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焦化厂如何处理废水

发布时间:2023-05-17 10:46:22

⑴ 焦化厂,煤气厂,煤气发生站的废水处理的流程

浓缩废水-----苯萃取苯酚------加入过量的
氢氧化钠
溶液------
分馏旅敬
(静置
分液
)------得到苯(溶液上层)和
苯酚钠
,氢氧化钠的水溶液(苯答镇陪酚钠溶于水)------在水溶液中通入过量二氧化碳------得到苯酚和
碳酸氢钠
-----静置分液------分离苯酚和碳酸氢钠溶液(苯酚常温下不溶于水)
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⑵ 焦化废水中的污染物有哪些如何处理焦化废水

焦化生产过程中排放大量含酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物质的废水。焦化废水所包含污染物有酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。
目前焦化废水一般常规方法先进行预处理,然后进行生物脱酚二次预处理。但是,焦化废水经上述处理后,外排废水中氰化物、COD及氨氮等指标仍然很难达标。近年来国内外有研究了有效的4种方法包括分为生物法、化学法、物化法和循环利用法等。

⑶ 焦化废水的来源

分类: 教育/科学 >> 科学技术 >> 工程技术科学
问题描述:

焦化废水是如何产生的???

解析:

焦化废水是由原煤的高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的。废水成分复杂,其水质随原煤组成和炼焦工艺而变化。核磁共振色谱图中显示:焦化废水中含有数十种无机和有机化合物。其中无机化合物主要是大量氨盐、硫氰化物、硫化物、氰化物等,有机化合物除酚类外,还有单环及多环的芳香族化合物、含氮、硫、氧的杂环化合物等。总之,焦化废水污染严重,是工业废水排放中一个突出的环境问题。

污水综合排放标准》(GB8978-96)对焦化废水新改扩建项目要求:NH 3 -N≤15mg/L,COD≤100mg/L。过去,国内外去除焦化废水中的NH 3 -N和COD主要采用生化法,其中以普通活性污泥法为主,该方法可有效去除焦化废水中酚、氰类物质,但对于难降解有机物和NH 3 -N去除效果较差,难以达标排放。难降解有机物的处理已引起国内外有关学者的高度重视,许多学者对难降解有机物进行了大量研究,同时改进了焦化废水中NH 3 -N脱除工艺,提出了许多切实可行的处理设施和技术,使出水COD和NH 3 -N浓度大大降低。本文将介绍几种先进有效的焦化废水的处理技术。

1 焦化废水的预处理技术

去除焦化废水中的有机物主要采用生物处理法,但其中部分有机物不易生物降解,需要采用适当的预处理技术。常用的预处理方法是厌氧酸化法。

厌氧酸化法是一种介于厌氧和好氧之间的工艺,其作用机理是通过厌氧微生物水解和酸化作用使难降解有机物的化学结构发生变化,生成易降解物质。厌氧微生物对于杂环化合物和多环芳烃中环的裂解,具有不同于好氧微生物的代谢过程,其裂解为还原性裂解和非还原性裂解。厌氧微生物体内具有易于诱导、较为多样化的健全开环酶体系,使杂环化合物和多环芳烃易于开环裂解。焦化废水中存在较多的易降解有机物,可以作为厌氧酸化预处理中微生物生长代谢的初级能源和碳源,满足了厌氧微生物降解难降解有机物的共基质营养条件。焦化废水经厌氧酸化预处理后,可以提高难降解有机物的好氧生物降解性能,为后续的好氧生物处理创造良好条件 [1] 。赵建夫等 [2] 将水解一酸化作为焦化废水预处理工艺,废水经6h水解一酸化,12h好氧生化处理,COD去除率达91%,比传统的生化处理法提高了近40% [3] 。

2 焦化废水的二级处理技术

焦化废水经预处理后,废水的可生化性得到了提高,但其中难降解有机物不能彻底分解为CO2和H2O,必须进行二级处理。焦化废水的二级处理方法很多,有生物化学法、物理法、化学法以及物理化学法等。目前,效果较好的二级处理技术主要有以下几种。

2.1 催化湿式氧化技术

催化湿式氧化技术是80年代国际上发展起来的一种治理高浓度有机废水的新技术,是在一定温度、压力下,在催化剂作用下,经空气氧化使污水中的有机物、氨分别氧化分解成CO2、H2O及N2等无害物质,达到净化目的。其特点是净化效率高,流程简单,占地面积少。杜鸿章等研制出适合处理焦化厂蒸氨、脱酚前浓焦化污水的湿式氧化催化剂,该催化剂活性高,耐酸、碱腐蚀,稳定性高,适用于工业应用,对CODcr及NH 3 -N的去除率分别为99.5%及99.9%;而且,经催化湿式氧化法治理焦化废水小试结果估算,治理费用与生化法相近,但处理后的水质远优于生化法。从技术、经济指标、环境效益分析采用催化湿式氧化法治理焦化废水经济可行 [4] 。

