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焦化廢水深度處理

2017-03-09 10:52:07 xiaoyifan 42

JIAOHUAFEISHUISHIYIZHONGGAONONGDU、GAOWURANDEYOUJIFEISHUI,QIDUXINGDA,KESHENGWUJIANGJIEXINGCHA,SHIGANGTIEGONGYEZUINANCHULIDEYILEIFEISHUI。MUQIANGANGTIEQIYEPUBIANCAIYONGYUCHULI+SHENGHUACHULI+HUNNINGCHENDIANCHULIGONGYI,CHUSHUIDUOHUIYONGYUSHIFAXIJIAO、MEICHANGSANSHUIDENGDUISHUIZHIYAOQIUBUGAODEYONGHU。SUIZHUGUOJIAHUANBAOBIAOZHUNDERIYIYANGEYIJISHUIZIYUANDERIYIJINZHANG,DUIJIAOHUAFEISHUIJINXINGSHENDUCHULIBINGHUIYONGYUGANGTIESHENGCHANBIANDERIYIPOQIE。

1 焦化廢水現行排放標準
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足球比分 為完善國家污染物排放標準體系,引導鋼鐵、焦炭行業規范和控制污染物排放,國家環保部對《鋼鐵工業水污染物排放標準》(GB13456—1992)進行了修訂和完善,并在2012年10月1日頒布實施了新的《煉焦化學工業污染物排放標準》(GB 16171—2012),該標準對焦化廢水的排放提出了更加嚴格的要求:對于新建企業2012年10月1日起和現有企業2015年1月1日起,懸浮物≤50 mg/L,COD≤80 mg/L,氨氮≤10 mg/L,石油類≤2.5 mg/L,氰化物≤0.2 mg/L〔1〕。此外,新標準中還明確了監測位置和單位單品基準排水量,從而避免了以往因監測位置不同和排水量不同引起的執行標準不統一。并且對處理后回用于洗煤、熄焦和高爐沖渣等的焦化廢水水質也提出了明確的規定,而以往由于該方面標準的缺失,有的生產廠甚至將未經任何處理的焦化廢水直接用于熄焦。

2 焦化廢水深度處理技術
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足球比分 由于現有的焦化廢水處理工藝很難滿足日益嚴格的環保標準,因此從企業發展的長期來看,必須對焦化廢水進行深度處理。目前,焦化廢水深度處理技術主要包括混凝沉淀法、吸附法、生物化學法、高級氧化法和膜分離法〔2〕。

2.1 混凝沉淀法
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足球比分 混凝沉淀法是在廢水中加入一定量的混凝劑,使廢水中難以沉淀或過濾的污染物通過物理或化學作用使其集結成較大的顆粒,從而達到分離的目的。常用的混凝劑有聚合硫酸鐵(PFS)、聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)等〔3〕。目前研究的重點就是開發新型高效復合混凝劑。如寶鋼焦化廢水采用M180復合型混凝劑、邯鋼采用JY-202復合型混凝劑后,其處理效果均優于PFS等混凝劑。

2.2 吸附法
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吸附法是利用多孔性吸附劑的吸附作用,對焦化廢水中的污染物質進行去除。目前研究的吸附劑有活性炭、粉煤灰、褐煤、膨潤土、焦粉、高分子聚合物和吸附樹脂等〔4〕。由于活性炭具有獨特的孔結構和吸附性能,被廣泛地應用于焦化廢水深度處理工藝中,如韓國浦項、中國臺灣中鋼和中國寶鋼等。同時也可以采用多種吸附劑聯合使用,如爐渣過濾-樹脂吸附、沸石-活性炭復合材料吸附等。

2.3 生物化學法
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目前用于焦化廢水深度處理的生物化學法主要有曝氣生物濾池(BAF)和膜生物反應器(MBR)〔5, 6〕。BAF是一種新型生物膜法,對有機污染物和氮、磷等具有較好的去除效果,其特點是集生物氧化和截留懸浮固體于一體,節省了后續沉淀池,具有基建投資少、出水水質好、運行能耗低、運行費用省等優點。 MBR是將膜技術與生物技術相結合的一種先進的廢水處理方法,主要是先利用生物技術去除水中可生物降解的有機污染物,然后利用膜技術過濾懸浮物和水溶性大分子物質,降低水濁度。MBR具有處理效率高、占地面積小、自動化程度高等優點,是21世紀最具有發展前景的污水處理和中水回用技術。

