行業(yè)現(xiàn)狀及焦化污水特征

焦化廢水是煉焦、煤氣在高溫干餾、凈化及副產(chǎn)品回收過程中，產(chǎn)生含有揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴及氧、硫、氮等雜環(huán)化合物的工業(yè)廢水，是一種高CODcr、高酚值、高氨氮且很難處理的一種工業(yè)有機廢水。其主要來源有三個：一是剩余氨水，它是在煤干餾及煤氣冷卻中產(chǎn)生出來的廢水，其水量占焦化廢水總量的一半以上，是焦化廢水的主要來源;二是在煤氣凈化過程中產(chǎn)生出來的廢水，如煤氣終冷水和粗苯分離水等;三是在焦油、粗苯等精制過程中及其它場合產(chǎn)生的廢水。

焦化廢水所含污染物包括酚類、多環(huán)芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等，是一種典型的含有難降解的有機化合物的工業(yè)廢水。焦化廢水中的易降解有機物主要是酚類化合物和苯類化合物，砒咯、萘、呋喃、瞇唑類屬于可降解類有機物。難降解的有機物主要有砒啶、咔唑、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等。

焦化廢水的水質(zhì)因各廠工藝流程和生產(chǎn)操作方式差異很大而不同。一般焦化廠的蒸氨廢水水質(zhì)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計，氨氮按280mg/L計，則每噸焦炭最少可產(chǎn)生0.65kgCODcr和0.05kg氨氮，全國機焦產(chǎn)量為7000萬噸，則每年可產(chǎn)生45500噸CODcr和3500噸氨氮，如果污水不處理，將對環(huán)境造成多么大的污染。

焦化廠以煤為原料制備焦炭，需要新鮮水補充洗煤、熄焦、冷鼓、鍋爐蒸汽中，會產(chǎn)生成分復(fù)雜、毒性大的焦化廢水。

焦化廢水主要包括洗煤廢水、熄焦廢水、蒸氨廢水、焦油加工廢水、煤氣終冷循環(huán)水、粗苯分離水、精苯分離水、硫銨廢水及其他廢水。

焦化廢水的處理一般是采用單處理技術(shù)或幾種簡單工藝技術(shù)的組合。具體是：

1、熄焦廢水

處理方法：微生物處理技術(shù)等。

2、蒸氨廢水

處理方法：好氧生化法、GAC吸附法、Fenton氧化法、粉末活性炭(PAC)吸附等。

3、洗煤廢水

處理方法：洗煤廢水濃縮-壓濾、混凝沉降技術(shù)、電處理技術(shù)、微波處理技術(shù)、微生物處理技術(shù)等。

4、化工廢水

處理方法：活性污泥法、生物強化技術(shù)、超臨界水氧化等。

另外，還有一種是從源頭治理廢水，使廢水的產(chǎn)生逐步減少、最終到零，即焦化廢水減量化技術(shù)。具體是：

1、 粗苯分離水

處理方法：負壓蒸餾。這樣降低苯的沸點，節(jié)省熱量;但同時采用熱循環(huán)油供熱，減少廢水產(chǎn)生。

2、 熄焦廢水

處理方法：干熄焦技術(shù)。利用惰性氣體代替水來熄滅紅焦，減水量0.5t/噸焦炭。

3、 硫銨廢水

處理方法：焦化廠煤氣終冷工序冷凝液的回收利用。硫銨工序補充的軟水最終以剩余氨水的形式存在，利用煤氣終冷工序的冷凝液代替飽和器外來補充軟水，可以減少焦?fàn)t煤氣的剩余氨水量處置負荷。

4、 蒸氨廢水

處理方法：導(dǎo)熱油蒸氨技術(shù)。利用270℃左右的導(dǎo)熱油，把蒸氨塔排出的部分廢水加熱成蒸汽，進行蒸氨，代替直接蒸汽蒸氨，減水量0.3t/噸焦炭。

海普歐環(huán)保推薦處理簡介及工藝流程

1.1水量及水質(zhì)分析

焦化廢水和甲醇廢水污染物種類繁多，成分復(fù)雜，從廢水水質(zhì)來看，處理難度較大的是焦化廢水，其特點是：

1、水量比較穩(wěn)定，水質(zhì)則因煤質(zhì)不同、產(chǎn)品不同及加工藝不同而異;

2、廢水中有機物質(zhì)多，多環(huán)芳烴多，大分子物質(zhì)多。有機物質(zhì)中酚、苯類、有機氮類、萘等。無機物中濃度比較高的物質(zhì)有：NH3-N、SCN-等;

3、廢水中COD較高，可生化性差，屬可生化較難降解廢水;

