钢铁企业焦化废水的深度处理 焦化废水是钢铁企业排出的主要废水之一。焦化废水是煤在高温干馏过程中形成的废水，其中含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物，成分复杂，污染物浓度高、色度高、毒性大，性质非常稳定，是一种典型的难降解有机废水。它的超标排放对人类、水产、农作物都构成了很大危害。如何改善和解决焦化废水对环境的污染问题，已成为钢铁行业的一个重大任务。 目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理，然后进行生物脱酚二次处理。但是，焦化废水经上述处理后，外排废水中氰化物、COD及氨氮等指标仍然很难达标。因此，开发工艺简单、成本低廉的深度处理技术是目前焦化废水处理迫切需要解决的课题。 （1）臭氧氧化法。 臭氧具有极强的氧化性，能与许多有机物发生反应，将复杂的有机物转化成简单有机物，使污染物的极性、生物降解性和毒性等发生改变。用臭氧氧化法处理焦化废水可以同时脱除废水中的酚、氰化物及其他有机物。臭氧的强氧化性可快速、有效地除去废水中的污染物，而且臭氧本身在水中很快分解为氧，不会造成二次污染，操作管理简单方便。但是，这种方法也存在投资高、处理成本高的缺点。若操作不当，臭氧会对周围生物造成危害。 （2）光催化氧化法。 这是一种新兴的废水处理技术。其氧化机理为：由光能产生具有较强反应活性的电子-空穴对，这些电子-空穴对迁移到颗粒表面，便可以参与和
加速氧化还原反应的进行。这种电子-空穴对与O2和H20作用的产物具有极强的氧化性，可以将废水中的有机物完全降解为无污染的小分子无机物。光催化材料具有可重复利用、无二次污染的优点，对几乎所有的有机污染物都可实现完全降解，是目前环保和材料领域研究的热点。由于光催化降解是基于体系对光能的吸收，因此适用于低浊度、透光性好的体系。 （3）活性炭吸附法与矿物吸附法。 活性炭具有良好的吸附性能和稳定的化学性质，是一种最常用的吸附剂。活性炭对焦化废水COD 的去除率可达98.5%。但是，活性炭再生系统操作难度大，装置运行费高，在焦化废水处理中未得到推广使用。 针对活性炭吸附法操作成本高的问题，可采用粉煤灰和天然多孔矿物。以矿物、废渣等为吸附剂深度处理焦化废水具有成本低廉、以废治废的特点。 粉煤灰是燃煤电厂粉煤燃烧排放的废弃物，其主要组分为A1203，Si02，CaO，Fe203（占总量的90%左右）。我国目前每年排放的粉煤灰超过1亿吨。从粉煤灰的理化性质来看，粉煤灰去除废水中的有害物质主要是通过吸附，但在一定条件下，也有一定的絮凝沉淀和过滤作用。 天然多孔矿物内部孔结构的形式多样，有沸石、硅藻土等。将多孔矿物与焦化废水混合或让废水通过矿物滤床，焦化废水中的有机污染物即被吸附在多孔矿物中得以去除。天然多孔矿物具有分布广泛、价格低廉、可循环利用等优点，因此在焦化废水处理等环境净化领域具有非常广阔的应用前景。
科技论文与案例交流 摘要：焦化废水成分复杂，含有大量有毒有害物质， 属高浓度难生物降解有机废水。经常规生化系统处理后的 焦化废水存在COD、多环芳烃(PAHs)及苯并(a)芘等不达标 的问题。介绍了包括混凝沉淀法、吸附法、高级氧化法及电 化学法等焦化废水生化系统出水深度处理技术的研究现状 及存在的问题，并对今后的研究方向提出了建议，即深入研 究多种深度处理技术的耦合、相关设备模块化制造及整体 控制关键技术，提升焦化废水深度处理技术装备水平。 关键词：焦化废水；深度处理；混凝沉淀法；吸附法；高 级氧化法；电化学法 焦化废水是在煤炼焦、煤气净化、化工产品回收和化工产品 精制过程中产生的高浓度难生物降解有机废水，其中含有氰化 物、挥发酚、苯并（ａ）芘、多环芳烃等有毒有害物质。目前，一般采用 “物化＋生化”联合工艺处理焦化废水，基本可以达到有效去除 ＮＨ３－Ｎ、氰化物及挥发酚的目的。 ２０１３年３月实施的《炼焦化学工业污染物排放标准》 （ＧＢ１６１７１－２０１２）对焦化废水中苯、氰化氢、酚类以及多环芳烃 （ＰＡＨｓ）等对人体健康及自然环境危害严重的有毒有害物质进行 了严格控制。其中，ＰＡＨｓ在单位产品基准排水量条件下的排放浓 度限值为０．０５ｍｇ／Ｌ，苯并（ａ）芘为０．０３μｇ／Ｌ。单纯的生物处理工艺 很难实现焦化废水达标排放或回用，国内已有及新建焦化废水处 理工程都面临着ＰＡＨｓ及苯并（ａ）芘等难生物降解有机物出水达标 的难题。因此，寻求工艺合理、控制先进、规模化生产水平高的深 度处理技术及装备是目前焦化废水处理迫切需要解决的问题。 1混凝沉淀法 焦化废水生化系统出水中悬浮态和胶体态组分对残余ＣＯＤ 的贡献分别占２５．９％－４６．３％和１８．７％－４４．４％［１］。混凝沉淀法原理 是利用混凝剂在废水中发生化学反应产生的氢氧化物胶体中和 焦化废水里物质表面所带的异性电荷，使其絮凝、凝集，最终沉 降、分离［２］。因此，选择合适的混凝剂对生化系统出水进行深度处 理，可以有效降低废水中难生物降解有机物的浓度［３］。 郭军等［４］采用混凝沉淀工艺处理焦化废水Ａ／Ｏ工艺出水，处理 后水质达到《钢铁工业水污染物排放标准》（ＧＢ１３４５６－１９９２）一级标 准。肖林波等［５］向生化池出水中投加聚合氯化铝（ＰＡＣ），对ＣＯＤ及色 度去除率分别为４４．８３％和７０％。ＰｅｎｇＬａｉ等［６］以Ｆｅ２（ＳＯ４）３为混凝 剂，深度处理焦化废水，ＣＯＤ去除率达到２７．５％－３１．８％。