湿式氧化法-PACT

湿式氧化法 百科名片百科名片 湿式氧化法是使液体中悬浮或溶解状有机物在油液香水存在的情况下进行高温 高压氧化处理的方法 氧化反应在压入高压空气 反应温度 300 条件下进行 可用于高浓度 4 6 左右 有机物的粪便 下水污泥以及工厂排液等的处理和 药剂回收 用于处理粪便及下水污泥时 反应后进行固液分离 再用活性污泥 法等对分离液进行处理 编编辑辑本本段段 P PA AC CT T W WA AR R 工工艺艺 P PA AC CT T P Po ow wd de er re ed d A Ac ct ti iv va at te ed d C Ca ar rb bo on n T Tr re ea at tm me en nt t 粉粉末末活活性性炭炭处处理理 工艺 在美国又称为 AS PAC 工艺 Activated Sludge Powdered Activated Carbon 活性污泥 粉末活性炭 该法一经产生就因其在经济和处理效率方 面的优势广泛地应用于工业废水如 炼油 石油化工 印染废水 焦化废水 有机化工废水的处理 该法用于城市污水处理可明显改善硝化效果 因此各 国环境工作者对 PACT 工艺表现了极大的兴趣并进行了广泛深入的研究 W WA AR R W We et t A Ai ir r R Re eg ge en ne er ra at ti io on n 湿湿式式空空气气再再生生 它是在适当的温度及压 力条件下 在液相中 一般是水 发生的氧化过程 可将过剩的生物污泥摧 毁并氧化活性炭中吸附的污染物质 藉以再生此废弃活性炭并回收再使用 该工艺的优点为 流出物被完全杀菌 使下水污泥及粪便等具有良 好的沉淀分离性能 装置尺寸小 不污染大气 缺点为 易腐蚀反应 器 排放水有色度 有烧焦气味 PACT 系统已在多种废水处理中得到应用 市政污水 市政与工业综合废水 工业废水 有害废水 垃圾渗滤液 受污染地下水和受污染地表水 以下是 PACT系统有代表性的应用及性能表现 有机化合物废水 PACT系统用于多种有机化合物 塑料 合成纤维 溶剂 染料和杀虫剂生产场地的预处理和直接排放 路易斯安那的一个专业 化工厂使用两级好氧 PACT系统 其处理后的污水符合排入密西西比河 的有机物和污水毒性要求 杀虫剂生产废水 有一工厂的废水中含有 19 种杀虫剂 浓度超过 3400 ppm 用 PACT系统进行处理 PACT对化学需氧量 COD 的去除 率达到 99 以上 杀虫剂总量减少 99 8 受污染地下水 PAC T系统已 在受污染地下水的处理中得到应用 且效果良好 在加州洛杉矶市附近有 一个 PACT 批处理系统 受当地一家移动家庭用品和油漆生产厂家污染 的地下水 经该系统处理后 COD 和 BO D 含量降低 99 以上 垃圾渗滤液 随 着垃圾掩埋场管理规定日益严格 PACT系统更多地用于处理市政固体 废料和有害垃圾掩埋场产生的渗滤液 加州洛杉矶市附近有一个有害物和市 政垃圾掩埋场 当地对比其它处理系统评估后认为 PACT系统成本最 低 土地用量最少 处理稳定性最好 于 19 88 年安装了该系统 炼油厂和石化厂废水 PACT系统正日益用于炼油废水和石化厂废水 处理 美国和其它各地有多家精炼厂和石油化工厂 正日益使用PACT 系统满足多项法规要求 包括生物测定 有机物和化学需氧量 COD 或 用于废水回用 中试和处理试验 为充分发挥 PACT 系统的灵活性 我们提供整套中试和废水可处 理性试验 我们可根据您的废水处理需求 设计具体的试验计划 废水处理 性试验设备包括实验室规模的和中试规模的 前者在我们位于威斯康辛州的 试验室进行 中试则在用户现场进行 可移动的PACT系统中试可以包 括活性炭再生也可以不包括活性炭再生 试验可包括各种生物处理模式 好 氧工艺 厌氧工艺 单级或双级 我们的分析实验室可为上述实验提供强有力的支持 