焦化廢水處理技術分析
1.概述
我國(guo)(guo)是全球最大的(de)(de)焦(jiao)炭(tan)生(sheng)(sheng)產和(he)消(xiao)(xiao)費(fei)國(guo)(guo),僅(jin)(jin)焦(jiao)化(hua)生(sheng)(sheng)產企業(ye)(ye)聯盟成(cheng)(cheng)員就有212家,近千座(zuo)焦(jiao)化(hua)廠的(de)(de)焦(jiao)炭(tan)產量(liang)近年來一直穩占(zhan)世(shi)界(jie)產量(liang)的(de)(de)一半以(yi)上(shang),而(er)國(guo)(guo)內(nei)(nei)110家鋼鐵企業(ye)(ye)占(zhan)據(ju)了(le)焦(jiao)炭(tan)消(xiao)(xiao)費(fei)群體的(de)(de)半壁江山。在(zai)整(zheng)個焦(jiao)化(hua)產消(xiao)(xiao)的(de)(de)產業(ye)(ye)鏈流程(cheng)中產生(sheng)(sheng)了(le)大量(liang)的(de)(de)焦(jiao)化(hua)廢(fei)水,不(bu)(bu)(bu)僅(jin)(jin)成(cheng)(cheng)分復雜,組分種類繁多,而(er)且(qie)根據(ju)煤質、工藝流程(cheng)和(he)操作(zuo)制度(du)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)同而(er)異。本文結合目(mu)前國(guo)(guo)內(nei)(nei)外研(yan)究(jiu)進展和(he)工程(cheng)實例系統分析了(le)焦(jiao)化(hua)廢(fei)水處(chu)理(li)(li)技術的(de)(de)瓶頸:1)蒸氨、除油等工序(xu)運(yun)行不(bu)(bu)(bu)穩定(ding),抑制了(le)生(sheng)(sheng)化(hua)作(zuo)用(yong);2)進入生(sheng)(sheng)化(hua)工序(xu)廢(fei)水的(de)(de)可生(sheng)(sheng)化(hua)性差(cha),出(chu)水COD很難達標;3)難降(jiang)解(jie)中間產物導致出(chu)水色度(du)超標;4)能達成(cheng)(cheng)共識、可靠(kao)有效、經濟(ji)適用(yong)的(de)(de)深度(du)處(chu)理(li)(li)技術有待業(ye)(ye)界(jie)探討;5)一次(ci)性投資、運(yun)行成(cheng)(cheng)本高(gao);6)工程(cheng)操作(zuo)管(guan)理(li)(li)不(bu)(bu)(bu)規范(fan)。針對以(yi)上(shang)六類癥結,在(zai)診斷分析焦(jiao)化(hua)廢(fei)水處(chu)理(li)(li)技術各(ge)工序(xu)流程(cheng)的(de)(de)基礎上(shang)提出(chu)研(yan)究(jiu)重點和(he)解(jie)決措施(shi)。
2.工藝技術研究進展及應用分析
2.1工藝流程
當前國內(nei)焦化廢(fei)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)(li)主要依照《污(wu)水(shui)(shui)(shui)綜合(he)排(pai)放(fang)標(biao)準》(GB8978-1996)、《鋼鐵工業水(shui)(shui)(shui)污(wu)染(ran)物(wu)排(pai)放(fang)標(biao)準》(GB13456-1992)以及作為回用水(shui)(shui)(shui)時的(de)各類(lei)用水(shui)(shui)(shui)考(kao)核指(zhi)標(biao)作為設計依據(ju)。據(ju)調(diao)查(cha)分(fen)析,國內(nei)現有的(de)焦化廢(fei)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)(li)廠大部分(fen)面臨著達標(biao)不穩定的(de)問題(ti)。目前,國內(nei)外焦化企業采用的(de)處(chu)理(li)(li)(li)方法(fa)主要是由傳統(tong)的(de)物(wu)理(li)(li)(li)處(chu)理(li)(li)(li)法(fa)、化學處(chu)理(li)(li)(li)法(fa)、物(wu)理(li)(li)(li)化學處(chu)理(li)(li)(li)法(fa)和生物(wu)處(chu)理(li)(li)(li)法(fa)四大類(lei)方法(fa)強(qiang)化組合(he)的(de)工藝形(xing)式。
典型的(de)焦化(hua)廢水(shui)處(chu)(chu)(chu)理系統按照(zhao)工(gong)序段包括:為(wei)滿(man)足生化(hua)工(gong)序段處(chu)(chu)(chu)理要求的(de)預處(chu)(chu)(chu)理工(gong)藝(yi)單(dan)(dan)元;經(jing)濟有效、工(gong)程可行的(de)二(er)級生化(hua)處(chu)(chu)(chu)理工(gong)藝(yi)單(dan)(dan)元;為(wei)滿(man)足出(chu)水(shui)排放(fang)達(da)標或回(hui)用的(de)三級深度處(chu)(chu)(chu)理工(gong)藝(yi)單(dan)(dan)元。
