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煤化工废水中氨氮去除工艺

作者:洛哈斯水处理 时间:2024-01-16 18:21:36 点击:

在我国已经探明的资源中,煤炭资源占了大部分,我国的煤炭储量在世界上也是名列前茅的,但是事实上,我国是一个十分缺少石油资源的国家,主要能源只有煤炭。煤炭资源在应用过程中会产生许多废弃物,影响绿色发展。煤炭也属于是不可再生资源,但我国随着经济的发展而逐渐提高了对煤炭的需求量,导致我国对煤炭能源的需求量增加,但其却不一定能够满足不断增加的需求量。如何提高煤炭的利用率、降低煤炭化工的污染,是我国现阶段着重解决的问题,同时,推动以清洁能源为主要消耗资源也是十分重要且新兴的。

1、现阶段煤炭化工主要产生的污染物及处理意义

煤炭化工行业主要是对煤炭进行不同的加工,使煤炭通过与不同化学品的结合形成各种不同类型的燃料,满足各工业的需要。但是在加工过程中,其与化学品发生反应后,会产生煤化工废水,其是对环境污染最主要的环节,因为煤炭化工废水里面包含大量的氨氮物质。在对煤炭进行加工时,也会运用大量的水资源,水资源浪费及水污染是影响煤化工行业发展最主要的原因之一,含有大量氨氮物质的废水属于高污染废水,并且不可能通过环境的自然循环进行净化,如果进入人们日常生活中,会严重威胁人们的身体健康。因此,煤炭化工厂需要建设在较为偏远的地区,且其工作过程中要尽可能地不影响周边居民的生活。随着我国城市化的不断发展,许多煤炭化工企业的周边会逐渐建设其他设施,煤炭化工过程中产生的废水如果无法及时被解决,将对环境和居民身体健康十分不利。现阶段,虽然制定煤化工废水的排放标准,但事实上,不同工艺产生的煤炭化工废水的组成成分差异较大,不可能运用一个方法去解决,所以,在煤炭化工废水中,要对其进行净化处理是较难的。

对煤化工废水进行及时处理,不仅能提高我国水资源的利用率,还能降低煤化工废水对我国现阶段环境的污染,最主要的是,煤化工废水如果进入正常的水循环,会对人们的健康生活造成威胁;如果没有对煤化工废水进行及时净化,就会造成水资源浪费。我国水资源分布不均匀,盲目浪费水资源对于我国未来发展是十分不利的。不经处理的煤化工废水如果排入大自然,对大自然的危害是十分大的。如果及时处理煤化工废水,上述问题不仅能有效避免,也能从煤化工废水中提取中许多利于化工发展的物质进行循环利用,降低其他能源的耗费,同时,处理煤化工废水能够提高经济效益,给煤化工厂带来一定的收益,推动煤化工厂的发展。

2、对煤化工废水进行处理的措施

煤炭化工废水对环境会带来严重污染。通过近年来的研究可以发现,采用以下方法对煤炭化工行业产生的废水进行良好处理,能够使我国环境得到较好的保护。

1)采用生物法硝化反硝化工艺,对煤炭化工废水中氨氮化合物进行去除。在鼓风通氧条件下,氨氮被硝化细菌所氧化成为亚硝酸盐和硝酸盐。硝化反应过程需要在好氧(AerobicOxic)条件下进行,并以氧作为电子受体,氮元素作为电子供体。在缺氧条件下,利用反硝化菌将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从废水中逸出,从而达到除氮的目的。

硝化反硝化工艺能够很好地去除煤化工废水中的氨氮和有机物,在现阶段煤炭化工行业废水处理中较为常用,其易于操作、运行成本低,能够在一定程度上节约煤炭化工废水处理的成本。

2)采用厌氧工艺法,对煤炭化工废水中氨氮化合物进行去除。厌氧工艺最主要的特点是通过降低废水中氧含量使微生物与废水进行脱离。在无氧的条件下,能提高微生物与废水之间的脱离量,降低废水中微生物的含量,减少厌氧池中硝酸盐的含量。在厌氧反应过程中,废水中的硝酸盐含量会上升,从而增加厌氧池中pH,加大废水中微生物与水资源之间的脱离程度,使有机微生物进行分解与脱离,达到对水资源进行净化的目的,降低煤炭废水中微生物的含量。现阶段,该方法在煤炭化工行业废水处理中较为常用,易于操作,节约成本。

3)吹脱、气提工艺是在煤炭化工废水处理中及其常用的方式,最主要的特点是在煤炭化工废水中排放气体,将液体中能够溶于水以及易溶于水的物质带出,能够较好地将水中的有害物质带出对化工废水,达到净化目的。该方法能对废水中易溶于水的有害物质进行催化和提纯,极易操作,而且成本较低,相较于生化工艺来说,许多化工厂更多地会采用这种方式,但其能耗高、产生废气污染物需处理,综合运行成本较高。

现阶段,随着科学技术及经济的发展,我国在煤炭化工废水方面也研发了许多新的处理方法,能够更好地处理煤炭工业废水中的有害物质和氨氮化合物。

1)生物法。

对于煤化工废水中氨氮化合物质的处理十分有效,能够很好地降低煤炭化工废水中有机物浓度,对于氨氮化合物的去除更是直接有效。生物法能够使煤化工废水更好地达到排放标准,降低对环境的污染。在生物法应用的过程中,主要包含的工艺:活性污泥法、生物脱氮法和生物强化技术生物技术。因为化工废水中氨氮物的含量较高,其他方式去除氨氮物可能会有残留,生物方法能去除得更彻底。

2)通过硝化反硝化反应对煤炭化工废水进行处理。

在我国许多煤炭化工企业,对煤化工废水的处理上,首先,运用隔栏的方式过滤煤炭化工废水中的许多固体杂质。当清除废水中的固体杂质之后,使进入机械的废水较为干净,避免固体物对机械造成损坏。对煤炭化工废水进行氨氮降解,通过硝化反硝化反应,能够在一定程度上使煤炭化工废水中的氨氮物得到有效处理,同时,硝化反硝化反应能够降低煤炭化工废水中的生物毒性,但是在反应过程中一定要尽可能地调节好运行温度,将温度控制在15~30℃,以便较好地推动反应的进行;在实际操作过程中,如果反应池的温度达到50℃以上,对于硝化反应来说十分不利的。在反应结束之后,要将污水排入二沉池,二沉池处理能够通过物理的方式将煤炭工业废水中的污泥与水进行分离,使废水得到循环使用。运用物理方式对煤炭化工中的杂质进行分离,比运用化学工艺的分离效果更为明显。在废水处理过程中,生物方式与物理方式的结合能够在一定程度上提高废水处理的效率及有效性。

3、结语

现阶段,我国对煤炭化工废水的处理工艺中,不仅对过去老旧的处理方法进行了完善,也通过实践提出了新兴且有效的处理方法。煤炭资源的应用会造成我国环境损害,但是随着我国煤炭化工废水处理工艺的逐渐成熟,相信在不久的将来,我国会朝着绿色可循环方向不断发展。(来源:中化化工科学技术研究总院有限公司)

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