第一篇:第4篇 湿式氧化技术在污水处理上的研究
湿式氧化在污水处理上的研究
摘要:湿式空气氧化法(WAO)是一种有效的处理有毒、有害、高浓度有机污水的水处理技术。本文综述了湿式氧化技术反应机理,以及该技术在污水处理方面的工艺研究和应用,总结了其在处理废水上的特点,指出湿式催化氧化技术是较有发展前景的技术。关键词:湿式氧化反应机理应用
1、前言
湿式氧化(WAO)是从20世纪50年代发展起来的一种重要的处理有毒、有害、高浓度的有机废水的有效的水处理方法。它是在高温(125—320℃)和高压(0.5—20MPa)条件下,以空气中的氧气为氧化剂(现在也有使用其他氧化剂的,如臭氧、过氧化氢等),在液相中将 有机污染物氧化为CO2和水等无机物或小分子有机物的化学过程。湿式氧化技术处理效率高,在合适的温度和压力条件下,WAO的COD处理效率可达到90%以上。氧化速率快,大部分的WAO处理废水时,所需的反应停留时间在30一60 min内。二次污染较少,能耗少。20世纪60年代之前,WAO的研究内容主要是探索该方法的适用性和最佳工艺条件,且WAO在处理造纸黑液及城市污泥方面得到了商业化的发展。
2、反应机理
WAO反应形式复杂,主要包括传质和化学反应两个过程。目前的研究结果普遍认为WAO反应属于自由基反应,反应分为链的引发、链的发展或传递、链的终止三个阶段。
(1)链的引发。由反应物分子生成自由基,在这个过程中,氧通过热反应产生H2 02,反应如下:
RH+02 → R·+HOO·(RH为有机物)
2RH+02→ 2R·+H202
H202+M → 20H·(M为催化剂)
(2)链的发展或传递。自由基与分子相互作用,交替进行使自由基数量增加。RH十HO·→ R·十H20
R·十02 → ROO·
R00·+RH→ ROOH+R·
(3)链的终止。自由基之间经过互相碰撞生成稳定的分子,使链的发展过程被终止。R·+R·→ R—R
R00·+R·→ ROOR
ROO·+R00·→ ROH+RCOR2 + 02
以上各阶段链发反应所产生的自由基在反应过程中所起的作用,主要取决于废水中有机物的组成、所使用的氧化剂以及其他试验条件。
3、影响反应的主要因素
3.1废水的反应热和所需的空气量
湿式氧化过程中需要消耗空气所需空气量可由废物料降解的C0D值计算获得。但实际上所需的空气量因氧的利用率的影响常比理论计算高20%左右各种物质和组分的燃烧热值和所需空气量是不尽相同的但它们消耗每千克空气所能释放的热量却大致相当一般约为700-800千卡[1]
3.2温度
研究表明反应温度是湿式氧化系统处理效果的决定性影响因素当温度<100℃时氧的溶解度随着温度的升高而降低;当温度>150℃时水的溶解度随着温度的升高而增大。温度越高有机物的氧化越完全,但是当温度升高总压力也增大。使动力消耗越大且对反应器的要求越高,因此从经济的角度考虑,应通过实验选择合适的氧化温度,即要满足氧化的效率又要合理的设计能量消耗等费用。
3.3压力
系统的总压对氧化反应的影响不显著压力的作用主要是保持液相存在。
3.4反应时间
在WAO处理装置中起决定作用的是反应温度而氧化时,间是较次要的因素达到处理效果所需要的时间随反应温度的升高而缩短;去除率越高所需的反应温度越高,或反应的时间越长,氧分压越高所需的温度越低或反应时间越短[2]。根据污染物被氧化的难易程度以及处理的要求,可确定最佳的反应温度和反应时间,一般而言湿式氧化处理装置的停留时间在0.1h-2h之间。
3.5 pH
湿式氧化过程中,由于不断有物质被氧化和新的中间产物生成,使反应体系的pH值不断变化,规律是先变小(中间体小分子羧酸的积累),后略有回升(中间体的进一步氧化),温度越高,物质的转化越快pH值的变化越剧烈,废水的pH值不同可以影响WAO的降解效率调节废水到适宜的pH值,有利于加快反应的速率和有机物的降解[3-6]。但是从工程的角度来看,低的pH值对反应设备的腐蚀增加对反应设备的材质的要求高使费用增加。
4、湿式氧化的应用
4.1污泥处理
湿式氧化应用在污泥的处理主要有两种类型:污泥调理、污泥降解。
污泥调理也被称为低压氧化,指将污泥加热到生物固体粉碎的温度(一般175~200℃),使生物体细胞内含的水份释放出来,从而使污泥脱水更容易。
污泥降解时温度一般在220~320 C之间,使污泥中40%~100%的挥发性固体被破坏。Zimpro公司和Vivendi Water公司合作开发了新的Athos湿式氧化工艺,该工艺是替代焚烧的单级污泥降解工艺。该工艺以纯氧作为氧化剂,操作条件是240 C、4.4 Mpa。1998年OTV公司(Vivendi集团)在法国的图卢兹建造了Athos的示范工程[7],用来处理50000人口的污泥。VerTech公司于1994年在荷兰的阿帕多恩(ApeIdoorn)建造了该公司的第一个湿式氧化商业装置[7],用来处理量为46 X 104 t/a的污泥。该装置采用活塞流反应器,由3根位于一个深1200 m的竖井中的钢管组成。原水和氧气在管内向下流,被氧化的液体从管外流至表面。反应器底部静压力8.5Mpa,因此不需使用高压泵。
4.2处理工业废水
在各种工业废水处理中,湿式氧化处理石化废碱液的装置最多。美国Zimpro公司在过去的10 a里,装备了20多座湿式氧化废碱处理装置,其规模为0.5~18.5 m3/h。
