超声_微电解法预处理焦化废水_成泽伟

环境工程2008年第26卷增刊超声-微电解法预处理焦化废水成泽伟苍大强唐卓宗燕兵(北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083)摘要采用超声-微电解法预处理焦化废水,结果表明,联用处理效果优于超声波法或铁碳微电解法单独处理效果。当反应条件为超声波声功率180W、曝气量1.5L/min、投加铁屑量80g/L、处理时间90min时,COD去除率可达24%,NH3-N的去除率达30%,挥发酚的去除率达32%。关键词焦化废水超声微电解法曝气PRE-TREATMENTOFCOKINGWASTEWATERBYULTRASONIC-MICROELECTROLYSISMETHODChengZeweiCangDaqiangTangZhuoZongYanbing(SchoolofMetallurgicalandEcologicalEngineering,BeijingUniversityofScience&TechnologyBeijing,100083)AbstractTheprocessesofultrasonic-microelectrolysiswasusedforpre-treatmentofcokingwastewater.Theresultsshowedthat,theultrasonic-microelectrolysisprocessisbetterthantheultrasonicprocess,aswellasthanthemicroelectrolysisprocess.TheCODremovalratewasupto24%,theNH3-Nremovalratewas30%andthatofthevolatilephenolswas32%,whenultrasonicpowerwas180W,aerationratewas1.5L/min,ironchipsamountwas80g/Landtreatingtimewas120min.Keywordscokingwastewaterultrasonicmicroelectrolysismethodaerate0引言焦化废水是在煤制焦炭、煤气净化和焦化产品回收的过程中所产生的废水,COD浓度较高,有机物成份复杂,属难生物降解的有机废水。目前国内外对焦化废水处理工艺主要包括:普通活性污泥法,A-A-O法,序批式活性污泥法(SBR),生物流化床,混凝沉淀法等。但由于焦化废水含氨氮、酚、氰等较高,其处理效果并不令人满意[1-2]。超声波水处理技术主要通过将功率超声引入废水中氧化降解污染物,具有降解速度快、适用范围广、降解条件温和、可单独或与其他水处理技术联用等特点[3]。微电解法是利用金属腐蚀原理,在废水中形成Fe/C原电池进行氧化还原反应来降解污染物,主要以废铁屑为原料,具有“以废治废”的意义,并且操作简单易行,在难降解废水的处理中得到了一定的研究和应用。由于以上两种工艺都需要向废水中进行曝气来提高处理效率,因此本研究将二者结合起来进行废水处理,考察二者共同作用对废水污染物的去除效果。1试验部分1.1试验原料本试验所用焦化废水取自国内某钢铁企业焦化厂,其废水水质指标见表1。表1焦化废水水质mg/L(pH除外)COD氨氮挥发酚悬浮物pH3600～4000340～380560～60070～1208.2～9.0试验所用铸铁屑的长度为1～3cm,取自某机械加工厂废料。铁屑预处理采用10%热碱水浸泡除去表面油渍,再用2%稀硫酸浸泡除去表面氧化膜,最后用清水洗涤。1.2试验装置试验装置如图1所示,主体反应装置为UG-III型超声波装置和石英玻璃反应器(内径8cm,高30cm,有效容积1000mL)。超声波装置由超声波发生器和带变幅器的超声换能器组成,频率为20kHz,电功率为0～600W。换能器末端为钛质合金探头。1.3试验步骤检测原焦化废水水质后,量取500mL置于石英玻璃反应容器内,将曝气头和铸铁屑放入反应容器内;调节超声波功率,同时开始曝气,对焦化废水进行处27DOI:10.13205/j.hjgc.2008.s1.075环境工程2008年第26卷增刊1-超声波发生器;2-换能器;3-探头;4-分析仪器;5-曝气装置;6-石英玻璃反应器;7-超声波支撑架。图1试验装置示意理;处理后取水样100～200mL置于茶色细口瓶中,检测水质。试验分为6组进行,其试验条件如下:①单纯超声波作用:超声波声功率为180W,处理90min;②单纯曝气作用:曝气量为1.5L/min,处理90min;③超声波+曝气共同作用:超声波声功率为180W,曝气量为1.5L/min,处理90min;④微电解法+曝气共同作用:曝气量为1.5L/min,投加铁屑80g/L,处理90min;⑤超声波+微电解法+曝气共