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化学废气处理方法精选(九篇)

作者:小编 时间:2024-03-27 19:40:24 点击:

  化学实验在高校教学中十分重要,我们在进行化学实验时(尤其是无机化学实验时)不可避免的会一些废气、废液或废渣即我们所说的“三废”,实验之后,如果我们不加处理就将其释放到空气中、水中或者土壤中将会给我们生存的环境产生严重的危害,从而影响人们生活质量。本文将分析大学无机化学实验中“三废”的处理状况,并从绿色化角度对大学无机化学实验中“三废”的问题提出建议,现综述如下。

  “三废”直白的说就是废气、废水、废渣的总称。从资源利用角度来看,它被称为是“放错地方的资源”。由于无机实验在我国比重较大,无机实验也相对比较重要,大学不可避免的需要进行无机化学实验,而实验中产生的“三废”很多有学校进行有效的处理,虽然很多学校都提倡环保但是他们更多的是将其放在口头上,将无机化学实验中产生的“三废”直接进行排放而不采取任何措施。

  废气是指化学实验中产生的有毒、腐蚀性气体,这些废气中多含有硫氧化物等成分,如果将这些气体直接排放到空气中将会给人体产生很大危害。而我们所说的废气净化(Flue gas purification)则是指根据实验中产生的“废气”成分进行综合治理的工作 。而在很多大学无机化学实验中,主要以通风橱、通风罩等将废气排到室外,然后待废气被空气稀释后再排放出去。

  废液在“三废”中占有很大比重,无机化学中的废液往往会包含废酸、废碱、等物质。对于废水处理(wastewater treatment methods)则是指实验过程中利用物理、化学以及其他方法对废水进行处理,从而达到回收利用的目的。但是,当前很多大学在无机化学实验时不注意对废液处理,经常对废液不进行任何处理直接倾倒到江河湖泊中,从而造成严重的污染。

  化学实验室中对于“废渣”的处理也比较困难,废渣中多含有废玻璃、废纸屑等,有的废渣中甚至含有强毒性化学试剂等。目前,大学实验室中还没有明确的规定及其废渣的处理方法,很多高校为了节约成本直接将废渣进行丢弃 。

  高校无机化学实验中“三废”的处理问题是一个复杂的多因素过程,处理过程中我们必须以“安全、绿色”为核心。其次,在处理无机化学实验中“三废”过程中,我们还应该遵循以下原则。

  高校无机化学实验中会产生一些有毒气体(如:CO等),我们要杜绝直接排放到空气中,我们应该善于将这些气体进行预先处理,利用一些物理和化学方法进行转化、吸收、收集等。此外,高校在进行一般实验时,实验中产生的有害气体相对较少,实验过程中必须打开窗户及其排风扇,避免有毒气体对人体的损害。

  高校在进行无机化学实验时不可避免的会产生很多毒、废液等,这些废弃物种类较多,且成飞比较复杂,一旦随意丢弃与空气中的其他成分接触,可能会产生新的有毒物质,很不利于人体健康。因此,高校无机化学实验中产生的“三废”必须经过严格的处理,学校要按照废液的类型进行分类收集,并定期统一处理。这样既能够保护环境,又能不危害人体健康。

  “三废”直白的说就是废气、废水、废渣的总称。从资源利用角度来看,它被称为是“放错地方的资源”。在大学无机化学实验中产生的“三废”我们可以对其回收二次使用。如:将实验室制得氨气后的氯化钙进行回收作为其他实验的干燥剂等。因此,大学无机化学实验中产生的“三废”我们应优先考虑废物的资源化,这不仅在环境上有重要的作用,而且在经济上也具有重要的意义。

  高校在进行无机化学实验室时,所产生的“三废”必须采取有效措施处理后才能够排放到空气中。因此,我们必须采取有效的方法进行处理,一方面,我们应该加上高校师生教育,让他们善于运用绿色化学的思想处理“三废”,提高高校实验室管理人员的环保意识,和监督意识;另一方面,我们必须加强高校校园宣传,处理过程中要遵循“从源头抓起”的原则。

  味精行业作为我国发酵工业的主要行业之一,其产量随着社会的发展在逐步增加,随之而来即是严重的污染问题。味精废水中有机物与悬浮物菌丝体(COD、BOD、SS)、氨氮、硫酸盐含量高,酸度大(pH值低),具有 “五高一低”的特点,是一种难处理的高浓度有机废水,其大量排放造成了环境的严重污染,因此如何对此难处理的废水进行处理受到了极大的重视。

  对于味精废水处理技术, 研究者进行了不少探索, 也取得了许多成果, 但迄今仍存在工程投资大、效果不理想、处理费用高等问题。目前对味精废水治理包括物化处理方法、生物处理方法和综合处理。

  物化处理方法包括絮凝沉淀、膜分离、离心分离等方法。该方法局限于味精废水的前期处理或预处理,但随着水处理技术的发展和工程实践经验的增加,该方法也可以完成资源化的目标。生物处理方法包括发酵废母液生产饲料酵母、厌氧处理和好氧处理。综合处理技术的发展是由于味精废水具有的“五高一低”特点,单独应用物化或生物方法都不能达到令人满意的程度,因此在味精废水处理工艺中出现的多种处理方法结合并进行优化,形成味精废水的综合处理。

  本文在在总结国内外经验、引进吸收先进技术成果的基础上,以现有味精废液资源化——清洁生产水平为基础,提出了味精废水处理与资源化治理,

  采用味精废水水处理与资源化技术,可取得多方面效应。首先,可以极大地削减废水的污染负荷,使后续生物处理易于进行。其次,可回收利用“废弃资源”——有机营养物,变害为宝,减少污染;第三,以资源化制取的Bt生物农药可以有相应收益,部分或全部推偿废水处理费用,使废水治理方案变得实际。

  该技术主要分为资源化处理部分(“NT-Bt”)及生化处理两个部分。首先应用“多相分离器”对高浓度味精废液进行分离—浓缩,然后将浓缩液应用“Bt农药生产技术”进行资源化处理。最后,再用生物法对分离后的废水(分离透过液)连同其它中低浓度味精废水进行有效处理。

  废水采用多相分离流程处理浓缩可达6-10倍,COD去除率为60-65%。经多相分离可以大大减少产生的污泥量,进而减轻后续处理的负担。

  苏云金芽孢杆菌(Bt)制剂是应用广泛、生态效益很好的一种生物农药,它能充分利用了废水中残留的有机物,具有投资少,见效快,变废为宝的特点,基本上无物理、化学方法方法所产生的二次污染问题,具有很强的经济效益和社会效益。

  第二阶段:当驯化到BT菌可以在未稀释的废水中正常生长时即进入第二阶段,此阶段废水(不进行稀释)中添加的营养物的浓度按一定比例逐渐减少,直至为零。

  第三阶段:逐步减少预处理时氢氧化钙的添加量、预热时间、预热温度和增加废水浓缩倍数。

  经驯化的苏云金杆菌对硫酸铵进行利用能力加强,表1显示了驯化后的菌株对恶劣环境的适应力大大加强,可以有效的利用无机氮源和较多的硫酸根,对营养的利用率大大增加,有利于废水的处理。

  通过实验研究分析得出结论证明“NT-Bt”工艺的是切实可行的工艺路线,与其它常规的处理方法相对比,具有投资省、运行费用低、环境效益好等优点。

  采用多相分离后的味精废水透过液进行闷曝培养,在25~30℃条件下可得到性能良好且微生动物种类比较齐全的污泥,用培养好的污泥对经稀释的味精废水进行SBR法好氧处理。其实验装置如图3所示。SBR反应器有效容积为5L,由有机玻璃板粘贴制成,为直径长12厘米,高60厘米的圆柱体,侧壁装有排水、排泥阀。内部采用砂芯曝气头。外部连接空气压缩机。SBR反应器进水量、曝气量都可以通过阀门和流量计计量。

  将味精生产企业排放的一部分高浓度废水多相分离后稀释,控制其COD为1000mg/l左右,温度为25℃~30℃,以固定的曝气量8L(空气)/L(混合液).h进行闷曝培养。

  采用瞬间向反应器中投加稀释味精废水的进水方式,以固定的曝气量8L(空气)/L(混合液).h进行连续曝气,保持反应器内的混合物在静止30分钟以后污泥的沉降比为30%。考察了不同曝气时间对SBR过程处理味精废水效果的影响,结果见图4。

  图4可见,曝气时间在0-6小时区间内时,COD的下降较快。曝气时间超过6小时后,COD下降的速度变缓。因此,用SBR法处理味精废水,曝气时间选择6小时比较适宜,且此时出水水质已基本满足要求。

  进而考察SBR过程对废水COD、BOD5、NH3-N的处理效果。固定曝气时间6小时, BOD5的去除率大于COD的去除率,结果见表2。

  同样采用瞬间进水方式向反应器中投加稀释的味精废水,固定曝气时间6小时,以固定曝气量8L(空气)/L(混合液).h进行曝气。保持反应器内的混合物在静止30分钟以后污泥的沉降比为30%。考察了温度对SBR过程处理味精废水效果的影响,结果见表3。

  表中数据表明在18~25℃之间,废水的COD值均能降到500mg/L左右,在此温度区间内,温度SBR好氧活性污泥法处理味精废水的效果影响不大。但若温度为15℃,COD的去除率下降不够明显,而且出水COD值已经不能满足要求,因此,用SBR活性污泥处理味精废水,温度宜选择 18℃以上。

