焦化废水处理工艺与零排放等若干环评问题的探讨_方芳

2011．NO．1.ISSN1672-9064CN35-1272/TKISSN1672-9064CN35-1272/TK作者简介：方芳，博士，副教授，从事环境影响评价工作。焦化废水处理工艺与零排放等若干环评问题的探讨方芳1刘京12熊勤3（1重庆大学城市建设与环境工程学院重庆4000302深圳市宝安区环境科学研究所广东深圳5181013中冶赛迪工程技术股份有限公司重庆400030）摘要以焦化项目中的废水为主线，系统阐述环评中各有关环节的内容，分析焦化废水的产生环节、水量与水质等排放特征，评述现行焦化废水处理工艺和推荐工艺，论证焦化废水零排放的可行性，以期为焦化项目的环境影响评价起到借鉴作用。关键词焦化废水处理工艺零排放环境影响评价中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1672-9064(2011)01－0063－03焦化项目以生产焦炭和煤气为主，同时回收焦油、苯、氨、酚和氰等化合物，在煤气洗涤、冷却、净化以及化工产品回收、精制过程中产生大量废水。焦化废水属有毒有害、难降解的高浓度有机废水，处理难度较大。本文结合笔者所做环评，对焦化项目的废水排放特征进行了较为全面和深入的分析，对其在环境影响评价中应注意的几点内容进行了探讨。1焦化废水的排放特征1.1焦化废水的来源与水量焦化废水的来源可分为2个主要的途径。（1）原料附带的水分和煤中化合水在生产过程中形成的废水。焦化废水主要来源于炼焦煤中的水分。炼焦用煤一般都经过洗煤工段，炼焦时装炉煤水分控制在10%左右，这部分附着水在炼焦过程中挥发逸出；同时煤料受热裂解，又析出化合水。这些水蒸气随荒煤气一起从焦炉引出，经初冷器冷却形成冷凝水，即剩余氨水，是焦化工业主要废水，含有高浓度的氨、酚和氰、硫化物及油类。若入炉炼焦煤经过煤干燥或预热煤工艺，则废水量可显著减少。（2）生产过程中引入的生产用水和蒸汽等形成的废水。这部分水因用水用汽设备、工艺过程的不同，按水质可分为2大类。一类是用于设备、工艺过程的不与物料接触的用水和用汽形成的废水，如焦炉煤气和化学产品蒸馏间接冷却水，苯和焦油精制过程的间接加热用蒸汽冷凝水等。这一类水在生产过程中未被污染，当确保其不与废水混流时，可重复使用或直接排放。另一类是在工艺过程中与各类物料接触的工艺用水和用汽形成的废水，这一类废水由于直接与物料接触，均受到不同程度的污染。按其与接触物质不同，又可分为2种：①接触煤、焦粉尘等物质的废水，主要有：炼焦煤贮存、转运、破碎和加工过程中的除尘洗涤水；焦炉装煤或出焦时的除尘洗涤水、湿法熄焦水；焦炭转运、筛分和加工过程的除尘洗涤水。这些废水含固体悬浮物浓度高，一般经澄清处理后可重复使用。水量因采用湿式除尘器或干式除尘器的数量多少而有很大变化。②含有酚、氰、硫化物和油类的酚氰废水，主要有：煤气终冷的直接冷却水、粗苯加工的直接蒸汽冷凝分离水、精苯加工过程的直接蒸汽冷凝分离水；焦油精制加工过程的直接蒸汽冷凝分离水、洗涤水，车间地坪或设备清洗水等。这种废水含有一定浓度的酚、氰和硫化物，与由煤中所含水形成剩余氨水一起称酚氰废水，该废水不仅水量大而且成分复杂。1.2焦化废水的水质焦化废水的水质因煤气净化工艺的不同而差异很大。一般焦化厂的蒸氨废水水质为：CODcr3500～4500mg/L、酚700～1400mg/L、氰7～20mg/L、油小于30mg/L、氨氮150mg/L左右、TKN300mg/L左右。如果CODcr以3500mg/L计、氨氮以150mg/L计，则每t焦炭至少可产生0.65kg的CODcr和0.027kg氨氮。2004年中国生产机焦17733万t，则在焦化废水中产生的CODcr高达115264.5t、产生的氨氮高达4787.91t，若处理不当将对环境造成极其严重的污染。同时，焦化废水还含有大量其它有机化合物和无机物，据文献报道，已鉴定出的单种化合物约500余种。有机物主要是酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等，其中易降解有机物主要是酚类化合物，萘、呋喃、咪唑类，而砒啶、咔唑、联苯、三联苯等为难降解的有机物。无机物主要为氨氮，其余为氰化物、硫化物、硫氰根、氯根以及硅、钙、钾、钠等元素的化合物。焦化废水是一种高浓度、多组分的难处理废水，其危害己众所周知，如酚、氰对人体有毒害，氨氮易引发富营养化，环境大视野632011．NO．1．ISSN1672-9064CN35-1272/TKISSN1672-9064CN35-1272/TK使鱼类中毒。具有潜在危害的是焦化废水中具有致癌性稠环芳烃，美国环保局（EPA）所列的饮用水中16种有害有机物大多能从焦化废水中找到。此外，焦化废水中可能还存在浓度较低而其对生物及自然界的危害目前尚未被充分认识到的污染因子。鉴于此，国内外普遍重视焦化废水处理技术的研究及治理工作。2焦化废水的