『壹』 煤化工生产废水处理新技术研究
煤化工生产废水处理新技术研究具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
目前我国对于煤化工废水的处理主要采用生化处理法,这种新型废水处理方法能够采用生物降解能力对煤化工废水中的苯类物质以及苯酚类物质进行有效分解,但其缺点也表现得比较明显,对于煤化工污水里的吡啶、咔唑类成分难以降解。在对煤化工污水的处理后进行检测,很多煤化工企业在对污水进行处理后都很难达到国家一级处理标准,污水的浓度和色度都存在一定的净化缺陷,因此,在对于煤化工废水的CODcr检测中要尽量降低其CODcr的浓度,对排放性的氨气、氮气指标要进行严格控制,使污水处理尽量达到排放标准。
一、煤化工废水的性质研究
煤化工污水是在煤化工洗涤之后所排放的具有高浓度煤气成分的废水,煤化工污水中汉中大量有毒成分和有害物质,如含氮、氢化物、苯酚等有毒有害成分。在煤化工企业排放的污水中,其中氨氮含量为200~500mg/L,CODcr成分的含量高达5000mg/L,摒弃煤化工废水中含有大量的有机污染物成分,如环芳香族化合物,硫化物等,这类有机物在水源的正常降解过程中很难得到有效地分解,并且其有机成分在污水排入河流中会导致河流的富营养化,导致生态失衡。煤化工废水在进行生物分解的过程中,只能将其中的萘、吡咯、吠喃等物质分解,而入咔唑、联苯类等物质在生物的催化作用下也很难进行分解。
二、煤化工废水的生化处理方法
煤化工废水在排放之前都需要进行初步净化处理,通常煤化工企业对污水首先进行物化预处理,气浮、隔油是对煤化工污水预处理中比较常用的方式。所谓气浮法是对煤化工废水中的油类进行分层隔离,将漂浮在上层的油类进行去除并且回收利用,这种方法可以直接避免煤化工废水中的油类物质对于水源的后续化污染,并且还能够对曝气做到有效的防治。目前,大多数煤化工企业对废水的处理采用缺氧、好氧生物的分类处理方法,这种方法也被称为A/O处理方法。由于好氧生物在对煤化工污水进行降解的过程中不能完全发挥其稳定效能,对污水中含有的杂环类化合物难以直接去除。因此,针对目前大多煤化工企业在污水处理中出现的问题,需要从新的角度来考虑污水处理的模式,如采用PACT法、厌氧生物法等对煤化工污水进行深度处理。
三、好氧生物法对于煤化工废水处理的改进
采用好氧生物法对煤化工废水的深层次处理主要包括:PACT法和载体流动床生物膜法。PACT法式利用到活性炭为主要成分对废水中的杂质进行有效吸附,由于活性炭的吸附能力较强,可以利用其吸附能力为好氧生物提供充分的食物来源,同时,好氧生物会增强其分解能力。该方法的优点在于活性炭尅进行循环利用,通过采用湿空气氧化法可以使活性炭再生。
载体流动床生物膜法也被称为CBR,该方法是基于特种结构形态的生物流动床技术,将煤化工废水在个体生物单元内进行过滤,生物单元中所具有的生物膜和活性泥成分进行有机结合,将活性载体膜内的填料重新投放到活性污泥池中,并且在污泥池的表面会出现具有悬浮状态的微生物,并且对污水表面进行生物膜的全覆盖。这种方法对于污泥池中的生物活性成分以及生物浓度的需求比例较高,一般浓度要达到标准值的2到4倍左右,最高浓度可以达到8-12g/L,同时也提高了污水的降解处理效率。
四、厌氧生物法
厌氧生物法又被称为UASB技术,对于煤化工废水的处理依赖于厌氧生物污泥床技术进行的,这种废水净化技术需要借助专门的水质反应器具,需要建立一套固、液、气分离设备,设备的底部是建立在污泥反应器上,煤化工废水通过管道进入污泥反应器内,并且通过加压的方式由下到上地进行逐层反应过滤。污泥层中的厌氧生物将米化工废水中的有机物进行转化,生成甲烷和二氧化碳排出,并且进入上端的三相分离装置内。该类方法可以将煤化工废水中的酚类和杂环类物质进行分离,使废水得到深度处理。
五、对煤化工废水的深度处理技术研究
