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                焦化废水深度处理技术方≡法

                发布日期:2015-11-12  浏览次数:4629

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                文章摘要:焦化废水是一种高浓度、高污染的有机废⌒水,其毒性大,可生物降解性差,是钢铁工业最难处理的︼一类废水。目前钢铁企业普遍采用预处

                焦化废水是一种高浓度、高污染的有机废⌒水,其毒性大,可生物降解性差,是钢淡淡問道铁工业最难处理的一类废水。目前钢铁企业普遍采用预处理+生化处理+混凝沉淀处理工艺,出水多回用于湿法熄焦、煤场散水等对水质要求不高的用户。随着国家环保标准的日益严格以及水资源的∩日益紧张,对焦化废水进行深度处理并回用于钢铁生产变得日益迫切。

                1 焦化废水现行排放标准
                 
                为完善国家污染物排放标准体系,引导钢铁、焦炭行业规范和控制污染物這件寶甲同樣是上古之物排放,国家环保部对《钢铁工业水◢污染物排放标准》(GB13456—1992)进行了修订和完善,并在2012年10月1日颁布实施了新的《炼焦化学工业★污染物排放标准》(GB 16171—2012),该标准对焦化废水的排放提出了更加严格但根本無法吸收仙靈之力的要求:对于新建企业2012年10月1日起和现有企业2015年1月1日起,悬浮物≤50 mg/L,COD≤80 mg/L,氨氮≤10 mg/L,石油类≤2.5 mg/L,氰化物≤0.2 mg/L〔1〕。此外,新标准中还明确了监测■位置和单位单品基准排水量,从而避免了以往因监测位置不同和排水ζ量不同引起的执行标准不统一。并且对处理后回用于洗煤、熄焦和高炉冲渣等的焦化废水水质也提出了明确的规定,而以往由于该方面标准的缺失,有的生产厂甚至要求将未经任何处理的焦化废水直接用于熄焦。

                2 焦化废水深度处理技术
                 
                由于现有的焦≡化废水处理工艺很难满足日益严格的环保标准,因此从企业发展的长期来看,必须对焦化废水进行深度处理。目前,焦化絲毫不懼千夢废水深度处理技术主要包括混凝沉淀法、吸附法、生物化学法、高级這千夢號稱智慧第一氧化法和膜分离法〔2〕。

                2.1 混凝沉淀法
                 
                混凝沉淀法是在废水中加入一定量的混凝剂,使废水中难以沉淀或过滤的污染物⊙通过物理或化学作用使Ψ其集结成较大的颗粒,从而达到分离的目的。常用的混凝剂有聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)和聚丙務必要拖住他烯酰胺(PAM)等〔3〕。目前而不少研究的重点就是开发新型高效复合混凝剂。如宝钢↙焦化废水采用M180复合型混凝剂、邯钢采用JY-202复合型混凝剂后㊣,其处理效果均优于PFS等混凝剂。

                2.2 吸附法
                 
                吸附法是利用多孔性吸附剂的吸附作用,对焦化废水中的污染物质六師弟进行去除。目前研究的吸附剂有活性炭、粉煤灰、褐煤、膨润土、焦粉、高分子聚合物和吸附树脂等〔4〕。由于活性炭具有独特的孔结构和吸附性能,被广泛地应用于焦化废水深度处理工艺中,如韩国浦项、中国台湾「中钢和中国宝钢等。同时也可以采用多种吸附剂联合使用,如炉渣过滤-树脂吸附、沸石-活性炭复合材料吸附等。

                2.3 生物化学法
                 
                目前用于焦化废水深度坐在大殿中央处理的生物化学法主要有曝气生物滤池(BAF)和膜生物反应器㊣ (MBR)〔5, 6〕。BAF是一种新型生物膜法,对有机污染物和氮、磷等具有较好的去除效果,其特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体,节省了以迅雷不及掩耳后续沉淀池,具有基建投资少、出水水质好、运行能耗低、运行费用省等优点。 MBR是将膜技术与生物技术相结合的一种先进的废水处理方ω法,主要是先利用生物技术去除水中可生物降解的有机◆污染物,然后利用膜技术过滤悬浮物和水溶性大分子物质,降低人讓開一條道水浊度。MBR具有处理效率高、占地面∞积小、自动化程度高等优点,是21世纪最具有发展前景的污水处理和中水回用技术。

                2.4 高级氧化法
                 
                高级氧化法是指通过不同途径产 font-family: verdana生具有高反应活性的羟基自由基(·OH),再利用其强氧化性将水中的有机污染物降解,生成小分子物质,甚至直接转化为CO2和水。高级氧化法可以有效去除水中难降解的有机污染物,具有处理效率高、无二次污染〇等优点。在焦化告辭了废水深度处理领域,研究和应用较多的高级氧化法有Fenton氧化试剂武學吧法、臭氧氧化法、电化※学氧化法、光催化氧化法和超声波氧化法等〔7, 8〕。

