1、焦化廢水及其處理技術一、焦化廢水的來源與水質(zhì)特點焦化廠主要以煤為原料生產(chǎn)焦炭，同時生產(chǎn)煤氣和多種化工產(chǎn)品，如：從煤氣及 煤焦油中回收的各種酚、各種苯及其衍生物、硫酸銨、濃氨水、毗啶、萘、蒽、 咔唑、炭黑油、洗油、黑漆、硬瀝青及中瀝青、硫磺、黃血鹽等。焦化廠的廢水主要來自兩個方面：其一是洗煤和息焦廢水。1、洗煤廢水：作為原料的煤在選洗、轉(zhuǎn)運、破碎、篩分及裝爐等過程中產(chǎn)生的 濕法選煤廢水。這類廢水含有大量懸浮固體，經(jīng)澄清處理后一般重復使用，即便 循環(huán)系統(tǒng)有盈余排出，由于水量較少，加之比較清潔，對焦化廢水總體水質(zhì)影響不大。2、熄焦廢水：由煉焦爐中排出的成熟焦炭通過噴水熄焦，所排廢水含有大量焦 炭粉末

2、，但經(jīng)簡單處理后可循環(huán)使用。由于熄焦過程有大量蒸汽產(chǎn)生，水量虧損較多，故熄焦循環(huán)水系統(tǒng)一般無外排水。其二是焦化生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種廢水，其中一般包括：1、煤焦油分離廢水：從煤焦油脫水罐、輕油罐、煤焦油分餾產(chǎn)生的各種產(chǎn)品中 分離出來的廢水及各種煤焦油餾分酸洗提純產(chǎn)生的廢水，這類廢水中含有大量的酚、油及酸性物質(zhì)。由于煤焦油分離廢水常先被送入蒸氨系統(tǒng)，經(jīng)脫酚處理后再由蒸氨系統(tǒng)排出，故大多數(shù)的焦化廠并不存在單獨排入廢水處理系統(tǒng)的煤焦油廢水。2、蒸氨廢水：焦爐煤氣洗滌冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的排出的高氨廢水、煤氣二次冷卻 產(chǎn)生的冷凝氨水，統(tǒng)稱蒸氨廢水。此股廢水中含有大量的揮發(fā)酚、氨和焦油，溫度與有機指標一般都很高

3、。3、粗苯分離廢水：含苯富油在蒸氨塔中蒸餾時要加入直接蒸汽，在后續(xù)冷凝及 產(chǎn)品分離時產(chǎn)生的廢水，此股廢水中含有大量的苯、氤化物、氨及揮發(fā)酚，溫度及有機指標一般較高。4、精苯分離廢水：粗苯精餾加工時加入的直接蒸汽，在后續(xù)冷凝集產(chǎn)品分離時 產(chǎn)生的廢水，此股廢水的水質(zhì)結構類似粗苯分離廢水，但相關組分的濃度及溫度與有機指標均較前者低些。5、煤氣終冷排水：煤氣進入洗苯塔前要先用水直接冷卻和洗除對苯回收工藝有 害的氤化物和萘，終冷水除萘和冷卻后循環(huán)使用，為保證生產(chǎn)穩(wěn)定和維護設施安 全，需要經(jīng)常排污和補充新水來保證系統(tǒng)平衡。此股廢水中含有大量的氤化物、氨、揮發(fā)酚、硫化物和煤焦油，有機指標一般也較高。6、古馬

4、隆廢水：從酚油、重苯中提取古馬隆需要蒸餾、堿洗、酸洗、中和與水洗，排水中含有酚、氤化物及油，各種污染物濃度及相關有機指標均較低。7、水封槽廢水：煤氣柜水封槽排出的廢水，含有少量的焦油、揮發(fā)酚和氨，有機指標較低。表1所示為某焦化廢水各股廢水的水質(zhì)與水量指標。表1某焦化廠各股廢水的水質(zhì)與水量指標廢水名稱揮發(fā)酚(mg/L)BOD(mg/L)CODCr(mg/L)焦油類(mg/L)氤化物(mg/L)苯(mg/L)硫化 物(mg/L)揮發(fā)氨(mg/L)萘(mg/L)水溫(C)水量m3/t（焦炭）蒸氨巳脫酚15020015004000600020050010255070120350980.34 1.05廢

