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石油煤化解决方案2020-07-30 14:43:40

  1,油田三泥处理

  适用于炼油厂泥浆处理,油田油泥处理,油气站油泥处理

  2,固控处理

  适用于落地油泥处理,油井泥浆处理

  3,适用于煤焦油分离

  煤焦油是煤炭干馏时产生的黑褐色,粘稠状液体,具有刺激性臭味,产率占干煤的3%-4%;按焦化温度不同所得焦油可分为高温焦油、中温焦油和低温焦油;根据不同的热解温度,可分为低温(450-650摄氏度)干馏焦油、低温和中温(600-800摄氏度)发生炉焦油、中温(900-1000摄氏度)立式煤焦油、高温(1000摄氏度)炼焦焦油;粗焦油在焦炼过程中产生的煤气用循环氮水喷洒和在初冷器重冷凝冷却加以回收,有大量的水分,含水4%到8%左右。

  “神舟系列”LW三相卧螺离心机分离效率高,结构紧凑,连续运行,分离的颗粒直径可降至2um,处理后的焦渣包含大于45%的固体。可以简化单优化液体的澄清以及固体的干度。适用于中、高温焦油,具有以下特点:

  1、分离后的重液相可采取两种不同方式的排液方式

  2、高性能的密封结构,可以减少刺激性气体的溢出,减轻工作环境污染

  3、高性能密封材质,可以避免出现溶胀失效的问题

  4、煤焦油中焦渣对离心机磨损影响离心机稳定和寿命的重要因素,采用高耐磨材料可以延长离心机的维护周期。

  煤油分离专用三相卧螺离心机:http://www.jhlxj.cn/list/1/35/4、适用于硫泡沫处理

  从鼓风工作段来的约50~55摄氏度左右的煤气,首先进入直冷式预冷塔,在此用23摄氏度循环水直接冷却到30摄氏度左右,然后进入轻瓷填料脱硫塔,与塔顶喷淋的脱硫液逆向接触,煤气中H2S,HCN等被脱硫液吸收后,煤气由脱硫塔顶部排出,进入硫胺工段。

  从脱硫塔底流出的脱硫液,由循环泵经预混喷嘴送入再生塔;在再生塔地步经预混喷嘴鼓入压缩空气,是溶液在塔内得以再生,再生后的脱硫清液于塔顶部经液位调节器自流回脱硫塔循环喷洒,上浮于再生塔扩大部分的硫磺泡沫利用位差自流入硫泡沫槽,利用泡沫泵输液供离心机脱水机。

  硫泡沫由于大量的泡沫存在,直接影响了固体的回收率,针对这一特性,神舟离心机配置了泡沫破碎装置,泡沫气泡破碎之后,附在气泡表面的固体颗粒发生沉降,从而提供了固体颗粒回收率。

  脱硫专用三相卧螺离心机http://www.jhlxj.cn/list/1/35/

  5、适用于煤泥处理

  6、含油污水处理

  含油废水主要来源于石油、石油化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械加工等工业部门。废水中油类污染物质,除重焦油的相对密度为1.1以上外,其余的相对密度都小于1。油类物质在废水中通常以三种状态存在。(1)浮上油,油滴粒径大于100μm,易于从废水中分离出来。(2)分散油.油滴粒径介于10一100μm之间,恳浮于水中。(3)乳化油,油滴粒径小于10μm,不易从废水中分离出来。由于不同工业部门排出的废水中含油浓度差异很大,如炼油过程中产生废水,含油量约为150一1000mg/L,焦化废水中焦油含量约为500一800mg/L,煤气发生站排出废水中的焦油含量可达2000一3000mg/L。因此,含油废水的治理应首先利用隔油池,回收浮油或重油,处理效率为60%一80%,出水中含油量约为100一200mg/L;废水中的乳化油和分散油较难处理,故应防止或减轻乳化现象。方法之一,是在生产过程中注意减轻废水中油的乳化;其二,是在处理过程中,尽量减少用泵提升废水的次数、以免增加乳化程度。处理方法通常采用气浮法和破乳法。

