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煤化工废水处理方法

煤化工废水处理方法

煤化工废水处理方法范文第1篇

关键词:煤化工废水处理问题煤化工废水处理对策

中图分类号: X703 文献标识码: A 文章编号:

引言

当今我国的重要能源仍旧以煤炭为主。目前煤气化龙头产业不断发展,一些最前沿的技术被应用其中,生产成品油、乙烯、二甲醚、天然气甲醇等化工产品。然而我国是水资源短缺的国家,且水资源与煤炭资源的分布呈现逆向关系,全国大力兴建煤化工企业的同时,不得不看到我国日益严峻的水资源匮乏和严重污染情况。这一情况制约了我国煤化工企业的发展。而煤化工产生的废水经过处理可以重新被利用起来,补充水资源的缺失,因此,分析煤化工废水的处理方法提出有效对策具有重大的意义

1煤化工废水的成分与处理中存在的问题

1.1煤化工废水的成分与特点

源自煤化工企业生产产生的煤化工废水,其成分含有大量的芳香烃类、类烷烃类以及含有氮、氨、硫、氰等杂环化合物的有害物质。可见煤化工废水的组成并不简单,据不完全资料统计煤化工废水中的污染物质高达300余种。对如此复杂的煤化工废水的处理成为了我国煤化工企业发展的最大制约。依据煤化工废水中含盐量高低将其分成两类:1)有机废水:主要污染物是有机物的废水。容易造成水质富营养化,含盐量低、含COD量高;2)含盐废水:这里并不是指一般的含盐份的废水,而是在工业生产的过程中高盐度的废水。显著特点就是含盐量极高,比如除盐水系统的废水、煤气的洗涤废水、生产回用系统排水等。不同的煤化工企业其形成的煤化工废水成分也不同,故而应根据不同企业煤化工废水中污染物的种类采取合适的煤化工废水处理工艺流程。

1.2煤化工废水处理存在的问题

1.2.1 经济方面的问题

一般说来,煤化工企业的自己投入巨大,在煤化工废水处理方面也需投入很多的资金。按照相关估算,投资超过百亿元并运用水煤浆工艺的煤化工企业来说,测算用于处理废水的平均费用约6亿元。这部分资金占到了企业环保投资总额的一半甚至以上。另外运用鲁奇工艺的企业废水处理的资金投入也占到了环保投资的三分之二。含盐废水的处理成本常常是有机废水处理投资成本的好几倍,经济方面的压力非同一般。

1.2.2 废水处理方面的问题

煤化工废水处理目前方法也不少,主要是按照其含有物质来选择的。设计处理方案之前都需要分析煤化工废水的成分,以达到最佳处理效果。目前方法有:物理处理法,化学处理法,生物处理法。生化法对苯酚类及苯类物质去除有用,但对一些难降解有机物处理效果很差。生化法如今还出现了新的方法,例如PACT和固定床生物膜反应器等方法,加以改进。现今,最常见的预处理方法是隔油法,隔油法虽然能很好的解决油类物质过多的问题,可处理的效果十分有限,也很难回收再利用。近几年来,涌现的新技术方法应用于处理煤化工废水工艺中,但由于煤化工企业废水中多环和杂环物质的复杂性,可谓是利弊各半,有的能够有效吸附,却极其容易产生二次污染,有的废水处理方法虽然能有效降解污染物却在实际运行之中产生高额费用,所以现在仍旧是采用多种方法结合共同处理的办法。

2、当前处理煤化工废水主要对策

2.1利用A/O法处理煤化工废水

A/O法是缺氧/好氧工艺活厌氧/好氧工艺的简称,是常规好养活性污泥法处理系统前,增加一段缺氧生物处理过程或者厌氧生物处理过程。该工艺运行管理和成本小,已经成为煤化工废水的主选工艺。这一工艺能够有效除掉煤化工废水中的主要污染物,例如在原废水水质COD<4000mg/L,BOD<1000mg/L和氨氮含量小于4500mg/L时,最后出水COD可稳定于75mg/L,BOD的含量可言稳定在18mg/L,氨氮含量在10mg/L左右,达到了废水排放的一级标准。该方法与BAF曝气生物滤池法结合,能够让煤化工废水处理达到理想的效果,一般的企业都选用这一方法。

