崔煥濱
(青島董家口中法水務(wù)有限公司,山東 青島 266400)
焦化廢水[1]是在原煤高溫干餾、煤氣凈化和化工產(chǎn)品精制過程中產(chǎn)生的廢水,其成分復(fù)雜,含有大量的酚類、聯(lián)苯、吡啶、吲哚和喹啉等有機物,還含有氰、無機氯離子和氨氮等有毒有害物質(zhì),污染物色度高,屬較難生化降解的高濃度有機工業(yè)廢水,成為工業(yè)廢水治理中的重難點。當前主要采用物理化學等常規(guī)預(yù)處理加生化法相結(jié)合的方式進行處理,出水水質(zhì)能夠達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)中的二級排放標準[2]。廢水中難降解CODcr是影響廢水達標排放、資源化回用的關(guān)鍵因素,隨著環(huán)保要求逐步提高和排放標準愈發(fā)嚴格,必須采取合理有效的深度處理技術(shù),去除焦化廢水中難降解CODcr,實現(xiàn)廢水達標排放和資源化利用。
目前,廣泛應(yīng)用于焦化廢水難降解CODcr的深度處理技術(shù),主要分為物理法和化學法。物理法包含混凝、吸附、雙膜法等,化學法包含F(xiàn)enton法、臭氧法等[3-4],在實際廢水處理中存在投資大、運行成本高和容易對周圍環(huán)境造成二次污染等弊端[5]。因此,尋求一種低成本、環(huán)境友好、穩(wěn)定深度處理焦化廢水難降解CODcr的組合工藝,實現(xiàn)穩(wěn)定達標排放和廢水資源化利用,成為本文研究重點。活性炭+活性污泥組合工藝(PAS-AS工藝)在工業(yè)廢水的處理中被廣泛研究并應(yīng)用[6],本文采用對比試驗,研究了PAS-AS組合工藝與單一處理工藝對焦化廢水難降解CODcr的處理效果。
廢水來源于某企業(yè)焦化廢水處理工藝二沉池出水,其主要水質(zhì)指標見表1。
表1 原水水質(zhì)
顆?;钚蕴浚6?00目,碘吸附值900~1500mg/g,強度94%,水分≤8%,灰分≤15%,比表面積1200m2/g。
CODcr:重鉻酸鉀法(GB/T11914—1989);pH:pH 計測定;色度:稀釋倍數(shù)法(GB/T11903—1989);SS:重量法(GB/T11901—1989)。
取4個3L量筒,編號1~4,向每個量筒內(nèi)加入4個系列焦化廢水水樣2.0L。
1)難降解CODcr測定試驗。分別向編號1~4的量筒內(nèi)加入經(jīng)試驗焦化廢水培養(yǎng)一周的活性污泥,補充廢水至2.5L,保持量筒內(nèi)活性污泥濃度為4g/L,并保證N源、P源滿足條件,攪拌并進行悶曝72h。在曝氣過程中,如液位低,加入純水至刻度線2.5L處,每天靜止沉淀30min后取上清液測定CODcr。
2)活性炭吸附試驗。分別向1~4號量筒加入粉末活性炭,活性炭按照5g/L、10g/L劑量投加,并攪拌8h,每隔2h靜置沉淀30min后取上層清液測定CODcr。
3)粉末活性炭+活性污泥法處理廢水試驗。在試驗方法1)基礎(chǔ)上,分別向編號1~4的量筒內(nèi)投加粉末活性炭,投加量分別按照5g/L、10g/L劑量投加,攪拌并進行悶曝48h。在曝氣過程中,如液位低,加入純水至刻度線2.5L處,取上清液測定CODcr。
圖1 生物處理工藝與出水CODcr的關(guān)系
由圖1實驗結(jié)果可知,4個系列水樣經(jīng)預(yù)處理和生物處理后,焦化廢水CODcr值基本保持不變,說明焦化廢水僅靠生化處理達不到規(guī)定的排放標準。
圖2 活性碳吸附與出水CODcr的關(guān)系
由圖2可知,保證活性炭投加量充足的條件下,當2h時活性炭去除基本保持穩(wěn)定,活性炭對難降解有機物有一定的去除效果,但仍不能達到規(guī)定的排放標準。
圖3 粉末活性炭+活性污泥法與出水CODcr的關(guān)系
由圖3可知,在保證活性炭投加量充足的條件下,粉末活性炭+活性污泥法在曝氣24h后CODcr去除基本保持穩(wěn)定,粉末活性炭+活性污泥法對難降解有機物去除效果良好,能達到規(guī)定的排放標準。
向生化池投加一定濃度的粉末活性炭,通過活性炭和活性污泥對水體中的有機物進行吸附,同時粉末活性炭+活性污泥表面吸附的可生化降解有機物通過微生物作用進行分解,通過活性炭吸附和生物降解的有機結(jié)合,強化活性污泥絮體的凈化功能,提高系統(tǒng)的處理能力。
利用粉末活性炭的高效吸附大分子有機物、提供巨大的表面積形成生物膜、改善污泥的沉降性能等特性,強化生化處理效果,對難降解有機物去除效果良好。