烏焦廢水處理系統(tǒng)中污染物去除規(guī)律及削減技術(shù)研究.pdf

1、焦化廢水含有雜環(huán)和多環(huán)芳香族化合物以及大量的有毒有害難降解污染物，近些年已成為工業(yè)廢水處理中的研究熱點(diǎn)。本論文選擇年焦炭生產(chǎn)量為300萬噸的烏海某焦化廠的生化廢水處理站（其中焦化廢水日處理量200噸）作為調(diào)研對(duì)象，該站處理工藝由二級(jí)生化和深度處理兩部分組成，工藝流程分別為:預(yù)處理除油池+缺氧池+好氧池+二次沉淀池和高效澄清池+P-MBR池+RO裝置。實(shí)驗(yàn)研究通過對(duì)廢水常規(guī)指標(biāo)測(cè)定，采用紫外、三維熒光、GC-MS等光譜質(zhì)譜的掃描等手段，對(duì)

2、烏焦工藝流程各單元進(jìn)出水水質(zhì)及特征污染物PAHs(英文全稱為polycyclic aromatic hydrocarbon)排放情況和降解規(guī)律進(jìn)行了分析研究。針對(duì)目前該站深度處理工藝成本高、二次污染重的問題，進(jìn)行了高鐵酸鹽在焦化廢水深度處理方面的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室研究。研究結(jié)果表明:
　　(1)參照最新的焦化行業(yè)污染物控制標(biāo)準(zhǔn)(GB16171-2012)，處理站二級(jí)生化出水:揮發(fā)酚及氰化物遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于排放標(biāo)準(zhǔn);CODcr及NH3-N均值分別為

3、130.9mg/L和14.2mg/L，均高于排放標(biāo)準(zhǔn);其重金屬檢出含量遠(yuǎn)低于排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996);特征污染物PAHs及BaP日平均排放量分別為0.368ug/L和17ng/L，全部達(dá)到焦化行業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)。
　　(2)烏焦廢水處理站污染物去除規(guī)律的研究結(jié)果表明，各單元出水pH穩(wěn)定在7-8之間，色度和濁度呈顯著下降趨勢(shì)，去除率分別達(dá)到100％和90％。深度處理P-MBR出水濁度在0.2NTU以下，完全滿足RO進(jìn)水要求。A/

4、O和P-MBR處理單元對(duì)氨氮去除率都在90％以上。RO是硫酸鹽去除的主要單元，去除率大于99％。各處理單元對(duì)TOC和CODCr的去除效果為:缺氧池＞好氧池＞高密池＞P-MBR。重金屬在整個(gè)處理工藝中呈下降趨勢(shì)，工藝對(duì)Zn、Pb、As去除率較高，對(duì)Ni、Cu沒有明顯的去除效果。廢水中的特征污染物PAHs主要由1-甲基萘、2-甲基萘、苊、芴、茚構(gòu)成，好氧池和P-MBR池對(duì)PAHs有明顯的削減效果;好氧污泥中殘留大量PAHs，其中BaP占80

5、％，含量達(dá)到0.39mg/g。
　　(3)通過紫外和三維熒光對(duì)處理站各單元出水掃描的結(jié)果表明，紫外光譜的吸收峰主要在200-300nm波長(zhǎng)范圍，這與苯系物具有類似的特征吸收帶，且各單元出水紫外光譜峰面積隨著工藝流程逐漸下降，說明苯系物在工藝流程中發(fā)生了降解和轉(zhuǎn)化。三維熒光的特征熒光峰位置主要在EM/EX:300nm-350nm/200nm-300nm，根據(jù)三維熒光光譜位置及熒光強(qiáng)度的變化，按照工藝處理的進(jìn)度將烏焦焦化廢水中污染物分

6、成了易降解、可降解、較難降解及難降解四大類，二級(jí)生化處理出水中主要是Ⅰ和Ⅱ類易降解及可降解污染物，占總量的84％。深度處理出水中主要是Ⅲ和Ⅳ類難降解去除的污染物，占總量的23.6％。
　　(4)實(shí)驗(yàn)室高鐵酸鹽處理焦化廢水的研究結(jié)果表明:在室溫快速攪拌條件下，高鐵酸鉀對(duì)色度具有顯著脫除效果，實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的反應(yīng)條件為:pH=3、反應(yīng)時(shí)間19.5min、高鐵酸鉀投加量800mg/L時(shí)，CODCr去除效果較好，但不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo);通過引入H2O2

7、明顯促進(jìn)了高鐵酸鉀對(duì)CODcr的氧化降解及脫色效果，優(yōu)化的反應(yīng)條件為，在室溫快速攪拌條件下，pH=5，[H2O2]/[Fe(Ⅵ)]=30，高鐵酸鉀投加量在200-800mg/L范圍內(nèi)，CODCr全部達(dá)到了煉焦行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(GB16171-2012)。經(jīng)估算，使用K2FeO4/H2O2噸水處理成本相比現(xiàn)有工藝，最高可節(jié)省費(fèi)用7元/噸。同時(shí)PAHs的排放得到了很好的控制，GC-MS掃描結(jié)果表明了出水中PAHs向其他長(zhǎng)鏈直烴的降解轉(zhuǎn)化，使用高鐵酸