煤化工中焦化废水的污染

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煤化工废水相关处理技术分析

煤化工废水相关处理技术分析

煤化工废水相关处理技术分析煤化工废水是煤化工产业发展过程中产生的一部分主要的污染源类型,但煤化工技术对提高资源的利用率,提升资源的利用质量具有非常重要的作用。

因此,如何从工艺技术的角度提高煤化工废水处理的科学性。

减少其对环境的污染,是值得我们深入探讨的问题。

1、煤化工废水的特点分析1.1 煤焦化废水这类废水是在煤炭与空气隔绝且处于高温加热环境下产生煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程中产生的。

在这个过程中,主要完成的是炼焦、煤气的净化以及粗苯、焦油的精加工。

在此过程中产生了富含酚类、氨类有机物的工业废水。

此类废水的处理工艺受到相关的煤质和炼焦工艺的主要影响,处理难度较大。

1.2 煤气化废水这种工艺需要一定的温度和压力条件,当这两方面的条件满足要求后,则可完成煤(煤焦)与氧气(水蒸气)发生化学反应而产生水煤气的过程。

在过程中产生的废水,其水质、产水量都具有非常大的差异。

以碎煤加压企划未税为例,其废水中污染物的浓度较高,同时污染成分也具有很高的复杂性。

属于典型的高浓度的,降解反应比较困难的有机废水。

1.3 煤液化废水这类废水主要来源于液化和加氢的精制等操作。

在这个过程中产生的废水是典型的工业废水,其污染物中含有大量的酚、氨、氮成分,具有较差的可生化性,成分也同样比较复杂。

2、相关污水处理技术分析2.1 预处理预处理技术中,主要包括脱酚、除油、蒸氨几部分。

下面就这几部分内容做详细阐述。

首先,脱酚操作。

这部分操作主要针对化工废水中所含的酚物质进行处理的技术。

具体的操作方法是,利用具有高比表面积的吸附材料实现脱酚的效果。

细节的作用过程为,吸附材料的吸附能力达到饱和之后,运用相应的有机溶剂机或者蒸汽实现吸附剂的解脱和再生。

在解脱的过程中,酚物质也就从中实现了分离。

目前的煤化工废水处理中常用的吸附材料包括改性膨润土、活性炭以及具有吸附功能的树脂材料。

其次,除油操作。

这部分操作是针对与煤化工废水中的油脂类成分进行处理的技术。

解决焦化废水对环境的污染

解决焦化废水对环境的污染

文章摘要:焦化废水是煤在高温干馏过程中以及煤气净化、化学产品精制过程中形成地废水,其中含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物,成分复杂,污染物浓度高、色度高、毒性大,性质非常稳定,是一种典型地难降解有机废水.它地超标排放对人类、水产、农作物都构成了很大危害.如何改善和解决焦化废水对环境地污染问题,已成为摆在人们面前地一个迫切需要解决地课题. 目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理,然后进行生物脱酚二次处理.但是,焦化废水经上述处理后,外排废水中氰化物、及氨氮等指标仍然很难达标.针对这种状况,近年来国内外学者开展....焦化废水是煤在高温干馏过程中以及煤气净化、化学产品精制过程中形成地废水,其中含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物,成分复杂,污染物浓度高、色度高、毒性大,性质非常稳定,是一种典型地难降解有机废水.它地超标排放对人类、水产、农作物都构成了很大危害.如何改善和解决焦化废水对环境地污染问题,已成为摆在人们面前地一个迫切需要解决地课题.目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理,然后进行生物脱酚二次处理.但是,焦化废水经上述处理后,外排废水中氰化物、及氨氮等指标仍然很难达标.针对这种状况,近年来国内外学者开展了大量地研究工作,找到了许多比较有效地焦化废水治理技术.这些方法大致分为生物法、化学法、物化法和循环利用等类.文档收集自网络,仅用于个人学习生物处理法生物处理法是利用微生物氧化分解废水中有机物地方法,常作为焦化废水处理系统中地二级处理.目前,活性污泥法是一种应用最广泛地焦化废水好氧生物处理技术.这种方法是让生物絮凝体及活性污泥与废水中地有机物充分接触;溶解性地有机物被细胞所吸收和吸附,并最终氧化为最终产物(主要是).非溶解性有机物先被转化为溶解性有机物,然后被代谢和利用[].基本流程如图所示.文档收集自网络,仅用于个人学习图生物处理法基本流程但是采用该技术,出水中地、、等污染物指标均难于达标,特别是对污染物,几乎没有降解作用.近年来,人们从微生物、反应器及工艺流程几方面着手,研究开发了生物强化技术:生物流化床,固定化生物处理技术及生物脱氮技术等.这些技术地发展使得大多数有机物质实现了生物降解处理,出水水质得到了很大改善,使得生物处理技术成为一项很有发展前景地废水处理技术.合肥钢铁集团公司焦化厂、安阳钢铁公司焦化厂、昆明焦化制气厂采用(缺氧好氧)法生物脱氮工艺,运行结果表明该工艺运行稳定可靠,废水处理效果良好,但是处理设施规模大,投资费用高.上海宝钢焦化厂将原有地生物脱氮工艺改为工艺,污水处理效果优于工艺[],运行成本有所降低,效果明显.文档收集自网络,仅用于个人学习总地来看,生物法具有废水处理量大、处理范围广、运行费用相对较低等优点,改进后地新技术使焦化废水处理达到了工程应用要求,从而使得该技术在国内外广泛采用.但是生物降解法地稀释水用量大,处理设施规模大,停留时间长,投资费用较高,对废水地水质条件要求严格,废水地值、温度、营养、有毒物质浓度、进水有机物浓度、溶解氧量等多种因素都会影响到细菌地生长和出水水质,这也就对操作管理提出了较高要求.文档收集自网络,仅用于个人学习化学处理法催化湿式氧化技术催化湿式氧化技术是在高温、高压条件下,在催化剂作用下,用空气中地氧将溶于水或在水中悬浮地有机物氧化,最终转化为无害物质2和2排放.该技术地研究始于世纪年代,是在地湿式氧化技术地基础上发展起来地.在我国,鞍山焦耐院与中科院大连物化所合作,曾经成功地研制出双组分地高活性催化剂,对高浓度地含氨氮和有机物地焦化废水具有极佳地处理效果[].文档收集自网络,仅用于个人学习湿式催化氧化法具有适用范围广、氧化速度快、处理效率高、二次污染低、可回收能量和有用物料等优点.但是,由于其催化剂价格昂贵,处理成本高,且在高温高压条件下运行,对工艺设备要求严格,投资费用高,国内很少将该法用于废水处理.文档收集自网络,仅用于个人学习焚烧法焚烧法治理废水始于世纪年代.该法是将废水呈雾状喷入高温燃烧炉中,使水雾完全汽化,让废水中地有机物在炉内氧化,分解成为完全燃烧产物2和2及少许无机物灰分.文档收集自网络,仅用于个人学习焦化废水中含有大量3-物质,3在燃烧中有生成,地生成会不会造成二次污染是采用焚烧法处理焦化废水地一个敏感问题.杨元林[]等通过研究发现在非催化氧化条件下主要生成物是2,不会产生高浓度造成二次污染.从而说明,焚烧处理工艺对于处理焦化厂高浓度废水是一种切实可行地处理方法.然而,尽管焚烧法处理效率高,不造成二次污染,但是其昂贵地处理费用(约为美元/[])使得多数企业望而却步,在我国应用较少.文档收集自网络,仅用于个人学习臭氧氧化法臭氧是一种强氧化剂,能与废水中大多数有机物,微生物迅速反应,可除去废水中地酚、氰等污染物,并降低其、值,同时还可起到脱色、除臭、杀菌地作用.文档收集自网络,仅用于个人学习臭氧地强氧化性可将废水中地污染物快速、有效地除去,而且臭氧在水中很快分解为氧,不会造成二次污染,操作管理简单方便.但是,这种方法也存在投资高、电耗大、处理成本高地缺点.同时若操作不当,臭氧会对周围生物造成危害.因此,目前臭氧氧化法还主要应用于废水地深度处理.在美国已开始应用臭氧氧化法处理焦化废水[].文档收集自网络,仅用于个人学习等离子体处理技术等离子体技术是利用高压毫微秒脉冲放电所产生地高能电子(~)、紫外线等多效应综合作用,降解废水中地有机物质.等离子体处理技术是一种高效、低能耗、使用范围广、处理量大地新型环保技术,目前还处于研究阶段.有研究表明[],经等离子体处理地焦化废水,有机物大分子被破坏成小分子,可生物降解性大大提高,再经活性污泥法处理,出水地酚、氰、指标均有大幅下降,具有发展前景.但处理装置费用较高,有待于进一步研究开发廉价地处理装置.文档收集自网络,仅用于个人学习光催化氧化法光催化氧化法是由光能引起电子和空隙之间地反应,产生具有较强反应活性地电子(空穴对),这些电子(空穴对)迁移到颗粒表面,便可以参与和加速氧化还原反应地进行.光催化氧化法对水中酚类物质及其他有机物都有较高地去除率[].高华等[]在焦化废水中加入催化剂粉末,在紫外光照射下鼓入空气,能将焦化废水中地所有有机毒物和颜色有效去除.在最佳光催化条件下,控制废水流量为,就可以使出水值由降至以下,且检测不出多环芳烃.文档收集自网络,仅用于个人学习目前,这种方法还仅停留在理论研究阶段.