焦化废水处理综述 2页

焦化废水处理综述马兴敏(包头钢铁职业技术学院，内蒙古包头014010)摘要：本文介绍了焦化厂污水的产生来源及其对工业生产和环境的危害，焦化污水的处理方法以及处理新技术。关键词：焦化废水；处理方法1焦化废水特点会影响后续生化处理的效果，气浮法在焦化废水预处理的作用是除去钢铁工业的焦化厂、城市煤气厂等在炼焦和煤气发生过程中产生其中的油类并回收再币0用，此外还起到预曝气的作用。的污水称为焦化废水。其主要来源有三个：一是剩余氨水，它是在煤2．1．4高级氧化技术干馏及煤气冷却中产生出来的废水，其水量占焦化废水总量的一半以由于焦化废水中的有机物复杂多样，其中酚类、多环芳烃、含氮上，是焦化废水的主要来源；二是在煤气净化过程中产生出来的废有机物等难降解的有机物占多数，这些难降解有机物的存在严重影响水，如煤气终冷水和粗苯分离水等；三是在焦油、粗苯等精制过程了后续生化处理的效果，高级氧化技术是在废水中产生大量HO·自由中及其它场合产生的废水。焦化废水是含有大量难降解有机污染物的基，HO·自由基能够无选择性地将废水中的有机污染物降解为二氧化工业废水，其成分复杂，含有大量的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物碳和水。质，超标排放的焦化废水对环境造成严重的污染。焦化废水具有水质2．2生化处理水量变化大、成分复杂，有机物特别是难降解有机物含量高、氨氮浓对于预处理后的焦化废水，国内外一般采用好氧、厌氧生物法处度高等特点，其中不少属于有致癌作用的生物活性物质，出水达标难理，但由于焦化废水中的多环和杂环类化合物，如萘、喹啉、吡啶等度大，因此，寻求效果好且成本低的深度处理方法具有积极意义。难以生物降解。好氧生物法处理后出水中的CODer、氨氮等指标远远2焦化废水处理的主要做法不能达标。为了解决上述问题，近年来出现了一些新的处理方法，如焦化废水一般需通过预处理、生化处理以及深度处理三个阶段方PAcT法、生物铁、PsB(光合细菌菌体)活性污泥法，厌氧生物法，厌氧一能实现达标排放。好氧生物法等。2．1预处理2．2．1PACT法预处理常用的方法有稀释和气提、混凝沉淀、气浮和高级氧化技PACT~是在涪胜污泥曝气池中投加活性炭粉末，利用活性炭粉末术等。预处理系统的任务是除油和水质、水量的调节，为后续处理工对有机物和溶解氧的吸附作用，为微生物的生长提供食物，从而加速艺奠定基础，是生化处理稳定运行的前提。对有机物的氧化分解能力，活性炭用湿空气氧化法再生。该法去除效果好，投资费和运行费低。2．1．1稀释和气提2．2．2生物铁法焦化废水中含有的高浓度氨氮物质以及微量高毒性的CN一等，对微生物有抑制作用。因此这些污染物应尽可能在生化处理前降低其铁的化合物对悬浮物、胶体物质和微生物的吸附作用能够生成易浓度。通常采用稀释和气提的方法。气提是利用蒸馏对挥发性物质进于沉淀的絮团，同时铁还是微生物生长的必要元素。因此在活性污泥行提取的方法，在气提过程中，被处理的挥发性物质由液相传递到气中加入一定量的铁化合物后，可使活性污泥变得密实，提高曝气池的相。气提法在焦化废水的预处理中用于提取其中的氨氮。污泥浓度，加速生物氧化，而且在铁化合物和微生物的协同作用下，使吸附作用和絮团作用更加有效地进行。此法具有较强的适应能力和2．1．2混凝沉淀沉淀法是利用水中悬浮物的可沉降性能，在重力作用下下沉，以抗冲击能力，能够耐受较大的毒物冲击，对氰化物有较高的分解能达到固液分离的过程。其目的是除去悬浮的有机物，以降低后续生物力，而且在潘陛污泥法基础上的改造也比较简便、经济。处理的有机负荷。在生产中通常加人混凝剂如铝盐、铁盐、聚铝、聚2．2-3PSB活性污泥法铁和聚丙烯酰胺等来强化沉淀效果。PSB活性污泥法是将光合细菌菌体固定在活性污泥上，对焦化废水进行处理。PSB活性污泥法对温度、pH的适应范围较广，用于处理含2．1-3气浮法酚较高的焦化废水有较高的酚去除率，而且可减少菌体的流失。但其气浮是将空气以微小气泡的形式通入水中，使微小气泡与在水中悬浮的颗粒或油滴粘附，形成水一气一颗粒(油滴)三相混合体系，颗缺点是CODer、BOD的去除率不理想，出水需作进一步的处理。粒粘附于气泡上浮至水面，从水中分离出去形成浮渣。因过多的油类2．2．