焦化廢水深度處理技術分析
來源(yuan)：江蘇(su)海普功能材(cai)料有限公司 閱(yue)讀：3452 更新時間(jian)：2020-12-01 09:12隨著(zhu)人類社會的(de)發(fa)展，水(shui)資源(yuan)也(ye)呈現愈發(fa)的(de)緊張(zhang)，是人類面(mian)(mian)臨的(de)重要(yao)問(wen)題(ti)。其中，焦化(hua)企(qi)業就需(xu)要(yao)處理好(hao)關于(yu)水(shui)的(de)問(wen)題(ti)，一方(fang)面(mian)(mian)在焦化(hua)企(qi)業運營過(guo)程中需(xu)要(yao)不斷地(di)補充新水(shui)進行(xing)冷卻循環、鍋爐補水(shui)。另一方(fang)面(mian)(mian)還(huan)需(xu)要(yao)進行(xing)焦化(hua)廢水(shui)深度處理技術(shu)分(fen)析，能(neng)夠針(zhen)對污(wu)染的(de)水(shui)做出處理，從(cong)而(er)保護(hu)環境，實現可持續發(fa)展。因此，采用(yong)污(wu)水(shui)深度處理技術(shu)就能(neng)夠處理以上問(wen)題(ti)，從(cong)而(er)能(neng)夠實現節約水(shui)資源(yuan)，提升水(shui)的(de)使(shi)用(yong)效率。
一(yi)、焦(jiao)化廢水深度處理(li)的現狀及問(wen)題
1.1對焦化廢水深度處理的重視不夠
一些(xie)煤炭焦化加工(gong)企業還(huan)(huan)沒有建(jian)立起(qi)完(wan)善(shan)的管理體(ti)系和科學的生產工(gong)藝(yi)(yi)。為追(zhui)逐利益，一些(xie)企業在焦化廢水(shui)深度處理方面工(gong)藝(yi)(yi)還(huan)(huan)沒有達到(dao)條例規定的標準,在深度處理設(she)備(bei)方面投入不夠，處理不夠徹底(di)。由于監管不利，一些(xie)焦煤加工(gong)企業對焦化廢水(shui)只做粗放處理就(jiu)排放了(le)(le)。極(ji)大(da)浪費了(le)(le)資源(yuan)，還(huan)(huan)對環境造成了(le)(le)極(ji)大(da)污染。
1.2傳統的焦化廢水深度處理工藝還不夠完善
焦化(hua)(hua)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)深(shen)度(du)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)主要以化(hua)(hua)學處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)為(wei)主,但(dan)單一的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)方法(fa)(fa)是(shi)不能(neng)到(dao)達(da)有效的(de)(de)(de)(de)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)結(jie)果(guo)的(de)(de)(de)(de)。實踐(jian)中(zhong)(zhong)常(chang)用的(de)(de)(de)(de)深(shen)度(du)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)方法(fa)(fa)有：物理(li)(li)(li)(li)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)法(fa)(fa)和(he)化(hua)(hua)學處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)法(fa)(fa)。為(wei)了(le)達(da)到(dao)條(tiao)例(li)規定(ding)的(de)(de)(de)(de)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)，一般采用幾種處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)方法(fa)(fa)聯(lian)合使(shi)用的(de)(de)(de)(de)辦法(fa)(fa)。由(you)于(yu)國內焦化(hua)(hua)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)深(shen)度(du)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)才剛(gang)剛(gang)開始，常(chang)用的(de)(de)(de)(de)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)工(gong)藝(yi)(yi)如：濕(shi)法(fa)(fa)熄焦、高(gao)爐(lu)沖渣、煤場抑塵、轉爐(lu)煤氣洗滌水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)、除塵水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)及(ji)燒結(jie)混料(liao)和(he)工(gong)業給水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)等(deng)等(deng)。