  (1)采用味精废水处理与资源化治理工艺可有效实现废液的资源化,削减了污染负荷,使后续废水生物处理变得较简单易行。

  (2)将味精废水经过多相分离处理后的浓缩液用来培养驯化生产苏云金杆菌(Bt)制剂,驯化后的菌种可以很好的在膜浓缩后的味精废水中生长,得到性能良好且微生动物种类比较齐全的污泥,进行SBR法好氧处理。

  (3)当温度在18℃以上,曝气量为8L(空气)/L(混合液).h时,曝气6h,SBR法可将废水COD从2000mg/L降到500 mg/L左右,达到当地的味精废水排放标准,可知SBR方法适合处理味精废水。

  [2] 刘健楠,汪苹,尹明锐,等. 味精废水处理系统中高效细菌的分离鉴定及其脱氮性能[ J]. 环境科学研究,2010,23(3):355-360

  [3] 董黎明,张艳萍,汪苹. SBR法处理味精废水脱氮机理研究[ J].环境科学与技术,2010,33(11):152-155

  焦油加工这是传统的一个重污染行业,随着近年来社会的进步和经济的发展,对焦油的需求也日益增大,使焦油加工业也获得飞速发展的机会,但污染和发展之间产生的矛盾也日渐突出,不断加重的污染也是严重制约焦油生产加工行业一个可持续发展不可忽略的因素。因此对焦化废水进行合理的处理与应用显得尤为重要,下面先讲解了焦化废水处理技术与应用技术中的催化湿式氧化法。

  在高压、高温、有催化剂的条件下,催化湿式氧化法可以用空气里的氧气氧化在水中的有机物,把这些有机物转换为二氧化碳和氮气。催化湿式氧化法是基于湿式氧化技术,在70年展起来的,我国中科院物化所曾经成功研发出了催化湿式氧化法高活性的催化剂,可以有效的处理高浓度有机物、含氨氮的焦化废水。催化湿式氧化法有很广泛的适用范围、快速的氧化速度、高效的处理效率等优点,但催化湿式氧化法的催化剂很贵,加大了焦化废水的处理成本,并且催化湿式氧化法高温、高压的运行环境提高了处理设备的要求,因此在国内很少使用催化湿式氧化法来处理焦化废水。

  化学上的混凝和絮凝技术可以用来处理焦化废水中不能用沉淀去除的胶体微粒和细小悬浮物,混凝和絮凝技术降低了焦化废水的色度和浑浊度,但对可溶解的有机物没有作用,混凝和絮凝技术可以用在焦化废水的深度处理上,它具有低廉的成本费用,可以进行连续使用。混凝技术的关键是混凝剂,目前常用的混凝剂是聚合的硫酸铁,它可以有效除去COD,但不能有效除去焦化废水的色度。根据实验表明,混凝剂最佳的使用剂量为300毫克每升,最佳的PH值为6.5,混凝剂的COD、色度、总CN去除率和水质的波动没有多大关系,但PH值可以较大的影响混凝剂对这些物质的去除率。絮凝剂可以和有机胶质微粒迅速吸附、附聚,在焦化废水的深度处理中有很好效果。高铁酸钠有很好的COD除去、浊度脱除脱色能力,形成的絮状体数量少、沉降快,并且不会造成二次污染。

  臭氧具有很强的氧化性,可以和焦化废水里的微生物、有机物迅速反应,然后除去焦化废水中的氰、氛等物质,降低焦化废水里的COD值,还具有杀菌、除臭的效用。臭氧强氧化性可以在水中迅速分解,操作简单易行,也不会有二次污染,但臭氧氧化技术的电耗很大、投资很高、处理成本也高,使用臭氧氧化技术处理焦化废水时一旦处理不当,臭氧溢出对周围环境造成危害,目前臭氧氧化技术被人们用在废水深度处理方面。

  等离子技术通过高压脉冲放电带来的高能电子、紫外线,使焦化废水中的有机物降低,等离子体技术具有低能耗、高效率、使用面积广的优点,焦化废水经过等离子体技术处理后,大分子的有机物变成了小分子的有机物,提高了生物的降解能力,加上活性污泥处理后,可以有效降低焦化废水内的氰、酚、COD含量,但是等离子体技术的处理装置具有较高的费用,在处理设备方面还需要进行进一步研究开发。

  活性碳吸附技术凭借活性炭良好的吸附能力、稳定的化学性质进行焦化废水污染物的吸附。活性炭吸附技术可以用在焦化废水深度处理上,山西焦化公司利用锅炉的粉煤灰来进行焦化废水处理,焦化废水经过锅炉的粉煤灰时,污染物降低了55%,经过粉煤灰吸附技术处理的焦化废水,在除了氮氨的其他方面都达到了国家在焦化新厂的污染物指标方面的标准。粉煤灰吸附技术相似于AO法,但粉煤灰吸附技术的生产成本只为AO法的一半,粉煤灰吸附技术可以以废治废,达到良好的环境效益和经济效益,但在氮氨方面没有达到国家在焦化新厂的污染物指标方面的标准。

  北京国伟环保公司和工业建筑研究院共同研发的烟道气处理焦化废水技术已经取得了国家方面的专利,烟道气处理技术除去SS和焦油后,进入烟道废气中产生相关的物理化学反应,废气的热量让剩下的氨气水分变得汽化,然后烟道中的氨气和二氧化硫作用形成硫胺,烟道气处理技术已经在江苏焦化氨气处理方面得到了应用。根据监测的结果表明,焦化剩余氨气被全部处理,达到了焦化废水的零排放,烟道气中的氨、氰等污染物占剩余污染物总量的2.0%。烟道气处理技术在处理焦化废水时,需要保持烟道气所需的氨和焦化的氨剂量平衡。烟道气处理技术也是以废治废,具有占地少、投资少、运行费用低、环境效益高、处理效果好的优点,这种方法值得人们的大力推广。

  焦化废水的焚烧治理方法在50年代被开发利用,它将焦化废水用雾状喷入燃烧炉,让焦化废水变的完全汽化,焦化废水中的有机物氧化分解,形成二氧化碳、水分和无机物灰分。焦化废水在燃烧炉内会有一氧化氮的形成,一氧化氮是否形成二次污染成为焚烧治理方法比较争议的问题。根据资料表明,氨气在没有催化氧化时反应生成氮气,一氧化氮没有足够的浓度形不成二次污染,这说明焚烧治理方法在进行焦化废水处理时具有切实可行性。但焚烧治理方法在进行焚烧时会产生昂贵的费用,使一些企业不敢进行尝试。

  目前看来,焦化行业一直以来都是经济社会现代化建设中的重污染行业。焦化行业在迅速发展的同时也给整个自然环境带来了极为不利的影响。这就需要加强对焦化氧化废水的处理,可以考虑多种处理技术,根据处理效果、运行费用进行合理处理技术的选择,让焦化废水处理更符合我国国情,有更大的发展前景。

  [2]李恩超,侯红娟,董晓丹.焦化废水中苯胺和萘等物质在厌氧条件下去除规律的研究[J].宝钢技术,2009(03) .

  钢铁工业的焦化厂、城市煤气厂等在炼焦和煤气发生过程中产生的污水称为焦化废水。其主要来源有三个:一是剩余氨水,它是在煤干馏及煤气冷却中产生出来的废水,其水量占焦化废水总量的一半以上,是焦化废水的主要来源;二是在煤气净化过程中产生出来的废水,如煤气终冷水和粗苯分离水等;三是在焦油、粗苯等精制过程中及其它场合产生的废水。焦化废水是含有大量难降解有机污染物的工业废水,其成分复杂,含有大量的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物质,超标排放的焦化废水对环境造成严重的污染。焦化废水具有水质水量变化大、成分复杂,有机物特别是难降解有机物含量高、氨氮浓度高等特点,其中不少属于有致癌作用的生物活性物质,出水达标难度大,因此,寻求效果好且成本低的深度处理方法具有积极意义。

  焦化废水一般需通过预处理、生化处理以及深度处理三个阶段方能实现达标排放。

  预处理常用的方法有稀释和气提、混凝沉淀、气浮和高级氧化技术等。预处理系统的任务是除油和水质、水量的调节,为后续处理工艺奠定基础,是生化处理稳定运行的前提。

  焦化废水中含有的高浓度氨氮物质以及微量高毒性的CN-等,对微生物有抑制作用。 因此这些污染物应尽可能在生化处理前降低其浓度。通常采用稀释和气提的方法。气提是利用蒸馏对挥发性物质进行提取的方法,在气提过程中,被处理的挥发性物质由液相传递到气相。气提法在焦化废水的预处理中用于提取其中的氨氮。

  沉淀法是利用水中悬浮物的可沉降性能,在重力作用下下沉,以达到固液分离的过程。其目的是除去悬浮的有机物,以降低后续生物处理的有机负荷。在生产中通常加入混凝剂如铝盐、铁盐、聚铝、聚铁和聚丙烯酰胺等来强化沉淀效果。

  气浮是将空气以微小气泡的形式通入水中,使微小气泡与在水中悬浮的颗粒或油滴粘附,形成水-气-颗粒(油滴)三相混合体系,颗粒粘附于气泡上浮至水面,从水中分离出去形成浮渣。 因过多的油类会影响后续生化处理的效果,气浮法在焦化废水预处理的作用是除去其中的油类并回收再利用,此外还起到预曝气的作用。