4、焦化廢水中氨氮含量較高。如不增設(shè)脫氮處理，難于達到排放要求。

1.2污水處理工藝流程選擇

1.2.1選擇思路

根據(jù)上述進出水水量水質(zhì)情況，我方考慮污水處理工藝的選擇必須依照如下思路：

(1)根據(jù)本工程污水的水量和水質(zhì)，總體思路采用較成熟可靠的處理工藝;

(2)采用有效的預(yù)處理措施，提高廢水的可生化性，降低運行成本。

(3)工藝流程簡捷、工程造價低、運行經(jīng)濟、便于管理。

1.2.2工藝流程選擇

從廢水水質(zhì)指標(biāo)來看，此廢水宜采用“物化+生化+物化”的處理工藝。物化處理的主要任務(wù)是去除氰化物、硫化物和油類，保障生化處理的正常進行;生化處理的主要任務(wù)是降解廢水中的可生化降解物質(zhì)，并進行脫氮;生化出水再進行物化處理，進一步去除廢水中污染物質(zhì)，確保達標(biāo)排放。

但物化和生化處理工藝種類較多，各有特點，如何因地制宜選擇成熟、可靠、合理的處理工藝，合理布置，降低投資和處理費用，是本項目的關(guān)鍵。

A、預(yù)處理工藝

預(yù)處理包括重力除油、浮選除油、水質(zhì)均化、事故調(diào)節(jié)及分離油的處理與處置等。污水先經(jīng)重力除油除去重油，再經(jīng)浮選除去輕油，蒸氨污水因在蒸氨前進行了過濾，故直接送氣浮池。浮選除油采用部分水溶氣法，并投加化學(xué)藥劑，氣浮池安裝釋放器。脫除了乳化油及浮渣后調(diào)節(jié)池出水進調(diào)節(jié)池，進行下一步處理。

B、生化工藝

生化法可分為普通活性污泥法、A/O法、A2/O、SBR法，以及它們的各種變體。其中(1)普通活性污泥法在過去采用較普遍，但是由于焦化廢水的可生化性差，難以使COD及氨氮達標(biāo)。即使延長廢水在好氧池中的停留時間，也不可能使氨氮達到一級標(biāo)準。(2)A/O法對氨氮有很好的去除效果，但由于焦化廢水的COD較高，可生化性差，難以使COD達標(biāo)。(3)SBR法操作復(fù)雜，針對性不強，同時去除COD和氨氮的效果不好。(4)A2/O法既可以先改善廢水的可生化性，又可以高效地去除氨氮，因此，它非常適合處理焦化廢水，為焦化廢水的首選方案。

同時，為了提高COD及氨氮的去除率，處理焦化廢水時在A2/O后加接觸氧化法或二級氧化法，即A2/O2。

1.3推薦的工藝流程

根據(jù)以上分析比選，選定該以A2/O2的生化方案為核心的處理工藝，輔之以隔油、氣浮預(yù)處理設(shè)施和混凝沉淀后處理設(shè)施，確保出水達標(biāo)排放。

1.4工藝流程圖框

1.5工藝流程簡述

格柵安裝于廢水處理系統(tǒng)的進水口，用于截除水體中粗大漂浮物和樹枝、雜草和碎木、塑料制品廢棄物和生活垃圾等雜質(zhì)，達到保護機泵安全運行、減輕后續(xù)工藝負荷的目的。污水經(jīng)格柵自流入集水池，在集水池內(nèi)設(shè)置提升泵，定期將廢水提升至后續(xù)處理工序。同時設(shè)置事故池，當(dāng)水中氨氮含量超過正常允許范圍可能對后續(xù)的生物處理造成危害時，先將廢水送到事故池存放，待正常后，將事故池廢水少量按一定比例混到正常工況排出的廢水中，緩慢處理，以保證厭、好氧工序的正常運行。

集水池廢水提升至隔油池進行處理，輕油上浮排入集油桶中，重油靠靜壓排入池外集油桶。隔油池出水自流入氣浮裝置，先經(jīng)加藥絮凝反應(yīng)后，在氣浮裝置內(nèi)可將輕油有效的去除，一部分COD、BOD也得到去除，保證了后面生化處理的正常進行。

氣浮池出水自流入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池設(shè)計足夠長的停留時間，以保證足夠大的有效容積，并輔之以空氣攪拌裝置，使廢水均質(zhì)均量，便于生物處理的穩(wěn)定。

調(diào)節(jié)池廢水提升至A2/02段，進行生化反應(yīng)，降解廢水中的有機物和氨氮。A2/02工藝原理簡介

A2/02工藝的前身是A2/0工藝，它是在A2/0工藝的后面加二級好氧法，以進一步提高有機物的去除率和氨氮的硝化率。A2/0是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫，它是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱。A2/0工藝核心是在厭氧-好氧工藝(A/O)中間加一缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端。該工藝同時具有脫氮除磷的目的。

