O3BAC工艺深度处理煤气化废水试验研究陈雪峰

工业给排水·一工艺深度处理煤气化废水诚脸研究陈雪峰刘志辉`潘建通陈凯华河南煤气集团有限公司义马气化厂,三门峡北京科技大学,北京北京博汇特环保科技有限公司,北京摘要采用一臭氧一生物活性炭工艺深度处理盯煤气化废水二级生化出水,在臭氧接触塔水力停留时间为,臭氧投加量为,柱反冲洗周期为条件下,、色度、氨氮和油类物质去除率分别为、、和。试验结果表明,虽然反冲洗时会对及氨氮的去除产生一定影响,但对色度和油类物质的去除影响不大,一工艺不但能够去除煤气化废水中残留的有机物,还能破坏显色有机物的生色基团,处理效果显著。关键词煤气化废水臭氧生物活性炭前言近年来,随着我国能源结构的调整和初级能源综合利用政策的制定,煤化工业在我国得到快速的发展,其产生的煤气化废水一直受到人们的关注。煤气化废水是在煤高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的废水,由于煤气化废水中氨氮、酚类及油类物质浓度高,有毒及生物抑制性物质较多,生化处理难以实现有机污染物的彻底降解,对环境造成了严重污染,因此煤气化废水是一种典型的高浓度、高污染、有毒、难降解的工业有机废水。我国的环保工作者对煤气化废水处理做了大量的工作,将传统的水处理技术针对煤气化废水进行了适应性改造及组合,最大限度地发挥了生化、高级氧化等技术的效能,取得了一定成绩。目前,对煤气化废水的深度处理技术主要包括混凝沉淀法、吸附法、高级氧化技术氧化、氧化、催化湿式氧化等以及反渗透技术。本文针对煤气化废水处理站二级生化出水采用一臭氧一生物活性炭工艺进行深度处理,对各工艺参数进行试验研究仁。工业分析估算法相比,法的估算结果差别不大,可靠性较高。而且、是污水处理厂运行监测的常规指标,检测仪器只需要马弗炉,操作简便,在污水处理厂中具有较高的可行性。结论研究结果表明,污水处理厂污泥的与其热值存在显著性的线性正相关性,回归得到两者的函数关系为一一,按这个定量关系,可以通过测量估算污泥的热值。估算污泥热值的准确性与已有元素分析估算法和与工业分析估算法相比,其准确性相差不大,三种估算方法都能较准确地估算污泥热值,而、测量所需仪器简单、操作便捷、需时短,用于污水处理厂污泥热值的快速估算具有较明显的优势。参考文献阮一,,一。。煤的发热量测定方法,,,,,一一马蜀城市污水处理厂污水污泥能值测定分析研究学位论文」重庆重庆大学,。。周夏海斯图加特污水处理厂污泥焚烧工艺研究〔学位论文〕北京北京工业大学,块,,,一给水排水一`,DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2011.09.025..曰阳皿`肠叨爪曰住双右班曰肠丫犷艺召。“。。。。。。。。。。。。。柱柱二二。。。。、、、、、、、、、、、、、。。。鬓鬓水水箱箱箱箱箱箱箱箱蕴窗。。。。臭臭臭臭臭臭徽徽徽徽徽徽发发生器器器器器器器器器器器器器「「二【」「卜卜试验装置及方法试验装置见图空气出水试验在豫西某煤气化厂废水处理站进行,该废水处理站主要处理盯碎煤加压煤气化废水,处理流程为水解酸化一一接触氧化一气浮一过滤,试验进水为该处理站二级生化出水,其水质见表,有机物种类与含量见表。表试验原水水质已现弊日一总酚一色度倍乙︸︸︸一图试验装置由一型发生器现场制备,气源为空气,产量为。一姚,通过钦金属烧结曝气头供气。进水流量由计量泵控制,采用气水同向流从臭氧接触塔底部进水,溢流出水。臭氧接触塔和柱均为必的有机玻璃柱,柱水力停留时间为,活性炭填料下承托厚度为的卵石,填料层采用巧型柱状颗粒活性炭,粒径为,长度为一,其碘吸附值和亚甲基蓝吸附值分别为和,填充密度为,活性炭填料层高,反冲洗周期为,反冲洗强度为一·,反冲洗膨胀率为左右。