焦化废水处理技术与进展

1、焦化废水处理技术与进展目 录一、焦化废水的来源及特征焦化废水的来源及特征二、焦化废水处理进展焦化废水处理进展三、焦化废水处理技术焦化废水处理技术四、问题与对策问题与对策o 废水的来源废水的来源n 煤气终冷的直接冷却水；煤气终冷的直接冷却水；n 粗苯加工的直接蒸汽冷凝分离水粗苯加工的直接蒸汽冷凝分离水 、精苯加工工艺的、精苯加工工艺的直接蒸汽冷凝水直接蒸汽冷凝水; ;n 焦油精制加工过程的直接蒸汽冷凝分离水；焦油精制加工过程的直接蒸汽冷凝分离水；n 洗涤水洗涤水, ,车间地坪或设备清洗水；车间地坪或设备清洗水；n 煤中所含水形成的剩余氨水；煤中所含水形成的剩余氨水；统称统称酚氰废水酚氰废水一、焦

2、化废水的来源及特征一、焦化废水的来源及特征o 废水水质特征废水水质特征n 废水产生量大；废水产生量大；n 成分非常复杂成分非常复杂 含有大量芳香族、杂环类等难降解有机物以及氨氮、含有大量芳香族、杂环类等难降解有机物以及氨氮、氰化物、硫化物等无机污染物，对水环境安全构成氰化物、硫化物等无机污染物，对水环境安全构成严重威胁。严重威胁。n 污染物浓度高污染物浓度高 废水中的废水中的 COD、NH3 -N 和酚的浓度较高。和酚的浓度较高。是一种处理难度较大的工业废水之一。是一种处理难度较大的工业废水之一。一、焦化废水的来源及特征一、焦化废水的来源及特征o 2012年以前年以前n 焦化废水普遍采用二级处

3、理方法，即预处理除油和焦化废水普遍采用二级处理方法，即预处理除油和悬浮物，生化处理去除悬浮物，生化处理去除COD和氨氮；和氨氮；n 处理后的废水允许达标排放或用于湿法熄焦；处理后的废水允许达标排放或用于湿法熄焦；n 执行标准执行标准钢铁工业水污染物排放标准钢铁工业水污染物排放标准(GB 13456 1992 )有关焦化废水的排放标准。有关焦化废水的排放标准。二、焦化废水处理进展二、焦化废水处理进展共9项污染因子，涉及焦化7项。二、焦化废水处理进展二、焦化废水处理进展o 2012 年年以后以后 2012 年年 10 月月1 日颁布实施了新的炼焦化学工业污染日颁布实施了新的炼焦化学工业污染物排放标

4、准物排放标准(GB 16171-2012) 。n 适用范围适用范围 适用于现有和新建焦炉生产过程备煤、炼焦、煤气适用于现有和新建焦炉生产过程备煤、炼焦、煤气净化、炼焦化学产品回收和热能利用等工序水污染净化、炼焦化学产品回收和热能利用等工序水污染物的排放管理；物的排放管理； 炼焦化学工业企业建设项目的环境影响评价、环境炼焦化学工业企业建设项目的环境影响评价、环境保护设施设计、竣工环境保护验收及其投产后的水保护设施设计、竣工环境保护验收及其投产后的水污染物的排放管理。污染物的排放管理。二、焦化废水处理进展二、焦化废水处理进展n 提出了更加严格的要求提出了更加严格的要求 新建企业新建企业 2012

5、年年 10 月月 1 日起和现有企业日起和现有企业 2015 年年 1 月月 1 日起日起执行表执行表2标准值。标准值。 规定了处理后废水规定了处理后废水直接排放直接排放和和间接排放间接排放污染物浓污染物浓度限值；度限值； 重新核定了重新核定了单位产品基准排水量单位产品基准排水量。 规定了规定了污染物排放监控位置污染物排放监控位置。 重要的是：完善了污染物排放因子，在原基础上重要的是：完善了污染物排放因子，在原基础上（7项）增加了：项）增加了：苯并（苯并（a）芘、多环芳烃、苯、）芘、多环芳烃、苯、硫化物、总磷、总氮、硫化物、总磷、总氮、BOD，达到，达到14项。项。使标准使标准更为确切地反映了

