煤加压气化废水处理方法的现状及展望
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
收稿日期:2005—07—02 作者简介:许佩瑶(1965一),女,副教授
的毒性较大,因此国家对含酚、氨废水排放有严格 规定,污水综合排放标准GB8978—1996中规定, 挥发酚的一级排放标准为0.5mg/L,氨氮的一级 排放标准为15mg/L。因此,对含酚和氨的废水必 须采取有效的处理措施,严格控制排放。
Phenol
Ammonia
煤加压气化生产过程中,粗煤气冷却洗涤时产 生大量废水,水质成分复杂,污染物浓度高。通 常,废水中含有大量的氨氮、酚类物质、单环芳烃 和多环芳烃以及含氮、硫、氧的杂环化合物,还有 部分焦油及氰化物,BOD和COD的浓度很高。废 水一般呈深褐色,有一定粘度,多泡沫,pH在 6.5~8.5,有浓烈的酚、氨臭味。含酚化合物容易 进入水环境中,污染地下水和其他水系统。酚和氨
体,再通过吸收器,氨被磷酸铵溶液吸收,从而使 氨与其他气体分离,再将此富氨溶液送人汽提器, 使磷酸溶液再生,并回收氨。 1.3 除油处理 1.3.1 隔油池
对轻油类物质为主的煤加压气化废水,可用重 力进行分离,这类设备通称为隔油池。 1.3.2 气浮法
当油类污染物密度近于1.0时,是难以用自然 沉降或上浮的方法从废水中分离出来的,对此可采 用气浮法进行处理。
理工业废水。本文介绍了煤加压气化废水的酚、氨回收利用等预处理方法;活性污泥、A—O和A,一A:一O法以
及低氧、好氧曝气、接触氧化等生物处理方法;活性炭吸附、混凝沉淀和臭氧氧化等深度处理方法。展望了煤加
压气化废水处理新技术。
关键词:煤加压气化废水处理酚氨
中图分类号:X784
文献标识码:A
文章编号:1001—3709(2006)02—0031—04
万方数据
2006年3月
燃料与化工
第37卷第2期
Fuei&Chemicai Processes
33
受较大的毒物冲击,对氰化物有较高的分解能力, 且工艺简单、经济,在国内外均有产业化应用。因 此,对煤加压气化废水来说,活性污泥法可通过光 合细菌的固定,对污泥驯化培养及其他先进的生物 育种技术开发新菌种,或通过生物铁法来提高难降 解有机污染物的降解效率,这也是活性污泥法处理 煤加压气化废水的研究方向之一。 2.2 A—o和At—A2一。法
煤加压气化废水是难处理的工业废水之一,属 焦化废水的一种,成分与炼焦等煤化工废水相似, 因此在处理方法上有相同之处。其他煤化工产业
万方数据
燃料与化工
Mar.2006
32
Fuei&Chemical Processes
Vo】.37 No.2
(如炼焦等)较之煤加压气化产业历史更为久远,废 水处理技术更为成熟,煤加压气化废水可以借鉴及 应用这类废水的处理技术,并根据自身废水的一些 特点推陈出新,设计出更好的处理方法。
2 生物处理
2.1 活性污泥法 活性污泥法是传统的处理有机废水的方法。但
由于煤加压气化废水中难降解和抑制生物降解的化 合物的存在(如多环芳香族碳氢化合物PAHs和含 N多环化合物等),传统的活性污泥法已不能有效 的去除废水中的有机物。采用一般活性污泥法无法 使废水达标排放,因此需要对活性污泥法进行进一 步改进。
2006年3月 第37卷第2期
燃料与化工 Fuel&Chemical Processes
炼焦化学产品的回收与深加工技术
煤加压气化废水处理方法的现状及展望
许佩瑶 侯素霞 王淑娜 (华北电力大学环境科学与工程学院,保定071003)
摘要:煤加压气化废水中含有许多难降解有机物,其成分受原煤性质和气化工艺的不同而复杂多变,属于难处
Abstract:The effluent from coal pressurizing gasification contains many kinds of organic matters that
are difficult to be degraded.Its composition is complicated and changeable because of raw coal nature
