常德焦化廠廢水處理

一、焦化廢水處理工藝流程：

1、廢水來(lái)源

焦化廢水是煉焦、煤氣在高溫干餾、凈化及副產(chǎn)品回收過(guò)程中，產(chǎn)生含有揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴及氧、硫、氮等雜環(huán)化合物的工業(yè)廢水，是一種高CODcr、高酚值、高氨氮且很難處理的一種工業(yè)有機(jī)廢水。其主要來(lái)源有三個(gè)：一是剩余氨水，它是在煤干餾及煤氣冷卻中產(chǎn)生出來(lái)的廢水，其水量占焦化廢水總量的一半以上，是焦化廢水的主要來(lái)源；二是在煤氣凈化過(guò)程中產(chǎn)生出來(lái)的廢水，如煤氣終冷水和粗苯分離水等；三是在焦油、粗苯等精制過(guò)程中及其它場(chǎng)合產(chǎn)生的廢水。

2 、廢水特點(diǎn)

焦化廢水所含污染物包括酚類、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的有機(jī)化合物的工業(yè)廢水。焦化廢水中的易降解有機(jī)物主要是酚類化合物和苯類化合物，砒咯、萘、呋喃、瞇唑類屬于可降解類有機(jī)物。難降解的有機(jī)物主要有砒啶、咔唑、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等。

焦化廢水的水質(zhì)因各廠工藝流程和生產(chǎn)操作方式差異很大而不同。一般焦化廠的蒸氨廢水水質(zhì)如下：CODcr3000－3800mg／L、酚600－900mg／L、氰10mg／L、油50－70mg/L、氨氮300mg/L左右。如果CODcr按3500mg／L計(jì)，氨氮按280mg/L計(jì)，則每噸焦炭可產(chǎn)生0.65kgCODcr和0.05kg氨氮焦產(chǎn)量為70000萬(wàn)噸，則每年可產(chǎn)生455000噸CODcr和35000噸氨氮，如果污水不處理，將對(duì)環(huán)境造成多么大的污染。

3 、廢水處理方式

目前焦化廠廢水處理有多種方式，首要方式應(yīng)將焦化廢水處理綜合考慮。如建廠時(shí)選擇廠址就應(yīng)論證廢水處理方案，充分考慮廠址的上、下游及周圍的情況，不要設(shè)在給水水源附近和有特殊要求的地方；能否將經(jīng)處理后的水送附近洗煤廠、鋼鐵廠的綜合廢水處理廠、城市污水處理廠，使廢水處理方案更趨合理也是必須考慮的問題。

其次是廢水處理不能單一考慮，而應(yīng)與煤氣凈化工藝等統(tǒng)一考慮設(shè)計(jì)方案。從產(chǎn)生廢水的裝置開始處理，每道工序均按要求設(shè)計(jì)，減輕廢水處理裝置的負(fù)擔(dān)。如上海寶鋼三期工程將蒸氨工段與廢水處理合并為一個(gè)車間，使其能達(dá)標(biāo)排放。

將處理后的廢水盡量在廠內(nèi)利用，如送作熄焦補(bǔ)充水、除塵補(bǔ)充水、煤場(chǎng)灑水等，從而減少外排水量，同時(shí)采取措施防止對(duì)環(huán)境及設(shè)備產(chǎn)生不良影響。

4、國(guó)內(nèi)外焦化廢水處理技術(shù)

目前，國(guó)內(nèi)80％的焦化廠普遍采用的是以傳統(tǒng)生物脫氮處理為核心的焦化廢水工藝流程。分為預(yù)處理、生化處理以及深度處理。預(yù)處理主要采用物理化學(xué)方法，如除油、蒸氨、萃取脫酚等；生化處理工藝主要為A/O、A2/O等工藝；深度處理主要工藝有活性炭吸附法、活性炭-生物膜法及氧化塘法。在歐洲，焦化廢水處理普遍的工藝為先去除懸浮物和油類污染物質(zhì)，然后利用蒸氨法去除氨氮， 再采用生物氧化法去除酚硫代硫酸鹽。在某些情況下還對(duì)廢水做排放深度處理。在美國(guó)，煉焦廠的廢水處理工藝為：脫焦油—蒸氨工藝—活性污泥法及污泥脫水系統(tǒng)。綜合看起來(lái)，國(guó)外的焦化廢水處理方法與我國(guó)基本一致。

