酚氰廢水論文

1、評審論文酚氰廢水處理效果分析王 楠攀鋼集團(tuán)鋼鐵釩鈦股份有限公司勞動衛(wèi)生防護(hù)研究所摘要：酚氰廢水含有大量的有毒有害物質(zhì),由于其濃度高、成分復(fù)雜,處理起來難度較大。隨著環(huán)保工作要求的逐年提高,酚氰廢水的處理效果更加受到人們的關(guān)注。本文通過對酚氰廢水的來源、水質(zhì)特點、處理工藝對比分析,詳細(xì)描述了西昌焦化廠目前的處理工藝演變過程和處理現(xiàn)狀水平。 關(guān)鍵詞：酚氰廢水 廢水處理 工藝前言：焦化廢水處理的主要技術(shù)有三大類：物理處理技術(shù)、生物處理技術(shù)、物理化學(xué)處理技術(shù)。物理處理技術(shù)主要有：中立分離法、膜分離法。生物處理技術(shù)主要包括生化法、生物脫氮法2種類型，其中生物脫氮法又包括A/O法、A2/O法、和A/O2這

2、三種基本方法。物理化學(xué)處理技術(shù)有：萃取法、吸附法、混凝法、臭氧強(qiáng)化混凝、催化濕式氧化法（cwo）、光催化氧化法、超聲波（氧化）技術(shù)、電化學(xué)處理技術(shù)、微波處理技術(shù)。1. 廢水處理工藝1.1.現(xiàn)狀：焦化工程一直是釩鈦資源利用項目的主體工程之一， 其焦化廢水是煤制焦炭、煤氣凈化及焦化產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)) Y& u1 X9 |! E! S* G廢水，是一種較難降解的工業(yè)廢水。焦化生產(chǎn)過程中排放出大量含酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物質(zhì)的廢水，其中以蒸氨過程中產(chǎn)生的剩余氨水為主要來源，蒸氨廢水是混合剩余氨水蒸餾后所排出的廢水，剩余氨水是焦化廠最重要的酚氰廢水源。焦化廢水治理技術(shù)是個國際

3、性難題，目前國外的治理水平與我國基本一致。發(fā)達(dá)國家近年來大量關(guān)閉本國的煤礦和煉焦企業(yè)，所需煤炭、焦炭絕大部分依賴進(jìn)口，就是迫于環(huán)保技術(shù)方面的壓力。另外，中國的煉焦工藝所產(chǎn)生的焦化廢水還具有典型的本土性，由此，也決定了國外的一些先進(jìn)治理技術(shù)不能直接有效地解決中國焦化酚氰廢水治理問題。屬較難7 s! p' , w& t- f生化降解的高濃度有機(jī)工業(yè)廢水。1.2.廢水處理工藝技術(shù)適用條件就一般而言，大多數(shù)生物處理技術(shù)適用于所有常規(guī)產(chǎn)生酚氰廢水的焦化企業(yè)。（1）普通活性污泥處理技術(shù) 對焦化廢水進(jìn)水要求不高，能有效降解焦化廢水中的酚、氰、COD 等，運(yùn)行費(fèi)用低，缺點是對氨氮沒有去除效果，

4、對 COD去除率不高，系統(tǒng)抗沖擊能力差、操作運(yùn)行不穩(wěn)定。（2）A/O 生化處理技術(shù) 能有效去除酚、氰、BOD及有機(jī)污染物，缺點是缺氧池耐水質(zhì)沖擊性差，廢水進(jìn)入時需稀釋，出水 COD 濃度偏高。（3）A2/O生化處理技術(shù)與A/O2生化處理技術(shù) 都能有效去除酚、氰、COD 及有機(jī)污染物，出水 COD 可達(dá)標(biāo)，A2/O生化處理技術(shù)缺點是當(dāng)進(jìn)水COD 或 NH3-N 高時，進(jìn)水需要進(jìn)行稀釋，而A/O2生化處理技術(shù)的缺點是進(jìn)水也需要稀釋；同樣，A2/O生化處理技術(shù)與A/O2生化處理技術(shù)工藝流程長，運(yùn)行費(fèi)用較高。（4）O-A/O 生化處理技術(shù) 該工藝微生物密度高，分解能力強(qiáng);實現(xiàn)短程硝化反硝化、短程硝化-