张哲等［７］ 采用磁絮凝技术深度处理焦化废水，ＣＯＤ、ＮＨ３－Ｎ及浊度去除率分 别为６２．５％、２２．３％及９２．２％。 混凝沉淀法深度处理焦化废水时，设备结构简单，操作管理 方便，可以有效去除ＣＯＤ、多环芳烃（ＰＡＨｓ）及苯并（ａ）芘等，但无法 去除废水中一些溶解性污染物，且产生的沉渣量大，不易脱水。 2吸附法 焦化废水深度处理中多采用多孔性吸附材料吸附废水中的一种 或多种污染物，从而降低其在废水中的浓度。用于焦化废水处理的吸 附剂主要有改性粉煤灰、树脂、活性炭、焦粉、沸石及蒙脱石等［８］。 王丽娜等［９］向废水（ｐＨ＝４）中投加２０ｇ／Ｌ改性兰炭（粒径１￣２ｍｍ）， 室温下吸附３０ｍｉｎ后，ＴＯＣ去除率在６０％以上。王小文等［１０］采用疏 水性介孔分子筛（ＭＣＭ－４１－ｄｒｙ）作为吸附剂，吸附焦化废水生化系 统出水，ＭＣＭ－４１－ｄｒｙ对焦化废水中ＣＯＤ和ＴＯＣ的去除率分别达 ５３％和６６％；ＧＣ／ＭＳ数据表明，焦化废水生化系统出水中残留的长 链烷烃、多环芳烃等难降解有机物均得到降低。郭海霞等［１１］开发了 一种无机－有机复合膨润土用于焦化废水深度处理，改性膨润土 在一定的试验条件下对焦化废水生物处理系统出水中ＮＨ３－Ｎ和 ＣＯＤ的去除率可达７５％和４７％。 粉煤灰是火力发电厂产生的固体废弃物，具有孔隙率高、比 表面积大、吸水性强等特点，作为一种吸附剂，可以吸附去除废水 中的有机化合物、阳离子、阴离子等，实现以废治废［１２］。任宁梅等［１３］ 采用粉煤灰作为吸附剂处理焦化废水生化系统出水，结果表明， 随着粉煤灰投加量的增加，ＣＯＤ去除率从４６％增加到８７％。硅酸 钙是粉煤灰提取高铝粉后的一种工业废弃物，为了探索硅酸钙的 吸附性能，韩剑宏等［１４］利用其对焦化废水生化处理后出水中ＣＯＤ 进行了吸附实验研究，结果表明，ｐＨ为４，每１００ｍＬ废水中硅酸 钙投加量为３．１５ｇ，振荡时间为４５ｍｉｎ时吸附达到平衡，硅酸钙对 焦化废水生化系统出水中ＣＯＤ的去除率为４６．３％。 吸附法可有效去除焦化废水中溶解性有机物及色度，具有出水 水质好、运行稳定等优点，并且吸附剂可重复使用，但是吸附剂吸附 容量小，对进水预处理要求较高，设备运转费用高，操作较麻烦。 3高级氧化法 Ｆｅｎｔｏｎ试剂氧化法是利用Ｈ２Ｏ２、ＦｅＳＯ４在酸性条件下产生具 有很强氧化能力的·ＯＨ，能有效氧化废水中有机物，可降低废水 的ＣＯＤ和色度［１５］。赵晓亮等［１６］采用Ｆｅｎｔｏｎ试剂氧化法处理Ａ２／Ｏ 工艺处理后出水，在进水ＣＯＤ为１００￣３４０ｍｇ／Ｌ、色度为４８０￣９４０ 倍的条件下，出水ＣＯＤ和色度等指标均可达到《城市污水再生利 用工业用水水质》（ＧＢ／Ｔ１９９２３－２００５）的要求。赖鹏等［１７］采用Ｆｅｎｔｏｎ 试剂氧化法对焦化废水进行了深度处理，结果表明，Ｆｅｎｔｏｎ试剂 氧化法可迅速降低焦化废水生化系统出水中的ＣＯＤ，有效去除难 生物降解有机物。 郑俊等［１８］采用臭氧氧化法处理经生化处理后的焦化废水，在 气水接触９０ｍｉｎ时，整个系统对ＣＯＤ、ＮＨ３－Ｎ和色度的去除率分 别达到３０．３％、２１．９％和６４．５％；大部分难降解有机物被完全去除， 一部分被分解生成了一些中间产物和衍生物，如酰氯、酮类、醇类 等易降解有机物。 高级氧化法深度处理焦化废水具有氧化能力强、适用范围 广、反应速率快等特点，可分解大部分难生物降解有机物，但氧化 剂成本较高，且在反应器优化设计、高效稳定催化剂的研发及与 其他深度处理技术的耦合等方面有待进一步研究。 4电化学法 焦化废水深度处理技术研究进展 郭志涛 （中蓝连海设计研究院上海２０１２０４）
第3章 污水深度处理设计计算 污水深度处理是指城市污水或工业废水经一级、二级处理后，为了达到一定的回用水标准使污水作为水资源回用于生产或生活的进一步水处理过程。针对污水（废水）的原水水质和处理后的水质要求可进一步采用三级处理或多级处理工艺。常用于去除水中的微量COD 和BOD 有机污染物质，SS 及氮、磷高浓度营养物质及盐类。 絮凝过程就是使具有絮凝性能的微絮粒相互碰撞，从而形成较大的，絮凝体，以适应沉淀分离的要求。 常见的絮凝池有隔板絮凝池，折板絮凝池，机械絮凝池，网格絮凝池。隔板絮凝池虽构造简单，施工管理方便，但出水流量不易分配均匀。折板絮凝池虽絮凝时间短，效果好，但其絮凝不充分, 形成矾花颗粒较小、细碎、比重小，沉淀性能差，只适用于水量变化不大水厂。机械絮凝池虽絮凝效果较好、水头损失较小、絮凝时间短，但机械设备维护量大、管理比较复杂、机械设备投资高、运行费用大。网格絮凝池构造简单、絮凝时间短且效果较好，本设计将采用网格絮凝池[8,9,10,11]。 3.1.1网格絮凝池设计计算 网格絮凝池分为1座，每座分1组，每组絮凝池设计水量： s /m 308.0Q 31= （1）絮凝池有效容积 T Q V 1= （3-12） 式中 Q 1—单个絮凝池处理水量（m 3/s ） V —絮凝池有效容积（m 3） T —絮凝时间，一般采用10~15min ，设计中取T=15min 。 3277.2m 60150.308V =??= （2）絮凝池面积 H V A = （3-13） 式中 A —絮凝池面积（m 2）； V —絮凝池有效容积（m 3）； H —有效水深（m ），设计中取H=4m 。 2m 3.694 2.277A == （3）单格面积 1 1 v Q f = （3-14） 式中 f —单格面积（m 2）；
