国内外焦化废水处理技术浅析
焦化废水深度处理技术及其应用分析进展
焦化废水深度处理技术及其应用分析进展焦化废水是一种典型的含难降解有机污染物的工业废水,对环境污染严重。
因此,焦化废水的处理越来越多的受到相关学者及专家的重视。
但现有焦化废水处理技术很难连续稳定满足日益严格的环保要求,因此必须对生化处理后的焦化废水开展深度处理来解决环保问题。
本文综合阐述了近年来国内焦化废水的深度处理方法,为以后焦化废水的深度处理提供一些思路。
焦化废水是指在炼焦生产、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的各类废水,焦化废水的成分非常复杂,含有多种污染物质。
该类废水突出的特点是氨氮(NH3-N)浓度高,难生物降解,有机物含量高,实际生产过程中的水质水量变化大,一直是国内外废水处理的主要研究课题之一。
目前国内大部分的焦化厂普遍采用预处理(除油/蒸氨/脱酚等)一厌氧一兼氧一好氧一二沉池(上清液回流至兼氧,污泥回流至好氧),即预处理+A20工艺,处理后焦化废水指标基本稳定在二级排放标准,至于满足一级排放标准,还受多种因素制约。
由于环保要求越来越严格,加之水资源的紧张,要求焦化厂废水零排放的呼声越来越高,而部分地方环保要求更加严格,主要控制指标C0DCr≤50mg∕L o但现有焦化废水处理技术很难连续稳定满足日益严格的环保要求,必须技术创新,转换思路,寻求新技术,采用先进成熟设备等方法,对生化处理后的焦化废水开展深度处理来解决环保问题。
1焦化废水尾水处理技术及其应用焦化废水生化处理后的出水,COD等污染物一般都较难再直接生化处理,因此深度处理多采用Fenton氧化法、电化学法、膜法及组合工艺等方法处理。
1.IFenton试剂氧化法Fenton试剂是Fe2+和H202混合得到的一种强氧化剂(可产生氧化能力很强的-OH自由基),对于难生物降解的有机废水,该法具有反应迅速、温度和压力等反应条件易于满足、无二次污染等优势,近年来越来越受到业内人士的关注并给予较为广泛的研究。
赵晓亮,魏宏斌等人以实际焦化废水经A20工艺处理后的出水为研究对象,考察了Fenton试剂氧化法深度处理焦化废水的效果和影响因素。
2022年焦化废水处理技术的现状及发展分析
焦化废水处理技术的现状及发展分析焦化废水是一种典型的难降解有机废水。
介绍了预处理技术,二级处理技术的物化法、生物法、化学法和循环利用法的应用和讨论进展及优缺点。
焦炭是高耗水产业,每年全国焦化废水的排放量约为2.85亿t。
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,水质随原煤组成和炼焦工艺而变化,是一种典型的难降解有机废水。
其成分简单,毒性大,它的超标排放对人类、水产、农作物都可构成很大的危害。
总之,焦化废水污染,是工业废水排放中一个突出的环境问题,也是摆在人们面前的一个急需解决的课题。
目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理,然后再进行生物脱酚二次处理。
但往往经上述处理后,外排废水中COD、氰化物及氨氮等指标仍旧很难达标。
针对这种状况,近年来国内外消失了很多比较有效的焦化废水治理技术。
这些方法大致分为物化法、生物法、化学法和循环利用等4类。
一、焦化废水的预处理技术焦化废水中部分有机物不易生物降解,需要采纳适当的预处理技术。
常用的预处理方法是厌氧酸化法。
这是一种介于厌氧和好氧之间的工艺,其作用机理是通过厌氧微生物水解和酸化作用使难降解有机物的化学结构发生变化,生成易降解物质。
焦化废水经厌氧酸化预处理后,可以提高难降解有机物的好氧生物降解性能,为后续的好氧生物处理制造良好条件。
二、焦化废水的二级处理技术(一)物理化学法(1)吸附法吸附法处理废水,就是利用多孔性吸附剂吸附废水中的一种或几种溶质,使废水得到净化。
常用吸附剂有活性炭、磺化煤、矿渣、硅藻土等。
这种方法处理成本高,吸附剂再生困难,不利于处理高浓度的废水。
(2)利用烟道气处理焦化废水由冶金工业部建筑讨论总院和北京国纬达环保公司合作研制开发的“烟道气处理焦化剩余氨水或全部焦化废水的方法”已获得国家专利。
该技术将焦化剩余氨水去除焦油和SS后,输入烟道废气中进行充分的物理化学反应,烟道气的热量使剩余氨水中的水分全部汽化,氨气与烟道气中的SO2反应生成硫铵。
焦化废水深度处理及回用技术方案探讨
焦化废水深度处理及回用技术方案探讨随着焦化工业的发展,焦化废水的处理和回用已经成为一个重要的话题。
焦化废水通常包括高浓度有机物、氨氮、苯、多环芳烃以及重金属等污染物,如果未经处理就直接排放,会严重污染环境,而且废水处理成本也很高。
因此,对于焦化废水的深度处理和回用,有必要进行充分探讨。
一、焦化废水的组成及特性焦化废水的主要组成物质是氨氮、COD、苯、酚、镍、铅、铬等,其中COD 的浓度较高,不同的深度处理方案针对的污染物也不同,如化学沉淀法比较适用于铬,离子交换法适用于氨氮,生物处理可以降解COD。
因此,需要先了解焦化废水的组成及特性,才能制定合适的处理方案。
二、深度处理方案1、化学沉淀法化学沉淀法是将废水中的有机物和重金属离子与沉淀剂作用,沉淀出来的物质达到一定程度后形成沉淀物。
具体操作过程包括:废水→反应槽→加入沉淀剂→经过混合反应→沉淀沉积→上清液→达标排放。
化学沉淀法适用于中等浓度的重金属离子含量较高的废水,常用的沉淀剂有氢氧化钙、氢氧化铁等,缺点是产生大量的沉淀物,会引起二次污染,而且处理成本比较高,也不适用于处理一些高浓度有机物和氨氮含量较高的废水。
2、离子交换法离子交换法是利用树脂材料的特性,使废水中带电荷的物质与树脂表面形成化学吸附,从而达到净化废水的目的。
具体操作过程包括:废水→树脂柱→离子吸附→冲洗脱附→皮质用水。
离子交换法适用于处理氨氮、硫酸盐、硝酸盐、铬、钴等离子含量较高的废水,但其缺点是需要大量的化学品和树脂材料,处理成本比较高。
3、生物处理法生物处理法是一种通过生物酶的作用降解废水中的有机物,使之转化为水和二氧化碳的处理方法。
生物处理法适用于有机物浓度较高的废水,比如厂区内的污水,采用活性污泥法、生物滤池法等方式对焦化废水进行处理,可以有效地去除废水中的COD等有机物,缺点是工艺条件严格,一旦出现细菌死亡或滞留等情况,就会影响生物酶的活性,导致废水处理效果不佳。
三、回用方案对于焦化废水,除了对其进行深度处理外,还可以考虑回用的方案。
