酚氰废水处理效果分析

王 楠

(攀钢集团钒钛资源股份有限公司劳动卫生防护研究所,四川攀枝花617067)

酚氰废水处理效果分析

王 楠

(攀钢集团钒钛资源股份有限公司劳动卫生防护研究所,四川攀枝花617067)

酚氰废水含有大量的有毒有害物质,由于其浓度高、成分复杂,处理起来难度较大。随着环保工作要求的逐年提高,酚氰废水的处理效果更加受到人们的关注。本文通过对酚氰废水的来源、水质特点、处理工艺对比分析,详细描述了西昌焦化厂目前的处理工艺演变过程和处理现状水平。

酚氰废水;废水处理;工艺

1　引言

焦化废水处理的主要技术有三大类:物理处理技术、生物处理技术、物理化学处理技术。物理处理技术主要有中立分离法、膜分离法。生物处理技术主要包括生化法、生物脱氮法2种类型,其中生物脱氮法又包括A/O法、A2/O法、和A/O2这三种基本方法。物理化学处理技术有:萃取法、吸附法、混凝法、臭氧强化混凝、催化湿式氧化法(cwo)、光催化氧化法、超声波(氧化)技术、电化学处理技术、微波处理技术。

2　废水处理工艺

2.1现状

焦化工程一直是钒钛资源利用项目的主体工程之一,其焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机废水,是一种较难降解的工业废水。焦化生产过程中排放出大量含酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物质的废水,其中以蒸氨过程中产生的剩余氨水为主要来源,蒸氨废水是混合剩余氨水蒸馏后所排出的废水,剩余氨水是焦化厂最重要的酚氰废水源。焦化废水治理技术是个国际性难题,目前国外的治理水平与我国基本一致。发达国家近年来大量关闭本国的煤矿和炼焦企业,所需煤炭、焦炭绝大部分依赖进口,就是迫于环保技术方面的压力。另外,中国的炼焦工艺所产生的焦化废水还具有典型的本土性,由此,也决定了国外的一些先进治理技术不能直接有效地解决中国焦化酚氰废水治理问题,较难生化降解高浓度有机工业废水。

2.2废水处理工艺技术适用条件

就一般而言,大多数生化处理技术适用于所有常规产生酚氰废水的焦化企业。

普通活性污泥处理技术。对焦化废水进水要求不高,能有效降解焦化废水中的酚、氰、COD等,运行费用低,缺点是对氨氮没有去除效果,对COD去除率不高,系统抗冲击能力差、操作运行不稳定。目前焦化行业基本完成了A/O工艺改造,实现脱氮的目的。

A/O生化处理技术。能有效去除酚、氰、COD及有机污染物,缺点是缺氧池耐水质冲击性差,废水进入时需稀释,出水COD浓度偏高。

A2/O生化处理技术与A/O2生化处理技术。都能有效去除酚、氰、COD及有机污染物,出水COD可达标,A2/O生化处理技术缺点是当进水COD或NH3-N高时,进水需要进行稀释,而A/O2生化处理技术的缺点是进水也需要稀释;同样,A2/O生化处理技术与A/O2生化处理技术工艺流程长,运行费用较高。

O-A/O生化处理技术。该工艺微生物密度高,分解能力强;实现短程硝化反硝化、短程硝化-厌氧氨氧化,具有高效、节能、去除污染物速度快、抗毒害物质和系统冲击能力强、不需要添加稀释水,其产泥量可比常规工艺减少70%～90%,缺点是流程长,运行费用较高。

根据以上处理焦化酚氰废水技术的特点,结合国内外焦化废水处理的经验和厂区地理位置,确定在现阶段,我国焦化厂生化处理实际工程中大多采用物理化学法和生化法联合治理,以生化法为主,物理化学法辅助或作为预处理和后处理。

西昌焦化厂采用物理化学法+生化处理技术(环境治理微生物技术:浙江汉蓝环境科技有限公司,该公司自主知识产权的HSBEMBM@环境治理微生物技术,对焦化高氨氮废水的处理具有很好的脱氮效果)。生物脱碳、氮处理工艺、在废水进入生化处理前,用物理法预处理废水,以提高焦化废水的可生化性,A/O工艺后接上一接触氧化池作为进一步处理COD,这样不仅能有效地去除废水中的有机污染物,而且对氮氧化物污染也有较好的去除效果。

2.3处理工艺流程图(见图1)

2.4焦化废水处理工艺流程图

经前端处理后的废水,首先进入除油池进行物理除油;除油后进入调节池进行均质、均量;进水浓度超过设计指标时,废水进入事故池。均化后废水泵入气浮池进行化学除油,气浮除油后废水自流入初曝池,初曝池的作用主要是去除废水中大量抑制脱氮菌属生长的SCN-和氰化物,为了节省污泥处理系统,同时确保废水处理效果,向初曝池投加HSBEMBM©环境治理微生物;初曝池出水自流至初沉池进行泥水分离,污泥回流至初曝池。初曝池剩余污泥排入浓缩池,处理工艺流程简图见图2。