活性炭有较强的吸附能力,制造容易,但再生 困难,且价格昂贵,因此也就限制了活性炭的广泛
使用。 以活性炭作为吸附剂处理废水中的难降解有机
物,COD去除率并不是太高,为解决这一缺点, 刘红等¨I通过实验得出,经活性炭吸附一Fenton试 剂催化氧化处理后,焦化废水的COD从l 173mg/L 降至43.2mg/L,去除率达96.3%,而单独使用活 性炭时,COD的去除率只有70%。同时,Hz0:作 氧化剂对活性炭进行再生,再生率达到96%。基 于这一实验基础,用活性炭对煤加压气化废水进行 深度处理时,可采用Fenton试剂催化氧化辅助 法,提高对COD的去除率。 3.2臭氧氧化法
1 预处理
1.1 酚的回收 1.1.1 溶剂萃取脱酚
酚在某些溶剂中的溶解度大于在水中的溶解 度,因而溶剂与含酚废水充分混合接触时,废水中 的酚就转移到溶剂中。萃取剂要求分配系数高,与 水易分离,毒性低,容易反萃取,安全可靠等。
在传统方法中,国内普遍采用的萃取剂是重苯 溶剂油。
近几年,随着废水水质的不断变化,对萃取剂 的要求越来越高。哈尔滨气化厂在萃取脱酚时采用 异丙醚萃取剂,可回收挥发酚95%~96%和非挥 发酚58.1%~63.5%, 而且再生温度低 (68.5。C),再生不会发生水解。当pH值为5—8 时,用异丙醚萃取,出水酚浓度可降低到100 mg/L,经过生化处理可达到排放标准。 1.1.2 水蒸汽脱酚法
pressurizing gasification and biological treatment processes such as activated sludge process,A—O
process and AI—A2一O process,low oxygen,aerobic aeration and contact oxidization process and SO on
哈尔滨气化厂在处理煤加压气化废水时,为了 降低废水中的含油量及悬浮物含量,采用了气浮技 术。经过1年多的连续运转,气浮装置基本能达到 设计要求。为进一步提高处理效果,还采用重力沉 淀、汽提、精馏、萃取联合工艺法,回收酚水中的 酚、氨,同时脱除酸性气体、焦油/中油、煤焦油 尘等物质,从而为回收废水中的有用物质和废水达 标排放创造了条件。
采用水蒸汽直接蒸出废水中的挥发酚,然后用 碱液吸收随水蒸汽带出的酚蒸汽,成为酚钠盐溶 液,再经中和与精馏,也可使废水中的酚得到回收 和利用,其工艺简单,经济实用。 1.2 氨的回收
煤加压气化废水中含有的高浓度氨氮物质以及 微量高毒性的CN+等对微生物有抑制作用,因此 这些污染物应尽可能在生化处理前降低其浓度。现 主要采用水蒸汽汽提一蒸氨的方法,由于废水的碱 度主要是由挥发氨造成的,固定氨只占1.O%,水 蒸汽汽提氨效率较高。废水经汽提,析出可溶性气
另外,紫外线照射可以激活O,分子和有机物 分子,加快反应速度,增强氧化能力。煤加压气化 废水中含有部分氰化物和难降解有机物,因此通过 臭氧对其废水进行深度处理,可有效去除这些物 质。但臭氧发生器耗电量大,由于臭氧的毒性,工 作的环境必须有足够的通风措施,因此限制了其在 废水处理中的应用。 3.3混凝沉淀法
对煤加压气化废水的处理,单纯靠物理和化学 方法难以达到排放标准,需要几种不同处理方法综 合使用,才能使之达到排放标准。煤气化废水的处 理通常分为一级处理、二级处理和深度处理。一级 处理即预处理,重视有价物质酚、氨的回收,包括 沉淀、萃取、汽提等单元,以除去部分灰渣,油类 等。二级处理主要是生化处理。深度处理的普遍方 法是臭氧氧化法、活性炭吸附法、絮凝沉淀法以及 Fenton试剂法、超声空化效应等新方法。
The new technologies for the treatment of the effluent from coal pressurizing gasification are prospected.