焦化废水处理及零排放技术研究进展
焦化废水处理及零排放技术研究进展1. 焦化废水处理技术的研究进展物理法主要包括沉淀、浮选、气浮、过滤等方法。
这些方法主要是通过物理作用将悬浮物和胶体物质从废水中去除。
研究人员在这些方法的基础上进行了改进和创新,如采用超声波、电化学等技术强化物理作用,提高处理效果。
还研究了多种新型的物理处理设备,如高效斜管沉淀器、超滤膜等,以提高处理效率和降低能耗。
化学法主要包括中和、沉淀、氧化还原等方法。
这些方法主要是通过化学反应将废水中的污染物转化为无害或低毒的物质。
研究人员在这些方法的基础上进行了改进和创新,如采用高级氧化技术(AOP)、催化湿式氧化(CWAO)等,提高污染物的去除率和转化效率。
还研究了多种新型的化学处理药剂,如纳米材料、生物活性炭等,以提高处理效果和降低成本。
生物法主要包括好氧生物处理、厌氧生物处理等方法。
这些方法主要是利用微生物降解有机物的能力将废水中的污染物去除。
研究人员在这些方法的基础上进行了改进和创新,如采用高效的微生物菌种、优化处理工艺参数等,提高污染物的去除率和生物降解效率。
还研究了多种新型的生物处理设备,如MBR(膜生物反应器)、SBR(序批式生物反应器)等,以提高处理效果和降低能耗。
随着科学技术的发展,焦化废水处理及零排放技术在理论研究和实际应用方面取得了显著的进展。
由于焦化废水水质复杂、污染物种类繁多的特点,仍需要进一步研究和探索更加高效、经济、环保的处理技术。
1.1 活性污泥法活性污泥法是一种广泛应用于焦化废水处理的生物处理技术,其核心是利用微生物降解有机物,将废水中的污染物转化为无害或低毒的物质。
活性污泥法主要包括好氧段和缺氧段两个阶段,微生物通过细胞呼吸作用分解有机物,产生大量的能量;在缺氧段,微生物通过厌氧发酵将有机物转化为甲烷等可燃性气体。
活性污泥法还具有一定的脱氮、除磷功能。
随着环保意识的不断提高,焦化废水处理技术也在不断发展和完善。
活性污泥法作为一种传统的处理方法,仍然具有较高的处理效果。
焦化废水深度处理技术分析
焦化废水深度处理技术分析摘要:焦化废水污染是当前工业领域的一大重点问题,该类废水在处理上相对较难,而且对生态环境造成的影响较大,相关的技术人员应该重视这一问题,并根据实质情况找到合适的处理方法,在必要情况下可以结合多种处理技术对废水进行全面处理。
相关部门也应该重视这一问题,加大对该项处理技术的投入力度,让更多的专业人员投入到工艺技术的创新之中,从而将废水处理技术进一步完善,让我国生态环境有更好的改善。
关键词:焦化废水;深度处理;存在问题;关键技术引言焦化厂废水处理与回用工作的落实,有利于减少废水排放量,避免环境污染,同时还能够节省水资源,减少能源消耗。
在实施改造与优化过程中,需要应用新型废水处理工艺与设备,提高生化去除率,节省废水处理的成本支出,保证出水水质,缓解工业生产压力,也为今后焦化厂生产提供技术支持。
1焦化废水的主要来源炼焦一般分为土法炼焦和机械炼焦,前者相对比较传统,随着时间的不断推移,技术不断地提升,再加上我国近几年对环境保护的重视,土法炼焦已经没有企业再次使用,大多情况下都会采取机械炼焦为主。
炼焦生产过程中会生成大量的废水,具体可以分为三个阶段:(1)除尘废水阶段是在运煤、备煤等阶段产出,该废水具有大量的固体存在,且会悬浮在表面,同时水中会含有酚和氰等有害物质,一般情况下澄清或是沉淀处理能够改善水质,并且还能再次返回到工艺中运用。
(2)剩余氨水是在原煤中产生的水与冷凝水降温组成,剩余氨水中会有浓度较高的焦油和氨,是高浓度焦化废水中占据量最高的废水,通常情况下会占据全场生产废水量的60%,该废水需要通过多项工艺进行处理再将其放入污水处理设施中。
(3)酚氨废水通常是一些化学产品在加工过程中与其他物品相接触形成的废水,其里面含有大量的焦油、粗苯等物质,在加工的过程中其冷凝水与冷却水相混合形成酚氨废水。
酚氨废水是高浓度焦化废水中的主要成分,在不同的生产过程中都会产生酚氨废水,它主要含有酚、氢、硫化等无机物质。
焦化废水深度处理分析现状
焦化废水深度处理分析现状焦化废水主要是焦化厂在煤气化、液化、炼焦过程中所产生的废水,此种废水中含有大量的有毒、难降解的有机物是一种较难处理的有机废水。
目前主要采用以下方法对焦化废水开展处理:首先利用常规方法对废水开展预处理、然后利用生化方法对预处理废水开展二次处理。
但是,经过上述过程处理后的焦化废水外排水中的氟化物、COD及氨氮含量仍然无法达标。
针对焦化废水组成复杂、难于处理、经传统方法处理后无法达标排放这种状况,综合了近几年来国内外有关焦化废水处理方面的大量的研究成果,系统地介绍了焦化废水深度处理过程中所应用的物化方法、氧化方法、膜处理三大类方法的优缺点,列举了当前几种焦化废水回用实例及缺陷,并指出了焦化废水处理技术今后的发展方向。
焦化废水主要是指在煤炼焦、煤气净化、化工产品回收和化工产品精制过程中产生的废水。
由于受原煤性质、产品回收、生产工艺等多种因素的影响,导致废水成分异常复杂。
焦化废水中所含有机物主要以酚类化合物为主,其含量到达有机物总量的一半以上,剩余有机化合物主要为含硫、氧、氮的杂环有机化合物以及多环芳香族有机化合物等。
焦化废水以其排放量大、成分复杂、处理困难等特点使焦化废水极难再循环利用或者达标排放。
因此,降低焦化废水中的污染物浓度,提高废水的循环利用率是亟待解决的问题。
随着人们环保意识的加强和国家对环保问题的重视,中国环境保护部于20**年6月公布了《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-20**),该标准除对废水中主要污染物给出了更为严格的排放标准,而且在原标准根底上增加了苯、苯并花、多环芳煌以及总氮等化合物的排放指标,该标准同时也对单位产品的排水量做了更为严格的要求,开发研究新型、高效能、低成本的废水处理技术以及对现有技术开展优化改良提高废水处理效果使其能够达标排放是目前亟待解决的问题。
多年以来,虽然前人已做了大量关于焦化废水处理的根底研究工作,但是由于焦化废水排放量大,水中污染物种类多且有些污染物难于生物降解而使得焦化废水处理至今为止仍未有突破性的研究进展。
关于焦化厂废水处理技术研究进展的探讨
关于焦化厂废水处理技术研究进展的探讨摘要:焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水。