2.2預處理
2.2.1分(fen)析與討(tao)論
預(yu)處理(li)(li)單元(yuan)(yuan)主要(yao)包括脫(tuo)酚、脫(tuo)氰(qing)、除(chu)硫化物(wu)、除(chu)氨氮(dan)(dan)、除(chu)油、水(shui)質(zhi)均和(he)水(shui)量調(diao)節及大顆粒(li)物(wu)去除(chu)等工藝段。主要(yao)方法(fa)是物(wu)理(li)(li)處理(li)(li)法(fa)和(he)物(wu)理(li)(li)化學處理(li)(li)法(fa),其基本(ben)目標是保證(zheng)廢水(shui)滿(man)足生化處理(li)(li)單元(yuan)(yuan)的基本(ben)工藝技術要(yao)求并降解(jie)部分有(you)(you)毒(du)有(you)(you)害物(wu)質(zhi),關鍵(jian)點是氨氮(dan)(dan)、氰(qing)化物(wu)、硫化物(wu)和(he)焦油類等能抑制生化系統微(wei)生物(wu)作用功能的有(you)(you)毒(du)有(you)(you)害難降解(jie)污(wu)染(ran)物(wu),普遍存在的難點是氨氮(dan)(dan)的有(you)(you)效去除(chu)。
首先分(fen)析(xi)脫酚(fen)、脫氰、除硫化物(wu)等污染物(wu)含量(liang)較(jiao)高的(de)工藝段。
鑒于石(shi)油化(hua)(hua)(hua)工業的(de)(de)(de)發(fa)展,酚(fen)(fen)的(de)(de)(de)價格下(xia)降(jiang),從廢(fei)(fei)水(shui)中(zhong)回(hui)收酚(fen)(fen)無經(jing)濟效(xiao)益,特(te)別在煤氣凈化(hua)(hua)(hua)工藝中(zhong)脫酚(fen)(fen)氰(qing)后(hou),焦化(hua)(hua)(hua)廢(fei)(fei)水(shui)中(zhong)氰(qing)含量很低,而酚(fen)(fen)作為容易生物(wu)(wu)(wu)降(jiang)解(jie)的(de)(de)(de)污染(ran)物(wu)(wu)(wu)可放(fang)置(zhi)于后(hou)續經(jing)濟有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)生化(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)系(xi)統,因(yin)此(ci)獨立(li)的(de)(de)(de)脫酚(fen)(fen)、氰(qing)裝置(zhi)已基本停(ting)用(yong)。針對少(shao)量的(de)(de)(de)氰(qing)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)和(he)雜環(huan)類有(you)機物(wu)(wu)(wu)等(deng)生物(wu)(wu)(wu)難(nan)降(jiang)解(jie)的(de)(de)(de)有(you)機物(wu)(wu)(wu),以及S2-濃度在30mg/L以下(xia)時(shi)生化(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)效(xiao)果(guo)才能順利發(fa)揮的(de)(de)(de)特(te)點,需根據當地(di)焦化(hua)(hua)(hua)廢(fei)(fei)水(shui)水(shui)質適當增設催化(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)或微電解(jie)或超聲輻照等(deng)預處(chu)理(li)工段(duan)。通過上述幾類方法的(de)(de)(de)作用(yong),使苯環(huan)、雜環(huan)類有(you)機物(wu)(wu)(wu)開(kai)環(huan)、斷(duan)鏈(lian),大分子變成小分子,小分子再(zai)進(jin)一步被氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)為二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳和(he)水(shui),從而使COD值大幅度降(jiang)低,色澤基本褪盡(jin),降(jiang)低廢(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)(de)毒性,同時(shi)提高BOD/COD的(de)(de)(de)比值。
