焦化废水中难降解有机物去除的研究

焦化废水中难降解有机物去除的研究

第

卷环境学科研究,

年焦化水废中难降解有机物去除的研究钱清华大环境学程工

易系,文一波化工学业部 划规,

院北

北京京张辉明

‘北京 织纺科学研究所照射、

,

京

北,

加摘要

研究了以紫线外

,化及厌氧酸氧化作为处预方理法提来高化焦废水生物降一

解能的性可行性和作用机理

由并提此出了条新的工艺路线济经可行、

一工艺研究表明。

,

以

一

工

艺去除焦化废水中 的难降解机有物效果显 关著润焦健化水废难解降有机物,

紧外线照射

臭氧氧化

厌酸化载一

工艺

化焦废水是一种含有量大毒有有害质的物有机废水化合以外物,

等一

〔”,

的、究研认焦化为废水中的 机有碱如类基甲咙、毗

有机其组分除。左的酚类右、

毗咙

琳唆、

哇异琳与邻

、。

,

间

,

、包括还肪脂族化合物杂类环

甲对胺苯等很难生物降解我国鞍钢 公司化工总厂的焦化废水经两级

合化物和多环芳香化合族物等明,

已研有究表

气曝处理后一。毗

焦化废 中水一些酚类物质是细 胞蛋白质

咙多、

哇类物质琳的除率去仅‘“为,的变性物对各飞种细胞有直接害毒作

用用完混全合式活性污泥法处环和杂环化合物不中少是 癌致和致 变物突理化废焦水的究表研经明基、噪带烃烯基的烷基化,

。质

,

经常接触煤焦油,。

沥、青某些石和油化工

溶剂物等的人质病相率高当

后,皮癌

唇,癌以肺及癌 患,的,某些烷基毗咤较难去除环芳‘多” 化合也只能部物去分除认等香族为绝大多数多环芳香族化合物生物降的解抗阻作用大溶剂取萃生和物理处等。

外另大量的有机排入物体水此因,对

将还消耗水中的解溶氧成造水体缺氧“‘〔一’。

危害水生物生重要意义

。去除焦化废中水去焦除废化水中有机物的常用方法有。

的有机物对减 轻化焦废水 环境对的 害具危有焦废化水中含所有机物质种类繁多物降解性生能差别很。大

,洛萃剂主要取于用,

去除并回收废 中水高浓 度的类酚质物其为生物处理的预处理。

作

并生物具有污染法物去,

大部分酚类物质如一

,

范围除广

、运行费用低等特点

。是焦化

处理废厂出‘酚苯、

甲酚及 种各脂链一元

酚等生物降解性,

水处理主的要手段

水一但是传统的活性污泥,

法较能好

传统性活污泥法曝以卜气类酚对难降解有物质机去除效较果和差标严超重

物。质除去可率达的。

多环化合物及杂七。。,

而且水废

环中化合物 的降性解能则相对差较也得不到处

理研本究旨在探索经济可行的预处理方法收稿日期冷一于一若

、,并寻求 一条处理化废焦水的合工理艺路线盈魏、

参,加此项研 的究还有赵建夫

敏张等。

为生产设计和应 用供提础基

。

焦化废水中难降解有机物去除的研究

环

境科

户研

究

卷第为了了解外紫照线射后废 水生降物解性

料材方法与紫外线水进行理处,

。能化照变射处理预,,

试验时对照射后前废水的生化呼

吸、线采及用活性污泥法进处行理的效果进行了此以法紫外线空和气为手段试验置如图装,

对化焦。废对比。

示所

所用,

紫臭氧、

姿

氧化处预、理外线光源为低压汞紫灯光外特波征一长有为机玻管璃入光强直径

试验,以鞍钢化工总生厂物处理装置一二曝气级进池水为象分对别用

,进行化氧,

高,,

石管英直径,,

,处理

。

高在一,

。

试验采间用歇式众形左右,

每次试验加流控制量验试将前水样

,调至性

试中验时投加量为分祈反应了

入化废焦时水间后从取样

入鼓压 空缩气口与水样在烧瓶内直 接触接氧化接触间时。为经紫线照射外一定

,。样分取析前后水样的质水

厌氧化酸处理接预污泥种为处理啤酒废水的氧厌颗粒污泥,

试验在

在锥瓶形内进左右行

。

,试时将

厌验氧泥与废污水按一比定例盐液溶作磷为源和调节剂,

持保应反内器用,

。混用合合混磷驱酸赶反应器

,中创严格造厌环氧境后,

锥将形瓶了使厌为,,置于恒温水浴振荡中间歇器运行

氧菌对焦化废水有一适应程过焦废水浓化按度天每换水一次一进。

,试验前期比递增

例每天更,。驯化完成后采用废原运行工艺水动态试验

取,不同停留时间厌氧运行前后水样进分行析试在验室静态试验础基上紫外灯排水口

有机图玻璃管样进口

紫线外理装处置石套英管进了行小试所中试和规模的动态验试刁。福。

验试流程 图如取样

口

压空缩气管

试验装置要主包括升流式填 床料厌氧柱、

缺氧反应 和槽氧好反槽应。

试原验水在

合混液回流

图一工

艺流程图第

