焦化废水的处理技术_王小英

第5期山西焦煤科技No.52006年5月ShanxiCokingCoalScience&TechnologyMay.2006·试验研究·焦化废水的处理技术王小英①(太原市环保局万柏林分局)摘要焦化废水是一种氨氮和有机物浓度较高的难降解有机废水。本文系统地介绍了国内外近年来在焦化废水处理中的一些主要工艺方法。关键词焦化废水;处理;技术焦化废水是含芳香族化合物与杂环化合物的典型废水,有机污染物以酚类化合物为主,占有机污染物的一半以上,另外还有多环芳香族化合物和含氮、氧、硫的杂环化合物等;无机污染物主要以氢化物、硫氢化物、硫化物、氨盐等为主,属有毒有害高浓度有机废水,处理难度很大,尤其是未经脱酚蒸氨除油处理的废水,酚、NH3-N、油含量都很高,处理工艺复杂,运行费用高,而且最终出水COD、NH3-N、油难以达标排放。因此,焦化废水的大量排放,不仅对环境造成严重污染,而且会直接威胁到人类的健康。许多物质不但难以生物降解,通常还是直接或间接的致癌物质。因此,焦化废水治理技术是一个国际性的难题,目前国外的治理水平与我国基本一致。1焦化废水的来源及成分焦化废水的主要来源于炼焦制气、煤气净化、化工产品回收加工等工序,包括剩余氨水、沥青冷却水、终冷退水、两苯分离水、粗苯分离水、精苯分离水、焦油洗涤废水、生化污水及其它废水。焦化废水中主要含有氨氮、酚、氰、硫化物及数百种有机物,成份复杂,还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质,污染物色度高,属较难生化降解的高浓度有机工业废水。因此焦化废水的处理,一直是国内外废水处理领域的一大难题。2处理技术介绍2.1普通活性污泥法活性污泥法是1912年英国的克拉克(Clark)和盖奇(Gage)发现的。最早是应用于生活污水的处理,经过长期对微生物的驯化和培养,使其成功地运用到焦化废水的处理当中,即将焦化废水与活性污泥混合一起进入曝气池,成为悬浮混合液,沿曝气池注入空气曝气,使污水与活性污泥充分接触,并供给混合液足够的溶解氧。这时污水中的有机物被活性污泥中的好氧微生物分解,然后混合液进入二次沉淀池,活性污泥与水澄清分离,部分活性污泥再回流到曝气池中,继续进行净化过程,澄清水则溢流排放。由于在整个过程中活性污泥在不断增长,部分剩余污泥从系统中排出,以维持系统的稳定。2.2序批式活性污泥法(SBR)SBR工艺是20世纪70年代以来开发的集生物降解和脱氮除磷于一体的新技术,它结构形式简单,运行方式灵活多变,是一种间歇运行的废水处理工艺,空间上完全混合,时间上理性推流,兼均化、初沉、生物降解、终沉等功能于一池,无须设污泥回流系统。对某单一的SBR来说,不存在空间控制上的障碍,只要在时间上进行有效的控制和交换,即能达到多种功能的要求,非常灵活。与普通活性污泥法不同之处在于SBR法的运行工况为间歇操作,其典型流程包括进水、反应、沉淀、排水、闲置等五个阶段。通过自动控制装置完成工艺操作。可以方便灵活地进行缺氧-厌氧-好氧的交替处理过程。目前,SBR技术从生活污水到工业废水等各领域都得到了广泛应用。2.3膜生物反应器(MBR)膜生物反应器是一种由膜过滤取代传统生化处①作者简介:王小英女1970年出生1993年毕业于山西经济管理学院工程师太原030024理技术中二次沉淀池和沙滤池的水处理技术。传统的生化水处理技术(如活性污泥法)中泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的,其分离效率依赖于活性污泥的沉降特性,沉降性越好,泥水分离效率越高。系统在运行过程中产生大量的剩余污泥,其处置费用占污水处理厂运行费用的25～40%。而且易出现污泥膨胀,出水中含有悬浮固体,出水水质不理想。针对上述问题,MBR将分离工程中的膜技术应用于废水处理系统,提高了泥水分离效率,并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌(特别是优势菌群)的出现,提高了生化反应速率。同时,通过降低F/M比减少剩余污泥产生量,从而基本解决了传统活性污泥法存在的突出问题。与传统的生化水处理技术相比,MBR具有以下主要特点:固液分离率高、出水水质好、处理效率高、占地空间小、运行管理简单、应用范围广。现在膜生物反应器的处理对象也由原来的城市生活污水,逐渐扩大到各种工业废水,发展前景广阔。上海交通大学和同济大学的李春杰等人对一体化膜-序批式生物反应器(SMSBR)处理焦化废水进行了较为深入的研究,考察了能否通过膜分离的强化作用,提高生物处理系统对焦化废水的处理效果。研究表明,出水CODcr达到了新的排放标准(<100mg·L-1),脱氮效率有所提高。2.4吸附法吸附法处理废水,就是利用多孔性吸附剂吸附废水中的一种或几种溶质,使废水得到净化。常用吸附剂有活性炭、磺化煤、矿渣、硅藻土等。这种方法处理成本高,吸附剂再生困难,不利于处理高浓度的废水。夏海萍、柯家骏研究了膨润土黏土矿对焦化废水中