焦化廢水是煉焦、煤氣凈化和焦化產(chǎn)品回收等過程中產(chǎn)生的有機工業(yè)廢水,主要特征污染物有COD、氨氮、酚類、氰化物等,是一種典型的高濃度難降解有機工業(yè)廢水,具有顯著的毒性和致癌性。據(jù)統(tǒng)計,我國每年焦化廢水的排放量近3億t,若恣意排放,將對水環(huán)境和人體安康形成嚴重危害。
2012年10月,環(huán)保部新起草的《煉焦化學工業(yè)污染物排放規(guī)范(GB16171-2012)》正式公布并施行。焦化廢水的排放規(guī)范較原先的污水綜合排放規(guī)范愈加嚴厲,CODcr、氰化物等污染物的限值分別改為80mg/L和0.2mg/L。因而,無論是基于社會義務,還是出于國度的法律約束,企業(yè)都必需對現(xiàn)有處置工藝提升必要的完善補充,添加深度處置工藝,確保外排水水質(zhì)達標。
據(jù)調(diào)研,目前國內(nèi)焦化工業(yè)廢水處理企業(yè)的運轉(zhuǎn)管理普遍呈現(xiàn)兩種狀況。其一采用生化處置工藝和混凝-沉淀-過濾的深度處置工藝,但效果普遍不理想,特別關于氰化物的去除效果非常有限,其二采用生物法疊加高級氧化(芬頓)、多級過濾、膜別離等深度處置技術,其出水水質(zhì)根本能得到保證,但運轉(zhuǎn)管理復雜,設備投資及構(gòu)筑物改造等工程投資宏大,以至超出局部企業(yè)在環(huán)保管理方面的經(jīng)濟接受才能,因而該技術工藝也很難推行。因而,焦化廢水處置行業(yè)迫切需求一種技術上牢靠、經(jīng)濟上可行、運轉(zhuǎn)管理便利的技術計劃,以期緩解新形勢下的焦化廢水處置壓力。
針對焦化廢水的水質(zhì)特性以及焦化行業(yè)的運轉(zhuǎn)管理現(xiàn)狀,本研討擬經(jīng)過耦合混凝、吸附、絡合等多種技術,制備新型復合混凝劑,提出一種基于常規(guī)水處置工藝及設備設備的“復合藥劑強化混凝深度處置技術”,并經(jīng)過多個應用案例研討其適用性,以期為焦化廢水的深度處置提供一種新辦法。
一、實驗設計
1.1 儀器與試劑
儀器:ZR4-6混凝實驗攪拌機,深圳市中潤水工業(yè)技術開展有限公司。試劑:硫酸亞鐵、硫酸鋁均為工業(yè)級原料,聚丙烯酰胺PAM,相對分子質(zhì)量>1000萬,活性炭,300目,碘值950,凹凸棒石粉,300目,鹽酸、氫氧化鈉均為剖析純。
1.2 復合混凝劑的制備
取一定量的硫酸亞鐵、硫酸鋁、活性炭、凹凸棒粉、以及聚丙烯酰胺等原料混合研磨,烘干后過100目篩(150μm),即得到強化藥劑。
1.3 原水水質(zhì)
實驗用焦化廢水取自不同地域焦化廠生化處置系統(tǒng)出水,其水質(zhì):pH值8.0~8.5,色度1500倍,COD150~450mg/L,呈棕褐色。
1.4 實驗辦法
采用六聯(lián)混凝攪拌機提升混凝實驗。將1L水樣放入實驗杯中,投加一定量藥劑后先快速(300r/min)攪拌5min,再慢速(100r/min)攪拌5min。靜置沉淀10min后,取上清液提升剖析。COD采用美國HACH公司的COD快速測定儀測定,色度采用規(guī)范目測比色法(GB11903-1989)測定。
二、結(jié)果討論
