焦化废水处理设备
焦化废水预处理

焦化废水预处理 焦化含酚废水的处理一般采用两级废水处理的方式,第一级是预处理,将高浓度的酚(2~12g/L)降到200~300mg/L以下,并适当降低水中污染物浓度,然后进行第二级生化处理,使其达标排放。
本文主要介绍用萃取脱酚工艺进行焦化含酚废水预处理,该法可以大幅度降低水中的酚含量,回收酚钠盐,有较好的经济效益。
1 废水来源北京某焦化厂主要生产焦碳、商业煤气、硫铵和轻苯等化工产品。
该厂焦油回收系统采用硫铵流程,焦油加工采用管式炉两塔连续蒸馏,工业奈生产工艺为双炉双塔连续蒸馏、洗涤、精制。
在焦炉煤气冷却、洗涤、粗苯加工及焦油加工过程中,产生含有酚、氰、油、氨及大量有机物的工业废水。
2 设计水量、水质 含酚废水处理量:40~50 m3/h 含酚量:1000~1500 mg/L 含油:<300 mg/L 含氰离子:20 mg/L3 处理流程及说明在含酚废水中加入萃取剂,使酚溶入萃取剂。
含酚溶剂用碱液反洗,酚以钠盐的形式回收,碱洗后的溶剂循环使用。
萃取剂对混合物中各组分应有选择性的溶解能力,并且易于回收,对于萃取脱酚工艺来说,通常选用重苯溶剂油或N-503煤油。
萃取设备的结构应有利于溶剂和污水的混合,使得相表面充分接触、更新。
选择设备时要考虑其脱酚效率、对负荷的适应能力、废水和溶剂的特性以及操作和费用的问题。
工艺流程如图1。
该厂各种高浓度含酚废水流入氨水池均化,池底的焦化类物质定期抽出。
高浓度含酚废水经焦碳过滤器除油,使出水符合进生化处理装置的要求。
吸附油的焦碳定期用蒸汽吹脱。
除油后的含酚废水经冷却器冷却至55~65℃进入萃取塔上部。
萃取剂选用N-503煤油,由循环油泵打入萃取塔底部。
溶剂油与高浓度含酚废水在萃取塔中逆流接触,绝大部分酚转移至溶剂油中,溶剂油由萃取塔顶溢流进入碱洗塔与碱接触生成酚盐。
溶剂油经碱洗后进入中间油槽,循环使用。
萃取后的含酚废水由萃取塔排出,经蒸氨脱除部分氨,再与其它废水混合,进入隔油池除油,然后经过调节池调节水质水量后,进入生化处理流程。
工艺方法——焦化废水深度处理技术

工艺方法——焦化废水深度处理技术工艺简介焦化废水是在焦化生产过程中产生的一种难处理、组成复杂、高污染、毒性大的工业废水,是煤在高温干馏、煤气净化及化工产品精制过程中所产生的废水。
其主要来源于剩余氨水、煤气净化过程产生的废水和焦油、苯等化学产品在进行粗、精制加工过程中产生的废水。
焦化废水以其排放量大、成分复杂、处理困难等特点使焦化废水极难再循环利用或者达标排放。
目前存在着多种焦化废水的深度处理方法,如混凝沉淀法、膜分离法、生物处理法、高级氧化法等。
一、混凝沉淀法混凝沉淀法的基本原理是向废水中加入特定的混凝剂,由于混凝剂的电解质性质,会在水中形成胶团,与废水中的物质发生电中和形成絮凝体,以达到去除污染物的目的。
混凝沉淀法可去除水中不溶的微小悬浮物、胶体和可溶的有色物质及部分有机物,混凝效果与混凝剂种类、浑浊度、pH值、水温、药剂的投加量和水力条件等各种因素密切相关,但混凝剂的选择是混凝沉淀法的关键。
混凝工艺不仅具有操作简单、效果良好、处理费用低、适应性强等特点,同时能改善原水的浊度、色度等感官指标和去除多种有毒有害污染物。
二、膜分离法膜分离法的原理是以选择性透过膜为分离介质,通过在膜两边施加一个浓度差、压力差或电位差等驱动力,使废水中的组分选择性的透过膜,从而达到分离净化的目的。
膜分离法具有能耗低、效率高、适应性强、选择性好、操作简便等特点,是一种发展迅速、拥有较大发展空间和实用性强的新型污水处理技术。
目前,应用的膜分离技术主要有微滤、超滤、纳滤和反渗透等。
近年来,超滤-反渗透的双膜法是在焦化废水深度处理领域研究和应用较多的处理工艺,经超滤-反渗透处理后的焦化废水,出水能达到工业循环冷却水水质标准,可回用于锅炉软水补给水,甚至部分可代替新水。