其次,現有的(de)(de)蒸氨工藝(yi)(yi)已(yi)經相(xiang)(xiang)對成熟,能在(zai)蒸氨處理后將氨氮濃度控制在(zai)300mg/L以(yi)內,就可(ke)(ke)滿足一(yi)般生化處理工藝(yi)(yi)段C/N比在(zai)100:5范圍內。目前國內的(de)(de)焦化廢水處理工藝(yi)(yi)基(ji)本都配(pei)有蒸氨工藝(yi)(yi)段,但(dan)是僅有少數幾(ji)家大型企業的(de)(de)蒸氨處理效果較(jiao)(jiao)好。可(ke)(ke)見蒸氨效率較(jiao)(jiao)低(di)是普(pu)遍(bian)存(cun)在(zai)的(de)(de)問題,這(zhe)可(ke)(ke)能與企業的(de)(de)管理制度和相(xiang)(xiang)關的(de)(de)操作規范有密切(qie)的(de)(de)關系(xi)。
最后,除(chu)(chu)(chu)油工(gong)藝段主要是去除(chu)(chu)(chu)重油、輕油和乳(ru)化(hua)油。一般(ban),生化(hua)處(chu)理進水要求污水含油量不超(chao)過50mg/L,最好控制在20mg/L以(yi)下(xia)。目前(qian),國(guo)內焦化(hua)工(gong)藝的除(chu)(chu)(chu)油措(cuo)施主要有重力(li)除(chu)(chu)(chu)油及浮選除(chu)(chu)(chu)油。
2.2.2實(shi)例介紹
當(dang)前國內(nei)外在(zai)(zai)預處理工(gong)藝(yi)單元可見(jian)的工(gong)程(cheng)實例(li)在(zai)(zai)各(ge)焦化企(qi)業均有(you)實證,但是存在(zai)(zai)的窘況(kuang)就是僅有(you)少數(shu)大(da)型國企(qi)運轉(zhuan)相對良好,而大(da)部分焦化企(qi)業時停時轉(zhuan)。
2.3生化處理
2.3.1分析與討論
二段(duan)生化處理(li)(li)(li)工(gong)藝(yi)是國(guo)內外多(duo)(duo)年(nian)來在廢水處理(li)(li)(li)領域最(zui)主(zhu)要(yao),也是最(zui)重要(yao)的(de)(de)(de)處理(li)(li)(li)技術。在焦化廢水處理(li)(li)(li)領域,多(duo)(duo)年(nian)的(de)(de)(de)工(gong)程實踐(jian)和實驗室研究都充分證明其(qi)優(you)越性和不可替代(dai)性。針(zhen)對焦化廢水的(de)(de)(de)生物處理(li)(li)(li),其(qi)主(zhu)要(yao)去除目標是蒸氨(an)后的(de)(de)(de)氨(an)氮和較高濃度的(de)(de)(de)COD,去除的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)原理(li)(li)(li)就(jiu)是傳統(tong)生化處理(li)(li)(li)工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)水解酸化、硝(xiao)化和反硝(xiao)化工(gong)藝(yi)。
水(shui)(shui)(shui)解(jie)酸化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工藝(yi)段(duan)(duan)是厭氧(yang)控(kong)制工藝(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)類型,其主要(yao)目標(biao)是提高(gao)(gao)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)。通過水(shui)(shui)(shui)解(jie)酸化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)作用(yong)使復雜(za)的(de)(de)(de)(de)(de)不溶性(xing)(xing)高(gao)(gao)分(fen)(fen)(fen)子(zi)有(you)(you)機(ji)物(wu)經過水(shui)(shui)(shui)解(jie)和產酸轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)為(wei)(wei)溶解(jie)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)簡單低分(fen)(fen)(fen)子(zi)有(you)(you)機(ji)物(wu),為(wei)(wei)后(hou)(hou)續(xu)厭氧(yang)處理中(zhong)產乙酸、產氫和產甲烷微生(sheng)物(wu),或(huo)為(wei)(wei)好氧(yang)處理準備易于氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)分(fen)(fen)(fen)解(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)機(ji)底物(wu),水(shui)(shui)(shui)解(jie)酸化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)菌利用(yong)H2O電離的(de)(de)(de)(de)(de)H+和OH-將有(you)(you)機(ji)物(wu)分(fen)(fen)(fen)子(zi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)C-C鏈(lian)打開,一(yi)端(duan)加(jia)(jia)入H+,一(yi)端(duan)加(jia)(jia)入OH-,可(ke)以(yi)將長鏈(lian)水(shui)(shui)(shui)解(jie)為(wei)(wei)短鏈(lian)、支鏈(lian)成直鏈(lian)、環狀結構成直鏈(lian)或(huo)支鏈(lian)。