焦化废水处理工艺简述

焦化废水处理工艺简述

张晓利 2.王虹珏 3. 张丽红

1.辽宁冶金设计研究院有限公司 辽宁省鞍山市 114000 2.辽宁中冠环境工程股份有限公司 辽宁省鞍山市 114000 3. 辽宁中冠环境工程股份有限公司辽宁省鞍山市 114000

摘 要：焦化废水是一种典型的难降解有机废水。本文介绍了焦化废水的预处理工艺、生化处理工艺及深度处理工艺。

关键词：焦化废水；处理工艺

1引言

焦化废水是炼焦、煤气在高温干馏、净化及副产品回收过程中，产生含有挥发酚、多环芳烃及氧、硫、氮等杂环化合物的工业废水，是一种高COD_cr、高氨氮、高酚值且很难处理的一种工业有机废水。其主要来源有三个：①剩余氨水，它是在煤干馏及煤气冷却中产生的废水，其水量占焦化废水总量的一半以上，是焦化废水的主要来源；②煤气净化过程中产生的废水，如煤气终冷水和粗苯分离水等；③在焦油、粗苯等精制过程中及其它场合产生的废水。氨氮和COD是焦化废水的主要污染物。

本文根据焦化废水的常规工艺流程，对焦化废水的预处理工艺、生化处理工艺及深度处理工艺进行简单的介绍及分析。

2工艺介绍及应用分析

2.1预处理

预处理单元主要包括脱酚、脱氰、除硫化物、除氨氮、除油、水质均和水量调节等工艺段。主要方法是物理处理法和物理化学处理法，其基本目标是保证废水满足生化处理单元技术要求并降解部分有毒有害物质。

首先酚作为容易生物降解的污染物可放置于后续经济有效的生化处理系统，因此独立的脱酚装置已基本停用。针对少量的氰化物、硫化物和杂环类有机物等生物难降解的有机物，需根据当地焦化废水水质适当增设催化氧化或微电解等预处理工段，使苯环、杂环类有机物开环、断链，大分子变成小分子，小分子再进一步被氧化为二氧化碳和水，从而使COD值大幅度降低，降低废水的毒性，同时提高BOD/COD的比值。其次，氨氮通过现有成熟的蒸氨工艺，能在蒸氨处理后将氨氮浓度控制在300mg/L以内。最后，除油工艺段主要是去除重油、轻油和乳化油。一般，生化处理进水要求污水含油不超过50mg/L，最好控制在20mg/L以下。主要除油措施有重力除油及浮选除油，并配套气浮系统及沉淀池等。同时预处理单元还设置调节池、事故池，来均和水质水量。

2.2生化处理

生化处理工艺是废水处理领域最重要的处理技术。针对焦化废水，主要去除废水中的氨氮和较高浓度的COD，去除的主要原理就是传统生化处理工艺的水解酸化、硝化和反硝化工艺。

水解酸化是厌氧工艺的一种类型，其主要目标是提高废水的可生化性。通过水解酸化作用使复杂的不溶性高分子有机物经过水解和产酸转化为溶解性的简单低分子有机物，使废水的可生化性有所提高，为后续反硝化段提供有效的碳源。

反硝化工艺是在缺氧环境中完成的，其主要目标是去除废水中的氨氮。氧的存在能抑制某些反硝化细菌合成硝酸盐还原酶，阻碍硝酸盐的还原，从而影响脱氮。只有在环境中DO为零时，反硝化速率才达到最高；随着DO的上升，反硝化速率逐渐趋于零。

硝化工艺主要去除废水中的COD，硝化菌是专性好氧菌，氧化NH₃-N或NO₂-N以获得足够的能量用于生长。故DO的高低直接影响硝化菌的生长及活性。当DO升高时，硝化速率亦增加；当DO低于0.5mg/L时，硝化反应趋于停止。一般情况下，焦化废水处理的好氧池DO应控制在3~5mg/L，pH值为7.8~8.5，通过向好氧池投加Na₂CO₃来调节。

结合上述微生物生化作用的基本原理，用于焦化废水处理的工艺有：AO法、SBR法、三相气提升内循环流化床、MBR、A²/O等，多以A²/O工艺居多。

2.3深度处理

废水处理后可送往附近的洗煤厂做洗煤补充水，或送往高炉做冲渣补充水，也可送往城市污水处理厂统一处理和利用。但根据《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）的实行，自2015年1月1日起现有企业及2012年10月1日起新建企业，都必须执行本标准的表2标准，更加推动了对生化处理后废水的进一步深度处理。

目前，深度处理工艺主要有化学混凝和絮凝、电化学氧化、臭氧氧化法、焚烧法、活性炭吸附，以及纳滤、反渗透等膜法过滤工艺。

化学混凝和絮凝是用来处理废水中自然沉淀法难以沉淀去除的细小悬浮物及胶体微粒，以降低废水的浊度和色度。该法处理费用低，既可以间歇使用也可以连续使用。

电化学氧化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。该法氧化能力强、工艺简单、不产生二次污染，是一种前景比较广阔的废水处理技术。

臭氧氧化法可将废水中的污染物快速、有效地除去，而且臭氧在水中很快分解为氧，不会造成二次污染，操作管理简单方便。但是，这种方法也存在投资高、电耗大、处理成本高的缺点。同时若操作不当，臭氧会对周围生物造成危害。

综上所述，对于焦化废水的深度处理，也应采取几种工艺的组合，来达到更好的效果，本人比较推荐化学混凝与臭氧氧化法的组合。

3 结语

总之，我们应根据焦化废水的特点，深入研究先进的处理技术，寻求既高效又经济的处理方法，降低运行费用，提高达标率，改善环境质量，减轻焦化废水对各地水体的污染，实现水资源的循环利用。生化法具有废水处理量大、处理范围广、处理成本低、无二次污染等优点，是焦化废水处理的最主要方法；而物理化学法是对生化法的有利补充。因此，多种方法的有机组合、联用是焦化废水处理技术的发展方向。　　

参考文献：

[1]乌锡康. 难降解废水治理技术[M]. 北京:中国轻工业出版社.2010；

[2]高廷耀，顾国维，周琪.水污染控制工程（第三版）[M]. 北京:高等教育出版社.2007；

[3]杨红霞.焦化废水处理与运行管理[M]. 北京:中国环境科学出版社.2011；

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