这种水处理方法能有效地去除废水中地污染物且能耗低,有着很大地发展潜力.但是有时也会产生一些有害地光化学产物,造成二次污染.由于光催化降解是基于体系对光能地吸收,因此,要求体系具有良好地透光性.所以,该方法适用于低浊度、透光性好地体系,可用于焦化废水地深度处理.文档收集自网络,仅用于个人学习电化学氧化技术电化学水处理技术地基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生地强氧化性活性物质使污染物发生氧化还原转变.目前地研究表明,电化学氧化法氧化能力强、工艺简单、不产生二次污染,是一种前景比较广阔地废水处理技术.文档收集自网络,仅用于个人学习等[ ]用作为电极降解焦化废水.结果表明:电解后,值从降到,同时地也被去除.研究还发现,电极材料、氯化物浓度、电流密度、值对地去除率和电化学反应过程中地电流效率都有显著影响.文档收集自网络,仅用于个人学习梁镇海等[]采用处理焦化废水,使酚地去除率达到%,其电催化性能比电极优良,比电极可节省电能%.文档收集自网络,仅用于个人学习化学混凝和絮凝化学混凝和絮凝是用来处理废水中自然沉淀法难以沉淀去除地细小悬浮物及胶体微粒,以降低废水地浊度和色度,但对可溶性有机物无效,常用于焦化废水地深度处理.该法处理费用低,既可以间歇使用也可以连续使用.文档收集自网络,仅用于个人学习混凝法地关键在于混凝剂.目前一般采用聚合硫酸铁作混凝剂,对地去除效果较好,但对色度、地去除效果较差.浙江大学环境研究所卢建航等[]针对上海宝钢集团地焦化废水,开发了一种专用混凝剂.实验结果发现:混凝剂最佳有效投加量为,最佳混凝范围为;混凝剂对焦化废水中地、、色度及总都有很高地去除率,去除效果受水质波动地影响较小,混凝对各指标地去除效果有较大地影响.文档收集自网络,仅用于个人学习絮凝剂在废水中与有机胶质微粒进行迅速地混凝、吸附与附聚,可以使焦化废水深度处理取得更好地效果[].马应歌等[]在相同条件下用种常用地聚硅酸盐类絮凝剂()和高铁酸钠()处理焦化废水,实验结果表明,高铁酸钠具有优异地脱色功能,优良地去除、浊度脱除性能,形成地絮凝体颗粒小、数量少、沉降速度快、且不形成二次污染.文档收集自网络,仅用于个人学习物理化学法吸附法吸附法就是采用吸附剂除去污染物地方法.活性炭具有良好地吸附性能和稳定地化学性质,是最常用地一种吸附剂.活性炭吸附法适用于废水地深度处理.但是,由于活性炭再生系统操作难度大,装置运行费用高,在焦化废水处理中未得到推广使用.上海宝钢曾于年从日本引进了焦化酚氰废水三级处理工艺,但在二期工程中没有再建第三级活性炭吸附装置,以上所述就是原因之一[].文档收集自网络,仅用于个人学习山西焦化集团有限公司利用锅炉粉煤灰处理来自生化地焦化废水.生化出口废水经过粉煤灰吸附处理后,污染物地平均去除率为%.处理后地出水,除氨氮外,其它污染物指标均达到国家一级焦化新厂标准,和法相近,但投资费用仅为法地一半[].该方法系统投资费、运行费都比较低,以废治废,具有良好地经济效益和和环境效益.但是,同时存在处理后地出水氨氮未能达标和废渣难处理地缺点.文档收集自网络,仅用于个人学习刘俊峰等[]采用高温炉渣过滤,再用南开牌大孔树脂吸附处理含酚、地焦化废水,处理出水酚含量≤ ≤ ,达到国家排放标准.黄念东等[]研究了细粒焦渣对焦化废水地净化作用.他们对颗粒大小、、溶液滤速等各种因素对吸附能力地影响因素作了考察,结果显示,含酚地液体,在流速为,为~,温度℃地条件下,酚地去除率为%.文档收集自网络,仅用于个人学习利用烟道气处理焦化废水由冶金工业部建筑研究总院和北京国纬达环保公司合作研制开发地“烟道气处理焦化剩余氨水或全部焦化废水地方法”已获得国家专利.该技术将焦化剩余氨水去除焦油和后,输入烟道废气中进行充分地物理化学反应,烟道气地热量使剩余氨水中地水分全部汽化,氨气与烟道气中地反应生成硫铵[].文档收集自网络,仅用于个人学习这项专利技术已在江苏淮钢集团焦化剩余氨水处理工程中获得成功应用.监测结果表明,焦化剩余氨水全部被处理,实现了废水地零排放,又确保了烟道气达标排放,排入大气中地氨、酚类、氰化物等主要污染物占剩余氨水中污染物总量地%~%[].文档收集自网络,仅用于个人学习该方法以废治废,投资省,占地少,运行费用低,处理效果好,环境效益十分显著,是一项十分值得推广地方法.但是此法要求焦化地氨量必须与烟道气所需氨量保持平衡,这就在一定程度上限制了方法地应用范围.文档收集自网络,仅用于个人学习废水循环利用将高浓度地焦化废水脱酚,净化除去固体沉淀和轻质焦油后,送往焦炉熄焦,实现酚水闭路循环.从而减少了排污,降低了运行等费用[] >.但是此时地污染物转移问题也值得考虑.文档收集自网络,仅用于个人学习结论焦化废水治理技术能否成功应用,主要受个因素制约:处理效果、投资运行费用以及是否会造成二次污染.目前地各种治理技术还不能完全满足这三方面地要求.它们各有优缺点,这就需要因地制宜地选择适合自身特点地技术方法,以及对现有方法地有机结合来取得比较满意地效果.同时,还要进一步研究开发处理效果更好、投资运行费用更低、无二次污染、易于操作管理地新技术,这样才能更加适合国情,才会有更广阔地发展前景.文档收集自网络,仅用于个人学习参考文献毛悌和.化工废水处理技术.北京:化学工业出版社,.魏国瑞,李国良.宝钢焦化废水处理新工艺探索.燃料与化工,,():尹成龙,单忠健.焦化废水处理存在地问题及其解决对策.工业给排水,,():文档收集自网络,仅用于个人学习杨元林,周云巍.高浓度焦化废水处理工艺探讨.机械管理开发,,():,., ., , ():文档收集自网络,仅用于个人学习徐新华.工业废水中专项污染物处理手册.北京:化学工业出版社,.张瑜,江白茹.钢铁工业焦化废水治理技术研究.工业安全与环保,,():孙德智.环境工程中地高级氧化技术.北京:化学工业出版社,.高华,刘坤.紫外光催化氧化处理焦化废水中有机毒物地研究.青岛医学院学报,,():文档收集自网络,仅用于个人学习,... . ,,():文档收集自网络,仅用于个人学习梁镇海,许文林.焦化含酚废水在/电极上地氧化处理.稀有金属材料与工程,,():文档收集自网络,仅用于个人学习卢建杭,王红斌.焦化废水专用混凝剂对污染物地去除效果与规律.环境科学,,():文档收集自网络,仅用于个人学习刘翠华,何选明. 絮凝剂在焦化废水再净化中地应用. 武汉冶金科技大学学报,,()文档收集自网络,仅用于个人学习马英歌,张清友.不同絮凝剂处理焦化废水地研究.环境污染与防治,,():张昌鸣.焦化废水净化及回用技术研究.环境工程,,():刘俊峰,易平贵.过滤-树脂吸附法处理焦化废水地研究.煤化工,,():黄念东,夏畅斌.细粒焦渣对废水中酚地吸附研究.湘潭矿业学院学报,,():文档收集自网络,仅用于个人学习冶金工业部建筑研究总院和北京国纬达环保公司.烟道气处理焦化剩余氨水或全部焦化废水地方法.中国:,1998-04-08文档收集自网络,仅用于个人学习程志久,殷广瑾.烟道气处理焦化剩余氨水地研究.环境科学学报,,():文档收集自网络,仅用于个人学习周国成.焦化废水处理.化工给排水设计,,:。

焦化废水的污染物特征及处理技术的分析

焦化废水的污染物特征及处理技术的分析

焦化废水的污染物特征及处理技术的分析单位省市:山东省济南市单位邮编:271104摘要:焦化废水是煤焦化过程产生的废水,主要包括剩余氨水、煤气终冷污水、化工产品精制过程产生的污水等。

剩余氨水中含有高浓度的氨、酚、氰化物以及油类等,是焦化废水的主要来源。

它与煤气终冷的直接冷却水、粗苯加工过程的直接蒸汽冷凝分离水、精苯加工过程的直接蒸汽冷凝分离水、焦油精制加工过程的直接蒸汽冷凝分离水、洗涤水等含有酚、氰、硫化物和油类的废水一起称为酚氰废水。

该废水不仅水量大而且成分复杂,是炼焦工业中的典型难处理废水。

基于此,本文将对焦化废水的污染特征以及常见的处理技术进行简单分析。

关键词:焦化废水;污染物特征;处理技术1.焦化废水的污染特征根据焦化生产工艺不同,焦化废水可分为洗涤水、蒸氨废水、精制废水。

其中,蒸氨废水和精制废水部分,包含大量的酚类、苯系物、多环芳烃、氰化物、硫化物、含氧和含硫杂环化合物以及长链烃等多种难降解物质。

特别是废水中的氰化物,不仅能引起急性中毒,短时间内就会导致水生生物死亡,对微生物也会产生毒性抑制作用。

此外,酚类物质也属于典型的生物抑制性污染物,其中,卤代酚是国际上公认的优先控制类污染物,具有致癌、致畸、致突变的“三致”作用。

多环芳烃等杂环化合物则容易产生毒性积累,其中苯并(α)芘、苯并(α)蒽具有强致癌性,通过接触人体皮肤即可导致中毒。

焦化废水中这些毒性强、危害大的有机组分导致焦化废水处理难度大、效果差,甚至其尾水对环境仍有潜在危害。

图1为焦化废水中各种有机组分所占总有机物百分比(BTEXs包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯同分异构体)经不同生物处理和其他方法处理后的变化情况。