厭氧(yang)酸化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)段(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)置對(dui)于復雜(za)有(you)(you)機(ji)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)與去(qu)除十分(fen)(fen)(fen)有(you)(you)利,在厭氧(yang)酸化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)段(duan)(duan),廢(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)苯酚、二甲酚以(yi)及喹(kui)啉(lin)、異喹(kui)啉(lin)、吲哚、吡啶等雜(za)環化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)合物(wu)得到了較大程度的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)或(huo)去(qu)除。因此(ci),廢(fei)水(shui)(shui)(shui)經過厭氧(yang)酸化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)段(duan)(duan)后(hou)(hou)水(shui)(shui)(shui)質得到了很好的(de)(de)(de)(de)(de)改(gai)善,廢(fei)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)較原水(shui)(shui)(shui)有(you)(you)所(suo)提高(gao)(gao),為(wei)(wei)后(hou)(hou)續(xu)反硝化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)段(duan)(duan)提供了較為(wei)(wei)有(you)(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)碳源。
反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)工藝段是(shi)一般意義(yi)上的(de)(de)(de)缺(que)氧操(cao)作,其主要目標是(shi)去除廢(fei)水(shui)中的(de)(de)(de)氨氮。有資料報道(dao),氧的(de)(de)(de)存在能抑(yi)制有些(xie)(xie)反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)細菌合成硝(xiao)酸鹽還(huan)原(yuan)酶,氧可以作為電子受體,競爭性(xing)的(de)(de)(de)阻(zu)礙硝(xiao)酸鹽的(de)(de)(de)還(huan)原(yuan),從(cong)而影響脫氮進行到底。只(zhi)有在環境中DO(溶解(jie)氧)為零時(shi)(shi)(shi),反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)速率才達到最高(gao);隨著DO的(de)(de)(de)上升,反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)速率逐(zhu)漸趨于零。測試結果也表明,懸(xuan)浮污泥反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)系統(tong)缺(que)氧區的(de)(de)(de)DO應控制在0.5mg/L以下,生物(wu)膜法反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)系統(tong)DO可稍微高(gao)些(xie)(xie),控制在1.0mg/L以下即可,pH值(zhi)為7~8,pH值(zhi)超8.5時(shi)(shi)(shi),缺(que)氧池內(nei)氣泡明顯(xian)減少(shao),反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)率降低;pH值(zhi)高(gao)于9.0時(shi)(shi)(shi),氣泡幾乎(hu)消失(shi),反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)率接近(jin)零。
