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【导读】煤化工产业是个高能耗、高污染产业,需要大量的水资源,同时产生大量工业废水,对周围环境产生了巨大威胁,因此废水处理至关重要。既能实现节能减排,同时又能节省自己的生产成本。本文简要概述了煤化工工业废水处理的常用工艺及运行情况。
1 煤化工过程中产生的工业废水特点
煤化工排放的工业废水主要以高浓度的煤气洗涤水为主,其中含有大量酚、油、氰化物、氨氮等有害、有毒的物质。废水中COD含量大多在5000mg/L左右、氨氮含量在200~500mg/L左右,其中的有机污染物主要有多环芳香化合物、酚类和含氧、氮、硫的杂环化合物。煤化工废水是典型的含有难降解有机化合物的生产废水。煤化工工业废水中难降解有机化合物主要是吡啶、联苯、咔唑、三联苯等;易降解有机化合物主要是苯类、酚类化合物,比如有吡咯、呋喃、萘、眯唑等。
2 煤化工废水处理的常用工艺
煤化工废水处理工艺基本上是遵行:首先,物化预处理;其次,A/O生化处理;最后,物化深度处理,这样的工艺路线。以下对各个步骤分别作简单介绍。
2.1 预处理
煤化工工业废水中含有较多油脂组分,而过多油脂会影响后面的生化处理效果,因此工业废水处理必然要先除去其中的油脂类。去除油脂的最佳方法是隔油池与气浮法相结合,其目的是除去废水中的油类并加以回收利用,而且还能起到相当于预曝气的作用。工业废水的预处理主要形式还有均质调节、通过初沉除去大颗粒固体等形式。
2.2 生化处理
经过预处理后的煤化工工业废水,我们一般采用缺氧生物法、好氧生物法相结合的处理工艺即A/O工艺,由于煤化工工艺废水中的含有杂环、多环类化合物,用传统好氧生物法处理过后的废水中COD指标很难稳定达标。于是为解决以上问题,有人又提出了一些新的好氧生物处理方法,比如PACT法、厌氧生物法、流动床生物膜法(CBR),曝气生物滤池BAF法等。(1)PACT法 PACT法是通过在活性污泥曝气池中加入一定量的活性炭粉末,利用活性炭对溶解氧、有机物等的吸附作用,可以为微生物生长提供食物,来加快对有机物的氧化分解。活性炭则可以用湿空气氧化的方法来再生。
(2)厌氧生物法 它是将上流式厌氧污泥床(UASB)工艺应用于煤化工工业废水处理。该方法所用反应器由荷兰的G.Lettinga等在1977年开发成功,在反应器底部设有污泥层,废水自下而上通过反应器,大部分有机物可被微生物转化成CO2和CH4。在反应器上部,设有三相分离器,可以使气、液、固三相分离。
(3)流动床生物膜法 CBR法其实是一种基于特殊填料的生物流化床工艺,该工艺在同一个处理单元中将活性污泥法与生物膜法有机结合,将特殊载体填料加入到活性污泥池中,微生物就可以附着在悬浮填料表面生长,从而形成微生物膜层。反应池中生物浓度是悬浮生长活性污泥处理工艺的2~4倍,可达到8~12g/L,降解效率成倍提高。
(4)曝气生物滤池法 曝气生物滤池法(BAF)是一种新型高负荷、浸没式、固定生物膜的反应池,该法集生物膜法、活性污泥法两种方法各自的优点于一身,还将物理过滤和生化反应两种处理过程集中到同一反应池中进行。采用BAF法联合处理煤化工工业废水,取得了相当满意的效果。
优缺点:PACT法比较环保,但是吸附的速度比较慢,吸附剂回收困难,比较适合处理含固体较多的工业废水处理;厌氧生物法在反应器中进行,压降较大,对温度要求高,适合处理有机物较多的工业废水处理;流动床生物膜法是两种方法的结合处理速度快,但是价格昂贵,适合处理要求高的工业废水处理;曝气生物滤池法,作为一种新方法价格高,工业废水处理效果好,但是还没有大规模的应用。
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