臭氧焦化廢水處理

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1、二、焦化廢水水處理工藝過程工作原理焦化廠車間排出的生產(chǎn)廢水通過廢水調(diào)節(jié)池成復(fù)合型難處理無機(jī)物和有機(jī)物混合體廢水，從廢水組分、含量及化學(xué)性質(zhì)分析，必須采用多級(jí)屏障技術(shù)手段分級(jí)分段處理，原則是：“處理技術(shù)成熟性及可靠性結(jié)合經(jīng)濟(jì)性，采取相對(duì)容易處理物質(zhì)在先，難處理物質(zhì)在后”。排列污染物氨、氨氮、硫化物、硫代氰酸鹽、氰化物、酚、苯并芘先后處理工藝，其中氨、氨氮可通過蒸氨器、吹脫法、堿化法等從廢水中分離出氨和氨氮，并轉(zhuǎn)化成化肥硫酸銨，實(shí)行廢物利用，有效降低氨、氨氮含量；氣浮除油器可將廢水中煤焦油回收成為化工原料商品；加藥絮凝物化工藝可將廢水中硫化物、氰化物、硫氰酸鹽混凝沉

2、淀去除；輔之焦炭（果殼或石英砂）過濾器將廢水中懸浮物濾去為后續(xù)臭氧深度處理減少臭氧耗量強(qiáng)化處理效果作前處理。通過以上前處理工藝，水中大多無機(jī)物被處理，所剩需處理污染物為酚、苯并芘、氨氮及少數(shù)氰化物等難處理污染物。這些混合物在廢水中和臭氧具有不同的反應(yīng)速度常數(shù)K、反應(yīng)活性不同。氰化物、硫化物、硫氰酸鹽和臭氧化學(xué)反應(yīng)速度快，通常約數(shù)分鐘時(shí)間就反應(yīng)完畢，這就提出了廢水中多種化學(xué)物質(zhì)和臭氧反應(yīng)存在反應(yīng)梯度排列問題，硫化物、硫氰酸鹽、氰化物、氨氮各自和臭氧有不同的反映梯度都屬于低梯度（反應(yīng)快的為低梯度）；酚、苯并芘和臭氧反應(yīng)相對(duì)較慢，則稱為反應(yīng)高梯度。廢水中多種化學(xué)污染物

3、和臭氧的反應(yīng)梯度也類似于化學(xué)反應(yīng)競爭，這些反應(yīng)是在PH值7.5～12之間進(jìn)行。通過冷卻塔蔣蒸氨器脫氨后的溫度高于70℃廢水降溫至35℃以下便于和后續(xù)臭氧催化氧化塔和臭氧去酚塔反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)廢水達(dá)標(biāo)處理。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水溫高于50℃時(shí)，會(huì)加速臭氧還原為氧氣過程，大大降低臭氧氧化污染物能力，甚至完全失效。作為使用單位和工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)特別注意，許多人對(duì)臭氧特性及臭氧氧化工藝過程及使用條件不熟悉導(dǎo)致廢水處理效果不佳，在工程實(shí)踐中時(shí)有發(fā)生（國內(nèi)就發(fā)生過某焦化廠用臭氧處理溫度超過68℃的焦化廢水除酚、除氰而沒有取得任何效果的典型事例?。３粞醮呋趸鳛槌粞跞シ铀那疤幚砉に?，

4、主要氧化廢水中殘留的氨、氨氮、氰化物、硫化物、硫氰酸鹽，以減輕臭氧去酚塔的臭氧負(fù)擔(dān)。臭氧催化氧化塔為不銹鋼塔，塔內(nèi)裝填有加速臭氧反應(yīng)催化劑和吸附劑，還有不銹鋼封頭、鈦（或陶瓷）微孔曝氣頭，有的曝氣塔內(nèi)裝有陶瓷或PVC環(huán)形填料。曝氣頭應(yīng)均勻密布于塔底，氣泡應(yīng)均勻密布于全部水體且不留任何死角，這也是影響處理效果的重要傳質(zhì)因素，不能用在不銹鋼板上鉆孔的方式布?xì)?，因氣泡大，比表面積小，且有死角、氣泡和廢水接觸不充分，嚴(yán)重影響處理效果（投加再多臭氧也無濟(jì)于事?。３粞鯕夂徒够瘡U水混合接觸設(shè)計(jì)原則是鼓泡塔無論設(shè)置多少個(gè)布?xì)馄?，要求鼓泡器孔徑布?xì)饩鶆颍ú細(xì)獍迥统粞醺g且孔徑幾

5、um～幾十um），氣水必須全面接觸，水面距布?xì)獗砻嫠畈恍∮?m，以利于氣水充分接觸，且接觸氧化時(shí)間通常不小于30min。臭氧去酚塔和臭氧催化氧化塔工作原理及內(nèi)、外結(jié)構(gòu)、加工工藝相同，其功能主要氧化廢水中的酚和苯并芘難處理有機(jī)物，通過催化氧化和吸附工藝，最終使出水水質(zhì)根據(jù)環(huán)保要求、工程造價(jià)及經(jīng)濟(jì)性相應(yīng)達(dá)到一、二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。三、臭氧和焦化廢水中無機(jī)物和有機(jī)物化學(xué)反應(yīng)原理1、臭氧和氰化物反應(yīng)式CN－＋O3???????CNO－＋O22CNO－+H2O＋3O3??????2HCO3－＋N2＋3O22CN－＋H2O＋5O3?????2HCO3－＋5O2由CN－反應(yīng)生成無

6、害物時(shí)1PPmCN－需消耗4.16PPm臭氧。2、臭氧和硫氰化物離子的反應(yīng)式CNS－＋6OH－＋2O3???????CN－＋SO32－＋3O2＋3H2OCN－＋SO32－＋2O3??????CNO－＋SO42－＋2O23、臭氧和氨的氧化反應(yīng)式2NH3＋2O3??????NH4NO3＋H2O＋O24、臭氧和酚反應(yīng)式通常1PPm酚需消耗2～4PPm臭氧。國內(nèi)外眾多研究與工程實(shí)踐證明，臭氧與酚的反應(yīng)較迅速（相對(duì)其它有機(jī)物），臭氧與水中混合物反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)速度快慢依次順序?yàn)椋簾o機(jī)物＞鏈烯烴＞胺＞酚＞多環(huán)芳香烴＞醇＞醛＞鏈烷烴（反應(yīng)梯度依次由低到高）。在焦化廢水中的多環(huán)芳香

7、經(jīng)苯并芘含量可達(dá)到3mg/L，采用機(jī)械法、物化法或生化法處理不能完全去除此類強(qiáng)致癌的多環(huán)芳香烴，唯有臭氧化法是一種特效的處理方法。研究測試結(jié)果為：當(dāng)廢水中苯并芘的含量在3mg/L時(shí)，經(jīng)用臭氧源濃度為30mg/L的臭氧處理30min，苯并芘被分解破壞達(dá)80%，經(jīng)60min處理后，可被破壞達(dá)100%，通常物理機(jī)械法對(duì)廢水中苯并芘的凈化程度只達(dá)30～40%，而生化法僅達(dá)60～70%，由于焦化廢水有無機(jī)物與有機(jī)物混合體的特征，分析測試廢水中所含的各種物質(zhì)及成分比較困難，臭氧化法廢水處理的效果常用化學(xué)耗氧量COD值來進(jìn)行分析評(píng)估，研究測試臭氧化法焦化廢水處理數(shù)據(jù)見表1、表

8、2表1－－焦化廢水污染物