CN101880112A - 一种焦化废水处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种焦化废水处理工艺，包括萃取分离、加热、蒸氨、除油、水质水量调节、生化处理、絮凝沉淀等步骤，经萃取分离处理的废水加热后送入蒸氨步骤进行处理，蒸氨步骤在负压条件下进行。氨、酚等有毒化合物能够更好的从氨水中逸出，减轻生化处理负荷。生化处理步骤包括有预曝池、缺氧池和好氧池，调节池分别与预曝池和缺氧池通过离心泵和管道联通，联通预曝池和缺氧池的管道分别安装有一个阀门，可以根据水质的不同分别切换为A/O工艺，O/A/O工艺，以及A/O工艺和O/A/O工艺同时运行，可适应水质波动很大的焦化废水。经该工艺处理后，废水达到《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-92)规定的一级排放标准。

Description

一种焦化废水处理工艺
技术领域
本发明属于环境工程技术中的废水处理技术领域，具体涉及一种焦化废水处理工艺。
背景技术
焦化废水是煤在高温干馏、煤气净化以及化学产品精制过程中形成的，含有数十种无机和有机化合物，污染物浓度高，成分复杂，处理极其困难。
目前对焦化废水常采用两级处理。第一级处理包括萃取脱酚、蒸氨、除油、水质水量调节等，第二级采用生化处理方法，如O(好氧)/A(缺氧)/O(好氧)或A(缺氧)/O(好氧)工艺等。采用生化处理虽然运行成本相对较低，但由于焦化废水具有难降解有毒有机物种类多、含量大、氨氮浓度高和水质波动大等特点，大多数焦化废水出水COD和氨氮浓度难于达到《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-92)规定的一级排放标准，特别是生化处理前的废水中COD含量和氨氮浓度过高，还对生化处理工艺的微生物有较强的抑制作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种焦化废水处理工艺，该工艺能够有效降低高浓度焦化废水如剩余氨水中COD和氨氮等污染物浓度，达到《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-92)规定的一级排放标准。
上述技术问题是这样加以解决的：该工艺包括萃取分离步骤、蒸氨步骤、除油步骤、水质水量调节步骤、生化处理步骤、絮凝沉淀步骤，所述蒸氨步骤前有一个加热步骤，将经萃取分离处理的剩余氨水加热后送入蒸氨步骤进行处理，蒸氨步骤为复式蒸汽蒸馏，通过外加碱液将剩余氨水中固定铵转化为游离氨，蒸氨在负压条件下进行，蒸氨塔内压强为25-35kPa，所述生化处理步骤包括有预曝池、缺氧池和好氧池，生化处理以O/A/O方式运行。作为一种优选方案，蒸氨步骤压强为28kPa，经萃取分离处理的剩余氨水加热温度为85-93℃。作为另一种优选方案，水质水量调节步骤的调节池通过离心泵和管道分别与生化处理步骤的预曝池和缺氧池联通，联通预曝池和缺氧池的管道分别安装有一个阀门，当缺氧池NO3 -浓度与调节池氨氮浓度的比例高于70％时，关闭联通调节池与预曝池管道上的阀门，打开联通调节池与缺氧池管道上的阀门，使生化处理步骤以A/O方式运行；当缺氧池NO3 -浓度与调节池氨氮浓度的比例高于50％且不低于70％时，打开联通调节池与缺氧池管道上的阀门，使生化处理步骤以A/O和O/A/O方式同时运行。
为充分利用焦化工厂废气余热，加热步骤是通过氨水/废气换热装置实现的。由于焦化工厂煤干馏副产物轻苯容易得到，萃取分离步骤的溶剂采用轻苯。
由于在蒸氨步骤前对经萃取分离处理的剩余氨水进行加热处理，且蒸氨在负压下进行，氨、萃取分离步骤没有分离出来的部分酚等有毒化合物能够更好的从氨水中逸出，初步降低废水中COD含量，减轻生化处理负荷，有利于生化处理步骤更好的进行；调节池分别与预曝池和缺氧池通过安装有阀门的管道联通，可以根据调节池COD浓度、氨氮浓度、以及预曝池末端出水NO3 -浓度与预曝池进水氨氮浓度的比例、以及预曝池出水COD浓度的不同，分别切换为A/O工艺，O/A/O工艺，以及A/O工艺和O/A/O工艺同时运行，因此可适应水质波动很大的焦化废水。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