2.2 生物强化技术

生物强化技术是指在生物处理体系中投加具有特定功能的微生物来改善原有处理体系的处理效果。投加的微生物可以来源于原有的处理体系,经过驯化、富集、筛选、培养达到一定数量后投加,也可以是原来不存在的外源微生物。实际应用中这两种方法都有采用,主要取决于原有处理体系中的微生物组成及所处的环境 [5] 。这一技术可以充分发挥微生物的潜力,改善难降解有机物生物处理效果 [6-7] 。Selvaratnam等 [8] 通过在活性污泥中投加苯酚降解菌Psendomonas Pvotida ATCC11172,提高了苯酚的去除率,系统在40d内一直保持在95%-100%的苯酚去除率,而没有进行生物强化的对照组中苯酚去除率开始很高,但很快降到40%左右。

2.3 纷顿试剂技术

纷顿试剂对有机分子的破坏是非常有效的,其实质是二价铁离子和过氧化氢之间的链反应催化生成·OH自由基,三价铁离子催化剂(称纷顿类试剂)也能激发这个反应,这两个反应生成的·OH自由基能有效地氧化各种有毒的和难处理的有机化合物;或者采用紫外灯作为辐射能源放射紫外线进入废水,当过氧化氢被紫外光激活后,反应产物是一个高反应性的·OH自由基,这个·OH基团迅速引发氧化链反应,最终有机化合物被分解为CO2和H2O。K.Banerjeek等经实验证明:采用过氧化氢添加铁盐和同时采用紫外光、过氧化氢和催化剂的两个处理过程都能有效地减少焦化废水中COD浓度 [9] 。

2.4 固定化细胞技术

固定化细胞(简称IMC)技术是通过采用化学或物理的手段将游离细胞或酶定位于限定的空间区域内,使其保持活性并可反复利用的方法。制备固定化细胞可采用吸附法、共价结合法、交联法、包埋法等。固定化细胞技术充分发挥了高效菌种或遗传工程菌在降解有机物治理中的降解潜力,该技术特点是细胞密度高,反应迅速,微生物流失少,产物分离容易,反应过程控制较容易,污泥产生量少,可去除氮和高浓度有机物或某些难降解物质 [10] 。

Amanda等 [11] 以PVA-H3BO3包埋法固定化假单孢菌Psendomonas,在流化反应器中连续运行2周,进水酚浓度从250mg/L逐渐提高到1300mg/L,出水酚浓度均为0。

2.5 三相气提升循环流化床

蔡建安 [12] 经实验研究证明:用三相气提升内循环流化床反应器(AZLR)处理焦化废水比活性污泥法效果好,其处理负荷高,COD进水负荷为13kg/(d·m 3 ),COD去除的容积负荷可达7kg/(d·m 3 )。它对酚、氰等污染物的耐受力强,去除效果好,并具有较低的曝气能耗,其COD去除率为54.4%~76%,酚的去除率为95%~99.2%,氰去除率为95%~99.2%。

2.6 缺氧-好氧-接触氧化法

该工艺在缺氧过程溶解氧控制在0.5mg/L以下,兼性脱氮菌利用进水中的COD作为氢供给体,将好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原生成氨气排入大气,同时利用厌氧生物处理反应过程中的产酸过程,把一些复杂的大分子稠环化合物分解成低分子有机物。在好氧过程溶解氧在3~6mg/L范围内,先由好氧池中的碳化菌降解易降解的含碳化合物,再由亚硝酸盐菌和硝酸盐菌氧化氨氮;在接触氧化过程溶解氧控制在2~4mg/L,能够进一步降解难降解有机物,脱除氨氮、磷,对水质起关键作用。山西省临汾市煤气化公司采用这一工艺,出水水质由处理前COD3000mg/L、氨氮650mg/L、酚250mg/L,经处理后分别变为140mg/L、230mg/L、0.9mg/L,基本接近《污水综合排放标准》 [13] 。

3 焦化废水深度处理技术

焦化废水二级出水中COD和NH 3 -N常常超标,应进行三级处理。许多学者已研究出了一些三级处理方法,如化学氧化法、折点加氯法、絮凝沉淀辅以加氯法、吸附过滤辅以离子交换法等,但由于经济和技术的原因,这些方法均处于试验阶段,目前较为经济可行的三级处理方法主要有以下两种。

3.1 氧化塘深度处理法

氧化塘深度处理焦化废水简单易行,处理效果好,能耗低,易管理,费用低。COD进水浓度在250-400mg/L范围内,该方法对COD处理效果较为理想。氧化塘对低浓度焦化废水进行处理的适宜pH值为6-8,最佳pH值为7;适宜温度范围为25-35℃,最佳温度为35℃。如果投加生活污水于焦化废水中,其COD和NH 3 -N去除率都可得到提高。藻类吸收作用是焦化废水氧化塘脱除NH 3 -N的主要途径,硝化反应是焦化废水NH 3 -N转化的重要反应。吴红伟等经试验证明,采用氧化塘深度处理焦化废水,COD、NH 3 -N均可达标排放 [14] 。

