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聚氯化鋁等混凝劑如何應用在焦化廢水處理方面

文章出處:龍泰凈水   責任編輯:   發布時間2016-12-09    
1焦化廢水的來源及性質
焦化廢水是煤制焦碳、煤氣凈化、及焦化產品回收過程中產生的廢水。其污染成分含有氨、氰、硫氰根等無機污染物及酚、萘、蒽、喹啉、異喹啉、吲哚、吡啶等難降解污染物。其中這些復雜的污染物質導致焦化廢水成為了COD值、酚值、氨氮值高的難處理工業廢水。且焦化廢水中含有許多具有毒性和潛在的致癌性物質,如果不經治理,直接大量排放,會嚴重污染環境并危害人類的健康生活。
2焦化廢水處理常用技術
2.1物理法
2.1.1混凝沉淀法
混凝沉淀法是工業廢水處理中常用的方法之一。它可以去除廢水的濁度、色度、以及各種有毒有害污染物。混凝過程是指水中的細小顆粒物或膠體粒子在混凝劑作用下逐漸成長并終從水中沉淀脫離出來的過程。膠粒性質、混凝劑的水解產物以及兩者相互作用程度都會影響混凝沉淀法的作用效果。
目前,在混凝沉淀法中聚合硫酸鐵(pFS)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚氯化鋁等是應用較多混凝劑。
肖林波等人針對聚氯化鋁(pAC)和聚合硫酸鐵(pFS)的投加量和pH值在處理焦化廢水的COD值和色度的去除效果兩方面的影響進行了研究。實驗得出混凝劑的佳混凝處理條件:PAC投藥量為6g/L,pH值為7,PFS投藥量為5.5g/L;pH值為7。在佳混凝處理條件下,PAC對CODcr的去除率為44.83,脫色率為80;PFS對CODcr的去除率為38.71,脫色率為80。PAC去除CODcr的效果比PFS好;而脫色效果二者相同。聚丙烯酰胺常作為助凝劑使用。
在傳統的混凝沉淀法中,混凝劑投入量較大,且某些單一系別混凝劑在使用過后會在出水中部分殘留,外排后會對環境及人體帶來危害。所以為了更的處理焦化廢水,絮凝劑的混合使用就可見一斑了。鄭義等對聚合硫酸鐵(PFS)、硫酸鋁(Al2(sO4)3)及聚丙烯酰胺(PAM)交叉混合處理焦化廢水進行研究,終得出結論,采用PFS與PAM組合處理廢水效果好,出水色度為70倍,CODcr為68mg/L,去除率分別為73.08、62.22,佳條件:pH=5,投加量為(40+6)mg/L。
2.1.2吸附法
吸附法在廢水處理中常用的吸附劑有炭、硅藻土、礦渣等。吸附法處理廢水的原理是利用吸附劑的多孔性表面吸附廢水中的一種或者幾種溶質,達到去除某種溶質的目的,對廢水進行處理。吸附法對硬度、氨氮、COD和懸浮物都有去除效果,對COD和懸浮物的去除效果更佳。
炭是常用的一類吸附劑,但是由于炭系統操作難度大,裝置費用高,所以未得到廣泛推廣。我國粉煤灰排放量大,每年超過1億噸,粉煤灰在一定條件下具有絮凝沉淀和過濾作用,這為其作為吸附劑處理廢水提供了條件,同時解決了問題,
張昌鳴等對山西焦化廠采用粉煤灰為吸附劑以生化出水為研究對象進行在線處理做了報道。出水只有氨氮值沒有達到我國焦化新廠排放標準。而處理后出水的COD、揮發酚、氰化物、硫化物、油、氨氮、BOD5、色度等指標的平均去除率為57.41。針對將粉煤灰為吸附劑處理焦化廢水,張新喜等研究得出佳吸附條件為:投加量18g/L、溫度T=20℃、pH=4、吸附時間t=40min;處理后的焦化廢水色度的去除效果可以達到31左右,COD的去除率可以達到17左右。
2.2化學法