6、焦化生产的排污特征。更为确切地反映了焦化生产的排污特征。二、焦化废水处理进展二、焦化废水处理进展14项污染因子二、焦化废水处理进展二、焦化废水处理进展 对焦化废水处理后利用的指标做了规定对焦化废水处理后利用的指标做了规定：用于洗煤、熄：用于洗煤、熄焦和高炉冲渣等，水质焦和高炉冲渣等，水质 pH、SS、CODCr 、氨氮、挥发、氨氮、挥发酚及氰化物应满足表酚及氰化物应满足表 1 中相应的间接排放限值要求。中相应的间接排放限值要求。二、焦化废水处理进展二、焦化废水处理进展 规定了规定了特别排放限值特别排放限值：在国土开发密度较高、环境承在国土开发密度较高、环境承载能力开始减弱，或水环境容量较小、生

7、态环境脆弱载能力开始减弱，或水环境容量较小、生态环境脆弱，容易发生严重水环境污染问题而需要采取特别保护，容易发生严重水环境污染问题而需要采取特别保护措施的地区，执行表措施的地区，执行表 3 规定的水污染物规定的水污染物特别排放限值特别排放限值。二、焦化废水处理进展二、焦化废水处理进展 炼焦化学工业污染物排放标准炼焦化学工业污染物排放标准(GB 16171-2012)完完善后的污染因子更加符合焦化行业的排污特征；善后的污染因子更加符合焦化行业的排污特征； 提出的一些标准要求在后续的提出的一些标准要求在后续的10多年中焦化行业水污多年中焦化行业水污染方面发挥了重要作用；染方面发挥了重要作用； 新标

8、准的实施，推动了焦化行业污染防治技术水平的新标准的实施，推动了焦化行业污染防治技术水平的提升；提升； 特别是特别是2013年年3月月1日实施的日实施的焦化废水治理工程技术焦化废水治理工程技术规范规范，为焦化行业水污染控制提供了基本的技术保，为焦化行业水污染控制提供了基本的技术保障。障。二、焦化废水处理进展二、焦化废水处理进展三、焦化废水处理技术三、焦化废水处理技术o 废水处理的基本原则废水处理的基本原则n 坚持清洁生产原则；坚持清洁生产原则；n 焦化废水分类收集、分质处理原则；焦化废水分类收集、分质处理原则；n 工艺选择坚持技术先进、投资省、运行成本低原则。工艺选择坚持技术先进、投资省、运行成

9、本低原则。o 基本工艺技术路线基本工艺技术路线预预处处理理生生化化处处理理深深度度处处理理排排放放废废水水后后处处理理o 典型处理工艺流程典型处理工艺流程三、焦化废水处理技术三、焦化废水处理技术调节水量，均衡水质，去除油类物质，为后续生化处理调节水量，均衡水质，去除油类物质，为后续生化处理提供适宜、稳定的进水条件。提供适宜、稳定的进水条件。n 预处理预处理 隔油池隔油池功能：除废水中的浮油功能：除废水中的浮油类型：平流式隔油池类型：平流式隔油池设计参数：设计参数：HRT不小于不小于1.5h.三、焦化废水处理技术三、焦化废水处理技术o 工艺构成单元与设备工艺构成单元与设备 气浮池气浮池功能：分离

10、去除废水中颗粒密度接近或小于水的细小颗粒或功能：分离去除废水中颗粒密度接近或小于水的细小颗粒或 油类物质。油类物质。类型：加压溶气气浮、涡凹溶气气浮类型：加压溶气气浮、涡凹溶气气浮溶气系统溶气系统溶气溶气水量水量30%；工作压力：工作压力：气浮池气浮池HRT1015min水平流速水平流速10mm/s三、焦化废水处理技术三、焦化废水处理技术 调节池调节池功能：调节水量，均衡水质。功能：调节水量，均衡水质。HRT：16h24h要求：不少于两个独立系统。要求：不少于两个独立系统。涡凹气浮机涡凹气浮机气浮机气浮机16个个；曝气机主抽转速：曝气机主抽转速：1450r/min；隔隔油油池池气气浮浮池池调调

