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焦化廢水處理工藝的對比分析

文檔作者：王麗平文檔來源：山西省輻射環(huán)境監(jiān)督站		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年07月31日
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2011年第7期(總第70期)
鈺ijI占芋釷
ENERGY AND ENERGY CONSERVATION 201 1年7月
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鬟燃攥鬻淵l
焦化廢水處理工藝的對比分析
王麗平
(山西省輻射環(huán)境監(jiān)督站，山西太原030024)
摘要： 敘述了生物法、化學(xué)法、物化法和三類焦化廢水處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用和研究進(jìn)展，為焦化廢水處理工藝技
術(shù)選擇和開發(fā)研究提供了參考。
關(guān)鍵詞： 焦化廢水；活性污泥；SBR法；A／O技術(shù)
中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：2095-0802一(2011)07—0059—02
Comparative Research of the Treatment Process on Coking Wastewater
WANG Li-ping
(Shanxi Raditation Enviroment Supervision Station，Taiyuan 030024，Shanxi，China)
Abstract：Advantages and disadvantages，application and research of three coking wastewater treatment technology such as biologi—
cal，chemical，physical and chemical laws were introudced in this paper，which provide a reference for selection and development
of coking wastewater treatment technology．
Key words：coking wastewater；activated sludge；SBR technology；A／0 technolog
0引言1．2焦化廢水處理工藝的現(xiàn)狀
焦化廢水是煤在高溫干餾以及煤氣凈化、化學(xué)產(chǎn)品精
制過程中形成的廢水，成分復(fù)雜，含有大量的酚類、油、聯(lián)
苯、吡啶、吲哚和喹啉等有機(jī)污染物，氰化物、氨鹽、硫氰化
物和硫化物等無機(jī)化合物，還含有F一和NH，等有毒有害
物質(zhì)，污染物色高，屬難生化降解的高濃度有機(jī)工業(yè)廢水。
它的超標(biāo)排放對人類、水產(chǎn)、農(nóng)作物都構(gòu)成很大危害。如
何改善和解決焦化廢水對環(huán)境的污染，已成為人們迫切需
要解決的課題。
1 焦化廢水處理工藝的現(xiàn)狀
1．1 焦化廢水處理工藝綜述
目前，焦化廢水的處理技術(shù)主要分為生化法、化學(xué)氧
化法和物理化學(xué)方法三大類。
生化法方面主要有活性污泥法，SBR法，缺氧／好氧
(A／O)法以及新興的生物膜、生物流化床技術(shù)和各種生物
脫氮組合工藝。化學(xué)氧化法主要有催化濕式氧化法、光化
學(xué)氧化法、化學(xué)藥劑氧化、臭氧氧化法等。因焦化廢水處
理量大，這些方法處理工業(yè)廢水目前更多的是實(shí)驗(yàn)研究或
者處理中試階段，尚未真正投入工業(yè)運(yùn)用。物理化學(xué)方面
有混凝、萃取、活性炭吸附及超聲波聲化學(xué)法等，一般作為
生化法的預(yù)處理或后處理方法。
收稿日期：2011-06-01
作者簡介：王麗平，1976年生，女，山西臨猗人，1999年畢業(yè)于山
西大學(xué)環(huán)境科學(xué)與信息管理專業(yè)，工程師。
中國焦化廢水處理自20世紀(jì)50年代起經(jīng)歷了從無
到有、逐步提高、逐步完善的過程。
1．2．1 生化法
a)活性污泥法。楊宗鑫‘1。等人研究了以好氧降解菌
以及硝化類細(xì)菌構(gòu)成的活性污泥對焦化廢水中有機(jī)污染
物的降解，考察了污水處理過程中，處理時(shí)間、溫度、pH值
等因素對降解的影響。結(jié)果表明，活性污泥對焦化廢水代
