焦化廢水處理技術(shù)課件

焦化廢水處理技術(shù)1醫(yī)學(xué)資料焦化廢水作為高COD、高氨氮的難降解有機(jī)廢水。其主要是煤在高溫干餾以及煤氣凈化、化學(xué)產(chǎn)品精制過程中形成的廢水。焦化廢水特點(diǎn)焦化廢水危害

焦化廢水成分復(fù)雜。

含有大量難降解物質(zhì)和有

毒有害物質(zhì)。

色度高，有機(jī)物性質(zhì)非常穩(wěn)定，可生化性較差。氨氮濃度高，危害巨大。水質(zhì)變化幅度大。

有毒有害物質(zhì)，可使受納水體中的生物大量死亡，造成水體水質(zhì)惡化.不經(jīng)處理就大量廢水外排將會(huì)使受納水體的色度加深、水體發(fā)臭、水體富營(yíng)養(yǎng)化，使水體惡化“黑臭”。廢水中大量氨氮類物質(zhì)的存在容易堵塞管道、形成生物垢。

焦化廢水概述2醫(yī)學(xué)資料焦化廢水來源

圖1焦化生產(chǎn)工藝3醫(yī)學(xué)資料

焦化廢水的有機(jī)組分50%苯酚類40%含氮雜環(huán)化合物10%苯胺類、多環(huán)芳烴、萘酚、異氰酸酯、腈類、含氧雜環(huán)化合物等

酚類和苯并(a)芘是焦化廠的特征污染物,焦化廠污水直接排入河道,下游河水中酚含量超標(biāo)與焦化廠有著直接聯(lián)系,焦化廠是上述污染物的污染源。4醫(yī)學(xué)資料

焦化廠廢水的毒性成分多、環(huán)境毒性大,其主要來源有二:其一為酚化物,是廢水中的主要成分,也是主要的環(huán)境污染物,本身雖無致癌性,但具有明顯的促癌作用,這類物質(zhì)主要是苯酚、甲酚和二甲酚,其中苯酚和2,4-二甲酚是美國(guó)環(huán)保局優(yōu)先污染物,而苯酚、m-甲酚則是我國(guó)的優(yōu)先污染物,這些物質(zhì)在焦化廢水中含量極高;

其二為PAHS(多環(huán)芳烴),這是一類廣為人知的致癌致突物質(zhì),是焦?fàn)t的高溫焦油中最主要的成分,而且種類最多,但卻不是廢水中的主要成分,由于其顯著的毒害作用,長(zhǎng)期以來一直是人們關(guān)注和側(cè)重的對(duì)象。其中的致癌物或可疑致癌物如萘、蒽、苯并(a)蒽、苯并(a)芘等皆屬于美國(guó)環(huán)保局優(yōu)先污染物。5醫(yī)學(xué)資料主要排放點(diǎn)水質(zhì)情況排放點(diǎn)pH揮發(fā)酚mg/L揮發(fā)氨mg/L氰化物mg/L硫化物

mg/L焦油類mg/LCODcrmmg/L氨氮mg/L蒸氨廢水

6-9800-1200120-35010-2550-70200-5005000-8000200-300粗苯分離水6-7300-600100-200100-2501-2微

1000-2500--精苯分離混

4-6-35035-8550-7505-30--350-2500--終冷排污水6-7100-30050-100100-20020-50200-500700-1000--焦油精制分

6-7-4050-705-1010-2050-80----煤氣水封排6-7-50-601-51-520-40----6醫(yī)學(xué)資料焦化廢水的處理技術(shù)

目前焦化廢水一般按常規(guī)方法先進(jìn)行預(yù)處理，然后進(jìn)行生物脫酚二次處理。但是，焦化廢水經(jīng)上述處理后，外排廢水中氰化物、COD及氨氮等指標(biāo)仍然很難達(dá)標(biāo)。針對(duì)這種狀況，近年來國(guó)內(nèi)外學(xué)者開展了大量的研究工作，找到了許多比較有效的焦化廢水治理技術(shù)。這些方法大致分為生物法、化學(xué)法、物化法。1）生物處理法生物處理法是利用微生物氧化分解廢水中有機(jī)物的方法，常作為焦化廢水處理系統(tǒng)中的二級(jí)處理。目前，活性污泥法是一種應(yīng)用最廣泛的焦化廢水好氧生物處理技術(shù)。這種方法是讓生物絮凝體及活性污泥與廢水中的有機(jī)物充分接觸；溶解性的有機(jī)物被細(xì)胞所吸收和吸附，并最終氧化成為最終產(chǎn)物（主要是CO2)非溶解性有機(jī)物先被轉(zhuǎn)化為溶解性有機(jī)物，然后被代謝7醫(yī)學(xué)資料和利用。

