酚氰廢水處理效果分析

王 楠

(攀鋼集團(tuán)釩鈦資源股份有限公司勞動(dòng)衛(wèi)生防護(hù)研究所,四川攀枝花617067)

酚氰廢水處理效果分析

王 楠

(攀鋼集團(tuán)釩鈦資源股份有限公司勞動(dòng)衛(wèi)生防護(hù)研究所,四川攀枝花617067)

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(lái)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(guò)對(duì)酚氰廢水的來(lái)源、水質(zhì)特點(diǎn)、處理工藝對(duì)比分析,詳細(xì)描述了西昌焦化廠目前的處理工藝演變過(guò)程和處理現(xiàn)狀水平。

酚氰廢水;廢水處理;工藝

1　引言

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)。

2　廢水處理工藝

2.1現(xiàn)狀

焦化工程一直是釩鈦資源利用項(xiàng)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(guò)程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水,是一種較難降解的工業(yè)廢水。焦化生產(chǎn)過(guò)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(guò)程中產(chǎn)生的剩余氨水為主要來(lái)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(gè)國(guó)際性難題,目前國(guó)外的治理水平與我國(guó)基本一致。發(fā)達(dá)國(guó)家近年來(lái)大量關(guān)閉本國(guó)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(guó)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(guó)外的一些先進(jìn)治理技術(shù)不能直接有效地解決中國(guó)焦化酚氰廢水治理問(wèn)題,較難生化降解高濃度有機(jī)工業(yè)廢水。

2.2廢水處理工藝技術(shù)適用條件

就一般而言,大多數(shù)生化處理技術(shù)適用于所有常規(guī)產(chǎn)生酚氰廢水的焦化企業(yè)。

普通活性污泥處理技術(shù)。對(duì)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(diǎn)是對(duì)氨氮沒(méi)有去除效果,對(duì)COD去除率不高,系統(tǒng)抗沖擊能力差、操作運(yùn)行不穩(wěn)定。目前焦化行業(yè)基本完成了A/O工藝改造,實(shí)現(xiàn)脫氮的目的。

A/O生化處理技術(shù)。能有效去除酚、氰、COD及有機(jī)污染物,缺點(diǎn)是缺氧池耐水質(zhì)沖擊性差,廢水進(jìn)入時(shí)需稀釋,出水COD濃度偏高。

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(diǎn)是當(dāng)進(jìn)水COD或NH3-N高時(shí),進(jìn)水需要進(jìn)行稀釋,而A/O2生化處理技術(shù)的缺點(diǎn)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(zhǎng),運(yùn)行費(fèi)用較高。

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(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化、短程硝化-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(diǎn)是流程長(zhǎng),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(diǎn),結(jié)合國(guó)內(nèi)外焦化廢水處理的經(jīng)驗(yàn)和廠區(qū)地理位置,確定在現(xiàn)階段,我國(guó)焦化廠生化處理實(shí)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。

西昌焦化廠采用物理化學(xué)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(shí)產(chǎn)權(quán)的HSBEMBM@環(huán)境治理微生物技術(shù),對(duì)焦化高氨氮廢水的處理具有很好的脫氮效果)。生物脫碳、氮處理工藝、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(duì)氮氧化物污染也有較好的去除效果。

2.3處理工藝流程圖(見(jiàn)圖1)

2.4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;進(jìn)水濃度超過(guò)設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí),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(zhǎng)的SCN-和氰化物,為了節(jié)省污泥處理系統(tǒng),同時(shí)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。初曝池剩余污泥排入濃縮池,處理工藝流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖2。

圖1　處理工藝流程圖

圖2　工藝流程簡(jiǎn)圖

2.5工藝流程特點(diǎn)

(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(duì)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)本工藝采用A/O除COD、降氨氮、運(yùn)行成本相對(duì)偏低。

(4)工藝流程沒(méi)有二次污染,實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)和文明生產(chǎn)的工藝。

3　樣品分析

3.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容

監(jiān)測(cè)項(xiàng)目:p H、化學(xué)需氧量、懸浮物、石油類、氨氮、酚、氰。

3.2監(jiān)測(cè)方法及方法來(lái)源

本次監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)方法、方法來(lái)源、使用儀器及檢出限見(jiàn)表1。

3.3廢水排放按煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表2)

3.4原水水質(zhì)與出水水質(zhì)比較(見(jiàn)表3)

表1　監(jiān)測(cè)方法方法來(lái)源及使用儀器

表2　工業(yè)污染物排放情況

表3　原水水質(zhì)與出水水質(zhì)比較

通過(guò)對(duì)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(wú)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

