煤氣化廢水深度處理技術方法
煤化工企業排放廢水以高濃度煤氣洗滌廢水為主,CODCr一般在5000mg/L左右,氨氮在200~500mg/L,廢水含有酚類、多環芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環化合物等有機污染物,是一種典型的難降解有機工業廢水。
單一廢水處理單元難以同時有效脫除上述污染物。筆者針對煤氣化廢水的水質特點,提出以常規預處理(隔油-氣浮-脫酚-蒸氨) 高效組合生物處理(二級內循環UASB-ABFB) 高級氧化處理(臭氧活性炭)為主體的組合工藝進行處理,出水可滿足《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)一級標準要求。
1材料與方法
1.1廢水水質及出水水質要求
煤氣化廢水的水量水質會隨煤種和氣化工藝的不同而存在很大區別。目前我國一些煤制氣項目選擇豐富廉價的褐煤為原料,多采用煤氣化工藝中占有主要地位的魯奇加壓氣化技術。筆者以國內某煤化工企業的實際廢水進行工藝研究,其水質見表1。
出水水質執行GB8978-1996一級標準。
1.2廢水處理工藝流程
由于該廢水中難降解物質較多,處理較困難,故主要考慮難生物降解物質的去除。工藝流程見圖1。
1.3試驗裝置及運行條件
本研究采用兩級內循環UASB-ABFB組合生化系統對常規預處理后的煤氣化廢水進行二級處理,并采用臭氧活性炭工藝進行深度處理。
1.3.1二級內循環UASB-ABFB反應器
內循環UASB是在普通UASB反應器基礎上增加一套內循環系統,其對進水水溫、pH、難降解有機物和CODCr的適應能力更佳。二級內循環UASB反應器主體分別由D20cm×120cm、D25cm×120cm的圓形有機玻璃柱制成,上部均設三相分離器,有效容積分別為35、55L,為保持反應器內溫度,外壁裹有保溫材料并設有恒溫設施。運行條件為(30±2)℃,pH控制在7.3~8.0,HRT分別為8、12.5h。
ABFB反應器為矩形有機玻璃反應器,尺寸為45cm×25cm×38cm,反應器中均勻分布兩個垂直折流板,廢水在反應器內沿導流板作上下折流流動。整個反應器相當于3個完全混合的反應器串聯在一起,采用立方體聚乙烯(PE)多孔填料為生物載體,反應器底部鼓風曝氣提供載體流化動力和反應耗氧。運行條件為(30±2)℃,pH控制在6.8~7.5,HRT為8h,DO控制在1.0mg/L。
1.3.2深度處理
二級生化出水首先進入預混罐內進行臭氧預曝氣,以OZORB-X20小型水冷臭氧發生器為氣源,溶解一定濃度臭氧的廢水再經提升泵進入臭氧氧化塔,調節流量可控制空速,塔內裝填活性炭。氧化塔尺寸為D20cm×100cm,填料裝填體積為20L。