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焦油化工企業(yè)高濃度廢水處理技術(shù)方法

  跟著我國(guó)焦炭產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大，焦油化工企業(yè)對(duì)焦油的深加工規(guī)劃也在逐步增加，加工工藝正趨于完善，但發(fā)作的高濃度廢水怎樣處理，已經(jīng)成為急需處理的重要問(wèn)題。由于其廢水成分雜亂，除了氨氮、硫氰酸根等無(wú)機(jī)污染物，還有酚類、萘、吡啶、喹啉等雜環(huán)及多環(huán)化合物，且氰化物、多環(huán)及雜環(huán)化合物很難被生物降解，加之高濃度氨氮對(duì)微生物活性有很強(qiáng)的抑制效果，導(dǎo)致廢水的可生化性較差〔1〕，因此結(jié)合該工作的企業(yè)單個(gè)水質(zhì)情況，具有針對(duì)性地開宣告經(jīng)濟(jì)合理、高效有用的高濃度廢水處理方法，已經(jīng)成為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展中有必要處理的重要難題。

1 企業(yè)廢水的水質(zhì)特征及危害
 
1.1 廢水的水質(zhì)情況
 
某企業(yè)首要從事焦炭出產(chǎn)、苯加氫及粗焦油加工，建有無(wú)缺的污水處理系統(tǒng)和生化處理設(shè)備，概括生化處理前的水質(zhì)要求為：COD≤3 500 mg/L、氨氮≤100 mg/L；廢水首要源自煤高溫干餾煤氣冷卻、粗苯別離、粗焦油加工和苯加氫等出產(chǎn)過(guò)程，10 t/h的廢水中有2 t/h是高濃度有機(jī)廢水，由于有機(jī)物含量嚴(yán)峻超支，可生化性較差，需求經(jīng)過(guò)單獨(dú)的處理，以下降COD和氨氮的含量，確保滿足概括生化處理的水質(zhì)要求。高濃度有機(jī)廢水的水質(zhì)分析效果：COD 104 100 mg/L，NH3-N 19 000 mg/L，蒸騰酚2 600 mg/L，CN- 110 mg/L，硫化物110 mg/L，石油類 400 mg/L。杭州桂冠環(huán)保科技有限公司（www.vzy.net.cn）專業(yè)出產(chǎn)水處理設(shè)備，過(guò)濾器等環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品

1.2 廢水的首要成分及危害
 
高濃度廢水的組成很雜亂，其間所含氨氮污染物首要以無(wú)機(jī)銨鹽的形式存在，有機(jī)污染物中除了占80%多的酚類化合物以外，還含有脂肪族、雜環(huán)類和多環(huán)芳烴等化合物；此類廢水COD和氨氮的含量太高，其間難降解的物質(zhì)較多，會(huì)對(duì)生化處理系統(tǒng)構(gòu)成危害。

2 實(shí)驗(yàn)方法及技術(shù)原理
 
2.1 實(shí)驗(yàn)用首要試劑和儀器
 
硫酸汞（HgSO4）、重鉻酸鉀（K2Cr2O7）、六水合硫酸亞鐵銨〔（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O〕等均為分析純（上海化學(xué)試劑廠）；濃硫酸（H2SO4）、鹽酸（HCl）、2%安穩(wěn)性二氧化氯溶液（鄭州化學(xué)試劑廠），克己催化劑。

UV-1750紫外分光光度計(jì)，日本島津；精密pH計(jì)，北京分析儀器廠；微波閉式COD TN TP消解儀，WXJ-Ⅲ/WMX-Ⅲ-B型，上海分析儀器廠；消解罐、蒸餾瓶、氨吸收瓶，天津玻璃儀器廠；UV光源，天津工業(yè)光源有限公司。杭州桂冠環(huán)保科技有限公司（www.vzy.net.cn）專業(yè)出產(chǎn)水處理設(shè)備，過(guò)濾器等環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品

2.2 技術(shù)原理
 
工藝選用ClO2氧化與光催化相結(jié)合（ClO2/UV）方法，即在氧化消解塔中增加波長(zhǎng)為0.01～0.38 mm的紫外燈作為催化光源，參與微量催化劑，經(jīng)過(guò)ClO2進(jìn)行氧化消解，完成了對(duì)氨氮和有機(jī)物的高效去除。由于ClO2的氧化才能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于次氯酸鈉和氯氣，特別是對(duì)苯環(huán)、酚類等具有不飽和鍵結(jié)構(gòu)有機(jī)物的氧化消解效果最好〔2〕，所以該企業(yè)高濃度廢水處理選用ClO2/UV工藝方法，具有兩全其美的效果：一是由于廢水中含有高濃度的無(wú)機(jī)氨氮選用氯折點(diǎn)法去除，這是脫氨氮工藝中常用的方法，尤其是排量較少的廢水脫氨氮有許多工藝無(wú)法實(shí)施，而ClO2脫氨氮?jiǎng)t沒有限制性條件，只需抵達(dá)適宜的pH即可；二是ClO2氧化消解有機(jī)污染物比較徹底，對(duì)廢水的pH習(xí)慣規(guī)劃比較廣泛，并且ClO2還能與絕大多數(shù)上色官能團(tuán)反應(yīng)，具有杰出的脫色效果；其他增設(shè)催化光源和微量催化劑，處理功率較單獨(dú)運(yùn)用ClO2有很大前進(jìn)。