1993年,Bp化学有限公司(Bp ChemicaIs Ltd.)和Stone&Webster工程公司(Stone&Webster Engi-neering Ltd.)在苏格兰的Grangemouth联合建立了一套低温湿式氧化处理系统,用来处理裂解气的碱洗废碱液[8]。
丹麦的Stignaes在1993年开始建造活塞流的湿式氧化反应器[7],其处理对象是KrugerAS公司的各种化工废水和附近废水处理站的污泥,规模25m3/h。设计进水COD Cr 35 g/L。反应器是总长3 850m的不锈钢管,直径110 mm,停留时间接近1 h。反应温度260~290C,压力12 Mpa。
4.3有用物质的回收和能量的产生
当污水中含有大量有用物质时,湿式氧化可以用来回收有用物质。冶金铸造工业和钢铁工业的炼焦煤气冲洗水采用湿式氧化处理时,在操作温度270 C、压力8.6 Mpa下,硫氰酸盐转变成硫酸铵和二氧化碳,硫代硫酸盐转变成硫酸铵和硫酸。硫酸铵可以结晶回收,并作肥料出售。硫酸回用于生产。
当反应的热值较大时,还可以从湿式氧化系统中回收能量。澳大利亚一个纸浆厂,其碱
法制浆的黑液用湿式氧化法处理。湿式氧化过程的尾气通入一个蒸发器,产生了3.5104 kg/h的清洁蒸汽,回用于生产[9]。
5、发展及其展望
(1)加强催化湿式氧化的研究,主要是适应于实际废水湿式氧化处理的高效稳定的催化剂的研制和高效非均相催化湿式氧化反应器的研究。高效稳定廉价的催化剂的研制是催化湿式氧化工业应用的前提,而这方面的报导还很少。另外,目前催化湿式氧化主要以均相催化湿式氧化为主,反应器以鼓泡塔为主;而更适合非均相催化湿式氧化的滴流床反应器的研究还停留在实验室研究阶段,工业化应用还没有。
(2)加强湿式氧化处理危险性废物的研究。随着环保要求的不断提高,更多的优先污染物的处理成了环境研究的热点和难点。但国内这方面的研究还很少。
(3)加强湿式氧化反应器材料的研究。湿式氧化的投资成本巨大是制约其发展的最大障碍,因此,对反应器材料的研究十分重要。目前,采用好的腐蚀测试方法,对材料的腐蚀与环境中各变量的关系进行研究的实验还很少。这方面的研究是湿式氧化工业化应用的重要基础研究。
6、总结
湿式氧化法是一种有效的处理高浓度、有毒、有害、生物难降解废水的高级氧化技术。与常规的水处理方法相比,它具有应用范围广、处理效率高、氧化速度快、消耗的能耗少、二次污染少等特点,已被广泛应用于处理各种高浓度有机废水。高效稳定的湿式氧化催化剂的研究是目前湿式氧化技术的一个研究热点。湿式氧化催化剂的研究正向多组分、高活性、高稳定性、廉价的方向发展,并且必将对WAO在更广泛的领域得到应用具有重要的意义。参考文献
[1] Zimmermann F J.NeW Waste disposal process.Chem Eng 1958a,56 117~120.[2] Foussard J.N.Treatment in the liguid phase of organic Wastes bymo1ecular oxygen at 1evatedtemperature WAO process.RecentsProg Genie Proceeds 1992 6:193~220.[3]王怡中.有机磷农药生产废水湿式空气氧化预处理的研究.环境化学1993 12(5):408~413.[4] Luck F.Wet air oxidation:past present and f uture.Catal Today1999 53:81~91.[5]Imamura S Doi A Wet oxidation of ammonia catalyzed by cerium-based composite oxides.Ind Eng Chem Prod Res Dev 202_ 24:75~80.[6] Mantzavinos D.Caralytic Wet oxidation of pcoumaric acid:partialoxidation intermediates
reaction pathWays and catalyst leaching.Appl Catal B:Environ 1996 7:79~96.[1]Vedprakash S Mishra,Vijaykumar V Mahajani,Jyeshtharaj B Joshi.Wet Air Oxidation[J].Ind Eng Chem Res,1995,34(1):2-48.[7]Hubert DebeIIefontaine,Jean NoeI Foussard.Wet air oxidation forthe treatment of industriaI wastes.ChemicaI aspects,reactor designand industriaI appIications in Europe[J].Waste Management,202_,20(1):15-25.[8]Roger Matthews.Performance update:Iow pressure wet air oxidationunit at Grangemouth,ScotIand[J].EnvironmentaI Progress,1997,16(1):9-12.[9]Vedprakash S Mishra,Vijaykumar V Mahajani,Jyeshtharaj B Joshi.Wet Air Oxidation[J].Ind Eng Chem Res,1995,34(1):2-48.
