焦化废水的处理技术_翟雅琴

科技情报开发与经济SCI/TECHINFORMATIONDEVELOPMENT&ECONOMY2005年第15卷第24期据调查,1988年全国废水排放量365亿m3,其中工业废水为268亿m3,占全国废水排放量的73%,在工业废水污染中,轻工、冶金、纺织、化工、石油化工等行业尤为突出。其中,焦化废水是造成污染的重要工业污染源之一。由于焦化废水是含高浓度酚氰废水,成分复杂、多变,毒性大,处理起来难度相对较大。20世纪70年代,我国主要采用活性污泥法处理焦化废水,处理后只有酚和BOD能达到国家排放标准;80年代,工厂普遍采用两段生化、延时曝气或强化生化等方法处理焦化废水,处理后废水中的酚、硫、氰化物、BOD的去除率在90%以上,达到国家排放标准,但COD仍然在300mg/L～500mg/L,远远高于排放标准,而氨氮在生化处理过程中,除作为营养物质被消耗掉很少的一部分外,几乎不被去除。为了保护水资源,氮污染的控制已成为世界各国十分重视的一个问题,焦化废水的处理更不能只局限于有机物的去除上,而是要同时考虑有机物和含氮化合物的去除。1焦化废水的来源和特点及危害1.1焦化废水的来源及其一般处理1.1.1来源焦化废水主要来源于两个方面,其一是来自装入炼焦炉的煤;其二是产生于焦化生产过程中的生产用水、蒸汽等。焦化厂总废水的主要来源:一是蒸氨塔和脱酚塔后剩余氨水,水质与原料煤的组成和含水量有关。二是初端和终端煤气冷凝循环污水,由冷凝器循环水更新和补充形成。三是苯加工车间的分离水,直接用蒸汽从洗油中蒸馏苯烃时产生。四是其他废水,如设备泄漏水、排空管排放水、地面冲洗水及部分雨水。1.1.2一般处理流程焦化废水的一般处理流程为:(1)酚的脱除和回收。剩余氨水中高浓度的酚可用溶剂萃取法、蒸汽脱除法,先回收其中的一部分。(2)氨的脱除和回收。通常用蒸汽蒸吹法脱除水中的挥发氨,减少废水中的氨氮含量,有利于后续的生化处理。(3)氰化物的脱除和回收。将终冷排污水送至脱氰装置,吹脱的氰与铁刨化合碱反应,生成亚铁氰化钠加以回收。(4)生化处理。通过活性污泥的曝气反应,氧化和分解污水中的有机物质,降低COD、酚、氰化物等。(5)深度处理。利用活性炭的吸附作用,实现对酚、COD的深度净化,特别是对减轻生化出水的色度有较好的效果。1.2焦化废水的特点及危害焦化废水是含高浓度酚、氰废水,成分复杂、多变,毒性大,其有机组分除了85%左右的酚类化合物外,还包括难生物降解的脂肪族化合物、杂环类化合物和多环芳香族化合物等;无机组分则包括硫化物、氰化物、氨氮。酚类化合物是原型质毒物,对一切生物都有毒害作用,可以使细胞失去活力,使蛋白质凝固,引起深部组织损伤、坏死,直至全身中毒;多环和杂环化合物中不少是致癌和致突变物质,经常接触煤焦油、沥青和某些石油化工溶剂等物质的人,皮癌、唇癌以及肺癌的患病率相当高。另外大量的有机物进入水体后,将消耗水中的溶解氧,造成水体缺氧,危害水生生物。高浓度的氨态氮进入接纳水体,对水体和生物的危害更大。由于氮、磷是藻类植物的限制因子,当大量氨氮进入水体引发水体的富营养化,致使水体出现恶臭味道,水质下降。其中的一些藻类的蛋白质毒素,可富集在水产生物体内,并通过食物链使人中毒。化合态氮对人及生物的毒害作用更大,当水中氨氮超过1mg/L时,即可使水生生物的血液结合氧能力降低,超过3m/L时,可在24h～96h内使金鱼、鳊鱼死亡。若饮用NO3-N含量超过10m/L的水,可引起高铁血红蛋白症,当血中高铁血红蛋白的含量达到70%时,即发生窒息现象。而亚硝酸盐与胺作用生成的亚硝胺有致癌、致畸胎作用。因此,去除焦化废水的有机物和氨氮对减轻焦化废水对环境的危害具有重要意义。2国内外相关研究概况2.1国内外焦化废水处理现状现行各主要工业国及中国炼焦吨焦外排污水量比较以及国内部分焦化厂废水处理情况见表1和表2。比较可以看出,我国炼焦行业单位产品废水排放量为世界主要工业国家的2～5倍。而焦化厂采用传统的处理工艺,大多存在氨氮、COD排放浓度超标的问题。另外,我国目前焦化行业经济效益下滑,在废水处理上普遍开工不足,多数厂家脱酚、蒸氨装置停置,导致废水生化处理难度加大。因而,可以看出我国焦化废水处理的迫切性和必要性。文章编号:1005-6033(2005)24-0111-03收稿日期:2005-08-15焦化废水的处理技术翟雅琴1,王增长1,王小英2(1.太原理工大学,山西太原,030024;2.太原市环保局万柏林分局,山西太原,030024)摘要:由于历史的原因,目前我国每年从焦化厂排放出数万吨的氨氮污染物,给我国的水体资源造成了极大的污染。随着排放标准的日益严格,各国学者在焦化废水处理技术方面进行了一些新的、有益的探索。综述了国内外焦化废水的处理技术发展状况及其近年来发展的新技术。