乳状液膜萃取_膜生物反应器组合工艺处理焦化浓氨废水_郝永利

环境工程2008年第26卷增刊乳状液膜萃取-膜生物反应器组合工艺处理焦化浓氨废水郝永利1张弓1何咏1李柏志1郑曦1王庆生2何绪文1(1.中国矿业大学,北京100083;2.中国环境科学研究院,北京100012)摘要采用液膜萃取前处理工艺,去除了大部分焦化废水的浓氨污染物并提高了废水的可生化性,为后续的水解(酸化)、膜生物反应器单元处理工艺提供了可行的基础。试验结果表明,液膜萃取前处理焦化废水的污染物(包括液膜萃取前的预处理)的去除率均在70%左右,废水的可生化性由约0.261提高到0.543,可生化性提高了52.1%,水解(酸化)、膜生物反应器单元组合工艺处理焦化废水,可达到国家冶金行业排放标准。关键词乳状液膜萃取膜生物反应器处理焦化浓氨废水TREATMENTOFCOKINGWASTERWATERBYEMULSIONMEMBRANEEXTRACTION-MEMBRANEBIOREACTORHaoYongliZhangGongHeYongLiBozhiZhengXiHeXuwen(ChineseUniversityofMiningandTechnologyBeijing100083)WangQingsheng(ChineseResearchAcademyofEnvironmentalSciencesBeijing100012)AbstractMostofthepollutantsincokingwastewatercanberemovedbyadoptingtheemulsionmembraneextraction-membranebioreactorprocess.Itsremovalrateisupto70%orso,butalsoimprovesitsbiodegrad-abilityfrom0.261to0.543.Itsbiodegradabilityisincreasedby52.1%.Testshavebeencarriedoutontrea-tingcokingwasterwaterbythemembranebioreactorprocess.Theeffluentcanmeettherequirementsofthenationaldischargestandardofmetallurgicalindustry.Keywordsemulsionmembraneextractionmembranebioreactortreatcokingwastewater0引言焦化废水是目前较为难处理废水之一。其成分十分复杂,含有多种难以被微生物降解或对生物有害的有机污染物以及大量的氨盐、硫化物、氰化物等无机盐类[1]。目前大多数焦化企业多在采用各种生化法处理焦化废水之前,首先采用蒸氨的方法除去氨氮,能耗大,处理费用高。据国家有关部门统计[2],绝大多数焦化厂家对焦化废水的处理效果都不理想,不能达到国家排放标准。采用湿式催化氧化法等化学处理法处理由于处理成本的原因还未能被焦化企业所接受,为此,研究经济适用的新型焦化废水处理新工艺势在必行。本工艺采用乳状液膜萃取作为前处理,可去除绝大部分的氨氮,再利用酸化水解-膜生物反应器(MBR)组合工艺进行了深度处理试验。结果表明,采用这种物理化学、生物化学相结合的方法处理焦化废水是一种行之有效、经济合理的新工艺。1乳状液膜萃取反应机理在焦化废水中NH3与NH4+处于动态平衡。当废水中的pH>9时,废水中的氨氮大部分以氨分子的形式存在,其易溶于膜相(油相)之中,即从膜相外侧在氨浓度差的作用下,通过膜相的扩散迁移进入膜相内侧。并与膜相内的酸液发生反应,转化为不溶于膜相(油相)的铵离子,即:NH3+H+=NH4+。由于生成的铵离子不溶于油相而被稳定在膜内相中。在膜内外两侧氨浓度差的作用下,氨分子不断通过膜表面吸附,渗透扩散迁移到膜相内侧解吸成铵离子,并得以富集,从而达到从废水中除去氨氮的目的。富集的铵离子反萃后回收,萃取膜相循环使用。2试验材料与方法2.1废水来源及水质82DOI:10.13205/j.hjgc.2008.s1.092环境工程2008年第26卷增刊废水取自唐山某焦化厂,其原水质指标见表1。表1原焦化废水水质mg/LCODBOD5NH3-NCN-S挥发酚石油类悬浮物色度≈5500300～9003000～35004530～400150～700270100～300500～6002.2试验工艺流程乳状液膜萃取-膜生物反应器组合工艺处理焦化高浓度氨废水,工艺流程如图1所示。图1乳状液膜萃取-膜生物反应器组合处理焦化高浓度氨废水工艺2.3试验方法试验是在制备液膜器中按一定比例有机物、表面活性剂、膜增强剂,混合后在搅拌下加入稀酸,搅拌制得乳白色的油包水型乳状液,将此液与焦化高浓度氨废水按一定比