  7,含酚污水处理

  含酚废水主要来自焦化厂、煤气厂、石油化工厂、绝缘材料厂等工业部门以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纤维、合成染料、有机农药和酚醛树脂生产过程。含酚废水中主要含有酚基化合物,如苯酚、甲酚、二甲酚和硝基甲酚等。酚基化合物是一种原生质毒物,可使蛋白质凝固。水中酚的质量浓度达到0.1一0.2mg/L时,鱼肉即有异味,不能食用;质量浓度增加到1mg/L,会影响鱼类产卵,含酚5—10mg/L,鱼类就会大量死亡。饮用水中含酚能影响人体健康,即使水中含酚质量浓度只有0.002mg/L,用氯消毒也会产生氯酚恶臭。通常将质量浓度为1000mg/L的含酚废水.称为高浓度含酚废水,这种废水须回收酚后,再进行处理。质量浓度小于1000mg/L的含酚废水,称为低浓度含酚废水。通常将这类废水循环使用,将酚浓缩回收后处理。回收酚的方法有溶剂萃取法、蒸汽吹脱法、吸附法、封闭循环法等。含酚质量浓度在300mg/L以下的废水可用生物氧化、化学氧化、物理化学氧化等方法进行处理后排放或回收。

  8、石油炼化废水处理

  石油炼化废水是污染较严重和治理领域中处理难度较大的一类工业废水,其特征是高氨氮,污染物成份复杂、浓度高且多为生物难降解有毒有害有机物,水质、水量的波动幅度大。相比物理法和化学法,生物法具有去除污染物的种类多,效率高、抗冲击能力强、处理成本低等优点。目前,针对可生化性差、可生化利用率低的石油炼化废水,石油炼化企业通常采用A2/O和A/O等常规生物脱氮工艺技术,但这些技术的氨氮去除负荷低、溶解氧消耗量大,而且由于硝化细菌世代周期长,上述单污泥系统运行方式使氨氮硝化易受复杂的高浓度有机物影响,运行不稳定。新型处理技术,如臭氧氧化技术,电化学和光化学法与氧化剂(如H2O2,O3和Cl2等)结合使用的技术尽管对于污水的处理和回用方面存在一定的优势,但由于能耗和处理费用较高,生产上尚未大量应用。

  厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,ANAMMOX)是指在厌氧条件下微生物直接以NH4+为电子供体,以NO2-为电子受体的氧化还原反应,产物为N2。随着水处理技术的不断发展,厌氧氨氧化技术以其独特的技术优势受到国内外学者的关注。现阶段国内对于石油炼化废水的处理工艺研究主要集中在A/O生物法曝气生物滤池((biological aerated filter, BAF)、臭氧一曝气生物滤池、三元微电解-Fenton试剂氧化法、臭氧一固定化生物活性炭滤池和悬浮填料移动床生物膜法(moving bed biofilm re-actor, MBBR) 等技术,但关于将厌氧氨氧化技术应用到石油炼化废水的处理和探究对其菌群影响的研究较少。

  1. 5分析项目及检测方法

  MPN-PCR技术将聚合酶链式反应技术与倍比稀释法相结合,选取不同稀释梯度的样品分别做4组不同稀释度的16个平行样进行PC R扩增,根据扩增产物特征碱基序列的电泳条带确定阳性反应,结果用来计算各样品的阳性反应数确定数量指标,然后从MPN统计计算表中查出相应的细菌近似数。

  驯化过程对脱氮过程的影响

  厌氧氨氧化反应可能是厌氧氨氧化细菌主要能量代谢途径,所以反应生化活性主要体现在NH4+-N去除浓度值的变化上。反硝化细菌在反硝化反应中可以利用多种代谢途径获取能量,所以反应生化活性主要体现在反硝化总脱氮量(NO2- -N和NO3- -N )上。根据实验方法中建立的标准,分析石油炼化废水中COD和毒性物质对于细菌混培物的影响。

  第I一II阶段

  所示为第I一II阶段的脱氮影响。实验第I阶段为细菌混培物的适应期,所以采用与菌种原有环境相同(生物滤池运行工况)以缩短适应时间、保障处理效果。该阶段实验原水中没有添加石油炼化废水,从NH4+-N与NO2- -N去除值可以看到厌氧氨氧化反应相对稳定,此时的TN去除负荷为11. 978 kg·(m3·d),而反硝化细菌总脱氮量相对较小,所以该阶段的细菌混培物中主要体现厌氧氨氧化细菌生化活性,而反硝化细菌生化活性存在但不明显。

