煤焦油廢水處理方法

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樓主 2019-07-02 15:16:03
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本公司處理各種疑難廢水,COD可降到90%以上,歡迎新老客戶前來咨詢,咨詢熱線:4008-358-958 ? 關注振清環保,關注疑難廢水的最新動態。


一、煤焦油廢水概況

煤焦油是焦化工業的重要產品之一,其組成成分極其復雜,多數情況下是由煤焦油工業專門進行分離、提純后得到并加以利用。煤焦油精加工可得到多種化工產品,但煤焦油加工過程中會產生大量的有毒廢水,該類廢水含高濃度有機物、氰等劇毒物質,毒性大,成分復雜。其中有機污染物主要為單環或多環芳香族化合物以及含氮、硫、氧的雜環化合物,如高濃度的酚、萘、苯胺、吡啶、喹啉、苯并芘等。酚類化合物對所有的生物都有毒,它們可以使細胞失去活力,蛋白質凝固;多環芳烴可使人致癌,一般很難生物降解。

現在國內乃至世界都在大力研究焦化廢水的處理問題,鮮有人深入研究煤焦油廢水。煤焦油加工廢水與傳統焦化污水即酚氰污水既有相同之處又有很大區別,除都含有高的氰、氨氮外,煤焦油加工污水中揮發酚、吲哚、苯并芘(a)、萘、茚、油類等含量遠大于傳統焦化污水。

根據焦油加工生產工藝的特點,煤焦油廢水主要來自:①焦油大槽中的焦油靜置分離水,此部分污水單獨收集;②焦油一段、二段蒸發器分離水,工業萘油水分離器分離水;③焦油大槽分離水與焦油加工各分離器廢水送公司廢水槽;④洗滌分解NaSO4污水及精酚裝置污水,其中精酚高濃污水揮發酚含量在3%~10%,返回洗滌分解配堿槽,回收其中揮發酚,洗滌分解污水單獨儲存處理;⑤清掃管道產生的廢水以及地表污水,生活污水等。目前我國焦油廢水大都未經徹底處理,造成水環境嚴重污染,同時也威脅到人類的健康。

焦油廢水的處理方式與焦化廢水大致相同,通過一般的預處理、生物脫氮二次處理,最終的COD、氨氮等指標很難達標。本文中綜述了近年來國內外焦油廢水的處理方法,并對其中存在的問題做了分析,提出焦油廢水處理技術的發展趨勢。

二、焦油廢水難降解有機物的處理現狀

1物理化學處理方法

1.1混凝法

混凝法的關鍵在于混凝劑,常見的混凝劑有鋁鹽、鐵鹽、聚鋁等。顏家保等以硅酸鈉和硫酸鐵制備了一種新型的混凝劑—聚硅硫酸鐵,探究了聚硅硫酸鐵的Fe與Si的摩爾比、pH以及投加量等因素對聚硅硫酸鐵的混凝效果。發現當n(Fe)∶n(Si)=1.00∶1.00,水樣pH為6.52以及投加量為20mg/L時,除油率達到90.2%,COD去除率約為62.5%。

該絮凝劑之所以表現突出,是因為在制備過程中加入了活性硅酸,改善了聚合物的形態結構。開發成本低、功效大的新型混凝劑有助于廢水的高效處理。通過3種因素來探討聚硅硫酸鐵的性能還略顯不足,例如溫度等其他因素也應考慮。

1.2超臨界氧化法

超臨界水氧化(SCWO)技術是20世紀80年代中期提出的一種能徹底破壞有機物結構的新型氧化技術,即將水加溫加壓至超臨界狀態(Tc≥374.3℃,Pc≥22.1MPa)的加氧反應。此狀態下有機物在水中溶解度大幅增加,能與氧化劑充分接觸反應,幾乎所有的有機物都可以被氧化分解成CO2和H2O,有很高的分解效率。