受原煤性质、炼焦工艺、焦化产品回收等诸多因素的影响,其成分复杂多变,属于难处理的工业废水。
利用传统的方法和工艺处理焦化废水不能达到令人满意的效果。
笔者基于多年的工作经验,从生化处理、物理化学手段等方面介绍了处理焦化废水的常见技术手段,并对焦化废水处理前景进行了展望。
关键词:焦化废水;生化处理技术;物理化学法引言作为一个焦炭生产和消耗大国,我国的焦炭产能近年来一路狂飙。
截止到2007年,我国的焦炭产量已经占据全球产量的六成之多,高达3.3亿多吨。
在炼焦、净化煤气及废品回收利用环节中会产生大量废水,其成分较复杂,酚类、吲哚、喹啉、氨类、环芳烃类等污染物含量较高,同时也不乏无机氟离子、氰一类的剧毒物质,一般手段无法完成降解。
一旦废水超标排放,对生态环境带来的损害是难以想象的。
因而焦化废水处理问题是多年来困扰相关专家的一大难题。
1 生化处理技术国内对预处理后的废水多采用好氧厌氧生化处理法,但此法对多环和杂环类化合物效果不大,尤其对氨氮这样的剧毒物质,处理指标远远达不到要求。
近年来,通过大量的理论研究和实验验证,pact、光合细菌、活性污泥等生化方法得到了一定程度的推广。
1.1 pact在活性污泥曝气池中加入活性碳粉,借助其很强的吸附能力,聚集有机物和氧气,为微生物的快速生长提供足够养分,进而加快有机物氧化分解进程。
活性炭可以用湿空气氧化法再生。
国内外的大量实践已经证明,这种方法的性价比很高,除废水效果上佳。
葛文准在pact法方面做了大量研究,针对水力驻留时间、活性炭添加量控制、曝气时间和温度等方面进行了深入探索。
1.2 厌氧生物法uasb(上流式厌氧污泥床)技术逐渐在焦化废水处理领域兴起。
荷兰科学家g.lettiga在上世纪七十年代默契发明了这种方法的反应容器,绝大部分微生物转化为甲烷和二氧化碳。
反应器装有三相分离器,对固气液三相完成隔离处理。
污水处理技术焦化废水处理技术及其发展趋势
污水处理技术焦化废水处理技术及其发展趋势焦化厂生产过程中排放出大量含有毒、有害物质的废水,该废水所含污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等,是一种典型的含有高污染、难降解有机物的高浓度工业废水。
因此焦化废水的处理,一直是国内外废水处理领域的一大难题,几十年来尚未出现突破性的研究成果。
目前焦化废水的处理技术主要有生化法、高级氧化法和物理化学法等三大类。
一、生化法.①、生物流化床生物流化床是以砂、焦炭、活性炭这类颗粒材料为载体,水流自下向上流动,使载体处于流化状态,在载体表面生长、附着生物膜,载体粒径一般为1.0~2.0mm。
生物流化床兼有完全混合式活性污泥法接触所形成的高效率,以及生物膜法能够承受负荷变化冲击的双重优点,具有良好的处理效果。
杨平等采用生物流化床厌氧—缺氧—好氧(A2?O)工艺处理焦化废水,进行了中试规模研究。
在进水NH3-N质量浓度为470mg?L条件下,出水质量浓度为10.33mg?L,去除率>91.5%;进水COD775~2986mg?L的情况下,出水质量浓度为120~290mg?L,去除率为66~93%。
②、PACT法PACT法是在活性污泥曝气池中投加活性炭粉末,利用活性炭粉末对有机物和溶解氧的吸附作用,为微生物的生长提供食物,从而加速对有机物的氧化分解能力,活性炭用湿空气氧化法再生。
研究表明,该法去除效果好,投资费和运行费较低。
③、固定化细胞技术固定化细胞技术是指通过化学或物理手段,将筛选分离出的适宜于降解特定废水的高效菌种,或通过基因工程技术克隆的特异性菌种进行固定化,使其保持活性并反复利用。
在工业废水处理技术中,采用固定化细胞技术有利于提高生物反应器内原微生物细胞浓度和纯度,并保持高效菌种,其污泥量少,利于反应器的固液分离,也利于除氨和除去高浓度有机物或某些难降解物质。
孙艳从北京焦化厂排放的含酚废水中分离纯化一种降解苯酚的细菌,经驯化其苯酚耐受力达9.5mg?L大大高于活性污泥中微生物的苯酚耐受极限。
焦化废水处理行业解决方案
焦化废水处理行业解决方案2019年9月20日一、焦化废水现状焦化废水是由原煤的高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的。
废水成分复杂,其水质随原煤组成和炼焦工艺而变化。
焦化废水中含有数十种无机和有机化合物。
其中无机化合物主要是大量氨盐、硫氰化物、硫化物、氰化物等,有机化合物除酚类外。
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。
二、国内外焦化废水处理技术目前,国内80%的焦化厂普遍采用的是以传统生物脱氮处理为核心的焦化废水工艺流程。
分为预处理、生化处理以及深度处理。
预处理主要采用物理化学方法,如除油、蒸氨、萃取脱酚等,生化处理工艺主要为A/O工艺,深度处理主要工艺有活性炭吸附法、活性炭-生物膜法及氧化塘法。
在欧洲,焦化废水处理普遍的工艺为先去除悬浮物和油类污染物质,然后利用蒸氨法去除氨氮,再采用生物氧化法去除酚硫氰化物和硫代硫酸盐。
在某些情况下还对废水做排放前的最后深度处理。
在美国,炼焦厂的废水处理工艺为:脱焦油—蒸氨工艺—活性污泥法及污泥脱水系统。
综合看起来,国外的焦化废水处理方法与我国基本一致。
三、焦化工业废水处理工艺1、物理化学法①吸附法吸附法是利用多孔性吸附剂,吸附污水中的一种或几种溶质,使污水得到净化。
活性炭是最常用的一种吸附剂,活性炭吸附法适用于污水的深度处理。
②混凝和絮凝沉淀法混凝法是向污水中加入混凝剂,并使之水解产生水合配离子及氢氧化物胶体,中和污水中某些物质表面所带的电荷,使这些带电物质发生凝集,用来处理污水中自然沉淀法难以沉淀去除的细小悬浮物及胶体微粒,以降低污水的浊度和色度,但对可溶性有机物无效,常用于焦化污水的深度处理。
该法处理费用低,既可以间歇使用也可以连续使用。
③Fenton试剂法2、生化处理法生化处理法是一种利用微生物氧化分解污水中有机物的方法,常作为焦化污水处理系统中的二级处理。
①A/O法目前国内主要采用A/O工艺及其变异型脱氮工艺进行焦化污水的脱氮处理,脱氮效果较好。
焦化废水处理技术研究与应用
焦化废水处理技术研究与应用焦化废水是指在焦化过程中产生的含有大量有机物和重金属离子的废水。
由于其高浓度、高温、复杂成分等特点,对环境造成了严重的污染。
因此,研究和应用焦化废水处理技术具有重大意义。
