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焦化廢水是在煤的高溫碳化、煤氣凈化和化工產(chǎn)品精制過程中造成的。焦化廢水是一種典型的高濃度、高污染、高毒性、難降解的工業(yè)有機(jī)污水,其氨氮、酚類和油脂濃度高,且含有多種有毒生物抑制物質(zhì)。生化處理難以實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物質(zhì)的完全降解,對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
現(xiàn)階段,對(duì)焦化廢水的高度1處理技術(shù)性包含:混凝土離子交換法、吸咐法、高級(jí)空氣氧化技術(shù)性(Fenton空氣氧化、O3空氣氧化、催化反應(yīng)濕試空氣氧化等)以及反滲透技術(shù)。
一、混凝沉淀法
傳統(tǒng)焦化廢水高度處理選擇的絮凝劑為聚氯化鋁、聚硫酸鐵等,呂建樁研制寶鋼焦化廢水專用絮凝劑M180,處理寶鋼生化處理后污水,出水COD為40~70 mg/l,F-濃度為3.0~6.0mg/L
二、吸附法
吸咐法是運(yùn)用多孔性催化劑載體吸咐污水中的這類或幾類溶質(zhì),使污水獲得清潔。一般選用的催化劑載體有煤灰、熄焦粉、活性碳、環(huán)氧樹脂等。蔣文新等選用混凝土沉定、活性炭過濾以及混凝土沉定+活性炭過濾加工工藝對(duì)焦化廠生物化學(xué)出水量開展高度1處理,獨(dú)立混凝土沉定或活性炭過濾均能夠?qū)⑺畼又?/span>COD濃度值降至100mg/L下列,超過國(guó)家污水一級(jí)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和水冷卻自來水提議規(guī)范;針對(duì)焦化廠生物化學(xué)出水量,煤質(zhì)炭Ⅰ和果核炭均主要表現(xiàn)出優(yōu)良的吸咐實(shí)際效果,并祭出水COD<100mg/L,但處理成本費(fèi)較高,當(dāng)COD從147mg/L降到100mg/L,選用煤質(zhì)炭Ⅰ的成本費(fèi)為1.2元/m3。
三、高級(jí)氧化工藝
(1)Fenton氧化法
Fenton實(shí)驗(yàn)試劑法要以雙氧水為還原劑、以亞鐵鹽為金屬催化劑的均相催化反應(yīng)法。Fenton實(shí)驗(yàn)試劑是這類氧化劑,反映中造成的•OH是這類空氣氧化工作能力較強(qiáng)的氧自由基,能空氣氧化污水中有機(jī)化合物,進(jìn)而減少污水的飽和度和COD值。許海燕幾人在生物化學(xué)處理后的焦化廢水中添加Fenton實(shí)驗(yàn)試劑,以后又添加混凝劑FeCl3和助凝劑PAM,過慮除去廢料,處理后水樣中的COD從223.9mg/L降到43.2mg/L。
(2)活性氧氧化
活性氧是這類氧化劑,能與污水中大部分有機(jī)化合物,微生物菌種快速反映,可除去污水中的酚、氰等空氣污染物,并減少其COD、BOD值,一起還可具備褪色、除味、除菌的功效。幾人各自用O3、H2O2/O3及UV/O3對(duì)焦化廠生物化學(xué)出水量開展高度1處理,觸碰時(shí)間40 min,水溶液pH 8.15,反映溫度25℃,再此標(biāo)準(zhǔn)下污水COD及UV254的去除率最大達(dá)到47.14%和73.47%,COD可降到67mg/L;钚匝跏沁@類高效率整潔的還原劑,但臭氧消毒機(jī)用電量大,運(yùn)作及項(xiàng)目投資花費(fèi)高,在水廠作為消毒殺菌設(shè)備應(yīng)用較多,但在工業(yè)污水處理中運(yùn)用偏少。
(3)電化學(xué)氧化工藝
電化學(xué)氧化處理工藝的基本概念是使污染物質(zhì)在電極上造成直接電化學(xué)反應(yīng)或運(yùn)用電極表面層造成的強(qiáng)氧化性活性物質(zhì)使污染物質(zhì)造成氧化還原轉(zhuǎn)變。幾人選用三維電極固定床工藝對(duì)焦化廢水開展高度處理的實(shí)驗(yàn)探討,探討得出結(jié)論,在槽電壓為12V,液體催化劑量為1500mg/L、反應(yīng)時(shí)間為60min、pH為3的標(biāo)準(zhǔn)下,COD去除率高達(dá)62%。在三維電極電解體系中以及在酸性和堿性標(biāo)準(zhǔn)下,都能造成活性中間體H2O2,但在堿性標(biāo)準(zhǔn)下,Fe2+很快便生成絮體,影響了其進(jìn)一步與H2O2生成Fenton試劑的反映,導(dǎo)致隨之pH的增大,COD去除率展現(xiàn)逐步減少的趨向?偟膩碚f,該辦法還是處于探討階段性。
