煤化工廢水是一種污染物成分極其復(fù)雜、難降解物質(zhì)較多的高濃度有機廢水,含有油類、酚類、氰化物、硫化物等多種污染物。其中,油類污染物雖不屬于我國優(yōu)先控制的污染物質(zhì),但在煤化工廢水處理中也屬于難處理污染物,如處理不好,會影響后續(xù)處理單元的正常運行。
含油廢水處理技術(shù)
靜置沉降法
靜置沉降法是運用斯托克斯原理,利用油和水的密度差及油和水的不相溶性,在靜止?fàn)顟B(tài)下實現(xiàn)油珠、懸浮物與水分離。分散在煤化工水中的輕油珠在浮力作用下緩慢上浮、分層,而分散在煤化工水中的重油珠在重力作用下緩慢下沉、分層,油珠上浮或下沉速度取決于油珠顆粒的大小、油與水的密度差及流體的黏度。如溫度30~40℃時,焦油和水的相對密度差別較大,但黏度也大,故不宜選此溫度。若溫度太高,重焦油難以和水分離。因此,一般選擇70~80℃為宜。靜置沉降法能接受任何濃度的煤化工含油廢水,同時除去大量的焦油(主要是浮油、粗分散油)和懸浮固體等雜質(zhì),雖然靜止時間長,所需儲槽容積大,但方法簡單,易操作,是目前普遍采用的一種初步除油方法。如某化工廠處理煤氣化洗滌水,采用靜置沉降罐處理,靜止時間約為100h,處理后的焦油含量約為100mg/L。
氣浮法
氣浮法是利用在油水懸浮液中釋放出的大量微氣泡(10~120μm),依靠其表面張力作用吸附分散于水中的微小油滴,氣泡的浮力不斷增大上浮,最終達到分離的目的。氣泡的出現(xiàn)使水和顆粒之間密度差增大,且顆粒直徑也比原油油滴大,所以上升速度明顯提高。即當(dāng)1個氣泡(或多個氣泡)附著在1個油滴上時可增加油滴垂直上升速度,從而脫除直徑比50μm小得多的油滴。氣浮法的特點是處理量大,可把直徑大于25μm的油粒(主要是浮油、分散油)基本去除。該法的工藝較為成熟,已被廣泛應(yīng)用于油田廢水、石化廢水處理,但在煤化工含油廢水處理中應(yīng)慎重使用。因為氣浮方法比較適合油密度小于0.94的含油廢水,而煤化工廢水中含有大量密度大于1的重質(zhì)焦油,這樣廢水中的粉塵、重質(zhì)焦油和輕質(zhì)焦油會與氣泡混合在一起,無法實現(xiàn)三相有效分離。另外,煤化工廢水含有揮發(fā)酚、氨等物質(zhì),經(jīng)氣浮法易夾帶逸出,對現(xiàn)場操作環(huán)境造成惡劣影響。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關(guān)技術(shù)文檔。
過濾法
過濾法是使廢水通過設(shè)有孔眼的裝置或由某種顆粒介質(zhì)組成的濾層,利用其截留、篩分、慣性碰撞等作用,使廢水中的油分(主要是浮油、分散油及部分乳化油)得以去除。因為煤化工廢水具有一定的粉塵量和黏度,過濾法應(yīng)用在煤化工廢水除油的關(guān)鍵是采用合適的過濾材料和反沖洗方式。如雙介質(zhì)過濾器,上層用1.6~2.5m的焦炭(密度為0.7),下層用0.8~1.2m的細砂(密度為1)。含油廢水從過濾器上部進入,
首先經(jīng)過焦炭過濾,然后經(jīng)細砂過濾,通過過濾器切面積的速率不大于15m3/(m2·h)。過濾器一般設(shè)有2臺,1臺在線過濾,1臺反洗,反洗周期主要由床層阻力降來決定,一般15h左右清洗1次,首先通入空氣松散床層,然后用過濾速度5倍的清水沖洗,整個清洗再生約需30min。
粗粒化法
粗粒化法是利用油、水兩相對聚結(jié)材料親和力相差懸殊的特性,油粒被材料捕獲而滯留于材料表面和空隙內(nèi)形成油膜,當(dāng)油膜增大到一定厚度時,在水力和浮力等作用下油膜脫落合并聚結(jié)成較大的油粒,便于粒徑較大的油珠從水中分離。實現(xiàn)粗粒化的方式主要有2種,潤濕聚結(jié)和碰撞聚結(jié)。潤濕聚結(jié)理論建立在親油性粗粒化材料的基礎(chǔ)上,親油性粗粒化材料對液體有著不同的潤濕度,兩相在接觸表面體現(xiàn)出不同的潤濕角,當(dāng)液體中的兩相在同一表面潤濕角之差大于70°時,兩相可以分離。當(dāng)含油廢水流經(jīng)由親油性材料組成的粗粒化床時,分散油滴便在材料表面濕潤附著,導(dǎo)致材料表面幾乎全被油包圍,之后流經(jīng)的油滴也更容易潤濕附著在上面,附著的油滴不斷聚結(jié)擴大最終形成油膜。由于浮力和反向水流沖擊作用,油膜開始脫落,材料表面得到一定更新。脫落的油膜到水相中仍形成油滴,該油滴粒徑比聚結(jié)前的要大,達到了粗粒化的目的。含油廢水潤濕聚結(jié)除油材料有聚乙烯、聚丙烯塑料聚結(jié)板等。碰撞聚結(jié)理論建立在疏油材料基礎(chǔ)上。無論是由粒狀的或是纖維狀的粗粒化材料組成的粗粒化床,其空隙均構(gòu)成互相連續(xù)的通道,猶如無數(shù)根直徑很小、相互交錯的微管。當(dāng)含油廢水流經(jīng)該床時,由于粗粒化材料是疏油的,2個或多個油滴有可能同時與管壁碰撞或相互碰撞,其沖量足以將它們合并為一個較大的油滴,從而達到粗粒化的目的。含油污水碰撞聚結(jié)除油材料有碳鋼、不銹鋼聚結(jié)板等。粗粒化法在煤化工含油廢水中的應(yīng)用具有廣闊的發(fā)展前景,可作為含乳化油廢水的處理及回收方法。該技術(shù)關(guān)鍵是粗粒化填充材料,材料的形狀主要有纖維狀和顆粒。粗粒法對煤化工廢水入水含塵量要求很高,若含塵量高,粗粒化材料將被堵塞,從而影響粗粒化效率和使用壽命。因此,粗粒化的預(yù)處理是非常關(guān)鍵的。