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煤化工廢水處理方法

煤化工廢水處理方法

  傳統(tǒng)的煤化工是以低技術(shù)含量和低附加值產(chǎn)品為主導(dǎo)的高能耗、高排放、高污染、低效益、即“三高一低”行業(yè),這種對(duì)資源過(guò)度消耗、嚴(yán)重污染環(huán)境、粗放的不可持續(xù)的發(fā)展方式己難以為繼。為此,必需適時(shí)加速轉(zhuǎn)變煤化工的發(fā)展方式,著力推進(jìn)現(xiàn)代煤化工的發(fā)展。

煤化工企業(yè)排放廢水以高濃度煤氣洗滌廢水為主,含有大量酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物質(zhì)。綜合廢水中CODcr一般在5000mg/l左右、氨氮在200~500mg/l,廢水所含有機(jī)污染物包括酚類(lèi)、多環(huán)芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等,是一種典型的含有難降解的有機(jī)化合物的工業(yè)廢水。廢水中的易降解有機(jī)物主要是酚類(lèi)化合物和苯類(lèi)化合物;砒咯、萘、呋喃、瞇唑類(lèi)屬于可降解類(lèi)有機(jī)物;難降解的有機(jī)物主要有砒啶、咔唑、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等。

  目前國(guó)內(nèi)煤化工廢水處理方法主要采用生化法,生化法對(duì)廢水中的苯酚類(lèi)及苯類(lèi)物質(zhì)有較好的去除作用,但對(duì)喹啉類(lèi)、吲哚類(lèi)、吡啶類(lèi)、咔唑類(lèi)等一些難降解有機(jī)物處理效果較差,使得煤化工行業(yè)外排水CODcr難以達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

同時(shí)煤化工廢水經(jīng)生化處理后又存在色度和濁度很高的特點(diǎn)(因含各種生色團(tuán)和助色團(tuán)的有機(jī)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-羥基-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,要將此類(lèi)煤氣化廢水處理后達(dá)到回用或排放標(biāo)準(zhǔn),主要進(jìn)一步降低CODcr、氨氮、色度和濁度等指標(biāo)。

煤化工廢水處理方法

煤化工廢水治理工藝路線基本遵行“物化預(yù)處理+A/O生化處理+物化深度處理”,以下做簡(jiǎn)單介紹。

1 物化預(yù)處理

預(yù)處理常用的方法:隔油、氣浮等。
因過(guò)多的油類(lèi)會(huì)影響后續(xù)生化處理的效果,氣浮法煤化工廢水預(yù)處理的作用是除去其中的油類(lèi)并回收再利用,此外還起到預(yù)曝氣的作用。

2 生化處理

對(duì)于預(yù)處理后的煤化工廢水,國(guó)內(nèi)外一般采用缺氧、好氧生物法處理(A/O工藝),但由于煤化工廢水中的多環(huán)和雜環(huán)類(lèi)化合物,好氧生物法處理后出水中的COD指標(biāo)難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

為了解決上述問(wèn)題,近年來(lái)出現(xiàn)了一些新的處理方法,如PACT法、固定床生物膜反應(yīng)器(FBBR)、厭氧生物法,厭氧-好氧生物法等:

 1)、改進(jìn)的好氧生物法

(1)PACT法

PACT法是在活性污泥曝氣池中投加活性炭粉末,利用活性炭粉末對(duì)有機(jī)物和溶解氧的吸附作用,為微生物的生長(zhǎng)提供食物,從而加速對(duì)有機(jī)物的氧化分解能力?;钚蕴坑脻窨諝庋趸ㄔ偕?/p>

(2)固定床生物膜反應(yīng)器(FBBR)

FBBR技術(shù)可應(yīng)用于高濃度煤化工廢水的處理,也可應(yīng)用于后續(xù)的深度處理回用單元。

2)、厭氧生物法

一種被稱(chēng)為上流式厭氧污泥床(UASB)的技術(shù)用于處理煤化工廢水。該法所用的反應(yīng)器是由荷蘭的G.Lettinga等于1977年開(kāi)發(fā)成功的,廢水自下而上通過(guò)底部帶有污泥層的反應(yīng)器,大部分的有機(jī)物在此被微生物轉(zhuǎn)化為CH4和CO2在反應(yīng)器的上部。設(shè)有三相分離器,完成氣、液、固三相的分離。

