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含氮废水处理方法范文1
摘 要：废水处理是工业生产中的一个重要环节，研究工业废水的处理技术及中水回用对提高工业废水出水水质，降低工业废水对环境的污染具有十分重要的意义。本文结合工业实例，对其废水处理技术及中水回用工艺进行了介绍，并对其运行结果进行了讨论。
关键词：含氟有机工业；废水处理；处理技术
引言
随着我国工业的快速发展，工业废水的排放量与日俱增，工业废水的种类也日益增加，对环境造成了严重的污染，并威胁到了人类的健康和安全。因此，研究工业废水处理技术及中水回用具有十分重要的意义。中水回用是水资源有效利用的一种形式和途径，是通过将废水集中处理达到相关标准后，回用于生活日常用水中，以达到节约水资源的目的。基于此，P者对含氟有机工业废水的处理技术及中水回用进行了介绍。
1 工程概述
某工业生产线项目的工艺过程涉及到种类繁多的化学品各工序产生的废水、废液种类较多，成分复杂，不但含有大量有机氮、有机硫、高分子有机物等难降解物质，还含有一定浓度的季铵盐、四甲基氢氧化铵（TMAH）等对微生物有强烈抑制作用或具有优良杀菌性能的物质，此外还含有大量的氟离子、铜离子。该生产废水的污染物浓度高，水质恶劣，对环境危害大。为此，该企业决定对该生产废水进行中水回用处理，中水水质要求达到《地表水环境质量标准》（GB3838―2002）中的Ⅳ类标准。
2 废水来源及水质参数
废水主要包括含氟废水（6000m3/d）和有机废水（11200m3/d）。含氟废水主要是废气洗涤塔、阵列湿法刻蚀工序等排放的废水，主要污染物为磷酸盐、硝酸盐、氟化物等，具体水质指标如下：pH值为2.2、BOD5为190mg/L、COD为630mg/L、SS为18mg/L、TN为100mg/L、NH3-N为65mg/L、TP为15mg/L、氟离子为60mg/L、铜离子为6.6mg/L。有机废水主要是阵列清洗工序、阵列光刻工序、阵列剥离工序、成盒工程、彩膜显影工序、彩膜清洗工序等排放的废水，主要污染物包括清洗剂、显影液成分、剥离液成分、季铵盐、异丙醇等，具体水质指标如下：pH值为6.1、BOD5为680mg/L、COD为1670mg/L、SS为10mg/L、TN为50mg/L、NH3-N为34mg/L。
3 处理工艺的确定
综合考虑废水水质以及处理工艺运行维护的方便性、安全性与自动控制。
采用“异核结晶+混凝沉淀”组合工艺作为物化处理工艺，以高效去除废水中的总磷、氟化物和重金属离子；采用“两级A/O+MBR”组合工艺作为生化处理工艺，以低成本、高效率地去除废水中的有机污染物、硫化物、总氮和氨氮等；最后采用RO深度处理工艺去除废水中残余的氨氮和总氮，以保证出水总氮和氨氮浓度都在1.5mg/L以下。通过上述组合工艺处理后，出水水质可以达到地表水Ⅳ类水质标准。
4 运行结果与讨论
4.1 物化段的运行效果
针对含氟废水中的污染物组分，本工艺通过投加烧碱化学沉淀法去除绝大部分的铜离子；通过投加钙盐、混凝剂和絮凝剂，采用化学沉淀和混凝沉淀相结合的方法去除废水中绝大部分的氟化物。设置混凝沉淀池的主要目的是去除废水中的氟化物、铜离子，由于沉淀性能较差，加上工程占地紧张，因此混凝沉淀池的池型选择沉淀效果好、占地面积小、配置有刮泥设备的高效斜板澄清器。为满足排放和中水回用的水质标准，需对产水和尾水中的氟离子含量进行控制，因此设置两级物化反应沉淀池。
物化段对氟离子的去除率可以达到60%以上，氟离子浓度可降至20mg/L以下；经物化处理后的含氟废水与有机废水混合，氟离子浓度得到进一步稀释降低，同时RO对氟离子也有很好的截留作用，从而使得最终出水氟离子浓度低于0.1mg/L。
物化段调试运行过程中COD和氨氮浓度的变化如图1所示。可以看出，物化段对COD和氨氮的去除效果不高。这是因为物化段添加的烧碱、钙盐、混凝剂主要是与废水中的铜离子和氟化物生成沉淀，而对COD和氨氮并无去除作用。物化段对氟和重金属离子的去除降低了废水的生物毒性，为后续生化段的正常稳定运行奠定了基础。
4.2 生化段的运行效果