5、厭氧氨氧化，具有高效、節(jié)能、去除污染物速度快、抗毒害物質(zhì)和系統(tǒng)沖擊能力強(qiáng)、不需要添加稀釋水，其產(chǎn)泥量可比常規(guī)工藝減少 70%-90%，缺點是流程長，運(yùn)行費(fèi)用較高。根據(jù)以上處理焦化酚氰廢水技術(shù)的特點，結(jié)合國內(nèi)外焦化廢水處理的經(jīng)驗和廠區(qū)地理位置，確定在現(xiàn)階段，我國焦化廠生化處理實際工程中大多采用物理化學(xué)法和生化法聯(lián)合治理，以生化法為主，物理化學(xué)法輔助或作為預(yù)處理和后處理，其工藝流程圖見圖一。廢水處理由三部分組成：預(yù)處理、生化處理和后處理。預(yù)處理包括除油池、氣浮池和調(diào)節(jié)池。生化處理包括厭氧反應(yīng)器、缺氧池、好氧池、中沉池、接觸氧化池和二沉池。后處理包括混合反應(yīng)池、混凝沉淀池和過濾器器。蒸氨廢水和經(jīng)過水

6、泵提升的無壓廢水，首先進(jìn)入除油池，除去輕、重焦油后自流入氣浮池。廢水在氣浮池中除去乳化油后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，以調(diào)節(jié)水量、均化水質(zhì)。廢水從調(diào)節(jié)池出來后進(jìn)入氣浮池，加入混凝劑使水中部分廢物沉淀。經(jīng)過氣浮池的廢水再經(jīng)提升泵送至厭氧反應(yīng)器，進(jìn)行水解酸化反應(yīng)，以提高廢水的可生化性并降解部分有機(jī)物。厭氧反應(yīng)器出水進(jìn)入硝化液回流池并與從中沉池出水回流的硝化液相混合，再經(jīng)回流泵提升至缺氧池進(jìn)行反硝化反應(yīng)，將亞硝酸氛和硝酸氛還原為氮氣，并同時降解有機(jī)物。缺氧池出水進(jìn)入好氧池進(jìn)行脫碳和硝化反應(yīng)。廢水在硝化池中首先大幅度降解有機(jī)物，然后將氨氮氧化為亞硝酸氮和硝酸氮。好氧出水進(jìn)入中沉池，進(jìn)行固液分離，上清液大部分回流。中沉

7、池出水進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)一步降解有機(jī)物，然后進(jìn)入二沉池進(jìn)行沉淀。剩余的廢水進(jìn)入混合反應(yīng)池，廢水與絮凝劑經(jīng)過混合和反應(yīng)后進(jìn)入混凝沉淀池，再次進(jìn)行固液分離?；炷恋沓爻鏊俳?jīng)提升泵送至過濾器進(jìn)行過濾，過濾器出水送至廠內(nèi)回用。除油池分離出來的重油，經(jīng)過蒸汽加熱后由油泵提升至重油槽貯存。除油池輕油自流入輕油槽貯存。輕重油槽貯存的焦油及氣浮產(chǎn)生的油渣定期用罐車?yán)霃S內(nèi)焦油加工工段統(tǒng)一進(jìn)行處理。污泥處理包括污泥濃縮和污泥脫水。中沉池、二沉池的剩余污泥和混凝沉淀池的污泥提升至污泥濃縮池，濃縮后的污泥經(jīng)單螺桿泵提升至板框壓濾機(jī)脫水。由于污泥產(chǎn)量不高，所以泥餅可供鍋爐房焚燒。工藝流程見圖一。西昌焦化廠采用物理化學(xué)

8、法 +生化處理技術(shù)（環(huán)境治理微生物技術(shù)：浙江漢藍(lán)環(huán)境科技有限公司，該公司自主知識產(chǎn)權(quán)的HSBEMBM環(huán)境治理微生物技術(shù)，對焦化高氨氮廢水的處理具有很好的脫氮效果）。在廢水進(jìn)入生化處理前，用物理法預(yù)處理廢水，以提高焦化廢水的可生化性，A/O工藝后接上一接觸氧化池作為進(jìn)一步處理COD，這樣不僅能有效地去除廢水中的有機(jī)污染物，而且對氮氧化物污染也有較好的去除效果。剩 余 污 泥泵 15超 越 管泵 10反沖洗 泵 12泵 13廢 水除油池貯油池集水井調(diào)節(jié)池貯渣池初曝池初沉池兼氧池好氧池二沉池混凝反應(yīng)池混凝沉淀池中間水池多介質(zhì)過濾器清水池濃縮池混凝劑外排或回用壓濾或外運(yùn)泵2外運(yùn)氣浮池事故池事故廢水泵5

