焦化廢水中COD高,成分復(fù)雜多變,含有許多難以用生物降解的有機物。隨著國家對焦化廢水排放標(biāo)準(zhǔn)日益提高,國內(nèi)的焦化廢水處理普遍采用預(yù)處理與生化二級處理工藝,生化處理后出水中COD脫除率比以前有所提高,基本能達到國家規(guī)定的外排標(biāo)準(zhǔn)。目前焦化廢水深度處理后回用問題已成為鋼鐵行業(yè)環(huán)保研究熱點。研究成本低廉、方便易行的深度處理方法尤為重要。我國焦化廢水的深度處理多采用絮凝法和吸附法。這兩種方法操作簡單,管理方便。但絮凝法處理設(shè)施占地面積大,污染物只是從水中轉(zhuǎn)移到污泥中,沒有得到無害化降解,并產(chǎn)生污泥處理問題。吸附法采用活性碳等吸附材料,可以達到較高的去除效率,但價格昂貴,使用壽命較短,運行成本高。制備廉價的廢水吸附劑可以克服這一缺點,使吸附法在焦化廢水的深度處理中得到更為廣泛的使用。
本研究以改性焦炭作為吸附劑,對焦化廢水的深度處理進行試驗研究。
試驗方法
先將焦炭制成20mm左右的粒徑,在高溫條件下進行活化1h,活化后的焦炭即為改性焦炭。在250mL錐形瓶中加入200mL焦化廢水,再加入一定量烘干后的改性焦炭,置于磁力攪拌器攪拌一定時間后過濾,靜置30min后測定廢水中的COD。
試驗結(jié)果與討論
改性焦炭加入量對廢水中COD脫除效果的影響
改變改性焦炭投加量,不調(diào)節(jié)pH值,在室溫下放在磁力攪拌器上攪拌,轉(zhuǎn)速為200r/min,考察不同改性焦炭投加量對廢水處理的效果,改性焦炭用量在13g范圍內(nèi),吸附效率隨改性焦炭加入量的增加明顯提高。這是因為隨著改性焦炭用量的增加,可供吸附的活性點位增多,改性焦炭上吸附的吸附質(zhì)絕對量增加。當(dāng)達到吸附平衡時,吸附質(zhì)的平衡濃度降低,因而吸附去除率升高,這一點是與有關(guān)報道相一致的。但當(dāng)改性焦炭投加量大于13g時,廢水中COD去除率增加緩慢,其原因是此時溶液中有機物平衡濃度降低,與改性焦炭吸附劑的活性吸附點接觸的幾率下降,從而對廢水中COD吸附較慢。
反應(yīng)時間對廢水中COD脫除效果的影響
在室溫條件下,向裝有200mL廢水的錐形瓶中加入12.9g改性焦炭,將錐形瓶放在磁力攪拌器上進行攪拌,考察改性焦炭吸附時間對焦化廢水中COD去除的影響。結(jié)合工藝生產(chǎn)的實際情況,選取時間在2h以內(nèi),剛開始吸附速度很快,是因為有機物在改性焦炭上的吸附剛開始主要發(fā)生在改性焦炭外表面上;隨著吸附時間的增加,COD被吸附的速度變緩,此時廢水溶液中COD濃度逐漸減小,這是因為隨著吸附的進行,吸附質(zhì)進入改性焦炭微孔內(nèi)。由于有機物在改性焦炭內(nèi)孔中傳質(zhì)速率變得緩慢,但吸附總?cè)萘侩S時間緩慢增加,直至達到吸附平衡。當(dāng)吸附時間達到60min后,廢水溶液中的COD的質(zhì)量濃度基本能達到50mg/L以下,且隨著時間的增加,廢水溶液中的COD濃度降低的趨勢明顯減緩,結(jié)合工程工藝的實際應(yīng)用情況,吸附時間60min為本試驗最佳吸附時間。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
廢水pH值對COD去除的影響
在室溫條件下,往裝有200mL廢水的錐形瓶中加入13g改性焦炭,將錐形瓶放在磁力攪拌器上進行攪拌,反應(yīng)時間定為60min,加入NaOH或H2SO4調(diào)節(jié)廢水溶液pH值,考察廢水溶液pH值對焦化廢水中COD去除的影響。pH對焦化廢水COD的去除效果影響不是很大,結(jié)合所取水樣水質(zhì)情況,不需要調(diào)節(jié)廢水pH值,可直接加入改性焦炭進行吸附處理。
1)改性焦炭對焦化廢水中COD有較好的吸附作用。吸附處理后,焦化廢水中COD質(zhì)量濃度可從95mg/L降至48mg/L,符合循環(huán)水水質(zhì)要求。
2)試驗研究的最佳處理條件:不調(diào)節(jié)pH值,不改變水體溫度,吸附時間為60min,磁力攪拌器轉(zhuǎn)速為300r/min,每200mL廢水改性焦炭投加量為13g左右。
3)深度處理焦化廠混沉池出水時,將混沉池出水管接入改性焦炭吸附柱或流化床反應(yīng)器進行吸附處理,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,成本低,可解決焦化廢水深度處理及回用問題,可推廣應(yīng)用。
4)吸附飽和后的改性焦炭可進行高溫脫附或送至燒結(jié)配礦,不形成二次污染。