三、生物处理法曝气生物滤池(BAF)和膜生物反应器(MBR)是目前应用于焦化废水深度处理较多的生物处理法。
曝气生物滤池工艺是近年来研究应用较多的一种污水处理工艺,该工艺集生物氧化、生物吸附和过滤于一体,能同时起到曝气池、二沉池和砂滤池的作用,对有机污染物和氮、磷等具有较好的去除效果。
焦化废水处理新技术

焦化废水处理新技术一、引言焦化废水是指在焦化过程中产生的废水,其中含有大量的有机物、悬浮物、重金属等污染物,对环境造成严重影响。
因此,开辟出高效、低成本的焦化废水处理新技术具有重要意义。
本文将介绍一种焦化废水处理新技术及其工艺流程。
二、技术原理该焦化废水处理新技术采用了生物处理和物化处理相结合的方法。
具体而言,首先将焦化废水送入生物反应器中,通过微生物的代谢作用将有机物降解为无机物,并将悬浮物去除。
然后,将生物处理后的废水进一步进行物化处理,采用吸附剂吸附重金属离子,并利用膜分离技术去除残留的有机物和微生物。
最后,经过处理后的废水可以达到国家排放标准,实现焦化废水的资源化利用。
三、工艺流程1. 初次处理焦化废水首先经过预处理单元,包括调节pH值、去除悬浮物等步骤,以提高后续处理的效果和稳定性。
2. 生物处理焦化废水进入生物反应器,通过生物膜反应器、生物滤池等设备,利用微生物的代谢作用将有机物降解为无机物,同时去除悬浮物。
生物处理过程中需要注意调节温度、氧气供应和添加适当的营养物质,以维持微生物的活性和稳定性。
3. 物化处理生物处理后的废水进入物化处理单元,采用吸附剂吸附重金属离子。
吸附剂可以选择活性炭、离子交换树脂等材料,通过静态或者动态吸附的方式去除废水中的重金属离子。
4. 膜分离物化处理后的废水经过膜分离设备,例如微滤、超滤、反渗透等膜分离技术,去除残留的有机物和微生物,得到清澈透明的水体。
5. 二次处理经过膜分离后的废水可能还存在一些微量的有机物和重金属离子,需要进行二次处理。
可以采用活性炭吸附、电化学氧化等方法进行进一步处理,以确保废水的质量达到国家排放标准。
四、技术优势该焦化废水处理新技术具有以下优势:1. 高效性:采用生物处理和物化处理相结合的方法,能够有效去除焦化废水中的有机物、悬浮物和重金属离子,使废水达到国家排放标准。
2. 低成本:生物处理过程中利用微生物的自净作用,不需要额外添加昂贵的化学药剂,降低了处理成本。
《焦化废水处理设计方案》

《焦化废水处理设计方案》焦化废水是指焦炭生产过程中所产生的含高浓度有机物和无机盐的废水。
如果直接排放到水体中,不仅会导致环境污染,而且会对生态环境造成很大危害。
因此,对焦化废水进行处理,是保护环境、维护生态系统的必要措施。
针对焦化废水的处理,需要制定一套合理的水处理方案。
下面就提出一份比较详细的焦化废水处理设计方案。
1、焦化废水的特点焦化废水是种复杂的工业废水,具有以下特点:(1)水量大、浓度高,CODcr含量普遍在5000-20000 mg/L。
(2)含有大量的苯、酚、醛类有机物和氨氮等,同时还含有铁、铜、锌等重金属和硫化物等无机盐物质。
(3)水质随着生产过程的变化而变化,难以稳定化处理。
(4)气味难闻、有毒、易燃易爆等特性,处理难度大。
因此,在处理焦化废水时,需要结合其特性,采取相应的处理方法。
2、焦化废水的处理流程针对焦化废水特点,本方案提出如下处理流程:(1)机械过滤:环保投资公司先选用机械过滤器进行初始处理,去除废水中大颗粒的杂质,这样会减少后续处理的难度。
(2)调节酸碱度:根据不同生产工艺和水质特点,采用酸碱调节的方式对废水进行处理,使其PH值控制在7-9之间,有利于后续处理。
(3)生物处理:采用好氧生物处理和厌氧生物处理相结合的方式,经过活性污泥法、SBR工艺、生物膜法等反应器进行处理。
