焦化廢水處理使用深度廢水處理技術,能夠保證焦化廢水達到排放指標的要求,更好地實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)應用的突破,保障焦化工程環(huán)保達標,對于整個焦化行業(yè)廢水處理工作有著較好的指導和參考作用。深度處理技術在廢水處理中的應用和研究還有待完善,考慮到原水中存在較多的污染物,可能含有較多的重金屬、有機物等,從而導致其有害成分差異較大,所以,無法選擇公認的佳處理技術,只能夠在兼顧資源節(jié)約、環(huán)境友好的原則下,結合具體的水質(zhì)、企業(yè)自身情況和環(huán)境情況進行合理有效的選擇,從而達到的排放標準。
1、焦化廢水特征分析
焦化廢水是配合煤在高溫干餾、煤氣凈化以及化工產(chǎn)品回收期間所產(chǎn)生的富含多環(huán)芳烴、揮發(fā)酚以及氨等化合物的工業(yè)廢水,其成分相對復雜,并且內(nèi)部含有較多降解難度較大的有機物,水質(zhì)容易出現(xiàn)波動。
焦化廢水水質(zhì)則是受到多種因素共同作用,包括煤炭質(zhì)量、工藝流程、操作技術等。焦化廢水因為副產(chǎn)品回收、煤炭原材料等工藝之間存在差異,導致其含有的污染物含量也存在較大的差異。從常規(guī)角度來分析,廢水所含有的有機物種類相對較多,主要是多環(huán)芳香族化合物、酚類化合物等。
2、焦化廢水產(chǎn)生原因
焦化廢水的產(chǎn)生原因主要體現(xiàn)在以下幾個方面:由于焦化廠在實際運作中,鍋爐設備在冷卻操作中所裂解的含氨液體、凈化設備在高溫條件下所分解的苯及芳香烴一類產(chǎn)物、分餾設備中所產(chǎn)生過量的含鹽類廢水都會引發(fā)一系列富含重金屬、有機物的水質(zhì)污染現(xiàn)象的發(fā)生。由此,有關部門務必重視對這方面廢水的整治,采用高精度的精化設備將這些廢水進行二次處理,降低工業(yè)廢水對河流、湖水的危害。從健康的角度來說,該工藝也能為原生態(tài)的生物提供良好的生存空間,營造出一個和諧、美好的空間意境。
3、深度水處理技術應用
3.1 使用活性炭吸附
活性炭技術就是對石墨微晶表現(xiàn)出的不同孔徑結構所具有的物理吸附能力,并且其表面分子之間具有相應的作用力,對有機污染分子加以吸附?;钚蕴縿t具有穩(wěn)定物化性能、容易得到、便宜以及比表面積大等顯著優(yōu)勢,在污水處理中的應用具有顯著的特征。結合材料制備來分析,其包括煤質(zhì)炭、果殼炭、骨質(zhì)炭等,其中果殼炭因為孔徑小備受關注。結合材料存在的不同形態(tài)還能夠將活性炭劃分為纖維碳、顆粒碳、粉末活性炭等,通過將粒度、pH值、表觀密度、漂浮率等作為具體的物理指標,并且將其對亞甲酸藍、碘等吸附質(zhì)測定當成主要的化學指標。供水處理活性炭具有機械強度高、穩(wěn)定化學性質(zhì)等特征,滿足我國相關行業(yè)規(guī)定的標準,在實際使用過程中很少選擇單一活性炭來處理,大都是將活性炭和其他不同的深度處理技術聯(lián)合進行使用。例如比較成熟的臭氧生物活性炭處理技術,這一技術就是通過直接進行臭氧處理,將高分子有機物分解成分子較小的物質(zhì),然后利用生物活性炭濾池來對臭氧進行吸附,從而產(chǎn)生各種小分子產(chǎn)物,這就能夠彌補臭氧處理難以解決的小分子有機物缺陷,讓生物活性炭對有機物的吸附量得到提升,還能夠延長其工作壽命。
3.2 臭氧法
臭氧具有氧化性,可對污染物進行氧化分解,且具有除臭、脫色、殺菌等作用。臭氧終被還原成氧氣,不存在二次污染。采用臭氧法對某焦化廠的焦化廢水進行了處理研究。研究表明,臭氧對COD、酚及色度的去除率分別可達91%、99%及98%。通過控制單因素變量,增加O3進氣量和反應進行時間,可提高各項污染物氧化分解程度。利用臭氧對經(jīng)生物處理后的殘剩污染物進行了催化氧化。實驗結果表明,O3濃度越大,流速越快,TOC去除率越高,對廢水色度的脫除越明顯,加入催化劑(Cu2+、Co2+、Fe2+、Mn2+)以后,廢水色度脫除的時間變短,出水接近無色。臭氧法具有氧化性強、效率高、不產(chǎn)生污泥等優(yōu)點,同時此工藝前期投資高,消耗大,操作過程嚴格,本身也存在不穩(wěn)定、易分解等缺點。