生化段调试运行稳定后COD和氨氮浓度的变化如图4所示。
由图2可以看出，RO出水的COD和氨氮浓度均很低，出水氨氮稳定在0.03mg/L左右，RO系统对COD和氨氮的去除率分别稳定在98%和94%左右。这主要是由于该工艺采用了水解酸化+两级A/O+MBR的组合工艺，有机污染物在水解酸化、厌氧、好氧、膜过滤等多重作用下，得到了充分的微生物降解，因而取得了很好的处理效果，达到了中水回用的要求。其中，微生物的好氧代谢作用对废水中溶解性和非溶解性有机物都起到了很好的去除作用，两级A/O+MBR池去除了大部分有机污染物，再通过硝化反硝化过程去除了大部分总氮和氨氮。
5 结语
综上所述，工业废水具有成分复杂、水质波动幅度大、排放量大等特点，其废水处理工艺因其水质的不同而存在差异。因此，需要根据工业废水的实际状况，合理选择废水处理工艺，以达到最佳的处理效果，满足工业废水排放的标准要求。本含氟有机工业废水处理工艺利用了中水回用技术，达到了节约水资源的目的，且其出水水质满足相关标准要求，具有良好的经济效益及环境效益。
参考文献
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关键词:焦化废水；臭氧催化氧化；发展趋势
1引言
近年来，随着环境形势的愈演愈烈以及能源消耗的增大，人们开始广泛关注低碳经济发展模式。在冶金工业中，钢铁工业废水的治理成了重中之重［1］。在中国，钢铁业的规模及发展势头不但已受到世界瞩目，作为高能耗、多排放的行业在全球低碳经济所倡导的节能减排工作中承担着重大的责任［2］。钢铁行业焦化废水的处理，一直是国内外废水处理的难题。由于其生产工艺和生产方式的不同，导致焦化废水不但成分复杂，还含有大量的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害及难降解的物质，且污染物色度较高［3］。现阶段，焦化废水造成的污染越来越严重，是工业废水排放中一个突出的环境问题。本文针对冶金工业焦化废水的来源、特点以及处理方法等进行介绍。
2焦化废水的产生及特点
2．1焦化废水的产生
焦化废水主要来源于炼焦、煤气在高温干馏、净化及副产品回收过程中，产生含有挥发酚、多环芳烃及氧、硫、氮等杂环化合物的工业废水，是一种难降解的有机废水［4］。焦化废水中通常含有高浓度的酚、氰化物、硫氰化物和氨氮，同时，还存在着不易生物降解的油类、吲哚、喹啉等杂环有机化合物［5］。其主要由以下几个方面构成:一是剩余氨水，是在煤干馏及煤气冷却中产生出来的废水;二是煤气净化过程中产生的废水，例如煤气终冷水和粗苯分离水等;三是焦油加工、粗苯等精制过程中产生的焦油分离等废水;四是焦炉烟气脱硫过程中所产生的脱硫废液以及其他场合产生的废水。其中，剩余氨水约占废水总量的二分之一，这也是氨氮的主要来源［6］。
2．2焦化废水水质特征及处理难点
核磁共振色谱图中显示:焦化废水中不仅含有有机物，还含有数十种无机物。无机化合物一般以铵盐的形式存在，例如(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4CN等。有机物以酚类化合物为主，占总有机物的85%左右，主要有苯酚、邻甲酚、对甲酚及其同系物［7］。在焦化废水有机物组成中，大部分酚类、苯类化合物在好氧条件下较易生物降解，而吡咯、呋喃、萘、噻吩在厌氧条件下可缓慢生物降解，联苯类、吲哚、喹啉类则难以生物降解［8］。这些难以生物降解的杂环化合物和多环芳香化合物，其性质不但不稳定，而且也难以生物降解，数据显示，其通常都具有致癌和致基因突变的作用，对人类和环境都有很大危害［8］。因此，焦化废水的处理一直是工业废水处理的难点，同时也对有效治理和保护环境有着非常重要的意义。
3焦化废水处理及利用的方法
3．1臭氧催化氧化技术