细菌在有氧氧气的环境下,能够有机物进行分解并得到能量,释放碳酸气和水;在无氧的环境下,能够将有机物转化为沼气并释放出来,同时对废水进行脱色、脱异臭等处理,将CODcr降低至100-150mg/L以下。
(4)沉淀沉积:将处理后的生物污泥经过沉淀池进行二次沉淀,除去SS,同时利用其里面的生物催化剂,对硫化物和重金属离子进行沉淀,降低废水中的重金属离子浓度。
(5)深度过滤:采用深度过滤设备将废水中残留的细菌、颜色等杂质进行处理,使其水质达到排放标准。
(6)精密过滤:如果需要达到更高的排放标准要求,可以再对废水进行精密过滤、活性炭吸附、反渗透等处理,以达到超标排放要求。
A2-O工艺+MBR膜生物反应器处理焦化废水

A2/O工艺+MBR膜生物反应器处理焦化废水利用“A2/O”工艺和MBR膜生物反应器工艺处理焦化废水。
单独使用“A2/O”工艺对我厂焦化废水进行处理后,出水氨氮、悬浮物、COD都无法达到国家排放标准。
通过改造将“A2/O”工艺出水通过MBR膜生物反应器深度处理后,出水各指标改善明显,达到国家排放标准。
A2/O工艺;MBR膜生物反应器;焦化废水;氨氮在焦炭生产过程中,产生的废水如剩余氨水、终冷水、粗苯分离水等含有大量酚、氰、苯、氨氮、硫化物、油类等有毒有害物质。
传统活性污泥法对废水中酚氰脱除效果明显,可以达到国家排放标准,但对COD、氨氮和悬浮物去除效果较差。
我厂对2#生化系统工艺进行改造,采用“A2/O”工艺+MBR膜生物反应器处理焦化废水。
1 工艺原理我厂现有三套废水处理系统,其中1#和2#系统采用A2/O 工艺,3#系统采用A-O-O工艺。
后因干熄焦全部投产,废水外排被限制,因此将2#系统改为A2/O+MBR膜生物反应器工艺。
改造后工艺流程图如图1:1.1 厌氧段厌氧过程主要是将废水中难降解的大分子有机物水解酸化,来提高废水B/C比。
研究表明焦化废水中一些难生物降解有机物,如喹啉、萘、二联苯等经厌氧酸化处理后减少较多。
1.2 缺氧段在缺氧条件下,将硝化过程中产生的亚硝酸和硝酸盐在反硝化细菌作用下,利用有机物作为碳源及电子供体还原成氮气达到脱氮目的,其反应式如下:NO3-+3H+→1/2N2+H2O+OH-NO2-+3H+→1/2N2+H2O+OH-1.3 好氧段将氨氮转化为硝酸盐氮的过程,包括两个基本步骤,第一阶段是由亚硝酸菌将氨氮转化为亚硝酸盐(NO2-)称为亚硝化反应:NH4++3/2O2→NO2-+2H++H2O第二阶段是由硝酸菌将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐称硝化反应:NO2-+1/2O2→NO3-1.4 MBR膜生物反应器将浸入式膜组件放入由二沉池改造的膜池内,通过负压膜泵抽吸,将泥水分离。
山西焦化废水深度处理技术方案(1)

1
pH
—
7。5-9
2
悬浮物
mg/L
≤5
3
浊度
NTU
≤3
4
总硬度
mg/L
125
5
钙硬度
mg/L
100
6
总碱度
mg/L
50
7
Cl-
mg/L
33
8
总铁
mg/L
≤0。3
9
电导率
µs/cm
405
设计范围、依据、原则
第2章设计范围
1。污水处理工艺的选择;
2。处理构筑物的工艺设计计算;
3。总平面布置及配套工程设计;
第6章设计服务范围
设备,土建、工艺管线、电气、仪表、等施工方案、图纸。
工艺设计
第7章工艺方案选择
焦化废水是煤在高温干馏过程中以及煤气净化、化学产品精制过程中形成的废水,其中含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物,成分复杂,污染物浓度高、色度高、毒性大,性质非常稳定,是一种典型的难降解有机废水。它的超标排放对人类、水产、农作物都构成了很大危害。如何改善和解决焦化废水对环境的污染问题,已成为摆在人们面前的一个迫切需要解决的课题。
