煤化工工業廢水(shuǐ)處理的常(cháng)用工(gōng)藝與運行(háng)
煤化工產業是個高能耗、高汙染產業,需要大量的水資源,同時(shí)產生大量工業廢水,對(duì)周圍環境產生了巨大威脅(xié),因此廢水處(chù)理至關重要。既能實現節(jiē)能減排,同時又能節省自己的生(shēng)產成本。本文簡(jiǎn)要概述了煤(méi)化工工(gōng)業廢水處理的常用(yòng)工藝(yì)及運行情(qíng)況。
1 煤化工過程中產生的工業廢水特點
煤化工排放的工業(yè)廢水主要以高濃度的煤氣洗滌水為主,其中含有大量酚(fēn)、油、氰化物、氨氮等有害、有毒的(de)物質。廢水中COD含量大多在5000mg/L左右、氨氮(dàn)含量在200~500mg/L左(zuǒ)右,其中的有機汙染(rǎn)物主要有多環芳香(xiāng)化合物、酚類和含氧、氮、硫的雜環化合(hé)物。煤化工廢水是典型的含有難降解有機化合物的生產廢水(shuǐ)。煤化工工業廢水中難降解有機(jī)化合物主要是吡啶、聯苯、哢唑、三聯苯等;易降(jiàng)解有機化合物主(zhǔ)要是苯類、酚類化合物,比如有吡咯、呋喃、萘、眯唑(zuò)等。
2 煤化工廢水處理的常用工藝
煤化工廢水處理(lǐ)工藝基本上(shàng)是遵(zūn)行:首先,物化預處理;其次(cì),A/O生化處理;最後,物化深(shēn)度處理(lǐ),這樣的工藝路線。以下(xià)對各個步驟分別作簡單介(jiè)紹。
2.1 預(yù)處理
煤化工(gōng)工業廢水中含有較多油脂(zhī)組(zǔ)分,而過多(duō)油脂會影響(xiǎng)後麵的生化處理(lǐ)效果,因此工業(yè)廢水處理必然(rán)要先除去其中(zhōng)的油脂類(lèi)。去除油脂的最佳方法是隔油池與(yǔ)氣浮法相結合,其目的是除去廢水中的油類並加以回收利用,而(ér)且還能起到相當於預曝氣的(de)作用。工業廢水的預處理主要形式還有均質調節、通過初沉除去大顆粒固體等形式(shì)。
2.2 生化處理
經過預處理後的煤化工工業廢(fèi)水,我們一般采用缺氧生物法、好氧生物法相結合的處理工藝即A/O工藝,由(yóu)於煤(méi)化工工藝廢水中的含有(yǒu)雜環、多環類化合物,用傳統好氧生物法(fǎ)處(chù)理過後的廢水(shuǐ)中(zhōng)COD指標很(hěn)難穩定達標。於是為解決以上問題,有(yǒu)人又提出了一些新的好氧生物處理方法(fǎ),比如PACT法、厭(yàn)氧生物法、流動床生物膜法(CBR),曝氣生物濾池BAF法等。(1)PACT法 PACT法(fǎ)是通過在活性汙泥曝氣池中加入一定量的活性炭粉末,利用活性炭對溶解氧、有機物(wù)等的(de)吸附作用(yòng),可以為微(wēi)生物生長提供食物,來加快對有機物的氧化分解。活性炭則(zé)可以用濕空氣氧化的方法來再生。
(2)厭氧生物法 它是(shì)將(jiāng)上流式厭氧汙泥床(UASB)工藝應(yīng)用於煤化(huà)工工(gōng)業(yè)廢(fèi)水處理。該方(fāng)法所用反應器由荷蘭的G.Lettinga等在1977年開發成功,在反應(yīng)器底部設(shè)有汙泥層,廢水自下而上通過反應器,大部分有機物可被(bèi)微生物轉化成CO2和(hé)CH4。在反應器(qì)上部,設有三相分離器,可以使氣、液、固三相分離。
(3)流動床生物膜法 CBR法其實是一種基於特(tè)殊填料的生物流化床工藝,該工藝在同一個(gè)處理單元中將活性汙泥法與生物膜法有機結(jié)合(hé),將特殊載體填(tián)料加(jiā)入到活性汙泥池中,微生物就可以附著在懸浮填料(liào)表麵(miàn)生長,從而形成微生物膜層。反(fǎn)應池中生物濃度是懸(xuán)浮生長活性汙泥處理工(gōng)藝的(de)2~4倍,可達到8~12g/L,降解效率成倍提高。
(4)曝氣生物濾池法(fǎ) 曝氣生物(wù)濾池法(fǎ)(BAF)是一種新型高負荷、浸沒式、固定(dìng)生物膜的反(fǎn)應池,該法集生物膜法、活性汙泥法兩種方法各自(zì)的優點於一(yī)身,還將物理(lǐ)過濾和生化反(fǎn)應兩種處理過程集中到(dào)同一反應池中進行。采用BAF法聯合處理煤(méi)化工工業(yè)廢水,取得了相(xiàng)當滿(mǎn)意的效果。