9、泵 4超 越 管回流污泥泵 6回流污泥硝化液回流NaOH 泵 9 泵7泵 8泥餅摻煤混凝劑污泥脫水1.3.處理工藝流程圖泵 11圖一 酚氰廢水處理工藝流程圖1.4.焦化廢水處理工藝流程圖經(jīng)前端處理后的廢水，首先進(jìn)入除油池進(jìn)行物理除油；除油后進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行均質(zhì)，均量；當(dāng)進(jìn)水濃度超過設(shè)計指標(biāo)時，廢水進(jìn)入事故池。均化后廢水泵入氣浮池進(jìn)行化學(xué)除油，氣浮除油后廢水自流入初曝池，初曝池的作用主要是去除廢水中大量抑制脫氮菌屬生長的SCN-和氰化物，為了節(jié)省污泥處理系統(tǒng)，同時確保廢水處理效果，向初曝池投加HSBEMBM®環(huán)境治理微生物；初曝池出水自流至初沉池進(jìn)行泥水分離，污泥回流至初曝池。初曝池剩余

10、污泥排入濃縮池，處理工藝流程簡圖見圖二好氧池預(yù)處理兼氧池進(jìn)水二沉池出水投加HSBEMBM微生物制劑 生 化 系 統(tǒng) 回 流圖 二1.6.工藝流程特點（1）生物處理工藝采用“缺氧+好氧”主體工藝處理焦化酚氰廢水，工藝路線成熟，處理效果穩(wěn)定可靠（2）本工藝對于難以降解有機(jī)物含量高、氨氮濃度高的廢水處理有特效。（3）本工藝在除COD、降氨氮、運(yùn)行成本相對偏低。（4）工藝流程沒有二次污染，實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)和文明生產(chǎn)的工藝。2. 樣品分析2.1.監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測項目：pH、化學(xué)需氧量、懸浮物、石油類、氨氮、酚、氰。2.2.監(jiān)測方法及方法來源本次監(jiān)測項目的監(jiān)測方法、方法來源、使用儀器及檢出限見表1表 1項目監(jiān)測

11、方法方法來源使用儀器檢出限pH玻璃電極法GB6920-1986pHS-3c型酸度計化學(xué)需氧量重鉻酸鹽法GB11914-198925ml滴定管10mg/L懸浮物重量法GB119011989天平石油類紅外分光測油法HJ 637-2012JDS-108U+測油儀0.1 mg/L氨氮納氏試劑光度法HJ 535-2009UV-2550分光光度計0.025mg/L酚4-氨基安替比林分光光度法HJ 503-2009UV-2550分光光度計0.01 mg/L氰分光光度法 HJ 4842009UV-2550分光光度計0.004mg/L2.3.廢水排放按污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn),如表2：表 2污染物pH化學(xué)需氧量氨氮揮發(fā)

12、酚氰化物懸浮物石油類單位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L標(biāo)準(zhǔn)限值（直接排放）6-9100150.500.20705.0標(biāo)準(zhǔn)限值（間接排放）6-9150250.500.20705.0該執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 161712012）一級標(biāo)準(zhǔn)2.4.樣品測定2.4.1.pH值測結(jié)果表：表 3日期項目出水進(jìn)水7月27日10點pH6.328.517月27日15點pH6.398.077月28日10點pH6.868.877月28日15點pH6.878.787月29日10點pH6.999.217月29日15點pH7.119.297月30日10點pH7.229.547月30日1

