焦化废水综述解析.doc

焦化废水的性质、处理工艺及环境经济效益分析 一、焦化废水的性质（来源、水质） 1、来源 废水来源主要是炼焦煤中水分，是煤在高温干馏过程中，随煤气逸出、冷凝形成的。煤气中有成千上万种有机物，凡能溶于水或微溶于水的物质，均在冷凝液中形成极其复杂的剩余氨水，这是焦化废水中最大一股废水。其次是煤气净化过程中，如脱硫、除氨和提取精苯、萘和粗吡啶等过程中形成的废水。再次是焦油加工和粗苯精制中产生的废水，这股废水数量不大，但成分复杂。其排放情况如图所示[28]。 (1)原料附带的水分和煤中化合水在生产过程中形成的废水 炼焦用煤一般都经过洗煤，通常炼焦时，装炉煤水分控制在左右，这部分附着水在炼焦过程中挥发逸出；同时煤料受热裂解，又析出化合水。这些水蒸气随荒煤气一起从焦炉引出，经初冷凝器冷却形成冷凝水，称剩余氨水。含有高浓度的氨、酚和氰、硫化物及油类，这是焦化工业要治理的最主要废水。若入炉炼焦煤经过煤干燥或预热煤工艺，则废水量可显著减少。 (2)生产过程中引入的生产用水和用蒸汽等形成废水 这部分水因用水用汽设备、工艺过程的不同而有许多种，铵水质可分为两大类。 一类是用于设备、工艺过程的不与物料接触的用水和用汽形成的废水，如焦炉煤气和化学产品蒸馏间接冷却水，苯和焦油精制过程的间接加热用蒸汽冷凝水等。这一类水在生产过程中未被污染，当确保其不与废水混流时，可重复使用或直接排放。 另一类是在工艺过程中与各类物料接触的工艺用水和用汽形这种废水，这类废水由于直接与物料接触，均受到不同程度的污染。按其与接触物质不同，可分为三种： a) 接触煤、焦粉尘等物质的废水。主要有：炼焦煤贮存、转运、破碎和加工过程中的除尘洗涤水；焦炉装煤或出焦时的除尘洗涤水、湿法熄焦水；焦炭转运、筛分和加工过程的除尘洗涤水。这种废水主要是含有固体悬浮物浓度高，一般经澄清处理后可重复使用。水量因采用湿式除尘器或干式除尘器的数量多少而有很大变化。 b)含有酚、氰、硫化物和油类的酚氰废水。主要有：煤气终冷的直接冷却水、粗苯加工的直接蒸汽冷凝分离水、精苯加工过程的直接蒸汽冷凝分离水；焦油精制加工过程的直接蒸汽冷凝分离水、洗涤水，车间地坪或设备清洗水等。这种废水含有一定浓度的酚、氰和硫化物，与前述由煤中所含水形成剩余氨水一起称酚氰废水，该废水不仅水量大而且成分复杂。 2、性质 在焦化厂的生产过程中, 有很多工段都要产生污染物浓度很高的生产废水, 含有大量的酚类、联苯、吡啶，吲哚和喹啉等有机污染物，还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质 (1)成分复杂，有多种有机物和无机物混合而成。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。且含有的有机物如酚、氰等具有毒性。 (2)水质波动大，随着各生产工艺操作规律变化 (3)水量大。 (4)污染物色度高，而且在水中以真溶液和准胶体的形式存在，性质稳定，废水中的COD值和色度难除去:CODcr 3 000～3 800 mg/ L 、酚600～900 mg/L 、氰10 mg/ L 、油50～70 mg/ L 、氨氮300 mg/ L左右。 二、焦化废水处理工艺 1、国外处理现状与发展 焦化废水的处理方法虽然很多，但目前各国应用最广泛的还是生化处理法。在各种生化处理中，活性污泥法占地少，处理效率较高，受气温影响小，卫生条件好，因而得到普遍应用。废水的预处理是活性污泥法不可少的环节。预处理目的是通过调节水质、水量，去除一部分影响曝气池正常工作的油类、氰化物、氨氮等，以保证生化过程正常稳定地运行。预处理的主要构筑物为调节池、除油池或其他针对性设施等。 美国美钢联的加里公司[28]炼焦厂将生产的焦化废水收集后，再用等量的湖水稀释，经生化处理后用于湿法熄焦。该系统包括脱焦（油）、游离蒸氨、后蒸氨、调节槽、废水调整贮存槽以及活性污泥处理系统等。生化处理系统采用厌氧反硝化系统并通过一体化的净化器，使废水中氨进行硝化与反硝化。该系统还将冷却蒸氨塔顶的蒸汽冷却水，用于冬季生化处理装置的稀释水，以提高冬季生化处理时废水水温，以降低设备运行费用和提高处理效果。美国CHESTER公司[27]研制的生物脱氮工艺流程，不仅可使焦化废水全面达标排放，而且具有除氟、脱除苯胺、硝基苯和毗啶的功能。此项技术已转让我国宝钢三期焦化工程并投产使用。 日本[28]大部分焦化厂的废水使用活性污泥法，由于日本特有的便于排海的优势，因此在焦化废水处理时，首先考虑降低废水中有毒物质，在调节池中先加3~4倍稀释水，以降低NH3-N及COD。在进入曝气池之前，再进行pH值调整，加入磷酸盐，而后进行约曝气，再经沉淀后的水排入海洋水体。出水水质COD为50~100mg/L，但NH3-N高达500~800 mg/L，再用水稀释排