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焦化废水处理回用技术分析
发布时间:2019-05-13
 
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摘要:焦化废水是一种有机工业废水,是在焦煤高温干馏、煤炼焦炭、制气等工业生产中生成的,体现出浓度高、毒性强、难降解的特性,如果将其进行直接排放则会对自然环境造成极大的威胁。为此,要研究焦化废水处理回用技术,促进焦化废水的无害化、减量化、资源化处理。焦化废水是在工业生产中生成的重要污染源,要缓解焦化生产中新水不足、废水难排的矛盾,必须研究和探索焦化废水处理回用技术和工艺,使之符合工业循环冷却水或再生水的标准,实现焦化废水的无害化、减量化、循环再生使用。


2一、焦化废水处理回用技术概述


焦化废水含有多环芳烃化合物、酚类化合物、氨、硫等各种有机、无机的污染物,直接排放会对环境造成危害和影响。通常可以从以下几类加以归纳和分析:

1、物理化学处理法。

这是采用活性炭吸附技术 + 过滤技术 + 混凝沉淀的不同组合方式,对不同的焦化废水进行预处理,较好地吸附、去除其中的悬浮物、油类、硬度等污染物。

2、生物处理法。

利用活性污泥法的工艺原理,通过向焦化废水中持续贯入空气,利用好氧性微生物繁殖生成的污泥状絮凝物,对焦化废水中的溶解性、胶体状态的可生化有机物、悬浮固体进行吸附和清除。在这一处理方法之中,要考虑适宜的处理方法以及曝气池、沉淀池的运行因素。

3、膜分离技术。

这是利用不同粒径分子的混合物通过分离滤膜时,达到选择性分离的技术,体现出无相态变化、无化学变化、选择性好、适应性强、能耗低的优势特点,达到对焦化废水的深度处理和回用的效果。如:将不同膜工艺有机组合的全膜法,通过“超滤 + 反渗透 +EDI”的组合工艺,实现对焦化废水的处理和回用。


2二、电化学和 CWPO( 催化湿式过氧化氢 ) 组合处理回用技术


1、处理工艺与流程

(1) 电化学处理工艺。电化学处理工艺机理是利用金属通电的属性,通过金属阳极、阴极发生的氧化反应和还原反应,溶解生成金属阳离子和 OH-,产生电解并生成氧气和氢气,实现对焦化废水中的悬浮物、胶体污染物、松散絮凝体的去除处理。

(2)CWPO 高级氧化技术。该技术是在常温常压的环境下,采用双氧水作为氧化剂,取代了压缩空气或高压氧,利用强氧化性的·OH 降低难降解污染物的浓度,较好地规避了气——液传质的阻力,加快反应速度,并减少高压对设备产生的腐蚀现象。

2、技术应用效果

电化学处理技术与 CWPO 高级氧化技术的组合工艺应用,可以较好地降低焦化废水污染物的浓度,去除焦化废水中的COD、TOC、悬浮物、色度等,通过组合连续实验验证,焦化废水处理回用的工艺效果如表 1 所示:

由上可见,电化学与 CWPO 高级氧化处理工艺的组合工艺应用,对焦化废水处理回用的指标符合工业循环冷却水和再生水的相关标准,表现出工艺应用的高效性和稳定性。


2三、全膜法在焦化废水深度处理回用技术的应用分析


这是一种以“二级砂滤 + 微滤 + 纳滤 + 反渗透”为主的组合工艺,可以较好地应用于焦化废水深度处理及回用,是应用广泛而成熟的一项技术。

1、全膜法处理方案及流程

某焦化厂的主要工艺为 A2/O+ 混凝沉淀工艺,其混凝沉淀出水必须进行深度处理回用,全膜法处理回用技术应用的设计方案为:由生化系统混凝澄清出水,将其泵送至含有 0.9-1.35mm 粒径石英砂滤料的中速过滤器中,截留原水中的悬浮物、大颗粒物等;再进入到含有 0.4-0.6mm 粒径的石英砂滤料的慢速砂滤过滤系统中,经由微滤膜处理去除残留的大分子、细微胶体等污染物;由纳滤膜截留 200-2000 之间的小分子、二价及多价无机盐离子,以达到提升焦化废水处理回用系统的回收率的效果。

2、全膜法处理回用系统的参数分析

(1) 中速过滤器。可以设计选用直径 3200mm、滤床高度1.5m、单台处理水量为 100-140m3/h 的中速过滤器装置,利用内装的 0.9-1.35mm 粒径石英砂作为过滤单元,截留、滤除悬浮性物质、胶体、油类杂质,在进行正洗之后还要用水和空气进行反冲洗,以避免砂缝隙间的细小颗粒物堵塞缝隙,使水流遭遇阻滞,无法达到良好的出水效果。

(2) 慢速砂滤器。这是利用压力式慢速过滤设备,进行机械筛滤、沉淀、絮凝,产水在余压的作用下进入微滤装置。

(3) 微滤装置。通过微滤装置可以实现对焦化废水中大分子物质和颗粒的微滤,自动实现投运、反洗的循环运行。

(4) 纳滤系统。它是渗透的一种反向迁移运动,可以选择性地去除不同价离子,可以应用于焦化废水处理回用技术之中,去除原水中的有机污染物、余氯、铁、锰、浊度等,过滤精度为 5чm,回收率达到 70%-85%。

(5) 反渗透系统。该系统具有较高的脱盐能力,除盐率可以达到 95%-99%,采用一级三段式的设计,并设有段间增压泵。

(6) 膜清洗系统。考虑到无机盐垢、微生物、胶体、不溶性物质会对膜元件造成污染,因而要定期进行 EFM 清洗和 CIP 清洗,并充分考虑产水量、压差、产水电导率等因素对膜清洗的影响,进行清洗周期的合理调节,以较好地提升膜清洗的效果。

综上所述,焦化废水深度处理回用技术要考虑实际情况,选取适宜的处理回用技术和工艺,不仅要达到优良的产水水质,而且要获得较高的回收率,使焦化废水得以循环、再生回收利用,实现焦化废水的无害化、资源化处理,并不断拓展其应用范围,较好地提升焦化废水处理回用技术应用的经济、社会效益。


作者:张海洋

来源:<<神州>>

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