蒸氨-脱酚-SBR处理兰炭废水的研究.

广 东 化 工 2009年 第12期 · 140 · 第36卷 总第200期
蒸氨-脱酚-SBR 处理兰炭废水的研究
何斌，王亚娥
(兰州交通大学 环境与市政工程学院，甘肃 兰州 730070)
[摘 要]兰炭废水是煤制焦化产品回收过程中产生的废水，其成分复杂多变，属于难处理的工业废水。

兰炭废水的处理方法主要有生物法、化学法和物理化学法等三类。

为开发高效且低成本的兰炭废水处理新技术，将蒸氨-脱酚-SBR 结合的处理工艺，进行试验。

对某厂兰炭废水进行处理，并考察微生物的适应情况以及对废水的处理效果。

结果表明：蒸氨-脱酚-SBR 处理工艺可以耐受废水中较高浓度的有害物质，对兰炭废水中各项污染物处理效果理想，该工艺运行成本低。

[关键词]蒸氨；脱酚；SBR(间歇式活性污泥法)；焦化废水；降解
[中图分类号]X5 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2009)12-0140-02
Research on Coking Waste Water Treatment by Distillation
Ammonia Nitrogen - Elimination Phenol-SBR
He Bin, Wang Yae
(Department of Environment and Municipal Engineering, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China)
Abstract: The carbon coke waste water is the waste water which in the coal system coking product recycling process produces, the ingredient is complicated and diversified, belongs to the industrial waste which difficult to process. The carbon coke treatment of wastewater are mainly biological, chemical and physico-chemical method and so on. For the development of efficient and low-cost carbon coke new wastewater treatment technology, Combination of the distillation ammonia nitrogen - elimination phenol - SBR to the processing, began the experiment. Carried on processing to some factory carbon coke waste water, and inspected the microorganism the adaptation situation as well as to the waste water the processing effect. The result indicated: distillation ammonia nitrogen - elimination phenol - SBR processing to be possible to endure in the waste water the high density deleterious substance, each item of pollutant processing effect is ideal to the carbon coke waste water, low running costs of the process.
Keywords: distillation ammonia nitrogen ；elimination phenol ；SBR ；coking wastewater ；degradation
兰炭是铁合金、煤制气、煤化工生产中重要的生产原料。

在原煤的低温干馏、煤气净化和化工产品精致过程中会产生兰炭废水。

该废水成分复杂，主要含有煤焦油类物质，主要有甲醇、乙醇、甲酸、乙酸、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、苯酚类物质、萘、蒽、醌等为主的煤焦油类物质，含有大量环链有机化合物、叠氮类无机化合和氨氮等。

由于兰炭数半焦产品，其废水水质成分与焦化废水相似。

焦炭生产中干馏温度约为1000 ℃，而兰炭生产中干馏温度低(650 ℃左右)。

故兰炭废水中含有大量未被高温氧化的污染物，其浓度要比焦化废水高出10倍左右。

对于兰炭废水的处理，国内尚未有相关的研究报告。

文章采用物化和生化结合的方法，研究兰炭废水处理的组合工艺及相关参数，为实际处理工程设计提供参考。

1 试验水质及方法
1.1 废水来源
本次废水取自某兰炭厂炼焦废水。

其主要指标见表1。

表1 废水成分
Tab.1 Ingredient of waste water mg·L -1
成分 COD 氨氮
酚
色度
油 pH
原水 28648.0 2309 5952.5 2000-3000 760 8.1
1.2 测定方法
参照国家标准法，具体详见表2。

1.3 实验方法原理及目的
该研究采用特殊的四效蒸氨法、脱酚物化法后加生化处理的工艺流程。

1.3.1 特殊四效蒸氨
传统的蒸氨过程中加碱使固定铵转化成游离氨，然后被水
采用传统的蒸氨方法很难去除这些污染物，但是本实验采用了一种特殊的四效蒸氨的方法，具体的实验方法是：原水pH 8.1，加NaOH(加量约13.9 kg/m 3)，调pH 到11.75，用带氮球的定氮蒸馏装置蒸馏，馏出液等分成四段，将第二、三、四段的馏出液收集混合，该馏出液将用来做脱酚及生化后续处理；实际工程中第一段馏出液由于含氨氮浓度较高可以做吸收处理用于生产化肥，剩余残渣将做特殊处理。

表2 实验测试项目及方法
Tab.2 Test item and method of experiment
分析项目 分析方法及仪器 COD 重铬酸钾法 氨氮 钠式试剂比色法 酚 4-氨基安替比林分光光度法
色度 稀释倍数法 油
红外测油仪
pH pH 酸度计
1.3.2 脱酚
采用有机溶剂萃取脱酚，此实验采用萃取剂为煤油。