我们的实验室是全 美国在分析工业 市政和有害污水 给水和污泥等方面配备最好的实验室之 一 另外 我们还拥有一个正式获得 RCRA 许可的样本处理 贮存和处置 TS D 设施 可处理和贮存各种样本 RCRA 资源保护与修复法案 我们拥有对各种废水进行可处理性试验的多年经验 西门子水处理技术部可 跟您一起检测您的污水 进行概念设计 并设计出一个性价比合算的处理方 案 确保您的废水处理能够符合环境管理规定 我们的经验保证了处理方案 的设计从实验室或 中试规模到生产性规模的可靠发展 PACT系统目前已在世界各地广泛应用 帮助用户满足以下要求 有机化学物品 塑料和合成纤维 OCPSF 生产排放物规定 RCRA 土地保护规定 该规定禁止土地用于处置污水 要求处理垃圾 渗滤液和受污染地下水 针对排放水的严格的生物活体鉴定标准 针对排入饮用水源地的工业废水的处理规定 针对排入自然水体的各种污水的严格的 COD 和总氮控制标准 PA C T 系统可用于改造和新建项目 从日处理能力为 2 0 400 立 方米的工厂预制设备 到日处理量达 4 000 立方米的现场安装设备 以及 根据客户要求专门设计的日处理量高达 20 万立方米的大型系统 均可提供 并且可以是单级系统和双级系统 连续处理或批处理系统 PACT 系统 的客户可以享受到该技术长达 3 0 多年的技术经验 中试技能和工程设计等 专业知识 系统运行 PACT系统使用的粉末活性炭是直接投加到厌氧或好氧生物处理过程 中的 物理吸附和生物代谢过程同时进行 协同作用 活性炭能够 缓冲 废水中有毒有机物的毒性从而减轻其对生物系统的不利影响 好氧 PACT系统中 进水流入一个曝气池 粉末炭也加入曝气池 形成一定 比例的混合悬浮固体 曝气反应之后 已得到处理的废水和粉末炭混合泥浆 进入二次沉淀池进行固液分离 厌氧 PACT系统中 在废水进入厌氧反应器之前就跟投加的粉末炭 混合 粉末炭和生物协同作用 产生高效率的处理效果 跟常规厌氧系统一 样 本系统可回收甲烷 用作燃料 从而进一步提高能源效率 处理后 一部分炭粉和生物固体进入污泥处理程序 具体的处理方法要根据污泥量 处理费用和炭的用量等因素进行选择 废弃污泥可以进行脱水处理 或泵送 至湿式空气氧化设备 在该装置内炭得到再生并销毁生物污泥 湿式空气 再生设备可自热运行 无需外来热源 活性炭得到回收 生物污泥得以消解 基本不用再进行污泥二次处理或处置 PACT 系统的主要功能就是将悬浮性 胶质性以及溶解性的污染物转化成 町降解的粉末活性炭生物胶体 促进污泥沉降 增加溶解性有机物 色度 毒性物质 重金属的去除率 相关文献显示 q1 其不仅保持了传统活性污 泥法的优点 同时也由于活性炭吸附剂的加入而大幅度提升了有机 无机污 染物的去除率 对于医药 电镀 食品 表面涂装 石化 垃圾渗滤液 印 染等废水都有很好的去除效果 wao 湿式氧化再生 系统主要包括高压泵 空压机 热交换器 加热锅炉 DSE differential speed elutriation 差 速分离 除灰系统 工艺可在高温高压下 使废水或污泥中的高浓度有机物质 和毒性物质氧化分解 高温的目的在于使氧化反应得以加速进行 而高压状 态则是为了维持液相的存在 剩余污泥经重力浓缩池送入WAO 系统再生活性 炭 炭所吸附的有机物在高温高压下被分解 再生炭送至储槽再回流至曝气 池 一部分则送至排灰槽排灰 再生过程的控制重点是压力 温度 高压空 气以及灰分的排除 本系统最佳工艺条件 温度为2300C 时间为 1 h 充 氧量 P 0 6 MPa 进入 WAR 系统的炭泥浓度 7 悬浮固体量不得低于 7 以便提供 WAO 系统稳定的污泥量 2 1 什么是 PACT WAO 工艺系统实 际上 活性污泥法有多种不同的分类方法 如按曝气的气源分类 可分为空 气曝气 纯氧曝气 按曝气方式分类 可分为鼓风曝气 机械曝气等 