版权信息
省级大型综合性科技类期刊
主管部门:自治区科技厅
主办单位:自治区科学技术信息研究院 
协办单位:自治区科学技术情报学会
编辑出版:科技期刊编译室
刊社地址:呼和浩特新城西街149号本刊杂志社
邮政编码:010000
电      话:0471-2536371

E-mail  :

nmgkjzz@vip.163.com 

网站地址:www.nmgkjzz.com


往期杂志
当前位置: 首页>往期杂志>详细介绍

A2O-膜工艺处理煤化工废水生产试验性研究

时间:2016-07-01来源: 作者: 点击: 279次



摘要:针对煤化工废水产量大、难降解有机物浓度高、环境危害大的特点,采用A2O生化降解-膜过滤工艺处理后回用。连续一年的生产性试验结果表明,组合过滤装置出水浊度为0.8NTU,能够有效降低膜污染;该工艺设计合理,运行稳定,整个系统对CODNH3-N、浊度、色度的去除率分别达到了95.3%97.6%87.2%94.4%,出水水质达到了《循环冷却水用再生水水质标准》(HG/T3923-2007)的标准。

关键词:煤化工废水;超滤;反渗透;

中图分类号:X703    文献标识码:文章编号:

Productive experiment study on the coal chemical industry wastewater treated by membrane technology

AbstractAccording to the coal chemical industry wastewater with character of large output,high concentration of refractory organicsand big environmental harm. A2O biochemical degradation-membrane filtrationtechnique has been applied in the processing recycling of the wastewater. The continuous productive experiment results showed that the effluent turbidity of the composite filter unit was 0.8 NTU, the positive filtration could reduce membrane pollution effectively; the technique design is reasonable and stable, which also had the removal rates of CODNH3-Nturbidity and color were 5.3%97.6%87.2% and 94.4% respectively, the effluent quality could meet the requirements of Reusing Wastewater QualityStandard for Industrial Circulating Cooling Water (HG/T3923-2007).

Keyword   coal chemical industry wastewater; ultrafiltration; nanofiltration


引言

煤化工厂生产过程中,产生的煤化工废水,包括焦化废水、气化废水和液化废水。其具有产量大、难降解有机物浓度高、环境危害大的特点[1,2]。目前普遍采用对难降解有机物降解效果好的厌氧反应和A2O工艺处理[2,3],处理后由于仍然具有较高的色度、浊度;CODNH3-N的浓度也较高,导致其无法作为回用水利用。目前,膜工艺处理生化尾水将其作为中水的应用十分广泛,若通过膜工艺深度处理,将其作为生产水回用,是解决焦化废水污染和资源化利用的有效途径[4-6]。煤化工废水浊度大,颗粒小,CODNH3-N含量大,为了实现这一目标,江苏盐城某煤化工厂采用“膜工艺和组合过滤”为核心的深度处理技术处理煤化工废水。

作者简介:陆凯,男,1987年出生,本科,研究方向:水资源利用与保护。E-mail:1015547508@qq.com

1废水特性与工艺流程

1.1 废水水质、水量

本工程进水水质是煤化工厂调节池混合废水。该处理系统设计流量为620m3/d,废水中包含多种污染物质,包括挥发酚、萘、联苯、吡啶等多种难降解有机化合物以及大量的铵盐、硫化物、氰化物等无机化合物


1.2 运行工艺流程设计

针对废水水质中CODNH3-N含量高,颗粒物大引起色度和浊度也较高,同时有一定含量的难降解有机物,需要对煤化工废水进行厌氧-好氧生化处理,从而提高其对NH3-N的去除效果。同时,A2O工艺构筑物结构紧凑,处理效果稳定,对于煤化工废水水质波动性有较好的适用能力。

介于煤化工废水中颗粒物含量大,同时铁离子加重反渗透膜的膜污染问题,引起采用多级过滤装置和锰砂过滤器,从而提高对小颗粒污染物的过滤作用,减轻膜污染问题,增大反冲洗周期。该煤化工废水处理的工艺流程如图1所示:


2.1对COD和NH3-N的去除效果

该处理系统调试成功后,生化处理部分的活性污泥已经成熟后,进行了一年的生产性试验结果。进水COD浓度是调节池中焦化废水、气化废水和液化废水的混合废水的COD浓度,出水COD是经过系统处理后COD浓度。

调节池进水COD浓度高达2000mg/L,检测结果发现,COD生化降解主要集中在A2O处理阶段,纳滤膜对于COD也有一定的去除效果,但是超滤膜对于COD基本没有去除效果。经过该系统处理后,出水COD稳定在80mg/LCOD去除率达到96%,全面的数据表明,该系统对COD去除效果稳定,去除率保持在95%以上。