硝(xiao)化(hua)工藝段(duan)是(shi)一(yi)般(ban)(ban)意義上的好氧(yang)操作,其(qi)主要(yao)目標去除(chu)廢水中(zhong)的COD,硝(xiao)化(hua)菌是(shi)專性好氧(yang)菌,氧(yang)化(hua)NH3-N或(huo)NO2-N以獲(huo)得足夠的能量(liang)用(yong)于生長(chang)。故(gu)DO的高低(di)直接影(ying)響硝(xiao)化(hua)菌的生長(chang)及活性。當DO升高時,硝(xiao)化(hua)速率亦(yi)增加;當DO低(di)于0.5mg/L時,硝(xiao)化(hua)反(fan)應(ying)趨于停止。一(yi)般(ban)(ban)情(qing)況下,焦化(hua)廢水處理的好氧(yang)池DO應(ying)控制在3~5mg/L,pH值為8.0~8.4,通過向好氧(yang)池投加Na2CO3來(lai)調節。
大多(duo)數硝化(hua)細(xi)菌(jun)和(he)反硝化(hua)細(xi)菌(jun)適宜的生長(chang)溫度在25~35℃之(zhi)間,低于25℃或高于30℃生長(chang)減慢,5℃以下硝化(hua)反應將基(ji)本停止(zhi)。
結合(he)上述微生(sheng)物(wu)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)作用(yong)的(de)(de)基本原理(li),目前國內(nei)外用(yong)于焦化(hua)(hua)(hua)廢水處理(li)的(de)(de)拓展(zhan)方式有:20世(shi)紀(ji)60年代(dai)普遍采用(yong)的(de)(de)普通(tong)活性污泥法(fa)(fa);20世(shi)紀(ji)70年代(dai)中期發展(zhan)起(qi)(qi)來的(de)(de)生(sheng)物(wu)強化(hua)(hua)(hua)工(gong)藝(yi)(高效專(zhuan)性菌(jun)種投(tou)加);60~70年代(dai)發展(zhan)起(qi)(qi)來的(de)(de)生(sheng)物(wu)流化(hua)(hua)(hua)床技術,固定化(hua)(hua)(hua)微生(sheng)物(wu)技術進(jin)展(zhan);二段生(sheng)物(wu)法(fa)(fa),80年代(dai)末發展(zhan)起(qi)(qi)來的(de)(de)AO法(fa)(fa)及其變形(AOA,AOO,AAO,AAOO,SDN等);SBR及其變形;新型(xing)反(fan)應器(三相氣提升內(nei)循(xun)環流化(hua)(hua)(hua)床,生(sheng)物(wu)過濾氧化(hua)(hua)(hua)反(fan)應器,MBR等)。
2.3.2實例介紹
隨著生化技術工藝的(de)(de)(de)創新與改(gai)進,我(wo)國從20世紀60年代開始,在80%以上的(de)(de)(de)大中型焦化廠建造了活性(xing)污泥(ni)法(fa)(fa)系統,此后(hou)一(yi)直進行不同程度(du)的(de)(de)(de)改(gai)造或重建。寶鋼焦化廢(fei)水處理(li)工藝的(de)(de)(de)改(gai)進和(he)(he)發展(zhan)是我(wo)國焦化行業生化處理(li)法(fa)(fa)的(de)(de)(de)一(yi)個典型案例和(he)(he)縮影。
2.4深度處理
2.4.1分(fen)析與討論
廢(fei)水(shui)(shui)處理(li)(li)后可(ke)送往附近(jin)的(de)洗煤廠(chang)做(zuo)洗煤補充(chong)水(shui)(shui),或送往高爐做(zuo)沖渣補充(chong)水(shui)(shui),也(ye)可(ke)送往城(cheng)市污(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)廠(chang)統一處理(li)(li)和利(li)用。為尋求焦化(hua)廢(fei)水(shui)(shui)利(li)用的(de)新(xin)出路,爭取廢(fei)水(shui)(shui)“零排放”,及經生物(wu)脫氮處理(li)(li)后的(de)水(shui)(shui)回用于焦化(hua),作(zuo)循環水(shui)(shui)系統補充(chong)水(shui)(shui)等廢(fei)水(shui)(shui)回用創造(zao)的(de)價值,推(tui)動了對生化(hua)處理(li)(li)后廢(fei)水(shui)(shui)的(de)進一步深(shen)度(du)處理(li)(li)。
鑒(jian)于(yu)多數生化處(chu)(chu)(chu)理工藝難以使廢水的COD達標(biao),生化處(chu)(chu)(chu)理后(hou)的深度處(chu)(chu)(chu)理技術一直處(chu)(chu)(chu)于(yu)實驗室研究摸索階(jie)段。少有的工程實例(li)也常因運行維護(hu)費用的昂貴而(er)不能連(lian)續運行。
目前(qian),深度處理工(gong)藝主要有(you)化(hua)(hua)學混凝(ning)和(he)絮凝(ning)、催化(hua)(hua)濕(shi)式(shi)氧化(hua)(hua)技術、微波技術、電(dian)化(hua)(hua)學氧化(hua)(hua)、焚(fen)燒法、活性炭吸附,以及納濾、反滲透等膜(mo)法過(guo)濾工(gong)藝。
