生化水处理消泡剂

生化水处理消泡剂

生化水处理消泡剂 篇1

作者：德丰消泡剂有限公司

一、【产品说明】：水处理消泡剂是专为各类水处理体系开发的高效消泡剂。特点是：消泡

速度快，抑泡时间长，效率高，用量低，而且无毒、无腐蚀、无不良副作用。在水中极易分散，能与液体产品很好地相容，不易破乳漂油。

二、【技术指标】：

型号…………………………………DF-290/285

外观…………………………………乳白色液体

水溶性………………………………能分散水中

粘度（25℃）………………………1000~1500mpa.s 闪火点………………………………不可燃

注：本数据表所列数值只描述了本产品典型的性质，不代表规格范围。

三、【产品特点】：

1、消泡、抑泡力强，用量少，不影响起泡体系的基本性质。

2、耐热性好，化学性稳定，无腐蚀、无毒、无不良副作用、不燃、不爆。

3、其性能可与进口产品相媲美，而价格更具明显之优势。

四、【应用场合】：水处理消泡剂用于各类循环污水处理、各类循环工业污水、各行

业循环废水处理，一切中常温、偏碱体系水处理消泡等。

五、【使用方法】：水处理消泡剂可直接滴加或喷射使用。添加量按产品总量的；0﹒05～

0﹒3%；本品如稀释需立即使用，最好当天使用完，开稀倍数可以是1～10倍，稀释剂是：自来水；如稀释后需长期保存，必须添加稳定剂，必要时与本公司联系。

六、【储运包装】：包装：本品采用50KG、120KG、200KG塑料桶装。

贮存：本品不属危险品，无毒，不可燃，密封存放于室内阴凉、通风、干燥处。25℃左右保质期12个月。

运输：本品运输中要密封好，防潮、防强碱强酸及防雨水等杂质混入。

生化水处理消泡剂 篇2

超临界水氧化(SCWO)技术具有反应彻底、处理效率高、反应速率快、停留时间短、反应器结构简单且体积小、不形成二次污染、产物清洁、无需后续处理等特点,一定条件下可依靠反应过程中自身氧化放热来维持反应所需的温度,不需要额外供给热量[1,2,3,4]。

本工作采用SCWO技术处理煤气化废水处理过程中产生的生化污泥,考察了污泥中有机物和重金属等主要污染物的去除效果。

1实验部分

1.1实验设备

连续式SCWO装置示意图见图1。反应器最高实验压力为42 MPa,最高温度为650℃;采用热电偶作为温度传感器,控温精度为±1℃;高压柱塞泵的最高压力为50 MPa,流量连续可调,最大流量为4 L/h。

1氧化剂储罐;2污泥储罐;3高压柱塞泵;4氧化剂预热器;5污泥预热器;6反应器;7冷却器;8气液分离器

1.2实验原料

实验用生化污泥取自某煤化工企业,为煤气化废水生化处理工段二沉池污泥,污泥含水率为98%(w),p H为6.89,COD为30 000 mg/L,ρ(NH3-N)为30 mg/L,ρ(挥发酚)为22 mg/L,TN为58 mg/L,TDS为4 650 mg/L。污泥中重金属含量为铅1.58mg/L,镉0.19 mg/L,铬0.32 mg/L,铜0.23 mg/L,镍0.32 mg/L,汞0.02 mg/L。

H2O2:30%(w),分析纯。

1.3实验方法

将生化污泥经高压柱塞泵加压后,进入预热器预热;将氧化剂储罐中的H2O2溶液经高压柱塞泵加压后,进入预热器预热;待生化污泥和H2O2溶液均预热至一定温度和压力后,开启反应器入口阀门,两者共同进入反应器。通过温控仪自动调节反应器内温度至设定的反应温度,通过背压阀控制反应器内压力至设定压力。反应完成后,反应产物经冷却器降温降压后进入气液分离器进行分离,分别取样分析气相产物组成、液相产物中的主要有机污染物含量和重金属含量以及固相残渣浸出液中的各种重金属含量。

