文章摘要:
焦化厂可分为独立焦化厂(煤气厂)和钢铁、化肥等联合企业的焦化厂两种形式,其规模从几万吨、几十万吨/年到几百万吨/年大小不等。
1 焦化废水的来源、特点及处理方式:
1.1 废水来源:
焦化生产过程中排放出大量含酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物质的废水。焦化废水主要来自炼焦和煤气净化过程及化工产品的精制过程,其中以蒸氦过程中产生的剩余氨水为主要来源。蒸氨废水是混合剩余氨水蒸馏后所排出的废水。剩余氨水是焦化厂最重要的酚氰废水源,是含氨的高浓度酚水,由冷凝鼓风工段循环氨水泵排出,送往剩余氨水贮槽。剩余氨水......
焦化厂可分为独立焦化厂(煤气厂)和钢铁、化肥等联合企业的焦化厂两种形式,其规模从几万吨、几十万吨/年到几百万吨/年大小不等。
1 焦化废水的来源、特点及处理方式:
1.1 废水来源:
焦化生产过程中排放出大量含酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物质的废水。焦化废水主要来自炼焦和煤气净化过程及化工产品的精制过程,其中以蒸氦过程中产生的剩余氨水为主要来源。蒸氨废水是混合剩余氨水蒸馏后所排出的废水。剩余氨水是焦化厂最重要的酚氰废水源,是含氨的高浓度酚水,由冷凝鼓风工段循环氨水泵排出,送往剩余氨水贮槽。剩余氨水主要由三部分组成:装炉煤表面的湿存水、装炉煤干馏产生的化合水和添加入吸煤气管道和集气管循环氧水泵内的含油工艺废水。剩余氨水总量可按装炉煤14%计。剩余氨水在贮槽中与其它生产装置送来的工艺废水混合后,称为混合剩余氨水。混合剩余氨水的去向,有的是直接蒸氨,有的是先脱酚后蒸氨,有的是与富氨水合在一起蒸氨,还有的是与脱硫富液一起脱酸菜氨,脱酸蒸氨前要进行过滤除油。焦化厂还含一些其它废水,其所占比例不大,污染指标也较低,这里就不介绍了。
1.2 废水特点
焦化废水所含污染物包括酚类、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。焦化废水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物,砒咯、萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物。难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等。
焦化废水的水质因各厂工艺流程和生产操作方式差异很大而不同。一般焦化厂的蒸氨废水水质如下: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计,氨氮按280mg/L计,则每吨焦炭最少可产生0.65kgCODcr和0.05kg氨氮,全国机焦产量为7000万吨,则每年可产生45500吨CODcr和3500吨氨氮,如果污水不处理,将对环境造成多么大的污染。
1.3 废水处理方式
目前焦化厂废水处理有多种方式,首要方式应将焦化废水处理综合考虑。如建厂时选择厂址就应论证废水处理方案,充分考虑厂址的上、下游及周围的情况,不要设在给水水源附近和有特殊要求的地方;能否将经处理后的水送附近洗煤厂、钢铁厂的综合废水处理厂、城市污水处理厂,使废水处理方案更趋合理也是必须考虑的问题。
其次是废水处理不能单一考虑,而应与煤气净化工艺等统一考虑设计方案。从产生废水的装置开始处理,每道工序均按要求设计,减轻最终废水处理装置的负担。如上海宝钢三期工程将蒸氨工段与废水处理合并为一个车间,使真能达标排放。
将处理后的废水尽量在厂内利用,如送作熄焦补充水、除尘补充水、煤场洒水等,从而减少外排水量,同时采取措施防止对环境及设备产生不良影响。
2 焦化废水处理的几种常规方法和其装备水平
2.1 焦化废水处理的发展概况
我国焦化废水处理自五十年代起的发展过程,是一个从无到有、逐步提高、逐步完善的过程。
五十、六十年代处于低水平阶段,仅有几个大型焦化厂对酚水进行简易的机械处理。如鞍钢化工总厂、包钢焦化厂等,仅设有平流沉淀池或圆形带刮泥机的沉淀池去除浮油和重油,处理后将部分酚水送去作熄焦补充水。进入七十年代后,运用了国内外的生化技术,在首钢焦化厂兴建了生物脱酚装置,同时一批大、中、小型焦化厂都相继设立了生物脱酚装置,当时的重点是脱酚,处理方式和流程也比较简单。
一九七八年改革开放到八十年代又为一个阶段。当时由于国家对环保工作的重视,使焦化废水处理水平向前推进了一大步。以宝钢一、二期焦化废水处理技术的引进为起点,各院所加大了研究开发焦化废水的力度,开展了两段生化和投加生长素的试验研究以及后混凝处理和污泥脱水的研究。
在吸收宝钢焦化引进技术上的先进经验和开展试验研究的基础上,设计了一大批焦化废水处理装置。如处理水量为700m3/h的鞍钢化工总厂南部生物脱酚装置,获得了国家优秀设计奖,现已运行了十五年,处理效果一直比较稳定,除CDO略高外,酚、氰、油等指标均达标排放。与以前设计不同的是,在设计中采用了压力浮选装置,以去除乳化油;增加了污泥脱水装置,对污泥进行脱水处理,脱水后的泥饼送煤场掺入炼焦煤中炼焦,减少了二次污染;鼓风机改用离心风机,减轻了噪声。该套装置自运行以来积累了丰富的经验,培养锻炼了一批废水处理专业人才。在石家庄焦化厂废水处理设计中,曝气池充氧采用了微孔爆气器,与以前的穿孔管暖气相比,可节能50%,比普通曝气器节能20-30%。同时又对部分老厂的废水处理推广采用了投加生长素的技术,如唐山市焦化厂、徐钢焦化厂都采用了该项技术,处理效果良好。
八十年代末和九十年代初,针对国家对焦化废水排放标准的更严格要求,开展了焦化废水的脱氮和进一步降低COD的试验研究,经过几年的艰苦努力,取得了丰硕的成果。在试验研究的基础上将宝钢焦化废水处理装置进行了改造,将其改为A/O脱氮工艺,并获得改造装置的开工调试成功,该装置达到了国际焦化行业的领先水平。在总结宝钢焦化废水生物脱氮经验的同时又建成了三个焦化废水生物脱氮装置,真中安钢焦化厂已达标验收,另两个在调试中。
2.2 普通生化工艺的发展和演变过程
(1)在焦化废水处理的初始阶段,曝气池设计采用吸附再生工艺,其曝气池水力停留时间较短,一般为4小时,处理后酚、氰在0.1mg/L左右,CODcr仍在400-500mg/L。
(2)两段生物脱酚曝气装置的设计,是在有关资料和两段生化试验研究的基础上开展的。两段生化是将曝气池分为两段,即废水在一段曝气池进行约4小时的处理后进入中间沉淀池,然后再进人二段曝气池进行约20小时的处理后,使其CODcr进一步降低的方法。通过几套装置的开工运行,有的厂认为二段曝气池负荷低,不易操作管理而将一部分原水直接进入二段曝气池,增加了二段曝气池的负荷。现在具有两段爆气池的焦化厂仍然采用以上两种方式运行着,其酚、氰、油都达标,仅CODCr略高于排放标准。
(3)完全混合型曝气装置的采用,是在总结普通吸附再生曝气法和两段曝气方式的基础上,并借鉴上海宝钢焦化一期废水处理装置的经验开展的设计。一般曝气时间为24小时,处理的废水和回流污泥同时进入曝气池,此时的设计加强了予处理,如设有除油池和 [1] [2] [3] 下一页
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