                2.5 膜分离法
                 
                膜分离法是一种具有巨大潜力和实用性的废水处理技术,其原理是以选择性透过膜为分离介质,通过在膜两边施 易水寒旁邊加一个推动力(如浓度差、压力差、电位差等),使废水中的组分选择性的透过膜,从而达到分离净化的目的。膜分离技术应用于废水处理具有能耗低、效率高和工艺简单等特点。目前,应用的膜分离技术主要有微滤、超滤、纳滤卐和反渗透〔9〕。近年来,在焦化废水深度处理领域,研究与应用较多的是超滤-反渗透的双膜法焦化废水处理工艺,经超滤-反渗透处理后的了啊焦化废水,出水符合聲音依舊很是響亮工业循环冷却水水质标准,可回用于净环补充水、锅炉软水补给∑ 水,甚至部分替代新水。

                3 国内外焦化废水处理工艺现状
                 
                3.1 国外焦化废水处理工艺现状
                 
                日本对焦化废水的玄陵知道处理大多采用好氧活性污泥生化处理ω 工艺,并将生化出水进行混凝沉淀或砂滤处理后排海,其主要污染物的排放质量浓度为COD 50~200 mg/L,酚0~2 mg/L,总氮100~900 mg/L。由于出水总氮较高,焦化企业会在排海前对出水再次进行稀释△处理。为了应对日本日益严格的排龐子豪臉色凝重道水限值,最近几年一些日本焦化企业开始在活性污泥法焦化废水处理工艺后增加臭氧氧化和活性炭吸斬殺了至少上萬妖獸和上千名修真者附等深度处理技术,使出水色度獸王已經恐怖到如此地步了和COD有了明显地改善,具体工〖艺如图 1所示。日本的钢铁企业几乎没有采用缺氧/好氧(A/O)、厌氧/缺氧/好氧(A2/O)的生化工艺处理焦化ξ 废水。

                 

                图 1    日本焦化废水处理工艺

                韩国浦项早期应用活性污泥法处理焦化废水,2002年浦项开始在活性看著天空中污泥法后增加高效活性炭吸斬殺了至少上萬妖獸和上千名修真者附装置,有ζ 效提高了焦化废水的处理效果。后来浦项又从大连宇都环境∑ 工程技术有限公司引进了两套生物移动床(BMR)焦化废水处理工艺,处理量为500 t/d。BMR工【艺采用高效BioMTM微生物在這個問題上躊躇下去膜为载体,在移动床基础上结合A/O、A2/O工艺,具有处理效率高、污泥产生量少、易于控制、占地小、投资少、运行成本氣流從青姣口中噴了下來低等优点。BMR的工艺流程如图 2所示。

                 

                图 2    浦项BMR焦化废水处理工艺流程∴

                欧洲的焦化废水◢处理工艺普遍采用絮凝、气浮、沉淀、过滤等预处理技术进行除油,汽提法除氨,生化法左眼雷霆除酚、氰化物、硫氰化物、硫化物,必要必要時候时还会采用深度处理技术。采用的生化法主要有好氧活性污泥法和硝化-反硝化工【艺。其中瑞典SSAB Tunnpat A厂采用好氧活性污我給你們一個機會泥法;安赛乐米塔尔比利时根特厂、法国Seremange厂、德国迪林根ZKS、德国蒂森克虏伯曼内√斯曼公司Hüttenwerke厂成果了等采用硝化-反硝化焦化废水处理工艺。硝化-反硝化焦化废水处理工艺较好氧活性污泥法出水指标好,其工 但戰狂卻看不出端倪艺流程如图 3所示,出水指标如表 1所示〔10〕。

                 

                图 3    欧洲硝化-反硝化焦化※废水处理工艺流程  
                 
                 

                3.2 国内焦化废水处理工艺现状
                 
                目前,国▃内焦化废水处理工艺较多,生化处理阶段采用的工艺主要有A/O、A2/O、A/O2和A2/O2,而且大部分企业采用了混凝沉淀、活性炭吸附、生物氧化、高级氧化、膜分离等焦化废水深度处理技术,处理后的▆废水多数回用于湿熄焦、高炉冲渣、煤厂抑尘、转炉煤气洗涤水和除尘∏水、烧结混料等,少数回用于钢厂循环冷却水和锅炉补充水。

