吸附法深度处理煤制气生化废水的研究_尹连庆

煤气化废水是在煤气的生产和净化冲洗过程中产生的，属于焦化废水的一种，其含有酚类、苯类及其衍生物等多种生物难降解有机物。国内的煤气化废水处理普遍采用预处理与生化（活性污泥法）处理工艺，由于废水中含有大量酚类、苯类及其衍生物等多种生物难降解有机物，普通生化处理出水COD值远高于国家排放标准[1-4]。煤气化废水的深度处理方法也是随着对气化废水常规处理出水不达标的认识和水处理技术的不断发展而逐渐发展起来的，其中吸附法处理气化废水，就是利用吸附剂较大的总比表面积、很强的吸附能力去除废水中多种物理、化学方法难以处理的污染物。常用吸附剂如活性炭、树脂等虽然有较高的吸附性能，但其价格高昂、工艺运行成本高，广泛应用受限[3-5]。中国电力科学研究院电站辅机研究所研发的特种活性焦（简称活性焦）具有多孔、比表面积大等性质，对煤气化废水有很好的吸附性能且生产成本低廉[6]。本文以经过生化处理的煤气化废水为试验对象，研究了活性焦吸附工艺深度处理气化废水的效果和可行性。1试验部分1.1试验用水及主要试剂1.1.1活性焦吸附剂活性焦以褐煤为原料，经过高温活化及扎径调节等工艺处理，且有丰富的过渡孔和微孔，比表面积高达891m2·g-1，对废水中大分子难降解有机物具有高效的吸附性能。其理化性质如表1和图1所示。1.1.2试验用水试验所用废水取自河南某气化厂经序列间歇式活性污泥法（SBR）处理过的气化废水。原水水质如表2所示。成分分析水灰分挥发分固定碳9.8618.506.1265.52-20.526.7972.69--8.5491.46w/%空气干燥基干燥基干燥无灰基表1活性焦成分分析Tab.1Activatedcokecompositionanalysis图1活性焦空隙分布Fig.1Activatedcokespacedistribution020406080100�����%���nm<22~44~10>10吸附法深度处理煤制气生化废水的研究尹连庆1，张军1，腾济林2，李若征2，杨万强2（1.华北电力大学环境科学与工程学院，河北保定071003；2.中国电力科学研究院电站辅机技术研究所，北京100070）摘要：煤制气废水中含有大量难降解的大分子有机污染物，国内煤制气企业废水生化处理尾水普遍存在COD超标现象。针对这一现状，本文提出了采用褐煤活性焦对煤制气生化废水进行吸附深度处理的方法。研究了不同投加量、pH、吸附时间对该活性焦吸附性能的影响。结果表明，在25℃、投加量47g·L-1、吸附时间2h的条件下，某气化厂SBR工艺出水经活性焦吸附处理后，COD去除率可达93%，出水COD<50mg·L-1，满足城镇污水处理厂污染物排放标准（GBl8918－2002）中1级A排放标准。关键词：活性焦；深度处理；气化废水中图分类号：X784文献标识码：A文章编号：1000-3770(2011)11-0104-003收稿日期：2011-04-22基金项目：中国电力科学研究院青年科技基金项目（FT84-09-002）作者简介：尹连庆（1959－），男，教授，硕士生导师，研究方向为环境工程；E-mail：zmsh0409@139.com第37卷第11期2011年11月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.37No.11Nov.,2011104DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2011.11.0261.1.3试验试剂及仪器H2SO4，CP；NaOH，CP；HACHODYSSEYDR/2500分光光度计；RD-125型COD消解仪；SKY-100C型摇床。1.2试验方法1.2.1静态吸附试验取250mL锥形瓶若干，加入150mL原水和一定量活性焦，用质量分数10%H2SO4或NaOH调节pH，放入摇床（240r·min-1，25℃）震荡一定时间。震荡完毕后，取上清液过滤，测定其COD并计算去除率。1.2.2动态吸附试验试验流程如图2所示。吸附柱体高1000mm，滤层高度950mm，实际装焦量350g，有效容积0.8L。室温条件下，用提升水泵将原水经流量计提升至吸附柱。原水由吸附柱底端进入，经活性焦吸附处理后自顶部溢流排入清水池。自溢流口出水起记为0时刻，以1～3h的间隔取出水测定COD。2结果与讨论2.1静态吸附试验2.1.1投加量的影响在原水150mL中投加不同量活性焦，不调节pH，25℃下放入摇床匀速震荡2h。考察不同活性焦投加量对废水COD去除率的影响，结果如图3所示。由图3可知，随着活性焦投加量的不断增加，原水COD去除率逐渐提高，由42%提高到88%。投加量大于6g时，去除率提升不太显著。当活性焦用量增加到7g时，出水COD为43mg·L-1，去除率高达93%，再增加投加量，去除率没有明显变化。说明此活性焦吸