焦化废水处理现状及技术发展趋势.doc

1、焦化废水处理现状及技术发展趋势摘要 焦化废水处理技术及工艺要符合当前生态环境可持续发展战略以及经济和社会发展的需求,只有通过污染低、效率高、成本低的废水处理工艺,才能最终实现焦化废水的零排放以及水资源的循环利用的目标。文章将重点介绍焦化废水处理现状及技术发展趋势，以供同行参考。关键词 焦化废水，处理现状，发展趋势 中图分类号： X703 文献标识码： A 1 前言 焦化废水处理技术受限于三方面因素:出水品质、运行费用和二次污染。目前现有的焦化废水处理技术很难完全突破这三方面因素的制约。在今后焦化废水处理技术的研究中,首先,应考虑运用多法联用技术,将不同原理的处理工艺有效结合,优势互补,提高焦化

2、废水的处理效率;其次,有针对性地改进已有处理技术和设备,拓宽焦化废水处理技术的适用范围,为实现工业化推广服务;最后,在基础理论研究基础上,根据焦化废水组分的复杂性及焦化废水处理技术的瓶颈问题,继续研发适合焦化废水的新型处理技术,实现工业废水的根本治理。 2 焦化酚氰废水处理工艺及综合利用现状 焦化废水所含污染物较为复杂，主要有含氮、氧、硫的杂环化合物、多环芳香族化合物以及酚类等，是典型的含有难降解有机化合物的工业废水。不同的工艺流程和生产操作方式所产生的焦化废水水质差异很大，一般焦化厂蒸氨废水水质：CODcr 为 3 0003 800 mg/L；酚为 600900 mg/L；NH3- N 为

3、300 mg/L；氰为 10 mg/L；石油类为 5070 mg/L。根据各企业焦化废水成分，焦化酚氰废水采用生化处理工艺，主要工艺技术有 A/O2 法、A2/O 法和 A2/O2 法等。通过处理，各焦化厂酚氰污水处理站出水水质基本满足污水综合排放标准 （GB 8 9781996）中一级排放标准。我国焦化企业目前熄焦方式基本为湿法熄焦，湿法熄焦耗水量一般在 0.450.5 m3/t 焦，由于生化处理站出水能够满足熄焦用水的质量要求。由于熄焦用水量大于酚氰污水产生量，所以能够保证酚氰废水不外排。 3 干熄焦工艺实施后焦化酚氰废水的展望 1）酚氰废水减量化。以酚氰废水产生来源来看，实施酚氰废水减量

4、化应从采用煤调湿技术和采用间接蒸氨工业两方面进行考虑。对于常规焦炉，入炉洗精煤含水量在 10%左右，采用煤调湿技术，可以将入炉洗精煤含水量控制在 6%左右，相应减少酚氰废水 1/3，并相应减少蒸氨用蒸汽 1/3。煤调湿技术主要是指利用焦化厂余热，如烟道气、干熄焦蒸汽或其他低压蒸汽等，对装炉煤进行加热，使其水分降低到 5%6%，然后再装入焦炉的技术。煤调湿技术至今已开发了三代技术，第三代技术是利用焦炉烟道气作为热源，与前两代相比，具有工艺流程短、传热效果好、构造简单、运行稳定和设备投资少等优点。目前在济南钢铁集团焦化厂已建成投产，取得了良好的节能减排效果。蒸氨工序是焦化企业化产回收不可或缺的部分

5、，传统的蒸氨工艺为直接蒸氨，是在蒸氨塔的塔底直接通入水蒸汽作为蒸馏热源，蒸汽冷凝水不能回收，使蒸氨废水量相应加大。间接蒸氨工艺与直接蒸氨工艺不同之处就是利用再沸器加热蒸氨塔塔底废水，蒸汽冷凝水可回收利用，不增加外排蒸氨废水量，该工艺已在国内多家焦化企业成功实施。通常每吨剩余氨水在蒸氨过程中需消耗蒸汽 0.25 t，并相应增加 0.25 t 蒸氨废水排放量。利用上述两种措施，酚氰废水产生量将由 0.25 m3/t 焦下降到 0.13 m3/t 焦，减少量接近 1/2，以 100 万 t/a 焦化厂为例，进入生化处理站的酚氰废水量将由 28 m3/h 降低为 15 m3/h。从源头控制酚氰废水产生