生物處理方法主要包括:①活性污泥法，有效地去除焦化廢水中的酚、氰等污染物，但由于進(jìn)水的COD濃度較高、可生化性較低，出水中污染物指標(biāo)均難于達(dá)標(biāo)，人們?cè)噲D通過改進(jìn)曝氣方式提高處理效果。②生物脫氮技術(shù)，包括A/O、A2/O等工藝，目前我國(guó)主要采用A/O和A2/O工藝，脫氮效果較好，工藝較簡(jiǎn)單。③生物流化床技術(shù)，具有處理廢水高效率和承受負(fù)荷變化沖擊的雙重優(yōu)點(diǎn)，近年在處理難降解有機(jī)廢水方面越來越受到人們的重視;④生物強(qiáng)化技術(shù)，在原有的廢水處理設(shè)施基礎(chǔ)上，提高廢水處理的范圍和能力，該處理技術(shù)存在操作過程難于全面控制的缺點(diǎn)。8醫(yī)學(xué)資料

生物處理方法的最大優(yōu)點(diǎn)是處理成本低，沒有二次污染，但是同時(shí)存在的最大缺點(diǎn)是在處理過程中需要添加大量稀釋水，處理設(shè)施占地大，處理過程中水力停留時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)廢水的水質(zhì)有嚴(yán)格的要求。圖2普通活性污泥法焦化廢水處理工藝9醫(yī)學(xué)資料2）化學(xué)處理法

化學(xué)處理方法主要包括:①等離子體處理技術(shù)，用放電等離子體處理焦化廢水，高效、處理量大、低能耗等優(yōu)點(diǎn)，但是設(shè)備費(fèi)用高，尚未大規(guī)模應(yīng)用于實(shí)踐。②Fenton試劑法，焦化廢水經(jīng)過UV-Fenton氧化處理后，COD去除率能達(dá)到86%以上，揮發(fā)酚基本能被完全去除，在處理難生物降解的低濃度有機(jī)廢水時(shí)，操作方便、高效等優(yōu)點(diǎn)，不僅處理費(fèi)用較高，并且僅限于少量低濃度。③光催化氧化法，對(duì)水中酚類物質(zhì)和有機(jī)物有較好的處理效果，也會(huì)產(chǎn)生一些有害的光化學(xué)產(chǎn)物，造成二次污染。④超臨界水氧化技術(shù)，能在短的時(shí)間內(nèi)降解危險(xiǎn)的有機(jī)物并徹底轉(zhuǎn)化為CO2和H2O實(shí)現(xiàn)無害化，但技術(shù)不夠成熟，超臨界水作為反應(yīng)介質(zhì)己經(jīng)受到廣泛的關(guān)注;⑤濕式氧化技術(shù)，處理廢水效率高，無污染，但所需要的催化劑價(jià)格昂貴，導(dǎo)致10醫(yī)學(xué)資料處理成本高，且在高溫高壓條件下運(yùn)行，對(duì)工藝設(shè)備要求嚴(yán)格，國(guó)內(nèi)很少用于實(shí)踐；⑥電化學(xué)氧化技術(shù)，氧化能力強(qiáng)、工藝簡(jiǎn)單、不產(chǎn)生二次污染，是一種前景比較廣闊的廢水處理技術(shù)，當(dāng)用Ti/TiO2一Ru02作為電極降解焦化廢水，去除效果很理想。⑦焚燒法，適用于高濃度廢水，處理效率雖高，但成本高，國(guó)內(nèi)應(yīng)用少;⑧臭氧氧化法不會(huì)造成二次污染，管理操作方便，但投資高，電耗大，主要用于廢水深度處理。

化學(xué)處理方法需采用催化劑或絮凝劑等藥劑，但因其的價(jià)格較高，導(dǎo)致處理成本高，且處理過程對(duì)設(shè)備要求嚴(yán)格，有些化學(xué)方法處理還會(huì)造成二次污染。11醫(yī)學(xué)資料3）物理化學(xué)法

