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污水處理技術工藝

焦化廢水深度處理及研究現狀分析

發布日期:2019-08-14 / 發布者:鴻淳環??萍?/ 點擊:

焦化廢水是一種高濃度、高污染的有機廢水,其毒性大,可生物降解性差,是鋼鐵工業最難處理的一類廢水。目前鋼鐵企業普遍采用預處理+生化處理+混凝沉淀處理工藝,出水多回用于濕法熄焦、煤場散水等對水質要求不高的用戶。隨著國家環保標準的日益嚴格以及水資源的日益緊張,對焦化廢水深度處理并回用于鋼鐵生產變得日益迫切。

焦化廢水主要是指在煤煉焦、煤氣凈化、化工產品回收和化工產品精制過程中產生的廢水。由于受原煤性質、產品回收、生產工藝等多種因素的影響,導致廢水成分異常復雜。焦化廢水中所含有機物主要以酚類化合物為主,其含量達到有機物總量的一半以上,剩余有機化合物主要為含硫、氧、氮的雜環有機化合物以及多環芳香族有機化合物等。焦化廢水以其排放量大、成分復雜、處理困難等特點使焦化廢水極難再循環利用或者達標排放。因此,降低焦化廢水中的污染物濃度,提高廢水的循環利用率是亟待解決的問題。

一、慨述

焦化廢水是在煤高溫干餾、氣體凈化和化工產品凈化過程中產生的一種高濃度有機廢水。其組成十分復雜,含有酚類、苯、吡啶、吲哚、喹啉等有機污染物,以及氰化物、硫化物和氨氮等有毒有害物質,廢水色度高。

預焦廢水的鱈魚濃度在3000至5000毫克/升之間,氨氮濃度在300至500毫克/升之間。這表明焦化廢水是一種典型的高污染、有毒、難降解的工業廢水。

目前,國內企業大多采用預處理除重力、浮選去除、污水調節、生物脫氮和混凝后處理等工藝,基本達到標準排放。然而,排放的焦化廢水對水體仍有負面影響。許多企業已經開始探索使用經過深入處理后需要排放的廢水進行生產,使焦化廢水無法排放。

此外,焦化廠循環冷卻水使用后,鈣、鎂、氯、硫酸鹽等離子體、溶解固體和水中懸浮物也相應增加,空氣中的粉塵、雜物、可溶氣體和換熱器材料泄漏等污染物可進入循環冷卻水系統,使焦化廠循環冷卻水系統的設備和管道發生腐蝕和結垢,導致換熱器換熱效率和截面的降低。甚至設備管道也會被腐蝕和穿孔。

焦化廠循環冷卻水系統的結垢和腐蝕也與微生物的增殖密切相關。污垢和微生物粘液會導致水垢腐蝕,腐蝕產物會產生污垢。因此,為了解決焦化廠循環水系統中的這些問題,還必須進行綜合管理。

二。焦化廢水深度處理技術

由于現有焦化廢水處理工藝難以滿足日益嚴格的環境標準,有必要對企業長期發展的焦化廢水進行深度處理。目前焦化廢水的深度處理技術主要有混凝沉淀法、吸附法、生化法、高級氧化法和膜分離法。

1.混凝沉淀法?;炷恋矸ㄊ窃趶U水中加入一定量的混凝劑,使廢水中難以沉淀或過濾的污染物通過物理或化學作用聚集成大顆粒,達到分離的目的。常用的混凝劑有聚合硫酸鐵(PFS)、聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)。目前,研究的重點是研制一種新型高效復合混凝劑。以寶鋼焦化廢水為例,采用M 180復合混凝劑,邯鋼采用JY-202復合混凝劑,處理效果優于PFS等混凝劑。

(二)、吸附法。吸附方法是通過多孔吸附劑的吸附效果去除焦化廢水中的污染物。目前研究的吸附劑有活性炭、粉煤灰、褐煤、膨潤土、焦炭粉、聚合物和吸附樹脂?;钚蕴坑捎谄洫毺氐目紫督Y構和吸附性能,在臺灣普源、中國鋼鐵、寶鋼等焦化廢水的深度處理工藝中得到了廣泛的應用。同時,可結合使用多種吸附劑,如渣過濾樹脂吸附、沸石活性炭復合吸附等。