  第II阶段是驯化实验的初始阶段,石油炼化废水的添加比例较小,原水中COD和毒性物质浓度均较低。从图2中可以看到,该阶段中NH4+-N与NO2- -N的平均去除值分别增加了1. 643和7. 052 mg / L ,反硝化平均总脱氮量却增加了3. 56倍,同时以吸附作用和反硝化反应为主的去除方式可去除原水COD的61. 1%左右,其中反硝化反应的去除比例占到45%左右。对于由厌氧氨氧化细菌和反硝化细菌组成的协同脱氮系统,添加的COD对反硝化反应产生了明显的促进作用,而对于厌氧氨氧化反应影响不大,说明该脱氮系统增强了对COD的抗冲击能力。

  第III一V阶段

  第III一V阶段中伴随着石油炼化废水添加比例的增大,原水中COD和毒性物质浓度逐渐增加。进行分析时,以第I阶段中NH4+-N除量作为NH4+-N理论去除值,以第II阶段中反硝化总脱氮量作为反硝化理论总脱氮量,并以此分别作为衡量厌氧氨氧化细菌和反硝化细菌活性指标和变化标准。

  对于厌氧氨氧化细菌,NH4+-N去除平均值出现降低并且变化量逐渐增大,与NH4+-N理论去除值之间的差距依次增大,并且3个阶段内的NH4+-N去除值均出现了波动,但稳定性却越来越好。说明该阶段中厌氧氨氧化细菌生化活性已经出现了明显的降低且降幅逐渐增大,也表现在整体TN去除负荷依次降低。由于实验出水中厌氧氨氧化反应的底物NH4+-N和NO2- -N均有剩余,所以不断添加的石油炼化废水中COD和毒性物质对于厌氧氨氧化细菌产生了明显的不利影响,但随着驯化阶段的进行,细菌混培物对水质产生了一定的适应性;对于反硝化细菌,利用原水中COD进行反应后,细菌生化活性出现了明显增强且脱氮量逐渐增大,但相比反硝化理论总脱氮量的差距越来越大,第V阶段的差量约是第III阶段的2倍,推测由于石油炼化废水添加比例的不断增大,原水中的COD和毒性物质浓度均增大,而进水中可利用的NO2- -N和NO3- -N充足,所以COD浓度的增大一定程度上对于反硝化细菌产生了有利影响,但毒性物质浓度的增加对反硝化细菌产生了明显的负面作用。

  另外,第V阶段细菌混培物中厌氧氨氧化细菌生化活性达到最低点而反硝化细菌生化活性达到最高点,推测原因:一方面是该阶段毒性物质作用显著,厌氧氨氧化细菌的世代时间较长(约为11 d) ,使得死亡率大于生长率,所以厌氧氨氧化活性出现了明显下降,并且2种细菌之间产生竞争和相互影响;另一方面由于高浓度COD对厌氧氨氧化细菌产生了明显冲击作用,反硝化细菌却可以利用部分COD保持正常的繁殖速率,使得生长率大于毒性物质造成的死亡率,所以反硝化细菌的数量增加对总体生化活性影响不明显,并且此时的混培体系中反硝化细菌相对厌氧氨氧化细菌逐渐成为了优势菌种。

  第VI阶段

  第VI阶段全部由石油炼化废水组成,原水中高浓度的COD和毒性物质均未经过稀释。从图5和表3中看出NH4+-N平均去除值相比上一阶段增加,阶段内NH4+-N去除值出现波动,并且与NH4+-N理论去除值之间的差距逐渐增大;反硝化平均总脱氮量相比上一阶段减少,阶段内反硝化总脱氮量同样波动明显。说明该阶段中高浓度COD和毒性物质对于细菌混培物中的厌氧氨氧化细菌和反硝化细菌均产生了明显的不利影响,但由于长时间的运行可能出现了厌氧氨氧化细菌数量的增加或细菌适应性的加强,所以反硝化细菌生化活性可以表现在反硝化平均脱氮量上,脱氮量减少了25.6%,而厌氧氨氧化细菌生化活性则可以表现在氨氮的平均去除值上,增加了2. 491 mg / L。

  驯化过程对菌群的影响

  采用分子生物学技术(MPN-PCR)对菌群在驯化阶段前后的变化进行分析,该方法最大的优点在于可以通过进行PCR体外快速扩增靶序列来取代细菌的分离培养,不但极大地缩短了实验时间,而且对样品中不可培养的细菌种类也可进行计数,从而使得结果更接近实际数量。

