利用水煤浆技术处理焦化污水的可能性_郭继平

利用水煤浆技术处理焦化污水的可能性郭继平(辽宁科技大学,辽宁鞍山114044)方会斌刘淑萍(中钢集团鞍山热能研究院,辽宁鞍山114044)摘要介绍焦化污水的性质以及国内焦化污水处理工艺现状,从水质、水量以及水煤浆技术等方面阐述利用水煤浆技术处理焦化污水的可能性。关键词水煤浆焦化污水处理工艺0引言焦化污水是煤在高温干馏、煤气净化以及化工产品精制过程中产生的污水。焦化污水的成分十分复杂,且浓度高、毒性大。其中含有高浓度的酚、多环芳烃及含氧、硫、氮等杂环化合物;还含有大量的如氰、硫、硫氰根等阴离子以及硅、钙、铁、镁、钠等阳离子无机化合物。通常焦化污水的COD浓度在3000～5000mgL,氨氮浓度在200～500mgL,BOD5COD在0.3～0.4,属于含高氨氮、高COD的且较难处理的工业污水。经过传统生化处理工艺处理后,其中约有250～400mgL的COD不能被降解。利用水煤浆技术处理焦化含油污水的目的在于寻找一种经济、有效的方法,把焦化污水或其中最难生化降解的部分制浆燃烧,以减轻焦化厂污水处理负荷,实现焦化污水达标排放或零排放。1国内焦化污水处理工艺现状我国对焦化污水的处理技术经历了从无到有、从低级到高级的发展历程。经过30年的研究开发,已由只能脱除挥发酚的处理技术,发展到可处理挥发酚、氰化物、石油类、COD及氨氮等污染物的综合技术。目前国内最先进的是宝钢化工公司采用的AOO工艺,也称之为短程硝化-反硝化工艺或亚硝酸型反硝化生物脱氮工艺;另有宝钢化工公司一期工程、邯钢焦化厂(AAO)、安阳钢铁公司焦化厂、昆钢焦化厂、首钢焦化厂、山西焦化厂等几家焦化厂采用AO工艺,即全程硝化-反硝化生物脱氮或硝酸型反硝化生物脱氮工艺;而大多数焦化厂继续沿用普通生化处理工艺。3种工艺比较,AOO工艺和AO工艺对COD以及氨氮等有害物都有很好的处理效果,达到第二类污染物最高允许排放浓度二级标准,AOO工艺更好一些。而普通生化处理出水不达标,尤其对氨氮几乎没有处理效果。处理效果见表1、表2。表1AO、AOO工艺出水指标处理工艺COD(mg·L-1)酚(mg·L-1)氨氮(mg·L-1)氰化物(mg·L-1)总量挥发色度倍氟(mg·L-1)AO90～1500～0.21～150.5～1.00.1～0.4200～35010～15AOO70～1100～0.21～50.3～1.00.1～0.4150～20010～15表2鞍钢化工总厂普通生化处理出水指标(2001年)mgL(pH除外)项目pH酚氰化物硫化物氨氮油COD处理前7～8240～3009～1010～20200～24020～302500～3500处理后6～7<0.5<0.510～20200～2406～8400从工艺的基建投资比较,无论是AO工艺,还是AOO工艺,均比普通生化处理工艺要高,且运行操作费用较普通生化处理工艺增幅较大,处理费用8～12元m3,对大多数焦化厂是难以承受的,因此,目前仍采用普通生化处理工艺。一些焦化厂家为了达标,采用稀释后外排的方法,实际上并未减少有害物的总排放量。2水煤浆技术水煤浆是由30%～35%水、70%～65%煤和1%添加剂混合而成的一种浆体燃料,可以用泵送和雾化,可代替重油在工业锅炉、电站锅炉、工业窑炉上燃用。其运行成本低,对环境污染小,代替原煤直接燃烧可使环境大为清洁,非常适合我国国情以及现实的能源、环保状况。在80年代初就受到国家计委、科委等有关部门的高度重视,并列为国家“六五”、“七五”期间的重点科研攻关项目。建设了不同生产工艺的水煤浆试验制造厂,进行了大规模的工业试验,如:铁路罐车、汽车、船舶等长距离储装运试验,不同工业锅炉、窑炉上的燃烧试验,取得了水煤浆应用的实际经64环境工程2008年4月第26卷第2期DOI:10.13205/j.hjgc.2008.02.021验。从20世纪90年代以来,相继建成了20多家水煤浆生产厂,如北京水煤浆厂、山东八一水煤浆厂、胜利油田水煤浆厂等,其规模3～100万ta不等。国内已有不少水煤浆燃烧设备在使用,仅广东省就有茂名电厂、汕头电厂、佛山南海电厂等电站锅炉燃用水煤浆。目前我国的水煤浆技术已趋于成熟,具备了工业化推广的条件,对我国优化和改善能源结构具有十分重要的现实意义和战略意义。3焦化废水来源、水量、水质焦化厂可分为独立焦化厂(煤气厂)和钢铁联合企业焦化厂两种形式,其规模从几十万吨到几百万吨。焦化生产污水可分为两部分:①接触粉尘废水,主要指熄焦系统的熄焦废水,其含有较高浓度的固体悬浮物,这部分水经沉淀处理后循环使用;②含酚氰污水,主要以蒸氨废水为主要来源。蒸氨废水是混合剩余氨水蒸馏后所排出的废水,成分较复杂。各焦化厂蒸氨废水水量、水质因工艺流程和生产操作方式不同而有所差异,一般焦化厂蒸氨废水的水质如表3,水量约为装炉干煤量的14