焦化废水处理范文

焦化废水处理范文（精选12篇）

焦化废水处理 第1篇

这种焦化废水的工艺需要有很强的技术水平来做支持, 在这样的技术里有很多的方法是需要解决的, 也有很多的成分组成, 对于处理这些万分就是有不同的解决和技术, 更要对环境的意识做好强化, 并减少污染。

2、焦化污水治理的组合工艺

2.1 焦化废水的预处理技术

焦水废水的处理法去除使用的是降解有机物, 并对这些进行合理的处理, 降低有害物质。

2.1.1 调节池

污水质量的水质不稳定, 会有很多的负荷出现, 所以在焦化厂的处理中要有设计的调节池才可以排除出负荷并减轻污染。

2.1.2 隔油池

焦油在焦化污水里的成分很大, 所以为了使这样的焦油减少, 就要进行去除, 主常用的方法就是提高气浮汇、化学混凝和隔油与滤池的相组合在一起的方法, 这样就可以最大的将焦油吸走。

2.1.3 预曝气池

设置预曝气池就是为了将污水里的有很能发挥的物体挥发出去, 最后达到气体的去除率, 从而就不会有污染产生。

2.1.5 酚氰污水

这样的污水污染浓度大而且成分复杂, 因此要进行一些回收或者是降低浓度, 对它进行一些相关的处理工作。使它减少浓度。

2.2 生物脱氮工艺处理焦化废水

对焦化废水的方法进行处理也有很多种, 使用起来的方法也是效果很好的, 将反硝化 (DN) 与生物脱氮之间所进行的反应, 就对这样的方法进行的处理原理。

2.2.1 A/O及A/O2工艺

缺氧 (A/O) 法这样的处理效果非常并, 投资少, 流程也很短。现在正在进行改造升级。A/O2方法是一种很好的方法, 它是两级好氧槽和反应槽的结合, 这样的方法是一种非常好的结合与应用, 这样的方法就是进行的有机物的氧化从而使污泥流出。

A/O2这种核心工艺的形成就是对三相流化的方法所形成的, 这种核的方法对焦化废水的处理就如流程图1, 就是一种非常好的处理方法, 这样的方法中是可生化性的处理, 所除去的酚的成分都占到了很多的成分, 这样的负何也会减少是一种非常好的处理方法。

2.2.2 A2/O

A2/O在我国是一种非常效果非常好的处理工艺。它的流程是要经过很多的步骤来进行处理, 最终将重焦油去除从而形成了非常好的厌氧的过程, 这样的缺氧池的方法就是一种硝化和碳的反应, 从而使污染物去除的更加的好, 也使的两者之间进行了分离, 有上部分的回流也有上清液, 都是一种过率之后的好的处理效果, 也达到了该有的反应的要求内容。

近三年来由A2/O所进行的运行来看, 运行的操作方便和可靠稳定来看, 它的处理效果是最好的。提高过率度减轻污染物的方法就是有很多的组成而成的去除污染物的方法, 进行有效的提升, 图2就是这样的一种工艺流程。

在A2/O的基础之上进行的太钢焦化厂, 它的处理方法就对不同的参数所进行的酶生物的一种解决的方法, 这样的解决方法也是通过了很多种降解和非溶解性的方法, 从而就得到了一种新的生物酶的体系, 这样的废水处理方法也是在不同的作用之后所产生, 也会有冲击的现象出现, 这种控制的方法也就达到了最好的处理效果。

2.2.3 A2/O2法

A2/O2这种处理方法的流是最长的一种, 但也是效果处理的最好, 最完善的一种技术, 这样的方法是通过不同的水质的效果和不同的降解有机物所产生的一种硝化池里的现象, 从而地使这样的硝化反应的更快有效的得到降解, 也不会得到提升, 这种提升的方法也是一种碳源的方法的解决, 这种碳源的解决方法是可生化性的, 运用这样的处理构筑物的方法是非常的难得的方法, 这种对小分子的分解方法就是不同的缺氧的方法, 在好氧池里进行硝化反应和降有机物。

做为工艺的参数有很多的标准要进行, 从这样的废水处理过程里它的参数设定都是根据《污水综合排放标准》里的数据所设定的, 去除率也会很高。

2.3 膜生物反应技术处理焦化废水

一种高效、新型的污水处理系统是将传统的废水分离器和膜分离技术相组合的MBR生物膜法, 这样的方法建设成本非常低, 在反应器里的现象也是一种降解效率的现象, 从而使泥水进行分离, 这样它的浊度就会降低, COD的含量也会降低, 可是这种方法的膜的寿命短, 很容易受污染, 工艺能耗也高大, 使它他的制造成本就增加了。

CMBR技术就是一种将生化膜和化学法脱氮的结合过程, 这种反应器的技术也是要经过处理才可以达成的, 对焦化废水处理的问题也解决了, 处理水平也有了很大的提高。这种技术的膜内是对膜进行的分离, 产水箱里就会发生浓缩液和污泥的反应。

CODcr的去除率很高, 它的进水, 水质和酚进水还有氰进水都达到了90%以上的去除率。

摘要：焦化废水有很多的污物的成分所组成, 它是工业废水里最难的一种技术水平。下面我们就对处理这样的废水的技术进行新的讲解了方法的使用。

关键词：深度处理,组合工艺,焦化废水

参考文献

[1]范丽娜, 冷廷双, 刘旭明等.国内主要钢厂焦化废水处理现状[C]//全国冶金节水与废水利用技术研讨会文集, 2009, 9

焦化废水处理技术浅析 第2篇

通过对焦化废水的.来源和水质的分析,从物理、化学、生物三个方面,阐述了国内外对焦化废水的处理技术,并建议从源头控制焦化废水的产生和克服处理中的环境污染问题.

作 者：刘晓涛 王春艳 LIU Xiao-tao WANG Chun-yan 作者单位：刘晓涛,LIU Xiao-tao(安阳市环境科学研究所,河南,安阳,455000)

王春艳,WANG Chun-yan(安阳市环境保护监测中心站,河南,安阳,455000)

焦化废水处理工艺的改进 第3篇

关键词:废水处理工艺;改进

中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)09-0021-01

太钢集团临汾钢铁有限公司焦化厂原有的废水处理采用普通活性污泥法工艺,对废水中的氨氮基本无去除能力,已不能满足环保要求。因此对此工艺进行了改进,选用生物脱氮法(A2/O2法)。

1工艺比较

原工艺流程见图1。

改造后的工艺方案包括3个部分:予处理、生化处理、后混凝处理。改造后的工艺流程见图2。

由于焦化废水中氨氮含量高(约1 000 mg/L～1 500 mg/L),需先经过蒸氨处理将氨氮降至300 mg/L以下,方可进行生化处理。由于焦化厂已有蒸氨装置,可满足脱除氨氮的要求。

2应用原理

在厌氧池中,通过填料上的厌氧活性污泥将废水中难以生物降解的有机物进行水解,酸化处理。

在缺氧池中,以进水中的有机物作为反硝化的碳源和能源,以回流沉淀池出水中的硝态氮作为反硝化的氧源。通过填料上的生物膜作为进行反硝化脱氮反应。

反硝化反应式:NO-3+2H++2e- → NO-2+H2O

2NO-2+8H++6e- → N2+4H2O

在好氧池中,通过设置的微孔曝气器来增加好氧池废水中

的溶解氧,进行硝化反应,使废水中氨氮氧化成硝态氮。

硝化反应式:2NH4++3O2→ 2NO2-+4H++2H2O

2NO2-+O2→ 2NO3-

在工艺布置上,我们采用了前置反硝化,即废水先与约3倍硝化后的废水混合后进入缺氧池,利用废水中的有机物完成反硝化反应,并产生一定的碱度,再进入好氧池,进行硝化反应,这样一方面利用了废水中有机物作为反硝化的碳源,另一方面反硝化所产生的碱度可以补充硝化反应时所需的碱度,大大降低了运行成本。

3曝气器的选择

选用高效曝气器(BZQ-W-192型球冠形可张微孔曝气器),充氧效率可达到20 %～25 %,比普通的螺旋曝气器(充氧效率10 %～12 %)提高1倍,可减少能耗,降低运行费用;曝气器托架用工程塑料(ABS)制成,曝气膜片用三元乙丙橡胶制成,具有耐腐蚀、气泡小、防倒灌功能,可防止风机停运后,污泥进入曝气器,造成堵塞。

4处理效果

现出水指标达到了环保要求,具体数据见表1。

表1具体数据

单位:mg/L

指标

日期挥发酚总氰化学需氧量氨氮pH

03010.20.3731174.387.63

03050.20.4251084.387.63

03120.20.2901062.197.89

5结论及建议

(1)生物脱氮工艺可应用于焦化废水处理,对其中的化学需氧量和氨氮有很好的去除作用。

(2)采用高效的微孔曝气器后,好氧池上消泡喷头的选择非常重要,应选择雾化效果好、流量小的喷头,以确保消泡效果。

(3)该工艺应用于焦化废水处理主要的缺点是运行费用高,其中絮凝剂和碱源成本最高,寻求一种廉价的碱源,降低运行费用是该工艺今后需要着重解决的问题。

Coking Wastewater Disposal Craft Improvement

Yang Wanrong

Abstract: My factory original wastewater disposal craft to the waste water ammonia nitrogen basic non-elimination ability, has not been able to satisfy the environmental protection request. Therefore, my factory has made the improvement to the wastewater disposal craft.