這些工(gong)藝(yi)(yi)都還(huan)存在(zai)一定(ding)缺(que)陷，極(ji)易(yi)發生(sheng)二次污(wu)染(ran)轉移，水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)資源浪費嚴重(zhong)。主要原因是(shi)：國內企業在(zai)焦化(hua)(hua)深(shen)度(du)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)方面多(duo)(duo)(duo)選擇化(hua)(hua)學法(fa)(fa)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)和(he)膜分離相結(jie)合的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)(yi)。一方面，由(you)于(yu)膜分離環(huan)節中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)膜極(ji)易(yi)受到(dao)污(wu)染(ran)，并(bing)且膜清洗頻繁以及(ji)膜使(shi)用壽命有限(xian)等(deng)等(deng)問題(ti)(ti)，該工(gong)藝(yi)(yi)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)后的(de)(de)(de)(de)排水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)并(bing)不能(neng)完(wan)全達(da)標。另一方面，處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)膜重(zhong)復(fu)使(shi)用造成了(le)二次污(wu)染(ran)問題(ti)(ti)。受設(she)備投入(ru)成本的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，頻繁更(geng)換處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)膜成本過(guo)高(gao)，很多(duo)(duo)(duo)企業大多(duo)(duo)(duo)不愿意投入(ru)這方面的(de)(de)(de)(de)設(she)備維護資金。
1.3傳統的焦化廢水深度處理工藝成本過高
從目前(qian)的(de)(de)實踐來看，國內(nei)在(zai)焦化廢水(shui)(shui)深度(du)處(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)各(ge)種工(gong)藝(yi)都存在(zai)成(cheng)本較高的(de)(de)問(wen)題。處(chu)理(li)(li)(li)成(cheng)本過(guo)高一(yi)方面是對深處(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)各(ge)種工(gong)藝(yi)沒有(you)做科(ke)學(xue)合理(li)(li)(li)的(de)(de)組(zu)合造成(cheng)的(de)(de)。另一(yi)方面，許多企業(ye)對廢水(shui)(shui)的(de)(de)處(chu)理(li)(li)(li)還停留在(zai)處(chu)理(li)(li)(li)環(huan)節，沒有(you)廢物回收(shou)再利用(yong)的(de)(de)變廢為寶(bao)的(de)(de)處(chu)理(li)(li)(li)思想(xiang)。焦化廢水(shui)(shui)中富含的(de)(de)有(you)機(ji)物能(neng)夠很好(hao)的(de)(de)回收(shou)，也可以為企業(ye)增(zeng)加收(shou)入(ru)，降低廢水(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)成(cheng)本。在(zai)焦化廢水(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)(li)工(gong)藝(yi)方面的(de)(de)實現處(chu)理(li)(li)(li)成(cheng)本的(de)(de)有(you)效控制，更能(neng)調(diao)動企業(ye)的(de)(de)積極(ji)性。
