污水处理技术工艺

工业废水处理之焦化废水处理工艺介绍

目前,世界正面临着水资源短缺和水质恶化的严峻形势。水污染问题已成为当今世界面临的重要环境问题之一。中国的人均水资源仅为24万立方米,仅占世界人均拥有量的1/4,是世界上12个贫困国家之一。因此,有必要加强对新污染源的控制,改善旧污染源的处理条件。从根本上改变中国水质恶化的现状。

焦化废水处理一直是国内外废水处理领域的一大难题。废水中污染物的组成是复杂的。它含有挥发性酚类、多环芳烃和氧、硫、氮等杂环化合物。是一种难生物降解的高浓度有机工业废水。目前,焦化废水处理一般需要经过预处理、二次处理和深度处理,才能达到排放标准。焦化废水预处理技术包括厌氧酸化、气浮和混凝沉淀。二级处理方法很多,如生化法、物理法、化学法和物理化学法。焦化废水的先进处理技术包括化学氧化、折点氯化、絮凝沉淀、氯化、吸附过滤和离子交换等。但目前最常用的方法是在隔油池和二次气浮池除油后进行多级曝气生物处理,再经氧化池或吸附法深度处理后排放。

1、废水来源

焦化废水是指在焦化、气体蒸馏、净化、高温副产物回收过程中,含有挥发性酚类、多环芳烃和氧、硫、氮等杂环化合物的工业废水。它是一种工业有机废水,具有高沉度、高酚值、高氨氮、难处理等特点。主要来源有三:一是残余氨水,是煤蒸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;二是气体净化过程中产生的废水,如气端冷水和粗苯分离水;三是精炼过程中产生的焦油、粗苯等废水。

2、废水特点

焦化废水是一种典型的含难降解有机物的工业废水,包括酚类、多环芳香族化合物和含氮、氧、硫的杂环化合物。焦化废水中可生物降解的有机物主要是酚类和苯类化合物,砷、萘、呋喃和咪唑属于可降解有机物。难降解有机物主要有砷、咔唑、联苯、三苯等。

焦化废水的水质因各厂的工艺流程和运行方式的不同而有很大差异。焦化厂氨废水的水质为CODcr 3000~3800 mg/L,苯酚600~900 mg/L,氰化物10 mg/L,油50~70 mg/L,氨氮300 mg/L,CODcr按3500 mg/L计算,氨氮按280 mg/L计算。每吨焦炭可产生至少0.65kgCODcr和0.05kg氨氮,全国焦炭产量为7000万吨,每年可生产45500吨CODcr和3500吨氨氮,如果不对污水进行处理,将对环境造成多大的污染。

3、废水处理方式

目前,处理焦化废水的方法很多。第一种方法应考虑焦化废水处理。如果您在施工时选择现场,您应该展示废水处理计划,充分考虑现场的上游,下游和周围条件,而不是在供水水源附近和有特殊要求的地方;你能把处理过的水送到附近的洗煤厂吗?钢铁厂和城市污水处理厂的综合污水处理厂使污水处理计划更加合理,也必须加以考虑。

其次,污水处理不应单独考虑,应与气体净化工艺等设计方案统一考虑。各工艺均按要求设计,以减轻最终污水处理装置的负担。如上海宝钢三期工程将氨蒸发工段和污水处理合建一个车间,达到排放标准。

处理后的废水将尽量在工厂使用,如输送焦炭补充水分、粉尘补充水分、在煤田上洒水等,以减少外来流离失所,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,80%的焦化厂普遍采用以传统生物脱氮为核心的焦化废水处理工艺。可分为预处理、生化处理和深度处理。预处理主要采用物理和化学方法,如除油、氨蒸发、萃取、除酚等。生化处理过程以A_2O、A_2O为主,深度处理主要包括活性炭吸附法、活性炭-生物膜法和氧化池法。在欧洲,焦化废水处理的常见工艺是先去除悬浮物和油类污染物,再用蒸汽氨法去除氨氮,再用生物氧化法去除苯酚硫氰酸盐和硫代硫酸盐。在某些情况下,废水的最终深度处理是在排放前进行的。在美国,焦化厂的废水处理工艺有:焦油去除-氨蒸发-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基本一致。