謝的最佳pH值是6～8，溫度為30℃～50℃，曝氣時(shí)間控
制在6 h～8 h時(shí)，活性污泥能夠有效降解焦化廢水中的有
機(jī)污染物；
b)SBR法。畢羽十宇‘21等人采用MSBR法，(Modified
Sequencing Batch Reactor)是改良式序列間歇反應(yīng)器，是C
Q Yang等人根據(jù)SBR技術(shù)的特點(diǎn)，結(jié)合傳統(tǒng)活性污泥法
技術(shù)，研究開發(fā)了1種更為理想的污水處理系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)表
明，在HRT總為66 h條件下，COD。，去除率為82％，效果相
對最好，且每組HRT下焦化廢水中的COD。，均是在MSBR
系統(tǒng)前置的厭／缺氧池(A2)已得到大幅度去除；
C)A／O法。李應(yīng)超p o等人通過對平煤天宏焦化公
司原生物好氧脫酚、脫氰廢水工藝改造為A／O生化處理
廢水工藝后，出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國家GB 8978—
1996廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，
對焦化廢水處理工藝、設(shè)備選型及工藝參數(shù)等方面進(jìn)行了
調(diào)整、改進(jìn)，也為其他同行處理焦化廢水的工藝設(shè)計(jì)和運(yùn)
行提供了借鑒。
王獻(xiàn)國‘4o使用的A／O脫氮技術(shù)在運(yùn)行過程中表明，
A／O工藝既能脫氮也能將廢水中大量的有機(jī)物降解去除，
·59·
萬方數(shù)據(jù)
201 1年第7期紅；夏與予釷2011年7月
是1種較為理想的廢水處理技術(shù)，處理后的廢水基本上達(dá)
到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。
1．2．2化學(xué)氧化法
a)光催化氧化法。劉紅‘5。等人以TiO，為催化劑，
H：O：為氧化劑，在紫外光照射下采用多相光催化氧化法
對焦化廠二沉池廢水進(jìn)行處理，得出最佳的工藝條件：
30％的H20：投入量為0．5 g／L，TiO：投加量為200 mg／L，
光照時(shí)間為90 min，反應(yīng)前調(diào)pH為3．0。該法可使焦化廠
二沉池廢水的COD從350．3 mg／L降至53．1 mg／L，COD
的去除率可達(dá)到84．8％，處理的出水濃度無色無味，可直
接排放；
b)化學(xué)藥劑氧化法。謝成‘6。等人采用Fenton法對
廣東韶關(guān)鋼鐵公司焦化廠廢水進(jìn)行預(yù)處理，結(jié)果表明，在
反應(yīng)溫度為30℃，／／,(Fe“)：n(H，O，)=1：20的條件下，
酚、苯系物、石油烴、含氮雜環(huán)有機(jī)物和多環(huán)芳烴在反應(yīng)
10 min后相應(yīng)的去除率分別達(dá)到93．7％、96．2％、92．1％、
92．7％和89．2％。此時(shí)，對揮發(fā)酚的去除率為98．6％，對
COD的去除率為54．4％。
1．2．3物理化學(xué)方法
a)混凝。鄭志軍¨1等人根據(jù)焦化廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，
采用C10，催化氧化一混凝一好氧曝氣工藝對焦化廢水進(jìn)
行中試處理，得到了一些基本的運(yùn)行參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表
明，C10：催化氧化將焦化廢水COD值從5 000 mg／L降至
3 000 mg／L，加入聚丙烯酰胺(PAM)混凝處理后的出水
COD值為1 200 mg／L，后期采用生化法處理，停留時(shí)間控
制在48 h，最終使出水達(dá)到120 mg／L。采用上述聯(lián)合工藝
對焦化廢水進(jìn)行處理完全可以達(dá)到GB 13456—92鋼鐵工業(yè)
水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中COD值150 mg／L的二級排放標(biāo)準(zhǔn)；
b)活性炭吸附法。黃龍‘8。等人采用活性炭對焦化廢
水生化處理系統(tǒng)的外排水進(jìn)行深度處理，實(shí)驗(yàn)研究了不同
因素對廢水COD的去除情況。結(jié)果表明，不需其他工藝
輔助，僅在1 g／L的活性炭吸附20 min后即可將廢水COD
降到110 mg／L，出水無色澄清，符合排放要求。
2焦化廢水處理工藝的分析及可操作性
2．1生化處理法
2．1．1活性污泥法
楊宗鑫?等人研究的活性污泥法處理焦化廢水在pH