1.4分析方法

采用GB11914—89测定COD[5];采用HJ 535—2009测定ρ(NH3-N)[6];采用HJ 636—2012测定TN[7];采用HJ 503—2009测定ρ(挥发酚)[8];采用HJ/T 51—1999测定TDS[9];采用GB/T 16658—2007测定污泥中铬、镉、铅的含量[10];采用GB/T 19225—2003测定污泥中铜、钴、镍、锌的含量[11];采用GB/T 16659—2008测定污泥中汞的含量[12]。

2结果与讨论

2.1实验工艺条件的优化

2.1.1反应温度

在反应压力为25 MPa、氧化系数(初始反应加入的H2O2的摩尔数与理论上废水完全氧化所需的H2O2的摩尔数之比)为3.0、反应时间为2 min的条件下,反应温度对生化污泥COD、NH3-N、挥发酚去除率的影响见图2。由图2可见:随反应温度的升高,COD、NH3-N和挥发酚的去除率均逐渐提高;当反应温度为560℃时,COD、NH3-N和挥发酚的去除率分别为99.82%、96.67%和99.95%;当反应温度为600℃时,COD、NH3-N和挥发酚的去除率分别为99.93%、99.33%和99.99%,出水中COD低于20 mg/L,ρ(NH3-N)低于0.2 mg/L,ρ(挥发酚)低于检测限,处理后废水达到GB8978—1996《污水综合排放标准》[13]。提高反应温度有利于污染物的去除,因为反应温度升高,反应活化分子增多;另外还有利于·OH的产生,而SCWO过程主要靠氧化剂产生的·OH实现有机物的快速氧化。综合考虑,本实验选择反应温度在560℃以上较适宜。

2.1.2反应压力

在反应温度为560℃、氧化系数为3.0、反应时间为2 min的条件下,反应压力对生化污泥COD、NH3-N和挥发酚去除率的影响见图3。由图3可见,随着反应压力的升高,COD、NH3-N和挥发酚去除率均提高不明显。该结果与前期采用SCWO处理煤气化废水的实验结果一致[14]。且反应压力升高,对材料和设备的性能要求也会大大提高。故本实验选择反应压力为25 MPa较适宜。

2.1.3氧化系数

在反应温度为560℃、反应压力为25 MPa、反应时间为2 min的条件下,氧化系数对生化污泥COD、NH3-N和挥发酚去除率的影响见图4。

由图4可见:随着氧化系数的增大,COD、NH3-N和挥发酚的去除率均提高;当氧化系数为2.0时,出水中COD为120 mg/L,ρ(NH3-N)为6 mg/L,ρ(挥发酚)为0.1 mg/L,COD、NH3-N和挥发酚的去除率分别为99.60%、80.00%和99.55%;当氧化系数为3.0时,出水COD为54 mg/L,ρ(NH3-N)为1 mg/L,挥发酚含量低于检测限,各项污染物指标均达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》;继续增大氧化系数为4.0时,COD和ρ(NH3-N)进一步降低,但变化较小。超临界条件下,反应温度越高,对管材的要求越高,因此,可通过提高氧化系数的方法降低反应温度,以提高系统的经济性。综合考虑,本实验选择氧化系数为3.0较适宜。

2.1.4反应时间

在反应温度为560℃、反应压力为25 MPa、氧化系数为3.0的条件下,反应时间对生化污泥COD、NH3-N和挥发酚去除率的影响见5。由图5可见:当反应时间从1 min延长至2 min时,NH3-N去除率从82.00%显著提高至96.67%,COD和挥发酚去除率略有提高,分别从99.68%和98.63%提高至99.80%和99.99%;当反应时间从2 min延长至3min时,COD、NH3-N和挥发酚去除率均提高不明显,而延长反应时间需要增加反应管长度,设备投资增加,故本实验选择反应时间为2 min较适宜。