4厌氧生物法助光纤将各路信号传送到光接收机。(3)系统稳定，投入小，无源接人，家庭中不需要有源设备，运5．2方案的可行性分析营维护费用小，还能节约大量的电能；采用EPON+EOC的HFC网络双向改造方案，虽然增加了小区与楼道(4)EoC技术的标准化程度高(采用最新的IEEE802．3系列协间光纤的数量，并且还需在小区楼道中设置光网络单元以及无源分光议)，有着很强的兼容陛。器，但总体来说用户的投入并不大，一般的用户也能承受起，而且该6结束语方案既适用于新楼房的双向网络改造，又适用于旧楼房的HFC网络改EPON作为新一代的宽带接人技术，利用EOC方式同广电HFC网造，有着极强的灵活性及适应性。对广电网络来讲，一般的广播型视络结合，为广电开拓宽带接人业务提供了新的方案。相信随着这两频业务的提供方式均为HFC网络形式，而EPON网络所支持的业务类型种宽带接入技术的发展与成熟，以及相关设备成本的进一步降低，涵盖视频点播、互联网接人以及voIP~多种业务形式，并且上述三种EPON+EOC这种宽带接入方式必定会迎来属于自己的春天。主要业务形式的宽带需求分别为2．0Mbps、1．0Mbps、125．0Mbps，而每参考文献户需求的宽带仅仅在3．0Mbps左右，因此采用EPON+EOC的HFC网络双【1]阎德升．EPON：新一代宽带光接入技术与应用[M】．北京：机械工业出版向改造方案完全能够满足用户的需求。社．2007．5,3EPON+EOC的优势【4J【2]阎德升．现代通信接入网技术及标准规范手册[M]．香港：eeN科技文化出(1)建设成本低：在原有HFC网络上再建一个EPON光线系统的版社，2005．造价远比单光纤EPON来的便宜，并且充分利用了现有的分支分配器资[3】王建英．广电网络双向化EPON之道[J]．广播与电视技术，2007，(03)：78—源；82．(2)施工难度小：系统建设工作量小，缩短了系统改造周期，不受同轴网络上的噪声对系统传输质量的影响；f4】张中荃．接入网技术【M】．北京：人民邮电出版社，2003．．．179．．n一种被称为上流式厌氧污泥床(UASB)的技术用于处理焦化废水。100m#的区间，而且进水的氨氮浓度要逐步提高后再趋于平稳，平均废水自下而上通过底部带有污泥层的反应，大部分的有机物在此被微出水指标为11．2m#，稳定后系统对氨氮的平均去除率达到95．5％。生物转化cH和c0，，在反应器的上部设有三相分离器，完成气、液、影响气浮除油效果的因素主要有气浮时间、分离时间、气浮药固三相的分离。该法处理焦化废水的lT艺参数：进水CODcr／~量浓度为剂以及水中油类或悬浮物的疏水性等等。研究发现，在气浮时间为2000mg／L以上，PH6．0_7．6，温度30—35，CODer~荷lO-15kgJ(m~．d1，3．0rain，分离时间为18min时，使用组合气浮药剂对焦化废水的原水停留时间3—12h。在此条件下，CODcr的去除率为8O一85％，最高达到CODcr的去除率达56．5％，对油类的去除率达95％以上。9O％以上，该技术可有效地去除废水中的酚类和杂环类化合物。强化预处理技术使得焦化废水预处理制度的执行更加科学，减少2．2．5厌氧一好氧联合生物法预处理指标控制不好而产生事故。单独采用好氧或厌氧技术处理焦化废水并不能够达到令人满意的3．2生物脱酚处理焦化废水效果，厌氧和好氧的联合生物处理法逐渐受到研究者的重视，采用厌包钢焦化厂根据污泥中微生物所需营养比例BOD：N：P=100：氧化一好氧法处理焦化废水的研究发现，焦化废水经过厌氧酸化处理5：l投加各营养物质。当监测好氧池的出水CODcr降解率达~160％，后，废水中有机物的生物降解性能显著提高，使后续的好氧生物处理混合液3沉降比达到10-30％，检查曝气池污泥性状，污泥沉降性CODer的去除率达9O％以上。其中较难降解的有机物萘、喹啉和吡啶的能好、显微镜观察出现大量菌胶团及固着型纤毛虫类原生动物时，就去除率分别为67．、55．6％、和70．9％，而一般的好氧处理这些有机物标志培菌成功，可以进入负荷提升阶段。在运行中对污泥的色、嗅进的去除率不到20％。行观察，正常的活性污泥一般呈黄(棕)褐色，同时略带湿土味，新2．3深度处理的管理理念，污泥培养驯化出的菌种不仅活性强，而且所需时间也较焦化废水经生化处理后，出水的CODcr氨氮等浓度虽有极大的下短。