经过该系统处理后,全年的NH3-N去除效果。由于A2O工艺结合了好氧和厌氧处理工艺,厌氧生化过程中形成的C源弥补了好氧生化反应C源不足的问题,所以该系统生化处理部分不需要外部投加C源,同时增加了好氧池的回流设置,使得NH3-N去除率很大,同时超滤膜和纳滤膜对于NH3-N都有一定的去除效果,大量的研究也验证了膜工艺对于NH3-N等大分子有机物有较好的去除效果。经过该系统处理后,出水NH3-N浓度为6mg/L,同时全年的检测结果表明NH3-N去除效果稳定,保持在96.5%以上。

2.2对难降解有机物的去除效果

煤化工废水中难降解有机物含量很大,通过A2O生化处理后,其降解效果有限,当挥发酚、硫化物和氰化物浓度很高时,对于活性污泥中微生物还有一定的毒害作用。但是膜工艺对难降解大分子有机物有很好的去除效果。如表1所示,随机陈列了全年某三个月的进、出水的难降解有机物浓度变化。


1 A2O-膜工艺处理难降解有机物效果

类别

挥发酚

mg.L-1

硫化物

mg.L-1

氰化物

mg.L-1

第一月

进水

482

94.12

6.13

出水

22.54

1.83

0.82

第二月

进水

457

38.46

5.17

出水

37.62

3.49

0.58

第三月

进水

343

39.69

7.64

出水

48.15

5.17

0.43


从表1可见,进水中的挥发酚和硫化物浓度很大,分别是482mg/L94mg.L,这主要是因为煤自身和处理过程中添加剂产生的物质,氰化物含量达到了6mg/L,这些有毒有害物质浓度很高,不经过处理必然对环境造成危害。经过A2O-膜工艺处理后,挥发酚、硫化物和氰化物的去除率保持在95.2%97.8%87%,检测结果表明膜工艺对于大分子难降解有机物有很好的过滤效果,同时,由于多重过滤装置,包括多介质过滤器、锰砂过滤器和活性炭过滤器对于颗粒物都有很强的拦截作用,从而较轻了膜污染问题,导致了超滤膜和纳滤膜经过一年运行后,仍然保持着很好的处理效果,出水中难降解有机物挥发酚、硫化物、氰化物浓度低于50mg/L5mg/L0.8mg/L

3结论

(1)A2O生化工艺对于CODNH3-N有较强的去除效果,对于难降解有机物去除效果不理想。结合膜过滤工艺,残余的小分子CODNH3-N以及大分子有机物经过膜工艺达到了较好的去除效果。

(2)由于膜工艺前采用了精密过滤、锰砂过滤器和活性炭过滤器,从而减轻颗粒物、铁离子造成的膜污染,膜污染较轻,膜清洗周期长,膜工艺运行稳定,出水水质稳定,全年的生产性运行结果表明,出水水质能够稳定达到《循环冷却水用再生水水质标准》(HG/T3923-2007)的标准。

参考文献:

[1]初元满,匡宏兴,崔丽娜,何华,宋利敏。焦化废水中特征污染物含量与COD的相关性研究[J]. 北方环境,2012,4(24):103-105.

[2]赵军。高浓度焦化废水处理的中试[J].北方环境, 2005, 2(30):66-68.

[3]李红丽,贾沛新,胡晓铭。A2/O2生物滤池工艺处理焦化废水挂膜方式研究[J]. 环保科技, 2010, 1(16):42-48.

[4]梁英娟,王跃辉。A2 /O 工艺处理焦化废水实例[J].北方环境, 2011, 6(23):112-113.

[5]郭建中,路全忠,杨才伟。减压膜蒸馏技术处理无机高盐RO浓排水研究[J].北方环境, 2012, 4(24):104-105.

[6]张燕波,刘振鸿,吴艳侠,薛罡。膜生物反应器中膜污染形成机理分析[J].北方环境, 2009, 1, 15:12-19.

本刊创刊于1982年,是由自治区科技厅主管、自治区科技信息研究院主办,由自治区科技情报学会协办、国内外公开发行的省级综合性科技刊物,是反映内蒙古自治区科技与经济发展的窗口。杂志入选《中国期刊全文数据(CJFD)》全文收录期刊和《中国学术期刊综合评价数据(CAJCED)统计刊源期刊,《中国核心期刊(遴选)数据库》收录。本刊是公开发行的综合性科技期刊,为月刊,大16开本。本刊坚持以科技创新为目标,融科技、经济、信息、产业、市场为一体,是促进科技成果转化、推动科技进步、加强技术创新,促进经济发展的专业性期刊。