焦化废水的性质处理工艺及环境经济效益分析

1、焦化废水的性质、处理工艺及环境经济效益分析：在焦化厂的生产过程中,有很多工段都要产生污染物浓度很高的生产废水,含有大量的酚类、联苯、吡啶，吲哚和喹啉等有机污染物，还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质。概括来说焦化废水具有如下几个性质：(1)成分复杂，有多种有机物和无机物混合而成。其中无机化合物主要是大量氨盐、硫氰化物、硫化物、氰化物等，有机化合物除酚类外，还有单环及多环的芳香族化合物、含氮、硫、氧的杂环化合物等。且含有的有机物如酚、氰等具有毒性。(2)水质波动大，随着各生产工艺操作规律变化(3)水量大。(4)污染物色度高，而且在水中以真溶液和准胶体的形式存在，性质稳定，废水中的COD值和色度很难除去。(5)废水中的COD较高，可生化性较差，其BOD5与COD之比一般为28%~32%，属可生化较难废水。(6)焦化废水中含氨氮、总氮较高，如不增设脱氮处理，难以达到规定排放要求。焦化废水的水质因各厂工艺流程和生产操作方式差异而不同。一般焦化厂的蒸氨废水水质如下:CODcr3000～3800mg/L、酚600～900mg/L、氰10mg/L、油50～70mg/L、氨氮300mg/L左右。焦化废水的处理方法虽然很多，但目前各国应用最广泛的还是生化处理法。在各种生化处理中，活性污泥法占地少，处理效率较高，受气温影响小，卫生条件好，因而得到普遍应用。废水的预处理是活性污泥法不可少的环节。预处理目的是通过调节水质、水量，去除一部分影响曝气池正常工作的油类、氰化物、氨氮等，以保证生化过程正常稳定地运行。预处理的主要构筑物为调节池、除油池或其他针对性设施等。美国美钢联的加里公司炼焦厂将生产的焦化废水收集后，再用等量的湖水稀释，经生化处理后用于湿法熄焦。该系统包括脱焦（油）、游离蒸氨、后蒸氨、调节槽、废水调整贮存槽以及活性污泥处理系统等。生化处理系统采用厌氧反硝化系统并通过一体化的净化器，使废水中氨进行硝化与反硝化。该系统还将冷却蒸氨塔顶的蒸汽冷却水，用于冬季生化处理装置的稀释水，以提高冬季生化处理时废水水温，以降低设备运行费用和提高处理效果。美国CHESTER公司研制的生物脱氮工艺流程，不仅可使焦化废水全面达标排放，而且具有除氟、脱除苯胺、硝基苯和毗啶的功能。此项技术已转让我国宝钢三期焦化工程并投产使用。日本大部分焦化厂的废水使用活性污泥法，由于日本特有的便于排海的优势，因此在焦化废水处理时，首先考虑降低废水中有毒物质，在调节池中先加3~4倍稀释水，以降低NH3-N及COD。在进入曝气池之前，再进行pH值调整，加入磷酸盐，而后进行约曝气，再经沉淀后的水排入海洋水体。出水水质COD为50~100mg/L，但NH3-N高达500~800mg/L，再用水稀释排海。有些处理厂在活性污泥法处理后排水再进行混凝沉淀、砂滤和活性炭吸附设施，出水水质清澈透明，但氨氮净化效果并不显著。目前，日本在焦化废水处理的高新技术研究方面处于国际先进水平。例如：日本大阪瓦斯公司采用催化湿式氧化技术处理焦化废水，催化剂以TiO2或ZnO2为载体，试验规模6t/d，该装置运行11000h的结果表明，催化剂无失效现象。现已扩大，并证明，该催化剂可连续运行5年再生一次；可一次达到完成焦化废水完全处理，可使原废水中NH3-N：3080mg/L、COD：5870mg/L、酚：1700mg/L、TN：3750mg/L、TOD：17500mg/L，分别下降3mg/L、10mg/L、0mg/L、160mg/L、0mg/L。欧洲的焦化废水处理工艺普遍采用以预处理去除油与焦油，气提法除氨，生物法去除酚、氰化物、硫氰化物、硫化物，并进行深度处理后排放。在欧洲各国等已将A-O法、A-A-O法、SBR法和CASS法成功应用于焦化废水处理，并取得显著效果。