3.2 粉煤灰吸附法

X光衍射仪测定结果表明:粉煤灰主要成分是SiO 2 、Al 2 SO 5 、NaAlSiO 4 等,将粉煤灰作为吸附剂深度处理焦化废水,脱色效果好,对CODcr、挥发酚、油等去除效果好,费用低廉。张兆春 [15] 等研究表明腐植酸类物质-长焰煤作为吸附剂对焦化废水中化学耗氧物质具有较快的吸附速率以及可观的吸附容量,可以对焦化废水进行深度处理。山西焦化厂采用生化-粉煤灰深度处理焦化废水的工艺技术,经处理后,除氨氮偏高外,CODcr、挥发酚、硫化物、氰化物、BOD5等污染物浓度均低于国家规定的允许排放标准,处理后的水60%被回用

4 结束语

深入研究焦化废水的先进处理技术,既是当前经济建设面临的现实问题,也是将来进行技术攻关的重点,我们应该寻求既高效又经济的处理技术,改善环境质量,实现水资源的循环利用。

⑷ 煤化工企业如焦化厂,含油废水产生在那个工序是什么油含量有多高目前是怎么处理的,懂煤化工工艺生产

含油废水产生的工序有:鼓风冷凝/脱硫/除氨/二苯等工序,大多是轻质焦油,含量不高,看各厂处理工艺的不同而不同,一般沉淀分离至100mg/l以下送废水处理工艺处理达标后循环使用,大部分厂家外排

⑸ 如何做好煤焦油废水处理的清洁工作

本发明涉及一种焦油废水的处理方法,依次向废水中投加:破乳剂、4-(2,6,6-三甲基-2-环辛烯-1-基)-3-丁烯-2-酮、羟丙基双三甲基二碘化铵、水杨苷、正丁基锂、柠檬酸铵、齐墩果醛、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧化丙烯二元醇、纳米二氧化钛、多元羧酸盐、藻朊酸钠、乙醇钠、三氯化铝。本发明提供的焦油废水处理方法能够同时起到破乳、絮凝、架桥、起泡的作用,其用量小,除油率高,特别适用于高浓度焦油污水的处理。
权利要求书
1.一种焦油废水的处理方法,其特征在于,包括以下处理步骤:
步骤一:向焦油废水中投加如下质量分数的物质:
破乳剂4-8
4-(2,6,6-三甲基-2-环辛烯-1-基)-3-丁烯-2-酮15-20
羟丙基双三甲基二碘化铵8-20
水杨苷12-15
正丁基锂2-5
搅拌45-55分钟后,静置60-90分钟后,废水分为油层和水层,并进行油层和水层的分离;
其中,步骤一中添加的所有物质的质量总和与被处理的焦油废水的体积之比为40-60mg/L;
步骤二:向步骤一得到的油层中投加如下质量分数的物质:
柠檬酸铵5-8
齐墩果醛3-6
脂肪醇聚氧乙烯醚2-5
聚氧化丙烯二元醇10-15
搅拌45-75分钟后,静置60-90分钟,得到处理后有机废液;
其中,步骤二中添加的所有物质的质量总和与被处理的油层的质量之比为1:20-40;
步骤三:向步骤一得到的水层中投加如下质量分数的物质:
纳米二氧化钛0.5-2
多元羧酸盐1-1.5
藻朊酸钠2-4
乙醇钠3-6
三氯化铝约20-32
搅拌45-55分钟后,静置60-90分钟,然后过滤得上清液;
其中,步骤三中添加的所有物质的质量总和与被处理的水层的体积之比为20-40mg/L;
步骤四:将步骤二处理后得到的处理后有机废液送入后续处理设备进行进一步处理。
2.根据权利要求1所述的焦油废水的处理方法,其特征在于:
步骤一:向焦油废水中投加如下质量分数的物质:
破乳剂6
4-(2,6,6-三甲基-2-环辛烯-1-基)-3-丁烯-2-酮18
羟丙基双三甲基二碘化铵12

⑹ 焦化厂处理含酚废水一般用什么方法

预处理:机械化澄清槽后+除油器(结构简单,运行成本不高)+溶剂脱酚(成本较高,很多焦化厂都没有)+蒸氨。
生化(二级处理):斜板除油+气浮机+AO
生化后一般仍旧难以达标,可以考虑深度处理。

