及电化学技术等。物化处理技术的特点在于:出现较早,技术较为成熟且原理简单,但是其处理效率较低也成本投入较高。
2.2 膜处理技术
膜处理方式也是近年来新兴的工业废水处理方式,其工作原理简单、工艺流程简便、易操作且具有分离效率高的特点,对于膜分离技术,现在已经广泛使用的有:反渗透(RO)、超滤和纳滤三种模式,处理效果都非常的稳定。
2.3 深度处理技术
2.4 生化处理技术
生化处理技术是指根据厌氧及兼性厌氧微生物对于工业废水中难以降解成分的耐受力,使其在低氧条件下将大分子物质分解为小分子来改变废水中污染物的组成成分,算是一种比较常规的好氧处理方式。是一种在世界范围内大力研究与发展的一项较为新颖且高效的无水处理方式。
3 某化工企业对四氯丙烯废水的可生化性安全护理技术处理
3.1 工业废水处理过程中主要危险有害因素分析及防控
按照《危险化学品目录》的描述,生产产品所用盐酸、碱液、硫酸以及压缩后的氮气均属于危险化学品,另外在处理四氯丙烯废水过程中产生的废活性炭属于危险固废。该企业所用的焦油及产物活性炭均为可燃性的物质,在整个生产和废水处理过程中,必须加强安全意识,否则极易引起爆炸、泄露、中毒、灼烫等一系列危害和损伤
因此生产及最终废产物处理的各个环节都要做好安全防控,做好各环节的安全条件分析,主要从以下几方面考虑:(1)厂址选择及外部安全防护距离设定(参照《危险化学品安全管理条例》等规范);(2)工厂的布局设计要符合防火、防震、防雷等一系列安全设计规范;(3)企业产品生产及工艺及废水处理工艺要具备技术上和安全上的可靠性;(4)因该企业的生产和处理过程中会生成一定有害物质,所以要做好对有毒物质的危害控制(如压滤机间、固废仓库、尾气吸收装置的设置、工人耐腐防毒防护装置的配备);(5)高低温、辐射及噪声等污染的控制与防护。
所以,对于在处理工业废水的过程中,要充分考虑各方面隐患,提前做好预防措施,结合生产过程中的检查与巡视工作,确保整个流程安全有效的进行。
3.2 企业生产规模及废水处理标准
1)生产规模
减量化处理2500t/a 1,1,2,3-四氯丙烯焦油以及提高可生化性处理7641t/a 1,1,2,3-四氯丙烯废水(来自于2500t/a 1,1,2,3-四氯丙烯焦油处理过程)。
1)施工前的准备工作,主要包括对施工道路用水用电的施工场地以及设备进行准备,同时对需要进行土方填筑的相关材料进行碾压以及土料试验,相关工作人员以及机械设备等也要就位。除此之外,土方填筑时,填筑对象的堤身和铺盖压载的堤基面,都需要进行全面的清理,并且保证清理的范围要超出边界30~50cm。清理完成后,还需要对清理部位进行打磨、平整以及碾压工作。
2)年操作时间:300天(7200小时)。
3)产品方案及质量要求
该项目产品废活性炭交由江西危废处理中心进行处理,属于危废;该项目副产品氯化钠作为产品外售,其方案及质量要求见表3-1所示。
表3-1 副产品氯化钠质量指标
3.3 废水处理工艺
1)反应方程式
废焦油处理反应方程式如下:
2)工艺流程方框图
(1)废焦油处理如图3-2.
图3-2 废焦油处理工艺流程图
(2)1,1,2,3-四氯丙烯焦油处理新增废水提高可生化性及废水处理系统如图3-3.
3.3 企业工业废水处理工艺流程简述
1)废焦油处理
该项目采用连续化生产方式运行。
(1)焦油配制
焦油处理车间内,通过真空泵将1,1,2,3-四氯丙烯焦油桶装料抽入焦油抽料槽,然后通过泵打入焦油配料釜进行混合配制(常温、常压),后转至焦油中间罐区储罐待用。
(2)14%液碱配制
通过泵将焦油中间罐区内的32%的液碱以及二次母液泵入焦油处理车间内14%碱液配制釜中,调配成14%的液碱(常温、常压)后转至焦油中间罐区储罐待用。
图3-3 可生化性废水处理系统
(3)脱氯
通过泵将14%的碱液与脱氯反应的反应液进行第二级液热交换将液碱加热至105℃(3.5MPa),后蒸汽加热至140℃(3.5MPa),再与反应液进行第一级热交换加热至180℃(3.5MPa),最后与配制好的焦油(130℃、3.5MPa;高压氮气3.5MPa压料,高压氮气来自二车间高压氮气机组)管道混合后,进入反应釜进行脱氯反应(230℃、2.5MPa)。
(4)酸化
脱氯反应液与液碱进行两级热交换后,泄压,进酸化釜,用盐酸对反应液调PH后,去酸化液中转釜待用。
(5)板框压滤
酸化液进板框压滤机压滤,固液分离,滤饼直接装袋运至4202固废仓库三暂存,最后运至江西危废处理中心处理委托其处理。板框滤液经沉降槽沉降后,上清液去一次母液中转槽中转,在转入废水中和釜)
(6)滤液中和、三效蒸发
除二次滤液部分去14%液碱配制套用,其余滤液均去中和釜,通过液碱中和、过滤、去原三效蒸发厂房(2103盐水浓缩厂房)内新建的一套三效蒸发装置,蒸发除盐,得到副产盐,同时蒸发冷凝水去本项目新建污水处理系统。
2)废气处理
焦油处理过程中产生的尾气通过一、二级尾气碱性吸收处理(32%液碱来自碱解工段32%液碱储槽,水来自洗水中间槽,PH≥12),吸收液转入二次母液中转槽套用;尾气经过一、二级碱洗处理后再通过风机进入活性炭吸附箱处理后高空排放。
3)1,1,2,3-四氯丙烯焦油处理新增废水提高可生化性及废水处理系统
本项目将采用微电解+混凝沉淀+水解酸化+UASB厌氧+A/O工艺+深度处理的工艺路线,其对三效蒸出来的废水具有更有效的处理,经处理后的废水可达到《GB8978-1996污水综合排放标准》中一级排放标准。
4 结语
生化性的工业废水处理方式在国内外的应用十分广泛,其技术优势在于:生物对于水质的适应能力强,能够显著改善废水的可生化性,还能够回收利用能源,但该技术目前仍有受环境条件影响大,运行启动过程较为缓慢等缺点。因此,在今后的一段时间内,仍要针对不同的企业类型来摸索改进目前的废水处理方式,在保护环境的同时,提高工业废水的处理能力与效果,提高企业的经济效益。