第二篇:MDS2710在污水处理上的应用
某污水处理厂无线方案
一、系统需求:
污水处理厂数据采集及控制系统。最远传输距离:20公里。主要采集的现场设备状态量。总共三个现场站,一个中控室。现场站和中控室之间要求双向通讯,现场站向中控室上传采集的数据和状态量,中控室向现场站发送命令。
二、需求分析:
现场站与中控室之间传输的数据量不大,采集数据及控制指令的时延要求不高,但由于系统需要控制,所以对无线链路的稳定性及可靠性还是有较高的要求。三个现场站为平房,中控室为3层楼,4个点天线架设高度均不高,目前对现场无线环境及地理环境均不清楚,天线如何架设?无线网络如何规划都需现场测试后再定。其中最理想的情况就是中控室楼顶架一个全向天线,三个现场站房顶架3个定向天线;如果因为地势起伏原因造成无线链路无法联通,一个办法是采用架设天线杆升高4个点的天线高度;另外一个办法是要选择一个中继点,该点位置比较高可以稳定的与4个点(中控室和3个现场站)通信。
三、设备选型
目前用于工业数据采集及控制的无线方式有两种:公网方式和专网方式。
公网设备最大的好处是可以利用现有的公网设施,只要公网覆盖的地方就能很快的接入,前期投入小;但缺点也很明显,一是整个数据网络的管理依赖移动公司和互联网,一旦出现问题无法自己解决,二是GPRS电台时延很大,不适合要求快速反映的采集及控制系统,特别是对控制时延要求较高的系统,最后一点是使用公网的费用不是一次性投资,如果采集控制点的数据量比较大的情况,后续的网络使用费也会很高。因此公网多用于城市的路灯控制等对时延要求很低,数据量很小的应用。
专网优点是自己专用网络自己能够很好的控制管理,出现问题能马上处理,二是专网的时延非常小这点对控制来讲尤为重要,另外系统属于一次性投资,建成后不需要其它费用;不足是专网需要自己架设基站,对于大范围覆盖来讲需要多个基站才能实现。所以专网多用于一定范围内的企业内部专用的、时延要求较高,传输数据量较大的应用。
针对用户的使用情况,我们建议采用专网模式。考虑到系统实际使用的需求我们建议采用链路稳定、传输时延小的MDS2710A电台作为无线远程控制的链路,MDS2710A电台工作稳定、接受灵敏度高、传输时延小,具有无委会核发的核准证,可以保证使用申请的频点不会受到其它设备的干扰,其无线传输速率可达9.6kbps,完全能够满足用户传输的需求,电台发射功率高,接受灵敏度好,链路稳定性高,能够保证无线的远距离传输。
四、组网模式:
MDS2710A数传电台采用点对多点轮寻模式,支持点对多点组网,用户将来如需增加现场站的数量非常方便。
考虑到现场站和中控室的天线位置都不高,如果中控制与现场站之间地势教平缓、障碍物阻挡不严重的情况,可以采用点对多点的方式,如图一所示。但如果中间地势起伏较大或障碍物遮挡厉害的,则需要在中心找到一个高点做中继,如图二所示。系统拓扑结构示意图如下所示:
图一 点对多点模式
图二 中继模式
五、网络管理
为方便用户对整个系统管理的要求,MDS电台可以提供网管功能,通过INSITE网管软件,用户在中控室即可对各个从站电台进行实时的状态监控和参数修改,从而实现远程管理。
第三篇:柴油功率超声氧化-萃取脱硫技术的研究要点
柴油功率超声氧化-萃取脱硫技术的研究 董丽旭
(石油化工学院 化学工程与工艺专业 0204 摘要:本实验研究了超声作用下柴油氧化脱硫,采用 H 2O 2作为此工艺的氧化剂。通过对不同浓度的 H 2O 2对河南南阳催 化裂化柴油脱硫效果考察发现, 30%浓度的 H 2O 2的脱硫率最高。同时无机酸催化剂的脱硫效果表明, 硫酸和磷酸按 1:1比例混合效果最好。再加入金属催化剂后脱硫率更高。
实验结果表明了,功率超声作用下, H 2O 2—硫酸与磷酸 1/1混合酸体系的最优操作条件:氧化体系 :油(体积比 =3:10;H 2O 2:混合酸(体积比 =1:1;超声作用时间 9min。萃取剂 :DMF;萃取剂:油(体积比 =1:1;萃取一次。硫含量从 1936.48μg/g降到 99.73μg/g,脱硫率 94.8%,油收率 90.2%。可见功率超声强化了整个氧化脱硫过程。此外,在相同的氧化和萃取条件下,柴油在低频 28kHz 时的脱硫效果比 40kHz 的脱硫效果好;同时在功率超声的功 率为 200W 时脱硫率最大。
关键词 :柴油;脱硫;氧化;萃取;功率超声