⑺ 焦化废水深度处理及回用技术探讨

对我国当前焦化废水深度处理技术的研究应用情况以及回用现状进行了介绍,分析了焦化废水回用中存在的问题,并提出了改进方案。
一、前言
焦化废水是在煤高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的废水,是一种典型的高浓度、高污染、有毒、难降解的工业有机废水。我国《焦化行业准入条件》中明确规定:酚氰废水处理合格后要循环使用,不得外排。本文就多年工作实践对焦化废水回用技术提出改进建议及方案。
二、焦化废水深度处理技术研究及应用现状
近年来,我国将传统的水处理技术针对焦化废水进行了适应性改造及组合,最大歼袜限度地发挥了生化、高级氧化等技术的效能,取得了一定成绩。目前, 对焦化废水的深埋卜度处理技术主要包括:混凝沉淀法、吸附法、高级氧化技术以及反渗透技术。
混凝沉淀法:采用聚合氯化铝、聚合硫酸铁等混凝剂对焦化废水进行处理,可使废水出水COD 降至40~70mg/L。
吸附法:利用多孔性吸附剂吸附废水中的一种或几种溶质,使废水得到净化。通常采用的吸附剂有粉煤灰、熄焦粉、活性炭、树脂等。
高级氧化法:(1)Fenton氧化法――Fenton试剂法是以过氧化氢为氧化剂、以亚铁盐为催化剂的均相催化氧化法。(2)臭氧氧化――臭氧是一种强氧化剂,能与废水中大多数有机物,微生物迅速反应,可除去废水中的酚、氰等污染物,并降低其COD、BOD值,同时还可起到脱色、除臭、杀菌的作用。但这一做法在工业废水处理中应用较少。(3)电化学氧化技术――电化学氧化处理技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生的强氧化性活性物质使污染物发生氧化还原转变。该方法仍处于探索阶段。(4)光催化氧化法――光催化氧化法对水中酚类物质及其他有机物都有较高的去除率,且能耗低,有着很大的发展潜力。目前,这种方法还仅停留在理论研究阶段。
反渗透技术:反渗透是一种以压力为推动力的膜分离过程。用水泵给含盐水溶液或废水施加压力, 以克服自然渗透压及膜的阻力, 使水透过反渗透膜, 将水中溶解盐和污染杂质阻止在反渗透膜的另一侧。该技术在工业废水处理中使用亦不广泛。
三、焦化废水回用中存在的问题及改进建议
国内焦化厂对焦化废水的回用进行了很多尝试,主要回用方式包括湿熄焦、高炉冲渣、煤场抑尘用水、烧结混料用水,也有厂家用反渗透技术将焦化废水处理后回用作为工业给水。
(一)一级达标废水的回用
1.二次污染。采用湿法熄焦的焦化厂将生化处理后的废水用于熄焦处理,由于国内焦化厂生化处理后出水的COD、氨氮含量仍然较高,回用于湿熄焦、高炉冲渣时必然会使废水中的氨氮及部分有机物散发到空气中,感官刺激强烈,形成较大的二次污染;一些钢厂对焦化废水引入烧结混料工段也做了一些尝试,污染物在之后的高温加工工段可以得到部分炭化分解,减少了二次污染。正常情况下,焦化厂的二级生化处理通常可将氨氮浓度控制在10~20mg/L,但COD通常在200~400mg/L,通过投加聚合硫酸铁、Fenton试剂可将COD控制在100mg/L以下,投加药剂的主要缺点是使废水中的无机物增多,对腐蚀控制不利。建议将投药与吸附法联合使用,以降低水质的二次污染。
2.设备及管道腐蚀。焦化废水具有较强的腐蚀性。废水中的氯离子、氟化物、氨氮以及硫酸根离子浓度较高,对金属腐蚀性较强。因此,焦化废水的腐蚀问题必须得到妥善解决。当作为烧结混料添加水时,投加缓蚀阻垢剂并不经济,因此可以采用混合部分其它循环水系统排污水(含缓蚀阻垢剂)的方式降低其腐蚀性。
(二)工业给水回用
单纯生产焦炭的企业没有联合型钢企所具有的消纳途径,因此很多焦化厂不得不采用反渗透技术将焦化废水进行浓缩,产品水水质较好,可以直接作为工业循环冷却水的补水,产生的浓水则作为抑尘水或伴煤燃烧。
调研中发现,多数焦化厂的反渗透系统不能正常运转,究其原因在于预处理系统的不可靠,膜系统运行不稳定,基本都处于停顿状态,同时浓水的去向也存在很大疑问。
膜厂家针对工业废水开发了耐污染的反渗透膜,但是在实际工程中为保障膜系统安全,通常还是将进入反渗透系统的废水COD浓度控制在氏液激20~50mg/L,而以上两种方案进入反渗透系统的COD均在250mg/L左右,因此,膜系统稳定运行的关键是预处理的稳定有效。
絮凝沉淀、Fenton试剂等方法会在废水中引入大量铁离子及硫酸根离子,从而加重膜系统污染及结垢,因此不宜大量使用,但完全采用高级氧化的投资及成本太高,因此建议先使用混凝沉淀等方法将废水COD控制在 100~150mg/L,然后再使用高级氧化技术(臭氧氧化、电化学氧化、湿式催化氧化)以及活性炭吸附的方法对进入膜系统的废水进行深度处理。
根据前面的介绍,电化学氧化、催化氧化技术的工业化应用较少,基本都停留在试验研究阶段。大型臭氧设备在自来水厂作为消毒技术的应用较多,作为氧化技术在工程上的应用则较少,但是与其它高级氧化技术相比,设备相对成熟,国产化程度也较高,因此工程化的优势相对较大。
(三)回用为杂用水
大型钢企通常有杂用水处理及供应系统,因此可以将焦化废水深度处理到一定程度后与生产、生活回用水混合使用,主要依靠稀释的方式使焦化废水的COD、总溶固等指标达到杂用水水质标准,这需要从全厂的水量平衡角度综合考虑,并对杂用水使用过程中二次污染的情况进行研究及评估。
四、结语
针对焦化废水深度处理及回用技术的研究较多,但工程应用较少,主要难度在深度处理技术工业化的不成熟以及投资、运行费用较高。因此,一方面应加大高级氧化技术的工业化进度,另一方面,应在钢厂内寻找消纳源,实现焦化废水的分散式消纳,从而大大降低深度处理的规模,这需要水处理技术工作者结合钢企生产人员自下而上进行系统分析和研究。

