矿井水及煤化工废水处理与利用技术

来源:《煤炭科学技术》2018年第9期

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环境保护

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  • 作者(Author): 韩洪军, 郑梦启, 徐春艳, 张正文

    摘要:为探寻适宜于煤热解废水的毒性评估方法,从煤热解废水典型致毒环状污染物出发,利用3种废水毒性测试物种(小球藻、四膜虫、大型溞),根据光照条件和样本色度对测试方法的影响进行研究,并对比了评估方法对实际废水的适用性。结果表明:光照和色度都会显著影响典型污染物毒性评估,建议毒性测试应在避光条件下进行,且尽量避免采用以吸光度表征的毒性测试方法;实际废水中,藻类方法因光照、色度影响无法对废水毒性准确评估,不宜采用;大型溞毒性评估结果随厌氧、好氧、高级氧化处理工艺出水毒性单位(TU)分别为100.87、12.13和8.37,敏感性、适用性最高,适宜煤热解废水毒性评估;四膜虫在好氧段TU=6.67,与大型溞评估结果相近,可作为好氧段评估方法。
  • 作者(Author): 郭中权, 吴雪茜, 杨建超, 郑彭生

    摘要:为了培养提高煤气化废水可生化性的厌氧菌,采用选择性传代培养及"共代谢基质-目标污染物"双底物模式对厌氧菌群进行了高酚高氨氮耐受驯化培养,研究了水温、pH等培养条件对菌群培养的影响,并进行了最优条件下厌氧菌处理煤气化废水试验。试验结果表明:随着培养时间的延长和底物初始浓度的提高,厌氧菌群逐渐适应了高酚高氨氮水质环境。厌氧菌群的最佳生长温度为30℃,最佳生长pH为8。在最佳温度及pH条件下,接种10%驯化后的菌液至COD质量浓度1 580 mg/L、总酚质量浓度422 mg/L、氨氮浓度139 mg/L的煤气化废水中,添加20 mg/L邻苯二酚作为共代谢基质,经过20 d的培养,COD、总酚平均去除率分别达到了40.25%、41.38%,煤气化废水可生化性B/C由0.21提高至0.45。
  • 作者(Author): 肖盟, 尹向阳, 马红蕾, 孙梦, 华夏, 李坤, 宋红兵, 盖恒军

    摘要:为提高煤化工废水生化处理系统中微生物对多环芳烃降解效率,从生化出水中筛选了一株以菲为唯一碳源的高效降解菌,并进行了16Sr DNA基因序列鉴定。通过考察降解菌的生理生化特性和粘附特性,确定了降解菌的最适生长条件,并探讨了腐植酸对降解菌疏水性的影响及对细菌降解性能的增强作用。研究结果表明:该菌为红球菌属,命名为Rhodococcus sp.XY916,其最适生长pH为弱碱性,可耐受矿化度范围为0~20 000 mg/L,可在菲含量为120 mg/L的环境中正常生长。低浓度的腐植酸能够提高XY916的疏水性,同时又能增大菲的表观溶解度,进而提高XY916与菲的接触面积,促进菲的降解,降解率可达95.3%。
  • 作者(Author): 吴唯民, 杜松

    摘要:废水处理与水资源循环利用是影响现代煤化工产业可持续发展的关键问题之一。基于我国对煤化工废水处理的标准与循环利用的要求不断提高,综述了我国对煤化工废水排放的政策变化过程,以及煤化工产业与水资源利用和废水处理的工艺发展;对近年来全球煤化工废水处理研究论文的数量,特别是我国在煤化工废水处理领域的研究成果进行了统计分析,指出我国在煤化工废水处理工艺的开发与应用领域处于领先地位,今后不仅要注重具体煤化工废水处理工艺的开发,同时也应加强工艺系统的优化和监控。
  • 作者(Author): 王卓, 张潇源, 黄霞

