【正文】 并在同一構(gòu)筑物中完成。同時(shí)通過盤片的攪動(dòng)，也可把空氣中的氧帶入反應(yīng)槽中。圓盤浸沒在污水中時(shí)，污水中的有機(jī)物被盤片上的生物膜吸附。延長了污水、生物膜和空氣接觸的時(shí)間，處理能力相對較高。 生物膜法的主要類型和工藝 (1)普通生物濾池 污水先進(jìn)入初沉池，去除可沉懸浮物，接著進(jìn)入生物濾池。 氧化溝活性污泥法的特點(diǎn)：一是氧化溝工藝結(jié)合了推流和完全混合兩種流態(tài)，提高了氧化溝系統(tǒng)的緩沖能力；二是具有明顯的溶解氧濃度梯度，有利于節(jié)約能源 和減少化學(xué)藥劑的用量；三是整體體積功率密度較低，提高混合液中泥水混合程度，有利于充分切割絮凝的污泥，也利于污泥的再絮凝；四是氧化溝工藝流程簡捷；五是處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。生物吸附 — 降解活性污泥法的特點(diǎn)：一是通常不設(shè)初沉池；二是 A 段、 B 段既獨(dú)立又聯(lián)系，可以根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)特點(diǎn)和要求，靈活地調(diào)整運(yùn)行參數(shù)；三是 AB 法污泥量大；四是脫氮除磷效果不好。它的運(yùn)行工況點(diǎn)位于活性污泥的增長曲線的某一點(diǎn)上。階段曝氣活性污泥法的特點(diǎn)：一是有機(jī)污染物在池內(nèi)分配的均勻性，縮小供氧和需氧的矛盾；二是供氣的利用率高，節(jié)約能源；三是耐沖擊的能力高于傳統(tǒng)活性污泥法；四是曝氣池混合液中污泥濃度沿池長逐步降低，流入二沉池的混合液中的污泥量較低，可提高二沉池固液分離效果。 活性污泥法 傳統(tǒng)活性污泥法 待處理的污水與來自二沉池回流污泥同時(shí)從曝氣池池首進(jìn)入池內(nèi)，泥水混 合液以推流形式流動(dòng)到曝氣池末端，然后進(jìn)入二沉池進(jìn)行泥水分離。 20 世紀(jì) 90 年代一般采用的工藝為：廢水 → 回收 → 調(diào)節(jié) → 隔油 → 生物處理 → 深度處理 → 回用（熄焦，污染物轉(zhuǎn)移排放）或排放。污水中的油類物質(zhì)堵塞土壤孔隙 ,使土壤含鹽量高 ,土壤鹽堿化。污水中含有的酚類化合物是原型質(zhì)毒物 ,可通過皮膚、黏膜的接觸吸入和經(jīng)口服而侵入人體內(nèi)部 ,使人體細(xì)胞失去活力 ,另外 ,還可進(jìn)一步向深部滲透 ,引起深部組織損傷或壞死 。當(dāng)水中氧濃度低于某一限值 ,水生動(dòng)物的生存會受到影響。 焦化廢水的主要成分 焦化廢水含有多種污染物，包括酚類、多環(huán)芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等，是一種典型的含有難降解有機(jī)化合物的工業(yè)廢水，其含有的有機(jī)污染物有苯類、酚類、吡 啶類、萘類、雜環(huán)化合物類及多環(huán)芳烴類，其中酚類化合物約占有機(jī)污染物總量的 70%；焦化廢水中含有的無機(jī)污染物有硫氰化物、氰化物、氨、銨鹽、硫化物等，其中硫化物和氨含量較高。深入研究 浮選 過程中各因素對 選煤結(jié)果 的影響，對提高 精煤產(chǎn)率降低灰分含量 有重要的指導(dǎo)意義。因此我國以煤為主的能源結(jié)構(gòu)在今后相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)不會發(fā)生大的變化 [2]。 總之 ,焦化廢水的成分復(fù)雜 ,污染物種類繁多 ,其中不少屬于有致癌致突作用的生物活性物質(zhì)。焦化行業(yè)在為山西創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí) ,也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。s total output of coke, export coke about 56% of the total of world39。焦化廢水選煤試驗(yàn)中， 在礦漿濃度為 100g/L 條件下 1L 礦漿的最佳藥劑制度為 的起泡劑和 的捕收劑。