中小型焦化厂焦化废水处理装备的研究与设计

发布时间：2020-01-28 00:27

【摘要】：近些年来,随着我国经济和工业的快速发展,石油化工、钢铁、煤气等工业企业的数量也在激增,工厂的增多和规模的扩大在给人们生活带来便利的同时,也会产生大量的废弃物、废水和废气。这些废弃物、废水和废气会对周边环境和人们的身体健康造成严重危害。工业化的进一步发展使得我国的工业废水的总量迅速增加,其对人体和周边环境的破坏也在持续加剧,尤其是钢铁、煤气净化等产生焦化废水的生产企业,其生产过程中产生的焦化废水对周边环境和水体影响更甚。鉴于国家对焦化废水危害的重视以及人们的环保意识日益增强,中国环保部在2012年6月份颁布了限制焦化废水排放的标准《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012),在原标准的基础上又做了细化的改动,增加了对单位产品的排水量,在直接排放和间接排放的CODcr、氨氮、氰化物等指标做了更严苛的要求。虽然处理焦化废水的研究已经有了一定的进展,但针对中小型企业处理焦化废水并满足达标排放的一体化设备却不多,这也是制约这类中小型产生焦化废水企业发展的一个重要因素。此类企业通常具有资金少、规模小以及融资困难等问题。针对这一问题,提出并设计的一套适合中小型焦化厂的焦化废水处理装备。首先,本研究实验室小试实验首先从粘土的质量分数、掺Mn比例和铁碳比几个方面考察了对废水去除效果的影响,再分别采用电化学辅助微电解工艺、臭氧氧化工艺、活性炭吸附工艺以及电化学辅助微电解工艺—臭氧氧化工艺—活性炭吸附工艺的组合工艺处理焦化废水,并分别考察各种工艺的废水CODcr和NH3-N的去除率。确定改性微电解填料的最佳配比:粘土的质量分数为20%,Mn的质量分数为10%,铁碳比(Fe:C)为3:1。利用此填料进行电化学辅助微电解反应,反应30min,废水中最高CODcr和NH3-N的去除率分别为75.3%和65.4%。采用臭氧氧化工艺直接处理焦化废水的CODcr和NH3-N的去除率较低,CODcr去除率最高在43.5%,CODcr去除的最佳处理时间为5h,NH3-N的去除率最高为36.9%。通过对比木质活性炭、椰壳活性炭、煤质不定型活性炭三中活性炭,确定木质活性炭较其他两种活性炭达到吸附饱和的时间都要长,且3h后CODcr的去除率降至12%。实验室小试电化学辅助微电解工艺—臭氧氧化工艺—活性炭吸附工艺组合工艺处理焦化废水,最终的CODcr和NH3-N的去除率最高可达到65%和62.4%,最佳水力停留时间为2h至4h。在实验室小试的基础上进行实验室中试设备的设计和运行实验,确定当处理水量为60L/h时,连续运行8h后,出水稳定,CODcr和NH3-N去除率最高可以分别达到66.2%和61%,处理效果良好。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X784

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