污水处理技术工艺

干货 | 焦化废水处理工艺及类型

发布日期:2019-04-02 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

目前,世界正面临水资源短缺和水质恶化的严峻局面。水污染已成为当今世界面临的重要环境问题之一。我国水资源人均占有量仅为2,399万,是世界人均占有量的1/4,是世界12个贫水国家之一,应加强对新污染源的控制,改善旧污染源的治理条件。从根本上改变我国水质恶化的现状。在此,编辑已对焦化废水处理的一些知识进行了分类。

焦化废水处理一直是国内外废水处理领域的难题。废水中的污染物成分复杂,包括挥发性酚类、多环芳烃(PAHs)、氧、硫、氮等杂环化合物,难以对高浓度有机工业废水进行生物降解。目前,焦化废水的处理一般要经过预处理、二级处理和深度处理,才能达到排放标准。焦化废水的预处理技术有:厌氧酸化、气浮、混凝沉淀,二级处理方法有生化法、物理法、化学法、物理化学法等,二级处理方法有生化法、物理法、化学法、物理化学法等。焦化废水的深度处理技术包括化学氧化法、折叠点氯化法、絮凝沉淀加氯化法、吸附过滤加离子交换法等。然而,目前最常用的方法是先将焦化废水经过分油池和二次气浮池的多级曝气生物处理,再经氧化塘或吸附深度处理后排放。

1.废水来源

焦化废水是焦化、气体高温蒸馏、净化及副产物回收过程中含有挥发性酚类、多环芳烃及氧、硫、氮等杂环化合物的工业废水。高CODcr、高酚值、高氨氮、难处理的工业有机废水。主要有三个来源:一是残余氨水,这是煤的干馏和气体冷却过程中产生的废水。其水量占焦化废水总量的一半以上,是焦化废水的主要来源;二是天然气净化过程中产生的废水,如天然气最终冷却水、粗苯分离水;三是焦油、粗苯等精制过程中产生的废水。场合。废水。

2.废水特点

焦化废水中含有的污染物包括酚类、多环芳香化合物和含氮、氧、硫的杂环化合物。是一种典型的含难降解有机化合物的工业废水。焦化废水中可生物降解的有机化合物主要是酚类和苯类化合物,而软细胞、萘、呋喃和斯奎唑则是可生物降解的有机化合物。难降解的有机物主要有砷、卡巴唑、联苯、三联苯等。

焦化废水的水质因其工艺流程和运行方式的不同而有很大的差异。焦化厂蒸氨废水的水质为:CODCr3000~3800 mg/L,苯酚600~900 mg/L,氰化物10 mg/L,油50~70 mg/L,氨氮300 mg/L左右。按3500 mg/L计算CODcr,按280 mg/L计算氨氮,每吨焦炭至少可产生0.65kgCODcr和0.05 kg氨氮,国机焦炭产量为7000万吨,每年可产生45500吨CODcr和3500t氨氮,如果污水不经处理,它会对环境造成多大的污染。

3.废水处理方式

目前焦化厂废水处理的途径很多,对焦化废水的处理应综合考虑。如果选择了厂址,则应充分考虑到厂址的上游、下游和周围条件,论证废水处理方案,而不应位于水源附近和有特殊要求的地方;为了使污水处理方案更加合理,有必要考虑是否可以将处理后的水送到附近的洗煤厂、钢铁厂和城市污水处理厂。

其次,污水处理不能单独考虑,而应与气体净化工艺相统一来考虑设计方案。从污水处理厂出发,根据污水处理厂的要求,对各处理工艺进行设计,以减轻最终污水处理厂的负荷。以上海宝钢三期工程为例,将氨蒸发段与污水处理相结合,使其达到排放标准。

处理后的废水尽量用于厂区,如熄焦补充水、除尘补充水、煤场洒水等,以减少外流,并采取措施防止对环境和设备的不利影响。

4.国内外焦化废水处理技术

目前,我国80%的焦化厂普遍采用传统的生物脱氮工艺作为焦化废水处理的核心。它分为预处理、生化处理和深度处理。预处理方法主要有除油、蒸氨、萃取脱酚等物理化学方法,生化处理工艺主要有A≈O、A2≤O工艺,深度处理工艺主要有活性炭吸附法、活性炭生物膜法和氧化池法。

在欧洲,焦化废水处理的共同过程是首先去除悬浮物和油类污染物,然后通过蒸汽氨法处理氨氮,然后通过生物氧化去除硫氰酸和硫代硫酸盐。在一些情况下,在排放之前对废水进行最终的深度处理。在美国,焦化装置的废水处理过程为:焦油去除-氨蒸发过程-活性污泥法和污泥脱水系统。国外焦化废水的处理方法与我国的处理方法基本一致。