传统工艺下，焦化废水处理技术通常有物理化学法、化学方法和生化方法［9］。许多文献已经对此类技术进行了详细的介绍和论证，目前已应用或报道的方法都存在着运行成本高稳定性差、二次污染等问题。然而近年来，臭氧催化氧化技术与生化处理相结合在焦化废水深度处理中的应用得到了广泛的认同。本文针对臭氧技术的应用条件和范围进行论述。臭氧催化氧化技术主要是在中性条件下，对污水进行的深度处理。使用少量臭氧作为氧化剂，将难降解有机物选择性氧化分解，使处理后的废水COD、色度、苯并芘等指标达到国家外排标准，氧化剂利用率高达95%以上，效果甚好。然而此技术应用的范围是有限制的，想要达到好的效果，前序的生化处理工艺显得尤为重要［10］。
3．2天津天铁中试实验数据及说明
为了解决天铁炼焦化工有限公司焦化废水出水超标问题，于2015年进行实验，致力于研究臭氧催化氧化技术的应用，使焦化废水能达到国家排放标准。本实验分别取了生化进水、二沉池进水、改进后二沉池出水以及改进后混凝出水四个水样。
3．3生物强化处理的改进
通常污水处理采用A2O等工艺就行生物脱氮，但由于焦化废水水质的特殊性，我们应在传统工艺基础上加以改进。在前期加入水解酸化，将部分难降解的有机物水解为相对容易生物降解的有机物，同时利用相对容易降解有机物共代谢厌氧转化难降解有机物。在氧化阶段，也应当有所改进，可以通过将碳氧化和氨氧化分级并使用生物反应－分离一体式反应器，减少了异养菌和自养菌的竞争抑制作用，同时大幅度提高碳氧化菌和氨氧化菌在反应器中的含量，从表1中可看出，改进后的二沉池出水效果较好，达到了200mg/L以下的理想值，经过臭氧催化氧化COD基本可达到80mg/L以下。由此提高前期处理工艺，以保证后期工艺处理效果。4焦化废水发展展望随着工业的迅猛发展，冶金工业废水的种类和数量日益增加，对水体造成的污染也日趋严重和广泛，更是威胁了人类的生命安全和健康［11］。在环境治理方面，工业废水的治理比市政污水的处理更为重要。早在19世纪末，工业废水就已经受到国外的关注，并且在随后的半个世纪里，各国进行了大量的试验研究和生产实践［12］。可是由于冶金工业废水的复杂性，成分及性质的多变性，因此至今仍有一些世界性的难题没有完全得到解决［13］。中国由于起步晚，为了能跟上现阶段中国经济的发展需要，寻求新型高效且可靠的工业废水处理工艺更是迫在眉睫，认真钻研及攻克难关才是切实可行的道路［14］。
参考文献
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关键词：煤化工；废水处理；发展趋势；发展现状
基于煤化工废水处理发展现状，要加强煤化工废水可生化性技术研究，充分发挥生物脱氮技术优势，实现以低成本深度处理废水的目标，提高出水水质，达到高效反渗透工艺进水要求，力求实现煤化工废水“零排放”目标。这需要加强高级氧化技术与生物脱氮技术的研究。
1煤化工废水水质特点
现阶段，煤化工产业发展链条主要包括煤气化、煤液化、煤炭焦化，产生的废水具体包括焦化废水、煤液化废水、煤气化废水。煤化工过程会需要大量的水，主要用来进行煤气洗涤与冷凝等，会产生相应的废水，废水中含有的污染物浓度较高，而且水质复杂，以酚类化合物为主，为高浓度难以生物降解的工业废水。
2煤化工废水处理现状
当前，煤化工废水处理多采取结合应用各类技术的方式，因为单个处理工艺，难以达到废水处理的标准，为了实现零排放目标，提高废水循环利用，所以结合工艺特性，灵活组合并且优化，弥补技术缺陷。现对废水处理各阶段所应用的技术，做以下论述：
2.1预处理工艺
此阶段主要为了回收废水中所含有的酚、氨类物质，降低废水含油量，实现废水初步生化，达到后续处理的水质标准。此环节通常采取以下技术：①脱酚与蒸氨组合工艺。结合运用容积萃取脱酚以及蒸氨组合工艺，进行预处理，通过降低pH值，便于萃取脱酚运行，利用甲基异丁基酮，作为脱酚萃取剂，萃取效率水平在90%以上。此技术虽然具有不错的处理效果，但增加了有毒物质，影响着后续处理，因此还需要加强研究。②除油技术。经过预处理后，可以减少煤化工废水中的氨氮与总酚浓度，由于含有一定的油，阻碍着氧气溶解，为了达到生物工艺进水标准，即油小于50mg/L，通常采取气浮分离方式，利用絮凝剂实现除油。此方法的应用，会降低煤化工废水的可生化性。部分企业采取氮气气浮除油，获得了不错的效果。
2.2生化处理工艺
2.2.1厌氧生物处理工艺