The Research on Deep Oxidative Desulfurization-Extraction of Diesel via Ultrasound BSTRACT :oxidation desulfurization in diesel was widely researched via ultrasound irradiation in the experiment.We use H 2O 2 as this experiment’ s oxidation agent.The desulfurization result of various concentration H 2O 2 showed that the sulfur removal rate of 30% H2O 2 was the most effective.At the same time in the experiment , some inorganic acid showed that the sulfur removal rate is best when sulfuric acid and phosphoric acid mixing at one to one.The desulfidation rate more higher when add to the metal catalyst.The result of the experiment indicates that with ultrasound irradiation, the optimal operating conditions of H2O 2-mixing acid system in the laboratory is the quantity of the oxidative reagent : oil is 3:100(the volume ratio;the volume ratio of oxidative reagent and mixing acid is 1:1;reaction time is 9min;extraction sovent is DMF;the volume ratio of extraction sovent and oil is 1:1;extraction one time.The amount of sulfur content can lower from 1936.48μg/g to 99.73μg/g, the desulfuridation rate is 94.8%, the oil recover rate is 90.2%.The ultrasound can intensify the oxidative process.Furthermore, in the same oxidative and extraction condition, the desulfurization result of low frequency 28 kHz is better than 40 kHz.It is also been found that the sulfur removal rate reach to the most high when power is 200W.Key words: Diesel;Desulfurization;Oxidation;Extraction;Ultrasound近年来,世界各国对运输燃料的需求量显著增长,由燃油造成的总排放量也不断增加。为了减 少汽柴油发动机的排放,许多国家都制定了日益严格的法规,特别是对汽柴油中硫含量的要求更加 严格。为达到超低硫排放要求,汽车业已要求使用无硫燃料(硫含量小于 10μg/g。在美国, Tier Ⅱ规格要求从 202_年开始,大部分汽油硫含量的平均水平达到 120μg/g,到 202_年汽油硫含量降 低到 30μg/g, 比现在水平下降 90%。在大多数欧洲国家, 202_年汽油硫含量将限制在 50μg/g以内。一些国家采用优惠的税收政策,使低硫和超低硫燃料提前投人使用。德国率先在 202_年开始使用硫 含量低于 50 μg/g的汽油, 202_年硫含量低于 10μg/g。欧盟也正在为 202_年实现硫含量低于 10μg/g的目标而努力 [1]。Mei Hai等 [2]采用 H 2O 2作为氧化剂,磷钨酸作为氧化促进剂 , 在超声波的照射 下,只需 7分钟就可以使脱硫率达到 99%以上。
柴油中有机硫化物是一种有害物质,因此开展柴油脱硫研究,对降低柴油产品硫含量具有重要 意义。对柴油脱硫前后的样品的一些重要性质进行分析的结果表明,柴油经过超声作用下的无机酸 催化氧化与萃取脱硫过程,其硫含量、酸度、密度均降低,脱硫后质量能够达到国际车用清洁柴油 质量标准。以上研究工作为进一步开发柴油功率超声氧化脱硫工艺奠定了基础。实验部分
1.1 超声波辅助原理
超声波作用于物质时可归结为下列 3种基本作用 :(1机械作用。超声波在液体中传播时 , 其间质点 位移振幅虽然很小 , 但超声引起的质点加速度却非常大。(2空化作用。超声波在液体媒质中传播时 , 液体中某些区域形成局部的暂时负压 , 于是在液体中产生空穴或气泡。在气泡迅速收缩时,泡内的 气体或蒸汽被压缩而产生约 5000℃的高温,及局部高压约 500大气压.并伴生强烈冲击波和时速达 400km 的射流,同时在水溶液中产生自由基·OH。这就为化学及石油化工过程提供了一种非常特殊的 物理和化学环境。在液体中进行的超声处理技术几乎都与空化作用有关。(3热作用。超声波在媒质