5、水未脫酚200120001500500080000.34 1.05粗苯分離廢 水30060010002500微量1002501005001210020046650.05 0.08煤氣終冷排 水100300700100020035010020020505010010 （水洗）300.5精苯分離廢 水35035025005075020040053035850.012 0.022古馬隆廢水305100.015水封槽排水1020030051010.7 320300.01 0.04表2所示為我國某焦化廠混合廢水的水質(zhì)指標。國內(nèi)某焦化混合廢水的水質(zhì)指標成分濃度（mg/L）揮發(fā)性懸浮固體 11 非揮發(fā)性10

6、1700120190揮發(fā)性總固體11 非揮發(fā)性900570016003300CODcr15005200BOD513009000* ！堿度5003000NH3-N3001300揮發(fā)酚5002200硫化物100200氤化物30100焦油100500表3所示為我國某焦化廠混合廢水經(jīng)隔油氣浮處理后進入生化系統(tǒng)時的水質(zhì)指 標。表3焦化廢水處理系統(tǒng)生化進水水質(zhì)指標示例項目揮發(fā)酚CODcrBOD5硫化 物石油類氨氮氰化 物磷pH例11503004002000200650203010035018060010201.02.3710北隹 八、351192492932.157.272.820.6/710備注北焦生化

7、進水的有機氮為14.6mg/L, SS為137mg/L二、焦化廢水處理技術一）、預處理焦化廢水原水水量與水質(zhì)波動較多，廢水中含有較多的油類、硫化物等，對后續(xù)生化十分不利，另外，焦化廢水溫度較高也不利于提高好氧系統(tǒng)的供氧效率，因此焦化廢水生化處理之前一般需要進行預處理。焦化廢水的預處理一般需要考慮均質(zhì)、均量、除油、降溫和除硫化物等問題。主 要的設施一般包括平流或斜板隔油、調(diào)節(jié)（含均質(zhì)與均量乃至降溫）、混凝氣浮 （去除硫化物和進一步除油）。1、隔油隔油可采用平流或斜板隔油。平流隔油池的表面負荷可控制在0.8m/h以內(nèi)，可除去150微米以上的油粒。對于大多數(shù)焦化廢水，當進水含油量不大于100mg/L

8、時，出水含油量可控制于2050mg/L以下。斜板隔油池的表面負荷控制在25m/h以內(nèi)，據(jù)稱可除去60微米以上的油粒，斜板一般采用波紋板，間距2040mm，傾角為45。2、調(diào)節(jié)均質(zhì)與均量調(diào)節(jié)應依廢水排水周期而定，降溫與生化水解可結合廢水調(diào)節(jié)一同考慮，但兼顧水解時，深度除油與除硫化物應先期進行。3、混凝氣浮通過混凝使細小的油滴乃至乳化油轉(zhuǎn)化為較為易分離的大顆粒，使硫化物轉(zhuǎn)化為固體，進而通過氣浮來進行分離。焦化廢水采用氣浮處理時必須注意溫度對溶氣效率的影響。二）、生化處理焦化廢水生化處理主要針對有機物與氮類污染物，對于有機物要尤其關注其難降解部分。關于提高難降解有機物的可生化性，可考慮厭氧水解與缺氧

9、處理兩種途徑。當廢水碳氮比高時，建議采用厭氧水解，當碳氮比較低時，建議直接在反硝化脫氮的缺氧過程中解決。對于焦化廢水的厭氧水解，有報道說，當停留時間在4.5h5h內(nèi)時，BOD5/CODcr和BOD5值同時達到最大，隨著時間的延長，BOD5/COD和BOD5的值都相應降低，但目前大多數(shù)的厭氧水解系統(tǒng)的停留時間都在10h以上。當系統(tǒng)控制的出水總氮較高時，若污泥回流至水解池，可適當加大水解池水力停留時間以降低回流污泥所帶入的硝酸鹽對水解的影響。關于焦化廢水的有機物降解與脫氮，目前流行的工藝很多，主要有A/O、O/A/O、 SBR、ICEAS、同步硝化反硝化等。A/O工藝是最經(jīng)典的脫氮工藝，目前實際應