可见,经生物处理后的焦化废水仍有较高程度的污染物存在。

图1 焦化废水经不同方法处理后有机组分变化1.焦化废水的处理技术2.1预处理技术焦化废水在生化处理前一般要进行预处理,通常采用气浮法或隔油处理,以去除焦油等污染物,避免对生化系统中微生物的抑制和毒害。

煤化工污染及其治理措施

煤化工污染及其治理措施
针对煤化工企业的废水处理工作,企业需要对废水进行统一的集中科学处理。根据实际情况建立除盐水站,应用过滤设备,对废水进行科学的过滤处理。同时,重视水循环的重要性,将经过处理的废水科学的应用到生产生活中,减少水资源浪费情况。需要注意的是,对于污染性和腐蚀性较强的废水,要建立专业的处理系统,避免废水对于煤化设备和机器的腐蚀和损坏。
2、焦化废水污染
除了一些焦化废料和废气,传统的焦化企业还会排放一些焦化废水。焦化废水主要是焦化企业为了煤炭焦化和回收产生的大量有害水蒸气以及焦化废料混合在一起的废水。这种焦化废水如果没有得到良好的处理和控制,一旦排放至江河湖海,会严重损害水中生物和周围植被的生存环境。如果被人们饮用,也会对人们的生命安全造成重要影响。当焦化废水被用来进行农田的灌溉,会严重损害农作物的生长环境,更严重的可能会造成土地盐碱化。
二、煤化工污染治理措施及建议
1、积极改造或淘汰落后生产力
随着社会经济和科学技术的快速发展,越来越多的新型化工产业涌现。对于传统的较为落后且污染严重的煤化工企业,要严格执行国家相关政策和措施,积极淘汰落后企业和生产力。我国相关部门需要积极划分落后企业和生产力,明确淘汰制度和措施,根据实际情况进行淘汰。同时,为了促进整体煤化工企业的良性发展,可以提出相应的措施对于落后煤化工企业进行改造和升级,合理的解决环境污染问题。对于新兴的煤化工企业加强环境污染问题的严格把控和管理,提高企业环保意识。
三、结束语
综上所述,煤化工企业在进行污染防治过程中,要积极应用现代化的污染处理技术,提高对于污染问题的重视程度,不断提升自身污染问题的管理水平,有效解决问题问题。同时,加大对于新兴污染解决技术的研发力度,开发新设备新机器,提高煤化工企业的生产安全性、清洁性和环保性。煤化工企业作为我国经济发展中的重要组成部分,只有不断地解决污染问题,积极进行节能减排和环境保护,才能促进我国整体社会和经济水平的良性发展。

煤化工焦化废水污染、控制原理与技术应用

煤化工焦化废水污染、控制原理与技术应用

煤化工焦化废水污染、控制原理与技术应用煤化工生成的焦化废水中包括大量的有机物和重金属盐,其中有机物包括芳香烃、酚类物质等,能够对自然环境中的动植物以及人类本身造成不可逆损伤,而就金属盐来说,当前在社会发展中已经成为了一种类似“谈虎色变”的污染物质,对于化工企业来说,更是需要全面履行国家制定的各项工作指标,防止对生态系统造成不可逆的损伤。

一、煤化工中焦化废水的污染特征1.1 焦化废水中的污染物焦化废水中的污染物主要有氮、硫和氰等不同的化合物,污染物在经过干馏之后会生成相应的有机物与无机物,在后续的处理过程中会产生强烈毒性。

其中有机物的代表物质为多环芳香烃和卤代烃,无机物包括氮氧化物、硫氧化物、汞、铅以及镉等重金属物质,若无法对其合适处理,或者污水的排放指标和当前制定的相关规范不符,自然会对生态系统造成严重的污染。

1.2 焦化废水的基本特点焦化废水的首要特点是化学物质成分复杂,包括有机物和无机物,难以形成一步到位式的除杂工作。

其次是污染物质的浓度极高,对于各类有机物和无机物来说,其中的含量都远远超过了我国当前制定的污水排放标准,并且在自然环境下一些有机物也会产生二次变化,从而形成了剧毒性的物质,导致污染范围进一步扩宽。

最后是焦化废水对于各类微生物的抑制作用,无论是其中含有的重金属离子还是有机物质,都会导致废水中含有的微生物大面积死亡,抑制了其对污水的处理效果。

二、煤化工中焦化废水的污染控制原理2.1 水质的污染去除类型当前的水质污染基础技术有多种,在经过了多种处理技术的协同作用过程,实现对于其中含有废水物质的多层次滤除。

这一技术的作用原理是,采用专用的厌氧菌群,让其能够适应污染的恶劣环境以降低废水中含有的有机物总量,在经过了一段时间的处理之后,排放到各类渗滤池中,渗滤系统的孔洞会降低,最后甚至会全面去除污水中含有的重金属粒子。

另一种方法是蒸馏蒸发法,这一形式表面上看可以经过一次性的蒸发完成污染物质的去除工作,并且系统的运行成本较低,但是从实际作用水平上来看,只是对各类盐分的滤除效果较好,有机化合物由于其特殊性能够在一定的温度之下蒸发,或者无法和水脱离,焦化废水中含有大量这类有机物,所以实际的污染控制技术不可采用这一形式。

焦化废水会造成哪些危害

焦化废水会造成哪些危害

焦化废水会造成哪些危害焦化废水中污染物浓度高,难于降解,由于焦化废水中氮的存在,致使生物净化所需的氮源过剩,给处理达标带来较大困难。

那么焦化废水会造成哪些危害?废水危害大,焦化废水中多环芳烃不但难以降解,而且通常还是强致癌物质,对环境造成严重污染的同时也直接威胁到人类健康。

接下来看下水污染成因与污水处理方法?处理高浓度难降解有机废水的主要方法有化学氧化法、萃取法、吸附法、焚烧法、催化氧化法、生化法等,但只有生化法工艺成熟,设备简单,处理能力大,运行成本低,也是废水处理中应用最广的方法。

在废水处理工程中,大都采用传统的生化工艺,如A/O法、A2/O法或者由此改进的工艺。

在废水生化工艺中的活性污泥法是目前最常用的有机废水生物处理方法。

活性污泥比表面积大、活性高、传质好,是效率最高的人工生物处理法。

废水处理的目的就是对废水中的污染物以某种方法分离出来,或者将其分解转化为无害稳定物质,从而使污水得到净化。

一般要达到防止毒物和病菌的传染;避免有异嗅和恶感的可见物,以满足不同用途的要求。

废水处理相当复杂,处理方法的选择,必须根据废水的水质和数量,排放到的接纳水体或水的用途来考虑。

同时还要考虑废水处理过程中产生的污泥、残渣的处理利用和可能产生的二次污染问题,以及絮凝剂的回收利用等。

物理法:废水处理方法的选择取决于废水中污染物的性质、组成、状态及对水质的要求。

一般废水的处理方法大致可分为物理法、化学法及生物法三大类。

利用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物。

例如用沉淀法除去水中相对密度大于1的悬浮颗粒的同时回收这些颗粒物;浮选法(或气浮法)可除去乳状油滴或相对密度近于1的悬浮物;过滤法可除去水中的悬浮颗粒;蒸发法用于浓缩废水中不挥发性的可溶性物质等。

我们在平时最好多学习一些水污染安全小知识,饮用水尽量安装家用净水器过虑在饮用,这样更有利于用水安全。

焦化厂废水污染治理对策

焦化厂废水污染治理对策

焦化厂废水污染治理对策【摘要】焦化废水是在原煤的高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的,焦化废水是污染最严重的工业废水之一,水质随原煤组成和炼焦工艺而变化,是典型的难处理的污水之一。

它含有难降解的有机化合物,污染物浓度高,组成复杂,除含有大量酚类、氰类、联苯、吡啶等有机化合物外,还含有氨氮、无机氟离子等无机物。

研究发现,焦化废水经过普通生化处理,酚氰等污染物能够很容易达标,但其中COD、NH3—N的处理效果相对较差,难以达到排放标准。

【关键词】煤化工;焦化废水1 焦化废水处理技术国内外现状焦化废水的处理目前可以分为预处理和深度处理。

1.1 预处理方法包括悬浮法、吹脱法、混凝沉淀法、折点氯化法等,主要目的是使二级生化处理工艺的进水达到可生化处理的范围,在预处理工艺中,吹脱法主要用于蒸氨,气浮法主要用于除油等。

焦化废水经预处理后,废水的可生化性得到了提高,但其中难降解有机物不能彻底分解为CO2和H2O,必须进行二级处理,焦化废水的二级处理方法有生物化学法、物理法、化学法以及物理化学法等,目前效果较好的二级处理技术主要有以下几种:1.1.1 生化活性污泥法经预处理后的焦化污水与部分回配水充分混合均匀后,进入生化曝气池,通过曝气搅拌作用,使污泥呈悬浮态并和污水完全混合,污水中的大量酚类、氰类等有害物被活性污泥吸附并降解或同化,最终转化为二氧化碳和剩余污泥,净化后的污水和活性污泥在二沉池中分离后,上层清液溢流排放,活性污泥一部分回流到曝气池以保持曝气池中一定的污泥浓度,另一部分则作为剩余污泥排放,该方法可有效去除焦化废水中的酚、氰类物质,但对于难降解有机物和NH3—N 去除效果较差。