通过以上方法可以对煤化工废水进行初步过滤处理,废水中的CODcr浓度已经出现了明显的下降,但废水中难以降解的杂质仍然存在,废水的浑浊度较高,其净化指标还未达到国家一级排放标准。因此,煤化工企业还需要对废水进行二次深度降解处理,深度处理技术主要包括:固定化生物技术、反渗透等膜处理技术和吸附法催化氧化法等。
1.固定化生物技术
固定化生物技术对污水的处理具有很强的针对性,该方法对废水中的固定优势菌类进行定性培养,使其对废水中的杂质进行选择性降解,对吡啶、喹啉等物质具有针对性降解效果,固定生物技术对这些难以降解的有机物去除效果具有明显的提高。
2.高级氧化技术
对于煤化工废水中所含有的有机物处理是一个复杂过程,这些有机物中大多数是酚类,多环芳烃以及含氮有机物,这类有机物的降解难度较大,在对废水的初次处理过程中是很难将这类有机物进行处理的。高级氧化技术能够对废水中的有机物进行深层降解,通过水中大量的HO离子,与水中的有机物进行自由结合,并形成水和二氧化碳。高级氧化法可以借助催化法进行辅助,以加强水中离子结合的效率。在对煤化工废水的处理前期也可以使用高级氧化法,能够有效降低废水中的COD,但由于前期对催化剂消耗量大等缺陷,需要较大的经济投入,因此该方法主要应用于污水的深度处理过程中。
六、结语
随着社会各界对于环境保护意识的加强,更多新的污水处理技术不断应用于工业生产之中,对于煤化工废水的处理在各类煤化工企业已经相继建立起污水处理设施,对新技术在废水处理中的应用还需要企业拿出更多的资金投入,从自身发展和环境保护方面进行综合考虑。
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『贰』 煤化工污水处理工艺选择
煤化工是减少燃煤污染的有效途径,但气化过程中产生的废水会对环境造成污染。本文针对废水中主要污染物的不同,对其处理方法、治理技术、工艺分别进行了论述,并提出了建议。分别介绍了煤化工废水中有用物质的回收,生化处理方法以及深度处理方法。具体介绍了几种对废水进行处理的方法,采用活性炭吸附法和混凝沉淀法对废水进行深度处理。
煤化工废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机废水,属于焦化废水的一种。水质成分复杂,污染物浓度高。废水中含有大量的酚类、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物,还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质,污染物色度高,属较难生化降解的高浓度有机工业废水。对煤化工废水的处理,单纯靠物理、物理化学、化学的方法进行处理,难以达到排放标准,往往需要通过由几种方法组成的处理系统,才能达到处理要求的程度。因此煤化工废水的处理,一直是国内外废水处理领域的一大橘李余难题。
一、煤化工废水处理技术
1.煤化工废水处理通常可分为一级处理、二圆滚级处理和深度处理。这里的一级、二级处理的划分与传统的城市污水处理的概念上有所不同,这里所述的一级处理主要是指有价物质的回收,二级处理主要是生化处理,深度处理普遍应用的方法是臭氧化法和活性炭吸附法。第一,煤化工废水有价物质的回收。煤化工废水中有机物质的回收一般指的是对酚和氨的回收,常用方法有溶剂萃取脱酚、蒸氨等。其主要包括以下两方面的内容,(1)酚的回收。回收废水中酚的方法很多,有溶剂萃取法、蒸汽脱酚法和吸附脱酚法等。新建焦化厂大都采用溶剂萃取法。对于高浓度含酚废水的处理技术趋势是液膜技术、离子交换法等。(1)氨的回收。目前对氨的回收主要采用水蒸气汽提-蒸氨的方法。污水经汽提,析出可溶性气体,再通过吸收器,氨被磷酸氨吸收,从而使氨与其他气体分离,再将此富氨液送扰顷入汽提器,使磷酸氨溶液再生,并回收氨。
二、煤化工废水处理方法