值為6～8，溫度在30℃～50℃之間，曝氣6 h～8 h，焦化
廢水中COD去除率達(dá)到87．5％，其優(yōu)點(diǎn)是對溫度的要求
不高，對pH的要求也不嚴(yán)格；缺點(diǎn)是活性污泥對進(jìn)水水質(zhì)
的要求較高，若進(jìn)水中污染物濃度過高，可能導(dǎo)致污泥中
微生物死亡，且其COD的處理效率也不高。
2．1．2 SBR法
畢羽十宇嵋。等人采用MSBR工藝處理焦化廢水，廢水中
COD。。的去除效果相對不太好。HRT總為66 h，39 h，28 h，
20 h，17 h的出水COD。去除率分別為82％，74％，56％，
46％，47％。試驗(yàn)的焦化廢水NH，一N去除效果也不理想。
·60·
HRT總為28 h，20 h時(shí)的出水NH，一N都高于進(jìn)水。
2．1．3 A／0法
李應(yīng)超p。等人的A／O生化處理廢水工藝其優(yōu)點(diǎn)是該
微生物處理法不依賴特殊的處理構(gòu)筑物，運(yùn)行相對簡單、
經(jīng)濟(jì)，對高濃度NH，基本不需要投加碳源，具有良好的應(yīng)
用前景。但是，廢水處理站的開工調(diào)試關(guān)鍵是通過系統(tǒng)調(diào)
整，培養(yǎng)馴化出適應(yīng)生物脫氮工藝的生物菌群，控制好影
響各種菌群的環(huán)境參數(shù)，這是焦化廢水處理裝置出水水質(zhì)
優(yōu)劣的決定性因素，也是該方法的難點(diǎn)之一。
王獻(xiàn)國”1采用的A／O脫氮技術(shù)與傳統(tǒng)的多級生物脫
氮工藝相比主要有如下優(yōu)點(diǎn)：a)流程簡單，且運(yùn)行費(fèi)用
低，占地面積小；b)節(jié)省了投加外碳源的費(fèi)用并可獲得較
高的C／N比，以確保反硝化作用的充分進(jìn)行；e)好氧池
在缺氧池之后，可進(jìn)一步去除反硝化殘留的有機(jī)污染物，
確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放；d)缺氧池置于好氧池之前，以利
于控制污泥膨脹；e)反硝化過程產(chǎn)生的堿度可以補(bǔ)償硝
化過程對堿度的消耗。
其缺點(diǎn)為：a)缺氧池進(jìn)水泵體及管道結(jié)垢嚴(yán)重，影響
了A／O工藝的正常運(yùn)行；b)COD指標(biāo)仍不理想，需繼續(xù)
優(yōu)化工藝；c)掛膜及反硝化效果均不太理想；d)需要繼
續(xù)進(jìn)行二期改造，達(dá)到廢水全部處理。
2．2化學(xué)氧化法
2．2．1光催化氧化法
劉紅∞o等人采用的多相光催化氧化法處理效果不是
特別的理想，對pH要求也比較嚴(yán)格，但對于濃度不是十分
高的廢水處理效果還是比較好的。
2．2．2化學(xué)藥劑氧化法
謝成‘6o等人采用的Fenton法反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)是不需要特
制的反應(yīng)系統(tǒng)，也不分解產(chǎn)生新的有害物質(zhì)，僅僅需要催
化劑Fe“。反應(yīng)產(chǎn)物Fe“對環(huán)境無害，且可與OH一反應(yīng)
形成Fe(OH)，沉淀，可使部分污染物沉淀下來。但其
COD去除率較低。
2．3物理化學(xué)方法
2．3．1混凝法
鄭志軍’7。等人的實(shí)驗(yàn)說明，C10，催化氧化一混凝一
好氧曝氣工藝是有效的，但是，C10：催化氧化段催化劑流
失速度比較快，COD去除率不夠穩(wěn)定，運(yùn)行一段時(shí)間后需
要重新填裝新的催化劑。
2．3．2活性炭吸附法
黃龍‘8。等人通過實(shí)驗(yàn)研究出最佳處理?xiàng)l件：不調(diào)pH
值，不改變水體溫度，直接將二沉池出水進(jìn)行吸附處理，活
性炭用量為1 g／L，接觸吸附時(shí)間為20 min。出水無色澄
清，符合排放要求。該方法簡易有效，占地面積小，操作方
便，適用于目前企業(yè)廢水處理要求，成本低，可明顯解決二
沉池出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的問題，有巨大的潛力和優(yōu)勢。但
是，該方法還是處于實(shí)驗(yàn)階段，還有很多技術(shù)問題亟
待解決。
(下轉(zhuǎn)72頁)
萬方數(shù)據(jù)
2011年第7期紅；夏與辛釷2011年7月
2．5完善排水設(shè)施
為保持路基經(jīng)常處于干燥、堅(jiān)固和穩(wěn)定狀態(tài)，需攔截
影響路基穩(wěn)定的地面水，并排除到路基范圍之外，防止漫
流、聚積和下滲。對影響路基穩(wěn)定的地下水，應(yīng)予以截?cái)唷?