焦化废水中难降解有机物去除的研究

期

钱易等焦化废水中难降解有机物除去的研,究

贮配水槽中经过计量泵进入氧厌,柱

节和调磷源补后充

通。过

耗的碱度通投加过

和合液

然混流后入缺段氧和曝气小试 和中试试装验置情

补充来。

为了减少污泥流失和维生持物铁 法需的求。。池

,

经淀沉后排。外

对“十

,

运时行向曝气池中加投了少

况表见

量的聚铁合

稳运行定时系 统的操和运作行

为了减轻焦化废水对细的菌毒作害用

和参如表数提高系统的稳性定

,行运时向活性污泥统系。小试和中试验试别分在鞍化钢工总厂和宝焦钢化厂现场行进中试验试装皿况情好氧槽曝气徽头孔塑料管

。

投加“了一数量定粉末活的炭性化硝应消反表小试氧、

试

规验模

试试

厌

氧柱

缺摘搅拌容回

流

泵容

积填

料

容

积

积

合混液端泵动污

泥

小中纤维半软性料半填软填性料,浆叶搅拌浆叶搅拌峪动泵气捅动膜泵

孔微板曝肤气

头离心泵

表

稳定曰运行时系统操作运行 参数—一目一下一

试

验

一规模

—

厌缺‘一

力水停时间留一一一一一一生一一一一一回

一

一

比流溶解

氧

二

温缺“度投加量一

投加量

好

混合液泥

污

缺好厌

小

试

,止。嘴中

试了一

一《

均按水量进

计分析项目与分析方法版所示一。、

进行

累,积耗量测氧定采用上海科技大

一各试验次析分项如目表、

、、学生的产一,

微量呼吸检测仪废水中有,

成机检测采分用型,

。联用

一仪挥酚测发定均按水《和废水 准标检 验法》表试脸类别照处射水理样臭氧氧化处理后前奥氧化氧样水厌氧酸厌氧化处 前后水样理试验分析项目析分目项

、水样类别照处射前后

试理验结果紫外线照射处预理试验进 行了同紫外线不照射时间下焦化废中和水和图

。,又

、累积耗氧析分

量验试、

、累耗积氧

的变化 情及况累耗积氧量,

量试验、

,分析《二、,结果如表量以,

一

结从果可以看出,,

虽

然,累积氧

焦耗化废 水紫外经照射线

后废水有中机物含表示有了,量试验

、

分析

或、

表示本上基有没变化

。以系统进水厌 缺,

、

一氧

氏

、

、

‘其但生降解性物能明显提高系统

、氧出水

,系统水

出发酚挥分析

等一

且随照射着时间增的长废的水

生物解降能性呈升趋高势

焦化废水中难降解有机物去除的研究

环

境

科

研

学究第

卷,表

照时时问

射照对焦化废水、

的影

响活用污性泥处理经法也得了到似类的结果见图外线射照和性污泥活理为处。

射照的废水后。经时,

去除紫率水出约,

又

咨

洲龙达印、,

进水为团

公淤洲沙

‘叮降到注

一厂试验用 焦废化水,

为

仪

为’驯表

射照。后焦化废水有中,机只为

组的变化情分物降况解的物质新哇琳。

显然 紫外照线射改变一了些难 降解有机物的分弃结构,生成了易生于、

蔡酚如、

苯甲

冲经裱

、酸切比日沪日仍喊翻豁寒屏占内亡勺}表

名

照称射亏

化废焦组水变分化

了所占有机碳最照封前

“

票酚蔡甲茶———照射后料更,

,

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、

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图,,内源孟呼吸

照射对废水生化可性影响。径摇噢琳

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照经射全、

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照射

几

先、内脉月了】

捞臭氧化预氧理图处和图

为臭氧氧化处预理后唆

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焦化废经水

照

一射一

活污性时间、

泥处理末经去除效照果射后水照样射后 水

照样射水样

百服后水样射图

投加

和对叮生化性影响

第

焦化废水中难降解有机物去除的研究

期

钱等

易焦唆化味难水降解有机初去跺的研究,

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冬

、

图投加对时海

及可卜生化性能变化情况其中图

衬

二级

系水统样耗氧曲线

、是以看中出表示的废的水可生性化积耗累氧量从及图’