11、节节池池排排放放废废水水预处理工艺流程预处理工艺流程三、焦化废水处理技术池三、焦化废水处理技术池三、焦化废水处理技术三、焦化废水处理技术n 生化处理生化处理功能：功能：生物脱酚、脱氰、脱氮及降解生物脱酚、脱氰、脱氮及降解 COD （1） 缺氧缺氧/好氧好氧(A/O)”活性污泥法脱氮工艺；活性污泥法脱氮工艺；（2） 缺氧缺氧/好氧好氧(A/O)”生物膜法脱氮工艺；生物膜法脱氮工艺；（3） 厌氧厌氧/缺氧缺氧/好氧好氧(A/A/O)生物脱氮工艺。生物脱氮工艺。 活性污泥法生化反应系统设计参活性污泥法生化反应系统设计参数数生物膜法生化反应系统设计参数生物膜法生化反应系统设计参数三、焦化废水处理技术三

12、、焦化废水处理技术二次沉淀池主要设计参数二次沉淀池主要设计参数三、焦化废水处理技术三、焦化废水处理技术n 后处理后处理功能：功能：进一步去除水中的胶体、细小悬浮物，改善水质。进一步去除水中的胶体、细小悬浮物，改善水质。 基本工艺过程基本工艺过程污泥污泥废水废水混合混合反应反应出水出水混凝剂混凝剂沉淀沉淀过滤过滤助凝剂助凝剂三、焦化废水处理技术三、焦化废水处理技术 混合池混合池功能：使混凝剂功能：使混凝剂迅速、均匀迅速、均匀地分散到地分散到废水中，使污染物得到有效作用。废水中，使污染物得到有效作用。主要设计参数：主要设计参数：混合时间混合时间30120s；速；速度梯度：度梯度：300s-1 设备

13、类型：设备类型：涡流混合池机械搅拌混合池静态混合器三、焦化废水处理技术三、焦化废水处理技术 反应池反应池功能：在适当停留时间和搅拌强度下，使小絮体凝聚变大。功能：在适当停留时间和搅拌强度下，使小絮体凝聚变大。主要设计参数：反应时间主要设计参数：反应时间520min；速度梯度；速度梯度G=1070s-1旋流式反应池涡流式反应池三、焦化废水处理技术三、焦化废水处理技术 沉淀池沉淀池功能：沉降分离废水中的絮体污泥。功能：沉降分离废水中的絮体污泥。主要设计参数：停留时间主要设计参数：停留时间24h；水力负荷；水力负荷3/(m2h)辐流式沉淀池竖流式沉淀池三、焦化废水处理技术三、焦化废水处理技术 滤池滤

14、池功能：截留废水中悬浮物。功能：截留废水中悬浮物。设计参数：过滤速度设计参数：过滤速度 双层滤料：上层无烟煤，下层石英砂双层滤料：上层无烟煤，下层石英砂三、焦化废水处理技术三、焦化废水处理技术n 深度处理深度处理 焦化企业发展干熄焦技术，不再需要熄焦用水，这就使得焦化企业发展干熄焦技术，不再需要熄焦用水，这就使得原来用于湿法熄焦的焦化废水必须寻求新的出路。原来用于湿法熄焦的焦化废水必须寻求新的出路。 焦化企业用水量大，开发出稳定可靠的废水深度处理回用焦化企业用水量大，开发出稳定可靠的废水深度处理回用技术，是当前众多焦化企业的迫切需求。技术，是当前众多焦化企业的迫切需求。 深度净化工艺确定原则深

15、度净化工艺确定原则 选择的工艺应适应焦化废水的水质特点及用水对象的水质选择的工艺应适应焦化废水的水质特点及用水对象的水质要求；要求； 可有效去除废水中残留的有机污染物。可有效去除废水中残留的有机污染物。三、焦化废水处理技术三、焦化废水处理技术湿法熄焦独立焦化企业和干熄焦钢铁联合企业可采用的流程湿法熄焦独立焦化企业和干熄焦钢铁联合企业可采用的流程干熄焦的独立焦化企业宜采用的深度净化处理流程干熄焦的独立焦化企业宜采用的深度净化处理流程三、焦化废水处理技术三、焦化废水处理技术 深度处理工艺深度处理工艺高级氧化技术：高级氧化技术： Fenton试剂氧化法试剂氧化法 以H2O2为氧化剂，Fe2+为催化剂