焦化废水处理综述 姓名：卫奇杰学号：3120406101 摘要：随着现在工业的发展，工业产生的焦化废水处理问题越来越引人注意。特别是在我国，现在中国是世界第一焦炭生产大国。焦化废水处理问题更是尤为重要。焦化废水一旦超标排放，将对环境有很大危害。本文综述了近年来国内外焦化废水的处理方法，分析了现有焦化废水处理方法存在的问题，并提出焦化废水处理技术发展趋势。 关键词：预处理、物理化学处理法、化学处理法、生物处理法 1 前言 焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水，废水排放量大，水质成分复杂，除了氨、氰、硫氰根等无机污染物外，还含有酚、油类、萘、吡啶、喹啉、蒽等杂环及多环芳香族化合物（PAHs）。酚类化合物对一切生物都有毒害作用，可以使细胞失去活力，使蛋白质凝固，引起组织损伤、坏死，直至全身中毒；多环芳烃不但难以生物降解，通常还是致癌物质。因此焦化废水的大量排放，不但对环境造成严重污染，同时也直接威胁到人类的健康。[1] 焦化废水一般按常规方法先进行预处理、然后进行生物脱氮二次处理。但是，焦化废水经上述处理后，外排废水中氰化物、COD 及氨氮等仍然很难达标。针对此种状况，近年来国内外学者开展了大量的研究，研发出多种焦化废水处理技术。 2 焦化废水处理二级处理技术 2.1 物理化学处理法 2.1.1 混凝法 混凝法的关键在于混凝剂，常见的混凝剂有铝盐、铁盐、聚铝、聚铁和聚丙烯酰胺等。目前国内焦化厂家一般采用聚合硫酸铁[2]。赖鹏等[3]利用 Fe2（SO4）
3作为混凝剂，对焦化废水生化处理出水进行深度处理。结果表明，在 Fe2（SO4）3投加量为 400mg/L、pH5的条件下，溶解性有机碳（DOC）去除率达到 40.1%，出水 COD<150mg/L，能够达到国家的二级排放标准。吴克明等[4]采用混凝-气浮法对焦化废水的处理进行了研究。结果表明，聚合氯化铝铁（PAFC）+聚丙烯酰胺（PAM）处理废水，生成的矾花大而密实，沉降速度快，出水色度低，效果较好。Donghee Park 等[5]用硫酸亚铁和氯化铁来去除残留在经前置反硝化工艺处理的出水中氰化物。在加入和没有加入 PAC 溶液的两种情况下进行批量试验得到两种铁溶液的最佳剂量。结果表明，硫酸亚铁溶液可以取代氯化铁溶液处理废水中氰化物，尤其是铁氰化物。 2.1.2 吸附法 吸附法处理成本高，吸附剂再生困难，不利于处理高浓度的废水，故常用于废水的深度处理[6]。周静等[7]利用粉煤灰-石灰体系作吸附剂，对焦化废水中氨氮进行深度处理。结果表明，废水经该工艺处理后，水样中氨氮浓度77.67mg/L 降至 25mg/L 以下，可以达到国家工业废水二级排放（GB8978-I996）。I.Vazquez [8]分别对吸附剂颗粒活性炭和树脂 XAD-2、AP-246 和 OC-1074 进行平衡，动力学和柱分析。结果表明，颗粒活性炭（GAC）呈现最高的吸附容量、最大的吸附参数和最高的动态能力。 2.1.3 稀释和气提 焦化废水中含有的高浓度氨氮物质以及微量高毒性的 CN—等对微生物有抑制作用。因此这些污染物应尽可能在生化处理前降低其浓度，通常采用稀释和气提的方法。一般情况下，气提不能使氨氮达到排放标准，只能作为预处理，仍需进一步研究。 2.1.4 烟道气处理焦化废水 程志久等[9]利用烟道气处理焦化剩余氨水或全部焦化废水的方法，在江苏淮钢集团焦化剩余氨水处理工程中获得成功应用。实践证明，该方法与常规的生化法相比，不仅研究思路全新、效果也迥异。它是将废水中的污染物，主要是有机污染物以固化状态与废水分离，而废水中的水分全部汽化，从而实现了废水经处理后的零排放，并确保烟道气达标外排。它“以废治废”具有投资省、运行费用低、处理效果好的巨大优势。
精品整理 电镀废水深度处理技术 一、技术概述 该技术采用双级处理、深度回用和膜分离技术，通过自主研发的三段式回用工艺、双级污泥循环反应设备，运用现代化自动控制技术，实现了电镀废水多级利用、系统动态监控、工艺参数的设定、故障报警等功能。电镀废水处理后达到《城市污水再生利用和城市杂用水水质标准》(GB/T18920-2002)，废水的资源化利用率大于76%，出水悬浮物低于5mg/L，贵金属去除率达到98%。对日处理水量160 m3，年减少CODCr排放10890kg，减少重金属排放3000kg;年节水43000t，综合运行成本9元/m3。 二、技术优势 (1)采用混凝、沉淀、气浮、过滤的综合处理技术，使电镀废水的各项指标远低于国家标准排放限值 (2)比传统反渗透工艺降低运行费用30%-40%。 (3)将电镀废水回用率由目前的30%以下(行业水平)提高到循环利用率76%，使电镀生产节约用水46%。 (4)采用自动化运行及在线检测、远程监控、联网诊断等先进技术，使处理过程稳定、可靠、安全、达标。 三、适用范围 电镀企业及电镀生产园区电镀废水处理 四、基本原理 采用物理化学方法对电镀废水中的重金属进行分离处理，通过两次调节废水的pH值，使废水中碱性重金属离子和中性重金属离子分别在其最佳的沉淀环境内进行沉淀分离，达到去除重金属的目的，使废水达到《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)中的标准，再对达标的废水进行双膜法(超滤膜+反渗透膜)分离，进一步去除水中的各类金属离子，反渗透膜清水侧出水达到电镀清洗工艺用水水质标准，回用于电镀生产线，反渗透浓水侧出水再经过一次物化沉淀，最终使浓水达标排放。