(4)光催化氧化法
光催化氧化法是由光能引起電子和空隙之間的反映,造成具備較強(qiáng)反映活性的電子(空穴對(duì)),這類電子(空穴對(duì))轉(zhuǎn)移到顆粒物表面層,便能夠進(jìn)行和加快氧化還原反應(yīng)的開展。光催化氧化法對(duì)水中酚類物質(zhì)以及他有機(jī)物都是較高的去除率,且耗能低,擁有較大的發(fā)展前景。現(xiàn)階段,這類辦法還僅滯留在理論研究階段性。
四、反滲透技術(shù)
ro反滲透是這種以工作壓力為驅(qū)動(dòng)力的分離膜全過程。用離心水泵給含鹽溶液或污水施壓,以擺脫大自然血漿滲透壓及膜的摩擦阻力,把水穿透ro反滲透膜,將水里融解鹽和環(huán)境污染殘?jiān)钄r在ro反滲透膜的另一邊。有幾個(gè)人采用膜生物反應(yīng)器+反滲透工藝對(duì)焦化廢水生化出水進(jìn)行了高水平處理。結(jié)果表明,采出水化學(xué)需氧量小于10毫克/升,脫鹽率在90%以上。
反滲透技術(shù)僅僅對(duì)污水中的污染物質(zhì)開展了濃縮,對(duì)污染物質(zhì)并沒有溶解除去的功效,造成的濃水一般無法得到妥當(dāng)?shù)奶幚,并且?yīng)用中鑒于進(jìn)水的水質(zhì)不同,膜非常容易遭到污染,因而在工業(yè)廢水處理中理應(yīng)慎重應(yīng)用。
焦化廢水回用中存在的問題及改進(jìn)建議
隨之國(guó)家節(jié)能減排政策的明確提出,國(guó)內(nèi)焦化廠對(duì)焦化廢水的回用開展了許多探討和嘗試。關(guān)鍵回用方法包含濕熄焦、高爐沖渣、煤場(chǎng)抑塵用水、燒結(jié)混料用水,也有廠家用反滲透技術(shù)將焦化廢水處理后回用作為工業(yè)給水。
五、一級(jí)達(dá)標(biāo)污水的回用
(1)二次污染
采用濕式熄焦的焦化廠將生物化學(xué)解決后的廢水用以熄焦解決,由于中國(guó)焦化廠生物化學(xué)解決后出水量的COD、氨氮含水量依然較高,回用以濕熄焦、煉鐵高爐沖渣時(shí)必定會(huì)使廢水中的氨氮及一部分有機(jī)化合物釋放到氣體中,感觀刺激性明顯,產(chǎn)生很大的污染;某些煉鋼廠對(duì)焦化廢水導(dǎo)入煅燒錯(cuò)料工段也干了某些試著,環(huán)境污染化學(xué)物質(zhì)在以后的高溫生產(chǎn)加工工段可以獲得一部分碳化融解,降低了污染。運(yùn)作中意見反饋的至關(guān)重要的問題是焦化廢水的味道促使辦公環(huán)境越差,一起廢水的含油率不平穩(wěn)對(duì)加上水噴嘴有危害。太原鋼鐵廠將傳統(tǒng)A/O系統(tǒng)改造強(qiáng)化后出水達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),部分污水回用于高爐沖渣,現(xiàn)場(chǎng)基本聞不到刺激氣味。因此,降低廢水COD及氨氮濃度值會(huì)大大的改進(jìn)回收利用中對(duì)實(shí)際操作自然環(huán)境的負(fù)面影響。
一般來說,焦化廠的2級(jí)生物化學(xué)解決通常可將氨氮濃度值操縱在10~20mg/L,但COD通常在200~400mg/L,根據(jù)加藥聚合硫酸鐵、Fenton實(shí)驗(yàn)試劑可將COD操縱在100mg/L下列,加藥藥物的重要缺陷是使廢水中的無機(jī)化合物增加,對(duì)浸蝕操縱不良影響。提議將投藥與吸咐法協(xié)同運(yùn)用,以降低水體的污染。
(2)設(shè)備及管道腐蝕
焦化廢水具有較強(qiáng)的腐蝕性。從調(diào)研實(shí)測(cè)的相關(guān)資料中可以看出(見表2、表3),廢水中的氯離子、氟化物、氨氮及其硫酸根離子濃度較高,對(duì)金屬腐蝕性較強(qiáng)。因此,焦化廢水的腐蝕問題必須得到妥善解決。
張建磊等對(duì)焦化廢水回用于轉(zhuǎn)爐煤氣洗滌水系統(tǒng)的緩蝕阻垢進(jìn)行了研究,經(jīng)恰當(dāng)處理后,循環(huán)水濁度可降至60NTU以下,阻垢率和緩蝕率可分別達(dá)到99%和95.6%,腐蝕率小于0.078mm/a,可滿足系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)作的要求。但是,運(yùn)作花費(fèi)通常較高。