優缺點:PACT法比較環保,但(dàn)是吸附的速度(dù)比(bǐ)較慢(màn),吸附劑回收困難,比較(jiào)適合處理含固體較多的工業廢水處理;厭氧生物法在反應器中進行,壓降較大,對溫度要(yào)求高,適(shì)合處理有機物較多的工業廢水處理(lǐ);流動床生物膜法是兩種方法的結合處理速度快,但是價格(gé)昂貴(guì),適(shì)合處理要求高的工業廢(fèi)水處理;曝氣生物濾池法,作為一種新方法價格高,工業廢(fèi)水處理效果好,但是還沒有大規模的應用。
2.3 深度處理
煤化工工業廢水經過(guò)生化處理後,水中的COD指標、氨氮濃度等得到極(jí)大的降低,但難降解有(yǒu)機物仍使廢水的色度、COD等指標無法達到排放(fàng)標準。因此,經(jīng)過生化處(chù)理後的工業廢水仍需進一步(bù)處理。深度廢水處理方法主要包括固定化生物技(jì)術(shù)、混(hún)凝沉澱法、吸附法和超濾(lǜ)、反滲透等膜處理法。
(1)固定化生物技術 這是新發展起來的技術,可選擇性固定優(yōu)勢菌種,同時能針對性地處理含有難降解有機物廢水。
(2)混凝(níng)沉澱法 該法是在生產過程中用混凝劑比如鋁鹽(yán)、鐵(tiě)鹽、聚鐵、聚鋁及聚丙烯酰胺等來(lái)加強沉澱的(de)效(xiào)果,同時要調節好pH值,使廢水中懸浮物在混凝劑(jì)作用下能夠加快聚集、下沉,達到固液分(fèn)離。這(zhè)樣可(kě)以除去廢水中懸浮有機(jī)物,有效地降低廢水濁度。
(3)吸附法 由於固體表麵(miàn)具有吸附溶質、膠質的(de)能力,因此當工業廢水通過比(bǐ)表麵積(jī)很大的吸附劑時,其中的汙染物就可能會被吸附到固體顆粒上。這種方法可以獲得較好的效果,同時(shí)也可能有吸附劑用量大、費用高的問題,容易產生二次汙染。
(4)超濾、反滲透(tòu)等膜處理法 由(yóu)於水資源(yuán)日益短缺,水價格(gé)也不斷上漲,工業廢水循(xún)環利用勢在必行,將膜技術應用到廢水處(chù)理也越來越普遍。目前,雙膜技術作為(wéi)國際上研發、工程化應用的熱點技術(shù),是有效的工程預(yù)處理方法,通過超濾除去廢水(shuǐ)中的大多數濁度、有機物,減輕(qīng)對反滲透膜的汙染,可延長(zhǎng)膜的壽命,減(jiǎn)少運行成本。反滲透膜不但能去除工(gōng)業廢水中的有機物、降(jiàng)低COD含量,同時(shí)還有家較好(hǎo)的脫鹽(yán)效果。由於脫除(chú)COD、脫鹽、脫(tuō)色能同(tóng)時在一步完成,使其出水品質高,可直接作為生產循環用水,可實現煤化工工業廢水處理後(hòu)的零排放(fàng)和(hé)煤化工清潔生(shēng)產。
優缺點(diǎn):固定化生物技術,對菌種的要求高,適合處理(lǐ)一些特定的難降解的廢水;混凝沉澱法(fǎ)該技術比較成熟,應用廣泛,但是對廢水的(de)pH值要求高;吸附法效果好,但是存在吸附劑用量大、費用高的問題的問(wèn)題,適合處理含有固體顆粒較多的廢水;超濾、反滲(shèn)透等膜處理法是一種新方法,對膜的要求高,優點就是處理後的水質(zhì)好,適合對處理要求高的工業廢水。
3 煤化工(gōng)工業廢水處理(lǐ)工藝選擇
傳統的生物氧化(huà)法(fǎ)處理廢水,其出水中含有少量的難降解有機化(huà)合物,使COD含量偏(piān)高,無法達到排放標準;而吸附法能有效(xiào)降低COD含量,但存在吸附劑再生及二次(cì)汙染問題;缺氧/好氧法與(yǔ)BAF法聯合處理煤化工工業廢水可取得理想的處理效果,使運行管理成本相對較(jiào)低,因此該工藝是煤化工(gōng)工業廢水處理的主要工藝。混凝(níng)沉澱法與超濾、反滲透雙膜處理技術相結合則可實現深度處理,達到回收利用的目的。
4 結 論
根據我國的能源結構,缺油、少氣、多煤的現狀,以後將大力發展煤化工來替代石油化工,煤化工(gōng)作為一個耗(hào)能、耗水大戶,其產生的(de)工業廢水處理不(bú)容忽(hū)視,隻有選擇合適的工業廢水處理工藝才能實現煤(méi)的綜合利用,實現節能減排的目標,煤(méi)化工工業廢水循(xún)環利(lì)用,促進(jìn)煤化工和生態環境的持續發展。
