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煤化工废水生物处理工艺探究

 摘 要:煤化工产生的工业废水,对水环境有着比较严重的危害,废水的有效处理一直是煤化工发展过程中的一个技术要点。基于此,本文介绍了煤化工废水中的主要污染物质,分析采用生物处理技术,对煤化工废水进行处理的重要意义。并根据生物处理技术的发展现状,探究煤化工废水生物处理工艺的技术应用。 

  关键词:煤化工废水;生物处理;A-O+MBR工艺;BAF工艺 

  1 引言 

  煤化工生产过程中需要应用大量的水资源,这些水资源用于煤化工反应、设备降温、室内降温、产品清洗、设备清洗等。使用途径的不同,造成煤化工废水的污染成分比较复杂,除了常见的氨氮、酚类物质、工业油等,还有大量的酯类物质、多环芳香化合物等,甚至还有剧毒的氰化物、硫氰化物等。因而,对煤化工废水进行有效的处理非常重要。 

  2 生物处理技术分析 

  生物处理技术主要利用催化剂,加速煤化工废水中的微生物反应,利用这种反应,将废水中的有机污染物质降解、转化。目前生物处理技术在对煤化工废水中的氨氮污染处理上,成效非常显著。根据国家工业部门的统计数据表明,生物处理技术对煤化工废水中的氨氮有效去除率,高达89%,远远高于物理处理技术(主要为过滤法和沉降法)和化学处理技术的处理效果[1]。 

  3 生物处理技术在煤化工废水处理中的具体应用 

  3.1 成熟的煤化工废水生物处理技术 

  A-O处理技术: 

  A-O处理技术主要利用煤化工废水中微生物对氧气的不同偏好,通过废水中氧气含量的调整,有效去除目标微生物。 

  A-O处理技术在煤化工废水中加入好氧段与厌氧段,按照不同微生物的特性,对废水中的微生物进行标注。 

  处理前,技术人员在煤化工废水排放管道中,加入好氧池和缺氧池,以有效降解废水中的有机碳源,控制进入缺氧池废水中的碳源数量,推动微生物硝化反应的进行。 

  对好氧池中的反硝化反应进行处理,增加厌氧段,有效去除废水中的氨氮含量,对氨氮化合物进行有效沉降。 

  这种处理方式在技术上已经比较成熟,使用的成本较低,容易学习与操作,氧气控制过程比较简单。但是,目前的A-O处理技术,对氨氮污染的处理还不彻底,煤化工废水经过A-O处理之后,还有比较大的氨氮残留,需要进行二次处理。 

  3.2 升流式厌氧污泥床技术 

  升流式厌氧污泥床技术简称为UASB技术(Upflow AnaerobicSludge Blanket)。这种处理技术具有:①处理效率高;②处理效果好;③处理能耗低;④处理成本低等显著特点,是目前煤化工废水处理中,主要使用的一种生物处理工艺。这种处理工艺的处理流程为: 

  首先,在煤化工废水的排出口,加装高效厌氧反应器。这种反应器内部充满了厌氧污泥,这种污泥可以与废水中的有机质发生微生物反应。 

  其次,控制煤化工废水,使其按照自下而上的流向,通过高效厌氧反应器,使废水与污泥充分进行搅拌,加速反应器中的空气流动,加速微生物反应的进行。 

  最后,煤化工廢水中的微生物,可以被厌氧污泥充分降解,最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢、氨等比较容易处理的化学物质。 

  UASB处理技术对煤化工废水中的氨污染,处理效率高达88%。但是,这种工艺目前的主要不足是,不能有效处理废水中的氮。因而,UASB处理技术需要与其他化学处理技术、物理处理技术配合使用,才能达到最好的处理效果。 

  3.3 序批式反应器处理技术 

  序批式反应器处理技术简称为SBR工艺(Sequencing Batch Re-actor),这种处理技术利用一种高活性的生物污泥,对煤化工废水中的有机化合物进行降解。这种处理技术的主要处理方式为:①通过钙沉淀的方式,对气化煤化工废水中的氨氮污染物质进行沉降;②利用均质调节方法,将煤化工废水中的大颗粒污染物与小分子微生物有效分离;③利用鼓风设备、气流喷射设备、加压设备对废水中的碳源污染物进行净化。

  3.4 煤化工废水前沿生物处理技术 

  煤化工废水的生物处理技术处于高速发展中,目前取得了突破性进展的前沿技术主要有:第一,移动床生物膜反应器处理技术(简称MBBR技术),这种技术利用密度接近于水的悬浮填料,对废水中的微生物进行吸附,最终达到脱氨、脱氮的去除目的。第二,膜生物反应器处理技术(简称MBR技术),这种技术与SBR工艺相结合,能够有效将煤化工废水中的悬浮物质,截留在膜生物反应池当中,而且不需要二次沉降,处理的效率较高,使用成本较低。第三,曝气生物滤池工艺(简称BAF工艺),这种技术能够对煤化工产生的焦化废水进行有效的处理,这是其他处理技术不具有的功能。 

  4 结论 

  综上所述,生物处理技术相比于物理处理技术、化学处理技术,具有污染小、成本低、效率高的优势。从本文的分析可知,探究煤化工废水生物处理工艺,有助于煤化工工厂根据最新的处理技术,对工厂现有的废水处理系统进行升级。有助于研究人员找到现有生物处理工艺中的不足,进行有针对性的改进。因而,煤化工生产相关的技术人员与管理人员,要重视生物处理技术的应用。 

  参考文献: 

  [1]颜海洋,汪耀明,蒋晨啸.离子膜电渗析在高盐废水“零排放”中的应用、机遇与挑战[J].化工进展,2019(01):672-681. 

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