焦化废水处理研究进展 第4篇

1 焦化废水的处理方法

1. 1 活性污泥法

活性污泥法是向废水中连续通入空气,经一定时间后,因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物的一种水处理方法,基本流程见图1 所示。

于晓龙等[3]采用了白腐真菌和好氧- 厌氧污泥耦合处理焦化废水以考察后者的可行性,研究发现: 好氧- 厌氧污泥可将COD( 6 097 mg /L)和氨氮( 351 mg /L) 分别降至1 634 ~ 1 684 mg /L和102 ~ 117 mg /L; P. chrysosporium将COD和氨氮再次分别降至1 322 ~ 1 372 mg /L和16 ~ 62mg / L。吴雪菲等[4]采用紫外线、变温和超声波等物理诱变方法,对SBR工艺处理焦化废水中的活性污泥进行了诱变处理。诱变后的污泥用于二级生化处理出水的后续处理。经诱变处理后的活性污泥对焦化废水中剩余CODCr、NH3- N、TOC和难降解有机物的降解能力有所增加。樊红辉等[5]采用好氧污泥协同微氧颗粒污泥技术对焦化废水中的氨氮进行处理,研究了其去除效果及影响因素,结果表明,微氧颗粒污泥+ 好氧污泥工艺对焦化废水中的氨氮有很好的去除效果,去除率可达80% 以上; 好氧阶段曝气时间和p H值对氨氮去除效果的影响较大,而整个系统运行稳定后停止运行1 个月,对氨氮的去除效果无明显影响。

上述研究表明,该工艺操作简单,但是耗能大,控制条件苛刻,时间较长。

1. 2 吸附法

吸附法处理废水,就是利用多孔性吸附剂吸附废水中的一种或几种溶质,使废水得到净化。常用吸附剂有活性炭[6]、磺化煤、矿渣、硅藻土[7]等。此方法用于焦化废水的深度处理,成本在6元/t左右。基本工艺流程见图2 所示。

李进等[8]将生物活性炭用于焦化废水的深度处理研究。在试验过程中,塔内微生物的降解活性较高,出水中的平均COD小于60 mg /L,平均脱除率大于50% 。谭绍栋等[9]采用斜管沉淀池、浅层介质过滤和树脂吸附组合工艺对焦化废水生化尾水中的污染物进行处理,该工艺具有较高脱除效率: 色度去除率达89. 7% ,总氰化物去除率达88. 1% ,悬浮物去除率达69. 6% ,COD去除率为13. 2% 。王小文等[10]用合成疏水性介孔分子筛( MCM - 41 - dry) 处理焦化废水,对COD和TOC的去除率分别达53% 和66% ,吸附量分别为64 mg / g和17 mg / g,而且焦化废水中残留的长链烷烃、卤代物、多环芳烃等难降解有机物,经MCM- 41 - dry吸附后,各种物质的浓度均得到降低。

吸附法因其操作简便,成本较低,且由于去除有机物效果较高而被广泛应用于实际废水的处理。但是吸附剂的选择性成了当前的主要问题。

1. 3 生物脱氮法

生物脱氮过程由硝化作用和反硝化作用两部分组成,其中硝化作用为关键一步。因此研究污水处理系统中硝化细菌的生物学机制对于解决生物脱氮问题尤为关键[11]。2010 年,太原煤气化股份有限公司第二焦化厂采用A2O工艺处理焦化废水[12],每生产1 t焦炭需处理0. 58 t焦化废水,水处理的费用为6. 5 元/t,该工艺处理焦化废水成本主要是花费在药品和用电设备。基本工艺流程见图3 所示。

林琳等[13]采用厌氧生物膜反应器,以好氧污泥接种来培育厌氧氨氧化污泥,经过115 d成功启动焦化废水厌氧氨氧化反应器。采用ANAMMOX工艺来处理焦化废水,总氮负荷可达160mg / ( L·d) ,NH4+- N和NO2- N的最高去除率达86% 和98% ,总氮去除率可达75% 。张皓[14]采用传统的A - A/O活性污泥工艺处理蒸氨后的高浓度焦化废水,结果表明,该工艺可使COD、氨氮去除率分别在96% 、98% 以上。鲁元宝等[15]采用A2O - Fenton工艺进行处理,结果表明,CODCr的质量浓度从3 500 ~ 5 000 mg /L下降到150 mg /L以下,氨氮质量浓度从200 ~ 350 mg / L下降到5mg / L以下,去除率分别达到了95% 和97% 。包钢焦化厂[16]焦化废水处理工艺采用A/O2法处理焦化废水,通过调整进水碳氮比、利用共代谢作用和采用延时曝气,废水COD和氨氮的去除效果明显。

生物脱氮技术具有工艺流程短、系统操作易、占地面积小、运行费用低等优势。然而,对于温度、p H、COD浓度的控制条件都较为苛刻。

1. 4 光催化氧化法

光催化氧化法是一种通过光激发氧化剂和半导体粉末催化剂,而引发氧化还原反应降解有机毒物,使其矿化成H2O和CO2和其他无机物的新兴技术。基本工艺流程图见图4 所示。

张垒等[17]采用PFS混凝- 光催化氧化剂法对经过二级生化处理后的焦化废水进行深度处理,在光催化氧化反应一定的条件下,通过单因素试验确定的反应体系中各参数的最佳条件分别为: Ti O2投加量为4 g /L,光照反应时间为4 h,p H为5. 1,PFS投加量为700 mg /L,TOC去除率可达到81% 。刘猛等[18]采用新型的实用型光催化水处理器,发现在适宜的反应时间、Ti O2投加量、光辐照强度和初始p H值下是完全可行的; 然后,在此基础上选用H2O2和Fenton试剂为外加氧化剂,结果表明,在UV/Ti O2氧化体系中投加H2O2或Fenton氧化剂,可显著提高光催化氧化对COD和色度的去除率。刘佳等[19]通过对改性Ti O2光催化剂进行XRD、XPS、BET表征,催化剂投加量为1 g /L,p H为9. 5,H2O2质量浓度为0. 5 mol/L,其氨氮的去除可达到90% 以上。表明改性后的催化剂比未改性的对焦化厂废水的COD、氨氮的去除率高。

光催化氧化有着原料来源丰富、廉价、催化活性高、化学性质稳定、无毒等优点; 然而也伴随着太阳光利用率低,二次污染和粉末状原料回收困难等不足。

1. 5 其他处理方法

除了上述几种方法外,还有混凝沉降法[20]、焦粉复极性三维电极反应器处理法[21]、利用烟道气处理焦化废水[22]、DAF + MSBR联合法[23]、臭氧氧化深度处理焦化废水[24]等废水处理技术。

2 展望

处理焦化废水方法多种多样,但是,就如上述的几种方法单独使用它们都有着或多或少的缺点。而处理焦化废水方法好坏取决于处理效果、投资运行费用以及是否会造成二次污染。在今后焦化废水处理技术的研究中,首先,应考虑将不同处理工艺的优点结合起来,改进设备,有效的提高处理效率; 尽可能地使焦化废水污染达到最零排放、零污染。

摘要：综述了焦化废水处理的几种常用方法,就每种方法的优缺点进行了分析,并对焦化废水处理的研究方向进行了展望。

浅谈焦化废水的处理 第5篇

本文对焦化废水的来源、成份、治理现状、焦化废水处理技术进行了论述,针对处理技术方法进行了对比分析,阐述了现阶段焦化废水处理技术研究进展.