。

代入引量先

了二级缺

为氏瓦呼吸仪所测废水

进级水缺级气绷水

一

丁氧水出十

,公

预理处使废水的,

一略接触时预处

级进水挥

源内吸呼有

降二级进水

的可生性化随着,。间的延长逐而增渐加而一级水经进由寸诊变改它了们 分的结构子,

,

环状使理后其生可化性能反而降低线表明同样的了结果见 如图类酚等生化性少,较累积耗量氧曲图。

物部开环分

长分子部链断裂

分,大分子降、

这是由,

解小分为子图

从而提了高水废的生化性可于级一迸水中含有较 高浓度易的降解物质,

厌氧酸化预处理为不同时间厌氧酸化处理后焦化废。这些物质先与,首应反

下剩

的难生物降解物 质分相组对加增使废水可水的累耗积氧量曲线 表

从图为中出看氧厌酸。化

。降

。二级进水中所含的易解物质降处理后焦化 废的可生化水性明 显高提有讥成分的变化情况。

对难物降生解物的质作用才以得发团阴

氧酸袄化处理后焦废化水中表由看出,一些难降「优司的足

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时

间、

图

级一系统样水耗氧曲

线妇不同时间厌氧酸处化理 后水样耗 氧线曲内呼源吸线厌氧处理

入引量一级缺轼出水级缺一氧出水十一级水进十

厌氧处理氧厌处理天氧处

理一级进水内源呼吸

厌氧处

焦化废水中难降解有机物去除的研究

环理境

科

学

研究

第卷表

石厌叔酸化进出水水相质的有当机碳量孙进

低分子有机酸

己环酮正十二烷荃 二酸苯笨甲酸笨二邻酸甲醉禁隆异琳隆琳—

了,

水日

出水

一

一

黝溯翩姗卿切二闷心三盯卜除

时间

罗少涯报(呼二纂尝了

咤毗二联苯】

图

试小去除情况

解有机物 哇琳

、如异哇琳

蔡、、

二联苯经等

厌。氧酸 化理后处少减多较、,

同时产生一了些表试类验

小试、

中常试指标规去情况除酚如低子分有 酸机苯甲酸易等生物 降解物质

一工艺动态试验一

别、

进水尽管由于炼焦 的种煤类差异,

工和管艺理的宝钢和鞍焦钢化废水 成分和 浓度有所

小

试中不同果

,

,但小试和中试均取得了很 好的处理效,

一试

系统处 出理水各项指标均符 合国家和地系 同统表时出现较好的稳 定性、

试类验别

方排放标准表进水

——去除率戈

出水

进—水

去除

率水出,

了,了

一

和定一的抗击冲负的能力荷图见为试小和试中常规指 标去除情况

。小中

试

试

中试峨运行中研,闷‘理二

分

—析—出水

除去率除去率进水出水

,对曾厌氧进水出进行了,

,

结果明表、宝钢焦废化水中,有物主要由机酚类八}加闷公自

苯和蔡类类组成

、

其,中〉报哥雀

蔡类,占左右,

。

厌氧经处理

蔡后物类质蔡减少。降低幅度大很

其中。蔡减少甲‘——一

进水出水去率除废水机有成分平均分量子减

小表这

明厌氧预处理对焦化废水一中些难降解有机物确实起到改了变化学结构和部分降解的作用。经厌氧处理后废水,的

,

经再缺氧和好氧,

间时处理

不仅

。去除效果良好一而且多环和杂环化合以物及除效果图也取都得了很好的去上以由链烃及

中试系统出水,的试运中行去除情况

其衍物组生

而宝钢现成有产生性装活置性

焦化废水中难降解有机物去除的研究

第

期钱等易焦化度水 难中降解有机物去除研的究

污泥法出水中胎环合物化,

上以机有为物芳族香和杂以

上一目

州

曰叭,

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‘

中其类蔡质在物毗或咙甲嗜基

