丹陽一體化焦化廠廢水處理設施承重力強

當前，全球都面臨著水資源短缺、水質惡化的嚴峻形勢，水污染問題成為當今世界面臨的重要環境問題之一。我國人均水資源占有量僅為0.24萬m3，只有世界上人均占有量的1/4，屬世界十二個貧水國家之一，所以加強對新污染源的控制，改善老污染源處理條件，才能從根本上改變我國水質惡化的現狀。今天，跟大家介紹的是焦化廢水處理。

　　焦化廢水處理一直是國內外污水處理領域的一大難題。廢水中污染物組成復雜，含有揮發酚、多環芳烴和氧硫氮等雜環化合物，屬較難生化降解的高濃度有機工業廢水。目前，焦化廢水處理一般要經過預處理、二級處理和深度處理后才可能達標排放。焦化廢水的預處理技術有：厭氧酸化法、氣浮法、混凝沉淀法；二級處理方法很多，有生物化學法、物理法、化學法、以及物理-化學法等；焦化廢水深度處理技術有化學氧化法、折點氯化法、絮凝沉淀輔以加氯法、吸附過濾輔以離子交換法等。但目前的方法是焦化廢水經隔油池、二級氣浮池除油后進行多段曝氣生物處理，再經氧化塘或吸附法深度處理后排放。1、廢水來源

　　焦化廢水是煉焦、煤氣在高溫干餾、凈化及副產品回收過程中，產生含有揮發酚、多環芳烴及氧、硫、氮等雜環化合物的工業廢水，是一種高CODcr、高酚值、高氨氮且很難處理的一種工業有機廢水。其主要來源有三個：一是剩余氨水，它是在煤干餾及煤氣冷卻中產生出來的廢水，其水量占焦化廢水總量的一半以上，是焦化廢水的主要來源；二是在煤氣凈化過程中產生出來的廢水，如煤氣終冷水和粗苯分離水等；三是在焦油、粗苯等精制過程中及其它場合產生的廢水。2 、廢水特點

　　焦化廢水所含污染物包括酚類、多環芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環化合物等，是一種典型的含有難降解的有機化合物的工業廢水。焦化廢水中的易降解有機物主要是酚類化合物和苯類化合物，砒咯、萘、呋喃、瞇唑類屬于可降解類有機物。難降解的有機物主要有砒啶、咔唑、聯苯、三聯苯等。

　　焦化廢水的水質因各廠工藝流程和生產操作方式差異很大而不同。一般焦化廠的蒸氨廢水水質如下：CODcr3000－3800mg／L、酚600－900mg／L、氰10mg／L、油50－70mg/L、氨氮300mg/L左右。如果CODcr按3500mg／L計，氨氮按280mg/L計，則每噸焦炭最少可產生0.65kgCODcr和0.05kg氨氮，全國機焦產量為7000萬噸，則每年可產生45500噸CODcr和3500噸氨氮，如果污水不處理，將對環境造成多么大的污染。3 、廢水處理方式

　隨著水處理技術的發展及國家政策對于大部分工業水利用率的要求提高，多數企業為滿足生產需要，降低用水成本，采取了許多節水措施，提高重復利用率，使外排水的鹽度及其他有機污染物濃度提高。同時近幾年，我國環保要求逐漸提高，對外排水的含鹽量提出要求，各地方相關政策也已出臺，使高鹽廢水的需求逐漸加強。

　　1、不同行業高鹽廢水特點分析

　　工業上高鹽廢水一般為循環排污水、離子交換酸堿再生廢水、中水回用RO濃水或脫硫廢水等。這類廢水含有大量的Cl-，SO42-，Na+，Ca2+，Mg2+等，利用污水回用的濃水還含難降解有機污染物，處理過程較為復雜。目前主要行業的廢水水質有如下特點。

　　1.1 煤化工高鹽廢水

　　煤化工高含鹽廢水水質具有以下特點：

　?、冫}分高且成分復雜，雜質離子組分較多;

　?、贑OD含量比較高;

　　③含有一些容易結垢的離子，比如硬度及可溶性硅;

