Công nghệ nước tuần hoàn “không thải, không ô nhiễm”

Thread Content

I. Tính chất và thành phần của nước thải từ quá trình luyện than
Nước thải từ quá trình luyện than là loại nước thải chứa nhiều chất độc hại. Nồng độ NH3-N trong nước thải khá cao, hàm lượng nhựa than cũng lớn; đồng thời, khả năng được xử lý bằng phương pháp sinh học rất kém. Do đó, việc xử lý loại nước thải này bằng phương pháp sinh học gặp nhiều khó khăn và phức tạp； Các hợp chất vòng phức, hydrocarbon thơm đa vòng, cyanide, NH3-N và những chất tương tự có trong nước thải đều có tính độc hại và khả năng ức chế sự phát triển của vi sinh vật. 1. Nguồn gốc nước thải từ quá trình cô đặc dầu mỏ: 1) Dịch amoniac thừa phát sinh từ quá trình phân hủy ở nhiệt độ cao và việc làm lạnh khí gas ； Lượng nước thải chiếm hơn một nửa tổng lượng chất thải được thải ra từ nhà máy. Chất lượng nước thải rất phức tạp, với nhiều loại thành phần khác nhau; nồng độ các chất gây ô nhiễm cũng khá cao. Ngoài các chất gây ô nhiễm vô cơ như amoniac, cyanide, sulfocyanate, nước thải còn chứa các chất như phenol, dầu mỏ, pyridine, quinoline, anthracene, cùng các hợp chất thơm có vòng đa và vòng phức tạp khác. 2) Các chất thải phát sinh trong quá trình làm sạch khí đốt, như nước từ bộ làm lạnh cuối cùng của khí đốt và nước từ bể tách benzen thô; bao gồm cả nước làm mát trực tiếp dùng để làm lạnh khí đốt ở giai đoạn cuối, nước làm mát trực tiếp dùng trong quá trình rửa benzen và các chất khác, cũng như nước ngưng tụ hơi nước được sử dụng trong quá trình xử lý benzen thô. Các chất ô nhiễm có trong đó bao gồm phenol, cyanide và các thành phần khác của CODcr, cùng với amoniac. 3) Nước thải phát sinh trong quá trình chế biến nhựa đường thô, tinh chế benzen, sản xuất phenol và sản xuất cumarin. Các chất ô nhiễm có trong đó là phenol, cyanide và các thành phần khác của CODcr; lượng nước thì ít. 4) Nước thải tiếp xúc với than, bột than và các chất tương tự: Nước dùng để làm sạch bụi trong quá trình chế biến than; nước dùng để làm sạch bụi khi nạp than hoặc lấy than ra khỏi lò nung. Đặc điểm của loại nước thải này là nồng độ chất rắn lơ lửng cao ； Quy trình khử tro bằng phương pháp khô thì lượng nước thải tạo ra tương đối ít. 2. Các chất gây ô nhiễm chính trong nước thải từ quá trình cốc hóa 1) Phân loại các chất gây ô nhiễm: Các hợp chất benzen: benzen, toluene, xylene, v.v ； Phenol: phenol, cresol, xylene, v.v ； Nhóm quinolin: quinolin, isquinolin, v.v ； Nhóm naphthene: naphthene, methylnaphthene, v.v ； Các hợp chất vòng phức tạp: indol, carbazole, pyridine, benzofuran, v.v. Các hợp chất thơm đa vòng ； Sunfua cyanide, cyanide, amoniac, muối amoni, sunfua, v.v ； 2) Các chất gây độc chính và tác hại của chúng: Các hợp chất phenol: Đây là những chất độc nguy hiểm; chúng gây hại cho mọi sinh vật, khiến tế bào mất khả năng hoạt động, gây tổn thương và hoại tử ở các mô sâu bên trong, thậm chí dẫn đến tình trạng ngộ độc toàn thân. Chiếm 60% tổng lượng chất gây ô nhiễm hữu cơ; thuộc nhóm chất hữu cơ dễ bị khử độc. Cyanide: Là chất độc cực mạnh; khi xâm nhập vào cơ thể sinh vật, nó có thể ức chế các enzyme liên quan đến quá trình hô hấp trong tế bào, từ đó làm giảm hoạt tính của vi sinh vật. Hợp chất thơm đa vòng và hợp chất vòng hỗn hợp: thuộc nhóm chất ô nhiễm hữu cơ bền vững (POPs), khó phân hủy ； Tốc độ phân hủy của các chất POPs khá chậm, vì vậy chúng dễ tích tụ trong môi trường. Một số chất POPs còn có thể chuyển hóa thành những chất độc hại hơn nữa. Hầu hết các chất POPs không chỉ gây ô nhiễm môi trường mà còn đe dọa trực tiếp đến sức khỏe con người. Các chất ô nhiễm như ankin phenol, pyridine thuộc nhóm chất gây rối loạn nội tiết môi trường (EEDCs) ； 3. Thành phần của nhựa than và vai trò của chúng đối với giá trị CODcr: Nhựa than là một trong những sản phẩm được tạo ra từ quá trình thủy phân than trong ngành luyện than. Ở nhiệt độ bình thường, nhựa than có dạng chất lỏng đặc, màu đen. Ở nhiệt độ cao trong quá trình luyện than, nhựa than có mật độ khá cao, khoảng 1,160–1,220 g/cm³. Chủ yếu được cấu tạo từ các hợp chất thơm đa vòng; trong đó, hàm lượng naphthalene