聚合硫酸鐵廠(chǎng)家分享焦化廢水處理工藝技術(shù)
1.焦化廢水的危害和處理技術(shù)現狀
1.1 焦化廢水的危害:焦化廢水主要是煤工業(yè)和石油工業(yè)產(chǎn)生的,它是煉焦、煤氣在高溫干餾、凈化及副產(chǎn)品回收過(guò)程中,產(chǎn)生的一種工業(yè)有機廢水。組成十分復雜,有硫化物、氰化物和氨氮等有毒有害物質(zhì)。由于比較難分解,所以如果一旦不達標就排放的話(huà),會(huì )給人們的生活帶來(lái)很大的危害,也會(huì )給環(huán)境造成很大程度的污染。因為它含有有毒物質(zhì),如果流進(jìn)河流,會(huì )給河流里的生物帶來(lái)致命的傷害,也會(huì )使水質(zhì)變差,進(jìn)而使周?chē)娜撕人紩?huì )心里忐忑不安。
1.2 焦化廢水處理的技術(shù)現狀:當前大多數焦化廠(chǎng)進(jìn)行廢水的處理時(shí)使用的技術(shù)為傳統的生化處理技術(shù),此技術(shù)的組成有泥漿沉淀池、除油池、暖氣池等設備。在處理焦化廢水時(shí),都是將廢水先進(jìn)行混合,之后放入蒸氨裝置中,將NH3-N 脫掉,再進(jìn)行之后的處理。在這種方式下,能夠將廢水中的苯、氰等有效去除,卻存在很大的不足,在焦化廢水的處理中,廢水中的有機污染物雖然經(jīng)過(guò)了有效去除,但無(wú)法達到排除的標準,仍然對環(huán)境產(chǎn)生很大的危害。
2.焦化廢水的處理技術(shù):近年來(lái),研究人員也找到了許多處理焦化廢水的有效方法,主要分為以下幾大類(lèi)。
2.1 物理化學(xué)法:物理化學(xué)法即依照焦化廢水中各類(lèi)污染物的特性,對廢水進(jìn)行多級處理,由煉焦工藝產(chǎn)生的廢水,需要先進(jìn)行一遍預處理,再用其他的辦法進(jìn)行第二遍深度處理,專(zhuān)業(yè)人員對此工藝會(huì )比較熟悉,優(yōu)點(diǎn)是方便操作也容易控制。缺點(diǎn)是會(huì )造成油資源不好回收,很容易形成二次污染。
2.1.1 吸附法:近年來(lái),使用吸附法對工業(yè)廢水的處理取得了很大貢獻,吸附法是利用多孔性吸附劑吸附廢水中的溶劑,從而凈化廢水。由于吸附劑經(jīng)常采用的是粉煤灰、活性炭、樹(shù)脂等,因此它的成本較高,想要再生吸附劑也有一定的難度,所以不適于處理高濃度的廢水。
2.1.2 煙道氣處理法:此方法是分離廢水中的污染物,尤其是有機污染物和固化狀態(tài)的污染物,將廢水中的水分進(jìn)行汽化,能夠實(shí)現焦化廢水零排放的同時(shí),使得脫硫能夠有效實(shí)現,滿(mǎn)足外排煙道氣的達標排放。
2.1.3 萃取法:利用焦化廢水中各組分在萃取劑中不同的溶解度,從而實(shí)現分離。此方法的使用主要針對提取、回收焦化廢水中的酚類(lèi)化合物,一般情況下使用的萃取劑對酚的分配系數相對較低,損耗較大,同時(shí)會(huì )出現二次污染,而通過(guò)改進(jìn)后,則克服了不良現象,提升了萃取的整體效益。
2.1.4 混凝沉淀法:混凝沉淀法顧名思義就是向廢水中添加混凝劑,然后水解產(chǎn)生水合配離子及氫氧化物膠體,中和廢水中某些物質(zhì)表面所帶的電荷,使帶點(diǎn)物質(zhì)發(fā)生凝集,進(jìn)而沉淀。目前國內焦化廠(chǎng)家一般采用的是PFS聚合硫酸鐵,搭配使用PAM聚丙烯酰胺助凝劑。
2.2 生物處理法
2.2.1 曝氣法:此方法針對好氧微生物的處理,在焦化廢水的處理中使用較為廣泛。在大面積的曝氣池內,能夠滿(mǎn)足活性污泥中微生物和污染物的接觸需求,使得污染物的不溶性轉變?yōu)榭扇苄,之后微生物則吸附在污染物上,被吸收進(jìn)行代謝,生成的產(chǎn)物主要是二氧化碳,不會(huì )產(chǎn)生再次污染。
