预处理焦粉对焦化厂生化废水的吸附处理试验_张劲勇

预处理焦粉对焦化厂生化废水的吸附处理试验张劲勇1,王环宇2,邵景景1(1.黑龙江科技学院资源与环境工程系,黑龙江鸡西158105;2.鞍钢新钢铁公司供销管理部,辽宁鞍山114002)摘要:针对目前焦化厂生化脱酚废水的化学需氧量(COD值)普遍超标现象,采用焦化厂自产的熄焦粉经活化或酸化处理后吸附处理焦化厂生化废水,使焦化厂生化废水的化学需氧量达到了国家一级排放标准。该方法在某种程度上可以取代废水的三级处理,有着潜在的巨大的社会效益和经济效益。关键词:生化废水;化学需氧量;熄焦粉中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1000-6532(2003)03-0017-051前言随着人们对周围环境要求的提高和环保意识的加强,水资源的有效利用和净化显得尤为重要。焦化厂产生的工业废水具有污染严重、废水量大的特点。根据废水的有害物质浓度(主要是酚的浓度),废水处理一般分为三级:一级处理方法有溶剂萃取法脱酚和蒸汽循环法脱酚,主要处理高浓度酚水;二级处理方法主要是生化处理法,也叫活性污泥法,主要处理中等浓度的酚水;三级处理方法主要有活性炭吸附法和臭氧氧化法。由于废水的三级处理投资大、处理费用高,一般中小企业甚至国有大型企业也不愿意在这方面投资。目前国内绝大多数焦化厂废水处理的结果是生化需氧量(BOD)能达到国家废水二级排放标准,但化学需氧量COD值却普遍偏高,达不到国家要求的排放标准。本实验主要是针对此情况予以研究,希望找到一种处理费用低又能使废水排放达标的新方法,对废水进行处理。2实验部分2.1实验原料试样取自鸡西矿务局煤气厂熄焦塔废水中的细焦粉(简称熄焦粉)和晒焦台上的细焦粉(简称晒焦粉),以及焦化厂焦仓的粉焦(简称焦粉)。将试样在烘干箱内于105℃干燥,然后对熄焦粉进行筛分,其粒度基本上在40目以下,晒焦粉和焦粉粉碎筛分粒度在20目以下。焦化废水和生化处理后的废水均取自该厂,以备实验用。焦化废水分析数据见表1。表1鸡西矿务局废水分析数据/mg·L-1CODTOC总酚挥发酚硫氯化物氰化物氨1095.4632.4581.6187.312526.21712.2原料制备(1)活性焦粉:把上述各原料焦粉在活化炉内加热并通入水蒸汽活化,活化时间分别为25min、35min、45min;活化温度分别为800℃、850℃、950℃。收稿日期:2002-07-31;改回日期:2002-09-09作者简介:张劲勇(1967-),男,副教授,黑龙江大学无机化学专业在读硕士生,主要从事化学工程与工艺方面的教学和研究,已发表论文10余篇。第3期2003年6月矿产综合利用MultipurposeUtilizationofMineralResourcesNo.3Jun.2003(2)酸化焦粉:把焦粉、熄焦粉、活化焦粉、活化熄焦粉分别放入坩埚内加入93%的浓硫酸,然后加热至150℃,反应60min,反应完全后,将酸处理后粉料洗净残酸并干燥。2.3实验方法取60mL生化废水(取名原水),把各种焦粉分别加入原水中,进行吸附处理,时间为2h,然后澄清分离,得到吸附处理后废水(取名净水),并采用高锰酸钾法分别测量原水和净水的COD值。3结果与讨论3.1未处理焦粉吸附试验未处理焦粉吸附试验数据见表2。由表2可见:三种焦粉中熄焦粉吸附作用最强,60mL生化废水,加入2g熄焦粉,COD脱除率可达到64.2%;晒焦粉比熄焦粉略差,COD脱除率可达63.9%;焦粉最低,COD脱除率为62.3%。熄焦粉吸附作用强的原因是与800～900℃的炽热焦炭在熄焦塔内用水熄焦时起到的活化作用有关,但从表2来看活化作用不是很明显,可能是熄焦活化产生的微孔与水中杂质形成吸附所致,故对三种焦粉进行活化和再生。表2三种焦粉对生化废水吸附处理效果名称加入焦粉量/g原水COD值/mg·L-1净水COD值/mg·L-1COD脱除率/%透光率熄焦粉1.5262.297.362.991.9晒焦粉1.5262.299.262.288.8焦粉1.5262.2103.760.583.7熄焦粉2.0206.874.164.289.2晒焦粉2.0206.874.763.990.3焦粉2.0206.878.062.386.83.2活化焦粉吸附试验对不同条件下制备的活化熄焦粉进行了生化废水吸附试验,并与活化晒焦粉、活化焦粉的废水处理效果进行了比较,结果见表3～4。表3不同活化条件下熄焦粉对生化废水的处理效果活化温度/℃活化时间/min原水COD值/mg·L-1净水COD值/mg·L-1COD脱除率/%透光率95045232.554.576.694.095035232.551.178.194.795025232.550.078.995.185045232.567.670.992.385035232.567.271.192.8