活 性污泥法的各种工艺在运行过程中 最关键之处在于维持活性污泥的活性和 凝聚性 沉淀性能 而活性污泥的凝聚性能极易受进水水质和外界因素的 影响 从而导致二沉池出水飘泥等异常现象 此时 在曝气池中投加粉末填 料 混凝剂或其它化学药剂 往往会取得很好的效果 这就是所谓的 投料 式 活性污泥法 其中以投加粉末填料为多 又称粉末活性污泥法 因粉末 填料对进水有机物的吸附能力远远强于活性污泥 因此会产生粉末填料对进 水有机物不断吸附 活性污泥微生物不断对粉末填料所吸附的有机物降解的 现象 也因此 具有耐冲击负荷 提高难生物降解有机物去除能力 具有较 好的脱色效果等特点 另外 该法尚具有改善活性污泥的沉淀性能 减少或 抑制污泥膨胀等性能 PACT WAO 系统使用的粉末填料是直接投加到厌氧或好 氧生物处理过程中的 物理吸附和生物代谢过程同时进行 协同作用 粉末 填料能够 缓冲 废水中有毒有机物的毒性从而减轻其对生物系统的不利影 响 好氧 PACT WAO 系统中 进水流入一个曝气池 粉末填料也加入曝气池 形成一定比例的混合悬浮固体 曝气反应之后 已得到处理的废水和粉末填 料混合泥浆进入二次沉淀池进行固液分离 厌氧PACT WAO 系统中 在废水 进入厌氧反应器之前就跟投加的粉末填料混合 粉末填料和生物协同作用 产生高效率的处理效果 跟常规厌氧系统一样 本系统可回收甲烷 用作燃 料 从而进一步提高能源效率 处理后 一部分粉末填料和生物固体进入 污泥处理程序 具体的处理方法要根据污泥量 处理费用和粉末填料的用量 等因素进行选择 废弃污泥可以进行脱水处理 或泵送至粉末填料氧化设备 PACT WAO 系统是它是结合了传统的粉末填料 活性污泥法的诸多优点 并在 适当的温度及压力水的液相氧化程序下 将过剩的生物污泥摧毁并氧化粉末 填料生物污泥中吸附的污染物质流程与粉末填料 活性污泥法的有机结合 融为一体 藉以再生此废弃污泥回收再利用 从结构上取代传统的活性废水 生物处理流程 并简化了污泥处理单元 无污染物排放的新型工艺 PACT WAO 系统是将待处理的物料置于密闭的容器中 在高温高压条件下通入空气 或纯度较高的氧作为氧化剂 按湿式燃烧原理使污水中有机物降解 在该系 统内粉末填料得到再生并销毁生物污泥 粉末填料再生设备可自热运行 无 需外来热源 粉末填料得到回收 生物污泥得以消解 出水经过滤后可直接 回用 即实现了水资源的充分利用 又实现了污泥的无害化处理 对于大型 的市政污水处理厂和难降解的有机废水尤为适用 简单的讲 PACT WAO 工 艺系统是指粉末填料生物处理系统与粉末填料再生系统的有机结合 并集两 个系统的优势和互补 是一种在一定温度 170 300 和压力 1 0 10MPa 下 在填充有专用固定催化剂的反应容器中 利用氧气 空气 将各种废水及污泥 中的有机物 氨氮化合物不经稀释 一次处理即可将高浓度工业有机废水中 的 COD TOC 氨等污染物催化氧化进行深度分解处理 接触时间 0 1 2 0h 使其转变为 CO 化物 N 氧化物和水等无害成分 并同时脱色 除臭及 杀菌 消毒 从而达到净化处理废水的目的 该工艺不产生污泥 只有少量的清洗 废液需单独处置 当达到一定处理规模时还可以进行能量回收 根据需要可 以作为一个独立的废水处理系统 也可与常规活性污泥法和厌氧消化法组合 使用达到所需排放标准 经处理达标的废水可以直接排放 也可以经过滤等 处理后循环使用 该工艺有针对性的解决了污水处理厂剩余污泥处理的问题 完全实现了污泥无害化处理 并且能够处理各种难降解污染物 出水经过滤 后可直接回用 最关键的是它在工艺过程中将有毒有害物质分解转化为无毒 无害的二氧化碳和水 整个工艺系统只有少量的无机灰分排出 彻底的解决 了污泥的二次污染问题 典型的 PACT WAO 工艺系统流程 2 2 pact wao 工艺 系统进程在生化进水中 或在曝气池内 