剩余氨水经剩余氨水槽通过泵输送到萃取塔，流量为200-320t/h，COD含量为6800-7300mg/l，氨氮为1450-1700mg/l，酚为1500-1700mg/l，氰化物为40-65mg/l，温度为65-75℃。剩余氨水从萃取塔上部进入，溶剂轻苯从萃取塔下部进入与剩余氨水逆向接触，氨水中的焦油及酚被部分萃取下来，从萃取塔出来之后的氨水中酚含量不超过500mg/l，温度基本不变。
氨水经萃取后流入氨水中间槽，经泵输送到氨水/废气换热器，将氨水的温度预热到85-93℃后进蒸氨塔进行负压蒸氨，蒸氨塔内绝对压强为25-35kPa，大部分的氨和部分酚挥发出来进入分解炉中燃烧掉，为了使氨水中的固定铵盐分解，向蒸氨塔里加入NaOH溶液，投加的量与蒸氨废水中氨氮的浓度相适应。经蒸氨处理后的氨水中COD含量为2500-3600mg/l，氨氮为150-300mg/l，酚为330-490mg/l，氰化物为25-35mg/l，温度为85-93℃，通过泵加压输送到换热器，将废水温度冷却至约40℃，经除油池处理后进入调节池。
生化处理步骤首先以O/A/O方式运行，即联通调节池与预曝池管道上的阀门2处于开启状态，联通调节池与缺氧池管道上的阀门3处于关闭状态。当运行稳定后，如果缺氧池NO3 -浓度与调节池氨氮浓度的比例高于70％时，关闭联通调节池与预曝池管道上的阀门2，打开联通调节池与缺氧池管道上的阀门3，使生化处理步骤以A/O方式运行；当缺氧池NO3 -浓度与调节池氨氮浓度的比例高于50％且不低于70％时，打开联通调节池与缺氧池管道上的阀门3，部分焦化废水直接进入缺氧池，一方面可以增加生化处理步骤的处理量，另一方面可以为缺氧池提供反硝化所需的碳源。进入缺氧池的水量可通过检测缺氧池COD浓度来控制：缺氧池中COD浓度控制在900-1200mg/l，如果高于1200mg/l，则减小进水量，如果低于900mg/l，则增加进水量。与调节池通过离心泵相联通的管道上还可以有一个阀门1，在生化处理步骤正常运行时，阀门1处于开启状态，当需要检修时，处于关闭状态。
实施例1
剩余氨水经剩余氨水槽通过泵输送到萃取塔，流量为220t/h，COD含量为7200mg/l，氨氮为1600mg/l，酚为1500mg/l，氰化物为50mg/l，温度为70℃，氨水从萃取塔上部进入，溶剂轻苯从萃取塔下部进入与氨水逆向接触，氨水中的焦油及酚被部分萃取下来，从萃取塔出来之后COD的含量为6500mg/l，氨氮为1600mg/l，酚为480mg/l，氰化物为45mg/l。
氨水经萃取后流入氨水中间槽，经泵输送到氨水/废气换热器，将废水的温度预热到90℃后进蒸氨塔进行蒸氨，蒸氨塔内压强为28kPa，氨水中的大部分的游离氨和部分酚迅速挥发出来进入分解炉中燃烧掉。同时将30％的NaOH溶液用水稀释至5％，送入蒸氨塔，碱液流量为10t/h，经NaOH溶液处理后，固定铵也转变成游离氨挥发出来进入分解炉中燃烧掉。处理后的废水经泡罩塔盘流入蒸氨塔下部的废水贮槽，经蒸氨处理后的废水流量为223t/h，COD含量为2700mg/l，酚为450mg/l，氰化物为30mg/l，氨氮为160mg/l，温度为90℃，通过泵加压输送到废水换热器，将废水温度冷却到40℃，经除油池处理后进入调节池。废水中各指标稳定时间为5天。
经测定调节池COD含量为2700mg/l，氨氮为165mg/l，酚为430mg/l，氰化物为28mg/l，预曝池末端出水COD含量为180mg/l，氨氮为70mg/l，NO3 -为95mg/l，缺氧池中NO3 -为120mg/l，将系统切换成A-O工艺运行，运行时间为30天，经测定生化处理并经絮凝沉淀处理后出水COD含量为85mg/l，氨氮检不出，酚为0.03mg/l，氰化物为0.5mg/l，达到《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-92)规定的一级排放标准。
实施例2