Key words:Coal pressurizing gasification
Effluent treatment
are described in the paper.The further treatment processes such as active carbon absorption process,
coagulation and settlement process and ozone oxidization process etc.are presented also in the paper.
张铭等…将光合细菌菌体固定在活性污泥上, 研发出了PSB活性污泥法,这种方法对温度、pH 的适应范围较广,对含酚较高的废水有较好的去除 率、而且可减少菌体的流失。但其缺点是COD、 BOD去除率不理想,出水需作进一步的处理。
张志杰等陋1在研究焦化废水中难降解有机污染 物降解特性时指出,对污泥进行驯化可明显提高微 生物对废水中难降解有机污染物的利用效率。污泥 驯化可以使可生化性较差的吡啶、苯的耗氧量显著 提高,使不能降解的物质变为可部分被降解利用的 物质。此外在活性污泥中加入一定量的铁化合物 后,可提高曝气池的污泥浓度,加速生物氧化,使 吸附作用和絮团作用更加有效地进行。此法能够耐
Present Situation and Prospecting of Treatment Processes for Effluent from Coal Pressurizing Gasification
Xu Peiyao Hou Suxia Wang Shuna (Engineering College of Environment and Science of Huabei Electric Power University,Baoding 071003,China)
A—O法在煤气化废水处理过程中,对氨氮和 有机物有较好的去除效果。但随着煤气化工艺的不 断改进,其废水水质也有较大的变化,A—O法已 不能高效的降解废水中的难降解有机物。
A。一A:一O法较之A—O法能更好的去除难降 解有机物。在厌氧状态下,难降解的高分子有机物 在产酸菌的作用下,被分解为低分子有机物,使之 在好氧状态下易被生物氧化降解。
臭氧的氧化性强,对除臭、杀菌、去除有机物 和无机物都有显著效果。臭氧氧化是瞬时反应,无 永久性残留,经处理后剩余废水中的臭氧易分解, 一般不产生二次污染,且能增加水中的溶解氧。
Van Leeuwen等"1通过实验指出,臭氧对氰化 物、硫氰酸盐的去除率可达95%以上;且在处理 活性污泥出水时,脱色效果比活性炭要好。
and different processes and it belongs to the industrial effluent that is difficult to be disposed.The
pre——treatment processes for recovery and reutilization of ห้องสมุดไป่ตู้henol and ammonia in the effluent from coal
Li YM等b1通过实验研究指出,在相同的水力 停留时间(HRT)下,A—O和At—A:一O法对 COD、BOD、NH,有着相近的去除率,但在有机氮 的去除上有着较大的差别。在A。一A:一O法中, 酸化阶段有利于有机氮的去除,因此A。一A:一O 法比A—O法更有利于总氮的去除。实验还指出在 酸化阶段,难降解有机物被降解,产生一些更容易 在氧化阶段降解的中间产物。 2.3 低氧、好氧曝气、接触氧化法
云南开远某化肥厂鲁奇加压气化废水处理的试 验及生产应用的研究表明:低氧、好氧曝气、接触 氧化法能有效处理煤加压气化废水。该工艺的优点 是能有效降解难降解有机物,脱氮效果好,能有效 去除BOD、酚、氰等污染物,有较高的缓冲能力。 在我国,处理煤加压气化废水中,该工艺得到了较 好的应用。
3 深度处理