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。

分析和论照讨射预处作理用机理紫外线照射机有废水时剂联合用使用气。、

形沂一。’、

咏

失、

、

,

常常与氧强化,

但当废 水中有含易生物 解降的有机物时

,一

或尽久声丫丫一。

、

、

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岁

人,价丫川、‘,

,

别

,

与的别究不研

本同究未采研首先与这些物质反应,

,如与

反酚

等强氧剂化射照,时

,

是鼓而压缩入空,应生 成中了间物产一一氢增醒加生可化性低,降致使废水色度化氧作为预处

使即水中部分溶解 氧及鼓

。因而。入的少量空气中的的能级生变发化和,

产

生手理段

还须在水有机原物度低浓且易 降解有强具氧化能力的游基离令

,

外线紫还有一

,有机物少的水样中 有效

本才身除一 部被分吸收生产游离基外

,氧厌酸化处预理作的

用分能量部被废中的有水机物收吸子吸收了光量子能量后

,机物有分处

于有物机的氧厌分解主要经历两个阶段酸性发酵和碱性发酵物得到底稳彻,

定提高了能级申

。

酸性发酵虽未使有,

机发状激态应,

,

从而以与可和

,

发生化学反却改但变了化学其结构。

如

使废水的可生化性 能到改善得见图作表用看出,

由蔡

与厌酸氧化预理处可以使焦废化水

、哇琳

帕与铆

,的中的环物状质如杂环合化物开环

脂,

环

、多环芳香族等,

成生链长的脂酸肪低或分子有作用

酸机,

从而为后的续活性污泥系统。供提

易生物降解的有机物一

工的处理艺能力照射和、

甲蔡与

奋作

用‘

《因而与采用

、化比氧较、

,

厌酸氧预,化十。一

研究中本原焦化废水 的蔡中扔

、处理具有不能一耗行运方 费便用低等优点。

工艺除去焦化废中的难水,

哇琳和甲‘,

降解 机有物具 有阔广前

蔡景有的机碳含量分别和为研究明表

,于好对氧微物生难分于或解

,经、

照射后和浓分度、分缓慢解化的物

在厌合氧缺或氧 件条下工。别降低了巧的一

作的微生物却对能其部分降解用作,

厌氧预处理同时废在水中 出了检基经哇琳及

的蔡酚。起着对 大分有机物子进行部分降解和酸化的,

的茶甲酸

这证明废水 中实确发生了述上反应化预氧处理作机用理,

使原来 于为难好氧微生 所物解分的有机 物变为较降易解的机有物从易而被缺,

段氧反化硝细菌利用也减轻了氧好段的负担,是一种很强氧的化剂被引入到水废中后,

废水入缺进氧段后中,的

,反硝化细菌用利氧厌酸。或可直氧接化大 分及子复的杂机有物,,

化后的有机 物为作电子供体而回将流混合液和丁还原牙成态氮气化物,使其开环或断裂

成形小子物质,分

。其用作

机理主要为通过亦经基化和梭基改变难降化出再水经流好氧段,

在这里、残余的有,

解有机物的分结子解构。使之变得易于好氧分

机物被氧化厌氧

和氨含氮化合物被硝化

如缺氧和好氧微生物 协同作的用

焦化废水中难降解有机物去除的研究

环

境

科学

研究

第

卷沌入提高长

「

统系对降难有解物的去机除能力大试中研究表明

,过生去物处理法 能不使处理出历史水

达,的标,‘

活。性污泥系统中去除率高,

去统系但不去除效良好果

一环多和。

效除较果差的蔡物类质在 氧段厌

有很高的去除率水一

杂环化合物 达也升了极大很度去前除一词时还实现了对废中和水控制的

,。

新系统不但

的多对环

,

该和杂环化物合也都取良好得的去除效果系 统时同得取较了好的系不仅统

