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    高酚氨煤化工废水处理技术

    煤化工废水即煤气化、炼焦等环节中的废水,不仅成分十分复杂,而且还含有毒性物质,具有高氨与高酚的特征,是目前降解难度较大的废水。在实际处理工作中,主要分为3个部分,即预处理、生物处理和深度处理,不同部分均有着重要的作用,而且所用工艺方法也不尽相同,需要分别进行优化和创新。

      1、煤化工废水预处理

      1.1 除油

      煤化工生产废水主要含有以下油类物质:焦油、轻质浮油与乳化油。采用微生物无法彻底降解这些油类物质,而且当生化系统中的油类物质实际含量超过30mg/L时,还会对其降解效果及氧的转移造成直接影响,所以应在预处理过程中做好除油。

      目前应用较多的是气浮除油,为防止不同方法应用局限性,充分发挥所有处理单元最大化优势,通常对多方法进行联合来提高除油效果。比如充分结合溶气气浮与尼克尼进行浮选除油,它能将出水的油含量控制在20mg/L以内。

      1.2 酚氨回收

      是指回收并脱除废水当中的酸性气体、氨、酚,确保废水满足生化处理等方面的要求,这是对煤化工生产中的有机废水进行处理的重要环节之一。对于从气化炉中产生的废水,可先进行脱除酸性气体与氨降低其pH,然后通过萃取脱除酚,最后进行溶剂回收。酚的回收通过对酸性气体及氨气的精馏,对含硫酸气与氨进行回收,完成氨回收以后,处在游离状态的氨,其实际含量小于50mg/L,再采用萃取塔连续逆流萃取工艺,使用DIPE二异丙基醚(DIPE)及甲基异丁基酮(MIBK)等作为萃取剂,完成酚回收以后,烃与悬浮固体实际含量在50μg/g以内,且单元酚的实际含量在20μg/g以内,其多元酚萃取率可以达到83%,总酚去除率可达到93%,之前加入的DIPE或MIBK的回收率可达95%以上。最终稀酚水中游离氨含量小于50mg/L,且化学需氧量(COD)实际含量也小于3500mg/L,达到生物处理的要求。

      2、煤化工废水生物处理

      如前所述,在预处理过程中以氮气为主要气源能防止空气预氧化,从而使生化处理达到良好效果。对于EC外循环厌氧技术(external circulation anaerobic process),它能在对废水水质进行有效改善的基础上,对部分有机物实施苯酰化与羧化,抑制多元酚转化成苯醌类物质,从而减小后续处理困难度。

      对于BE生物增浓技术(biological enhanced process),则能最大限度发挥出活性污泥与生物膜两者联合作用特点与优势,通过对各项参数的针对性控制,能在溶解氧相对较低的情况下,减小酚的有害性,并完成对有机物的有效去除。

      A/O(anoxic/oxic)脱氮属分点进水三级A/O工艺,能根据降解废水有机物与氨氮基本需要,对回流比进行灵活的调整。对于BE生物增浓后出水氨氮及有机物碳氮比无法满足要求的实际问题,该技术通过对好氧及缺氧进行持续交替运行,实现对有机物降解的有效强化。

      EBA紧急制动辅助系统(Elemental Battle Academy)工艺不仅具有很高的有机负荷,而且组合性较强,无需长时间停留水力。此外,由于占地较少,所以基建投资省,经济效益十分突出。目前,这一工艺已经得到实际应用,经验证,COD实际去除率可以达到93%以上,出水完全达标。

      3、煤化工废水深度处理

      废水经过有效的预处理和生物处理后,所有污染物都能得到有效降解,然而由于存在无法降解去除的有机物,所以会使出水依然无法满足要求。对此,还应进行深度处理。现以EBA工艺为例,对深度处理方法进行分析。

      对EBA工艺而言,其深度处理主要采用以下流程:沉淀→氧化→BAF处理。实践表明,通过这套工艺的合理应用,能够取得很好的效果。

      4、结束语

      基于分析研究结果,可得出以下结论:

      1)预处理是为后续生物处理创造良好条件,并提高处理效果的重点所在,尤其是酚氨类物质的回收,需要将工程水质实际情况作为依据,选取经济合理的萃取剂,并制定正确的处理流程,最后还要对生物处理受预处理环节的影响进行综合评估。

      2)在完成预处理环节后进行生物处理,此时需将重点放在氨氮及酚类等物质的去除上,同时还要具有较高的抗冲击能力,以满足复杂多变的生产要求。

      3)为解决生物处理后COD等含量仍较高的问题,往往需要进行深度处理。而对深度处理而言,除了要重视出水的各项指标,还应对成本等条件进行综合考虑。

      4)在选择具体的工艺方法时,需要在现有试验结果与实践经验的前提下,深入分析类似工程取得的成果,同时对零排放工艺等是否具有可行性,以及经济和理性做统筹考虑,从而推进煤化工废水处理技术未来发展。


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