焦化废水深度处理的研究现状?
但经上述工艺处理后的焦化废水外排水中氰化物、COD和氨氮含量仍不能达标。针对焦化废水成分复杂、处理难度大、传统方法处理后无法达标排放的问题,综合了近年来国内外关于焦化废水处理的大量研究成果,系统介绍了焦化废水深度处理中采用的三种方法的优缺点,并列举了焦化废水回用的几个实例和不足,指出了焦化废水处理技术未来的发展方向。
焦化废水主要是指煤炭炼焦、煤气净化、化工产品回收和化工产品精制过程中产生的废水。由于受原煤性质、产品回收、生产工艺等因素的影响,废水成分极其复杂。焦化废水中的有机物主要是酚类化合物,占总有机物的一半以上,剩余的有机物主要是含硫、氧、氮的杂环有机物和多环芳香族有机物。
焦化废水排放量大、成分复杂、处理难度大,很难回用或达标排放。因此,降低焦化废水中污染物的浓度,提高废水的回用率是一个亟待解决的问题。
随着人们环保意识的加强和国家对环保问题的重视,中国环境保护部于2006年6月发布了《焦化行业污染物排放标准》( GB 16171-2012 ),不仅对废水中的主要污染物给出了更严格的排放标准,而且在原标准的基础上,增加了苯、苯并芘、多环芳烃等化合物的排放指标同时,标准对单位产品的排水量提出了更严格的要求。目前,迫切需要开发和研究新型、高效、低成本的废水处理技术,优化和改进现有技术,提高废水处理效果,使其达到排放标准。
多年来,虽然前人在焦化废水处理方面做了大量的基础研究工作,但由于焦化废水排放量大、水中污染物种类多、部分污染物难以生物降解等原因,在焦化废水处理方面仍然没有突破性的研究进展。因此,研发一种高效、低成本、处理效果好的废水处理技术,并对现有技术进行优化和改进,是今后焦化废水处理研究的重点。
本文对废水深度处理中采用的物化法、氧化法和膜处理法进行了分析和比较,并列举了焦化废水回用的几个实例和存在的不足,指出了今后焦化废水处理技术的发展方向。
1焦化废水深度处理技术
1.1物理化学方法
1.1.1混凝沉淀法
混凝沉淀法是利用电中和原理处理焦化废水。具体处理过程为:在一定条件下向焦化废水中定量投加混凝剂,利用混凝剂电中和废水中的带电物质,形成大颗粒胶束,然后进一步沉淀净化焦化废水。
陆、、等人研制了处理宝钢焦化厂A/O生化池出水的专用混凝剂M180。结果表明,当pH值为6.0 ~ 6.5,混凝剂投加量为300 mg/L时,专用混凝剂对焦化废水的COD、色度、CN等指标有较好的处理效果。
和李研制了一种新型复合絮凝剂PFASSB,并与聚合硫酸铁、聚合氯化铝和进行了比较。考察了PFASSB、PAC、PFAC和新型絮凝剂PFASSB对焦化废水COD和浊度的处理效果。
实验结果表明,在相同条件下,新型复合絮凝剂对焦化废水的处理效果明显优于PAC、PFS和PFAC,且新型絮凝剂的用量明显低于其他絮凝剂。当废水的PH值为8,新型絮凝剂的投加量为10 mg/L时,絮凝处理后的出水为SS
郑毅和张卓研究比较了硫酸铝、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺对焦化厂生化池出水的处理效果,并将它们组合起来考察它们对焦化废水的联合处理能力。通过实验发现,聚合硫酸铁与聚丙烯酰胺联用的处理效果明显优于单独使用各种混凝剂。当pH为5,投加量为40 mg/L的聚合硫酸铁和6 mg/L的聚丙烯酰胺时,复合混凝剂对焦化废水的处理效果最好。此时,出水色度为70倍,COD为68 mg/L,去除率分别为73.08%和62.22%。
通过以上分析发现,混凝沉淀法对焦化废水色度、COD等指标的去除效果较好,处理后的焦化废水可以达到排放标准。然而,在混凝沉淀深度处理焦化废水的过程中,会产生大量的固体沉积物,这种固体沉积物很难被忽视,对环境造成新的污染。此外,采用混凝沉淀法处理焦化废水,需要调节沉淀池进出水的pH值,混凝剂需要人工投加,操作复杂,处理后的废水只能外排,不能回用。
1.1.2吸附法