疏干、降低水位，并引導(dǎo)到路基范圍以外，使全線的溝渠、
管道、橋涵構(gòu)成完整的排水體系。對于黃土地區(qū)的排水設(shè)
施應(yīng)注意防沖、防滲以及水土保持問題。
a)在一般路段，路基排水溝渠包括邊溝、截水溝、排
水溝，要注意防滲、防沖，采取加固及防止?jié)B漏措施。黃土
地區(qū)公路邊溝以采用漿砌片加固效果較好。截水溝應(yīng)設(shè)
在離塹頂邊緣以外不少于1 0 m的地方，斷面不宜過大，溝
底縱坡宜在0．5％～2．0％之間，在填挖交界處引出邊溝水
時(shí)，注意出水口的加固Es]；b)在埡口、深路塹、高路堤、滑
坡、陷穴等地段，可用挖魚鱗坑、水平溝、種草、植樹等方法
對坡面徑流進(jìn)行調(diào)治與防護(hù)。在沖溝頭植樹，防止沖溝溯
源侵蝕，危害路基。布設(shè)在溝谷的路線，在溝谷中筑壩淤
地，并保護(hù)路基坡腳不受水的沖刷破壞；還可做護(hù)坡埂、澇
池、水窯等。
2．6橋頭涵洞兩端及伸縮縫的防治措施
橋頭、涵洞兩端引起的跳車現(xiàn)象，成為公路路線上主
要的攻關(guān)項(xiàng)目，要對其徹底治理，必須要從以下幾點(diǎn)著手。
a)地基加固處理，為消除橋臺和臺后填方段的差異
沉降變形，需對地基進(jìn)行加固，尤其是特殊路基，如，軟土
地基、濕陷性黃土地基、河流相沖擊洪積物地基等需進(jìn)行
特殊處理∞1。軟土屬高壓縮、大變形地基，對該地基首先
采用插塑料板、袋裝沙井的超載預(yù)壓等方法進(jìn)行排水加
固，其次，根據(jù)填方路提的壓力計(jì)算，采用噴粉樁、擠密莊
等進(jìn)行加固處理。河流沖積物，使長年累月積累下來的，
沉積物種類多，要充分分析其成份，做好設(shè)計(jì)，進(jìn)行地基漸
變加固。濕陷性黃土要做好防排水設(shè)計(jì)，采用強(qiáng)夯等辦法
進(jìn)行加固；b)橋頭設(shè)計(jì)過渡段，即在一定長度范圍內(nèi)鋪設(shè)
過渡性路面或設(shè)置搭板，可以使在柔性結(jié)構(gòu)路段產(chǎn)生的較
(上接60頁)
3結(jié)語
大沉降通過過渡段至橋涵結(jié)構(gòu)物上，車輛行駛就不至于產(chǎn)
生跳車；c)臺背填料的選擇，在挖方地段的臺背回填部
位，因場地特別窄小，可選用當(dāng)?shù)氐氖⑸暗[等優(yōu)質(zhì)填
料。在高填方的拱涵及涵洞與側(cè)墻的相接部位，盡量選用
內(nèi)摩差角大的填料進(jìn)行填筑，而且施工是應(yīng)注意填料土壓
的平衡，不發(fā)生偏移，以免造成工程事故；d)在靠近構(gòu)造
物背后設(shè)置必要的地下排水設(shè)施，也可在橋臺與填方結(jié)合
處及過渡段的路面下設(shè)置墊層，防止路面下滲水進(jìn)入填
方，對中間為砂礫填料、兩側(cè)為土類填料的填方與加固地
基的連接處做縱向集水管和橫向排水管，以排泄填方與加
固地基之間的下滲水；e)強(qiáng)化施工質(zhì)量管理，提高橋涵兩
端路提的施工質(zhì)量，完善施工工藝、方法和強(qiáng)化管理。為
適應(yīng)橋涵端部而路提施工場地窄小、壓實(shí)區(qū)域形狀不規(guī)則
而工期又緊迫的特點(diǎn)，應(yīng)使用專用的小型壓實(shí)機(jī)械。
3 結(jié)語
路面平整度要達(dá)到行車舒適這一要求，要從路基施工
準(zhǔn)備階段就開始重視，所有參加公路建設(shè)工程的施工單
位，都有義不容辭的責(zé)任。必須強(qiáng)化施工管理，完善施工
工藝和施工方法，提高施工質(zhì)量，才能從根本上解決問題，
保證社會效益和社會質(zhì)量。
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(責(zé)任編輯：張楠)
焦化廢水治理技術(shù)能否成功應(yīng)用，主要受3個因素制
約：處理效果、投資運(yùn)行費(fèi)用以及是否會造成二次污染。
目前的各種治理技術(shù)還不能完全滿足這三方面的要求，筆
者通過對三大類焦化廢水處理工藝的對比分析得出，現(xiàn)在
最成熟也最有效的技術(shù)仍然是生化法里的A／O法。對于
該技術(shù)，難點(diǎn)在于活性污泥的選擇，也就是微生物的馴化。
該方法的優(yōu)點(diǎn)是處理效果好，費(fèi)用低，構(gòu)筑物比較少，操作
簡單，且技術(shù)成熟。
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(責(zé)任編輯：高志鳳)

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