全魁等在最佳反應條件溫度420℃、壓力25MPa、反應時間30min、2倍的雙氧水氧化劑,采用間歇超臨界水氧化裝置處理焦油高酚廢水,COD去除率達99.1%,出水COD質量濃度152mg/L,除氨氮指標外,出水基本達到國家二級排放標準。氧化劑的加入量對該反應的進行至關重要,過多或過少都會影響出水水質。該方法在處理高濃度有機廢水上效果顯著,建議加大超臨界裝置的工業應用。

1.3臭氧化法

臭氧具有超強的氧化性,能與廢水的絕大多數有機物、微生物迅速反應,可以去除廢水中的酚、氰,并降低廢水中的COD,同時起到脫色、除臭、消毒的作用。

Chang等通過臭氧化法來處理廢水,色度和硫氰酸鹽幾乎被完全去除,臭氧消耗率降為0.2時,TOC去除率增加到30%,表明易降解污染物幾乎被完全降解。但是由于這種方法投資高、耗電多等缺點,一般用于廢水的深度處理。

1.4超聲波法

超聲波在化學方面的研究始于1927年,Rids和Loomis發現超聲波可以加速常規反應和氧化還原反應。近年來,超聲波被用于解決水污染有關的問題,尤其是去除廢水中的有毒且難降解有機物。

Ning等進行了對比試驗,一組單一活性污泥,另一組經過超聲波處理過的活性污泥。廢水由兩者處理240min后,后者的COD去除率由48.29%提高到80.54%。

1.5Fenton氧化法

傳統Fenton反應通過過氧化氫和2價鐵鹽在酸性條件下產生高活性羥基自由基,這種自由基能氧化有機化合物。但是傳統的Fenton法會產生Fe3+,造成麻煩的污泥問題。近年來,為了加強傳統的Fenton氧化過程,進行了各種研究。

Chu等通過改進的Fenton氧化法,具體是將2價鐵鹽替換為鐵粉,與過氧化氫一起構成新型Fenton試劑。通過實驗發現沒有Fe3+產生,并且在pH為6.5,過氧化氫濃度為0.3mol/L時,反應1h后,COD的去除率達到44%~50%,總酚的去除率接近95%。多數有機物,包括雙環呋喃、喹啉、間苯二酚、呋喃酚都被完全去除。Fenton試劑法在處理焦油廢水等有毒有害難生物降解有機廢水中具有極大潛力,但是該方法處理費用較高,只適用于低濃度、少量廢水處理。

1.6二氧化氯法

二氧化氯具有很強的反應活性和氧化能力,在水處理的條件下可與很多的有機化合物反應。二氧氯與酚類化合物,多環芳烴中的蒽、菲、苯(a)并和苯(a)并蒽,有機硫化物(如甲硫醇、硫醚和二化物)等在水處理條件下或特定條件下反應。二氧化氯不與脂肪族和芳香族碳氫化合物、羧酸RCOOH(其中R為飽和烷基)、醇類、一些不飽和羧酸、N-雜環化合物和有機氯農藥等反應。

左金龍以某廠實際工程為對象,研究了二氧化氯對含煤焦油廢水的去除效果,結果表明,處理質量濃度為0.845mg/L的煤焦油水樣,在pH為7,溫度為45℃,反應時間為1h的條件下,煤焦油的最大去除率為42%。說明煤焦油中含有大量的難降解物質,特別是瀝青成分。含有煤焦油的廢水處理有待于進一步深入的研究。

1.7焚燒法

楊元林等通過對廢水焚燒處理的研究,認為焚燒處理工藝對于處理焦化廠和煤氣廠產生的高濃度廢水是一種切實可行的處理方法,特別適用于北方寒冷地區,并且焚燒工藝還可以產生蒸汽供生產和生活使用,可大大降低運行費用。雖然焚燒效率高,不造成二次污染,但是其處理費用昂貴,在國外應用較多,國內鮮有使用。

