典型焦化廢水處理工藝優(yōu)化研究
焦化廢水是較難處理的工業(yè)廢水之一,其中含有大量的化學(xué)物質(zhì),若處理不當,排放后會(huì )對環(huán)境造成嚴重污染,危害人類(lèi)的生命健康,故需要經(jīng)過(guò)特殊處理達標后方可排放。論文針對典型焦化廢水處理工藝優(yōu)化進(jìn)行研究,論述了焦化廢水排放與處理現狀,提出了典型焦化廢水處理工藝的優(yōu)化策略。
1引言
焦化廢水主是在煉焦、制氣的過(guò)程中產(chǎn)生,此外,化工產(chǎn)品回收也能產(chǎn)生焦化廢水。焦化廢水水質(zhì)特殊,污染物含量高,水中的化學(xué)成分復雜,具有巨大的危害性。由于焦化廢水中含有高濃度的氨氮以及大量難以生物降解的雜環(huán)及多環(huán)芳香族化合物,是較難處理的工業(yè)廢水。
2焦化廢水排放與處理現狀
2.1焦化廢水排放
焦化廢水排放,主要有3個(gè)渠道:
(1)煤的高溫裂解過(guò)程與冷卻過(guò)程會(huì )形成焦化廢水,此過(guò)程中廢水的排放量較大,是主要的廢水排放過(guò)程。廢水中的化學(xué)物質(zhì)較多,含有酚萘、氨、硫氰等,比較難處理,并且對環(huán)境的危害較大。
(2)煤在進(jìn)行凈化時(shí),會(huì )在煤氣終冷器與粗苯分離槽中排除廢水。此類(lèi)廢水中含有酚、氰等,不含有氮,水中化學(xué)物質(zhì)的濃度較低,相對好處理。
(3)煤焦油與精笨的生產(chǎn)過(guò)程中排出的工業(yè)廢水。此類(lèi)廢水中含有酚、COD組分混合物等,水中化學(xué)物質(zhì)的濃度較低,污水的排放量少。
2.2焦化廢水處理情況
主要是利用脫氮的原理進(jìn)行硝化反硝化。這種焦化廢水處理方法雖然使用較廣,但是存在一定的局限性,具體表現為以下幾方面:(1)硝化液的回流比限制會(huì )影響脫氮效果,需要采用大量的硝化液進(jìn)行脫氮處理,該過(guò)程的動(dòng)力損耗較大,能源消耗較高;(2)焦化廢水的C/N比較低,脫氮反應需要外加碳源進(jìn)行支持,過(guò)程比較煩瑣,能源消耗量大;(3)脫氮處理的過(guò)程較長(cháng),處理設施建設需要大量的資金,需要較大的占地面積,導致焦化廢水的處理成本過(guò)高。
3典型焦化廢水處理工藝優(yōu)化
3.1焦化廢水處理工藝流程
對于焦化廢水的處理,我國主要采用A/O或A2/O工藝,但是此工藝存在一定的局限性。脫氮率受硝化液回流比限制,原水受C/N比限制,需要的動(dòng)能消耗巨大,但焦化廢水的處理效果一般。采用優(yōu)化前的焦化廢水處理工藝,處理水質(zhì)為COD:4500~7500mg/L、氨氮:550~1300mg/L、揮發(fā)酚:400~600mg/L,處理之后的水質(zhì)為COD<500mg/L、氨氮<50mg/L,油<10mg/L,SS<5mg/L等。
針對我國焦化廢水的處理問(wèn)題,對焦化廢水處理過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化,具體的工藝流程為:
(1)對煉焦、煤氣凈化、化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的焦化廢水進(jìn)行處理,廢水的水質(zhì)為COD:4500~7500mg/L、氨氮:550~1300mg/L、揮發(fā)酚:400~600mg/L等。將焦化廢水放入隔油池中1.5~2h,將焦化廢水中的輕油與重油排出,再利用氣浮處理降解廢水中的氨氮,之后進(jìn)行隔油。經(jīng)過(guò)此過(guò)程處理的焦化廢水,水中的雜質(zhì)含量為COD<4500mg/L,氨氮<350mg/L,油<35mg/L,SS<15mg/L等,水中的有害物質(zhì)含量明顯降低。
