系列文章:焦化废水处理综述(三)

作者: laokou 分类: 水处理 发布时间: 2020-11-19 13:34

3.2.7 混凝沉淀+活性炭滤池(南钢)

 

存在以下问题:

(1) 出水可以达到国家一级排放标准, 但运行成本高。汇总试运行期间的数据,活性炭过滤装置对酚的去除率较高,但波动极大;对氨氮和氰的去除率较低,平均不到35%;对悬浮物去除率开始较高, 之后维持在 30%左右; COD的去除率最高61%以上, 最低只有14%,随着活性炭使用时间的延长逐渐降低。活性炭饱和失效很快, 新装填活性炭仅10d 就难以保证COD在100mg/L以下,过滤效率低于15%。经统计这段时间进入酚氰污水处理站废水量平均36m3/h,10d 总处理原水量8640m3。试运行期间 2台活性炭过滤器同时投入使用,2台共装入活性炭3t。活性炭单价11000元/t,共33 000元。处理每吨水仅活性炭消耗一项成本就高达3.82元/m3

(2) 采用过滤后水反冲洗, 效果不佳。反冲洗的水源是活性炭过滤装置出水。当过滤阻力增大到一定程度后自动进行反冲洗。实际运行中, 装置阻力变化很小, 等到装置 COD 去除率明显下降需要反冲洗时, 滤后水 COD 浓度已经偏高。这样反冲洗不能使活性炭吸附能力恢复, 反冲洗后过滤效果改善不大。

(3) 反冲洗排污水, 回到混凝沉淀段出水水质变坏。由于反冲时活性炭颗粒相互摩擦产生大量粉末, 使得出水色度变差, 悬浮物含量增高。

操作改进:

(1) 由于过滤器前酚、氰和氨氮已达到一级标准, 只是 COD 超标。活性炭过滤装置运行的主要任务, 就是降低出水 COD。因此, 我们在确保出水 COD达到一级标准的前提下, 对原操作方式做了改变, 进过滤装置水量减少一半。活性炭使用寿命延长了, 运行成本也降低了。

( 2) 因过滤装置出水用作反冲洗水, COD 浓度已经偏高, 不能使活性炭净化和再生。我们改用工业水作反冲洗水源, 效果明显提高。

(3) 考虑到反冲洗排污水, 仅靠混凝沉淀段去除率太低。反冲洗后出水改送缺氧池, 延长处理过程后, 效果明显改善。

活性炭寿命一般为 7d

3.2.8 催化湿化氧化

催化湿式氧化处理技术是在高温、高压状态下,在催化剂作用下,使用空气将焦化废水中的氨氮和有机污染物氧化,最终转化成无害物质N2和CO2排放。该技术的研究始于70年代,是在Zimmerman的湿式氧化技术上发展起来的。日本大坂煤气公司已完成了该项目的半工业化试验。我国在这一领域的研究也比较早,1987年至1992年间,鞍山焦耐院与中科院大连化物所合作,成功地研制出双组分的高活性催化剂,对高浓度的含氨和有机物焦化废水具有极佳的处理效果。该技术的缺点是催化剂价格昂贵,达40万元/m3,从而使基建投资和运行费用比前述技术要高;其最大优点是占地小,用地尚不足普通生化处理工艺的1/20。

3.2.9 臭氧深度处理

试验用废水来源于某焦化厂经A2O工艺处理后的出水,其水质见下表。

在臭氧与水接触90min以后,整个系统对COD NH3-N和色度的去除率分别为30.3%,21.9%,64.5%。原焦化废水的生化出水有机组分主要为芳香烃,长链烷烃,以喹啉为代表的含氮杂环化合物及邻二甲酸酯类物质。臭氧使得废水中的大部分大分子,难降解有机物质降解为小分子,易降解有机物。氧化后主要成分为苯甲酸,1-甲基-2-丙基环己烷,戊酸等芳香烃,杂环化合物及降解中间产物。

桑德环保集团研发中心做的同样的试验,进水水质COD128mg/L, 45min后COD去除率在40%左右。

3.2.10 臭氧-生物活性炭联用

试验用废水来自于某焦化厂经A2O工艺处理后出水,水质如下:

在臭氧氧化前废水的COD在106.8~148.9mg/L之间波动,平均131.61mg/L;经臭氧氧化后COD降至94.45~133.9mg/L,平均为118.27mg/L,臭氧氧化对COD的平均去除率为10.13%。这说明臭氧对经常规生化工艺处理后的焦化废水中剩余的COD有一定的氧化效果,但受氧化能力及投加量等的影响,臭氧只能将有机物部分氧化或将原本不能被重铬酸钾氧化的有机物氧化成可被重铬酸钾氧化的有机物,因而对COD的去除率并不高。

生物活性炭柱对COD的去除效果在生物膜培养成熟、炭柱稳定运行后,生物活性炭对COD有良好的去除效果。当炭柱进水COD为100.3~133.90 mg/L,(平均为123.03 mg/L)时,炭柱出水COD为70.79~96.26 mg/L (平均为87.50 mg/L) ,达到了《污水综合排放标准》(GB/8978—1996)中的一级标准,对COD的平均去除率为28.75%。运行25d以后对COD的平均去除率稳定在28.75%,直至连续运行时间超过120d以后,生物活性炭对COD的去除率仍在25%以上。

经测定生物活性炭柱出水氨氮的最大值为9.8 mg/L,最小值为5.6 mg/L,平均为7.6 mg/L,对氨氮的平均去除率达到43.80%,出水氨氮浓度达到了GB8978-1996的一级标准。生物活性炭柱对氨氮的去除效果良好,表明炭柱中好氧微生物已经形成,主要通过好氧微生物的硝化作用来去除氨氮。臭氧/生物活性炭工艺用于焦化废水的深度处理是可行的。生物活性炭稳定运行后,其对COD和氨氮的平均去除率分别为28.75%和43.80%。生物活性炭的生物膜成熟时间约为25d。