(1):物理处理法

1.吸附法

吸附是利用多孔吸附剂吸附污水中的一种或多种溶质,使污水得到净化。活性炭是最常用的吸附剂之一。活性炭吸附适用于废水的深度处理。对含酚520 mg/L、COD320 mg/L的焦化废水进行高温炉渣过滤,然后用南开牌H2103大孔树脂吸附。处理后的废水达到国家排放标准。

2.混凝和絮凝沉淀法

混凝是在污水中加入混凝剂,水解后产生水合离子和氢氧化物胶体,中和污水中某些物质表面的电荷,并凝集这些带电物质。天然沉淀法用于处理难以沉淀和去除的微细悬浮物和胶体颗粒,以降低废水的浊度和色度,但对可溶性有机物无效,常用于焦化废水的深度处理。

该方法价格低廉,可间歇或连续使用。上海焦化厂采用厌氧好氧生物脱氮与聚铁絮凝力学加速相结合的方法对焦化废水进行综合处理,在水中采用Cod<unk>158 mg/l和nh 3-n<unk;15mg/l。近年来,新型复合混凝剂在焦化污水处理中的应用得到了广泛的研究。

3.Fenton试剂法

Fenton试剂是一种由H2O2和Fe2混合而成的强氧化剂,具有温度、压力、无二次污染等温和反应条件。因此,近30年来,国内外环保工作者受到越来越多的关注。

(2):生化处理法

生化处理是一种利用微生物氧化降解废水中有机物的方法,是焦化废水处理系统中常用的二级处理方法。

1.A/O和A2/O方法

目前,ao和a2/o工艺及其变异脱氮工艺主要用于我国焦化废水脱氮,反氮效果较好。MinZhang等人将一个-"A-O"过程与"A-O"过程进行了比较。实验表明,在nh 3-n去除和反硝化过程中,a-"A-O"过程优于"A-O"过程。特别是,在反硝化过程中,a-"A-O"过程是"A-O"过程的两倍。目前,宝钢的第一、二期焦化废水是针对原有的A-O工艺进行优化,并采用a-A-O工艺。

目前该系统运行稳定,但由于控制条件复杂,投资成本高,为保证处理效果,运行中污泥和污水回流速度大,能耗增加,内循环液带来大量溶解氧,难以维持脱氮池理想的缺氧状态。这影响了反硝化过程,降低了反硝化效率。

2.SBR法

SBR池具有均匀化、沉淀、生物降解和最终沉淀等功能。国内外对SBR工艺的研究结果表明,该工艺方法简单,运行成本低,运行管理简单,不需要调节池,多数情况下可以省去一次沉淀池。SBR反应器具有生化反应能力强、处理效果好等优点,能有效防止污泥膨胀,抗冲击能力强,工作稳定性强。采用SBR法处理焦化废水,NH3-N去除率可达60%以上,传统SBR法对焦化废水的去除效果不理想。

3.氧化沟技术

随着氧化沟技术的发展,出现了一系列将反硝化技术与氧化沟技术相结合的废水处理工艺。根据运行方式的不同,氧化沟可分为连续工作型、交替工作型和半交替工作型。连续工作氧化沟,如Paswell氧化沟、Carussel氧化沟等。Aubert氧化沟在我国得到了广泛的应用。这些氧化沟通过设置适当的缺氧和好氧两个阶段,可获得较好的脱氮效果。

(3):化学处理法

1.催化湿式氧化技术

催化热氧化技术是在高温高压下,用空气中的氧气氧化溶解于水中或悬浮于水中的有机物,最终转化为无害物质N2和CO2的排放。该技术的研究始于20世纪70年代,是在Zim-Merman湿法氧化技术的基础上发展起来的。湿式催化氧化具有应用范围广、氧化速度快、处理效率高、二次污染低、可回收能源和有用材料等优点。但由于催化剂成本高,在高温高压下操作,工艺设备要求严格,国内污水处理中很少采用这种方法。

2.臭氧氧化法

臭氧是一种强氧化剂,与污水中大多数有机物反应迅速。同时,它也可以在脱色、除臭、杀菌等方面发挥作用。该方法不会造成二次污染,操作管理简单方便。但该方法也存在投资高、耗电量大、处理成本高的缺点。同时,如果操作不当,臭氧会对周围的生物造成损害。因此,目前臭氧氧化法主要应用于污水的深层处理。在美国,臭氧氧化已被用于处理焦化废水。

3.光催化氧化法

光催化氧化是由光能引起的电子与空穴之间的反应,产生的电子(空穴对)具有很强的反应活性。这些电子(空穴对)迁移到粒子的表面,可以参与并加速氧化还原反应。光催化氧化对水中的酚类和其他有机物有很高的去除率。在最佳光催化条件下,通过控制污水流速为3600mL/h,可使出水COD值由472 mg/L降至100 mg/L,且不能检测到多环芳烃(PAHs)。

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