2.2运用固定化生物新工艺

作为新型工艺的固定化生物工艺慢慢发展起来,它能够选择性的固定优势菌,还可以选择性地降解废水中难降解的有机物。优势菌种有很高的降解效率,比普通活性污泥高2倍以上。

2.3加强对废水的深度处理工艺研究

固守传统方法没有作用且不稳定的前提下,必须要加大对煤化工废水的深度处理。更要在煤化工废水处理新型工艺上下苦工来研究。目前最新的处理工艺发展趋势有如下方向:

1)混凝沉淀

混凝沉淀法在生产过程里加入混凝剂来调节和强化沉淀,平衡PH,让废水内的悬浮物在混凝剂作用下重力下沉,达到固体和液体的分离。通常加入的混凝剂有:铁盐、聚铝等。

2)吸附法

因为固体表面存在吸附水中溶质及胶质的能力,当废水通过比表面积很大的固体颗粒时,水里面的污染物会被吸附剂吸附到固体颗粒上,从而去除污染物。经过驯化的优势菌种对喹啉、异喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2—5倍且优势菌种的降解效率较高经其处理8h可将喹啉、异喹啉、吡啶降解90%以上。

3)高级氧化工艺技术

煤化工废水中的有机物众多,其中酚类、多环芳烃、含氮有机物等难降解的有机物占多数,它们的存在影响了后续生化处理的效果。 高级氧化技术是在废水中产生大量的自由基HO,自由基能够无选择性地将废水中的有机污染物降解为二氧化碳和水。高级氧化技术可以分为均相催化氧化法、光催化氧化法、多相湿式催化氧化法以及其他催化氧化。

3结论

煤化工废水处理每一个阶段都会有先进的科学工艺,而一种单一的处理工艺不能够完全达到处理的最终理想效果,这一领域需要跟多的深度研究来填补,急需突破。技术趋于成熟合理的处理工艺流程成为未来煤化工废水处理的主导,企业更加需要稳定高效、运行灵活、构架合理、成本低廉的工艺技术。虽然部分企业仍旧对煤化工废水的检测和处理存在欠缺,可他们正不断提升企业煤化工废水处理工艺技术来彻底解决污染问题。充分回收利用废水资源,才给企业创造更好的效益。

参考文献:

[1]丁士兵.煤化工废水治理技术探讨[D].2008年全国石油石化企业节能减排技术交流会论文集,2008.

煤化工废水处理方法范文第2篇

【关键词】煤气化废水;水处理工艺;发展方向;问题

前言

作为我国主要化石能源,煤炭对于我国的能源结构变化有着非常深远的影响,在各级能源的消耗中,煤炭的消耗量达到了百分之七十以上,当前世界能源的形势是石油紧缺,而我国对于石油的依赖性日渐增强,而替代石油化工则需要依靠煤化工的发展和成熟。

我国对于煤化工的发展非常重视,特别是资源节约型与环境友好型社会的建设过程中,新型煤化工将在一个很长的时期内起到非常关键的作用。作为新型煤化工产业的龙头技术,煤气化利用煤气化合成化工产品的新型煤化工项目方兴未艾。在北方各地我国的煤气化工项目分布较广,这些地区大多水资源缺乏,因为这些地区的水资源缺乏导致了地表水容量的大大减小,有许多地区的水体纳污能力非常有限甚至没有,但是这些地区对于煤化工项目的需求量非常大,并且容易产生各种废水,并且废水的组成成分都较为复杂。有许多煤化工项目需要较大的水量,许多废水产生,焦油、苯酚、氨氮等成分都是对人体危害性非常大的污染物,并且在废水中含量较高,排放量巨大,对于环境的可持续发展是非常大的影响。