中传播 , 其振动能量不断被媒质吸收转变为热能而使自身温度升高。超声波这种特殊作用为氧化反应 提供了一种非常特殊的化学环境,增强氧化体系的氧化能力,提高脱硫率,同时会缩短反应时间。1.2 实验方法及实验室流程
实验方法: 柴油催化氧化:一定体积柴油加入到超声波反应器中,同时将一定量的按一定比例 混合的氧化剂和催化剂迅速加入超声波反应器中,保持一定温度进行催化氧化反应。达到规定反应 时间后,将反应物与萃取剂按照一定的比例混合于分液漏斗中,振荡后进行萃取,回收下层萃取剂 并再生。对萃取后的油样测试硫含量。1.3 柴油硫含量分析方法
本实验采用微库仑法:微库仑法 [3] 用碘对样品油燃烧后生成的 SO 2进行库仑滴定从而测得硫含 量。微库仑法所使用的仪器包括 :微库仑仪、记录器、裂解炉、裂解管、滴定池、电磁搅拌器、注射 进样器、气体流量器和气体稳流器。2 结果与讨论
2.1 氧化促进剂的影响
因为柴油中的硫化物需要一定量的氧化剂将其氧化成砜或亚砜等极性物质, 所以氧化体系的用量 和氧化体系的不同直接影响氧化反应,进而影响脱硫效果。在氧化脱硫反应中,氧化剂固然是决定 脱硫率的关键因素,而催化剂作为氧化剂促进剂其性质直接影响着抑制 H 2O 2分解的效果,进而影响脱 硫效果,所以选择对 H 2O 2抑制效果好的酸是非常重要的。本实验用无机酸作为催化剂。
反应条件:H 2O 2与无机酸的体积比为 1:1;H 2O 2-无机酸氧化体系与油的体积比为 3:100;萃取 剂为 DMF;一次萃取 10min;萃取剂 :油 =1:1;反应体系在 50℃下进行。结果见表 2.1 表 2.1 氧化促进剂对脱硫率的影响
H 2O 2/ml 磷酸 /ml 硫酸 /ml 收率 /% 原料含硫量 /μg/g 样品含硫量 /μg/g
脱硫率 /% 1.2 0 1.2 90.1 1936.48 495.91 95.39 1.2 0.3 0.9 90.0 1936.48 455.13 94.50 1.2 0.6 0.6 90.1 1936.48 436.16 93.48 1.2 0.9 0.3 90.2 1936.48 436.82 93.44 1.2 1.2 90.0 1936.48 510.04 96.66 2.2 金属催化剂的影响
图2.2 Fe对脱硫率的影响 50100***0350400 4503 6 9 1215 18 20 时间 /min 剩 余 硫 含 量 /µg • g-1 从图 2.2中可以看出随着 Fe量的增加,脱硫率是先增加后减少。因为 φ(Fe 3+ /Fe2+ 标准电极电
对 0.771处于 0.682与 1.77之间,所以既可以发生氧化反应又可以发生还原反应,从而促使过氧化氢 分解,在开始阶段,随着 Fe 质量的增加,在超声波作用下,会显著的
促进过氧化氢的分解增强氧化 效果,降低硫含量。但是当 Fe 的量增加到一定程度时,过多的 Fe 在超声波的作用下,会使过氧化氢 无效分解,降低氧化效果。本实验比较适宜的 Fe 与 H 2O 2的质量比为 20/100。2.3 功率超声的功率对脱硫效果的影响
从表 2.3可看出,在其他条件不变的情况下,随着超声功率的增加脱硫率增大,而当功率超过
200W 时,继续加大功率脱硫率却逐渐减小。其原因是,随着超声功率的提高,即随单位面积能量的 增加功率超声的作用增强,超声作用增强,使脱硫率有所提高;进一步提高超声功率,氧化液中形成 超声空化屏蔽,这样就降低超声的效能,导致脱硫率降低。而且在实验中还发现超声功率越大,温 度变化越大,温度难以控制。这是因为超声功率越大,产生热机制的能力越强。因此从表 4.6来看 可以确定最适宜功率 为 200W。
表 2.3 超声功率对脱硫效果的影响 实验号 超声波功率 /W 脱硫率 /% 油收率 /% 1 120 85.4 91 2 200 90.1 90 3 400 81.1 90 4 600 72.9 91 2.4 功率超声的频率对脱硫效果的影响
由图 2.4可见,频率为 28KH Z 的超声氧化脱硫率高于频率 40KHZ 的脱硫率。根据声学基本原理, 介质对声波的吸收系数与频率平方成正比 [4] 超声波强度的衰减与频率的平方成正比, 超声波的频率越 高,其衰减越超过介质对声波的吸收,所以造 成 28KHZ 时的脱硫率高于 40KHZ。另外由于超声空化的 阈值声强随频率而升高,所以 28kHz 的功率超声比较容 易发生空化。许多学者对此作出解释:频率 升高,声波膨胀相时间变短,空化核来不及增长到可产生效应的空化泡,即使空化泡形成,声波的 压缩相时间也短,空化泡来不及发生崩溃;同样的声强下,低频的更接近空化阈值。因此,本实 验选用 28kHz 为超声波反应器适宜的频率。频率对超声氧化脱硫的影响较大,超声波的引入强化该 催化氧化体系的氧化效果,缩短反应时间。2.5 超声波声强对脱硫的影响 68
