水夹点技术用于石化行业水网络优化研究

运用水夹点技术,对某石化企业进行用水网络优化研究。在流量恒定和流量改变两种条件下,对某石化企业13个用水操作原有用水网络进行初始设计和优化改进。结果表明,在流量恒定和流量改变条件下,通过用水网络初始设计节约新鲜水用量分别为17.17%和13.72%,对初始设计用水网络的优化设计可简化用水网络,回用管路数分别由14条和16条减少为11条和8条,优化后的用水网络分别节约新鲜水用量17.25%和14.81%。水夹点技术在工业用水节约和废水减量方面具有实用价值和较好的应用前景。     

夹点技术在冶金企业节水减排中的应用研究

水夹点技术可以有效地节约工业新鲜水用量,同时减少废水排放量。尽管水夹点技术在理论上已经比较成熟,国内外在石化、化工等行业应用的报道较多,但在冶金行业鲜有报道。介绍了水夹点技术的原理,提出了将其应用于冶金行业工程实践的实施步骤,并以首钢某公司节水改造为例,给出了用水网络优化方案。实施结果表明节水效果良好。     

印染集中区水网络优化研究

耗水量大、水环境污染严重是印染集中区的一个突出问题.本文建立水网络数学模型,对印染集中区用水排水网络进行系统规划,该模型以集中区总成本最低为目标函数,模拟了以多级组合工艺为特点的污水处理设施数学模型.运用该模型对东北某印染集中区水网络进行设计和优化改进,在保证废水达标排放、成本最低的条件下,构建了企业内及企业间最佳回用网络,确定了污水处理设施工艺最优方案,并明确各级处理工艺中不同品质的处理水回用集中区企业的最优途径,为集中区内污水处理设施提标改造计划提供参考.研究结果表明：该模型在工业集中区或工业园用水规划及废水减量方面具有实用价值和较好的应用前景.     

炼油厂废水回用与循环

不论工业用水或生活用水,供水水质没有必要超过其使用要求。从一个用户排出的废水可以经过适当处理或不经过处理,回用于其他用户。废水的回用和循环,既可减少污水外排量,又可减少新鲜水用量。讨论了炼油厂废水回用和循环的潜力,效益,并提出了实施的途径。     

滨海化工区水污染物排放现状与减排潜力分析

化工产业是天津滨海新区重要的支柱产业,该行业废水因污染种类复杂,具有高盐、高毒、难降解等特点,是滨海新区污染物控源减排的主要威胁。通过对滨海化工区水污染物排放现状与减排潜力进行分析研究,得知化学原料及化学制品制造业在石化行业中耗水量最大,占石化行业总新鲜水消耗量的70.3%～80%;其废水、COD和氨氮的排放量最高;除橡胶和塑料制品业外,其他3个行业废水排放量逐年减少;滨海新区化工行业万元工业增加值水耗与全国及天津市相比存在一定差距,有较大的减排潜力;从其未来发展趋势来看,近期仍将是以污染末端治理为主要途径。但从远景来看,在生产环节减少外排污水量,大力推广清洁生产机制,建立企业间废水的循环利用模式才是其必然归宿。     

固定流量过程高浓度废水回用水网络设计

现有的水系统直观优化设计研究以新鲜水用量最小为目标,优先回用低浓度水源,考虑废水处理能力较少。文章基于多杂质固定流量问题,提出完全回用特殊高浓度水源的新方法——累积杂质负荷相减法(cumulative contaminant load reduction algorithm,CCLRA)。设计时,首先确定特殊高浓度水源及可回用该水源的需水流,然后从需水累积杂质负荷中除去该部分水源所含杂质负荷,最后按照关键杂质浓度由低到高的顺序回用其他水源。通过实例比较不同设计思路所得水网络,证明新方法设计过程简单,可兼顾高浓度水源回用和新鲜水用量最小目标,适用于含有其他工艺过程可消耗高浓度水源的水网络优化设计。     

草甘膦生产工艺水资源代谢分析与优化建议

以某农药集团草甘膦生产工艺为例,运用工业代谢分析方法对其水资源代谢过程进行量化分析,建立了水代谢平衡账户并绘制了水代谢图,在此基础上,识别和筛选出草甘膦生产过程中的主要用水单元及废水排放单元,并据此提出优化建议. 结果表明,草甘膦生产过程中的主要用水类别为蒸汽,其蒸汽消耗单元多且用汽量大,而换热网络单一,冷凝水浪费较严重,系统中水资源重复利用水平较差.针对该问题,从系统优化和节水管理等方面提出了工艺废水的重复利用及主要用汽单元之间的换热网络优化等建议,以期提高生产过程中的水资源利用效率.      