一般来说煤气化废水处理中面临着较大的问题,两高两难指的是废水排放量大、处理难度大,并且污染物的浓度较高且运行成本较高,为了建设两型社会,促进水资源与环境的协调发展,对于氨氮以及氮氧化物的排放出台了新的指标。随着许多地方政府加大了废水排放的监管力度,无论是为了环境或者经济效益,促进社会效益以及加强工艺的稳定性,都是煤化工企业创新与发展的必经途径。

1、煤气化废水的来源与特点

气化炉在煤气或天然气的制造过程中会产生大量的煤气化废水,特别是在洗涤、冷凝与分馏阶段,并且污染物浓度较高,氨氮浓度较高,有毒有害物质也非常多,生化过程中有机污染物的降解是非常难实现的。因此高浓度、高污染以及有毒有害是煤气化废水的主要特征。

而煤气化废水还具有另一个特征,首先各个企业的不同会使得废水水质中的原煤成分有很大的差异,废水量较少的是德士古气化工艺,其污染程度也较低,但是对于煤种的适应性却较差,而传统的常压固定床间歇式气化工艺等产生的废水污染程度较大,并且污水处理的成本较高,因此针对不同的煤气化工艺应当采用不同的煤种,选择有针对性的工艺以及废水处理方式。

2、煤气化废水处理工艺的现状以及发展方向

当前国内的各种煤气化废水处理系统的设计大多沿袭前人的经验,采用的工艺大多一致,一般都是从物化预处理到生物处理再到物化深度处理,因此这个工序在各个企业中得到广泛的应用,许多具体的流程的工艺选择上缺乏较好的适应性。

2.1物化预处理工艺

酚、氨在煤气化废水中的含量远远超出了生化处理的可承受范围,对其进行预处理是为了脱酚除氨,有效的降低后续处理工艺所承担的负荷,有效的保障生化处理的效果。

2.2萃取脱酚

一般有两种主要的脱酚方法,溶剂萃取法与蒸汽循环法,后者的脱酚率可以高达80%以上,含尘量在煤气化废水中的含量最高,酚水的深度净化有很大的难度,焦油类物质是酚水中容易引起换热器堵塞的物质,使得金属填料受到腐蚀,其应用会受到很大的限制,而有机溶剂萃取法可以有效的克服上述缺点,并且具有较好的脱酚效果,关键之处在于溶剂的选择。萃取效率高、乳化的情况较少、容易分离油水,并且成本较低可以有效的用于再生。

煤气化废水的萃取化处理可以简化过程,并且萃取剂可以再生和重复使用,经济效益较高,但是其能耗较高,残留于废水中的萃取剂会对后续处理产生影响。国内许多大型煤化工企业进行预处理都是采用传统工艺,对于煤气化废水先采用闪蒸、沉降等工艺,将焦油祛除,对于酸性气体进行精馏脱除,萃取后进行脱酚。经过上述工艺后,在生化处理阶段要重点处理二氧化碳与氨的问题,铵盐结晶的情况屡有发生,容易导致结垢和堵塞等情况,对于设备的运行效率有很强的影响。

2.3生化处理工艺

经过预处理后的煤气化废水,都是采用缺氧、好氧等生物法进行处理,但是煤气化废水中有许多物质较为难以降解,近年来有许多新的生化处理工艺出现,包括厌氧生化工艺、好氧生物法,前者主要针对的是分子质量大、结构复杂的在好氧的环境下难以生存的污染物,但是这一类污染物具有良好的厌氧降解性能,在进行好氧处理之前要先进行厌氧处理,可以使得污染物变成较为容易降解的小分子有机物。好氧生物法包括PACT工艺、MBBR工艺以及HCF工艺。