本文将探讨焦化废水处理技术的研究进展和应用现状。
1. 焦化废水特性分析焦化废水的主要特性是高浓度、高温、高腐蚀性和复杂成分。
其污染物包括有机物、重金属离子、悬浮物、氰化物等。
这些污染物对环境和人体健康造成潜在威胁,因此必须采取有效的处理措施。
2. 焦化废水处理技术目前,焦化废水处理技术主要包括物理方法、化学方法和生物方法。
物理方法主要包括沉淀、过滤、吸附等,可去除悬浮物、有机物和部分重金属离子。
化学方法通过化学沉淀、中和等反应去除重金属离子的浓度。
生物方法利用微生物降解有机物和重金属离子,是一种环境友好、高效的处理技术。
3. 焦化废水处理技术研究进展近年来,有关焦化废水处理技术的研究得到了广泛关注。
研究人员通过改进传统方法和开发新技术,取得了一系列重要进展。
例如,构建了复合吸附剂用于去除废水中的重金属离子,提高了去除率和循环利用率。
同时,一些新型催化剂的开发使得焦化废水中的有机物降解速度大大提高。
4. 焦化废水处理技术应用现状焦化废水处理技术的应用现状较为复杂。
在一些发达国家,已经建立了一套完善的焦化废水处理系统,并取得了显著的效果。
然而,在一些发展中国家,焦化废水处理仍面临一些挑战,如技术水平不高、设备更新缓慢等。
因此,加强国际合作,促进技术交流和共享经验,将是解决焦化废水处理问题的关键。
5. 焦化废水处理技术的发展趋势随着环境保护意识的增强和技术的不断创新,焦化废水处理技术将会不断发展。
未来的研究方向主要包括:开发更高效、环保的废水处理技术;探索新型吸附剂和催化剂;研究利用可再生能源进行焦化废水处理等。
综上所述,焦化废水处理技术的研究与应用是解决焦化行业环境污染问题的关键。
通过不断改进和创新,我们有望找到更加高效、环保的处理方法,并推动焦化废水处理技术在全球范围内的应用,为保护环境作出贡献。
焦化废水处理技术现状及研究论文
焦化废水处理技术现状及研究论文焦化废水处理技术现状及研究论文焦化废水是指在钢铁工业的焦化厂、城市煤气厂等在炼焦和煤气生产过程中产生的废水的统称。
其成分组要取决于原煤的性质、碳化温度、生产工艺、煤气净化工艺、焦化产品回收工序和方法等因素[1]。
该废水排放量大,水质成分复杂,不仅含有大量的酚类、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等难降解有机污染物,还含有氰、氟、硫氰化物等有毒有害的无机物,BOD5/COD值一般在0.28~0.32之间,可生化性一般;另外,焦化废水水量比较稳定,但水质组成波动较大[2]。
焦化废水处理技术长期以来未能取得突破性研究进展,仍然是工业废水处理领域一大难题。
国家环保部在2012年10月1日颁布实施了新的《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012),该标准对焦化废水的排放提出了更加严格的要求:所有企业从2015年1月1日起强制执行SS≤50mg/L,COD≤80mg/L,氨氮≤10mg/L,石油类≤2.5mg/L,氰化物≤0.2mg/L的排放标准。
此外,新标准中还明确了监测位置和单位基准排水量,从而避免了以往因监测位置不同和排水量不同引起的执行标准不统一;并且对处理后回用于洗煤、熄焦和高炉冲渣等的焦化废水水质也提出了明确的规定。
因此,笔者认为有必要对目前国内外焦化废水处理的现状做出总结,同时对今后的研究方向做一定的展望。
1焦化废水的主要来源炼焦一般分为土法炼焦及机械炼焦,随着技术的发展更新及日趋严格的环保要求,土法炼焦已基本淘汰,目前的炼焦以大型机械炼焦为主。
炼焦生产过程中主要产生三股废水,分别为:除尘废水、剩余氨水以及酚氰废水。
除尘废水主要产生在运煤、备煤、出焦、湿法熄焦过程中,该股废水的特征为悬浮固体较多,含有少量酚、氰等污染物,通常经澄清或沉淀处理后可返回至工艺中重复利用。
剩余氨水主要由焦化原煤中的结合水以及化合水在冷凝器中形成的冷凝水和粗煤气在氨水喷淋降温时的冷却水组成。
国内外焦化废水处理技术浅析
国内外焦化废水处理技术浅析摘要:焦化废水来源于炼焦生产中煤在高温干馏、煤气净化以及化工产品精制过程,其水质复杂排放量大。
文章对国内外常用的焦化废水处理技术,如传统生化处理技术进展和新型焦化废水处理技术进行了探讨。
关键词:焦化废水;生化法;超临界水氧化;传统生化处理技术;新型焦化废水处理技术一、当前国内外焦化废水的治理技术及其存在问题(一)焦化废水的处理技术主要分为生化法、化学氧化法和物理化学方法生化法方面主要有活性污泥法,SBR法,A-O(缺氧-好氧)法,以及新兴的生物强化技术、生物膜、生物流化床技术和各种生物脱氮组合工艺。
化学氧化法主要有催化湿式氧化法、光化学氧化法、化学药剂氧化、臭氧氧化法等,因焦化废水处理量大,这些方法处理工业废水目前更多的是实验研究或者处理中试阶段,尚未真正投入工业运用。
物理化学方面有混凝、萃取、活性炭吸附、膜分离以及超声波声化学法等,一般作为生化法的预处理或后处理方法。
(二)焦化废水的处理方式虽然很多,但目前各国应用最广泛的还是生化法1.它利用微生物的新陈代谢使废水中的有机物分解。
然而,生化处理法虽然有处理量大,适用范围广,维护费用低等优点,但也因焦化废水水质水温波动较大而处理效果受到影响。
如细菌等微生物对废水的温度要求特别高,一般水温需控制在10℃~40℃之间,而地处我国南方的夏季进水水温通常在50℃左右。
也同时受废水的pH值,污染物浓度的影响,所以对操作条件要求比较严格。
2.国内外所采用的生化处理技术大体相同,只不过国外在二级生化处理之前采取了更为复杂的预处理和其他方法控制进入生化系统的水质,防止有毒污染物浓度过高,并在生化处理流程之后采取三级净化系统。
如美国美钢联的加里公司炼焦厂将生产的焦化废水收集后,再用等量的湖水稀释。
该系统包括脱焦油、游离蒸氨、后蒸氨、调节槽、废水调节储存槽以及活性污泥处理系统等。
加拿大Dofasco和Stelco公司的焦化厂采用经蒸氨去除游离氨和加碱去除固定铵后进行生化处理与深度处理。
焦化废水深度处理技术分析
焦化废水深度处理技术分析摘要:焦化废水含有大量的酚类、联苯吲哚和喹啉等有机污染物和氰、氨氮等有毒物质,污染物色度高,属于难生化降解的高浓度有机工业废水。