作 者：彭贤玉  作者单位：湖南交通工程职业技术学院,421001 刊 名：中国科技信息 英文刊名：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)： “”(14) 分类号：X7 关键词：焦化废水   治理现状   研究进展  

焦化废水处理 第6篇

【摘 要】首钢水钢原用焦化废水处理工艺采用活性污泥法处理，处理出的水质不能满足要求。通过对其工艺改造，采用A2+O2处理工艺，处理出的水质稳定达标排放。

【关键词】A2+O2；焦化废水；处理

0.前言

首钢水钢焦化厂始建于1966年，其焦化酚氰污水处理采用活性污泥法，经生化处理后废水全部送往炼焦车间作熄焦水使用。污水不外排。但随着水钢新建100万吨干熄焦工程的建成，焦化酚氰污水将由原来80m3/h增加到145m3/h，水质方面：全干法熄焦后，没有湿法熄焦的消耗污水的平衡，部分高浓度污水进入生化处理系统。加大了生化污水处理负荷，由于污水中难降解的有机污染物浓度高，使酚氰污水处理达标造成较大困难，焦化酚氰污水排放量大、危害大，特别是多环芳香烃不但难以降解，通常多是“三致”性物质，不但会对环境造成严重污染，同时也直接威胁到人类健康。因此，水钢领导特别重视，决定对焦化酚氰污水处理系统进行改造。

1.改造内容

首钢水钢焦化酚氰污水处理改造工程污水处理工艺由现有的活性污泥法改造为A2+O2同步生化脱氮污水处理工艺；主要建设内容有：新建煤气水封水储存池、油渣池、均和调节池、事故水池、高效微气泡气浮除油器、酸化水解厌氧池、反硝化脱氮缺氧池、好氧池①自动控制加药间、离心式股风机房、污泥脱水间；将现有调节池改造为好氧池②将现有的表面曝气好氧池改造为好氧池③改造现有生化泵房的外送水泵组、消泡水泵组及污泥泵组；改造现有的沉淀池、混凝沉淀池和污泥浓缩池水处理设备，新建重力除油池、集污水坑等设施。

2.改造后的污水处理工艺

本工艺综合采用了电磁波辅助絮凝破乳及微气泡气浮除油，强化污水预处理，降低酚氰污水的毒性。采用酸化水解、微生物强化处理、适量投加生物酶及优势菌种等工艺技术措施，进一步提高污水处理效果。

焦化酚氰污水水质正常情况下直接泵送至调节池内，在污水水质出现异常波动时切换至事故水池，然后由事故水池提升泵缓缓地泵送入调节池。调节池内设水质均和搅拌器以便更好地均匀水质，调节池出水再由提升泵加压供污水至微气泡气浮除油装置内。

微气泡气浮除油装置沿用传统溶气气浮原理为理论基础，通过高压条件下，将空气溶于水中形成溶气水，然后骤然减压，与原水接触混合，在气浮池内释放出高度分散的微小气泡，粘附废水中的油粒、有机污染物及悬浮物等杂质，形成水-气-颗粒三相混合体系，使其浮力大于重力和阻力，从而使原水中油污被吸附、托升、上浮至水面，形成泡沫，可有效去除污水中油类污染物及悬浮杂质，并降低污水中有机物含量，以减轻后续微生物处理负荷，为生化处理系统创造良好的条件。出水自流进入酸化水解厌氧反应池。

酸化水解厌氧池处理是在无氧条件下，借兼性菌及专性厌氧菌对长链和多苯环芳香族化合物的解链开环作用对氰化物及硫化物的水解作用，将复杂有机污染物降解为易氧化的简单有机物过程。

在厌氧水解酸化阶段，酚氰污水中的甲酚、苯酚、二甲酚等酚类多苯环化合物，及以喹啉、吲哚为代表的含氮杂环化合物大部分得到了转化和降解，为后续的处理提供易于氧化分解的短链的脂肪族有机物，提高了焦化酚氰污水的可生化性。为防止厌氧菌流失，提高厌氧污泥的浓度，在厌氧池内悬挂安装YDT型弹性波纹立体填料固着厌氧微生物，以达到良好的传质效果，池内安装厌氧反应混合器。出水自流进入反硝化缺氧反应池。

反硝化缺氧反应池段是生化脱氮（A2+O2）处理工艺的核心，它是以厌氧酸化后的有机物作为电子供体，以好氧段出水回流液中的NO3--N和NO2--N为电子受体，将NOx--N还原成气态氮释出，同时将有机物降解。 在设计工艺运行时，缺氧反硝化阶段应严格控制其中溶解氧的数值，一般以无O2状态最为理想，若溶解氧浓度太高，微生物将优先利用O2，而对NO3-和NO2-中[O]的使用受到限制，使反硝化反应速率降低，甚至中断反硝化反应过程。运行时控制缺氧段泥水混合液中的溶解氧在0.5mg/l以下，PH值在6.5-8.0，保证反硝化过程能顺利进行。焦化酚氰污水是高浓度含氮废水，需要反硝化菌还原大量的硝酸盐氮，这个过程需要消耗大量的可降解有机物。C/N比值要大于6。反硝化缺氧反应池设计水力停留时间宜大于18h。反硝化缺氧反应池出水自流进入一级微生物好氧池。

在一级微生物好氧池中为避免出现好氧池起端供氧速率始终小于好氧速率的情况，要考虑多点配水措施。

本项目改造新建一级微生物好氧池，将现有的均和调节池及好氧池改造为二段好氧池。新建好氧池与改造的好氧池串联运行形成二级微生物好氧处理，延长好氧硝化处理水力停留时间，提高常规活性污泥法对焦化酚氰污水中难降级有机物的去除效率。并且，由于设置了两级好氧池，在一、二级间明显地形成有机物的浓度差，这样在每槽内生长繁殖的微生物，在生理功能方面，适应于该池污水的水质条件，有利于提高处理效果，能取得比较稳定的处理水。二级好氧池内F/M值低，微生物增值处于减速增值期或内源呼吸期，有机负荷率降低，处理水水质提高，同时也降低了污泥处理负荷。

好氧段是微生物与焦化酚氰污水中的有机物在好氧池内完成生物化学反应。在高浓度微生物氧化池内的好氧条件下，微生物降解水中高浓度有机污染物，并且自身不断繁殖，将废水中的有机物降解去除。一、二级微生物好氧池通过YTS型散流曝气器和离心鼓风机进行供氧，同时在氧化池内投加氢氧化钠以调节污水的PH值。

二级微生物好氧池出水自流进入二沉池进行泥水分离。二沉池出水进入混凝沉淀池，在混凝沉淀池内投加混凝剂聚合硫酸铝铁及阳离子PAM进行混凝沉淀，出水自流至回用水池。污泥泵送入污泥浓缩池，浓缩池的污泥再泵送入污泥脱水机，压成泥饼后，可均匀配加动力厂电煤中焚烧发电。

3.结语

水钢焦化酚氰污水处理系统改造工程实施后，每年可处理焦化酚氰污水127.02万吨，回收利用中水127.02万吨，每年减少外排污染物COD排放量4318.7吨，挥发酚排放量634.5吨、氨氮排放量438.2吨，悬浮物排放量101.6吨。污水处理站出水指标稳定达标排放，为水钢实施“环境友好型企业、循环经济和可持续发展战略”的目标争取良好的环境容量，并为实现焦化酚氰废水再利用和“零排放”打好基础。

【参考文献】

[1]王绍文，钱雷，秦华，梁鸿飞编著.焦化废水无害化处理与回用技术.冶金工业出版社，2005.

[2]李咏梅，顾国维，赵建夫.焦化废水中几种含氮杂环化合物缺氧降级机理.同济大学学报，2001，29（6）.

焦化废水处理工艺的对比分析 第7篇

焦化废水是煤在高温干馏以及煤气净化、化学产品精制过程中形成的废水,成分复杂,含有大量的酚类、油、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物,氰化物、氨盐、硫氰化物和硫化物等无机化合物,还含有F-和NH3等有毒有害物质,污染物色高,属难生化降解的高浓度有机工业废水。它的超标排放对人类、水产、农作物都构成很大危害。如何改善和解决焦化废水对环境的污染,已成为人们迫切需要解决的课题。

1 焦化废水处理工艺的现状

1.1 焦化废水处理工艺综述

目前,焦化废水的处理技术主要分为生化法、化学氧化法和物理化学方法三大类。

生化法方面主要有活性污泥法,SBR法,缺氧/好氧(A/O)法以及新兴的生物膜、生物流化床技术和各种生物脱氮组合工艺。化学氧化法主要有催化湿式氧化法、光化学氧化法、化学药剂氧化、臭氧氧化法等。因焦化废水处理量大,这些方法处理工业废水目前更多的是实验研究或者处理中试阶段,尚未真正投入工业运用。物理化学方面有混凝、萃取、活性炭吸附及超声波声化学法等,一般作为生化法的预处理或后处理方法。

1.2焦化废水处理工艺的现状

中国焦化废水处理自20世纪50年代起经历了从无到有、逐步提高、逐步完善的过程。

1.2.1 生化法

a)活性污泥法。杨宗鑫[1]等人研究了以好氧降解菌以及硝化类细菌构成的活性污泥对焦化废水中有机污染物的降解,考察了污水处理过程中,处理时间、温度、p H值等因素对降解的影响。结果表明,活性污泥对焦化废水代谢的最佳pH值是6～8,温度为30℃～50℃,曝气时间控制在6 h～8 h时,活性污泥能够有效降解焦化废水中的有机污染物;

b)SBR法。毕羽中宇[2]等人采用MSBR法,(Modified Sequencing Batch Reactor)是改良式序列间歇反应器,是C Q Yang等人根据SBR技术的特点,结合传统活性污泥法技术,研究开发了1种更为理想的污水处理系统。实验表明,在HRT总为66 h条件下,CODCr去除率为82%,效果相对最好,且每组HRT下焦化废水中的CODCr均是在MSBR系统前置的厌/缺氧池(A2)已得到大幅度去除;

c)A/O法。李应超[3]等人通过对平煤天宏焦化公司原生物好氧脱酚、脱氰废水工艺改造为A/O生化处理废水工艺后,出水水质各项指标均达到国家GB 89781996废水综合排放标准中规定的一级排放标准。同时,对焦化废水处理工艺、设备选型及工艺参数等方面进行了调整、改进,也为其他同行处理焦化废水的工艺设计和运行提供了借鉴。

