煤焦油加工废水的处理现状及进展

2017-10-14 19:51朱鹏涛
科学与财富 2017年28期
关键词:废水处理现状发展

朱鹏涛

摘 要:煤焦油加工所产生的废水的含有大量的污物,不但难以降解而且对人的危害较大,因此,要重视煤焦油加工废水处理技术的合理应用,基于此,本文对煤焦油加工的废水处理进行研究,从煤焦油加工废水的形成及特点入手,进而分析废水的组成及实际危害,最后探析有关煤焦油加工废水的深度处理技术及对比分析。

关键词:煤焦油加工;废水处理;现状;发展

引言

煤焦油是煤化工企业重要的产品之一,其加工十分复杂,且在加工过程中会产生高浓度有毒废水,采用一般的废水处理难以使煤焦油废水处理达标。当前,国内煤化工企业借鉴焦化废水处理方法对焦油深加工废水进行处理,不仅工艺流程长、成本高,而且处理效果不太理想。随着国民环保意识的提高和国家环境保护法律的加强,煤焦油加工企业面临沉重的环保压力。本文对煤焦油加工废水的处理进行了深入的研究。

1煤焦油加工废水的形成及特点

1.1煤焦油加工废水的形成

煤焦油加工废水的形成主要有以下五方面:第一,煤焦油静置分离产生的废水;第二,蒸发器中,煤焦油脱水和水分离器中的产生的分离水;第三,洗涤分解NaS04污水及精酚装置污水;第四,焦油大槽分离水和各分离器加工处理形成的废水;第五,地表和生活污水及清扫管道形成的废水。总的来说,煤焦油加工废水的形成较为复杂,且废水来源范围很广。

1.2煤焦油深加工废水水质特点

煤焦油加工废水分为高浓度废水和低浓度废水。高浓度废水主要来自焦油产品分离水和酚盐蒸吹废水,废水中主要含有苯酚、氨氮、硫离子、油类等污染物。低浓度废水为循环水排污水和生活排污水,废水中污染物浓度较低。

2煤焦油加工废水中部分化合物的实际危害

2.1酚类化合物的危害

煤焦油加工废水中的酚类物质对人体的危害较严重,会造成头晕、皮疹、贫血等不良反应,严重的话会产生急性中毒危害。此外,酚类物质对于农作物和渔业及其产品的影响也十分剧烈。

2.2氨氮类化合物的危害

煤焦油加工废水中的氨氮类化合物具有不稳定的化学性质,发生氧化反应生成硝酸盐和亚硝酸盐的几率很高。如果人大量饮用此类水,使得癌症发病率增高。此外,氨氮类物质会造成养殖水域的水质恶化,对养殖产品产生极大威胁。

2.3多环芳香烃类化合物的危害

煤焦油加工废水中多环芳香烃类化合物属于有机污染物,具有较强的吸附性和粘性,易于粘附于固体颗粒之上,一旦进入人类食物链,就会对人体呼吸系统和皮肤造成极大的损伤。此外,多环芳香烃类物质产生的光致毒效应对于环境的危害也不容忽视。

3煤焦油加工废水处理技术现状分析

3.1吸附法废水处理技术

煤焦油加工废水处理吸附法属于物理处理方法。吸附法主要利用一些吸附能力较强材料多孔和表面积较大的特点,将废水中污染物吸附在材料的表面,并将吸附材料与废水分离,以此达到废水处理的目的。常见的吸附材料有活性炭、兰炭、粉煤灰等。相关人员利用粉末活性碳对煤焦油加工废水进行吸附处理,其结果表明,当活性炭投加量为2g/L,保持生化出水的pH值,在室温下反应30min,处理后废水的COD为28.0mg/L去除率达到83.1%。吸附饱和后粉末活性碳再生条件为250℃加热30min,第一次再生的再生效率为105.1%;经7次再生后,粉末活性炭的再生效率均在90%以上,具有良好的再生效果,该技术深度处理焦油深加工处理成本为4.38元/t废水。采用吸附材料对煤焦油加工废水处理后水质达标,但是由于再生处理后吸附材料易于粉化影响水质,造成吸附材料使用次数缩短,处理废水的成本较高。