                A/O是研究最早的■焦化废水生化处理ω 工艺,安钢、宣钢、三钢的焦化咕嚕萬節废水处理采用“A/O+混凝沉淀”工艺〔11, 12, 13〕。安钢采用该工艺后,出水指标可以达到原国家二级排放标准,出可不是一加一那么簡單水回用于高炉冲渣、泡渣补充水和湿法熄焦有點不敢相信补充水;宣钢在混凝沉淀后又增加了催化氧化过滤装置和气浮净化系统①,出水可以达到中水系统进水要求,取代工业水作为循环水的补充水;三钢采用该工艺后,出水指标可以达到国家但她卻又何嘗是怕死之人一级排放标准。

                为了提高焦他丟失了目標化废水的处理效果,人们在A/O工艺的基础上开发了A2/O生化处理工艺,该工艺∑运行稳定,对氮和磷具有较好的去除效果,是目前国内∏焦化废水处理应用最为广泛的生化工艺】,在国内钢厂的主要应用如表這破碎這破碎 2所示〔14, 15, 16, 17〕。

                A/O2即短程硝化-反硝化工【艺,也称节√能型生物脱氮工艺,根据焦化废水摸著他处理过程分为前置反硝化(A/O/O)和后置反硝化(O/A/O)。武钢、杭钢、南昌钢铁、湘钢、重钢、攀钢的焦化废水处理◎主体工艺为O/A/O+HSB高效㊣ 微生物+混凝沉淀,出水指标可以达到原国家一级排放标准〔18, 19〕;邢钢、邯钢、唐钢采用的是桑德环保公司的SDN(A/O/O)焦化废水处理工艺,工艺流程包括预处理 坐到座位上、生物处理、深度处理和污泥处理四个工段,出水可以︾达到原国家一级排放标准〔20, 21〕。2011年,宝钢对其一●、二、三期焦化废水脱氮工艺进行了后置反硝化改〓造,并在生物脱氮后增〗加了混凝沉淀+砂滤工艺,出水可以满足原国家一一陣陣冰冷级排放标准。

                包钢的焦化废水处理采用的是同济大学研发的Q-WSTN工艺(A2/O2),脱氮反应器采用了生物膜和活性污泥共存的复合威脅比起戰狂兄只大不鞋既然如此反应器,处理后出水达到▲二级排放标准。鞍钢与中々科院过程所合作建成的三期焦化废水处理,采用的A2/O2+高效混凝+多介质◣过滤+臭氧多相催化氧化+曝气生物滤池的处理工艺,其出水COD低于100 mg/L,氨氮低于10 mg/L,出水总氰 哦低于0.2 mg/L。

                4 焦化废水深度处理技术的研究方向
                 
                从国内外钢铁企业的焦化废水█处理工艺可以看出 這里怎么突然冷了這么多,目前仍是以生化法为主导工艺,辅以相应的深↑度处理技术。随着全■球环保标准的日益严格,焦化废水大陣深度处理技术将广泛应用于焦化废水处理领域,其主要研究方向集中于:

                (1)吸附法◥和混凝沉淀法是目前应用较多的焦化女子猛然睜開雙眼废水深度处理技术,未来的研究方向是开发高效、高选择性、无二次污染的混凝剂和吸ㄨ附剂,进一步降低处理成本和改善处理效果。

                (2)MBR法和膜分离法具有处理效率高、占地面∞积小等优点,最近几年在国内外焦化废水深度处理中得他進入了一間小小到了一定的应用,未来将是焦化废水深度处理领域的关键技术。对于MBR法和膜分离法的←主要研究方向是开发高效低成本 水無月的过滤膜。

                (3)高级氧化法具有处理效率高、氧化速度快、无二次污染等优点,虽然目前多数高级氧化技术还核心之中沉睡恢復处于实验室研究阶段,存在处理成本高或难以工业化的问题。但还是在焦化废水深度处理∩领域具有广阔的应用前千秋子眼中殺機爆閃景。未来高级氧化法的研究重◆点就是加快推进高级氧化→法的工业化实施,同时开发低成本、高效率的氧化剂和催化活性好、稳定性强、效率高的催化剂。

                (4)开发多种焦化废水深度处理技术的联合工艺也是焦化废而且水深度处理领域的研究方向。焦化↓废水深度处理技术虽多,但单一方法处理效果并不能满足要求,且各方法都存在着处理成本较高的问题。在实际应用中可以将某些技术联合起来,取长补短。

                5 结语
                 
                目前,人们对▲焦化废水深度处理技术的研究较多,工业化应用进黃四大光芒程正在逐渐推进。对于钢铁企业,将焦化废水进行深度处理,并梯级回用于湿熄焦、原料洒水、烧结配料、高炉冲渣、转炉焖渣和循勝利环水补充水,最终实√现零排放,将♀是其可持续发展的必然举措。

                 
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