目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理,然后进行生物脱酚二次处理.但是,焦化废水经上述处理后,外排废水中氰化物、COD及氨氮等指标仍然很难达标。针对这种状况,近年来国内外学者开展了大量的研究工作,找到了许多比较有效的焦化废水治理技术。这些方法大致分为化学法和物化法为主,分别说明如下:
第8章电化学氧化技术
表31各工艺去除效果预测水质指标codmglcr总氰化物mgl油类mgl电导率scm工序05106000进水150平均6000凝系出水755060去除率500256000进水75026000出水o3552050去除率27026000生物进水55活性0156000出水44碳滤2550去除率206000进水445400出水30系统10去除率325400进水405出水925去除率343工艺流程简述电絮凝工艺本项目采用高压高频脉冲电絮凝技术高压脉冲电絮凝设备是利用加在电絮凝槽内正负两极上的高压脉冲电压使废水电解产生活性氢活性氧和极板溶解在废水中产生的初生态氢氧化物絮体时具有强烈吸附作用来对废水进行氧化还原吸附凝聚反应
焦化废水处理方案

焦化废水处理方案焦化废水是指煤炭焦化过程中产生的废水,其主要成分为含有苯、苯酚、酚、氨、氰化物、阴离子表面活性剂等有机物和重金属离子等无机物。
由于其高浓度的有机物和重金属离子含量,焦化废水具有很高的毒性和污染性。
因此,焦化废水的处理是焦化行业的重要环保工作之一针对焦化废水的高浓度有机物和重金属离子,下面将介绍几种常见的处理方案。
1.活性炭吸附法活性炭具有较大的比表面积和特殊的微孔结构,可有效吸附有机物和部分重金属离子。
将焦化废水通过活性炭吸附柱,可以去除废水中的有机物和重金属离子。
但该方法只能去除一部分的有机物和重金属离子,处理效果有限。
2.生物处理法生物处理法是利用微生物对焦化废水中的有机物进行分解和转化的过程。
通过在废水中加入合适的微生物菌剂,并提供合适的环境条件,如适当的温度、氧气等,可以使有机物得到有效的生物降解。
但是,由于焦化废水中含有大量的重金属离子,对微生物菌剂会产生毒害作用,并抑制其降解能力。
因此,在生物处理法中还需要加入辅助剂以去除重金属离子,提高降解效果。
3.膜分离法膜分离法包括超滤、逆渗透等技术,通过膜的孔径和分子筛效应,将废水中的有机物和重金属离子通过膜的筛分作用从废水中分离出来。
逆渗透技术可去除废水中的大部分有机物和大部分重金属离子,但是工艺复杂,成本较高。
4.化学沉淀法化学沉淀法是指通过加入适当的化学试剂,使废水中的有机物和重金属离子发生沉淀反应,经过反应后沉淀下来,从而实现废水的净化。
常见的化学试剂有氢氧化钙、氯化铁等。
该方法能够去除废水中的大部分有机物和重金属离子,但剩余的废水仍需进一步处理。
综上所述,焦化废水处理需要综合运用不同的处理方法,如活性炭吸附、生物处理、膜分离和化学沉淀等,以达到高效、经济和环保的目的。
同时,还需要结合焦化废水的特性和排放要求,选择合适的处理工艺和设备,确保焦化废水处理达标并安全排放。
焦化废水来源及处理现状分析

焦化废水来源及处理现状分析1.焦化废水的来源焦化是烟煤隔绝空气加热到950-1050℃,经干燥热解、熔融、粘结、固化收缩等阶段最终制得焦炭。
在制得焦炭的同时,分解产生煤气和焦油。
焦化废水就是从这一系列过程中产生的,其主要来源为:(1)炼焦车间熄焦时熄焦塔排放的熄焦废水,含有焦尘及微量的挥发酚、氰化物等污染物。
熄焦补充水全部采用的是污水处理站排放的废水,以节约新鲜水。
(2)冷鼓工段焦油氨水分离形成的剩余氨水含焦油、NH3-N、COD、酚、氰、硫化物等污染物。