13、5點pH7.189.587月31日10點pH7.439.697月31日15點pH7.109.668月1日10點pH7.109.708月1日15點pH6.989.588月2日10點pH6.809.428月2日15點pH6.789.44由表3得出，處理之前的pH平均值是9.24，最大值是9.70，最小值是8.07，水質(zhì)呈現(xiàn)堿性。處理之后的pH平均值是6.93，最大值是7.43，最小值是6.32，水質(zhì)呈弱堿性，出水水質(zhì)符合技術(shù)要求。其合格率100% 。處理后的內(nèi)梅羅值為7.1843。2.4.2.化學(xué)需氧量監(jiān)測結(jié)果表：表 4日期項目出水mg/l進(jìn)水mg/l7月27日10點化學(xué)需氧量46.42.71&#

14、215;1037月27日15點化學(xué)需氧量45.93.13×1037月28日10點化學(xué)需氧量81.54.60×1037月28日15點化學(xué)需氧量83.65.75×1037月29日10點化學(xué)需氧量58.02.72×1037月29日15點化學(xué)需氧量38.75.33×1037月30日10點化學(xué)需氧量40.03.90×1037月30日15點化學(xué)需氧量64.05.00×1037月31日10點化學(xué)需氧量48.83.42×1037月31日15點化學(xué)需氧量51.95.19×1038月1日10點化學(xué)需氧量71.94.11

15、15;1038月1日15點化學(xué)需氧量35.93.59×1038月2日10點化學(xué)需氧量42.04.40×1038月2日15點化學(xué)需氧量46.05.20×103 由表4得出，處理之前的化學(xué)需氧量平均值是4.22×103mg/l，最大值是5.75×103 mg/l，最小值是2.71×103 mg/l。處理之后的化學(xué)需氧量平均值是53.9 mg/l，最大值是83.6 mg/l，最小值是35.9 mg/l，出水水質(zhì)符合技術(shù)要求，其合格率100%。化學(xué)需氧量處理效率=（59.05×103-754.6）÷59.05×1

16、03=87.2%2.4.3.懸浮物監(jiān)測結(jié)果表：表 5日期項目出水mg/l進(jìn)水mg/l7月27日10點懸浮物561187月27日15點懸浮物443.48×1037月28日10點懸浮物614.86×1037月28日15點懸浮物581.74×1037月29日10點懸浮物341.33×1037月29日15點懸浮物442847月30日10點懸浮物32807月30日15點懸浮物391027月31日10點懸浮物381807月31日15點懸浮物481468月1日10點懸浮物482508月1日15點懸浮物652908月2日10點懸浮物342168月2日15點懸浮物3020

17、4 由表5得出，處理之前的懸浮物平均值是724.85 mg/l，最大值是4.86×103 mg/l，最小值是80 mg/l。處理之后的懸浮物平均值是45.07 mg/l，最大值是65 mg/l，最小值是30 mg/l，出水水質(zhì)符合技術(shù)要求。其合格率100%。排放廢水懸浮物處理效率=（10148-631）÷10148×100%=93.8%2.4.4.石油類監(jiān)測結(jié)果表：表 6日期項目出水mg/l進(jìn)水mg/l7月27日10點石油類0.3289.37月27日15點石油類0.5169.97月28日10點石油類0.5269.97月28日15點石油類0.8792.37

18、月29日10點石油類0.6060.07月29日15點石油類0.7871.07月30日10點石油類0.7873.47月30日15點石油類0.6081.37月31日10點石油類0.6184.37月31日15點石油類0.5475.88月1日10點石油類0.8071.28月1日15點石油類0.6377.48月2日10點石油類0.5570.78月2日15點石油類0.6680.5 由表6得出，處理之前水中的石油類含量平均值是76.21 mg/l，最大值是92.3 mg/l，最小值是60 mg/l。處理之后水中的石油類含量平均值是0.62 mg/l，最大值是0.87 mg/l，最小值是0.32 mg/l，出

19、水水質(zhì)符合技術(shù)要求，其合格率100%。排放廢水石油類處理效率=（1067-8.77）÷1067×100%=99.2%2.4.5.氨氮監(jiān)測結(jié)果表：表 7日期項目出水mg/l進(jìn)水mg/l7月27日10點氨氮3.501817月27日15點氨氮2.801777月28日10點氨氮2.252837月28日15點氨氮2.682077月29日10點氨氮2.701257月29日15點氨氮1.401227月30日10點氨氮2.2396.17月30日15點氨氮2.6799.37月31日10點氨氮3.4190.17月31日15點氨氮2.6693.18月1日10點氨氮2.6183.88月1日15點氨