    摘要:针对煤制气废水水质复杂,含有大量的有毒有害和难降解物质的难题,从酚氨回收、生物处理和深度处理3方面,综述了国内外关于煤气化废水处理技术的研究现状;分析比较了各环节废水处理技术的工艺特点、影响因素、工程应用和发展趋势。基于当前各研究多采用单一类型反应器或多选取某一个阶段的处理技术进行深入探讨,指出厌氧-好氧复合型反应器和二者的组合工艺、化学-生物和物理-化学组合技术分别为生物处理和深度处理的技术突破方向;而涵盖酚氨回收-生物处理-深度处理-中水回用-蒸发结晶-近零排放的新型链条式经济可持续复合废水处理技术有望在未来突破煤气化行业废水治理的瓶颈。
  • 作者(Author): 杜松, 金文标, 王吉坤, 董卫果, 黄荣法, 刘宁, 牟伟腾

    摘要:为分析非均相催化臭氧处理煤化工高含盐废水的处理效果和影响因素,采用氧化铝粉末为原料制备了MgO-Al2O3催化剂,通过扫描电镜和比表面积仪对其微观形貌及比表面积进行表征,以废水COD为考察指标,研究了臭氧单独氧化和以MgO-Al2O3为催化剂催化臭氧氧化对COD的去除效果,并探讨了催化剂和臭氧的投加量对催化臭氧氧化的影响。结果表明,MgO-Al2O3催化剂表面不平整,含有金属氧化物MgO,比表面积较大,为153.5 m2/g。臭氧单独氧化和催化臭氧氧化对COD的去除率分别达到45%和61%,后者对COD的去除效果更好。催化剂和臭氧的投加量均会影响催化臭氧氧化的处理效果,适当增大二者的投加量,可提高COD去除效果,但过量后,去除效果并不会显著提高,试验中催化剂和臭氧的最佳投加量分别为300 g/L和260 mg/(L·h)。
  • 作者(Author): 许应芊, 朱雷, 魏卡佳, 顾婉聪, 唐强, 曹效鑫, 陈志强, 张潇源, 黄霞

    摘要:针对难降解煤气化废水的深度处理,选择6种不同硅铝比的分子筛作为载体,对应制备了6种Cu/Co负载型催化剂,对其开展了催化臭氧氧化深度处理煤气化废水的效果研究,并对催化剂反应机制进行了深入探讨。试验结果表明,负载后催化剂的臭氧催化氧化效率皆有提高,最高可提升14倍左右,其中ZSM-5和SAPO-34负载的COD去除率可达70%以上;进一步研究证明,负载后催化剂的催化氧化反应点位主要存在其颗粒表面,但ZSM-5负载后有相当部分点位存在本体溶液,促进了与溶液有机物的接触概率,从而提高了传质;β型分子筛具有最高的表面吸附性能,对COD的吸附可达24%;臭氧催化反应点位分布和硅铝比对催化剂的臭氧催化性能具有较大影响,催化剂表面吸附性能对有机物去除贡献较大,但对臭氧催化活性的提升较弱。
  • 作者(Author): 麻微微, 韩洪军, 徐春艳, 朱昊, 李琨

    摘要:为了有效提高煤热解废水中难降解有机化合物的去除效能以及改善出水的可生化性能,研究采用铁碳微电解法对煤热解废水进行预处理,并对微电解处理出水的可生化性与生物毒性进行了评价。结果表明,在铁碳(Fe-C)填料投加量为50 g/L,pH为5时,微电解反应效能较高,COD和总酚的去除率分别达到51.87%和54.32%。同时,微电解反应使煤热解废水中多种难降解有机污染物降解为简单的可生物降解有机化合物,从而使出水的可生化性B/C值提高到0.41,其可生化性显著提高。另外,微电解法可有效降低煤热解废水的生物毒性,使出水急性毒性单位(TU)降低约65%。可见,微电解法是一种高效可行的煤热解废水预处理手段,能够为后续生物工艺及深度处理工艺提供良好的水质条件。

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