焦化废水COD处理工艺-辅助方法

发布时间:2018-3-27 16:15:09

  纯利用生物法处理焦化废水,出水很难达标,必须增加一些辅助的物化方法使之达到排放标准。下面介绍现在工业上常用的几种方法。

  铁炭微电解

  铁炭微电解是基于电化学中的电池反应,金属阳极直接和阴极材料接触在一起,浸没在电解质溶液中,发生电池反应而成腐蚀电池,金属阳极被腐蚀而消耗。其电极反应如下:

  阳极(Fe):Fe→Fe2++2eE0=-0.44V

  阴极(C):酸性条件下:2H++2e→2〔H〕→H2

  E0(H+/H2)=0V

  酸性充氧条件下:O2+4H++4e→2H2O

  E0(O2)=1.23V

  中性条件下:O2+2H2O+4e→4OHE0=0.40V

  由阴极反应可见,在酸性充氧的条件下,两者的电位差最大,腐蚀反应进行最快,这说明铁在还原曝气条件下处理化工有机废水的效果应该优于不曝气条件下的处理效果。另外,阴极反应消耗了大量的H+会提高溶液的pH值。此外,在微电解的过程中还会发生下列反应:

  Fe2++O2+H+→Fe3++H2O

  Fe2++H2O+H+→Fe3++H2O2

  Fe2++H2O2→Fe3++OH+OH-

  Fe2++OH→Fe3++OH-

  其间所生成的羟自由基OH氧化性极强,可以使有机物氧化。铁炭微电解池一般在AAO工艺段前面,对焦化废水进行预处理。在絮凝、吸附、架桥、卷扫、共沉、电沉积、电化学还原等多种作用综合效应下,提高了焦化废水的可生化性。

  膜滤

  膜滤是指在某种推动力的作用下,利用膜的透过性能,达到分离混合物(如溶液)中离子、分子以及某些微粒的过程。依据其孔径不同,可将膜分为:微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。在焦化废水处理工程中,可以根据不同的出水水质要求选择不同孔径的膜。但由于价格原因,最常用的是微滤膜,其孔径一般在0.4μm左右,CODcr去除率一般可达到75%~80%。如果用在A2/O工艺段后面,可以使出水达到一级排放标准。英国Porlock用MBR处理废水,去除悬浮物、CODcr、生化需氧量(BOD)、氮和细菌,每年用NaClO清洗一次膜(孔径0.4μm的板框式有机膜,15000m2),进水BOD为160mg/L,出水水质为:BOD<4mg/L、CODcr<25mg/L、NH3<1mg/L、浊度(NTU)<0.3mg/L。

  生物活性炭技术

  生物活性炭(BAC)技术是利用具有巨大比表面积及发达孔隙结构的活性炭对水中有机物及溶解氧有强的吸附特性,以及将其作为载体,在适当的温度及营养条件下,是微生物集聚、繁殖生长的良好场所,同时发挥活性炭的物理吸附作用和微生物生物降解作用,或称为生物活性炭法。活性炭吸附有如下优点:①增加水中溶解性有机物的去除效率,提高出水水质;②延长活性炭的再生周期,减少运行费用;③水中氨氮和亚硝酸氮可被生物氧化为硝酸盐,从而减少了后氯化的投氯量,降低三卤甲烷的生成量;④有效去除水中可生化有机物(BDOC)和无机物(NH4-N、NO2-N、Fe和Mn等),提高了出水的生物稳定性。特别是对于经A2/O工艺处理后的低浓度有机废水(CODcr在200~300mg/L)有很好的去除CODCr和色度的效果。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

  吸附或混凝

  焦化废水经AAO工艺生化脱氮和去除大部分CODCr后可再用吸附或混凝法进一步处理。吸附法中常采用活性炭、粉煤灰等作吸附剂,但存在成本高或残渣难处理等困难,实际运行时大多采用混凝法。混凝法的关键在于混凝剂。目前一般采用硫酸铁作混凝剂,对CODCr的去除效果较好,但对色度及F-的去除效果较差。在焦化废水处理中,为了达到更好的去除效果,有时会投加絮凝剂。聚硅酸盐类絮凝剂是近年来兴起的无机高分子水处理剂,该类絮凝剂具有电中和及吸附架桥作用,絮凝效果好,制备简单。缺点是容易胶凝,难以长期保存,一般需要现配现用。高铁酸盐是一种六价铁的化合物,具有强氧化性,是非氯型高效多功能的水处理剂,具有优异的脱色功能,在CODcr脱除、浊度脱除方面也具有良好的性能,不仅形成的絮凝颗粒小,数量少,沉降速度快,且不造成二次污染。

  芬顿法

  近20年来,Fenton试剂在废水处理中的应用在国内外受到普遍重视。研究表明Fenton试剂处理废水对酚、CODCr、TOC都有较好的去除率。利用光、电、声、磁催化氧化技术处理有机废水,尤其是难于生化降解的“三致”(致癌、致畸、致突)有机污染物,是当前世界水处理技术研究中相当活跃的领域。许海燕、李义久等对Fenton混凝催化氧化反应处理焦化废水的影响因素进行试验探索,并对实验过程中废水进行了紫外扫描,考察实验过程中的反应进程。研究结果表明,焦化废水在Fenton反应的催化氧化下产生了易被混凝沉降的中间产物。控制适当的温度,在适当的pH值环境下,当ρ(Fe2+)=140mg/L,ρ(H2O2)=200mg/L,ρ(FeCl3)=26mg/L,ρ(PAM)=5.2mg/L时,CODCr去除率能达到87.30%,色度去除率达到99.45%,CODCr和色度均达到标准。

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