如何處理焦油化工企業(yè)高濃度廢水

1、如何處理焦油化工企業(yè)高濃度廢水隨著我國焦炭產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大，焦油化工企業(yè)對焦油的深加工規(guī)模也在逐步增加，加工工藝正趨于完善，但產(chǎn)生的高濃度廢水如何處理，已經(jīng)成為急需解決的重要問題。由于其廢水成分復(fù)雜，除了氨氮、硫氰酸根等無機(jī)污染物，還有酚類、萘、吡啶、喹啉等雜環(huán)及多環(huán)化 合物，且氰化物、多環(huán)及雜環(huán)化合物很難被生物降解，加之高濃度氨氮對微生物活性有很強(qiáng)的抑制作用，導(dǎo)致廢水的可生化性較差，因此結(jié)合該行業(yè)的企業(yè)個(gè)體水質(zhì)情況，具有針對性地開發(fā)出經(jīng)濟(jì)合理、高效實(shí)用的高濃度廢水處理方法，已經(jīng)成為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展中必須解決的重要難題。1企業(yè)廢水的水質(zhì)特點(diǎn)及危害1.1廢水的水質(zhì)情況某企業(yè)主要從事焦炭生產(chǎn)、苯加氫及

2、粗焦油加工，建有完整的污水處理系統(tǒng)和生化處理 裝置，綜合生化處理前的水質(zhì)要求為：C0& 3 500 mg/L、氨氮w 100 mg/L;廢水主要源自煤高溫干餾煤氣冷卻、粗苯分離、粗焦油加工和苯加氫等生產(chǎn)過程，10 t/h的廢水中有2 t/h是高濃度有機(jī)廢水，由于有機(jī)物含量嚴(yán)重超標(biāo)，可生化性較差，需要經(jīng)過單獨(dú)的處理，以降低COD和氨氮的含量，確保滿足綜合生化處理的水質(zhì)要求。高濃度有機(jī)廢水的水質(zhì)分析結(jié)果： COD104 100 mg/L, NH3-N19 000 mg/L，揮發(fā)酚 2 600 mg/L, CN- 110 mg/L，硫化物 110 mg/L, 石油類400 mg/L。1.2廢水的主要

3、成分及危害高濃度廢水的組成很復(fù)雜，其中所含氨氮污染物主要以無機(jī)銨鹽的形式存在，有機(jī)污染物中除了占80%多的酚類化合物以外，還含有脂肪族、雜環(huán)類和多環(huán)芳烴等化合物；此類廢水COD和氨氮的含量太高，其中難降解的物質(zhì)較多，會對生化處理系統(tǒng)造成危害。2實(shí)驗(yàn)方法及技術(shù)原理2.1實(shí)驗(yàn)用主要試劑和儀器硫酸汞（HgSO4）、重鉻酸鉀（K2Cr2O7）、六水合硫酸亞鐵銨（NH4）2Fe（SO4）2 - 6H2O 等 均為分析純（上?；瘜W(xué)試劑廠）;濃硫酸（H2SO4）、鹽酸（HCI）、2%穩(wěn)定性二氧化氯溶液（鄭州化 學(xué)試劑廠），自制催化劑。UV-1750紫外分光光度計(jì)，日本島津；精密pH計(jì)，北京分析儀器廠；微波閉

4、式CODTN TP 消解儀，WXJ-in /WMX-m -b型，上海分析儀器廠；消解罐、蒸餾瓶、氨吸收瓶，天津玻璃儀 器廠;UV光源，天津工業(yè)光源有限公司。2.2技術(shù)原理工藝采用ClO2氧化與光催化相結(jié)合（CIO2/UV）方式，即在氧化消解塔中增加波長為0.010.38 mm的紫外燈作為催化光源，加入微量催化劑，通過ClO2進(jìn)行氧化消解，實(shí)現(xiàn)了對氨氮和有機(jī)物的高效去除。由于ClO2的氧化能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于次氯酸鈉和氯氣，特別是對苯環(huán)、酚類等具有不飽和鍵結(jié)構(gòu)有機(jī)物的氧化消解效果最好，所以該企業(yè)高濃度廢水處理選用CI02/UV工藝方法，具有一舉兩得的效果：一是由于廢水中含有高濃度的無機(jī)氨氮采用氯折 點(diǎn)法

5、去除，這是脫氨氮工藝中常用的方法，尤其是排量較少的廢水脫氨氮有很多工藝無法實(shí)施，而CI02脫氨氮則沒有限制性條件，只要達(dá)到合適的pH即可;二是CI02氧化消解有機(jī)污染物比較徹底，對廢水的pH適應(yīng)范圍比較廣泛，并且CI02還能與絕大多數(shù)著色官能團(tuán)反應(yīng)， 具有良好的脫色作用；另外增設(shè)催化光源和微量催化劑，處理效率較單獨(dú)使用 CI02有很大提2.3工藝流程廢水儲池儲詵池Riih輕油分禹分離池泥N奴氣吸收池:* 0 n 化 塔冋收一関竹沉資池cia發(fā)工器循壞泵 生*沐介丫化處珅工藝流程如圖1所示。2.4工藝流程簡介2.4.1焦油處理由于廢水焦油含量過高，必須進(jìn)行除油預(yù)處理，以免造成蒸氨裝置堵塞。工藝選