近几年,虽然水质的不断变化导致难生物降解 有机物增加,但经过预处理、生物处理后的煤加压 气化废水中大部分污染物得到了去除,对某些仍不 能达到排放标准的主要污染物,需进一步深度处 理。 3.1 活性炭吸附法
的毒性较大,因此国家对含酚、氨废水排放有严格 规定,污水综合排放标准GB8978—1996中规定, 挥发酚的一级排放标准为0.5mg/L,氨氮的一级 排放标准为15mg/L。因此,对含酚和氨的废水必 须采取有效的处理措施,严格控制排放。
Phenol
Ammonia
煤加压气化生产过程中,粗煤气冷却洗涤时产 生大量废水,水质成分复杂,污染物浓度高。通 常,废水中含有大量的氨氮、酚类物质、单环芳烃 和多环芳烃以及含氮、硫、氧的杂环化合物,还有 部分焦油及氰化物,BOD和COD的浓度很高。废 水一般呈深褐色,有一定粘度,多泡沫,pH在 6.5~8.5,有浓烈的酚、氨臭味。含酚化合物容易 进入水环境中,污染地下水和其他水系统。酚和氨
体,再通过吸收器,氨被磷酸铵溶液吸收,从而使 氨与其他气体分离,再将此富氨溶液送人汽提器, 使磷酸溶液再生,并回收氨。 1.3 除油处理 1.3.1 隔油池
对轻油类物质为主的煤加压气化废水,可用重 力进行分离,这类设备通称为隔油池。 1.3.2 气浮法
当油类污染物密度近于1.0时,是难以用自然 沉降或上浮的方法从废水中分离出来的,对此可采 用气浮法进行处理。
理工业废水。本文介绍了煤加压气化废水的酚、氨回收利用等预处理方法;活性污泥、A—O和A,一A:一O法以
及低氧、好氧曝气、接触氧化等生物处理方法;活性炭吸附、混凝沉淀和臭氧氧化等深度处理方法。展望了煤加
压气化废水处理新技术。
关键词:煤加压气化废水处理酚氨
中图分类号:X784
文献标识码:A
文章编号:1001—3709(2006)02—0031—04
万方数据
2006年3月
燃料与化工
第37卷第2期
Fuei&Chemicai Processes
33
受较大的毒物冲击,对氰化物有较高的分解能力, 且工艺简单、经济,在国内外均有产业化应用。因 此,对煤加压气化废水来说,活性污泥法可通过光 合细菌的固定,对污泥驯化培养及其他先进的生物 育种技术开发新菌种,或通过生物铁法来提高难降 解有机污染物的降解效率,这也是活性污泥法处理 煤加压气化废水的研究方向之一。 2.2 A—o和At—A2一。法
煤加压气化废水是难处理的工业废水之一,属 焦化废水的一种,成分与炼焦等煤化工废水相似, 因此在处理方法上有相同之处。其他煤化工产业
万方数据
燃料与化工
Mar.2006
32
Fuei&Chemical Processes
Vo】.37 No.2
(如炼焦等)较之煤加压气化产业历史更为久远,废 水处理技术更为成熟,煤加压气化废水可以借鉴及 应用这类废水的处理技术,并根据自身废水的一些 特点推陈出新,设计出更好的处理方法。
2 生物处理
2.1 活性污泥法 活性污泥法是传统的处理有机废水的方法。但
由于煤加压气化废水中难降解和抑制生物降解的化 合物的存在(如多环芳香族碳氢化合物PAHs和含 N多环化合物等),传统的活性污泥法已不能有效 的去除废水中的有机物。采用一般活性污泥法无法 使废水达标排放,因此需要对活性污泥法进行进一 步改进。
2006年3月 第37卷第2期
燃料与化工 Fuel&Chemical Processes
炼焦化学产品的回收与深加工技术
煤加压气化废水处理方法的现状及展望
许佩瑶 侯素霞 王淑娜 (华北电力大学环境科学与工程学院,保定071003)
摘要:煤加压气化废水中含有许多难降解有机物,其成分受原煤性质和气化工艺的不同而复杂多变,属于难处
Abstract:The effluent from coal pressurizing gasification contains many kinds of organic matters that
are difficult to be degraded.Its composition is complicated and changeable because of raw coal nature