在实践中,按照有害物质浓度的分类方法,对焦化废水的处理可分为三级:一级处理方法主要为溶剂萃取法与蒸汽循环法脱酚,该处理方法主要用于对高浓度含酚废水进行处理;二级处理方法主要是生化处理法,主要用于对中等浓度的含酚废水进行处理;三级处理方法主要包括活性炭吸附法和臭氧氧化法,该处理方法主要是对经过二级处理后的废水进行处理。
废水的三级处理设备具有投资大、运行费用高等特点,因此大多数焦化厂未设置三级处理。
从焦化厂污水排放的处理情况来看,大多数焦化厂的废水BOD可以达到国际废水二级排放标准,但经处理后的污水中氰化物、COD等污染物的含量依然超标,不能完全达到国家要求的污水排放标准。
关键词:焦化废水;深度处理技术;引言焦化废水主要产生于钢铁工业、煤炭工业的生产过程中,其具有水量大、COD高、组分复杂、难降解物质所占比重大、无机组份中的盐分、氨氮含量高,以及产生色度、挥发性等特点,对环境的污染程度比较大。
随着我国钢铁工业、煤炭工业的迅速发展,焦化废水的产生量也在成倍的增加。
与此同时,我国新发布了《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)新标准,常规的处理方法已无法满足排放标准,因此探究更加高效、经济、无二次污染的方法来处理焦化废水迫在眉睫。
焦化废水的处理方法主要包括:物理化学法、化学法以及生物化学法。
1焦化废水深度处理技术概述2012年以前,在我国,焦化废水采用二级处理办法即可,即先对污水中的油和悬浮物进行预处理,之后利用生化处理法对预处理后的污水进行COD和氨氮处理。
2012年,国家颁布的《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171—2012)对焦化废水中的COD、氨氮、悬浮物、挥发酚、氰化物等有了更加严格的规定,而且增加了氮、磷、硫化物等指标,该标准明确规定:单位产品基准排水量为0.4m3/t[1]。
浅谈国内、外焦化废水处理
浅谈国内、外焦化废水处理作者:秦万金王海宁来源:《中国科技博览》2013年第17期[摘要] 随着现在工业的发展,工业产生的焦化废水处理问题越来越引人注意。
特别是在我国,现在中国是世界第一焦炭生产大国。
焦化废水处理问题更是尤为重要。
焦化废水来源于炼焦生产中煤在高温干馏、煤气净化以及化工产品精制过程,其水质复杂排放量大。
文章对国内外常用的焦化废水处理技术,如传统生化处理技术进展和新型焦化废水处理技术进行了探讨。
[关键词]焦化废水生化法传统生化处理技术新型焦化废水处理技术中图分类号:TU349.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)17-620-01焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机废水。
其组成复杂,含有大量的酚类、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物,还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质,污染物色度高,属较难生化降解的高浓度有机工业废水。
解决焦化废水污染问题有两条基本途径:一是改革工艺,加强运行管理,降低生产用水,直接降低排放量,减少废水水量,重复、循环使用水,从根本上消除和减轻污染物的排放,同时降低废水排放负荷,特别做到清污分流,减轻处理负荷;二是对产生的焦化废水进行相关处理,使其达到相应的排放要求。
废水处理工艺的选择直接关系到废水处理后的出水水质、工程投资大些运行成本的高低以及运行管理是否简便等,因而选择适当的废水处理工艺是废水处理工程的关键。
一、当前国内外焦化废水的治理技术及其存在问题(一)焦化废水的处理方式虽然很多,但目前各国应用最广泛的还是生化法1.它利用微生物的新陈代谢使废水中的有机物分解。
然而,生化处理法虽然有处理量大,适用范围广,维护费用低等优点,但也因焦化废水水质水温波动较大而处理效果受到影响。
如细菌等微生物对废水的温度要求特别高,一般水温需控制在10℃~40℃之间,而地处我国南方的夏季进水水温通常在50℃左右。
也同时受废水的pH值,污染物浓度的影响,所以对操作条件要求比较严格。
焦化废水深度处理技术及工艺现状
焦化废水深度处理技术及工艺现状我国的焦化废水的处理一直是废水处理行业的一大难题。
虽然目前已经有一些焦化废水处理的工程,但是实际运行过程中均存在一些问题,譬如水质不达标、系统运行不稳定等。
产生焦化废水的行业一般用水量都很大,如果焦化废水处理可以提升废水水质至回用目的,则既达到了环保要求,同时又产生一定的经济效益。
焦化废水是煤焦化过程产生的废水,含有高浓度的酚类、苯系物、杂环化合物、多环化合物等有机污染物,并且高盐、高氨氮,是一类难处理的工业废水。
焦化废水的处理对于钢铁企业减少污水排放量和新水用量,提高废水循环利用率具有重要的意义。
随着国家对焦化废水的管理日趋严格,传统的“预处理+生化处理”工艺很难满足排放或回用要求,因此对焦化废水的深度处理势在必行。
一、焦化废水深度处理技术我国目前焦化废水处理通常为包括氨水脱酚、氨气蒸馏、终冷水脱氰等的一级处理以及以活性污泥法及其强化方法为主的二级处理。
随着环保要求的日益严格及水资源短缺矛盾的突出,对于焦化废水深度处理技术方法的研究及水回用方式的研究显得极为重要。
目前,焦化废水深度处理的技术主要包括:膜分离技术、混凝沉淀法、吸附法、高级氧化(Fenton氧化、O3氧化、催化湿式氧化、电催化等)以及生物化学法。
1、膜分离技术。
膜分离技术的核心是膜,其分离方法主要利用膜的选择透过性,驱动力主要包括压力差、浓度差及电位差。
膜分离是微滤、超滤、纳滤、反渗透、气体分离、渗透汽化、渗析和电渗析等一系列膜分离技术的总称。
膜分离技术作为一种新型的流体分离单元操作技术,与传统的分离技术相比具有能耗低,节能明显,无二次污染,经济效益高,分离效率高,设备体积小,占地面积小,维护工作量少,可靠度高,操作简单等方面的优点。
近年来,膜分离技术取得了巨大的发展,并且有着广泛的应用领域。
针对焦化废水,目前主要采用(超滤+反渗透)的双膜法进行处理,其反渗透产水达到工业循环冷却水回用的水质标准。
但是,由于反渗透过程中只是将污染物质浓缩而不是从根本上去除,因此还需要解决反渗透浓缩液的去向问题,目前具有一定应用局限性。
焦化废水处理技术的研究现状与进展
焦化废水处理技术的研究现状与进展焦化废水是指在焦炭生产过程中产生的含有多种有害物质的废水。
