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工学硕士学位论文

水解酸化+AO 工艺处理煤化工废水中石油
烃类的试验研究

硕士研究生: 周飞祥
导师: 韩洪军教授
申请学位: 工学硕士
学科: 市政工程
所在单位: 市政环境工程学院
答辩日期: 2012 年 7 月
授予学位单位: 哈尔滨工业大学
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Dissertation for the Master’s Degree in Engineering

EXPERIMENTAL STUDY OF OIL
HYDROCARBONS IN COAL CHEMICAL
WASTEWATER BY HYDROLYTIC
ACIDIFICATION + AO PROCESS

Candidate: Zhou Feixiang
Supervisor: Prof. Han Hongjun
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Specialty: Municipal Engineering
Affiliation: School of Muni. & Env. Eng.
Date of Defence: July, 2012
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
我国的能源结构是“富煤、贫油、少气”,石油和天然气含量不足,对外依存
度较高,成为了制约我国社会经济快速发展的重要因素之一。煤化工产品相对于
传统的石油化工产品具有一定的成本优势和环保效益,因此发展煤化工行业,用
煤炭作为石油的替代品是解决我国目前能源问题的主要途径之一。
石油烃类是煤化工废水中的主要污染物之一,属于难降解的有害物质,其处
理难度较大,具有穿透性,是煤化工企业水处理系统出水中 COD 的重要组成部分。
石油烃类污染物进入水体和土壤之后,会造成严重的环境污染问题,对人和动植
物的健康具有重要的威胁。因此,研究如何提高煤化工废水中石油烃类污染物的
去除效果具有重要的意义。
本文首先采用传统的 SBR 工艺处理煤化工废水,通过分析不同处理周期、pH、
DO、温度与处理效果的关系,确定了 SBR 工艺处理煤化工废水中石油烃类的最优
运行参数。试验结果表明,当处理周期为 24h、pH 值保持在 ~ 之间、DO 值
在左右、温度在 25℃左右时,去除效果最好,COD 和石油烃类的去除率
可分别达到 85%和 71%左右。此时处理后的废水中 COD 和石油烃类浓度分别为
和 ,均未达到国家《污水排放综合标准》中一级标准的要求。
此外,SBR 工艺对石油烃类的去除能力有限,当进水中石油烃类的浓度≥50mg/L~
60mg/L 时,SBR 工艺的去除能力会有大幅度的下降。
采用水解酸化+AO 工艺处理煤化工废水中石油烃类时效果较好。分别分析和
研究了水解酸化池和 AO 工艺的最优运行参数,试验结果表明,当水解酸化池的
HRT=10h,DO=,温度在 30℃左右,AO 工艺的 HRT=16h,污水内循环比
R=175%,污泥回流比 r=70%,O 池 DO= 时,该组合工艺的处理效果最好,
COD 和石油烃类的去除率分别可以达到 95%和 86%左右,出水中 COD 的含量低
于 100mg/L,石油烃类的含量低于 10mg/L,达到了国家《污水排放综合标准》中
一级标准的要求。同时,该组合工艺具有较强的抗冲击负荷能力,当进水中石油
烃类的浓度提高至 70mg/L~80mg/L 时,仍具有良好、稳定的去除效果。
系统的研究了煤化工废水中其他常见污染物(酚类、硫化物、氰化物)对水
解酸化+AO 工艺处理石油烃类效果的影响。试验结果表明,当进水中酚类物质的
含量增加 200mg/L 以上时,对组合工艺的降解能力有较大的影响;COD 和石油烃
类去除能力的下降与进水中硫化物含量的存在一定程度的线性关系;进水中氰化
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物的含量对系统的降解能力有极大的影响,当进水中额外投加 100mg/L -时,
水解酸化+AO 工艺对 C