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焦化废水的处理工艺-改性沸石对焦化废水中COD的去除

发表时间: 2019-02-28 14:02:26

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焦化废水的处理工艺-改性沸石对焦化废水中COD的去除 改性沸石对焦化废水中COD的去除

焦化废水的处理工艺-改性沸石对焦化废水中COD的去除

改性沸石对焦化废水中COD的去除

  

沸石是一种天然的多孔矿物,是呈架状结构的多孔含水铝硅酸盐晶体的沸石族矿物的总称,沸石化学成分实际上是由Si 、Al203、H2O、碱和碱土金属离子四部分构成[4]。沸石的一般化学式为:AmBqO2q.nH20,结构式为Ax/q[(AlO2)x(SiO2)y]nH2O,其中:A为Ca、Na、K、Ba、Si等阳离子,B为Al和Si,q为阳离子电价,m为阳离子数,n为水分子数,X为AJ原子数,Y为Si原子数,v,x通常在1~5之间,(x+y)是单位晶胞中四面体的个数[5]。沸石是一种廉价的地方性材料,在我国具有丰富的储量,来源广泛,作为水处理的吸附过滤材料,具有足够的强度,其价格低于活性炭1/20,接近于砂滤料的价格l5元,吨。可以在不增设专门构筑物和不增加设备的前提下,改善出水水质,适用于现有工厂的处理工艺改选和新建水厂。天然沸石在常温、常压下经过化学溶液的活化处理,可改变吸附有机物的效果[6]。

2.2 聚硅酸盐处理焦化废水

   

 聚硅酸盐是一类新型无机高分子复合絮凝剂,是在聚硅酸(即活化硅酸)及传统的铝盐、铁盐等絮凝剂的基础上发展起来的聚硅酸与金属盐的复合产物[7] ,这类絮凝剂同时具有电中和及吸附架桥作用,絮凝效果好,且易于制备,价格便宜,处理焦化废水有显著的效果。本文针对焦化废水二沉池出水COD较高,排放难以达标的问题,制备了新型絮凝剂聚硅氯化铝,采用絮凝与吸附相结合的方法对焦化废水进行深度处理,并对该处理工艺的反应条件、影响因素以及去除效果进行了研究,找出了处理条件,处理后出水能够达标[8]。

2.3 SBR工艺

SBR工艺是一种新近发展起来的新型处理焦化废水的工艺,即为序批式好氧生物处理工艺,其去除有机物的机理在于充氧时与普通活性污泥法相同,不同点是其在运行时,进水、反应、沉淀、排水及空载5个工序,依次在一个反应池中周期性运行,所以该法不需要专门设置二沉池和污泥回流系统,系统自动运行及污泥培养、驯化均比较容易。该法处理焦化废水有着优势:一是不要空问分割,时序上就能创造出缺氧和好氧的环境,即具有A/O 的功能,十分有利于氨氮和COD的去除。二是该法的沉淀是一种静止的沉淀,对焦化废水这种污泥沉淀性能不好的废水,固液分离效果非常明显。三是该法可以省去二沉池,其占地面积相对要小一些[9]。SBR工艺流程图见图1

 

                   

2.4 微生物/O—A—O工艺

2.4.1 工艺流程

焦化废水处理采用0一A一0工艺,总体分为两段,即初曝系统和二段生化系统。从功能上来看,初曝系统是对焦化废水进行预处理,为生物脱氮提供一个合适稳定的环境;二段生化系统主要是生物脱氮和去除剩余污染物,又分为兼氧反硝化、好氧硝化和去除COD两部分。

工艺流程如图2所示。

 

                         

2.4.2 预处理系统

初曝系统(初曝池、初沉池)的主要作用是对焦化废水进行预处理,去除对硝化反硝化系统有害和有抑制作用的有机和无机污染物(如酚、氰等),为生物脱氮提供一个良好的环境。在运行过程中溶解氧和COD去除效果的控制非常重要:若溶解氧过低,则废水中酚、氰等去除效果不好,将直接抑制生物脱氮的效果;若溶解氧过高,则COD降解率会大大提高,造成后段生物脱氮的碳源严重不足,致使反硝化效率不高,影响总氮的脱除。实践证明,预处理系统溶解氧控制在1~1.5 mg/L、COD去除率基本控制在50%~60% 时处理效果最好,酚、氰等物质基本可以降到不影响生物脱氮的浓度。

2.4.3 生物脱氮系统

生物脱氮系统由好氧硝化和兼氧(厌氧)反硝化及污泥回流系统组成。为了降低处理成本,充分用废水中的碳源,将厌氧反硝化进行了前置处理通过初曝预处理和前置反硝化处理,进入好氧阶段的COD含量为200~300mg/L,有利于硝化作用的进行。在硝化作用阶段投加氢氧化钠来调节系统pH值,使其维持在7.5~8.0;另外好氧硝化对进入系统的碳源反应比较敏感,一旦进入系统的COD>300 mg/L,硝化作用就会受到限制,系统出水氨氮明显上升。但是在反硝化阶段控制COD的降解较难,只有在初曝系统中进行控制,合理地调控系统COD降解效率是控制硝化和反硝化的关键[10]。

2.5 硝化和反硝化工艺

    

全程硝化一反硝化生物脱氮一般包括硝化和反硝化两个阶段。硝化反应是在供氧充足的条件下,水中的氨氮在亚硝化细菌的作用下被氧化成亚硝酸盐,再在硝化细菌的作用下进一步氧化成硝酸盐;反硝化反应是在缺氧或厌氧条件下,反硝化细菌在有碳源的情况下将硝酸根离子还原为氮气[11]。硝化和反硝化工艺典型即A/O法(包括A2/O  A/O ,A2/O2法),该法在国内焦化厂实际应用的时间虽然还不算很长、但从已运行的厂家来看,其处理效果还是比较好的 只要精心设计操作得当,出水水质是可以满足排放标准要求的[12]。


焦化废水的处理工艺-改性沸石对焦化废水中COD的去除
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