  由于焦化废水中的有机物复杂多样, 其中酚类、多环芳烃、含氮有机物等难降解的有机物占多数,这些难降解有机物的存在严重影响了后续生化处理的效果,高级氧化技术是在废水中产生大量HO·自由基,HO·自由基能够无选择性地将废水中的有机污染物降解为二氧化碳和水。

  对于预处理后的焦化废水, 国内外一般采用好氧、厌氧生物法处理,但由于焦化废水中的多环和杂环类化合物,如萘、喹啉、吡啶等难以生物降解。好氧生物法处理后出水中的CODcr 、氨氮等指标远远不能达标。为了解决上述问题,近年来出现了一些新的处理方法,如PACT 法、生物铁、PSB(光合细菌菌体)活性污泥法,厌氧生物法/厌氧-好氧生物法等。

  PACT法是在活性污泥曝气池中投加活性炭粉末,利用活性炭粉末对有机物和溶解氧的吸附作用,为微生物的生长提供食物,从而加速对有机物的氧化分解能力,活性炭用湿空气氧化法再生。该法去除效果好,投资费和运行费低。

  铁的化合物对悬浮物、胶体物质和微生物的吸附作用能够生成易于沉淀的絮团, 同时铁还是微生物生长的必要元素。 因此在活性污泥中加入一定量的铁化合物后,可使活性污泥变得密实,提高曝气池的污泥浓度,加速生物氧化,而且在铁化合物和微生物的协同作用下,使吸附作用和絮团作用更加有效地进行。此法具有较强的适应能力和抗冲击能力,能够耐受较大的毒物冲击, 对氰化物有较高的分解能力,而且在活性污泥法基础上的改造也比较简便、经济。

  PSB活性污泥法是将光合细菌菌体固定在活性污泥上,对焦化废水进行处理。PSB活性污泥法对温度、pH 的适应范围较广, 用于处理含酚较高的焦化废水有较高的酚去除率, 而且可减少菌体的流失。但其缺点是 CODcr、BOD的去除率不理想,出水需作进一步的处理。

  一种被称为上流式厌氧污泥床(UASB)的技术用于处理焦化废水。废水自下而上通过底部带有污泥层的反应,大部分的有机物在此被微生物转化CH4 和CO2 ,在反应器的上部设有三相分离器,完成气、液、固三相的分离。该法处理焦化废水的工艺参数:进水CODcr质量浓度为2000mg/L以上,PH6.0-7.6,温度30-35℃,CODcr负荷10-15kg/(m3.d),停留时间3-12h。 在此条件下,CODcr的去除率为80-85%,最高达到90%以上,该技术可有效地去除废水中的酚类和杂环类化合物。

  单独采用好氧或厌氧技术处理焦化废水并不能够达到令人满意的效果, 厌氧和好氧的联合生物处理法逐渐受到研究者的重视,采用厌氧化-好氧法处理焦化废水的研究发现,焦化废水经过厌氧酸化处理后,废水中有机物的生物降解性能显著提高, 使后续的好氧生物处理CODcr的去除率达90%以上。其中较难降解的有机物萘、喹啉和吡啶的去除率分别为67.6%、55.6%、和70.9%,而一般的好氧处理这些有机物的去除率不到20%。

  焦化废水经生化处理后,出水的CODcr氨氮等浓度虽有极大的下降,但由于难降解有机物的存在,使得出水的CODcr氨氮等指标仍未达到排放标准,因此,生化处理后的出水仍需进一步的处理。深度处理的方法主要有固定化生物技术、氧化塘法、吸附法和光催化氧化法等。

  固定化生物技术是近年来发展起来的新技术,可选择性地固定优势菌种,有针对性地处理含有难降解有机毒物的废水。研究表明,经过驯化的优势菌种对喹啉、异喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2-5倍,而且优势菌种的降解效率较高,经其处理8h,可将喹啉、异喹啉、吡啶降解90% 以上.

  氧化塘法对污水的净化过程与自然水体的自净过程类似,是一种利用天然净化能力处理污水的生物处理法。用氧化塘法处理焦化废水,在pH6-8,温度25-60℃的条件下,CODcr和氨氮均可达标排放, 若在焦化废水中混入生活污水,CODcr和氨氮的去除率均有所提高。

  由于固体表面有吸附水中溶质及胶质的能力,当废水通过比表面积很大的固体颗粒时, 水中的污染物被吸附到固体颗粒(吸附剂)上,从而去除污染物质。本法对CODcr和悬浮物的去除效果较好。

  以包钢焦化厂为例,当污水处理在混凝沉淀阶段,通过测定对于350m3/h废水处理最适合的混凝剂为聚合氯化铝,120m3/h废水处理最适合的混凝剂为聚铁,而且,随着其投加量由50mg/L增加至100mg/L,对COD的去除率也由5.8%增至42.8%,当投加量由100mg/L增至200mg/L时,去除率仅仅增加2.1%,因此管理规定聚合氯化铝的经济投加量应该在100mg/L左右,聚铁的投加量为15—20%。确定废水处理系统混凝反应的药剂及投加量,同时总结出“混凝剂药剂投加先进操作法”,经推广实施,可有效降低了岗位工人的劳动强度,且还能够节约药剂使用量。

  实践证明,通过预处理系统将进水CODcr浓度控制在2600mg/l—4000mg/l的区间,当进水CODcr浓度集中在2600mg/l—3000mg/l的区间,同时在进水的CODcr浓度要逐步趋于平稳,平均出水CODcr浓度集中在80—120mg/l的区间内,去除率比较稳定。进水氨氮浓度集中在60mg/l—100mg/l的区间,而且进水的氨氮浓度要逐步提高后再趋于平稳,平均出水指标为11.2mg/l,稳定后系统对氨氮的平均去除率达到95.5%。

  影响气浮除油效果的因素主要有气浮时间、分离时间、气浮药剂以及水中油类或悬浮物的疏水性等等。研究发现,在气浮时间为3.0min,分离时间为18min时,使用组合气浮药剂对焦化废水的原水CODcr的去除率达56.5%,对油类的去除率达95%以上。

  强化预处理技术使得焦化废水预处理制度的执行更加科学,减少预处理指标控制不好而产生事故。

  包钢焦化厂根据污泥中微生物所需营养比例BOD:N:P=100:5:1投加各营养物质。当监测好氧池的出水CODcr降解率达到60%,混合液30分钟沉降比达到10-30%,检查曝气池污泥性状,污泥沉降性能好、显微镜观察出现大量菌胶团及固着型纤毛虫类原生动物时,就标志培菌成功,可以进入负荷提升阶段。在运行中对污泥的色、嗅进行观察,正常的活性污泥一般呈黄(棕)褐色,同时略带湿土味,新的管理理念,污泥培养驯化出的菌种不仅活性强,而且所需时间也较短。

  焦化废水处理的生产实践表明,生物化学法用于焦化污水处理是一种较理想的处理方法。目前焦化污水的生物脱氮工艺可分为A/O、A2/0、A/O2及SBR-A/O2等方法,这些方法对去除焦化废水中的CODcr和NH3-N具有较好的效果。

  包钢焦化厂采用硝化一反硝化(A/O)工艺,采用A/O内循环生物脱氮工艺,处理效果较好。处理效果可以达到:CODcrl00-150mg/L、酚≤0.5mg/L、氰化物≤0.5mg/L、总氰化物≤lmg/L;油≤5mg/L、氨氮≤5mg/L、溶解性总固体≤5000mg/L。处理后焦化废水指标基本稳定在二级排放标准,至于满足一级排放标准,还受多种因素制约。

  在实际应用时,各方法往往不独立使用,否则难以达到排放标准。针对某种废水,往往需要通过几种方法组合成一定的二级或三级处理系统,才能达到排放标准。

  2012年国家制定出台的《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)中对焦化废水的指标限制做出了明确规定,并分时段予以提高,单位产品废水排放量也予以了明确控制。我国环境形势严峻,必然对水污染防治水平提出更高的要求,同时我国水资源紧缺,可以预见国家将对焦化废水提出更加严格的要求。所以今后多种技术联合使用的处理必将成为焦化废水处理的趋势。同时,生产企业应不断提高生产水平,开展清洁生产,拓宽处理后水的回用水平,从源头上减少水体污染物的排放量。

  [1] 汤鸿霄.用水废水化学[M].北京:中国建筑工业出版社,1978.87

  缺水已经成为影响我国经济发展、社会安定和环境改善的主要制约因素之一。因此,废水回用和综合利用是解决环境废染及水资源短缺的有效途径和必要手段,从而保证经济的进一步可持续发展。对于缺水城市而言,城市废水和工业废水再生利用比开发建设新水源更为重要,更符合我国贫水的客观事实,更具有深远与现实意义。

  随着人类社会的发展,人们已经认识到,水不是取之不尽用之不竭的,水是有限的,而这有限的水,正遭到严重废染,这就使本来就十分匾乏的水资源更加匾乏。一方面严重缺水,另一方面又有大量废水排出,流人江河湖海废染水体。废水处理既可解决水源的严重废染,又可开发新水源,应该说这是一项事半功倍的事业。然而由于认识、体制、资金、技术的问题,废水处理迟迟不能迅速发展。

  按废水来源分类,废水一般分为生产废水处理和生活废水处理。生产废水包括工业废水、农业废水以及医疗废水等,而生活废水就是日常生活产生的废水。工业废水成分复杂,排量变化大,其性质与排量取决于工业生产的性质、工艺和规模等,不同的工业企业所排放的废水在质和量上各异。如化工、石油、造纸、纺织、印刷、食品等工业排放的废水主要含大量的有机物和其他有害物质。生活废水包括城市居民住宅排水、公共设施排水和工厂生活设施排水。生活废水中有机物含量较高,主要是由动植物蛋白、脂肪、洗涤剂、人体粪便、生活杂物等有机成分组成,其中含有许多细菌、病毒、微生物等。