物化處理方法主要包括:①吸附法，吸附劑再生困難，不利于處理高濃度的廢水，深度處理時(shí)常用;②混凝法，起核心作用的是混凝劑，常見的混凝劑主要是鋁鹽和鐵鹽還有聚丙烯酞胺等，國(guó)內(nèi)焦化廠通常選聚合硫酸鐵做混凝劑，賴鵬等利用Fe2(S04)3作為混凝劑;③稀釋和氣提法，只能作為預(yù)處理;④煙道氣處理焦化廢水，具有投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效果好的巨大優(yōu)勢(shì)。物理化學(xué)處理方法一般是焦化廢水深度處理方法。

物理化學(xué)方法對(duì)氨氮等物質(zhì)的去除率較低，單獨(dú)使用，很難使焦化廢水處理達(dá)標(biāo)排放，必須與其他方法相結(jié)合，才能使出水達(dá)標(biāo)。該方法具有操作簡(jiǎn)單，管理方便，運(yùn)行成本相對(duì)較低，但處理設(shè)施12醫(yī)學(xué)資料占地面積大，土建投資較大，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。深度處理技術(shù)對(duì)設(shè)備要求高，操作復(fù)雜，耗能大，目前在工廠中實(shí)際應(yīng)用很少。13醫(yī)學(xué)資料常見基本概念污水水質(zhì)用各種指標(biāo)表征的污水的物理、化學(xué)或生物性質(zhì)。常見的指標(biāo)有PH、SS、COD、BOD、NH3-N、TP、油類物質(zhì)、重金屬、大腸桿菌、色度、溫度等。

SS(Suspendedsolid)：固體懸浮物，一般單位mg/L，一般指用濾紙過濾水樣，將濾后截留物在105℃溫度中干燥恒重后的固體重量。14醫(yī)學(xué)資料常見基本概念污水水質(zhì)COD（ChemicalOxygenDemand）

化學(xué)需氧量，一般單位mg/L。是指在一定的條件下，采用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)，所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個(gè)指標(biāo)。水中的還原性物質(zhì)有各種有機(jī)物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等，但主要的是有機(jī)物。因此，化學(xué)需氧量（COD）又往往作為衡量水中有機(jī)物質(zhì)含量多少的指標(biāo)。化學(xué)需氧量越大，說明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重。15醫(yī)學(xué)資料常見基本概念污水水質(zhì)BOD（BiochemicalOxygenDemand）

生化需氧量，一般單位mg/L。有機(jī)污染物經(jīng)微生物分解所消耗溶解氧的量。

NH3-N

氨氮，一般單位mg/L。氨氮是指水中以游離氨（NH3）和銨離子（NH4+）形式存在的氮。

16醫(yī)學(xué)資料常見基本概念厭氧污水生物處理中，沒有溶解氧也沒有硝態(tài)氮的環(huán)境狀態(tài)。溶解氧在0.2mg/L以下。好氧污水生物處理中，有溶解氧或兼有硝態(tài)氮的環(huán)境狀態(tài)。溶解氧在2.0mg/L以上。缺氧污水生物處理中，溶解氧不足或沒有溶解氧但有硝態(tài)氮的環(huán)境狀態(tài)。溶解氧在0.2~0.5mg/L左右。17醫(yī)學(xué)資料SV30污泥沉降比SV30是指曝氣池混合液在量筒靜止沉降30min后污泥所占的百分體積。它是測(cè)定污泥性能最為簡(jiǎn)便的方法,但在實(shí)際運(yùn)行中污泥沉降比往往不被重視,相關(guān)專業(yè)書上對(duì)此介紹也很簡(jiǎn)單。從污泥沉降比的定義可知,SV30值越小,污泥沉降性能就越好,反之沉降性能就差。城市污水處理廠SV30一般在15%～30%,工業(yè)廢水處理廠的SV30相對(duì)要高18醫(yī)學(xué)資料設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)CODcr：3500mg/L酚：700mg/L氰化物：8.3mg/L油：100mg/L氨氮：250mg/LPH：8-9主要污染物污水綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)CODcr≤150mg/L酚≤0.5mg/L氰化物≤0.5mg/L油≤5mg/L氨氮≤15mg/LPH：8-919醫(yī)學(xué)資料

