焦化廢水生化出水物化脫色和去除COD的實驗研究.pdf

1、焦化廢水是煤高溫裂解得到焦炭和煤氣，在回收焦油、苯等副產(chǎn)品的過程中產(chǎn)生的。其成分非常復雜，含有焦油、苯、苯酚、氰化物、吡啶、喹啉、嘧啶等生物難降解物質(zhì)，色度高，水量、水質(zhì)變化大，是一種典型的含有大量有毒有害物質(zhì)的工業(yè)廢水。單獨使用生物處理工藝對焦化廢水中色度和COD的去除效果并不十分理想，難以使出水達到國家排放標準，給環(huán)境和人類社會帶來嚴重危害。研究表明：生化處理后的焦化廢水，經(jīng)吸附、絮凝和氧化一套組合工藝能夠有效地降低廢水中的色度和C

2、OD，并使之達到國家二級排放標準。 本課題實驗研究采用單因素實驗以及正交實驗分析的方法，確定了低分子無機絮凝劑(硫酸鋁、硫酸鐵)、高分子無機絮凝劑(聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、KS-103、M180、自配聚合硫酸鋁鐵)、吸附劑(硅藻精土、活性白土、粉煤灰、爐渣)以及氧化劑(過氧化氫、次氯酸鈉)在最佳去除效果下的反應(yīng)條件；同時利用吸附劑、絮凝劑和氧化劑進行工藝組合，發(fā)揮各種藥劑的“協(xié)同”作用。研究結(jié)果如下： (1)利用單因素分

3、析方法對低分子無機絮凝劑硫酸鐵、硫酸鋁進行實驗，確定去除效果最優(yōu)時兩種絮凝劑的投加量在300 mg/L～350 mg/L，pH值為5～6、溫度30℃，助凝劑PAM投加量在4mg/L～5mg/L，攪拌條件為高速攪拌ω<,1>=1000 r/min t<,1>=2 min，低速攪拌(ω<,2>=150～200 r/min t<,2>=5 min，沉淀時間t<,3>=10 min。實驗結(jié)果表明：硫酸鐵處理效果要比硫酸鋁稍微強—些，兩者對色度去

4、除率在40％左右，COD去除率在25％左右，實驗所得水質(zhì)色度在230～250倍，COD在150 mg/L～220 mg/L之間，未能使處理后水樣達到國家二級排放標準。 (2)利用正交實驗設(shè)計的方法找出高分子無機絮凝劑聚合硫酸鐵、聚合硫酸鋁、KS-103、M180在處理焦化廢水中的最佳絮凝劑投加量、水樣pH值和溫度，并分別分析了影響因素的顯著性，結(jié)果表明M180在四種絮凝劑中處理效果最好，色度去除率為65.9％，COD去除率為36

5、.1％。 (3)利用正交實驗確定出在自配聚合硫酸鋁鐵絮凝劑中Fe/A1配比為2：1、在色度去除效果最好時可達63.4％，聚合鋁鐵的最佳投加量為300mg/L；在COD去除效果最好時可達35.2％，聚合鋁鐵的最佳投加量為450mg/L。由于聚合硫酸鋁鐵中復合了鋁鹽和鐵鹽，兩者協(xié)同互補，性能也不錯。 (4)利用單因素分析方法分別對硅藻精土、活性白土、粉煤灰和爐渣進行對比實驗，結(jié)果表明：吸附劑在投加量比較大(≥12g/L)、偏

6、酸性時處理效果比較好，硅藻精土和活性白土所要求的溫度較高，而粉煤灰則在低溫時效果不錯。從技術(shù)及經(jīng)濟兩方面考慮，選擇粉煤灰作為處理焦化廢水的吸附劑。反應(yīng)條件為：投加量18g/L，溫度T=20℃，PH=5，吸附時間為30min；色度去除率為：40.9％，COD去除率為：25.6％。 (5)采用粉煤灰分別和M180、聚合硫酸鋁鐵在最佳反應(yīng)條件下進行組合實驗，色度去除率在80％左右，COD的去除率也在50％以上，可是處理后水質(zhì)仍然沒有達

7、到排放標準要求。 (6)在第五步的基礎(chǔ)上，向經(jīng)吸附絮凝處理的水樣中投加氧化劑H<,2>O<,2>和NaClO，在確定了兩者相對較優(yōu)反應(yīng)條件后，進行工藝組合的優(yōu)化，推薦的兩種組合工藝為：粉煤灰+M1 80+H<,2>O<,2>和粉煤灰+P AFS+NaClO。經(jīng)氧化處理后的水質(zhì)色度在25～30倍，去除率在95％以上；COD在90mg/L左右，去除率在70％左右，達到排放標準。 (7)對兩種工藝組合進行經(jīng)濟分析，通過對廢水處