另外,活性炭厭氧膨脹床技術(shù)也被用于處理煤化工廢水,該技術(shù)可有效地去除廢水中的酚類(lèi)和雜環(huán)類(lèi)化合物。

3)、厭氧-好氧聯(lián)合生物法

單獨(dú)采用好氧或厭氧技術(shù)處理煤化工廢水并不能夠達(dá)到令人滿(mǎn)意的效果,厭氧和好氧的聯(lián)合生物處理法逐漸受到研究者的重視。

煤化工廢水經(jīng)過(guò)厭氧酸化處理后,廢水中有機(jī)物的生物降解性能顯著提高,使后續(xù)的好氧生物處理CODcr的去除率達(dá)90%以上。其中較難降解的有機(jī)物萘、喹啉和吡啶的去除率分別為67%,55%和70%, 而一般的好氧處理這些有機(jī)物的去除率不到20%。采用厭氧固定膜-好氧生物法處理煤化工廢水,也得到了比較滿(mǎn)意的效果。

3 深度處理

煤化工廢水經(jīng)生化處理后,出水的CODcr、氨氮等濃度雖有極大的下降,但由于難降解有機(jī)物的存在使得出水的COD、色度等指標(biāo)仍未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。因此,生化處理后的出水仍需進(jìn)一步的處理。深度處理的方法主要有混凝沉淀、固定化生物技術(shù)、吸附法催化氧化法及反滲透等膜處理技術(shù)。

1)、混凝沉淀

沉淀法是利用水中懸浮物的可沉降性能,在重力作用下下沉,以達(dá)到固液分離的過(guò)程。其目的是除去懸浮的有機(jī)物,以降低后續(xù)生物處理的有機(jī)負(fù)荷。

在生產(chǎn)中通常加入混凝劑如鋁鹽、鐵鹽、聚鋁、聚鐵和聚丙烯酰胺等來(lái)強(qiáng)化沉淀效果,此法的影響因素有廢水的pH、混凝劑的種類(lèi)和用量等。

2)、固定化生物技術(shù)

固定化生物技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),可選擇性地固定優(yōu)勢(shì)菌種,有針對(duì)性地處理含有難降解有機(jī)毒物的廢水。

經(jīng)過(guò)馴化的優(yōu)勢(shì)菌種對(duì)喹啉、異喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2-5倍,而且優(yōu)勢(shì)菌種的降解效率較高,經(jīng)其處理8h可將喹啉、異喹啉、吡啶降解90%以上。

3)、GJ氧化技術(shù)

由于煤化工廢水中的有機(jī)物復(fù)雜多樣,其中酚類(lèi)、多環(huán)芳烴、含氮有機(jī)物等難降解的有機(jī)物占多數(shù),這些難降解有機(jī)物的存在嚴(yán)重影響了后續(xù)生化處理的效果。

GJ氧化技術(shù)是在廢水中產(chǎn)生大量的HO.自由基HO.自由基能夠無(wú)選擇性地將廢水中的有機(jī)污染物降解為二氧化碳和水。GJ氧化技術(shù)可以分為均相催化氧化法、光催化氧化法、多相濕式催化氧化法以及其他催化氧化法。
催化氧化法可以應(yīng)用在煤化工廢水處理工藝的前段,去除部分COD和增強(qiáng)廢水的可生化性,但存在消耗量大,運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)的問(wèn)題,因此該技術(shù)在后續(xù)的深度處理單元中應(yīng)用可以獲得更好的經(jīng)濟(jì)性和降解效果。

4)、吸附法

由于固體表面有吸附水中溶質(zhì)及膠質(zhì)的能力,當(dāng)廢水通過(guò)比表面積很大的固體顆粒時(shí),水中的污染物被吸附到固體顆粒(吸附劑)上,從而去除污染物質(zhì)。該方法可取得較好的效果,但存在吸附劑用量大,費(fèi)用高產(chǎn)生二次污染等問(wèn)題,一般適合小規(guī)模污水處理應(yīng)用。
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