工业污水处理过程节能优化控制方法的研究

(整期优先)网络出版时间:2021-07-20
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工业污水处理过程节能优化控制方法的研究

王嘉慧

内蒙古中煤远兴能源化工有限公司 内蒙古鄂尔多斯市 017300

摘要:目前工业污水排放厂雷电防御平台中,总线分布情况不良,无法对接闪装置的情况进行及时反馈,为此提出工业污水排放处理厂的雷电防御平台设计。在雷电数据信息模块中利用VC编程以及层次分析得出平台推荐的防雷措施,拟定了接闪设备的布设距离,使用接闪设备进行外部防护,连接建筑中金属部件使用的等电位与SPD,使用Dubbo框架连接分布式总线与平台,实现雷电防御平台的构建。实验结果证明设计的雷电防御平台可以有效地对接闪装置的异常发出警报,证明设计的雷电防御平台的可行性。

关键词:工业污水处理节能

中图分类号:X32文献标识码:A

引言

随着我国工业化进程的加速,工业废水产生量与日俱增。相较于市政污水,各类工业废水由于来源不同,水质特征相差较大,工业企业生产过程中产生的废水经过工业企业初步处理达到纳管标准后即排至污水处理厂,一些有色金属、化工等工业企业产生的废水往往由于可生化性较差,处理后残余的有机物大部分为难生物降解物质,纳管后会大大增加污水处理厂处理难度。

1石油化工污水的类型及特点

石油化工废水是石油化工企业在生产、加工过程中被污染,同时需要处理的水资源。石油化工企业加工过程复杂,而且程序较多,在生产过程中需要消耗大量水资源,进而产生大量的生产污水,而且不同工序中产生废水的水质不同,差别较大,这也导致了石化废水处理难度较大。例如,一些污水中有机物含量较高;有的污水中含有重金属较多;在炼油厂催化裂化过程中会产生含有大量的硫、杂环化合物类污水;在原油电脱盐处理过程中会产生含有较多盐分的污水;还有在炼油加工运输过程中会产生大量含油废水,主要是对气油泵油罐等设备洗涤过程中产生的。这些都会对环境造成严重的影响,进而影响人类的健康。


2石油化工污水的类型及特点

2.1温度影响

温度作为芬顿工艺的另一主要影响因素,主要体现为温度变化对芬顿反应速度和反应效果的影响,温度升高氧化物质分解的反应速度会加快,反之温度下降反应速度也随之变慢。随着温度的持续升高,氧化反应加剧,对去除废水内CODCr具有更好的效果。但温度过高也导致反应过程缩短,造成氧化物质的提前消耗,而无法充分分解有机物质,因此在实际使用中需要根据实际情况选择最佳的温度条件,便于获得最好的处理效果。

2.2有机物影响

芬顿工艺促使工业废水中的有机物质发生分解,从而有效降低废水中的生物毒性浓度,可改善水质提高废水的可生化性。但不同的工业生产会产生不同类型的工业废水,其含有的有机物质及毒害物质成分复杂,所以,使用芬顿工艺处理不同的工业废水也会出现一定的效果差异,这是因为不同成分的有机物在不同量的芬顿试剂作用下产生的反应效果不同,同时在有机物质与芬顿试剂的混合反应中,分子会出现脱氢现象,使C-C结构断链。比如,所处理的工业废水中含有较多的水溶性高分子或乙烯化合物,那么它在芬顿试剂的作用下,就很容易产生氢基自由基断链,从而影响芬顿处理的实际效果。

2.3化学污染物种类繁多

石油化工生产加工过程较为复杂,而且随着产品的不同,加工过程也不尽相同,通常在石油化工加工过程中会涉及到数千种原料、产品和中间的产物,几乎在每道工序中都需要消耗水资源,使得废水中污染物越来越多,而且化工产品更新较快,废水中的有毒化学物质也在逐渐增多。例如,炼油及石油化工废水除含有油、硫、酚、氰化物、COD外,还含有多种有机化学产品,如多环芳烃化合物、芳香胺类化合物、杂环化合物等,而且石化废水中所含的氮、磷等营养物质不均衡,这也导致了处理难度大大增加。

