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焦油化工企業(yè)高濃度廢水處理技術(shù)方法

  跟著我國焦炭產(chǎn)能的不斷擴大，焦油化工企業(yè)對焦油的深加工規(guī)劃也在逐步增加，加工工藝正趨于完善，但發(fā)作的高濃度廢水怎樣處理，已經(jīng)成為急需處理的重要問題。由于其廢水成分雜亂，除了氨氮、硫氰酸根等無機污染物，還有酚類、萘、吡啶、喹啉等雜環(huán)及多環(huán)化合物，且氰化物、多環(huán)及雜環(huán)化合物很難被生物降解，加之高濃度氨氮對微生物活性有很強的抑制效果，導(dǎo)致廢水的可生化性較差〔1〕，因此結(jié)合該工作的企業(yè)單個水質(zhì)情況，具有針對性地開宣告經(jīng)濟合理、高效有用的高濃度廢水處理方法，已經(jīng)成為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展中有必要處理的重要難題。

1 企業(yè)廢水的水質(zhì)特征及危害
 
1.1 廢水的水質(zhì)情況
 
某企業(yè)首要從事焦炭出產(chǎn)、苯加氫及粗焦油加工，建有無缺的污水處理系統(tǒng)和生化處理設(shè)備，概括生化處理前的水質(zhì)要求為：COD≤3 500 mg/L、氨氮≤100 mg/L；廢水首要源自煤高溫干餾煤氣冷卻、粗苯別離、粗焦油加工和苯加氫等出產(chǎn)過程，10 t/h的廢水中有2 t/h是高濃度有機廢水，由于有機物含量嚴峻超支，可生化性較差，需求經(jīng)過單獨的處理，以下降COD和氨氮的含量，確保滿足概括生化處理的水質(zhì)要求。高濃度有機廢水的水質(zhì)分析效果：COD 104 100 mg/L，NH3-N 19 000 mg/L，蒸騰酚2 600 mg/L，CN- 110 mg/L，硫化物110 mg/L，石油類 400 mg/L。杭州桂冠環(huán)?？萍加邢薰荆╳ww.002499.cn）專業(yè)出產(chǎn)水處理設(shè)備，過濾器等環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品

1.2 廢水的首要成分及危害
 
高濃度廢水的組成很雜亂，其間所含氨氮污染物首要以無機銨鹽的形式存在，有機污染物中除了占80%多的酚類化合物以外，還含有脂肪族、雜環(huán)類和多環(huán)芳烴等化合物；此類廢水COD和氨氮的含量太高，其間難降解的物質(zhì)較多，會對生化處理系統(tǒng)構(gòu)成危害。

2 實驗方法及技術(shù)原理
 
2.1 實驗用首要試劑和儀器
 
硫酸汞（HgSO4）、重鉻酸鉀（K2Cr2O7）、六水合硫酸亞鐵銨〔（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O〕等均為分析純（上海化學(xué)試劑廠）；濃硫酸（H2SO4）、鹽酸（HCl）、2%安穩(wěn)性二氧化氯溶液（鄭州化學(xué)試劑廠），克己催化劑。

UV-1750紫外分光光度計，日本島津；精密pH計，北京分析儀器廠；微波閉式COD TN TP消解儀，WXJ-Ⅲ/WMX-Ⅲ-B型，上海分析儀器廠；消解罐、蒸餾瓶、氨吸收瓶，天津玻璃儀器廠；UV光源，天津工業(yè)光源有限公司。杭州桂冠環(huán)保科技有限公司（www.002499.cn）專業(yè)出產(chǎn)水處理設(shè)備，過濾器等環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品

2.2 技術(shù)原理
 
工藝選用ClO2氧化與光催化相結(jié)合（ClO2/UV）方法，即在氧化消解塔中增加波長為0.01～0.38 mm的紫外燈作為催化光源，參與微量催化劑，經(jīng)過ClO2進行氧化消解，完成了對氨氮和有機物的高效去除。由于ClO2的氧化才能遠遠高于次氯酸鈉和氯氣，特別是對苯環(huán)、酚類等具有不飽和鍵結(jié)構(gòu)有機物的氧化消解效果最好〔2〕，所以該企業(yè)高濃度廢水處理選用ClO2/UV工藝方法，具有兩全其美的效果：一是由于廢水中含有高濃度的無機氨氮選用氯折點法去除，這是脫氨氮工藝中常用的方法，尤其是排量較少的廢水脫氨氮有許多工藝無法實施，而ClO2脫氨氮則沒有限制性條件，只需抵達適宜的pH即可；二是ClO2氧化消解有機污染物比較徹底，對廢水的pH習(xí)慣規(guī)劃比較廣泛，并且ClO2還能與絕大多數(shù)上色官能團反應(yīng)，具有杰出的脫色效果；其他增設(shè)催化光源和微量催化劑，處理功率較單獨運用ClO2有很大前進。

