南通一體化污水處理設(shè)備安全實惠

在對禽畜養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的廢水排放污染情況的調(diào)查研究中顯示，農(nóng)業(yè)污染物的排放量占據(jù)總污染排放量的絕大部分。其中COD的排放量已經(jīng)超過總量的47%，氮排放量占50%，磷排放量占60%，禽畜養(yǎng)殖污染物的排放量則是整個農(nóng)業(yè)污染排放量的86%。可以發(fā)現(xiàn)，禽畜養(yǎng)殖業(yè)已經(jīng)使得國內(nèi)的水資源環(huán)境愈加惡劣，并且呈現(xiàn)逐漸蔓延的趨勢。農(nóng)業(yè)污染已經(jīng)成為影響水環(huán)境特別是飲用水安全性的重要因素。

傳統(tǒng)的禽畜養(yǎng)殖廢水處理方案都是以產(chǎn)后治理為主，防治方法包括物理法：沉淀、脫水；化學法：氧化、消毒；生物法：厭氧、好氧；生態(tài)法：氧化塘、濕地；資源化利用：堆肥、有機肥等。

針對當前的禽畜養(yǎng)殖廢水處理主要存在以下幾個問題。

①現(xiàn)有技術(shù)無法使得COD的排放指標一次性達到國際標準；

②對于廢水中的氮、磷等物質(zhì)仍然無法兼顧技術(shù)與經(jīng)濟兩大效益目標；

③現(xiàn)有技術(shù)的處理成本和養(yǎng)殖高風險、低利潤存在突出矛盾；

④專業(yè)管理人員的知識儲備不足，素質(zhì)低，無法確保相關(guān)設(shè)備的正常運行；

⑤生物有機肥沒有得到大范圍的推廣，導致廢水肥料化循環(huán)利用率低下。

一、預(yù)處理技術(shù)

不管用哪種處理技術(shù)來消除禽畜養(yǎng)殖廢水中的有機質(zhì)，都要事先做好預(yù)處理工作，這樣能夠從源頭上降低污染負荷，避免大體積的固體或雜物進入到后續(xù)的處理設(shè)備中，容易造成設(shè)備的堵塞、破壞等問題。預(yù)處理的目的是過濾大體積固體以及易沉降的物質(zhì)，因此多采取離心、過濾、沉淀等物理分離技術(shù)來完成，安裝的設(shè)施主要有格柵、沉淀池、篩網(wǎng)等。其中很多廢水處理區(qū)都會大規(guī)模使用格柵，它能夠有效阻攔污水中的粗大固體，避免堵塞設(shè)備入口、管道等通道，保護水泵等設(shè)備的安全性。沉淀池則是利用固體的自重來把廢水中的物質(zhì)分離出來，運用也非常廣泛。當前，凡是設(shè)置了廢水處理設(shè)施的規(guī)?；B(yǎng)殖場基本要建設(shè)3個及以上的沉淀池，經(jīng)過過濾、沉淀、氧化分解等環(huán)節(jié)將廢水中的部分物質(zhì)進行處理。篩網(wǎng)的功能主要是對固體進行截流，廢水能夠從篩網(wǎng)的空隙流過，而固體則能夠從邊緣排出。長簡介的篩網(wǎng)包括固定篩、振動篩、轉(zhuǎn)動篩等。除此之外，預(yù)處理中還會運用到的物理過濾設(shè)備有自動轉(zhuǎn)鼓過濾機、轉(zhuǎn)輥壓濾機等。

二、主要處理技術(shù)

預(yù)處理過程所使用的技術(shù)為物理技術(shù)，而廢水處理中往往較多的運用到生物技術(shù)、化學技術(shù)、自然處理技術(shù)等，是對廢水有害物質(zhì)的充分降解和處理，進一步提升廢水清潔的效果。

1、自然處理法

利用水、土壤、生物的相互作用來降解廢水中的污染物。該技術(shù)的作用機理為過濾—截流—沉淀—物理反應(yīng)—化學吸附—生物氧化—生物吸收幾大環(huán)節(jié)，涉及的知識包括生態(tài)系統(tǒng)的物種共生、物質(zhì)循環(huán)再生等，將廢水中的有機質(zhì)進行轉(zhuǎn)化后形成再生能源以供人們利用。自然處理法具有成本低、工藝簡單、動力消耗少等優(yōu)勢，但也容易受到自然條件的約束。常見的處理方法有土壤處理法、人工濕地法。土壤處理是在不同的季節(jié)進行污水灌溉，然后利用土壤自身的生態(tài)系統(tǒng)來處理污水，達到生物進化的目的，并且可以使水體進行循環(huán)利用。

2、厭氧處理技術(shù)

