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焦化废水是在煤制焦炭、煤气净化和焦化产品回收过程中产生的废水，含有多种难降解的稠环芳烃和杂环化合物，如吲哚、萘、喹啉等，而且氨氮、挥发酚和氰化物浓度较高，是一类难降解的高氨氮有机废水。目前国内外对焦化废水深度处理的研究多集中于物化法，主要包括吸附法、混凝沉淀法、高级氧化法和膜分离技术等，其中膜分离技术因其稳定可靠的处理效果成为焦化废水深度处理的研究热点。周超等以混凝沉淀系统作为预处理工艺，利用超滤一反渗透双膜工艺处理回用焦化废水，反渗透系统产水COD<5ms／L。闻晓今等以A／O生化处理后的焦化出水为原水，采用超滤一纳滤双膜组合工艺进行深度处理，组合工艺出水的各项指标均达到《污水再生利用工程设计规范》(GB50335-2002)所要求的标准。 针对传统双膜法处理焦化废水过程中，超滤膜回收率及产水量较低的情况，对深度处理工艺进行简化，将超滤过程取消，使多介质(砂滤)产水直接进入到纳滤膜处理系统，对纳滤膜系统的运行进行监控，并与超滤一纳滤双膜组合工艺处理效果进行比对，评价纳滤工艺运行中纳滤膜的污堵状况，以期实现工艺简化，提高系统效率，增加深度处理工艺的污水处理量。 1试验方法 1．1废水来源及水质：试验处理废水取白唐山某焦化厂污水处理厂，该厂采用“厌氧一缺氧一好氧”工艺处理焦化废水，试验将生化二沉池出水引人中试装置原水作为进水，其COD(120~30)mg／L、NH．+-N(5±3)mg／L、总硬度(100~20)mg／L、电导率(4．75±0．85)mS／era、色度(105~10)倍、温度(25~7)℃、pH7．63~0．54。 1．2试验装置及工艺流程：装置流程如图1所示。
图中有虚线部分时代表双膜工艺，虚线部分去除后即代表纳滤工艺。经生化处理后的焦化废水进人多介质过滤器(砂滤)，出水通过精密过滤后进人纳滤系统。试验所用纳滤膜为单只陶氏NF270—4040型纳滤膜元件，该膜具有中等脱盐率和硬度透过率，脱除有机物高，产水量高的特点，采用部分回流的方式运行，浓水排放量为0．4m／h，纳滤膜产水量在1．2m／h左右，回收率控制在75％左右。砂滤装置每12h反洗1次，纳滤装置每1h原水冲洗1次，每12h产水冲洗1次，当纳滤装置的膜通量减少15％以上时，对纳滤膜进行化学清洗。生化处理后的出水经过砂滤后，先进入超滤膜进行预处理，出水进入保安过滤器，增压后进人纳滤系统。试验所用超滤膜为高抗污染的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜组件。 1．3分析方法：试验水温通过循环冷却装置控制在25cC，试验进出水COD采用重铬酸钾氧化法测定；总硬度采用EDTA滴定法测定；氨氮运用纳氏试剂比色法测定；pH、电导率、膜通量等指标均采用在线仪表测定。总有机碳(TOC)采用TOC分析仪(TOC—VCPH，Shimadzu，日本)测定，纳滤膜表面形貌分析采用扫描电子显微镜(SEM，JEOLModelJSM一5600LV)，Ca、Mg、Fe、P、Zn、Pb、Na离子等采用电感耦合等离子体质谱仪(Optima2000DV，PerkinElmer)测定。 2结果与讨论 2．1主要污染物去除效果 2．1．1对COD的去除效果：纳滤工艺与双膜工艺对COD去除效果的对比结果如图2所示。
由图2可知，系统进水COD在110～160mg／L变动，虽然进水的COD波动较大，但是除个别取样点以外，纳滤产水的COD基本都稳定在45mg／L以下，达到《污水再生利用工程设计规范》(GB／T50335-2002)中循环冷却水控制指标(<60mg／L)，COD的去除率基本维持在70％以上。双膜产水COD基本保持在40mg／L以下，COD的去除率在70％～90％。通过对比试验可以看出，双膜工艺中，由于超滤膜的预处理作用，纳滤产水水质更为稳定，随进水水质变化不大；纳滤工艺出水水质虽然随进水水质有一定波动，但也都稳定在45mg／L以下，这说明纳滤工艺对废水的COD的去除稳定有效。 2．1．2对总硬度的去除效果：纳滤工艺与双膜工艺对总硬度的去除效果如图3所示。
从图3可以看出，虽然进水的硬度变化较大，但是纳滤工艺与双膜工艺产水的硬度基本都维持在3．5mg/L左右，除个别数据外，脱除率基本都维持96％以上，产水硬度稳定，远优于《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050-2007)中对循环冷却水总硬度含量(4100mL)的要求。对比试验表明，两种工艺对总硬度的去除效果相差很小，这是由于超滤膜主要去除的是粒径大于10nm的颗粒，对二价离子截留效果不明显 2.1.3对NH一N的去除效果：纳滤工艺与双膜工艺对氨氮的去除效果如图4所示。
由图4对比可知，超滤系统对氨氮截留率低，预处理作用不显著，两系统处理效果接近，出水水质随进水水质变化波动，去除率为50％～90％。这是由于虽然纳滤膜对水中氨氮这类一价离子的去除率较低，但废水中存在大量二价离子，由于电荷效应使氨氮随二价离子被纳滤膜截留。 2．2纳滤膜过滤性能对比：实验采用相同原水并列运行的方法，针对单独纳滤工艺和双膜工艺进行了连续运行比较，考察了二者的过滤性能和膜污染状况，结果见图5。
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