目前，有研究发现厌氧微生物，可以在共代谢基质条件下，提高自身的分解能力。甲醇共基质（甲醇500mg/L）厌氧处理工艺的应用，可以去除73%左右的煤化工废水含有的酚类化合物，利用粉末活性炭（1.0g/L）厌氧工艺，能够去除75%左右的酚类化合物，极大程度上改善了煤化工废水的生化性能。总的来说，厌氧工艺处理废水中的COD与氨氮物质，其效果有限，若能够形成以生物降解的、小分子有机物，则能够有效提升煤化工废水的可生化性能与好氧降解性能。
2.2.2好氧生物处理工艺
对煤化工废水进行厌氧处理后，出水所含的污染物，其具有不错的可生化性，利用好氧活性污泥工艺，对其做深层次处理，采取人工投加特殊微生物的方式，去除废水中含有的有毒物质，能够全面提升处理工艺的水平。某煤化工企业进行废水处理，采取组合工艺，从二沉池底泥内，分离长链烷烃降解菌，经过富集培养，将其加入到MBBR工艺中，处理煤制气废水，极大程度上提高了废水中COD的处理效果。利用MBBR工艺，COD去除率能够达到81%，总酚去除率能够达到89%，氨氮去除率能够达到94%。好氧生物膜处理工艺应用在煤化工废水处理中，有着不错的效果，同时在深度处理中，应用此工艺，出水中氨氮与COD物质含量也能够达到排放标准，系统运行较为稳定。
2.3深度处理工艺
2.3.1膜分离技术
此技术主要是借助膜的选择性特点，选择性地让组分通过，进而实现料液分离。按照膜孔径大小，可以将膜分为微滤膜与超滤膜等。膜分离属于物理过程，不会发生相的变化。利用此技术，进行气化焦废水处理，COD去除率能够达到91%左右。
2.3.2高级氧化法
此方法指的是在特定反应条件下，借助•OH的作用，降低大分子有机物，使其能够成为低毒或者无毒小分子物质，具有较好的处理效果。按照自由基产生方式以及反应条件划分，此技术主要包括生化学氧化与电化学氧化法等。应用高级氧化法，不仅反应时间较短，能够高效控制氧化反应过程，而且实用性较强，能够彻底降解。利用Fenton试剂-混凝沉淀工艺法，进行煤化工废水处理，COD去除率能够达到＞70%，色度去除率在80%作用。应用超临界水氧化法，在温度＞374℃、压力＞22.1MPa的条件下，将水处于超临界状态，利用氧分子作为氧化剂，进行有机物氧化，能够达到污水处理标准。
3煤化工废水处理发展方向
现阶段，煤化工废水单一处理工艺比较成熟，但是难以达到零排放处理目标，多种工艺结合应用，相互弥补劣势，能够达到不错的效果，因此复合处理工艺是研究的主要方向。同时要注重研发性能较好的催化剂，助推高级氧化技术的发展。
4结束语
现阶段，煤化工废水处理技术种类较多，能够获得不错的处理效果。但煤化工行业的发展，对废水处理的要求不断提升，这需要加快废水处理工艺创新与改进，以推动经济发展。
参考文献
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2010年环保部制订的“制革废水处理技术规范(HJ2003－2010)”中提出的“分质分流、单项处理与综合处理相结合”的皮革废水处理原则，即将含铬废水、含硫废水以及进行单独分流预处理后再与其他工序废水一同进行后续处理(图1所示)，同时，根据“制革及毛皮加工工业水污染物排放标准”要求，含铬废水必须在预处理后第一排放口直接达到总铬低于1．5mg/L的标准。这些规定都对企业水处理技术提供了选择依据。图1制革和毛皮废水处理基本流程根据水处理工程设计的要求，常规的水处理技术工程主要依据以下几个方面的参数来确定:(1)水处理规模;(2)原水水质组成和负荷波动性;(3)污染物控制指标数量;(4)污染物排放控制目标和出水标准(回用与否);(5)(危险性)固体废弃物处理目标;(6)气候因素和厂地因素。这些因素决定了水处理工程的投资额和技术要求。现根据单项处理和综合处理来分别做出解释。
1．1分质处理的必要性与技术选择