3、生物化學法。目前用于焦化廢水深度處理的生物化學法主要有曝氣生物濾池(BAF)和膜生物反應器(MBR)。BAF 是一種新型生物膜法, 對有機污染物和氮、磷等具有較好的去除效果,其特點是集生物氧化和截留懸浮固體于一體,節省了后續沉淀池,具有基建投資少、出水水質好、運行能耗低、運行費用省等優點。

mbr是一種將膜技術與生物技術相結合的先進廢水處理方法。它主要利用生物技術去除水中可生物降解的有機污染物,然后利用膜技術過濾懸浮物和水溶性大分子,降低水的濁度。mbr具有處理效率高、面積小、自動化成都高登等優點。它是最有前途的污水處理和中水再利用技術。

4、高級氧化。高級氧化是指通過不同的途徑產生具有高活性的羥基自由基,然后利用其強氧化降解水中的有機污染物,形成小分子物質,甚至直接轉化為CO2和水。先進的氧化法能有效去除水中難降解的有機污染物,具有處理效率高、無二次污染等優點。在焦化廢水深度處理領域,Fenton氧化試劑法、臭氧氧化法、電化學氧化法、光催化氧化法和超聲波氧化法得到了廣泛的研究和應用。

5、膜分離法。膜分離法是一種具有巨大潛力和實用性的廢水處理技術,其原理是以選擇性透過膜為分離介質,通過在膜兩邊施加一個推動力如濃度差、壓力差、電位差等,使廢水中的組分選擇性的透過膜,從而達到分離凈化的目的。膜分離技術應用于廢水處理具有能耗低、效率高和工藝簡單等特點。目前,應用的膜分離技術主要有微濾、超濾、納濾和反滲透〔9〕。近年來,在焦化廢水深度處理領域,研究與應用較多的是超濾-反滲透的雙膜法焦化廢水處理工藝, 經超濾-反滲透處理后的焦化廢水, 出水符合工業循環冷卻水水質標準,可回用于凈環補充水、鍋爐軟水補給水,甚至部分替代新水。

焦化廢水深度處理技術研究方向

隨著全球環保標準的日益嚴格,焦化廢水深度處理技術將在焦化廢水處理領域得到廣泛應用。其主要研究方向是:

主要研究結果如下:(1)吸附沉淀和混凝沉淀在焦化廢水深度處理中得到了廣泛的應用。今后的研究方向是開發高效、高選擇性、無二次污染的混凝劑和吸附劑,進一步降低處理成本,提高處理效果。

(2)MBR法和膜分離法具有處理效率高,占地面積小的優點。近年來,它們已應用于國內外焦化廢水的深度處理,將成為焦化廢水深度處理領域的關鍵技術。 MBR方法和膜分離方法的主要研究方向是開發一種高效低成本的濾膜。

(3)高級氧化法處理效率高,氧化速度快,無二次污染。盡管大多數先進的氧化技術仍處于實驗室研究階段,但存在加工成本高或工業化困難的問題。但在焦化廢水深度處理領域仍有廣闊的應用前景。未來先進氧化方法的重點是加速高級氧化工藝的產業化,同時開發具有良好催化活性,高穩定性和高效率的低成本,高效氧化劑和催化劑。

(四)開發各種焦化廢水深度處理工藝聯合工藝也是焦化廢水深度處理的研究方向。焦化廢水深度處理技術雖多,但單一方法不能滿足要求,且每種方法都存在處理成本高的問題。在實際應用中,一些技術可以結合起來,相互利用。

目前,煉焦廢水深度處理技術研究較多,但在實踐中,由于投資和運行成本高、技術產業化不成熟等問題,不能很好地應用。因此,一方面,進一步研究開發處理效果好、投資和運行成本低、無二次污染、操作管理方便的新技術,另一方面,將現有的方法有機結合,相互借鑒、相互借鑒。彌補不足,找出最佳組合工藝,改進工藝,使工業化最快,將焦化廢水深度化。理論發展的方向。目前,煉焦廢水處理技術先進,工業應用進程正在逐步推進。對鋼鐵企業來說,焦化廢水深度處理和干熄焦梯級回用、原料噴灌、燒結配料、高爐洗渣、轉爐渣和循環水的補充是其可持續發展的必然措施。NT。

焦化廢水深度處理及研究現狀分析

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