其(qi)中(zhong)(zhong),化(hua)(hua)(hua)(hua)學混(hun)(hun)凝和(he)絮凝是(shi)(shi)用(yong)來處理(li)(li)(li)廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)自然沉淀法難(nan)(nan)(nan)以(yi)沉淀去(qu)除(chu)的(de)(de)(de)細小(xiao)懸浮物(wu)(wu)(wu)(wu)及膠體微粒(li),以(yi)降(jiang)(jiang)低廢(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)濁(zhuo)度(du)(du)和(he)色(se)(se)(se)(se)度(du)(du),但對可溶性有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)無(wu)效(xiao)。聚鐵是(shi)(shi)公認比較好的(de)(de)(de)焦(jiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)廢(fei)水(shui)(shui)混(hun)(hun)凝劑,處理(li)(li)(li)后廢(fei)水(shui)(shui)色(se)(se)(se)(se)度(du)(du)降(jiang)(jiang)到50~80倍,但是(shi)(shi)高(gao)鐵酸鉀類(lei)(lei)化(hua)(hua)(hua)(hua)合物(wu)(wu)(wu)(wu)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)性太強(qiang)不(bu)穩定,現(xian)(xian)產現(xian)(xian)用(yong),屬(shu)于化(hua)(hua)(hua)(hua)學氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)過程(cheng),成(cheng)本高(gao),高(gao)鐵發(fa)生(sheng)器技術還(huan)不(bu)成(cheng)熟,無(wu)大規(gui)模工(gong)業應用(yong)。有(you)(you)(you)(you)(you)關(guan)資料用(yong)GC-MS分析過進水(shui)(shui)與(yu)出水(shui)(shui)有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)發(fa)現(xian)(xian):出水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)除(chu)了污染物(wu)(wu)(wu)(wu)濃度(du)(du)降(jiang)(jiang)低外,還(huan)生(sheng)成(cheng)了不(bu)少新的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu),特別是(shi)(shi)有(you)(you)(you)(you)(you)些(xie)(xie)硝(xiao)基(ji)芳香羧(suo)酸、長(chang)碳(tan)酮酸化(hua)(hua)(hua)(hua)合物(wu)(wu)(wu)(wu),不(bu)少有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)具有(you)(you)(you)(you)(you)硝(xiao)基(ji)、酰胺基(ji)、磺酰胺基(ji)等(deng)發(fa)色(se)(se)(se)(se)基(ji)團(tuan)(tuan),加上(shang)羥基(ji)、-OR、-NR2等(deng)基(ji)團(tuan)(tuan)的(de)(de)(de)助(zhu)色(se)(se)(se)(se)效(xiao)應,使(shi)得生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)處理(li)(li)(li)后的(de)(de)(de)出水(shui)(shui)色(se)(se)(se)(se)度(du)(du)高(gao)于進水(shui)(shui)色(se)(se)(se)(se)度(du)(du)。由于這些(xie)(xie)含有(you)(you)(you)(you)(you)發(fa)色(se)(se)(se)(se)基(ji)團(tuan)(tuan)的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)極性較強(qiang),水(shui)(shui)溶性較強(qiang),并且能使(shi)一些(xie)(xie)長(chang)碳(tan)烴(jing)類(lei)(lei)乳化(hua)(hua)(hua)(hua)而(er)高(gao)度(du)(du)分散,從而(er)使(shi)得通常的(de)(de)(de)混(hun)(hun)凝作(zuo)用(yong)難(nan)(nan)(nan)于脫除(chu)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)出水(shui)(shui)的(de)(de)(de)色(se)(se)(se)(se)度(du)(du),混(hun)(hun)凝處理(li)(li)(li)只能去(qu)除(chu)那些(xie)(xie)長(chang)碳(tan)鏈(lian)(lian)的(de)(de)(de)烷(wan)烴(jing)類(lei)(lei)化(hua)(hua)(hua)(hua)合物(wu)(wu)(wu)(wu)。