2.4深度处理工艺

经过生化处理工艺后,煤气化废水中的有机污染物以及氨氮等物质都被祛除了,但是仍然存在许多难以降解的污染物,这些污染物会使得国家的相关排放标准难以满足。首先是混凝沉淀法,通过反应沉淀工艺处理悬浮物,但是传统的反应沉淀的成本较高,周期也很长。而高效混凝沉淀技术可以通过多孔网格、斜管等操作来产生高强度的微涡旋来使得更加混合与均匀,提高反应的速度。

其次是固定化微生物技术,这是近年来应用越来越广泛的技术,其创造性可以有选择性的进行固定优势菌种,固定后的细胞具有较强的抗毒性。但是目前各种菌种在面对不同的物质氧化分解时的效率有较大的差别,当前煤气化废水污染物的成分复杂这一特性,对于优秀的菌种筛选是非常大的阻碍。

再次是吸附法,作为一种传质过程,物质表面的分子对于物质外部的作用力没有得到充分发挥,当废水表面的面积较大,吸附力可以产生很大的作用,在工业上经常利用大表面积的物质进行吸附,可以有效的对工业废水进行处理,取得较好的效果。

最后,高级氧化法,对于生物降解比较困难的,会引起有色度物质的祛除可以采用高级氧化法,这种方法分为相对催化氧化法和光催化氧化法等。

结语

作为我国主要化石能源,煤炭对于我国的能源结构变化有着非常深远的影响,我国对于煤化工的发展非常重视,特别是资源节约型与环境友好型社会的建设过程中,新型煤化工将在一个很长的时期内起到非常关键的作用,文章对于煤气化废水处理工艺的现状及发展方向进行分析,希望对其发展有所增益。

参考文献

[1]叶正芳,李彦锋,李贤真,周林成,卓仁禧;曝气生物流化床(ABFB)处理煤气化废水的研究[J].中国环境科学,2002年01期

[2]刘红,刘潘.多相光催化氧化处理焦化废水的研究[J].环境科学与技术,2006年02期

[3]叶少丹,马前.李义久,倪亚明.焦化废水生化处理研究进展[J].工业水处理,2005年02期

煤化工废水处理方法范文第3篇

关键词:煤化工;废水处理;处理工艺

中图分类号: X703文献标识码: A

前言:煤炭作为我国重要的能源基础,在钢铁领域发挥着不可替代的作用。近年来,随着煤炭化工处理的推进,如何处理废水也成为了大家都头疼的问题。目前,环境污染已经成为社会可持续发展的关键问题。所以,废水的处理必须要严格谨慎,因为废水一旦随处排放,将会引起环境的巨大污染。因此,如何合理有效的处理废水是我们目前急需解决的问题。

1.煤化工废水的来源

煤化工废水是煤化工企业生产过程中由于气化、干馏、净化等工艺过程产生的废水,其污染物成分复杂,且含有大量的有毒有害物质,比如说氨氮、氢、酚、油等,因此处理难度极高,非常难以处理,因此依据不同的废水须提出不同的处理方式。目前工艺主要是对废水进行前期预处理后,再采用生化处理法、萃取法、厌氧-好氧联合处理法等工艺,如果是高含盐废水还需采用膜分离技术和热浓缩技术,对高氨氮废水则须采用蒸氨法、吸附法、加氯法、催化法、沉淀法及生物降解法等。

2.煤化工废水的特点

煤化工排放的废水主要以高浓度的煤气洗涤水为主,其中含有大量酚、油、氰化物、氨氮等有害、有毒的物质。废水中COD含量大多在5000mg/L左右氨氮含量在200-500mg/L左右,其中的有机污染物主要有多环芳香化合物、酚类和含氧、氮、硫的杂环化合物,煤化工废水是典型的含有难降解有机化合物的生产废水。煤化工废水中难降解有机化合物主要是吡啶、联苯、咔唑、三联苯等,易降解有机化合物主要是苯类、酚类化合物,比如有吡咯、呋喃、萘、眯唑等。