1.煤化工废水在进行出处理前根据不同的水质特点设置调节池以调节水质水量,设置隔油池或气浮池进行除油,经以上的与处理后可采用下面的方法进一步进行处理。第一,活性污泥法。活性污泥法是采用人工曝气的手段,使得活性污泥均匀分散并悬浮于反应器中和废水充分接触,并在有溶解氧的条件下,对废水中所含的有机底物进行着合成和分解的代谢活动。在活动过程中,有机物质被微生物所利用,得以降解、去除。同时,亦不断合成新的微生物去补充、维持反应器中所需的工作主体——微生物(活性污泥),与从反应器中排除的那部分剩余污泥相平衡。活性污泥法处理的关键是保证微生物正常生长繁殖,为此须具备以下条件:一是要供给微生物各种必要的营养源,如碳、氮、磷等,一般应保持BOD5:N:P=100:5:1(质量比)。煤化工废水中往往含磷量不足,一般为0.6~1.6mg/L,故需向水中投加适量的磷;二是要有足够氧气;三是要控制某些条件,如pH 值以6.5~9.5、水温以10~25℃为宜。另外应将重金属和其他能破坏生物过程的有害物质严格控制在规定范围之内。
2.第二,生物铁法。生物铁法是在曝气池中投加铁盐,以提高曝气池活性污泥浓度为主,充分发挥生物氧化和生物絮凝作用的强氧化生物处理方法。工艺包括废水的预处理、废水生化处理和废水物化处理三部分。预处理包括重力除油、均调、气浮除油;生化处理过程包括一段曝气、一段沉淀、二段曝气、二段沉淀;物化处理工艺流程包括旋流反应、混凝沉淀和过滤等工序。在生物与铁的共同作用下能够强化活性污泥的吸附、凝聚、氧化及沉淀作用,达到提高处理效果、改善出水水质的目的。生物铁法的生产运行工艺条件包括:营养素的需求、适量的溶解氧、温度和pH 值控制、毒物限量及污泥沉降比等。
三、高新技术处理煤化工废水的研究
1.目前,国内在处理煤化工废水的新技术主要有以下几种
第一,新物化法。新物化法是指在常温下利用废水中有害物质与专门为处理废水而开发的药剂(污水灵)发生反应,经过4 次不同加药处理过程和处理设施,最终实现COD、BOD、NH3-N、SS 均达到排放要求。该技术最大的缺陷是废水中有毒有害物质只是形态的转移,另外该技术的成熟性还需要经工程实践的考验。
2.HSB法处理焦化废水。HSB是高分子均群的英文缩写。目前国内初步试验得出以下结论:HSB耐受废水中有毒有害物质性好;处理后污泥少、出水色度好;加碱量为传统方法的1/3~1/5,运行费用较低,但对种菌特性,生存条件、净化功能尚未完全了解,有待进一步研究与实践。
四、煤化工废水深度处理
1.经过酚、氨回收,预处理及生化处理后的煤化工废水,其中大部分污染物质得到了去除,但某些主要污染指标仍不能达到排放标准,因此需要进一步的处理——深度处理,来使这些指标达到排放标准。第一,活性炭吸附法。煤化工废水经以上步骤处理后COD的去除率效果不是很理想,出水浓度较大,有时高达601mg/L左右,很难达标排放,为使废水达标排放,可使用活性炭降低废水中COD 的浓度。废水处理中活性炭吸附主要对象是废水中用生化法难以降解的有机物或用一般氧化法难以氧化的溶解性有机物,包括木质素、氯或硝基取代的芳烃化合物、杂环化合物、洗涤剂、合成燃料、除萎剂、DDT 等。
2.其次,混凝沉淀法。混凝是给水处理中一个重要的处理方法。混凝法可以降低废水的浊度、色度,去除多种高分子物质、有机物、某些重金属毒物和放射性物质等,去除导致富营养化的物质如磷等可溶性无机物,并且它能够改善污泥的脱水性能。具有设备简单,操作简便,便于运行,处理效果好的优点;缺点是运行费用高,沉渣量大。
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『叁』 高炉煤气是什么怎样处理,怎样回收利用
高炉煤气洗涤废水的处理技术
高炉炼铁过程产生的大量炉气中含有一定量的一氧化碳气体(CO>20%),故称高炉煤气.高炉煤气中含有大量的可燃性成分并夹杂有大量的灰尘,温度通常为150~400℃.从炉顶排出的废气一般先经重力除尘器后,再进行洗涤处理和深度除尘.洗涤处理是通过在洗涤塔或文氏管中的气、水对流接触实现煤气的洗涤和冷却.洗涤冷却后的水就是高炉煤气洗涤废水.这种废水水温高达60 ℃以上,主要杂质是固体悬浮物、尘泥(瓦斯泥)、氧化物、焦炭粉等.除此之外,还含有一部分无机盐及酚、氰、重金属等有毒物质,由于该废水水量大、污染重,必须进行处理,并尽可能循环使用[1]?.
