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煤化工废水处理技术利用

2022/5/6 10:17:46 / 作者:污水处理设备公司厂家 / 来源:山艺环保

1、煤化工废水的水质类型与水质

  煤化工行业的工艺路线不同,产生的废水类型也存在一定差异,主要可分为煤制油废水煤气化废水焦化废水,废水的类型不同使得废水的水质也不同。

  1.1 煤制油废水

  以废水的浓度差异可以将煤液化废水分为低浓度废水与高浓度废水。前者包括生活污水与不同装置排出的低浓度含油废水。后者则包括煤液化过程中产生的含酚污水、含硫污水。煤制油废水中的主要污染物包括苯系物、多环芳烃、挥发酚、硫化物、油类、氨氮以及COD以及这些物质的衍生物等,煤制油废水的处理难度较大。

  1.2 煤气化废水

  煤气化废水来源于煤气温度的冷却过程,采用循环水将造气炉出口的煤气温度降低,这一过程中煤气中含有的焦油、未完全分解的水蒸气、能部分溶于水或完全溶于水中的有机杂质等与水共同给冷凝,同时洗涤煤气中含有的灰分,进而产生煤气化废水。同时,对煤气予以净化时,除氨、提取精苯、除硫等步骤也将产生部分废水。煤气化废水的制取工艺不同将导致污染物的种类与含量不同,但是煤气化废水中普遍存在的污染物包括焦油、苯酚、甲酸化合物、氨、氰化物以及COD等。

  1.3 焦化废水

  焦化废水中污染物的主要来源于煤干馏煤气冷却过程、煤气净化过程以及精制过程。煤干馏煤气冷却过程中的产生的氨水是焦化废水中污染物的主要来源,总量占到总污染量的50%以上;焦炉中的煤气的净化与冷却过程中产生的废水中含以后较高浓度的洗油、挥发氰以及挥发酚;粗苯与焦油的精制过程中产生的废水的主要污染物包括氰化物、苯以及高浓度焦油,焦油由乳化油、轻油以及重油组成,包含的污染物有酚类、多环芳香化合物如萘、蒽等,含氮杂环化合物如吡啶等。

  2、煤化工废水处理技术分析

  2.1 MMO技术

  MO技术属于厌氧氨于氧技术。通常在进行废水处理时,多采用普通活性污泥,能够实现碳、氮脱离。其实质是因普通活性污泥含有微生物,在硝化、反硝化中作用显著。它一直以来就被煤化工企业作为废水处理分解的重要手段之一。在实际的操作过程中,在对废水预处理后,利用MO技术中普通活性污泥进行脱碳、脱氮处理。实验表明,能够有效降低COD浓度至16%,氨氮浓度可降低到0.5%。MMO技术就是对MO技术进行优化升级,加入厌氧处理,能够对污水中一些难以降解的有机物进行分解处理,从而确保废水分解效果得到有效提升。MMO技术主要是将废水中难以降解的有机物转为成为能够进一步分解的链状化学物。

  2.2 CBR技术

  CBR技术属于生物流化床技术,主要结合了当前比较常见的活性污泥法和生物膜法两种废水处理原理。在进行废水处理时,主要采用的是比重与水接近的生物材料。由于生物填料具有低成本、体积小以及脱碳效果佳的特点,同时对负荷冲击具有较强的抵抗力,因此在废水处理中应用前景广阔。但是,生物填料密度较低,需要操作人员具备娴熟的操作手法和技术,就能够充分发挥出自身在废水污物处理中的功效。在采取CBR技术吹动生物原料时需要借助筛网、风管等设备,只有这样才能进行更深层次的废水处理。

  2.3 UASB技术

  UASB技术又称之为上流式厌氧污泥床技术。该技术自1997年研发至今一直都被广泛应用。借助该技术进行废水处理时,主要依靠的其厌氧生物处理法,能够对废水中多种有机物进行分解,也可以分离一些液体、固体和气体,不仅能够提高废水处理效果,同时也能够实现资源的再利用。

  3、煤化工废水的处理技术及应用方式

  3.1 预处理技术的应用

  在预处理技术实施过程中,主要的作用对象是前期除油和除酚等内容。首先,在除油预处理过程中,主要涉及的方式有两种,一种是隔油法,另一种为气浮法。在使用隔油法时,工作人员应提前做好废水中轻质油等分类工作,借助生物处理将油类浓度降低到20mg/L左右。气浮法主要作用对象是废水中的悬浮颗粒物和油类物质,实现二者的分离操作,具体方式有加压、真空以及电解等。其次是脱酚预处理,该项操作主要是容积萃取脱酚工艺的应用,由此可以看出,所选择的萃取剂类型、浓度、pH值等参数均会对整个脱酚效率产生巨大影响。

  3.2 生化处理技术的应用

  生化处理技术主要是借助微生物新陈代谢作用,最终实现污染物的处理和分解。首先是好氧生化处理工艺的应用,该工艺的应用范围极广,其中涉及SBR和PACT等内容。SBR是流化床反应池的代表,当除氟、除油等预处理操作完成后,废水中的CODCr浓度可以降低67%左右,氨氮化合物浓度也会降低43%。其次是厌氧生物处理工艺,煤化工业所产生的废水含有很多难以降解的物质,如喹啉等,该类降解操作在好氧条件下难以进行。为此,厌氧生物处理工艺的应用显得尤为重要,可以避免喹啉等物质出现。整体来看,生化处理技术的应用,可以让煤化废水处理效果变得更为明显,如果使用两级外循环厌氧反应器,总酚处理效率能够达到52%,促使废水可生化特性全面提升。

  3.3 泡沫的消除方法

  煤化工废水含有大量的脂肪烃、表面活性剂等成分,正是由于这些物质的作用,煤化工处理设备在工作时会产生大量泡沫。为了避免对整个工艺流程产生影响,工作人员需要在预处理阶段开展泡沫消除操作。但从实际操作角度来说,倘若使用一般的泡沫消除方式,空气中的氧气会让废水色度提高,与此同时,多元酚氧化也会通过相关反应转变成苯醌等物质,该类物质的降解难度更高,为后续处理工作的开展制造了不小的困难。为此,研究人员对整个煤化工废水的特点进行了充分研究,最终借助惰性气体实现废水除油,让整个煤化工废液中油脂成分全面降解,避免预氧化等反应问题出现,这也为后期泡沫处理操作提供了极大便利。

  4、结束语

  煤化工主要的原材料是煤炭,但在工程实际实施过程中,会产生大量的工业废水,这种废水中含有大量化学物质,如酚类、含硫物质等,结构极为复杂,而且很难彻底清除干净。因此,相关企业需要根据煤化工废水的来源和特点,对处理技术进行科学、合理选择,尽可能地降低废水对环境的污染。


 

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