炼油厂废水复用的最优分配

前言炼油、化工等工业部门,水的用量一直很大。—方面为了满足环保法规对废水排放的要求,另方面又由于工业用水来源日趋紧张,所以各工业部门都力图减少工业用水消耗量和废水排放量,其中主要的一条办法就是废水复用。关于炼化、石化工业,有关文献仅只讨论了废水处理系统及其最优设计,并未考虑如何减少废水量。     

某肉鸭养殖宰杀企业综合废水深度处理工程

肉鸭养殖宰杀产业废水排放量大,污染物浓度高,简单处理后的水外排对水质有较大影响.在此以某肉鸭养殖宰杀企业为例,对原有污水处理工艺进行改造,通过增加深度处理单元以及对废水进行回用,降低了污染物的浓度,实现了80%的废水回用率.工程的实施给企业带来巨大的经济效益,减轻了当地水域的污染负荷,对于改善其生态环境起到了巨大的作用,具有明显的环境、经济和社会效益.     

湖北文理学院中水回用分析

湖北文理学院在校学生人数多,用水及排水量大,有必要采用中水回用技术节水。文章以该校北校区为例,根据给排水现状,提出建立学生公寓中水回用系统。该回用系统以公寓洗涤、盥洗污水为中水水源,收集处理后用于公寓冲厕。通过分析测算,该系统适宜的规模为690 t/d,年可减少新鲜水用量以及生活污水排放量20.7万t。比较传统工艺,文章建议采用MBR膜生物反应器处理中水,该工艺流程简单、占地面积小、自动化运行程度高,非常适合在高校使用。     

Synthesis of maximum water recovery network for batch process systems

Development of maximum water recovery (MWR) networks for continuous processes based on Pinch Analysis has been rather well established. In contrast, less work has been done on the water minimisation problem for batch process systems. This work presents a two-stage procedure for the synthesis of an MWR network for a batch process system, covering both mass transfer-based and non-mass transfer-based water-using processes. The first stage of the synthesis task is to locate the various network targets, which include the overall and interval-based minimum utility targets (fresh water and wastewater flows) as well as storage capacity target using the newly developed time-dependent water cascade analysis (WCA) technique. In the second stage, a new tool called the time-water network is introduced to help in the development of the MWR network to achieve the established utility targets. This new network representation has an advantage of clearly depicting the time-dependent nature of a batch water network.     

钢铁废水混凝处理试验研究

通过某钢铁公司废水处理研究试验,采用不同混凝剂和阴阳离子型聚丙烯酰胺(PAM)助凝剂,对不同时间段的废水进行混凝试验,确定最佳加药量和最佳混凝剂。试验表明,硫酸铝对油、全铁和COD等的去除率相对较高,且具有不需投加助凝剂PAM、适用性强等优点。     

生物海绵铁体系降解硝基苯的特性及机理初探

采用硝基苯（NB）模拟废水对生物海绵铁体系进行驯化,考察了NB初始浓度、海绵铁投加量、初始pH值、温度等因素对生物海绵铁体系降解NB的影响,初步探讨了生物海绵铁体系高效降解NB的机理.结果表明：生物海绵铁体系较普通活性污泥系统对NB适应性及氧化作用更强,驯化至第28d对300mg/L NB废水去除率稳定在98%以上,驯化周期比普通活性污泥体系缩短28d;海绵铁的加入大大促进了微生物对NB的降解,NB初始浓度及pH值对生物海绵铁体系降解速率影响较大,该体系适宜的温度范围较广,10~40℃均能高效降解NB,生物海绵铁体系对NB的降解符合零级反应动力学规律;生物海绵铁体系中活性氧化物（ROS）含量明显高于海绵铁体系及污泥体系,尤其是介入铁泥的生物海绵铁体系ROS含量更高,为体系发生较强类Fenton效应提供了条件.在实验确定的最佳工况下,经NB驯化的铁泥与海绵铁形成的生物海绵铁体系,NB降解速率为31.49min^-1,6hNB降解率及TOC去除率分别高达92.0%和63.1%,较单独海绵铁体系与单独铁泥体系降解率的叠加值分别高出22.3%和11.4%.本研究为经济有效地处理NB废水提供了新思路.     