依据“制革废水处理技术规范(HJ2003－2010)”，主鞣和复鞣中产生的含铬废水一般通过加碱沉淀法即可得到有效处理。近年来实际调查发现，铬鞣后的染色废水中含有10～50mg/L的铬含量，并且常规碱沉淀往往难以使水达标。作者通过典型复鞣染色水的中试研究，提出了在常规处理工艺中增加电化学处理步骤(见图2)，即可使出水总铬低于1.0mg/L。电解处理过程是否使用与复鞣染色段工艺有密切关系，其选择与否需现场验证。对于含硫废水，目前可采用硫化物回收法、催化氧化法和混凝沉淀法，这3种方法产生的污泥量依次增加，其中硫化物回收法可在厂内有效实现硫的回用，而硫酸锰催化氧化法可使废水中的硫转化为单质硫，但无法在厂内得到循环利用。混凝沉淀法是目前企业中采用的最普遍的方法，此方法无需进行含硫水的分流，操作简便，但最大的问题是产生的污泥量大。3种技术中，后者一般不建议使用，前二者则可根据投资要求分选采用。在猪皮、羊皮和部分细杂皮的加工过程中，动物的大量油脂可进入废水，这部分油脂可通过隔油、(加药)气浮法得到有效去除，具体是否需要单独处理可视油脂含量和分散性差异而定。
1．2物化处理技术的选择
在综合废水处理中为减少污泥产生量，常采用预沉的方法将可重力沉降的悬浮物(SS)优先去除，以避免后段过多的加药过程。近年来，随着皮革保毛脱毛工艺的运用，废水中的SS大幅降低，但废水中仍然有大量细少颗粒的SS进入废水。经过工程实践发现，采用分级格栅和筛网过滤可有效地替代预沉甚至初沉池，大幅度减少污泥量和土建费用。图3中例举出了一些皮革企业选用的格栅和筛网，其中细筛(≤6mm梯形或鼓形)和微滤网(≤0．5mm)的使用可使初沉池中的污泥量减少30%以上。
1．3生化处理技术的选择
生化系统是皮革废水处理技术的核心，围绕不同的出水标准，可选择单独的好氧以及厌氧－好氧相结合的各类生物处理方法。随着皮革废水生化技术的不断发展，氨氮不再是治理的难点，而敏感区域COD和总氮的高标准达标，才是技术选择的重点。近年来，皮革行业各企业进行了不懈的探索，已经形成了一系列较为成熟的生化处理体系。现就针对不同技术讨论其适用范围。(1)二级A/O工艺其工艺流程见图4。该工艺主要针对COD和氨氮浓度均高且出水要求较高的皮革废水而设计的，该工艺可在前段水解A/O中主要通过水解酸化、好氧生化大幅度削减COD和BOD，为后段脱氮提供条件。后段A/O设置内回流，完成硝化反硝化的生物脱氮功能，本工艺处理耐冲击负荷，可操作性强，效果稳定，可以较好地实现CODCr的削减和高效脱氮功能，设计时一般生化总的水力停留时间(HRT)＞72h，可不设硝化液回流系统。(2)水解酸化+氧化沟工艺其工艺流程见图5。此工艺主要针对制革和毛皮废水浓度适中(生化进水COD浓度控制在2000mg/L以内)、生化性不佳的废水设计。水解酸化的目的在于调节废水的可生化性，结合设置内回流的氧化沟，实现CODCr、氨氮和总氮的有效去除，经二沉池出水可使CODCr低于100mg/L，氨氮和总氮低于15mg/L和80mg/L;生化池总的HRT＞60h，(3)厌氧+A/O工艺工艺流程见图6。此工艺同样用于制革和毛皮废水浓度适中、生化性不佳的废水设计，该工艺的主要特点是:A1段为完全厌氧或不完全厌氧(水解酸化)，完全厌氧使有机物浓度降低，并转化为甲烷，然后与后段A/O脱氮工艺相衔接，实现CODCr、氨氮和总氮的有效去除。对生化性较差的废水，缺氧情况下可使废水生化性显著提高，并削减部分COD，为后续A/O段的氨氮和总氮的有效去除提供有利条件;第二段A/O工艺实现高效脱氮。本工艺经二沉池出水可使CODCr低于100mg/L，氨氮和总氮比较稳定地达到15mg/L和50mg/L以下。(4)水解酸化+好氧氧化+SBR工艺SBR工艺对于水质水量波动较大的制革和毛皮废水具有可适应性强、易调整的优点，结合水解酸化工艺和好氧氧化，可对难降解有机污染物具有较好的处理效果。本工艺无需设置二沉池，对于水质水量波动大、场地面积有限的企业更为适宜。但SBR的滗水高度限制使容积利用率较低，土建费用较大。(5)多级“氧化+沉淀”工艺工艺流程见图8。此工艺是一种高负荷生化法，该工艺经过精细格栅去除SS后，直接将废水进入生化系统而不再设初沉池。进水COD浓度可高达6000mg/L以上，高浓度的COD经过HRT长达6d的处理后，可达到100mg/L以下的出水要求，同时，废水中的氨氮和总氮通过高浓度活性污泥进行同步硝化反硝化作用实现脱氮。目前此技术主要依托定期高效菌种的补充来实现高负荷运行效果，其缺点是土建费用大、能耗较高，但其最大的优势是削减了污泥量60%以上。该技术在解决了菌种不断补充的问题后，具有更大的应用潜力。在以上各类生化系统中，好氧池的曝气方式对处理效果具有较大的影响，目前皮革废水中可供采用的曝气方式多样(见图9)，可根据生化系统中活性污泥的浓度、溶氧要求和设计池深等因素进行多种选择。传统的底部微孔曝气器的堵塞现象是运行过程中较常见的问题，目前已有各种新型的曝气器生产应用，选择恰当可有效改善这一现象，确保使用寿命。