试验设计废水处理量为。进水水质均值总油一一兄户一﹄一山一曰洲产帕一胡表项目厂内二级生化出水有机物种类与含苯酚类及其衍生物唆琳类化合物苯类及其衍生物毗陡类化合物蔡类化合物引噪类咔哇类吠喃类咪哩类毗咯类联苯类三环以上化合物吩唾嚓类唾吩类质量百分比含量折算成氏为月土,,一,,,一,,一叨,,一高旭,马蜀,郭劲松,等城市污水厂污水污泥的热值测定分析方法研究环境工程学报,,,一一,,一一一煤的工业分析方法,,只汇,一煤中氯的测定方法鲁如坤土壤农业化学分析方法第版北京中国农业科技出版社,,,,,陈萌,韩大伟,吉芳英,等城市污水处理厂污泥热值及影响因素分析给水排水,,,眼一,,薛玉伟污泥超声破解反应器工况优化与破解污泥中温厌氧消化能效分析〔学位论文〕天津天津大学,。。邑通迅处。。北京市海淀区双清路号一·收稿日期一一修回日期一一﹄给水排水一由表和表可知,二级生化出水低,含有一定量的酚类和油类物质,杂环及多环难降解物质较多,哇琳类、叫噪类、毗陡类、咔哩类等一些难降解有机物含量占总有机物的以上,故直接采用生化法深度处理难度较大。分析项目及方法见表。表分析项目及方法分析方法重铬酸钾法标准稀释法重量法分光光度法水银温度计项目一钱生物相分析方法纳氏试剂光度法连续流动分析法紫外线吸收法数显测定仪显微镜观察法投加量和接触时间的确定投加量是一工艺的重要参数,投加的目的一方面是氧化水中残留的部分难生物降解的有机物,在矿化一部分有机物的同时提高废水的,另一方面为生化作用提供必要的电子受体。投加量会直接影响出水效果和处理费用,不同臭氧投加量和接触时间,对接触塔出水、的影响见图、图。△今△△接触时间△接触时间皿接触时间月比、书田国些﹄骆醒撇△臭氧投加量叭图臭氧投加量对接触塔出水的影响△△△接触时间巧△接触时间接触时间︺锄日、﹄书泊妙结果与讨论的形成将厂内碎煤加压煤气化后加人废水稀释倍并配制适量的磷酸盐,通过臭氧接触塔充氧不通人臭氧后直接进人柱进行挂膜,控制进水温度为士℃,经过后出水〕玖去除率达并逐渐稳定,即完成的挂膜。由图、图可知,活性炭表层和与活性炭粘连的溶液层中交织附着大量的杆状细菌、丝状菌、藻类等微生物。,全竹臭氧投加量叭图挂膜后微生物样本图活性炭样本图臭氧投加量对接触塔出水〔氏的影响从图和图可知,当臭氧接触塔中气液接触时间一定时,随着臭氧投加量的增加而增加,废水的可生化性提高,接触塔出水随之降低。当臭氧投加量镇,接触时间对出水的提高和玖的降低影响较小,但随着臭氧投加量的增加,接触时间对出水的提高和的降低影响愈发明显。当臭氧投加量为,接触时间为时,臭氧接触塔出水有机物种类与含量见表。从表可知,臭氧氧化中间产物以醇、酸和醛类为主,占有机物总量的左右,其贡献的给水排水吻阴口甲`旧叨比口膝旧城陇印`丫犷表臭氧接触塔出水有机物种类与含量项项目目质量百分比比含量折算成成氏醇醇类类酸酸类类醛醛类类烃烃类类芳芳香烃类类苯苯酚类及其衍生物物其其他有机物质质复的目的。色度去除效果图为色度去除情况。由图可知,进水色度为一倍,臭氧接触塔出水色度为一倍,平均去除率为柱出水色度为一倍,一平均色度去除率为。今进水色度口臭氧接触塔出水色度△出水色度`,,…华、赵田占残余见的左右,出水的降低也体现了这一点。原水中的芳香烃类及杂环类大分子有机污染物氧化分解成较易被吸附和降解的中间体圈,增强了柱的吸附和生物降解效能,提高了系统二的去除效率,当臭氧投加量为,接触时间为而时,臭氧接触塔出水久为,为。,柱出水口为去除率由图去除效果可知,进水为一,臭氧接触塔出水为,平均去除率为柱出水跳为一,一对的平均去除率为。