6、用隔油池、氣浮裝置將廢水中的輕重油以及浮渣，經(jīng)油水分離器去除，處理后的污水流入廢水儲存池。2.4.2廢水儲池由于高濃度有機(jī)廢水量較少 (2 t/h)，從實(shí)際情況考慮，采用間歇處理方式，以24 h為一個(gè)處理單元(即48 t)，每天處理約5 h，廢水以10 t/h的量進(jìn)入處理裝置。2.4.3蒸氨裝置蒸氨工藝要求溫度在 6070 C左右，在廢水儲池內(nèi)部安裝蒸汽盤管，由泵提升至蒸氨塔，進(jìn)行蒸氨處理。蒸氨裝置采用焦油廢水處理廣泛采用的空氣吹脫法去除氨氮，該工藝具有處理裝置簡單，處理效果穩(wěn)定，投資少和運(yùn)行費(fèi)較低等優(yōu)點(diǎn)。244 CIO2/UV多級氧化消解經(jīng)過蒸氨之后，廢水溫度在 60 70 C左右，正好滿足

7、氧化塔進(jìn)水溫度 50 60 C 的要求，不需要添加蒸汽加熱裝置， 當(dāng)廢水流滿氧化反應(yīng)塔后， 啟動循環(huán)泵和CIO2發(fā)生器， 水泵從塔內(nèi)抽取廢水與 CIO2混合后再送到塔內(nèi)，塔內(nèi)裝有陶瓷接觸介質(zhì)，為有機(jī)物和CIO2提供反應(yīng)接觸界面；此外，塔內(nèi)增設(shè)的紫外催化光源，能提高COD和氨氮的去除率；并可根據(jù) 不同的水質(zhì)情況設(shè)置多級氧化反應(yīng)塔，使 COD和氨氮的含量達(dá)到預(yù)期指標(biāo)。3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論3.1實(shí)驗(yàn)結(jié)果用自制催化劑和穩(wěn)定性 CIO2溶液為氧化劑，對廢水進(jìn)行氧化消解，同時(shí)引入紫外催化 光源。實(shí)驗(yàn)條件：取廢水 250 mL,調(diào)節(jié)pH為2,在紫外燈照射下，投加35 mL 2%的CIO2溶液和3 g催化劑，隨著

8、反應(yīng)時(shí)間的延長，廢水中有機(jī)物和COD去除情況如圖2所示。l(x)9()80706()50冇機(jī)物*C()D102030405()607080反應(yīng)時(shí)間/minS 2 CIO2/UH藝中凌娠比消ws滋壬玄打司的變化用上述工藝方法對企業(yè)現(xiàn)場提取的高濃度廢水進(jìn)行處理后，檢測結(jié)果如表i所示。表1處理后廢水水質(zhì)沿程變化項(xiàng)目COD/(mg LJ) 澤總購(mg L1) NH3-N mg l/) COD去陳和 揮發(fā)酚軸砂 去除率原水104 1002 60019 000強(qiáng)氨塔72 8702 340570301097218617022237070603 373清解三舉4371442909046由表1可見，經(jīng)過除油、

9、蒸氨、氧化處理后，高濃度廢水中codd氨氮含量大大降低，完全符合進(jìn)入生化處理系統(tǒng)的水質(zhì)要求。3.2分析討論在CIO2 /UV工藝中，氧化消解反應(yīng)前 50 min內(nèi)，隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，廢水消解程度 明顯增加；當(dāng)反應(yīng)時(shí)間大于 50 min時(shí)，廢水降解程度隨反應(yīng)時(shí)間的增加緩慢增長，有機(jī)物和 CO去除率均趨于穩(wěn)定。引入紫外催化光源，對氧化消解反應(yīng)效果明顯，有機(jī)物和COD去除率都較CIO2單獨(dú)氧化廢水時(shí)有所提高，尤其是COD去除率，增加得更加明顯，這是因?yàn)樽贤夤獾拇嬖?，反?yīng)相產(chǎn)生了較多的 OH而 OH具有非常強(qiáng)的氧化性，使廢水中的有機(jī)物和CODE徹底的氧化消解，所以處理效果也更佳。具體參見污水寶商城資料或 更多相關(guān)技術(shù)文檔。4結(jié)論采用預(yù)處理和ClO2 /UV多級氧化消解相結(jié)合的工藝方法，可有效降低焦油化工企業(yè)產(chǎn) 生