焦化厂生化出水回用可行性研究_蒋文新

·2276·中国环境科学学会学术年会优秀论丈集(2《X巧)焦化厂生化出水回用可行性研究蒋文断张巍常启刚张怀旭付丽君应维琪(华东理工大学资源与环境学院上海市梅陇路130号2X()237)摘要本研究采用混凝沉淀、活性炭吸附以及混凝沉淀+活性炭吸附工艺对焦化厂生化出水进行深度处理,通过平衡实验和微型快速穿透技术考察了以煤质、果壳和椰壳为原料的三种有代表性活性炭的相对处理效果,并选择出最适宜处理此类废水的炭型。混凝沉淀能较好的去除水样中大分子有机成分,单独棍凝沉淀和活性炭吸附均可以将水样中COD降到l的m了L以下,达到国家一级排放标准和冷却用水建议标准;在吸附处理中,煤质活性炭最为适宜。混凝沉淀处理可以大幅度提高活性炭对生化水样中芳香基团有机物(Uv织)、颜色(vls,)和总体有机物化学需氧量(COD)的吸附性能,使出水水质达到个别生产或生活用水回用标准,并且极大的降低了处理成本。研究表明混凝沉淀+活性炭作为焦化废水生化出水回用工艺是经济、可行的。关抽词生化出水混凝活性炭微型快速穿透深度处理回用焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水,其有机物含量大、污染物组成复杂,经过生化处理后出水中含有难降解杂环化合物川和代谢产物(sM)P[`〕等大分子物质,对生态环境和人体健康造成了一定程度的危害。目前我国焦化废水处理系统大多是采用一级处理和二级处理工艺,采用三级处理工艺系统较少。活性炭吸附工艺主要应用于去除废水中难降解有机物3[,`],因此非常适宜应用于废水回用处理。活性炭技术在美国等发达国家广泛应用于水和废水处理领域,而在国内,活性炭并未普遍使用,其主要原因是没有简易、有效、可广泛使用的活性炭选炭方法,造成许多无谓的浪费,使人们低估了活性炭吸附工艺的效益。本研究以焦化废水生化出水为研究对象,分别考察混凝沉淀、活性炭吸附和混凝沉淀+活性炭吸附工艺的深度处理效果;通过吸附容量实验和微型快速穿透实验(iMcocol~助pidBerak俪uhg,McRB)〔’一’〕考察它们对焦化厂生化出水中有机成分(以芳香基团有机物uv,值,颜色度vls3,值,及总体有机物化学需氧量c0D。r为表征)的吸附容量和处理能力,从而选择适宜该废水的炭型,探讨混凝沉淀对活性炭吸附效果的影响,评价混凝沉淀+活性炭吸附工艺对于该水样回用处理的可行性。一、材料与方法1.试脸仪器和药品试验仪器:ES一B10型计量泵;BSZ一160改进型自动进样器;UincoUVZX(X)型紫外可见分光光度计;4以1/KSMZ型BrAun电动咖啡研磨机;电炉;真空泵;电子天平;自制滚动摇床等。药品:硫酸铝、抓化铁、重铬酸钾、硫酸亚铁按、硫酸汞、硫酸银、浓硫酸、上海活性炭(煤质炭、果壳炭、椰壳炭)。2.分析方法Uvs4Z值:用1cm光程石英比色皿在254nm波长下测其吸光度;vis,值:用1cm光程石英比色皿在380lun波长下测其吸光度;CODe,:重铬酸钾法(国标GBI1914一89)。3.混凝实验分别取焦化厂生化出水水样2X()时至于烧杯中,分别投加不同量的混凝剂10了L月:(50。)3·18H20、10『LFeQ3·6H20,立即搅拌,开始以一定的速度快速搅拌305,以充分分散药剂,第五章环境污染防治技术研究与开发·2277·然后慢速搅拌30min,同时在混凝的过程中以1MNa0H调节pH值,使其混凝终点达到较适宜的范围(pHecFl,二7、pH。(50.),、.65),以达到最佳的混凝效果4j[,静置h3后,取上层清液,测其指标。4.吸附实验(l)活性炭的选择不同的原材料对于活性炭的吸附性能和孔径分布有很大影响。一般说来,植物类的壳质活性炭具有相当发达的微孔结构,煤质活性炭则各类细孔均有分布。本实验通过简易活性炭选用方法[’]选取了三种具有代表性的活性炭进行研究,如表1所示。苯酚值和碘值表征活性炭对于小分子有机污染物的吸附能力;甲基蓝值和丹宁酸值分别表征了对中型和大型分子的吸附能力。裹1三种颗粒活性炭吸附性能指标衰炭型苯酚值碘值甲基蓝值丹宁酸值原煤炭81.0111431342.3果壳炭1111033307105椰壳炭1319916413.2(2)平衡实验对三种活性炭样品进行研磨筛分,取150一325目的粉末活性炭,用去离子水清洗后在105℃下干燥1h2;分别取上述炭型所需炭量置人40iln的活性炭吸附反应瓶中,加人40ml需处理的水样,在自制首尾摇动床上摇动1h2后,将水样取出过滤。对滤出液进行Uv水、viSso3和COD。测定。吸附容量计算方法为:VM(m岁g)二(C;一C。)xv/m,其中fC和C。分别为溶液初始浓度和剩余浓度(m梦)L,v为实验溶液体积()L,m为活性炭用量(g),刃M和C。的关系采用Freundlieh模式表达:刃M二k*Cel/。,根据溶液剩余浓