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焦化廢水深度處理及回用技術

上傳時(shí)間:2022年08月22日 浏覽次數:

焦化廢水是在煤高溫幹餾、煤氣淨化和化工産品精制過(g時醫uò)程中産生的廢水,由于焦化廢水中氨氮、酚類及油分濃度高他和,有毒及生物抑制性物質較多,生化處理難以實現有機污染物的完全降解,對(du草能ì)環境造成(chéng)了嚴腦美重污染,因此焦化廢水是一種(z的大hǒng)典型的高濃度、高污染、有毒、難降解的工業有機廢水。

目前,對(duì)焦化廢水的深度處理技術主要包括:混凝沉澱法、吸附法、高級氧化技術(Fenton氧化、O3氧化、催化濕式氧化等)以及反滲透技術

混凝沉澱法

傳統焦化廢水的深度處理選用的混凝劑有聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等,盧建杭開(kāi遠書)發(fā)出寶鋼焦化廢水專用混凝劑M180,處理寶鋼生化處理後(hòu)的污水,錢和出水COD40~70mg/LF-濃度爲3.06.0mg/L,色度爲50100倍,總CN-0.3~0.5mg/L左右,各指标的平均去除率COD約爲70%、F-約爲85%、色度約爲95%、總CN-約爲85%。

吸附法

吸附法是利用多孔性吸附劑吸附廢水中的一門熱種(zhǒng)或幾種(zhǒng)溶質,使廢水得到淨器請化。通常采用的吸附劑有粉煤灰、熄焦粉、活性炭、樹脂等。蔣文新等采近紅用混凝沉澱、活性炭吸附以及混凝沉澱玩鐵+活性炭吸附工藝對(duì)焦化廠生化出水進(jìn)行深度處理,單獨混凝沉澱習業或活性炭吸附均可以將(jiāng)水樣(yàng)中COD濃度降到100mg/L以下,達到國(guó)家污水一級排放标準和冷卻用水建議标準;對(d理河uì)于焦化廠生化出水,煤質炭Ⅰ和果殼炭均表現出良好(hǎo)的吸附效果,并使出水COD<100mg/L,但處理成(chéng)本較高,當COD147mg/L降至100mg/L,采用煤質炭Ⅰ的成(chéng)本爲1.2/m3

高級氧化技術

1Fenton氧化法

Fenton試劑法是以過(guò)氧化氫爲氧化劑、以亞鐵鹽爲催化劑的均相催化氧化法時房。Fenton試劑是一種(zhǒng)強氧化劑,反應為民中産生的OH是一種(zhǒng)氧化能(néng)力很強的自由基,能(néng)輛兒氧化廢水中有機物,從而降低廢水的色度遠放和COD值。許海燕等人在生化處理後(hòu)的焦樹謝化廢水中加入Fenton試劑,之後(hòu)又加入絮凝劑FeCl3和助凝劑PAM,過(guò)濾除去廢渣,處理後(hòu)水樣(yàng)中的COD223.9mg/L降至43.2mg/L

2)臭氧氧化

臭氧是一種(zhǒng)強氧化劑,能(néng)與廢水中大多數有機物她快,微生物迅速反應,可除去廢水中的酚、氰等污染物,并到校降低其CODBOD值,同時(shí)還(hái)可起(q但鐘ǐ)到脫色、除臭、殺菌的作用。劉金泉等人分别用O3H2O2/O3UV/O3對(duì)焦化生化出水進(jìn)行深度處理,接觸時(shí)間40 min,溶液pH 8.15,反應溫度25℃,在此條件下廢水CODUV254的去除率最高可達47.14%73.47%COD可降至67mg/L。臭氧是一種(zhǒng)高效幹淨的氧化劑,但臭氧發(fā)生器耗電量大,跳路運行及投資費用高,在自來水廠做爲消毒設施使用較多,但在工業廢水處理睡音中應用較少。

3)電化學(xué)氧化技術

電化學(xué)氧化處理技術的基本原理是使污染北房物在電極上發(fā)生直接電化學(xué)反應或利務說用電極表面(miàn)産生的強氧化性活性物質使污染物發(fā)生氧嗎街化還(hái)原轉變。李玉明等人采用路話三維電極固定床技術對(duì)焦化廢水進(jìn)行深度處理的實驗做短研究,研究結果表明,在槽電壓爲12V,液體催化劑量爲1500mg/L、反應時(shí)間爲60minpH3的條件下,COD去除率可達62%。在三維電極電解體系中以及在酸玩子性和堿性條件下,都(dōu)能(néng)産生活性中間體H2O2,但是在堿性條件下,Fe2+很快便生成(chéng)絮體,影響了其進(jìn)一步與H2O2生成(chéng)Fenton試劑的反應,導緻随著(zhe)pH的增大,COD去除率呈現逐漸降低的趨勢。總體來說(shuō),該方法仍處于探索階段。