1012 70 7580859095 100声强/(W·cm-2 脱 硫 率 /% 图 2.5 超声声强的影响
场强的影响如图 2.5,随着场强的增加,一方面空化增强,活性自由基增多,氧化能力增强,脱 硫率增加;另一方面超声空化时产生的机械效应会产生微射流作用,在界面之间形成强烈的搅拌 , 增 大了单位时间内氧化剂与柴油中含硫有机物的接触面积,从而强化氧化脱硫过程。但是当声强超过 8 w ·cm-2 时,脱硫效果并不明显。从试验可以看出,最佳反应声强为 8 w·cm-2。2.6 超声作用方式对脱硫的影响
84
脱 硫 率 /% T/min 图 2.6 超声作用方式的影响
由图可见连续式要好于脉冲式,在实际作用时间相同的条件下,脉冲 3-1〉脉冲 2-2〉脉冲 1-3。连续作用更有利于超声空化的产生,从而提高脱硫率,有利于脱硫。3 结论
通过上述对各影响因素的分析,确定最佳工艺条件:反应温度 80℃,反应时间为 9min ,超声频率 为 28kHz , 声强为 8w·cm-2 , 功率为 200W , 连续式作用方式, 过氧化氢与柴油的体积比为 1.5:100, 1/1硫酸磷酸混合酸与过氧化氢体积比 1:1,萃取剂(DMF 与油按体积比为 1∶ 1进行一次萃取, 取样进 行测定。此时柴油的硫含量从 1936.48μg·g-1 降到 99.73μg·g-1 , 脱硫率为 94.8%,油收率仅有 90.2%。参考文献
[1]从 202_年 NPRA 年会看清洁燃料及其清洁生产技术的发展 苗毅,杨哲,张伟清,卞爱华 石油炼制与化 202_ 34(11:12~17
[2]MeiHai, Mei , B.W , Yen , TehFu.A new method for obtaining ultra-low sulfur diesel fuel via ultrasound assisted oxidative desulfurization[J].Fuel , 202_, 82(4:405~414.[3]石油化工科学研究院编.石油和石油产品实验方法,增补版 [J].北京 :中国标准出版社, 1988: 401~410.[4]Shujiro Otsuki, Takeshi Nonaka, Noriko Takashima.Oxidative Desulfurization of Light Gas Oil and Vacuum Gas Oil by Oxidation and Solvent Extraction[J].Energy & Fuels, 202_, 14, 1232-1239.
第四篇:城市环境保护中污水处理措施研究
城市环境保护中污水处理措施研究
【摘 要】我国的经济虽然实现了快速发展,但与之同步产生的污水问题也需要得到高度重视。我国本身也是一个水资源缺乏的国家,水资源是经济社会发展的重要条件和保障。所以,污水处理问题也是现阶段面临的主要问题。从当前的现状来看,污水处理问题形势仍然严峻,还需要采取一系列措施来控制。
【关键词】环境保护;污水处理;污水排放量;环保工程;措施
引言
城市建设的规模随着经济的发展越来越大,城市人口的数量在近年来有着明显的提升。但人口数量的增加必然导致城市污染的加剧,其中,最严重的就是污水问题。但是目前城市污水处理问题较难解决,所以,本文也将从现阶段存在的问题入手,分析如何进行有效解决,促进生态环境保护的建设。
一、现阶段城市污水处理存在的问题
(一)污水排放量大
目前,我国的经济正处在快速发展阶段,城市规模也在不断扩大。但与之而来的问题就是生活污水的大量排放。因为城市的发展需要劳动力的支持,所以,人口会增加,但为了满足实际的城市发展要求,又需要更多的人来进行控制和管理,循环往复,陷入了原地发展的局面,污水排放量的增加给现阶段的治理工作带来了巨大的阻碍。
(二)缺乏制度保障
对于污水处理,我国尚未形成完善的制度和法规来进行约束和保障。虽然有现成的法律法规,但是由于难以落实到位,特别是一些地方政策的不完善,让很多企业和居民“有机可乘”,将废水随意排放,影响了城市环境保护的具体效果。
(三)处理技术落后
城市污水处理工作是一项长期发展、随着城市的规划和发展一直存在的工作。城市建设的规模已经向着大、系统化的方向发展,各种资金投入在建设方面,却忽视了污水处理工作也需要与时俱进和提升技术水平。然而,这一工作本身是需要大量的资金支持的,资金一般来源于投资和政府的款项划拨,由于来源不稳定,导致地方政府无法为污水处理工作提供必要的资金。这也导致污水处理的技术水平跟不上城市发展的速度,这对于城市建设是非常不利的。
(四)缺乏系统化的管理体系
