焦化废水处理技术探讨_何晨燕

焦化废水处理技术探讨何晨燕1,赵玉新2(1.黑龙江省环境保护科学研究院,黑龙江哈尔滨150056;2.中国水利电力物质有限公司,河北北京100053)[摘要]焦化废水以排放量大、成分复杂、污染物浓度高,难于降解而成为水处理领域的一大难题。A-O法处理焦化废水的工艺对于处理焦化废水具有明显的效果。[关键词]处理技术预处理A-O法1焦化废水生产途径焦化废水产生于炼焦、制气过程,其水质复杂,产生量较大。需水点主要为物料冷却、换热、选煤、熄焦、水封、冲洗地坪、化验、补充循环水系统和生活用水等几个方面。生产废水分为生产净排水和生产废水两部分。生产净排水主要分为间接冷却水、蒸汽冷却水,基本不含污染物。生产废水来源于与物料直接接触水,主要有原料带入和煤干馏生成的化合水两个方面。生产废水排放点主要有以下环节:(1)炼焦车间熄焦时熄焦塔排放的熄焦废水,含有焦尘及微量的挥发酚、氰化物等污染物。熄焦补充水全部采用的是污水处理站排放的废水,以节约新鲜水。(2)冷鼓工段焦油氨水分离形成的剩余氨水含有焦油、NH3-N、COD、酚、氰、硫化物等污染物。(3)炼焦车间上升管水封、冷鼓、脱硫、氨回收过程设备水封和管道水封装置、冲洗地坪及其他排水,含有焦油、NH3-N、COD、硫化物等污染物。(4)硫氨工段油水分离器等设备排出的污水,含有NH3-N、COD、挥发酚等污染物。(5)粗笨工段油水分离器等设备排出的污水,主要成分为油、COD等。(6)冷却循环系统排出的循环外排水,含有盐类物质,污染成分少,可全部复用。(7)生活污水,污染物为COD、BOD、NH3-N、石油类、SS等。(8)煤气管道冷凝水,含有酚、CN-、NH3、硫化物等。(9)化学水处理系统排水,含有一定的酸性。2焦化废水的特点(1)废水成分复杂,含有数十种无机和有机化合物,其中无机化合物主要含有大量铵硫氰化物、硫化物、氰化物等,有机化合物主要有酚类,单环及多环芳香族化合物,同时也含有氮、硫、氧等杂环化合物等。(2)废水中污染物浓度高,难于降解,由于焦化废水氮的存在,致使生物净化所需的氮源过剩,废水中的NH3-N的浓度可超出500mg/l,COD的浓度可超过4000mg/l,酚的含量可超过700mg/l,由于污染物浓度,给处理达标带来较大困难。(3)废水排放量大,吨焦用水量大于2.5吨,一般40×104t/a设计能力的焦化厂排废水量将超出1000t/d。(4)危害大,焦化废水中多环芳烃不但难以降解,通常还是强致癌物质,不但会对环境造成严重污染,同时也直接威胁到人类健康。3焦化废水处理技术探讨3.1焦化废水处理技术的进展焦化污水的处理,一直是国内外污水处理领域的一大难题,几十年来尚未出现突破性的研究成果。该污水中污染物组成复杂,含有挥发酚、多环芳烃和氧硫氮等杂环合物,属较难生化降解的高浓度有机工业污水。目前,国内外用于去除焦化污水中的CODcr和NH3-N的方法主要是生物法,其中又以普通活性污泥法可以高效的去除焦化污水中的酚类[收稿日期]2003-10-29[作者简介]何晨燕(1963—),女,高级工程师,主要从事环境影响评价工作。·51·北方环境第29卷第1期NORTHENVIRONMENT2004年2月物质,但对难生物降解有机物NH3-N的去除效果差,难以满足处理要求。3.2生物法废水处理技术的探讨3.2.1处理工艺的选择拟选择缺氧+好氧+混凝沉淀法(A-O法)对焦化废水进行处理,其工艺流程如图1。图1A-O法处理工艺流程图3.2.2处理工艺说明(1)预处理技术采用去除焦化废水中的有机物主要采用生物处理法,但其中部分有机物不易生物降解,需要采用适当的预处理技术。常用的预处理方法是厌氧酸化法。厌氧酸化法是一种介于厌氧和好氧之间的工艺,其作用机理是通过厌氧为微生物水解和酸化作用使难降解有机物的化学结构发生变化,生成易降解物质。厌氧微生物对于杂环化合物的多环芳烃中环的裂解,具有不同于好氧微生物的代谢过程,其裂解为还原行裂解和非还原性裂解。厌氧微生物体内具有易于诱导、较为多样化的健全开环酶体系,使杂环化合物和多环芳烃易于开环裂解。焦化废水中存在较多的易降解有机物,可以作为厌氧酸化预处理中微生物生长代谢的初级能源和碳源,满足了厌氧微生物降解难降解有机物的共基质营养条件。焦化废水经厌氧酸化预处理后,可以提高难降解有机物的好氧生物降解性能,为后续的好氧生物处理创造良好条件,水解———酸化作为焦化污水处理苣,污水经6h水解———酸化,12h好氧生化处理,COD去除率达91%,比传统的生化处理法提高了近40%。(2)好氧生化处理技术焦化废水经水解酸化后,使难降解的大分子有机化合物发生降解反应,出水与好氧池回流水混合进入缺氧池,进入反硝化反应,使污水中的NO2-N和NO3-N反硝化为N2和O2。缺氧池出水后进入好氧池,