1 治理现状
目前大、中型高炉煤气洗涤废水的沉淀处理可分为自然沉淀和混凝沉淀.
1.1 自然沉淀法
首都钢铁公司、攀枝花钢铁公司、湘潭钢铁公司、上海第一钢铁厂等的高炉煤气洗涤废水均采用自然沉淀为主的处理方法.莱芜钢铁厂高炉煤气洗涤废水过去靠两个D=12m的浓缩池处理,未达到工业用水及排放标准,后来改用平流式沉淀池进行自然沉淀,沉淀效率达90%左右,出水悬浮物含量小于100mg/L,冷却以后水温约40℃,水的循环率达90%,除个别指标(如Pb、酚)有时超标外,处理后的废水基本可达标排放.国外高炉煤气洗涤废水的处理大多数采用自然沉淀方法[2],特点是废水靠重力排入沉淀池或浓缩池,处理后经冷却塔冷却后循环使用,出水悬浮物SS
『肆』 特钢煤气冷凝水处理方法
煤气冷凝水处理方法
:
煤气冷凝水经过管道进入酚水箱进行沉淀然后经过过滤装回置对煤气答冷凝水过滤,经过过滤的煤气冷凝水通过管道排出进行回收利用,包括如下步骤
:
酚水箱流出的煤气冷凝水在油水分离装置中进行油水分离
; 在经过油水分离的煤气冷凝水中添加氧化剂后在酚水箱二次沉定后的煤气冷凝水经过所述过滤装置过滤后添加防腐剂
; 添加防腐剂的煤气冷凝水在混合后通过所述管道排出。
『伍』 陶瓷厂煤气站的含酚废水目前有哪些处理方法
陶瓷厂煤气站的含酚废水,酚浓度高,酚成分多。采用溶剂萃取-碱液反萃法可回收其中的版杂酚。但权是,萃取法处理到酚含量达标所需的设备投资较大,处理费用较高,并不经济。而且,煤气含酚废水含有大量的其它有机物,即使酚含量达标,COD、色度、氨氮、无机盐等指标几乎无法达标。此时,如果水量不大(<50吨/d),则配置吸附柱,可将有机物、色素除去,保证COD、色度达到要求。水量大,则需配置生化处理池进一步处理。
如果有废蒸汽,则可以采取浓缩焚烧法进行处理。如果配备水煤浆燃烧设备,也可以将废水加入水煤浆设备,一起制浆。有的采用煤气设备厂配套的蒸发器,对含酚废水进行蒸发,但据用户反映,由于酚水的强腐蚀性,蒸发器很快腐蚀。
这种酚水不是不能处理,而是处理费用仍然很高,没有很经济的处理设备和技术。
『陆』 煤化工废水处理的方法
煤化工废水处理的方法具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
煤化工是一项系统复杂的工作,它在消耗大量能源的同时,还要消耗大量水资源,并且在生产作业过程中会产生大量废水。对这些废水如果不采取有效应对措施,会引起严重的水资源污染问题。因此,煤化工厂必须注重采取有效措施,实现对污水的有效处理,减缓或避免对周围环境的污染,最终提高煤化工厂的综合效益。
一.煤化工废水的特点
在煤化工生产作业中,大量的废水会随着处理工作排出,以高浓度的煤气洗涤水为主,其中含有大量有毒有害物质,包括酚、油、氰化闭并袭物、氨氮等,废水中COD含量约5000mg/L,氨氮含量约200―500mg/L。有机污染物包括多环芳香化合物,酚类和含氧、氮、硫的杂环化合物。由于含有多种化合物,因此在具体废水处理过程中,降解比较困难,其中难以降解的有机化合物包括吡啶、联苯、三联苯等。针对废水的以上特点,采取适当工艺,提高废水处理效果就显得十分重要
二.煤化工废水处理的方法
为了实现对废水的有效处理,降低环境污染,实现废水的达标排放,满足用水需要,采用合适的方法进行处理是必须的。具体来说,处理废水的过程包括预处理、生化处理以及深蔽州度处理,从而提高处理效果,实现对废水有效利用的目的
1预处理方法。在废水组成中,往往含有很多油脂,油脂含量过多则会影响生化处理效果。故而在处理过程中必须首先采取有效措施除去废水中的油脂。根据实际处理经验,将隔油池和气浮法结合起来使用,去除废水中的油脂,并对其进行回收利用,提高处理效果,同时经过处理后的油脂,可以起到相当于预曝气的目的。另外,均质调节、通过初沉除去大颗粒固体等,也是预处理的有效方法。在实际工作中应该根据具体情况合理选用。