1.1.2 湿式催化氧化法此技术是污水在高温、高压下通入空气,在催化剂的作用下,对污染物进行较彻底的氧化分解,使之转化为无害物质,而将污水深度净化湿式催化氧化法是上世纪70年代提出的新技术,日本于80 年代完成半工业试验,鞍山焦耐院与中科院大连物化所于90 年代完成了包括焦化污水在内的高浓度有机物及氨氮污水的湿式催化氧化法的连续性试验,湿式催化氧化法具有以下优点:污水处理时,污水中的氨氮、氰类等污染物氧化分解生成CO2和H2O,能够达到深度净化的要求,湿式催化氧化法处理后的污水能够一次性将原料污水净化,省了蒸氨和溶剂脱酚,实现脱色、除臭、杀菌的目的,各项指标均达到排放要求。

煤化工行业主要环境污染物来源及污染防治对策

煤化工行业主要环境污染物来源及污染防治对策

煤化工行业主要环境污染物来源及污染防治对策煤化工行业是指利用煤炭作为原料生产煤气、煤油、煤焦、煤焦油等化工产品的产业。

在煤化工生产过程中,会产生大量的环境污染物,主要包括废水、废气、固体废物和噪声等。

一、废水污染煤化工行业的废水主要来自冷凝水、洗涤水、冲刷水和生活污水等。

废水中主要污染物包括硫化物、氨氮、重金属等有机和无机物质,这些污染物会对水体造成严重污染。

对策:1. 废水处理:建立完善的废水处理系统,采用物理、化学和生物等方法去除废水中的有机和无机污染物,如采用生化处理技术、厌氧处理技术、膜分离技术等。

2. 循环利用:推广废水循环利用技术,将清洗废水、冷凝水等回收再利用,减少对水资源的消耗。

3. 监测与治理:加强废水排放的监督管理,建立监测系统,及时监测废水排放情况,对不达标的企业进行整改,减少废水排放量。

二、废气污染煤化工行业的废气主要来自煤气的焚烧、煤焦的生产、煤焦炉的燃烧等过程。

废气中主要污染物包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等,这些污染物对大气环境和人体健康造成威胁。

对策:1. 废气净化技术:采用湿法脱硫、干法脱硫、低氮燃烧等技术,减少二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放。

2. 清洁能源替代:推动清洁能源替代传统能源,如利用天然气代替煤气,减少废气排放。

3. 监测与治理:加强废气排放的监测和治理,建立废气排放标准,对不达标的企业进行处罚和整改,减少废气污染。

三、固体废物污染煤化工行业的固体废物包括煤矸石、煤焦渣、废炭等,这些固体废物对土壤和水体造成污染。

对策:1. 废物综合利用:推动废物综合利用,将煤矸石、煤焦渣等进行资源化处理,如作为建材、水泥生产的原料。

2. 安全掩埋:对无法综合利用的固体废物,采取安全掩埋的方式进行处置,防止对周围环境造成污染。

3. 监测与治理:加强固体废物的监测和治理,建立废物处置管理制度,对不合规的企业进行整改,减少固体废物的排放。

四、噪声污染煤化工行业的机械设备运行、车辆行驶等会产生噪声污染,噪声对周边居民的健康和生活造成干扰。

焦化废水是煤在高温干馏过程中以及煤气净化

焦化废水是煤在高温干馏过程中以及煤气净化

引 言焦化废水是煤在高温干馏过程中以及煤气净化、化学产品精制过程中形成的废水,其中含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物,成分复杂,污染物浓度高、色度高、毒性大,性质非常稳定,是一种典型的难降解有机废水,是环境污染的重要原因之一;焦化废水的治理技术研究已经受到了国内外水处理技术工作者的广泛重视。

如何改善和解决焦化废水对环境的污染问题,已成为摆在人们面前的一个迫切需要解决的课题。

总之,焦化废水污染严重,是工业废水排放中一个突出的环境问题。

《污水综合排放标准》(GB8978-96)对焦化废水新改扩建项目要求:NH 3-N≤15mg/L,COD≤100mg/L 。

过去,国内外去除焦化废水中的NH 3 -N和COD主要采用生化法,其中以普通活性污泥法为主,该方法可有效去除焦化废水中酚、氰类物质,但对于难降解有机物和NH 3 -N去除效果较差,难以达标排放。

难降解有机物的处理已引起国内外有关学者的高度重视,许多学者对难降解有机物进行了大量研究,同时改进了焦化废水中NH 3-N脱除工艺,提出了许多切实可行的处理设施和技术,使出水COD 和NH 3-N 浓度大大降低。

中国城镇水网w ww .c h i n a c i t y w a t e r .o rg絮凝吸附法处理焦化废水选题背景河南省平顶山市主要是以煤为主要资源带动其他产业的发展的新兴工业城市。

煤在高温干馏过程中以及煤气净化、化学产品精制过程中形成的废水,简称焦化废水。

其中含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物,成分复杂,污染物浓度高、色度高、毒性大,性质非常稳定,是一种典型的难降解有机废水,是环境污染的重要原因之一;焦化废水水量大,水质复杂,是典型的有毒工业废水,其杂成分不但难以生物降解,通常含有致癌物质,对环境造成严重污染同时也直接威胁到人类的健康。

如何经济有效地处理焦化废水一直是环境保护中的一个热点问题。

选题意义深入研究焦化废水的先进处理技术,既是当前经济建设面临的现实问题,也是将来进行技术攻关的重点,我们应该寻求既高效又经济的处理技术,改善环境质量,实现水资源的循环利用。

焦化废水排放标准

焦化废水排放标准

焦化废水排放标准焦化废水是从焦化生产过程中产生的一种工业废水,含有大量的悬浮固体、化学氧化物、重金属离子等有害物质,如果未经处理直接排放到环境中,会极大地破坏环境和居民的健康。

为了规范焦化废水排放,我国制定了《焦化行业污染物排放标准》(GB31570-2015),其中规定了焦化废水的排放标准。

以下是焦化废水的主要排放标准:一、 COD 排放标准COD(化学需氧量)是评估废水有机物质的含量和对环境影响的一项重要指标。

根据《焦化行业污染物排放标准》,焦化废水COD排放标准分为二级排放标准和三级排放标准。

二级排放标准:COD≤500 mg/L;二、悬浮物排放标准悬浮物是指在水中无法溶解的固体颗粒物质,它会影响水体的透明度和水中微生物的生存环境。

悬浮物的排放标准如下:三、重金属排放标准焦化废水中含有多种重金属,这些重金属对环境和人体健康会带来很大的威胁,因此要控制其排放量。

根据《焦化行业污染物排放标准》,不同重金属的排放标准如下:1. 铅:二级排放标准≤0.05 mg/L,三级排放标准≤0.1 mg/L;四、pH 值排放标准pH 值是衡量水体酸碱度的指标。

为了控制焦化废水排放对环境的影响,要求其 pH 值不得过低或过高。

根据《焦化行业污染物排放标准》,焦化废水pH 值排放标准为6.0~9.0。

五、油类排放标准焦化废水中常常含有油类物质,如果直接排放到自然水体中,会影响水体生态和水生动物的生存环境。

为了保护水资源,油类排放标准如下:总结:焦化废水的排放标准是为了保护环境和人民健康而制定的。

对于焦化企业,要按照标准进行严格的废水处理工作,以减少对环境的污染。

同时,政府也应该加大监管力度,对于排放不达标的企业进行罚款或关闭。

只有这样,才能让焦化企业在发展的同时,不断提高自身的环保意识,为实现绿色发展作出贡献。

焦化厂的环境污染与防治

焦化厂的环境污染与防治

焦化厂的环境污染与防治焦化厂是煤炭加工的重要环节,它同时也是环境污染较为严重的工业企业之一。

焦化厂的生产过程中会产生大量的废气、废水、废渣等工业废物,给周围的环境造成严重的污染。

对焦化厂的环境污染进行有效的防治,对于保护环境、减少污染,维护公众健康具有重要意义。

本文将对焦化厂的环境污染进行分析,并提出相应的防治措施。

1. 废气污染在焦化过程中,合成气、煤气和焦炉煤气中含有大量的有害气体,如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等。

这些废气不仅对大气造成污染,还会降低周围植被的生长,对周围居民的健康构成威胁。

2. 废水污染焦化生产过程中的废水中含有大量的悬浮物、油脂、重金属等有害物质,如果随意排放到水体中,会导致水体的污染,破坏水生态系统,危害水资源的可持续利用。

3. 废渣污染焦化厂生产过程中会产生大量的煤矸石、焦炭粉末等固体废物,这些废渣如果不得到妥善处理,会对土壤和地下水造成严重的污染。

1. 废气污染防治(1)采用先进的煤气净化技术,如燃烧技术、吸附技术、喷气除尘技术等,对废气进行治理,减少有害气体排放。

(2)优化生产工艺,降低原料和燃料的含硫量,减少二氧化硫的排放。

(3)加强废气排放监测,定期对排放的废气进行监测和检测,确保达到国家排放标准。

2. 废水污染防治(1)完善废水处理设施,对废水进行分散收集和净化处理,减少固体悬浮物、油脂、重金属等有害成分的排放。

(2)严格执行国家废水排放标准,对废水排放进行严格监管和控制,确保不会对周围水体造成污染。

(3)推广水资源的循环利用,尽量减少废水的排放量,实现资源的最大化利用。

3. 废渣污染防治(1)加强固体废物处理管理,建立科学的固体废物分类、收集和处理体系,将可回收的废渣进行资源化利用。

(2)建立焦化厂固体废物的填埋场,采取防渗、防渗透措施,确保填埋废料对周围环境不会造成污染。

(3)加强固体废物的监管,推行“谁产生、谁处置”的原则,规范焦化厂固体废物的管理和处置。

焦化厂的环境污染与防治

焦化厂的环境污染与防治

焦化厂的环境污染与防治焦化厂是一种利用焦炭炉炼焦并生产煤焦油和煤气的工厂,也是一个重要的能源和化工行业。

由于焦化厂在生产过程中产生的大量废气、废水和废渣,导致了严重的环境污染问题。

焦化厂的环境污染与防治是一个重要的任务。

焦化厂的环境污染主要包括大气污染、水污染和固体废物污染。

焦化厂在煤炭燃烧过程中会产生大量的废气,其中含有大量的二氧化硫、氮氧化物和悬浮颗粒物等有害物质。

这些废气会直接排放到大气中,造成大气中二氧化硫和氮氧化物含量过高,引发酸雨等大气污染问题。

焦化厂的生产过程会产生大量的废水,其中含有苯、酚、挥发性有机溶剂等有毒有害物质,如果这些废水未经处理直接排放到环境中,会对水体造成污染,对水生生物和人类健康构成威胁。