2.4 高級氧化法
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足球比分 高級氧化法是指通過不同途徑產生具有高反應活性的羥基自由基(·OH),再利用其強氧化性將水中的有機污染物降解,生成小分子物質,甚至直接轉化為CO2和水。高級氧化法可以有效去除水中難降解的有機污染物,具有處理效率高、無二次污染等優點。在焦化廢水深度處理領域,研究和應用較多的高級氧化法有Fenton氧化試劑法、臭氧氧化法、電化學氧化法、光催化氧化法和超聲波氧化法等〔7, 8〕。

2.5 膜分離法
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足球比分 膜分離法是一種具有巨大潛力和實用性的廢水處理技術,其原理是以選擇性透過膜為分離介質,通過在膜兩邊施加一個推動力(如濃度差、壓力差、電位差等),使廢水中的組分選擇性的透過膜,從而達到分離凈化的目的。膜分離技術應用于廢水處理具有能耗低、效率高和工藝簡單等特點。目前,應用的膜分離技術主要有微濾、超濾、納濾和反滲透〔9〕。近年來,在焦化廢水深度處理領域,研究與應用較多的是超濾-反滲透的雙膜法焦化廢水處理工藝,經超濾-反滲透處理后的焦化廢水,出水符合工業循環冷卻水水質標準,可回用于凈環補充水、鍋爐軟水補給水,甚至部分替代新水。

3 國內外焦化廢水處理工藝現狀
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3.1 國外焦化廢水處理工藝現狀
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足球比分 日本對焦化廢水的處理大多采用好氧活性污泥生化處理工藝,并將生化出水進行混凝沉淀或砂濾處理后排海,其主要污染物的排放質量濃度為COD 50~200 mg/L,酚0~2 mg/L,總氮100~900 mg/L。由于出水總氮較高,焦化企業會在排海前對出水再次進行稀釋處理。為了應對日本日益嚴格的排水限值,最近幾年一些日本焦化企業開始在活性污泥法焦化廢水處理工藝后增加臭氧氧化和活性炭吸附等深度處理技術,使出水色度和COD有了明顯地改善,具體工藝如圖 1所示。日本的鋼鐵企業幾乎沒有采用缺氧/好氧(A/O)、厭氧/缺氧/好氧(A2/O)的生化工藝處理焦化廢水。

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足球比分 TU 1??? RIBENJIAOHUAFEISHUICHULIGONGYI

HANGUOPUXIANGZAOQIYINGYONGHUOXINGWUNIFACHULIJIAOHUAFEISHUI,2002NIANPUXIANGKAISHIZAIHUOXINGWUNIFAHOUZENGJIAGAOXIAOHUOXINGTANXIFUZHUANGZHI,YOUXIAOTIGAOLEJIAOHUAFEISHUIDECHULIXIAOGUO。HOULAIPUXIANGYOUCONGDALIANYUDOUHUANJINGGONGCHENGJISHUYOUXIANGONGSIYINJINLELIANGTAOSHENGWUYIDONGCHUANG(BMR)JIAOHUAFEISHUICHULIGONGYI,CHULILIANGWEI500 t/d。BMRGONGYICAIYONGGAOXIAOBioMTMWEISHENGWUMOWEIZAITI,ZAIYIDONGCHUANGJICHUSHANGJIEHEA/O、A2/OGONGYI,JUYOUCHULIXIAOLVGAO、WUNICHANSHENGLIANGSHAO、YIYUKONGZHI、ZHANDIXIAO、TOUZISHAO、YUNXINGCHENGBENDIDENGYOUDIAN。BMRDEGONGYILIUCHENGRUTU 2SUOSHI。