  废水处理被广泛应用于建筑、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域,也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。 现代废水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。

  一级处理,主要去除废水中呈悬浮状态的固体废染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的废水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。

  二级处理,主要去除废水中呈胶体和溶解状态的有机废染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机废染物达到排放标准。

  三级处理,进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。

  目前常用的废水处理技术有:物理法、化学法、物理化学法、生物法等,但是单纯用某一种方法处理废水,往往不能达标排放,它往往需要多种方法联合使用才能达到处理效果。

  常用的物理方法有:气浮法、重力沉淀法、过滤法、蒸馏法等。气浮法、重力沉淀法、过滤法是指利用物理作用,分离废水中呈悬浮状态的废染物质,去除对象是水中悬浮物质。应用的工艺有筛滤截留、重力分离、离心分离。常用的处理设备有格栅、沉淀池、过滤池、气浮装置等。

  化学法是按废水中废染物的主要类型,向废水中加入某些化学物质,通过化学反应,以达到净化水质目的的技术方法。现阶段化学法主要有:混凝法、中和法、铁屑内电解法、化学氧化法、电化学氧化法、焚烧法等。

  混凝法是向水中投加一定量的混凝剂,经过脱稳、架桥等反应过程使水中呈胶体状态,难以沉降的颗粒互相聚集增大,形成粗絮体的方法,再经过沉淀或气浮,使废染物分离出来。常用混凝剂可分为无机混凝剂和有机混凝剂两类。潘碌亭、肖锦、赵建夫等以硫酸铝为主要原料制得兼具氧化和絮凝为一体的新型、高效水处理药剂COF-I,对微废染水源水、城市废水及印染废水进行了强化处理试验研究,结果表明,复合药剂COF-I对微废染水源水、城市废水及印染废水均具有良好的处理效果。最近的研究表明,有机高分子絮凝剂特别是人工合成的有机絮凝剂对染料废水有更好的脱色效果。混凝法的优点是工程投资少,处理量大,对疏水性染料脱色效率很高;缺点是需随水质变化而改变投料条件,对亲水性染料的脱色效率低,大量的泥渣脱水困难。

  中和法是用化学法去除废水中过量的酸或碱,使其pH值达到中性左右的过程称为中和。处理含酸废水时通常以碱和碱性氧化物为中和剂,而处理碱性废水则以酸或酸性氧化物作中和剂。

  铁屑内电解法是多种机理协同作用的结果,包括Fe2+、新生态氢的还原作用、Fe(OH)2的混凝作用、活性炭的导电、吸附作用并提供微生物滋生场所、原电池微弱电流刺激微生物代谢及有机物降解。

  化学氧化法是利用臭氧、H2O2、氯及其含氧化合物等氧化剂将有机废染物直接氧化的处理方法。以臭氧氧化法应用较多,臭氧氧化法对许多种难降解废水都能有效处理。化学氧化法包括臭氧氧化法、芬顿试剂氧化法、湿式空气氧化法、超临界水氧化法、焚烧法、电化学法、光化学氧化法等。近年来,高级氧化工艺(Advanced Oxidation Processes,AOPs)因其下述特点而逐渐得到研究者的重视: (1)产生氧化能力极强的轻基自由基(OH),能较快速、彻底的降解有机废染物直至完全矿化,无二次废染;(2)工艺灵活,既可单独处理,又可以与其它处理工艺匹配; (3)作为一种物理-化学处理过程,极易控制以满足不同处理需要。在各种高级氧化工艺中目前尤以电化学氧化法、光化学氧化法成为研究的热点。

  电化学氧化法是在电解槽中,废水中的有机废染物在电极上由于发生氧化还原反应而去除,废水中废染物在电解槽的阳极失去电子被氧化外,水中的C1-,OH-等也可在阳极放电而生成Cl2和氧O2而间接地氧化破坏废染物。

  焚烧法是将含有高浓度有机物的废水在高温下用空气进行氧化分解,使有机物生成水、二氧化碳等无害物质而排入大气的方法。该法适用于一些浓度高、含有大量的无机盐物质和生物难降解物质,并且废染物没有回收价值而热值较高的废水,如化工、医药厂的有机废液。

  物理化学处理技术是指废水中的废染物在处理过程中通过相转移的变化而达到去除目的的处理技术,常用的单元操作有离子交换法、萃取、吸附法、膜技术等。

  在物理化学法中,应用最多的是吸附法。吸附是利用具有吸附能力的多孔性固体物质将废水中微量溶解性有机物吸附和浓集于其表面,达到净化的过程。吸附作用类型有物理吸附、化学吸附、分子吸附、离子吸附等。水处理中吸附过程往往是几种吸附作用的综合结果。常用的吸附剂有可再生吸附剂(如活性炭、离子交换纤维等)和不可再生吸附剂如各种天然矿物(膨润土、硅藻土)、工业废料(煤渣、粉煤灰)及天然废料(木屑、铁屑)等。

  蒸馏、蒸发法根据废液中各物质沸点的不同,用来回收废水废液中的有用物质。而浓缩液可作为燃料、饲料、肥料,或者进行下一步处理。

  膜科学技术是一门新兴的高分离、浓缩、提纯、净化技术。分离膜是一种特殊的、具有选择性透过功能的薄层物质,它能使流体内的一种或几种物质透过,而其它物质不透过,从而起到浓缩和分离纯化的作用。目前研究用于废水处理的主要是压力推动膜分离技术,包括反渗透(RO)、超滤(UF)、纳滤(NF)等。反渗透是以压力推动为动力的膜分离技术,压力差约为2~10 MPa,上世纪70年代美国的J.J.Porer和C.A.Brando等人就开始将膜分离技术应用于印染废水的处理,采用反渗透法对18种染料的回收和再利用进行了试验,使用内压管式酷酸纤维膜、中空纤维聚酰胺膜、卷式醋酸纤维膜以及外压管式Zr(IV)氧化物-PAA动态膜,分离效果良好,色度去除率大于99 %,COD去除率均在92 %以上,透过水可重新使用。超滤是膜分离技术中应用最为广泛的膜过程之一,在我国则为生产与应用最广泛的膜品种。80年代末问世的介于超滤与反渗透之间的一种新型膜分离技术,其截留分子量在200~2 000的范围内,孔径为几纳米,因此称为纳滤。由于纳滤膜表面有一层均匀的超薄脱盐层,它比反渗透膜要疏松得多,且其操作压力比反渗透低,因此,纳滤又称为疏松型反渗透或低压反渗透。膜分离法处理是一种新型分离技术,具有分离效率高、能耗低、工艺简单、操作方便、过程易控制、无废染等优点。但由于该技术需要专用设备,投资高,且膜易结垢堵塞,所以目前还未能推广。

  目前生物处理法在化工、医药有机废水处理中应用最广,并在应用中不断改进完善,但仍然存在处理构筑基建投资和占地大、管理复杂等问题。

  生物处理法是利用微生物的生物化学作用降解有机物,这种方法具有技术比较成熟,运行较稳定等优点。

  1)活性废泥法。目前作为活性废泥法主要运行方式有传统活性废泥法、完全混合废泥法、阶段曝气活性废泥法、吸附―再生活性废泥法、延时曝气活性废泥法、高负荷性废泥法、纯氧曝气活性废泥法、氧化沟、AB法工艺(吸附―生物降解)、SBR法等。向曝气池内或进水中投加铁盐的方法,被称为生物铁法。

  2)生物膜法。生物膜法是与活性废泥法并列的另一种好氧生物处理法,微生物生长在面的粘膜中。它包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、生物流化床,以生物接触氧化法应用最多。

  3)复合式生物处理系统。复合式生物处理系统的研究在国外已有近20年的历史。复合生物处理系统中同时存在着附着相和悬浮相微生物,在任何时候都有一些游离的菌体附着在载体表面,同时又有一些生物膜脱离载体表面,而形成悬浮废泥,当这一过程达到平衡时,反应器中的载体表面就形成稳定状态的生物膜,这层生物膜与液相中的悬浮废泥共同发挥作用,各自发挥自己的降解优势,同时又在纵横两个方向上相互关联。

  亦称厌氧消化,是在厌氧条件下由多种微生物(厌氧细菌和一些兼性细菌)共同作用,使有机物分解并生成CH4和CO2的过程,一般包括水解、发酵、产氢产乙酸、产甲烷等四个阶段。

  大多数有机废水往往是厌氧后面接好氧处理单元。另外,若废水中含氮较多时,A/O法(缺氧―好氧)应用较为广泛;若废水中含磷较多时,A/O工艺(厌氧―好氧)中不设内循环时也能起到除磷作用。A2/O(厌氧―缺氧―好氧)法主要应用于废水同步脱氮除磷。兼氧水解―好氧生物处理工艺,是从厌氧-好氧生物处理发展而来的,用厌氧发酵过程中水解酸化阶段,而放弃了停留时间长的甲烷发酵阶段,不产气。该工艺在较难处理的化工、医药废水应用越来越多。

