深褐色的焦化廢水外排,色度超標(biāo)一直是行業(yè)痛點(diǎn),新型脫色劑正讓廢水重現(xiàn)清澈。
焦化廢水經(jīng)生化處理后仍呈現(xiàn)頑固的深褐色,這種色度主要源于殘留的酚類聚合物、雜環(huán)化合物及焦油類物質(zhì)等難降解有機(jī)物。傳統(tǒng)脫色方法如活性炭吸附成本高(>20元/m3),臭氧氧化能耗巨大,而高錳酸鉀則存在金屬離子殘留問題。這些瓶頸催生了多種高效、低成本的專用脫色技術(shù)。
一、主流脫色劑技術(shù)原理
復(fù)合礦物脫色劑以斑脫巖粉為核心組分,配合鐵鹽(硫酸亞鐵、聚合硫酸鐵等)和鋁鹽(硫酸鋁、聚合氯化鋁等),通過石灰乳調(diào)節(jié)pH至69,形成巨大表面積的膠體礬花。
這些礬花強(qiáng)力吸附有色物質(zhì),在斑脫巖粉催化下快速沉降。其脫色率超90%,且同步降低酚類、腈類毒性物質(zhì),減輕后續(xù)生化處理負(fù)荷。若添加焦化廠除塵碳粉,還可提升孔隙吸附能力,增強(qiáng)凈化效果。
高效絮凝脫色劑為無機(jī)高分子聚合物,典型產(chǎn)品呈灰褐至黑色粉末,活性基含量達(dá)50%72%。在pH 5.58.0環(huán)境下投加(3001000 g/噸水),通過電中和與網(wǎng)捕作用去除色度與COD,脫色率>85%,懸浮物去除率>90%。操作時(shí)需溶解為10%20%溶液,投加點(diǎn)宜設(shè)在二沉池或曝氣池前。
有機(jī)高分子脫色劑如LRZ604,含季銨鹽陽離子基團(tuán),通過電荷吸附發(fā)色物質(zhì)。外觀為無色或淺黃色粘稠液體,添加量僅0.11.2 kg/噸水,常與聚合氯化鋁復(fù)用以降低成本。其優(yōu)勢在于集脫色、絮凝、降COD于一體,對(duì)焦化廢水色度去除率可達(dá)98%。
二、創(chuàng)新脫色技術(shù)
電解脫色技術(shù)采用鋁板電極,在pH=4、電壓10V條件下反應(yīng)30分鐘。電解產(chǎn)生的羥基自由基及鋁離子絮體可切斷發(fā)色基團(tuán),實(shí)現(xiàn)93.6%的色度去除率和61.78%的COD去除率。該方法無需添加化學(xué)藥劑,污泥量少,但耗電較高。
鐵碳微電解利用鐵屑與碳料形成原電池,在曝氣條件下產(chǎn)生強(qiáng)氧化自由基。處理2小時(shí)后,廢水B/C值(可生化性)從0.18升至0.45,同時(shí)色度與臭味顯著改善。其優(yōu)勢在于同步提高可生化性,為后續(xù)生物處理創(chuàng)造有利條件。
針對(duì)硫酸鈉蒸發(fā)母液這類高鹽廢水,新興工藝采用“氧化+紫外催化”雙重脫色:
先用二氧化氯在6595℃氧化10小時(shí)破壞發(fā)色結(jié)構(gòu)
再添加改性脫色劑(雙氰胺甲醛樹脂+羧甲基殼聚糖),在紫外光照下進(jìn)行深度脫色
此工藝專為高鹽濃縮液設(shè)計(jì),避免常規(guī)藥劑在高鹽環(huán)境下失效。
三、技術(shù)應(yīng)用與趨勢
脫色劑的選擇需匹配水質(zhì)特性:
1. 對(duì)高酚類廢水,礦物復(fù)合脫色劑更為經(jīng)濟(jì);
2. 對(duì)生化出水殘留色度,電解或微電解技術(shù)更具優(yōu)勢;
3. 而對(duì)蒸發(fā)母液等特殊組分,則需定制氧化脫色集成工藝。
未來方向聚焦綠色低碳與資源化:
改性礦物材料(如增效斑脫巖)可降低藥劑投加量;脫色污泥摻入配煤煉焦實(shí)現(xiàn)固廢回用;紫外催化等高級(jí)氧化技術(shù)則致力于從源頭分解發(fā)色分子而非轉(zhuǎn)移富集。
焦化廢水脫色已從單一的末端處理,發(fā)展為“高效吸附深度氧化低碳運(yùn)行”的全鏈條技術(shù)體系。隨著材料科學(xué)和催化技術(shù)的進(jìn)步,焦化廢水脫色技術(shù)正向著更低成本、更高效率和更少二次污染的方向演進(jìn),為焦化行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型注入清流。