Почему COD сточных вод коксования трудно разлагается?

Thread Content

Почему COD сточных вод коксования трудно разлагается? В настоящее время при обработке сточных вод коксохимического производства ключевой проблемой является COD. Все специалисты в этой области знают, что в сточных водах коксования содержится множество веществ с многокольцевой и длинноцепной структурой, которые плохо разлагаются. Многие университеты и исследовательские институты проводили эксперименты, показавшие, что независимо от того, насколько увеличивается время биохимической обработки, оставшееся количество COD так и не снижается. Тогда почему объяснение COD такое сложное? Давайте сначала рассмотрим состав COD в сточных водах коксования. Как известно, COD сточных вод коксования в основном состоит из органических компонентов, неорганических компонентов и твердых частиц. Для изучения состава показателя COD в сточных водах коксования институты «Аньшань Цзяонай» и «Харбин Цзяньюань», а также другие организации, исследовали биохимические параметры входящих и выходящих вод на заводе по производству химикатов компании «Аньшань Ганг». Была определена концентрация основных неорганических и органических веществ в сточных водах коксования, а также значение показателя COD. Также был измерен показатель COD, связанный с содержанием твердых частиц в сточных водах. Метод определения COD — метод калия перхлората. Исследования показали, что неорганическими веществами в сточных водах коксования, способствующими образованию COD, являются SCN-, CN-, S2-, NO2- и другие; при этом SCN- является основным компонентом среди неорганических веществ, влияющих на значение COD. В то же время такие организации, как Институт термохимии в Аньшане и Институт строительства в Харбине, исследовали биохимическую воду, поступающую на завод «Аньган Химикалс», путем измерения и анализа различных органических компонентов этой воды. Было установлено, что основными органическими компонентами в биохимической воде являются вещества с показателем COD; их доля составляет примерно 70% от общего количества COD в сточных водах коксового производства. Среди этих веществ преобладают фенолы, гетероциклические соединения и нафтеновые вещества; доля фенолов в общем количестве COD составляет примерно 30%. А COD основных органических компонентов, образующихся в биохимическом процессе, составляет примерно 20% от общего количества. Среди них у нафталенов и полициклических ароматических углеводородов значение COD выше — более 10% от общего количества. Взвеси в основном состоят из угольной пыли, пыли кокса и не растворимых в воде масел. Из трех типов веществ, составляющих COD, основу составляют органические и неорганические компоненты. “Как разрушать молекулы с длинными цепями — это сложная проблема. Существует слишком много полициклических ароматических углеводородов и гетероциклических ароматических углеводородов, и именно эти кольца являются основной причиной трудности их разложения. Микроорганизмы могут разрывать цикл с помощью ферментов, и сейчас ищут способ, который будет эффективным и недорогим — это может стать прорывом. ”Так сказал профессор Вэнь Дунхуэй из Института наук о окружающей среде и инженерии Пекинского университета. Почему процесс предварительной обработки так важен для сточных вод коксования? Процессы предварительной обработки сточных вод от коксования включают аммиаковую дестилляцию, удаление цианидов, удаление масел и т. д. Какова же роль этих процессов? “Для биохимической обработки необходимо соблюдение определенных условий: сточные воды от коксования содержат масла, сульфиды и т. д. Перед началом обработки требуется провести предварительную обработку — отделение масел, устранение сульфидов, испарение аммиака и т. п. Особенно важна процедура испарения аммиака; без нее дальнейшая обработка практически невозможна. ”Ли Тяньцзэн из группы Sand сказал журналистам Water Network: «Поскольку в сточных водах, получаемых в процессе коксования, содержание аммиака обычно превышает 2000–3000 единиц, с помощью таких методов, как дестилляция или добавление щелочей, удается снизить его уровень до 100 единиц. Однако некоторые производители не хотят использовать щелочи, но в последующей обработке их все равно приходится добавлять. Если понимать этот принцип, то добавление щелочей на этапе предварительной