焦化废水本身属于一种含有氨氮、酚及杂环类化合物和多环芳香烃等的工业废水,其本身的毒性很大,成分复杂,处理起来非常有难度。所以,随着焦化废水处理研究技术不断深入,对焦化废水处理成为污水处理厂一项重要的课题。
1、焦化废水
焦化废水主要是在制气、炼焦及化工产品回收过程中产生的,其水质较为复杂,.并且产生量非常大。焦化废水产生途径如下:
a)剩余氨水。
在焦炭的炼制过程中,会有大量熄焦水产生,并且在废水之中含有的化合物成分复杂,而余氨水就是关键的组成;
b)化学工艺排水。
在化工产品制作中,会出现大量水源消耗,这样就会有化工废水伴随出现;
C)脱硫冷却水。
在脱硫过程中,煤炭会产生一定的有害物质,而有害物质融入到脱硫水之中,就会对循环水产生间接污染,使循环水变成废水;
d)焦油车间废水。
在不同的温度或酸碱洗涤过程中,焦油都会分离出一定的产品,而在高温过程中,就会有含油废水的产生。在进行酸碱洗涤过程中,也会有大量碱性和酸性废水产生。但是这样的废物无法直接进入到生物处理系统之中,需要通过一定的预处理之后才可以继续下一步;
e)古马隆废水。
古马隆的提取首先需要做好蒸馏和酸碱洗涤处理。在蒸馏过程中,也会有大量有毒有害的物质融入其中,这样也会产生焦化废水。
2、实验材料与流程
2.1 实验用水的来源
实验所使用的是炼焦工程的焦化废水,整体呈现深褐色,并且伴随刺鼻的气味。
2.2 实验流程
实验流程见图1。
基于上述流程,实验在好氧池当中运行一段时间之后,就出现了泡沫问题,下文就此进行具体分析。
3、实验内容及结果讨论
3.1 实验方法
在实验之中,主要是通过pH调节、温度、生物平均停留时间等多种方式来影响泡沫,从而起到抑制泡沫生长的效果圈。在实验过程中,也就是当好氧池出现了泡沫层厚度增大的现象后,就使用Na2CO3,进行pH值调节;做好反应池的温度控制;调整生物平均停留时间,通过这样的方式做好泡沫控制。
3.2 泡沫处理效果分析
在对泡沫处理效果进行分析的过程中,实验主要是针对pH值对泡沫处理效果进行具体分析,从而确定佳的泡沫处理的外界条件。在实验当中,焦化废水处理是利用活性污泥法进行。当改变外部环境之后,在一段好氧池之中泡沫出现了变化。在泡沫逐渐增多的情况下,进行废水取样,并且在相同环境下,对相同量和相同性质的焦化废水进行单一因素影响的研究。
在开始实验之前,好氧池当中的pH值为7.5,温度18℃,生物平均停留时间为16h。针对好氧池之中的pH值进行调节,将其控制在6~9范围之间,并且将0.2作为考察梯度,设置15个试验点,针对每一个实验点,都进行了氨氮、泡沫厚度及COD测定,然后观察期变化,确定佳的pH值。不同pH下的氨氮、泡沫厚度及COD变化情况见表1。
由图2可以看出,当pH值升高,泡沫厚度也会明显增加。
a)在pH值为6.0—6.8,泡沫厚度上升幅度较小,这就说明丝状菌等所产生的菌种在这一个阶段之中增殖难度较大,所以在这一个阶段,泡沫的厚度也不会出现明显变化;
b)当pH值为6.8—8.0阶段,泡沫厚度会增加到44cm。这时,泡沫呈现出快速增长的状态。这表明,这一个pH阶段是接近丝状菌等菌种适合的繁殖阶段;
c)当pH值达N8.0时,泡沫厚度达到高,也是丝状菌活跃的阶段,也就是佳的生长点;
d)在pH值为8.0—9.0阶段,泡沫厚度有所降低,表明超出了菌种适应的pH值阶段,所以,丝状菌表现得不够活跃;
e)在对氨氮和COD进行观察可以发现,在pH值为6.8时,氨氮和COD的值为14.1mg/L和405.8mg/L,相比其它阶段废水处理效果佳。所以,通过上述的分析可以明显看出,当pH值为6.8时,就是泡沫厚度相对低,并且氨氮和COD~B可以取得良好处理效果的阶段。所以,在pH值为6.8时,是好氧池泡沫处理的佳阶段。
3、实验的效益分析
以吨位单位进行水处理核算,在好氧池之中进行焦化废水的处理,需要做好pH调节,使用Na2CO3调节1t沸水大约要1.6元左右。这样的方式可以极大限度地降低运行成本消耗,同时,通过生物法来进行焦化废水处理也不需要额外的建筑,可以节约投资。