焦化廢水屬于高濃度難降解廢水,處理難度大。典型的焦化廢水處理工藝需要包括預(yù)處理、二級(jí)處理(主要工藝)和深度處理(取決于二級(jí)出水的質(zhì)量)三個(gè)部分。
硫酸亞鐵和聚合硫酸鐵預(yù)處理焦化廢水的方法
焦化廢水的預(yù)處理方法主要有厭氧水解(酸化)法、芬頓試劑法、稀釋法、汽提法、高效氣浮除油技術(shù)和三種分離技術(shù)。
1、厭氧水解(酸化)法
厭氧水解工藝的作用機(jī)理是在水解(酸化)階段控制厭氧消化,利用水解和發(fā)酵在短時(shí)間內(nèi)溶解焦化廢水中的不溶性有機(jī)物,改變可溶性難降解有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu),打開一些環(huán),將大分子降解為小分子,從而降低好氧階段的處理負(fù)荷,抑制好氧微生物,提高COD和NH4 -N的去除率.
2.芬頓試劑法
芬頓試劑法兼具氧化和混凝功能,其反應(yīng)本質(zhì)是有利于Fe2與H2O2反應(yīng)產(chǎn)生的自由基,氧化各種有毒難降解有機(jī)物,從而提高廢水的可生化性。實(shí)驗(yàn)證明,在鐵鹽中加入過(guò)氧化氫,同時(shí)使用紫外光、過(guò)氧化氫和催化劑,可以有效降低廢水中的化學(xué)需氧量濃度。
3.氣浮
超細(xì)氣泡曝氣柱技術(shù)是WISCO中興冶金高技術(shù)應(yīng)用研究所開發(fā)的,用于廢水預(yù)處理,可有效去除氨氮、硫氰酸鹽、苯酚和氰化物。該技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于獲得超細(xì)氣泡,平均充氧量低,曝氣池溶解氧含量高,氧傳遞效率高,曝氣時(shí)間大大縮短。
4.三相分離技術(shù)
延遲焦化廢水經(jīng)三相分離預(yù)處理。自由沉降和加熱離心分離可以大大提高含油焦化廢水中固體顆粒(含油量)的去除性能。預(yù)處理后的出水完全能夠滿足污水處理浮選和生化裝置的進(jìn)水要求。
硫酸亞鐵和聚合硫酸鐵二次處理焦化廢水技術(shù)
焦化廢水經(jīng)過(guò)預(yù)處理后,必須進(jìn)行進(jìn)一步的二級(jí)處理。焦化廢水的二級(jí)處理技術(shù)包括物理法、化學(xué)法、物化法和生化法,目前生化法應(yīng)用廣泛。
1.三相氣升循環(huán)流化床
實(shí)驗(yàn)表明,采用三相氣升內(nèi)循環(huán)流化床反應(yīng)器處理焦化廢水,對(duì)苯酚、氰和化學(xué)需氧量的去除效果良好,化學(xué)需氧量去除率達(dá)到76%,苯酚和氰去除率達(dá)到95%以上,曝氣能耗低。
2.生物強(qiáng)化技術(shù)
生物強(qiáng)化技術(shù)是將具有特定功能的微生物馴化、富集、分離、篩選和培養(yǎng),然后將其添加到生物處理系統(tǒng)中,以提高其處理效果的廢水處理技術(shù)。該技術(shù)可以充分發(fā)揮微生物的潛能,提高難降解有機(jī)物的生物處理效果。3.粉末活性炭硝化反硝化技術(shù)
采用該工藝處理焦化廢水,出水水質(zhì)基本達(dá)標(biāo)。然而,由于使用粉末活性炭,處理成本高。
硫酸亞鐵和聚合硫酸鐵深度處理焦化廢水技術(shù)
焦化廢水成分復(fù)雜,難降解物質(zhì)多??紤]到有些污染物無(wú)法通過(guò)生化處理降解,一般需要對(duì)焦化廢水進(jìn)行深度處理,以使出水水質(zhì)完全達(dá)標(biāo)。目前較適合的深度處理技術(shù)有:添加各種混凝劑、斷點(diǎn)氯化、氧化塘處理、吸附、生物鐵碳法等。
1.混凝劑在焦化廢水處理中的應(yīng)用
從實(shí)際應(yīng)用和理論角度出發(fā),濟(jì)鋼焦化廠論證了聚合硫酸鐵是混凝性能較好、生產(chǎn)成本和水處理成本較低的混凝劑。聚合硫酸鐵比聚合氯化鋁聚合度高,沒錯(cuò);(適應(yīng)性更廣,絮體具有密度高、沉降快的優(yōu)點(diǎn)。
2.斷點(diǎn)氯化法在焦化廢水深度處理中的應(yīng)用
采用25%次氯酸鈣作為去除劑,處理焦化廢水中蒸氨后的氨氮。經(jīng)浸漬和固液分離后,出水可達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),比A-O生化法節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用。
斷點(diǎn)氯化除氨的機(jī)理是氯與氨反應(yīng)生成氮?dú)?,氮?dú)庖绯?,反?yīng)繼續(xù)進(jìn)行。當(dāng)氨氮濃度小于20毫克/升時(shí),反硝化率大于90%。該方法具有反應(yīng)快速完全、脫氮率高、設(shè)備投資少、操作和消毒方便等優(yōu)點(diǎn),可用于低濃度焦化廢水的深度處理
3.氧化塘在焦化廢水深度處理中的應(yīng)用
研究發(fā)現(xiàn),氧化塘的深度處理效果與進(jìn)水濃度、溫度、酸堿度和廢水營(yíng)養(yǎng)狀況密切相關(guān)。二級(jí)處理后處理低濃度焦化廢水的適宜PH值為6-8,較佳PH值為7。適宜的溫度范圍為25-35,較佳溫度為35。
氧化塘深度處理焦化廢水是以二級(jí)處理后的低濃度焦化廢水為基礎(chǔ)的。焦化廢水中有機(jī)物和氮(主要是氨氮和硝態(tài)氮)的濃度通過(guò)硝化作用和藻類對(duì)氮的吸收而進(jìn)一步降低。這種方法不是通過(guò)硝化反硝化作用去除廢水中的氮,而是主要被藻類吸收,所以不是嚴(yán)格意義上的脫氮“深度”處理。但該方法具有效果穩(wěn)定、能耗低、易管理、成本低的優(yōu)點(diǎn),在正常運(yùn)行情況下能顯著降低低濃度焦化廢水中有機(jī)物和氨氮的濃度,是一種值得進(jìn)一步研究的焦化廢水深度處理方法。
4.吸附法
吸附方法有三種:粉煤灰吸附法、長(zhǎng)焰煤吸附法和碳生物膜法。其中,碳-生物膜法是活性炭吸附和生物膜在碳表面氧化分解的協(xié)同處理技術(shù),在處理焦化廢水中具有良好的效果。