蘭炭是一種新型的碳素材料，由于其價格較低，并具有高固定碳、高比電阻、高化學活性等優點，被廣泛用于電石、鐵合金、化肥造氣、碳化硅、高爐噴吹和民用清潔型煤制造等行業。蘭炭污水是以低階煤為原料，在中低溫(600～800℃)干餾、煤氣凈化和熄焦過程中產生的一種工業污水，其成分復雜，含有大量的硫化物、氰化物、氨氮、硫氰化物、焦油類化合物、酚基化合物、雜環化合物和多環芳烴等。該類工業污水處理時可生化性差、難降解，因此處理難度大，生化前需進行預處理，特別是酚類物質，其毒性較大，對微生物有毒殺作用，可使蛋白質凝固。通過調研有關企業，蘭炭污水處理時的油濃度基本為1000～1500mg/L、COD濃度為15000～28000mg/L、總酚濃度為4500～7000mg/L、氨氮濃度為2500～3500mg/L、色度為(1～2)×104倍、BOD5/COD值為0.02～0.15。對蘭炭污水的處理工藝也不盡相同，而污水處理設施運行不正常，主要問題是氣浮機由于焦油板結而運行不正常，出水含油高、吹脫脫氨效率低、揮發酚去除率低、運行成本高等。由于預處理效果不理想，BOD5/COD值較低，造成后續生化系統運行不穩定。目前，蘭炭污水處理工藝不太成熟，相關報道較少。
1.旋流氣浮除油裝置
旋流氣浮除油裝置采用由不銹鋼加工而成的豎式旋流氣浮機，其特點是可利用蘭炭污水中含有大量碳酸鹽和碳酸氫鹽，以及旋流移動過程增大了微氣泡和油滴接觸粘附的機會，停留時間短，能夠快速去除分散油和乳化油，除油效率高。該裝置處理量為1m3/h，由1個旋流除油筒(500mm×1500mm)、1臺高壓泵(Q=2m3/h,H=45m,N=0.75kW)、1臺電磁流量計、1臺射流器、1臺加酸泵(Q=50L/h,H=100m,N=0.75kW)、1個200L塑料桶組成。
1.2萃取脫酚裝置
旋流氣浮除油裝置出水pH值在2左右，剛好達到酸性體系DF萃取劑所需的佳條件，利用旋流氣浮出水為酸性的特點，可去除蘭炭污水中的單元酚和多元酚。萃取塔由不銹鋼加工而成，內部添加瓷環填料，進水與萃取劑通過射流混合器混合，中部進水，下部出水，上部出萃取劑。再生塔的材質為不銹鋼，萃取劑與氫氧化鈉采用射流器混合后從中部進入，萃取劑從上部出，酚鈉鹽從下部排出。該裝置的處理量為0.5m3/h，由1個萃取塔(500mm×2000mm)、1個再生塔(300mm×1500mm)、2臺高壓泵(Q=1m3/h,H=39m,N=0.37kW)、2臺玻璃轉子流量計、2臺射流器、1臺加萃取劑泵(Q=1m3/h,H=39m,N=0.37kW)、1臺加堿泵(Q=100L/h,H=60m,N=0.2kW)、4個200L桶組成。
1.3蒸氨裝置
蒸氨塔采用玻璃加工而成，內部裝有惰性填料，并配有自然冷卻、水冷卻及放空系統。污水在蒸餾塔內的停留時間為2h。該裝置的處理量為1L/h，由1個蒸餾塔(30mm×800mm)、1臺加熱套、2臺計量泵(Q=2L/h,H=60m,N=0.2kW)、1個200L桶、3個50L塑料桶組成。
(1)處理蘭炭污水過程中，一般采用混凝氣浮作為預處理除油，但是混凝除油率低，原水中的重油與灰渣結塊沉積池底排不出，造成設備不能正常運行。采用調節pH值破乳強化旋流氣浮裝置除油效果較好，對油的去除率可達97.5%，可將浮油和油渣排走。
(2)通過對比苯、MIBK和DF萃取劑的萃取效果發現，DF萃取劑對COD、TOC、總酚和揮發酚的去除率較高，其中對揮發酚的去除率達到99%。
(3)本試驗中，污水的氨氮濃度高，在餾分比為4%的條件下，采用蒸氨工藝對氨氮的去除率達到97.3%，出水水質滿足后續生化處理工藝的要求。
(4)采用強化旋流氣浮/萃取脫酚/蒸氨組合工藝預處理后，BOD5/COD值由0.12提高到0.28，可滿足后續生化處理工藝的要求。
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