(2)將經(jīng)過(guò)氣浮處理、隔油的焦化廢水導入調節池,并與生活廢水進(jìn)行配水,二者的比例為1.2∶1。配水后的焦化廢水的雜質(zhì)含量為COD<2200mg/L,氨氮<180mg/L,水中的pH為6~9。將70%的焦化廢水排入到好氧池中,余下30%的廢水直接排放到厭氧池的前端進(jìn)水口[1]。焦化廢水在好氧池中的水里停留時(shí)間為41~46h,在一沉池中的水力停留時(shí)間為4~5h,在厭氧池中的水中停留時(shí)間為28~34h。利用蒸氨設施去回收一定的氨氮,去降低廢水中COD的濃度。
(3)將焦化廢水導入混凝沉淀池,按照規定的比例加入PAM陰離子型絮凝劑,再科學(xué)地加入一定量的PAC絮凝劑,通過(guò)絮凝劑降解水中的化學(xué)物質(zhì)。將混凝沉淀池處理完的焦化廢水導入深度處理池,利用臭氧對焦化廢水進(jìn)行脫色處理。處理完畢后,對焦化廢水進(jìn)行檢測,其水質(zhì)為COD<85mg/L,氨氮<11mg/L,揮發(fā)酚<0.4mg/L,氰<0.3mg/L,水中的油與大顆粒雜質(zhì)完全清除。
3.2焦化廢水處理工藝的優(yōu)化效果
焦化廢水處理工藝的優(yōu)化流程具有一定的優(yōu)勢,主要表現為以下幾方面:(1)焦化廢水的生化處理階段,按照比例將廢水分流,分別進(jìn)入好氧池與厭氧池進(jìn)行處理。此過(guò)程與傳統的處理工藝相比,能降低好氧池的壓力,提高污水的降解能力,并且將少部分廢水排入厭氧池,能補充好氧池的動(dòng)力與碳源,從而促進(jìn)反硝化反應的進(jìn)行。(2)一沉池的廢水回流到1號好氧池中,能促進(jìn)硝化反應,提高了1號好氧池的污泥濃度,從而提高好氧池的COD降解能力,促進(jìn)硝化菌的成長(cháng)。
(3)焦化廢水的生化處理過(guò)程,能將各個(gè)階段的反應融合在一起,微生物菌群比較獨立,在專(zhuān)門(mén)微生物的作用下,廢水中的化學(xué)物質(zhì)能被有效地降解。此過(guò)程對焦化廢水中的COD、NH3-N、酚、以及氰化物等處理的效果較好,能促進(jìn)脫氮的硝化反應,廢水處理的效果較好,并且效率較高。(4)好氧池利用彈性原料,可以使活性污泥不會(huì )產(chǎn)生膨脹,具有良好的出水效果,SS降低,有利于后續處理[2]。
4焦化廢水處理工藝的優(yōu)化策略
焦化廢水的處理工藝,主要是對傳統的處理系統進(jìn)行優(yōu)化,具體的優(yōu)化策略主要有:(1)對生化處理系統進(jìn)行優(yōu)化,主要是充分利用廢水處理設備,使其發(fā)揮最大的效用。對預處理工藝進(jìn)行優(yōu)化,能提高除油效率,將水中的泥沙進(jìn)行沉淀。
(2)廢水進(jìn)行分流處理。廢水的處理需要較大面積的處理設備,才能促進(jìn)硝化反應。因此,可以采用現有的處理設施,進(jìn)行焦化廢水的分流處理,從而提高污水處理的效率。催化濕式氧化處理工藝,能加速氮水的處理。焦化廢水中的氨氮與COD濃度較高,導致生化反應的細菌難以生長(cháng)。而利用蒸氨設施去回收一定的氨氮,去降低廢水中COD的濃度,從而去促進(jìn)生化細菌的生長(cháng)。
5結語(yǔ)
綜上所述,傳統的焦化廢水處理工藝具有一定的局限性,廢水處理的成本較高,能源消耗較大,需要科學(xué)地進(jìn)行優(yōu)化,從而提高焦化廢水的處理效率。典型的焦化廢水處理工藝優(yōu)化,主要包括焦化廢水處理工藝流程,以及焦化廢水處理工藝的優(yōu)化效果。