禽畜養(yǎng)殖排出的廢水中往往含有較高濃度的有機物、磷、氮等元素以及其他有害微生物。對此，厭氧處理技術(shù)便是污水處理的一項技術(shù)，對于規(guī)?；B(yǎng)殖場所排放的高濃度有機污水來說發(fā)揮著重要作用。經(jīng)過厭氧消化工藝，能夠在確保經(jīng)濟性的條件下去除污水中的大量可溶性有機物，同時殺死有害微生物。如果工作人員能夠結(jié)合預(yù)處理以及好氧出來了工藝，能夠極大地改善污水治理效果，減輕單項處理技術(shù)的缺陷。厭氧技術(shù)所運用的設(shè)備有厭氧濾器、上流式厭氧污泥床等。一般情況下，厭氧處理技術(shù)要與沼氣發(fā)酵技術(shù)協(xié)同運用，不但可以降解廢水中的有害物質(zhì)，還能回收沼氣和有機肥料，為農(nóng)村提供豐富的能源。

3、好氧處理技術(shù)

好氧處理技術(shù)一般配合污水灌溉技術(shù)使用，能夠?qū)崿F(xiàn)污水的資源化利用，但缺點也比較明顯，由于需要先修建好氧塘、養(yǎng)殖塘等設(shè)施，因此需要較大的區(qū)域面積。為了控制成本，研發(fā)了一種新的處理技術(shù)，即人工好氧生物處理，能夠進一步增強好氧微生物的活性，如活性污泥法等。

三、工程處理實例

就上述工藝來看，可以采取厭氧—好氧聯(lián)合處理的方式。首先利用格柵去除廢水中漂浮的大塊纖維物質(zhì)，減輕后續(xù)設(shè)備處理的負擔，然后經(jīng)過沉淀出，沉降大部分的糞便等雜質(zhì)，沉淀之后進入調(diào)節(jié)池，該池中設(shè)有曝氣裝置，能夠充分調(diào)節(jié)水量，使水質(zhì)均勻。污水在經(jīng)過斜柵后自然進入水解酸化池，在無氧條件下，利用兼氧菌算話水解，將廢水中難以降解的有機質(zhì)、表面活性劑等進行酸化分解，形成小分子的有機物，提高廢水中的可生化性。

整體的反應(yīng)原理為：本設(shè)備在運行過程中，MTO的反應(yīng)產(chǎn)品氣體在完成反應(yīng)之后，進入急冷塔強行降溫，并在通過旋風氣流的作用下和催化劑充分混合后形成烴類化合物。產(chǎn)生的廢水由于存在較多的甲醇、二甲醚等有機含氧化合物，因此首行汽提塔進行凈化，并對含有較多甲醇、二甲醚等有機含氧化合物進行汽化提取，之后再將氣體送至反應(yīng)系統(tǒng)回煉，最終獲得甲醇度較高的烴類產(chǎn)品，而產(chǎn)生的廢水外排至污水處理裝置。

2、廢水處理過程的工藝問題

2.1 催化劑的密度

MTO裝置中是通過三級旋風分離器來讓催化劑進行分離回收的。由于旋風分離器存在一定的不足，例如：風力、風向、旋風效率等問題。這很容易讓部分催化劑的細粉不僅分離不，還讓催化劑和產(chǎn)品一起進入了冷卻塔和水洗塔。催化劑在急冷水和水洗水當中很容易沉積下來，導致了整個設(shè)備的換熱效率下降，并嚴重影響裝置的正常運行。

南通一體化污水處理設(shè)備安全實惠

2.2 含氧化合物的含量

從MTO最終的反應(yīng)物來看，一般都會一定比例未反應(yīng)的甲醇和二甲醚。這大都是此類化合物在急冷塔和水洗塔當中冷凝下來，和產(chǎn)品最終混合而形成的氧化物雜質(zhì)。

2.3 油蠟類物質(zhì)的產(chǎn)生

MTO產(chǎn)品當中油類物質(zhì)占到整個產(chǎn)品氣總量的0.3%～0.5%。這是由于油類物質(zhì)的凝固點較低，很容易在急冷水和水洗水當中冷凝下來，并且和相應(yīng)的物體進行緩慢地反應(yīng)和沉積。

2.4 有機酸類物質(zhì)的產(chǎn)生

MTO的生產(chǎn)過程，所使用的工藝水含有大量的乙酸，能腐蝕到工藝設(shè)備中的碳鋼，這會影響到整個裝置的正常穩(wěn)定運行。

3、解決方案

3.1 水中固體顆粒物處理方法

由于制作過程采用的是二、三級旋風分離器的方式進行催化劑的分離，為了保證反應(yīng)充分以及進行轉(zhuǎn)換方便，可以對催化劑的顆粒進行控制。由于不少催化劑顆粒度分小，僅僅采用旋風分離器的操作，總體分離的效果只能達到60%。而如果對催化劑的顆粒度進行控制，根據(jù)旋風分離器最大可接受到大于10μm的顆粒，可以高達89%的分離效率。

3.2 回收低碳烴和低碳含氧有機物的污水處理方法

(1)污水清除甲醇和二甲醚。工藝的過程當中會存在大量的甲醇和二甲醚污水，可以進行進一步地凈化和回收處理。這可以通過過濾器的方法來進行，主要操作過程是：污水經(jīng)過污水泵的加壓之后，首先通過過濾器過濾掉未能充分溶解和反應(yīng)的催化劑，并將污水中存在的雜質(zhì)進行分離。污水大顆粒的雜質(zhì)分離之后，將污水導入汽提塔，利用重沸器對污水進行汽化。由于甲醇在加熱之后，較容易蒸發(fā)，因此采用汽提塔能夠有效地將污水中的甲醇進一步分離。