焦化厂还会产生大量的固体废弃物,如煤渣、焦炭粉尘等,如果这些固体废物未经妥善处理,会对周围环境造成污染。

为了解决焦化厂的环境污染问题,必须采取一系列的防治措施。

在大气污染防治方面,焦化厂可以采用先进的燃烧技术,如炉膛改造、余热回收等,来减少煤炭燃烧过程中的废气排放。

在废气处理方面,可以采用烟气脱硫、脱硝、除尘等技术,将废气中的有害物质去除或转化为无害物质,以减少大气污染。

在水污染防治方面,焦化厂可以建立废水处理系统,采用物理、化学、生物等方法对废水进行处理,使其达到国家或地方的排放标准。

对于固体废物的处理,焦化厂可以采用焦炭粉尘回收和煤渣综合利用等技术,将废弃物转化为资源。

在焦化厂的环境监测方面,应建立完善的监测体系,对废气、废水和固体废物进行全面、准确的监测,及时发现和解决环境问题。

焦化厂的环境污染与防治是一个重要的任务,需要采取一系列的防治措施来减少焦化厂对环境的污染。

通过改善煤炭燃烧技术,加强废气治理,建立废水处理系统,推广固体废物资源化利用等措施,可以有效降低焦化厂对环境的影响,实现可持续发展。

政府部门、企业和社会公众也应共同努力,加强环境监管和环境宣传教育,形成社会共识,共同保护环境。

探讨煤化工废水的危害及处理措施

探讨煤化工废水的危害及处理措施

探讨煤化工废水的危害及处理措施摘要:从行业发展来说 , 煤化工是一个会造成环境产生严重污染的行业,在煤化工行业发展同时需要着重分析该如何解决其生产和发展所带来的污染问题。

在发展过程中 , 通过将污染能耗降到最低,不断提升生态环境资源容量的方式,将化工生产所产生的污染物控制在合理范围内,避免出现资源浪费和环境污染。

关键词:煤化工废水;预处理技术;化学物质1煤化工废水的危害及特征1.1煤化工行业中的水污染及其危害煤化工行业在生产过程中生产中,若某种废弃物质未经处理或处理没有达到标准就流入到到天然水体中时,天然水体在物理、化学、生物或放射性方面的特性会有所改变,对水的有效利用造成影响。

人们在生产和生活过程中一旦使用或长期接触污染水体,会严重影响到人体自身的健康和生态环境。

从生产特点分析,煤化工行业耗水量非常大,在利用水资源过程中会出现大量废水,这些废水中含有高浓度煤气洗涤废水,氨氮的含量200~500mg/L,严重超出可排放标准。

废水中还含有难降解有机物的多环芳香族、酚类化合物,其中酚类化合物和苯类化合物都属于易降解类型,联苯、呲啶、三联苯等属于难降解化合物。

目前来说废水处理主要采用生化法,去除苯酚类以及苯类物质,实现废水处理,但很难实现对以上难降解物质的处理。

煤化工行业在生产和发展过程中所排放的废水会对附近区域的水体产生严重污染,同时由于耗水量极大,水资源很难实现回收利用,水资源利用效率相对较低。

我国有超过八成以上的城市水域受到不同程度的污染。

在我国西北地区来说煤化工企业数量多、产煤量大,水域污染更为严重接近九成。

不仅仅是地表水会受到污染,地下水也受到严重威胁,这种含有多种难降解污染物的废水一旦渗透到地下和地下水接触,就会造成地下水中含有一些致癌物质。

当人们使用受污染地下水后,人体健康会受到严重威胁。

在对煤化工行业中所产生的废水成分进行分析过程中可以发现所含成分相当复杂,在生产过程中不同生产工艺所产生的废水,不同的组成部分,污染物的含量变化相对较大,废水处理难度和复杂性相对较高,企业需要投入大量的资金开展废水处理工作。

煤化工中焦化废水的污染、控制原理与技术应用

煤化工中焦化废水的污染、控制原理与技术应用
煤化 工中焦化废水 的污染 控制原理与技术应 用
武 治谋 康军 马松 ( 新 疆阜 康市鸿 基 焦化 有限 责任 公司 , 新疆 阜康 8 3 1 5 0 0 )
摘要: 我 国在 煤化 工废 水 处理 工艺 上存在 多方面 的 问题 , 成分 进行消 除 。目前 主要应 用方 法为对 C O D构成研 究 , 并 通过 本 文 针 对 上 述 问题 进 行 分 析 具 有 重 要 现 实 意 义 。 工 业 废 水 处 0 / U V催化 流床 反应 器 , 将 废水 中各种 污染 指标 降低 。 降低浓 理 中污水成 分较 为复 杂 , 毒 性 也 比较 大 , 这个过 程 中 焦化 废 水 度 的同时也对废水 进行消毒 处理 , 实现 废水 回用 。 处理 比较 具 有代表 性 。废水 污 染控制 原理 当 中主要 针对 四 个 3 煤化工 中焦化废水污染控制技术应用 方 面对煤化 工过程进 行分析 。煤制 气 、 煤 制 焦以及煤 制油 与煤 3 . 1 厌 氧生 物处 理技术 制 甲 醇。通过 综合 分析 煤化 工 生产 工 艺 中的 水 污染情 况与控 该技术 应用能 耗较低 , 且 对焦化 废水 中高浓度 污染物 处理 制共性 可 以发现 , 水处理 工艺具有重要 意义。 具 有 较大 优 势 。厌 氧 主要 针 对发 酵性 细 菌 、 产停 产 乙 酸细 菌 等 。厌氧过 程 同时 能够 对多种难 以降解 的物 质进 行 降解 , 包括 固相微萃 取以 及 G C - MS 两 种技术 手段 的而结 合能够 有效 多氯联 苯等 。高氯带 同系物 中的 脱氯变 化需 要在 厌氧 条件 完 控制 废水 水 质的化 解结 构特 征 , 并 降低 污染浓 度 。为 此 , 通过 成 。厌氧 生物 处理需 要建 立在 负荷 高 以及剩 余污 泥 少等 的条 结合 废水组成 等相关 转移定 量标准 内容 , 能够 深入掌握 废水生 件 下 , 厌 氧发硬条件相 对更加严格 , 为此 , 启动相 对更加缓 慢 。 成机 理机制 。通过对 其变化 特征 的掌握 , 介个 污染特征 的化学 采用水 解进行 生物 降解 , 其主要 是利 用非严格 厌氧 完成对 原理, 包括 吸附 或者 是 催化氧 化的 分析 , 形成具 有 现代 意义 的 有机 物 的分 级 降 解 , 其 中碱 性 水 解 菌在水 中不 具有 溶 解性 特 强化研 究技术 。 征 。能够将大 分子物质进一 步降解 。 1煤化工中焦化废水污染 3 . 2生物强化技术 现 阶 段我 国煤化 工 行业 发展 中 , 存 在严 重的水 污 染 问题 , 从 内容 上看 主要 包括 三个 方面 : 关键 菌群 结构 以及 功能 。 据 统计 我 国煤化 工 废水 排放 量 高达 数 亿 吨 , 且 呈 逐年 上 升趋 其 主 要是 将微 生物 作为 核心 的研 究 。其 中针对废 水 进行 处理 势 。煤化 工 中的废 水成 分复 杂 , 焦 化废 水污 染程 度严 重 , 存在 技 术基于生物 学角 度分污染 问题 。 有 效解释微生物 菌群结构特 征。 1 . 1焦 化废水 特征 功能 微生物 培养 : 通过 对微生 物降解 往往采 用好氧 生物处 焦化废水 中包含 着数十种 化学物 质 , 成分 复杂 , 浓度 高 , 影 理 。 另外 , 就 是基 因工程 菌构建需 要结合生 存适应 环境 与基 因 响 范 围大 。焦化废 水 中氨氮 含量 极高 , 且具 有一 定毒性 , 对生 转 入繁殖能 力方面的结构特 征进行分析 。 态环 境造成 恶劣影 响。从对 微生物 影响的 角度来看 , 废水 中的 4结 语

煤化工中焦化废水的污染、控制原理与技术应用刘彦辉

煤化工中焦化废水的污染、控制原理与技术应用刘彦辉

煤化工中焦化废水的污染、控制原理与技术应用刘彦辉发布时间:2021-07-30T07:09:01.817Z 来源:《基层建设》2021年第14期作者:刘彦辉[导读] 焦化废水是煤经过高温干馏、煤气净化、副产品回收和精制等环节的处理后,产生的工业废水中有毒、有害、降解难的一类物质山西太钢不锈钢股份有限公司焦化厂山西省太原市 030003摘要:焦化废水是煤经过高温干馏、煤气净化、副产品回收和精制等环节的处理后,产生的工业废水中有毒、有害、降解难的一类物质,如果直接排放,会打破水体和空气环境、土壤作物的平衡和健康,造成严重污染,不利于人类的生产生活。