  通过向废水中投加磁种和混凝剂,利用磁种的剩磁,在混凝剂同时作用下,使废水中的颗粒物相互吸引而聚结长大,加速悬浮物的分离,然后用磁分离器除去有机废染物。

  通过控制超声波的频率和饱和气体,降解分离废水中有机物质。超声波处理废水是基于超声波能在溶液中产生局部高温、高压、高剪切力,诱使水分子和染料分子裂解成自由基,引发各种反应,促进絮凝。清华大学陶媛、胡棋昊、王黎明等针对实际印染废水高浓度、高毒性、高COD值的特点,采用探头式功率超声发生器和自制平板超声发生器降解多种高浓度染料废水,结果表明,降低超声辐射声强及增大辐射有效面积可降解染料并增大处理废水的体积。但是单独使用超声波气振法降解结构复杂的染料废水仍难以达到工业应用水平。

  当高能粒子束轰击水溶液时,水分子发生激发和电离,生成离子、激发分子、次级电子,这些辐射产物在向周围介质扩散前会相互作用产生反应能力极强的物质HO、H2O2、HO2与有机物质发生作用而使其分解。早在80年代Getoff

  等用电离辐射技术(γ-辐射、X射线、电子束)对废水中的多种烷类物质(含染料)进行了降解研究,但因其产生高能粒子的装置昂贵,技术要求高,能耗较大,难以投入实际运行。

  利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合,所用光主要为紫外光,包括UV-O2,UV-H2O2等工艺,可以用于处理医药化工废水中的CHCl3,CCl4、多氯联苯等难降解物质。

  除了上述的最新的处理方法外,还有超临界法、高效菌、酶生物处理技术、生物吸附降解技术在一定的范围内得到了应用和发展。

  我国目前一般的工业有机废水大多通过组合传统工艺进行处理,但对有毒难生化降解的有机废水如印染、制药、农药等废水的处理,由于技术和经济之类的原因至今仍缺乏有效而经济的治理对策。研究开发费用低且无二次废染的新型废水处理技术,成为环保领域内一个亟待解决的重要课题。高级氧化工艺逐渐受到人们的青睐,这些氧化技术,如前面提到的光催化氧化、电催化氧化、超临界氧化、湿式氧化和低温等离子体化学法等新技术在难降解有机工业废水处理方面的研究十分活跃,有些已进入工业试验阶段。尤其电催化高级氧化技术、光催化氧化以及两者的协同效应的研究正成为该领域研究的热点,代表废水处理技术的研究方向,有望在不久的将来在技术上有所突破,并在工业中得到应用。

  [4]许保玖,龙腾跃.当代给水与废水处理原理.北京:高等教育出版社,2000

  [5]王国华,任鹤云.工业废水处理工程设计与实例.北京:化学工业出版社,2000

  [6]马承愚,彭英利.高浓度难降解有机废水的治理与控制.化学工业出版社,2006

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  据不完全统计,处理含氰废水的方法有二十余种,可分为三大类型:破坏氰化物、转化氰化物为低毒物和回收氰化物。破坏氰化物的方法有碱性氯化法、二氧化硫―空气氧化法、过氧化氢氧化法、活性炭催化分解法、臭氧氧化法、电解法、高温分解法、吹脱曝气法、微生物分解法、自然净化法。转化氰化物为低毒物的方法有内电解法、铁盐沉淀法、多硫化物法。回收氰化物的方法有酸化回收法、离子交换法、电渗析法、乳化液膜法、铜盐或锌盐沉淀法、废水或贫液循环法。这些方法有些已经用于工业生产,有些还处于试验室研究阶段。

  我国黄金行业使用的处理含氰废水的方法主要有碱性氯化法、活性炭催化分解法、自然净化法和酸化回收法,近几年开始使用二氧化硫―空气氧化法。

  利用氯的强氧化性氧化氰化物,使其分解为低毒物或无毒物的方法叫做碱性氯化法。氯与氰化物的化学反应视氯加入量的不同有两种结果,当控制反应条件尤其是加氯量一定时,氰化物仅被氧化成氰酸盐,称氰化物的局部氧化或不完全氧化:CN-+ClO-+H2O=CNCl+2OH-

  当加氯量增加时,生成的氰酸盐又被氧化为无毒的氮气和碳酸盐,称为氰化物的完全氧化,该反应是在局部氧化的基础上完成的:

  通过调节反应pH值在9~11,使废水中氰化物降低到0.5mg/L,把反应控制在氰化物不完全氧化阶段,称之为碱性氯化法一级处理工艺,我国黄金行业几乎全部采用这种工艺。

  1)碱性氯化法是一种成熟的方法,在工艺设备等方面都积累了丰富的经验,且投资少,工艺、设备简单,易操作。

  2)采用碱性氯化法处理后,氰化物可降低到0.5mg/L甚至更低。氰酸盐能进一步水解,生成无毒物。

  活性炭对氰化物有很强的吸附能力,尽管活性炭能吸附氰化物,但活性炭法除氰主要有三种途径:氧化、水解和吹脱,根据条件不同,可以主要由一种或两种除氰途径起作用。

  当活性炭同时与废水和空气接触时,空气中的氧就会吸附在活性炭上,比水中溶解氧高数千倍,氧化学吸附在活性炭表面上,形成过氧化物和羟基酸官能团,构成活性表面。

  由于活性炭吸附氧的过程产生了H2O2,而且活性炭上氰化物浓度比废水中氰化物浓度高很多,在炭表面上发生过氧化氢氧化氰化物的反应,H2O2可将氰化物氧化为氰酸盐。

  吸附在活性炭上的氰化物在氧不足的条件下发生水解反应生成甲酸铵:HCN+H2O=HCONH2,这一反应的发生在水溶液中并不明显,但活性炭的作用使这一反应的速度明显加快,生成的甲酸铵在加热时分解出CO和NH3。

  如果不考虑活性炭的内在特点,仅把它做为一种填料,由于活性炭的亲水性比其它填料好很多,活性炭所构成的填料塔是一个良好的HCN吹脱塔,向废水中充入气体时,HCN就会从液相逸入气相而被气流带走。

  活性炭催化分解法适用于四方金矿尾矿库含氰废水的处理,四方金矿尾矿库回水处理系统采用活性炭法中的催化水解法,该方法不需要向吸附塔内通入空气,工艺简单,易于操作、管理。更重要的是,该工艺可回收废水中的微量金,具有较好的经济效益。

  研究表明,自然净化法至少是曝气、光化学反应、共沉淀作用和生物分解四种作用的叠加。

  亚铁氰化物和铁氰化物离子在光照下分解出游离氰化物,分解出的游离氰化物不断地被氧化、水解以及逸入空气中,达到了降低废水中氰化物浓度的目的。

  废水中亚铁氰化物还会形成Zn2Fe(CN)6、Pb2Fe(CN)6之类的沉淀,与Cu(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3、CaSO4等凝聚在一起,沉于水底从而达到了去除重金属和氰化物的效果。

  当尾矿库废水氰化物浓度很低时,废水中破坏氰化物的微生物将逐渐繁殖起来,并以氰化物为碳、氮源,把氰化物分解成碳酸盐和硝酸盐。

  酸化回收法只适用于处理高浓度含氰废水(1000~3000 mg/L),当氰化物浓度低时,处理成本高于回收价值,而四方金矿尾矿库含氰废水总氰化物浓度低于40mg/L,因此该方法不适用。采用二氧化硫―空气氧化法处理含氰废水后COD增加,还需进行二次处理才能排放,该方法同样不适用。对于上述两种方法的原理在此不做分析。

  四方金矿尾矿库含氰废水在库内自然沉淀澄清,尾矿澄清水及渗流水通过库内溢流涵洞及排渗系统排至坝前回水池,经活性炭吸附池、吸附塔过滤吸附后,全部输送至生产系统循环利用,不外排,事故状态下需外排时,则引入外排废水搅拌槽加漂白粉搅拌处理,再经过沉淀池,使外排废水中的CN-、pH、SS、COD等指标达到允许排放标准后外排。因此,四方金矿尾矿库含氰废水处理方法包括:废水循环法、活性炭催化分解法、碱性氯化法与自然净化法。

  四方金矿尾矿澄清水及渗流水正常情况下全部回用于生产系统,回水处理系统目前运行良好,为了在事故状态下保证达标排放的同时,最大限度地降低外排水CN-浓度,特提出以下几点建议:

  1)从反应动力学角度研究,在碱性氯化法工艺中采用的是全返混式反应器,为了使CN-浓度降低到0.5mg/L以下甚至更低,在总反应时间或搅拌槽有效容积一定的条件下,采用几个小体积搅拌槽串联比采用一个大容积的搅拌槽处理效果好得多。由于氯氧化氰化物的反应速度较快,反应器数量超过3台无多大意义。因此,可设置两个搅拌槽,事故状态下,二者串联使用,只在第一个搅拌槽投加漂白粉,第二个搅拌槽无需投加,以便使反应进行完全。

  日化废水的处理方法很多,根据原理的不同主要分为物理化学法和生物法,物理化学法包括混凝沉淀、吸附分离[3]、气浮、铁碳微电解、芬顿试剂氧化、臭氧氧化、催化氧化等;生物法主要根据其微生物呼吸方式的不同分为好氧生物处理与厌氧生物处理。此外,随着出水水质标准的不断提高,以及有关处理工艺研究的不断深入,多种新型水处理技术也在不断开发与应用,如固定化微生物技术、微波技术、人工湿地技术等。