降，但由于难降解有机物的存在，使得出水的CODcr氨氮等指标仍未3．3生物化学法技术的应用达到排放标准，因此，生化处理后的出水仍需进一步的处理。深度处焦化废水处理的生产实践表明，生物化学法用于焦化污水处理是理的方法主要有固定化生物技术、氧化塘法、吸附法和光催化氧化法一种较理想的处理方法。目前焦化污水的生物脱氮工艺可分为A／O、等。A2／0、M02及SBR-A／02~方法，这些方法对去除焦化废水中的CODer2．3．1固定化生物技术和NH3一N具有较好的效果。固定化生物技术是近年来发展起来的新技术，可选择性地固定优包钢焦化厂采用硝化一反硝化(A／O)工艺，采用A／0内循环生物势菌种，有针对性地处理含有难降解有机毒物的废水。研究表明，经脱氮工艺，处理效果较好。处理效果可以达到：CODcrlO0-150rag／L、过驯化的优势菌种对喹啉、异喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高酚≤0．5mg／L、氰化物≤0．5mg／L、总氰化物≤lmg／L；油≤5mg／2-5倍，而且优势菌种的降解效率较高，经其处理8h，可将喹啉、异喹L、氨氮≤5mg／L、溶解性总固体5000rag／L。处理后焦化废水指标啉、吡啶1~90％以上．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2．3．2氧化塘法约。氧化塘法对污水的净化过程与自然水体的自净过程类似，是一种在实际应用时，各方法往往不独立使用，否则难以达到排放标利用天然净化能力处理污水的生物处理法。用氧化塘法处理焦化废准。针对某种废水，往往需要通过几种方法组合成一定的二级或三级水，在pH6—8，温度25—60℃的条件下，CODer和氨氮均可达标排放，处理系统，才能达到排放标准。若在焦化废水中混人生活污水，CO~rN氨氮的去除率均有所提高。4结柬语2．3-3吸附法2012年国家制定出台的《炼焦化学T业污染物排放标准》由于固体表面有吸附水中溶质及胶质的能力，当废水通过比表面(GB16171—2012)中对焦化废水的指标限制做出了明确规定，并分积很大的固体颗粒时，水中的污染物被吸附到固体颗粒(吸附剂)上，时段予以提高，单位产品废水排放量也予以了明确控制。我国环境形从而去除污染物质。本法对cODcr和悬浮物的去除效果较好。势严峻，必然对水污染防治水平提出更高的要求，同时我国水资源紧3实际运行中的技术参数缺，可以预见国家将对焦化废水提出更加严格的要求。所以今后多种3．1强化预处理技术技术联合使用的处理必将成为焦化废水处理的趋势。同时，生产企业以包钢焦化厂为例，当污水处理在混凝沉淀阶段，通过测定对于应不断提高生产水平，开展清洁生产，拓宽处理后水的回用水平，从350m3／h废水处理最适合的混凝剂为聚合氯化铝，120mVh废水处理最源头上减少水体污染物的排放量。适合的混凝剂为聚铁，而且，随着其投加量由50II加至l00nl／L，参考文献对COD的去除率也由5．8％增至42．8％，当投加量由loom增至200mCL【1]汤鸿霄．用水废水化学【M]．北京：中国建筑工业出版社，1978．87时，去除率仅仅增加2．1％，因此管理规定聚合氯化铝的经济投加量应【2]姚昭章【炼焦学1冶金工业出版社该在lOOmg／L~右，聚铁的投加量为15—20％。确定废水处理系统混凝[3】库咸熙【炼焦化学产品回收与加工】冶金工业出版社反应的药剂及投加量，同时总结出“混凝剂药剂投加先进操作法”，经推广实施，可有效降低了岗位工人的劳动强度，且还能够节约药剂【4]谢全安薛利平【煤化工安全与环保】化学T业出版社【5]王晓琴【炼焦工艺】化学工业出版社使用量。实践证明，通过预处理系统将进水CODer~度控制在2600m一[6】郝lf缶山【洁净煤技术】化学工业出版社4000m~的区间，当进水COner~度集中在261XImg／1-3000mg／1的区间，作者简介同时在进水的CODer~度要逐步趋于平稳，平均出水CODcr~度集中在马兴敏，女，辽宁省开源县，焦化讲师，包头钢铁职业技术学院工80--120m~的区间内，去除率比较稳定。进水氨氮浓度集中在6一作，一直从事煤化工专业的教学工作，一l80—