剩余氨水经剩余氨水槽通过泵输送到萃取塔，流量为270t/h，COD含量为7000mg/l，氨氮为1500mg/l，酚为1700mg/l，氰化物为50mg/l，通过萃取塔与轻苯逆向接触后，COD含量为6300mg/l，氨氮为1500mg/l，酚为490mg/l，氰化物为38mg/l，温度为70℃，通过氨水/废气换热器后温度升至89℃，进入蒸氨塔蒸氨，塔内压强为26kPa，水中的固定氨在NaOH的作用下转化为游离氨与氨水中的游离氨一起被蒸脱，经蒸氨处理后的废水流量为275t/h，，COD3500含量为mg/l，氨氮含量为240mg/l，酚为430mg/l，氰化物为28mg/l，经换热器换热后温度为40℃。废水指标稳定时间为10天。
经测定调节池COD含量为3500mg/l，氨氮为255mg/l，酚为450mg/l，氰化物为30mg/l，预曝池末端出水COD含量为270mg/l，氨氮为170mg/l，NO3 -为85mg/l，缺氧池中NO3 -为135mg/l，则将调节池与缺氧池管道上的阀门打开，并调整预曝池进水流量为200t/h，调节池与缺氧池管道进水流量为70t/h，控制缺氧池COD含量为1000mg/l左右，运行时间为30天，经测定，生化处理并经絮凝沉淀处理后出水COD含量为90mg/l，氨氮检不出，酚为0.5mg/l，氰化物为0.5mg/l，达到《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-92)规定的一级排放标准。
实施例3
剩余氨水经剩余氨水槽通过泵输送到萃取塔，流量为300t/h，COD含量为7200mg/l，氨氮为1700mg/l，酚1500mg/l，氰化物为45mg/l，温度为70℃，通过萃取塔与轻苯逆向接触后，COD含量为6800mg/l，氨氮为1680mg/l，酚为500mg/l，氰化物为45mg/l，通过氨水/废气换热器后温度升90℃，进入蒸氨塔蒸氨，，塔内压强为28kPa，水中的固定氨在NaOH的作用下转化为游离氨与氨水中的游离氨一起被蒸脱，经蒸氨处理后的废水流量为305t/h，COD含量为3500mg/l，氨氮为270mg/l，酚为480mg/l，氰化物为30mg/l，经换热器换热后温度为40℃。废水指标稳定时间为10天。
经测定调节池COD含量为3600mg/l，氨氮为280mg/l，酚为480mg/l，氰化物为28mg/l，预曝池末端出水COD含量为700mg/l，氨氮为280mg/l，NO3 -检不出，缺氧池中NO3 -为130mg/l，继续以O/A/O方式运行，运行时间为30天。经测定生化处理并经絮凝沉淀处理后出水COD含量为70mg/l，氨氮检不出，酚为0.5mg/l，氰化物为0.5mg/l，达到《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-92)规定的一级排放标准。

Claims (5)

1.一种焦化废水处理工艺，包括萃取分离步骤、蒸氨步骤、除油步骤、水质水量调节步骤、生化处理步骤、絮凝沉淀步骤等，其特征在于蒸氨步骤前有一个加热步骤，将经萃取分离处理的剩余氨水加热后送入蒸氨步骤进行处理，蒸氨步骤为复式蒸汽蒸馏，通过外加碱液将剩余氨水中固定铵转化为游离氨，蒸氨在负压条件下进行，蒸氨塔内压强为25-35kPa，所述生化处理步骤包括有预曝池、缺氧池和好氧池，生化处理以O/A/O方式运行。
2.根据权利要求1所述的焦化废水处理工艺，其特征在于所述加热步骤是通过氨水/废气换热装置实现的。
3.根据权利要求1所述的焦化废水处理工艺，其特征在于所述萃取分离步骤的溶剂为轻苯。
4.根据权利要求1所述的焦化废水处理工艺，其特征在于所述蒸氨步骤压强为28kPa，经萃取分离处理的焦化废水加热温度为85-93℃。
5.根据权利要求1所述的焦化废水处理工艺，其特征在于水质水量调节步骤的调节池通过离心泵和管道分别与生化处理步骤的预曝池和缺氧池联通，联通预曝池和缺氧池的管道分别安装有一个阀门，当缺氧池NO3 -浓度与调节池氨氮浓度的比例高于70％时，关闭联通调节池与预曝池管道上的阀门，打开联通调节池与缺氧池管道上的阀门，使生化处理步骤以A/O方式运行；当缺氧池NO3 -浓度与调节池氨氮浓度的比例高于50％且不低于70％时，打开联通调节池与缺氧池管道上的阀门，使生化处理步骤以A/O和O/A/O方式同时运行。
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