  1.1.1混凝沉淀由于日化废水中含有甘油、烷基苯磺酸钠等复杂成分,通常带有颜色且乳化严重,所以混凝沉淀法通常只能用于多法联用中的预处理阶段。传统的混凝沉淀工艺采用铝盐或铁盐(如聚合氯化铝、硫酸铝、氯化铁等)作为沉淀剂。混凝沉淀对日化废水中COD及油类均有一定的处理效果。鉴于传统混凝工艺通常存在一定的缺陷,如污染物去除率较低,沉淀或浮渣的含水率高等,影响后续处理的效果,人们不断研发新型混凝剂。蒋贞贞等[6]分别以聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铝铁(PAFC)、聚合硫酸铁(PFS)和自制聚合硫酸铁铝(PAFS)为混凝剂,对印染废水脱色和COD的去除进行研究,结果表明各混凝剂综合混凝效果顺序为PAFS>PAFC>PFS>PAC,再选取最佳混凝剂PAFS为研究对象,考察了投加量及助凝剂投加量的混凝影响,结果表明在不调节原水pH值的条件下,PAFS投加量为0.3g/L时,COD和色度去除率分别为82.8%和86.6%。徐敏[7]使用硫酸铝、硫酸铁等传统混凝剂,结合硅酸钠和一些添加剂作为原料,在一定反应条件下制备了氧化型聚硅酸铝铁复合混凝剂,用以石化污水厂二级出水,结果显示该种混凝剂在100mg/L,pH值为7,慢搅20min的条件下,具有较好的混凝效果,COD的去除率为29.3%,而传统混凝剂PAC仅有3.6%。混凝沉淀是日化废水处理的一种有效的化学方法,处理成本低,设备简单易操作,当前的混凝剂向着高效、低毒、多功能的方向发展,无机复合材料将是发展的重点之一,它往往兼具铁、铝混凝剂的特点。

  1.1.2气浮气浮法是一种高效的固液分离技术,最早见于选矿工艺[8]。它是设法在水中产生大量的微小气泡,气泡粘附在水中的微粒及絮体上形成密度比水小的浮体上浮至水面,从而达到不同相分离的目的。根据其气泡产生方式的不同,气浮可分为电凝聚气浮、布气气浮和溶气气浮,其中加压溶气气浮是水处理技术中常用的技术。部分回流式压力溶气气浮运用最为广泛,在日化废水处理中可以代替混凝沉淀进行预处理。在日化废水的处理过程中,气浮技术常用于预处理阶段,可有效去除废水中的LAS和无机悬浮物质等,避免了后续生物曝气时产生大量气泡而影响环境。于小俸等[9]在再生花炮纸废水处理的工程实例中,运用气浮法作为生物法的前处理方法。工艺投产后运行效果稳定,废水总排口SS、COD、BOD5最大日均浓度分别为64mg/L、80.7mg/L、26mg/L,处理效率分别为96.2%、96.2%、93.1%。董守旺[10]在屠宰废水处理中也采用气浮法去除了大部分动物油脂等悬浮物质,出水SS、COD、BOD5、NH3-N平均浓度分别为45mg/L、55mg/L、15mg/L、10mg/L,平均去除率分别为92%、97%、98.5%、72%。尽管气浮工艺已得到广泛应用,但其作用机理、工艺设计等方面仍须作进一步研究与创新。张其殿等[11]等创新地将加压溶气气浮与加压曝气生物氧化技术结合起来,制备出一种可以快速处理生活污水的加压溶气生化气浮反应器,实验结果表明,在压力为0.4MPa,HRT为1.5h,气水比3∶1的条件下生活污水COD去除率可稳定在90%左右。工程应用中往往在气浮过程中加入混凝剂增强处理效果,混凝剂的投加方式对混凝气浮的效果也有显著影响。

  1.1.3铁碳微电解与芬顿氧化铁和碳的氧化还原电位相差较大,在废水中加入铁屑和碳粉末,即组成了腐蚀电池。具有一定比表面积且含有大量导电杂质的高价金属在酸性条件下发生电蚀反应,在金属与杂质间形成微电极,由微电极电解而产生大量活性H,可还原高分子量有机物。它兼具氧化还原、絮凝、吸附、催化氧化、电沉积及络合等作用。此法可有效去除废水中的有机污染物,提高废水B/C的值,有利于后续生物法的进行。刘发强[13]采用铁碳微电解-芬顿试剂法处理高浓度表面活性剂废水,在铁碳法中考察了Fe/C值、进水pH值、反应时间和气水比对反应效果的影响,结果表明当Fe/C值为2∶1、进水pH值3~4、水力停留时间为60min、气水比为12∶1时,废水中的LAS均值从2619mg/L降至1820mg/L。铁碳微电解工艺操作简单,运行流程短且成本较低,处理日化废水可以收到良好效果,拥有广阔的前景。而芬顿试剂氧化法兼具氧化和混凝的作用,可氧化废水中多种难降解有机物,从而提高废水的B/C值,利于后续生物反应的进行。Bautista等[14]采用芬顿试剂氧化法研究了化妆品生产废水有机物的去除,考察了温度、H2O2和Fe2+等的影响,结果表明经混凝沉淀后,在pH=3、Fe2+浓度为200mg/L、H2O2浓度与初始COD之比为理论计量数的2.12倍时,TOC在25℃时降低超过45%,50℃时降低超过60%。因芬顿氧化与铁碳微电解反应机理有相似之处,目前将其与铁碳微电解联合去除废水COD的研究较多。陈晓刚等[16]采用芬顿氧化与铁碳微电解结合的方法处理含硝基苯的模拟染料废水,实验结果表明,在室温条件下,单独采用芬顿氧化或铁碳微电解技术时,模拟废水的COD去除率分别为79.07%和50.5%,而二者联合运用后,COD去除率高达97.80%。

  在日化废水处理过程中,生物法是较为经济可行的方法,也是目前应用较广泛的方法。它利用微生物的生物降解过程,对污水中的可溶性有机物及部分不溶性有机物进行去除。

  1.2.1好氧生物处理好氧生物处理是通过不同形式的曝气,使废水中有足够的溶解氧供好氧微生物通过呼吸作用生长与繁殖,同时降解水中有机物。好氧生物处理主要包含活性污泥法和膜生物法两大类,根据其供氧方式、运转条件及反应器形式的不同,又可分为多种类型。(1)序批式活性污泥法(SBR法)SBR法又称间歇式活性污泥法,它是活性污泥法的一种改进,它的原理和污染物去除机制和传统污泥法相同,只是在操作运行上有所改变。SBR是在单一的反应器内,在不同时间段进行各种不同操作,它兼具调节、曝气、沉淀的功能,无污泥回流。它集反应和沉淀两道工序于一体,增强了反应器的功能。SBR法具有很多明显优势,如操作简单灵活,运行费用低,相间分离效果好,脱氮除磷效果好,防止污泥膨胀,抗冲击负荷等。但当进水流量有较动时,须对系统进行调节,此时会增大投资。夏良树等[17]采用小规模的SBR生物反应器处理日化厂废水,分析了污泥体积指数、容积负荷、污泥负荷等微生物学的特性变化,并讨论了曝气时间、容积负荷、污泥负荷对各指标去除率的影响。表2列出了SBR生物反应器对各项指标的去除情况。结果表明,利用SBR工艺降解处理日化厂废水是可行的。当曝气时间为4.5h,污泥负荷为1.2kg/(kgd)(以MLSS计的COD),容积负荷为2.1~2.3g/(Ld)时,COD、油脂、总磷、表面活性剂、SO2-4等的去除率分别可达92.3%,99.1%,99.3%,99.3%,99.0%和98.9%。(2)生物接触氧化法生物接触氧化法是介于传统活性污泥法与曝气生物滤池之间的膜法工艺,其特点是在池内装置填料,池底曝气对废水进行充氧,使池内污水处于流动状态,以保证污水与填料充分接触。在微生物的作用下,污水中的有机物被降解为CO2和H2O。该法去除效率高,周期短,对进水有机负荷的波动适应性强,同时也无污泥膨胀问题,方便运行管理。存在的主要问题是填料间的生物膜有时会出现堵塞,须及时清理。

  1.2.2厌氧生物处理相比于好氧生物处理,厌氧生物处理有能耗低、处理负荷高等优点,一般用于高浓度有机废水的处理[18]。在厌氧或缺氧的条件下,大分子有机物无法直接透过细胞壁进入厌氧菌体内,在胞外酶的作用下水解成小分子,再进一步分解成易降解的有机酸及甲烷,同时表面活性剂的发泡物质也被分解。厌氧生物处理可在去除部分COD的同时提高B/C值,利于后续好氧反应的进行。王永谦等[19]利用厌氧生物滤池处理生活污水,再与氧化工艺组合,稳定运行后,厌氧单元COD去除率达37.8%,经接触氧化后和人工湿地联用后,出水COD达39.3mg/L,平均去除率86.2%。(1)水解酸化预处理水解酸化法是介于厌氧与好氧处理方法之间的方法,通常它作为好氧处理之前的预处理,可将难降解的生物大分子、非溶解性的有机物转变成易生物降解的小分子有机物和溶解性有机酸等。考虑到后续好氧处理的能耗问题,水解主要用于低浓度难降解废水的预处理。(2)上流式厌氧污泥反应床[20](UASB)UASB被应用于各种废水处理的工程中。其性能稳定、处理效率高,因此能够适应不同浓度与成份的多种有机废水。胡培靖[21]采用高效厌氧池处理日用化工产品企业的生产废水,它是一种类似UASB的反应器,内设新型生物填料与搅拌装置,停留时间为18.8h,COD与LAS的去除率分别达到了90%和95%。

