关于焦化废水污染与防控措施分析
2016-03-13田新展
田新展
(山西省孝义市环境保护局,山西 孝义 032300)
关于焦化废水污染与防控措施分析
田新展
(山西省孝义市环境保护局,山西 孝义 032300)
焦化废水属于一种非常典型的有毒难降解有机废水,其中包含了很多难以降解的有机污染物以及S、N、P等无机盐污染物,严重威胁着自然界中动植物的生长以及人类的健康,因此深入研究探讨焦化废水污染的防控处理技术,是确保我国炼焦化学工业健康发展的关键性问题。
焦化废水;防控;处理措施
随着社会经济的飞速发展,我国逐渐成为全世界最大的焦炭生产与出口国,炼焦行业一直以来都是典型的重度污染企业,在炼焦时所形成的高浓度、高污染的有机工业废水,很容易对生态环境带来严重危害。当前,国内外焦化废水的处理一般是在普通活性污泥法的前提下,通过有针对性的预处理以及深度处理后进行排放。
1 焦化废水的来源
炼焦主要是把炼焦煤根据生产产品与工艺的具体要求进行配比,装进密封的炼焦炉之中,经过高、中、低温干馏转化为焦炭、煤气以及其他化学产品的过程。
1.1 除尘废水
炼焦过程中最开始形成的废水便是除尘废水,其一般形成于运煤、备煤、出焦以及湿法熄焦过程中。除尘废水中的悬浮固体相对较多,且包含了一定的酚、氰污染物,一般进行澄清或是沉淀后能够将其进行重复利用。
1.2 剩余氨水
焦化原煤的外在水分在进行炼焦时会很快的挥发,化合水一般是受热之后裂解析,外在水分与化合水通过冷凝器后生成为冷凝水,随后高温粗煤气经过喷淋氨水降温,冷却之后的氨水和焦油进入氨水分离槽实现分离后,其中一部分回用于粗煤气的降温,剩下的和冷凝水同时排出形成剩余氨水。剩余氨水属于焦化废水中最多的废水,其一般会占到废水总量的一半以上,剩余氨水的形成让其必然会包含高浓度氨类以及油类污染物[1]。
1.3 酚氰废水
这类废水可以说是焦化生产中和物料进行直接接触而形成的废水,通常来自于焦油、粗苯等生产加工中的蒸汽冷凝水和粗煤气终冷冷却水。该类废水属于焦化废水中的一种相对典型的产物,其形成于各个加工环节中,所以酚氰废水内的成分相对复杂,更多的为酚、氰与硫化物。同时,炼焦生产时还可能形成较少的高浓度脱硫废液。
2 焦化废水的水质特征
焦化废水属于一种相对典型的无法轻易降解的工业废水,对于焦化废水的污染组成以及水质特征进行分析,是确保焦化废水得以科学有效处理的基本前提。站在炼焦原料煤的层面来说,原煤内基本上是C、N、O、S等元素较多,而焦化废水主要是在煤高温干馏、煤气净化以及化工产品制造的各个环节中形成。高温干馏主要是形成含有较多H、N、O、S等元素的有机物与无机物,废水基本成分也并不是非常复杂,同时也会随原煤组分与炼焦工艺而发生改变。有机化合物主要是酚、芳香族化合物以及含N、S的杂环化合物等;而无机化合物通常有氨盐、硫氰化物、硫化物以及氰化物等。由此可见,焦化废水对于生态环境和人们的生存健康的危害性,目前国内对焦化废水的处理技术较多,下面我们对现阶段应用相对广泛的几种焦化废水污染处理防控技术进行分析。
3 焦化废水污染的防控措施
3.1 吸附法
这种处理方法是选择吸附剂对水中所含的污染物进行吸附处理,能够有效消除色度、现服务以及胶体等诸多污染物。一般我们可以选择活性炭、硅藻土以及粉煤灰作为吸附剂。活性炭的吸附性相对较高,而且自身的化学性质相对稳定,属于一种应用非常适合的吸附剂,更多的适用于废水深度处理。然而因为活性炭再生产系统难度较大,设备成本较高,在对焦化废水进行处理的过程中并未得以大规模的应用。又比如选择粉煤灰进行处理,污染物的平均去除率是54%左右,然而依旧有处理完成之后的出水氨氮不达标、废渣形成较多以及难以处理的缺陷[2]。
3.2 絮凝法
絮凝法属于化学处理方法的一种,主要用于对焦化废水内无法实现自然沉淀而进行清除的微细悬浮物或者胶体颗粒物,从而减轻废水的浑浊度,一般适用于焦化废水的预处理以及深度处理。目前较为普遍的絮凝剂通常包含无机絮凝剂与有机絮凝剂两种,选择的絮凝剂通常来说是铝盐和铁盐为主,又以碱式氯化铝的吸附能力最佳,而硫酸亚铁的成本最低。选择硫酸亚铁能够十分有效的清除CODcr,但针对色度与F-的去除效果有待提高。目前选择高分子絮凝剂的情况更加普遍化。
3.3 光催化氧化法