這些(xie)(xie)中(zhong)(zhong)間產物(wu)(wu)(wu)(wu)大都是(shi)(shi)一些(xie)(xie)有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)好氧(yang)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)生(sheng)成(cheng)的(de)(de)(de)難(nan)(nan)(nan)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)物(wu)(wu)(wu)(wu)質,如(ru)喹啉類(lei)(lei)的(de)(de)(de)雜(za)環(huan)斷鏈(lian)(lian)生(sheng)成(cheng)了硝(xiao)基(ji)苯二羧(suo)酸,難(nan)(nan)(nan)以(yi)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)而(er)且顏(yan)色(se)(se)(se)(se)深。因(yin)此在焦(jiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)廢(fei)水(shui)(shui)領域,采取該(gai)類(lei)(lei)處理(li)(li)(li)技術進行深度(du)(du)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)效(xiao)果不(bu)佳。
催化(hua)(hua)濕式氧化(hua)(hua)技(ji)術是(shi)在高溫(wen)、高壓下,空(kong)氣(qi)在催化(hua)(hua)劑(ji)作用(yong)下將廢水中(zhong)的氨氮和有(you)機污(wu)染物氧化(hua)(hua),最終轉(zhuan)化(hua)(hua)成無害(hai)物質(zhi)N2和CO2排(pai)放。但是(shi)該(gai)類工藝與電化(hua)(hua)學氧化(hua)(hua)、微波技(ji)術、活性炭(tan)吸附和焚燒法一樣,在工程推廣的可靠有(you)效性、經濟實用(yong)性方面(mian)存在難以克服的弊端。
膜(mo)(mo)法(fa)處理(li)(li)(li)工藝(yi)成本昂貴和膜(mo)(mo)技(ji)術方面的(de)保護(hu)主義是以往膜(mo)(mo)法(fa)處理(li)(li)(li)工藝(yi)推廣應用(yong)受限制的(de)主要原因。但是隨著(zhu)國內外(wai)有關膜(mo)(mo)技(ji)術的(de)大量研(yan)(yan)究和推廣,膜(mo)(mo)法(fa)處理(li)(li)(li)工藝(yi)應用(yong)于焦化(hua)廢水的(de)深(shen)度處理(li)(li)(li)與(yu)回(hui)用(yong)是可行的(de)研(yan)(yan)究方向,需要加緊步伐進行試驗。
2.4.2實例介紹
目(mu)前,國內外深度處理工(gong)藝應用于(yu)焦化企業的工(gong)程實例還未(wei)見報道,均(jun)停留在(zai)實驗室探索階段。
2.5存在問題
綜上所述,在(zai)目前焦化廢水處理技術的(de)全流程(cheng)(cheng)中(zhong)主要存在(zai)以下問題(ti),需要在(zai)實驗研究方面進行探索,及(ji)在(zai)工程(cheng)(cheng)操(cao)作中(zhong)規范操(cao)作。
1)蒸氨、除(chu)油等工序運(yun)行不穩定,抑制(zhi)(zhi)了(le)生化(hua)作(zuo)用,特(te)別氨氮(dan)含量高(gao),抑制(zhi)(zhi)生化(hua)反應。
2)進入生(sheng)化工(gong)序的廢水(shui)可生(sheng)化性差,單純的生(sheng)化處理出水(shui)COD很難達標;疊氮類無(wu)機(ji)化合物、多環(huan)芳(fang)烴、雜(za)環(huan)芳(fang)烴等長鏈分子太(tai)多,如(ru)何打斷長鏈分子是研究的重(zhong)點及難點,這(zhe)些(xie)環(huan)鏈有(you)機(ji)物是造(zao)成COD難降解的最大原因。
3)難降解(jie)的(de)中間產物導(dao)致(zhi)出(chu)水(shui)色(se)度超標;
4)能(neng)達(da)成共識、可(ke)靠有效、經濟適(shi)用的(de)深度處理技(ji)術有待業界探討(tao);
5)一次性投(tou)資、運(yun)行(xing)成本(ben)高;