所以,采取科学合理的焦化废水处理技术十分必要。

本文主要分析了煤化工中焦化废水污染、控制原理、处理技术等,以作借鉴。

关键词:煤化工;焦化废水;污染;控制原理;处理技术煤化工生产中排出的大量焦化废水,含有芳香烃、酚类等有机物、重金属盐等物质。

此类有机物是损害动植物和人类身体健康的重要物质,呈不可逆损伤;金属盐在污染物之中属于“谈虎色变”的一种,是国家工作指标中指明的重点对象。

所以,只有全面了解废水污染状况、控制机理等等,才能更好地应用废水处理技术,对生态系统的损伤进行有效控制。

1煤化工中焦化废水的污染1.1焦化废水特征煤化工生成的焦化废水成分复杂,对处理技术的要求也就更高。

焦化废水中包含的化学物质超过20种,浓度很高,环境破坏力大,不仅会对动植物的生存发展造成直接危害,也会成为陆地和海洋微生物抑制生长的重要因素,严重污染着河流等水环境。

1.2焦化废水化学组成煤化工生产过程中,氮、硫、氰等元素经过干馏转化为有机质或无机化合物,并且在煤蒸汽冷凝作用下成为有毒污染物。

多换芳烃、卤代烃等,都属于污染力较大的一类物质。

汞铅镉等重金属都是焦化废水中污染程度较高的一类物质。

2煤化工中焦化废水污染控制原理2.1水质调控焦化废水中含有的有机质和重金属等污染物的有效处理,需要首先对废水中含有元素的具体指标明确化,作为技术处理的重要参考。

解决焦化废水对环境的污染

解决焦化废水对环境的污染

文章摘要:焦化废水是煤在高温干馏过程中以及煤气净化、化学产品精制过程中形成的废水,其中含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物,成分复杂,污染物浓度高、色度高、毒性大,性质非常稳定,是一种典型的难降解有机废水。

它的超标排放对人类、水产、农作物都构成了很大危害。

如何改善和解决焦化废水对环境的污染问题,已成为摆在人们面前的一个迫切需要解决的课题。

目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理,然后进行生物脱酚二次处理。

但是,焦化废水经上述处理后,外排废水中氰化物、COD及氨氮等指标仍然很难达标。

针对这种状况,近年来国内外学者开展....焦化废水是煤在高温干馏过程中以及煤气净化、化学产品精制过程中形成的废水,其中含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物,成分复杂,污染物浓度高、色度高、毒性大,性质非常稳定,是一种典型的难降解有机废水。