焦化废水处理工艺综述 张玉婷 摘要：焦化废水成分复杂，有酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等污染物，是一种较难处理的工业废水。本文主要介绍了近年来焦化废水的一些新工艺的开发和应用，包括预处理，常见组合工艺和深度处理技术。 关键词：焦化废水；组合工艺；深度处理 Summary of Coking Wastewater Process Y uting Chan Abstract：There are many pollutants in coking wastewater, such as phenols, polycyclic aromatic hydrocarbons, and heterocyclic compound containing nitrogen, oxygen and sulfur, which makes the coking wastewater hard to degrade. This article mainly introduced some new process in development and application of coking wastewater in recent years, including pretreatment，the common combined process and depth processing. Key word：Coking wastewater; combined process;depth processing 1、引言 焦化废水是炼焦、煤气净化及副产品回收过程中产生的废水。其污染物组成复杂、浓度高、毒性大，是一种典型的含难降解有机污染物的工业废水。这种废水主要来源于剩余氨水、粗苯分离水、终冷富余水、焦油分离水四部分[1,2]。废水量大、水质成分复杂，除含有高浓度的酚、氰、油、氨氮等物质外，还含有喹啉类、苯类及其衍生物等多环或杂环类化合物。污染物形成的色度高，在水中以真溶液或准胶体的形式存在，性质非常稳定，COD及色度去除困难。 随着环保意识的不断强化，国家已把“节能减排”工作提上了重要的议事日程，并提出严格要求。在《污水综合排放标准》(G8979—96)中规定，外排污水中的氨氮质量浓度小于15mg/L，对排入重点保持水域的具有致癌性的BAP一类污染物要求小于30mg/L由于焦化污水中大量存在氨氮及一些致癌性芳烃及稠环芳烃，其超标排放将对环境造成严重污染。因此，开发经济有效的焦化污水净化技术是当务之急。
焦化废水处理工艺流程及特点 焦化废水特点： 焦化废水所含污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等，是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。焦化废水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物，砒咯、萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物。难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等。焦化废水的水质因各厂工艺流程和生产操作方式差异很大而不同。一般焦化厂的蒸氨废水水质如下：CODcr3000-3800mg/L、酚600-900mg/L、氰10mg/L、油50-70mg/L、氨氮300mg/L 左右。 焦化废水处理： 预处理 生物处理前的预处理方法通常是物理和化学方法，如气浮法、吹脱法、混凝沉淀法、折点氯化法等，主要目的是使二级生化处理工艺的进水达到可生化处理的范围。在预处理工艺中，吹脱法主要是用于蒸氨，气浮法用于除油 生物处理 ＳＤＮ工艺 SDN（强化反硝化/硝化）工艺是先进的生物脱氮技术应用到焦化废水治理领域的一种生物处理工艺，使氨氮和COD去除率达到90～96%以上，比较以往的治理工艺，SDN具有系统适应能力强，运行稳定、操作简单、成本低、去除污染物范
围广的特点。废水经处理，回用于熄焦、洗煤等，大大减少新鲜水的用量，既减少了污染物排放总量，又能节约用水，具有明显的经济效益。 SDN焦化废水处理工艺由预处理、生物处理、深度处理、污泥处理四工段组成，功能分区清晰，便于操作管理。其中生化处理段采用由强化缺氧和好氧两部分组成的SDN工艺。该工艺氨氮和COD去除率达到90～96%以上，彻底解决了传统处理工艺中氨氮、COD去除率低下，生化系统不稳定，投资和运行成本据高不下等难题。 ＨＳＢ工艺 HSB（High Solution Bacteria）是高分解力菌群的英文缩写，是由100多种菌种组成的高效微生物菌群，其中47种经中国台湾经济部标准局的专利认可，专门应用于废水处理。根据不同废水水质，对微生物筛选及驯化，针对性的选择多种微生物组成的菌群并将其种植在废水处理槽中，通过对微生物生长不息、周而复始的新陈代谢过程，分解不同污染物形成相互依赖的生物链和分解链，突破了常规细菌只能将某些污染物分解到某一中间阶段就不能进行下去的限制。其最终产物为CO、H2O、N2等，达到废水无害化的目的。该技术具有以下优点：Ⅰ．HSB技术对COD、NH 3-N等降解性能好，经投加HSB菌种后不仅COD、NH3-N 能达标排放，酚、氰等也有较大的降解； Ⅱ．投资费用少。由于HSB高效菌种能够有效的处理高浓度COD及NH3-N，可将原活性污泥法的气浮除油出水直接进入HSB处理装置，不再添加稀释水。不仅减少处理设施容积，减少占地面积，而且节省大量水资源；
