剩余氨水是焦化廢水中最難處理一股廢水,其水質(zhì)成分復(fù)雜,污染物濃度高,寧波鋼鐵和萍鄉(xiāng)鋼鐵產(chǎn)生的剩余氨水主要含有較大量的焦油、苯環(huán)化合物、吡啶類難降解的污染物質(zhì),色度較高, COD值高,可生化性差。在經(jīng)過預(yù)處理和生化處理后,這些物質(zhì)仍不能被有效去除,廢水不能達(dá)標(biāo)排放。因此本文采用了混凝-陶瓷膜微濾法對(duì)生化處理前的剩余氨水進(jìn)行了預(yù)處理,通過一系列的理論分析及實(shí)驗(yàn),得出以下結(jié)論:
1、采用陶瓷膜過濾器處理剩余氨水,因?yàn)榫哂歇?dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),能高效的去除廢水中的污染物質(zhì),容易再生;在投資費(fèi)用、使用壽命方面都有著傳統(tǒng)過濾器無法比擬的優(yōu)勢。陶瓷膜過濾器的操作條件對(duì)膜的分離性能有很大的影響,從實(shí)驗(yàn)得到陶瓷膜過濾的操作條件為,原水濁度在150NTU,操作壓力控制在0.2MPa左右,流量在1.8m3/m2.h,反沖周期為4h或膜壓差達(dá)到0.02MPa啟動(dòng)反沖,反沖壓力應(yīng)設(shè)定在0.2MPa,反沖洗時(shí)間為10min。
2、首先對(duì)寧波鋼鐵的剩余氨水進(jìn)行了混凝處理,通過實(shí)驗(yàn)找出混凝劑組合為PAC+PAM體系,反應(yīng)條件為:PAC和PAM投加量分別為150mg/L和6mg/L,廢水溫度為40 oC, pH值在6~7之間,混凝反應(yīng)沉降時(shí)間為30min。在此條件下進(jìn)行混凝后焦化廢水的除油率、濁度和色度去除率分別高達(dá)60%、92%和65%,廢水由原來的棕黑色變?yōu)樘幚砗蟮臏\色澄清。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表面混凝劑、助凝劑的種類和投藥量,混凝反應(yīng)沉降時(shí)間、廢水的pH值、溫度都能影響焦化廢水混凝沉淀效果,其中混凝劑的種類和投藥量及廢水的pH值是主要影響因素。從油、色度、濁度等指標(biāo)的較大幅度的降低顯示出混凝法對(duì)焦化廢水有很好的處理效果,能減輕深度處理的負(fù)擔(dān)。但處理后的水樣的油、COD、色度等仍然很高,需進(jìn)一步進(jìn)行深度處理。
3、在操作條件下,采用混凝+陶瓷膜微濾法時(shí)處理焦化廢水其平均濁度去除率、脫色率、脫油率和COD去除率分別高達(dá)95%、80%、90%和81%,表現(xiàn)出對(duì)焦化廢水處理的高效性,也很好的體現(xiàn)了混凝與陶瓷膜微濾兩種廢水處理方案的兼容性與互補(bǔ)性。
4、陶瓷膜過濾器過濾前期應(yīng)盡量純水清洗,當(dāng)純水沖洗對(duì)膜通量恢復(fù)率沒有較大改善的時(shí)候應(yīng)選用合適的化學(xué)清洗劑清洗。采用單種藥劑對(duì)陶瓷進(jìn)行清洗時(shí),鹽酸、氫氧化鈉、次氯酸鈉三種清洗劑對(duì)陶瓷膜的清洗效果較好,一次清洗后膜通量恢復(fù)率達(dá)到70%以上。由此可知,焦化廢水中對(duì)陶瓷膜產(chǎn)生污染的物質(zhì)中,焦油類及有機(jī)物等占有很大的比例。鹽酸、氫氧化鈉、次氯酸鈉、EDTA和SDS的清洗濃度分別為1.1%,1.5%,0.6%,0.4%和2.0%;膜通量恢復(fù)率為72.1,80.0,83.3,55.9和58.2。在連續(xù)兩步化學(xué)清洗工藝中,選用0.6% NaClO (步) +1.5 %NaOH (第二步)作為清洗劑的清洗效果相對(duì)較好,其膜通量恢復(fù)率達(dá)到了88.3%,與單獨(dú)使用0.6% NaClO和1.5 %NaOH作為清洗劑單步清洗效果都要好。結(jié)果表明在被污染的陶瓷膜內(nèi),有機(jī)污物和油污相互覆蓋,用次氯酸鈉和氫氧化鈉對(duì)陶瓷膜進(jìn)行兩步清洗可以獲得較好的清洗效果。
建議:
由于小試實(shí)驗(yàn)與工業(yè)上的實(shí)際應(yīng)用有一定的差距,因此在大規(guī)模工程運(yùn)用中會(huì)出現(xiàn)小型實(shí)驗(yàn)無法預(yù)料的問題,另外受實(shí)驗(yàn)條件、時(shí)間的限制,處理廢混凝-陶瓷膜微濾法處理焦化廢水的實(shí)驗(yàn)研究有待進(jìn)一步深化。
(1)混凝實(shí)驗(yàn)采用的焦化廢水是從寧波鋼鐵直接取樣到萍鄉(xiāng)的,其水質(zhì)在長途長時(shí)間的運(yùn)輸過程中發(fā)生了部分變化。因此該實(shí)驗(yàn)廢水與寧波鋼鐵的實(shí)際焦化廢水存在一定的差距。建議應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)驗(yàn),務(wù)求盡量貼近工程化實(shí)際應(yīng)用。
(2)在實(shí)驗(yàn)條件允許下,建議在預(yù)處理后,進(jìn)行模擬生化處理的實(shí)驗(yàn),以確定出水水質(zhì)是否能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。
(3)由于焦化廢水的成分復(fù)雜,從而造成處理時(shí)影響因素的復(fù)雜性,本論文只重點(diǎn)討論了一些對(duì)處理效果造成明顯影響的條件和因素,建議應(yīng)全面的討論影響廢水處理效果的條件,進(jìn)一步完善和優(yōu)化混凝+陶瓷膜微濾工藝。
(4)混凝+陶瓷膜微濾工藝可為其他相關(guān)難降解廢水的處理提供參考和借鑒,建議進(jìn)一步研究本論文的實(shí)驗(yàn)思路及工藝對(duì)處理其他廢水的效果,從而使混凝+陶瓷膜微濾法工藝獲得更廣泛的應(yīng)用。