3.煤化工废水的常用处理工艺

3.1煤化工废水的预处理

煤化工废水中含有较多油脂组分,而过多油脂会影响后面的生化处理效果。因此废水处理必然要先除去其中的油脂类。去除油脂的最佳方法是隔油池与气浮法相结合,其目的是除去废水中的油类并加以回收利用,而且还能起到相当于预曝气的作用。废水的预处理主要形式还有均质调节、通过初沉除去大颗粒固体等形式。

3.2煤化工废水的生化处理

经过预处理后的煤化工废水,我们一般采用缺氧生物法、好氧生物法相结合的处理工艺即A/O工艺,由于煤化工工艺废水中的含有杂环、多环类化合物。用传统好氧生物处理过后的废水中COD指标很难稳定达标。于是为解决以上问题。有人又提出了一些新的好氧生物处理方法,比如PACT法、厌氧生物法、流动床生物膜法(CBR),曝气生物滤池BAF法等。

(1)PACT法。PACT法是通过在活性污泥曝气池中加入一定量的活性炭粉末,利用活性炭对溶解氧、有机物等的吸附作用,可以为微生物生长提供食物,来加快对有机物的氧化分解。活性炭则可以用湿空气氧化的方法来再生。

(2)厌氧生物法。它是将上流式厌氧污泥床(UASB)工艺应用于煤化工废水处理。该方法所用反应器由荷兰的G.Lettinga等在1977年开发成功,在反应器底部设有污泥层,废水自下而上通过反应器,大部分有机物可被微生物转化成CO和CH。在反应器上部,设有三相分离器,可以使气、液、固三相分离。

(3)流动床生物膜法。CBR法其实是一种基于特殊填料的生物流化床工艺,该工艺在同一个处理单元中将活性污泥法与生物膜法有机结合,将特殊载体填料加入到活性污泥池中,微生物就可以附着在悬浮填料表面生长,从而形成微生物膜层。反应池中生物浓度是悬浮生长活性污泥处理工艺的2-4倍,可达到8-12g/L,降解效率成倍提高。

(4)曝气生物滤池法。曝气生物滤池法(BAF)是一种新型高负荷、浸没式、固定生物膜的反应池,该法集生物膜法、活性污泥法两种方法各自的优点于一身,还将物理过滤和生化反应两种处理过程集中到同一反应池中进行。采用BAF法联合处理煤化工废水,取得了相当满意的效果。

优缺点:PACT法比较环保,但是吸附的速度比较慢,吸附剂回收困难,比较适合处理含固体较多的废水;厌氧生物法在反应器中进行,压降较大,对温度要求高,适合处理有机物较多的废水。流动床生物膜法是两种方法的结合处理速度快,但是价格昂贵,适合处理要求高的废水。曝气生物滤池法作为一种新方法,价格高,处理效果好,但是还没有大规模的应用。

3.3煤化工废水的深度处理

煤化工废水经过生化处理后,水中的COD指标、氨氮浓度等得到极大的降低,但难降解有机物仍使废水的色度、COD等指标无法达到排放标准。因此,经过生化处理后的废水仍需进一步处理。深度处理方法主要包括固定化生物技术、混凝沉淀法、吸附法和超滤、反渗透等膜处理法

(1)固定化生物技术。这是新发展起来的技术,可选择性固定优势菌种,同时能针对性地处理含有难降解有机物废水。

(2)混凝沉淀法。该法是在生产过程中用混凝剂,比如铝盐、铁盐、聚铁、聚铝及聚丙烯酰胺等来加强沉淀的效果,同时要调节好PH值使废水中悬浮物在混凝剂作用下能够加快聚集、下沉,达到固液分离。这样可以除去废水中悬浮有机物,有效地降低废水浊度。

(3)吸附法。由于固体表面具有吸附溶质、胶质的能力,因此当废水通过比表面积很大的吸附剂时,其中的污染物就可能会被吸附到固体颗粒上。这种方法可以获得较好的效果,同时也可能有吸附剂用量大、费用高的问题,容易产生二次污染。