《废水深度处理技术》课程教学大纲 课程名称：废水深度处理技术课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Wastewater advanced treatment technology 总学时/周学时/学分：28/2/1.5其中实验/实践学时：0 先修课程：《环境化学》《物理化学》 授课时间：1-14周星期一授课地点：6B-403 授课对象：环境工程2016级卓越1班 开课学院：生态环境与建筑工程学院 任课教师姓名/职称：李长平/教授；宋浩然/讲师 答疑时间、地点与方式：对于普遍性的问题在上课时集中答疑，课程结束后再和各班联系集中答疑的时间、地点，个别答疑可在课前、课后、课间进行或通过电子邮件与电话联系等方式。 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（ ）其它（） 使用教材：《水的深度处理与回用技术》第三版化学工业出版社张林生主编 教学参考资料：《水污染控制工程》第四版高廷耀主编 《给水工程》第四版中国建筑工业出版社严煦初主编 《排水工程》第五版中国建筑工业出版社张自杰主编 课程简介： 《废水深度处理技术》属环境工程专业的选修课程之一。当前改善水环境保护水资源已成为全民共识，污水的深度处理及再生利用工作十分迫切。微污染水源水的深度处理是保障饮用水水质安全，保护人类身体健康的根本措施。污水深度处理可使污水资源化重复利用，减少企业生产成本，控制水体污染。本课程主要内容为给水与污水深度处理与回用的技术与理论。既阐述了水处理相关技术的基本理论，也汇集了相关工艺在工程应用方面的内容。 课程教学目标 1.理解污水深度处理的相关概念及处理方式和工艺的不同特点，掌握微污染水源水处理的基本原理。 2.运用污水深度处理的技术原理，进行逻辑计算和思考，以及工程思维的锻炼。 3.综合基础理论和技术工艺原理，初步学习如何根据具体对象设计污水处理方案。本课程与学生核心能力培养之间的关联(授课对象为理工科专业学生的课程填写此栏）： 核心能力1.具有运用数学和化学、生物学、物理学、力学等自然科学基础知识和环境工程专业知识的能力； 核心能力2.具有设计与实施实验方案，数据分析、信息综合等能力； □核心能力3.具有工程实践所需技术、技巧及使用工具的能力； □核心能力4.具有设计工程单元（设备）、流程或系统的能力； □核心能力5.具有项目管理、有效沟通与团队合作的能力； 核心能力6.具有发现、分析与解决复杂工程问题的能力； □核心能力7．能认清当前形势，了解工程技术对环境、社会及全球的影响，并培养持续学习的习惯与能力；
工业废水深度处理工艺 煤化工废水水量大、水质复杂, 含有大量酚类、含氮/氧/硫的杂环/芳香环有机物、多环芳烃、氰等有毒有害物质.煤化工废水经过传统物化预处理和生化处理后, 往往难以达到相应废水排放标准, 仍属于典型有毒有害生物难降解工业废水, 成为煤化工行业发展的制约性问题.因此, 对煤化工废水生化出水进行深度处理, 进一步去除难降解有毒有害污染物, 对于减轻煤化工废水的环境危害极为必要. 近年来, 高级氧化技术(AOPs)在煤化工废水深度处理中逐渐受到关注, 包括Fenton氧化和臭氧催化氧化, 以破坏和去除废水中的难降解有毒有害污染物, 并提高废水的可生化性.同时, 工业废水深度处理通常考虑将臭氧氧化处理与生化处理相结合, 以降低废水处理成本, 其中臭氧氧化处理是决定污染物去除效率的主要因素.目前, 微气泡技术在强化臭氧气液传质和提高臭氧利用效率及氧化能力方面表现出一定优势, 因此基于微气泡臭氧氧化处理难降解污染物日益受到关注. 本研究采用微气泡臭氧催化氧化-生化耦合工艺对煤化工废水生化出水进行深度处理.前期实验结果表明, 该废水采用传统曝气生物滤池(BAF)处理, COD去除率仅为6.4%, 且生物膜生物量短期内即明显下降, 表明其不宜直接采用生化处理工艺.本研究采用微气泡臭氧催化氧化先期去除部分COD, 并提高废水可生化性, 而后采用生化处理进一步去除COD和氨氮.本研究考察了不同臭氧投加量和进水COD量比值下, 微气泡臭氧催化氧化和生化处理去除污染物性能, 以期为该耦合工艺应用于难降解工业废水深度处理提供技术支持. 1 材料与方法1.1 实验装置 实验装置流程如图 1所示.实验系统包括不锈钢微气泡臭氧催化氧化反应器(MOR)和有机玻璃生化反应器(BR). MOR为密闭带压反应器, 内部填充3层Φ5×5 mm煤质柱状颗粒活性炭床层作为催化剂, 空床有效容积为25 L, 催化剂床层填充率为28.0%. BR内部同样填充3层Φ5×5 mm煤质柱状颗粒活性炭床层作为生物填料, 空床有效容积为42 L, 填料床层填充率为28.6%.本实验系统以纯氧或空气为气源, 通过臭氧发生器(石家庄冠宇)产生臭氧气体, 与废水和MOR循环水混合后, 进入微气泡发生器(北京晟峰恒泰科技有限公司)产生臭氧微气泡, 从底部进入MOR进行微气泡臭氧催化氧化反应.反应后气-水混合物在压力作用下从底部进入BR, 进一步进行生化处理. BR内生化处理由臭氧产生及分解过程所剩余氧气提供溶解氧(DO), 无需曝气.
