煤化工废水处理技术优化
摘 要:近年来全国各地大力发展煤化工企业,所产生煤化工废水相应增多。
但相应的煤化工废水处理却有些缓慢,与此同时随着国家环保政策的相继出台,煤化工废水的处理亟待解决优化。
本文在这里主要针对煤化工的废水处理阐述些个人建议及对废水处理优化的想法。
毕业论文网 关键词:煤化工;废水;生化处理;气浮法;优化 大家知道煤化工废水来源于煤化工,企业排放废水以高浓度煤气洗涤废水为主,含有大量酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物质且含有酚类。
综合废水中CODcr一般在5000mg/l左右、氨氮在200~500mg/l,废水所含有机污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等,是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。
废水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物;砒咯、萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物;难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等。
[1] 一、化工废水处理现状 目前国内处理煤化工废水的技术主要采用生化法,生化法对废水中的苯酚类及苯类物质有较好的去除作用,但对喹啉类、吲哚类、吡啶类、咔唑类等一些难降解有机物处理效果较差,使得煤化工行业外排水CODcr难以达到一级标准。
同时煤化工废水经生化处理后又存在色度和浊度很高的特点(因含各种生色团和助色团的有机物,如3—甲基—1,3,6庚三烯、5—降冰片烯—2—羧酸、2—氯—2—降冰片烯、2—羟基—苯并呋喃、苯酚、1—甲磺酰基—4—甲基苯、3—甲基苯并噻吩、萘—1,8—二胺等)。
因此,要将此类煤气化废水处理后达到回用或排放标准,主要进一步降低CODcr、氨氮、色度和浊度等指标。
二、化工废水处理技术及优化 近年来,不断有新的方法和技术用于处理煤化工废水,但各有利弊。
单纯的生物氧化法出水中含有一定量的难降解有机物,COD值偏高,不能完全达到排放标准。
吸附法虽能较好地除去CODcr,但存在吸附剂再生和二次污染问题。
催化氧化法虽能降解难以生物降解的有机物,但实际的工业应用中存在运行费用高等问题。
厌氧—好氧联合处理煤化工废水可以获得理想的处理效果,运行管理和成本相对较低,该工艺是煤化工废水的主要选用工艺。
但当在来水浓度较高和含有较多难降解有机物时出水难以稳定达标,需要与催化氧化和混凝沉淀等工艺配合使用。
利用多种方法联合处理煤化工废水是煤化工废水处理技术的发展方向。
煤化工废水治理工艺路线基本遵行“物化预处理+A/O生化处理+物化深度处理”。
1.物化预处理:常用的方法:隔油、气浮等。
过多的油类会影响后续生化处理的效果,气浮法煤化工废水预处理的作用是除去其中的油类并回收再利用,此外还起到预曝气的作用。
其作用原理是将空气通入污水中,并以微小气泡形式从水中析出成为载体,污水中相对密度接近于水的微小颗粒状的污染物质(如乳化油)黏附在气泡上,并随气泡上升至水面,从而使污水中的污染物质得以从污水中分离出来。
为了提高气浮效果,有时需向污水中投加混凝剂。
故通常与其它方法联合使用。
2.生化处理:对于预处理后的煤化工废水,国内外一般采用缺氧、好氧生物法处理(A/O工艺),但由于煤化工废水中的多环和杂环类化合物,好氧生物法处理后出水中的COD指标难以稳定达标。
这里说下厌氧—好氧联合生物法,因为单独采用好氧或厌氧技术处理煤化工废水并不能够达到令人满意的效果,厌氧和好氧的联合生物处理法逐渐受到研究者的重视。
煤化工废水经过厌氧酸化处理后,废水中有机物的生物降解性能显著提高,使后续的好氧生物处理CODcr的去除率达90%以上。
其中较难降解的有机物萘、喹啉和吡啶的去除率分别为67%,55%和70%,而一般的好氧处理这些有机物的去除率不到20%。
采用厌氧固定膜—好氧生物法处理煤化工废水,也得到了比较满意的效果。
[2] 3.深度处理:煤化工废水经生化处理后,出水的CODcr、氨氮等浓度虽有极大的下降,但由于难降解有机物的存在使得出水的COD、色度等指标仍未达到排放标准。
深度处理的方法有混凝沉淀、固定化生物技术、吸附法催化氧化法及反渗透等膜处理技术等。
1)混凝沉淀法是利用水中悬浮物的可沉降性能,在重力作用下下沉,以达到固液分离的过程。
在生产中通常加入混凝剂如铝盐、铁盐、聚铝、聚铁和聚丙烯酰胺等来强化沉淀效果。
2)固定化生物技术是近年来发展起来的新技术,可选择性地固定优势菌种,有针对性地处理含有难降解有机毒物的废水。
经过驯化的优势菌种对喹啉、异喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2—5倍。
3)高级氧化技术:由于煤化工废水中的酚类、多环芳烃、含氮有机物等难降解的有机物占多数,严重影响了后续生化处理的效果。
高级氧化技术中的催化氧化法可以应用在煤化工废水处理工艺的前段,去除部分COD和增强废水的可生化性,因此该技术在后续的深度处理单元中应用可以获得更好的经济性和降解效果。
4)吸附法:由于固体表面有吸附水中溶质及胶质的能力,当废水通过比表面积很大的固体颗粒时,水中的污染物被吸附到固体颗粒上,从而去除污染物质。
[3] 最后,各种方法均有有缺点,当几种方法联合使用时,才能更好的出去废水中的杂物,达到排放标准。
三、总结 总而言之,由于环保政策将逐渐落实,人们环保意识在不断提高,化工废水处理压力在不断增大。
因此,根据废水的特性,随着科学技术的发展,不断寻找高效、价格合适、环保等更优的技术,将废水处理后的指标进一步提高,不仅利国利民,而且会更好的服务于生产,意义重大。
参考文献 [1]煤化工处理技术综述. [2]吴世军. 煤化工废水处理新技术研究,2011. [3]谢全安,薛丽萍. 煤化工安全与环保. 化学工业出版社,2011.