污水处理应该是一项规范化、有序化的工作,其处理方式直接影响着城市环境保护的具体结果。但就目前的情况看,对污水的排放和处理工作缺乏系统化的指导。很多企业在排污过程中并没有按照原定的计划,甚至出现可排放在水源内的情况;污水处理企业为了节省生产成本,在污水处理工序上有所减少,保护意识不足,工作态度不认真,实际的污水处理效果非常差。
二、城市污水处理的重要意义
污水是造成城市环境破坏的主要因素之一,水资源污染的危害在一定程度上对人类的生存和发展造成了阻碍,得到了全世界的重视,对水污染进行处理以及水资源的保护工作已经成为全世界的首要任务。同时,水污染问题也是世界环保组织的日常工作之一。污水处理的最大意义在于缓解我国现阶段水资源短缺的情况。由于水无法被创造,可以利用的淡水资源又非常有限,而农业、工业随着经济的发展,其水量需求不断提升,所以,这一项具有现实意义的工作也是未来可持续发展的重要环节。
三、提升城市污水处理水平的措施
(一)扩大融资渠道
增加资金投入在城市建设与城市规划中,城市污水处理是其重要内容与规划方案,城市规划部门需要严格按照水资源的治理要求实施,从而确保城市污水治理能取得良好的效果。根据城市规划要求,城市的污水处理首先需要采用先进的、科学的机械设备及处理技术来对水资源进行净化处理,其次根据城市污水处理要求制定合理的城市污水处理方案。由此看来,为了保障城市居民的用水安全与用水质量,根据城市污水处理的实际需求,需要城市规划部门与政府部门进行协调,加大城市污水处理的资金投入,可将污水处理的技术要求作为参考,切实提高城市污水的处理质量及效果,确保达到污水处理的相关要求及标准。对此各地方政府需要加大资金的筹集力度,并将这些资金用到治理污水上。另外,这些是政府长期的资金来源,因为仅仅依靠政府部门的投资划拨是远远不够的。因此,污水处理需要加大宣传力度,提升投资的有效性。比如可以通过银行借贷的方式来满足实际需要,并可以通过股票、债权等进行融资,让处理系统更加完善。
(二)提升技术水平
我国现阶段的污水处理技术仍然是以生物处理技术为主,比如生物膜法、活性污泥法等。虽然这些方式可以通过反应来起到治理污水的目的,但从实际效果来看,由于生效时间慢、需要耗费的时间长,所以,污水在这一过程中容易堆积,影响了实际的处理效果。随着未来污水量的不断增多,污水处理基础也需要进行同步完善和优化。比如双膜法、氧化法、添加剂处理技术等,都可以作为主要手段。虽然这些方式的成本比较高,但未来可研究成本更低的处理技术。
(三)完善管理体系
我国现阶段主要的发展方向仍然是发展经济,并以经济发展为基础,进行其他社会事业的发展。这也说明在经济发展的环节中,环境问题并未得到高度重视。而粗放式生产方式作为我国的传统生产方式,城市过度追求经济效益忽视环境效益的情况仍然严峻。所以,我国也应该参考其他国家地区的优秀管理体系,并融合自身的特点,结合我国的实际状况,建立完善的管理体系结构,符合实际的生产和发展需要,提升污水排放管理工作的有效性。比如,各级政府了解到本地区污水处理的现状之后,编制本地区的处理计划,充分考虑实际情况,开展有针对性的治理。此外,还可以鼓励和扶持相关产业的发展。为了能让污水处理企业在市场中稳定发展,可以采取必要的政策倾斜方式,加快产业化进程。同时,在城市污水处理的过程中,我国应制订相关政策,对各地的相关政府部门进行监督管制,对当地的具体情况进行实地考察,在不违背水资源自身可持续发展的前提下,针对具体情况对污水进行全方面的处理。
(四)整合资源,规范制度
在城市污水处理中需要有先进的技术方式作为保障,经过实践发现,不同的处理技术其处理结果与质量也不尽相同,因此污水处理工作需要将技术方式及设备资源进行整合,并按照一定的要求及污水处理特点,将各个资源之间进行整合与协调。在对城市污水进行处理时,需要按照实际要求对处理速度与处理手段实行,才能达到城市污水处理的基本要求。在城市污水处理过程中,其技术资源及操作方式都要遵循可行性的原则,这也是污水处理的关键方式。如果在城市污水处理过程中,其处理技术与工艺不能与水污染治理要求相符合,应根据现实中的实际要求及处理技术进行结合,通过努力来使城市居民的用水安全及用水质量得到提升。城市污水处理也会直接的影响到城市发展与城市化水平提高。
四、结束语
通过研究可以看到,污水?理对于环境保护有重要意义。虽然在现阶段的工作模式下,我国在污水处理的方式和水平方面仍然有不完善的地方,但随着政府部门的重视,加大了对污水处理技术的投资和研究,辅以制度的约束和管理体系落实到位,未来的污水处理工作必然成为城市发展的重要一环,从而给人们提供良好的生活环境。
参考文献:
[1] 张慧云.城市环境保护中的污水治理问题及改善对策[J].城市建设理论研究:电子版,202_,5(24).[2] 尤启萌.探讨城市环境保护中的污水治理[J].文摘版:工程技术,202_(34):144-144.