由于焦化废水的高浓度有毒有害物质对环境和健康造成的危害,引起了人们广泛关注。
为了解决焦化废水处理技术的问题,许多研究团队和企业进行了一系列的研究和创新。
本文将对焦化废水处理技术的研究现状与进展进行综述。
焦化废水处理技术主要包括物理、化学和生物处理方法。
物理处理方法利用了放置静置箱、过滤和吸附等原理,通过颗粒物沉降、过滤和吸附等方式去除废水中的悬浮物和胶体。
这些方法具有简单易行、设备投资和运行费用较低等优点,但对于化学成分较为复杂的焦化废水处理效果较差。
化学处理方法通过加入化学氧化剂、沉淀剂和络合剂等化学试剂,将废水中的有机物、重金属等物质转化为无害物质或沉淀下来。
其中,氧化法对废水中有机物有较好的去除效果,但却容易产生二次污染。
同时,化学处理方法也需要耗费大量的化学试剂,增加了处理成本。
生物处理方法是指利用生物组织或微生物对废水中的有机物进行分解和转化,达到净化水质的目的。
生物处理方法包括活性污泥法、生物膜法、生物粉末活性炭法等。
生物处理方法具有对废水进行全面分解和降解的优势,能将有机物转化为二氧化碳和水等无害物质,对环境友好且处理效果较好。
但生物处理方法也存在一些问题,如处理过程对环境温度敏感、有机物容易产生抑制剂、设备投资和运行费用较高等。
为了进一步提高焦化废水处理技术的效果,一些新的研究及进展正在进行之中。
其中一个被广泛应用的新技术是高级氧化技术,如臭氧氧化、紫外光均一化处理等。
这些技术具有高效、快速和无化学试剂添加等特点,能有效降解废水中的有机物和毒性物质。
同时,一些研究还集中在改进生物处理技术,例如利用特殊微生物和纳米材料改善废水生物处理效果,以及探索抗冲击负荷和耐高温的微生物。
另外,一些研究针对焦化废水中的重金属污染问题也取得了一些突破。
例如,采用吸附剂和络合剂对焦化废水中的重金属进行捕捉和固定,从而减少对环境的危害。
焦化废水深度处理技术及应用
焦化废水深度处理技术及应用随着工业化程度的不断提高,焦化废水的排放量也随之增加,对环境造成了极大的污染。
因此,焦化废水的深度处理技术及应用备受关注。
本文将介绍焦化废水深度处理技术及其应用。
一、焦化废水的组成及污染物焦化废水是指焦化工艺中涉及的水资源污染,由于在焦化生产过程中使用的不少化学物质与自然水混合,导致废水污染较为严重。
焦化废水中含有可溶性固体、悬浮物、有机物、氨氮、硫化物等各种污染物,其中重金属、阴离子、难降解有机物等是焦化废水的主要污染物。
二、焦化废水深度处理技术1.生物处理技术利用生物物质或者微生物代谢有关的技术方法进行废水的处理,主要用于处理废水中含有的COD和氨氮等有机物。
优点在于很好地去除水体有机物,同时具有经济性、效益显著的特点。
2.高级氧化技术高级氧化技术是指利用强氧化剂,使废水中难以降解的有机物通过氧化反应变成简单的无机物的技术,包括光催化氧化、臭氧氧化等。
3.吸附技术利用吸附剂与焦化废水中的污染物发生作用,使有机物、重金属等通过吸附作用分离出去的技术。
三、焦化废水深度处理技术的应用1.七一三工程该工程是中国石化应用技术公司提出的废水深度处理技术,涉及前处理、生化处理、深度净化等模块的技术,实现了废水的核心捕捉,大大提高了废水的处理品质。
目前已经成功应用于多个国内外焦化厂。
2.生物转盘法该技术使用的是利用生物转盘进行处理的废水治理方式,采用静态堆栈式转盘,快速提高废水的生物降解效果,达到深度处理水平。
此技术应用范围较为广泛。
3.固定化生物法该法使用的是利用固定化微生物进行处理的废水治理方式,通过将微生物嵌在物质中以达到高效去除废水中有机物的效果。
在治理富含有机物废水时,该技术具有较为明显的优势。
四、总结综上所述,焦化废水的深度处理技术及应用的发展越来越成熟,未来还将有更多的创新技术应用。
本文介绍了三种常用的技术方法,七一三工程、生物转盘法以及固定化生物法,可适用于不同的焦化废水处理需求,提高了废水处理效率,降低了企业的环保压力,为环境保护做出了贡献。
《2024年焦化废水处理技术的研究现状与进展》范文
《焦化废水处理技术的研究现状与进展》篇一一、引言焦化废水是炼焦过程中产生的含有大量有害物质的废水,由于其成分复杂、污染物浓度高、色度深等特点,若不经过处理直接排放,将给环境带来极大的污染和破坏。
近年来,随着工业化的深入推进和环境保护意识的提升,焦化废水处理技术逐渐受到重视,国内外学者和研究者也对其进行了深入的研究。
本文将就焦化废水处理技术的研究现状与进展进行详细的探讨。
二、焦化废水处理技术的现状1. 物理法物理法是焦化废水处理中常用的一种方法,主要包括吸附法、混凝沉淀法、膜分离法等。
这些方法主要是通过物理手段将废水中的杂质进行分离和去除。
然而,物理法往往只能去除部分杂质,对于一些难以去除的有机物和重金属离子等污染物效果并不明显。
2. 化学法化学法是利用化学反应将废水中的有害物质转化为无害或低害的物质。
常用的化学法包括氧化还原法、中和法等。
虽然化学法在一定程度上能够去除废水中的有害物质,但同时也可能产生新的污染物,且对于复杂成分的焦化废水处理效果并不理想。
3. 生物法生物法是利用微生物的生物化学作用对废水中的有机物进行分解和转化,达到净化水质的目的。
目前,生物法是焦化废水处理中最常用和最有效的方法之一。
其中,活性污泥法、生物膜法等都是常用的生物处理方法。
三、焦化废水处理技术的进展1. 深度处理技术随着环保要求的提高,单纯的物理法、化学法和生物法已经无法满足焦化废水处理的更高要求。
因此,深度处理技术逐渐成为研究的热点。
深度处理技术主要包括高级氧化技术、光催化技术等,这些技术能够有效地去除废水中的难降解有机物和重金属离子等污染物。
2. 组合工艺技术为了充分发挥各种处理技术的优势,提高焦化废水处理的效率和效果,组合工艺技术逐渐成为研究的新方向。
例如,将物理法、化学法和生物法进行组合,形成多级串联处理系统,能够有效去除废水中的各种污染物。
此外,将深度处理技术与组合工艺技术相结合,形成更加高效的焦化废水处理系统也是未来的发展趋势。
焦化废水深度处理技术及工艺现状
焦化废水是一种高浓度、高污染的有机废水,其毒性大,可生物降解性差,是钢铁工业最难处理的一类废水。
目前钢铁企业普遍采用预处理+生化处理+混凝沉淀处理工艺,出水多回用于湿法熄焦、煤场散水等对水质要求不高的用户。
随着国家环保标准的日益严格以及水资源的日益紧张,对焦化废水进行深度处理并回用于钢铁生产变得日益迫切。