焦化废水的吸附处理主要是利用吸附剂作为一种比表面积大的多孔物质,对大分子有机物、油类物质和部分固体悬浮物等污染物具有良好的吸附性能。焦化废水吸附处理后分离吸附剂。
和李以粉煤灰为吸附剂,对焦化废水生化出水的氨氮进行深度处理。通过实验考察了药剂投加量、pH值和吸附时间三个主要影响因素。实验结果表明,当废水pH为5,粉煤灰用量为150 g/L,生石灰用量为2.5 g/L,吸附时间为1 h时,焦化废水中氨氮含量由77.67 mg/L降至25 mg/L以下,氨氮去除率达70%以上。
王红梅和郑振辉采用改性膨润土对焦化废水生化出水进行深度处理。实验结果表明,当焦化废水的pH值为8.0~10.0,改性膨润土的投加量为1200~1500mg/L时,焦化废水的脱色率达65%以上,氰化物和CODcr的去除率分别为31%和26.5%。
孙和马对南钢两个焦化废水处理站进行了技术改造,在原处理站的基础上增加了活性炭过滤装置,改进了原操作方法。通过对活性炭过滤装置的改进,南钢焦化废水处理站出水由原来的国家二级标准提升到国家一级排放标准,并通过改进操作方法,降低了废水处理站的运行成本,延长了活性炭的使用寿命。
李茂和韩永忠采用树脂吸附Fenton氧化组合工艺处理高浓度焦化废水。实验结果表明,当吸附树脂和Fenton试剂处于最佳工作状态时,焦化废水中酚类有机物的去除率可达100%,COD的去除率可达74.82%,树脂吸附-Fenton氧化组合工艺处理高浓度焦化废水的可生化性也得到了很大提高。
张常明等人以粉煤灰为吸附剂,对山西焦化集团有限公司焦化厂焦化废水生化出水进行深度处理,当粉煤灰投加量为17.47 g/L时,焦化废水处理效果良好,废水中除氨氮含量较高外,COD、色度、油、硫化物、氰化物、挥发酚等污染物含量均达到国家排放标准。吸附的粉煤灰可以通过烧砖或修路来重复利用。粉煤灰吸附处理焦化废水体现了以废治废的环保理念。
以活性炭为吸附剂对焦化废水进行深度处理,效果良好,处理后的废水可达到排放标准。但由于活性炭价格高,再生困难,废水处理成本高,目前多数企业弃用。而以粉煤灰为吸附剂的焦化废水深度处理具有较好的处理效果,吸附后的粉煤灰仍可通过烧砖、筑路等方式重复利用,不会影响其质量。而且以粉煤灰为吸附剂对焦化废弃物进行再利用,符合当前国家绿色化工回收政策。
1.1.3化学沉淀法
化学沉淀法不仅使废水中的氨氮含量达到国家排放标准,而且间接提高了废水的可生化性。但目前化学沉淀法处理焦化废水的研究很少,技术还不够成熟,无法实现工业化。
申请。
1.2氧化法
1.2.1芬顿氧化法
芬顿试剂通过将难降解的大分子有机物氧化分解为小分子有机物,降低焦化废水的COD值和色度,同时在一定程度上提高焦化废水的可生化性,使焦化废水得到更好的处理。
1.2.2臭氧氧化法
臭氧分子中的氧原子具有很强的亲电性或质子亲和性,具有很强的氧化活性,臭氧可以氧化分解焦化废水中的大分子有机物。臭氧氧化技术具有氧化能力强、反应速度快、处理效率高、不受温度影响、无污泥等特点。
2结论
近年来,随着国家对环保问题的日益重视和国民环保意识的不断提高,废水排放标准越来越严格。各国学者通过不断探索,开发出一些新的焦化废水处理技术,如电化学氧化技术、光催化氧化技术、膜技术等。
这些技术对焦化废水中的污染物处理彻底,不会产生二次污染,但这些技术投资成本和运行成本较高,很多还处于理论研究和实验室研究阶段,难以实现大规模工业应用。因此,在深入研究焦化废水深度处理技术的同时,还应充分挖掘现有技术的优势,对现有技术进行优化和改进,提高其处理效率。
通过以上分析可以发现,粉煤灰的吸附效果良好,符合国家以废治废的环保节能政策,膜技术也在一些工厂得到了应用,取得了良好的效果。利用粉煤灰吸附对焦化废水进行预处理,去除废水中的大部分有机物,减轻膜过滤负担,提高其使用寿命,降低处理成本,粉煤灰吸附技术与膜技术的协同作用处理焦化废水应是今后的研究重点。
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