絮凝剂应用于石化废水处理的研究进展 5页

赣石油化工安全环保技术谢2012年第28卷第6期PETR0CHEMICALSAFETYANDENVIRONMENTALPROTECTIONTECHNOLOGY业污染点生瘴，保护絮凝剂应用于石化废水处理的研究进展刘蕾(中国石化工程建设有限公司，北京100101)摘要：絮凝剂可以分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂。絮凝剂在石化废水处理中具有独特的优势。对近年来无机一有机复合絮凝剂、纳米级絮凝剂、淀粉改性絮凝剂和微生物絮凝剂在石化废水处理中的研究进展进行了综述，并对石化废水处理用絮凝剂未来的研究方向进行了分析。关键词：絮凝剂石化废水废水处理研究进展絮凝剂可使水中不易沉降的胶体和悬浮物形表1絮凝剂的分类n。成粗大的絮体，从而降低原水的浊度、色度，去分类举例除多种高分子有机物，某些重金属和放射性物低分子硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁质。它可以用于原水的预处理、中间处理和最终无聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铁、机聚合硫酸氯化铁、聚硅酸、活化硅酸、聚合处理过程，还常用于污泥脱水前的浓缩，以改善类高分子氯化铝铁、聚合铁一甲壳素、聚合铝一聚丙污泥脱水。烯酰胺合成有机聚丙烯酰胺接枝共聚物、烷基烯丙基卤化1絮凝剂的分类有高分子铵类、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、聚氧化乙机烯、两性聚丙烯酰胺絮凝剂总体分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和类天然有机淀粉衍生物、纤维素衍生物、壳聚糖类、高分子木质素类、植物胶类微生物絮凝剂三类(见表1)。其中无机絮凝剂包微生物细胞大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中的括低分子无机絮凝剂和高分子无机絮凝剂；有机霉菌、酵母菌、放线菌和细菌絮凝剂包括合成有机高分子絮凝剂和天然高分子微微生物细胞酵母细胞壁的葡聚糖、甘露聚糖、N一乙生提取物酰葡萄糖胺和蛋白质成分絮凝剂；微生物絮凝剂可以是微生物细胞、微生物细菌的黏液质和荚膜物细胞提取物和微生物细胞代谢产物。微生物细胞，除水分外，主要成代谢产物分为多糖及少量的多肽、蛋白质、脂类及其复合物2各类絮凝剂的优缺点2．2合成有机高分子絮凝剂2．1无机絮凝剂合成有机高分子絮凝剂比无机高分子絮凝剂无机低分子絮凝剂的优点是比较经济、用的适用范围广，受共存盐类、pH和温度的影响法简单；缺点是用量大、絮凝效果差、成本高、小，稳定性好，絮凝速度快、效果好，投加量腐蚀性强。无机高分子絮凝剂较传统的低分子絮凝剂能成倍地提高效能，且价格较低、质量稳定，目前已经达到工业化、规模化和流程自收稿日期：2012—06—18。动化的程度。由于无机絮凝剂通常为铝盐和铁作者简介：刘蕾，女，2006年毕业于同济大学环境盐或者铝盐和铁盐的共聚物，其具有一定的毒科学专业，硕士，现在技术部工作，已发表论文1性和腐蚀性。篇，助理工程师。E—mail：liulei．sei@sinopec．com\n赣石油化工安全环保技术豫2012年第28卷第6期少，而且产生的污泥量少，形成的絮凝体过滤性淀时问对絮凝效果的影响规律。该复合絮凝剂在好；但价格较高，且水解或降解产物会对人类健处理石化废水时显现出优越的絮凝效果，COD和康和生态环境产生不利影响。ss的去除率分别提高了28．75％和8．29％，处理2．3天然有机高分子絮凝剂成本下降了46．63％，远低于当时平均2．8元／吨废水的处理成本。天然有机高分子絮凝剂具有活性基团多、原曾德芳将天然累托石制备成铝交联型改料来源广、价格低廉、无毒害作用、易生物降解等优点，但其电荷密度小、分子量低、不稳定、性累托石絮凝剂，将红龙虾壳制备成壳聚糖絮凝剂，并将二者复合用于处理石化废水，确定了该溶解性不好。絮凝剂的原则性配方和最佳处理工艺。该复合絮2．