它的超标排放对人类、水产、农作物都构成了很大危害。

如何改善和解决焦化废水对环境的污染问题,已成为摆在人们面前的一个迫切需要解决的课题。

目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理,然后进行生物脱酚二次处理。

但是,焦化废水经上述处理后,外排废水中氰化物、COD及氨氮等指标仍然很难达标。

针对这种状况,近年来国内外学者开展了大量的研究工作,找到了许多比较有效的焦化废水治理技术。

这些方法大致分为生物法、化学法、物化法和循环利用等4类。

1 生物处理法生物处理法是利用微生物氧化分解废水中有机物的方法,常作为焦化废水处理系统中的二级处理。

目前,活性污泥法是一种应用最广泛的焦化废水好氧生物处理技术。

这种方法是让生物絮凝体及活性污泥与废水中的有机物充分接触;溶解性的有机物被细胞所吸收和吸附,并最终氧化为最终产物(主要是CO2)。

非溶解性有机物先被转化为溶解性有机物,然后被代谢和利用[1]。

基本流程如图1所示。

图1 生物处理法基本流程但是采用该技术,出水中的CODCr、BOD5、NH3-N等污染物指标均难于达标,特别是对NH3-N污染物,几乎没有降解作用。

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煤化工中焦化废水的污染、控制原理与技术应用韦朝海( 华南理工大学环境科学与工程学院,工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室,污染控制与生态修复广东省普通高等学校重点实验室,广州,510006)摘要煤化工废水成分复杂,毒性大,以焦化废水最具代表性,研究废水中典型污染物的控制原理很有必要.从煤制气、煤制焦、煤制油及煤制甲醇4 个方面介绍了煤化工过程在源与经济方面上的地位与特点,分析了煤化工过程水污染特征与水污染控制的共性问题,对水质结构的描述及其变化过程的理解是水处理工艺选择的科学基础.固相微萃取( SPME)GC-MS 结合的分析手段能够快速、准确地获得废水水质的化学结构特征及浓度水平的信息,基于元素分析可以获知典型污染物的转化与归趋; 结合废水组成反应、降解与转移的定量考察,可以深入了解废水的生成机制及其处理过程的变化; 根据污染物特征选择有效的化学原理如吸附与催化氧化的结合,根据惰性污染物的存在选择生物电化学催化分解,基于协同降解或共基质降解,培养功能微生物,构建基因工程菌,开发功能微生物的应用技术.上述可归纳为根据不同污染物的性质提出相适应的去除原理,系统考虑废水的成分特征、化学转化、生物转化以及相互协调优化,追求更高平上实现污染物转化与降解的技术目标.最后,根据煤化工焦化废水处理目前暴露的缺陷,提出了未来需要加强研究的若干关键问题.关键词煤化工废水,典型污染物,生成机制,控制原理,技术应用.1 煤化工过程我国煤贮量占世界总贮量的36%,占我国能源总量的70% 以上,目前我国煤化工行业约国民经济总量的16%.因此,在我国,煤化工是燃料化工的主导.煤化工主要包括煤制气、煤制油、煤制焦以及煤制醇醚和煤制烯烃等新型方向.( 1) 煤制气: 以煤为原料加工制得的含有可燃组分气体的过程.煤气化得到的是水煤气、半水煤气、空气煤气,这些煤气的发热值较低,故又统称为低热值煤气; 煤干馏法中焦化得到的气体称为焦炉煤气,属于中热值煤气,可供城市作民用燃料; 煤气中的CO 和H2是重要的化工原料,可用于合成氨、合成甲醇等.预计到2015 年,我国将形成每年200 亿立方米的煤制天然气产能,将占天然气消量的10% 左右,煤制合成天然气( SNG) 正在成为我国煤化工的新热点.煤气化废水的来源以剩余氨水为主,同时含有产品加工过程中产生的酚水、粗苯冷却水、低温甲醇废水以及地坪冲洗水等.煤气化废水是含芳香族化合物和杂环化合物的典型废水,含有的主要有机物有苯酚、喹啉、苯类、吡啶、吲哚、萘、苯并[a]芘、二噁英等,相当多污染物表现为POPs 的特征,属于有毒难降解有机物( 2) 煤制焦: 指烟煤在隔绝空气的条件下加热到950 ℃—1050 ℃,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭.焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼,起还原剂、发热剂和料柱骨架作用.焦炭属于二次能源,是重要的固体燃料,钢铁工业重要的基础原材料.我国一直是世界焦炭第一生产大国、消费大国和出口大国.由焦化所得煤焦油中制取的萘、蒽等稠环化合物是有机化工的重要原料.当前,世界上从煤焦油中分离出来的化工产品约有200 余种,主要用于制防腐剂、塑料助剂、染料、溶剂、香料及橡胶助剂等.2005 年,我国炼焦生产过程中外排COD 总量约12.5 万吨,占全国工业废水COD 排放总量的2.5%左右; 氨氮排放量约1.9 万吨,占全国工业废水氨氮排放总量的4.6%左右; 外排石油类污染物约2065.5 吨,占全国工业石油类污染物排放总量的8.5%10 期韦朝海: 煤化工中焦化废水的污染、控制原理与技术应用14673 焦化废水的生成机制与处理过程变化3.1 废水水质特征与分析焦化废水污染成分复杂,污染物浓度变化范围大.以常规的污染物性质和污染物成分进行分类不能全面地反映水质结构特征,也不能为处理工艺的选择提供科学依据.废水中酚类及氨氮含量高,经过适当的预处理后可以通过生物法降解,而作为典型污染物的二噁英、多环芳烃、卤代烃等污染物虽然含量低,但其毒性极大、存在生态的巨大风险,且在废水处理过程中对微生物的生长表现出抑制作用.围绕上[10]通过研究高浓度工业废水中微生物的好氧呼吸速率和难降解污染物在废水处理单元中的分布,综合分析了废水的可生化性.BOD/COD 值一定程度上反映了废水的生物可降解性,但由于受菌种种类、环境因素的控制及有毒物质含量等因素的影响,这个指标缺乏全面性.现有的废水采样技术属于瞬时采样方法,无疑会造成非检测时段污染物信息的遗漏,显然不适合污染物浓度波动大的对象.如进行全时段的连续累积多次采样,则工作量大,效率低,可行性差.固相微萃取( SPME) 是1990 年由加拿大Waterloo 大学Pawliszyn 教授[11]工作小组提出的一种采样和样品制备方法.SPME 集采样、萃取、浓缩、进样于一体,是一种简单方便、省时省力、不需溶剂的新型绿色环保样品前处理技术因此,针对焦化废水复杂体系,有必要建立以SPME 先进样品前处理技术为基础的现场快速采样分析技术,以及能够准确反映废水中有毒污染物时间权重平均浓度的原位被动采样技术,从而快速、准确地得到反映煤化工废水水质的化学结构特征及浓度水平等信息.3.2 典型污染物的形成与分类煤化工过程中存在碳、氢、氧、氮、硫、氯等元素,在干馏过程中转变成各种氧、氮、硫的有机和无机化合物,使煤中的水分及蒸汽的冷凝液中含有多种有毒有害污染物.除含有常规污染物组分外,作为典型污染物的二噁英、多环芳烃、卤代烃在煤化工焦化废水中被不同程度检出,其形成机制急需明确.因生产原料中含有各种卤素元素,因而具有生成卤代烃及其衍生物的趋势,如含氟有机物成为可能的物种,推测的依据是废水中含有200—300 mg·L-1的氟化物.焦化工业产生的废水中含有重金属污染物如汞、砷、镉、铅、六价铬,属于典型的无机污染物.不同工业过程、不同生产规模与不同地域的煤化工生产产生的废水,二噁英、多环芳烃、卤代烃等典型有机污染物与汞、砷、镉等典型无机污染物的存在与分布尚未清楚,环境风险性客观存在.3.3 污染控制过程的化学变化( 1) 水质及其调控焦化废水是一种量大面广、成分复杂、有毒/难降解的典型工业有机废水.基于目前的水平采用GC / MS 分析技术,系统而全面分析了焦化废水中有机物的构成,发现15 类558 种有机物存在于焦化废水中.根据有机物的分子结构、废水中的含量、毒性及环境效应,筛选出了焦化废水中的特征性有机污染物,经物理、生物和化学处理后,大部分有机物被去除,有机物的去除主要发生在生物阶段.除了有机污染物外,无机污染物的大量共存也是焦化废水的一个重要特征.具备一定规模的焦化厂已经陆续上马脱硫制硫酸的工艺实现资源回收,因此产生脱硫废液,其中含有高浓度氰化物、硫氰化物、化物等有毒组分,进入集水调节池的未经预处理脱硫废液将对水质造成巨大冲击,对后续生物处理单元构成严重威胁.针对此,选用化学沉淀与Fenton 氧化相结合的方法,可以降低污染负荷并部分削减毒性.集水调节池因汇合焦化废水原水、已经预处理的脱硫废液、煤气水封水、工艺回流水以及少量的生活污水,由于组分间作用力的变化,表现出水质的结构特性,还表现出强大的缓冲体系的存在.深入分析集水调节池中的水质结构并甄别出对后续工艺产生影响的因素,将成为废水处理是否优化、能否成功的关键.( 2) 降解、转移及其回收酚类物质是焦化废水的主要污染成分,以检出气液固三相中酚类的物种及其浓度变化来考察废水处理工艺的有效性有利于阐明水处理工程的意义.通过对4 种烷基酚、7 种氯酚和2 种硝基酚物质在广东韶关钢铁集团焦化废水处理站中的浓度演变与转移,发现合理设计的流化床组合工艺可高效去除酚类物质,达到0.1 mg·L-1以内; 所有酚类物质在废水处理过程中存在气相转移的现象,转移污染物浓度分布差异显著,取决于废水本底浓度与该物质的化学性质.尽管酚类物质可以被降解,但高浓度带来的溶解氧消耗,表现为水处理能耗的巨大,因此尝试可燃吸附剂分离回收高浓度组分,考察其作为燃料左右.同期,炼焦行业还排放颗粒物约44.5 万吨、苯可溶物约4 万吨、苯并芘约1602 吨、酚类约2. 4 万吨、氰化物约707 吨( 以上数据源自中国网,2007 中国能源发展报告) .( 3) 煤制油: 由煤炭气化生产合成气、再经费-托合成生产合成油称之为煤炭间接液化技术.目前,我国石油开采远远满足不了对石油高速增长的需求,造成对进口原油和石油产品的过度依赖.煤制油技术有助于缓解我国对进口原油和石油产品的过度依赖,从而提高能源安全.据统计,2010 年,我国用煤炭生产的油品达到1000 万吨以上.在国家发改委《煤化工产业中长期发展规划》中,到2020 年煤制油的发展规模将达到每年3000 万吨.( 4) 煤制甲醇: 以煤为原料生产甲醇.煤炭、天然气、焦炉气三者均可作为甲醇生产的原料,且以煤炭为主,这种结构符合我国油气资源不足、煤炭资源相对丰富的国情.我国目前每年焦炉煤气的产量是800 亿立方米,如都制成甲醇其规模可达每年4000 万吨.2 煤化工过程的水污染燃料化工行业造成的水污染相当严重,因此,大部分发达国家因环境问题将这个产业转移到发展中国家.我国煤炭储量大,煤化工行业的环境问题最严重,废水污染首当其冲.首先,废水排放量大,2009年排放废水超过8 亿吨; 其次,废水成分复杂.目前,废水中检测到的有机物质包括: 苯酚、烷基苯酚、喹啉、异喹啉、苯、烷基苯、吡啶、烷基吡啶、苯胺、烷基苯胺、烷基萘、萘、烷基喹啉、联苯、烷基联苯、菲、蒽、吖啶、烷基咔唑、咔唑、烷基菲( 蒽) 、烷基萘并噻吩、芘、苯萘并呋喃、烷基芘、对联三苯、苯并菲( 蒽) 、苯并吖啶、烷基苯并菲( 蒽) 、吲哚、苯并芘、烷基吲哚、烷基吖啶、苯并噻吩、烷基噻吩、苯并呋喃、苊、噻吩、芴、烯烃、烷烃等[2].特别地,还有多种持久性有机污染物,有多氯联苯( PCBs) 、单环苯烃( MAHs) 、多环芳烃( PAHs) 、多氯代二噁英( PCDDs) ,相当多组分表现出环境荷尔蒙( EDCs) 的特征.大量的研究工作已经证明了燃料化工行业废水中污染物种类的多样性,上述4 个核心燃料化工过程存在上下游的生产关系,所产生的废水水质接近,主要表现为除了含有氨氮、氰化物、硫化物、硫氰化物、氟化物等无机污染物外,还含有酚类化合物、油、胺、萘、吡啶、喹啉、蒽等含氮、氧、硫杂环化合物及多环芳香族化合物( PAHs) .据德国的媒体报导,焦化废水中复杂组分有机污染物的种类超过万种,由于检测手段和人们认识方面的局限性,还有近一半的新物种未能命名,某些成分对环境的潜在影响尚未被解析.