化學法主要是利用氧化法處理焦化廢水。氧化技術(AdvnacedOxidationProeesses簡稱AOPS)是近20年來水處理領域興起的新技術,它通過化學或物理化學的方法將污水中的污染物直接氧化成無機物,或將其轉化為低毒的易生物降解的中間產物。
氧化技術一般借助紫外光、超聲波或采用加入催化劑、氧化劑等多種途徑產生高的.OH。這是氧化技術的關鍵。氧化技術根據處理方法不同主要有濕式空氣氧化、,光化學氧化法、聲化學氧化法、化學氧化法、超臨界水氧化等。
廢水中大多為難處理的污染物,利用氧化法可地氧化廢水中的酚。喬瑞平等采用UV-Fenton法對制漿廢水進行處理,得到了佳工藝條件:pH為3.5、H2O2投加量46.19mmol/L、Fe2投加濃度3.06mmol/L,反應60min后CODcr去除率達到67.13,出水CODcr降到428mg/L,同時了廢水的可生化性。
光催化氧化法是一種新興的廢水處理技術。其氧化機理為:電子被激發,躍遷到導帶,產生原初電荷分離,從而產生導帶電子和禁帶空穴。這些電子和空穴對遷移到表面后,具有強的接收電子的傾向,可以參加氧化還原反應,直接將分子氧化為正碳自由基或將表面現象的水分子氧化為.OH。生成的羥基自由基進攻物分子,使之氧化和,終使污染物轉化為CO2、H20和無機鹽達到礦化。光催化氧化法具有、、穩定性好、催化高、快、能耗低、可重復使用等優點,因而受到各國學者普遍重視,是目前環保和材料領域研究的熱點。高華等用紫外光催化氧化處理焦化廢水,其佳光催化條件為:廢水流量為3600mL/h時,出水COD值降至100mg/L以下;色度降至100倍以下。高敏江等研究了磁性Ti02/Fe304復合型光催化劑對焦化廢水中污染物的處理效果,結果表明:在實驗室高曝氣量和紫外光照的條件下,此催化劑對COD和NH3-N的光催化效果佳。2.6g.L-l的磁性粒子光催化劑對COD和NH3-N的去除率分別達到了98.91和77.35。除此之外,Ti02/Fe304復合粒子對焦化廢水中總物去除也有良好的處理效果。
2.3生物法
生物處理法是焦化廢水處理技術中應用為廣泛的一種。生物處理法通過降解微生物,使廢水污染物發生氧化反應,轉化為可被微生物吸收的小分子,進而達到凈化目的。生物處理法在工程應用上具有工藝成熟、運行成本低、管理方便等優點。
氧化塘法、曝氣生物濾池法(BAF)、生物炭法(BAC)以及固定化生物技術是現階段常用的生物處理方法。其中生物脫氮除磷工藝應用廣,在國內,有30多家焦化廠采用該工藝處理焦化廢水,該工藝運行穩定可靠,COD及NH3-N的去除率分別在93及86以上,處理出水基本能夠達到國家二級排放標淮…(GB13456-92)。楊平等通過對焦化廢水生物處理各種工藝的比較,認為A2/O工藝是目前好的一種焦化廢水處理工藝。何苗等采用厭氧一缺氧一好氧工藝處理焦化廢水,當進水的COD值和氨氮值分別為1300mg/L和245mg/L時,處理后出水濃度可達到190mg/L和19.6mg/L,去除率分別達到854和920。
3結語
焦化廢水是一種很難處理的廢水,而我國是焦炭生產大國,焦化廢水排放量大,對環境污染嚴重,從國內焦化廢水處理技術現狀來看,盡管經過多年的努力,得到了很大的進展,解決了很多問題,但總體上看,卻沒有實質性的突破,還存才許多問題,如:投資高、運行費用高、維護難等問題。所以焦化廢水處理技術仍需努力改進。

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