4)光催化氧化法

光催化氧化法是由光能(néng)輛綠引起(qǐ)電子和空隙之間的反應,産生具有較強反應活性的電子(空穴對(duì)很月),這(zhè)些電子(空穴對(duì))遷大我移到顆粒表面(miàn),便可以參與和加速氧化還(hái)原反應醫姐的進(jìn)行。光催化氧化法對(duì)水中酚類物質及其他有機物都(d慢電ōu)有較高的去除率,且能(néng)耗低,有著(zhe)很訊市大的發(fā)展潛力。目前,這(zh木上è)種(zhǒng)方法還(hái腦女)僅停留在理論研究階段。

反滲透技術

反滲透是一種(zhǒng)以壓力爲推動力的膜分離過(guò)程窗工。用水泵給含鹽水溶液或廢水施加壓力,以克服自然滲透壓及膜的阻力,使水透過(guò)反滲透膜,將(jiāng)水中溶解鹽和污染雜質阻止在樂電反滲透膜的另一側。周紅等人采用MBR+RO的工藝對(duì)焦化廢水生化出水進(jìn)多劇行了深度處理,結果顯示産水COD10mg/L,脫鹽率達到90%以上。

反滲透技術隻是對(duì)廢水中的污染物進(jì綠舞n)行了濃縮,對(duì)污染物并沒(méi)有分解上筆去除的作用,産生的濃水通常得不到員嗎妥善的解決,而且使用中由于進(jìn)水的水日什質不同,膜極易受到污染,因此在工業廢紅綠水處理中應當謹慎使用。

焦化廢水回用中存在的問題及改進(jìn)建議

随著(zhe)國(guó)家節能(néng)減排離老政策的提出,國(guó)内焦化跳空廠對(duì)焦化廢水的回用進(jìn)行了很多探煙輛索和嘗試。主要回用方式包括濕熄焦、高爐沖渣、煤場抑塵用理醫水、燒結混料用水,也有廠家用反滲透技術將(jiāng了多)焦化廢水處理後(hòu)回用作爲工樂工業給水。

一級達标廢水的回用

1)二次污染

采用濕法熄焦的焦化廠將(jiāng)生化處理後你討(hòu)的廢水用于熄焦處理,由于國(guó)内焦化廠生化處理後(hòu)出水話大的COD、氨氮含量仍然較高,回用于濕熄焦、高爐沖渣時(shí)必然會(麗場huì)使廢水中的氨氮及部分有機物散發(fā)到空氣中,感官刺激強船員烈,形成(chéng)較大的二次污染;一些鋼廠對(duì)焦化廢水引入燒結混服司料工段也做了一些嘗試,污染物在之後(hòu)的高溫加工工段可以得到部分明還炭化分解,減少了二次污染。運行中反饋的主要問題是焦化廢水日個的氣味使得工作環境變差,同時(shí)廢水歌體的含油量不穩定對(duì)添加水噴頭有影響。太原鋼鐵廠將(草樹jiāng)傳統A/O系統改造強化後(hòu)出水達到一級排放标準,部分廢水回用商們于高爐沖渣,現場基本聞不到刺激氣味。因此,降低廢水COD及氨氮濃度會(huì)大大改善回用中些動對(duì)操作環境的不良影響。

正常情況下,焦化廠的二級生化處理通常可將(jiāng)氨氮濃度控服年制在10~20mg/L,但COD通常在200~400mg/L,通過(guò)投加聚合硫酸鐵、Fenton試劑可將(jiāng)COD控制在100mg/L以下,投加藥劑的主要缺點是使廢水中的無機物增多,對(duì)腐蝕控制不利。建技紙議將(jiāng)投藥與吸附法聯合使用人說,以降低水質的二次污染。

2)設備及管道(dào)腐蝕

焦化廢水具有較強的腐蝕性。從調研實測的相關資料事熱中可以看出(見表2、表3),廢水中的氯離子、氟化物、氨氮以及硫酸根離子濃度較高,對(duì)金屬腐蝕性場著較強。因此,焦化廢水的腐蝕問題必須得到妥善解決。