4微生物絮凝剂凝剂无论在性价比方面还是在环境友好方面均优微生物絮凝剂的来源非常广泛，生产周期非于传统絮凝剂，可使处理后水中的铝离子含量较常短。相比常用的铝盐、铁盐、聚丙烯酰胺、藻传统絮凝剂下降56．25％。相比PAC絮凝剂，其蛋白酸钠等絮凝剂，微生物絮凝剂对活性污泥的对水中有机污染物和固体污染物的去除率提高了絮凝速度最高，产生的絮凝体容易被滤布过滤10％～20％，成本下降15％一22％左右。掉。而且，它们安全无毒、无二次污染、应用范卢磊，王曙光和王敏将聚合氯化铝一聚二围广、用量少且脱色效果好，生产成本和处理技甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂(PACPDM—术总费用低于化学絮凝剂。DAAC)用于某石化企业污水处理厂的絮凝处理。不足之处在于它们容易受到有毒物质的干通过小试实验，确定了该絮凝剂在投加量为50扰，处理的废液要求没有妨害菌体生长的因素。mg／L时，浊度的最大去除率为72．4％；在实验3絮凝剂处理石化废水的研究概况投加量范围内，COD去除率均在40％以上；投加量为40mg／L时，最大去除率达59．3％。并通过石化废水是炼油厂、石油化工厂生产过程产中试实验，比较不同构筑物对COD的去除效果，生的高浓度有机废水，含有乳化油、悬浮物、胶确定了合理的处理水量、投药量、排泥量、沉淀体和部分难降解有机物。其BOD／COD值较小，时间和反冲洗时间等指标。属较难生物降解的工业废水。为减少悬浮物对水哈尔滨工业大学采用阳离子高分子絮凝剂处理设备的磨损和减少后续生化处理的负荷，一聚丙烯酰胺和一种无机复合絮凝剂(重量比为(75般都要用混凝法去除废水中大部分的乳化油、悬浮物、胶体和部分难降解有机物。—300)：(1～5))来处理稠油、超稠油石化废水。该无机复合絮凝剂含有聚硅酸、三价铁盐及其水3．1无机一有机复合絮凝剂解聚合物以及含有磷酸盐为稳定剂的多盐类水解目前常用的传统无机高分子絮凝剂和有机高共聚物。该复合絮凝剂采用聚硅酸与硫酸亚铁氧分子絮凝剂在水处理中均易产生二次污染，其水化共聚法，引入磷酸根为稳定剂，在一定温度下解产物也危害人体健康。选择一定的无机絮凝剂水解聚合一定时间而成。该絮凝剂沉降时间仅需和有机絮凝剂复合使用，可以协同增效、优势互3min，整体处理时间仅10．5min，除油率可达补，在大大提高絮凝性能的同时，减少二次污97％以上，可大大降低有机絮凝剂投加量。聚丙染。无机高分子吸附杂质和悬浮微粒，形成较大烯酰胺的投加量仅为4mg／L。颗粒并逐渐长大。有机高分子自身具有桥联作3．2纳米级絮凝剂用，而吸附在其上的活性基团可产生网捕作用，网捕其它杂质颗粒共同下沉。同时，无机盐的存纳米材料由于尺寸小、比表面积高，具有高在使污染物表面电荷中和，加强了有机高分子的活性和强吸附性，近年来在环境保护中的应用研絮凝效果。究发展迅速。国内外已有不少关于纳米材料用于李娟确定了铝交联累托石／壳聚糖复合絮处理污水的报道。其中，对纳米聚合氯化铝絮凝凝剂处理石化废水的最佳配方和投加顺序，考察剂在石化废水处理中的应用研究较多。了pH值、反应温度、搅拌速率、搅拌时间和沉覃宗华和孟伟¨m⋯分别提出采用缓慢加碱法\n2012年第28卷第6期蠢刘蕾．絮凝剂应用于石化废水处理的研究进展舟和微量加碱法研制可应用于处理石化废水的纳米率可达25％左右。级聚合氯化铝。在参与反应的NaOH和A1C1溶李娜，徐继润_】采用阳离子改性淀粉对大连液浓度均为2molfL，碱化度为2．5，反应温度为某石化厂的生产废水进行絮凝除油处理，结果表70℃左右时，可获得A1．含量较高的产品。将制明，在pH=6～7，投加量为70mg／L，快速搅拌得的纳米氯化铝絮凝剂处理石大科技股份公司胜时间为1min，慢速搅拌时间为15rain的最佳条华炼油厂隔油池出水，实验证实，A1．是聚合氯件下，该絮凝剂对石化废水中油类的去除率可达化铝中的最佳絮凝形态，Al，含量越高，絮凝效到95％以上。果越好。缓慢加碱法制得的絮凝剂的最佳絮凝条3．4微生物絮凝剂件为：废水pH值为9左右，絮凝剂投加量为20微生物絮凝剂是通过生物发酵、提取、精制得ms／L左右，处理温度为20—3O℃之间，搅拌速到的高效、无毒、可生物分解、廉价的水处理剂。