焦化廢(fei)水(shui)(shui)是一(yi)種(zhong)典型的(de)鹽(yan)分多(duo)態化、氮磷營養失衡、高毒性的(de)復雜工業廢(fei)水(shui)(shui), 處(chu)(chu)理工藝長且(qie)難(nan)度大(da)。目前常(chang)規處(chu)(chu)理方法主要為生化處(chu)(chu)理、物理化學處(chu)(chu)理、聯(lian)合處(chu)(chu)理法。
二、生化法(fa)
2.1曝氣生物濾池
曝(pu)氣生(sheng)物(wu)濾池(BAr)在(zai)焦化廢水(shui)深(shen)度處(chu)理中主要(yao)應用在(zai)常(chang)規生(sheng)化處(chu)理(如A／O、A2/O)之后(hou)。采用缺氧(yang)、好(hao)氧(yang)兩(liang)級(ji)(ji)升流式曝(pu)氣生(sheng)物(wu)濾池(UBAF)對某(mou)焦化廠二級(ji)(ji)生(sheng)化出水(shui)進(jin)行深(shen)度處(chu)理，結果(guo)表(biao)明(ming)，在(zai)實驗條(tiao)件下，出水(shui)COD和氨氮分別達(da)到(dao)《污水(shui)綜合排放(fang)(fang)標(biao)準(zhun)》(GB8987--1996)的(de)(de)二級(ji)(ji)和一級(ji)(ji)排放(fang)(fang)標(biao)準(zhun)(下文中如提(ti)到(dao)排放(fang)(fang)標(biao)準(zhun)不(bu)做說明(ming)時均指此國標(biao))。BAF技術(shu)在(zai)焦化廢水(shui)深(shen)度處(chu)理中已有工程應用。某(mou)焦化公司對酚(fen)氰(qing)廢水(shui)采用了MO—BAF的(de)(de)處(chu)理工藝，其中BAF對COD和氨氮的(de)(de)去除率分別為20％和50％，處(chu)理出水(shui)達(da)到(dao)國家一級(ji)(ji)排放(fang)(fang)標(biao)準(zhun)的(de)(de)要(yao)求。BAF前增加混凝氣浮(fu)可有效(xiao)去除污水(shui)中的(de)(de)懸浮(fu)物(wu)，進(jin)而可提(ti)高曝(pu)氣生(sheng)物(wu)濾池的(de)(de)運行周期，減少反(fan)沖洗次數。
2.2膜生物反應器
膜生(sheng)(sheng)物反(fan)應器(MBR)在(zai)(zai)焦化(hua)廢水(shui)(shui)深(shen)(shen)度(du)處(chu)理(li)(li)中也(ye)用(yong)(yong)在(zai)(zai)常(chang)規(gui)生(sheng)(sheng)化(hua)處(chu)理(li)(li)之(zhi)后(hou)，起到生(sheng)(sheng)化(hua)后(hou)處(chu)理(li)(li)和反(fan)滲透預處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)雙重作用(yong)(yong)。70m3／h的(de)(de)(de)焦化(hua)廢水(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)項目采用(yong)(yong)的(de)(de)(de)是“MO+MBR”工藝(yi)，當生(sheng)(sheng)化(hua)進水(shui)(shui)COD<200mg／L時，經MBR處(chu)理(li)(li)后(hou)出水(shui)(shui)COD≤85mL，BOD5≤20mL。MO工藝(yi)后(hou)接MBR進行了(le)焦化(hua)廢水(shui)(shui)的(de)(de)(de)深(shen)(shen)度(du)處(chu)理(li)(li)研究，結(jie)果表明(ming)，MBR處(chu)理(li)(li)高(gao)效穩定(ding)，廢水(shui)(shui)的(de)(de)(de)急性(xing)毒性(xing)大大降低；膜污(wu)(wu)染主要由污(wu)(wu)泥上清(qing)(qing)液的(de)(de)(de)膠體(ti)成分(fen)造成，物理(li)(li)清(qing)(qing)洗可去除(chu)(chu)膜表面的(de)(de)(de)顆粒物，但長期(qi)運行造成的(de)(de)(de)嚴重膜污(wu)(wu)染只能由化(hua)學清(qing)(qing)洗來消除(chu)(chu)。
在傳統生(sheng)(sheng)化處理后(hou)(hou)直接加(jia)(jia)MBR或BAF對焦(jiao)化廢水(shui)進(jin)行深度(du)處理，處理效果有(you)時(shi)并不理想，這是因為焦(jiao)化廢水(shui)經過HRT長達數十至上百小時(shi)的生(sheng)(sheng)化處理后(hou)(hou)，出水(shui)中可生(sheng)(sheng)物降解的有(you)機物濃(nong)度(du)很低，可生(sheng)(sheng)化性很差。因此可在BAF或MBR前(qian)增加(jia)(jia)高(gao)級氧化等工(gong)藝來提高(gao)廢水(shui)的可生(sheng)(sheng)化性。