焦化废水主要是指在煤炼焦、煤气净化、化工产品回收和化工产品精制过程中产生的废水。
由于受原煤性质、产品回收、生产工艺等多种因素的影响,导致废水成分异常复杂。
焦化废水中所含有机物主要以酚类化合物为主,其含量达到有机物总量的一半以上,剩余有机化合物主要为含硫、氧、氮的杂环有机化合物以及多环芳香族有机化合物等。
焦化废水以其排放量大、成分复杂、处理困难等特点使焦化废水极难再循环利用或者达标排放。
因此,降低焦化废水中的污染物浓度,提高废水的循环利用率是亟待解决的问题。
一、慨述焦化废水是煤高温干馏、煤气净化以及化工产品精制过程中所产生的高浓度有机废水。
其组成十分复杂,含有酚、苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物,还含有氰化物、硫化物和氨氮等有毒有害物质,废水色度高。
处理前焦化废水的COD浓度在3000~5000mg/L,氨氮浓度在300~500mg/L,由此可见,焦化废水是一种典型的高污染、有毒、难降解的工业废水。
目前,国内大多数企业采用预处理重力除油、浮选除油、污水调节、生物脱氮处理及后混凝处理等工艺,基本可实现达标排放。
但排放的焦化废水仍会对水体产生不利影响,许多企业开始探索将需外排的废水经深度处理后回用于生产,以实现焦化废水不外排。
另外,焦化厂循环冷却水在使用之后,水中的钙、镁、氯根、硫酸根等离子,溶解性固体和悬浮物相应增加,空气中污染物如灰尘、杂物、可溶性气体以及换热器物料泄露等,均可进入循环冷却水系统,使焦化厂循环冷却水系统中的设备和管道腐蚀、结垢,造成换热器传热效率降低,过水断面减少,甚至是设备管道腐蚀穿孔。
三种焦化废水处理技术
三种焦化废水处理技术
一、概述
钢铁行业和煤化工行业生产中都会产生大量的焦化废水,且产生量巨大,如果不能回用,则会大量损失消耗水资源,带来不必要的消耗,增加成本。
所以,一直以来焦化废水的有效治理成为环境工程领域的难点。
本项目正是为了解决以上问题而展开的。
二、现有技术分析
目前焦化废水处理处理技术主要分为三类:物理法、高级氧化技术和生化方法。
由于焦化废水水量大,高级氧化处理技术(如Fenton法、电化学氧化法等)的处理成本相对较高,难以实际应用,多处于实验室研究阶段。
物理方法由于单一处理难以达标,往往用于预处理。
生化处理成本相对较低,二次污染小,污染物去除彻底,应成为大规模焦化废水处理的主要技术。
所以,焦化废水处理工业化流程主要是先经过物理方法(除油、蒸氨、萃取脱酚等)预处理后,再进行生物处理,其中部分企业根据实际情况取消了萃取脱酚和生物处理前的除油工段。
萃取脱酚:除油后的剩余氨水通常含酚1000-1400mg/L,通过萃取脱酚能将酚含量降低到500-700mg/L。
由于酚的高效萃取剂N503
价格较高,国内焦化厂目前多使用溶剂油轻苯或重苯进行溶剂脱酚。
但是轻苯或重苯对酚的分配系数仅有2-3,萃取效率很低,溶剂苯的损耗很大。
特别是由于前置的除油工段的除油效率低,容易引起溶剂乳化,溶剂油消耗变大,油水分离困难,降低萃取效率,并降低酚盐品质。
焦化废水处理减少了工业废水的排放,同时节约了大量水资源,节约工业生产中的成本消耗。
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国内外焦化废水处理技术浅析摘要:焦化废水来源于炼焦生产中煤在高温干馏、煤气净化以及化工产品精制过程,其水质复杂排放量大。
文章对国内外常用的焦化废水处理技术,如传统生化处理技术进展和新型焦化废水处理技术进行了探讨。
关键词:焦化废水;生化法;超临界水氧化;传统生化处理技术;新型焦化废水处理技术一、当前国内外焦化废水的治理技术及其存在问题(一)焦化废水的处理技术主要分为生化法、化学氧化法和物理化学方法生化法方面主要有活性污泥法,SBR法,A-O(缺氧-好氧)法,以及新兴的生物强化技术、生物膜、生物流化床技术和各种生物脱氮组合工艺。
化学氧化法主要有催化湿式氧化法、光化学氧化法、化学药剂氧化、臭氧氧化法等,因焦化废水处理量大,这些方法处理工业废水目前更多的是实验研究或者处理中试阶段,尚未真正投入工业运用。
物理化学方面有混凝、萃取、活性炭吸附、膜分离以及超声波声化学法等,一般作为生化法的预处理或后处理方法。
(二)焦化废水的处理方式虽然很多,但目前各国应用最广泛的还是生化法1.它利用微生物的新陈代谢使废水中的有机物分解。
然而,生化处理法虽然有处理量大,适用范围广,维护费用低等优点,但也因焦化废水水质水温波动较大而处理效果受到影响。
如细菌等微生物对废水的温度要求特别高,一般水温需控制在10℃~40℃之间,而地处我国南方的夏季进水水温通常在50℃左右。
也同时受废水的pH值,污染物浓度的影响,所以对操作条件要求比较严格。
2.国内外所采用的生化处理技术大体相同,只不过国外在二级生化处理之前采取了更为复杂的预处理和其他方法控制进入生化系统的水质,防止有毒污染物浓度过高,并在生化处理流程之后采取三级净化系统。
如美国美钢联的加里公司炼焦厂将生产的焦化废水收集后,再用等量的湖水稀释。
该系统包括脱焦油、游离蒸氨、后蒸氨、调节槽、废水调节储存槽以及活性污泥处理系统等。
加拿大Dofasco和Stelco公司的焦化厂采用经蒸氨去除游离氨和加碱去除固定铵后进行生化处理与深度处理。
日本大部分焦化厂的废水使用活性污泥法,由于日本特有的排海优势,因此在焦化废水处理时,首先考虑降低废水中的有毒物质,在调节池中先加3~4倍稀释水,以降低NH4+-N和COD浓度。
在进入曝气池之前,再进行pH值调整,加入磷酸盐,然后进行约10h的曝气,再经沉淀后的水排入海洋水体。
欧洲的焦化废水处理工艺普遍采用以预处理去除油与焦油,气提法除氨,生物法去除酚、氰化物、硫氰化物、硫化物,并进行深度处理后排放。
3.当前国内对焦化废水的处理普遍采用预处理加生化处理的二级处理工艺,国外进一步利用活性炭、生物膜技术等进行三级的深化处理。
我国在20世纪60年代末,冶金部冶金研究总院环境保护研究所开展了焦化废水生化处理研究,而后在马钢、武钢等工程中得到了应用,至今仍为大多数钢铁企业在焦化废水中所采用。
20世纪70年代末与80年代初,宝钢从日本全部引进焦化废水三级处理技术。
所谓三级处理,是采取脱酚、蒸氨、生物处理和活性碳吸附等组成的以生物处理为中心的多种物理化学方法组成的工艺流程。
目前,国内大多数废水处理系统都是采用一级处理和二级处理工艺。
