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煤化工废水处理


处理工艺

一、工艺理念 

关于废水处理,目前很普遍的观念都是停留在本位主义——解决本环节问题即可,不及其它,无益于废水处理的系统化资源化。我司的工艺理念如下:

生产
用水
生产
排水
废水
处理
回用
处理
整个
水系统
系统观念
生化优先
全局观念

解决废水问题必须兼顾大系统的上下游,对上游无苛刻要求,对下游无额外负担。

从环保角度出发,能用生化技术解决的问题,生化优先,物化技术作为辅助措施。
钢铁及焦化企业内的全部用水、排水及回用水必须作为一个大系统看待
企业终极目标
整体运行成本最低
如果废水处理环节对上游排水提出苛刻要求或者对下游的深度处理带来额外的负担,都会导致出现虽然解决了污水处理环节的问题,但企业整个水系统的运行成本提高了。

二、处理现状 

总体来说,无论是起步很早的传统焦化厂的焦化废水处理,还是新兴的新型煤化工(煤制气、煤制油、褐煤提质、兰炭等)的废水处理,都面临着达标排放、资源化利用的技术及成本困境。

随着国家环保标准及执法日益严格、煤化工废水处理技术的不断发展,目前煤化工废水处理的现状主要是:

☆ 那种应付式建设、运营而导致的超标排放及回用的情形越来越少了。

☆ 企业低成本、高效率的解决煤化工废水的需求还无法得到满足:主要表现在如下几种情况:

类型二:技术及管理水平过关,缺乏难点问题的解决措施


※ 对煤化工废水特性掌握透彻,设计合理;

※ 管理水平足以保证对来水水质的控制稳定及工艺控制得当;

​ 对难生化降解有机物、无机物缺乏有效的技术措施;

​ 废水处理系统运行稳定,但个别指标无法达标排放或回用。

类型一:技术及管理水平的限制导致废水处理系统效果不佳


※ 对煤化工废水特性掌握补不足导致设计中存在明显缺陷;

※ 运行中对工艺控制及来水水质控制不当导致运行不稳定;

​ 废水处理系统运行效率低,不能满足达标排放或者回用。

☆ 第一种类型的问题可以通过技术改造及提高管理水平解决至第二种类型的状态;

☆ 第二种类型的问题必须通过能够解决难降解有机物、无机物的新技术手段才能得以解决。

☆ 因此,煤化工废水的低成本、高效率运行对新工艺、新技术有迫切需求。

三、废水特点 

☆ 焦化废水的产生

焦炉煤气经过一系列的化产回收(煤气净化)过程后产生的废水。

☆ 运行中的常见问题

※ 蒸氨塔运行不稳定,导致蒸氨废水的水质波动大影响生化系统的稳定;

※ 硫化物、氰化物、苯、萘等有毒物质的突然升高对系统的冲击;

※ 蒸氨塔冷却系统无法将蒸氨废水的温度降至设计温度范围内,从而导致高温影响生化系统的正常运行,这一点在夏季有为突出;

※ 设计条件与实际条件出入较大而又缺乏有效的调节措施导致系统运行不佳。

☆ 有机物成分分析

表1.1  焦化废水中有机物类别及含量

☆ 焦化废水组成及难点分析

四、基本工艺及变形 

☆ 焦化废水处里基本工艺流程(三段式)

☆ 小结

五、本公司煤化工废水处理工艺 

传统的焦化废水与新型煤化工(煤制气、煤制油、褐煤提质、兰炭等)废水的组成成分相似度很高,新型煤化工废水根据生产工艺、产品的不同而呈现一些独具的特点,在设计及运行时需要有针对性措施。

本公司根据对煤化工废水的水质特点、处理难点、运行控制的关键节点、如何高效稳定运行、传统工艺的局限性等方面的丰富积累,开发了独具特色的O/A/O工艺和A/O/O工艺,可根据不同的工程条件予以采用。

针对难生化降解有机物,引进了英国的生物酶(BZ)技术,可以大幅提高生化系统的效率。

开发了HF系列高效混凝剂,可应用于预处理及后处理环节,用于解决油、硫氰化物及总氰化合物等。

工艺流程设计的指导思想是:工艺流程应该由基本流程和强化措施组成,基本流程具备基本功能,而强化措施可带来强化功能。具体说明如下:


☆ 基本流程及基本功能

工艺流程的基本功能是指在来水水质满足设计条件的情况,经过基本流程处理后可保证主要出水指标达到回用于熄焦或则冲渣等的水质要求:


表1.2  基本流程的出水水质

基本功能由以下的基本流程实现:

基本流程  =  预处理 + O/A/O生化工艺 + 后处理

基本流程  =  预处理 + A/O/O生化工艺 + 后处理


☆ 强化措施及强化功能

在基本流程的基础上增加强化措施,可以有效地解决废水处理的几个难题。实现达标排放或者回用的强化功能,表现在出水指标达到如下标准:


表1.3  增加强化流程后的出水水质

强化措施:

※ 可以采用生物酶技术BZ作为生化部分的强化措施,形成O/A/O-BZ工艺及A/O/O-BZ工艺可以大幅度提高生化系统的处理效率。

※ 可以在后处理部分采用HF系列药剂提高去除效率。

※ 可以采用臭氧氧化技术来提高混凝沉淀出水的水质。

强化措施可以根据需要采用以上方式中的一种或者几种。


☆ 排放标准

经过“基本流程+强化措施”之后,可以达到:

《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)要求的直接排放的要求;

☆ 可以达到进行焦化废水深度处理(回用为循环冷却水补充水)的膜系统的进水水质对CODCr 的要求(CODCr <60mg/L)。


☆ 工艺优点

辅以强化措施的O/A/O-BZ工艺及A/O/O-BZ工艺具有如下优点:

☆ 工艺的基本流程可以保证出水水质达到回用于熄焦或者冲渣的要求,并且具备直接采取强化措施(无需再进行生化系统的硬件改造)达到直接排放的要求或者进行膜深度处理的要求;

☆ 在生化系统稳定的前提下,生物酶BZ的加入可以大幅提高基本流程中生化系统的处理效率,明显降低后处理部分的处理难度,从而降低了达到同样出水水质时的运行费用。

☆ 一级好氧采用活性污泥法、二级好氧采用接触氧化法可以充分发挥这两种生化方法各自的优势,使整个生化系统的灵活性、稳定性大大提高。

☆ 该工艺系统对CODCr、好氧池的泡沫、色度、总氰化合物及苯并芘的去除效率高,出水水质稳定,而且运行费用较低。


☆ 适用范围

√ 本工艺技术对于新建废水处理工程可以采用;

√ 对于需要改造的既有污水处理工程,可以根据既有工程的硬件条件选择性的采用本工艺的相应技术措施。

√ 典型工艺流程图


☆ 典型工艺流程图

图1.1  O/A/O -BZ工艺流程框图

图1.2  A/O/O -BZ工艺流程框图