三(san)、物理化(hua)學法
3.1混凝沉淀法
混凝(ning)沉(chen)淀法(fa)(fa)是通過(guo)在廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)加入混凝(ning)劑(ji)(ji)、絮凝(ning)劑(ji)(ji)使廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)難(nan)以沉(chen)淀或過(guo)濾的(de)污(wu)染(ran)物(wu)通過(guo)吸附、架橋和網捕等(deng)作(zuo)用(yong)(yong)使其集結成(cheng)較大的(de)顆粒，再通過(guo)沉(chen)淀去除的(de)方(fang)法(fa)(fa)，本方(fang)法(fa)(fa)在焦化廢(fei)水(shui)(shui)的(de)深度處(chu)理(li)中(zhong)主要用(yong)(yong)于去除二(er)級(ji)處(chu)理(li)中(zhong)微(wei)生物(wu)未能降解的(de)有(you)機(ji)物(wu)，氮磷等(deng)溶(rong)解性無機(ji)物(wu)。常用(yong)(yong)的(de)混凝(ning)劑(ji)(ji)有(you)聚合硫(liu)酸鐵(PFS)、聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯(xi)酰胺(PAM)等(deng)。
3.2吸附法
吸(xi)附(fu)法(fa)是利用吸(xi)附(fu)劑的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)作用去(qu)除(chu)廢水中(zhong)污染物(wu)的(de)(de)(de)方法(fa)。吸(xi)附(fu)法(fa)對(dui)焦化廢水中(zhong)的(de)(de)(de)氨氮、氰化wu、環境危(wei)害大(da)(da)的(de)(de)(de)持久性(xing)(xing)有(you)(you)機物(wu)均有(you)(you)很好的(de)(de)(de)去(qu)除(chu)效果。在焦化廢水深(shen)度(du)處理中(zhong)常用的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)劑有(you)(you)活性(xing)(xing)炭、粉煤灰(包括爐灰、熄焦粉)、煤粉、鋼渣、膨潤土、硅藻土、沸石以及大(da)(da)孔樹脂。其(qi)中(zhong)活性(xing)(xing)炭吸(xi)附(fu)在工業廢水中(zhong)的(de)(de)(de)應用研(yan)究較為深(shen)入，但是因價(jia)格(ge)昂貴，回收困難(nan);近些年大(da)(da)孔樹脂以其(qi)吸(xi)附(fu)容量(liang)高、再生容易等(deng)特點吸(xi)引了(le)廣泛研(yan)究。
江蘇海(hai)普功能材(cai)料有限公司是一家(jia)專注(zhu)于(yu)高(gao)性(xing)能吸附劑(ji)(ji)、催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)及其工藝應用研發(fa)(fa)的(de)高(gao)新技(ji)術(shu)企(qi)業(ye)(ye)。以(yi)自(zi)(zi)主(zhu)研發(fa)(fa)的(de)系列高(gao)性(xing)能吸附劑(ji)(ji)和(he)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)產品為核心，配(pei)合自(zi)(zi)主(zhu)開發(fa)(fa)的(de)工藝技(ji)術(shu)，海(hai)普已(yi)成(cheng)為專業(ye)(ye)的(de)環(huan)(huan)保治理(li)與資(zi)源循環(huan)(huan)領域的(de)解決(jue)(jue)方(fang)案供(gong)應商。同時，以(yi)幫(bang)助工業(ye)(ye)企(qi)業(ye)(ye)環(huan)(huan)保達標、實現資(zi)源化(hua)可持續發(fa)(fa)展為己任，采用模塊(kuai)化(hua)精益生產，以(yi)研發(fa)(fa)數據(ju)(ju)為依據(ju)(ju)，制定工程(cheng)化(hua)解決(jue)(jue)方(fang)案。
海普針對有機(ji)廢水的(de)(de)性質，開發的(de)(de)系列特種吸附樹脂，能夠對主要組分進行高選擇(ze)性吸附，極(ji)大(da)降低廢水的(de)(de)COD、色度等(deng)指標，可直接達(da)標排放(fang)，或結合后續生(sheng)化處理達(da)標排放(fang)。工藝流程如下(xia)：
編輯