1．4深度处理及中水回用技术选择
在某些敏感流域和区域，皮革企业单独存在，周边无市政管网进行二级处理时，为了达到GB18918－2002中的一级排放标准，需对出水COD在100mg/L左右的水进行深度处理，同时为实现中水回用，也需要对水进行回用处理。截止目前，在皮革企业深度处理中常见的处理技术涉及臭氧氧化、芬顿氧化、膜处理等物理或化学的方法，也有人工湿地、曝气生物滤池(BAF)等生化方法。这些技术中，芬顿氧化由于污泥量大、运行过程复杂，一般建议不用。臭氧氧化对COD的降低并无明显作用，但对脱色和去除杂菌具有显著效果，宜在中水回用时采纳，而人工湿地和BAF适用性受场地和水质限制，适用性应综合考虑。膜处理系统可实现较好的出水水质，但其浓缩盐水的处置是需要深入进一步探讨。图10列出了目前制革行业常用的几种深度处理技术。图10废水浓度处理技术的主要类型
2废水处理运行管理规范
废水处理过程的管理错综复杂，需要专业人员在充分理解工艺原理的基础上进行精细管理，实际管理时涉及到(1)运行管理制度(岗位操作规程、设备维护、设施运行记录、运行档案)，(2)工艺运行检查(涉及水、气、固3类的各处理单元工艺技术规范)，(3)设备检查(设备台帐、运行记录、设备完好性)和(4)排放口检查等4项管理内容。而涉及水处理过程中的成本管理也是尤为重要的环节。表1针对目前企业污水处理厂运行管理主要涉及方面进行了罗列。详细的管理文件可参考国家颁布的《城市污水处理厂运行管理技术规范》(讨论稿)。
3总结
含氮废水处理方法范文5
关键词：鲁奇炉 废水处理 探讨 优化
一、引言
在化工生产中，鲁奇炉煤制天然气技术是一项极其重要的技术，在煤制天然气行业中占有极其重要的地位，鲁奇炉法煤制的天然气在天然气中甲烷含量及制造价格方面占有极大的优势，但在煤气化过程中，会产生大量的气化废水，尤其在粗煤气冷却、洗涤工序，所产生的废水组成成分复杂，处理困难，而且产生的废水量极大，每一吨煤产生近乎一吨废水，这些废水中含有大量酚类、氨氮类、多环芳烃、硫磺物、氰化物以及焦油等有毒有害物质，对人类影响极大，是一种极其经典的工业废水，也是目前国内外废水处理领域的一大难题。近几年来，随着国家对工业废水排放标准的提高和对超标废水排放的严格处理和监督，企业对工业废水的处理也越来越重视，所以对鲁奇炉气化废水的处理方法进行具体的研究就成了一个热门的课题，本文通过实际的调研和对文献资料的查询，对鲁奇炉气化废水的处理技术进行了探讨，以期对企业的生产研究提供支撑。
二、鲁奇炉气化废水处理技术分析
1.鲁奇炉气化废水处理工艺简介
现代企业中一般采用生化和物化相结合的综合处理工艺对鲁奇炉气化废水进行处理，具体分为两个部分：第一步是工艺预处理，即通过自然方式对废水进行沉淀（利用重力）、过滤（上层的油脂）以及除灰处理，然后通过气提和萃取回收酚氨和酸性气体脱除；第二步是生化处理工艺，一般采用有机污染物和氨氮去除效率高并且耐负荷冲击及运行稳定的工艺，现代企业中通常采用有序批式活性污泥法、缺氧/厌氧、厌氧/缺氧/好氧等方法综合处理；最后通常通过化学氧化、吸附、沉淀、生物膜及膜分离等手段相互组合，使处理后的废水最终达到国家的排放标准。
2.鲁奇炉气化废水处理的预处理工艺分析
在鲁奇炉气化废水的处理工艺中，预处理的效果直接决定着废水处理的成败，是废水处理工艺的关键在于酚回收的效率。目前市场上最常用的处理工艺又三种，分别是Sasol酚回收工艺、单塔加压侧线抽提和先脱出酸性气体后萃取工艺。