一级处理是指高浓度废水中污染物的回收利用,其工艺包括氨水脱酚、氨水蒸馏、终冷水脱氰等。
二级处理主要是指一级预处理后的出水与其他焦化废水混合,将酚氰废水无害化处理,进入以生化法为主的处理系统,如活性污泥法,A-O池,SBR池等。
三级深度处理是指生化处理后的排水仍不能达到排放标准时采用再次深度净化。
其主要工艺有活性碳吸附法、炭生物膜法、混凝沉淀法和氧化塘法。
4.作为生化法处理焦化废水的代表,活性污泥法是一种应用最为广泛的焦化废水好氧生物处理技术,占地小,处理效率高。
该方法采用曝气池活性污泥与废水中的有机物充分接触,溶解性的有机物被微生物细胞吸附、降解,最终形成代谢产物(主要是CO2、H2O);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。
但是,对于焦化废水中的难降解有机物,如多环芳烃和杂环化合物,其处理效果并不理想,出水CO浓度较高,难以满足排放标准对COD的要求。
因而各废水站采用延长曝气池水力停留时间来提高处理效果,tHRT分别延至24h、36h甚至48h。
由于焦化废水中多环芳烃和杂环化合物结构复杂,其降解过程需要较长时间,延长水力停留时间对处理效果起到了一定的改善作用,但出水水质仍难以达到废水排放标准对COD的要求。
此外,常规生物处理对氨氮无明显去除作用,无法满足废水排放标准对氨氮的控制要求。
现有的生化处理工艺对当中酚、氰、油类等物质的脱除较为有效,但对氨氮和CODCr的去除效果非常有限。
国内绝大多数焦化厂外排废水CODCr均未能达标排放。
我国焦化废水通常所占比例最大的为苯酚及其衍生物,约占总质量的60%以上,而杂环化合物、多环芳烃、喹啉、苯类等难降解的毒性物质占1/3以上。
难降解性有机物的比例越高,越难于实现好的生化处理效果。
二、传统生化处理技术进展近年来,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A/O/O、O/A/O等包含生物脱氮技术的工艺流程等。
这些技术的发展使得大多数有机物质实现了生物降解,出水水质得到了改善。
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,改进后的新工艺在一定程度上提高了焦化废水的外排水质,因而也在国内外得到广泛使用。
但是生物法对进水污染物含量有严格要求,稀释水用量大,废水的pH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的生长和出水水质,这也就对操作管理提出了较高要求。
另一方面,生化处理设施规模大,停留时间长,投资费用较高等方面的缺点也使人们急切地寻找合适的替代方法。
于是一些新的方法应运而生。
其中包括以超临界水氧化法,湿式氧化法为代表的新型氧化技术,微波与超声波法、芬顿试剂处理法、光催化纳米材料处理等高级氧化技术,药剂絮凝的新物化法、电化学法氧化技术、等离子体处理技术以及一些以废治废的方法如烟道气处理剩余氨水或者焦化废水等。
三、新型焦化废水处理技术(一)超临界水氧化技术概述超临界水氧化(super crtical water oxidation,SCWO)是一项新兴的有机废水处理技术,它利用超临界水表现出的极性或者非极性有机溶剂的特性,与氧化物反应,将废水中的有机物分解成完全氧化的产物如二氧化碳等。
在水的临界点(Tc=374.3℃,Pc=22.1MPa)以上,水的密度、黏度、介电常数、离子积的降低,水分子间的氢键网络结构消失,水的介电常数降低到与有机溶剂近似,此状态下的超临界水具有一系列特殊性质。
通过调整超临界水体系温度和压力,可以控制体系中所进行的反应的速度和反应进行的程度。
超临界水的这些特性使超临界水氧化反应与生化处理法、湿式空气氧化法、燃烧法等传统的废水处理技术相比具有一些独特的优势。
例如,在有机污染物的处理过程中,超临界水特殊的溶解性能使得本来在液相和(或)固相中有机物与气体(通常为氧气)之间发生的多相反应,转化为超临界水中的均相反应,消除了相间的传质阻力;超临界水特殊的传质、传热和扩散性质,使得超临界水氧化过程的反应速度比较快,通常在几秒到几分钟内,反应的转化率就可达到100%小分子气体。
超临界水氧化并不针对某种或某类有机物,而是对几乎所有的有害有机物均有效,因而是一种常用的有机物处理技术,尤其适合于高毒性、难降解的污水、污泥处理。
经处理后的污水可达标排放或零排放,无二次污染,处理时间短,运转费用低。
相对于传统方法难以处理的废水体系,超临界水氧化技术已成为一种具有很大潜在优势的环保新技术。
美国国防部和能源部已用SCWO 技术处理化学武器、火箭推进剂、炸药等高能废物。
此外,废水产生的余热还可用于发电和供热。
超临界水氧化处理废水的工艺最早是由Modell提出的。
超临界水氧化处理过程如下:首先,用废水泵将废水压入反应器,在此与一般循环反应物直接混合而加热,提高温度。
其次,用压缩机将空气增压,通过循环用喷射器把上述循环反应物一并带入反应器。
有害有机物与氧在超临界水相中迅速反应,使有机物完全氧化,氧化释放出的热量足已将反应器内的所有物料加热至超临界状态,在均相条件下,使有机物和氧进行反应。
离开反应器的物料进入旋风分离器,在此将反应中生成的无机盐等固体物料从流体相中沉淀析出。
离开旋风分离器的物料一分为二,一部分循环进入反映器,另一部分作为高温高压流体先通过蒸汽发生器,产生高压蒸汽,再通过高压气液分离期,在此氮气与大部分二氧化碳以气体物料离开分离器,进入透平机,为空气压缩机提供动力。
液体物料经排出减压阀,进入低压气液分离器,分出的气体进行排放,液体则为洁净水,而作为补充水进入水槽。
(二)超临界水氧化法的特点:1.氧化效率高,水溶液中有机物的去除率可达到99.9%以上。
2.水溶液中有机物浓度达到5%以上时,有机物氧化释放出的反应热可以维持反应所需热量,在正常运行中无需外界供热,实现自燃。
3.反应在密闭容器中进行,密封条件极好,有利于有毒、有害物质的氧化处理,不会对环境带来二次污染。
4.有机物氧化彻底,处理后的排水可以直接排放,不需要后续处理过程。
5.几乎对所有有机污染物均可进行氧化分解。
6.由于均相反应停留时间短,反应器结构简单,使用较小体积的反应器就可以处理较大流量的有机污染物,有利于工业实际运行。
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