污水处理技术工艺

焦化废水处理技术的研究现状

发布日期:2019-09-15 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

焦化废水中的有毒、难降解产物组成复杂,生物降解性差,被广泛认为是目前最困难的工业废水。如何提高焦化废水的可生化性,提高焦化废水处理系统中微生物的稳定性和降解率是我们研究的重中之重。介绍了焦化废水处理技术的研究现状、基础和常用的最新处理工艺。

1 焦化废水现状

焦化废水是在煤制焦、煤气净化和焦化产品回收过程中产生的。它含有大量芳香族、杂环类等难降解有机化合物以及氨氮、氰化物、硫化物等无机污染物,对水环境安全构成严重威胁。2012年,国家环保部颁布了最新的《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-1992)。新标准不仅对废水中现有的cod、氨氮、悬浮物、挥发酚、氰化物等指标提出了更严格的要求,还增加了总氮、总磷、硫化物等新的排放指标。焦化废水处理工程目前虽已实施,但在实际运行过程中仍存在水质排放不达标、处理系统运行稳定性差、废水排放不达标等问题。比较大。随着焦化废水管理的日益严格,传统的“预处理+生化处理”工艺已经很难满足要求,因此焦化废水深度处理势在必行。

焦化废水深度处理技术

焦化废水深度处理技术方法可以达到最佳的排水或中水回用处理。目前,焦化废水的先进处理技术主要包括:膜分离技术,混凝沉淀法,吸附法,高级氧化(Fenton氧化,O3氧化,催化湿式氧化,电催化等)和生化方法[2]。

2.1 膜分离技术

膜分离技术的核心是膜。其分离方法主要采用膜的选择性渗透。驱动力包括压差、浓度差和电位差。膜分离是微滤、超滤、纳滤、反渗透、气体分离、渗透汽化、透析、电渗析等一系列膜分离技术的总称。膜分离技术作为一种新型的流体分离装置操作技术,与传统分离技术相比,具有能耗低、节能明显、无二次污染、经济效益高、分离效率高、设备小等优点体积小,占地面积小,维修工作量小,可靠性高,操作简单等特点。近年来,膜分离技术取得了巨大的进展,有着广泛的应用。对于焦化废水,目前主要采用双膜法(超滤+反渗透)处理焦化废水。反渗透采出水满足工业循环冷却水回用水质标准。但是,由于反渗透过程只是浓缩污染物而不是从根本上去除污染物,因此有必要解决反渗透浓缩方向的问题,具有一定的应用局限性。

2.2 絮凝沉淀法

混凝沉淀法是水处理或净化中常用的一种物理化学方法。其原理是在废水中加入一定量的混凝剂,使废水中难以沉淀或过滤的污染物通过物理或化学作用凝聚成较大颗粒,达到分离的目的。目前常用的无机絮凝剂有聚合硫酸铝(pfs)和聚合氯化铝(pac),常用的有机絮凝剂有聚丙烯酰胺(pam)。目前,一些新型絮凝剂已被开发利用。以焦化废水为例,研究了不同絮凝剂对焦化废水处理的影响。高铁酸钠具有良好的脱色和codcr去除性能。采用絮凝法深度处理焦化废水,不同的絮凝剂对焦化废水的去除效果差别很大。因此,开发低成本、高效、无二次污染的絮凝剂是关键。

2.3 吸附法

吸附法是利用多孔吸附剂吸附废水中的污染物,净化废水的一种方法。目前常用的吸附剂有活性炭、沸石、粉煤灰、果壳等。例如,比较了沸石和活性炭对焦化废水深度处理的效果。结果表明,沸石对残余氨氮有较好的去除效果,而活性炭对难降解有机物有较好的吸附去除效果。采用煤炭、果壳炭和椰壳炭对焦化废水进行生化处理。出水cod可达到100mg/l以下,以煤炭为最适宜的回用工艺。采用混凝法和活性炭法对焦化废水进行二级生化处理。出水cod小于50mg/l,指出混凝预处理可以降低活性炭的有机负荷,促进生物活性炭的形成,延长活性炭的使用时间。

以及用颗粒活性炭以及树脂对二级生化后的焦化废水进行处理研究,主要以挥发酚和COD作为评价指标,COD及挥发酚脱除效率较高,并且经过对比活性炭与树脂后发现,活性炭具有更大的吸附容量,更加适合用于焦化废水生化出水的深度处理。虽然吸附法对焦化废水处理效果较好,但是吸附剂再生具有一定困难。

2.4 高级氧化法

高级氧化方法主要是通过不同的方法,产生具有强氧化性的羟基自由基(OH),再利用其强氧化性将废水中的难生物降解有机物降解为可生化的有机物质或小分子物质,甚至直接转化为CO2和H2O的过程,主要包括芬顿氧化、臭氧催化氧化、电催化氧化、催化湿式氧化法等。芬顿氧化法是采用过氧化氢为氧化剂,利用亚铁离子的催化作用产生羟基自由基。许多学者研究了芬顿氧化技术对焦化废水的深度处理,可以有效降低COD,并且结合絮凝沉淀法,更好地去除COD及色度。臭氧催化氧化是以臭氧为氧化剂,利用各种催化剂(例如氧化铝为载体负载金属离子)的催化作用产生羟基自由基[3]。电催化氧化过程是通过阳极反应直接降解有机物,或通过阳极反应产生羟基自由基(OH)、臭氧一类的氧化剂降解有机物,这种降解途径使有机物分解更加彻底,不易产生毒害中间产物。虽然高级氧化技术以其高效、对COD无选择性等优点受到重视,已经在焦化废水深度处理过程中做了许多研究,但是其运行成本相对较高。

3 结束语

传统的焦化废水处理工艺有一定的局限性。废水处理成本高,能耗大,需要科学优化,提高焦化废水的处理效率。优化典型的焦化废水处理工艺,主要包括焦化废水处理工艺和焦化废水处理工艺的优化效果

焦化废水处理技术的研究现状

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