　　④不同項目采用不同的主工藝，廢水組分多變，水質不確定性比較大。

　　1.2 電廠脫硫廢水

　　火電廠脫硫廢水主要來源于濕法脫硫(FGD)工藝產生的廢水，主要特點是高懸浮物，高鹽度(高氯根、高硫酸根)高腐蝕性、高硬度、及含有部分重金屬，且水質波動大。

　　1.3 煉油及石化行業廢水

　　煉油及石化行業廢水屬于難處理廢水，其水質特點是高COD、高氨氮，高無機鹽，部分油脂、酚類、硫化物及部分含汞廢水。

　　1.4 制藥行業廢水

　　廢水特點：成分復雜、有機物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高，特別是生化性很差，且間歇排放，難處理。

　　2、工業廢主要膜處理技術介紹

　　實現工業高鹽廢水需要系統的解決方案，首先一般通過物理或化學的預處理方法，實現懸浮物、膠體及一般易結垢離子的去除，再通過膜處理工藝實現淡水的回用，同時達到廢水減量的目的，最后濃縮液通過蒸發結晶等工藝最終實現廢水的目的。本文主要對目前常用的膜處理工藝展開介紹。

　　按照膜過濾孔徑分離，常用膜技術可分為微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透等。按照過濾壓力及最終濃縮倍數來分，廢常用的反滲透又可進一步分為低壓反滲透(類如BWRO)、中壓反滲透(海水膜SWRO)，高壓反滲透(HPRO或DTRO)等。同時目前市場上還有(電滲析)ED、正滲透(FO)等技術已應用于高放行業。因其使用范圍不同，針對不同的工況，其組合式的設計項目上已有廣泛應用。

　　2.1 微濾及超濾技術

　　微濾(MF)：又稱為微孔過濾，它屬于精密過濾，其基本原理是篩分過程，在靜壓差作用下濾除0.1～10μm的微粒，微濾膜允許大分子和溶解性固體(無機鹽)等通過，但會截留住懸浮物、細菌及大分子量膠體等物質。

　　超濾(UF)：能截留0.002～0.1μm之間的大分子物質和蛋白質。超濾膜允許小分子物質和溶解性固體(無機鹽)等通過，同時將截留下膠體、蛋白質、微生物和大分子有機物。

　　微濾、超濾技術一般用于反滲透膜或其它膜濃縮技術的的前處理，主要用于去除來水中的SS及膠體等，目前煤化工廢水項目上已有將藥劑軟化與微濾或超濾結合使用的技術，可實現廢水中硬度的去除達到100mg/L以下，出水硅控制在10mg/L以下，有效減少后續膜濃縮工藝的結垢風險。

　　2.2 納濾(NF)技術

　　納濾(NF)被稱為疏松反滲透，操作區間介于反滲透和超濾之間。對一價鹽的去除率為20%～50%，但對CODcr及二價鹽的去除率高達90%以上。

　　納濾膜的一個很大特性是膜本體帶有電荷，這是它在很低壓力下具有較高除鹽性能和截留相對分子質量為數百的物質，也可脫除無機鹽的重要原因。在高鹽廢水處理工藝中，納濾技術可用于去除絕大多數的Ca2+，Mg2+，SO42-等易結垢離子，同時其特殊的膜表面電荷及孔徑使它比反滲透更耐COD的污堵，因此可用于反滲透的預處理，以降低結垢離子對RO膜的污染。同時因納濾膜對二價離子的高截留性(對于硫酸根的截留可達98%及以上)，目前在部分高鹽廢水中用于分離硫酸根及氯離子，實現水中氯化鈉的回收。已有電廠脫硫廢水采用通過軟化預處理(混凝+微濾)+膜濃縮處理(NF+DTRO)+蒸發結晶干燥技術，制成純度為97.5%的袋裝氯化鈉，作為工業鹽銷售，實現了脫硫廢水的資源化回收利用。通過納濾的選擇性過濾實現分鹽的技術在高鹽廢水資源化的應用將會越來越多。

丹陽一體化焦化廠廢水處理設施承重力強

2.3 高效反滲透HERO技術

　　高效反滲透是一種在常規反滲透基礎上開發的新工藝，其原理是通過藥劑軟化預處理+離子交換技術，去除來水中的硬度，再經過脫氣塔去除水中的二氧化碳，最后加堿將反滲透進水pH調到10以上，與常規RO相比，該工藝的特點：