王献国[4]使用的A/O脱氮技术在运行过程中表明,A/O工艺既能脱氮也能将废水中大量的有机物降解去除,是1种较为理想的废水处理技术,处理后的废水基本上达到国家二级排放标准。

1.2.2 化学氧化法

a)光催化氧化法。刘红[5]等人以TiO2为催化剂,H2O2为氧化剂,在紫外光照射下采用多相光催化氧化法对焦化厂二沉池废水进行处理,得出最佳的工艺条件:30%的H2O2投入量为0.5 g/L,TiO2投加量为200 mg/L,光照时间为90 min,反应前调pH为3.0。该法可使焦化厂二沉池废水的COD从350.3 mg/L降至53.1 mg/L,COD的去除率可达到84.8%,处理的出水浓度无色无味,可直接排放;

b)化学药剂氧化法。谢成[6]等人采用Fenton法对广东韶关钢铁公司焦化厂废水进行预处理,结果表明,在反应温度为30℃,n(Fe2+)∶n(H2O2)=1∶20的条件下,酚、苯系物、石油烃、含氮杂环有机物和多环芳烃在反应10 min后相应的去除率分别达到93.7%、96.2%、92.1%、92.7%和89.2%。此时,对挥发酚的去除率为98.6%,对COD的去除率为54.4%。

1.2.3 物理化学方法

a)混凝。郑志军[7]等人根据焦化废水的水质特点,采用ClO2催化氧化混凝好氧曝气工艺对焦化废水进行中试处理,得到了一些基本的运行参数。实验结果表明,ClO2催化氧化将焦化废水COD值从5 000 mg/L降至3 000 mg/L,加入聚丙烯酰胺(PAM)混凝处理后的出水COD值为1 200 mg/L,后期采用生化法处理,停留时间控制在48 h,最终使出水达到120 mg/L。采用上述联合工艺对焦化废水进行处理完全可以达到GB 1345692钢铁工业水污染物排放标准中COD值150 mg/L的二级排放标准;

b)活性炭吸附法。黄龙[8]等人采用活性炭对焦化废水生化处理系统的外排水进行深度处理,实验研究了不同因素对废水COD的去除情况。结果表明,不需其他工艺辅助,仅在1 g/L的活性炭吸附20 min后即可将废水COD降到110 mg/L,出水无色澄清,符合排放要求。

2 焦化废水处理工艺的分析及可操作性

2.1 生化处理法

2.1.1 活性污泥法

杨宗鑫[1]等人研究的活性污泥法处理焦化废水在pH值为6～8,温度在30℃～50℃之间,曝气6 h～8 h,焦化废水中COD去除率达到87.5%,其优点是对温度的要求不高,对pH的要求也不严格;缺点是活性污泥对进水水质的要求较高,若进水中污染物浓度过高,可能导致污泥中微生物死亡,且其COD的处理效率也不高。

2.1.2 SBR法

毕羽中宇[2]等人采用MSBR工艺处理焦化废水,废水中CODCr的去除效果相对不太好。HRT总为66 h,39 h,28 h,20 h,17 h的出水CODCr去除率分别为82%,74%,56%,46%,47%。试验的焦化废水NH3-N去除效果也不理想。HRT总为28 h,20 h时的出水NH3-N都高于进水。

2.1.3 A/O法

李应超[3]等人的A/O生化处理废水工艺其优点是该微生物处理法不依赖特殊的处理构筑物,运行相对简单、经济,对高浓度NH3基本不需要投加碳源,具有良好的应用前景。但是,废水处理站的开工调试关键是通过系统调整,培养驯化出适应生物脱氮工艺的生物菌群,控制好影响各种菌群的环境参数,这是焦化废水处理装置出水水质优劣的决定性因素,也是该方法的难点之一。

王献国[4]采用的A/O脱氮技术与传统的多级生物脱氮工艺相比主要有如下优点:a)流程简单,且运行费用低,占地面积小;b)节省了投加外碳源的费用并可获得较高的C/N比,以确保反硝化作用的充分进行;c)好氧池在缺氧池之后,可进一步去除反硝化残留的有机污染物,确保出水水质达标排放;d)缺氧池置于好氧池之前,以利于控制污泥膨胀;e)反硝化过程产生的碱度可以补偿硝化过程对碱度的消耗。

其缺点为:a)缺氧池进水泵体及管道结垢严重,影响了A/O工艺的正常运行;b)COD指标仍不理想,需继续优化工艺;c)挂膜及反硝化效果均不太理想;d)需要继续进行二期改造,达到废水全部处理。

2.2 化学氧化法

2.2.1 光催化氧化法

刘红[5]等人采用的多相光催化氧化法处理效果不是特别的理想,对pH要求也比较严格,但对于浓度不是十分高的废水处理效果还是比较好的。

2.2.2 化学药剂氧化法

谢成[6]等人采用的Fenton法反应的优点是不需要特制的反应系统,也不分解产生新的有害物质,仅仅需要催化剂Fe2+。反应产物Fe3+对环境无害,且可与OH-反应形成Fe(OH)3沉淀,可使部分污染物沉淀下来。但其COD去除率较低。

2.3 物理化学方法

2.3.1 混凝法

郑志军[7]等人的实验说明,ClO2催化氧化混凝好氧曝气工艺是有效的,但是,ClO2催化氧化段催化剂流失速度比较快,COD去除率不够稳定,运行一段时间后需要重新填装新的催化剂。

2.3.2 活性炭吸附法

黄龙[8]等人通过实验研究出最佳处理条件:不调pH值,不改变水体温度,直接将二沉池出水进行吸附处理,活性炭用量为1 g/L,接触吸附时间为20 min。出水无色澄清,符合排放要求。该方法简易有效,占地面积小,操作方便,适用于目前企业废水处理要求,成本低,可明显解决二沉池出水水质不达标的问题,有巨大的潜力和优势。但是,该方法还是处于实验阶段,还有很多技术问题亟待解决。

3 结语

焦化废水治理技术能否成功应用,主要受3个因素制约:处理效果、投资运行费用以及是否会造成二次污染。目前的各种治理技术还不能完全满足这三方面的要求,笔者通过对三大类焦化废水处理工艺的对比分析得出,现在最成熟也最有效的技术仍然是生化法里的A/O法。对于该技术,难点在于活性污泥的选择,也就是微生物的驯化。该方法的优点是处理效果好,费用低,构筑物比较少,操作简单,且技术成熟。

摘要：叙述了生物法、化学法、物化法和三类焦化废水处理技术的优缺点及应用和研究进展,为焦化废水处理工艺技术选择和开发研究提供了参考。

关键词：焦化废水,活性污泥,SBR法,A/O技术

参考文献

[1]杨宗鑫,王兵,胥锋,等.活性污泥法对焦化废水的处理[J].环境科技,2008(S2):22-23.

[2]毕翀宇,李日强,金国文.MSBR法处理焦化废水[J].工业安全与环保,2009(4):16-18.

[3]李应超,代永前.A/O生化工艺在焦化废水处理中的应用[J].河南化工,2008(12):33-36.

[4]王献国.A/O脱氮技术在焦化废水处理中的应用[J].广州化工,2009(2):127-129.

[5]刘红,刘潘.多相光催化氧化处理焦化废水得研究[J].环境科学与技术,2006,29(2):103-105.

[6]谢成,晏波,韦朝海,等.焦化废水Fenton氧化预处理过程中主要有机污染物的去除[J].环境科学学报,2007,27(7):1101-1106.

[7]郑志军,王奎涛,张炳烛,等.二氧化氯催化氧化—混凝—好氧曝气处理含酚焦化废水[J].化工技术与开发,2009,38(7):48-50.