厭氧段(A段)：

廢水首先進入?yún)捬醭兀瑥U水中難以降解的芳香族有機物在厭氧段開環(huán)變?yōu)殒湢罨衔?，鏈長化合物開鏈為鏈短化合物。由于焦化廢水中含有大量的喹啉、吡啶和異喹啉等難降解的化合物，設(shè)置厭氧段的目的主要是借用厭氧生物對多環(huán)類化合物的變構(gòu)或解鏈作用，把好氧和兼氧生物難降解的某些物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解的物質(zhì)。

缺氧段(A段)：

經(jīng)過厭氧反應(yīng)的廢水進入缺氧池中，同時還有一部分通過好氧處理的硝化液(混合液)回流至缺氧池，在缺氧池內(nèi)進行反硝化。反硝化菌氧化有機物的同時，將混合液中的亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮還原為氮氣而除去。

好氧段(O段)：

在好氧池中，有機物被微生物生化降解，去除率較高。同時，廢水中的氨氮被硝化菌氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。通過硝化后另一部分混合液經(jīng)二沉池進行固液分離，清液進一步處理后排放，污泥部分回流到厭氧池。

接觸氧化(O段)：

為了提高COD及氨氮的去除率，處理焦化廢水時在A2/0法后加接觸氧化法或二級氧化法，稱為A2/02。

接觸氧化池出水SS較高，經(jīng)加藥絮凝反應(yīng)沉淀后可達標(biāo)排放。

1.6污泥處理工藝方案選擇

1.6.1污泥性質(zhì)分析

本污水處理過程中產(chǎn)生的污泥主要為生化污泥和化學(xué)污泥。

1.6.2污泥處理工藝方案的比較

污泥是污水處理過程的產(chǎn)物，是整個污水處理站的重要組成部分，處理目的在于降低污泥含水率，減少污泥體積，達到性質(zhì)穩(wěn)定，并為進一步處置創(chuàng)造條件。

1.6.3污泥處理總體流程選擇

污泥處理的一般流程為：濃縮→消化→脫水→干化→處置。

考慮到若采用消化處理，需增加消化池、加熱系統(tǒng)、攪拌、沼氣處理等一系列構(gòu)筑物及設(shè)備，投資增加，經(jīng)濟效益差。因此本設(shè)計不考慮污泥的消化處理。

1.6.4污泥脫水方式的選擇

目前國內(nèi)污泥脫水裝置主要有以下幾種形式：

◎ 真空過濾

真空過濾脫水機可以連續(xù)處理，自動控制，但其附屬設(shè)備多，過濾濾布需定期反沖清洗，操作工序復(fù)雜，濾布亦容易堵塞，脫水后污泥含水率高，一般僅用于消化污泥脫水，故本工程不宜采用。

◎ 板框壓濾

板框壓濾脫水效果好，經(jīng)脫水后污泥含水率較低，只能間歇操作。板框壓濾設(shè)備費用高，運行管理復(fù)雜。

◎ 污泥干化池

嚴格來說，污泥干化池應(yīng)叫作污泥過濾場，因本污水處理站產(chǎn)生的污泥粘度大，與水不容易分離。另外污泥干化池占地面積大，泥水分離效率較低，污泥清理不方便，故在本工藝設(shè)計中不予采納。

◎ 帶式壓濾

帶式壓濾機是目前較為廣泛使用的污水脫水設(shè)備，污泥處理具有效果穩(wěn)定等特點。

◎ 離心脫水機可連續(xù)封閉運行，比較衛(wèi)生，但是單機電機功率大。

1.6.5污泥處理與處置方案的確定

綜合上述分析，本工程污泥脫水采用污泥濃縮池濃縮和帶式壓濾機脫水相結(jié)合的方案。沉淀池剩余污泥全部排入污泥濃縮池，上清液回流至調(diào)節(jié)池，濃縮后的污泥由污泥泵提送至帶式壓濾機脫水，脫水后污泥含水率為75%～80%左右，泥餅外運，濾液回流至調(diào)節(jié)池。

2，工藝特點

2、該工藝適用于有機物濃度高、廢水的可生化性差、同時需脫氮的工業(yè)廢水。

3、該工藝在厭氧段不僅可以在運行成本比好氧法相對較低的情況下去除水中的有機物，還可以大大改善廢水的可生化性，為后續(xù)的處理做準備。

4、厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機配合，能同時具有去除有機物、脫氮的功能。

5、在厭氧、缺氧、好氧交替運行下，絲狀菌不會大量繁殖，不會發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象。

6、運行成本相對較低。

7、缺點是為使硝化液循環(huán)，需設(shè)硝化液循環(huán)系統(tǒng)。