焦化废水属于高浓度难降解废水,处理难度大。典型的焦化废水处理工艺需要包括预处理、二级处理(主要工艺)和深度处理(取决于二级出水的质量)三个部分。
硫酸亚铁和聚合硫酸铁预处理焦化废水的方法
焦化废水的预处理方法主要有厌氧水解(酸化)法、芬顿试剂法、稀释法、汽提法、高效气浮除油技术和三种分离技术。
1、厌氧水解(酸化)法
厌氧水解工艺的作用机理是在水解(酸化)阶段控制厌氧消化,利用水解和发酵在短时间内溶解焦化废水中的不溶性有机物,改变可溶性难降解有机物的分子结构,打开一些环,将大分子降解为小分子,从而降低好氧阶段的处理负荷,抑制好氧微生物,提高COD和NH4 -N的去除率.
2.芬顿试剂法
芬顿试剂法兼具氧化和混凝功能,其反应本质是有利于Fe2与H2O2反应产生的自由基,氧化各种有毒难降解有机物,从而提高废水的可生化性。实验证明,在铁盐中加入过氧化氢,同时使用紫外光、过氧化氢和催化剂,可以有效降低废水中的化学需氧量浓度。
3.气浮
超细气泡曝气柱技术是WISCO中兴冶金高技术应用研究所开发的,用于废水预处理,可有效去除氨氮、硫氰酸盐、苯酚和氰化物。该技术的主要优点是设备结构简单,易于获得超细气泡,平均充氧量低,曝气池溶解氧含量高,氧传递效率高,曝气时间大大缩短。
4.三相分离技术
延迟焦化废水经三相分离预处理。自由沉降和加热离心分离可以大大提高含油焦化废水中固体颗粒(含油量)的去除性能。预处理后的出水完全能够满足污水处理浮选和生化装置的进水要求。
硫酸亚铁和聚合硫酸铁二次处理焦化废水技术
焦化废水经过预处理后,必须进行进一步的二级处理。焦化废水的二级处理技术包括物理法、化学法、物化法和生化法,目前生化法应用广泛。
1.三相气升循环流化床
实验表明,采用三相气升内循环流化床反应器处理焦化废水,对苯酚、氰和化学需氧量的去除效果良好,化学需氧量去除率达到76%,苯酚和氰去除率达到95%以上,曝气能耗低。
2.生物强化技术
生物强化技术是将具有特定功能的微生物驯化、富集、分离、筛选和培养,然后将其添加到生物处理系统中,以提高其处理效果的废水处理技术。该技术可以充分发挥微生物的潜能,提高难降解有机物的生物处理效果。3.粉末活性炭硝化反硝化技术
采用该工艺处理焦化废水,出水水质基本达标。然而,由于使用粉末活性炭,处理成本高。
硫酸亚铁和聚合硫酸铁深度处理焦化废水技术
焦化废水成分复杂,难降解物质多。考虑到有些污染物无法通过生化处理降解,一般需要对焦化废水进行深度处理,以使出水水质完全达标。目前较适合的深度处理技术有:添加各种混凝剂、断点氯化、氧化塘处理、吸附、生物铁碳法等。
1.混凝剂在焦化废水处理中的应用
从实际应用和理论角度出发,济钢焦化厂论证了聚合硫酸铁是混凝性能较好、生产成本和水处理成本较低的混凝剂。聚合硫酸铁比聚合氯化铝聚合度高,没错;(适应性更广,絮体具有密度高、沉降快的优点。
2.断点氯化法在焦化废水深度处理中的应用
采用25%次氯酸钙作为去除剂,处理焦化废水中蒸氨后的氨氮。经浸渍和固液分离后,出水可达到国家一级排放标准,比A-O生化法节省投资和运行费用。
断点氯化除氨的机理是氯与氨反应生成氮气,氮气溢出,反应继续进行。当氨氮浓度小于20毫克/升时,反硝化率大于90%。该方法具有反应快速完全、脱氮率高、设备投资少、操作和消毒方便等优点,可用于低浓度焦化废水的深度处理
3.氧化塘在焦化废水深度处理中的应用
研究发现,氧化塘的深度处理效果与进水浓度、温度、酸碱度和废水营养状况密切相关。二级处理后处理低浓度焦化废水的适宜PH值为6-8,较佳PH值为7。适宜的温度范围为25-35,较佳温度为35。
氧化塘深度处理焦化废水是以二级处理后的低浓度焦化废水为基础的。焦化废水中有机物和氮(主要是氨氮和硝态氮)的浓度通过硝化作用和藻类对氮的吸收而进一步降低。这种方法不是通过硝化反硝化作用去除废水中的氮,而是主要被藻类吸收,所以不是严格意义上的脱氮“深度”处理。但该方法具有效果稳定、能耗低、易管理、成本低的优点,在正常运行情况下能显著降低低浓度焦化废水中有机物和氨氮的浓度,是一种值得进一步研究的焦化废水深度处理方法。
4.吸附法
吸附方法有三种:粉煤灰吸附法、长焰煤吸附法和碳生物膜法。其中,碳-生物膜法是活性炭吸附和生物膜在碳表面氧化分解的协同处理技术,在处理焦化废水中具有良好的效果。