焦化废水中有机物曝气吹脱条件下的挥发特征

第18卷第5期1997年9月环境科学ENVIRONMENTALSCIENCEVol.18,No.5Sep.,1997焦化废水中有机物曝气吹脱条件下的挥发特征*何苗张晓健雷晓玲瞿福平顾夏声(清华大学环境工程系,北京100084)摘要焦化废水中各类有机物表现出不同的挥发特征.乙苯、萘等11种物质比较容易挥发,12h空曝后其去除率约为20%—40%,它们的挥发速率常数KV与Henry常数间具有良好的线性相关关系,线性相关方程为KV=2.906×103H+0.0146,挥发作用在这类物质的去除中起着重要作用;苯酚等12种物质具有中等程度的挥发性;间苯二酚等物质其挥发作用不明显.关键词挥发特征,焦化废水,空曝试验,曝气吹脱,挥发性有机物,速率常数.*国家自然科学基金重点资助课题(编号:59138080-2)收稿日期:1996-12-09在传统的活性污泥法曝气池中,曝气作用可部分吹脱废水中挥发性污的有机物,尤其对于强挥发性的有机物来说,由曝气吹脱可使挥发性染物不经微生物分解而直接从水中逸入大气,造成了处理厂附近的空气污染.对此,挥发性有机物的曝气吹脱问题已成为国内外广泛关注的问题.焦化废水是含挥发性污染物较多的一种废水,本研究将对废水中各类有机物在曝气吹脱条件下的挥发特性进行研究.1试验方法采用空曝试验法.试验装置为完全混合式曝气池,试验用水采用首钢焦化厂的曝气池进水.曝气池内不投加活性污泥,其余各种运行条件与实际焦化厂处理装置安全一致.试验过程中定时从曝气池中取样进行TOC及GC/MS分析.2曝气吹脱对废水中各类有机物的去除表1为经不同空曝时间后废水的TOC测定结果.表1空曝试验TOC测定结果项目空曝时间/h06122448TOC/mg�L-1316.0294.5289.7268.6262.2去除率/%6.89.115.017.0由表1可见,曝气可吹脱废水中的部分有机物,使总的TOC下降,当空曝时间为12h时,TOC的去除率为9.1%,当空曝时间延至24h时,TOC的去除率达15%,所以曝气吹脱对于有机物的去除起着一定的作用.为了进一步了解曝气吹脱对焦化废水中各种有机物的吹脱效果,针对焦化废水中所含的24种有机物进行曝气吹脱实验.测定不同曝气时间下的TOC变化情况,将实验数据进行整理分析,焦化废水中有机物按挥发特性大致可分为以下3类.(1)挥发性较强,曝气吹脱作用较为明显的有机物.这类物质于不同空曝时间下TOC浓度变化列于表2.从表2可知,这类物质因曝气挥发作用引起的去除很明显,在经过12h空曝后它们的TOC去除率约20%—40%,因此,可以认为这11种物质是易挥发性的,在生物处理过程中曝气对物质去除起着很重要的作用,因此在进行生物降解特征的研究中必须充分考虑由于挥发而引起的去除量,以免产生很大的误差.(2)中等程度挥发有机物.这类物质不同空曝时间下TOC浓度变化见表3.表3中的物质在曝气吹脱作用下有一定程度的挥发,但TOC浓度下降幅度不大,经12h表2不同空曝时间条件下强挥发的有机物TOC浓度变化/mg�L-1物质原水6h空曝TOC去除率/%12h空曝TOC去除率/%24h空曝TOC去除率/%48h空曝TOC去除率/%乙苯18.2314.5220.412.1433.48.81551.65.24771.3甲苯7.0155.75518.04.72132.73.1052.82.30967.0二甲苯4.9934.19616.03.55228.92.89542.01.74065.1呋喃2.0541.76514.01.44330.21.2141.90.78961.5萘3.3182.97810.52.67319.42.15435.11.98340.2吡啶3.9823.27017.92.81629.22.01949.31.78255.2甲基吡啶0.4420.36018.60.29433.50.24744.10.20852.9C4烷基吡啶0.790.64018.90.5234.10.41048.10.33058.2C2烷基吡啶0.5690.46717.90.38332.70.28450.00.21562.2吡咯3.8863.00612.62.36539.11.71955.81.00174.2联苯3.6973.29811.02.94320.42.34336.61.85449.9表3不同空曝时间条件下中等程度挥发有机物TOC浓度的变化/mg�L-1物质原水6h空曝TOC去除率/%12h空曝TOC去除率/%24h空曝TOC除率/%48h空曝TOC去除率/%苯酚94.0789.275.1186.87.7283.2111.580.9014.0甲基苯酚42.3441.182.7339.955.6437.2112.136.8712.9二甲苯28.5327.752.3