今`尹令飞”,,时间进水,臭氧接触塔出水△出水︺谕写。﹄口自宕石污一充一公交药万丈犷万石死茵〕时间图色度去除效果臭氧接触氧化色度去除效果显著,臭氧能够迅速破坏有机物中含显色效应的不饱和键,形成无色中间氧化物或进一步矿化,这些中间产物易被活性炭吸附或被微生物降解。同时姚能够改善活性炭的比表面积、孔隙、官能团等表面特性,有利于充分发挥活性炭的吸附能力,强化活性炭的脱色能力川。臭氧接触塔的脱色过程主要表现在化学氧化过程中柱的脱色过程更多表现在活性炭吸附和生化降解过程中,是物理、化学和生物共同作用的结果。氨氮去除效果氨氮去除效果见图。由图可知,进水氨氮为一,臭氧接触塔出水氨氮为一柱出水氨氮为一,一氨氮平均去除率为。「进水氨氮口臭氧接触塔出水氨氮△出水氨氮︺喊喊谕日图氏去除效果臭氧接触塔去除的效果并不明显,其主要目的是提高废水的,为柱的吸附和生物降解提供条件,柱去除的占总去除量的。柱反冲洗后,处理效率降低一,反冲洗后内恢复处理能力。反冲洗后,可通过适当提高臭氧投加量的方法进一步矿化部分有机物,提高出水,从而达到稳定水质、快速恢占一梦丫犷不苦炭时间氨氮去除效果给水排水臭氧接触氧化去除氨氮的效果不明显,出水氨氮甚至高于进水,主要由于臭氧可氧化部分有机氮,释放了游离态的氨氮,且臭氧的投加量有限,无法将氨氮完全氧化成硝酸盐川。柱对氨氮有一定的去除能力,主要通过生物硝化作用将其氧化,但去除率有限,原因为水力停留时间较短,同时柱反冲洗对硝化菌的累积有一定影响,反冲洗后柱的氨氮去除效率降低以上,需一才能逐渐恢复。总油去除效果图为总油去除效果,由图可知,进水总油为一,臭氧接触塔出水总油为一,平均去除率为柱出水总油为一哩,以一总油平均去除率为。臭氧接触氧化总油去除效果明显,由于臭氧无法将油类彻底矿化,而是将其降解为相对分子质量较低的有机物川,在后续柱的吸附和生物降解过程中被降解。一表现了较强的除油能力,且柱反冲洗后除油能力降低不明显,反冲洗后活性炭层吸附能力有所恢复,弥补了生化作用在反冲洗后的缺失。「进水总油口臭氧接触塔出水总油△出水总油氧接触氧化为柱的吸附与生化降解创造了良好条件色度去除过程中臭氧接触氧化起主导作用一对氨氮的去除效果一般,臭氧接触氧化能将有机氮氧化成游离态的氨氮,导致臭氧接触氧化出水氨氮略有升高通过臭氧的氧化断键功能,油类物质在臭氧接触氧化段已大部分被去除,结合柱的吸附与生化降解,可进一步降低出水总油浓度。一工艺深度处理煤气化废水,在臭氧投加量一定时,可减轻活性炭处理单元负荷,延长了活性炭使用寿命,提高了生物膜降解效率,具有去除率高、出水水质稳定等特点。一工艺臭氧接触塔内易形成泡沫层,产生碳酸钙、草酸钙等物质导致结垢,长期运行易使后续柱中活性炭层发生板结反洗对、氨氮的去除效果有一定影响,特别是氨氮去除效率恢复较慢,在工业化应用过程中,需要多个柱并联运行,以确保出水水质的相对稳定。参考文献︺坦劝谕写时间图总油去除效果结论当。投加量为,臭氧接触塔水力停留时间为,柱接触时间为时,一对、色度、氨氮和油类的去除率分别为、、和,一工艺不但能够去除煤气化废水经二级生化处理后残留的有机物,还能氧化或矿化显色有机物的生色基团,保证出水水质的稳定性。去除过程中柱起主导作用,臭张东,徐建华,刘辉经生物预处理的臭氧化生物活性炭和生物活性炭除污染效果对比净水技术,,。一,,一甘莉,蒋以元,张显,等直接过滤一臭氧一生物活性炭工艺用于城市污水二级处理出水深度处理的研究环境污染治理技术与设备,,一飞,,,几,,,,,叱,,一通讯处北京朝阳区望京锐创大厦座室陈凯华电话。一收稿日期一一修回日期一一给水排水一吻,