煤化工废水中煤焦油的去除效果现场试验研究

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煤化工废水水质复杂,含有大量的有毒有害污染物,属于难处理有机工业废水。其中煤焦油的存在会抑制微生物的生长繁殖,严重影响生化法的处理效果。本文重点通过现场试验,研究煤化工废水中煤焦油的去除方法及其处理效果。研究结果如下:(1)针对煤化工废水具体水质情况,对市场现有的21种无机破乳剂、4种有机破乳剂以及它们的组合进行煤化工废水油类去除试验,结果发现将无机破乳剂结晶氯化铝和有机破乳剂SP169分别按照12 g/L、0.6 g/L的投加量进行复配,煤化工废水中油类去除效果最好。(2)投加无机破乳剂结晶氯化铝12 g/L、有机破乳剂SP169 0.6 g/L至煤化工废水中,在p H为6、破乳静置时间2 h的条件下进行破乳处理,再经过射流气浮-陶瓷膜过滤处理,结果显示,原废水中的油类、挥发酚和COD分别由325.66 mg/L、1368.44 mg/L、9316.88 mg/L降至184.05 mg/L、852.36 mg/L、4244.76 mg/L,废水经过破乳-射流气浮-陶瓷膜过滤工艺处理有利于提高后续芬顿氧化效果。(3)优化现场试验芬顿氧化工艺参数,并依据甲基紫与羟基自由基的反应动力学特征,通过测定芬顿反应氧化煤化工废水过程中产生的·OH的浓度,从羟基自由基生成量的角度验证芬顿反应过程中n(H2O2)/n(Fe2+)最佳比值及最佳反应温度的准确性。经破乳-射流气浮-陶瓷膜过滤工艺处理后的废水在p H为3.5,过氧化氢投加量6 ml/L,硫酸亚铁投加量2 g/L,反应时间60 min,静置时间60 min的最佳条件下进行芬顿氧化现场试验,结果表明,芬顿氧化对油类、挥发酚、COD、的去除率分别为81.79%、80.95%、68.55%,废水的可生化性明显提高。(4)煤化工废水经过“破乳-射流气浮-陶瓷膜过滤+芬顿氧化”组合工艺处理后,出水油类、挥发酚、COD、SS、色度分别为33.52 mg/L、173.92 mg/L、1334.98 mg/L、24 mg/L、2500倍,连续3个月的运行,平均去除率分别为89.71%、88.12%、85.68%、92.79%、80%。(5)现场试验结果表明,“破乳-射流气浮-陶瓷膜过滤+芬顿氧化”组合工艺不仅对煤焦油有较好的去除效果,对于挥发酚、COD、SS、色度同样具备良好的去除效果。对于煤焦油含量小于350 mg/L、挥发酚含量小于1500 mg/L的煤化工废水通过该组合工艺处理后油类可以降至50 mg/L以下,挥发酚可以降至200 mg/L以下,出水满足后续生化处理要求。进一步对该组合工艺现场试验运行药剂成本进行了分析,该工艺药剂成本为19.02元/t,和目前生产中采用的预处理工艺“气浮除油+萃取脱酚”相比,预处理成本大幅度降低,具有很好的工业化应用前景。
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