　　(1)防垢、防粘污、防堵塞：通過藥劑軟化預處理+離子交換技術除去給水中的硬度和其他結垢性物質，達到防垢效果;在高pH下運行時可在多方面減少污堵：

　　①因硅的溶解度隨pH的提高而增大，所以明顯提高了硅的結垢極限;

　?、诟遬H是生物的抑制劑，細菌、病毒、孢子和內毒素等被溶解或皂化，有機物被乳化或皂化，避免黏附于膜上;

　?、垲w粒沾污的表面強度明顯降低，高污泥指數(SDI)的水能在無需經?；瘜W清洗的條件下運行。

　　(2)清洗次數減少：高pH運行類似于化學清洗的堿洗工況。

　　(3)回收率高：降低結垢風險后，相對傳統反滲透，其回收率可大大提高。高效反滲透HERO技術最近幾年在國內有較為廣泛的應用，濃水側含鹽量可濃縮至50000mg/L。江蘇某光顯企業的廢水裝置項目，采用MBR+中水RO+高效RO+DTRO+蒸發結晶的組合工藝，最終實現廢水的。HERO工藝較傳統RO回收率高，電耗4～6kWh/t，該工藝主要缺點是前處理系統較為復雜，對進水硬需嚴格控制，且耗堿量大。

　　2.4 高壓反滲透DTRO技術

　　高壓反滲透DTRO即碟管式反滲透膜，碟管式反滲透是反滲透的一種形式，是專門用來處理高濃度污水的膜組件，其核心技術是碟片式膜片膜柱。把反滲透膜片和水力導流盤疊放在一起，用中心拉桿和端板進行固定，然后置入耐壓套管中，形成一個膜柱，最初用于垃圾滲濾液的處理。

　　DTRO壓力等級有75bar，90bar，120bar，160bar，鹽分濃縮可達到100000～180000mg/L。DTRO在初期主要用于垃圾滲濾液的處理，其耐高COD，運行壓力高，濃縮能力強特點逐漸被用在高鹽高COD工業廢水的回收利用上。

　　DTRO對于預處理的要求比較簡單，噸水電耗與膜組件的壓力等級有關，對于90bar的DTRO系統，噸水電耗電耗6～10kWh，噸水投資成本約在20萬元左右，投資及運行費用較高。

目前焦化廠廢水處理有多種方式，首要方式應將焦化廢水處理綜合考慮。如建廠時選擇廠址就應論證廢水處理方案，充分考慮廠址的上、下游及周圍的情況，不要設在給水水源附近和有特殊要求的地方；能否將經處理后的水送附近洗煤廠、鋼鐵廠的綜合廢水處理廠、城市污水處理廠，使廢水處理方案更趨合理也是必須考慮的問題。

　　其次是廢水處理不能單一考慮，而應與煤氣凈化工藝等統一考慮設計方案。從產生廢水的裝置開始處理，每道工序均按要求設計，減輕最終廢水處理裝置的負擔。如上海寶鋼三期工程將蒸氨工段與廢水處理合并為一個車間，使其能達標排放。

　　將處理后的廢水盡量在廠內利用，如送作熄焦補充水、除塵補充水、煤場灑水等，從而減少外排水量，同時采取措施防止對環境及設備產生不良影響。4、國內外焦化廢水處理技術

　　目前，國內80％的焦化廠普遍采用的是以傳統生物脫氮處理為核心的焦化廢水工藝流程。分為預處理、生化處理以及深度處理。預處理主要采用物理化學方法，如除油、蒸氨、萃取脫酚等；生化處理工藝主要為A/O、A2/O等工藝；深度處理主要工藝有活性炭吸附法、活性炭-生物膜法及氧化塘法。在歐洲，焦化廢水處理普遍的工藝為先去除懸浮物和油類污染物質，然后利用蒸氨法去除氨氮， 再采用生物氧化法去除酚硫和硫代硫酸鹽。在某些情況下還對廢水做排放前的最后深度處理。在美國，煉焦廠的廢水處理工藝為：脫焦油—蒸氨工藝—活性污泥法及污泥脫水系統。綜合看起來，國外的焦化廢水處理方法與我國基本一致。