如何對冶金工業(yè)產(chǎn)生的焦化廢水進行合理的處理,一直是困擾冶金工業(yè)發(fā)展的一個技術難題,國內(nèi)外都對這項技術難題進行了深入的研究,并對現(xiàn)有的工藝和凈化技術進行了改進。因此,本文將結(jié)合目前處理工藝的研究進展,分析幾種常見的焦化廢水處理工藝。
不同的工業(yè)產(chǎn)生的焦化廢水有其各自的特點,在對其進行處理的時候,必須結(jié)合焦化廢水的特點,選擇適合的處理工藝,才能達到最佳的處理效果。因此,我們首先需要對冶金工業(yè)產(chǎn)生的焦化廢水的特點進行一個簡單的分析,冶金工業(yè)產(chǎn)生的廢水有兩個主要的特點,一個是其污染程度高;另一個是其非常難降解,所以我們在對冶金工業(yè)產(chǎn)生的焦化廢水進行處理的時候,主要攻克這兩個難關。
1焦化廢水以及危害
1.1含義及來源
要對焦化廢水的處理工藝進行研究,我們首先需要了解什么是焦化廢水,它是一種在焦爐煤氣初冷以及焦化生產(chǎn)過程中使用的水或者是由蒸汽冷凝而成的廢水,是一種具有毒性并且難降解的有機廢水。這種廢水主要有兩個來源,一方面它來自于剩余的氨水廢液,這是在煤高溫裂解的過程中產(chǎn)生的,剩余氨水其成分復雜多樣,并且所含有的污染物濃度較高,是焦化廢水的主要來源。另一方面,它來自于酚水,主要是在煤氣的凈化過程中產(chǎn)生,酚水的污染性相對較低。
1.2組成及危害
通過對焦化廢水的來源進行分析,我們知道焦化廢水的兩個重要組成成分是酚類,以及含氮的化合物,當然還包括一些含氧以及硫的化合物。在焦化廢水中,含有大量的氨以及氮元素,這些物質(zhì)及其不穩(wěn)定,容易與空氣中的微生物發(fā)生硝化反應,產(chǎn)生大量的三氧化氮以及二氧化氮等物質(zhì),這些物質(zhì)對人體的危害極大,會致癌,引起胎兒畸形。
2處理工藝研究進展
目前,在冶金工業(yè)方面,我國主要采用生化法對其產(chǎn)生的焦化廢水進行處理,這種方法能夠有效去除酚以及氰等物質(zhì),但是對含氨以及氮的物質(zhì)處理效果不佳,排放時很難達到國家統(tǒng)一規(guī)定的標準,因此,仍需加大焦化廢水處理工藝的研究,降低處理成本,提高處理效果,才能促進冶金工業(yè)的進一步發(fā)展。
2.1活性污泥法
這種方法以活性污泥為主體,對經(jīng)過除油、調(diào)均等預處理的廢水進行曝氣處理,然后再進行固液分離,通過這種方法處理的焦化廢水,其中酚的含量能夠得到有效降低,每升廢水僅含有0.5毫克左右的酚。
利用這種方法對焦化廢水進行處理,一方面其處理的效果較好,并且能夠靈活調(diào)整處理的程度,另一方面,在處理的過程中還能夠通過提高回流比來解決負荷升高的問題。但是這種處理工藝仍然存在很多不足,比如:它對基本上沒有任何的去除效果,并且這種方法在進行曝氣處理的時候,曝氣池容積大,需要的投資也大,除此之外,其進水的負荷不能夠過高,對沖擊負荷的適應能力也比較差。
2.2粉煤灰處理法
這種處理焦化廢水的工藝將粉煤灰作為吸附劑,它是一種可再資源化的物質(zhì),由多種粒子構(gòu)成,這些粒子有些表面呈多孔狀,表面積較大,能夠吸附多種碎屑,因此用它來對廢水進行深度的處理,它對酚類物質(zhì)的去除率高,合適的濃度條件下能夠保證處理后的焦化廢水中,只有氨和氮不達標。
這種處理焦化廢水的工藝,其原料的來源十分廣,因此成本較低,且操作簡單,同時實現(xiàn)了利用廢料治理廢料的目的,是未來在處理焦化廢水方面值得開發(fā)的重要工藝。
2.3煙道氣處理工藝
國內(nèi)在處理焦化廢水方面進行了大量的研究和實踐,有些冶金廠就利用煙道氣來對剩余的氨水進行處理,排入大氣中含氨、酚類等的物質(zhì)含量極少。這種方法與粉煤灰法有異曲同工之處,都實現(xiàn)了以廢止廢的目的,并且成本低,處理效果好;但是這種方法仍然存在一定的局限影響其大規(guī)模的使用,一方面這種方法要求廢水以及煙道氣中含有的氨的量要能保持一致,這就限制了其使用范圍,另一方面,廢水中還含有一些難以處理的微生物,它們排入大氣可能會造成新的污染。
2.4缺氧—好氧(AO)工藝
這種工藝又叫循環(huán)生物脫氧工藝,先在缺氧池中發(fā)生反硝化反應,然后泥水單獨回流,在好氧池中發(fā)生硝化反應,在這兩個化學反應中,參與的微生物以及反應條件各不相同,所轉(zhuǎn)化的基質(zhì)也不同。這種方法的處理效率有所提高,但是由于廢水在池中停留的時間過長,造成了其中的有機物降解的效果不佳。
在這種工藝的基礎之上,很多研究者對這種方法進行了改進,比如形成了厭氧——缺氧——好氧AAO工藝,AOO工藝等,因此,這是一種現(xiàn)行較為有效的方法,以此為基礎也衍生出了多種處理焦化廢水的方法。
2.5催化濕式氧化法
這種方法以空氣或者氧氣為氧化劑,在催化劑的作用下將氨、氮以及有機污染物氧化為氮氣和二氧化碳,這種方法對氨和氮的去除率能夠高達90%以上,并且處理后的水質(zhì)遠遠優(yōu)于生化法的處理結(jié)果。但是這種方法使用的催化劑價格昂貴,增加了冶金廠的生產(chǎn)成本,不能成為冶金廠的首選方法。
2.6超臨界水氧化工藝
這是一種處理有機廢水的新興工藝,在水的臨界點以上,水的物理以及化學特性會發(fā)生改變,從而使得焦化廢水中的有機物在水中的溶解度大大的增加了,同時一些小分子的氣體,比如甲烷、氫氣等能夠在超臨界水中任意的混溶,而鹽類在其中的溶解度又急劇降低,使得焦化廢水中的無機鹽能夠分離出來。
這種技術降低了物質(zhì)之間的溶解阻力,使得難以處理的廢水能夠得到高效的處理。這種方法原料來源廣且成本低,用來反應的器材體積小,而處理量大,結(jié)構(gòu)簡單而操作簡便,能夠進行大范圍的推廣,并且在操作中實現(xiàn)了全封閉,避免二次污染的情況出現(xiàn),是未來值得推廣的處理焦化廢水的工藝??傊?,隨著人們對環(huán)境的關注日益增加,提升焦化廢水處理效率成為冶金工業(yè)必須解決的問題,只有解決了技術問題,才能確保冶金工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。