(3)炼焦车间上升管水封、冷鼓、脱硫、氨回收过程设备水封和管道水封装置、冲洗地坪及其他排水,含焦油、NH3-N、COD、硫化物等污染物。
(4)硫氨工段油水分离器等设备排出的污水,含NH3-N 、COD、挥发酚等污染物。
(5)粗笨工段油水分离器等设备排出的污水,主要成分为油、COD 等。
(6)冷却循环系统排出的循环外排水含有盐类物质,污染成分少,可全部复用。
(7)生活污水,污染物为COD、BOD、NH3-N、石油类、SS等。
(8)煤气管道冷凝水含有酚、CN-、NH3、硫化物等。
2.焦化废水的组成及性质(1)焦化废水成分复杂,含有数十种无机和有机化合物,其中无机化合物主要含有大量铵硫氰化物、硫化物、氰化物等,有机化合物主要有酚类,单环及多环芳香族化合物,同时也含有氮、硫、氧等杂环化合物等;(2)废水中污染物浓度高、难于降解,由于焦化废水氮的存在,致使生物净化所需的氮源过剩,废水中的NH3-N浓度可超出500mg/L,COD 的浓度可超过4000mg/L,酚含量可超过700mg/L,由于污染物浓度高给处理达标带来较大困难。
(3)废水排放量大,危害大。
焦化废水中多环芳烃不但难以降解,通常还是强致癌物质,不但会对环境造成严重污染,同时还直接威胁到人类健康。
3.焦化废水一般处理流程(1)酚的脱除:剩余氨水中高浓度的酚可用溶剂萃取法、蒸汽脱除法,先回收其中一部分;(2)氨的脱除与回收:通常用蒸汽蒸吹法脱除水中的挥发氨,减少废水中的氨氮含量,利于生化处理;(3)氰的脱除与回收:将终冷排污水送至脱氰装置,吹脱的氰与铁刨化合碱反应,生成亚铁氰化钠加以回收;(4)焦油的去除与回收:焦化废水中的焦油包括重油、轻油和乳化油。
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焦化废水处理设备摘要:焦化废水来源于炼焦生产中煤在高温干馏、煤气净化以及化工产品精制过程,其水质复杂排放量大。
文章对国内外常用的焦化废水处理技术,如传统生化处理技术进展和新型焦化废水处理技术进行了探讨。
关键词:焦化废水设备;生化法;超临界水氧化;天一水务;传统生化处理技术;新型焦化废水处理技术一、当前国内外焦化废水的治理技术及其存在问题(一)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生化法方面主要有活性污泥法,SBR法,A-O(缺氧-好氧)法,以及新兴的生物强化技术、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、膜分离以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。
(二)焦化废水的处理方式虽然很多,但目前各国应用最广泛的还是生化法1.它利用微生物的新陈代谢使废水中的有机物分解。
然而,生化处理法虽然有处理量大,适用范围广,维护费用低等优点,但也因焦化废水水质水温波动较大而处理效果受到影响。
如细菌等微生物对废水的温度要求特别高,一般水温需控制在10℃~40℃之间,而地处我国南方的夏季进水水温通常在50℃左右。
也同时受废水的pH值,污染物浓度的影响,所以对操作条件要求比较严格。
2.国内外所采用的生化处理技术大体相同,只不过国外在二级生化处理之前采取了更为复杂的预处理和其他方法控制进入生化系统的水质,防止有毒污染物浓度过高,并在生化处理流程之后采取三级净化系统。
如美国美钢联的加里公司炼焦厂将生产的焦化废水收集后,再用等量的湖水稀释。
该系统包括脱焦油、游离蒸氨、后蒸氨、调节槽、废水调节储存槽以及活性污泥处理系统等。
加拿大Dofasco和Stelco公司的焦化厂采用经蒸氨去除游离氨和加碱去除固定铵后进行生化处理与深度处理。
日本大部分焦化厂的废水使用活性污泥法,由于日本特有的排海优势,因此在焦化废水处理时,首先考虑降低废水中的有毒物质,在调节池中先加3~4倍稀释水,以降低NH4+-N和COD浓度。