2.3 工藝流程
 
工藝流程如圖 1所示。

圖 1 工藝流程

2.4 工藝流程簡介
 
2.4.1 焦油處理杭州桂冠環(huán)?？萍加邢薰荆╳ww.002499.cn）專業(yè)出產(chǎn)水處理設(shè)備，過濾器等環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品
 
由于廢水焦油含量過高，有必要進行除油預(yù)處理，防止構(gòu)成蒸氨設(shè)備堵塞。工藝選用隔油池、氣浮設(shè)備將廢水中的輕重油以及浮渣，經(jīng)油水別離器去除，處理后的污水流入廢水儲存池。

2.4.2 廢水儲池
 
由于高濃度有機廢水量較少（2 t/h），從實踐情況考慮，選用間歇處理方法，以24 h為一個處理單元（即48 t），每天處理約5 h，廢水以10 t/h的量進入處理設(shè)備。杭州桂冠環(huán)?？萍加邢薰荆╳ww.002499.cn）專業(yè)出產(chǎn)水處理設(shè)備，過濾器等環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品

2.4.3 蒸氨設(shè)備
 
蒸氨工藝要求溫度在60~70 ℃左右，在廢水儲池內(nèi)部設(shè)備蒸汽盤管，由泵提升至蒸氨塔，進行蒸氨處理。蒸氨設(shè)備選用焦油廢水處理廣泛選用的空氣吹脫法去除氨氮，該工藝具有處理設(shè)備簡略，處理效果安穩(wěn)，投資少和運轉(zhuǎn)費較低一級長處。

2.4.4 ClO2/UV多級氧化消解
 
經(jīng)過蒸氨之后，廢水溫度在60~70 ℃左右，正好滿足氧化塔進水溫度50~60 ℃的要求，不需求增加蒸汽加熱設(shè)備，當廢水流滿氧化反應(yīng)塔后，發(fā)動循環(huán)泵和ClO2發(fā)作器，水泵從塔內(nèi)抽取廢水與ClO2混合后再送到塔內(nèi)，塔內(nèi)裝有陶瓷接觸介質(zhì)，為有機物和ClO2供給反應(yīng)接觸界面；此外，塔內(nèi)增設(shè)的紫外催化光源，能前進COD和氨氮的去除率〔3〕；并可根據(jù)不同的水質(zhì)情況設(shè)置多級氧化反應(yīng)塔，使COD和氨氮的含量抵達預(yù)期目標。

3 實驗效果與談?wù)?br/> 
3.1 實驗效果
 
用克己催化劑和安穩(wěn)性ClO2溶液為氧化劑，對廢水進行氧化消解，一同引入紫外催化光源。實驗條件：取廢水250 mL，調(diào)度pH為2，在紫外燈照射下，投加35 mL 2%的ClO2溶液和3 g催化劑，跟著反應(yīng)時刻的延伸，廢水中有機物和COD去除情況如圖 2所示。

圖 2 ClO2/UV工藝中廢水氧化消解程度隨反應(yīng)時刻的改動

用上述工藝方法對企業(yè)現(xiàn)場提取的高濃度廢水進行處理后，檢測效果如表 1所示。

由表 1可見，經(jīng)過除油、蒸氨、氧化處理后，高濃度廢水中COD和氨氮含量大大下降，徹底符合進入生化處理系統(tǒng)的水質(zhì)要求。

3.2 分析談?wù)摵贾莨鸸诃h(huán)?？萍加邢薰荆╳ww.002499.cn）專業(yè)出產(chǎn)水處理設(shè)備，過濾器等環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品
 
在ClO2 /UV工藝中，氧化消解反應(yīng)前50 min內(nèi)，跟著反應(yīng)時刻的增加，廢水消解程度明顯增加；當反應(yīng)時刻大于50 min時，廢水降解程度隨反應(yīng)時刻的增加緩慢增長，有機物和COD去除率均趨于安穩(wěn)。

引入紫外催化光源，對氧化消解反應(yīng)效果明顯，有機物和COD去除率都較ClO2單獨氧化廢水時有所前進，尤其是COD去除率，增加得愈加明顯，這是由于紫外光的存在，反應(yīng)相發(fā)作了較多的·OH，而·OH具有非常強的氧化性，使廢水中的有機物和COD更徹底的氧化消解，所以處理效果也更佳。

4 結(jié)論
 
選用預(yù)處理和ClO2 /UV多級氧化消解相結(jié)合的工藝方法，可有用下降焦油化工企業(yè)發(fā)作的高濃度廢水中COD和氨氮含量，使其抵達進入生化處理系統(tǒng)的水質(zhì)要求。

該工藝選擇的廢水預(yù)處理方法使氧化消解反應(yīng)中的ClO2實踐用量大幅減少，運轉(zhuǎn)費用較慣例ClO2氧化工藝明顯下降。

針對企業(yè)單個的廢水水質(zhì)特性，選擇多種廢水處理方法的組合工藝技術(shù)，能夠有用地處理焦油加工過程中發(fā)作的高濃度廢水。

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