1.8等離子體處理技術

研究用高壓毫微秒脈沖放電等離子體處理有機廢水的技術在20世紀90年代就開始了。在毫微秒高壓脈沖的作用下,氣體間隙產生放電等離子體,放電等離子體中存在大量高能電子,這些高能電子作用于水分子,產生大量的水合電子等強氧化基團來氧化水中有機物,從而達到降解有機物的目的。

江白茹等通過使用放電等離子體來降解廢水中的氰化物、氨氮、COD等有機物。廢水中氨氮和多環芳烴對COD的去除效果影響較大,COD的濃度呈降低、升高、降低、升高、降低的趨勢。而氰化物和氨氮的去除效果較好。多次放電可減小生物處理過程中氰化物和氨氮對生物的抑制作用,提高可生化性。但是該處理裝置費用較高,有待進一步開發,以減少成本。

三、煤焦油廢水新思路?

????廣州振清環保技術有限公司針對當前煤焦油廢水使用單一處理技術處理效果不佳,處理成本較高,出水水質無法達標等問題,提出了強化煤焦油廢水預處理階段的處理效果與采用組合工藝相結合技術來處理煤焦油廢水的新思路。其中針對現階段煤焦油廢水預處理階段不完全,處理成本高的問題,專門自主研發了一款煤焦油分離劑用于提高預處理階段處理效果,經預處理后煤焦油廢水中的COD、BOD、苯酚、氰、氨氮等有毒有害物質得到了大大的降低,并根據具體水質與其他工藝組合使水質達標排放,同時降低廢水處理成本,帶來了社會與經濟雙重效益。

振清煤焦油分離劑:我公司自主研發、生產、銷售的煤焦油分離劑能在煤焦油廢水中發揮良好的中和電荷、橋聯、吸附、膠束、聚結等作用,降低油水界面表面張力,實現固、液、油三相分離,具有分離速度快、適應性強、脫水率高、用量少、水質清、與其他化學處理劑配伍性強等特點。

四、應用案例

***?煤基新材料廢水處理項目

1實驗部分

1.1實驗效果圖

?

1.2實驗數據

煤焦油分離劑對廢水處理前后水質變化表


PH

COD(ppm)

SS(ppm)

石油類(ppm)

處理前

8

12000

1620

200

處理后

7

2860

45

22

去除率(%)


76.17

97.22

89.00

整套工藝廢水處理前后水質變化表


PH

COD(ppm)

SS(ppm)

氨氮(ppm)

石油類(ppm)

進水

8

12000

1620

168

200

出水

7

56

18

3

12

去除率(%)


99.53

98.89

98.21

94.00

1.3實驗結論

????通過實驗可以看出,甲醇制烯烴廢水通過煤焦油分離劑進行處理后,能夠實現固、液、油三相分離,其中固、液、油三相絮凝物能夠清晰分層,并且分離速度快,水質變清,同時COD和其他有毒有害物質得到了大大的降低。由于煤焦油分離劑的投加量因素對實驗效果影響顯著,因此要嚴格控制好投加量,請參照具體實驗報告上的投加量來投加。

?

2.現場運行??

? ??我公司根據現場具體情況,使用加藥裝置與計量泵將煤焦油分離劑均勻的投加到反應池進水口,使其充分混勻,實現固、液、油三相分離,水質變清,再經過氣浮廢水COD從12000ppm降至2860ppm、SS從1620ppm降至45ppm、石油類從200ppm降至22ppm左右,為后續生化系統正常運行創造條件。經預處理后的水,與生活廢水進行混合,先經過二級A/O系統生化處理,再經過BAF曝氣生物濾池對水體中的污染物進行進一步的處理,經二級生化處理后的上清液經過超濾反滲透深度處理,最終能夠達到廢水回用標準。


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廣州振清環保技術有限公司以技術為核心,視質量為生命,秉承“一流產品,一流技術”為宗旨,堅持“客戶利益至上”的原則,始終貫徹“專注于水處理,只為健康世界”的企業理念,治理水污染,我們是認真的!




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