(4)超滤、反渗透等膜处理法。由于水资源日益短缺,水价格也不断上涨,废水循环利用势在必行,将膜技术应用到水处理也越来越普遍。目前,双膜技术作为国际上研发、工程化应用的热点技术。是有效的工程预处理方法,过超滤除去废水中的大多数浊度、有机物,减轻对反渗透膜的污染,可延长膜的寿命,减少运行成本。反渗透膜不但能去除废水中的有机物,降低COD含量,同时还有家较好的脱盐效果。由于脱除COD、脱盐、脱色能同时在一步完成,使其出水品质高,可直接作为生产循环用水,可实现煤化工废水的零排放和煤化工清洁生产。

优缺点:固定化生物技术,对菌种的要求高,适合处理一些特定的难降解的废水。混凝沉淀法该技术比较成熟,应用广泛,但是对废水的PH值要求高。吸附法效果好,但是存在吸附剂用量大、费用高的问题的问题,适合处理含有固体颗粒较多的废水。超滤、反渗透等膜处理法是一种新方法,对膜的要求高,优点就是处理后的水质好,适合对处理要求高的废水。

4.煤化工废水处理的发展趋势

近年来,随着社会发展和环保意识的提高,很多地区不仅关心废水的达标排放,还要求企业加强对污水处理及再生回用技术的研究与实践应用,最大限度的回用废水,减轻对环境的污染。环境敏感地区甚至要求不外排;而且煤化工企业多分布在北方缺水地区,许多企业受缺水的困扰,常常出现与农业或者其他工业争水的现象。因此,废水回用技术受到广泛关注,已成为煤化工行业废水处理过程中的主要发展趋势。

5.结束语

煤炭工业中废水的处理是大家都关心的问题,近年来,随着大家的环保意识的提高,如何处理废水更加引起了大家的重视。废水如何处理,如何达标排放,如何可以回收利用都是值得我们研究和探讨的问题。

参考文献:

[1]韩洪军,李慧强,杜茂安,等.厌氧/好氧/生物脱氨工艺处理煤化工废水 [J].中国给水排水.2010(06).

煤化工废水处理方法范文第4篇

【关键词】:煤化工;废水处理; 活性污泥法

中图分类号:X703文献标识码: A 文章编号:

引言

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难题。

一、 煤化工废水处理技术

煤化工废水处理通常可分为一级处理、二级处理和深度处理。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。

1、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。

(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。

(2) 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

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。

1、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、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。

3、炭—生物铁法

目前,国内一些厂家的处理装置由于超负荷运行或其他原因,处理后的水质不能达标,炭—生物铁法是在原传统的生物法的基础上再加一段活性炭生物吸附、过滤处理。老化的活性炭采用生物再生。

该工艺流程简便,易于操作,设备少,投资低。由于炭不必频繁再生,故可减少处理费用。对于已有生物处理装置处理水后不符合排放标准的处理厂,采用炭—生物铁法进一步处理以提高废水净化程度也是一种有效的方法。

4、缺氧—好氧(A—O)法

用常规的活性污泥处理煤化工废水,对去除酚、氰以及易于生物降解的污染物是有效的,但对于COD中难降解部分的某些污染物以及氨氮与氟化物就很难去除。

A—O法内循环生物脱氮工艺,即缺氧—好氧工艺,其主要工艺路线是缺氧在前,好氧在后,泥水单独回流,缺氧池进行反硝化反应,好氧池进行硝化反应,废水先流经缺氧池后进入好氧池。与传统生物脱氮工艺相比,A—O工艺具有流程简短、工程造价低;不必外加投入碳源等优点。同时也存在着脱氮率不高(85%左右)等不足。

三、高新技术处理煤化工废水的研究

目前,国内在处理煤化工废水的新技术主要有以下几种

1、 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(High Sotution Bacteria)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

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。

1、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。当用活性炭吸附处理时,不但能够吸附这些难分解有机物,降低COD,还能使废水脱色、脱臭。因此吸附法在废水的深度处理中得到了广泛的应用。