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圖 3??? 歐洲硝化-反硝化焦化廢水處理工藝流程??
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3.2 國內焦化廢水處理工藝現狀
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目前,國內焦化廢水處理工藝較多,生化處理階段采用的工藝主要有A/O、A2/O、A/O2和A2/O2,而且大部分企業采用了混凝沉淀、活性炭吸附、生物氧化、高級氧化、膜分離等焦化廢水深度處理技術,處理后的廢水多數回用于濕熄焦、高爐沖渣、煤廠抑塵、轉爐煤氣洗滌水和除塵水、燒結混料等,少數回用于鋼廠循環冷卻水和鍋爐補充水。

A/OSHIYANJIUZUIZAODEJIAOHUAFEISHUISHENGHUACHULIGONGYI,ANGANG、XUANGANG、SANGANGDEJIAOHUAFEISHUICHULICAIYONG“A/O+HUNNINGCHENDIAN”GONGYI〔11, 12, 13〕。ANGANGCAIYONGGAIGONGYIHOU,CHUSHUIZHIBIAOKEYIDADAOYUANGUOJIAERJIPAIFANGBIAOZHUN,CHUSHUIHUIYONGYUGAOLUCHONGZHA、PAOZHABUCHONGSHUIHESHIFAXIJIAOBUCHONGSHUI;XUANGANGZAIHUNNINGCHENDIANHOUYOUZENGJIALECUIHUAYANGHUAGUOLVZHUANGZHIHEQIFUJINGHUAXITONG,CHUSHUIKEYIDADAOZHONGSHUIXITONGJINSHUIYAOQIU,QUDAIGONGYESHUIZUOWEIXUNHUANSHUIDEBUCHONGSHUI;SANGANGCAIYONGGAIGONGYIHOU,CHUSHUIZHIBIAOKEYIDADAOGUOJIAYIJIPAIFANGBIAOZHUN。

足球比分 WEILETIGAOJIAOHUAFEISHUIDECHULIXIAOGUO,RENMENZAIA/OGONGYIDEJICHUSHANGKAIFALEA2/OSHENGHUACHULIGONGYI,GAIGONGYIYUNXINGWENDING,DUIDANHELINJUYOUJIAOHAODEQUCHUXIAOGUO,SHIMUQIANGUONEIJIAOHUAFEISHUICHULIYINGYONGZUIWEIGUANGFANDESHENGHUAGONGYI,ZAIGUONEIGANGCHANGDEZHUYAOYINGYONGRUBIAO 2SUOSHI〔14, 15, 16, 17〕。

A/O2JIDUANCHENGXIAOHUA-FANXIAOHUAGONGYI,YECHENGJIENENGXINGSHENGWUTUODANGONGYI,GENJUJIAOHUAFEISHUICHULIGUOCHENGFENWEIQIANZHIFANXIAOHUA(A/O/O)HEHOUZHIFANXIAOHUA(O/A/O)。WUGANG、HANGGANG、NANCHANGGANGTIE、XIANGGANG、ZHONGGANG、PANGANGDEJIAOHUAFEISHUICHULIZHUTIGONGYIWEIO/A/O+HSBGAOXIAOWEISHENGWU+HUNNINGCHENDIAN,CHUSHUIZHIBIAOKEYIDADAOYUANGUOJIAYIJIPAIFANGBIAOZHUN〔18, 19〕;XINGGANG、HANGANG、TANGGANGCAIYONGDESHISANGDEHUANBAOGONGSIDESDN(A/O/O)JIAOHUAFEISHUICHULIGONGYI,GONGYILIUCHENGBAOKUOYUCHULI、SHENGWUCHULI、SHENDUCHULIHEWUNICHULISIGEGONGDUAN,CHUSHUIKEYIDADAOYUANGUOJIAYIJIPAIFANGBIAOZHUN〔20, 21〕。2011NIAN,BAOGANGDUIQIYI、ER、SANQIJIAOHUAFEISHUITUODANGONGYIJINXINGLEHOUZHIFANXIAOHUAGAIZAO,BINGZAISHENGWUTUODANHOUZENGJIALEHUNNINGCHENDIAN+SHALVGONGYI,CHUSHUIKEYIMANZUYUANGUOJIAYIJIPAIFANGBIAOZHUN。