延迟焦化乳化废水处理的研究 第8篇

1乳化废水污染源

天津石化炼油部100万t延迟焦化装置,两炉四塔。生产过程中,焦炭塔大吹气和初期给水经放空塔( S202) 排放的高浓度乳化废水,首先进入油水分离罐( D106) ,再排入冷焦水系统循环使用。乳化废水排放流程见图1。

该装置每焦炭塔20 h生焦作业。冷焦时,每塔大吹气1. 5 h,初期给水4 h,共产生乳化废水约50 t。四塔轮流作业,每天平均产生乳化废水125 t。其油含量高达5万mg / L,COD最高达50万mg /L,乳化非常严重,呈乳黄色,硫化物在500 ~ 700 mg / L。排入冷焦水系统,使冷焦水水质恶化,油含量增高,硫化物富集( 达到248 mg/L) , 影响焦炭质量,增加恶臭污染。

2试验原理

针对延迟焦化高浓度乳化废水,选用超声波聚结与旋流气浮组合技术设备,对该高浓度乳化废水进行破乳除油试验性研究。

2.1超声波聚结除油器原理

超声波聚结除油器是将超声波与聚结板相结合的油水分离器。利用超声波空化效应,对乳化油滴进行破乳,破乳之后的小油滴聚结成大油滴,利用聚结填料粗粒化和浅池原理,聚结板聚结吸附破乳后的大油滴,进行油水分离。超声波空化作用能加快聚结填料表面大油滴的剥离速度,对聚结板有清洗和除垢作用。总之,超声波破乳与聚结层相互作用,增强了破乳除油效果。 超声波聚结除油器工作原理示意图,见图2。

2.2旋流气浮原理

旋流除油技术是弱旋流与传统气浮技术的有机结合,传统气浮是通过微气泡的亲油性,能够将油滴吸附在气泡表面,上浮除油。切向进水形成弱旋流,增加气泡与油滴碰撞概率,增强油滴与气泡间碰撞、吸附作用,比重较轻的油气泡在离心作用下向中心集油简移去而除去, 提高了油水分离效果。旋流气浮工作原理示意见图3。

3试验工艺流程

根据延迟焦化乳化废水水质情况,设计制作了一套处理能力3 m3/ h的撬装试验装置。由超声波聚结和两级旋流气浮工艺组成,主要设备包括油水分离器、污油水提升泵、双级旋流气浮器、 污油水收集罐、溶气泵、溶气罐。

焦化塔大吹气和初期给水经放空塔冷却器排出的乳化废水,进入油水分离罐D-106,引入试验装置。乳化废水首先经原料泵输入进入超声波聚结除油器,经超声波破乳,聚结分离,污油从除油器顶部排油口排出,废水再进入到两级旋流溶气气浮设施,在旋流弱离心力作用下,气泡和油滴向中间上浮集聚排出,完成乳化废水的破乳净化。其工艺流程示意见图4。

4试验结果与讨论

本试验于2013年7月下旬和10月份分两个阶段进行,处理水量均为3 m3/ h,破乳除油效果非常显著,可将乳黄色的原水处理成较清澈的出水,见图5。试验中,对进出试验装置废水石油烃和COD含量进行了测定,同时对处理水量和污油回收量进行了计量统计。

( 从左至右依次是原水、除油器出水、旋流气浮出水)

4.1对石油烃的去除效果

石油烃去除效果见表1。由表1可见,焦化乳化废水乳化含油量高,可达到79 000 mg /L,平均42 624 mg /L,经过超声波聚结除油器破乳除油处理后平均为168. 8 mg /L, 再经两级旋流气浮进一步处理,总去除率平均97. 5% ,油含量平均达到113. 4 mg / L,如进污水汽提处理,满足油含 量小于200 mg /L的指标要求。

4.2对COD的去除效果

COD去除效果见表2。

由表2可见,原料水COD多达523 000 mg/L, 平均192 509. 2 mg /L,随着超声波聚结破乳除油和两级旋流气浮除油处理,COD大幅削减,总出水COD平均达到4 024 mg /L,总去除率 平均90. 4% 。由于焦化乳化废水含有较多硫化物和氨氮等污染物,并没有得到去除,因此出水COD含量仍较多。

4.3污油回收效果

10月份试验期间, 共处理乳 化废水84 t, 自超声波聚结除油器和两级旋流气浮设施收集污油1. 62 t,由此推算 焦化乳化 废水含油 量约1. 9% 。

5结语

1) 超声波聚结与旋流气浮组合技术工艺,对焦化乳化废水破乳除油效果显著,乳黄色的原液经处理后变清,对进水适应性强,出水油含量可达200 mg /L以下,去除率99% 以上,COD去除率可达90% 以上,仅超声波聚结除油器就可达到明显的处理效果,该技术先进,效果稳定。

2) 试验表明: 焦化乳化废水经该技术预处理后,可引入污水汽提处理,改善冷焦水水质,缓解恶臭污染,同时可有效回收污油,解决焦化乳化废水等其它乳化废水的处理难题 。

摘要：炼油厂延迟焦化装置产生的高浓度有机废水,乳化严重,是一种难以处理的工业废水。目前主要采取加破乳剂、沉降除油方式处理,但处理效果不稳定,影响后续处理。采用超声波破乳、聚结除油,辅以旋流气浮除油技术,对焦化乳化废水进行破乳除油试验。试验表明,焦化乳化废水经处理后,水质变清,石油烃去除率>99%,COD去除率>90%,去除效果明显,具有良好的应用前景。

焦化废水氨氮处理的工程实践 第9篇

煤在焦炉炭化室内进行干馏,在600℃以下析出初次分解产物,初次分解产物经过1000℃的炉墙,生成二次裂解产物,形成苯族烃、氨、H2S、HCN等物质。碳氢化合物热裂解后,生成H2,与空气中的N2合成 NH3[1]。

很多厂炼焦的炉型、原煤的配比、焦炉的操控、蒸氨塔的塔型、运行管理水平等因素不同,蒸氨废水的水质差别很大,如表1。当焦炉及化产的运行相对稳定,原煤的配比基本不变的情况下,CODcr含量基本稳定,不过焦化废水中NH3-N的含量由于蒸氨塔运行不稳定(包括很多因素:塔顶温度的控制、塔内pH值的调整、塔内反应程度等),导致蒸氨废水中NH3-N的含量变化幅度很大,而蒸氨废水是焦化废水的主要污染源,所以蒸氨塔的稳定运行至关重要。

mg/L

表1中的NH3-N含量取蒸氨系统运行正常时的波动数值,不稳定状态下导致NH3-N含量变化很大的数值未统计在表中。当遇到事故时,比如加碱量太小,甚至没有加碱,蒸汽量小、压力低,换热器遇到故障时,NH3-N含量甚至达到2000mg/L以上。

现根据多年焦化废水的设计运行经验,结合工程实践,针对氨氮处理的控制因素,谈一下笔者对氨氮处理的经验,以山西焦化厂(一)为例。

2 工程概况

山西焦化厂(一)年产焦炭400万t,废水处理站日处理废水约2500m3。处理的流程采用两组并联A2/O工艺,即工厂的原水经隔油池、气浮池处理后进入厌氧池(采用生物膜法),其出水和二沉池上清液回流水混合后进入缺氧池(采用生物膜法),再进入好氧池(采用活性污泥法),在二沉池进行泥水分离,其出水经过混凝后进入混凝沉淀池再排放;二沉池的污泥一部分回流,一部分作为剩余污泥排出并进行脱水,混凝沉淀池的污泥排出并进行脱水。

3 硝化反应的控制

3.1 温度

一般认为硝化反应最适宜的温度在30～35℃ [2]。实践中,好氧池的温度在27～40℃,对氨氮的去除基本无影响,对CODcr的去除影响大。温度超过35℃,污泥衰老速度增快,造成污泥松散,导致二沉池漂泥,出水CODcr超标。

3.2 溶解氧

控制溶解氧浓度>2mg/L,0.5～0.7mg/L是硝化菌可以忍受的极限[2];实践中,硝化区溶解氧浓度为3～4mg/L,出水溶解氧甚至可达6mg/L。

1g氨氮转换成硝酸盐氮需要耗氧4.17g(其中生成亚硝酸盐氮需耗氧3.15g,生成硝酸盐氮需耗氧1.12g)。1g BOD需耗氧约1g,硝化反应耗氧是BOD耗氧量的4倍多,可见进水中的氨氮浓度对好氧池需氧量的影响有多大。当进水中出现氨氮的大幅变动,势必影响好氧池中氧的消耗出现变动。如表2需氧量对比表中第1组和第2组数据所示,CODcr、NH+4-N都增加50g的基础上,CODcr需氧量增加17.5g,而NH+4-N需氧量增加213.5g;表2中第1组和第3组数据所示,当CODcr增加200g,NH+4-N增加50g时,CODcr需氧增加量才基本与NH+4-N需氧增加量相当。经现场实践证明,保持蒸氨废水中氨氮含量的平稳,对好氧段风量控制至关重要,好氧池中硝化段的溶解氧维持在3～4mg/L,硝化反应进行得比较彻底,出水氨氮达标,运行比较稳定。在满足生化所需氮源的基础上,容许提高一定的氨氮含量(保持在100～150mg/L),对于缺氧反硝化时的CODcr的去除比较有利。

注:BOD*为B/C以0.35计时的数值;BOD需氧量*以1g BOD耗氧1g计;NH+4-N需氧量*以1g NH+4-N耗氧4.27g计;总需氧量*为BOD需氧量*和 NH+4-N需氧量*之和,不包含好氧池中出水溶解氧的量,因为焦化废水处理中,好氧池的停留时间在60h以上,好氧池中剩余溶解氧的需氧量非常大,此处的总需氧量为方便对比起见而简化。