污水处理厂出水深度处理方案 一、概述 水是国民经济发展中的不可替代的重要资源, 也是人类赖以 生存和发展的重要资源。电厂又是耗水大户, 特别是在中国北方, 以水限电、以水定电的情况相当严重, 水资源的紧张已逐渐成为电力发展的瓶径, 如何节约用水, 提高水的利用率是电厂急需解决的问题。开展中水回用是解决这问题的重要途径, 也是大势所趋。在电力生产过程中, 冷却水的消耗占电厂总耗水量的60～80％, 因此, 城市污水处理厂二级处理出水( 中水) 深度处理后作为电厂冷却水补充水, 如能成功实施, 将起到良好的示范效应, 适应可持续发展 需要, 并为电力发展拓展空间, 具有巨大的经济、社会、环境效益。城市污水具有水量大、来源可靠、水量稳定的特点, 但水质复杂, 其中有机物、微生物和化学溶剂较多。因此, 城市污水二级生化出水要作为电厂循环冷却水, 必须先进行深度处理。使用城市污水做为冷却水的电厂, 其中多数采用石灰处理工艺, 一部分采用单纯过滤法, 一部分采用超滤技术。 石灰处理系统作为电厂循环冷却水的补充水处理早在50年代就有应用的实例。尽管石灰处理系统具有运行费用低, 不污染自然水体等优点, 但由于劳动环境差、劳动强度大、污染、堵塞等原因影响了石灰处理技术的发展。随着科技的发展, 人们环保意识的
不断增强, 经过科技人员的不断努力, 石灰处理系统得到了许多改进, 越来越多的电厂采用了石灰处理系统, 积累了许多宝贵的经验。因此我公司拟采用石灰处理工艺对中水进行处理, 处理出水用作电厂循环冷却水。 二、石灰处理的原理、特点及分析 2.1石灰处理原理 石灰处理是经过投加石灰乳控制出水pH为10.3～10.5, 进行下面三个反应, 产生大量各种形态的CaCO3结晶, 降低水中暂硬, 同时生成的结晶核心还能够对其它杂质起凝聚、吸附作用; 而且石灰乳引起的pH值的升高也为氨氮和磷酸盐的去除创造了条件。为了提高工艺的沉淀效果, 一般在处理过程中投加适量的凝聚剂与助凝剂, 经过压缩双电层作用使分散的悬浮物、CaCO3结晶、有机物、有机粘泥、胶体物等带电体脱稳, 在机械混合搅拌和高分子助凝剂架桥与网捕作用下, 颗粒物质碰撞结合长大, 使污染物容易沉降。 石灰参与的软化反应有: CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓+H2O
国内外焦化废水处理技术浅析 摘要：焦化废水来源于炼焦生产中煤在高温干馏、煤气净化以及化工产品精制过程，其水质复杂排放量大。文章对国内外常用的焦化废水处理技术，如传统生化处理技术进展和新型焦化废水处理技术进行了探讨。 关键词：焦化废水；生化法；超临界水氧化；传统生化处理技术；新型焦化废水处理技术 一、当前国内外焦化废水的治理技术及其存在问题 （一）焦化废水的处理技术主要分为生化法、化学氧化法和物理化学方法生化法方面主要有活性污泥法，SBR法，A-O（缺氧-好氧）法，以及新兴的生物强化技术、生物膜、生物流化床技术和各种生物脱氮组合工艺。化学氧化法主要有催化湿式氧化法、光化学氧化法、化学药剂氧化、臭氧氧化法等，因焦化废水处理量大，这些方法处理工业废水目前更多的是实验研究或者处理中试阶段，尚未真正投入工业运用。物理化学方面有混凝、萃取、活性炭吸附、膜分离以及超声波声化学法等，一般作为生化法的预处理或后处理方法。 （二）焦化废水的处理方式虽然很多，但目前各国应用最广泛的还是生化法1．它利用微生物的新陈代谢使废水中的有机物分解。然而，生化处理法虽然有处理量大，适用范围广，维护费用低等优点，但也因焦化废水水质水温波动较大而处理效果受到影响。如细菌等微生物对废水的温度要求特别高，一般水温需控制在10℃～40℃之间，而地处我国南方的夏季进水水温通常在50℃左右。也同时受废水的pH值，污染物浓度的影响，所以对操作条件要求比较严格。 2．国内外所采用的生化处理技术大体相同，只不过国外在二级生化处理之前采取了更为复杂的预处理和其他方法控制进入生化系统的水质，防止有毒污染物浓度过高，并在生化处理流程之后采取三级净化系统。如美国美钢联的加里公司炼焦厂将生产的焦化废水收集后，再用等量的湖水稀释。该系统包括脱焦油、游离蒸氨、后蒸氨、调节槽、废水调节储存槽以及活性污泥处理系统等。加拿大Dofasco和Stelco公司的焦化厂采用经蒸氨去除游离氨和加碱去除固定铵后进行生化处理与深度处理。日本大部分焦化厂的废水使用活性污泥法，由于日本特有的排海优势，因此在焦化废水处理时，首先考虑降低废水中的有毒物质，在调节池中先加3～4倍稀释水，以降低NH4+-N和COD浓度。在进入曝气池之前，再
焦化废水深度处理及回用技术 近年来，全球经济与中国经济的持续发展形成了对钢铁等基础产业的拉动，中国2008年焦炭产量为32,757 万吨，占世界总产量的50%以上。焦化废水是在煤高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的废水，因为焦化废水中氨氮、酚类及油分浓度高，有毒及生物抑制性物质较多，生化处理难以实现有机污染物的完全降解，对环境造成了严重污染，因此焦化废水是一种典型的高浓度、高污染、有毒、难降解的工业有机废水。 1 前言 工信部于2008年12月19日下发的15号文《焦化行业准入条件<2008年修订）》中明确规定：酚氰废水处理合格后要循环使用，不得外排。因此对焦化污水不再是单纯追求达标排放，还要考虑处理后如何回用的问题。2008-2009年，笔者对国内焦化废水处理与利用情况进行了调研，实地考察了多家焦化废水处理与利用项目，对国内焦化废水深度处理技术的应用状况、废水回用现状及存在的问题有了较为深入的了解。本文在总结了国内相关研究成果的基础上，结合调研中发现的问题，对焦化废水回用技术提出了改进建议及方案。 