¿Por qué es difícil de degradar el COD de las aguas residuales de la cokería?

Thread Content

¿Por qué es difícil de degradar el COD de las aguas residuales de la cokería? Actualmente, el COD se ha convertido en el principal desafío a superar en el tratamiento de las aguas residuales de la cokería. Todos los especialistas en la industria saben que las aguas residuales de la cokería contienen muchas sustancias de cadena larga y policíclica, cuya biodegradabilidad es muy baja. Muchas universidades e institutos de investigación han realizado pruebas que demuestran que, por más que se prolongue el tiempo de tratamiento bioquímico, la cantidad de COD restante no disminuye en absoluto. Entonces, ¿por qué es tan difícil explicar el COD? Primero, veamos la composición del COD en las aguas residuales de la cokería. Se sabe que el COD de las aguas residuales provenientes del proceso de cokificación está compuesto principalmente por componentes orgánicos, componentes inorgánicos y sólidos en suspensión. Con el fin de estudiar la composición del COD en las aguas residuales de la cokería, instituciones como el Anshan Coking and Refining Institute y el Harbin Construction Institute analizaron las aguas de entrada y salida de los procesos bioquímicos de la planta química de Ansteel. Se determinó la concentración de los principales compuestos inorgánicos y orgánicos presentes en esas aguas, así como su valor de COD. También se midió el contenido de COD relacionado con los sólidos en suspensión presentes en las aguas residuales. El método para determinar el COD es el método del cromato de potasio. Según los estudios realizados, los componentes inorgánicos que contribuyen al valor de COD en las aguas residuales de la cokería son SCN-, CN-, S2-, NO2-, entre otros. El SCN- es el principal componente inorgánico que contribuye al valor de COD. Al mismo tiempo, instituciones como el Anshan Coking and Refining Institute y el Harbin Construction Institute analizaron las aguas de entrada y salida utilizadas en la planta química de Ansteel. A través de la medición y análisis de los diferentes componentes orgánicos presentes en esas aguas, se determinó que el contenido de COD en las aguas de entrada era aproximadamente del 70% del total de COD presente en las aguas residuales provenientes del proceso de cokificación. Los principales componentes orgánicos eran compuestos fenólicos, compuestos heterocíclicos y sustancias de tipo naftaleno; entre ellos, el COD relacionado con los compuestos fenólicos representaba alrededor del 30% del total de COD. El COD, que representa los principales componentes orgánicos presentes en las aguas residuales, constituye aproximadamente el 20% del total. Entre estos componentes, los naftalenos y los hidrocarburos aromáticos policíclicos tienen un valor de COD elevado; cada uno de ellos representa más del 10% del total. Los sólidos en suspensión son principalmente polvo de carbón, polvo de coque y aceites insolubles en agua. De los tres tipos de sustancias que componen el COD, los componentes principales son los orgánicos y los inorgánicos. “Cómo descomponer las moléculas de cadena larga es un problema complejo. Existen demasiados aromáticos policíclicos y heterocíclicos; estos anillos son la principal causa de la dificultad para su degradación. Los microorganismos pueden abrir un anillo en una etapa determinada gracias a las enzimas. Ahora se busca un método que sea eficaz y, al mismo tiempo, económico; esa es la clave para lograr un avance. ”Así lo dijo el profesor Wen Donghui, del Instituto de Ciencias Ambientales y Ingeniería de la Universidad de Pekín. ¿Por qué es tan importante el proceso de pretratamiento en las aguas residuales de la cokería? Los procesos de pretratamiento de las aguas residuales provenientes de la cokificación incluyen principalmente la destilación del amoníaco, la eliminación del cianuro y la eliminación de los aceites. ¿Qué función cumplen estos procesos? “El tratamiento bioquímico debe cumplir con ciertas condiciones; por ejemplo, las aguas residuales provenientes de la cokería contienen aceites y sulfuros. Por lo tanto, es necesario realizar algunos procesos de pretratamiento, como la separación del aceite, la eliminación de los sulfuros y la destilación del amoníaco. En particular, la destilación del amoníaco es muy importante; sin ella, resulta prácticamente imposible continuar con el tratamiento posterior. ”Li Tianzeng, de el grupo Sande, dijo a los periodistas de Shuiwang que “como en general, los niveles de nitrógeno amónico en las aguas residuales de la cokera son de 2000 o 3000 unidades o más, se pueden reducir esos niveles mediante métodos como la desorción o la adición de álcalis. Cuando se utiliza este método, los niveles de nitrógeno amónico pueden bajar a menos de 100 unidades. Sin embargo, algunos fabricantes no quieren