Sasol酚回收工艺来自南非萨索尔煤气化工厂，是该厂自有技术，采用的二异丙基醚作为萃取剂，工艺流程如下：首先进行酚萃取，然后酸性气体脱除，最后回收氨，而酚萃取的工艺流程为：气化废水首先通过二氧化碳洗涤塔，将PH值调整到9左右，然后用二异丙基醚进行萃取，回收粗粉和萃取剂，并将萃取剂循环使用，然后再进行去酸氨处理。经过预处理后的气化废水，其酚浓度大大降低，氨氮含量以及硫化氢的浓度都降低到一个相当低的程度，为后续的生化处理打下了基础。
先脱出酸性气体后萃取工艺起源于二十世纪八十年代的东德的技术引进，工艺流程是先进行酸性气体脱除，然后酚萃取，最后氨回收。该方法也是使用二异丙烯醚将酚萃取出来，相比于Sasol酚回收工艺，更适合国内企业，而且国内企业的废水水质太差，Sasol 酚回收方法的处理效果不甚理想，尤其酚氨的回收效果很差。
近年来，国内对于废水处理的研究也有了较大进展，其中哈尔滨气化厂的单塔加压侧线抽提技术是鲁奇炉气化废水处理的较好的一种技术，该技术采用了甲基异丁基酮为萃取剂，即先将二氧化碳等酸性气体以及氨氮在一个加压塔内脱除，然后进行萃取。与Sasol技术相比，该技术的回收效果更好，而且更适用国内的较恶劣的废水。
3.生化处理技术分析和探讨
废水的生化处理工艺通常采用的A/0、A2/O法等，目前国内外普遍使用此方法进行废水处理，技术相对已经十分成熟。生化处理工艺一般包括三个部分，物理处理法、化学处理法，生物处理法及其技术组合。
物理处理法是指通过物理作用对废水中的固态悬浮物分离，常见的方法有格栅、过滤、隔油等，一般在A2/O法的前期，对废水中残留的固体、油脂、泡沫等进行去除，为化学或生物反应做好准备。
化学处理法是指利用化学反应（多为氧化还原反应）来去除废水中的溶解物质或胶体物质，工业上常用的氧化剂和还原剂为臭氧、氯气和硫酸亚铁，它们的氧化和还原能力都很强，可以将水中的较难降解的有机污染物去除掉，为废水进行生物反应做好准备。如：臭氧在处理难降解有机物效果极好，但是单独使用时，用量大、成本高。
物理化学处理法是指综合物理化学方面的技术去除废水中的胶体物质或溶解物质，常见的方法有混凝、吸附、萃取、气提等。物理化学法处理废水可以有效的降解有毒有害物质，提高废水的生化性。
生物处理法是指利用微生物的代谢作用，使废水中的无机微生物营养物质和有机污染物转化成稳定、无害的物质，常用的处理方法有好氧生物处理法、厌氧生物处理法、厌氧好养联用处理法等。好氧处理法是指利用传统活性污泥技术使好氧生物与废水中的生物絮凝体和有机物进行接触、吸附、降解。此方法可以大量去除COD，尤其近代出现的序批式活性污泥处理法，不仅可以很好的去除COD，还可以控制废水的温度、PH值、溶解氧和毒性物质，与传统方法相比，此工艺不需要沉淀池、调节池以及污泥回流，结构简单、流程短、费用低；与好氧处理法相似，厌氧处理法则是去除掉在厌氧条件下较容易降解的有机物，两者结构相同，只是处理的有机物有所区别；厌氧-好养联合处理法则是将两者处理方法相结合的一种处理手段，即A/0、A2/O法，经过前期处理的废水首先在有氧条件下，序次经过A2/O反应池中的厌氧池、好养池和厌氧-好养池，去除掉废水中的污染物。
在生化反应中还有一些其他的处理方法，如膜生物反应器，它是综合膜分离和生物反应器组合工艺进行有机物废水处理的方法。鲁奇炉气化废水成分复杂，种类繁多，浓度高，所以很难用一种工艺进行处理，必须用多种工艺进行综合处理，而且要根据生产环境和条件进行具体处理，在时间生产中更要具体问题具体分析，在综合成本的条件下，最大程度的去除气化废水中的污染成分。
三、结论
本文通过对目前企业中鲁奇炉气化废水的不同处理技术的对比和分析，对鲁奇炉气化废水中的关键工艺-预处理工艺、生化处理进行了具体的分析和探讨，并对多种不同的预处理、生化处理方法进行了对比分析，为鲁奇炉气化废水处理技术的优化和改造提供了借鉴，为废水处理的研究者提供了思路。
参考文献
[1]武强， 张君波. 鲁奇煤气化含酚污水回用循环水系统的应用[J]. 工业水处理， 2011， 31 （8）： 91-92.
[2]孟祥清. 单塔加压侧线抽提工艺处理鲁奇加压气化污水[J]. 化学工业， 2010， 28 （9）： 43-45.