2 焦化废水深度处理技术研究及应用现状 近年来，我国的环保工作者对焦化废水处理做了大量的工作，将传统的水处理技术针对焦化废水进行了适应性改造及组合，最大限度地发挥了生化、高级氧化等技术的效能，取得了一定成绩。目前, 对焦化废水的深度处理技术主要包括：混凝沉淀法、吸附法、高级氧化技术 安峰环保 随着科学技术的发展，人们的日常需求和社会发展需求将得到更好的满足。对大多数制药企业来说，药品生产过程中的药物浓度过高，如果废水处理得不好，其中的有害物质会继续扩散。因此，在排放这些废水之前，必须深入处理这些废水，降低这些废水的危害。然而，目前医药废水的深度处理还存在许多问题，没有良好的处理效果。本文综合分析了医药废水的深度处理。 目前制药废水深度处理的主要技术 1、混凝沉淀技术 目前，混凝沉淀技术是我国废水处理中最常用的技术。该技术可深入处理制药废水。它可分为以下几个部分： 第一，化学药剂可以放在水中分散，可以将污水中的微小部分转化为不稳定的分离状态，整体污水可以团结和絮状存在。 其次，当污水中的物质形成絮凝体时，混凝技术可以继续发挥重力作用，从而减少污染物，最终可以有效分离固体和液体。混凝沉淀工艺在国内出现较早，因此相关设备相对齐全，操作流程相对简单。例如，在废水处理过程中，可以向内部投入120毫克/升的混凝剂。此时ph值为8，25s，去污率可达89%。总的来说，去污效率高。但是这种方法在溶解毒性方面不是很有效，而且很难从微生物中去除病原体。 2、膜分离技术 早在60年代和70年代，70年代。在使用过程中也会显示出质量的细化和浓缩，整个操作过程相对简单。不仅使整个运行过程变得更节能，而且可以更好地控制。在污水处理过程中，主要采用反渗透和微滤技术去除沉积物中的细菌杂质，有效地减少内部矿化。采用反渗透技术可以控制90%的脱盐率，水回收率可以控制在70%。一般来说，膜生物反应器能有效地将传统的污水处理技术与最新的污水处理技术相结合，从而对污水进行处理。在某制药厂污水处理过程中，发现溶解氧浓度和质量为8，出水化学需氧量和生化需氧量的去除率分别为93%和94%。但在实际运行过程中，发现技术投入过大，使得相关处理技术无法发挥更好的作用。 3、生物处理技术 目前的医药废水处理技术不能满足新的排放标准。但生物处理技术仍是最常用的处理方法。目前，生物处理技术不仅处理成本较低，而且效果更稳定。好氧生物处理技术可以中和废水中的有害物质。因此，在实际运行过程中，有必要将预处理技术与好氧深度处理技术有效结合。在污水深度处理的实际过程中，预处理技术和氧气生化处理技术应有效结合。 污水深度处理（sewage depth processing）是指城市污水或工业废水经一级、二级处理后，为了达到一定的回用水标准使污水作为水资源回用于生产或生活的进一步水处理过程。针对污水（废水）的原水水质和处理后的水质要求可进一步采用三级处理或多级处理工艺。常用于去除水中的微量COD和BOD有机污染物质，SS及氮、磷高浓度营养物质及盐类。 处理方法 深度处理的方法有：絮凝沉淀法、砂滤法、活性炭法、臭氧氧化法、膜分离法、离子交换法、电解处理、湿式氧化法、蒸发浓缩法等物理化学方法与生物脱氮、脱磷法等。深度处理方法费用昂贵，管理较复杂，除了每吨水的费用约为一级处理费用的4-5倍以上。 方法简介 1、活性炭吸附法活性炭是一种多孔性物质，而且易于自动控制，对水量、水质、水温变化适应性强，因此活性炭吸附法是一种具有广阔应用前景的污水深度处理技术。活性炭对分子量在500～3 000的有机物有十分明显的去除效果，去除率一般为70%～86.7%，可经济有效地去除嗅、色度、重金属、消毒副产物、氯化有机物、农药、放射性有机物等。常用的活性炭主要有粉末活性炭（PAC）、颗粒活性炭（GAC）和生物活性碳（BAC）三大类。近年来，国外对PAC的研究较多，已经深入到对各种具体污染物的吸附能力的研究。淄博市引黄供水有限公司根据水污染的程度，在水处理系统中，投加粉末活性炭去除水中的COD，过滤后水的色度能降底1～2度；臭味降低到0度。GAC在国外水处理中应用较多，处理效果也较稳定，美国环保署（USEPA）饮用水标准的64项有机物指标中，有51项将GAC列为最有效技术。 GAC处理工艺的缺点是基建和运行费用较高，且容易产生亚硝酸盐等致癌物，突发性污染适应性差。如何进一步降低基建投资和运行费用，降低活性炭再生成本将成为今后的研究重点。BAC可以发挥生化和物化处理的协同作用，从而延长活性炭的工作周期，大大提高处理效率，改善出水水质。不足之处在于活性炭微孔极易被阻塞、进水水质的pH 适用范围窄、抗冲击负荷差等。目前，欧洲应用BAC技术的水厂已发展到70个以上，应用最广泛的是对水进行深度处理。抚顺石化分公司石油三厂采用BAC技术，既节省了新鲜水的补充量，减少污水排放量，减轻水体污染，降低生产成本，还体现了经济效益和社会效益的统一。今后的研究重点是降低投资成本和增加各种预处理措施与BAC联用，提高处理效果。 2、膜分离法膜分离技术是以高分子分离膜为代表的一种新型的流体分离单元操作技术。它的最大特点是分离过程中不伴随有相的变化，仅靠一定的压力作为驱动力就能获得很高的分离效果，是一种非常节省能源的分离技术。微滤可以除去细菌、病毒和寄生生物等，还可以降低水中的磷酸盐含量。天津开发区污水处理厂采用微滤膜对SBR二级出水进行深度处理, 满足了景观、冲洗路面和冲厕等市政杂用和生活杂用的需求。超滤用于去除大分子，对二级出水的COD和BOD去除率大于50%。北京市高碑店污水处理厂采用超滤法对二级出水进行深度处理，产水水质达到生活杂用水标准，回用污水用于洗车，每年可节约用水4700 m3。反渗透用于降低矿化度和去除总溶解固体，对二级出水的脱盐率达到90%以上，COD和BOD 的去除率在85%左右，细菌去除率90%以上。缅甸某电厂采用反渗透膜和电除盐联用技术，用于锅炉补给水。经反渗透处理的水，能去除绝大部分的无机盐、有机物和微生物。