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⑻ 焦炉熄焦时产生的废水挥发的污染如何治理

(1)蒸气熄焦:将刚生产出的红焦(温度为1000±50℃)装入密闭的熄焦炉中,在熄焦炉底部的供气装置中通入含有少量焦化污水的蒸汽,温度为100-150℃,蒸汽在熄焦炉内上升,和红焦换热,红焦温度逐渐下降至150-200℃,排出熄焦炉,而蒸汽温度则逐渐上升至800-900℃,自熄焦炉中部排出,熄焦炉上部需要预留一定量的红焦,使熄焦过程能够连续进行;(2)对蒸汽第一次除杂质:将上述步骤(1)中熄焦炉排出的蒸汽进行除尘,分离掉蒸汽中夹带的焦粒;
(3)为了防止蒸汽中含有浓度较高的可燃气,在气化炉当气化剂过程中和氧气混合时产生危险,向蒸汽中通入少量氧气或空气(根据气化炉产气成分要求和装置实际情况而定),燃烧掉在熄焦过程中产生的可燃气体,此时蒸汽温度上升至900-1000℃;
(4)蒸汽降温:向上述步骤(3)中处理后的高温蒸汽中通入焦化污水,使焦化污水蒸发,同时降低蒸汽温度(至<200℃),增加蒸汽量;
(5)对蒸汽第二次除杂质:将上述步骤(3)中处理后的蒸汽进行除尘,分离掉蒸汽中夹带的焦粉,经过处理的蒸汽,温度为150-200℃;
(6)为了保证蒸汽有足够的压头输送和进行循环给焦炭降温,必须在蒸汽管道上设增压机,经过增压后,一部分蒸汽回流到步骤(1)中参与熄焦循环,剩余部分蒸汽通入气化炉做为气化剂使用。
焦化污水由于含有大量杂质和油污,在熄焦前必须经过隔油、浮选和砂石过滤等物理净化工序,去除污水中的杂物,防止堵塞喷头和污染焦炭,同时,由于污水是在蒸汽进行燃烧完以后进入降温塔的,要求污水中的可燃物质浓度,在爆炸极限以下,防止外送蒸汽含可燃气浓度高于爆炸极限,在气化炉中发生危险。
含酚、苯、氨等有机杂质的污水,经过熄焦炉内的红焦层,燃烧室,气化炉的燃烧层这三处高温区域,温度都超过了1000摄氏度,有机毒物可完全分解,达到无害化处理。
在燃烧室后的管道上和降温塔后的管道上配套可燃气体浓度和氧气浓度在线监测装置,监控可燃气浓度,降至爆炸极限以下即可进入下一环节,防止发生危险。
熄焦过程靠水蒸汽降低焦炭温度,由于水蒸气是惰性气体,对提高焦炭质量的贡献和干熄焦工艺基本是一样的。