新疆某新能源公司經(jing)營范圍包括煤(mei)化(hua)(hua)工(gong)項目工(gong)程(cheng)的(de)投資，煤(mei)炭(tan)應(ying)用技術的(de)研究開發(fa)(fa)，甲醇(chun)、二甲醚(mi)、液化(hua)(hua)天然(ran)氣(qi)、液氧等煤(mei)化(hua)(hua)工(gong)產(chan)品生(sheng)(sheng)產(chan)及熱力生(sheng)(sheng)產(chan)、供應(ying)、發(fa)(fa)電。企(qi)業(ye)生(sheng)(sheng)產(chan)過程(cheng)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)尾水(shui)COD高(gao)，現采用活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)吸附(fu)降低廢水(shui)的(de)COD，粉狀活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)在吸附(fu)過程(cheng)被(bei)直接(jie)投入(ru)混凝沉淀(dian)池或曝(pu)氣(qi)池內，隨污泥排除，不(bu)能再回(hui)收利(li)用，企(qi)業(ye)每(mei)年消耗~2500噸(dun)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)，按6000元(yuan)(yuan)/噸(dun)的(de)單(dan)價計，每(mei)年補加(jia)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)成(cheng)本(ben)高(gao)達1500萬元(yuan)(yuan)。同時活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)吸附(fu)產(chan)生(sheng)(sheng)大(da)量污泥，給后續的(de)MBR膜及壓濾工(gong)序造(zao)成(cheng)很大(da)困難，不(bu)利(li)于企(qi)業(ye)健康、穩定的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)。
我公司研發的特(te)種新(xin)型高容量(liang)吸(xi)附劑(ji)(ji)，已成功應用于多家行業龍頭企業，相(xiang)比于活性炭吸(xi)附劑(ji)(ji)具有以(yi)下優點：
①具(ju)有較高的穩定性(xing)和機械強度(du)，耐磨損，使用(yong)壽(shou)命(ming)長，吸附飽和后可反復再(zai)生使用(yong)，一般廢(fei)水處理工藝吸附材(cai)料能保持3~5的使用(yong)壽(shou)命(ming)；
②特種吸附材料有(you)效比(bi)表面(mian)積高達1200m2/g以上，吸附容量大(da)、使用量少，配套(tao)設備的(de)占(zhan)地面(mian)積小，節省項目(mu)投資費用；
③裝置采(cai)用模塊化組(zu)裝形式(shi)，建設周期短(duan)，整個系統(tong)實(shi)現全程自動化控制(zhi)，操作和(he)管理簡單，有效降低系統(tong)的人工費。
我公司對(dui)該煤化工(gong)廢水進行(xing)了現場中試(shi)實驗(yan)驗(yan)證，實驗(yan)效(xiao)(xiao)果(guo)達到了企業的(de)(de)生(sheng)產要求，在(zai)有效(xiao)(xiao)去除廢水中難降(jiang)(jiang)解(jie)COD的(de)(de)同時(shi)，可(ke)降(jiang)(jiang)低廢水處理的(de)(de)運行(xing)成本和(he)環保風險，減(jian)少(shao)設備的(de)(de)使用(yong)、維(wei)護(hu)費(fei)用(yong)，兼顧(gu)生(sheng)產經濟性和(he)穩定性雙重優點。
3.3膜分離法
膜分離法作為重要的廢水(shui)深度處(chu)理(li)技術，主(zhu)要包括微濾、超濾、納濾和反滲透。處(chu)理(li)過程中基(ji)本(ben)無(wu)相變化，可以在常(chang)溫下(xia)操(cao)(cao)作，且具有(you)效率高(gao)、能耗低、投資小(xiao)、操(cao)(cao)作簡單(dan)等特點(dian)，成為當前焦化廢水(shui)深度處(chu)理(li)的研究熱點(dian)之(zhi)一(yi)，目前膜分離法在焦化廢水(shui)深度處(chu)理(li)中的應用通常(chang)是(shi)超濾(UF)+反滲透(RO)或(huo)超濾(UF)+納濾(NF)組(zu)合(he)工藝。
結束語：
目前國內的煤(mei)炭深加工企業(ye)(ye)越來越多，對煤(mei)炭的深加工能有效提高(gao)煤(mei)炭的附加值，是當前國家政策鼓(gu)勵大力發展的新產業(ye)(ye)。但(dan)煤(mei)炭深加工產業(ye)(ye)的工業(ye)(ye)廢水焦化(hua)廢水由于其含有大量的化(hua)學(xue)有機化(hua)學(xue)成分(fen)，難(nan)以生物降解(jie)(jie)。因此(ci)焦化(hua)廢水深度處理成為焦化(hua)廠亟(ji)待(dai)解(jie)(jie)決(jue)的技術問題。