投加粉末填料与回流的污泥一起在 曝气池内混合 从污泥浓缩池中排出的剩余污泥进污泥脱水装置 在曝气池 内 活性污泥附着于粉末填料的表面 由于粉末填料巨大的比表面积及其很 强的吸附能力 提高了污泥的吸附能力 特别在活性污泥与粉末填料界面之 间的溶解氧和降解基质浓度有了很大幅度的提高 从而也提高了COD 的降解 去除率 一般来说在粉末填料系统内 吸附处理COD 的动态吸附容量在 100 350 重量百分比 即 一公斤粉末填料可吸附去除 1 0 3 5 公斤 COD 而且 粉末填料法能处理生物难以降解的有毒有害的有机污染物质 根 据经验 直接在 SBR 好氧生化池内定期 每 15 30 天 定量投加粉末填料可 以获得很好的处理效果 其实粉末填料和颗粒填料的吸附处理机理是一样的 不过在在 SBR 生化池内投加粉末填料更具有以下几个优点 1 节约投资成 本 2 操作灵活方便 3 粉末填料利用率高 4 可避免填料滋长生物膜导 致堵塞 影响出水速率的缺点 在 PACT WAO 系统中 活性污泥附着于粉末 填料的表面 由于粉末填料巨大的比表面积及其较强的吸附能力 在活性污 泥与粉末填料界面间的溶解氧和降解基质浓度有了很大幅度的提高 从而也 提高了 COD 的降解去除率 一般来说 COD 的去除 视废水的种类 可以提 高 10 40 5 由于废水中的有毒有害有机物质被粉末填料所吸附 因此 废水中有毒 有害物质的浓度可以稳定在一个较低的水平 从而保证了生化处 理系统的正常运行 6 对于防止氨氮指标反弹 保证出水氨氮指标达标具 有很好的效果 7 粉末填料氧化是在高温 高压下 利用氧化剂将废水中 的有机物氧化成二氧化碳和水 从而达到去除污染物的目的 与常规方法相 比 具有适用范围广 处理效率高 极少有二次污染 氧化速率快 可回收 能量及有用物科等特点 从 PACT WAO 系统引出的经使用过的含有粉末填料 的污泥经重力浓缩 以粉末填料浆形式被泵送通过PACT WAO 系统的热交换 器 然后进入反应器中 其间有压缩空气被通入填料浆之中 在反应器内发 生放热反应 当有机物被氧化时释放出热量 有机物被氧化 粉末填料的表 面则得到更新和再生 经过氧化反应之后的填料料浆从反应器排出的时候要 通过热交换器回收热量 用于预热进料填料浆 随后 得到再生的粉末填料 浆返回 PACT WAO 系统 在整个过程中 有机物被消解 最终产物为二氧化碳 水和少量低分子量的有机物 主要是乙酸 累积的灰分被排出系统之外 然后可以很方便地予以处置 在进料固体含量为6 7 的情况下 PACT WAO 工艺通常为自持过程 不需要额外的辅助燃料 其操作优点有 较低的 操作温度 节能自热运行 热量自给自足 适用于各种处理规模 全 封闭 无有害气体外排 低能耗 低运行成本 无需事先脱水 不排放 硫氧化物 氮氧化物和烟尘颗粒 没有剩余污泥 粉末填料回收率 90 以 上 占地面积小 产生的灰性质稳定 无浸出污染物 出水经过滤后可直 接回用氧化处理单元示意图粉末填料氧化示意图具体过程简述如下 废水通 过贮存罐由高压泵打入热交换器 与反应后的高温氧化液体换热 使温度上 升到接近反应温度后进入反应器 反应所需的氧由压缩机打入反应器 在反 应器内 废水中的有机物与氧发生放热反应 在较高温度下将废水中的有机 物氧化成二氧化碳和水 或低级有机酸等中间产物 反应后气液混合物经分 离器分离 液相经热交换器预热进料 回收热能 高温高压的尾气首先通过 再沸器 如废热锅炉 产生蒸汽或经热交换器 预热锅炉进水 其冷凝水由 第二分离器分离后通过循环泵再打入反应器 分离后的高压尾气送入透平机 产生机械能或电能 因此 这一典型的工业化系统不但处理了废水 而且对 能量进行逐级利用 减少了有效能量的损失 维持并补充氧化系统本身所需 的能量 一 pact wao 工艺系统应用目前 PACT WAO 系统的应用主要为以 下几个方面 3 1 