超臨界水氧化技術(shù)處理含酚廢水
項(xiàng)目簡(jiǎn)介
含酚廢水主要來源于焦化,、煤氣,、煉油和以苯酚或酚醛為原料的化工、制藥等生產(chǎn)過程,,其來源廣,、數(shù)量多、危害大,,是各國(guó)水污染控制中列為重點(diǎn)解決的有毒有害廢水之一,。2011年,我國(guó)廢水排放量約652億噸,,其中含酚廢水排放量約5110萬噸,。
該類廢水具有以下特點(diǎn):
來源廣:主要來自石油加工及煤化工行業(yè),占含酚廢水排放量的68%,;
排放量大:以年產(chǎn)40億Nm3天然氣的煤氣化站為例,,排放的含酚煤氣化廢水約為770t/h;每生產(chǎn)1噸石油化工產(chǎn)品,,約排放廢水40m3,;
難處理:污染物濃度高,COD達(dá)10000mg/L,,其中酚高達(dá)7000mg/L,,NH3-N達(dá)5000mg/L;成分復(fù)雜,,除酚外,,還含脂肪族化合物,,雜環(huán)類化合物和多環(huán)芳烴;水質(zhì)變化幅度大,,COD變化系數(shù)達(dá)2.3,;
強(qiáng)毒性:致畸、致癌,、致突變,。當(dāng)酚濃度超過10mg/L時(shí),魚類等水生植物不能生存。該類廢水已列入危廢名錄,。
對(duì)該種廢水的有效處理成為困擾水處理行業(yè)的一個(gè)難題,。
超臨界水氧化技術(shù)(SCWO)是一種新型高效的高濃度難降解有機(jī)廢水處理技術(shù)。該技術(shù)在超臨界水(溫度>374℃,,壓力>22.2MPa)環(huán)境下,,并在過量氧的參與下,有機(jī)物發(fā)生以自由基為主導(dǎo)的氧化反應(yīng),,使廢水中含碳有機(jī)物迅速?gòu)氐椎难趸癁槎趸己退?,具有反?yīng)迅速、徹底,、清潔環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),。近年來,該技術(shù)在高濃度難降解有機(jī)廢水的處理中受到了越來越多的關(guān)注,。研究表明,,該技術(shù)對(duì)含酚5000mg/L的廢水無需經(jīng)預(yù)處理即可使出水酚濃度低于0.1mg/L,達(dá)到國(guó)家GB8978-1996排放標(biāo)準(zhǔn),。
技術(shù)創(chuàng)新性和領(lǐng)先性
目前,,含酚廢水處理工藝主要為以生物法為核心的組合工藝,即預(yù)處理工藝(如氨氮吹脫,、蒸氨脫酚等)-生物法-后續(xù)深度處理工藝(如高級(jí)氧化法,、化學(xué)沉淀法等)。這種組合工藝雖然能最終使廢水達(dá)標(biāo)排放,,單仍存在以下問題:
工藝流程復(fù)雜,必須有嚴(yán)格的預(yù)處理工段及高效的深度處理,;酚,、氨濃度要求較高,進(jìn)生化工段酚濃度需低于300mg/L,,氨濃度低于30mg/L,;處理不徹底,生化段COD降解率僅為80%左右,;產(chǎn)生二次污染:每處理10000噸廢水約有3~4噸污泥產(chǎn)生,,污泥中含有PAHs,、重金屬等有害物質(zhì)危廢污泥產(chǎn)生,屬于危險(xiǎn)廢棄物,,對(duì)其的進(jìn)一步處理是含酚廢水常規(guī)方法處理所帶來的一個(gè)難點(diǎn),。
市場(chǎng)及效益分析
以處理500t/d煤氣化含酚廢水為例:SCWO系統(tǒng)工藝中SCWO的實(shí)際處理量為100t/d,與“蒸氨脫酚—生化—混凝”傳統(tǒng)工藝相比,,工藝投資分別為2500,、1500萬元;SCWG-SCWO工藝每處理1噸廢水費(fèi)用為20元/t,,“蒸氨脫酚—生化—混凝”處理費(fèi)用為40元/t,。“SCWG-SCWO”與“蒸氨脫酚—生化—混凝”工藝相比,年節(jié)約365萬元,,3年即可收回所多出的投資費(fèi)用,。
含酚廢水主要來源于石油化工行業(yè)和煤化工行業(yè)。以中國(guó)石化綜合配套加工能力1.68億噸為例,,排放廢水約67.2億m3,。采用SCWO工藝,運(yùn)行費(fèi)用為1344億元,,采用常規(guī)生化法的運(yùn)行費(fèi)用高達(dá)2688億元,。
以年產(chǎn)40億Nm3天然氣的煤氣化站為例,排放的含酚煤氣化廢水約為770t/h,,采用SCWO工藝,,運(yùn)行費(fèi)用為37萬元/天,年運(yùn)行費(fèi)用1.35億元,。采用常規(guī)生化法,,處理費(fèi)用為40元/t廢水,運(yùn)行費(fèi)用74萬元/天,,年運(yùn)行費(fèi)用達(dá)2.7億元,。采用SCWO工藝較常規(guī)生化法年節(jié)約1.35億元。十二五期間,,規(guī)劃煤制天然氣產(chǎn)能達(dá)600億Nm3/年,,據(jù)此核算,廢水排放量將增至11550t/h,,年排放量約10116萬噸,。采用SCWO工藝處理廢水將較常規(guī)生化法年節(jié)約20億元。

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