3.3 催化濕式氧化技術
催化濕式氧化技術是在一定的溫度和壓力下,利用催化劑的作用,用O2將污水中懸浮的有機物氧化,終轉化為N2和CO2。應用催化濕式氧化技術對工業(yè)污水進行了檢測。結果顯示,廢水中的COD、NH3-N去除率在99%左右,均達到排放標準,而且具有良好的除臭、脫色的作用。通過催化濕式氧化法以負載型Fe/AC催化劑處理焦化廢水,以H2O2作為氧化劑。實驗研究表明,加入H2O2,提高了催化劑的催化活性和穩(wěn)定性,在佳工藝條件下,對高濃度焦化廢水COD的去除率達96.5%。催化濕式氧化法優(yōu)勢在于pH值和溫度條件溫和,降低了對設備耐高溫、耐腐蝕性的要求。
3.4 為深度氧化處理
深度氧化處理技術是在光、聲、催化劑以及電等因素的作用下出現(xiàn)自由羥基,將有機污染物氧化成分子小的化合物。這一技術包括光催化氧化、化學催化氧化、超聲空化、濕式氧化以及電化學氧化等。其具有環(huán)境友好、降解效率高以及適應性較強的顯著特征。目前在焦化廠水處理中使用較為普遍的方法就是fenton法,該種方法因為強氧化劑的作用得名,從廣義角度來分析,就是通過使用光輻射、電化學以及催化劑等手段,讓H2O2出現(xiàn)較強的自由羥基有機物。該種方法還能夠出現(xiàn)較為明顯的氧化作用,有效氧化各種較多難以通過傳統(tǒng)方法實現(xiàn)分解的有機物。
3.5 物化處理技術
物化處理中主體使用了膜分離技術。主體使由于膜分離技術主要應用了滲透的作用。在該方法的實際運作中,需使用高濃度過濾至低濃度的辦法,結合相應的操作技術進行系統(tǒng)的優(yōu)化,進而實現(xiàn)微濾技術、超濾技術、納濾技術、反滲透技術、氣體分離技術、滲透汽化技術、滲析技術和電滲技術的方法。在運用過程中,需針對單元的能耗,分離各流體單元的液體,進而降低化學耗氧量和生化需氧量參數(shù)。同時,在該工藝的運用中,該技術能夠解決操作中的二次污染問題,進而提高了“超濾”和“反滲透”的實踐精度。但是,在該工藝的運用中,需對污染物質(zhì)濃縮情況進行系統(tǒng)的調(diào)研,分析該方面的局限性特征,減小污染物質(zhì)濃縮的實踐去向,能夠減小滲透操作中的實體問題。
3.6 生物法
焦化廢水可通過投加微生物改善處理效果,自20世紀70年代提出生物強化技術。生物強化技術即原本生物處理環(huán)境中通過外加特定功能的微生物強化生物處理效果,特定功能微生物有兩種獲取途徑:(1)雖然環(huán)境原本微生物對于環(huán)境污染物存在一定的降解能力,但是其耐受度較低。人為對其經(jīng)過馴化、富集、篩選、培養(yǎng)使其達到一定數(shù)量和處理效果;(2)外源微生物。外源微生物一般可以是科學家通過基因技術研制成功,具有特定降解功能的微生物,還可以是由其他環(huán)境篩選所得。生物強化技術在工程中的具體實施途徑:投菌技術、細胞固定化技術、酶固定化技術和投加促進微生物代謝污染物的共基質(zhì)物質(zhì)。雖然生物法降解可以在較少經(jīng)濟投入的情況下獲得較好的處理效果,但是存在占地面積大、功能微生物獲取難、微生物環(huán)境耐受性差的問題。培養(yǎng)特定功能性微生物,將生物處理法與其他污水處理法聯(lián)合使用為傳統(tǒng)焦化廢水處理提供了新思路。
由于焦化廢水處理過程中多伴隨有處理困難、整改困難的問題。因此,相關部門應應用先進的處理技術,以降低廢水污染對環(huán)境的負面影響。同時,也需要不斷完善現(xiàn)階段的操作技術,解決物化、生化技術的弊端,從而提高運作效率。
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