,、

。出。

工艺将是 条一既经济 又于便现有焦化厂改造的决解化废焦水污问题染的径途以士由链及其烃生衍物成组一

和

去除率,

去除率高而

且考参献文盆轰,

运行稳定可靠力。具一定的有抗冲击负荷能,

于

图

,表明

尽管进水承 质波动范

围‘。、‘

‘伏《很大但扔水“

却一直保持在很低水平

。

〕,一,

这对义意。

处理质水变化 大的工业水具废有重‘一要

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一,乏

玉

、

,一结

论进改紫的外照线射预处理以空为氧气,

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,

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月

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,

卜‘了,化剂竣基,

以紫外线为能源

,,通过经基和狡基〔,化

反化应,在多环杂和环化 物合中引 入经和基,一

恤招一

而提从高 了有机物生物降解 速率。,

改臼了。

如

、一

善了废水的可生化性二

、肠丁一一

臭是氧一很种强的氧化剂它对焦化废水的作机用理与 外紫照射作线用类反似应选择 较性差,

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五

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飞

,

但,

其川一从止日

,

又了

不,宜作为原废水预处理。

」

适作合为第二生物处级理的处前理

滋认

,工义

沁

只

政厌氧酸化预处理是 复杂的生物一化学反二

一过应程

,

其作机用理主要悬通过厌氧 微生物见,

水解和酸化 作用废使水中多环和环化杂合物,

,

污一

部分开环和降解与照射。和从而使废水可生化性高提,。

了

,氧化相

厌比氧预理方法,

处一

扮一

更纤济为,

采用一

一工艺处焦理化废水,

一改

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焦化废水中难降解有机物去除的研究

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世界各国防止 温室体二气氧碳化对大气环境污染的标目二级化 对大气碳环境的染污成地表 大层气增温,,近年来已 起引世界国各政府的极度重。视,

它加强 了全的球温室效应,

,

造

气候反常

危,整及个生物圈物种生的存环境据最近法国有关环瑰报刊的讯,简世

界上许多达发国家都对主要退室气体 氧化碳的二排放量提出了削减的目

力标求能在今后 年十左基右上本防

止大气污染引起的全球性温室效应

。削减的目标以

年为基准底,

分别提出了年

、

年和。

年在的排盘指标放年以前一一,

。

士瑞、

、

荷兰和欧洲自由 贸易联的盟个员成的河二化氧碳放排童在年内保持稳定

,,丹麦意大和欧利洲共体同仍 保稳持定

荷。则视兰其它大 污气染物排的放量而 定大利意、

可减削,

西兰新应减少

,于

年。

,

丹

麦、奥地利澳和大利减亚少

德减国少英国仍保德持定

瑞士力求减少摘译自《毋,

,

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4n2j.html