廢水中含有焦油、酚、氰、氨及大量有機(jī)物，其成分復(fù)雜，毒性大，它的超標(biāo)排放對人類、水產(chǎn)、農(nóng)作物都可構(gòu)成很大的危害。焦化廢水是煤在高溫干餾過程中以及煤氣凈化、化學(xué)產(chǎn)品精制過程中形成的廢水，水質(zhì)隨原煤組成和煉焦工藝而變化，是一種典型的難降解有機(jī)廢水。 試驗(yàn)結(jié)果表明與自來水選煤效果相比，使用焦化廢水后，均可以不同程 度地提高精煤的產(chǎn)率，尾煤灰分也是提高的，可將焦化廢水用于選煤生產(chǎn)。s coking industry fast total output of coke in 2022 accounted for about 46% of the world39。山西焦炭出口量占全國焦炭總出口量的 80%。 但焦化廢水處理難度大，目前各企業(yè)對這類廢水的處理主要采取生化法，但在生化處理過程時(shí)廢水中酚及殘余焦油等含量偏高，活性污泥微生物難以馴養(yǎng)，導(dǎo)致生化處理工藝正常運(yùn)轉(zhuǎn)比較困難。雖然煤在一次能源中所占的比重逐漸下降，但由于能源消費(fèi)總量的增加，煤的需求量仍將以平均每年%的速度增長，到 2050 年煤炭需求將達(dá)到 3040 億噸。影響 煤礦浮選 的因素很多，其中 捕收劑 、 起泡劑 和 浮選時(shí)間 等的影響相當(dāng)顯著。焦焦化生產(chǎn)工藝中要用大量的洗滌水和冷卻水 ,也就產(chǎn)生了大量的廢水。焦化污水主要含有機(jī)物 ,絕大多數(shù)有機(jī)物具有生物可降解 性 ,能消耗水中溶解氧。 (2)對人體的毒害作用。用未經(jīng)處理的焦化污水直接灌 溉農(nóng)田 ,會使農(nóng)作物減產(chǎn)和枯死 。 焦化廢水處理工藝的發(fā)展歷程 20 世紀(jì) 80 年代一般采用的工藝為：廢水 → 回收 → 調(diào)節(jié) → 隔油 → 生物處理 → 排放。 從整個(gè)生化處理的過程中，我們可以清楚地看出關(guān)鍵的處理工序是生物處理部分，而整個(gè)生化工藝的發(fā)展也主要是針對這個(gè)部分進(jìn)行深入的研究。 階段曝氣活性污泥法 階段曝氣活性污泥法是傳統(tǒng)活性污泥的一種改進(jìn)形式，由曝氣池首的一點(diǎn)進(jìn)水，改為沿曝氣池池長的多點(diǎn)進(jìn)水。 完全混合式活性污泥法 有機(jī)污染物進(jìn)入完全混合式曝氣池后立即與混合液充分混合，池中 F/M 值相同，溶解氧濃度一致。 A 段為生物吸附段， B 段為生物降解段。 氧化溝活性污泥法 氧化溝一般呈環(huán)狀溝渠形，通過轉(zhuǎn)刷（或轉(zhuǎn)盤和其他機(jī)械曝氣設(shè)備），使污水和混合液在環(huán)狀的渠內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，依靠轉(zhuǎn)刷推動(dòng)污水和混合液流動(dòng)而進(jìn)行曝氣。 生物膜法的主要特點(diǎn) 生物膜法的主要特點(diǎn)為：微生物種群豐富 ，除細(xì)菌和原生動(dòng)物外，還出現(xiàn)活性污泥法中少見的真菌、藻類和原生動(dòng)物等，同時(shí)還存在厭氧菌；優(yōu)勢菌種分層生長，傳質(zhì)條件好，有利于有機(jī)物的降解；工藝過程穩(wěn)定，適應(yīng)性強(qiáng)，可以間歇運(yùn)行；動(dòng)力消耗少，運(yùn)行管理方便，不會發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象。 (3)塔式生物濾池 塔式生物濾池由塔體、濾料、布?xì)庀到y(tǒng)及通風(fēng)、排水系統(tǒng)組成。盤片約有一半浸沒在 污水水面下，盤片在水平軸的帶動(dòng)下緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)盤片在轉(zhuǎn)入污水中時(shí)，由于有氧的存在，生物膜繼續(xù)進(jìn)行生化反應(yīng)和吸附。 (6)曝氣生物濾池 曝氣生物濾池是由浸沒式接觸氧化與過濾相結(jié)合的生物處理工藝。但是此時(shí)的污染物轉(zhuǎn)移問題也值得考慮和進(jìn)一步研究，因此出現(xiàn)了膜分離法。 膜分離的分類 (1)電滲析 在外加直流電場作用下，水中的陰、陽離子作定向遷移，利用離子交換膜的選擇透過性，從而使水中的離子與水分離的物理化學(xué)過程稱為電滲析。