2、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。

结语

深入研究煤化工废水的先进处理技术,既是当前经济建设面临的现实问题,也是将来进行技术攻关的重点,只有不断提高现有处理技术的处理能力、增强新技术的经济技术可行性,将各种方法有机地结合起来,取长补短才能找到治理煤化工废水的最佳方法。其中化学氧化法具有去除率高,占地面积小、无二次污染的特点 ,是煤化工废水处理的发展趋势。吸附法和混凝法是煤化工废水深度处理的可靠方法 ,应着力进行新型吸附剂和混凝剂的开发。

参考文献

[1]查传正等.煤化工生产废水处理工程实例[J].化工矿物与加工,2006,(3).

煤化工废水处理方法范文第5篇

关键词:洗煤废水结团凝聚有效密度出水浊度

前言

煤炭行业在煤的生产、运输、应用等过程中会产生大量的废水。例如选煤厂的洗煤废水(也称煤泥水)、燃煤厂输煤传递廊道地面的冲洗废水以及为了降低煤的灰分及硫化物等杂质含量、提高煤炭质量而对煤进行洗选、精选所产生的洗煤废水等。这些废水具有水量大、污染重、处理困难等特点。中国煤炭行业仅国家重点煤矿每年产生的洗煤废水就有2800×104t,煤泥流失20×104t,既污染了环境,又浪费了资源[1]。因此对洗煤废水进行有效处理是非常必要的。

1.洗煤废水的性质

洗煤废水是由原生煤泥、次生煤泥和水混合组成的一种多项体系。洗煤废水中包含有煤泥颗粒(粗煤泥颗粒0.5~1mm,细煤泥颗粒0~0.5mm),矿物质,粘土颗粒等。洗煤废水一般具有SS、CODcr、BOD5浓度高、ζ电位极负的特点,因此,煤泥水不仅具有悬浊液的性质,还往往带有胶体的性质;细煤泥颗粒、粘土颗粒等粒度非常小,不易静沉,这些性质决定了该类废水污染重、处理难度大。

2.洗煤废水常规处理工艺

过去选煤厂采用煤泥水直接排入煤泥沉淀池中进行沉淀处理,澄清水循环使用或外排。由于洗煤废水中的细煤泥颗粒、粘土颗粒很难静沉,煤泥颗粒在循环过程中不断细化,造成循环水SS浓度提高,影响甚至破坏选煤工艺。这时就不得不外排一部分高浓度洗煤废水或加入大量的清水进行稀释,从而造成洗水不平衡,无法实现清洗水的闭路循环,既造成环境污染又导致煤泥流失、资源浪费。

2.1 重为浓缩沉淀法

重力浓缩沉淀法中,常选用沉淀池、浓缩机等工艺。长治煤气化总公司选煤车间煤泥水处理工艺中,煤泥水通过捞坑进入浓缩机后,其溢流固体含量不超过10g/L。南票矿务局水凌矿水采系统使用斜管沉淀池,处理煤泥水流量为350m3/h,使用了3个29m2的方形池,表面负荷4m3/(m2・h),洗煤废水SS浓度26.67g/L。日本的赤平选煤厂,采用了2台深锥浓缩机,溢流水再由沉淀池进一步处理。

2.2 混凝沉淀法

混凝沉淀法是目前洗煤废水处理中广泛使用的方法。针对不同的洗煤废水性质,采用不同的絮凝剂进行处理[3,6]。

与重力浓缩沉淀法相比,混凝沉淀法处理洗煤废水具有处理效果好、SS去除率高的特点,可以有效保证洗水的闭路循环,即使废水外排也基本能达到排放标准。但是,一般来说,混凝沉淀法的絮凝剂用量较大,药剂费用较高,对设备有一定的腐蚀性,而且形成的絮体密实度不高,含水率较大,不利于过滤和压滤脱水。