當(dāng)作為燒結(jié)混料添加水時(shí),投加緩蝕阻垢劑并不經(jīng)濟(jì),因此可以采用混合部分其它循環(huán)水系統(tǒng)排污水(含緩蝕阻垢劑)的方式降低其腐蝕性。
六、工業(yè)給水回用
單純性生產(chǎn)制造焦碳的公司沒有協(xié)同槽鋼企所具備的消納方式,因而許多焦化廠迫不得已選用反滲透技術(shù)將焦化廢水開展萃取,商品水水體不錯(cuò),能夠 立即做為工業(yè)生產(chǎn)循環(huán)系統(tǒng)冷卻循環(huán)水的補(bǔ)水保濕,造成的濃水則做為抑塵水或伴煤點(diǎn)燃。
調(diào)查中發(fā)覺,絕大多數(shù)焦化廠的ro反滲透系統(tǒng)軟件不能正常運(yùn)作,究其原因取決于歸一化處理系統(tǒng)軟件的不可靠,膜系統(tǒng)軟件運(yùn)作不穩(wěn)定,基本都處于中停狀況,一起濃水的動(dòng)向也存在挺大疑慮。
膜生產(chǎn)商對(duì)于化工廢水設(shè)計(jì)開發(fā)了耐空氣污染的roro反滲透膜,但是在實(shí)際建筑項(xiàng)目中為保證膜優(yōu)化系統(tǒng),通常 還是將進(jìn)入roro反滲透操作系統(tǒng)的廢水COD質(zhì)量濃度控制在20~50mg/L,而上下兩種計(jì)劃書進(jìn)入roro反滲透操作系統(tǒng)的COD均在250mg/L上下左右,因此,膜操作系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵是歸一化處理的平穩(wěn)有效。
絮凝沉淀、Fenton樣品等方法會(huì)在廢水中導(dǎo)進(jìn)許多鐵離子及硫酸根離子,從而加重膜操作系統(tǒng)空氣污染及結(jié)垢,因此不宜許多運(yùn)用,但完全采用頂級(jí)重氮化反應(yīng)的投資項(xiàng)目及直接成本太高,因此建議先運(yùn)用混泥土沉淀等方法將廢水COD控制在100~150mg/L,接著再運(yùn)用頂級(jí)重氮化反應(yīng)專業(yè)性(臭氧重氮化反應(yīng)、光電催化重氮化反應(yīng)、濕試催化反應(yīng)速度)及其活性炭過濾器的方法對(duì)進(jìn)入膜操作系統(tǒng)的廢水進(jìn)行深度11處理。
根據(jù)前面的詳解,光電催化空氣氧化、催化反應(yīng)技術(shù)性的現(xiàn)代化運(yùn)用偏少,基本都滯留在實(shí)驗(yàn)科學(xué)研究環(huán)節(jié)。大中小型臭氧設(shè)備在水電廠作為殺菌消毒專業(yè)性的運(yùn)用較多,作為重氮化反應(yīng)專業(yè)性在建筑項(xiàng)目上的運(yùn)用則偏少,但是與別的頂級(jí)重氮化反應(yīng)專業(yè)性比照,機(jī)械設(shè)備客觀性成熟,中國(guó)生產(chǎn)加工的水準(zhǔn)也較高,因此工程化的優(yōu)勢(shì)客觀性挺大
七、回用為雜用水
大中型鋼企一般 有雜自來水解決及供貨系統(tǒng)軟件,因而能夠 將焦化廢水深度1解決到必須水平后與生產(chǎn)制造、衣食住行回自來水混和運(yùn)用,有賴于稀釋液的方法使焦化廢水的COD、總?cè)芄痰戎笜?biāo)值超過雜自來水飲用水標(biāo)準(zhǔn),這必須從廠區(qū)的水流量均衡視角充分考慮,并對(duì)雜自來水運(yùn)用全過程中污染的情況開展科學(xué)研究及評(píng)定。
八、結(jié)語
對(duì)于焦化廢水深度處理及回用技術(shù)的研究較多,但工程項(xiàng)目運(yùn)用偏少,關(guān)鍵難度在深度處理技術(shù)工業(yè)化的不成熟及其投資、運(yùn)作花費(fèi)較高。因而,不僅應(yīng)增加高級(jí)空氣氧化技術(shù)性的現(xiàn)代化進(jìn)展,與此同時(shí),應(yīng)在煉鋼廠內(nèi)找尋消納源,保持焦化廢水的分散型消納,進(jìn)而大幅度降低深度1解決的經(jīng)營(yíng)規(guī)模,這必須水處理技術(shù)工作人員融合鋼企生產(chǎn)制造工作人員由上而下開展結(jié)構(gòu)化分析和科學(xué)研究。
現(xiàn)階段中國(guó)的某些有關(guān)組織正對(duì)雜自來水回收利用、鋼渣熱燜、煉鐵高爐煙塵融合整治等層面進(jìn)行科學(xué)研究工作中,期待能為焦化廢水尋找大量的消納方式。
污水處理設(shè)備
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