焦化废水处理过程中固相物质的形成及处置方法评价

焦化废水处理过程中产生的焦油、污泥和结晶杂盐等固相物质,既有资源属性,又有污染特性,但目前缺乏基于能源、经济及环境影响方面的评估.本研究阐述了3类固相物质的形成机制,建立了质量当量计算及处置方法评价模型.以宝武集团韶关钢铁股份有限公司焦化厂（二期）焦化废水处理工程的A/O/H/O（厌氧/好氧/水解/好氧）流化床工艺作为考察对象,利用工程运行参数和水质统计数据进行固相物质的产量推算,结果发现,焦油、物化污泥、生物污泥（含水率为80%）和工业杂盐的产率分别为0.186、5.80、4.24和1.97 kg·m^-3.通过处置方法评价模型明确了焦油焚烧、污泥热解、结晶杂盐分盐提纯后工业应用是最佳处置方案,在60 m³·h^-1废水处理规模的固相物质处置过程中,每年约产生1177 MWh的能源,获得135.0万元的经济效益,排放627.0 t CO₂,表明能源回收、经济效益和环境影响的协同存在.     

水处理高级氧化法活性物种生成机制及其技术特征分析

高级氧化技术（advanced oxidation processes,AOPs）因其具有氧化能力强、反应速率快、可提高废水的可生化性、二次污染少以及使用范围广等特点,在环境领域备受关注,已成功应用于废水中有毒有害、难降解污染物的预处理和深度处理。通过对相关文献进行较全面的统计与分析,梳理了水处理中典型AOPs的特征,着重阐述了活性物种的生成机制及其作用原理,分析技术过程的影响因素和优缺点,结合应用实例,强调各种技术在分解难降解污染物方面的特殊性与有效性,指出了在原理-技术-应用的多尺度结合方面,未来AOPs将为水处理领域带来更加广泛的学术空间与技术前景。     

苯并[a]芘厌氧降解的苯酚共基质协同作用与污泥微生物特性

苯并[a]芘(Ba P)是焦化废水中PAHs的典型代表,也是行业优先控制的污染物,其微生物响应特性以及降解的促进方法值得研究;新建焦化废水处理工程的调试运行,接种的污泥多来源于市政污泥或其他焦化厂的污泥,目前缺乏不同污泥微生物特性、有效性及其影响条件的考察.针对上述观点,选用厌氧反应器,分别采集某焦化废水处理厂以及市政污水处理厂的厌氧活性污泥,研究比较市政污泥和焦化污泥对Ba P的耐受及降解能力,以10 mg·L~(-1)的Ba P为唯一碳源及添加苯酚作为共基质,进行Ba P的微生物降解与动力学实验,用高通量测序技术分析了两种污泥在降解实验前后的微生物群落结构,阐明其变化.研究结果表明:两种污泥都能降解Ba P,苯酚共基质促进了降解效果;市政污泥的降解效率要好于焦化污泥,以Ba P为唯一碳源时,市政污泥和焦化污泥的半衰期分别为116.3 d、155.41 d,加入苯酚后,半衰期分别为38.44 d、81.25 d;群落测序分析表明,两种污泥经Ba P驯化后,群落组成都发生了较大变化,市政污泥变化远大于焦化污泥;焦化污泥经Ba P驯化后,微生物的优势菌属和驯化前差别不大,且其优势菌属都是已经报道的能够降解PAHs的菌属;市政污泥经过同样的驯化以后,微生物的优势菌属和驯化前差别较大,丰度占比最大的并不是常见的PAHs降解菌类;作为PAHs的常见降解菌属,Bacillus sp.、Pseudomonas、Achromobacter以及Sphingomonas sp.在两种污泥中均能被鉴定出来,其百分含量比较靠前.综合研究结果认为,未经过焦化废水毒性抑制的市政污泥在对Ba P的利用上更活跃,被理解为是更多种类的微生物参与到了对污染物的降解;苯酚的存在会促进Ba P等PAHs的降解,获得的启示是富集了PAHs的焦化污泥排出系统后可以通过生活污水与苯酚的共同添加实现减量化处理.     

焦化废水A/O2和A/O/H/O处理工艺中多环芳烃的削减行为分析

多环芳烃(PAHs)是焦化废水的特征污染物,不同的焦化废水处理工艺会影响其归趋行为与削减量.基于此,本文追踪了焦化废水厌氧/好氧/好氧(A/O~2)和厌氧/好氧/水解/好氧(A/O/H/O)处理工艺中PAHs的分布行为,使用气质联用色谱(GC-MS)检测并分析了两种工艺中各单元反应器内废水及污泥样品的PAHs浓度,通过通量衡算,评估工艺系统处理效果的差异性.结果表明,两种工艺的前置A厌氧池对PAHs的削减不明显,PAHs在A池富集的浓度远高于O池及H池,低环PAHs经水相从A池进到O池后得到有效降解,高环PAHs则大部分富集于污泥相中,风险比较大,应该区别处理;A/O/H/O工艺对低环的PAHs生物削减率略高于A/O~2工艺,对4环以上的PAHs,A/O/H/O则表现出更明显的降解有效性,理解为A/O/H/O工艺的H池促进了大分子有机物的水解,对PAHs具有针对性.综合研究结果认为,A/O/H/O工艺表现出比A/O~2更明显的降解PAHs的优势.