图1　处理工艺流程图

图2　工艺流程简图

2.5工艺流程特点

(1)生物处理工艺采用“缺氧+好氧+”主体工艺处理焦化酚氰废水,工艺路线成熟,处理效果稳定可靠。

(2)本工艺对于难以降解有机物含量高、氨氮浓度高的废水处理有特效。

(3)本工艺采用A/O除COD、降氨氮、运行成本相对偏低。

(4)工艺流程没有二次污染,实现了清洁生产和文明生产的工艺。

3　样品分析

3.1监测内容

监测项目:p H、化学需氧量、悬浮物、石油类、氨氮、酚、氰。

3.2监测方法及方法来源

本次监测项目的监测方法、方法来源、使用仪器及检出限见表1。

3.3废水排放按炼焦化学工业污染物排放标准(见表2)

3.4原水水质与出水水质比较(见表3)

表1　监测方法方法来源及使用仪器

表2　工业污染物排放情况

表3　原水水质与出水水质比较

通过对比发现:

(1)成分复杂

焦化废水成分复杂,里面所含的污染物有无机污染物和有机污染物。

(2)水质变化幅度较大

例如焦化废水水中氨氮浓度最高高达283mg/l,最低可达83.8 mg/l。

(3)含有大量的难降解物,可生化性较差

体育教学并不是一种“副课”，其本身的教学有着其他学科无法替代的作用。初中体育教师应当对体育教学有着正确的理解，同时在评价上还应当做到客观性与科学性，让评价深入学生的内心，保障初中体育的教学成果。

焦化废水中有机物(以化学需氧量计)含量高,且废水中多为芳香族化合物和稠环化合物及杂环化合物,使微生物难以利用,废水可生化性差。

(4)废水毒性大

废水中氰化物含量过高,有可能已经超出微生物可耐受极限。

3.5生化系统工艺的运行控制要点

3.5.1溶解氧的控制

在废水生物脱氮过程中溶解氧含量的高低直接影响处理工艺中好氧菌和厌氧菌的含量和分配比例,从而影响整个处理工艺对氮的去除效率。生物脱氮过程中的硝化反应必须在好氧条件下运行,同时溶解氧对反硝化过程也有很大影响。

3.5.2温度(T)的控制

温度是影响脱氮处理效果的重要因素。硝化反应的最适温度范围为30℃～35℃。但温度在由低至高逐渐过渡时,硝化反应的速率将随温度的增高而加快,而当温度低于5℃时,硝化反应将几乎停止。

3.5.3酸碱度(PH)的控制

对于硝化过程而言,大量研究表明氨氮化菌和亚硝酸盐氧化菌适宜的p H值分别为7.0～8.0和6.0～7.5,当p H值低于6.0或高于9.6时,硝化反应将停止。硝化细菌经过一段时间的驯化后,可在低对于p H值(5.5)的条件下进行,但p H突然降低,则会使硝化反应速度骤降,待p H值升高恢复后,硝化反应也会随之恢复。反硝化过程而言,其最适宜的p H值为7.0～8.5,在这个p H值下反硝化速率较高,当p H低于6.5或高于9.0时,反硝化速率将很快下降。

4　结果与讨论

(1)西昌焦化厂酚氰污水处理采用物理法+生化法混合使用工艺处理,对酚、氨氮、氰化物、化学需氧量均有良好的去除效果,其中各项废水处理率均达85%以上,废水排放全部合格,达到了《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)的标准。生产运行效果证明,该工艺设计合理,工艺及技术应用效果良好,保证系统运行及处理效果稳定,在焦化污水处理工程中推广应用的前景广阔。

(2)生化法具有废水处理量大、处理范围广、处理成本低、无二次污染等优点,是焦化废水处理的最主要方法,而物理化学法是对生化法的有益补充。利用多种方法的协同作用处理焦化废水,可发挥各自的优点,有助于更进一步地提高处理效率。

[1] 王绍文,钱雷,秦华,等.焦化废水无害化处理与回用技术[M].北京:冶金工业出版社,2005.

[2] 王玮.焦化废水治理技术现状与进展[M].冶金环境保护,1999.

[3] (苏)C.H.拉佐林等.焦化厂废物处理[M].李哲浩,译.北京:冶金工业出版社,1984.

[4] 周敏,等.焦化工艺学[M].徐州:中国矿业大学出版社.2011.

Analysis of the Phenol and Cvanogen Waste Water Treatment Effect

WANG Nan

(Research Institute of Industrial Health,Panzhihua Iron&Steel Co.Ltd.,Panzhihua 617067,Sichuan,China)

Phenol and cyanogen waste water contains a lot of poisonous and harmful substances, due to its high concentration、complicated composition、to handle difficult。As the requirement of environmental protection increase year by year,phenol cyanogen waste water treatment effect more attention。This article through to phenol cyanogen waste water source,water quality characteristics,process analysis,describes in detail the xichang of coking plant treatment process process and status quo at present.

phenol and cyanogen waste water;wastewater treatment;process

1001-5108(2016)02-0080-05

X783

A

王楠,技术员,主要从事环境监测工作。