这类处理技术主要是利用光能来让电子和空隙产生反应,进而形成更多反应活动提升后的电子,当电子移动到颗粒表面之后能够在很大程度上促进氧化还原反应的过程。光催化氧化技术针对焦化废水内的酚类物质能够发挥特别好的效果。在废水内部添加催化剂粉末,受到紫外线的照射后鼓入空气,可以让废水内的有机毒物以及色度得以有效清除。这类处理技术的耗能较低且发展趋势良好。然而某些时候也可能形成部分有害的光化学产物,可能出现二次污染的问题。因为光催化降解需要体系拥有更好的透光性,主要适合浑浊度较低且透光良好的水体,可用于深度处理环节。
3.4 臭氧氧化法
在臭氧分子中,氧原子具备非常强的亲电子性或者亲质子性,臭氧分解形成的新生态氧原子具备极高的氧化活性,其在水中还可以产生拥有极高氧化能力的HO·。臭氧和焦化废水内所含的污染物之间相互反应十分复杂,一般可通过直接反应以及臭氧分解形成的羟基自由基HO·的间接反应进行。臭氧可以和焦化废水内的大部分有机物以及微生物进行快速反应,能够很快的清除废水中所含的酚、氰等化合物,同时让焦化废水的COD与BOD值有明显的降低,发挥出脱色、除臭以及杀菌的功能。臭氧自身具备的极强的氧化能力能够让废水内部的污染物得以有效清除,而臭氧则分解为氧,不需要担心二次污染的问题。但臭氧氧化处理技术的成本较高且处理过程中的能耗较大,还需要进行进一步的优化和改进。
3.5 固定化高效微生物处理技术
目前已在多个污水处理工程上应用,对传统生物处理工艺难以处理的高浓度有机污水和高氨氮污水处理有独特的处理效果,取得了良好的经济效益和社会效益。其中世界上第一例煤直接液化项目——中国神华集团煤直接液化项目高浓度污水处理回用工程(COD为10000mg/L、氨氮1000mg/L,工程总投资1.3亿元)、亚洲最大的聚氨酯项目——烟台万华16万吨MDI、宁波项目污水处理回用工程(COD为5000mg/L、硝基苯900mg/L、苯胺600mg/L、工程总投资8000万元)等国内外有重大影响的污水处理项目采用了3T-AF/BAF工艺[3]。
除开上文中所提到的几种处理技术,最近几年来,一些现代化的有机物水处理技术也广泛的应用其中,比如说超声波技术、超滤-纳滤技术等,都获得了较好的效果。
4 结 论
研究表明,在未来研究中,一方面是应当尝试应用多方联用技术,把各种原理的处理工艺联系起来,以实现优势互补,不断促进废水处理效率的提升;另一方面应当对目前已经掌握的技术措施进行优化改进,进一步扩展相关处理技术的适用范围。焦化废水处理必须要和我国可持续发展战略和经济社会发展需求相适应,努力探索更加降本增效、低污染的处理技术,进而实现焦化废水的绿色环保处理。
[1]王文强,段继海.焦化废水深度处理研究现状[J].当代化工,2016,08:1959-1963.
[2]郭秀萍.焦化废水深度处理回用及新鲜水系统重复利用技改[J].煤化工,2016,04:36-38.
[3]王春,王萍.焦化废水处理工程设计探索[J].中国新技术新产品,2016,16:131-132.
Analysis of Coking Wastewater Pollution and Control Measures
TIAN Xinzhan
(Xiaoyi Environmental Protection Bureau,Shanxi Xiaoyi 032300)
Coking wastewater is a kind of typical toxic refractory organic wastewater,including a lot of organic pollutants which is difficult to degrade and inorganic pollutants such as S,N,P,which threats the growth of plants and animals in the nature and human health.So it is the key issue for our country’s coking chemical industry to do research of coking wastewater pollution prevention and control of the processing technology.
coking wastewater;prevention and control;treatment measures
田新展,中级工程师,本科,主要从事环境监察和环境管理工作
X21
A
1673-288X(2016)06-0123-02
引用文献格式:田新展.关于焦化废水污染与防控措施分析[J].环境与可持续发展,2016,41(6):123-124.