(1):物理处理

1吸附法

吸附是利用多孔吸附剂吸附污水中的一种或几种溶质,使污水得到净化。活性炭是最常用的吸附剂。活性炭吸附法适用于污水深度处理。采用南开牌H2103大孔树脂对刘俊峰”及其它含酚520mg/L、COD3200 mg/L焦化废水进行高温渣过滤吸附处理。处理后的污水达到国家排放标准。

2个絮凝体和絮凝体沉淀

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。该方法处理成本低,既可间歇使用,也可连续使用。上海焦化总厂采用厌氧-好氧生物脱氮结合聚合铁絮凝机械澄清工艺对焦化废水进行了综合治理。出水≤<15 mg/L,NH3-≤-N<15 mg/L。近年来,新型复合混凝剂在焦化废水处理中的应用得到了广泛的研究。

3Fenton试剂法

Fenton试剂是通过混合H2O2和Fe2 +获得的强氧化剂。由于它可以产生具有强氧化能力的61OH自由基,因此在处理难以生物降解或通常化学氧化的有机废水时具有快速的反应,温度和温度。压力等反应条件适中,无二次污染。因此,在过去的30年里,它越来越受到国内外环保工作者的关注。

(2):生化处理

生化处理是利用微生物对污水中的有机物进行氧化和分解的方法,常作为焦化污水处理系统的二次处理。

1A/O和A2≈O法

目前国内主要采用A/O、A2/O工艺和异形脱氮工艺处理焦化废水,脱氮效果良好。并与闵行等人比较了A-A-O和A-O的过程。试验表明,“A-A-O”工艺在NH3-N的去除和反硝化方面优于A-O工艺,特别是A-O工艺在反硝化方面的A-O工艺。目前,宝钢二期焦化废水已被广泛应用.采用A-A-O工艺后,对原A-O工艺进行优化。该系统运行稳定,但由于工况控制复杂,投资成本高,处理效果得到保证,运行中污泥和污水回流流量大,能耗增加,内循环液进入大量溶解氧,使反硝化池难以保持理想的缺氧状态。影响反硝化过程,降低了脱氮效率。

2SBR法

SBR池结合了均质化,沉淀,生物降解和最终沉淀的功能。国内外SBR研究结果表明,该方法工艺简单,运行成本低,操作管理简单,不需要调节池。在大多数情况下,可以省略主沉槽。 SBR反应罐具有较强的生化反应能力和良好的处理效果,能有效防止污泥膨胀,抗冲击负荷强,工作稳定性强。用于处理焦化废水,NH3-N的去除率为60%。常规SBR焦化废水的降解效率不高。

3氧化沟技术

随着氧化沟技术的发展,出现了反硝化技术与氧化沟技术相结合的一系列废水处理工艺。根据运行方式,氧化沟可分为连续、交替和半交替工作方式。连续工作氧化沟,如帕斯威尔氧化沟和卡鲁塞尔氧化沟。OBEL氧化沟在我国得到了广泛的应用。通过设置适当的缺氧好氧段,这些氧化通道可以达到较好的反硝化效果。

(3):化学处理

1催化湿式氧化技术

催化温度氧化过程是在高温高压和催化剂的作用下,将溶解在水中或悬浮在水中的有机物在高温高压空气中氧化,最终转化为无害物质N2和CO2排放。该技术的研究始于20世纪70年代,是在Zim-merman湿式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、能量回收和有用材料等优点。然而,由于该催化剂价格昂贵,在高温高压条件下运行,对工艺设备的要求很高,因此在我国污水处理中应用较少。

2臭氧氧化法

臭氧是一种强氧化剂,可以与污水中的大多数有机物和微生物发生反应,还可以起到脱色,除臭和杀菌的作用。该方法不会造成二次污染,操作管理简单方便。然而,该方法还具有投资高,功耗高和加工成本高的缺点。同时,如果操作不当,臭氧会对周围生物造成伤害。因此,目前的臭氧氧化方法主要应用于污水的深度处理。在美国,臭氧氧化已被用于处理焦化废水。

2光催化氧化法

光催化氧化是由光能引起的电子和空穴之间的反应,产生高度反应性的电子(空穴对)。这些电子(空穴对)迁移到粒子表面,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,通过将污水流量控制在3600毫升/小时,可使出水COD值由472毫克/升降低到100毫克/升以下,不能检测到多环芳烃。

工业废水处理之焦化废水处理工艺介绍

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