在进入曝气池之前,再进行pH值调整,加入磷酸盐,然后进行约10h 的曝气,再经沉淀后的水排入海洋水体。
欧洲的焦化废水处理工艺普遍采用以预处理去除油与焦油,气提法除氨,生物法去除酚、氰化物、硫氰化物、硫化物,并进行深度处理后排放。
3.当前国内对焦化废水的处理普遍采用预处理加生化处理的二级处理工艺,国外进一步利用活性炭、生物膜技术等进行三级的深化处理。
我国在20世纪60年代末,冶金部冶金研究总院环境保护研究所开展了焦化废水生化处理研究,而后在马钢、武钢等工程中得到了应用,至今仍为大多数钢铁企业在焦化废水中所采用。
20世纪70年代末与80年代初,宝钢从日本全部引进焦化废水三级处理技术。
所谓三级处理,是采取脱酚、蒸氨、生物处理和活性碳吸附等组成的以生物处理为中心的多种物理化学方法组成的工艺流程。
目前,国内大多数废水处理系统都是采用一级处理和二级处理工艺。
一级处理是指高浓度废水中污染物的回收利用,其工艺包括氨水脱酚、氨水蒸馏、终冷水脱氰等。
二级处理主要是指一级预处理后的出水与其他焦化废水混合,将酚氰废水无害化处理,进入以生化法为主的处理系统,如活性污泥法,A-O池,SBR池等。
三级深度处理是指生化处理后的排水仍不能达到排放标准时采用再次深度净化。
其主要工艺有活性碳吸附法、炭生物膜法、混凝沉淀法和氧化塘法。
4.作为生化法处理焦化废水的代表,活性污泥法是一种应用最为广泛的焦化废水好氧生物处理技术,占地小,处理效率高。
该方法采用曝气池活性污泥与废水中的有机物充分接触,溶解性的有机物被微生物细胞吸附、降解,最终形成代谢产物(主要是CO2、H2O);非溶解性有机物先被转化为溶解性有机物,然后被代谢和利用。
但是,对于焦化废水中的难降解有机物,如多环芳烃和杂环化合物,其处理效果并不理想,出水CO浓度较高,难以满足排放标准对COD的要求。
因而各废水站采用延长曝气池水力停留时间来提高处理效果,tHRT分别延至24h、36h甚至48h。
由于焦化废水中多环芳烃和杂环化合物结构复杂,其降解过程需要较长时间,延长水力停留时间对处理效果起到了一定的改善作用,但出水水质仍难以达到废水排放标准对COD的要求。
此外,常规生物处理对氨氮无明显去除作用,无法满足废水排放标准对氨氮的控制要求。
现有的生化处理工艺对当中酚、氰、油类等物质的脱除较为有效,但对氨氮和CODCr的去除效果非常有限。
国内绝大多数焦化厂外排废水CODCr均未能达标排放。
我国焦化废水通常所占比例最大的为苯酚及其衍生物,约占总质量的60%以上,而杂环化合物、多环芳烃、喹啉、苯类等难降解的毒性物质占1/3以上。
难降解性有机物的比例越高,越难于实现好的生化处理效果。
二、传统生化处理技术进展近年来,人们从微生物、反应器及工艺流程几方面着手,研究开发了生物强化技术、生物流化床、固定化生物处理技术及A/O/O、O/A/O等包含生物脱氮技术的工艺流程等。
这些技术的发展使得大多数有机物质实现了生物降解,出水水质得到了改善。
生物法具有废水处理量大、处理范围广、运行费用相对较低等优点,改进后的新工艺在一定程度上提高了焦化废水的外排水质,因而也在国内外得到广泛使用。
但是生物法对进水污染物含量有严格要求,稀释水用量大,废水的pH值、温度、营养、有毒物质浓度、进水有机物浓度、溶解氧量等多种因素都会影响到细菌的生长和出水水质,这也就对操作管理提出了较高要求。
另一方面,生化处理设施规模大,停留时间长,投资费用较高等方面的缺点也使人们急切地寻找合适的替代方法。
于是一些新的方法应运而生。
其中包括以超临界水氧化法,湿式氧化法为代表的新型氧化技术,微波与超声波法、芬顿试剂处理法、光催化纳米材料处理等高级氧化技术,药剂絮凝的新物化法、电化学法氧化技术、等离子体处理技术以及一些以废治废的方法如烟道气处理剩余氨水或者焦化废水等。