足球比分 BAOGANGDEJIAOHUAFEISHUICHULICAIYONGDESHITONGJIDAXUEYANFADEQ-WSTNGONGYI(A2/O2),TUODANFANYINGQICAIYONGLESHENGWUMOHEHUOXINGWUNIGONGCUNDEFUHEFANYINGQI,CHULIHOUCHUSHUIDADAOERJIPAIFANGBIAOZHUN。ANGANGYUZHONGKEYUANGUOCHENGSUOHEZUOJIANCHENGDESANQIJIAOHUAFEISHUICHULI,CAIYONGDEA2/O2+GAOXIAOHUNNING+DUOJIEZHIGUOLV+CHOUYANGDUOXIANGCUIHUAYANGHUA+PUQISHENGWULVCHIDECHULIGONGYI,QICHUSHUICODDIYU100 mg/L,ANDANDIYU10 mg/L,CHUSHUIZONGQINGDIYU0.2 mg/L。

4 焦化廢水深度處理技術的研究方向
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足球比分 從國內外鋼鐵企業的焦化廢水處理工藝可以看出,目前仍是以生化法為主導工藝,輔以相應的深度處理技術。隨著全球環保標準的日益嚴格,焦化廢水深度處理技術將廣泛應用于焦化廢水處理領域,其主要研究方向集中于:

(1)XIFUFAHEHUNNINGCHENDIANFASHIMUQIANYINGYONGJIAODUODEJIAOHUAFEISHUISHENDUCHULIJISHU,WEILAIDEYANJIUFANGXIANGSHIKAIFAGAOXIAO、GAOXUANZEXING、WUERCIWURANDEHUNNINGJIHEXIFUJI,JINYIBUJIANGDICHULICHENGBENHEGAISHANCHULIXIAOGUO。

(2)MBRFAHEMOFENLIFAJUYOUCHULIXIAOLVGAO、ZHANDIMIANJIXIAODENGYOUDIAN,ZUIJINJINIANZAIGUONEIWAIJIAOHUAFEISHUISHENDUCHULIZHONGDEDAOLEYIDINGDEYINGYONG,WEILAIJIANGSHIJIAOHUAFEISHUISHENDUCHULILINGYUDEGUANJIANJISHU。DUIYUMBRFAHEMOFENLIFADEZHUYAOYANJIUFANGXIANGSHIKAIFAGAOXIAODICHENGBENDEGUOLVMO。

足球比分 (3)GAOJIYANGHUAFAJUYOUCHULIXIAOLVGAO、YANGHUASUDUKUAI、WUERCIWURANDENGYOUDIAN,SUIRANMUQIANDUOSHUGAOJIYANGHUAJISHUHUANCHUYUSHIYANSHIYANJIUJIEDUAN,CUNZAICHULICHENGBENGAOHUONANYIGONGYEHUADEWENTI。DANHUANSHIZAIJIAOHUAFEISHUISHENDUCHULILINGYUJUYOUGUANGKUODEYINGYONGQIANJING。WEILAIGAOJIYANGHUAFADEYANJIUZHONGDIANJIUSHIJIAKUAITUIJINGAOJIYANGHUAFADEGONGYEHUASHISHI,TONGSHIKAIFADICHENGBEN、GAOXIAOLVDEYANGHUAJIHECUIHUAHUOXINGHAO、WENDINGXINGQIANG、XIAOLVGAODECUIHUAJI。

(4)KAIFADUOZHONGJIAOHUAFEISHUISHENDUCHULIJISHUDELIANHEGONGYIYESHIJIAOHUAFEISHUISHENDUCHULILINGYUDEYANJIUFANGXIANG。JIAOHUAFEISHUISHENDUCHULIJISHUSUIDUO,DANDANYIFANGFACHULIXIAOGUOBINGBUNENGMANZUYAOQIU,QIEGEFANGFADOUCUNZAIZHUCHULICHENGBENJIAOGAODEWENTI。ZAISHIJIYINGYONGZHONGKEYIJIANGMOUXIEJISHULIANHEQILAI,QUCHANGBUDUAN。.

5 結語
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目前,人們對焦化廢水深度處理技術的研究較多,工業化應用進程正在逐漸推進。對于鋼鐵企業,將焦化廢水進行深度處理,并梯級回用于濕熄焦、原料灑水、燒結配料、高爐沖渣、轉爐燜渣和循環水補充水,最終實現零排放,將是其可持續發展的必然舉措。

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