焦化废水处理利用技术综述_裴亚生

2002年第3期(总第26期)山西能源与节能SHANXIENERGYANDCONSERVATION2002年9月出版焦化废水处理利用技术综述裴亚生(山西省经济贸易委员会,山西太原030001)许涛李莉(山西省环境保护研究所,山西太原030027)摘要:焦化废水严重污染环境,必须进行综合治理。对目前用于焦化废水处理技术的机理、不同工艺实例和试验研究进行了讨论,期望以此能给焦化废水处理技术提供一些思路和方向。关键词:焦化废水;处理;COD中图分类号:X703文献标识码:B1焦化废水的水质特征和处理的意义1.1焦化废水水质特征焦化废水成分复杂,不但含有高浓度的氨氮、酚、氰,而且还含有如吲哚、萘、吡啶、菲蒽、苯并芘等多种芳香族化合物。而且污染物浓度均较高,如乘余氨水未脱酚时,COD高达2500mg/l～10000mg/l,NH3-N2000mg/l～3000mg/l,酚1700mg/l～2300mg/l。1.2焦化废水处理的意义a)含大量氨氮废水排入水体,将导致水体溶解氧下降和水生物死亡,因为1mg氨氮硝化需氧4.57mg。b)含NH3-N的废水排入水体,将和水体中的磷一起刺激水中藻类过度繁殖引起水体富营养化。c)废水中的多种有毒且难生物降解有机物排入水体,将严重污染水环境。必须经处理后加以利用或达标外排。2焦化废水处理技术目前,国内外用于焦化水处理最普遍的是生物处理法,它具有处理水量大、运行费用低、去除污染物质广的优点。由于焦化废水中含有对微生物生长抑制、毒害的物质如酚、氨、油类等,因此在焦化废水的生物收稿日期:2002-05-30作者简介:裴亚生(1967-),男,山西兴县人。1990年毕业于太原工业大学化工系无机化工专业,工程师;李莉(1969—),女,辽宁盖县人。1990年毕业于太原工业大学环境工程专业,工程师;许涛,(1965-),女,山西襄汾人。1987年毕业于太原大学统计专业,工程师。山西大学环保系在读研究生,山西省环境保护研究所室内环境监测治理中心副主任。处理设施前均应进行脱酚、蒸氨等预处理过程。需要说明的是,焦化废水经预处理后,酚、氰、COD和NH3-N含量分别下降100mg/l～200mg/l,再经12h～24h生物处理,酚、氰去除率均可达99%以上,但COD去除率只有60%～70%,出水浓度在300mg/l～800mg/l左右,NH3-N几乎未被去除。为提高COD及NH3-N去除率,人们从工艺流程和生物反应器两方面着手进行了大量研究工作。主要有强化好氧生物处理法、缺氧-好氧生物处理法及湿式氧化处理法等。2.1强化好氧生物处理法包括生物铁法、粉末活性炭活性污泥法、生长剂活性污泥法、二段曝气法等。a)生物铁法是在活性污泥法曝气池中投加一定量的铁盐,并逐步驯化成生物铁絮凝体。与传统活性污泥法相比,生物铁法具有下列优点:加强了曝气池内吸附、生物氧化及凝聚过程,提高了对有机物的去除效率;改善了活性污泥性能和沉淀性能,增加了曝气池污泥浓度;抗负荷、抗毒性能力较强。b)粉末活性炭活性污泥法。与普通活性污泥法相比,它具有以下优点:改善了系统的稳定性;提高了难降解有机物的去除速率;缓和了有毒、有害物质对好氧微生物的生长抑制;脱色效果好;改善了污泥性能。c)生长剂活性污泥法。投加某些如葡萄糖、对氨基苯甲酸、尿素等生长剂,可以加快CN-,SCN-的生物降解速度,强化吡啶等难降解有机物的去除,促进硝化反应。d)两级活性污泥法。该法具有硝化效果好,抗冲击负荷力较强的特点,由于第二级处于延时曝气,可少排或不排污泥,减少污泥处置费用。2.2缺氧—好氧生物处理法a)硝化、反硝化工艺该工艺由两个串联反应器组成,第一个是好氧生物氧化的硝化作用,第二个是缺氧条件下微生物死亡所释放的能量作为脱氮能源进行的反硝化反应。它是按污水自然净化规律建立的,硝化、反硝化顺序进行,一般需在硝化段加碱,反硝化段加有机物,这使其处理费用较高,且不能充分利用反硝化阶段产生的碱度。b)缺氧—好氧生物脱氧法(A/O工艺)为改进上述工艺,将反硝化前置的方法称为缺氧—好氧生物脱氧法(A/O工艺)。这是将好氧硝化反应器中的硝化液,以一定比例回流到反硝化反应器,这样反硝化所需碳源可直接从入流污水获得,同时减轻硝化段有机负荷,减少了停留时间,节省了曝气量和碱投加量。c)厌氧—缺氧—好氧(A2/O工艺)A2/O工艺比A/O工艺在缺氧段前增加一个厌氧反应器,主要利用厌氧作用首先降解污水中的难生物降解有机物,提高其可生物降解性,不仅可改善系统COD去除效果,还利于后续A/O系统的脱氮效果,是目前较为理想的处理工艺。3焦化废水处理工艺实例及有关试验结果3.1实例分析据山西省临汾市煤炭气化公司郭行杰报道,该公司二期工程建设中,采用的缺氧—好氧—接触氧化法工艺处理焦化废水,可使出水水质由处理前的C