2.1.5污泥含水率

在满足污泥正常输运条件的前提下,污泥含水率越低,污泥日处理量越大,同时污泥中COD越高,可利用的热量越多,系统的经济性越好。在反应压力为25 MPa、反应时间为2 min的条件下,考察反应温度、氧化系数和污泥含水率对SCWO处理效果的综合影响,结果见图6。由图6可见:在反应温度560℃、氧化系数3.0的条件下,当污泥含水率降低至90%时,出水水质明显变差,出水COD为150 mg/L,ρ(NH3-N)为60 mg/L,ρ(挥发酚)为3mg/L,出水无法达标排放。要使含水率为90%的污泥处理后出水达标,必须提高反应温度或增加氧化系数,当反应温度为580℃、氧化系数为4.0时,或反应温度为600℃、氧化系数3.0时,出水均可达标排放。而当污泥含水率进一步降至87%时,反应温度620℃、氧化系数4.0时方能使出水达标排放。鉴于620℃高温对系统管材及密封等要求较苛刻,综合考虑,污泥含水率90%、反应温度580℃、氧化系数4.0较适宜。

1含水率98%,560℃,氧化系数3.0;2含水率90%,560℃,氧化系数3.0;3含水率90%,580℃,氧化系数4.0;4含水率90%,600℃,氧化系数3.0;5含水率87%,620℃,氧化系数4.0

2.2生化污泥的SCWO处理效果

在反应温度为580℃、反应压力为25 MPa、氧化系数为4.0、反应时间为2 min的优化条件下,对含水率为90%的生化污泥进行了SCWO处理,并对气、液、固三相产物进行了组成分析,结果见表3~6。

由表3可见,气相产物中约80%为O2,这是因为反应过程中选择的氧化系数较高,过量的氧化剂进入到气相产物中,在工业化应用时,应设计合理的过量O2回收和利用装置,以降低物料消耗,提高系统的经济性。气相产物中约20%为CO2,是污泥中有机碳的氧化产物,少量的N2为污泥中有机氮的氧化产物。从SCWO处理后的气相产物组成上看,产物清洁环保,不需要设置后处理设备,可直接排放或回收利用。

由表4和表5可见,SCWO处理后液相产物中的主要有机污染物含量和重金属含量均大幅降低,出水达到GB8978—1996《污水综合排放标准》,可直接排放或回用。这也与相关文献报道一致[15,16]。

由表6可见,固相残渣浸出液中各种重金属含量均低于GB5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》,说明生化污泥经SCWO处理后的固相残渣为一般固体废物,可直接进行填埋处理或资源化利用。污泥中的重金属经过SCWO处理后并没有消失,只是存在形态发生了转变。据文献[16]报道,SCWO处理后原泥中的重金属绝大部分进入到固相,重金属中易于迁移的组分转化为相对稳定的组分,重金属浸出量显著降低。

可见,利用SCWO处理煤气化生化污泥,可实现污泥的无害化处理,处理后的气相、液相、固相产物均符合国家的排放标准,不需要后处理,可直接排放或资源化利用。

3结论

a)采用SCWO技术处理煤气化废水处理过程中产生的生化污泥,处理含水率为98%的污泥的最佳工艺条件为反应温度560℃、反应压力25 MPa、氧化系数3.0、反应时间2 min。在此最佳工艺条件下,处理后出水的COD、NH3-N和挥发酚的去除率分别为99.82%、96.67%和99.95%。

b)处理含水率为90%的污泥的最佳工艺条件为:反应温度580℃、反应压力25 MPa、氧化系数4.0、反应时间2 min。SCWO处理后的气相产物中约80%为O2,约20%为CO2,含少量N2,产物清洁环保,可直接排放或回收利用。液相产物中的主要有机污染物含量和重金属含量均大幅降低,出水达到GB8978—1996《污水综合排放标准》,可直接排放或回用。固相残渣浸出液中各种重金属含量均低于GB5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》,固相残渣可直接进行填埋处理或资源化利用。

摘要：采用超临界水氧化(SCWO)技术处理煤气化生化污泥,优化了处理工艺条件,考察了有机污染物和重金属的去除效果。实验结果表明,处理含水率为90%(w)的污泥的最佳工艺条件为:反应温度580℃、反应压力25MPa、氧化系数(初始反应加入的H_2O_2的摩尔数与理论上废水完全氧化所需的H2O2的摩尔数之比)4.0、反应时间2 min。SCWO处理后的气相产物为O2、CO2和少量N2,清洁环保,可直接排放或回收利用。液相产物中的主要有机污染物和重金属含量均大幅降低,出水达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》,可直接排放或回用。固相残渣浸出液中重金属含量均低于GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》,可直接进行填埋处理或资源化利用。