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浅谈焦化废水深度处理研究现状

更新时间:2019-03-21 14:20 来源:《知识-力量》 作者: 阅读:7397 网友评论0

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。经过生物处理后的焦化废水仍存在无法达标的情况,仍需对其进行深度处理。本文介绍了几种对焦化废水进行深度处理的方法,并指出了焦化废水处理技术今后的发展方向。
 
关键词:焦化废水;深度处理;研究进展
 
1.引言
 
焦化废水是在焦化生产过程中产生的一种难处理、组成复杂、高污染、毒性大的工业废水,是煤在高温干馏、煤气净化及化工产品精制过程中所产生的废水。其主要来源于剩余氨水、煤气净化过程产生的废水和焦油、苯等化学产品在进行粗、精制加工过程中产生的废水[1]。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。
 
2.焦化废水深度处理技术的研究现状
 
目前国内焦化废水处理过程主要存在的问题是,二级生物处理出水的CODcr、NH4+-N和色度仍很高,需要对焦化废水进行进一步的深度处理,才能使出水水质达到排放标准。目前存在着多种焦化废水的深度处理方法,如混凝沉淀法、膜分离法、生物处理法、高级氧化法等。但由于经济条件和技术要求等原因,需进行比较使用。
 
2.1混凝沉淀法
 
混凝沉淀法的基本原理是向废水中加入特定的混凝剂,由于混凝剂的电解质性质,会在水中形成胶团,与废水中的物质发生电中和形成絮凝体,以达到去除污染物的目的。混凝沉淀法可去除水中不溶的微小悬浮物、胶体和可溶的有色物质及部分有机物,混凝效果与混凝剂种类、浑浊度、pH值、水温、药剂的投加量和水力条件等各种因素密切相关,但混凝剂的选择是混凝沉淀法的关键。混凝工艺不仅具有操作简单、效果良好、处理费用低、适应性强等特点,同时能改善原水的浊度、色度等感官指标和去除多种有毒有害污染物。
 
2.2膜分离法
 
膜分离法的原理是以选择性透过膜为分离介质,通过在膜两边施加一个浓度差、压力差或电位差等驱动力,使废水中的组分选择性的透过膜,从而达到分离净化的目的。膜分离法具有能耗低、效率高、适应性强、选择性好、操作简便等特点,是一种发展迅速、拥有较大发展空间和实用性强的新型污水处理技术。
 
目前,应用的膜分离技术主要有微滤、超滤、纳滤和反渗透等。近年来,超滤-反渗透的双膜法是在焦化废水深度处理领域研究和应用较多的处理工艺,经超滤-反渗透处理后的焦化废水,出水能达到工业循环冷却水水质标准,可回用于锅炉软水补给水,甚至部分可代替新水[3]。
 
2.3生物处理法
 
曝气生物滤池(BAF)和膜生物反应器(MBR)是目前应用于焦化废水深度处理较多的生物处理法[4]。
 
曝气生物滤池工艺是近年来研究应用较多的一种污水处理工艺,该工艺集生物氧化、生物吸附和过滤于一体,能同时起到曝气池、二沉池和砂滤池的作用,对有机污染物和氮、磷等具有较好的去除效果。同时曝气生物滤池具有有机负荷高、耐冲击能力强、出水水质好、操作管理方便、基建投资省、能耗低等优点。
 
膜生物反应器是将膜分离技术与生物处理过程相结合的一种先进高效的废水处理工艺,在污水处理和中水回用技术中具有发展应用前景。膜生物反应器具有设备紧凑、占地面积小、易于自动化控制、处理效果好等优点。
 
2.4高级氧化法
 
高级氧化法是通过化学或物理化学的途径将水中的有机污染物直接氧化成无机物,或将其转化为毒性低的易生物降解的中间产物,其本质是产生活性高的自由基(如羟基自由基,•OH),再利用其强氧化性氧化水中的有机污染物。在焦化废水深度处理领域,目前研究和应用较多的方法有Fenton氧化法、臭氧氧化法、电化学氧化法、光催化氧化法和超声波氧化法等[5]。高级氧化法反应迅速,不会引起二次污染,操作简单便于管理。Fenton氧化法是在酸性条件下,H2O2能与Fe2+发生自由基链反应产生•OH来去除有机污染物,处理废水时不仅有氧化作用还能起到混凝作用,从而降低废水的CODcr和色度[20]。臭氧氧化法主要是利用臭氧自身的强氧化性来去除水中的有机污染物。臭氧在水中分解生成•OH,•OH的氧化速率较快,同时不具有选择性,几乎和废水中所有类型的有机物发生氧化反应。美国一炼焦厂应用臭氧氧化技术来处理焦化废水,废水中酚的去除率能达到98%;加入铜作为催化剂后,氰化物的去除率可达到99.5%[6]。
 
3.总结
 
近年来,随着国家对环保问题的的日益重视以及国民环保意识的不断提高,废水的排放标准也变得更为严格。各国学者经过不断的探索研究出了一些新的焦化废水处理技术,如:高级氧化技术、膜技术等。这些技术对焦化废水中的污染物处理的较为彻底且不会产生二次污染,但是这些技术投资成本和运行成本较高并且很多仍处于理论研究和实验室研究阶段,较难实现大规模工业化应用。因此在深人研究焦化废水先进处理技术的同时,我们也应该充分发掘现有技术的优点,对现有技术进行优化改良提高其处理效能。
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