南京純水介紹焦化廢水處理技術(shù)
【www.temaow.com南京純水設(shè)備】當(dāng)前,全球都面臨著水資源短缺、水質(zhì)惡化的嚴(yán)峻形勢(shì),水污染問(wèn)題成為當(dāng)今世界面臨的重要環(huán)境問(wèn)題之一。我國(guó)人均水資源占有量?jī)H為0.24萬(wàn)m3,只有世界上人均占有量的1/4,屬世界十二個(gè)貧水國(guó)家之一,所以加強(qiáng)對(duì)新污染源的控制,改善老污染源處理?xiàng)l件,才能從根本上改變我國(guó)水質(zhì)惡化的現(xiàn)狀。今天,我們跟大家介紹的是焦化廢水處理。
焦化廢水處理一直是國(guó)內(nèi)外污水處理領(lǐng)域的一大難題。廢水中污染物組成復(fù)雜,含有揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴和氧硫氮等雜環(huán)化合物,屬較難生化降解的高濃度有機(jī)工業(yè)廢水。南京純水設(shè)備目前,焦化廢水處理一般要經(jīng)過(guò)預(yù)處理、二級(jí)處理和深度處理后才可能達(dá)標(biāo)排放。焦化廢水的預(yù)處理技術(shù)有:厭氧酸化法、氣浮法、混凝沉淀法;二級(jí)處理方法很多,有生物化學(xué)法、物理法、化學(xué)法、以及物理-化學(xué)法等;焦化廢水深度處理技術(shù)有化學(xué)氧化法、折點(diǎn)氯化法、絮凝沉淀輔以加氯法、吸附過(guò)濾輔以離子交換法等。但目前常用的方法是焦化廢水經(jīng)隔油池、二級(jí)氣浮池除油后進(jìn)行多段曝氣生物處理,再經(jīng)氧化塘或吸附法深度處理后排放。
1、廢水來(lái)源
焦化廢水是煉焦、煤氣在高溫干餾、凈化及副產(chǎn)品回收過(guò)程中,產(chǎn)生含有揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴及氧、硫、氮等雜環(huán)化合物的工業(yè)廢水,是一種高CODcr、高酚值、高氨氮且很難處理的一種工業(yè)有機(jī)廢水。其主要來(lái)源有三個(gè):一是剩余氨水,它是在煤干餾及煤氣冷卻中產(chǎn)生出來(lái)的廢水,其水量占焦化廢水總量的一半以上,是焦化廢水的主要來(lái)源;二是在煤氣凈化過(guò)程中產(chǎn)生出來(lái)的廢水,如煤氣終冷水和粗苯分離水等;三是在焦油、粗苯等精制過(guò)程中及其它場(chǎng)合產(chǎn)生的廢水。
2 、廢水特點(diǎn)
焦化廢水所含污染物包括酚類(lèi)、多環(huán)芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等,是一種典型的含有難降解的有機(jī)化合物的工業(yè)廢水。焦化廢水中的易降解有機(jī)物主要是酚類(lèi)化合物和苯類(lèi)化合物,砒咯、萘、呋喃、瞇唑類(lèi)屬于可降解類(lèi)有機(jī)物。難降解的有機(jī)物主要有砒啶、咔唑、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等。
焦化廢水的水質(zhì)因各廠工藝流程和生產(chǎn)操作方式差異很大而不同。一般焦化廠的蒸氨廢水水質(zhì)如下:CODcr3000-3800mg/L、酚600-900mg/L、氰10mg/L、油50-70mg/L、氨氮300mg/L左右。如果CODcr按3500mg/L計(jì),氨氮按280mg/L計(jì),則每噸焦炭可產(chǎn)生0.65kgCODcr和0.05kg氨氮,全國(guó)機(jī)焦產(chǎn)量為7000萬(wàn)噸,則每年可產(chǎn)生45500噸CODcr和3500噸氨氮,如果污水不處理,將對(duì)環(huán)境造成多么大的污染。
3 、廢水處理方式
目前焦化廠廢水處理有多種方式,首要方式應(yīng)將焦化廢水處理綜合考慮。如建廠時(shí)選擇廠址就應(yīng)論證廢水處理方案,充分考慮廠址的上、下游及周?chē)那闆r,不要設(shè)在給水水源附近和有特殊要求的地方;能否將經(jīng)處理后的水送附近洗煤廠、鋼鐵廠的綜合廢水處理廠、城市污水處理廠,使廢水處理方案更趨合理也是必須考慮的問(wèn)題。