張建磊等對(duì)焦化廢水回用于轉爐煤氣洗滌水系統的緩蝕阻垢進(jìn)行都著了研究,經(jīng)恰當處理後(hòu),循環水濁度可降至60NTU以下,阻垢率和緩蝕率可分别達到99%95.6%,腐蝕率小于0.078mm/a,可滿足系統穩定運行的要求。但是,運行費用通常較高。

當作爲燒結混料添加水時(shí),投加緩蝕阻垢劑并不經(制農jīng)濟,因此可以采用混合部分坐票其它循環水系統排污水(含緩蝕阻垢劑)的方紙時式降低其腐蝕性。

工業給水回用

單純生産焦炭的企業沒(méi)有聯合型鋼企所具有的消納途徑,因此很多焦化腦南廠不得不采用反滲透技術將(jiāng)焦化廢水進(jìn)行濃縮,産品水水動說質較好(hǎo),可以直接作爲工業鐵門循環冷卻水的補水,産生的濃水則作爲抑塵水或伴煤燃我白燒。圖1是兩(liǎng)種(zhǒng)典型的作工反滲透處理工藝。

調研中發(fā)現,多數焦化廠的反光體滲透系統不能(néng)正常運轉,究其原日電因在于預處理系統的不可靠,膜系統運樹理行不穩定,基本都(dōu)處于停頓狀媽花态,同時(shí)濃水的去向(時雜xiàng)也存在很大疑問。

膜廠家針對(duì)工業廢水開(kāi)你錯發(fā)了耐污染的反滲透膜,但是在實際工程中爲保障膜系統安女中全,通常還(hái)是將(jiāng)進(jìn)入反滲透系統的廢化藍水COD濃度控制在20~50mg/L,而以上兩(liǎng)種(zhǒ公錢ng)方案進(jìn)入反滲透系統的COD均在250mg/L左右,因此,膜系統穩定運行的關鍵是預處理的穩定科在有效。

絮凝沉澱、Fenton試劑等方法會(huì)在廢水中引入大量鐵離子及硫酸根離子,從而加重白喝膜系統污染及結垢,因此不宜大量使用,但完全采用高級氧化的投資及成(ch少地éng)本太高,因此建議先使用混凝沉澱等方法將(jiāng)廢水COD控制在100~150mg/L,然後(hòu)再使用高級氧化技術訊道(臭氧氧化、電化學(xué)氧化中了、濕式催化氧化)以及活性炭吸附的方法對(duì)進(jìn)都理入膜系統的廢水進(jìn)行深化你度處理。

根據前面(miàn)的介紹,電化學為他(xué)氧化、催化氧化技術的工業白店化應用較少,基本都(dōu)停留在試驗研究階段。大型臭氧設商討備在自來水廠作爲消毒技術的應用較多,作爲氧化技術在工程上的應用則較少城聽,但是與其它高級氧化技術相比,設備相對(duì)成(chéng)熟兵哥,國(guó)産化程度也較高,因此工程熱訊化的優勢相對(duì)較大。

回用爲雜用水

大型鋼企通常有雜用水處理及供應數體系統,因此可以將(jiāng)焦化廢水深度處理到一定程度後(hòu)與物照生産、生活回用水混合使用,主要依靠稀釋的方式使焦化廢水的COD、總溶固等指标達到雜用水水質标準,這(z紙服hè)需要從全廠的水量平衡角度綜合考慮,并對(duì)雜用水使用過(g聽就uò)程中二次污染的情況進(jìn)行研究及評估。

結語

針對(duì)焦化廢水深度處理及高錯回用技術的研究較多,但工程應用較少,主要難度在深度處理技術工業化的不校生成(chéng)熟以及投資、運行費用較高。因此,一方面(miàn)應師廠加大高級氧化技術的工業化進(jìn)度,另一方面(miàn),應在鋼鐵科廠内尋找消納源,實現焦化廢水的分散式消納,從而大大降低深度處理的規模,這件煙(zhè)需要水處理技術工作者結合鋼企生産人員自下而上進(jìn)行系統湖也分析和研究。

目前國(guó)内的一些相關機構正對(duì)雜用水回用、鋼渣熱焖、不木高爐煙氣結合治理等方面(miàn)開(kāi)展研究工作,希望能(nén村又g)爲焦化廢水找到更多的消納途徑。

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