2生化处理方法。预处理之后进行生化处理,一般将缺氧生物法、好氧生物法结合起来使用,该方法就是常见的A/O工艺。废水中含有杂环、多环类化合物,采用好氧生物法处理后,废水的COD指标难以稳定达标。为了解决这种工艺存在的不足,经过探索与实践,人们在处理废水中还探索出以下几种工艺。第一、PACT法,即在活性污泥曝气池中加入适量活性炭粉末,发挥其溶解氧、有机物吸附等作用,为微生物生长提供食物,加快对有机物氧化分解,达到除去废水中的杂质,提高废水处理效果的目的。第二、厌氧生物法,在进行废水处理中,为了提高处理效果,将上流式厌氧污泥床工艺运用到处理工作中。反应器底部设置污泥层,废水自下而上通过反应器,通过该流程的处理,大部分有机物被转化为CO2和CH4,从而达到处理污水的目的。第三、流动床生物膜法,在同一处理单元中将活性污泥法和生物膜法结合使用,将特殊载体填料加入活性污泥池中,微生物附着在悬浮填料表面生长,形成微生物膜层,提高降解效率,实现对污水的有效处理。第四、曝气生物滤池法,该方法集生物膜法和活性污泥法的优点于一体,实现了物理过滤和生化反应在同一反应池完成,简化了流程,方便操作,增强了人们对废水处理的满意度。
3深度处理方法。经过生化处理后,废水的COD含量、氨氮浓度得到大大降低,然而,难以降解的有机物仍然没有得到有效处理,废水浊度、COD指标无法达到排放标准,需要对其进行进一步的处理。具体方法有以下几种。第一、固定化生物技术。该技术先进、高效,能够选择固定优势菌种,可以有针对性的处理含有难以降解的有机物废水,提高处理效果,满足达标排放要求。第二、混凝沉淀法。在进行废水处理过程中,为了提高处理水平,加强沉淀效果,需要采用相应的混凝剂,例如,铝盐、铁盐、聚铁、聚铝等,并调节好PH值。通过采取这些措施,在混凝剂的作用下,废水中的悬浮物能够加快聚集、沉淀,实现固液分离。将废水中的悬浮有机物除去,降低废水浊度,达到更好的处理效果。第三、吸附法。固体表面有吸附溶剂、胶质的能力,废水通过比表面积很大的吸附剂时,污染物会被吸附到固体颗粒。该方法处理效果好,但存在不足与缺陷,例如,吸附剂使用量大,费用高,容易导致二次污染等
三.煤化工废水处理的方法选择
为实现更好的废水处理效轿兄果,必须选择合适的处理方法。运用生物氧化法进行废水处理,出水中含有少量难以降解的有机化合物,导致COD含量偏高,不能满足达标排放的要求。运用吸附法则可以降低COD含量,但会出现吸附剂再生及二次污染等问题。因此,为了达到更好的处理效果,必须注重对相关技术措施的结合。将缺氧/好氧法与BAF法联合使用,能够取得良好的废水处理效果,该方法也是煤化工厂废水处理的主要工艺,得到很多处理厂的认可,运用效果良好。另外,混凝沉淀法与超滤、反渗透双膜处理技术结合使用,能够实现深度处理的目的,达到对废水进行回收利用的目的
结语
在我国能源结构中,存在“富煤少油缺气”的情况,为了弥补这种不足,今后需要大力发展煤化工代替石油化工,以更好的满足人们对能源资源的需求。作为能源、水资源消耗巨大的行业,在进行煤化工作业过程中,必须采取有效措施,实现对污水的有效处理。同时,要根据具体工作需要,采取合适的废水处理工艺,实现对煤炭资源的合理有效利用,实现节能减排的目的,降低对周围环境的污染,进一步推动煤化工行业的可持续发展
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『柒』 煤气洗涤水怎么处理请告之!