其次是廢水處理不能單一考慮,而應(yīng)與煤氣凈化工藝等統(tǒng)一考慮設(shè)計(jì)方案。從產(chǎn)生廢水的裝置開(kāi)始處理,每道工序均按要求設(shè)計(jì),減輕最終廢水處理裝置的負(fù)擔(dān)。如上海寶鋼三期工程將蒸氨工段與廢水處理合并為一個(gè)車(chē)間,使其能達(dá)標(biāo)排放。
將處理后的廢水盡量在廠內(nèi)利用,如送作熄焦補(bǔ)充水、除塵補(bǔ)充水、煤場(chǎng)灑水等,從而減少外排水量,同時(shí)采取措施防止對(duì)環(huán)境及設(shè)備產(chǎn)生不良影響。
4、國(guó)內(nèi)外焦化廢水處理技術(shù)
目前,國(guó)內(nèi)80%的焦化廠普遍采用的是以傳統(tǒng)生物脫氮處理為核心的焦化廢水工藝流程。分為預(yù)處理、生化處理以及深度處理。南京實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備預(yù)處理主要采用物理化學(xué)方法,如除油、蒸氨、萃取脫酚等;生化處理工藝主要為A/O、A2/O等工藝;深度處理主要工藝有活性炭吸附法、活性炭-生物膜法及氧化塘法。在歐洲,焦化廢水處理普遍的工藝為先去除懸浮物和油類(lèi)污染物質(zhì),然后利用蒸氨法去除氨氮, 再采用生物氧化法去除酚硫和硫代硫酸鹽。在某些情況下還對(duì)廢水做排放前的最后深度處理。在美國(guó),煉焦廠的廢水處理工藝為:脫焦油—蒸氨工藝—活性污泥法及污泥脫水系統(tǒng)。綜合看起來(lái),國(guó)外的焦化廢水處理方法與我國(guó)基本一致。
(1):物理處理法
1 吸附法
吸附法是利用多孔性吸附劑吸附污水中的一種或幾種溶質(zhì),使污水得到凈化?;钚蕴渴浅S玫囊环N吸附劑,活性炭吸附法適用于污水的深度處理。劉俊峰等采用高溫爐渣過(guò)濾,再用南開(kāi)牌H2103大孔樹(shù)脂吸附處理含酚520mg/L、COD3200mg/L的焦化污水,處理后出水達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
2 混凝和絮凝沉淀法
混凝法是向污水中加入混凝劑并使之水解產(chǎn)生水合配離子及氫氧化物膠體,中和污水中某些物質(zhì)表面所帶的電荷,使這些帶電物質(zhì)發(fā)生凝集,是用來(lái)處理污水中自然沉淀法難以沉淀去除的細(xì)小懸浮物及膠體微粒,以降低污水的濁度和色度,但對(duì)可溶性有機(jī)物無(wú)效,常用于焦化污水的深度處理。 該法處理費(fèi)用低,既可以間歇使用也可以連續(xù)使用。南京工業(yè)純水設(shè)備上海焦化總廠選用厭氧- 好氧生物脫氮結(jié)合聚鐵絮凝機(jī)械加速澄清法對(duì)焦化污水進(jìn)行綜合治理,使出水中COD<158mg/L,NH3-N<15mg/L。近年來(lái),新型復(fù)合混凝劑在焦化污水處理中的應(yīng)用得到廣泛的研究。
3 Fenton試劑法
Fenton試劑是由H2O2和Fe2+混合得到的一種強(qiáng)氧化劑,由于其能產(chǎn)生氧化能力很強(qiáng)的61OH自由基,在處理難生物降解或一般化學(xué)氧化難以奏效的有機(jī)污水時(shí),具有反應(yīng)迅速,溫度和壓力等反應(yīng)條件緩和且無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。因此,近30年來(lái)越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外環(huán)保工作者的廣泛重視。
(2):化學(xué)處理法
1 催化濕式氧化技術(shù)
催化溫式氧化技術(shù)是在高溫、高壓條件下,在催化劑作用下,用空氣中的氧將溶于水或在水中懸浮的有機(jī)物氧化,最終轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)N2和CO2排放。該技術(shù)的研究始于20世紀(jì)70 年代,是在Zim-merman的濕式氧化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。濕式催化氧化法具有適用范圍廣、氧化速度快、處理效率高、二次污染低、可回收能量和有用物料等優(yōu)點(diǎn)。但是,由于其催化劑價(jià)格昂貴,且在高溫高壓條件下運(yùn)行,對(duì)工藝設(shè)備要求嚴(yán)格,國(guó)內(nèi)很少將該法用于污水處理。