3.3 pH值

一般认为硝化反应的最佳pH值范围为7.5～8.5[2],实践中,发现好氧池pH值控制在6.8～7.5,硝化反应就能进行得比较彻底。

硝化反应消耗碱度,一种方式为投加Na2CO3,如公式2所示,氧化1g NH3-N,需要Na2CO3 7.57g。如公式3,通过投加Na2CO3,CO${}_3^{2-}$水解生成HCO-3和OH-,提供硝化所需的无机碳源及碱度。另一种方式为投加NaOH。氧化1g NH3-N,需要NaOH 2.86g,如公式4所示。所以投加NaOH,相对于Na2CO3,投加量少,总的运行成本低。

当进水氨氮浓度很高时(氨氮含量>200mg/L),在好氧池中,采用多点投加,比单点投加效果好。如表3所示,好氧池总共5格,在1、3格多点投加,整个好氧池的pH值分布较均匀,此为内蒙古某焦化厂调试时(好氧池采用接触氧化法),生化池进水氨氮超过200mg/L时采取的改进措施,后来沿用多点加碱工艺。单点加碱时,所有的碱集中加入第1格,会导致第1格pH值特别高,不利于去除有机物的异养菌的生长繁殖(一般异养菌的最适宜pH值为6.5～9.0)。如果氨氮浓度较高,药剂选用NaOH,采用多点加碱,生化池的pH值变化较平稳。

3.4 抑制性物质

焦化废水中有机物成分复杂,抑制性物质主要为硫氰酸根、噻唑、吲哚、吡啶等。酚对硝化的抑制性强,75%抑制浓度为5.6mg/L[3],微生物经过驯化后,对酚类物质的去除率较高,生化出水基本在0.1mg/L以下,对硝化的影响相对较小。硫氰酸根毒性大,主要存在于脱硫废液中,所以焦化废水的处理不包含脱硫废液,杜绝脱硫废液混入污水中进入污水处理站。

4 反硝化反应的控制

4.1 温度

反硝化最适宜的温度为35～40℃[2]。实践中,控制缺氧池温度30～35℃,脱氮效果比较好。

处理焦化废水中,蒸氨废水的温度较高,即使在冬季时,焦化废水处理站的进水温度也不会很低。不过很多焦化废水处理站采用1∶1稀释水稀释蒸氨废水,经过预处理环节(气浮等),温度会低至25℃左右,此时,提高蒸氨废水的温度或通过适量蒸汽加热,进而提高进缺氧池的水温,可提高反硝化的脱氮效率。

4.2 碳源

焦化废水中的CODcr和氨氮没有固定比例,这主要与生产工段的运行情况有关。一般焦炉炉顶温度越高,废水中的CODcr浓度越低。氨氮的含量不仅和炉顶的温度、原煤的煤质有关,还和蒸氨塔运行情况有关,蒸氨废水的氨氮含量波动较大,造成氨氮浓度波动大。

焦化废水中芳香烃类化合物、多环化合物、杂环化合物含量较多,其中苯酚类物质较易降解,其余物质基本很难降解,或者经降解后成为难降解的物质。一般,焦化废水中的氨氮含量较高,易降解有机物的含量不足以实现完全反硝化。引入厂区的生活污水能补充一部分易降解有机物,为反硝化提供碳源。

4.3 溶解氧

一般认为悬浮污泥反硝化系统缺氧区的溶解氧应控制在0.5mg/L以下,生物膜法反硝化系统的溶解氧应控制在1.5mg/L以下[4]。实践中,采用生物膜法的缺氧池中溶解氧的含量应尽量低,一般在池面上的溶解氧<0.5mg/L,脱氮效果好。

当缺氧池中含有溶解氧后,一方面会抑制硝酸盐还原酶的形成,因为有些反硝化细菌必须在厌氧和有硝酸盐存在的条件下才能诱导合成硝酸盐还原酶;另一方面氧作为电子受体,竞争性地阻碍了硝酸盐的还原。但是,有些反硝化细菌为兼氧菌,有些酶需要在有氧的条件下才能合成。焦化废水的缺氧池一般采用生物膜法,能容忍较高的溶解氧浓度。硝化液回流时会带入部分溶解氧,在缺氧池的间断布置一些大孔的曝气管,一方面能起到搅拌的作用,另一方面能提供少量溶解氧,间歇的搅动能起到增强反硝化的目的。

5 生物酶的作用

酶是能促进特定化合物、特定化学键、特定化学变化的催化剂,具有专一性、高效性、低反应条件等特点,投加适当配比的特定生物酶到生化池中,可提高生化反应器的抗冲击能力及污染物的去除效率,色度大幅降低。

6 运行效果

通过投加生物酶,控制每个反应器的运行,整个系统的运行状况良好,氨氮出水保持在5mg/L以下。2009年6月的进出水氨氮如图1、图2所示,全月的进水氨氮变化波动较大,从48mg/L到246mg/L,但出水氨氮控制在4mg/L以下。当接受较高浓度冲击时,生化系统也能迅速恢复,如第24d短暂的冲击,系统在3d内基本恢复如初。

7 结语

焦化废水的氨氮处理得从蒸氨塔运行着手,蒸氨塔的稳定运行关系到整个污水处理站的稳定运行及能否达标。蒸氨废水的氨氮不易太高,一般以100～150mg/L为宜,控制生化池的温度、pH值、溶解氧等因素,并投加生物酶,可保证系统的稳定运行及提高抗冲击能力,出水氨氮稳定达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。

参考文献

[1]肖瑞华,白金峰.煤化学产品工艺学(第二版)[M].北京:冶金工业出版社,2008.

[2]汪大翚,雷乐成.水处理新技术及工程设计[M].北京:化学工业出版社,2001.

[3]姚重华.废水处理计量学导论[M].北京:化学工业出版社,2002.

A2/O工艺处理焦化废水 第10篇

关键词：焦化废水,生物脱碳工艺,活性污泥,生物膜,A2/O

1 水质与工艺

1.1 焦化废水水质工业废水主要包括终冷洗涤水、粗苯分离

水、剩余氨水等废水,这些废水全部集中在一起送往蒸氨塔蒸氨,水量不大但污染物浓度很高。

1.2 工艺原理污水中的氮主要以有机氮或氨氮形式存在。

有机氮可通过细菌分解和水解转化成氨氮。生物脱氮的基本原理是先通过硝化将氨氮氧化成硝酸根氮,再通过反硝化将硝酸根氮还原成氮气(N2)从水中逸出。

2 调试运行及影响因素

2.1 调试运行根据接种污泥量有限和现场实际情况,决定采用对厌氧池、缺氧池和好氧池同步培养驯化。

2.1.1 厌氧池和缺氧池的培养驯化。

向厌氧池和缺氧池投加了占池容约2.5%活性污泥,控制初始蒸氨废水负荷在10t/h,同时考虑到蒸氨废水中氨氮、酚和氰等有毒物质浓度较高(高于设计进水水质),所以在厌氧池进水处采用一倍多的工业水进行稀释。20天后,在预先放置的供观察生物膜情况的填料串上可看到有一层很薄的生物膜,后逐渐增加蒸氨废水处理量。

2.1.2 好氧池的培养驯化。

利用好氧池原有污泥进行培养驯化,同时向好氧池投加工业葡萄糖作为微生物的补充碳源,按照进水浓度、进水量和公式(BOD5):N:P=100:5:1计算磷源(采用磷酸二氢钾作为磷源)用量。

2.1.3 硝化细菌与反硝化细菌的驯化培养。

在缺氧池和好氧池污泥培养过程中,根据进水p H的变化采用纯碱调节,使其稳定在7-8.5之间,并随污泥的增长逐渐加大曝气量,使DO保持在3-5mg/L,经过1个月后,缺氧池开始有气泡生成,并随回流污水量的加大,气泡也增多。经过对缺氧池和好氧池进出水水质的化验也表明氨氮和硝态氮的去处率也在逐渐增加。但在好氧池的SV%增长到25%,MLSS在2.5g/L左右时,由于风量供应不足,使得DO明显降低,缺氧池气泡也明显减少,硝化和反硝化效果变差。

2.1.4 后混凝系统的调试。

对聚合硫酸铁混凝剂作了静态和动态的试验,结果表明投加量在100-300mg/L时效果最佳。由于二沉池有部分外排水送到熄焦池熄焦导致进入混凝系统的水量有规律波动,因此投药量也要作相应调整,否则影响外排水质;另外,混凝沉淀池排泥要及时,防止出水悬浮物和COD浓度增高。

2.2 影响因素

2.2.1 溶解氧(DO)。

硝化菌是专性好氧菌,以氧化氨氮或亚硝酸根氮以获得足够的能量用于生长。故DO的高低直接影响硝化菌的生长及活性。当DO升高时,硝化速率亦增加,当DO低于0.5mg/L时,硝化反应趋于停止。焦化废水的调试结果表明,好氧池DO应控制在3-5mg/L。

2.2.2 温度。

温度对硝化细菌的生长和硝化速率有较大影响。大多数硝化细菌和反硝化细菌适宜的生长温度在25-35℃之间,低于25℃或高于30℃生长减慢,5℃以下硝化反应将基本停止。该系统在冬季通过适当提高蒸氨废水温度和在吸水井加蒸汽管加热等方法来提高水温,基本能够满足要求。