3.2臭氧化废水处理技术

臭氧化法属于化学处理技术,其具有一定的特殊性能,氧化性极强,能够与煤焦油加工废水中的有害物质发生相关的化学反应,能够有效的去除废水中的酚类和氰类等有毒物质,进而起到废水处理的作用。此外,它还能够迅速减少COD的存在,而且在脱色、除臭和消毒方面具有不可替代的作用。虽然臭氧化法处理废水的能力超强且降解效果也非常理想,然而此方法具有投资高和耗电多等不足,因此较为适用本研究涉及的废水深度处理领域。

3.3硝化反硝化脱氮废水处理技术

硝化反硝化脱氮工艺属于生物处理技术,其主要工艺原理是在硝化阶段通过氨氧化细菌将氨氮氧化成亚硝酸盐氮,之后亚硝酸盐氮在亚硝酸盐氧化菌的作用下进一步氧化为硝酸盐氮。在反硝化阶段反硝化细菌在缺氧环境中将废水中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原生成氮气。相关人员对这一技术进行了应用实验,在某一煤焦油加工废水排放阶段进行相关的设计研究,其设计厂区高浓度含油污水经格栅、蒸氨、催化氧化、除油、曝气生物滤池处理后,与厂区低浓度废水混合,A/O进水COD小于650mg/L,氨氮小于50mg/L,A/O混合液回流比100%~300%,污泥回流比50%~100%。該方案实现污水处理达标及污水回用系统的正常运行。

3.4活性污泥废水处理技术

活性污泥法也属于生物污水处理技术的范畴,活性污泥法是当今废水处理中较为先进的处理技术,其主要是让生物絮凝体及活性污泥充分接触废水中的有机物,进而溶解性的有机物就会被吸收,最终氧化为一定的产物;此外,还可以通过活性污泥法将非溶解性有机物转化为溶解有机物,之后再进行代谢和吸附。实验表明,活性污泥法对氨氮去除率能达到96%、对于硫氰酸盐、酚的去除率高达98%和99%,此外对COD的去除率也能达到96%。因此,活性污泥法能够使废水得到有效净化。

4煤焦油加工废水处理的进展

煤焦油是炼焦过程中重要的化工产品,其由多种复杂的混合物组成,在生产过程中,排放大量浓度较高、有毒物质较多的煤焦油废水,是一种非常难以处理的高浓度有机废水,对社会的危害严重。煤焦油深加工是国内近年来才发展起来的,其焦油污水对国内可以说是“新兴”事物,国内外都鲜有报道。焦油废水与焦化废水大致上成分无差别,但前者污染物浓度远高于后者,如果仍旧使用焦化废水的处理工艺来处理焦油废水,很难达到预期效果,有可能出水达不到国家排放标准,这就要求在原有基础上寻求新工艺。

煤焦油加工废水物理处理方法具有操作简单,管理方便、运行成本较低,但是其处理设备的占地面积较大,且对氨氮等物质的去除率较低,单独使用很难达到预期的效果,必须与其他的方法联合使用;化学处理方法,絮凝剂等药剂价格较高、处理成本高、设备投资较大;生物处理方法是应用最为广泛的技术,其污水处理的范围较广、运行费用较低,但是也存在一定的不足,生物降解法的稀释水用量大,处理设施规模大,停留时间长,投资费用较高,对废水的水质条件要求严格。总的来说,煤焦油加工废水处理的研究任重道远,在以后发展过程中,要结合实际情况,融合多种处理技术的优点,提高废水处理的质量和效率。

结束语

随着废水处理技术的日益成熟,煤焦油行业更要不断优化和完善处理工艺,最大限度地减少其对环境的污染。同时还要加大技术改革和创新力度,确保企业可持续发展。

参考文献:

[1]余永登,颜家保.煤焦油加工废水的处理现状及进展[J].现代化工,2014,34(04):30-33+35.

[2]魏峰,高明辉.煤焦油加工废水的深度处理研究[J].化工管理,2017,(13):141.

[3]付本全,张垒,王丽娜,刘霞,王凯军.煤焦油深加工废水处理技术研究进展[J].化学工程与装备,2016,(07):226-228.endprint

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