在已知的污染物当中,一些典型污染物( 剂量低、毒性大) 的生成机制与控制原理尚不明朗,污染控制过程与环境转移过程的机制还需要通过加强基础研究来阐明.煤化工焦化废水中检出的二噁英[3-4]来源于高温条件下氯离子参加的催化反应,存在浓度很低,属于痕量污染物; 多环芳烃( PAHs) 则广泛分布于焦化废水中,萘、菲、芘、苯并[a]芘是典型代表[5-6]; 卤代烃类的存在也很广泛,除了含氯卤代烃外[7-8],还有检出含氟和含溴的卤代烃[9],高温催化是主要诱因.这些典型污染物在环境中持续时间长,浓度低,毒性大,成为水污染控制中的一个难点,也构成了对生态环境及人类健康的严重威胁.根据多年的研究与考察,认为煤化工废水的基本污染特征可归纳为: 污染物浓度高,组成杂,存在有机污染物与无机污染物共存的复合污染; 废水呈碱性,含色度成分与油分,其BOD/COD 值<0.3,富氮缺磷,生物利用的营养失衡,还存在毒性抑制与惰性抑制,可生化性差,难以厌氧降解; 毒性污染物占COD 比例高,其中含有多环芳烃、杂环芳烃、卤代烃与二噁英等POPs,含氮( 氨、氰化物、硫氰化物) 与含硫的毒性无机物普遍存在,含量挥发性组分; 表征水质结构的废水中分子间作用力与分子内的化学键能处于热力学不稳定的高能量状态.因此,该废水的处理表现出如下的共性: 由于成分复杂与反应活性低导致处理工艺水力停留时间很长; 由于水质波动大以及营养成分的失衡导致国控指标难以稳定达标; 高能量状态的废水其处理工程的建设与运行费用高于其它工业有机废水; 达标排放尾水中残余的微污染物继续构成对受纳水体的环境风险,挥发性有机物对大气环境与人体健康亦造成影响,污泥的处理与处置尚缺乏安全有效的技术.目前,对于煤化工焦化废水水质特征的认识不足,对污染物转化过程及生物降解过程产生的抑制缺乏深入理解,导致污染控制工艺的选择带有盲目性.因此,煤化工焦化废水污染物的安全转化与控制一直是工业废水处理领域中的一个世界性难题.1468 环境化学31 卷的热值变化,希望构建将降低负荷与回收潜热作为高浓度有机废水处理的新技术.( 3) 深度处理深度处理指的是生物处理后废水中残余物理成分与化学成分的进一步消除,包括颗粒、胶体、颜色、菌体、无机物和微量有毒有机物.作为工程的控制指标,了解COD 的构成很重要,因此,考察悬浮组分、胶体组分及溶解组分对生物出水残余COD 的贡献,特别是分析还原性无机物对COD 的贡献,根据所获得的信息选择有效的工艺与进行科学的管理.对废水中痕量毒性有机污染物如POPs,议采用仿生富集的方法实现动力学上的可行性.残留在焦化废水尾水中的惰性组分,仍对人体和水生生态环境构成重大的风险.研究发现,采用自主研制的O3/ UV 催化流化床反应器,可以将焦化废水的各种污染指标降至很低的水平,如COD 低于30 mg·L-1,苯并芘降到20 pg·L-1以内,实现浓度削减与消毒过程的结合,对于保证高水平膜通量的运行很重要,成为水回用的基础工艺.4 污染控制新原理与应用4.1 化学转化与电化学技术( 1) 化学转化由于煤化工焦化废水的复杂性,处理工艺的选择与耦合路线必须立足于对不同水质的分析与判断.针对生物过程难降解的典型污染物需要考虑化学的转化工艺.以惰性有机物分子结构能级计算分析的结果作为依据,研究分子结构响应的氧化与还原技术,建立梯级反应筛选有效的化学过程.从已经发现的废水中典型污染物的分子结构判断,若干高级氧化过程对污染物的降解或分解在热力学上是可行的,问题在于实际生物处理之后的尾水中残存的典型污染物剂量低,如芴、菲、蒽、腈、氯苯、氯酚与苯并芘等以ng·L-1级的含量存在,造成许多化学过程在动力学方面失去优势.因此,针对实际废水处理过程中低剂量典型污染物化学转化的过程,关键问题是在寻求热力学可行性前提下的高效动力学过程的探索.根据这样的观点,面向大量废水中低浓度典型污染物的选择性分离成为首要.基于典型污物亲脂憎水的特点,分子筛或活性炭纤维( ACF) 经疏水改性后,利用纳米尺度效应与增溶效应对二噁英和多环芳烃类物质进行超常吸附,分离富集典型污染物,为这部分污染物的化学反应提供了动力学方面的可行性.分离、还原或氧化的协同作用成为煤化工焦化废水中低剂量典型污染物转化的重要研究思路.针对经生物处理的煤化工焦化废水中的典型污染物,因为浓度低而不能实现有效的化学反应,所以使其从废水本底中分离并富集于某个固定相中非常重要,此时,吸附技术成为首选.部分工作证明了活性炭[15]及仿生吸附剂能够有效分离废水中低剂量组分的有机氯化物,富集倍数超过1000 倍[16].由于吸附作用的非选择性,为了提高基于目标污染物的有效分离,功能吸附材料开发与分子印迹技术的应用可以实现靶向目标.超临界流体具有非常优越的理化性质,超临界流体技术已广泛应用于化学分离、合成反应废水处理领域.在超临界状态下,水是一种良好的反应介质.它的临界点为374.2 ℃,22. 1 MPa,这时水具有非常独特的性质[17-18]: 扩散系数高,传质速率快; 粘度低,混合性能好.超临界水介电系数低,能与有机物及气相如氧气等气体组分完全互溶,使化学反应在同一均相体系下进行,从而反应过程传质阻力小,使部分难以在常规溶剂条件下进行的反应得以实现.持久性污染物( POPs) 的超临界水氧化是最具发展前途的环境技术之一.已有研究表明,金属还原能有效处理卤代物的研究显示运用金属还原在523 K、10 MPa下经过1—8 h 的处理,Aroclor1260 中高氯多氯联苯( PCBs) 全部被还原成低氯PCBs 同类物,进一步处理则低氯PCBs 同类物基本全部脱氯.研究发现,以金属氧化物ZrO2负载金属能有效加快反应速度,提高还原效率.超临界氧化对某些化学性质稳定的化合物,所需要的反应时间依然较长( 数小时) ,为了加快反应速率、缩短反应时间、降低反应温度,使超临界氧化能充分地发挥出自身的优势,有必要寻求恰当的催化剂来提高反应效率.( 2) 电化学技术电化学强化好氧-厌氧耦合处理废水是在好氧-水解基础上利用电化学手段促进废水组分的降解包括电化学强化好氧以及电化学强化厌氧两个过程,这两个过程有机地联系在一起,利用电化学微生物反应器平台,使好氧反应以及厌氧反应分别在阳极池以及阴极池内进行.阳极电压促使水电解产生氧气( H2O→1 /2O2+ 2e-+ 2H+,在阳极池内以氧气作为电子受体,废水中的有机质作为电子供体在好氧细菌的作用下矿化成CO2以及其它小分子.另外,施加的阳极电压还可以作为微生物的能量来源,通过控制电压大小促进微生物生长代谢.因此,可通过微生物-电化学协同作用促使污染物氧化降解.电化学-水解协同过程包括3 个方面: 第一,能够将有机酸还原生成氢气( RCOOH + e-→RCOO+ 1 /2H2) ,起到调节溶液pH 的作用; 第二,一些具备氧化活性的有机物如卤代烃难以被微生物水解,但能够在阴极直接还原脱卤,脱卤后的产物易在水解菌作用下降解; 第三,阴极电压亦可作为水解菌的能量来源,不同的施加电压表示供应给细菌生长的热力学能量的不同,细菌需改变自身呼吸途径,以最大化利用外加能量.电化学协同的好氧-水解过程辅以固定化功能性微生物转变分子结构,通过实验室培养及分子手段研究不同条件反应器载体颗粒的生物多样性,遴选出优势菌株,再通过质粒工程技术,把已知的具有降解功能的基因片段结合到优势菌的细胞内,使其同时具备耐受及降解高毒有机物的功能,提高系统对目标污染物的针对性与有效性.4.2 生物降解与强化技术4.2.1 生物降解技术厌氧生物处理技术由于运行能耗低的特点,在处理高浓度有机废水中有不可比拟的优势.厌氧过程涉及的微生物有: 发酵性细菌、产氢产乙酸细菌、同型产乙酸菌、利用H2和CO2产甲烷菌( 占30%) 、分解乙酸的产甲烷菌( 占70%) .颗粒内不同厌氧微生物类群通过紧密而协调地相互作用,废水中复杂有机污染物转化为甲烷及CO2.产甲烷菌在反应器中能自发形成紧密的聚合体,所以在保持厌氧颗粒形状及活性等方面具有重要作用[23].厌氧过程还能对难降解有机物进行有效降解,如多氯联苯( PCBs) ,其中高氯代同系物的脱氯反应只有在厌氧条件下才能进行[24].厌氧生物处理具备负荷高、剩余污泥少、营养物需求低等优点,但也存在初次启动缓慢、反应条件苛刻等缺点,本课题组研究发现,甲烷菌等容易被焦化废水中的毒性物质所抑制,在实际工程应用中很难实现,甚至10 d 的水力停留时间也不能实现高浓度焦化废水的厌氧分解.因此,甄别抑制因素成为厌氧技术突破的难点.水解法利用非严格厌氧的兼性微生物对有机物进行初级分解,兼性水解菌的胞外酶将废水中不溶性的固体物质转化为溶解性物质,使大分子物质降解为小分子物质,将难生物降解物质转化为易生物降解的物质,从而改善废水的可生化性.对于好氧菌无法处理、产甲烷菌容易受抑制的难降解高分子有机物( 如芳香族化合物和卤代烃等) ,水解菌具有更强的适应能力.没有产甲烷阶段的限速影响,废水经水解生物处理所需的反应时间一般为4—18 h,COD 去除率一般在10%—30%.经水解法处理后的废水COD 还比较高,需要后续好氧生物处理才能使有机物完全氧化.好氧法用氧分子作为氢的接受体,有机物的分解比较彻底,释放的能量多,故有机物转化速率快,废水能在较短的停留时间内获得高的COD 去除率.好氧法的不足之处在于,受供氧的限制一般只适用于中、低浓度有机废水的处理,曝气能耗较高,高浓度时因剪切力作用过强而难以形成颗粒污泥; 高分子难降解有机物因分子质量较大,不能透过细胞膜,不能被好氧菌所直接利用,在处理含难降解高分子有机物的废水时,好氧法的效率不高.针对煤化工焦化废水,应当改变传统的工艺思路,考虑难降解有机物特别是典型污染物存在的特点,根据若干工程经验以及对国内外十余个工程的考察与资料分析,认为首先通过好氧工艺的选择性降解作用削减生物可利用的有机物,使出水中难降解有机物的浓度基于COD 值的比例大为提高,再辅以功能微生物与电化学过程结合的强化作用,转化难降解有机物的分子结构向有利于生物降解的方向发展.由此提出将生物过程分解为除碳过程与脱氮过程的两个步骤.已经有4800 m3·d-1规模的工程实践证明了这种工艺思想的有效性.这种思路突破传统的工艺思想,可以明显缩短整个生物处理过程的水力停留时间,降低工程造价与运行费用.基于这个问题,有必要围绕选择好氧-水解耦合过中关键菌群的过实验数据分析论证这种工艺思想的化学机制.4.2.2 生物强化技术( 1) 关键菌群的结构与功能微生物是废水生物处理过程的核心,对废水处理工艺中生物学信息的缺失是制约高效生物降解工艺的瓶颈.解析煤化工焦化废水处理工艺中菌群的结构与功能,是对废水处理过程实施生物监控、开展生物强化等工作的基础.传统的微生物学方法对于了解典型污染物的生物降解过程必不可少,由于废水中可培养微生物不到微生物总数的5%,有必要采用不依赖于纯培养的分子生态学方法,通过16S rRNA基因克隆文库、PCR-DGGE、FISH 等技术揭示微生物菌群的结构及与典型污染物去除之间的关系,为功能微生物的筛选、培养、基因工程菌的构建、好氧过程的生物强化提供理论依据及监控手段.( 2) 功能微生物的培养焦化废水中有机物的生物降解主要是通过好氧生物过程来完成,这类有机物包括酚类、芳烃类及其衍生物、部分氯代化合物等,涉及到许多不同的降解微生物类群.除此之外,氨氮、氰化物、硫氰化物、硫化物等的无机污染物也需要通过生物化学转化.这些微生物中,通过传统分离、培养、驯化方法得到的某些功能降解菌株,由于不能确定其在活性污泥菌群中的系统地位,在实际应用过程中经常由于失去种群优势而达不到预期的处理效果.运用分子生态学手段明晰降解细菌的群落组成、结构及功能,有可能定( 3) 基因工程菌的构建二噁英、多环芳烃、卤代烃等典型污染物由于其难降解性,目前已筛选出多种微生物菌株可以降解不同种类的芳香族有机化合物,但与工程应用存在距离.一方面,有些菌株难以适应处理环境,且繁殖速度慢,分解有机物的速度和效果难以达到预期目标; 另一方面,有些菌株专一性太强,不能满足降解含多种有机混合物废水的要求.因此,有必要将降解性基因转入繁殖力强和适应性能佳的受体菌株内,或将降解各种化合物的基因克隆到同一菌株中,。

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