以上两种沉淀法存在一定的缺陷。因此,有效的沉淀浓缩技术是洗煤废水处理和实现废水闭路循环的关键。

3.结团凝聚处理技术

3.1 结团凝聚机理及原水水质

结团絮凝作为一种新型水处理技术,主要是通过提高絮凝体的密度实现固液的高速分离。结团凝聚工艺是以絮凝动力学为原理的一种水处理技术,此工艺通过控制物理化学条件、动力平衡条件使洗煤废水中的煤泥颗粒在实验装置中或在实际工艺的设备中形成结构紧密的结团絮体(Pellet Floc),从而达到高效去除悬浮物的目的。此工艺可省去预处理构筑物,处理后的水质可达到澄清要求,水力停留时间短,表面负荷高,处理效果好[7-9]。

实验水样采用西安霸桥电厂从燃煤输送带飞落在通道地面的煤粉,经筛分,取400μm以下的细煤粒,用自来水充分浸泡,配制的浓度为10g/L,洗煤废水的pH值为8.86,ζ电位为-32.8mV,且煤泥颗粒粒度细小(30μm以下的煤粉占52%),无机碳含量大(占总碳量的90%)[10]。

3.2 实验结果及分析

结团工艺有两个控制过程,一是理想的初始粒子的形成阶段,二是结团体的形成阶段,每一个阶段又由物理化学条件和动力学条件来控制。实验中通过控制PAC、PAM的投量,以及水流上升速度UW和搅拌转速n,得出结团凝聚发生的最佳条件。

①PAC的作用是通过压缩双电层使水中颗粒脱稳后发生凝聚,PAC投量要以满足形成理想的初始粒子的要求为前提,在实验条件为ρ(PAM)=1.1mg/L,ω=38r/min,UW=18.6cm/min的情况下,改变PAC投量、结团体的有效密度ρe、粒径dp、出水浊度SS的实验结果。实验中得出PAC的适宜投量范围为1.78~3.00mg/L。

②PAM的主要作用是靠高分子的强烈作用,实现架桥凝聚,增大结团体的内部结合力,使之致密化,这样可以实现初始粒子在核絮体表面的逐个附着,在ρ(PAM)=2.6mg/L,N=38r/min,UW=18.6cm/min的条件下,结团体的ρe、和的SSt随PAM投量变化的实验结果见表4。本实验条件下PAM适宜的投量为1.10~2.90mg/L。

③增大上升流速UW,即增大水力负荷,提高了悬浮颗粒的去除效率,但增大上升流速UW,结团流化床中悬浮层体积浓度会降低,从而削弱了煤泥结团体的致密作用,使颗粒有效密度ρe降低。实际工程中,既要得到最大程度的上升流速,又要使结团体致密、有效密度大、出水浊度低,得出适宜的上升流速范围。

④搅拌转速的作用是为结团体的致密提供动力,同时保证流化床中结团体成长粒度及布水的均匀性,使系统持续稳定运行。转速n的提高,致使剪切作用发生变化,结团体致密作用增强,但强烈的剪湖作用会使dp减小,在实际工程中,为降低能耗,也要选择适宜的转速值。搅拌转速对结团凝聚的影响较实验的结果。在实验条件为ρ(PAM)=1.1mg/L,ρ(PAC)=2.6mg/L,UW=22cm/min时,适宜的转速值n为40~80r/min。

针对不同的水质条件,通过改变PAC、PAM的投量以及UW、n的值,可对该工艺操作条件进行优化。实验结果证明,该工艺与传统工艺相比,水处理表面负荷提高5~10倍,悬浮物去除率高达99%以上。

4.新技术应用前景

结团凝聚工艺能高效处理洗煤废水,对实现废水的再生回用充分利用水资源具有重要的意义,将产生显著的环境效益和社会效益。随装置结构和实验条件的不断改进与完善,水力负荷会进一步提高,实现该工艺的小型化、设备化。结团凝聚技术在洗煤废水处理及其它水处理的应用方面都具有十分广阔的前景。

参考文献: