摘要:對我國當前焦化廢水深度處理技術的研究應用情況以及回用現(xiàn)狀進行了介紹,分析了焦化廢水回用中存在的問題,并提出了改進方案。
關鍵詞:焦化廢水,深度處理技術,回用方式
1引言
近年來,全球經(jīng)濟與中國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展形成了對鋼鐵等基礎產(chǎn)業(yè)的拉動,中國2008年焦炭產(chǎn)量為32,757萬噸,占世界總產(chǎn)量的50%以上。焦化廢水是在煤高溫干餾、煤氣凈化和化工產(chǎn)品精制過程中產(chǎn)生的廢水,由于焦化廢水中氨氮、酚類及油分濃度高,有毒及生物抑制性物質較多,生化處理難以實現(xiàn)有機污染物的完全降解,對環(huán)境造成了嚴重污染,因此焦化廢水是一種典型的高濃度、高污染、有毒、難降解的工業(yè)有機廢水。
工信部于2008年12月19日下發(fā)的15號文《焦化行業(yè)準入條件(2008年修訂)》中明確規(guī)定:酚氰廢水處理合格后要循環(huán)使用,不得外排。因此對焦化污水不再是單純追求達標排放,還要考慮處理后如何回用的問題。2008-2009年,筆者對國內焦化廢水處理與利用情況進行了調研,實地考察了多家焦化廢水處理與利用項目,對國內焦化廢水深度處理技術的應用狀況、廢水回用現(xiàn)狀及存在的問題有了較為深入的了解。本文在總結了國內相關研究成果的基礎上,結合調研中發(fā)現(xiàn)的問題,對焦化廢水回用技術提出了改進建議及方案。
2焦化廢水深度處理技術研究及應用現(xiàn)狀
近年來,我國的環(huán)保工作者對焦化廢水處理做了大量的工作,將傳統(tǒng)的水處理技術針對焦化廢水進行了適應性改造及組合,最大限度地發(fā)揮了生化、高級氧化等技術的效能,取得了一定成績。目前,對焦化廢水的深度處理技術主要包括:混凝沉淀法、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。
2.1混凝沉淀法
傳統(tǒng)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[1]開發(fā)出寶鋼焦化廢水專用混凝劑M180,處理寶鋼生化處理后的污水,出水COD在40~70mg/L,F(xiàn)-濃度為3.0~6.0mg/L,色度為50~100倍,總CN-在0.3~0.5mg/L左右,各指標的平均去除率COD約為70%、F-約為85%、色度約為95%、總CN-約為85%。
2.2吸附法
吸附法是利用多孔性吸附劑吸附廢水中的一種或幾種溶質,使廢水得到凈化。通常采用的吸附劑有粉煤灰、熄焦粉、活性炭、樹脂等。蔣文新[2]等采用混凝沉淀、活性炭吸附以及混凝沉淀+活性炭吸附工藝對焦化廠生化出水進行深度處理,單獨混凝沉淀或活性炭吸附均可以將水樣中COD濃度降到100mg/L以下,達到國家污水一級排放標準和冷卻用水建議標準;對于焦化廠生化出水,煤質炭Ⅰ和果殼炭均表現(xiàn)出良好的吸附效果,并使出水COD<100mg/L,但處理成本較高,當COD從147mg/L降至100mg/L,采用煤質炭Ⅰ的成本為1.2元/m3。
2.3高級氧化技術
(1)Fenton氧化法
Fenton試劑法是以過氧化氫為氧化劑、以亞鐵鹽為催化劑的均相催化氧化法。Fenton試劑是一種強氧化劑,反應中產(chǎn)生的?OH是一種氧化能力很強的自由基,能氧化廢水中有機物,從而降低廢水的色度和COD值。許海燕等人[3]在生化處理后的焦化廢水中加入Fenton試劑,之后又加入絮凝劑FeCl3和助凝劑PAM,過濾除去廢渣,處理后水樣中的COD從223.9mg/L降至43.2mg/L。
(2)臭氧氧化
臭氧是一種強氧化劑,能與廢水中大多數(shù)有機物,微生物迅速反應,可除去廢水中的酚、氰等污染物,并降低其COD、BOD值,同時還可起到脫色、除臭、殺菌的作用。劉金泉[4]等人分別用O3、H2O2/O3及UV/O3對焦化生化出水進行深度處理,接觸時間40min,溶液pH8.15,反應溫度25℃,在此條件下廢水COD及UV254的去除率最高可達47.14%和73.47%,COD可降至67mg/L。臭氧是一種高效干凈的氧化劑,但臭氧發(fā)生器耗電量大,運行及投資費用高,在自來水廠做為消毒設施使用較多,但在工業(yè)廢水處理中應用較少。
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