幾種焦化廢水深度處理技術(shù)的比較
焦化廢水主要來(lái)自煉焦、煤氣凈化及化工產(chǎn)品的精制過(guò)程。焦化廢水所含污染物包括酚類、多環(huán)芳香族化合物以及含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等，是一種典型的難降解有機(jī)廢水。我國(guó)焦化廢水處理技術(shù)從簡(jiǎn)單的機(jī)械除油技術(shù)發(fā)展到成熟的生物脫酚技術(shù)。20世紀(jì)80年代末，生物脫氮技術(shù)得到迅速的推廣應(yīng)用［1-2]。近年來(lái)，焦化廢水深度處理技術(shù)的研究發(fā)展很快，方法也很多，大多數(shù)還是在實(shí)驗(yàn)室或中試階段，也有部分工業(yè)化應(yīng)用試驗(yàn)［3-15]。主要技術(shù)有吸附法、氧化法、反滲透技術(shù)及電化學(xué)、微波、超聲技術(shù)等。
本工作比較了Fenton試劑氧化法、固定床離子交換樹(shù)脂吸附法和流化床磁性樹(shù)脂吸附法對(duì)某焦化廠廢水生化工藝出水的深度處理效果，為焦化廢水的深度處理工藝選擇提供了新的思路。
1 試驗(yàn)部分
試驗(yàn)用焦化廢水生化工藝出水已達(dá)到GB13456—1992 《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)［16]，水質(zhì)情況見(jiàn)表1。由表1可見(jiàn)，生化工藝出水中COD和色度仍較高，影響該廢水的循環(huán)利用，故需要進(jìn)行深度處理。
1.1 Fenton試劑氧化法深度處理工藝
采用Fenton試劑氧化法深度處理生化工藝出水的中試工藝流程見(jiàn)圖1。廢水處理流量為200 L/h。
表1 焦化廢水生化工藝出水水質(zhì)（平均值）
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圖1 Fenton試劑氧化法深度處理生化工藝出水的中試工藝流程
1.2 固定床離子交換樹(shù)脂吸附法深度處理工藝
采用固定床離子交換樹(shù)脂吸附法深度處理生化工藝出水的中試工藝流程見(jiàn)圖2。生化工藝出水經(jīng)過(guò)混凝沉淀和砂濾器處理去除部分懸浮物后，進(jìn)入樹(shù)脂吸附罐去除COD和色度。樹(shù)脂吸附飽和后，加入脫附劑和活化劑對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行脫附再生，再生后的樹(shù)脂可循環(huán)用于下一個(gè)吸附周期。共進(jìn)行了6個(gè)周期的吸附試驗(yàn)。廢水處理流量為160 L/h。
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圖2 固定床離子交換樹(shù)脂吸附法深度處理生化工藝出水的中試工藝流程
1.3 流化床磁性樹(shù)脂吸附法深度處理生化工藝出水
采用流化床磁性樹(shù)脂吸附法深度處理生化工藝出水，分別將混凝沉淀池出水和二沉池出水進(jìn)行了一級(jí)樹(shù)脂脫附和二級(jí)樹(shù)脂脫附試驗(yàn)。將吸附飽和的樹(shù)脂從流化床中分離出來(lái)，再生后再次投入樹(shù)脂吸附罐內(nèi)循環(huán)使用。廢水處理流量為1 000 L/h。
1.4 分析方法
采用重鉻酸鉀法測(cè)定廢水COD［17]；采用濾膜過(guò)濾法測(cè)定廢水中懸浮物質(zhì)量濃度［17]；采用鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法測(cè)定廢水色度［17]。
2 結(jié)果與討論
2.1 Fenton試劑氧化法處理效果
根據(jù)生化工藝出水（即Fenton試劑氧化法進(jìn)水）水質(zhì)，設(shè)定出水目標(biāo)COD和 Fenton試劑加入量，F(xiàn)enton試劑氧化法處理后出水COD和色度以及COD去除率和色度去除率見(jiàn)表2。由表2可見(jiàn)，通過(guò)調(diào)節(jié)Fenton試劑加入量可以調(diào)控出水水質(zhì)，F(xiàn)enton試劑氧化法處理后出水COD去除率最高達(dá)75.4%，色度去除率達(dá)89.1%。
表2 Fenton試劑氧化法處理后出水COD和色度以及COD去除率和色度去除率
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2.2 固定床離子交換樹(shù)脂吸附法處理效果
固定床離子交換樹(shù)脂吸附法對(duì)生化工藝出水的COD和色度去除效果分別見(jiàn)圖3和圖4。由圖3可見(jiàn)，6個(gè)試驗(yàn)周期的處理后廢水COD平均為79 mg/L，COD去除率為49.4%。由圖4可見(jiàn)，處理后廢水的色度平均為20倍，色度去除率為96.5%。該方法對(duì)色度的去除率較高。固定床離子交換樹(shù)脂吸附法需要多個(gè)吸附器才能進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，每個(gè)吸附器中的樹(shù)脂在達(dá)到飽和吸附后需要進(jìn)行樹(shù)脂再生。
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2.3 流化床磁性樹(shù)脂吸附法處理效果
流化床磁性樹(shù)脂吸附法中試試驗(yàn)4個(gè)周期的COD和色度去除效果見(jiàn)圖5和圖6。
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由圖5可見(jiàn)，4個(gè)周期平均的處理后廢水COD為59 mg/L， COD去除率為58.2%。由圖6可見(jiàn)，4個(gè)周期平均的處理后廢水色度為55倍，色度去除率為90.2%。流化床磁性樹(shù)脂吸附法可以實(shí)現(xiàn)磁性樹(shù)脂與廢水的快速高效分離，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的連續(xù)處理，但與Fenton試劑氧化法相比，COD去除率較低。綜合考慮，F(xiàn)enton試劑氧化法具有更高的工程應(yīng)用價(jià)值。
3 結(jié)論
分別采用Fenton試劑氧化法、固定床離子交換樹(shù)脂吸附法和流化床磁性樹(shù)脂吸附法對(duì)某焦化廠生化工藝出水進(jìn)行深度處理。Fenton試劑氧化法處理后出水COD去除率最高達(dá)75.4%，色度去除率達(dá)89.1%；固定床離子交換樹(shù)脂吸附法COD去除率為49.4%，色度去除率為96.5%；流化床磁性樹(shù)脂吸附法COD去除率為58.2%，色度去除率為90.2%？梢(jiàn)，F(xiàn)enton試劑氧化法COD去除率較高，固定床離子交換樹(shù)脂吸附法和流化床磁性樹(shù)脂吸附法色度去除率較高，綜合考慮，F(xiàn)enton試劑氧化法具有更高的工程應(yīng)用價(jià)值。
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[作者簡(jiǎn)介] 譚紹棟（1971—），男，廣西壯族自治區(qū)都安縣人，碩士，高級(jí)工程師，主要從事化工、能源、環(huán)保等領(lǐng)域的技術(shù)和管理工作。
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