焦化废水深度处理回用技术进展

焦化废水深度处理回用技术进展杨业玲1谷志强2王建泰3王凯3李天增3侯广智3(1中机中电设计研究院，北京100048；2开滦中润煤化工有限公司，唐山063611；3北京桑德环境工程有限公司，北京101102)摘要焦化废水经深度处理后资源化利用，成为节省水资源，减少环境污染的一个重要途径。综合评述了焦化废水的特性、深度处理处理方式、处理技术及其工艺，并对各处理技术进行比较和分析评价。焦化废水深度处理效果直接关系到生态环境和经济持续发展，社会各界对焦化废水的深度处理回用极为关注，它是一项难度极大的技术课题。关键词焦化废水废水污染处理技术目前国内新建焦化项目根据国家产业政策要求采用干熄焦后，排放的焦化废水已没有地方销纳，因此国内许多焦化厂都面临着焦化废水深度处理回用的难题，对现有焦化废水深度处理工艺进行升级改造已非常迫切。因此各焦化厂都有将焦化废水回用于循环冷却水的需求，这样不仅可以减少企业对周围环境的污染，又可以为企业节省大量的水资源。由于即使是达标排放的焦化废水，其有机物、悬浮物、硬度、含盐量和油等指标都较高，所含有机物基本不能被微生物降解，所以将该废水回用于循环冷却水有很大难度，目前在国内还没有成功的案例。1焦化废水特性焦化废水不仅含有大量氨、氰和酚等有毒有害有机物，可生化性差，还含有大量的油，硬度、含盐量、氯离子等含量也较高。即使是经过生化和混凝沉淀处理达标排放的焦化废水有机物、悬浮物、硬度、含盐量和油等指标仍然比较高[1]。经过生化和混凝沉淀处理后达标排放的焦化废水CODc，150～200mg／L，BOD510--一20mg／LSS50～70mg／L，油3～5mg／L，氨氮15--20mg／L，总磷1～2mg／L，pH6．5～9，总硬度150～200mg／L，TDS1500～2000mg／L，CI一250～500mg／L。由于各焦化厂生产条件、生化处理工艺及稀释水质分离条件等的差异，各焦化厂生化出水的水质不尽相同，但有共性，一般具有以下特点：有机物、悬浮物、硬度、含盐量和油含量较高[2]。2焦化废水深度处理方式煤化工行业是一个用水量较大的行业，需要大量的新水用作循环冷却水补充水和锅炉补给水，并会产生一定量的高浓度焦化废水。焦化废水外排既造成了环境污染，又浪费了宝贵的水资源。因此，达标排放的焦化废水经深度处理后回用于循环冷却水成为减少环境污染，提高焦化厂经济效益的一个重要途径。焦化废水可以资源化再利用，例如用于循环冷却水补充水、锅炉补给水和生化稀释水等。也可排人外部水域或周边土壤，排放必须考虑环境的容量与自净能力。但是这些处置方式都要经过必要的预处理。唐山中润煤化工有限公司焦化废水回用后，每年可为企业节省水费约为1100万元。3焦化废水深度处理方法焦化废水深度处理既要处理水中的大量有机物、油、悬浮物，同时兼顾去除水中的盐分、硬度、碱度与氯化物等。如果这些杂质处理不当，回用于循环冷却水会使冷却塔堵塞、结垢、腐蚀，还会加快微生物繁殖，外排则会造成更大的污染。目前国内外焦化废水深度处理的技术按处理原理可分为4种：物理法、化学法、物理化学法和生物化学法。3．1物理法物理处理法的重点是去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等，包括过滤法、膜分离法等。3．1．1过滤法给水排水VoL36增刊2010229万方数据过滤法是将焦化废水通过设有孔眼的装置或通过由某种介质组成的滤层，使污水中的悬浮物得以去除，主要是利用颗粒介质的截流、惯性碰撞、筛分、表面黏附等作用，将水中悬浮物去除。一般所用过滤器有压力式和重力式两种，目前我国污水处理过滤器普遍采用的是压力式，例如石英砂过滤器、多层滤料过滤器、纤维滤料过滤器等。3．1．2膜分离法膜分离法是利用膜的选择透过性对废水进行分离和提纯的方法。其机理是采用多孔滤膜，利用液一液分散体系中两相与固体膜表面亲和力不同而达到分离的目的。常应用的膜分离技术有反渗透、纳滤、超滤和微滤4种，反渗透和纳滤膜通常使用的材料有醋酸纤维素系、乙烯系聚合物和共聚物、聚亚酰胺等。超滤和微滤通常使用的材料有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)等。反渗透和纳滤主要用于去除废水中的硬度、盐分，目前应用主要以卷式膜为主；超滤和微滤主要用于去除废水中的悬浮物、胶体、微生物等，目前应用主要以中空纤维膜为主，平板膜和管式膜也有一定应用。超滤和微滤按过滤方式又分为内压式和外压式，按膜组件形式又分为柱式和浸没式[3]。3．2化学法化学处理法主要用于处理废水中不能单独用物理方法或生物方法去除的一部分胶体和溶解性物质，还可以通过化学作用将废水中的污染物转化为无害物质，使水质达到标准。常用的方法有化学絮凝法、化学氧化法等。3．2．1化学絮凝法化学絮凝法的原理是由于存在双电层及某些物理因素，当加入与