20、氮2.0785.48月2日10點氨氮3.1597.88月2日15點氨氮2.6890.7由表7得出，處理之前水中的氨氮含量平均值是130.81 mg/l，最大值是283 mg/l，最小值是83.8 mg/l。處理之后的氨氮的含量平均值是2.63 mg/l，最大值是3.5 mg/l，最小值是1.4 mg/l，出水水質(zhì)符合技術(shù)要求，其合格率100%。排放廢水氨氮處理效率=（1831.3-36.81）÷1831.3×100%=98%2.4.6.廢水中酚監(jiān)測結(jié)果表：表 8日期項目出水mg/l進(jìn)水mg/l7月27日10點酚0.2358097月27日15點酚0.1607807月28日10

21、點酚0.1936917月28日15點酚0.1045887月29日10點酚0.3399077月29日15點酚0.4429467月30日10點酚0.2761.07×1037月30日15點酚0.1301.09×1037月31日10點酚0.1861.09×1037月31日15點酚0.2681.06×1038月1日10點酚0.2301.08×1038月1日15點酚0.0981.14×1038月2日10點酚0.0861.19×1038月2日15點酚0.0961.23×103 由表8得出，處理之前水中的酚含量平均值是0.98&#

22、215;103 mg/l，最大值是1230 mg/l，最小值588 mg/l。處理之后的石油類平均值是0.203 mg/l，最大值是0.442 mg/l，最小值是0.086 mg/l，出水水質(zhì)符合技術(shù)要求，其合格率100%。排放廢水酚處理效率=（13672-2.843）÷13672×100%=99.9%2.4.7.氰監(jiān)測結(jié)果表：表 9日期項目出水mg/l進(jìn)水mg/l7月27日10點氰0.1301.097月27日15點氰0.1070.8707月28日10點氰0.1320.4887月28日15點氰0.1381.337月29日10點氰0.2481.707月29日15點氰0.241

23、0.7967月30日10點氰0.1655.097月30日15點氰0.1866.167月31日10點氰0.1661.477月31日15點氰0.1132.788月1日10點氰0.1101.078月1日15點氰0.1331.428月2日10點氰0.1351.638月2日15點氰0.1461.69 由表9得出，處理之前的氰平均值是1.97 mg/l，最大值是6.16 mg/l，最小值是0.488 mg/l。處理之后的氰平均值是0.15 mg/l，最大值是0.248 mg/l，最小值是0.107 mg/l，出水水質(zhì)符合技術(shù)要求，其合格率100%。排放廢水氰的處理效率=（27.584-2.15）÷

24、;27.584×100%=92.2%2.5.原水水質(zhì)與出水水質(zhì)比較表 10污染物pH化學(xué)需氧量懸浮物石油類氨氮酚氰單位mg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/l進(jìn)水濃度平均值9.244.22×103724.8576.21130.810.98×1031.97出水濃度平均值6.9353.945.070.622.630.2030.15未處理水與處理水對比發(fā)現(xiàn)（1）成分復(fù)雜：焦化廢水成分復(fù)雜，里面所含的污染物有無機(jī)污染物和有機(jī)污染物。（2）水質(zhì)變化幅度較大：例如焦化廢水水中氨氮濃度最高高達(dá)283mg/l，最低可達(dá)83.8 mg/l。（3）含有大量的難降解物，可生化性較差：焦化廢水中有機(jī)物（以化學(xué)需氧量計）含量高，且廢水中所多為芳香族化合物和稠環(huán)化合物及雜環(huán)化合物，使微生物難以利用，廢水可生化性差。（4）廢水毒性大：廢水中氰化物含量過高，有可能已經(jīng)超出微生物可耐受極限。2.6.生化系統(tǒng)工藝的運(yùn)行控制要點（8 G0 ! & G# P# Y' H, i' v1）溶解氧的控制：在廢水生物脫氮過程中溶解氧含量的高低直接影響處理工藝中好氧菌和厭氧菌的含量和分配比例，從而影響整個處理工藝對氮的去除效率。生物脫氮過程中的硝化反應(yīng)必須在好氧條件下運(yùn)行，同時溶解氧對反硝化過程也有很大影響。$ h