(2)回收低碳烴和低碳含氧有機物。污水處理的過程中，對回收低碳烴和低碳含氧有機物進行回收也是非常重要的操作。由于凈化水還含有一定量的低碳烴和低碳含氧有機物(碳原子小于8)。主要方式是汽提塔進行分離低碳烴和低碳含氧有機物的操作，上方的凈化水經(jīng)過處理可進行其他工藝使用。此時凈化水得到最大限度地凈化和提純，烴類中含有雜質(zhì)的成分也有效降低，工藝的結(jié)果是能夠獲得更高純度的低碳烴和低碳含氧有機物。

3.3 油蠟類物質(zhì)的處理方法

由于水冷塔進行清除油蠟類物質(zhì)的功能有限，導致在水冷凝系統(tǒng)中存在的油脂類物質(zhì)越來越多，不但嚴重影響到外排的凈化水COD，還會影響到水系統(tǒng)當中的換熱設(shè)備的正常使用。根據(jù)查詢的各種資料，可以采用以下方式進行油水的分離操作。

工藝原理為：

(1)油水分離工藝。傳統(tǒng)的制作工藝是將產(chǎn)品氣體經(jīng)過冷水塔進行降溫操作。由于產(chǎn)品氣體包含了大量的油類物質(zhì)，在降溫時油類有機物會在冷卻塔當中逐漸冷凝起來。經(jīng)過時間的沉淀有可能對設(shè)備產(chǎn)生影響。為了能更好地清理冷凝罐中的油類物質(zhì)，MTO可以在沉降罐、聚結(jié)器當中油水分離設(shè)置，可以通過過濾器的方式，將油水分離器改造成立式過濾器，在油水分離器利用重力沉降分離的方式油水分離，重要較重的油脂，通過底部的泵抽出。經(jīng)過水聚結(jié)器預(yù)過濾器脫除催化劑的產(chǎn)品去除微量油后進入汽提系統(tǒng)。抽取的油經(jīng)過過濾器脫除催化劑后進入油聚結(jié)器脫水，存儲至烯烴罐。

(2)萃取油蠟類物資。急冷塔的有機沉積物日積月累逐漸會堵塞塔盤，導致壓降增加，影響設(shè)備操作的正確性。因此每次都需要進行MTO裝置進行清洗。但每次清洗有可能需要停工，而且需要清洗的費用非常高，因此需要進行一種較為簡單的成本進行處理，已解決現(xiàn)有技術(shù)當中的問題。根據(jù)當前較為流行的操作方法，是在MTO工藝之后的廢水裝置添加注入萃取劑，通過萃取劑的充分反應(yīng)，在MTO的反應(yīng)裝置過程中將會產(chǎn)生烯烴混合氣、油泥以及蠟狀物形成的中間物質(zhì)等。

3.4 一種用于抑制乙酸溶液中碳鋼腐蝕的緩蝕劑及應(yīng)用

MTO工藝過程當中產(chǎn)生的乙酸對設(shè)備的腐蝕性較為嚴重，含量過高時甚至影響到設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。因此通過檢測乙酸的含量，在循環(huán)水當中添加進入抑制乙酸的緩蝕劑。這種緩蝕劑是由鉬酸鹽、亞硝酸鹽以及含氮有機物等組成。通過緩蝕劑和乙酸的相互作用，可以有效地抑制乙酸溶液的酸性，降低設(shè)備被腐蝕的風險和保證設(shè)備的穩(wěn)定。經(jīng)過反復(fù)試驗，緩蝕劑的效果使用良好，而且不會對MTO的生產(chǎn)工藝產(chǎn)生不良的影響。

4、MTO工藝廢水處理及回用方法

在使用MTO工藝當中，大都采用的是煤和天然氣作為甲醇的原料，主要是甲醇生產(chǎn)過程中，由于需要耗費大量的水資源。此種工藝方法制約了我國甲醇制烯烴工業(yè)企業(yè)的發(fā)展。隨著我國對MTO技術(shù)的不斷研究和發(fā)展，更好地利用循環(huán)水資源和清理廢水再利用等方式已經(jīng)成為國內(nèi)各大企業(yè)的研究重點。

大部分公司采用的廢水處理方式有以下的工藝方法：利用加熱的方式將廢水轉(zhuǎn)化為水蒸汽，并將水蒸汽冷凝之后，經(jīng)過處理就可以提供給農(nóng)業(yè)產(chǎn)生采用。MTO工藝本身就是一個烯烴和水不斷產(chǎn)生的過程，因此在工藝本身的水循環(huán)達到一定平衡之后，可以對多余的水進行調(diào)堿、曝氣、沉淀過濾等方式，進行去除COD的含量，轉(zhuǎn)化成為循環(huán)水補水和鍋爐補水水質(zhì)的要求，最終實現(xiàn)廢水再利用。