甲醇废水处理研究进展 9页

'　　甲醇废水处理研究进展醇对水生微生物有弱毒性，质量浓度为790mg／L的甲醇可使生物滤池中有机物的分解效果减弱；质量浓度为5000mg／L的甲醇可抑制消化池中污泥的消化。甲醇废水是指在甲醇的生产或使用过程中，由精馏塔底部排出的蒸馏残液，主要含甲醇、乙醇、高级醇和醛及少量长链化合物，低温时有蜡状物质析出，其COD和BOD5一般为8000～20000mg／L和5000～10000mg／L。由于甲醇废水的BOD5／COD较高，属于易降解高浓度有机废水。若将甲醇废水直排入水体，会对环境造成严重的污染和破坏。经过几十年的研究，国内外在甲醇废水处理方面积累了许多经验，并研发出了多种处理工艺和方法。本文综述了近年来国内外甲醇废水的处理方法及其实际应用情况，分析了现有甲醇废水处理方法存在的问题，并提出了相应的解决办法。1物理法1．1汽化法 汽化法根据醇类物质沸点低的物理特性，利用化肥生产中较为普遍的废热锅炉为热源，汽化废水中的低沸点有机物，然后输入造气炉用于制造原料气，达到处理废水与回收原料的双重目的。汽化法在国外的应用比较广泛，在国内主要应用于化肥生产企业。湖南金信化工有限公司采用汽化法处理5t／h的甲醇废水，甲醇质量分数约为0．17％。调节甲醇废水pH后，先送人夹套锅炉进行汽化，再送人煤气炉进行燃烧裂解，其最终产物为CO，CO2，H2等。济南化肥厂甲醇废水排放量为6．32104m3／a，甲醇废水中主要含高级醇、烯烃和有机酸等杂质。该厂采用汽化法处理甲醇废水，自投产以来甲醇废水处理效果较为稳定。汽化法在甲醇废水处理过程中存在以下问题：(1)甲醇废水对碳钢材质的压力容器腐蚀十分明显；(2)造气炉洗气塔的循环水污染严重，文献报道，应用该工艺后循环水COD由400mg／L增至1000mg／L；(3)甲醇废水中含有多种组分，汽化程度及效率不尽相同，因而对造气气体的质量有不良影响；(4)废热锅炉水需定期排放，导致少量甲醇废水进入排水管道，造成二次污染。1．2其他物理方法蒸馏法。酚醛树脂生产废水中含有质量分数为2％的甲醇，当废水被加热至90～95℃时，可回收81％～92％的甲醇。造纸废水中的甲醇、生产水杨酸的甲醇一水母液也可用蒸馏汽提法回收。吸附法。吸附法主要用于处理低浓度的甲醇废水。将铝酸盐、硅酸盐和碱土金属盐溶液混合，得到m(M10)：m(M2 02)：m(A1203)为(0．5～10)：(O～1)：1的物质(其中M1和M2表示金属离子)，该物质可作为甲醇的吸附剂，其吸附|生能优于活性炭。膜蒸馏法。刘金生用中空纤维膜蒸馏组件对油田联合站质量浓度为10mg／mL的甲醇废水进行处理，在甲醇废水温度为45℃、载液温度为20℃、两侧流量为11．5mL／min、膜通量约为4．5x102kg／(m2h)的条件下，处理后甲醇的质量浓度可降至0．03mg／mL以下。2化学法甲醇废水化学处理法包括湿式氧化法、空气催化氧化法、化学氧化法和电解氧化法等。采用湿式氧化法处理甲醇废水较为容易，质量浓度为5000mg／L的甲醇废水经湿式氧化法处理后，甲醇去除率为76．8％。采用化学法处理甲醇废水可选用的化学氧化剂有臭氧、氯系氧化剂等。用臭氧处理甲醇废水时，中间产物是甲醛，最终产物是CO2。以A12O3一SiO2为催化剂，甲醇去除率可达85％。将高浓度甲醇废水与次氯酸钾溶液混合后，通过凝胶型SiO2也可得到较好的处理效果。采用电解氧化法处理尿素树脂生产废水，添加1mol的氢氧化钠，用不溶性PbO2作阳极，在电流密度为0．