高酚氨煤化工廢水處理技術(shù)
煤化工廢水即煤氣化、煉焦等環(huán)節(jié)中的廢水,不僅成分十分復(fù)雜,而且還含有毒性物質(zhì),具有高氨與高酚的特征,是目前降解難度較大的廢水。在實(shí)際處理工作中,主要分為3個(gè)部分,即預(yù)處理、生物處理和深度處理,不同部分均有著重要的作用,而且所用工藝方法也不盡相同,需要分別進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新。
1、煤化工廢水預(yù)處理
1.1 除油
煤化工生產(chǎn)廢水主要含有以下油類物質(zhì):焦油、輕質(zhì)浮油與乳化油。采用微生物無(wú)法徹底降解這些油類物質(zhì),而且當(dāng)生化系統(tǒng)中的油類物質(zhì)實(shí)際含量超過(guò)30mg/L時(shí),還會(huì)對(duì)其降解效果及氧的轉(zhuǎn)移造成直接影響,所以應(yīng)在預(yù)處理過(guò)程中做好除油。
目前應(yīng)用較多的是氣浮除油,為防止不同方法應(yīng)用局限性,充分發(fā)揮所有處理單元最大化優(yōu)勢(shì),通常對(duì)多方法進(jìn)行聯(lián)合來(lái)提高除油效果。比如充分結(jié)合溶氣氣浮與尼克尼進(jìn)行浮選除油,它能將出水的油含量控制在20mg/L以內(nèi)。
1.2 酚氨回收
是指回收并脫除廢水當(dāng)中的酸性氣體、氨、酚,確保廢水滿足生化處理等方面的要求,這是對(duì)煤化工生產(chǎn)中的有機(jī)廢水進(jìn)行處理的重要環(huán)節(jié)之一。對(duì)于從氣化爐中產(chǎn)生的廢水,可先進(jìn)行脫除酸性氣體與氨降低其pH,然后通過(guò)萃取脫除酚,最后進(jìn)行溶劑回收。酚的回收通過(guò)對(duì)酸性氣體及氨氣的精餾,對(duì)含硫酸氣與氨進(jìn)行回收,完成氨回收以后,處在游離狀態(tài)的氨,其實(shí)際含量小于50mg/L,再采用萃取塔連續(xù)逆流萃取工藝,使用DIPE二異丙基醚(DIPE)及甲基異丁基酮(MIBK)等作為萃取劑,完成酚回收以后,烴與懸浮固體實(shí)際含量在50μg/g以內(nèi),且單元酚的實(shí)際含量在20μg/g以內(nèi),其多元酚萃取率可以達(dá)到83%,總酚去除率可達(dá)到93%,之前加入的DIPE或MIBK的回收率可達(dá)95%以上。最終稀酚水中游離氨含量小于50mg/L,且化學(xué)需氧量(COD)實(shí)際含量也小于3500mg/L,達(dá)到生物處理的要求。
2、煤化工廢水生物處理
如前所述,在預(yù)處理過(guò)程中以氮?dú)鉃橹饕獨(dú)庠茨芊乐箍諝忸A(yù)氧化,從而使生化處理達(dá)到良好效果。對(duì)于EC外循環(huán)厭氧技術(shù)(external circulation anaerobic process),它能在對(duì)廢水水質(zhì)進(jìn)行有效改善的基礎(chǔ)上,對(duì)部分有機(jī)物實(shí)施苯酰化與羧化,抑制多元酚轉(zhuǎn)化成苯醌類物質(zhì),從而減小后續(xù)處理困難度。
對(duì)于BE生物增濃技術(shù)(biological enhanced process),則能最大限度發(fā)揮出活性污泥與生物膜兩者聯(lián)合作用特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì),通過(guò)對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的針對(duì)性控制,能在溶解氧相對(duì)較低的情況下,減小酚的有害性,并完成對(duì)有機(jī)物的有效去除。
A/O(anoxic/oxic)脫氮屬分點(diǎn)進(jìn)水三級(jí)A/O工藝,能根據(jù)降解廢水有機(jī)物與氨氮基本需要,對(duì)回流比進(jìn)行靈活的調(diào)整。對(duì)于BE生物增濃后出水氨氮及有機(jī)物碳氮比無(wú)法滿足要求的實(shí)際問(wèn)題,該技術(shù)通過(guò)對(duì)好氧及缺氧進(jìn)行持續(xù)交替運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物降解的有效強(qiáng)化。
EBA緊急制動(dòng)輔助系統(tǒng)(Elemental Battle Academy)工藝不僅具有很高的有機(jī)負(fù)荷,而且組合性較強(qiáng),無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間停留水力。此外,由于占地較少,所以基建投資省,經(jīng)濟(jì)效益十分突出。目前,這一工藝已經(jīng)得到實(shí)際應(yīng)用,經(jīng)驗(yàn)證,COD實(shí)際去除率可以達(dá)到93%以上,出水完全達(dá)標(biāo)。
3、煤化工廢水深度處理
廢水經(jīng)過(guò)有效的預(yù)處理和生物處理后,所有污染物都能得到有效降解,然而由于存在無(wú)法降解去除的有機(jī)物,所以會(huì)使出水依然無(wú)法滿足要求。對(duì)此,還應(yīng)進(jìn)行深度處理?,F(xiàn)以EBA工藝為例,對(duì)深度處理方法進(jìn)行分析。
對(duì)EBA工藝而言,其深度處理主要采用以下流程:沉淀→氧化→BAF處理。實(shí)踐表明,通過(guò)這套工藝的合理應(yīng)用,能夠取得很好的效果。
4、結(jié)束語(yǔ)
基于分析研究結(jié)果,可得出以下結(jié)論:
1)預(yù)處理是為后續(xù)生物處理創(chuàng)造良好條件,并提高處理效果的重點(diǎn)所在,尤其是酚氨類物質(zhì)的回收,需要將工程水質(zhì)實(shí)際情況作為依據(jù),選取經(jīng)濟(jì)合理的萃取劑,并制定正確的處理流程,最后還要對(duì)生物處理受預(yù)處理環(huán)節(jié)的影響進(jìn)行綜合評(píng)估。
2)在完成預(yù)處理環(huán)節(jié)后進(jìn)行生物處理,此時(shí)需將重點(diǎn)放在氨氮及酚類等物質(zhì)的去除上,同時(shí)還要具有較高的抗沖擊能力,以滿足復(fù)雜多變的生產(chǎn)要求。
3)為解決生物處理后COD等含量仍較高的問(wèn)題,往往需要進(jìn)行深度處理。而對(duì)深度處理而言,除了要重視出水的各項(xiàng)指標(biāo),還應(yīng)對(duì)成本等條件進(jìn)行綜合考慮。
4)在選擇具體的工藝方法時(shí),需要在現(xiàn)有試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的前提下,深入分析類似工程取得的成果,同時(shí)對(duì)零排放工藝等是否具有可行性,以及經(jīng)濟(jì)和理性做統(tǒng)籌考慮,從而推進(jìn)煤化工廢水處理技術(shù)未來(lái)發(fā)展。(來(lái)源:伊犁新天煤化工有限責(zé)任公司)