活性炭有较强的吸附能力,制造容易,但再生 困难,且价格昂贵,因此也就限制了活性炭的广泛
使用。 以活性炭作为吸附剂处理废水中的难降解有机
物,COD去除率并不是太高,为解决这一缺点, 刘红等¨I通过实验得出,经活性炭吸附一Fenton试 剂催化氧化处理后,焦化废水的COD从l 173mg/L 降至43.2mg/L,去除率达96.3%,而单独使用活 性炭时,COD的去除率只有70%。同时,Hz0:作 氧化剂对活性炭进行再生,再生率达到96%。基 于这一实验基础,用活性炭对煤加压气化废水进行 深度处理时,可采用Fenton试剂催化氧化辅助 法,提高对COD的去除率。 3.2臭氧氧化法
1 预处理
1.1 酚的回收 1.1.1 溶剂萃取脱酚
酚在某些溶剂中的溶解度大于在水中的溶解 度,因而溶剂与含酚废水充分混合接触时,废水中 的酚就转移到溶剂中。萃取剂要求分配系数高,与 水易分离,毒性低,容易反萃取,安全可靠等。
在传统方法中,国内普遍采用的萃取剂是重苯 溶剂油。
近几年,随着废水水质的不断变化,对萃取剂 的要求越来越高。哈尔滨气化厂在萃取脱酚时采用 异丙醚萃取剂,可回收挥发酚95%~96%和非挥 发酚58.1%~63.5%, 而且再生温度低 (68.5。C),再生不会发生水解。当pH值为5—8 时,用异丙醚萃取,出水酚浓度可降低到100 mg/L,经过生化处理可达到排放标准。 1.1.2 水蒸汽脱酚法
pressurizing gasification and biological treatment processes such as activated sludge process,A—O
process and AI—A2一O process,low oxygen,aerobic aeration and contact oxidization process and SO on
哈尔滨气化厂在处理煤加压气化废水时,为了 降低废水中的含油量及悬浮物含量,采用了气浮技 术。经过1年多的连续运转,气浮装置基本能达到 设计要求。为进一步提高处理效果,还采用重力沉 淀、汽提、精馏、萃取联合工艺法,回收酚水中的 酚、氨,同时脱除酸性气体、焦油/中油、煤焦油 尘等物质,从而为回收废水中的有用物质和废水达 标排放创造了条件。
采用水蒸汽直接蒸出废水中的挥发酚,然后用 碱液吸收随水蒸汽带出的酚蒸汽,成为酚钠盐溶 液,再经中和与精馏,也可使废水中的酚得到回收 和利用,其工艺简单,经济实用。 1.2 氨的回收
煤加压气化废水中含有的高浓度氨氮物质以及 微量高毒性的CN+等对微生物有抑制作用,因此 这些污染物应尽可能在生化处理前降低其浓度。现 主要采用水蒸汽汽提一蒸氨的方法,由于废水的碱 度主要是由挥发氨造成的,固定氨只占1.O%,水 蒸汽汽提氨效率较高。废水经汽提,析出可溶性气
另外,紫外线照射可以激活O,分子和有机物 分子,加快反应速度,增强氧化能力。煤加压气化 废水中含有部分氰化物和难降解有机物,因此通过 臭氧对其废水进行深度处理,可有效去除这些物 质。但臭氧发生器耗电量大,由于臭氧的毒性,工 作的环境必须有足够的通风措施,因此限制了其在 废水处理中的应用。 3.3混凝沉淀法
对煤加压气化废水的处理,单纯靠物理和化学 方法难以达到排放标准,需要几种不同处理方法综 合使用,才能使之达到排放标准。煤气化废水的处 理通常分为一级处理、二级处理和深度处理。一级 处理即预处理,重视有价物质酚、氨的回收,包括 沉淀、萃取、汽提等单元,以除去部分灰渣,油类 等。二级处理主要是生化处理。深度处理的普遍方 法是臭氧氧化法、活性炭吸附法、絮凝沉淀法以及 Fenton试剂法、超声空化效应等新方法。
The new technologies for the treatment of the effluent from coal pressurizing gasification are prospected.
