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摘要:在實(shí)驗(yàn)室條件下,運(yùn)用水解(酸化)、好氯兩段sbr工藝,研究了焦化廢水中比較典型的3種難降解有機(jī)物——喹啉、吲哚、吡啶以及含量最高的苯酚的去除規(guī)律。經(jīng)此工藝處理后,喹啉、吲哚、吡啶和苯酚的去除率分別達(dá)到:92.8%、92.3%、89.6%和100%。
關(guān)鍵詞:焦化廢水廢水處理水解好氧
experimentalstudyonthetreatmentof
refractoryorganicsubstancesincoking-plantwastewater
abstract:hydrolysis(acidification),aerobictwostagesbrprocesswasusedtostudythedegradationrulesofthreerefractoryorganicsubstances,whicharequinoline,induleandpyrisine,andhighconcentrationphenolincoking-plantwastewater.theexperimentsshowedthattheremovalefficienciesofquinoline,indule,pyrisineandphenolreached92.8%,92.3%,89.6%and100%.
keywords:coking-plantwastewater;wastewatertreatment;hydrolysis;aerobic
引言
焦化廢水是一種含有大量有毒有害物質(zhì)的有機(jī)廢水。其有機(jī)組分除85%的酚類化合物以外,還包括脂肪族化合物、雜環(huán)化合物和多環(huán)芳香族化合物等[1]。一般來(lái)講,酚類物質(zhì)比較容易被生物降解,而雜環(huán)化合物、多環(huán)化合物等則難以被生物降解。正是由于這些難降解物質(zhì)的存在,使得焦化廢水經(jīng)普通活性污泥法處理后其出水水質(zhì)不能達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)對(duì)24家焦化廠污水處理系統(tǒng)出水水質(zhì)的統(tǒng)計(jì):codcr含量低于150mg/l者,僅占12.5%,低于200mg/l者僅占29.2%[2]。為此,現(xiàn)有的焦化廢水處理工藝必須進(jìn)行技術(shù)改造。我們選擇了焦化廢水中比較具有代表性的3種難降解物質(zhì)——喹啉、吲哚和吡啶,再加上焦化廢水中含量最高的酚(采用苯酚),構(gòu)成了試驗(yàn)?zāi)M廢水。通過(guò)試驗(yàn)研究,以了解難降解物質(zhì)在焦化廢水中的處理性能,為提高焦化廢水的處理效果及工藝改進(jìn)提供必要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
1試驗(yàn)材料與方法
1.1工藝流程與試驗(yàn)裝置
經(jīng)分析與篩選,工藝流程選擇中溫水解(酸化)、好氧兩段sbr工藝。試驗(yàn)采用的兩個(gè)反應(yīng)器均為圓柱型。其中水解(酸化)段的反應(yīng)器有效容積為5l,好氧段反應(yīng)器的有效容積為3l。工藝流程見(jiàn)圖1。其中,水解(酸化)段用溫控儀控制水溫在35℃左右,好氧段用可自動(dòng)控溫的加熱棒控制水溫在20℃左右。
1.2試驗(yàn)用水水質(zhì)
試驗(yàn)采用模擬廢水,其中4種污染物的大致濃度為:苯酚500mg/l、喹啉100mg/l、吲哚40mg/l、吡啶40mg/l。并配以nah2po4和nh4cl作為磷源和氮源,碳、氮、磷的比例為:m(c):m(n):m(p)=100:5:1。
1.3試驗(yàn)測(cè)定項(xiàng)目及方法
每天對(duì)4種污染物的濃度、ph、do進(jìn)行測(cè)定,定期測(cè)定codcr。其中4種污染物的測(cè)定,水解段采用液相色譜法,好氧段采用紫外分光光度法;do的測(cè)定采用ysimodel58型溶解氧測(cè)定儀;codcr的測(cè)定采用30min回流法。
2試驗(yàn)結(jié)果與分析
2.1好氧段不同入流時(shí)間對(duì)處理效果的影響
在sbr工藝系統(tǒng)中人流時(shí)間是一個(gè)很重要的參數(shù),對(duì)于有毒性的污水,如果入流期過(guò)短,則會(huì)因?yàn)槿肓髌诘幕|(zhì)積累形成抑制,此時(shí),所積累的濃度越大,反應(yīng)速度反而減小,從而延長(zhǎng)了反應(yīng)周期;如果入流期過(guò)長(zhǎng),則反應(yīng)速度較低,也會(huì)延長(zhǎng)反應(yīng)周期。因此,有必要在sbr藝中控制入流時(shí)間,使反應(yīng)不受抑制的影響,同時(shí)又獲得較高的反應(yīng)速度。
