焦化廢水處理設備深度處理技術

【資料簡介】

　　焦化廢水的來源主要包括煉焦、煤氣凈化以及化工產品的回收和精制過程, 典型的高溫干餾、煤氣冷卻、洗煤、濕法熄焦等煤化工過程中都會產生焦化廢水。據相關統計, 每噸干煤可產生0. 1 ~0. 35 m2 的焦化廢水 , 排放量較大。受煤品位差異、煉焦及其副產品加工不同工藝過程的影響, 該廢水水質其復雜、污染物含量變化幅度大, 不僅含有NH+4 、SCN- 、CN- 、NO-2 、NO-3 、S2-等無機污染物, 還含有苯類、酚類、萘、吡啶、喹啉等雜環及多環芳香族化合物(PAHs) 。總體來說, 焦化廢水中無機鹽分高、含氮化合物濃度高、以苯類與酚類等環類有機物為主, 是一種典型的鹽分多態化、氮素與磷素營養失衡、高毒性、難降解的復雜工業廢水。焦化廢水的大量外排會對水體環境、土壤作物、空氣環境造成巨大危害,進而對人類健康產生威脅。因此, 焦化廢水的處理顯得至關重要。
 

　　1、預處理技術
 

　　在焦化廢水處理中, 預處理一般包含除酚、脫氰、蒸氨、除油等過程。對焦化廢水進行預處理, 可有效降低生化處理過程中的污染負荷, 提高廢水的生化性, 同時也可以根據焦化廢水的水質情況回收氨、氯酚等化工產品。沈連峰等研究了加堿對蒸氨系統的影響, 結果表明加堿過程對剩余氨水中氨氮的去除率增加了2. 8%。隨著對出水要求的提高, 預處理過程也趨向于多元化。利用臭氧氧化預處理焦化廢水, 廢水B/ C 值由原水的0. 068 提高到0. 281, 廢水的可生化性得到了提高。
 

　　2、生物處理技術
 

　　在焦化廢水處理的工藝流程中, 活性污泥法由于具有高效、操作簡單靈活、處理費用低等特點, 通常作為核心的生物處理工藝。常見的焦化廢水生化處理技術主要包含A/ O 工藝及其變型及SBR 等工藝。 對比了A/ O 和A/ A/ O 兩種工藝的膜生物反應器對焦化廢水氨氮、COD 和酚的去除率, 結果表明采用A/ A/ O 工藝對三者的去除率分別提高了15%、2%和2%, 去除效果明顯優于A/ O 工藝; 不少學者通過對溫度、pH、HRT、SVI、進水模式、曝氣時間等實驗條件的優化, 出水的氨氮、COD 等污染物濃度都得到有效控制 。
 

　　采用外加碳源、投加載體等方式也是提高生化處理效果的常用方法。研究了乙酸鈉投加量及投加點對改良型A/ A/ O 工藝處理效果的影響, 結果表明, 25% 液體乙酸鈉投加量為1. 25 噸/ 每萬噸水時, 出水效果好; 本課題組對比了以海綿鐵+聚氨酯泡沫復合載體與單以聚氨酯泡沫為載體的SBR 反應器處理對焦化廢水的處理效果, 結果表明, 投加海綿鐵的反應器對COD 與NH3 -N 的去除效果要好于只投加聚氨酯泡沫的反應器, 起到強化作用, 且在DO 大于4 mg/ L、pH=9、堿度為4. 4 g/ L 時, COD 與NH3 -N 去除率達到大。這可能是因為海綿鐵為微生物生長提供營養元素的同時, 有助于改善污泥性能, 使得微生物代謝活動增強; 同時海綿鐵在腐蝕的過程中會有Fe2+ 、Fe3+形成, 有助于焦化廢水中有機物的絮凝沉淀。
 

　　3、深度處理技術
 

　　經常規的預處理和生化工藝處理后, TN 與COD 濃度仍舊很高, 需要深度處理才能夠達標排放或者回用。
 

　　鐵碳微電解工藝：
 

　　鐵碳微電解法作用機理是鐵與含碳物質構成原電池的過程中產生了Fe 和[H] 的還原作用、鐵離子的絮凝沉淀作用、原電池反應、電化學富集作用等系列作用以此處理難降解廢水。該技術設備簡單、操作方便、處理成本低, 常被用作焦化廢水提高可生化的措施之一, 但存在鐵碳材料板結、材料消耗量大、處理成本較高的缺點, 往往與混凝沉淀等技術聯用作為深度處理工藝。李飛飛等將鐵碳微電解工藝處理焦化廢水, 出水的氨氮及COD 都大幅降低; 本課題組將海綿鐵、活性炭作為鐵碳微電解的實驗材料, 對蒸氨處理后的焦化廢水進行了研究, 通過微電解B/ C 值由0. 20 提高到0. 39, 有助于后續的處理過程。
 

　　焦化廢水是一種典型的鹽分多態化、氮素與磷素營養失衡、高毒性的復雜工業廢水, 處理難度大且工藝長, 是國內外廢水處理領域的一大難題。據統計焦化廢水經傳統預處理、生化處理后, 仍有6% ~ 15% 難降解的有機物, 難以達到國家排放標準, 回用更無從談起。因此, 焦化廢水的深度處理就顯得愈發重要。不可否認的是, 生物處理具有高效、低廉等深度處理不可比擬的優勢。采用外加碳源、投加載體等方式能大幅提高處理效果, 有利于后續的深度處理, 從而簡化工藝流程。