обработки принесет лучшие результаты». Предварительная обработка предназначена для обеспечения нормальной работы биохимических процессов. ” Вэнь Дунхуэй подчеркнул: «Технологии биохимической обработки позволяют достичь необходимых стандартов, однако они должны сочетаться с другими физико-химическими методами обработки. Этап предварительной обработки крайне важен; некоторые вещества можно перерабатывать. Если предварительная обработка выполнена недостаточно хорошо, это сильно влияет на последующую вторичную обработку». Основные процессы предварительной обработки включают аммиаковую обработку и удаление масла, причем аммиаковая обработка является наиболее необходимой. ” Почему исследования в области биоусиления так популярны? По словам экспертов, обычная биологическая обработка сточных вод предназначена в основном для веществ, которые легко разлагаются. Для разложения этих веществ выступают микроорганизмы, которые встречаются в природной среде, в бытовых стоках и в почве. Но если в сточных водах содержится много токсичных и вредных веществ, которые не только нельзя разложить микроорганизмам, но и могут нанести им вред, уничтожая их, тогда становится сложно использовать биологические методы для их прямой обработки. Вот в чем противоречие: самым экономичным и эффективным способом является биохимическая обработка, тогда как физико-химическая обработка сопряжена с очень высокими затратами ； Однако в случае сточных вод, получаемых при коксовании, качество воды очень сложное: она содержит множество токсичных и вредных веществ, которые негативно сказываются на эффективности биохимической обработки. Поэтому при использовании биохимических методов для обработки таких сточных вод существует множество вопросов, требующих дальнейших исследований в области микроорганизмов. Каковы же задачи исследования? Во-первых, с точки зрения технологии, можно попытаться разложить сточные воды путем изменения параметров и условий производственного процесса. Однако на практике методы, основанные лишь на технологических изменениях, имеют ограниченную эффективность; достижение требуемого уровня чистоты сточных вод крайне сложно. В сточных водах по-прежнему остаются токсичные и вредные вещества, которые попадают в водоемы. Во-вторых, за последние десять лет исследования микроорганизмов получили большое развитие, причем наибольший интерес проявляется к разработке бактерий, способных к разложению. Традиционный способ получения бактерий деградации заключается в отборе из сточных вод коксования или ила, загрязнённого ими, бактерий или микроорганизмов с высокой устойчивостью, после чего с помощью определённых формул создаётся необходимый бактериальный препарат. Однако в настоящее время в природе можно выделить очень мало бактерий; микроорганизмы, которые можно выделить и вырастить в лабораторных условиях, составляют всего 0,1% от всех микроорганизмов, существующих в природе ； Еще одной проблемой является то, что бактериальные препараты в лабораторных условиях и в краткосрочной перспективе демонстрируют отличную эффективность. Однако на практике, в реальных производственных условиях, возникают определенные изменения. В реальных стоках помимо токсичных и вредных веществ также присутствуют такие вещества, как высокое содержание аммиака. Кроме того, объем и качество воды нестабильны, что оказывает значительное влияние на использование микроорганизмов на практике. На данный момент не было обнаружено особенно эффективных бактериальных препаратов, которые можно было бы успешно использовать для обработки сточных вод от коксования. Кроме того, эксперты также выразили обеспокоенность по поводу перерабатывающих заводов. “Управление очистными сооружениями требует срочного усиления. Мы часто посещаем различные коксохимические заводы для отбора сточных вод и обнаруживаем там серьезные проблемы в управлении. Например, процессы производства постоянно меняются, а изменение качества воды сильно негативно сказывается на методах биологической обработки. Если характер сточных вод постоянно меняется, очистные сооружения не могут с этим справиться; осадок оказывается в состоянии полусмерти, что существенно снижает эффективность обработки. Поэтому я советую, чтобы производственный процесс и управление были как можно более стабильными и тщательными, — сказал Вэнь Дунхуэй.