為了確定好氧段的最佳入流時(shí)間,我們采用了3種入流時(shí)段:2h、4h、6h進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究(其中好氧段的進(jìn)水均經(jīng)過(guò)8h的中溫水解《酸化》,相應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間分別為6h、4h和2h,。
其中:mlss=5.3g/lsvi=75.4
從以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看到:在3種入流條件下,當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時(shí),苯酚的去除率達(dá)到100%,喹啉、吲哚以及吡啶都有不同程度的降解,但以4h入流條件下,反應(yīng)結(jié)束時(shí)降解程度最大。4h入流、4h反應(yīng)時(shí)的處理效果均優(yōu)于其他狀態(tài)的處理效果。苯酚、喹啉、吲哚和吡啶的去除率分別達(dá)到100%、65.7%和69.8%。圖2、圖3、圖4分別為入流時(shí)間2h、4h、6h時(shí)3種難降解物質(zhì)的降解曲線對(duì)比圖。從圖中可以看到,在入流時(shí)間為4h時(shí)降解速率最快,出水中喹啉、吲哚和吡啶的濃度也最低,因此,我們選定4h為最佳入流時(shí)間,在后面討論不同的水解(酸化)時(shí)間對(duì)好氧段處理效果的影響時(shí),入流時(shí)間均采用4h。
2.2不同水解(酸化)時(shí)間對(duì)處理效果的影響
確定了最佳入流時(shí)間后,在此入流條件下,我們又分別對(duì)不同水解(酸化)時(shí)間對(duì)好氧段處理效果的影響做了實(shí)驗(yàn)研究,水解時(shí)間分別取6h、4h、2h,然后進(jìn)行8h(入流4h,反應(yīng)4h)的好氧處理,對(duì)其處理效果進(jìn)行對(duì)比,擬確定一個(gè)對(duì)模擬廢水比較適合的水解(酸化)時(shí)間。水解(酸化)6h、4h、2h后,經(jīng)8h好氧處理后的結(jié)果見(jiàn)表4、表5及表6,水解(酸化)時(shí)間為8h時(shí)的處理效果。分別為4種水解(酸化)時(shí)間時(shí),喹啉、吲哚、吡啶在好氧段降解曲線的對(duì)比。由圖可以看出:對(duì)于喹啉,水解(酸化)時(shí)間越長(zhǎng),去除效果越好,但是經(jīng)好氧段后去除效果提高不大;對(duì)于吲哚,除了水解(酸化)時(shí)間為2h時(shí)去除效果較差以
外,其它3種水解時(shí)間下,處理效果接近;而對(duì)于吡啶,水解(酸化)時(shí)間為2h和4h時(shí)去除效果稍差,水解(酸化)時(shí)間為6h和8h時(shí)的去除效果幾乎相同。綜上所述,我們認(rèn)為6h的水解(酸化)時(shí)間比較適宜。
3結(jié)論
①采用水解(酸化)、好氧兩段sbr工藝能有效去除焦化廢水中典型的3種難降解物,其中喹啉、吲哚的去除率在90%以上,吡啶的去除率接近90%,苯酚的去除率為100%。
②水解(酸化)段的時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)后續(xù)的好氧處理也有一定的影響,水解2h、4h時(shí)的處理效果明顯低于水解8h的處理效果,而水解6h的處理效果與水解8h的處理效果相差不大,因此我們認(rèn)為水解時(shí)間為6h比較適宜。
③由于焦化廢水是一種有毒抑制性廢水,因此,入流時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)其處理效果影響比較大,水解(酸化)6h,好氧段入流期為4h時(shí)處理效果最佳。
參考文獻(xiàn):
[1]luhyg,etal.removaloforganiccontaminantsfromcoalconversionprocesscondenstate[j].jwpcf,1983,55(2):275~281.
[2]舒文龍.我國(guó)焦化廢水處理技術(shù)的現(xiàn)狀、進(jìn)展及適用技術(shù)的選擇(上)[j].環(huán)境工程,1992,10(4):54~56.