  1.3.1组合工艺技术为降低处理成本,增强处理效果,将生物法与混凝气浮等物化技术结合的组合工艺[22-23]是包括日化废水处理在内的水处理的发展方向。在这样的联用技术中,通常气浮等预处理阶段可有效去除废水中的LAS及悬浮颗粒等杂质,提高废水可生化性,同时保证微生物活性,为后续生化反应提供便利。研究表明可将高级氧化技术(AOP)[24]与光催化[25]等技术结合,深度处理经生化法处理后的废水,满足更高水质要求,相对单独氧化或催化处理可降低能耗,节约成本。李贞玉等[26]采用水解酸化-SBR-微滤组合工艺处理造纸中段废水。结果表明:当生产废水COD为1100~1500mg/L,pH值为6.8~7.2,组合工艺COD,SS和TOC去除率分别为91.8%,100%和91.4%。陈嘉祺[27]采用生物接触氧化工艺结合曝气生物滤池处理洗涤剂废水。生物接触氧化工艺采用MBBR填料,实验得出该组合工艺处理该种废水的最优水力停留时间为接触氧化段20h,曝气生物滤池段1.2h,组合工艺COD和LAS去除率分别为89.8%和96.3%。在连续运行中,组合工艺在较高污染物负荷下有负荷阶段分配的现象出现,有较强的抗冲击负荷和污染物去除能力。秦伟杰等在处理木材蒸煮废水时,利用水解酸化池作为MBR膜生物反应的预处理,池中挂有兼性微生物为主的生物膜,生物膜上的水解和产酸微生物,将污水中的固体、大分子和不易生物降解的有机物降解为易于生物降解的小分子有机物,使得污水在后续的好氧单元以较少的能耗和较短的停留时间下得到处理。如表3所示,经酸化水解-MBR生化连续运行2个月后,COD平均去除率达98.6%,考察的各项指标均已达到回用水水质标准。结果表明组合工艺对实际木材蒸煮废水具有较好的处理效果。

  1.3.2固定化微生物技术固定化微生物技术利用物理和化学方法将游离的细胞定位在限定的空间,使其不悬浮于水中但仍保持生物活性,并可反复利用[29],包括固定化细胞技术、固定化酶技术和固定化藻技术。在处理某些水相污染物[30]时,固定化微生物技术已显示了明显优势,如难降解有机废水、重金属废水、制药废水、印染废水、生活污水等众多领域。李端林等[31]运用固定化微生物技术处理印染废水时,用海藻酸钠与活性污泥混合,再用CaCl2交联,将其制成固定化的微生物小球,以NaCl洗净即可使用。当pH值为7,进水浓度为300mg/L,停留时间为16h时,COD和色率的平均去除率分别大于90%和70%。固定化微生物技术在处理时间和废水浓度两方面均优于传统的活性污泥法工艺。

  1.3.3微波技术微波是一种具有很强穿透能力的电磁能,且具有深层加热作用。利用它的加热特性用于有机物的去除是20世纪80年代兴起的一项新技术。微波对流经微波场的废水中的吸波物质的物化反应具有很强的催化作用,同时可使固相颗粒迅速沉降,因此可以处理包括日化废水在内的各种工业废水。Chih等利用低能度的微波辐射,对污水中吸附在活性炭表面的二甲苯、三氯乙烯等进行解吸并消解,分解率达100%。Hamer等研制了一种微波加热解吸固定床装置,实现了从活性炭高分子和沸石中解吸回收乙醇和有机脂,验证了微波加热解吸回收高纯度有机物的可行性。刘宗瑜等[34]以活性炭为催化剂,考察了微波辐射处理酸性印染废水的影响因素,并对比了微波辐射与水浴加热的处理效果。实验结果表明:当微波辐射功率为800W,反应时间为6min时,400mg/L的酸性大红溶液去除率达98.25%。而在76℃水浴条件下,需要5h才能达到相同的去除效果。体现出了微波辐射的高效性能。

  我国经济的发展正在不断走向深入,化工行业的增速也有目共睹,然而化工业由于行业特性的原因,如何对其产生的有机废气进行有效的治理,从而避免对周边环境造成损害,是一个亟待解决的问题。随着我国科研与实践的发展,业界已经出现了不少投资少、见效快的有机废气处理技术。本文首先概述了目前发展比较成熟的有机废气的一些主要的治理方案与技术,包括活性炭治理方法、吸收法以及催化剂法等,在此基础上对有机废气治理技术的发展进行了展望,并阐述了膜分离法、等离子体法以及光催化法等新的治理方法。本文的成果为化工行业对有机废气处理提供技术借鉴,具有比好的意义。

  随着行业实践的发展和研究的进展,当前无论是国内还是国外,对下列几种有机废气处理技术应用较为广泛:

  活性炭材料具有比较好的吸附功能,能够通过自身的吸附作用去除对象中的有害成分。结合活性炭的这个功能,可以将其应用于有机废气处理之中。结合吸附品的具体吸附原理,可将其进一步细分为基于物理原理的吸附与基于化学原理的吸附。其中以后者原理是以吸附品的疏水键来清除有机污染,主要适用于水体污染,因此对于有机废气,通常使用的是物理吸附。通常较为常用的材料包括活性炭、沸石等,此类材料的结构通常为孔状,因此其吸附表面积非常大。不少实践已经证明,在吸附体的内部结构上,纤维状的吸附效果最佳,因此在对有机废气进行处理时应以纤维状材料为首选。

  这种方法是以液体的吸收剂与有机废气充分接触,实现废气中有害成分的有效吸收。吸收剂的作用是可逆的,在去除其中的有害组分之后,还能够继续使用。通常这种方法是以水喷淋的方式实现吸收剂和有害废气的充分接触,其原理是化学中的相似相溶。例如,通过水的作用来吸收丙酮、甲醇、醚等有害物质,通过活性基团来吸收水溶性尚差的“三苯”物质等。

  有机废气中,有一些挥发性有机化合物是有毒有害的,回收成本较高,因此一般对其进行氧化处理。氧化处理的方法是:将氧气和挥发性有机化合物进行化学反应,反应完毕后的生成物是二氧化碳与水,这个过程类似于燃烧的过程,因为有机废气中的挥发性有机化合物浓度往往并不高,因此在氧化反应的过程中不会有火焰产生。氧化的具体过程分为两种情况,一是以持续加热的方式使含挥发性有机化合物的有机废气逐步升温,并渐渐到达能够发生氧化反应的条件;另外一种方法是在有机废气之中假如催化剂,一般来说以铂、镍等金属充当催化剂。在催化剂的作用之下,有机废气里所含有的挥发性有机化合物逐渐与氧气发生反应。

  这种处理方法首先以一定的介质培养微生物,并使之处于适合微生物生长的温湿度环境,有机废气中的碳氮等元素能够在微生物的作用之下逐步发生分解,并最终转化为无害的二氧化碳、水、无机盐等。随着环保的呼声日益迫切,这种方法正在得到大力的推广。

  随着科学技术的持续发展,不少国家对废气废水的处理技术均进行了深入的研究,并不断开发出更加有效的新技术,下面进行阐述。

  这种技术是使有机废气途经一个膜结构,通过该膜的半渗透性特征进行气体的过滤处理。在有机废气中包含了各种各样的成分,这些成分的性质有所区分,因此在半透膜之前的通过程度有所不同,通过膜的控制,能够有效地将有机废气中的污染有害成分分离出来,从而达到空气净化的效果。

  这种技术的目标是构建一个等离子体,构建方法一般是以高压放电的模式瞬间生成活性离子。这些活性离子能够使有机废气中的碳氢键和碳碳键发生断裂,从而有效地改善有机废气的污染性,并产生无害的二氧化碳和水,因为此法成本低、技术要求不高,因此正在得到大规模的推广使用。

  只有深入研究有机废气的处理技术,才能在化工行业高速发展壮大的同时,实现对环境的保护。当前可选择的有机废气的净化方法非常多,并且具有各自的优缺点和使用范围,而在对其选择时,最重要的依据便是能否达到环境保护的实效性。传统的有机废气处理方法应用依据比较广泛,而为了继续节约成本、提升效果,还应不断地开发新的工艺。我国正处于发展的快车道,一方面必须进行经济建设,另一方面则应重视环境保护。只有不断开发更新更好的技术,才能实现化工行业的可持续发展,才能增强其综合竞争力。

  [1]张旭东.工业有机废气污染治理技术及其进展探讨[J].环境研究与监测,2005,18(1):24-26.