具体的实验方法是：将蒸氨后的混合液用煤油进行萃取脱酚处理，脱酚萃取时加硫酸调pH 至2.5后震荡13.5 min 萃取。

预处理主要研究蒸氨、脱酚的处理效果及其排列顺序对处理效果的影响。

1.3.3 生化处理
兰炭废水属高浓度、难降解有毒有害废水。

为此本研究采
[收稿日期] 2009-08-23
[作者简介] 何斌(1980-)，男，北京人，在读硕士研究生，主要研究方向为工业废水的处理。

NH 4+ + OH - <> NH 3·H 2O
2009年 第12期 广 东 化 工 第36卷 总第200期 · 141 ·
用工艺简单，节省费用，脱氮效果较好，耐冲击负荷强的SBR 间歇式活性污泥法。

试验用的活性污泥取自某污水厂，经60个周期的驯化(每周期为12 h)。

生化试验主要考察处理时间对去除效果的影响，求出最佳生化处理时间。

2 实验结果与分析
2.1 蒸氨、脱酚预处理实验结果与分析
表三为先蒸氨后脱酚与先脱酚后蒸氨对废水处理效果的实验数据。

表3 污染物数据
Tab.3 Pollutant data mg·L -1
成分 COD 氨氮 酚 原水 28648.1 2309 5952.5 先蒸氨后脱酚混合液 2647.7 134.51 361.49
先脱酚后蒸氨混合液 5998.0 114.09 987.63
由表3中各项数据对比可以看出，先蒸氨后脱酚对废水的处理效果明显优于先脱酚后蒸氨。

而在实际应用中先脱酚后蒸氨也存在着如下缺点：
(1)氨水中的焦油含量较多，易使萃取剂污染。

(2)氨水的pH 为8～9，在碱性条件下萃取，易发生乳化现象。

(3)其他工段酚水含氨少，相应增加了蒸氨负荷。

(4)先脱酚时，氨水中含有的硫化物、氰化物与铁反应，加速了有关设备的腐蚀；而在酸洗分解时，又会造成硫化氢和氰化氢腐蚀设备及管道。

(5)为克服萃取剂的污染，剩余氨水必须经过澄清，除掉夹带的焦油。

对于设备腐蚀问题，可将酚、萘、洗油所得的酚盐混合后再蒸吹。

综上，在该实验中的预处理阶段采用先蒸氨后脱酚的物化处理方法。

2.2 生化实验结果与分析
对生化反应器加入污水后，不再继续补充进水，前六小时每小时取一次水样，从第12 h 开始每隔12 h 取水样，测试其各项指标。

其各项指标见图1～3。

0.00
200.00 400.00 600.00 800.00 1000.00 1200.00 1400.00 0 10 20 30 40 50 60 70
80
C O
D 值/(m g ·L -1)
时间/h
图1 COD 降解曲线
Fig.1 Degradation curve of COD
在图1中可以看出，随着时间COD 值不断减小，但36 h 后降幅很小，可以认为36 h 是最佳水力停留时间。

COD 去除率在36 h 为91 %。

在图2中可以看出，氨氮的降解较慢，且48 h 后降幅很小。

氨氮在48 h 去除率为37.9 %。

10
20
30 40 50 60
70
80
时间/h
80.0060.0040.0020.00氨氮值/(m g ·L -1)
图2 氨氮降解曲线
Fig.2 Degradation curve of ammonia nitrogen
1000
102030
4050607080
时间/h
酚值/(m g ·L -1)
图3 酚降解曲线
Fig.3 Degradation curve of phenol
在图3中可以看出，酚的降解效果很好，在24 h 后降幅很小。

酚在24 h 去除率为99.8 %。

从实验所得的各项数据来看，SBR 法结合前期物化法预处理对兰炭废水的处理效果很好，尤其对酚的去除效果极佳，COD 和氨氮的去除效果也非常不错。

在实际工程应用中完全可以达到国家要求的排放标准。

3 结束语
SBR 微生物技术用于兰炭废水的处理，可望解决传统的硝化反硝化处理工艺对进水水质要求高、占地面积大、运行成本高的问题，该方法对高浓度废水具有较好的处理效果，比较适合于改造焦化厂原有废水处理工艺，具有很好的应用价值。

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(本文文献格式：何斌，王亚娥．蒸氨-脱酚-SBR 处理兰炭废水的研究[J]．广东化工，2009，36(12)：140-141)
(上接第139页)
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(本文文献格式：武志刚，高建峰．由蟹壳制备壳聚糖及其在钢洗废水中回收镍镉的应用[J]．广东化工，2009，36(12)：138-139)
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