19～0．22A／cm2的条件下电解3h，废水中的甲醇全部分解。3生物法3．1好氧生物处理工艺 序批式活性污泥法(SBR)。某公司采用SBR法处理甲醇和二甲醚生产装置的废液。进水中甲醇的质量浓度为400mg／L，COD为700800mg／L；运行周期6～7h，截至目前废水处理效果较好。但当原水中甲醇含量突然增大时，池内污泥活性急剧下降，泥水分离效果变差，出水混浊。另外，原水中需投加氮、磷药剂或引人生活污水，以保证正常运行时的营养物配比。氧化沟工艺。该工艺具有工艺流程简单、污染物分解彻底和剩余污泥产量少等特点，对甲醇废水的处理效果较好，但处理装置造价高、占地面积大、抗冲击负荷能力有限。好氧流化床工艺。某化肥厂采用纯氧曝气活性污泥流化床处理甲醇废水，进水COD为1500-30000mg／L，废水流量为7t／h，处理后COD去除率大于65％，甲醇去除率为99％，但废水处理费用较高。华东某化肥厂采用好氧生物流化床处理甲醇废水，进水COD为7030-80130mg／L，处理后COD去除率大于90％，但其动力消耗较大，且出水悬浮物含量高。你可能会感兴趣：活性污泥法在印染废水处理中的应用碳捕获和存储技术研究进展非点源污染的研究进展与前景展望制药废水处理技术研究进展工业废水处理方法及发展趋势探讨焦化废水处理技术及其发展趋势免费(.mFFanwEN.)：环保论文收集或原创 硝酸盐还原处理技术。Purtschert等将甲醇废水作为反硝化碳源引入瑞士Zurichethanusurcinasp．菌株是颗粒污泥中最主要的甲醇降解菌。孟卓等的研究结果表明，在容积负荷为18kg／(m3d)、污泥负荷为1．098kg／(kgd)的条件下，采用UASB工艺处理甲醇废水，COD去除率大于90％。同时证实，甲醇在转化为甲烷的过程中，以直接还原成甲烷为主要途径，而通过形成乙酸再转化为甲烷并不是主要途径。Lourdinha等用UASB工艺处理甲醇废水时发现，投加痕量金属元素可提高甲烷的产率，其中钴元素的作用最为显著。当容积负荷为8kg／(m3d)时，投加钴元素后87％的有机物被转化为甲烷，甲烷产率提高3倍左右。赵洪波采用UASB工艺处理氮肥厂及甲醇车间产生的精馏废液，废水中含甲醇和质量分数为1％～3％的高级醇，实验结果表明，当水力停留时问为45．7h、进水COD为45000mg／L、有机负荷为23．6kg／(m3d)时，COD去除率达98％，甲醇去除率99．5％以上，乙醇去除率98．6％以上，其他高级醇的去除率可达87．5％～97．7％。泸州天然气化工厂采用UASB工艺处理甲醇废水，进水流量为0．4t／d、COD为10000～15000mg／L，处理后出水COD为300mg／L左右，COD去除率达97％。 尽管UASB工艺对甲醇废水有较好的去除效果，但在实际应用过程中也存在一些问题。当容积负荷增至22．6kg／(m3d)后，出水中出现VFA的积累；容积负荷增至1000～1500mg／L后，反应液pH迅速降至5．0，COD去除率也迅速降低。另外，由于受厌氧消化中甲烷化过程特性的制约，尚不能使出水中的有机物完全矿化，当进水中污染物浓度较高时，出水COD也难以达到低于100mg／L的水平。厌氧生物滤床(AF)+UASB组合工艺。王诚信等采用该工艺处理维纶厂聚乙烯醇(PVA)生产过程产生的甲醇废水，在进水COD为3900mg／L、pH为6.5～7.5、水力停留时间10h、容积负荷5～10kg／(m3d)的条件下，出水COD低于500mg／L，COD去除率可达87．