焦油化工企业废水处理工艺

随着我国焦炭生产能力的不断扩大,焦油化工企业的焦油深加工规模逐渐增大,加工技术日趋完善,但如何处理产生的高浓度废水已成为重要课题。需要紧急解决。由于废水的成分复杂,除了氨氮和硫氰酸盐等无机污染物外,还有杂环和多环化合物,例如酚,萘,吡啶和喹啉,而且氰化物,多环和杂环化合物很难在生物学上实现改性。降解加上高浓度的氨氮对微生物活性具有很强的抑制作用,导致废水的生物降解性差。因此,结合行业内企业的个别水质,有针对性地开发经济上合理,高效,实用的高浓度废水。处理方法已成为企业可持续发展中必须解决的重要问题。

 1.企业废水水质特征及危害

  1.1废水水质

一家企业主要从事焦炭生产,苯加氢和焦油粗加工。它具有完整的污水处理系统和生化处理设备。综合生化处理前的水质要求为:COD≤3500 mg / L,氨氮≤100 mg / L;废水主要来自煤高温干馏气体冷却,粗苯分离,焦油粗加工和苯加氢。在10吨/小时的废水中,2吨/小时是高浓度有机废水。由于有机物含量高,生物降解性差,需要单独处理,以减少COD和氨氮含量,确保满足综合生化处理水质要求。高浓度有机废水的水质分析结果:COD 104100 mg / L,NH3-N 19 000 mg / L,挥发性酚2600 mg / L,CN- 110 mg / L,硫化物110 mg / L和石油400毫克/升。

1.2废水的主要成分和危害

高浓度废水的组成很复杂。氨氮污染物主要为无机铵盐形式。除了占有机污染物80%以上的酚类化合物外,它们还包含脂族,杂环和多环芳烃。这种废水中的化学需氧量和氨氮含量过高,其中许多很难降解,会对生化处理系统造成危害。


 2.实验方法与技术原理

  2.1实验用主要试剂和仪器

硫酸汞(HgSO4),重铬酸钾(K2Cr2O7),六水合硫酸亚铁铵((NH4)2Fe(SO4)2˙6H2O]等均为分析纯(上海化学试剂厂);浓硫酸(H2SO4),盐酸(HCl),2%稳定的二氧化氯溶液(郑州化学试剂厂),自制催化剂。

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2.2技术原理

该工艺结合使用了ClO2氧化和光催化(ClO2 / UV),即在氧化消化塔中添加波长为0.01至0.38 mm的紫外灯作为催化光源,并添加少量催化剂,然后用ClO2进行氧化消化,以有效去除氨氮和有机物。由于ClO2的氧化能力远高于次氯酸钠和氯气,尤其是具有不饱和键结构的有机化合物(如苯环和苯酚)具有最佳的氧化消化效果。因此,该公司使用ClO2 / UV工艺处理高浓度废水。用一块石头杀死两只鸟的效果:首先,因为废水中含有高浓度的无机氨氮,可以通过氯断裂点法将其去除,这是去除氨氮过程中的一种常用方法,尤其是对于废水中的氨氮而言。排放量少,有许多无法实施的过程,ClO2只要达到合适的pH值,氨氮就没有限制条件。其次,ClO2对有机污染物的氧化更完全,废水的pH范围更广,ClO2还可以与大多数有色官能团反应,除添加催化光源外,还具有良好的催化活性。与单独使用ClO2相比,催化剂的用量大大提高了处理效率。

2.3工艺流程

处理流程如图1所示。

 2.4工艺介绍

  2.4.1焦油处理

由于废水的焦油含量太高,必须进行脱脂预处理以避免堵塞氨蒸馏装置。该过程使用集油器和气浮装置通过油水分离器去除废水中的轻油和重油和浮渣,处理后的污水流入废水储罐。

2.4.2废水储罐

由于高浓度有机废水量少(2 t / h),结合实际情况,采用间歇处理方式,以24 h为处理单位(即48 t),每天治疗大约5小时。输入处理单位的金额。

 2.4.3氨蒸锅

氨气蒸煮过程需要约60-70°C的温度。在废水储罐内安装了蒸汽盘管,并将泵提升到氨气蒸煮塔进行氨气蒸煮处理。氨蒸馏装置采用广泛使用的吹气法除去氨氮。该工艺处理设备简单,处理效果稳定,投资少,运行成本低。

2.4.4 ClO2 / UV多级氧化消化

氨气蒸馏后,废水温度约为60-70℃,刚好满足氧化塔进水温度50-60℃的要求。无需添加蒸汽加热装置。 ClO2发生器。该泵从塔中提取废水,并将其与ClO2混合,然后将其发送到塔中。该塔装有陶瓷接触介质,可为有机物和ClO2提供反应接触界面。另外,塔中额外的紫外线催化光源可以增加COD和氨氮。根据不同的水质条件,可以设置多级氧化反应塔,使COD和氨氮的含量达到预期指标。

3.实验结果与讨论

  3.1实验结果

用自制的催化剂和稳定的ClO2溶液作为氧化剂氧化和消化废水,并引入了紫外线光源。实验条件:取250 mL废水并将pH调节至2。在紫外线照射下,添加35 mL 2%ClO2溶液和3 g催化剂。随着反应时间的延长,废水中有机物和COD的去除如图2所示。

采用上述处理方法处理现场提取的高浓度废水后,测试结果列于表1。

 表1处理后废水水质变化

从表1可以看出,经过除油,氨蒸馏和氧化处理后,高浓度废水中的COD和氨氮含量大大降低,完全满足了生化处理系统的水质要求。

 3.2分析与讨论

在ClO2 / UV工艺中,氧化消解反应前50分钟内,废水的消解程度随反应时间的增加而显着增加。当反应时间大于50分钟时,废水降解程度随反应时间的增加而缓慢增加,有机物和COD的去除率趋于稳定。

UV催化光源的引入对氧化消化反应有重要影响。有机物和COD的去除率高于仅ClO2氧化废水时的去除率。特别地,COD的去除率更为显着。这是由于紫外线的存在和反应阶段,它具有更多的羟基OH,并且非常OH具有很强的氧化性,这使得废水中的有机物和COD更被完全氧化和消化,因此处理效果好更好。


 4.结论

预处理与ClO2 / UV多级氧化消化相结合,可以有效降低焦油化工公司生产的高浓度废水中的COD和氨氮含量,使其符合进入生化处理系统的水质要求。

在此过程中选择的废水预处理方法显着减少了氧化消化反应中实际使用的ClO2量,并且运行成本明显低于常规的ClO2氧化过程。

根据个别企业的废水质量特点,选择多种废水处理方法相结合,有效处理焦油加工过程中产生的高浓度废水。

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