6、量可以减轻生化处理站处理负荷，降低处理成本，而且有利于酚氰废水综合利用途径的选择，为酚氰废水零排放的实施奠定量的基础。 2）酚氰废水资源化。实现酚氰废水资源化的途径大体有：一是积极寻找下游用户，如洗煤厂等，将生化处理站出水送洗煤厂，作为洗煤补充水使用，既节约了洗煤厂新鲜水用量，又使焦化厂酚氰废水做到不外排；二是将生化处理站出水进行深度处理后作为循环水补充水使用。我国焦化企业的特点是以独立焦化厂为主，产业升级改造后，也将维持独立焦化厂的特点，因此，焦化厂生化处理站出水没有钢铁联合企业所具有的消纳途径，不得不采用反渗透技术将焦化废水进行浓缩提纯，所产清水作为工业循环冷却水的补充水使用，但是反渗透膜

7、系统对废水中（COD）浓度要求较高，为保障膜系统安全，通常将进入反渗透系统的废水 （COD）浓度控制在 2050 mg/L，因此，焦化厂二级处理出水不能满足反渗透膜系统进水指标要求，需要进行深度处理。焦化厂二级处理出水浓度处理工艺主要有：混凝沉淀法、吸附法、高级氧化技术（Fenton 氧化、O3 氧化、催化湿式氧化等）以及反渗透技术。由于电化学氧化、催化氧化技术基本停留在试验研究阶段，技术尚不成熟，国内目前关注的重点在 Fenton 氧化、O3 氧化以及反渗透技术的应用。针对焦化废水回用于循环水补充水，提出工艺流程：二级生化出水混凝沉淀臭氧氧化活性炭吸附抽滤（UF）反渗透（RO）产水回用浓水处

8、理。 我国某焦化股份有限公司为解决焦化废水回用，曾进行了中试试验，根据试验结果，提出的工艺流程：二级生化出水“三法净水” （电絮凝、沉淀、过滤为一体）Fenton 氧化JR- EDI产水回用浓水处理无论采取上述何种工艺，都不可避免产生浓盐水。 一般情况下，浓盐水含盐量高达 10 000 mg/L 以上，浓盐水的去向是实现零排放的关键，解决不了浓盐水的去向问题，就不可能满足焦化行业准入条件的相关要求，不能实现焦化酚氰废水的循环利用不外排。目前，浓盐水的处理主要是多效蒸发 + 结晶、蒸发塘自然蒸发和焚烧处理 3 种方式。蒸发塘自然蒸发必须具备：有适宜的气候条件和足够的蒸发场地。在中西部，蒸发量远大

9、于降水量，气候条件适宜，但缺少足够的蒸发场地，并不适合采用蒸发塘方式处理浓盐水。浓盐水焚烧不仅仅涉及到技术和设备问题，还带来大量的能源消耗和高额的投资问题，且焚烧过程中会产生二次污染，其经济技术可行性与环境效益的均衡让大多数企业望而却步。受场地、技术经济等制约的因素影响，我国焦化企业应重点考虑多效蒸发 + 结晶方式，虽然对设备材质也有较高的要求，需要使用高强度耐腐蚀材料，但与焚烧不同，多效蒸发的能耗来自蒸汽，而干熄焦技术的特点就是通过副产蒸汽来回收红焦显热，达到节能减排的目的，因此，干熄焦技术可以为浓盐水的蒸发提供有力保障，而之所以会产生浓盐水，又与焦化企业采用干熄焦技术有关，两者之间密不可分

10、，最终结果就是体现在节能效果有所下降。 4 结语 以上对我国焦化企业在实施干熄焦技术后酚氰废水的深度处理及回用进行了分析与展望，就当前形势来讲，真正实现焦化废水深度处理与回用存在着较大的困难。首先，从技术方面讲，上述措施仍然停留在试验开发阶段，并未有工程化的实例；二是经济因素，酚氰废水深度处理与回用一次性投资和运行费用都较高，由于当前焦化行业经济形势不景气，单靠企业的力量很难在短期内将酚氰废水深度处理与回用工程化，因此，需要政府部门从节能、环保专项资金方面予以优先照顾，加大人力、财力的支持力度，为干熄焦技术在全国的推广应用奠定基础，实现焦化企业节能减排工作的双赢。 参考文献 1 马艳霞,李富元.焦化生产废水处理工艺的选择J.科技情报开发与经济，2011（5）：21. 2 黄智斌.焦化第三代煤调湿技术及其应用J.冶金能源，2010（1）：29. 3 孔祥西.焦化废水深度处理及回用技术方案探讨J.中国环保产业，2010（5）：10. 4程志久,殷广瑾,杨丽琴,等.烟道气处理焦化剩余氨水的研究J.环境科学学报,2000,20(5):639-641.