度控制在225～250r／min，搅拌时间为70～9Os。况金蓉和龚文琪¨从污泥中筛选得到13株该絮凝剂对浊度的去除率可达92．6％，COD的去产絮凝剂的菌株，经复筛得到1株具有较高絮凝除率为38．9％，石油类的去除率为53．4％。微量活性的菌BF3．3。该菌产絮凝剂的适宜培养条件加碱法制得的絮凝剂的最佳絮凝条件为：絮凝剂为：培养基用量100mL，培养基pH=7．5，培养投加量为15mg／L左右，慢速搅拌的搅拌速度为温度30℃，摇床转速170r／min，培养时间24h。5O～60r／min，慢搅时间10rain，快速搅拌的搅用该微生物絮凝剂处理武汉石化厂污水处理装置拌速度为190～225r／min，快搅时间90s。另外，的进水，当BF3．3培养液用量在0．9mL时，浊度进一步研究了与聚丙烯酰胺复配处理该石化废的去除率可达92．4％，COD去除率可达33．5％。水，结果表明，复配处理可分别提高COD和石油尹华等¨从广州石化厂活性污泥中分离筛选类的去除率20％和10％左右。得到菌株J．25，利用味精厂废水培养，得到微生林树涛¨选用三种纳米级氧化物TiO：、SiO物絮凝剂JMBF-25。对其结构和性质的研究结果和A1O，分别与丙烯酰胺复合反应，在单体浓度表明，JMBF一25为线性结构的高分子多糖，其絮25％，引发剂(过硫酸钾)浓度0．02％，反应时间凝机理主要为吸附架桥，单独处理废水时，矾花6h，反应温度2O℃的最佳实验条件下，制备纳很难沉降，必须与PAC联合使用，除浊率最高可米氧化物复合PAM絮凝剂。相比而言，SiO，复达91．2％，并且对污泥的沉降性能有较好的改合絮凝剂的效果最好，TiO的次之，A1O的最善。另外，尹华研究组还将预处理后的味精废水差。将得到的纳米复合絮凝剂处理胜华炼厂和稠对筛选得到的微生物絮凝剂产生菌AzotobacterJ．油厂含油废水，结果表明絮凝效果远好于普通25进行培养，培养液的絮凝活性最高可达PAM，且絮体粗大，沉降时间大大缩短。并且，98％以上。该絮凝剂对石化废水的COD，SS和色该纳米复合絮凝剂具有优异的抗老化降解性能，度的去除率分别可达到66．7％，98．3％和93．7％。能以水溶液状态保存数月而絮凝能力下降很少。李桂娇，尹华等¨筛选出3株絮凝活性很高3．3淀粉改性絮凝剂的菌种JSP一18、JSP-26和wu-l6，分别将其培养天然淀粉分子有支链和直链两种结构，其中液与J．25菌液联合(体积比为8：2)处理某石化厂具有较好絮凝效果的直链淀粉所占的比重较低，废水，其除浊率高于90％，COD去除率可分别达所以天然淀粉通常絮凝效果不太理想。将天然淀到70．O％，44．O％和23．0％。粉分子进行相应的改性反应就能取得良好的絮凝王辉等¨从淮安市北京新村污水处理厂的活效果。例如，将淀粉及其衍生物进行醚化得到的性污泥中筛选出一株假单胞菌WH3．3作为絮凝剂阳离子型天然高分子絮凝剂，对带负电荷的颗粒产生菌。其所产絮凝剂BCW3．3在pH2～12范围有优良的絮凝效果。内有较好的絮凝效果，絮凝率可达90．28％，对李孟在碱性条件下反应生成季胺盐阳离子石化废水的COD去除率为16．8％，色度去除率淀粉醚作为PAC的助凝剂，对石化废水水样进行可达10％。混凝搅拌试验，结果表明，石化废水的COD去除瞿广飞等从污水处理厂活性污泥中分离筛\n禽石油化工安全环保技术☆2012年第28卷第6期选出气微菌属细菌(Aeromicobiumsp．)MB6-3，其产成本，尽可能减少二次污染。分泌的胞外高分子物质可作为微生物絮凝剂(3)运用原生质体融合和基因工程技术构建MBF6．3。该絮凝剂含有大量的一OH一及一高效高产的适合石化废水处理的絮凝工程菌株，cO0一基团，多糖含量占88．7％。该絮凝剂在水发展适合微生物絮凝剂研制的新工艺，实现其工溶液中荷负电，可改变胶体颗粒表面电位，但不业化生产。改变胶体颗粒的亲水性。在20～70℃时，絮凝率(4)探讨微生物絮凝剂与其他絮凝剂复配和大于90．0％，具有良好的热稳定性。其对石化废连用以处理石化废水的技术。利用不同菌株的相水的絮凝率在90．0％以上。互作用，得到性能和产量都更优的石化废水处理贾惠平考察了絮凝剂产生菌-10原生质专用的复合微生物絮凝剂。体形成和再生条件，将J