6)工程操作(zuo)管(guan)理不規范(fan);廢水量和蒸氨塔操作(zuo)的波動超過了活性(xing)微生物的調節范(fan)圍(wei)。
3.相關思考及改進措施
通過(guo)以(yi)上(shang)探討,針對目前焦化廢水(shui)處理(li)技術中所凸顯出來的問題,可從以(yi)下幾方面(mian)著手(shou)嘗試解決。
1)有關生化法微生物方面的研究:
①從反應機(ji)理(li)、影(ying)響(xiang)因(yin)素(su)、流程(cheng)長(chang)短等理(li)論方(fang)面進行有益(yi)的探索,工(gong)藝方(fang)面,通過改(gai)變工(gong)藝參數、工(gong)藝條件在(zai)一定程(cheng)度上(shang)將廢水(shui)中復雜高分(fen)子(zi)有機(ji)物降解。
但(dan)就目前的實際(ji)情況而言,只(zhi)在工(gong)(gong)藝(yi)上進行(xing)修(xiu)改,效(xiao)果有限、達標排放(fang)可能性(xing)很小。特(te)別是近(jin)幾年來,國(guo)內外(wai)對A/O的變形(xing)組合工(gong)(gong)藝(yi)進行(xing)了大量研究,A/O工(gong)(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)最(zui)(zui)短(duan),投(tou)(tou)資(zi)最(zui)(zui)少,但(dan)處(chu)理(li)效(xiao)果較差;A/OO工(gong)(gong)藝(yi)由兩(liang)部(bu)分組成(cheng):缺氧反(fan)應槽和兩(liang)級(ji)好氧槽。廢水(shui)首(shou)先(xian)進入缺氧反(fan)應槽,細菌利用原(yuan)水(shui)中的酚等有機(ji)物(wu)作為電子(zi)供體而將回流(liu)混合液中的含(han)氮離子(zi)還原(yuan)成(cheng)氣態氮化(hua)(hua)物(wu)。反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)出水(shui)流(liu)經兩(liang)級(ji)曝(pu)氣池,使殘留(liu)的有機(ji)物(wu)被(bei)氧化(hua)(hua),氨和含(han)氮化(hua)(hua)合物(wu)被(bei)硝(xiao)化(hua)(hua)。污(wu)泥(ni)回流(liu)的目的在于維持反(fan)應器(qi)中一定的污(wu)泥(ni)濃(nong)度,防止污(wu)泥(ni)流(liu)失(shi)。AA/O和A/OO工(gong)(gong)藝(yi)的流(liu)程(cheng)、投(tou)(tou)資(zi)及(ji)處(chu)理(li)效(xiao)果介于A/O和AA/OO工(gong)(gong)藝(yi)之間;AA/OO工(gong)(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)最(zui)(zui)長,是生化(hua)(hua)處(chu)理(li)最(zui)(zui)完善的技術,處(chu)理(li)效(xiao)果最(zui)(zui)好。其第(di)(di)一階(jie)段(duan)曝(pu)氣時間短(duan),主(zhu)要分解(jie)酚類化(hua)(hua)合物(wu),第(di)(di)二階(jie)段(duan)曝(pu)氣時間長,主(zhu)要起硝(xiao)化(hua)(hua)和氧化(hua)(hua)分解(jie)其他難降解(jie)物(wu)質。
②微(wei)(wei)生物是(shi)通過酶(mei)在某一個環(huan)節把難(nan)降解(jie)有(you)機物的(de)大(da)分子環(huan)打(da)開,從而(er)達到降解(jie)的(de)目(mu)的(de)。因此,突破口(kou)就(jiu)是(shi)找一種效(xiao)果既好、成本(ben)又低的(de)微(wei)(wei)生物。
目前(qian),雖然可從(cong)焦(jiao)化(hua)廢(fei)水(shui)或是(shi)焦(jiao)化(hua)污泥中(zhong)篩選出(chu)比較(jiao)耐受的(de)菌或者(zhe)微(wei)生物,但是(shi)投(tou)加的(de)菌劑在(zai)實驗室短期效(xiao)果(guo)好,而(er)實際工(gong)程應(ying)(ying)用中(zhong)往(wang)往(wang)有一些(xie)變化(hua),特別是(shi)水(shui)量水(shui)質的(de)不穩(wen)定,對微(wei)生物實際應(ying)(ying)用產生的(de)效(xiao)果(guo)有很大(da)影響。
③焦化企業的(de)生(sheng)產管理(li)經常變化,致使(shi)水質的(de)變化頻繁,最終(zhong)導(dao)致焦化污泥(ni)處于半死不(bu)活的(de)狀態(tai),使(shi)處理(li)效率大(da)為降低(di)。
2)積極采用(yong)先進技術,開發(fa)應(ying)用(yong)新設(she)備(bei)。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”