焦粉处理焦化废水

利用焦化厂干熄焦产生的焦粉处理焦化废水可行性方案浅议西安华江环保科技股份有限公司王祥摘要：焦粉是干熄焦的副产物，一般企业处理方式为焚烧、掺入捣鼓焦或者运至烧结制球团，但是在焦炉生产过程中，化产会产生大量的废水，此废水处理难度极大，如果外购活性炭处理能达到排放要求，但是活性炭费用较高，此文主要分析用干熄焦焦粉处理焦化废水的研究方案。关键词：焦化废水；焦粉；焚烧；处理；焦化废水产生于炼焦及化产品回收精制的过程，其处理难点包括以下几个方面：第一个难点是废水排放量大，水质成分复杂，其中含有50余种无机和有机化合物，包括氨氮、氰化物、苯并芘，单环、多环乃至杂环的芳香族化合物，苯酚类及其衍生物就占60％左右，且均难以生物降解；第二个难点是氨氮浓度高，以蒸氨废水来说，一般情况下COD的含量高达4000毫克／升，氨氮总量在500毫克／升左右，已超过传统生物处理的极限；第三个难点是我国炼焦工艺产生的焦化废水还具有典型的本土性，造成了国外的一些先进技术不能有效地解决我国焦化废水治理的问题。一、焦化废水现状某焦化废水水质情况：杂质项目CODmg/LBODmg/LNH3-Nmg/L酚mg/L硫化物mg/L油mg/LSSmg/L氰mg/L含量2000-40001000200500-90030300200-30010焦化废水是在原煤高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的废水，其主要来源有三个：一是剩余氨水，它是在煤干馏及煤气冷却中产生出来的废水，其水量占焦化废水总量的一半以上，是焦化废水的主要来源；二是在煤气净化过程中产生出来的废水，如煤气终冷水和粗苯分离水等；三是在焦油、粗苯等精制过程中及其它场合产生的废水。焦化废水是含有大量难降解有机污染物的工业废水，其成分复杂，含有大量的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物质，超标排放的焦化废水对环境造成严重的污染。目前，国内焦化废水处理采用的生物化学脱氮工艺的主要流程有“缺氧一好氧(A—O)”法，以及在此工艺基础上开发的“厌氧-缺氧-好氧(A—A—O)”法。此外，“缺氧-好氧-好氧(A—O—O)”法也是“A-O”工艺的延伸，同属于以“缺氧-好氧”为基本流程的生物脱氮工艺。“缺氧-好氧”生物化学脱氮流程如下：焦化废水在好氧池中进行硝化反应，氨氮被直接氧化成为硝态氮后，回流到缺氧池进行反硝化反应，将硝态氮还原为氮气而逸出，实现总氮的脱除和COD的降解。但是目前，国内约有50%焦化厂使用传统的好氧污泥法处理废水，虽然出水的酚、氰、BOD5基本达到排放标准，但对氨氮和CODcr值一直很难达标。Ａ-Ａ/Ｏ工艺,由三段生物处理装置组成,根据微生物存在形式不同,Ａ-Ａ/Ｏ工艺又包括活性污泥法和生物膜法。吨焦产废水量为0.5-1.2m³（因工艺不同，有区别），可按照0.8计，则年产能力为100万吨焦化厂，产水91t/h，即2184t/d。水的来源主要为1.化产过程废水；2.备煤、筛焦除尘冲洗废水；3.生活污水；4.煤气管道水封水；5.循环水排污水；几部分组成，所有的水混合于集水池或调节池，使水质达到生化水要求，进入生化系统进行处理。传统基本工艺流程：剩余氨水→蒸氨汽提吹脱→生化处理→混凝处理→外排但是经过传统工艺处理后，水质中COD、氨氮尚不能达到国家排放水指标，部分企业后续采用膜法处理，但是由于水质的情况造成膜寿命很短，运行费用严重增加，而且还有30%-40%的浓水目前没有办法处理。二、可行性分析以前有少量焦化厂采用活性炭进行焦化废水处理，可以达到回用标准，但是每吨活性炭价格约1万多元，运行成本太大，基本都被废弃，得不到有效利用，现在根据此经验，进行焦粉进行焦化废水处理，目前此技术瓶颈在于每小时产焦粉量有限；活性炭比表面积远大于焦粉。数值分析：1.焚烧的要求为COD达到20000mg/L，最低应达到10000mg/L。2.焦粉产量0.02t/t焦炭。3.如按照某焦化产量130万吨/年焦炭，每天产废水1900吨计算，每小时产焦炭：130万÷360÷24≈150.46t/h每小时产废水：1900÷24≈79.17t/h校核验证：79.17÷150.46≈0.5262吨水/吨焦炭，数值符合要求。焦粉产量：150.46×0.02≈3.01t/h，既每吨焦粉对应79.17÷3.01=26.30t水三、方案论述方案一：污水→生化处理→膜法浓缩70%合格水30%浓缩废水回用焚烧焦炉煤气蒸发水分蒸发剩余盐分填埋方案二：污水→焦粉过滤→生化处理→深度处理方案三：污水→生化处理→膜法处理30%浓水70%合格水回用30%浓水70%合格水焦粉混合回用焚烧水份蒸发剩余盐分填埋焦炉煤气捣鼓炼焦四、结语焦化废水配套干熄焦项目可起到相辅相成的作用，在得到余热利用的同时，也能达到环保治理的要求，废物得到利用还能产生附加值，各环保企业应加大此方面研究，争取在焦化废水处理上得到新的突破。