chiếm tỷ lệ cao, còn các thành phần khác thì có hàm lượng tương đối thấp. Các thành phần chính bao gồm 1-methylnaphthalene, 2-methylnaphthalene, acenaphthene, fluorene, oxyfluorene, anthracene, phenanthrene, carbazole, fluoranthene, quinoline, pyrene, v.v. Từ thành phần của nhựa đường có thể thấy rằng, các chất ô nhiễm trong nước thải từ quá trình cô đặc nhựa đường chủ yếu bắt nguồn từ chính nhựa đường. Nguyên nhân chính khiến nước thải từ quá trình cô đặc khó xử lý là do hàm lượng CODcr độc hại có trong nhựa đường. Vì vậy, việc kiểm soát hàm lượng nhựa đường trong nước thải chính là giải pháp cơ bản để xử lý nước thải từ quá trình luyện than. 4. Các loại chính của chỉ số CODcr trong nước thải từ quá trình cô đặc dầu mỏ: Chỉ số hàm lượng oxy cần thiết để oxy hóa (CODCr) là một trong những chỉ số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm hữu cơ trong nước. Đây là lượng kali dichromat cần được sử dụng để oxy hóa các chất hữu cơ có trong mẫu nước thải, và giá trị này được biểu thị bằng nồng độ oxy (mg/L). Phân loại và phân tích giảm thiểu CODcr trong nước thải luyện cốc: Tác động của CODcr đối với vi sinh vật. II. Giải pháp tổng thể Trong quá trình thảo luận giữa hai bên, sau khi các kỹ thuật viên của Jinniu TianTie Luyện Cốc tiến hành khảo sát thực địa tại nhà máy luyện cốc của Công ty Thép Hanbao – một trong những khách hàng ứng dụng công nghệ này của Wanhua, kết hợp với kết quả khảo sát hiện trường và tình hình vận hành trong quá khứ của Jinniu Luyện Cốc, cũng như đặc tính và các biện pháp xử lý nước thải luyện cốc, Shandong Wanhua đã đề xuất một giải pháp mang tính đặc thù dành cho Jinniu Luyện Cốc: Giải pháp tổng thể “Kiểm soát nguồn phát, liên kết đa cấp, tối ưu hóa chất lượng quá trình sinh học và nước amoniac”. 1. Kiểm soát nguồn phát: 1) Giảm tổng lượng CODcr đi vào quy trình xử lý sinh học, từ đó giảm áp lực phân hủy, thoái hóa trong quy trình này ； Việc giảm lượng nhựa đường và các chất lơ lửng trong nước amoniac sẽ giúp giảm trực tiếp giá trị CODcr của nước thải từ quy trình chưng cất, khi nước thải này được đưa vào hệ thống xử lý sinh học. 2) Giảm tổng lượng CODcr độc hại, từ đó giảm nguy cơ nhiễm độc và chết của vi sinh vật, đồng thời duy trì tính hoạt động và khả năng sinh hóa của chúng ； Chlorin và indol có tác dụng ức chế quá trình phân hủy glucose ； Các chất hữu cơ khó phân hủy chủ yếu bao gồm pyridine, carbazole, biphenyl, triphenyl v.v., chúng có tác động ức chế rõ rệt đối với các vi sinh vật hiếu khí. Các chất hữu cơ dễ phân hủy chủ yếu là các hợp chất phenol và hợp chất benzen ； Pyrrole, naphthalene, furan, và các hợp chất thuộc nhóm imidazole đều là những chất hữu cơ có thể bị phân hủy. 2. Hoạt động liên kết nhiều cấp: 1) Đảm bảo các vòi phun trong lò nung luôn thông thoáng, từ đó giúp làm mát khí gas một cách hiệu quả, giúp ổn định áp suất và nhiệt độ bên trong lò ； Nhờ đó, chất lượng của hỗn hợp amoniac và nhựa than đá được duy trì ổn định ； 2) Phân tách hiệu quả và triệt để nhựa đường trong nước amoniac, giúp giảm hàm lượng nhựa đường trong nước amoniac. Điều này giúp giảm tác động tiêu cực của dầu mỡ, các chất sunfua, v.v. đối với quá trình xử lý sinh học ； 3) Đảm bảo hoạt động hiệu quả của quá trình chưng cất amoniac, từ đó giảm lượng chất thải amoniac còn lại. 3. Tối ưu hóa quá trình sinh hóa:
1) Giảm tải trọng trong giai đoạn kỵ khí.
2) Giảm tải trọng trong giai đoạn hiếu khí (bằng cách tăng cường việc tách chiết nhựa than và amoniac, từ đó giảm lượng chất hữu cơ, qua đó giảm tải trọng xử lý trong giai đoạn hiếu khí).
3) Nâng cao hoạt tính và khả năng phân hủy của vi sinh vật.
4) Tối ưu hóa các thông số vận hành quan trọng trong quá trình sinh hóa.
5) Sau khi nước thải từ quá trình luyện than được xử lý bằng phương pháp phân tầng và kỵ khí, một số chất độc hại sẽ được chuyển thành chất không độc hại; điều này giúp nâng cao khả năng được xử lý bằng phương pháp sinh học của nước thải. Thực tế cho thấy việc giảm lượng chất độc hại trong nước thải có vai trò quan trọng trong việc nâng cao chức năng và khả năng phân hủy của vi sinh vật. 15820013215 Dương