2.3 工藝流程
 
工藝流程如圖 1所示。

圖 1 工藝流程

2.4 工藝流程簡(jiǎn)介
 
2.4.1 焦油處理杭州桂冠環(huán)保科技有限公司（www.vzy.net.cn）專業(yè)出產(chǎn)水處理設(shè)備，過(guò)濾器等環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品
 
由于廢水焦油含量過(guò)高，有必要進(jìn)行除油預(yù)處理，防止構(gòu)成蒸氨設(shè)備堵塞。工藝選用隔油池、氣浮設(shè)備將廢水中的輕重油以及浮渣，經(jīng)油水別離器去除，處理后的污水流入廢水儲(chǔ)存池。

2.4.2 廢水儲(chǔ)池
 
由于高濃度有機(jī)廢水量較少（2 t/h），從實(shí)踐情況考慮，選用間歇處理方法，以24 h為一個(gè)處理單元（即48 t），每天處理約5 h，廢水以10 t/h的量進(jìn)入處理設(shè)備。杭州桂冠環(huán)保科技有限公司（www.vzy.net.cn）專業(yè)出產(chǎn)水處理設(shè)備，過(guò)濾器等環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品

2.4.3 蒸氨設(shè)備
 
蒸氨工藝要求溫度在60~70 ℃左右，在廢水儲(chǔ)池內(nèi)部設(shè)備蒸汽盤管，由泵提升至蒸氨塔，進(jìn)行蒸氨處理。蒸氨設(shè)備選用焦油廢水處理廣泛選用的空氣吹脫法去除氨氮，該工藝具有處理設(shè)備簡(jiǎn)略，處理效果安穩(wěn)，投資少和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)較低一級(jí)長(zhǎng)處。

2.4.4 ClO2/UV多級(jí)氧化消解
 
經(jīng)過(guò)蒸氨之后，廢水溫度在60~70 ℃左右，正好滿足氧化塔進(jìn)水溫度50~60 ℃的要求，不需求增加蒸汽加熱設(shè)備，當(dāng)廢水流滿氧化反應(yīng)塔后，發(fā)動(dòng)循環(huán)泵和ClO2發(fā)作器，水泵從塔內(nèi)抽取廢水與ClO2混合后再送到塔內(nèi)，塔內(nèi)裝有陶瓷接觸介質(zhì)，為有機(jī)物和ClO2供給反應(yīng)接觸界面；此外，塔內(nèi)增設(shè)的紫外催化光源，能前進(jìn)COD和氨氮的去除率〔3〕；并可根據(jù)不同的水質(zhì)情況設(shè)置多級(jí)氧化反應(yīng)塔，使COD和氨氮的含量抵達(dá)預(yù)期目標(biāo)。

3 實(shí)驗(yàn)效果與談?wù)?br/> 
3.1 實(shí)驗(yàn)效果
 
用克己催化劑和安穩(wěn)性ClO2溶液為氧化劑，對(duì)廢水進(jìn)行氧化消解，一同引入紫外催化光源。實(shí)驗(yàn)條件：取廢水250 mL，調(diào)度pH為2，在紫外燈照射下，投加35 mL 2%的ClO2溶液和3 g催化劑，跟著反應(yīng)時(shí)刻的延伸，廢水中有機(jī)物和COD去除情況如圖 2所示。

圖 2 ClO2/UV工藝中廢水氧化消解程度隨反應(yīng)時(shí)刻的改動(dòng)

用上述工藝方法對(duì)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)提取的高濃度廢水進(jìn)行處理后，檢測(cè)效果如表 1所示。

由表 1可見，經(jīng)過(guò)除油、蒸氨、氧化處理后，高濃度廢水中COD和氨氮含量大大下降，徹底符合進(jìn)入生化處理系統(tǒng)的水質(zhì)要求。

3.2 分析談?wù)摵贾莨鸸诃h(huán)保科技有限公司（www.vzy.net.cn）專業(yè)出產(chǎn)水處理設(shè)備，過(guò)濾器等環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品
 
在ClO2 /UV工藝中，氧化消解反應(yīng)前50 min內(nèi)，跟著反應(yīng)時(shí)刻的增加，廢水消解程度明顯增加；當(dāng)反應(yīng)時(shí)刻大于50 min時(shí)，廢水降解程度隨反應(yīng)時(shí)刻的增加緩慢增長(zhǎng)，有機(jī)物和COD去除率均趨于安穩(wěn)。

引入紫外催化光源，對(duì)氧化消解反應(yīng)效果明顯，有機(jī)物和COD去除率都較ClO2單獨(dú)氧化廢水時(shí)有所前進(jìn)，尤其是COD去除率，增加得愈加明顯，這是由于紫外光的存在，反應(yīng)相發(fā)作了較多的·OH，而·OH具有非常強(qiáng)的氧化性，使廢水中的有機(jī)物和COD更徹底的氧化消解，所以處理效果也更佳。

4 結(jié)論
 
選用預(yù)處理和ClO2 /UV多級(jí)氧化消解相結(jié)合的工藝方法，可有用下降焦油化工企業(yè)發(fā)作的高濃度廢水中COD和氨氮含量，使其抵達(dá)進(jìn)入生化處理系統(tǒng)的水質(zhì)要求。

該工藝選擇的廢水預(yù)處理方法使氧化消解反應(yīng)中的ClO2實(shí)踐用量大幅減少，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較慣例ClO2氧化工藝明顯下降。

針對(duì)企業(yè)單個(gè)的廢水水質(zhì)特性，選擇多種廢水處理方法的組合工藝技術(shù)，能夠有用地處理焦油加工過(guò)程中發(fā)作的高濃度廢水。

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