三、新型焦化废水处理技术(一)超临界水氧化技术概述超临界水氧化(super crtical water oxidation,SCWO)是一项新兴的有机废水处理技术,它利用超临界水表现出的极性或者非极性有机溶剂的特性,与氧化物反应,将废水中的有机物分解成完全氧化的产物如二氧化碳等。
在水的临界点(Tc=374.3℃,Pc=22.1MPa)以上,水的密度、黏度、介电常数、离子积的降低,水分子间的氢键网络结构消失,水的介电常数降低到与有机溶剂近似,此状态下的超临界水具有一系列特殊性质。
通过调整超临界水体系温度和压力,可以控制体系中所进行的反应的速度和反应进行的程度。
超临界水的这些特性使超临界水氧化反应与生化处理法、湿式空气氧化法、燃烧法等传统的废水处理技术相比具有一些独特的优势。
例如,在有机污染物的处理过程中,超临界水特殊的溶解性能使得本来在液相和(或)固相中有机物与气体(通常为氧气)之间发生的多相反应,转化为超临界水中的均相反应,消除了相间的传质阻力;超临界水特殊的传质、传热和扩散性质,使得超临界水氧化过程的反应速度比较快,通常在几秒到几分钟内,反应的转化率就可达到100%小分子气体。
超临界水氧化并不针对某种或某类有机物,而是对几乎所有的有害有机物均有效,因而是一种常用的有机物处理技术,尤其适合于高毒性、难降解的污水、污泥处理。
经处理后的污水可达标排放或零排放,无二次污染,处理时间短,运转费用低。
相对于传统方法难以处理的废水体系,超临界水氧化技术已成为一种具有很大潜在优势的环保新技术。
美国国防部和能源部已用SCWO技术处理化学武器、火箭推进剂、炸药等高能废物。
此外,废水产生的余热还可用于发电和供热。
超临界水氧化处理废水的工艺最早是由Modell提出的。
超临界水氧化处理过程如下:首先,用废水泵将废水压入反应器,在此与一般循环反应物直接混合而加热,提高温度。
其次,用压缩机将空气增压,通过循环用喷射器把上述循环反应物一并带入反应器。
有害有机物与氧在超临界水相中迅速反应,使有机物完全氧化,氧化释放出的热量足已将反应器内的所有物料加热至超临界状态,在均相条件下,使有机物和氧进行反应。
离开反应器的物料进入旋风分离器,在此将反应中生成的无机盐等固体物料从流体相中沉淀析出。
离开旋风分离器的物料一分为二,一部分循环进入反映器,另一部分作为高温高压流体先通过蒸汽发生器,产生高压蒸汽,再通过高压气液分离期,在此氮气与大部分二氧化碳以气体物料离开分离器,进入透平机,为空气压缩机提供动力。
液体物料经排出减压阀,进入低压气液分离器,分出的气体进行排放,液体则为洁净水,而作为补充水进入水槽。
(二)超临界水氧化法的特点:1.氧化效率高,水溶液中有机物的去除率可达到99.9%以上。
2.水溶液中有机物浓度达到5%以上时,有机物氧化释放出的反应热可以维持反应所需热量,在正常运行中无需外界供热,实现自燃。
3.反应在密闭容器中进行,密封条件极好,有利于有毒、有害物质的氧化处理,不会对环境带来二次污染。
4.有机物氧化彻底,处理后的排水可以直接排放,不需要后续处理过程。
5.几乎对所有有机污染物均可进行氧化分解。
6.由于均相反应停留时间短,反应器结构简单,使用较小体积的反应器就可以处理较大流量的有机污染物,有利于工业实际运行。
参考文献[1]王绍文,钱雷,秦华,等.焦化废水无害化处理与回用技术[M].北京:冶金工业出版社,2005.[2]邹家庆.工业废水处理技术[M].北京:化学工业出版社,2003.[3]何苗,顾夏声.杂环化合物和多环芳烃生物降解性能的研究[J].给水排水,2006,2(22).[4]何苗,张晓健,瞿福平.杂环化合物及多环芳烃厌氧酸化降解性能的研究[J].中国给水排水,2007,3(13).。