应用于各种规模市政污水处理厂 PACT WAO 工艺可以大规 模应用于城市污水处理 不仅技术先进 经济上亦可以接受 城市具有广泛 的推广应用前景 对城市污水再生利用更具成本优势 pact wao 工艺系统 的出水水质较好 经过滤或超滤系统后可直接回用 具有相当的优势 满足 从各种规模市政污水处理厂的广泛需要 具体体现在如下几个方面 a PACT WAO 工艺受进水水质的影响小 PACT WAO 工艺针对市政污水的水质特性 进行系统设计 其严谨的过程机理和可靠的控制手段可提供安全 卫生 稳 定的出水保障 b PACT WAO 工艺抗冲击负荷能力较传统处理工艺有较大的 优势因其在厌氧或好氧生物处理过程中直接投加粉末填料 而粉末填料的强 大比表面积具有极强的吸附性 与活性污泥的生化作用协同 可以大大的提 高抗冲击负荷的能力 而市政污水的水量和水质具有极大地不稳定性 使用 PACT WAO 工艺系统后 不但可以提高抗冲击负荷的能力 而且可以很大程度 的缩小预处理中的调节池容量 从建厂投资阶段节省投资成本 c 无剩余 污泥外排活性污泥是二级污水处理厂处理过程的必然产物 它的数量一般占 总处理污水量的 0 5 1 而它的处理费用却占污水处理厂总运行费用 40 50 随着现代化城市的日益发展 各种废水的排放量迅速递增 使城 市污水厂的污水处理趋向中型和大型化的集中处理 而如何使伴随污水处理 而产生的大量活性污泥得到合理有效的处理 对于水处理工作者而言 具有 重要的现实意义 与传统再生水生产工艺相比 PACT WAO 工艺系统无剩余 污泥外排 仅有少量的无机灰分排出 完全解决了污泥二次污染带来的负面 作用和减少了污泥处置的大部分成本 对于改善环境 提升污水处理厂的形 象和周边环境具有深远的意义 PACT WAO 工艺法在处理高浓度有机废水方面 已受到了广泛重视并有了长足的发展 考虑到活性污泥从物质结构方面与高 浓度有机废水十分相似 因此 若将该技术成功运用于城市污水厂活性污泥 的处理 将会具有广泛的应用前景 针对 PACT WAO 工艺系统处理剩余污泥 可以在新建的污水处理厂设计之初就将 PACT WAO 工艺系统的设计理念考虑 进去 可以大大的缩短工艺流程 并成功解决污泥二次污染的问题 对于非 新建的污水处理厂 也可以在原有系统上适当改造 转变为PACT WAO 工艺 系统 d 无有毒有害气体排放整个 PACT WAO 工艺系统无毒害气体外排 对 市政污水厂的员工及周边居民的生态环境改善起到积极地作用 同时减少对 对环境的影响 e 具有操作灵活 占地面积小 运行成本低等优点PACT WAO 系统从设计之初就充分考虑到市政污水处理的特性 在操作运行 占地 面积等方面进行集中优化 在操作运行方面调度灵活 易于根据市场需求优 化配置和扩展工程规模 由于 PACT WAO 工艺系统采用自热式再生 正常情 况下无需外加能源 燃料是废填料泥中的生物和被吸附的有机物 只需要启 动蒸汽 通过使用热交换器提高能量效率 同时 该系统无需污泥处理装置 和除嗅装置 在运行成本上大大优于传统处理工艺 3 2 应用于石化行业废 水当温度在 204 316 范围内 废水中烃类有机物及其卤化物的分解率达到 或超过 99 甚至连一般化学氧化难以处理的氯代物如多氯联苯 PCB DDT 等通过 PACT WAO 工艺 毒性也降低了 99 大大提高了处理出水的可生 化性 使得后续的生化处理能得以顺利进行 在温度为225 240 压力 为 6 5 7 5Mpa 停留时间为 1 1 2h 的条件下 有机磷去除率为 93 95 有机硫去除率为 80 88 未经回收甲醇 COD 去除率为 40 45 采用 PACT WAO 工艺处理含酚废水具有较好的应用前景 出水处理效果稳定 可生化性好 不太高的进水浓度可以处理后直接排放 若进水浓度极高可以 辅以生化法 二 pact wao 工艺系统优势相比其他污水处理工艺