añadir álcalis, pero de todas formas es necesario hacerlo en las etapas posteriores de tratamiento. En realidad, si se comprende este principio, será posible lograr mejores resultados en la etapa de pretratamiento”. El pretratamiento tiene como objetivo garantizar el funcionamiento adecuado de los procesos bioquímicos. ” Wen Donghui enfatizó: “La tecnología de tratamiento bioquímico puede cumplir con los estándares requeridos, pero es necesario combinarla con otros métodos de tratamiento físico-químico. El proceso de pretratamiento es indispensable; algunas sustancias pueden ser recicladas. Si el pretratamiento no se realiza adecuadamente, eso tiene un gran impacto en el posterior tratamiento secundario”. Los procesos de pretratamiento principales son la vaporización de amoníaco y la eliminación de aceites; la vaporización de amoníaco es la más necesaria. ” ¿Por qué es tan popular la investigación en tecnologías de biofortificación? Según los expertos, el tratamiento biológico de las aguas residuales se refiere, por lo general, a sustancias que son fáciles de descomponer. Para descomponer estas sustancias, son los microorganismos los que desempeñan un papel clave. Estos microorganismos se pueden encontrar en el medio ambiente natural, en las aguas residuales domésticas y en el suelo. Pero si las aguas residuales contienen muchas sustancias tóxicas y dañinas, no solo los microorganismos no pueden descomponerlas, sino que esas sustancias también pueden ser perjudiciales para ellos. Las sustancias tóxicas y dañinas matan a los microorganismos, por lo que resulta difícil tratarlas directamente por medios biológicos. Aquí está la contradicción: el método más económico y eficaz es el tratamiento bioquímico, mientras que el tratamiento físico-químico tiene un costo muy elevado ； Sin embargo, en el caso de las aguas residuales provenientes del proceso de cokerización, la calidad del agua es muy compleja; contienen muchas sustancias tóxicas y dañinas que pueden afectar negativamente la eficacia del tratamiento biológico. Por lo tanto, para tratar estas aguas residuales mediante métodos biológicos, hay mucho por investigar en cuanto a los microorganismos utilizados en dicho proceso. ¿Y cuáles son las tareas de investigación? En primer lugar, desde el punto de vista tecnológico, se puede intentar degradar las aguas residuales modificando ciertos parámetros y condiciones del proceso. Sin embargo, en la práctica, los métodos basados únicamente en ajustes técnicos tienen un efecto limitado; resulta difícil lograr que las aguas residuales cumplan con los estándares requeridos. Por lo tanto, estas aguas siguen conteniendo sustancias tóxicas y dañinas que son vertidas en los cuerpos de agua. En segundo lugar, tras más de una década de desarrollo, la investigación en microorganismos está muy activa; el área más prometedora es la investigación relacionada con los bacterias descomponedoras. El método tradicional para obtener bacterias desgradantes consiste en seleccionar, a partir de las aguas residuales de la cokería o del lodo contaminado por ellas, las bacterias o microorganismos más resistentes, y luego combinarlos para crear el cultivo bacteriano deseado. Pero actualmente, hay muy pocos microorganismos que se pueden aislar de la naturaleza; los microorganismos que se pueden cultivar representan solo el 0,1% de los que existen en la naturaleza ； Otro problema es que los microorganismos utilizados como aditivos tienen un excelente rendimiento en el laboratorio y a corto plazo. Sin embargo, en aplicaciones reales surgen ciertas variaciones. En las aguas residuales reales, además de sustancias tóxicas y dañinas, también hay otros componentes como altos niveles de nitrógeno amónico. Además, la cantidad y calidad del agua son inestables, lo cual afecta significativamente el uso efectivo de los microorganismos. Hasta el momento, no se ha encontrado un agente bacteriano realmente eficaz que pueda utilizarse con éxito en las aguas residuales de la cokería. Además, los expertos también expresaron preocupación por las plantas de tratamiento. “Es urgente mejorar la gestión de las plantas de tratamiento. A menudo visitamos algunas plantas de cokificación para recoger las aguas residuales, y descubrimos que también existen graves problemas en su gestión. Por ejemplo, los parámetros de producción cambian constantemente, y estos cambios en la calidad del agua son muy perjudiciales para los métodos de tratamiento biológico. Si el agua que llega a la planta de tratamiento sigue cambiando constantemente, esta no puede funcionar adecuadamente. El lodo resultante se encuentra en un estado intermedio entre vivo y muerto, lo cual afecta negativamente la eficiencia del tratamiento. “Por eso, recomiendo que los procesos de producción y la gestión sean lo más estables y precisos posible”, dijo Wen Donghui.