3工业污水处理过程节能优化控制方法的研究

3.1较大能量

超声波有着很大的功率,可以产生较大的能量。当超声波到达某一物质表面时,在声波的作用下,泡沫中物质的分子也会随声波的振动而振动。分子的振动频率决定了分子的振动速度,当频率越高时,速度也就越快。物质分子通过振动获得的能量,不仅与分子质量有关系,也与分子振动速度的平方有关系。所以当超声波的频率越高,分子振动速度越快时,分子获得的能量也就越高。超声波产生的机械能量会使物质的分子得到很大的加速度。把超声波作用在带有泡沫的液体中,机械能量使液体分子产生的加速度,可能会比重力加速度大几十万倍,甚至更大。巨大的加速度,能使液体分子产生比较高速的运动,进而使泡沫破裂[1]

3.2电场耦合工艺

电场耦合工艺通过施加外部电场的方式在微电解反应器中创造出一定强度的电位差,利用电位差作用削弱微电解反应强度,实现对处理过程的有效控制。研究人员将电场耦合工艺应用于工业废水处理中,发现电场耦合工艺可以有效地抑制填料表面出现板结和堵塞现象,研究还证实,电场耦合工艺在碱性和中性环境中也具有理想的处理效果,适用于不同pH工业废水的处理,经过电场耦合工艺处理后,废水的可生化性得到显著改善,电场耦合工艺是一种稳定、高效、适应面广的新型微电解工艺

[2]

3.3声压作用

超声波具有很大的能量,会使泡沫产生很大的声压作用。当声波到达泡沫时,超声波的高频振动,会使泡沫的物质分子产生压缩或者稀疏的作用,此时泡沫所承受的压力会发生改变。介于超声波具有很大的能量,就会使泡沫产生很大的声压作用。泡沫在没有受到超声波声压作用之前,只受到大气压力的作用,当超声波到达泡沫上后,如果超声波的振动使泡沫分子产生压缩作用,则泡沫所受的压力增大,压力促使泡沫破裂;如果超声波的振动使泡沫分子产生稀疏作用,则泡沫所受的压力小于大气压力,使泡沫膨胀后破裂[3]

3.4空化效应

超声波起到的声压作用,可产生空化效应。超声波是一种机械纵波,通过介质进行传播,而它在介质中传播的过程中存在一个正负压强的交变周期。液体内局部压力降低时,液体内部蒸气或气体形成空穴,又称为空化气泡。空化气泡在超声波纵向传播形成的负压区域内生长,而后在正压区域内迅速闭合,在交替的正负压强下不断受到压缩和拉伸的交互作用,最终导致气泡崩溃破碎。在液体中存在的微气核空化泡在声波的作用下产生振动,当声压达到一定值时发生的生长、闭合最终崩溃的动力学过程就是空化效应[4]

结束语

文章通过构建工业污水排放处理厂的雷电防御平台,利用Dubbo框架构成的服务总线实现平台对外置的防雷装置之间的连接,通过对比实验证明雷电防御平台在工业污水排放处理厂防雷中的可行性,实验结果表明,文中平台在发生突发性雷电时,能够及时发出预警信息并且预警延迟较低,有效解决对接闪装置的情况反馈不及时的问题。但文中设计也存在一定的不足,即对雷电的预警依赖部门的气象观测,缺乏平台本身的雷电情况预警,在未来研究中将深入研究对局部地区可能出现的雷电情况预警,以进一步扩大应用范围[5]

参考文献:

[1]马姗姗.河北省某污水处理厂提标改造工程设计概要[J].绿色环保建材,2021(05):57-58.

[2]童健,李儒静.论芬顿工艺在工业废水处理中的应用[J].低碳世界,2021,11(05):54-55.

[3]汪丹,朱剑峰.微电解技术在工业废水处理中的应用研究进展[J].中国资源综合利用,2021,39(05):84-86.

[4]王英建,王军,张继红,贾斌.工业污水排放处理厂雷电防御平台构建研究[J].环境科学与管理,2021,46(05):190-194.

[5]张敏.重点工业企业废水尾水纳管对污水处理厂进水影响分析[J].环境生态学,2021,3(05):70-74.