一、 煤气洗涤废水来源
煤气发生炉是煤气厂、钢厂、玻璃厂、金属冶炼厂等大型工业企业的能源装置,在煤气生产过程中,煤气要经过洗涤塔等净化设备的处理,在洗涤净化过程中,通常采用水来洗涤和冷却煤气,因此产生了大量煤气洗涤废水。
二、煤气洗涤废水水质
煤气废水属于污染浓度极高、含有大量的酚、氨、硫化物、氰化物和焦油,以及只能更多杂环化合物和多环芳烃。
煤气洗涤废水中的主要污染物有挥发酚、氨氮、氰化物、悬浮物和少量的氟化物。
三、煤气洗涤废水处理方法
煤气洗涤废水的沉淀处理可分为自然沉淀和混凝沉淀。
1、自然沉淀法
煤气洗涤废水的处理大多数采用自然沉淀方法,特点是废水靠重力排入沉淀池或浓缩池,处理后经冷却塔冷却后循环使用,自然沉淀法的优点是节省药剂费用,节约能源;缺点是水力停留时间长,占地面积大,对用地紧张的企业不宜采用;另外,当瓦斯泥颗粒过细时,自然沉淀后的水中悬浮物含量偏高,输水管道、水泵吸水井积泥较多,冷却塔和煤气洗涤设备污泥堵塞现象较严重。
2、混凝沉淀法
混凝沉淀也是一种广为采用的处理方法,处理效果良好,但所使用的进口水处理药剂价格昂贵;混凝沉淀,沉降效率可达90%以上,当循环时间较长和循环率较高时,聚丙烯酰胺和少量的FeCl3复合使用,可去除富集的细小颗粒,取得满意的处理效果。混凝沉淀处理过的废水,经冷却塔冷却后循环使用。处理后的水悬浮物含量SS<30mg/L。
3、其他方法
煤气洗涤废水的处理有生化法、溶剂萃取法、吸附法、蒸汽法、氧化法、液膜法等。其中,化学法是煤气洗涤废水处理的较理想的工艺。采用化学混凝、化学氧化和微滤膜过滤组合技术对煤气洗涤废水进行处理。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
四、 煤气洗涤废水处理的必要性
我国是一个能源消耗大国,单位GDP能源成本是发达国家的十几倍。人均能源占有量却十分有限。随着国民经济的快速发展,我国的能源结构正面临着严峻的挑战。煤炭的直接利用存在着效率低、污染重、不易传输等缺点,既浪费能源又污染环境。因此,目前我国企业那些需高热值煤气的工业窑炉如陶瓷业的辊动窑、玻璃业的池窑等逐渐以煤气为燃料。应这一发展趋势,研究探讨煤气洗涤废水处理工艺的意义重大。
『捌』 高炉煤气如何回收利用
高炉煤气洗涤废水的处理技术
高炉炼铁过程产生的大量炉气中含有一定量的一氧化碳气体(CO>20%),故称高炉煤气。高炉煤气中含有大量的可燃性成分并夹杂有大量的灰尘,温度通常为150~400℃。从炉顶排出的废气一般先经重力除尘器后,再进行洗涤处理和深度除尘。洗涤处理是通过在洗涤塔或文氏管中的气、水对流接触实现煤气的洗涤和冷却。洗涤冷却后的水就是高炉煤气洗涤废水。这种废水水温高达60 ℃以上,主要杂质是固体悬浮物、尘泥(瓦斯泥)、氧化物、焦炭粉等。除此之外,还含有一部分无机盐及酚、氰、重金属等有毒物质,由于该废水水量大、污染重,必须进行处理,并尽可能循环使用[1]�。�
1 治理现状
目前大、中型高炉煤气洗涤废水的沉淀处理可分为自然沉淀和混凝沉淀。
1.1 自然沉淀法
首都钢铁公司、攀枝花钢铁公司、湘潭钢铁公司、上海第一钢铁厂等的高炉煤气洗涤废水均采用自然沉淀为主的处理方法。莱芜钢铁厂高炉煤气洗涤废水过去靠两个D=12m的浓缩池处理,未达到工业用水及排放标准,后来改用平流式沉淀池进行自然沉淀,沉淀效率达90%左右,出水悬浮物含量小于100mg/L,冷却以后水温约40℃,水的循环率达90%,除个别指标(如Pb、酚)有时超标外,处理后的废水基本可达标排放。国外高炉煤气洗涤废水的处理大多数采用自然沉淀方法[2],特点是废水靠重力排入沉淀池或浓缩池,处理后经冷却塔冷却后循环使用,出水悬浮物SS<85mg/L,循环率达96%。整个系统设计成闭路循环,运行期间没有排污。自然沉淀法的优点是节省药剂费用,节约能源;缺点是水力停留时间长,占地面积大,对用地紧张的企业不宜采用;另外,当瓦斯泥颗粒过细时,自然沉淀后的水中悬浮物含量偏高,输水管道、水泵吸水井积泥较多,冷却塔和煤气洗涤设备污泥堵塞现象较严重。
