污泥颗粒炭流化床深度处理焦化废水中的氨氮.pdf

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1、第39卷第5期水处理技术VO1．39NO．5382013年5月TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTMay，2013污泥颗粒炭流化床深度处理焦化废水中的氨氮万祥云，郭英丽2，朱泮民·(1．河南城建学院环境与市政工程系，河南平顶山467036；2．漯河市环境保护局，河南漯河462000)摘要：以焦化废水处理系统生化段产生的污泥为原料，采用热解法制备了。污泥颗粒炭(粒径2～3inln)，在流化床吸附装置中研究了对焦化废水的深度处理。随着热解温度从300℃升高至700℃，污泥炭产率逐渐降低，而BET比表面积在700℃时达到最高的138．

2、8mVg。此外，考察了主要参数对污泥颗粒炭流化床吸附去除焦化废水中氨氮的影响。结果表明，最佳的热解温度为700．℃，污泥炭在流化床中对氨氮的吸附平衡时间为240min，最佳的污泥炭投加量为50g，当pH在6～8范围时吸附效果最好。在优化的条件下，焦化废水中氨氮的去除率达到91．3％。关■诩：污泥颗粒炭；流化床；吸附；焦化废水；氨氮中圈分类号：X784文献标识码：A文章编号：1000．3770(2013)05．0038．004焦化废水处理通常采用预处理+生物脱氮二次氨氮质量浓度为53mg／L，主要问题为出水氨氮超处理工艺，然而出水中氨氮的含量仍然

3、较高，常会造成标。污泥原料取自该厂污泥脱水车间压滤后的脱水生化处理系统难以正常运行和出水中氨氮不能够达污泥(含水率82％)。污泥工业分析(干基)：水分标排放(或回用)旧。大量研究表明吸附法处理焦化废82．04％；挥发分33．91％；固定碳10．98％；灰分水具有良好的效果[3-4]，可作为后续的深度处理工艺网。55．11％；元素分析(无灰基)：C为50．11％；H为活性污泥是城市污水厂的主要副产物，其中含7．69％；O为32．48％；N为9．66％；S为0．06％。试验有一定量的碳质有机物，通过热解将其转化为污泥所用其它化学试剂均为分析纯。炭吸

4、附剂，用于处理废水水中的重金属、有机污染物仪器：CARY50Probe型紫外一可见分光光度计得到了广泛的研究[6-8]。然而，相关研究主要集中在粉(Varian)、VarioMicrocube元素分析仪、末状污泥炭序批式的静态吸附小试试验。JW—BK122W型比表面及孔径分析仪、PHS一3C型精流化床吸附是近年来发展的一种吸附工艺，相比密pH计、DHG．9140电热恒温鼓风干燥箱、成套热于常规的序批式吸附具有如下特点：(1)可以循环处解设备(自制)、成型造粒机(自制)。理大量的废水；(2)易于固液分离，便于吸附剂的回1．2污泥颗粒炭的制备收与再

5、利用；(3)比固定式吸附具有更高的固液传质污泥原料首先制备成3～5mm的颗粒，自然干效率[9-n】。针对某焦化厂二级生化出水氨氮超标的问燥24h后置于热解设备中，在预设的反应温度下于题，利用该厂污泥脱水车间排放的剩余污泥为原料，氮气气氛中进行热解碳化，保温时间30min。反应采用热解法制备了颗粒状污泥炭(粒径2～3mm)，完成后得到的污泥颗粒炭自然冷却至室温，再采用在自制的流化床吸附装置中开展了焦化废水深度处去离子水冲洗3次，随后置于干燥箱中在105℃下理的研究。为开发具有实际应用价值的污泥炭吸附深干燥24h。‘度处理焦化废水工艺进行了积极的探

6、索。1I3试验装置及方法吸附试验在自制的流化床装置中进行，装置示1试验部分意图见图1。反应装置主要由吸附床(材质：有机玻1．1材料与仪器璃，外径80mm、有效高度200mm)、废水槽(有效试验用水取自河南某焦化厂二级生化处理工艺容积3L)、循环水泵(mp一100r)、流量计组成。试验(A2／O)的出水，实测废水水质：COD为107mg／L，中首先向流化床内加入一定量的污泥颗粒炭，开启收稿日期：2013．01．22作者简介：万祥云(1979-)，男，博士，讲师，研究方向为矿山安全环境、工业安全等方面：E—mail：xywan511@163．cor

7、n万祥云等，污泥颗粒炭流化床深度处理焦化废水中的氨氮39骨架结构坍塌、孔结构烧结导致比表面积减少。，。oo。。oOo—●污’Ooo、o音oo0OOO旧oO。羞流化床流量计离心泵废水槽蛊∞吸附装置图1流化床吸附装置Fig．1Schematicdiagramofadsorptionfluidizedbedapparatus图2热解温度对产率和比表面积的影响Fig．2Efectofpyrolysistemperatureonproductyield循环水泵并调节循环流量为3．6L／min，废水经过底andBETsurfacearea部的配水板自下而上

8、流入反应器。在上升水流的推2．2热解温度对吸附效果的影响动作用下，污泥颗粒炭在反应器内呈流态化分散，并在废水pH为6、污泥颗粒炭投加量5Og、吸附与废