A2/O2工藝流程方框示意圖20醫(yī)學(xué)資料污水處理的三個(gè)主要工序廢水處理由三部分組成：預(yù)處理、生化處理和后處理。預(yù)處理包括：除油池、氣浮池和調(diào)節(jié)池。生化處理包括：厭氧反應(yīng)器、缺氧池、好氧池、中沉池、接觸氧化池和二沉池。后處理包括：混合反應(yīng)池、混凝沉淀池和過濾器。21醫(yī)學(xué)資料預(yù)處理工序除油池：除去輕、重焦油氣浮池：除去廢水中乳化油調(diào)節(jié)池：以調(diào)節(jié)水量，均化水質(zhì)22醫(yī)學(xué)資料A2/O法在厭氧/好氧除磷系統(tǒng)和缺氧/好氧脫氮系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上，人們提出的A2/O污水處理系統(tǒng)，即將兩個(gè)處理系統(tǒng)結(jié)合起來，使污水經(jīng)過厭氧(Anaerobic)、缺氧(Anoxic)及好氧(Oxic)三個(gè)生物處理過程(簡(jiǎn)稱A2/O))，達(dá)到同時(shí)去除BOD、氮和磷的目的。脫氮原理它同缺氧A/O法一樣。脫氮過程為零級(jí)反應(yīng)，反硝化速率與水中硝態(tài)氮濃度無關(guān)，因此為充分利用水中有機(jī)質(zhì)，一般均采用前置缺氧脫氮流程。硝態(tài)氮由硝化后的混合液回流提供。23醫(yī)學(xué)資料回流污泥（含磷污泥）剩余污泥釋放磷、氨化硝化吸收磷、去除BOD脫氮沉淀池A2/O法工藝流程圖24醫(yī)學(xué)資料曝氣生物濾池污水通過補(bǔ)水設(shè)備連續(xù)地、均勻的噴灑道濾床表面，在重力作用下，污水以水滴的形式向下滲析，或以波狀薄膜的形式向下滲流。最后，污水到達(dá)排水系統(tǒng)，流出濾池。污水流經(jīng)濾床時(shí)，有一部分污水、污染物和細(xì)菌附著在濾床表面上，微生物便在濾料表面大量繁殖，不久，形成一層充滿微生物的粘膜，稱為生物膜。這個(gè)起始階段通常叫“掛膜”，是生物濾池的成熟期。污水流經(jīng)成熟濾床時(shí)，污水中有機(jī)污染物唄生物膜重的微生物吸附、降解，從而得到凈化。生物膜法基本工藝流程圖25醫(yī)學(xué)資料A2/O2的主要作用A1-厭氧反應(yīng)器：進(jìn)行水解酸化反應(yīng)，以提高廢水的可生化性并降解部分有機(jī)物。A2-缺氧池：進(jìn)行反硝化反應(yīng)，將亞硝酸氮和硝酸氮還原為氮?dú)?，并同時(shí)降解有機(jī)物O1-好氧池：進(jìn)行脫碳和硝化反應(yīng)。首先大幅度降解有機(jī)物，然后將氨氮氧化為亞硝酸氮和硝酸氮O2-接觸氧化池進(jìn)一步降解有機(jī)物26醫(yī)學(xué)資料污泥處理污泥處理包括污泥濃縮池和污泥脫水機(jī)械。中沉池、二沉池的剩余污泥和混凝沉淀池的污泥提升至污泥濃縮池，濃縮后的污泥經(jīng)單螺桿泵提升至板框壓濾機(jī)脫水。27醫(yī)學(xué)資料輻流式沉淀池剖面中心進(jìn)水周邊進(jìn)水28醫(yī)學(xué)資料29醫(yī)學(xué)資料污水處理中的微生物微生物在調(diào)試過程中起著很重要的指示左右，通過鏡檢而根據(jù)活性污泥中的微生物可以發(fā)現(xiàn)該活性污泥的好差，其指示作用有：30醫(yī)學(xué)資料(1)著生的緣毛目多時(shí)，處理效果良好，出水BOD5和濁度低。