⑼ 焦化废水深度处理研究现状

焦化废水主要是焦化厂在煤气化、液化、炼焦过程中所产生的废水,此种废水中含有大量的有毒、难降解的有机物是一种较难处理的有机废水。目前主要采用以下方法对焦化废水进行处理:首先利用常规方法对废水进行预处理、然后利用生化方法对预处理废水进行二次处理。
但是,经过上述过程处理后的焦化废水外排水中的氰化物、COD及氨氮含量仍然无法达标。针对焦化废水组成复杂、难于处理、经传统方法处理后无法达标排放这种状况,综合了近几年来国内外有关焦化废水处理方面的大量的研究成果,系统地介绍了焦化废水深度处理过程中所应用的物化方法、氧化方法、膜处理三大类方法的优缺点,列举了当前几种焦化废水回用实例及不足,并指出了焦化废水处理技术今后的发展方向。
焦化废水主要是指在煤炼焦、煤气净化、化工产品回收和化工产品精制过程中产生的废水。由于受原煤性质、产品回收、生产工艺等多种因素的影响,导致废水成分异常复杂。焦化废水中所含有机物主要以酚类化合物为主,其含量达到有机物总量的一半以上,剩余有机化合物主要为含硫、氧、氮的杂环有机化合物以及多环芳香族有机化合物等。
焦化废水以其排放量大、成分复杂、处理困难等特点使焦化废水极难再循环利用或者达标排放。因此,降低焦化废水中的污染物浓度,提高废水的循环利用率是亟待解决的问题。
随着人们环保意识的加强和国家对环保问题的重视,中国环境保护部于2012年6月颁布了《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012),该标准除对废水中主要污染物给出了更为严格的排放标准,而且在原标准基础上增加了苯、苯并芘、多环芳烃以及总氮等化合物的排放指标,该标准同时也对单位产品的排水量做了更为严格的要求,开发研究新型、高效能、低成本的废水处理技术以及对现有技术进行优化改进提高废水处理效果使其能够达标排放是目前亟待解决的问题。
多年以来,虽然前人已做了大量关于焦化废水处理的基础研究工作,但是由于焦化废水排放量大,水中污染物种类多且有些污染物难于生物降解而使得焦化废水处理至今为止仍未有突破性的研究进展。因此研究并开发一种高效能、低成本、处理效果好的废水处理技术以及对现有技术进行优化改进是今后焦化废水处理研究的重点。
本文对废水深度处理过程中所应用的物化方法、氧化方法、膜处理三大类方法进行了分析对比,并列举了当前几种焦化废水回用实例及不足,同时指出了今后焦化废水处理技术的发展方向。
1 焦化废水深度处理技术
1.1 物理化学法
1.1.1 混凝沉淀法
混凝沉淀法是利用电中和原理对焦化废水进行处理,具体处理过程如下:将混凝剂在一定条件下定量投入到焦化废水中,废水中的带电物质与混凝剂发生电中和形成大颗粒胶团,而后经过进一步的沉淀使焦化废水得以净化处理。
卢建杭、王红斌等开发出了针对上海宝钢集团下属焦化厂焦化废水专用的混凝剂——M180,用于处理上海宝钢焦化厂 A/O 生化池出水,通过实验发现在 pH 值为 6.0~6.5、混凝剂投加量为 300mg/L时,专用混凝剂对焦化废水的 COD、色度、CN等指标有良好的处理效果,并且在实验过程中还发现进水水质的波动对专用混凝剂处理效能的影响很小。
周静和李素芹研制出了一种新型的复合絮凝剂——PFASSB,并将其与 PFS、PAC 和 PFAC 进行对比研究,考察了 PFS、PAC、PFAC 以及新型新型絮凝剂 PFASSB 对焦化废水 COD、浊度等的处理效果。
通过实验结果发现,在相同的条件下新型复合絮凝剂对焦化废水的处理效果明显优于 PAC、PFS和 PFAC,并且新型絮凝剂的用量明显比其他絮凝剂的用量低;当废水 PH 为 8,新型絮凝剂投加量在 10 mg/L 时,经过絮凝处理后的出水 SS<70 mg/L,CODcr<150 mg/L。
郑义、张琢等研究对比了硫酸铝、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺对焦化厂生化池出水的处理效果,并将其组合搭配,考察了它们联合处理焦化废水的能力。通过实验发现,将聚合硫酸铁与聚丙烯酰胺组合处理焦化废水,处理效果明显优于各混凝剂单独使用时的处理效果;当 pH 为 5,投加量为聚合硫酸铁 40 mg/L、聚丙烯酰胺 6 mg/L 时,组合混凝剂对焦化废水处理效果最佳,此时处理后废水出水色度为 70 倍,COD 为 68 mg/L,去除率分别达到了73.08%、62.22%。