4％。一体化两相厌氧反应器。针对传统UASB工艺的不足，周雪飞等提出采用一体化两相厌氧反应器处理甲醇废水，在容积负荷为11．1～26．8kg／(m3d)时，COD去除率维持在90％以上。该设备实现了在同一反应器内两段厌氧消化过程的分离，增强了两段之间的互补、协同作用，因而具有处理效率高、抗冲击负荷能力强、占地小、运行稳定等优点。目前，该装置已在武进精细化工厂应用，在进水负荷波动很大的情况下，厌氧系统的有机物去除率始终稳定在90％左右，出水COD为200～500mg／L。 你可能会感兴趣：活性污泥法在印染废水处理中的应用碳捕获和存储技术研究进展非点源污染的研究进展与前景展望制药废水处理技术研究进展工业废水处理方法及发展趋势探讨焦化废水处理技术及其发展趋势免费(.mFFanwEN.)：环保论文收集或原创厌氧序批式反应器(ASBR)工艺。邵享文利用ASBR工艺处理高浓度甲醇废水，并对甲醇废水的厌氧抑制性、处理稳定性及系统运行影响因素进行了研究。实验结果表明：COD为3000～30000mg／L的甲醇废水不会抑制产甲烷菌的活性；当容积负荷提高至9．1kg／(m3d)时，反应器运转正常，处理效率达90％以上，反应器中以甲醇直接转化为甲烷为主；当系统容积负荷高于9．1k/(m3d)时，甲醇转化为乙酸的途径逐渐占优势，系统中的VFA大量积累，废水处理效率降低。3．3厌氧一好氧组合工艺毕玉燕采用厌氧一好氧组合工艺处理电管厂高浓度甲醇废水，COD为10000mg／L，pH为8．03，BOD5／COD为0．6。实验结果表明，当厌氧池负荷为15．4kg／(m3d)、好氧池负荷1．5kg／(m3d)时，出水COD稳定在100～140mg／L。长庆甲醇厂采用厌氧一缺氧一好氧工艺(A2／O)+曝气+活性炭过滤工艺处理该厂甲醇废水，废水流量为150t／d、进水COD为200～450 mg／L、甲醇质量分数为0．03％～0．3％；处理后出水COD小于20mg／L、BOD5为10mg／L、甲醇去除率可达100％L35J。邱艳华采用UASB--SBR工艺处理甲醇、甲胺废水，在进水流量为3．5t／d、进水COD为700～2000mg／L、BOD5／COD为0．64、UASB水力停留时间为24h、SBR运行周期为12h的条件下，处理后出水COD小于100mg／L，总氮质量浓度小于16mg／L，且系统有一定的耐低温能力。4结语随着我国经济的迅速发展，甲醇消费量以年均15.11％的速度递增；另外，甲醇生产规模的扩大及生产工艺的变化导致甲醇废水水量增加，水质复杂。因此，在选择甲醇废水处理工艺时，建议考虑以下问题：(1)由于甲醇废水的水量、水质、水温波动较大，建议在甲醇废水处理系统前设置一定规模的降温调节池；(2)采用新工艺、新设备将甲醇废水处理系统产生的副产品(如沼气等)回收利用，降低甲醇废水处理成本，避免产生二次污染；(3)由于甲醇废水中营养物质单一，可考虑适当引入其他废水以补充氮、磷源，从而减少药剂的加入量；(4)将各处理工艺进行优化组合，以保证甲醇废水处理效果的稳定，出水达标排放。 你可能会感兴趣：活性污泥法在印染废水处理中的应用碳捕获和存储技术研究进展非点源污染的研究进展与前景展望制药废水处理技术研究进展工业废水处理方法及发展趋势探讨焦化废水处理技术及其发展趋势免费(.mFFanwEN.)：环保论文收集或原创'