純利用生物法處理焦化廢水,出水很難達(dá)標(biāo),必須增加一些輔助的物化方法使之達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。下面介紹現(xiàn)在工業(yè)上常用的幾種方法。
鐵炭微電解
鐵炭微電解是基于電化學(xué)中的電池反應(yīng),金屬陽極直接和陰極材料接觸在一起,浸沒在電解質(zhì)溶液中,發(fā)生電池反應(yīng)而成腐蝕電池,金屬陽極被腐蝕而消耗。其電極反應(yīng)如下:
陽極(Fe):Fe→Fe2++2eE0=-0.44V
陰極(C):酸性條件下:2H++2e→2〔H〕→H2
E0(H+/H2)=0V
酸性充氧條件下:O2+4H++4e→2H2O
E0(O2)=1.23V
中性條件下:O2+2H2O+4e→4OHE0=0.40V
由陰極反應(yīng)可見,在酸性充氧的條件下,兩者的電位差最大,腐蝕反應(yīng)進(jìn)行最快,這說明鐵在還原曝氣條件下處理化工有機(jī)廢水的效果應(yīng)該優(yōu)于不曝氣條件下的處理效果。另外,陰極反應(yīng)消耗了大量的H+會提高溶液的pH值。此外,在微電解的過程中還會發(fā)生下列反應(yīng):
Fe2++O2+H+→Fe3++H2O
Fe2++H2O+H+→Fe3++H2O2
Fe2++H2O2→Fe3++OH+OH-
Fe2++OH→Fe3++OH-
其間所生成的羥自由基OH氧化性極強(qiáng),可以使有機(jī)物氧化。鐵炭微電解池一般在AAO工藝段前面,對焦化廢水進(jìn)行預(yù)處理。在絮凝、吸附、架橋、卷掃、共沉、電沉積、電化學(xué)還原等多種作用綜合效應(yīng)下,提高了焦化廢水的可生化性。
膜濾
膜濾是指在某種推動力的作用下,利用膜的透過性能,達(dá)到分離混合物(如溶液)中離子、分子以及某些微粒的過程。依據(jù)其孔徑不同,可將膜分為:微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜。在焦化廢水處理工程中,可以根據(jù)不同的出水水質(zhì)要求選擇不同孔徑的膜。但由于價格原因,最常用的是微濾膜,其孔徑一般在0.4μm左右,CODcr去除率一般可達(dá)到75%~80%。如果用在A2/O工藝段后面,可以使出水達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn)。英國Porlock用MBR處理廢水,去除懸浮物、CODcr、生化需氧量(BOD)、氮和細(xì)菌,每年用NaClO清洗一次膜(孔徑0.4μm的板框式有機(jī)膜,15000m2),進(jìn)水BOD為160mg/L,出水水質(zhì)為:BOD<4mg/L、CODcr<25mg/L、NH3<1mg/L、濁度(NTU)<0.3mg/L。
生物活性炭技術(shù)
生物活性炭(BAC)技術(shù)是利用具有巨大比表面積及發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)的活性炭對水中有機(jī)物及溶解氧有強(qiáng)的吸附特性,以及將其作為載體,在適當(dāng)?shù)臏囟燃盃I養(yǎng)條件下,是微生物集聚、繁殖生長的良好場所,同時發(fā)揮活性炭的物理吸附作用和微生物生物降解作用,或稱為生物活性炭法;钚蕴课接腥缦聝(yōu)點(diǎn):①增加水中溶解性有機(jī)物的去除效率,提高出水水質(zhì);②延長活性炭的再生周期,減少運(yùn)行費(fèi)用;③水中氨氮和亞硝酸氮可被生物氧化為硝酸鹽,從而減少了后氯化的投氯量,降低三鹵甲烷的生成量;④有效去除水中可生化有機(jī)物(BDOC)和無機(jī)物(NH4-N、NO2-N、Fe和Mn等),提高了出水的生物穩(wěn)定性。特別是對于經(jīng)A2/O工藝處理后的低濃度有機(jī)廢水(CODcr在200~300mg/L)有很好的去除CODCr和色度的效果。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。
吸附或混凝
焦化廢水經(jīng)AAO工藝生化脫氮和去除大部分CODCr后可再用吸附或混凝法進(jìn)一步處理。吸附法中常采用活性炭、粉煤灰等作吸附劑,但存在成本高或殘渣難處理等困難,實(shí)際運(yùn)行時大多采用混凝法;炷ǖ年P(guān)鍵在于混凝劑。目前一般采用硫酸鐵作混凝劑,對CODCr的去除效果較好,但對色度及F-的去除效果較差。在焦化廢水處理中,為了達(dá)到更好的去除效果,有時會投加絮凝劑。聚硅酸鹽類絮凝劑是近年來興起的無機(jī)高分子水處理劑,該類絮凝劑具有電中和及吸附架橋作用,絮凝效果好,制備簡單。缺點(diǎn)是容易膠凝,難以長期保存,一般需要現(xiàn)配現(xiàn)用。高鐵酸鹽是一種六價鐵的化合物,具有強(qiáng)氧化性,是非氯型高效多功能的水處理劑,具有優(yōu)異的脫色功能,在CODcr脫除、濁度脫除方面也具有良好的性能,不僅形成的絮凝顆粒小,數(shù)量少,沉降速度快,且不造成二次污染。
芬頓法
近20年來,F(xiàn)enton試劑在廢水處理中的應(yīng)用在國內(nèi)外受到普遍重視。研究表明Fenton試劑處理廢水對酚、CODCr、TOC都有較好的去除率。利用光、電、聲、磁催化氧化技術(shù)處理有機(jī)廢水,尤其是難于生化降解的“三致”(致癌、致畸、致突)有機(jī)污染物,是當(dāng)前世界水處理技術(shù)研究中相當(dāng)活躍的領(lǐng)域。許海燕、李義久等對Fenton混凝催化氧化反應(yīng)處理焦化廢水的影響因素進(jìn)行試驗(yàn)探索,并對實(shí)驗(yàn)過程中廢水進(jìn)行了紫外掃描,考察實(shí)驗(yàn)過程中的反應(yīng)進(jìn)程。研究結(jié)果表明,焦化廢水在Fenton反應(yīng)的催化氧化下產(chǎn)生了易被混凝沉降的中間產(chǎn)物?刂七m當(dāng)?shù)臏囟,在適當(dāng)?shù)膒H值環(huán)境下,當(dāng)ρ(Fe2+)=140mg/L,ρ(H2O2)=200mg/L,ρ(FeCl3)=26mg/L,ρ(PAM)=5.2mg/L時,CODCr去除率能達(dá)到87.30%,色度去除率達(dá)到99.45%,CODCr和色度均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。