思索到不同地域及企業(yè)間焦化廢水水質(zhì)組成差異較大,污染成分復雜多變的特殊狀況,分別選擇焦化廠的二沉池出水提升實驗,以期獲得較為普通性的結(jié)論。
2.1 長三角地域某焦化企業(yè)廢水處置結(jié)果與剖析
如表1所示,長三角地域某焦化廠采用復合藥劑強化混凝
技術處置生化池出水,原水COD為150mg/L左右。藥劑投加量到達600ppm時,處置水COD值即可到達煉焦行業(yè)新規(guī)范的請求,并富有一定的平安容量,對水質(zhì)及水量的沖擊負荷有較好的應對才能,當藥劑量到達800ppm時,處置水氰化物能穩(wěn)定堅持在0.1mg/L以下,遠遠低于規(guī)范的限值(0.2mg/L)。顯現(xiàn)出良好的處置效果和抗沖擊負荷的才能。
2.2 華北地域典型焦化企業(yè)廢水處置結(jié)果與剖析
如表2所示,華北地域某3個焦化廢水處置企業(yè)采用復合藥劑強化混凝深度處置技術。當焦化廢水專用混凝劑投加量分別到達800、1000和1200ppm時,三家企業(yè)的出水水質(zhì)COD均能到達煉焦行業(yè)新規(guī)范且留有平安余量,去除率到達80%~85%。固然投加量普遍比長三角地域偏高,但主要緣由在于原有工藝生化池的處置效率較低,造成生化池出水污染濃度明顯高于長三角地域的企業(yè)生化出水,因此需求較高的藥劑投加量。
2.3 西北地域典型焦化企業(yè)廢水處置結(jié)果與剖析
西北地域某焦化廠生化工藝段二沉池出水,進水COD在4000mg/L左右,二沉池出水COD在400mg/L左右,一步法投加藥劑時,最大COD去除率在75%左右,且去除率不隨藥劑投加量加大而提升。思索該焦化廠的生化池實踐運轉(zhuǎn)效果不穩(wěn)定,懸浮雜質(zhì)較多,特采用兩步沉淀法,即分別運用常規(guī)鐵鹽混凝劑(投加量為500mg/L)和新型復合混凝劑(投加量為1000mg/L)提升反響,可先后將COD降至250mg/L和62mg/L,COD去除率到達84.50%,并完成達標排放。
2.4 技術特性剖析
不同地域典型焦化廢水處置廠實驗結(jié)果標明,新型復合藥劑強化深度處置技術能夠使處置水的COD穩(wěn)定在80mg/L以下,氰化物也穩(wěn)定在0.1mg/L以下,能夠保證到達《煉焦化學工業(yè)污染物排放規(guī)范》的排放請求,此外,基于新型復合混凝劑的強化混凝技術殘留氯離子較少,有利于減緩廢水對系統(tǒng)的腐蝕。在毒理效應方面,處置水的致死率、致畸率均顯著低于芬頓工藝等高級氧化法的處置水,均勻降低約20%,顯現(xiàn)出該技術的環(huán)境友好特性。
工藝方面,該技術計劃的中心是新型復合混凝劑,集成了混凝、吸附、絡合等多種污染物降解作用(圖1),對三級處置中常用的混凝沉淀設備設備具有良好的兼容性,不改動原有主體工藝,不增加新的設備,不增加現(xiàn)場的運轉(zhuǎn)管理難度和工作量,技改后奏效快且效果穩(wěn)定。
三、結(jié)論
1)基于新型復合混凝劑的焦化廢水深度處置技術抗沖擊負荷才能強,出水水質(zhì)能穩(wěn)定達標,能順應不同地域焦化企業(yè)的生產(chǎn)工況,
2)該技術對原有工藝設備改動小,無基建改形成本,無需添加大型構(gòu)筑物和復雜設備,
3)技術運轉(zhuǎn)本錢較低,操作管理簡易,顯現(xiàn)出較高的推行應用價值。