微电解法处理焦化废水影响因素研究_薛丽娟

1引言焦化废水一般产生于炼焦、制气过程及化工产品回收过程，水质复杂，产生量较大。其主要来源有剩余氨水、化工产品工艺排水、粗苯终冷水及煤气脱硫和煤气终冷循环的排污水、焦油车间废水、古马隆废水。就废水的污染程度而言，焦化废水排放易造成环境严重污染，是对人类危害较大的工业废水之一。焦化废水排放量大，废水成分复杂。水质随原料煤的组成、炼焦和化产回收工艺的不同而变化。焦化废水中不仅含有高浓度的氨氮、酚、氢化氰、硫氰根等无机污染物，还含有杂环、多环芳香族等难生物降解的有机物，致使焦化废水成为典型的含有难降解有机物的工业废水。含有高浓度氨氮的焦化废水不经处理排入河道，不但直接危及到自然水体、引起水体的高度富营养化，而且间接影响到人类的身体健康。因此，采用何种有效的工艺，实现焦化废水的高脱氮率和去除其含有的高浓度有机污染物，成为当前国内外焦化处理行业面临的共同课题［1-3］。微电解法是利用金属腐蚀原理，通过形成原电池对废水中的有机物及含氮物质等进行电化学处理的工艺。由于该法是利用废铁屑及废刚玉石墨粉末作为原料，不需电耗，通过以废治废的方法，降低了废水的处理成本，具有处理工艺简单、操作方便、占地面积小、设备投资低等优点［4-5］。本实验利用微电解法处理焦化废水并对其影响因素进行了分析探讨。2实验2.1实验用水的来源本实验用水取自营口嘉晨燃化有限公司的焦化生产废水，取自经短程硝化后的出水，出水中含有NH3-N，NO2--N，NO3--N，TN等，其水质指标见表1。2.2实验工艺流程本实验研究的重点旨在研究一种新型的脱氮方法，即利用原电池原理，用铁炭微电解结合生化工艺，将NO2--N，NO3--N还原成氮气，实现焦化废水高微电解法处理焦化废水影响因素研究薛丽娟（营口市环境保护宣传教育中心，辽宁营口115000）摘要：采用微电解法对焦化废水进行脱氮处理，并对其影响因素进行了优化研究。实验结果表明，控制进水pH值为3.0左右，炭粉的粒径为80目，搅拌速率为170r/min，反应时间为70min，Fe/C为1∶1.3和混凝pH值为9.0左右，处理效果最佳；本实验对亚硝化后的焦化污水进行微电解处理，NO2--N的去除率可达60%以上，TN的去除率可达50%以上。结果表明，此微电解工艺对各种高含氮、高浓度难降解有机物废水处理技术可行。关键词：焦化废水；脱氮；微电解Abstract：Thetreatmentofcokingwastewaterwithmicro-electrolysisisstudied.Theoptimaloperatingconditionsareanalyzed.Theresultsshowthattheoptimumconditionsare:pHisat3.0,diameterofcarbonpowderis80mesh,stirringspeedis170r/min,reactiontimeis70min,ratioofFe/Cis1:1.3,thepHofcoagulationisat9.0.Thecokingwastewaterwastreatedwithmicro-electrolysisintheexperiment,theremovalrateofNO2--N,TNisabove60%and50%respectively.Theresultsshowthatmicro-electrolysisisavailabletotreatmentofwastewaterwithhighnitrogenandorganiccompounds.Keywords：cokingwastewater；denitrification;micro-electrolysis中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1674－1021（2011）08-0069-04收稿日期：2011－07－11；修订日期：2011-08-03。作者简介：薛丽娟，女，1970年生，工程师，主要从事环境保护管理工作。水质指标pHNH3-NNO2--NNO3--N测定值5.9～6.530.6～37.3146.5～169.238.4～46.3表1实验用水水质指标mg/L69效脱氮的目的。工艺流程见图1。2.3实验材料与方法微电解反应器；废刚玉石墨粉末（C）；废铁屑；搅拌机一台。取一定量的短程硝化出水放入微电解反应器内，用浓硫酸将它的pH值调到1～6。用稀硫酸将废铁屑浸泡以彻底洗去废铁屑上的铁锈，达到活化的目的。将活化后的废铁屑与废刚玉石墨粉末按Fe/C质量比为1∶0.7～1∶1.9混合倒入微电解反应器中，再用搅拌器以180r/min进行搅拌，搅拌时间控制在20～90min。然后将经微电解脱氮处理后的水用氢氧化钠将pH值控制在8～9.5，待其沉淀20～50min，取上清