2 光催化氧化法
光催化氧化法是由光能引起電子和空隙之間的反應(yīng),產(chǎn)生具有較強(qiáng)反應(yīng)活性的電子(空穴對(duì)),這些電子(空穴對(duì))遷移到顆粒表面,便可以參與和加速氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行。光催化氧化法對(duì)水中酚類(lèi)物質(zhì)及其他有機(jī)物都有較高的去除率。在最佳光催化條件下,控制污水流量為3600mL/h,就可以使出水COD值由472mg/L降至100mg/L以下,且檢測(cè)不出多環(huán)芳烴。
3 臭氧氧化法
臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,能與污水中大多數(shù)有機(jī)物,微生物迅速反應(yīng),同時(shí)還可起到脫色、除臭、殺菌的作用。該法不會(huì)造成二次污染,操作管理簡(jiǎn)單方便。但是,這種方法也存在投資高、電耗大、處理成本高的缺點(diǎn)。同時(shí)若操作不當(dāng),臭氧會(huì)對(duì)周?chē)镌斐晌:ΑR虼?,目前臭氧氧化法還主要應(yīng)用于污水的深度處理。在美國(guó)已開(kāi)始應(yīng)用臭氧氧化法處理焦化廢水。
(3):生化處理法
生化處理法是一種利用微生物氧化分解污水中有機(jī)物的方法,常作為焦化污水處理系統(tǒng)中的二級(jí)處理。
1 A/O與A2/O法
目前國(guó)內(nèi)主要采用A/O與A2/O工藝及其變異型脫氮工藝進(jìn)行焦化污水的脫氮處理,脫氮效果較好。Min Zhang等對(duì)A-A-O工藝與A-O工藝進(jìn)行了比較,實(shí)驗(yàn)表明:A-A-O工藝在NH3-N去除和反硝化方面均優(yōu)于A-O工藝,特別是反硝化率方面A-A-O工藝是A-O工藝的兩倍。目前寶鋼一、二期焦化污水就是對(duì)原A-O工藝優(yōu)化后,采用了A-A-O工藝。目前系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,但由于條件控制復(fù)雜,投資費(fèi)用高,為保證處理效果,運(yùn)行中污泥及污水回流量較大,增加了動(dòng)力消耗,且內(nèi)循環(huán)液帶入大量溶解氧,使反硝化池內(nèi)難于保持理想的缺氧狀態(tài),影響反硝化過(guò)程降低了脫氮效率。
2 SBR法
SBR池兼均化、沉淀、生物降解及終沉等功能于一體。南京反滲透純水設(shè)備國(guó)內(nèi)外對(duì)SBR法研究的結(jié)果表明此法工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單,同時(shí)不必設(shè)調(diào)節(jié)池,多數(shù)情況下可省去初沉池。SBR反應(yīng)池生化反應(yīng)能力強(qiáng),處理效果好,能有效地防止污泥膨脹,耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),工作穩(wěn)定性強(qiáng)。用它來(lái)處理焦化污水,NH3-N的去除率達(dá)60%,傳統(tǒng)SBR法對(duì)焦化污水降解效率不高。
3 氧化溝技術(shù)
隨著氧化溝技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了一系列脫氮技術(shù)與氧化溝技術(shù)相結(jié)合的污水處理工藝流程。按照運(yùn)行方式,氧化溝可以分為連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。連續(xù)工作式氧化溝,如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國(guó)應(yīng)用比較多,這些氧化溝通過(guò)設(shè)置適當(dāng)?shù)娜毖醵?、好氧段都能取得較好的脫氮效果。
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