我国石油、化工、煤化工、染料、农药、医药中间体及环氧树脂、MDI等行业每年产生大量难降解含盐有机废水。此类废水具有浓度高、毒性大、成分杂、难降解等特点,由于长期以来缺乏技术可行、经济合理的处理办法,造成企业投入高、治理难度大、水污染严重等一系列突出问题,成为社会、公众和政府部门高度关注的问题。
难降解有机污染物,是指被微生物分解速度很慢、分解又不彻底的有机物,也包括某些微生物的代谢产物;这类污染物化学稳定性好,用生化方法难以进一步去除,在环境中存在的时间长,可通过食物链富集,危害人体健康。同时,这类废水又含有一定的无机盐成分,通常含盐量≥3000mg/L(电导率≥4500μS/cm),若不经脱盐直接回用,将会造成设备的腐蚀和结垢。
焦化废水是此类废水中最具代表性的,其水量和水质根据所用原料、工艺和化工产品的精加工深度不同而有较大差别,通常含有大量芳香族化合物、杂环化合物和氨氮,水质波动大,可生化性差,是国内外污水处理界公认的难题。我公司选择煤焦化废水进行科研攻关更具有挑战性和代表性。
难降解含盐有机废水的回用途径主要是作循环冷却水系统的补充水,要实现这一目标,则需要通过深度预处理工艺,大幅度降低废水中的COD、悬浮物等污染物浓度,以达到膜法要求的进水水质指标,然后通过以膜法为主的深度脱盐工艺,降低废水中的电导率、TDS、总硬度、总碱度、氯离子等无机盐分指标,从而最终达到循环水补水要求的水质标准。
我公司通过大量试验和工程实践,研发出催化氧化工艺,其反应机理仍遵循芬顿试剂的原理,但反应条件更加优越(不需要调节进水pH值)。催化氧化工艺是集化学混凝、催化氧化及絮凝沉淀于一体的优良处理工艺,以此工艺作为难降解含盐有机废水深度预处理的主体工艺。同时,经过大量试验摸索,我公司创造性地提出以“EDR+RO”组合工艺作为难降解含盐有机废水的深度脱盐工艺,有效防止了反渗透膜的有机物污染和无机盐结垢,保证系统长期、稳定、高效运行。
项目研发
1、实验室小试
时间:2010年3月至2010年12月。
研究工作:研究难降解含盐有机废水的特性,调研处理过程中存在的问题,分析、比较、研发可行的预处理和脱盐工艺,确定主要技术路线,通过在实验室处理实际水样验证主要技术路线的有效性和可行性,准备现场中试。
2、现场连续试验
时间:2011年1月至2011年5月
研究工作:在唐山首钢京唐西山焦化有限责任公司进行2m3/h的现场连续试验,主要考察“电化学氧化技术+RO”为主体的深度处理工艺处理焦化废水的效果。
3、现场中试
时间:2011年11月至2012年4月。
研究工作:在迁安中化煤化工有限责任公司(以下简称迁安中化公司)对生化后的焦化废水进行处理量10m3/h的现场中试,采用催化氧化技术去除难降解有机物,“EDR+RO”组合技术进行脱盐,进一步考察整套深度处理回用技术的有效性、可行性和耐冲击性,摸索各个工艺单元的工艺参数和控制指标,为工程设计和生产调试积累数据。
工程应用
工程名称:迁安中化煤化工有限责任公司废水深度处理回用工程。
处理规模: 综合废水深度处理系统设计水量为340m3/h(含生化后的焦化废水220m3/h);循环排污水深度处理系统的设计水量为350m3/h。
工程于2012年10月15日开工,2013年6月30日竣工。竣工投产以来,各项工艺指标均达到设计要求,最终产水水质优于合同规定的回用水水质标准,出水合格率达到100%,考虑迁安中化公司与首钢迁钢公司属于钢焦联合体以及系统运行成本因素,系统平均产水率调至90%左右。系统产生的浓水输送至首钢迁钢公司和矿业公司,用于转炉焖渣和烧结拌料,污泥经脱水、储存、风干后,用于烧结料场配料,实现了钢铁联合企业内部的零排放。
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