  本实验首先在DNA提取方面尝试了改进的十六烷基三甲酸澳化钱( Hexadecyl trimethyl ammoniumBromide , CTAB ) /NaCI化学裂解法、改进的传统蛋白酶K一十二烷基磺酸钠( Sodium dodecyl sulfate ,SDS)一氯仿异戊醇法(CPSCI法)和改进的溶菌酶-SDS-蛋白酶K细胞裂解法3种提取方法,采用紫外分光光度法对提取的DNA进行定量测定,分别测定260 nm和280 nm的吸光度值,提取DNA的完整性需要通过琼脂糖电泳进行检验。经琼脂糖电泳验证,3种方法提取的DNA长度均为23 kb左右,条带轮廓清晰,亮度适宜,没有明显的弥散现象,表明提取的细菌基因组DNA质量较高,适用于后续实验。吸光度值测量使用UV-2550紫外分光光度计,测量结果如表4。由表4可以看出3种方法的A260/A280比值都大于1.8,蛋白质去除效率和DNA提取质量较高,3种方法均能够很好的去除蛋白质等有机杂质。虽然存在一定程度的RNA干扰,但并不影响后续PCR的操作。所有3种方法都不需要进行纯化,可以直接得到PCR扩增产物,说明这3种方法提取DNA是可行的。从提取的DNA浓度和纯度两方面,综合考虑最终确定蛋白酶K-SDS法作为提取细菌混培物DNA的方法。

  细菌混培物中的厌氧氨氧化细菌和反硝化细菌扩增所使用的引物见表5,PCR扩增采用25 μL体系,各组分:PCR buffer 2. 5 μL, MgCl2 2 μL, dNTP 0. 5 μL,上下游引物各1 μL , Taq聚合酶0. 2 μL上海生工合成),模板1 μL,无菌双蒸水补足至25 μL。

  PCR扩增采用降落PCR ( Touchdown PCR, TD-PCR) 技术,采用的扩增程序为:1)厌氧氨氧化细菌:95℃预变性5 min;95℃变性30 s,60℃退火40 s,72℃延伸40 s,每个循环退火温度降低0. 3℃,以上步骤循环25次;94 ℃变性30 s,55℃退火30 s,72 ℃延伸40 s,以上步骤循环10次;72 ℃延伸10min ; 2)反硝化细菌:95 ℃预变性5 min;95 ℃变性30 s,60 ℃退火40 s,72 ℃延伸1 min,每个循环退火温度降低1. 0 ℃,以上步骤循环10次;95 ℃变性30 s,50 ℃退火40 s , 72 ℃延伸1 min,以上步骤循环20次;72 ℃延伸10 min。

  经过一系列实验方法和条件的尝试、摸索和优化,得到适用于该细菌混培物最适的DNA提取、PCR扩增和MPN计数相结合体系。图6所示是细菌混培物中厌氧氨氧化和反硝化细菌在驯化实验前后计数的电泳图。

  通过计算得到驯化前的厌氧氨氧化细菌和反硝化细菌数量为7. 549 x 10^14和3. 523 x 10^6个 / g,驯化后的数量分别为8. 212 x 10^8和4. 693 x 10^16个 / g。对比2种细菌在驯化前后的数量,可以看出对于厌氧氨氧化细菌来说,厌氧氨氧化反应可能是厌氧氨氧化细菌主要能量代谢途径,由于世代时间长(约为11 d) 、反硝化细菌数量的增加和毒性物质作用的原因,造成厌氧氨氧化细菌数量明显减少和生化活性降低。而对于反硝化细菌来说,由于反应可以利用多种代谢途径获取能量,所以基质对细菌的影响相对较小,并且利用石油炼化废水中的COD在细菌增殖上没有受到影响而使数量增加,但毒性物质对于反硝化细菌的生化活性产生了明显的抑制。

  3结论

  1)厌氧氨氧化细菌和反硝化细菌的混培脱氮体系的脱氮生化活性并未与细菌数目的变化情况呈正相关性变化,说明COD和毒性物质产生了不同程度的影响。

  2)厌氧氨氧化细菌比反硝化细菌对于石油炼化废水毒性的作用更敏感。由于厌氧氨氧化细菌本身世代周期长,所以初期毒性负效应作用较明显,但经驯化后厌氧氨氧化细菌对于高浓度COD和高毒性物质具有一定的适应性。在石油炼化废水处理中,通过进水负荷的控制,可以实现高于目前常用工艺技术的脱氮效率并实现节能。

  3)混培脱氮体系在一定程度上可有效地抵抗石油炼化废水高浓度COD、高毒性物质对于厌氧氨氧化生理、生化脱氮过程的负面影响。反硝化细菌的存在对于厌氧氨氧化脱氮体系的稳定和出水总氮指标的降低,具有较好的促进和保障作用。


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