通过以上分析发现,混凝沉淀法对焦化废水色度,COD 等指标的去除效果较好,处理后的焦化废水可实现达标排放。但是,使用混凝沉淀法对焦化废水进行深度处理的过程中会产生大量的固体沉渣,而且这种固体沉淀物较难处理会对环境造成新的污染,并且采用混凝沉淀的方法处理焦化废水需要对沉淀池入水以及出水调节 pH 值,而且混凝剂需要人工投加操作较为复杂,经过处理后的废水只能外排无法实现达标回用。
1.1.2 吸附法
吸附法处理焦化废水主要是利用吸附剂为比表面积较大的多孔类物质,对大分子有机物、油类物质、以及部分固体悬浮物等污染物具有良好的吸附性能,吸附剂在对焦化废水吸附处理后经过沉淀得以分离。
周静、李素芹等采用粉煤灰作为吸附剂,对焦化废水生化出水中的氨氮进行深度处理,通过实验对药剂投加量、pH 值、吸附时间三个主要影响因素进行了考察。实验结果表明:当废水 pH 为 5,粉煤灰投加量为 150 g/L、生石灰投加量为 2.5 g/L,吸附时间为 1 h 时,焦化废水中的氨氮含量由 77.67 mg/L降到了 25 mg/L 以下,氨氮去除率达到 70%以上。
王红梅、郑振晖利用改性膨润土对焦化废水生化出水进行深度处理。通过实验结果发现:当焦化废水 pH 在8.0~10.0,改性膨润土投加量为 1 200~1 500 mg/L 时,焦化废水脱色率达到 65%以上,氰化物、CODcr的去除率也分别达到了31%和26.5%。
孙宝东、马雁林对南京钢铁联合有限公司的两座焦化废水处理站进行技术改进,通过在原处理站基础上增加活性炭过滤装置,并对原有的操作方法进行改进。通过活性炭过滤装置改进后,南京钢铁联合有限公司焦化废水处理站出水由原来的国家二级标准提升到了国家一级排放标准,并且通过改进操作方法使废水处理站的运行成本得以降低,活性炭的使用寿命得以延长。
李茂、韩永忠等采用树脂吸附和 Fenton 氧化的组合工艺处理高浓度的焦化废水。通过实验发现:当吸附树脂与 Fenton 试剂在最佳的工作条件下时,焦化废水中酚类有机化合物去除率几乎可达100%,COD 的去除率达到 74.82%,并且经过树脂吸附和Fenton氧化的组合工艺处理过的高浓度焦化废水可生化性也有很大的提高。
张昌鸣等利用粉煤灰作为吸附剂对山西焦化集团有限公司下属焦化厂的焦化废水生化出水进行深度处理。当粉煤灰用量为 17.47 g/L 时,焦化废水处理效果较好,除氨氮含量偏高外废水中 COD、色度、油、硫化物、氰化物、挥发酚等污染物含量均达到国家排放标准。吸附后的粉煤灰可以烧砖或筑路进行再利用。采用粉煤灰吸附处理焦化废水,体现了以废治废的环保理念。
以活性炭作为吸附剂对焦化废水进行深度处理,废水处理效果较好,处理后的废水可达标排放,但是由于活性炭价格较高再生困难使得废水处理成本较高,目前绝大多数企业以弃之不用。而以粉煤灰作为吸附剂对焦化废水进行深度处理,处理效果较好,吸附后的粉煤灰仍可进行烧砖筑路等再利用对其品质不会产生影响,并且利用粉煤灰作为吸附剂处理焦化废实现了废物再利用符合当前国家绿色化工循环利用的政策。
1.1.3 化学沉淀法
采用化学沉淀的方法不仅使废水中氨氮含量达到了国家的排放标准,同时也间接的提高了废水的可生化性。但是,目前化学沉淀的方法处理焦化废水的研究较少,技术还不成熟无法实现工业化
应用。
1.2 氧化法
1.2.1 Fenton 氧化法
Fenton 试剂通过将焦化废水中难降解大分子有机物氧化分解成小分子有机物,降低了焦化废水的COD 值和色度,同时在一定程度上提高了焦化废水的可生化性,使焦化废水得到较好的处理。
1.2.2 臭氧氧化法
臭氧分子中的氧原子具有强烈的亲电子或亲质子性以及极强的氧化活性,臭氧可将焦化废水中的大分子有机物等物质氧化分解。臭氧氧化技术具有氧化能力强、反应速度快、处理效率高、不受温度影响、不产生污泥等特点。
2 结 论
近年来,随着国家对环保问题的的日益重视以及国民环保意识的不断提高,废水的排放标准也变得更为严格。各国学者经过不断的探索研究出了一些新的焦化废水处理技术,如:电化学氧化技术、光催化氧化技术、膜技术等。
这些技术对焦化废水中的污染物处理的较为彻底且不会产生二次污染,但是这些技术投资成本和运行成本较高并且很多仍处于理论研究和实验室研究阶段,较难实现大规模工业化应用。因此在深人研究焦化废水先进处理技术的同时,我们也应该充分发掘现有技术的优点,对现有技术进行优化改良提高其处理效能。
通过以上分析可以发现粉煤灰吸附效果较好且符合国家以废治废的环保节能政策,并且膜技术也已在部分工厂中应用并取得了较好的效果,采用粉煤灰吸附预先对焦化废水进行预处理除去废水中大部分有机物减轻膜过滤的负担提高其使用寿命降低处理成本,将粉煤灰吸附技术与膜技术协同作用处理焦化废水应是今后焦化废水处理回用的研究重点。

