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焦化废水深度处理及研究现状

文字:[大][中][小] 本文首次发布时间:2020-01-05     浏览次数:

焦化废水是一种高浓度、高污染的有机废水。它毒性高,生物降解性差。钢铁工业是一种难处理的废水。目前钢铁企业普遍采用预处理生化处理混凝沉淀处理工艺,出水主要用于对水质要求较低的用户,如湿式淬火和煤场废水。随着 环保标准的日益严格和水资源的日益短缺,焦化废水的深度处理及其在钢铁生产中的回用变得越来越迫切。

焦化废水主要指煤炭焦化、气体净化、化工产品回收和化工产品精制过程中产生的废水。由于原煤性质、产品回收、生产工艺等因素的影响,废水的组成极其复杂。焦化废水中含有的有机化合物主要是酚类化合物,其含量达到总有机化合物的一半以上,其余有机化合物主要是含硫、氧、氮的杂环有机化合物、多环芳香族有机化合物等。焦化废水排放量大,成分复杂,处理困难,很难回收或达标排放。因此,降低焦化废水中污染物的浓度和提高废水的回收率是亟待解决的问题。

一、慨述

焦化废水是煤高温碳化、煤气净化和化工产品精制过程中产生的高浓度有机废水。其成分非常复杂,含有苯酚、苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物,以及氰基、硫化物和氨氮等有毒有害物质,废水色度高。

焦化废水处理前化学需氧量浓度为3000 ~ 5000毫克/升,氨氮浓度为300 ~ 500毫克/升,因此焦化废水是典型的高污染、高毒性、难降解的工业废水。

目前国内大多数企业采用预处理重力脱脂、浮选脱脂、污水调理、生物脱氮处理和后混凝处理等。基本达到排放标准。然而,排放的焦化废水仍会对水体产生不利影响。许多企业已经开始探索深度处理后排放生产废水的回用,以实现焦化废水的零排放。

此外,焦化厂循环冷却水使用后,水中的钙、镁、氯、硫酸盐等离子体、溶解固体和悬浮物也相应增加。灰尘、杂物、可溶性气体、空气中热交换器材料的泄漏等污染物都会进入循环冷却水系统,造成焦化厂循环冷却水系统中设备和管道的腐蚀和结垢,导致降低热交换器的传热效率降低,通过的水截面减小。即使是焦化装置循环冷却水系统中设备管道的腐蚀穿孔、结垢和腐蚀也与微生物的繁殖密切相关。污垢和微生物粘液会导致垢下腐蚀,而腐蚀性产品会导致污垢。因此,为了解决焦化厂循环水系统中的这些问题,还必须进行综合治理。

二、焦化废水深度处理技术

三、焦化废水深度处理技术的研究方向

1。混凝沉淀法。混凝沉淀法是在废水中加入一定量的混凝剂,使废水中难以沉淀或过滤的污染物通过物理或化学作用聚集成较大的颗粒,从而达到分离的目的。常用混凝剂包括聚合硫酸铁、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺。目前,研究的重点是开发新型复合混凝剂。例如,宝钢焦化废水经M180复合混凝剂处理,邯钢经JY-202复合混凝剂处理后,其处理效果优于聚合硫酸铁等混凝剂。

3.生物化学。目前,焦化废水深度处理的生化方法主要有曝气生物滤池和膜生物反应器。曝气生物滤池是一种新型生物膜法,对有机污染物、氮、磷等具有良好的去除效果。其特点是集生物氧化和截留悬浮物于一体,节省后续沉淀池,具有投资少、出水水质好(水质)、运行能耗低、运行成本低等优点。

MBR是一种结合膜技术和生物技术的先进废水处理方法。主要利用生物技术去除水中可生物降解的有机污染物,然后利用膜技术过滤悬浮物和水溶性高分子物质,水浊度为降低。膜生物反应器具有处理效率高、占地面积小、自动化程度高等优点。这是一项废水处理和中水回用技术,具有发展的应用前景。

4。氧化法。氧化法(Oxidation method)是指通过不同方式产生具有高反应活性的羟基自由基,然后通过其强氧化作用降解水中的有机污染物,生成小分子物质,甚至直接转化为CO2和水。氧化法能有效去除水中难降解的有机污染物,具有处理效率高、无二次污染等优点。在焦化废水深度处理领域,芬顿氧化法试剂、臭氧氧化法、电化学氧化法、光催化氧化法和超声波氧化法得到了广泛的研究和应用。

5、膜分离法。膜分离法是一种极具潜力和实用性的废水处理技术。其原理是选择性地渗透作为分离介质的膜,并且通过施加驱动力例如浓度差、压力差、电势差等选择性地渗透废水中的组分通过膜。在膜的两侧,从而达到分离纯化的目的。膜分离技术应用于废水处理具有能耗低、效率高、工艺简单的特点。目前,使用的主要膜分离技术是微滤、超滤、纳滤和反渗透[9]。近年来,在焦化废水深度处理领域,研究和应用大多集中在超滤-反渗透的双膜焦化废水处理工艺上。超滤-反渗透处理后的焦化废水符合工业循环冷却水水质标准,可用于清洁环补水、锅炉软水补水,甚至部分替代新水。

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随着全球环境标准日益严格,先进的焦化废水处理技术将在焦化废水处理领域得到广泛应用。其主要研究方向如下:

(1)吸附法和混凝沉淀法是目前广泛应用的先进焦化废水处理技术。未来的研究方向是开发高选择性、无二次污染的混凝剂和吸附剂,进一步降低处理成本,提高处理效果。

(2)膜生物反应器法和膜分离法处理效率高,占地面积小。近年来,它们已在国内焦化废水深度处理中得到应用。未来,它们将成为焦化废水深度处理领域的关键技术。膜生物反应器和膜分离方法的主要研究方向是开发低成本过滤膜。

(3)氧化法具有处理效率高、氧化速度快、无二次污染的优点。虽然大多数氧化技术仍处于实验室的研究阶段,但存在处理成本高或难以产业化的问题。然而,在焦化废水深度处理领域仍有广阔的应用前景。今后,氧化法的研究重点是加快氧化法的产业化,同时开发低成本、高产率、催化活性好、稳定性强、效率高的氧化剂和催化剂。

(4)发展焦化废水深度处理技术的组合也是焦化废水深度处理领域的研究方向。尽管有许多先进处理技术

目前,焦化废水深度处理技术研究较多,但在实践中,由于投资和运行成本高、技术产业化不成熟等问题,不能很好的应用。因此,一方面,进一步研发处理效果好、投资和运行成本低、无二次污染、易于操作和管理的新技术,另一方面,有机结合现有方法,取长补短,找到组合工艺,改进工艺,使之快速产业化,将是焦化废水深度处理的发展方向。目前,焦化废水深度处理技术研究较多,工业应用过程也在逐步推进。钢铁企业发展可持续发展的必然举措是对焦化废水进行深度处理,并逐步回用于湿法熄焦、原料喷洒、烧结配料、高炉冲渣、转炉焖渣和循环水补水,实现零排放。

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