體育教學(xué)并不是一種“副課”，其本身的教學(xué)有著其他學(xué)科無(wú)法替代的作用。初中體育教師應(yīng)當(dāng)對(duì)體育教學(xué)有著正確的理解，同時(shí)在評(píng)價(jià)上還應(yīng)當(dāng)做到客觀性與科學(xué)性，讓評(píng)價(jià)深入學(xué)生的內(nèi)心，保障初中體育的教學(xué)成果。

焦化廢水中有機(jī)物(以化學(xué)需氧量計(jì))含量高,且廢水中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(guò)高,有可能已經(jīng)超出微生物可耐受極限。

3.5生化系統(tǒng)工藝的運(yùn)行控制要點(diǎn)

3.5.1溶解氧的控制

在廢水生物脫氮過(guò)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(gè)處理工藝對(duì)氮的去除效率。生物脫氮過(guò)程中的硝化反應(yīng)必須在好氧條件下運(yùn)行,同時(shí)溶解氧對(duì)反硝化過(guò)程也有很大影響。

3.5.2溫度(T)的控制

溫度是影響脫氮處理效果的重要因素。硝化反應(yīng)的最適溫度范圍為30℃～35℃。但溫度在由低至高逐漸過(guò)渡時(shí),硝化反應(yīng)的速率將隨溫度的增高而加快,而當(dāng)溫度低于5℃時(shí),硝化反應(yīng)將幾乎停止。

3.5.3酸堿度(PH)的控制

對(duì)于硝化過(guò)程而言,大量研究表明氨氮化菌和亞硝酸鹽氧化菌適宜的p H值分別為7.0～8.0和6.0～7.5,當(dāng)p H值低于6.0或高于9.6時(shí),硝化反應(yīng)將停止。硝化細(xì)菌經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的馴化后,可在低對(duì)于p H值(5.5)的條件下進(jìn)行,但p H突然降低,則會(huì)使硝化反應(yīng)速度驟降,待p H值升高恢復(fù)后,硝化反應(yīng)也會(huì)隨之恢復(fù)。反硝化過(guò)程而言,其最適宜的p H值為7.0～8.5,在這個(gè)p H值下反硝化速率較高,當(dāng)p H低于6.5或高于9.0時(shí),反硝化速率將很快下降。

4　結(jié)果與討論

(1)西昌焦化廠酚氰污水處理采用物理法+生化法混合使用工藝處理,對(duì)酚、氨氮、氰化物、化學(xué)需氧量均有良好的去除效果,其中各項(xiàng)廢水處理率均達(dá)85%以上,廢水排放全部合格,達(dá)到了《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171-2012)的標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)運(yùn)行效果證明,該工藝設(shè)計(jì)合理,工藝及技術(shù)應(yīng)用效果良好,保證系統(tǒng)運(yùn)行及處理效果穩(wěn)定,在焦化污水處理工程中推廣應(yīng)用的前景廣闊。

(2)生化法具有廢水處理量大、處理范圍廣、處理成本低、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn),是焦化廢水處理的最主要方法,而物理化學(xué)法是對(duì)生化法的有益補(bǔ)充。利用多種方法的協(xié)同作用處理焦化廢水,可發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn),有助于更進(jìn)一步地提高處理效率。

[1] 王紹文,錢雷,秦華,等.焦化廢水無(wú)害化處理與回用技術(shù)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2005.

[2] 王瑋.焦化廢水治理技術(shù)現(xiàn)狀與進(jìn)展[M].冶金環(huán)境保護(hù),1999.

[3] (蘇)C.H.拉佐林等.焦化廠廢物處理[M].李哲浩,譯.北京:冶金工業(yè)出版社,1984.

[4] 周敏,等.焦化工藝學(xué)[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社.2011.

Analysis of the Phenol and Cvanogen Waste Water Treatment Effect

WANG Nan

(Research Institute of Industrial Health,Panzhihua Iron&Steel Co.Ltd.,Panzhihua 617067,Sichuan,China)

Phenol and cyanogen waste water contains a lot of poisonous and harmful substances, due to its high concentration、complicated composition、to handle difficult。As the requirement of environmental protection increase year by year,phenol cyanogen waste water treatment effect more attention。This article through to phenol cyanogen waste water source,water quality characteristics,process analysis,describes in detail the xichang of coking plant treatment process process and status quo at present.

phenol and cyanogen waste water;wastewater treatment;process

1001-5108(2016)02-0080-05

X783

A

王楠,技術(shù)員,主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。