焦化废水除油工艺中混凝剂的选择_周继军

焦化废水除油工艺中混凝剂的选择周继军1冯二平2解娟2庞秉吉2(1.郑州经济管理干部学院环境工程系郑州450000;2.中环冶金总公司北京100011)摘要以焦化废水处理工艺中的实例证实了聚合氯化铝(PAC)加聚丙烯酰胺(PAM)组合的优良除油性能,并从理论上及实际应用中进行了分析,对PAC加PAM组合在焦化废水处理中应用的优缺点进行了比较。关键词焦化废水聚合氧化铝(PAC)聚丙烯酰胺(PAM)SelectionofCoagulantforTreatmentofCokingWasteWaterZhouJijun1FengErping2XieJuan2PangBingji2(1.Dept.ofEnvironmentalEngineering,ZhengzhouCadreCollegeofEconomicManagementZhengzhou450000)AbstractTheexcellentpropertiesofthecombinationofPACandPAMaredescribedbyusingexamplesincokingwastewatertreatment,analysesareconductedintheoryandpracticalapplicationandtheadvantagesanddisadvantagesofthecombinationinapplicationarealsocomparedincokingwastewatertreatment.KeywordscokingwastewaterPACPAM1概述威冶化公司焦化厂现有3组66型焦炉,年产焦炭30万t。该厂产生高浓度酚氰废水约36m3/h(其中剩余氨水为6m3/h,其它富氨水为30m3/h)。采用高、低浓度废水分开处理的方式。高浓度的剩余氨水利用焦炉高温烟气烧干,其它富氨水主要采用专利设备将废水中的氨氮吹脱后进入生化池进行生物脱氮,处理后用于熄焦、终冷洗涤补充水等。但在实际处理过程中,由于废水中的油类较高,致使后续工段的CHT塔和CT塔中雾化器和喷头堵塞。所以除油在本工艺中起到一个重要作用。表1为该厂焦化废水水质。表1威冶化公司焦化厂废水水质mg/L(pH除外)分析项目pH氨氮挥发酚氰化物COD油类硫化物剩余氨水9.545005602905300140500其它富氨水8.52000243023025001052002混(絮)凝剂的选择常用的混凝剂有铝系和铁系两大类。铝系混凝剂是目前国内外水处理中使用最多的混凝剂。硫酸铝Al2(SO4)3目前总产量的25%～50%用于水处理工艺中。硫酸铝不足之处是低温性能不好,水解缓慢,高浓度的残余铝给生物和人体带来危害。聚合氯化铝(PAC)以其良好的混凝性能,以压倒的优势逐渐取代硫酸铝。在我国水处理工艺中以PAC应用居多。其不足之处是絮凝体小,沉降缓慢甚至浮于水面,给分离及保证出水纯度造成麻烦。铁系混凝剂三氯化铁在上世纪30年代已被广泛用于水处理工艺中。FeCl3在低温下具有良好的混凝性能,不存在铝系混凝剂潜在的二次污染,但其强腐蚀性及水体中残余铁的污染妨碍了广泛应用。聚合硫酸铁以其在更大pH值范围内的优良的混凝性能及对温度的适应性能和不存在潜在的二次污染而引起水处理界的兴趣。下面就两种最常见的产品(聚合氯化铝PAC和聚合硫酸铁PFS)从理论上作比较。(1)PAC标准产品,平均聚合度6～8,平均分子量数千之多。PFS聚合度和平均分子量数千之多。(2)从热力学角度看,Fe3+比Al3+具有更强的水解能力。Fe3+的水解常数为Al3+的8倍(分别为3.98×10-4和5.01×10-5),而形成配离子的能力Fe3+比Al3+高得多,这些数据显示了PFS比PAC具有更高的聚合度。(3)在水处理过程中,PFS比PAC对pH值具有更广泛的适应性。前者为pH=4～11,后者为pH=6～8才具有混凝性能。(4)PFS与PAC在水处理过程中,还由于质量上的差异,在形成絮凝体(即矾花)时,PFS絮凝体具有高密度特性,因而沉降迅速。PAC絮凝体密度小,因而常浮在水面上,而且由于絮凝体较松散,易于破碎,给固液分离造成麻烦,影响了出水的澄清度。为选取处理效果好,且适合焦化废水的特性的絮凝剂,在常用的絮凝剂中,选择聚合氯化铁和聚合氯化铝作比较。该系列实验以焦化废水处理的进水为处理对象,在相同条件下,分别投加不同剂量的聚铁、聚铝和聚丙酰胺,观测其絮凝沉降效果,确定各絮凝剂的最佳投加比例,并进行综合效能的比较。实验结果见表2。3实际运用情况及效果通过实验确定絮凝剂及其最佳投加比例后,威冶化公司焦化厂于2004年7月在实际的酚氰废水处理中开始投加絮凝药剂作试验。我们首先用质量浓度为2.4×10-4的聚合硫酸铝做试验,除油效果一般,在运行