第五篇:污水处理技术篇:化学法废水“零排放”(三)
污水处理技术篇:化学法废水“零排放”(三)
北极星节能环保网:在上期文章中,北极星节能环保网通过污水处理技术篇向大家详细介绍了奥博水处理有限公司的化学法废水“零排放”技术,该技术与其他污水处理工艺及技术比较,在综合利用废水方面,具有投资费用低,工艺技术简单,废水利用率高,设备运行安全等特点,可广泛应用于钢铁、发电、石化、煤化工、制药等高耗水的行业。今天向大家介绍循环水系统正常使用的内容以及化学法废水“零排放”技术特点及优势。
一、对于循环水系统正常使用的几点看法
① 环水水质不控制PH值和碱度,就不需要加酸调节。
因为,药剂把Ca2+螯合后,HCO3-就成了多余离子,在水中很不稳定,在换热器受热后,两个HCO3-就会生成一个CO2、一个H2O、一个CO32-,CO32-和H2O结合,又会生成两个HCO3-、和一个O。所以循环水系统不加酸,不会发生PH值升高和碱度升高而结垢问题。倒是循环水系统加酸后,引起水泥构件腐蚀,碳钢管道腐蚀、铜管道腐蚀、循环水泵叶轮穿孔等问题。
②循环水水质不控制硬度。
因为硬度的控制意味着循环水硬度只能低不能高。怎样才能低呢?一是循环水倍率低,边排水边补水;二是循环水系统结垢。所以控制硬度的结果是浪费水,或者结垢。
③循环水水质不控制PO43-。
因为控制PO43-,是为了控制药量,这里有误区。循环水PO43-高时,有两种情况:一是药量大;二是倍率高。如果是倍率高引起PO43-高,不加药或少加药,势必会造成系统结垢。同样,循环水PO43-低时,也有两种原因:一是药量少;二是倍率低。如果因倍率低PO43-低,投放药量会造成大量浪费。④循环水水质不控制CI-、电导及其它。
因为,控制CI-和电导,就意味着排水,节水减排落不到实处,废水回用成为空谈。
⑤循环水处理效果的好与坏,不在于控制循环水水质,而关键是适应水质的药剂配方和药量。
控制水质,解决不了结垢、腐蚀和浪费水的问题。而适应水质的药剂配方和药量,不论水质如何,都能达到长期不结垢、不腐蚀,而且节约用水的目的。
二、化学法废水“零排放”技术特点及优势
1、采用该技术处理企业废水,其前提是企业必须有循环冷却水系统,循环水系统的补充水量要大于企业废水量,补充水量越大越好。
2、由于该技术是利用企业已有的循环水系统处理工业废水,因此没有设备投资,原有的废水处理设施不需要做大的改动都能利用。原来循环水系统的加药装置不做变动完全可以使用。
3、企业产生的废水是多种多样的,按照常规的处理工艺,不同的废水是需要采取不同的处理工艺进行处理,如此会造成处理工艺复杂,设备投资和运行费用加大。而采用该技术,处理方式简单,奥博公司会根据各种废水的水量及补充水水量,按照比例进行混合后模拟试验,通过试验调配药剂。
实际使用时,只需要将所有废水按照比例排入混合池进行充分混合后就可以作为循环水的补充水使用,再按照比例加入特制药剂就可以加入循环水系统,如此可以保证循环水系统长期不结垢、不腐蚀。
4、采用奥博技术不仅能够实现工业废水的零排放,防止废水超标排放导致的环保风险,而且还可以实现废水的再利用,提高水资源的利用率。
5、采用该技术可以为企业实现经济效益。一大幅度降低废水处理费用开支,二减少水资源使用量节约水费开支,三完全避免废水排放,节约排污费开支,四完全替代循环水系统缓释蚀阻垢剂,节约药剂费用。采用该技术的运行费用大大的低于上述四项费用的总值。
6、该技术使用简单、应用面广,只要企业有循环水冷却系统就可以采用该技术对企业的废水进行处理。在焦化废水、生物制药废水、反渗透浓水、脱硫废水、钢铁冶金废水、化工废水等已有的成功案例表明,该技术可以广泛的应用于各种工业领域。并且可以经济的实现企业废水零排放。