反滲透膜裝置對進(jìn)水指標(biāo)有較高要求，易產(chǎn)生膜污染，為延長膜使用壽命和提高分離效果，需定期對膜進(jìn)行清洗。其特點(diǎn)：一是孔徑較均勻，過濾精度高。四是無介質(zhì)脫落，保證濾液潔凈。微孔濾膜類似 于機(jī)械過濾，水中的微粒和細(xì)菌等雜質(zhì)幾乎全部被截留，僅有少量雜質(zhì)滲入到膜孔，大量的雜質(zhì)堆積于膜表面。 浮選 法的發(fā)展沿革 中國古代曾利用礦物表面的天然疏水性來凈化朱砂、滑石等礦質(zhì) 藥物，使礦物細(xì)粉飄浮于水面，而無用的廢石顆粒沉下去。 18 世紀(jì)人們已知道固體粒子粘附在氣泡上能升至水面的現(xiàn)象．隨著人們對金屬需求量的增加，急于找到一種方法回收礦石中細(xì)粒金屬。到 1980 年 ,239 座浮選廠共消耗了 77 1980 年 ,消耗了38 09 億 t,消耗了 22由于世界范圍內(nèi)幾乎有 20 億 t 礦石是經(jīng)過浮選處理的 ,因此泡沫浮選顯然是表面化學(xué)在工藝中最重要的應(yīng)用之一 ,尤其是用于控制液 固界面。若不是所有的理論研究 ,至少也是大多數(shù)理論研究用來解釋現(xiàn)有工藝的良好性能。浮選廠的金回收率達(dá)到 90%以上且可綜合回收以金為主的低品位多金屬。目前，黃金浮選工藝已廣泛用于金選礦廠，即使是鄉(xiāng)鎮(zhèn)小礦和個(gè)體采金戶均能成功于運(yùn)用浮選法選收黃金。 這是目前常用于黃金浮選的一種方法。荷載體浮選是用粒度適于浮選的礦粒作荷載體，使微細(xì)粒金粘附于荷載體表面并隨上浮而成金精礦。 浮選劑 浮選時(shí)使用各種藥劑來調(diào)節(jié)入選礦物和浮選介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)，從而擴(kuò)大金礦物或含金礦物與脈石間親琉水性的差異，使之更好地分選，達(dá)到提高金回收率的目的。捕收劑通常是極性捕收劑和非極內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 10 性捕收劑。 OCH2 (2)起泡劑 具有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的表面活性分子，定向吸附于水一空氣界面，降低水溶液的表面張力，使充入水中的空氣易于彌散成氣泡和穩(wěn)定氣泡。在氰化過程中也同樣要調(diào)節(jié)礦漿 pH 值的。能增強(qiáng)礦物同捕收劑的作用能力，使難浮礦物受到活化而浮起。 (4)絮凝劑。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 11 阻止細(xì)礦粒聚集，處于單體狀態(tài)，其作用與絮凝劑恰恰相反，常用的有水玻璃、磷酸鹽等。浮選機(jī)多由多槽串聯(lián)而成。 (3)充氣式．靠壓入空氣進(jìn)行攪拌并產(chǎn)生氣泡，如浮選柱和 泡沫分離 裝置等。 [7] 目前，在我國金選礦廠最常用的浮選機(jī)是國產(chǎn)的機(jī)械攪拌式浮選機(jī)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 12 四、礦化泡沫層的形成與刮出 礦化氣泡由浮選槽下部上升到礦漿面形成礦化飽沫層，有用礦物富集到泡沫中，將其刮出而成為精礦 (中礦 )產(chǎn)品。 [8] 煤的可浮性 煤是多環(huán)芳香族化合物，個(gè)基本單元和周圍側(cè)鏈及官能團(tuán)隨變質(zhì)過程不同有很大變化，因此，煤具有如下性質(zhì)： 組成不同，個(gè)組分實(shí)際無法分離，浮選好壞與個(gè)組分含量和性質(zhì)有很大關(guān)系； 煤的主體是多苯芳香族，芳香核的化學(xué)性質(zhì)不活潑，具有疏水性。變質(zhì)程度低時(shí)，含氧官能團(tuán)數(shù)量大，孔隙度達(dá) 10%以上；變質(zhì)程度高時(shí)，親水的官能團(tuán)數(shù)量雖有所下降，但側(cè)鏈含量也減 少，而且側(cè)鏈變短，使疏水程度降低，孔隙度也比中等變質(zhì)程度時(shí)也有所增加，因此，在這兩種情況下，可浮性均較差； 煤表面易氧化。 [9] 選題背景及研究目的 選題背景 隨著中國鋼鐵工業(yè)的飛速發(fā)展 ,中國的焦化工業(yè)呈現(xiàn)高速增 長 趨勢 ,2022 年焦總產(chǎn)量約占世界焦炭總產(chǎn)量的 46%,出口焦炭約占世 界 貿(mào)易總量的 56%,中國已成為世界焦炭生產(chǎn)、消費(fèi)及貿(mào)易第一大國。因此我國以煤為主的能源結(jié)構(gòu)在今后相當(dāng)長的時(shí) 間不會發(fā)生大的變化。焦化行業(yè)廢水和廢氣排放量占到全省相應(yīng)排放總量的 30%和 40%以上 ,焦化工業(yè)成為山西環(huán)境污染最嚴(yán)重的行業(yè)之一。 (2) 焦化廢水處理方法的研究， 對焦化廢水進(jìn)行 檢測，以得到所用焦化廢 水 所含成分?？疾?焦化內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 14 廢水選煤時(shí) 不同劑量的捕收劑和起泡劑 對 煤 浮選效果的影響 ，并探索出其用于浮選時(shí)的最佳藥劑制度， 從而 來 提高 選煤的 效果。 入料 浮選時(shí)，考察 不同劑量捕收劑 、不同 劑量起泡劑 等對浮選效果的影響。根據(jù)浮選藥劑的基本作用 ，浮選藥劑可分為捕收劑、起泡劑。本浮選試驗(yàn)所用浮選捕收劑柴油是目前最廣泛使用的非極性烴類捕收劑， 柴油的用量通常為 13kg/（ t 煤泥），個(gè)別可達(dá) 4kg/（ t 煤泥） 以上，并與煤泥浮選活性劑和起泡劑用量有關(guān)。 [10] 浮選試驗(yàn)方法 調(diào)試浮選機(jī)，使轉(zhuǎn)速、充氣量達(dá)到規(guī)定值。 預(yù)攪拌五分鐘后，向礦漿液面下加入預(yù)先量好體積的捕收劑。刮泡階段后期，用洗瓶將粘在浮選槽壁上的顆粒清洗至礦漿中。 浮選試驗(yàn)選擇藥劑制度的試驗(yàn)條件 浮選試驗(yàn)所用主要儀器為 XFD 型單槽浮選機(jī)、馬弗爐、天平、烘箱等， pH 值為 ，溫度為室溫 20℃。煤的工業(yè)分析是了解煤質(zhì)特性的主要指標(biāo)，也是評價(jià)煤質(zhì)的基本依據(jù)，根 據(jù)工業(yè)分析的各項(xiàng)測定結(jié)果可初步判斷煤的性質(zhì)、種類和各種煤的加工利用效果及其工業(yè)用途。處理流程見圖 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 24 表 石油醚萃取焦化廢水結(jié)果表 序號 物質(zhì)類別 質(zhì)量百分比 ,% 濃度 ,mg/L 1 羧酸及衍生物（脂類）類 2 砒啶類 3 含氮化合物（胺類）類 4 苯及衍生物類 5 環(huán)烴類 6 喹啉類 7 含硫化合物（磺酸）類 8 酮類 合 計(jì) 說明：共萃取出 64 種有機(jī)物歸納為以上八類，詳見譜圖 圖 石油醚萃取廢水譜圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 25 圖 石油醚萃取廢水譜圖 圖 石油醚萃取 廢水譜圖 b CH2Cl2 萃取焦化廢水分析結(jié)果 CH2Cl2 萃取物中共檢測出 35 種有機(jī)污染物 ,結(jié)果見表 ，譜圖見圖 、圖 。調(diào)漿攪拌 5 分鐘后，再向礦漿液面下加入預(yù)先量好體積的起泡劑。 3 分鐘后停止補(bǔ)水，關(guān)閉浮選機(jī)及進(jìn)氣 閥門，把尾煤排放至專門容器內(nèi)，粘在浮選槽壁上的顆粒要清洗至尾煤容器中，粘在刮板及浮選槽唇邊的顆粒應(yīng)清洗至精煤產(chǎn)品中。 測定灰分 灰分是指在規(guī)定條件下，灼燒后剩下的不燃燒物質(zhì)。 試驗(yàn)結(jié)果 處理 與分析 自來水浮選數(shù)據(jù) 處理 與分析 用自來水對 煤進(jìn)行浮選 ,以上述過程進(jìn)行試驗(yàn)，對浮選的精煤尾煤分別進(jìn)行產(chǎn)率計(jì)算和測灰，結(jié)果記錄如表 所示。所以可知，起泡劑用量為 對浮選最有促進(jìn)作用， 這是因?yàn)?選煤 起泡劑用量過大會降低起泡能力 ，所以自來水選煤起泡劑用量不宜過大 。 使用自來水的選煤試驗(yàn)，其最佳藥劑制度為 100g/L 礦漿濃度條件下 1L 礦漿 起泡劑 捕收劑為 。 由圖 分析可知用焦化廢水進(jìn)行選煤，當(dāng)起泡劑為 時(shí)精煤產(chǎn)率變化不明顯，起泡劑為 與 時(shí)精煤產(chǎn)率先隨油比的增大之后稍有下降，在圖 中尾煤灰分