2.2.3 p H或碱度。

硝化反应最佳的p H为8.0-8.4,通过向好氧池投加Na2CO3来调节。反硝化p H为7-8,超8.5缺氧池内气泡明显减少,反硝化率降低,p H高于9.0时,气泡几乎消失,反硝化率接近0。

由于蒸氨系统操作不稳定,经常造成生化系统进水p H值较大波动(5.0-10.0),其中一多半时间p H小于6.5,相应增加了投碱量和工人的劳动强度。通过对蒸氨系统操作系统的改动,向剩余氨水加入Na OH来去除固定铵,同时达到降低氨氮,稳定和适当提高p H,极大改善了生化系统的操作。经改动后,生化进水氨氮由300-700mg/L降到100-200mg/L,p H稳定在8.0-9.0。好氧池氨氮去除率达到80%以上,缺氧池反硝化效果也明显改善,反硝化率达到60%。

2.2.4 有机物与氨氮比值(C/N)。

废水中各种有机基质,如苯酚类及苯类物质是硝化和反硝化反应过程中的电子供体,是微生物的营养之一,它与废水中的氮含量的比值,是反硝化的重要条件,通常以BOD5/TN大干3为前提或以COD/TKN大于4的要求来控制进水水质。当废水中的BOD5/TN大于3时,即可顺利进行反硝化反应,达到脱氮的目的,无须外加碳源。当BOD5/TN小于3时,需另加碳源达到理想的脱氮效果。经过蒸氨后的焦化废水基本满足COD/氨氮大于6的要求。

2.2.5 泥龄。由于溶解氧的限制,使得污泥浓度一直保持在2-

3g/L,相应泥龄在10-15天,低于MLSS>3g/L及泥龄大于50天的理想条件。

2.2.6 有毒有害物质的控制。

硝化细菌生长缓慢(世代时间约为31h),产率低,当系统负荷受冲击后恢复缓慢:并且硝化细菌对有毒物存在十分敏感,当有毒有害物质浓度超过一定数量时对硝化细菌生长产生抑制作用。焦化废水中的挥发酚、氰化物、氨,苯、硫氰化物及亚硝酸根氮等浓度控制不当,均对硝化细菌和反硝化细菌有抑制或毒害作用。经过向蒸氨系统投加Na OH,降低氨氮后,整个系统的COD去除率明显改善,好氧池对COD去除率由原来的70%提高到90%以上,经混凝处理后,系统外排水COD达到150mg/L以下。

3 结语

A-A/O法是目前处理焦化废水的方法事故调节池在稳定系统运行的作用不可忽视,应在设计与运行管理中予以重视,同时应加强各排水工序协调工作,尽可能减少系统水质的波动。混凝沉淀处理对整个系统水质达标起着重要作用,可进一步使CODcr浓度降低30%-50%。焦化废水的处理,从环保角度来看,焦化处理工艺设计时要做好前期脱酚,蒸氨等回收预处理工序与生化处理之间的衔接,未添加生活污水的焦化废水应采取强化水质均匀稳定的措施。

参考文献

[1]杨平,王彬.生物法处理焦化废水评述[J].化工环保,2001,21:144-149.

焦化废水处理 第11篇

关键词：离心泵；机械密封；泄漏

机械密封是一种依靠弹性元件和介质压力压紧动、静环端面从而达到密封的部件，通过阻止泄漏，减少摩擦，有提高机器效率，降低能耗，环境保护，提高机器的可靠性等优点。目前机械密封在离心泵中应用非常广泛，机械密封的密封效果将直接影响整机的运行，尤其在化工生产过程中，由于生产的连续性，机械密封出现泄漏，将严重影响着生产的正常进行。据调查，机械密封泄漏引起的非正常停车，影响生产的事故占设备故障率的50%以上，所以掌握机械密封泄漏的原因及处理方法是必要的。

一、机械密封的基本结构及工作原理

1.机械密封的基本结构

（1） 主要密封元件动环和静环。动环与泵轴或轴套一起旋转，静环固定在压盖内，用防转销来防止它转动。靠动环与静环的端面贴合来进行动密封。（2）辅助密封元件它包括各静密封点所用的密封圈。（3） 压紧元件弹簧（或波纹管）。（4）传动元件传动座及固定销钉。

2.机械密封工作原理及主要泄漏点。一般机械密封有五个可能泄漏点，动环与静环之间，它主要靠泵内液体压力及弹簧力将动环压贴在静环上，以阻止泄漏，两环接触面上总会有少量液体渗漏，它可以形成液膜，一方面可以阻止泄漏，另一方面可起润滑作用；静环与压盖之间，属于静密封点；动环与轴（轴套）之间，动环可以沿轴向窜动；轴套与轴之间和泵盖与压盖之间，也是静密封点。从以上机械密封结构可以看出，机械密封是将容易泄漏的轴向密封改变为较难泄漏的静密封和端面径向接触的动密封。

二、工艺操作与离心泵机械密封泄漏

1.工艺操作条件。离心泵压力、温度平稳，无波动是机封正常使用的首要条件。压力大幅度波动会造成摩擦副受力不均，容易造成弹性组件失效；动、静环配合端面瞬间脱离，对镶嵌式的静环可能使静环脱离压盖；或许会使两端面相互撞击，如动静环为陶瓷、石墨等材质，将会产生裂纹甚至撞碎，机械密封彻底失效，造成泵大量泄漏。根据使用要求，机封应有冷却、润滑和冲洗设施，其介质一般为低温低压蒸汽、水、柴油和泵本身的输送介质等。冷却介质突然中断或在原无冷却介质时突然注入冷却介质，机封组件在骤然遇热或遇冷的情况下，可能会因热胀冷缩的原因，使动静环突然炸裂而造成机封失效，所以保持密封腔体的温度不产生骤变是非常重要的；离心泵输送的介质中常会含有不同程度的杂质，如化产系统中的焦油渣、设备和管线中的腐蚀产物、容器中遗留的固体物质等，这些杂质的存在是机械密封的大敌，且密封腔是离心泵中的死角，所进的杂质大多会沉淀在密封腔，久而久之，杂质包围了弹簧及动环，杂质或浸入密封端面，或将动环抱死于轴套上，造成动环不“动”，机封将会失效，所以对输送不清洁介质的离心泵，应选用柴油、汽油等介质作为冲洗油是十分必要的。综合使用效果和成本，本厂大部分离心泵机封的冷却、润滑和冲洗介质都是从泵出口引回机封的回流管中的输送介质。

2.工艺操作要求。根据工艺操作条件对岗位人员日常操作提出几点要求：（1）避免离心泵抽空或较长时间憋压，导致密封破坏。（2）对泵实际输出量偏小，大量介质泵内循环，热量积聚，引起介质气化，导致密封失效。（3）离心泵较长时间停运，重新起动时需要手动盘车，避免摩擦副因粘连而扯坏密封面。（4）保持工况稳定运行，避免频繁倒泵或调整。（5）加强巡检，确认离心泵供机封冷却、润滑和冲洗的回流管保持畅通，发现堵塞及时处理。

三、检修与离心泵机械密封泄漏

1.离心泵机械密封泄漏原因的判断。机械密封安装调试好后，一般要进行静试，观察泄漏量。如泄漏量较小，多为动环或静环密封圈存在问题；泄漏量较大时，则表明动、静环摩擦副间存在问题。在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上，再手动盘车观察，若泄漏量无明显变化，则静、动环密封圈有问题；如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题；如泄漏介质沿轴向喷射，则动环或轴套密封圈存在问题居多，泄漏介质向四周喷射，则多为静环密封圈失效。泵用机械密封经过静试后，运转时高速旋转产生的离心力，会抑制介质的泄漏。因此，试运转时机械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后，基本上都是由于动、静环摩擦副受破坏所致。