Key words:Coal pressurizing gasification
Effluent treatment
are described in the paper.The further treatment processes such as active carbon absorption process,
coagulation and settlement process and ozone oxidization process etc.are presented also in the paper.
张铭等…将光合细菌菌体固定在活性污泥上, 研发出了PSB活性污泥法,这种方法对温度、pH 的适应范围较广,对含酚较高的废水有较好的去除 率、而且可减少菌体的流失。但其缺点是COD、 BOD去除率不理想,出水需作进一步的处理。
张志杰等陋1在研究焦化废水中难降解有机污染 物降解特性时指出,对污泥进行驯化可明显提高微 生物对废水中难降解有机污染物的利用效率。污泥 驯化可以使可生化性较差的吡啶、苯的耗氧量显著 提高,使不能降解的物质变为可部分被降解利用的 物质。此外在活性污泥中加入一定量的铁化合物 后,可提高曝气池的污泥浓度,加速生物氧化,使 吸附作用和絮团作用更加有效地进行。此法能够耐
Present Situation and Prospecting of Treatment Processes for Effluent from Coal Pressurizing Gasification
Xu Peiyao Hou Suxia Wang Shuna (Engineering College of Environment and Science of Huabei Electric Power University,Baoding 071003,China)
A—O法在煤气化废水处理过程中,对氨氮和 有机物有较好的去除效果。但随着煤气化工艺的不 断改进,其废水水质也有较大的变化,A—O法已 不能高效的降解废水中的难降解有机物。
A。一A:一O法较之A—O法能更好的去除难降 解有机物。在厌氧状态下,难降解的高分子有机物 在产酸菌的作用下,被分解为低分子有机物,使之 在好氧状态下易被生物氧化降解。
臭氧的氧化性强,对除臭、杀菌、去除有机物 和无机物都有显著效果。臭氧氧化是瞬时反应,无 永久性残留,经处理后剩余废水中的臭氧易分解, 一般不产生二次污染,且能增加水中的溶解氧。
Van Leeuwen等"1通过实验指出,臭氧对氰化 物、硫氰酸盐的去除率可达95%以上;且在处理 活性污泥出水时,脱色效果比活性炭要好。
and different processes and it belongs to the industrial effluent that is difficult to be disposed.The
pre——treatment processes for recovery and reutilization of ห้องสมุดไป่ตู้henol and ammonia in the effluent from coal
Li YM等b1通过实验研究指出,在相同的水力 停留时间(HRT)下,A—O和At—A:一O法对 COD、BOD、NH,有着相近的去除率,但在有机氮 的去除上有着较大的差别。在A。一A:一O法中, 酸化阶段有利于有机氮的去除,因此A。一A:一O 法比A—O法更有利于总氮的去除。实验还指出在 酸化阶段,难降解有机物被降解,产生一些更容易 在氧化阶段降解的中间产物。 2.3 低氧、好氧曝气、接触氧化法
云南开远某化肥厂鲁奇加压气化废水处理的试 验及生产应用的研究表明:低氧、好氧曝气、接触 氧化法能有效处理煤加压气化废水。该工艺的优点 是能有效降解难降解有机物,脱氮效果好,能有效 去除BOD、酚、氰等污染物,有较高的缓冲能力。 在我国,处理煤加压气化废水中,该工艺得到了较 好的应用。
3 深度处理
近几年,虽然水质的不断变化导致难生物降解 有机物增加,但经过预处理、生物处理后的煤加压 气化废水中大部分污染物得到了去除,对某些仍不 能达到排放标准的主要污染物,需进一步深度处 理。 3.1 活性炭吸附法