  焦化废水是煤在高温干馏过程中以及煤气净化、化学产品精制过程中形成的废水,其中含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物,成分复杂,污染物浓度高、色度高、毒性大,性质非常稳定,是一种典型的难降解有机废水。它的超标排放对人类、水产、农作物都构成了很大危害。如何改善和解决焦化废水对环境的污染问题,已成为摆在人们面前的一个迫切需要解决的课题。

  目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理,然后进行生物脱酚二次处理。但是,焦化废水经上述处理后,外排废水中氰化物、COD及氨氮等指标仍然很难达标。针对这种状况,近年来国内外学者开展了大量的研究工作,找到了许多比较有效的焦化废水治理技术。这些方法大致分为生物法、化学法、物化法和循环利用等4类。

  生物处理法是利用微生物氧化分解废水中有机物的方法,常作为焦化废水处理系统中的二级处理。目前,活性污泥法是一种应用最广泛的焦化废水好氧生物处理技术。这种方法是让生物絮凝体及活性污泥与废水中的有机物充分接触;溶解性的有机物被细胞所吸收和吸附,并最终氧化为最终产物(主要是CO2)。非溶解性有机物先被转化为溶解性有机物,然后被代谢和利用[1]。基本流程如图1所示。

  但是采用该技术,出水中的CODCr、BOD5、NH3-N等污染物指标均难于达标,特别是对NH3-N污染物,几乎没有降解作用。近年来,人们从微生物、反应器及工艺流程几方面着手,研究开发了生物强化技术:生物流化床,固定化生物处理技术及生物脱氮技术等。这些技术的发展使得大多数有机物质实现了生物降解处理,出水水质得到了很大改善,使得生物处理技术成为一项很有发展前景的废水处理技术。合肥钢铁集团公司焦化厂、安阳钢铁公司焦化厂、昆明焦化制气厂采用A/O(缺氧/好氧)法生物脱氮工艺,运行结果表明该工艺运行稳定可靠,废水处理效果良好,但是处理设施规模大,投资费用高。上海宝钢焦化厂将原有的A/O生物脱氮工艺改为A/OO工艺,污水处理效果优于A/O工艺[2],运行成本有所降低,效果明显。

  总的来看,生物法具有废水处理量大、处理范围广、运行费用相对较低等优点,改进后的新技术使焦化废水处理达到了工程应用要求,从而使得该技术在国内外广泛采用。但是生物降解法的稀释水用量大,处理设施规模大,停留时间长,投资费用较高,对废水的水质条件要求严格,废水的pH值、温度、营养、有毒物质浓度、进水有机物浓度、溶解氧量等多种因素都会影响到细菌的生长和出水水质,这也就对操作管理提出了较高要求。

  催化湿式氧化技术是在高温、高压条件下,在催化剂作用下,用空气中的氧将溶于水或在水中悬浮的有机物氧化,最终转化为无害物质N2和CO2排放。该技术的研究始于20世纪70年代,是在Zimmerman的湿式氧化技术的基础上发展起来的。在我国,鞍山焦耐院与中科院大连物化所合作,曾经成功地研制出双组分的高活性催化剂,对高浓度的含氨氮和有机物的焦化废水具有极佳的处理效果[3]。

  湿式催化氧化法具有适用范围广、氧化速度快、处理效率高、二次污染低、可回收能量和有用物料等优点。但是,由于其催化剂价格昂贵,处理成本高,且在高温高压条件下运行,对工艺设备要求严格,投资费用高,国内很少将该法用于废水处理。

  焚烧法治理废水始于20世纪50年代。该法是将废水呈雾状喷入高温燃烧炉中,使水雾完全汽化,让废水中的有机物在炉内氧化,分解成为完全燃烧产物CO2和H2O及少许无机物灰分。

  焦化废水中含有大量NH3-N物质,NH3在燃烧中有NO生成,NO的生成会不会造成二次污染是采用焚烧法处理焦化废水的一个敏感问题。杨元林[4]等通过研究发现,NH3在非催化氧化条件下主要生成物是N2,不会产生高浓度NO造成二次污染。从而说明,焚烧处理工艺对于处理焦化厂高浓度废水是一种切实可行的处理方法。然而,尽管焚烧法处理效率高,不造成二次污染,但是其昂贵的处理费用(约为167美元/t [5])使得多数企业望而却步,在我国应用较少。

  臭氧是一种强氧化剂,能与废水中大多数有机物,微生物迅速反应,可除去废水中的酚、氰等污染物,并降低其COD、BOD值,同时还可起到脱色、除臭、杀菌的作用。

  臭氧的强氧化性可将废水中的污染物快速、有效地除去,而且臭氧在水中很快分解为氧,不会造成二次污染,操作管理简单方便。但是,这种方法也存在投资高、电耗大、处理成本高的缺点。同时若操作不当,臭氧会对周围生物造成危害。因此,目前臭氧氧化法还主要应用于废水的深度处理。在美国已开始应用臭氧氧化法处理焦化废水[6]。

  等离子体技术是利用高压毫微秒脉冲放电所产生的高能电子(5~20 eV)、紫外线等多效应综合作用,降解废水中的有机物质。等离子体处理技术是一种高效、低能耗、使用范围广、处理量大的新型环保技术,目前还处于研究阶段。有研究表明[7],经等离子体处理的焦化废水,有机物大分子被破坏成小分子,可生物降解性大大提高,再经活性污泥法处理,出水的酚、氰、COD指标均有大幅下降,具有发展前景。但处理装置费用较高,有待于进一步研究开发廉价的处理装置。

  光催化氧化法是由光能引起电子和空隙之间的反应,产生具有较强反应活性的电子(空穴对),这些电子(空穴对)迁移到颗粒表面,便可以参与和加速氧化还原反应的进行。光催化氧化法对水中酚类物质及其他有机物都有较高的去除率[8]。高华等[9]在焦化废水中加入催化剂粉末,在紫外光照射下鼓入空气,能将焦化废水中的所有有机毒物和颜色有效去除。在最佳光催化条件下,控制废水流量为3600 mL/h,就可以使出水COD值由472 mg/L降至100 mg/L以下,且检测不出多环芳烃。

  目前,这种方法还仅停留在理论研究阶段。这种水处理方法能有效地去除废水中的污染物且能耗低,有着很大的发展潜力。但是有时也会产生一些有害的光化学产物,造成二次污染。由于光催化降解是基于体系对光能的吸收,因此,要求体系具有良好的透光性。所以,该方法适用于低浊度、透光性好的体系,可用于焦化废水的深度处理。

  电化学水处理技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生的强氧化性活性物质使污染物发生氧化还原转变。目前的研究表明,电化学氧化法氧化能力强、工艺简单、不产生二次污染,是一种前景比较广阔的废水处理技术。

  Chang等[10 ]用PbO2/Ti作为电极降解焦化废水。结果表明:电解2 h后,COD值从2143 mg/L降到226 mg/L,同时 760 mg/L的NH3-N也被去除。研究还发现,电极材料、氯化物浓度、电流密度、pH值对COD的去除率和电化学反应过程中的电流效率都有显著影响。

  梁镇海等[11]采用Ti/SnO2+Sb2O3+MnO2/PbO2处理焦化废水,使酚的去除率达到95.8%,其电催化性能比Pb电极优良,比Pb电极可节省电能33%。

  化学混凝和絮凝是用来处理废水中自然沉淀法难以沉淀去除的细小悬浮物及胶体微粒,以降低废水的浊度和色度,但对可溶性有机物无效,常用于焦化废水的深度处理。该法处理费用低,既可以间歇使用也可以连续使用。

  混凝法的关键在于混凝剂。目前一般采用聚合硫酸铁作混凝剂,对CODCr的去除效果较好,但对色度、F-的去除效果较差。浙江大学环境研究所卢建航等[12]针对上海宝钢集团的焦化废水,开发了一种专用混凝剂。实验结果发现:混凝剂最佳有效投加量为300 mg/L,最佳混凝pH范围为6.0~6.5;混凝剂对焦化废水中的CODCr、F-、色度及总CN都有很高的去除率,去除效果受水质波动的影响较小,混凝pH对各指标的去除效果有较大的影响。

  絮凝剂在废水中与有机胶质微粒进行迅速的混凝、吸附与附聚,可以使焦化废水深度处理取得更好的效果[13]。马应歌等[14]在相同条件下用3种常用的聚硅酸盐类絮凝剂(PASS,PZSS,PFSC)和高铁酸钠(Na2FeO4)处理焦化废水,实验结果表明,高铁酸钠具有优异的脱色功能,优良的COD去除、浊度脱除性能,形成的絮凝体颗粒小、数量少、沉降速度快、且不形成二次污染。

  活性炭具有良好的吸附性能和稳定的化学性质,是最常用的一种吸附剂。活性炭吸附法适用于废水的深度处理。但是,由于活性炭再生系统操作难度大,装置运行费用高,在焦化废水处理中未得到推广使用。上海宝钢曾于1981年从日本引进了焦化酚氰废水三级处理工艺,但在二期工程中没有再建第三级活性炭吸附装置,以上所述就是原因之一[2]。

  山西焦化集团有限公司利用锅炉粉煤灰处理来自生化的焦化废水。生化出口废水经过粉煤灰吸附处理后,污染物的平均去除率为54.7%。处理后的出水,除氨氮外,其它污染物指标均达到国家一级焦化新厂标准,和A/O法相近,但投资费用仅为A/O法的一半[15]。该方法系统投资费、运行费都比较低,以废治废,具有良好的经济效益和和环境效益。但是,同时存在处理后的出水氨氮未能达标和废渣难处理的缺点。

  刘俊峰等[16]采用高温炉渣过滤,再用南开牌H-103大孔树脂吸附处理含酚520 mg/L、COD 3200 mg/L的焦化废水,处理出水酚含量≤0.5 mg/L,COD≤80 mg/L,达到国家排放标准。黄念东等[17]研究了细粒焦渣对焦化废水的净化作用。他们对颗粒大小、pH、溶液滤速等各种因素对吸附能力的影响因素作了考察,结果显示,含酚30 mg/L的液体,在流速为4.5 mL/min,pH为2~2.5,温度25℃的条件下,酚的去除率为98%。

  由冶金工业部建筑研究总院和北京国纬达环保公司合作研制开发的“烟道气处理焦化剩余氨水或全部焦化废水的方法”已获得国家专利。该技术将焦化剩余氨水去除焦油和SS后,输入烟道废气中进行充分的物理化学反。