焦化廢水預(yù)處理工藝

微電解技術(shù)是處理高濃度有機(jī)廢水的一種理想工藝，該工藝用于高鹽、難降解、高色度廢水的處理不但能大幅度地降低cod和色度，還可大大提高廢水的可生化性。該技術(shù)是在不通電的情況下,利用微電解設(shè)備中填充的微電解填料產(chǎn)生“原電池”效應(yīng)對(duì)廢水進(jìn)行處理。當(dāng)通水后，在設(shè)備內(nèi)會(huì)形成無(wú)數(shù)的電位差達(dá)1.2V 的“原電池”。“原電池”以廢水做電解質(zhì)，通過(guò)放電形成電流對(duì)廢水進(jìn)行電解氧化和還原處理，以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的。在處理過(guò)程中產(chǎn)生的新生態(tài)[.O H] 、[H] 、[O]、Fe2+ 、Fe3+等能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，比如能破壞有色廢水中的有色物質(zhì)的發(fā)色基團(tuán)或助色基團(tuán)，甚至斷鏈，達(dá)到降解脫色的作用；生成的Fe2+ 進(jìn)一步氧化成Fe3 +，它們的水合物具有較強(qiáng)的吸附- 絮凝活性，特別是在加堿調(diào)pH 值后生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑，它們的絮凝能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體，能大量絮凝水體中分散的微小顆粒、金屬粒子及有機(jī)大分子.其工作原理基于電化學(xué)、氧化- 還原、物理以及絮凝沉淀的共同作用。該工藝具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、處理時(shí)間短、操作維護(hù)方便、電力消耗低等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水的預(yù)處理和深度處理中。

微電解反應(yīng)

陽(yáng)極：Fe - 2e →Fe2+ E（Fe / Fe2+）=0.44V

陰極：2H﹢ + 2e →H2 E(H﹢/ H2)=0.00V

當(dāng)有氧存在時(shí)，陰極反應(yīng)如下：

O2 + 4H﹢ + 4e → 2H2O E (O2)=1.23V

O2 + 2H2O + 4e → 4OH﹣ E（O2/OH﹣）=0.41V

技術(shù)概述

它由多元金屬合金融合催化劑并采用高溫微孔活化技術(shù)生產(chǎn)而成，屬新型投加式無(wú)板結(jié)微電解填料。作用于電鍍廢水，可高效去除COD、降低色度、提高可生化性，處理效果穩(wěn)定持久，同時(shí)可避免運(yùn)行過(guò)程中的填料鈍化、板結(jié)等現(xiàn)象。本填料是微電解反應(yīng)持續(xù)作用的重要保證，為當(dāng)前電鍍廢水的處理帶來(lái)了新的生機(jī)。

（1）：物理處理法

1吸附法

吸附法是利用多孔性吸附劑吸附污水中的一種或幾種溶質(zhì)，使污水得到凈化?；钚蕴渴且环N吸附劑，活性炭吸附法適用于污水的深度處理。劉俊峰等采用高溫爐渣過(guò)濾，再用南開牌H2103大孔樹脂吸附處理含酚520mg/L、COD3200mg/L的焦化污水，處理后出水達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。

2混凝和絮凝沉淀法

混凝法是向污水中加入混凝劑并使之水解產(chǎn)生水合配離子及氫氧化物膠體，中和污水中某些物質(zhì)表面所帶的電荷，使這些帶電物質(zhì)發(fā)生凝集，是用來(lái)處理污水中自然沉淀法難以沉淀去除的細(xì)小懸浮物及膠體微粒，以降低污水的濁度和色度，但對(duì)可溶性有機(jī)物無(wú)效，常用于焦化污水的深度處理。該法處理費(fèi)用低，既可以間歇使用也可以連續(xù)使用。上海焦化總廠選用厭氧- 好氧生物脫氮結(jié)合聚鐵絮凝機(jī)械加速澄清法對(duì)焦化污水進(jìn)行綜合治理，使出水中COD<158mg/L，NH3-N<15mg/L。近年來(lái)，新型復(fù)合混凝劑在焦化污水處理中的應(yīng)用得到廣泛的研究。

3Fenton試劑法

Fenton試劑是由H2O2和Fe2+混合得到的一種強(qiáng)氧化劑，由于其能產(chǎn)生氧化能力很強(qiáng)的61OH自由基，在處理難生物降解或一般化學(xué)氧化難以奏效的有機(jī)污水時(shí)，具有反應(yīng)迅速，溫度和壓力等反應(yīng)條件緩和且無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。因此，近30年來(lái)越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外環(huán)保工作者的廣泛重視。