1.2 混凝沉淀法
混凝沉淀也是一种广为采用的处理方法,如武汉钢铁厂、宝山钢铁总厂、首都钢铁公司等的高炉煤气洗涤废水多采用混凝沉淀法。武钢高炉煤气洗涤废水处理指标:投加聚丙烯酰胺0.5mg/L,沉淀池出水悬浮物小于50mg/L;本钢投加无机和有机高分子絮凝剂,沉淀效率达98%;宝山钢铁总厂采用混凝沉淀法净化后可使水中悬浮物由2000mg/L降到100mg/L以下,总循环率达97%,废水处理系统运行正常,处理效果良好,但所使用的进口水处理药剂价格昂贵;首钢高炉煤气洗涤废水采用聚丙烯酰胺(投量为0.3 mg/L)进行混凝沉淀,沉降效率可达90%以上,当循环时间较长和循环率较高时,聚丙烯酰胺和少量的FeCl3复合使用,可去除富集的细小颗粒,取得满意的处理效果。日本扇岛地区钢厂的高炉煤气洗涤废水首先用粗粒分离机把粗颗粒分离出来,然后加苛性苏打提高pH值,再向凝聚沉淀槽注入高分子凝聚剂,把Fe和Zn等变成Fe(OH)2和Zn(OH)2的形态沉淀下来。为去除污染环境的Zn,要使pH值保持在7.5~8.5范围内。混凝沉淀处理过的废水,经冷却塔冷却后循环使用。处理后的水悬浮物含量SS<30mg/L。德国蒂森钢铁公司和鲁奇公司的高炉煤气洗涤废水处理采用曝气法。曝气的目的是在废水进入沉淀池之前,将废水中的游离CO2吹脱,使溶解在水中的碳酸盐析出,以便在沉淀池中去除。曝气池停留时间10~20min。沉淀池出水悬浮物SS为10~20mg/L,停留时间18.9min。该方法与自然沉淀法相比不但悬浮物的去除率高,水中细颗粒悬浮物可有效去除,而且对其它污染物(如酚、氰、重金属)的去除效率也有较大程度提高;水力停留时间长、占地面积大的矛盾虽然有所缓解,但仍然没从根本上予以解决。
2 新型处理技术的开发
废水中悬浮物的去除效率取决于固液分离速度,而固液分离速度则取决于悬浮物颗粒的成长粒度和密度。成长粒径越大、密度越高则意味着水处理效率越高。根据絮凝动力学,传统处理技术中由于絮体成长过程的随机性,在絮体粒径增大的同时,其有效密度呈指数关系急剧降低。目前国内所研究的其他高效絮凝技术,虽然颗粒凝聚速度有所提高,絮体成长粒径有所增大,但仍然没有从根本上解决絮体粒径增大,有效密度急剧降低这一矛盾。而通过改变悬浮颗粒成长过程的动力条件和物理化学条件来限制凝聚过程的随机性,形成高密度的团粒状絮凝体--结团絮凝体,可大幅度提高固液分离速度。该项新型处理技术称为结团凝聚工艺或结团造粒流化床工艺。关于该工艺的理论研究和在给水处理、污泥浓缩方面的实验及应用已有不少成果[3~5],在高浓度悬浮物废水的结团流化床处理方面也取得了可喜成果。对陕西略阳钢铁厂高炉煤气洗涤废水的处理结果表明:在PAC投量为0.5~1.5mg/L、PAM投量为0.06~1.05mg/L条件下,水力负荷(水流上升速度)可高达116cm/min以上,总停留时间仅为2min左右,而出水浊度则低于12NTU。对该厂的选矿废水处理,在PAC投量为0.75mg/L、PAM投量为0.375mg/L时,水力负荷或表面负荷可高达112cm/min以上,总停留时间亦为2min左右,出水浊度低于2NTU。采用结团造粒流化床工艺处理上述两种废水,其表面负荷比传统处理工艺可提高10倍左右。对洗煤废水的处理,表面负荷亦可高达70cm/min以上,出水浊度小于40NTU,总停留时间小于5min,表面负荷比传统处理工艺亦可提高6倍以上。