10、用很多，一般通過硝化液回流來控制 脫氮率，脫氮要求較高時，需要的硝化液回流比會很大，且隨著硝化液回流比的 增大，脫硝率增長趨緩，這對高氮高脫氮要求的廢水處理極為不利。O/A/O工藝也系經(jīng)典脫氮工藝，一般需要在前置O段和A段兩點進水。由于前置O段的硝化鹽全部直接進入A段，后置O段的硝化液回流比可大大降低。由于前置O段會消耗掉部分易降解碳源，但當易降解碳源不足時會降低A段的反硝化效率。另外，當碳氮比較低或不足時，由于前置O段消耗掉部分碳源，會造成反硝化碳源不足或碳源缺口加大，增加補充碳源的成本。另外，由于原水水質(zhì)尤其是碳氮比波動較大時，兩個進水點的進水量需要經(jīng)常調(diào)整以保證前后平衡，對操作管理要求較

11、高。SBR與ICEAS類似，通過在同一空間內(nèi)按時序頻繁切換操作來實現(xiàn)A/O或O/A/O的工藝過程，由于對于脫氮來說，其碳源是遞補參與脫氮過程的，其脫硝的效率一般較低。當原水碳氮比波動較大時，需要根據(jù)碳氮比調(diào)整反應時間，管理要求也較高。另外，其設施的閑置率很高，不同狀態(tài)切換時相互干擾也較大，且頻繁的切換操作對自控的依賴極高。同步硝化反硝化實在生化池內(nèi)頻繁實現(xiàn)A/O狀態(tài)切換，當高氮廢水脫氮率要求高時與O/A/O有著異曲同工之妙，但缺點也類似。以上任何工藝并無奇妙可言，在實際使用時對其工藝原理的正確理解、確認關鍵控制參數(shù)并合理取值才是最為重要的問題。通過A/O工藝處理焦化廢水時推薦的設計參數(shù)列表如下

12、：表4A/O工藝處理焦化廢水的推薦參數(shù)工藝單元與參數(shù)名稱參數(shù)推薦值備注污泥濃度35g/L泥齡30d1、反硝化碳氮比（CODcr/NO3-N）4 67硝氮負荷（NO3-N）0.120.15kg/kg（MLVSS）d碳氮比高或有易降解碳 源時可高些pH782、好氧池碳化有機負荷（BOD5）0.20.4kg/kg（MLVSS）. d以反硝化殘余BOD5計|溶解氧濃度12mg/L3、好氧池硝化硝化負荷（KN）0.050.1kg/kg(MLVSS).d以進水凱氮計溶解氧濃度24mg/L剩余堿度40100mg/L需要加碳酸鈉補充堿度4、二沉池表面負荷0.60.8m3/m2 h固體通量5080kg/m2 d

13、堰口負荷1.7L/ (m s)三、焦化廢水處理系統(tǒng)設計時應特別注意的幾個問題1、焦化廢水來源較多、成分復雜，不同廠家的廢水水質(zhì)差異很大，必須慎重對待水質(zhì)調(diào)查，審慎確定原水水質(zhì)指標。2、焦化廢水水質(zhì)多變，設計時應充分留有余地并保證有較強的可操作性。3、不同廠家的焦化廢水水質(zhì)差異很大，采用非控制性經(jīng)驗參數(shù)進行設計工程隱 患極多，可靠性很低，務必切實注意。不顧水質(zhì)結構的不同，對所謂成功典型的生搬硬套更是萬萬不可。4、預處理設施對后續(xù)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行影響較大，需要根據(jù)設計要求，嚴格確保達到階段處理目標。5、難降解有機物：可通過生化過程試驗來做出CODcr-BOD5關系曲線，曲線延 長線在BOD5=0時的CODcr值即可視為CODNBoCODNB值較高時可通過增加厭氧水解段及延長厭氧水解時間來解決。6、不同的生化工藝各有特點，必須結合具體水質(zhì)結構權衡利弊得失，恰當選擇工藝，合理地確定設計參數(shù)，不能一概而論。7、水溫：水溫對氣浮溶氣水系統(tǒng)及好氧生化系統(tǒng)的供氧計算影響很大，必須通過詳細計算來確定。四、焦化廢水處理