（2）：生化處理法

生化處理法是一種利用微生物氧化分解污水中有機(jī)物的方法，常作為焦化污水處理系統(tǒng)中的二級(jí)處理。

1A/O與A2/O法

目前國(guó)內(nèi)主要采用A/O與A2/O工藝及其變異型脫氮工藝進(jìn)行焦化污水的脫氮處理，脫氮效果較好。Min Zhang等對(duì)A-A-O工藝與A-O工藝進(jìn)行了比較，實(shí)驗(yàn)表明：A-A-O工藝在NH3-N去除和反硝化方面均優(yōu)于A-O工藝，特別是反硝化率方面A-A-O工藝是A-O工藝的兩倍。目前寶鋼一、二期焦化污水就是對(duì)原A-O工藝優(yōu)化后，采用了A-A-O工藝。目前系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，但由于條件控制復(fù)雜，投資費(fèi)用高，為保證處理效果，運(yùn)行中污泥及污水回流量較大，增加了動(dòng)力消耗，且內(nèi)循環(huán)液帶入大量溶解氧，使反硝化池內(nèi)難于保持理想的缺氧狀態(tài)，影響反硝化過(guò)程降低了脫氮效率。

2SBR法

SBR池兼均化、沉淀、生物降解及終沉等功能于一體。國(guó)內(nèi)外對(duì)SBR法研究的結(jié)果表明此法工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，同時(shí)不必設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可省去初沉池。SBR反應(yīng)池生化反應(yīng)能力強(qiáng)，處理效果好，能有效地防止污泥膨脹，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定性強(qiáng)。用它來(lái)處理焦化污水，NH3-N的去除率達(dá)60%，傳統(tǒng)SBR法對(duì)焦化污水降解效率不高。

3氧化溝技術(shù)

隨著氧化溝技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一系列脫氮技術(shù)與氧化溝技術(shù)相結(jié)合的污水處理工藝流程。按照運(yùn)行方式，氧化溝可以分為連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。連續(xù)工作式氧化溝，如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國(guó)應(yīng)用比較多，這些氧化溝通過(guò)設(shè)置適當(dāng)?shù)娜毖醵?、好氧段都能取得較好的脫氮效果。

常德焦化廠廢水處理

二、廢水處理工藝原理：

焦化廠一般由備煤車間、煉焦車間、回收車間、焦油加工車間、苯加工車間、脫硫車間和廢水處理車間組成。焦化廢水是一種典型的有毒難降解有機(jī)廢水。主要來(lái)自焦?fàn)t煤氣初冷和焦化生產(chǎn)過(guò)程中的生產(chǎn)用水以及蒸汽冷凝廢水。指煤煉焦、煤氣凈化、化工產(chǎn)品回收和化工產(chǎn)品精制過(guò)程中產(chǎn)生的廢水。

特征：焦化廢水中污染物濃度高，難于降解，由于焦化廢水中氮的存在，致使生物凈化所需的氮源過(guò)剩，給處理達(dá)標(biāo)帶來(lái)較大困難；廢水排放量大，每噸焦用水量大于2.5t；

廢水危害大，焦化廢水中多環(huán)芳烴不但難以降解，而且通常還是強(qiáng)致癌物質(zhì)，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染的同時(shí)也直接威脅到人類健康。

焦化廢水處理設(shè)備工藝如下：

焦化廢水—格柵—調(diào)節(jié)池—氣浮機(jī)—厭氧池—好氧池—污泥池—沉淀池—達(dá)標(biāo)排放

工藝說(shuō)明：

調(diào)節(jié)池

調(diào)節(jié)池的主要作用是均衡廢水的水質(zhì)和水量，保證后續(xù)生化處理設(shè)施運(yùn)行的穩(wěn)定性。由于廢水的含磷量極少，故在調(diào)節(jié)池中加入磷營(yíng)養(yǎng)鹽，提供微生物所需的營(yíng)養(yǎng)。

氣浮機(jī)

有效減輕污水處理工藝中生化單元的負(fù)荷, 對(duì)提高COD、BOD的去除率有舉足輕重的作用。厭氧酸化段。

厭氧池

在該段，廢水中的苯酚、二甲酚以及喹啉、異喹啉、吲哚、吡啶等雜環(huán)化合物得到了較大的轉(zhuǎn)化或去除，厭氧酸化段的設(shè)置對(duì)于復(fù)雜有機(jī)物的轉(zhuǎn)化與去除是十分有利的。因此，廢水經(jīng)過(guò)厭氧酸化段后水質(zhì)得到了很好的改善，廢水的可生化性較原水有所提高，為后續(xù)反硝化段提供了較為有效的碳源。

好氧池。

在好氧段，由于廢水中所含氨氮較高而COD較低。因此，在這里進(jìn)行的主要是硝化反應(yīng)，在好氧段需投加純堿溶液提供硝化反應(yīng)所需的堿度。廢水經(jīng)過(guò)好氧段的處理后，氨氮基本可全部轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮（硝酸鹽氮通過(guò)回流至缺氧段，在缺氧段轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂蟮玫接行摰?，同時(shí)，有機(jī)物得到進(jìn)一步的降解，使出水COD達(dá)標(biāo)。