Synthesis of batch water network for a brewery plant

This paper presents an industrial application of mixed-integer nonlinear programming (MINLP) models for the optimisation of a water network, which was initiated by an integral need for cleaner production within a brewery. Several mathematical models were developed in order to reduce the use of freshwater, whilst considering the specific requirements of each particular production section. These models are based on the design method developed by Kim and Smith [1]. The original formulation is modified to enable efficient integration of discontinuous and semi-continuous water-using processes in the packaging area. Semi-continuous processes are treated as water sources of limited capacity. The option of installing storage tanks for semi-continuous water streams is included in the model, in order to re-use these streams during the shutdown periods of semi-continuous operations. The original model is additionally extended with the option of installing local (on-site) wastewater treatment units operating either in batch or semi-continuous modes. This enables the analysing of opportunities for regeneration re-use within the production area, i.e. the brewhouse with a cellar, because of high contaminant concentrations at these sites. The scheduling of batch wastewater treatment units is performed simultaneously in order to adjust the treatment schedule to a fixed schedule of batch processes.     

具有铁氧化功能的硝基苯降解菌的筛选及特性

采用硝基苯（NB）模拟废水对生物海绵铁体系进行驯化,筛选出一株具有铁氧化功能的高效硝基苯降解菌Y-9.经鉴定,菌株Y-9为节杆菌属（Arthrobacter sp.）.通过平行对比实验,考察了菌株Y-9适宜的生长条件,研究了菌株Y-9介入下的海绵铁体系对NB的强化降解效果及降解机理.结果表明,菌株Y-9在硝基苯初始含量为200mg/L的条件下生长良好,且适宜的温度为25~40℃,适宜的pH值为6~8.此外,菌株Y-9作用下的海绵铁体系较单纯海绵铁体系及介入普通活性污泥的海绵铁体系对硝基苯的降解率分别提高88.6%和32.2%.生物海绵铁体系中Fe²⁺、H₂O₂、·OH含量明显高于海绵铁体系,尤其是铁细菌Y-9作用下的生物海绵铁体系,Fe²⁺、H₂O₂、·OH含量最高,为体系发生较强类Fenton效应提供了条件.通过对降解产物的定量分析发现,菌株Y-9降解硝基苯的途径遵循部分还原途径.本研究初步揭示了生物海绵铁体系类Fenton效应机理,为经济有效地处理硝基苯废水提供了新思路.     

钢铁厂废水中有机污染物组成分析

采用GDX-502树脂富集等前处理方法。毛细管气相色谱和色—质联用等检测手段,分析钢铁厂废水有机污染物组成。定性出以芳烃类、酚类为主的73种有机污染物。采用多污染物环境影响评价系统,就其有机污染物对人体健康和生态的潜在危害进行了初步评价。结果表明,甲酚、萘、苯、酚是危害人体健康和生态的主要污染物。     

铁屑在UASB处理含硫高浓度有机废水快速启动中的作用

研究了铁屑在UASB处理含硫高浓度有机废水中的作用,以生活污水处理厂剩余污泥为种泥,适量加入铁屑和活性炭颗粒,实现了UASB的快速启动,并在较短的时间内(21d左右)培养出了厌氧颗粒污泥,颗粒污泥增殖速率为0.0686d-1,为不加铁屑的3.48倍,大幅度提高了污泥活性。同时成功的消除了SO42-对生物处理系统的影响,COD的去除率保持在95%以上,比对照试验结果高出65%,同时出水消除了恶臭。试验方法和结果可为类似酸性高浓度有机废水处理和工艺调试的快速启动提供参考。     

微电解处理半导体含铜废水研究

半导体废水中,含铜废液一般采用委托处理的方式,而含铜废水通常采用与酸性废水混合后进入中和系统再排放。在300 mm晶圆制造过程中,由于含铜废水水量波动大,如果未经有效处理就排放,容易造成总排口铜的超标。采用铁炭微电解对半导体含铜废水处理,研究表明:投加铁炭填料100 g/L,pH调至2.2,反应60分钟进水水质指标范围,铜的去除率可以达到97%以上。     

海绵铁复合填料强化SBR工艺处理城镇污水研究

以城镇污水为处理对象,通过固定化生物铁填料法对SBR工艺的强化对比试验,考察了海绵铁复合填料应用于污水处理脱氮除磷的优越性。结果表明,装填有海绵铁复合载体填料的微生物固定化体系对污水的处理效果好于普通的SBR反应器:COD和氨氮的平均去除率提高了4%~6%;出水TN浓度值降低了10~20mg/L,且系统稳定效果更好;除磷效率高达92.7%,相比提高了70%以上。同时还设计了海绵铁投加量单因素影响试验对该工艺进行了优化,结果表明:当海绵铁的投加量为120 g/L时,此生物固定化体系对城镇污水的处理效果最佳。