2.2.2 生物流化床技術(shù):生物流化床處理技術(shù)是近年來(lái)對于含酚類(lèi)廢水的處理用的比較多的一項技術(shù),優(yōu)點(diǎn)是活性污泥法的高效性和生物膜的高耐受性等。生物流化床技術(shù)是以活性炭、砂、或者焦炭等顆粒狀的物質(zhì)為載體,在表面生長(cháng)并附著(zhù)生物膜,廢水是流動(dòng)的,作為載體的顆粒也就處于流動(dòng)的狀態(tài)。
2.3 化學(xué)處理法(焚燒、臭氧、氧氣催化氧化、光催化氧化、電化學(xué))
2.3.1 催化濕式氧化技術(shù):催化濕式氧化技術(shù)是指一般在高溫(150℃ -350℃)、高壓(5MPa-20MPa)操作條件下,通過(guò)催化劑的作用,用空氣中的氧將溶于水或在水中懸浮的有機物氧化,然后轉換為N2 和CO2 無(wú)危害排放。這個(gè)方法的優(yōu)點(diǎn)是凈化效率高,適用范圍廣,二次污染相對來(lái)說(shuō)低;缺點(diǎn)是使用的催化劑價(jià)格太貴,成本高,而且該技術(shù)的條件比較苛刻,一般不會(huì )用在工廠(chǎng)處理廢水的用途上。
2.3.2 臭氧法:此方式是量焦化廢水中的污染物通過(guò)高效氧化的方式轉變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì),從而產(chǎn)生殺菌、除臭等效果。一般來(lái)說(shuō),臭氧在過(guò)量的情況下會(huì )被分解成為氧氣,同時(shí)不會(huì )產(chǎn)生二次污染。
該方式的缺點(diǎn)為投資較高,且消耗大量電,操作過(guò)程較為嚴格,避免臭氧出現泄露,對周邊的生態(tài)環(huán)境造成污染。
此外,等離子體技術(shù)是利用高壓毫微秒脈沖放電產(chǎn)生的高能電子、紫外線(xiàn)等多效應綜合作用,可以把廢水中的有機物質(zhì)降解,從而達到凈化廢水的方法。雖然還在研究階段,不過(guò)等離子體技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是高效、耗能低、處理量大、適用范圍廣的技術(shù),它屬于一種新型的環(huán)保技術(shù),就價(jià)值而言,是值得進(jìn)行進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和熟練應用的。目前已經(jīng)有研究表明,焦化廢水經(jīng)脈沖放電處理后,有機物大分子被破壞成小分子,會(huì )大大的提高廢水的生物降解性,適合用于工廠(chǎng)處理廢水。
3.焦化廢水處理工藝流程
針對當前焦化廢水表現出的復雜的水質(zhì)特點(diǎn),使用單一的處理工藝并不能完全改善焦化廢水的治理。生物法是焦化廢水處理技術(shù)中的核心方式,而生物法與物理法、化學(xué)法相互結合才能夠實(shí)現更高的廢水處理效果。比如對A2/O- 臭氧氧化- 活性炭過(guò)濾組合的綜合工藝來(lái)說(shuō),高效改善了焦化廢水的生化性,圖5 為其工藝流程。
焦化廢水在處理過(guò)程中的工藝流程有四個(gè)部分,分別為預處理、生化處理、深度處理和廢水回用。圖6 為其處理工藝流程。
一般情況下預處理部分使用的方法為物理法,此過(guò)程主要是將固體顆粒、懸浮物、油、氨等去除,同時(shí)脫酚,防止在進(jìn)行生化處理時(shí)對微生物產(chǎn)生毒害以及抑制作用,同時(shí)還降低了生化處理的污染負荷,依照焦化廢水的水質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行化工產(chǎn)品的回收。
當前的生化處理技術(shù)無(wú)法達到焦化廢水的排放標準,因此,通常在焦化廢水的處理中使用的是組合式的生化工藝處理方式,分為以下幾種方式:1)兩段生物法:也就是將生化處理方式進(jìn)行串連,組合使用,從而達到降低出水污染物濃度的目的;2)延遲曝氣法:在氧化活性污泥法中,曝氣的時(shí)間延伸至更長(cháng),使其中的大分子微生物被微生物充分講解,降低出水中酚、氰化合物的濃度。
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