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⑽ 焦化厂污水处理部分硫酸钠废水的几点说明焦化厂污水

焦化工业污水又称酚氰废水,指由原煤的高温干馏、煤气净化和化工产品精致过程中产生的。污水成分复杂,其水质随原煤组成和炼焦工艺而变化。
焦化生产过程中排放出的污水含有大量酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物质,还有少量的如吲哚、苯并芘(a)、萘、茚等,这些微量有机物中有的已被确认为致癌物质,且不易被生物降解,这种高浓度有毒污水正是焦化厂污水处理的重点。其中以酚类污染物为主,以苯酚,甲酚污染最为突出。酚类污染物属极性,可李子华,弱酸性有机物,具有毒性大的特点,其对一切生物个体都有毒害作用,能使蛋白质凝固。
处理焦化污水的方法大致分为生物法、化学法、物化法和循环利用法四类。
一、生物处理法
生物处理法是利用微生物氧化分解污水中有机物的方法,常作为焦化污水处理系统中的二级处理。目前,活性污泥法是一种应用最广泛的焦化污水好氧生物处理技术。这种方法是让生物絮凝体及活性污泥与污水中的有机物充分接触,溶解性的有机物被细胞所吸收和吸附,并最终氧化为最终产物(其中主要是(CO2)。非溶解性有机物先辈转化为溶解性有机物,然后被代谢和利用。
生物处理法具有污水处理量大、处理范围广、运行费用相对较低等优点。但是生物降解法的稀释水用量大,处理设施规模大,停留时间长,投资费用较高,对污水的水质条件要求严格、污水的pH值、温度、营养、有毒物质浓度、进水有机物浓度、溶解氧量等各种因素都会影响到细菌的生长和出水水质,这也就对操作管理提出了较高要求。
二、化学处理法
焦化污水处理化学处理法有,催化湿式氧化技术、焚烧法、臭氧氧化法、等离子体处理技术、光催化氧化法、电化学氧化技术、化学混凝和絮凝。
1.催化湿式氧化技术是指在高温、高压条件下,在催化剂作用下,用空气中的氧将溶于水或在水中悬浮的有机物氧化,最终转化为无害物质N2和CO2排放,其具有适用范围广、氧化速度快、处理效率高、二次王然低、可回收能量和有用物料等优点。但由于其催化剂价格昂贵,处理成本高,且在高温高压条件下运行,对工艺设备要求严格,投资费用高,国内很少将该法用于污水处理。
2.焚烧法是将污水呈雾状喷入高温燃烧炉中,使水雾完全汽化,让污水中的有机物在炉内氧化、分解呈为完全燃烧产物CO2和H2O及少许无机物灰分。焚烧处理工艺对于处理焦化厂高浓度污水是一种切实可行的处理方法。虽然处理效率高,不造成二次污染,但其昂贵的处理费用使得多数企业望而却步,在我国应用较少。
3.臭氧氧化法是利用臭氧强氧化的功能,能与污水中大多数有机物,微生物迅速反应,去除污水中的酚、氰等污染物,并降低其COD、BOD值,同时还可以起到脱色、除臭、杀菌的作用。其操作方法简单,但这种方法也存在投资高、电耗大、处理成本高的缺点。同时还隐藏着若操作不当,臭氧会对周围生物造成危害。固这种方法现在还主要用于污水的深度处理。
4.等离子体处理技术是利用高压好微秒脉冲放电所产生的高能电子(5-20eV)、紫外线等多效应综合作用,降解污水中的有机物质。
5.光催化氧化法是由光能引起电子和空隙之间的反应,产生具有较强反应活性的电子(空穴对),这些电子(空穴对)迁移到颗粒表面,变可以参与和加速氧化还原反应的进行。该方法适用于低浊度、透光性好的体系,可用于焦化污水的深度处理。
6.电化学氧化技术的基本原料是使污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生的强氧化性活性物质使污染物发生氧化还原转变。电化学氧化法有氧化能力强、工艺简单、不产生二次污染,是一种前景比较广阔的污水处理技术。
7.化学混凝和絮凝是用来处理污水中自然沉淀法难以沉淀去除的细小悬浮物及胶体微粒,以降低污水的浊度和色度,但对可溶性有机物无效。该法处理费用低,既可以间歇使用也可连续使用。
混凝法的关键在于混凝剂。目前多采用聚合硫酸铁做混凝剂。
絮凝剂在污水中与有机胶质微粒进行迅速的混凝、吸附与附聚,可以使焦化污水深度处理取得更好的效果。
三、物理化学法
焦化污水处理的物理化学法有,吸附法、利用烟道气处理法。
1.吸附法是采用吸附剂除去污染物的方法。最常用的吸附剂是活性炭。由于活性炭再生系统操作难度大,装置运行费用高,在焦化污水处理中未得到推广使用。
2.利用烟道气处理法是将焦化剩余氨水去除焦油和SS后,输入烟道废气中进行充分的物理化学反应,烟道气的热量使剩余氨水中的水分全部汽化,氨气与烟道气中的SO2反应生成硫胺。
四、循环利用法
循环利用法是将高浓度的焦化污水脱酚,净化除去固体沉淀和轻质焦油后,送往焦炉熄焦,实现酚水闭路循环。从而减少了排污,降低了运行等费用。但此时的污染物转移也是个问题。

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