(如小口鐘蟲、八鐘蟲、溝鐘蟲、褶鐘蟲、瓶累枝蟲、微盤蓋蟲、獨(dú)縮蟲)這些緣毛目的種類都固定在絮狀物上，并隨窗之而翻動(dòng)，其中還夾雜一些爬行的棲纖蟲、游仆蟲、尖毛蟲、卑氣管葉蟲等，這說明優(yōu)質(zhì)而成熟的活性污泥。(2)鐘蟲在生活污水和工業(yè)廢水處理很好時(shí)往往就是優(yōu)勢(shì)菌種。(3)如出現(xiàn)主要有柄纖毛蟲，如鐘蟲、累枝蟲、蓋蟲、輪蟲、寡毛類時(shí)，則水質(zhì)澄清良好，出水清澈透明，酚類去除率在90%以上。(4)大量的自由游泳的纖毛蟲出現(xiàn)，指示凈化作用不太好，出水濁度上升。(5)如果大量鞭毛蟲出現(xiàn)，而著生的緣毛目很少時(shí)，表明凈化作用較差。(6)根足蟲的大量出現(xiàn)，往往是污泥中毒的表現(xiàn)。(7)如在生活污水處理中，累枝蟲的大量出現(xiàn)，則是污泥膨脹、解絮的征兆。(8)在石油廢水處理中鐘蟲出現(xiàn)是理想的效果。(9)過量的輪蟲出現(xiàn)，則是污泥要膨脹的預(yù)兆。31醫(yī)學(xué)資料輪蟲草履蟲32醫(yī)學(xué)資料纖毛蟲33醫(yī)學(xué)資料鞭毛蟲34醫(yī)學(xué)資料累枝蟲35醫(yī)學(xué)資料污泥活性鏡檢中發(fā)現(xiàn)的鐘蟲照片36醫(yī)學(xué)資料菌膠團(tuán)菌有些細(xì)菌由于其遺傳特性決定，細(xì)菌之間按一定的排列方式互相粘集在一起，被一個(gè)公共莢膜包圍形成一定形狀的細(xì)菌集團(tuán)，叫做菌膠團(tuán)。它是活性污泥絮體和滴濾池粘膜的主要組成部分。菌膠團(tuán)中的菌體，由于包埋于膠質(zhì)中，故不易被原生動(dòng)物吞噬，有利于沉降。菌膠團(tuán)的形狀有球形、蘑菇形、橢圓形、分枝狀、垂絲狀及不規(guī)則形。上述各菌膠團(tuán)在活性污泥中均有，典型的有動(dòng)膠菌屬（zoogloeaitzigsohn），它有兩個(gè)種：枝狀動(dòng)膠菌屬(Zoogloearamigera)和垂（懸）絲狀動(dòng)膠菌屬(Zoogloeafilipendula)。37醫(yī)學(xué)資料菌膠團(tuán)菌圖38醫(yī)學(xué)資料絲狀菌絲狀菌作為菌膠團(tuán)的骨架，細(xì)菌分泌的外酶通過絲狀菌的架橋作用將千萬個(gè)細(xì)菌凝結(jié)成菌膠團(tuán)吸附有機(jī)物形成活性污泥的生態(tài)系統(tǒng)。但當(dāng)絲狀菌大量生長(zhǎng)繁殖，活性菌膠團(tuán)結(jié)構(gòu)受到破壞，形成大量絮體而漂浮于水面，難于沉降。這種現(xiàn)象稱為絲狀菌繁殖膨脹39醫(yī)學(xué)資料絲狀菌圖40醫(yī)學(xué)資料絲狀菌與菌膠團(tuán)菌對(duì)比41醫(yī)學(xué)資料活性污泥法常見問題問答1、污泥發(fā)黑是怎么回事?正常的活性污泥呈黃褐色或棕黃色，土腥味。污泥發(fā)黑，可能有一下原因：（1）曝氣不足，污泥厭氧，此時(shí)伴有臭味—檢查風(fēng)機(jī)，管線、曝氣頭及曝氣是否均勻；（2）硫化物積累——監(jiān)測(cè)進(jìn)水硫化物濃度；（3）帶顏色的工業(yè)廢水流入——檢查進(jìn)水水質(zhì)。

活性污泥法的運(yùn)行42醫(yī)學(xué)資料活性污泥法常見問題問答2、污泥發(fā)紅怎么回事？污泥發(fā)紅的原因可能是：一進(jìn)水中含有大量的鐵；二后生動(dòng)物大量繁殖。針對(duì)前者