16、处理难降解有机物，具有净化效果好，反应速度快等优点，近年来在废水深度处理中应用较为广泛。 用于焦化废水深度处理的Fenton技术与其他技术的联用包括Fenton-混凝、Fenton-吸附、Fenton-BAF、Fenton-微波、Fenton-超声、微电解-Fenton等。三、焦化废水处理技术三、焦化废水处理技术臭氧氧化法臭氧氧化法 是以臭氧为基础开发出多种高级氧化工艺，通过促进HO的产生，更有效地分解水中难降解有机物。在焦化废水深度处理中，对于单独臭氧氧化、臭氧高级氧化和臭氧与其他技术的联用都有研究。 除单独臭氧氧化外，涉及的臭氧高级氧化技术包括O3/H2O2技术、催化臭氧氧化技术、混凝-臭

17、氧氧化技术、臭氧-BAF 和臭氧-生物炭联用技术。 三、焦化废水处理技术三、焦化废水处理技术生物强化技术：生物强化技术： 曝气生物滤池曝气生物滤池 三、焦化废水处理技术三、焦化废水处理技术 负荷高，出水水质好：容积负荷可在负荷高，出水水质好：容积负荷可在3.d的负荷下，保的负荷下，保持出水在持出水在20mg/L，出水可以达到硝化，出水达到或接，出水可以达到硝化，出水达到或接近生活杂用水水标准；近生活杂用水水标准； 占地面积少：曝气生物滤池的占地只是常规二级生化占地面积少：曝气生物滤池的占地只是常规二级生化处理的处理的1/5-1/10； 耐冲击负荷；耐冲击负荷； 投资省：投资省：BAF系统总水力

18、停留时间短，所需基建投资系统总水力停留时间短，所需基建投资少，同时该工艺出水水质高。少，同时该工艺出水水质高。 工艺特点工艺特点 三、焦化废水处理技术三、焦化废水处理技术膜生物反应器膜生物反应器进水污泥回流生物反应器膜组件循环泵( a ) 分置式膜生物反应器出水进水生物反应器膜组件抽吸泵( b ) 一体式膜生物反应器出水三、焦化废水处理技术三、焦化废水处理技术 工艺特点工艺特点n 对污染物去除效率高，出水水质良好且稳定，不仅对污染物去除效率高，出水水质良好且稳定，不仅对悬浮物、有机物去除效率高，而且可以去除细菌、对悬浮物、有机物去除效率高，而且可以去除细菌、病毒等。病毒等。n 由于膜的高效截留

19、作用，可使微生物完全截留在生由于膜的高效截留作用，可使微生物完全截留在生物反应器内。物反应器内。n 生物反应器内微生物浓度高，有效地提高了反应器生物反应器内微生物浓度高，有效地提高了反应器的容积负荷，降低了污泥负荷。的容积负荷，降低了污泥负荷。n 有利于世代周期长、增殖缓慢地微生物充分生长，有利于世代周期长、增殖缓慢地微生物充分生长，提高了某些难降解有机物的生物降解效率。提高了某些难降解有机物的生物降解效率。n 膜生物反应器工艺结构紧凑，占地面积小，易于一膜生物反应器工艺结构紧凑，占地面积小，易于一体化自动控制，运行管理方便。体化自动控制，运行管理方便。 三、焦化废水处理技术三、焦化废水处理技

20、术膜分离技术膜分离技术 微滤可以除去细菌、病毒和寄生生物等。微滤可以除去细菌、病毒和寄生生物等。 超滤用于去除大分子，对二级出水的超滤用于去除大分子，对二级出水的COD和和BOD去除去除率大于率大于50%。 反渗透用于去除总溶解固体，对二级出水的脱盐率达到反渗透用于去除总溶解固体，对二级出水的脱盐率达到90%以上，以上，COD和和BOD的去除率在的去除率在85%左右，细菌去左右，细菌去除率除率90%以上。以上。 纳滤介于反渗透和超滤之间，其操作压力通常为纳滤介于反渗透和超滤之间，其操作压力通常为1.0 MPa，纳滤膜的一个显著特点是具有离子选择性，它，纳滤膜的一个显著特点是具有离子选择性，它对二价离子的去除率高达对二价离子的去除率高达95%以上，一价离子的去除率以上，一价离子的去除率较低，为较低，为40%80%。三、焦化废水处理技术三、焦化废水处理技术 实现污水资源化的先实现污水资源化的先进技术进技