2.检修离心泵机械密封时应注意的问题

（1）当静环或动环密封圈难安装到位时，可在此处涂抹润滑油。（2） 弹簧压缩量。弹簧弹力不足时，动环与静环密封面间容易产生间隙，可移动固定螺钉，以增加弹簧弹力或更换弹簧。弹簧压缩量也并非越大密封效果越好，弹簧压缩量过大，可导致摩擦副急剧磨损，瞬间烧损；过度的压缩使弹簧失去调节动环端面的能力，导致密封失效。（3）动环密封圈松紧程度。其实动环密封圈过紧有害无益。一是加剧密封圈与轴套间的磨损，过早泄漏；二是增大了动环轴向调整、移动的阻力，在工况变化频繁时无法适时进行调整；三是弹簧过度疲劳易损坏；四是使动环密封圈变形，影响密封效果。（4）静环密封圈松紧程度。静环密封圈基本处于静止状态，相对较紧密封效果会好些，但过紧也是有害的。一是引起静环密封因过度变形；二是静环材质以石墨居多，一般较脆，过度受力极易引起碎裂；三是安装、拆卸困难，极易损坏静环。（5）叶轮锁母松紧程度。机械密封泄漏中，轴套与轴之间的泄漏（轴间泄漏）是比较常见的。一般认为，轴间泄漏就是叶轮锁母没锁紧，其实导致轴间泄漏的因素较多，如轴间垫失效，偏移，轴间内有杂质，轴与轴套配合处有较大的形位误差，接触面破坏，轴上各部件间有间隙，轴头螺纹过长等都会导致轴间泄漏。锁母锁紧过度只会导致轴间垫过早失效，相反适度锁紧锁母，使轴间垫始终保持一定的压缩弹性，在运转中锁母会自动适时锁紧，使轴间始终处于良好的密封状态。（6）新旧对比。相对而言，使用新机械密封的效果好于旧的，但是，在聚合性和渗透性介质中，静环如无过度磨损，还是不更换为好。因为静环在静环座中长时间处于静止状态，使聚合物和杂质沉积为一体，起到了较好的密封作用。（7）检修时认真检查五处泄漏点的工作状况。化产系统输送介质一般具有腐蚀性、高温等特点，所以，不论机封是因为什么愿因出现泄漏，检修时都要对五处可能发生泄漏的密封点进行检查，做到一次性检修成功。例如静环、动环、轴套等的密封圈或垫是否失效或磨损量大，密封效果不好，及时更换。轴套、机封压盖等与密封圈或垫配合面是否出现腐蚀严重，与密封圈或垫已经不能紧密接触，间隙大，密封效果不好，及时更换或加工配合面。动环和静环配合面是否良好，出现磨损或损坏，及时更换。

四、结语

由于注意了机械密封在使用和检修时的条件和要求，并采用了恰当的处理方法，通过离心泵的实际运行，效果显著，既延长了机械密封的使用寿命，又保证了检修质量，不仅为生产的安全运行提供了可靠的保障，又节约了企业的大量资金。

参考文献：

[1]胡国桢.化I密封技术【M】.北京：化学工业出版社，1990.

[2]王凤喜，杨红文，徐游.密封使用与维修问答【M】.北京：机械封的可靠性。工业出版社，2005.

深度氧化技术处理焦化废水的研究 第12篇

深度氧化技术是通过产生具有高反应活性的羟基自由基(OH)来氧化降解有机污染物的处理方法,Fenton试剂氧化法是深度氧化技术中的一种常用技术,它是利用Fe2+的催化作用使H2O2生成羟基自由基(OH)。羟基自由基(OH)有强氧化性,可将废水中大多数有机物氧化分解成小分子物质[2]。利用Fenton试剂的强氧化性处理焦化废水,期望能够取得良好的COD去除率和色度去除率,为该类废水在生产实际中的处理提供新技术。

1 材料与方法

1.1 废水来源与性质

实验所需焦化废水取自汉中某焦化厂。水质情况见表1。

1.2 实验仪器与试剂

仪器:722型分光光度计、98-1磁力搅拌机、pHS-3C型pH计、电子分析天平、冷凝回流装置以及常用玻璃仪器、电热套。

试剂:改性焦炭、分析纯聚丙烯酰胺(PAM)、硫酸铝、硫酸亚铁、30%双氧水。

1.3 实验方法

CODCr测定采用《GB11914-89重铬酸钾法》;氨氮测定采用纳氏试剂法,pH值测定采用pHS-3C型pH计测量;色度测定采用稀释倍数法[3]。

2 结果与分析

2.1 预处理实验

实验先对焦化废水预处理,选取改性焦炭(将焦炭制成20mm左右的粒径,在高温条件下活化1h)、聚丙烯酰胺(PAM))、硫酸铝3种絮凝剂进行预处理。在3个烧杯中各取100m L焦化废水,加入改性焦炭13g、聚丙烯酰胺(PAM)0.1g、硫酸铝(浓度10gL-1)30m L,调节p H为8,搅拌速度300rmin-1,搅拌30min,静置30min,取液面下2cm处清液测其COD。实验结果见表2。

实验结果表明改性焦炭是3种絮凝剂中去除率最高的,可达29.7%,经过预处理后焦化废水COD降至2980 mgL-1。

2.2 单因素实验

2.2.1 pH值对焦化废水处理效果的影响

取7份焦化废水各200mL,调节pH分别为1、2、4、6、8、10、12。控制每个烧杯H2O2投加量为15mmolL-1,[Fe2+]/[H2O2]=1∶10,反应时间为30min,过滤后测定滤液COD值。实验结果见图1。

由图1可见,当p H值由1升至4时,COD去除率逐渐增大,当p H值在4时COD去除率最大,可达85%。当p H值大于4时,COD去除率会迅速下降,在碱性范围内处理效果不高。在较低p H值条件下,有利于体系中OH自由基的产生,对有机物质氧化性能增强,升高p H值则抑制了OH自由基的生成,进而影响Fenton试剂的氧化性能,导致COD去除率下降。

2.2.2 H2O2投加量对焦化废水处理效果的影响

取200mL焦化废水6份,调节p H为4,投加量分别3.0mmolL-1,6.0mmolL-1,10mmolL-1,15mmolL-1,18mmolL-1,25mmolL-1,[Fe2+]/[H2O2]=1∶10,反应时间为30min,过滤后测定滤液COD值。实验结果见图2。

由图2可见,最初焦化废水COD去除率随H2O2投加量的增加而迅速提高,当H2O2投加量为15mmolL-1时,COD去除率达到88.2%,再增加H2O2投加量,COD去除率逐渐下降。这是因为在H2O2浓度较低时,浓度增大可以加大OH自由基的生成,但当H2O2浓度升高到一定程度后,H2O2破坏生成的OH自由基,造成H2O2自身无效分解。2OH+H2O22 H2O+O2,过多的H2O2还能氧化Fe2+生成Fe3+,抑制OH自由基的形成[4]。

2.2.3[Fe2+]/[H2O2](摩尔比)对焦化废水处理效果的影响

取200mL焦化废水6份,调节pH为4,H2O2投加量为15 mmolL-1,调整[Fe2+]/[H2O2]分别为1∶3,1∶5,1∶8,1∶10,1∶12,1∶15,反应时间为30min,过滤后测定滤液COD值,实验结果见图3。

由图3可见,随着[Fe2+]/[H2O2]的增大,COD去除率逐渐增大,当[Fe2+]/[H2O2]=1∶10时,COD去除率最大,为85.8%,再增加[Fe2+]/[H2O2]时,COD去除率反而出现下降的趋势。出现这种现象的原因是当Fe2+浓度过高时,根据反应:Fe2++OHFe3++OH-,其会消耗已产生的OH;而当Fe2+浓度过低时,体系产生OH的速率则较慢,且会导致Fe3+浓度变低,最终导致Fe2+与Fe3+之间的转化受阻,严重破坏Fenton体系链式反应的延续,从而影响Fenton体系的氧化能力[5]。

2.2.4 反应时间对焦化废水处理效果的影响

取200mL焦化废水6份,调节p H为4,H2O2投加量为15mmolL-1,[Fe2+]/[H2O2]=1∶10,调整反应时间分别为10min、20min、30min、40min、50min、80min,过滤后测定滤液COD值。实验结果见图4。

由图4可见,反应进行10min时COD去除率即达到了65%,此后COD去除率缓慢增加,当时间达到30min时,COD去除率达到了85%。之后,随着反应时间的增加,COD去除率基本保持稳定。

2.3 正交试验

依据单因素实验结果,对H2O2投加量,[Fe2+]/[H2O2]摩尔比,和pH值等3个因素取3个水平,套用L9(34)正交表,以COD去除率为考察对象,通过极差分析找出处理焦化废水最佳实验条件。正交试验因素及水平正交和试验分析结果分别见表2和表3。

由表3可以看出,根据正交试验极差结果,3个单因素对COD去除率影响的强弱顺序为:pH值>H2O2投加量>[Fe2+]/[H2O2](摩尔比),最佳组合为A2B2C2,即:H2O2最佳投加量为15 mmolL-1,[Fe2+]/[H2O2]最佳比例为1∶10,p H值为4。正交综合得出的最佳实验条件与单因素完全吻合。

3 结论

(1)单因素实验和正交试验结果表明,最佳处理条件为:H2O2投加量为15 mmolL-1,[Fe2+]/[H2O2](摩尔比)=1∶10,初始pH=4,反应时间30min。

(2)3个单因素对COD去除率影响的强弱顺序为:pH值>H2O2投加量>[Fe2+]/[H2O2](摩尔比)。

参考文献

[1]尹成龙,单忠健,曾锦之.焦化废水处理存在的问题及其解决对策[J].工业给排水,2000,26(6):3.

[2]刘智峰.深度氧化技术处理皂素废水的研究[J].杭州化工,2012,42(4):28-30.

[3]国家环境保护总局,《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法(第4版)[M].北京:中国环境科学出版社,1989.368-370.

[4]李品君,孟冠华,刘宝河,等.Fenton试剂+活性炭吸附处理焦化废水的试验研究[J].安徽工业大学学报(自然科学版),2011,28(2):152-157.