论文部分内容阅读
针对焦化废水生化处理过程中逸散出来的有毒有害有机组分以及生化选择降解后残留在尾水中的多种惰性组分,对人体和环境构成潜在的风险,有必要研究焦化废水处理过程中逸散出的有机物组分及对尾水进行深度处理。检测焦化废水处理过程中逸散出的气体,共能检出13类301种有机物,主要为酚类、PAHs、含氮杂环、酯类、烷烃和含卤有机物等,其中大部分是有毒有害污染物。对检测到的主要有毒有害污染物VOCs和PAHs进行定性分析,采集池体逸散样品和工作区域样品,分析逸散规律并进行风险评估,结果表明:工作区域的VOCs和PAHs主要来源于废水处理过程的逸散;主要有17种VOCs,以苯系物为主,还有卤代烃、氯苯类,选取风险最大、浓度最高的苯系物(苯、甲苯、二甲苯)作为健康风险评价的对象,得出废水处理站内的苯系物浓度在美国EPA公布的可接受健康风险水平;池体逸散出的PAHs以低分子量(2-3环)为主,占总量的75%-90%,工作区域空气中的PAHs也以低分子量为主,空气中危害较大PAHs主要存在颗粒相中,工作区域的致癌风险水平远超美国EPA公布的显著风险水平(10-3),风险水平最高的是办公休息室(2.29×10-1)。深度处理试验采用自主研制的O3/UV催化氧化流化床反应器,考察体系的最佳运行条件、关键组分的降解规律及动力学。运行条件试验中先明确UV、pH值的影响,然后在最佳UV、pH值条件下,考察水样停留时间和初始浓度的降解效果。结果表明,在进气量为8m3/h、O3浓度为25.6mg/L的条件下,UV催化和最佳pH值(pH=1011)能显著提高O3的降解效率;连续运行实验中最佳停留时间约为37min,此时,COD、NH4+-N、色度、CN-等均达到工业循环水浓度限制要求;不同初始COD浓度的焦化废水(最高291mg/L)降解至回用标准(<40mg/L),COD初始浓度和消耗O3量进行对数拟合得出公式y381.6ln(x)1543(x为COD初始浓度/mg/L,y为O3消耗量/g)。关键组分考察,由于废水中存在SCN-、CN-等含氮物质,被O3/UV氧化后使得NH4+-N浓度呈现先增后降的趋势,NH4+-N浓度达到最大值的时间与废水中含氮物质的量成正相关;O3/UV氧化COD时符合一级动力学模型,而NH4+-N被O3/UV氧化反应符合零级动力学模型。结果表明,O3/UV催化氧化流化床反应器对焦化废水尾水具有深度处理效果,依赖于污染物组分的还原活性顺序、降解动力学的应用以及流态化的高传质效率。