含氮废水处理方法范文6
1煤化工生产废水处理研究
1.1废气脱氨技术所谓吹脱法就是指在碱性的条件下，利用废水中氨氮的平衡浓度与实际含有氨氮浓度之间的差异进行空气吹脱，进而使液相的氨氮不断的向气相转移，实现废水中氨氮的有效去除。一般来说吹脱塔采用的都是逆流操作，将具有一定高度的填料装于塔内，令气-液传质的面积得以增加，进而方便废水中氨气的解吸。如图1所示为脱氨塔的操作流程。以某化工厂为例，污水处理上对水质的原计划设置为NH4-N≤200mL/L，但是实际的水质标准比设定的标准要高，水质指标为NH4-N≤550mL/L，就会导致污水处理厂出现严重超负荷处理的问题。针对这种情况，可在甲醇中心气化装置上加装一套最大设计处理水量为250t/h的气化灰水氨吹脱系统设置，这样可使进水水质的指标设置为NH4-N≤550mL/L，并使pH=6-9,再使用双脱氨塔对氨氮进行吹脱之后，可以令去污水处理单元的水质达到NH4-N≤170mL/L，pH=6-8的指标（。如图1）
1.2高级氧化处理技术有机化合物的特征就是复杂性与多样性，这些特性的存在会导致废水处理技术变得更加困难。在煤化工待处理废水中，含量最多的就是酚类物质以及含氮化合物，由于这些物质本身就有着很难降解的特点，导致废水处理以及后续工作的开展变得更加的困难[2]。但是通过高级氧化处理技术可使这些问题得到有效解决，其处理原理就是使大部分的羟基自由基HO-存在于水中，这些自由基会对废水中残留的有机化合物实现无差别的降解，使有机化合物反应生成H2O和CO2，实现有机组分的有效处理。多相湿式催化氧化法、催化氧化法等方法可用于含大分子有机物的少量废水的精细处理。例如，使用催化氧化法对某煤化工厂的废水进行处理，处理之前测定废水COD值为464mg/L，pH值为7.97，磷酸根含量为66.4mg/L、氨氮含量为3.2mg/L，阳离子中含有大量Na+，阴离子中仅含有Cl-,N03-,S042-，经过催化氧化法进行处理以后，COD的有效去除率达到了34.9%。想要实现废水中COD的有效去除，一般来讲都会在进行废水处理之前使用催化氧化法，但这种方法会导致资源的大量消耗，同时还会影响生产效果，所以对实际的生产效率而言，通常进将这种做法用在深度处理的过程中。
2煤化工生产污水回用技术
使用回用水装置能够使电站化学水装置中排出的浓盐水、处理厂区内循环水装置排污水以及处理装置中排出的鉴定合格的化工污水得到有效的回收，经过处理装置得到合格的处理之后输送到循环水装置中用作补充水来使用[3]。整个处理的流程如图2所示。
2.1石灰软化水技术水的硬度分为碳酸盐硬度与非碳酸盐硬度两种，是因为水中存在以Ca2+与Mg2+形成的碳酸盐或者是非碳酸盐。构成硬度的阳离子同构成碱度的阴离子组合便形成了碳酸盐硬度，比如HCO3-、CO32-以及OH等；而构成硬度的阳离子同其它阴离子的组合便形成了非碳酸盐硬度，比如SO42-、Cl-或NO3等。将石灰乳液投入污水中，这样便会是其同碳酸盐硬度以及其它暂时性的硬度之间发生一系列的化学反应，将沉淀得到的物质除去，令反渗透单元减轻负荷，同时使反渗透膜精细阻垢剂的使用量降低。
2.2超滤技术超滤膜具有耐清洗性、耐压性以及耐温性等特性，使其在工业应用过程中具有十分重要的作用，现阶段通常使用相转化法制来制造商品化有机材质超滤膜[6]。超滤技术属于膜分离技术中的一种，使用的膜具有多孔且不对称的结构。在过滤过程中将膜两侧的压差作为驱动力，通过机械拆分原理实现溶液的分离，一般来讲入口的压力是在0.03MPa到0.6MPa之间，而筛分的孔径在0.005μm到0.1μm之间。超滤过程包括错流与切向流，能够使需要过滤的物质沿着膜的表面进行流动，并在中空纤维中的内壁处实现流体剪切条件，这样就会导致污染物难以依附在膜的表面，实现对不同分子结构杂质的有效筛分，从而有效净化废水。如图3所示为某化工厂使用超滤法进行废水处理的流程。
2.3反渗透技术该技术能够实现水中有机物、可溶性盐分、微生物以及胶体的基础分离，其使用的是具有当前世界领先技术的低压复合膜，其直径为20.32厘米，膜元件为多层膜片层叠的卷式结构，超滤水流入膜片之后，会沿着膜片的外侧进行切向流动。在这个过程中，由于压力的存在，淡水能够透过膜片层向呈螺旋形态的产水流道中流去，并在最后汇入到中间位置的产水总管并排出到回用水罐中，随后在回用水泵的作用下会被提升到回用水管网。残留下的浓度较高的盐水会留在空隙中继续流动，最后剩下的高浓度盐水会从排污口流到废水池中。如图4所示为反渗透技术工艺流程图。
3结语