该项新型处理技术对于解决目前重点污染源的污染问题具有广阔的应用前景,因这类废水如上述的煤矿洗煤废水、冶金矿山的选矿、尾矿废水、钢铁企业的煤气洗涤废水等都具有水量大、污染重的特点,利用该技术不仅可去除废水中的悬浮污染物和大量其它污染物如重金属、酚、氰等解决污染问题,而且可实现废水的重复使用,节约和充分利用水资源,产生显著的环境效益和社会效益。
『玖』 煤化工废水处理技术研究及应用分析
煤化工废水近零排放:煤化工是指以煤为原料,经化学加工转化为气体、液体和固体燃料及化学品的过程,是针对我国“富煤、贫油、少气”的能源特点发展起来的基础产业。
近年来,受市场需求等因素的刺激,煤炭富集区煤化工产业呈现爆发式增长态势,《“十二五”规划纲要》明确提出,推动能源生产和利用方式变革,从生态环境保护滞后发展向生态环境保护和能源协调发展转变。
我国水资源和煤炭资源逆向分布,煤炭资源丰富的地域,往往既缺水又无环境容量。煤化工废水如果不加以达标处理直接排入受纳水体会对周围水环境造成较大的污染和破坏,造成可利用的水资源量更加紧缺。因此,我国煤化工废水实施“近零排放”,实现废水回用及资源化利用势在必行。
煤化工废水近零排放是以解决我国煤化工水资源及废水处理难题为目标,形成的煤化工废水处理及资源化利用重大技术研究领域。目前,该领域已基本确立“预处理—生化处理—深度处理—高盐水处理”实现“近零排放”的技术路线。但是,最终产生的结晶盐仍然含有多种无机盐和大量有机物。从加强环境保护的角度出发,煤化工高盐水产生的杂盐被暂定为危险废物。
按目前的处理技术,一次脱盐处理后仅有60%~70%的淡水能回用。如果真正的零排放还需要把剩余的30%~40%浓盐水浓缩再处理进行回用。
现代煤化工企业废水按照含盐量可分为两类:
一是高浓度有机废水。 主要来源于煤气化工艺废水等, 其特点是含盐量低、污染物以COD为主;
二是含盐废水。主要来源于生产过程中煤气洗涤废水、循环水系统排水、除盐水系统排水、回用系统浓水等,,其特点是含盐量高。
煤化工废水“零排放”处理技术主要包括煤气化废水的预处理、生化处理、深度处理及浓盐水处理几大部分。
预处理:由于煤气化废水中酚、氨和氟含量很高,而回收酚和氨不仅可以避免资源的浪费,而且大幅度降低了预处理后废水的处理难度。通常情况下,煤气化废水的物化预处理过程有:脱酚,除氨,除氟等。
生化处理:预处理后,煤气化废水的COD含量仍然较高,氨氮含量为50~200mg/l,BOD5/COD范围为0.25~0.35,因此多采用具有脱氮功能的生物组合技术。目前广泛使用的生物脱氮工艺主要有:缺氧-好氧法(A/O工艺)、厌氧-缺氧-好氧法(A-A/O工艺)、SBR法、氧化沟、曝气生物滤池法(BAF)等。
深度处理:多级生化工艺处理后出水COD仍在100~200mg/l,实现出水达标排放或回用都需进一步的深度处理。目前,国内外深度处理的方法主要有混凝沉淀法、高级氧化法、吸附法或膜处理技术。
浓盐水处理: 针对含盐量较高的气化废水等,TDS浓度一般在10000mg/L左右,除了先通过预处理和生化处理以外,通常后续采用超滤和反渗透膜来除盐,膜产水回用,浓水进入蒸发结晶设施,这也是实现污水零排放的重点和难点所在。
海普创新开发了废水近零排放ZDP工艺
煤化工行业近零排放项目现场