纳滤介于反渗透和超滤之间，其操作压力通常为0.5～1.0 MPa，纳滤膜的一个显著特点是具有离子选择性，它对二价离子的去除率高达95%以上，一价离子的去除率较低，为40%～80%。采用膜生物反应器－纳滤膜集成技术处理糖蜜制酒精废水取得了较好结果，出水COD小于100 mg/L，废水回用率大于80%。我国的膜技术在深度处理领域的应用与世界先进水平尚有较大差距。今后的研究重点是开发、制造高强度、长寿命、抗污染、高通量的膜材料，着重解决膜污染、浓差极化及清洗等关键问题。 3、高级氧化法工业生产中排放的高浓度有机污染物和有毒有害污染物，种类多、危害大， 反渗透技术在污废水深度处理中的应用及研究进展 摘要通过对高盐度废水的处理，反渗透技术已成为污水深度處理或优质回用的不可缺少的核心技术。本文综述了难降解机械废水的深度处理和城市污水的高质量回用处理。论述了不同水质组合处理工艺的发展和应用。本文讨论了反渗透膜污染在废水处理过程中的作用机理、反渗透进水潜在污染的预测及反渗透浓缩水处理的研究。 关键词反渗透；污水；深度处理；膜污染 前言 RO膜分离技术是以膜两侧的静压差为驱动力，以水分子为代表的小分子溶剂在克服渗透压的条件下，通过反渗透膜分离杂质的过程。操作压力一般在1.5～10.5 MPa之间，可保留1～10A的小杂质。在水处理中，反渗透是关键设备。它能去除97%多个溶解无机化合物，99%相对分子质量和99%多个有机物，包括细菌和95%SiO2。 1 RO膜分离技术在污水处理中的应用 1.1 在高盐废水处理中的应用 （1）以矿井水为代表的高矿化度废水的进水处理以高盐度为特征，尤其是地下水涌出，平均含盐量大于1000 mg/L，SS中含有大量Ca2+Mg2+K+、Cl-、SO42-、HCO3和HCO3-的有机组分低于1.5 mg/L。对于严重缺水的矿区，采用反渗透技术进行深度处理生产和生活用水已得到了广泛的推广。以矿泉水为预处理剂，加入絮凝、沉淀和快速过滤，去除水中大部分SSS，反渗透进水浊度小于1 NTU。经反渗透处理后，出水浊度去除率接近100，脱盐率达96%，出水水质达到饮用水水质标准，处理费用约为5.17元/m3。 （2）冶金废水处理 钢铁工业作为高耗水量、高污染的资源型工业，占全国耗水量的14%。钢铁工业废水在冶金工业中得到了广泛的应用。废水成分复杂，各项指标波动较大，尤其是Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、SO42-、F-及SiO2含量较高。如果不预去除反渗透膜上的高价金属萃取剂，就会产生严重的无机污染。针对太钢二次生化处理后的废水，先在曝气池中曝气将Fe2+氧化为Fe3+，同时加入NaClO，提高了Fe2+在水中的氧化能力和杀菌效果。在水中添加石灰乳调节pH值时，加入PAM和PAC进行絮凝，然后沉淀、快速过滤、活性炭吸附去除有机物、余氯、重金属离子等。经UF处理后，用还原剂处理出水。阻垢剂和酸进入RO系统。 （3）难降解有机废水处理的应用 反渗透在焦化废水处理中的应用研究 摘要:进行了（5～10m3/d）“A2/O+MBR（膜生物反应器）＋反渗透（RO）”组合工艺用于焦化废水深度处理的试验研究。试验结果表明，该组合工艺处理效果优良RO系统能够长期稳定运行。在进水CODcr平均浓度高达3000ppm，NH3-N浓度220ppm时， RO出水COD<20 mg/L, NH3-N<3 mg/L。 关键词:A2/O工艺;MBR;RO;焦化废水；蒸氨废水; 前言 焦化废水是在生产焦炭、煤气、焦油及焦化产品的过程中产生的废水，含有多种污染物质。其中有机物以酚类化合物为主，占总有机物的一半以上，有机物中还包括多环芳香族化合物和含氮、氧、硫的杂环化合物等。无机污染物主要以氰化物、硫氰化物、硫化物铵盐等为主。其中蒸氨废水是焦化废水中浓度最高，处理难度最大的废水，属难降解的高浓度有机工业废水类。传统处理工艺都是，将其与生活污水或其他低浓度工艺废水混合稀释后，一起进行生化处理，达标排放。 本次试验采用“MBR+RO”组合工艺作为焦化蒸氨废水的深度处理，国内在此方面尚未有成功的研究报道。 1试验装置与方法 1.1、试验装置与方法 试验采用的中试装置在现场完成组装，其中MBR膜分离装置和RO装置都是一体化设备，能够选择手动和自动运行两种方式。 MBR装置采用的是DOWTM FLEXELL-20中空纤维膜，膜平均过滤孔径为0.1μm。装置使用了2支FLEXELL-20膜软件，膜通量在10～20L/m2.h，处理能力为5～10m3/d。 RO装置使用的是DOW FILMTECTM BW30-365-FR膜元件。装置产水量为5～8 m3/d。连续运行，膜池来水加还原剂和阻垢剂后进入系统。系统设置的回收率为65％，70％和80％。图1是中试试验所采用的工艺流程。 1.2试验方法 蒸氨废水先经过调节池，调节池主要是加酸调节pH，调节池出水进入气浮池除油。除油后的废水进入水解酸化池。水解酸化池的作用主要是将其中难生物降解物质转变为易生物降解物质，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧生物处理。酸化后的出水进入缺氧池，缺氧池带搅拌机，主要是起到反硝化的作用，缺氧池的出水在好氧池被有效的生化降解后进入膜池；在膜池进行泥水分离，产水进入RO装置进行进一步的脱盐处理，活性污泥混合液回流到缺氧池进行反硝化。 蒸氨废水→调节池→A2/O→潜水泵→MBR一体化装置→ RO系统（加HCl、阻垢剂）→混床 图1 中试系统工艺流程图 2试验水质及运行参数 试验废水来源为山东焦化集团铁雄能源煤化有限公司二分厂蒸氨废水。表1为该废水水质情况。制药废水深度处理技术
污水深度处理工艺
反渗透技术在污废水深度处理中的应用及研究进展
反渗透在焦化废水处理中的应用研究学习资料
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