CN112939358A - 一种酚氰废水减量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种酚氰废水减量方法，属于酚氰废水技术领域，解决了目前尚无从酚氰废水源头减少废水产生的相关技术，并且焦化过程各个环节产生的废水混合后污染物种类多，处理难度和处理量大的问题。酚氰废水减量方法包括硫酸铵酸气冷凝水减量处理、煤气冷凝水减量处理、酚氰废水处理站的消泡用水减量处理和事故水池减量处理。本发明实现了从源头减少酚氰废水的产生量。

Description

一种酚氰废水减量方法
技术领域
本发明涉及酚氰废水技术领域，尤其涉及一种酚氰废水减量方法。
背景技术
煤焦化过程中产生的含有酚、氰、油和氨氮等有毒有害的废水称为酚氰废水，由于该部分废水含有高浓度、多组分的各类污染物，如果直接排放，对环境的污染及危害相当大，因此必须对该部分废水进行达标处理后才能排放或循环利用。
随着国家经济发展的同时确保达到环境“青山绿水”的大环境下，污染减排在国家环境保护规划中被确定为约束性指标。加大污染减排和环境保护力度，力求取得更大成效。
目前尚无从酚氰废水源头减少废水产生的相关技术。现有技术通常是对煤焦化过程中产生的酚氰废水进行处理，以实现对酚氰废水的零排放以及资源化利用。但酚氰废水的产生量非常大，而酚氰废水处理设备的处理量非常有限，因此，酚氰废水的产生量和处理量之间的矛盾逐渐暴露。
另外，酚氰废水处理设备通常较昂贵，导致处理成本高，并且处理周期较长，生产效率低下。另外，酚氰废水从产生到废水处理站的运输过程中，对管道的腐蚀严重，一旦泄露，对环境及操作工人的人身安全带来极大的威胁。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种酚氰废水源头污染物减量方法，用以解决目前尚无从酚氰废水源头减少废水产生的相关技术，并且焦化过程各个环节产生的废水混合后污染物种类多，处理难度和处理量大的问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种酚氰废水减量方法，包括硫酸铵酸气冷凝水减量处理和煤气冷凝水减量处理；所述硫酸铵酸气冷凝水减量处理包括将部分硫酸铵酸气冷凝水代替纯水作为酸洗塔补水。
基于上述减量方法的进一步改进，剩余的硫酸铵酸气冷凝水通入第一处理系统(氨氮处理系统)。
基于上述减量方法的进一步改进，剩余的硫酸铵酸气冷凝水经管道输送至总的酚氰废水储存装置。
基于上述减量方法的进一步改进，所述煤气冷凝水减量处理包括减少焦炉煤气水封补水。
基于上述减量方法的进一步改进，所述硫酸铵酸气冷凝水减量处理还包括检测第一处理系统的出水水质，如果水质合格，直接排放或回用；如果水质不合格，输送至总的酚氰废水储存装置。
基于上述减量方法的进一步改进，所述煤气冷凝水减量处理还包括将所述煤气冷凝水通入第二处理系统(悬浮物处理系统)。
基于上述减量方法的进一步改进，所述煤气冷凝水减量处理还包括检测第二处理系统的出水水质，如果水质合格，直接排放或回用；如果水质不合格，输送至总的酚氰废水储存装置。
基于上述减量方法的进一步改进，所述酚氰废水减量方法还包括酚氰废水处理站的消泡用水减量处理。
基于上述减量方法的进一步改进，所述酚氰废水减量方法还包括事故水池减量处理。
基于上述减量方法的进一步改进，所述无机絮凝剂包括铝盐类絮凝剂和铁盐类絮凝剂。
基于上述减量方法的进一步改进，所述第一处理系统(氨氮处理系统)包括依次连接的蒸氨装置和化学反应池；所述蒸氨装置含有蒸氨剂，用于将硫酸铵酸气冷凝水的部分氨氮转化为硫酸铵(无机肥)回收利用；所述化学反应池中含有除氨剂，用于将硫酸铵酸气冷凝水的氨氮转化为有机肥回收利用。
基于上述减量方法的进一步改进，所述第一处理系统(氨氮处理系统)包括依次连接的蒸氨装置、生化处理装置和水质检测装置；所述生化处理装置含有能够分解硫酸铵酸气冷凝水中的污染物的微生物。
基于上述减量方法的进一步改进，所述生化处理装置包括依次连接的厌氧池、缺氧池和好氧池；所述好氧池含有活性污泥。
基于上述减量方法的进一步改进，所述缺氧单元包括曝气管，以进行预曝气。
基于上述减量方法的进一步改进，所述第二处理系统包括依次连接的沉淀装置、过滤装置和水质检测装置；所述沉淀装置包括能够除去煤气冷凝水中污染物的絮凝剂，所述絮凝剂包括无机絮凝剂和有机絮凝剂。
基于上述减量方法的进一步改进，所述酚氰废水处理站的消泡用水减量处理包括在好氧池设置增压装置，所述增压装置用于将好氧池中的酚氰废水抽吸出来用于消泡。
基于上述减量方法的进一步改进，事故水池减量处理包括检测事故水池的水，如果不含酚氰污染物，将事故水池的水直接送至烧结混料；如果含有酚氰污染物，则输送至总的酚氰废水槽。
与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
(1)煤焦化各个环节产生的废水的污染物不同，并且有些环节产生的废水的水质相对较好，现有的工艺通常是将煤焦化各个环节产生的废水统一输送至总的酚氰废水储存装置，统一进行处理，导致酚氰废水的总量多，并且污染物种类多，增大了处理难度。本发明对不同环节产生的废水针对性地处理，如针对水质较好的废水直接回收利用，针对所含有的污染物种类分别处理，既降低了处理难度，又减少了向总的酚氰废水储存装置的废水输送量，即实现了酚氰废水的减量化。
(2)本发明通过设置硫酸铵酸气冷凝水减量处理、煤气冷凝水减量处理、事故水池减量处理和酚氰废水处理站的消泡用水减量处理，实现了从产生酚氰废水的源头减少酚氰废水的产生量，降低了酚氰废水的处理难度和处理量。
(3)本发明通过将硫酸铵酸气冷凝水代替纯水作为酸洗塔补水，一方面减少了对纯水的消耗，另一方面合理利用废水，减少了酚氰废水的排放量。
(4)本发明通过设置第一处理系统，实现了硫酸铵酸气冷凝水向总的酚氰废水储存装置的零输送或减量输送。
(5)本发明在生化处理装置之前设置蒸氨装置，可以先除去酚氰废水中的部分氨氮，一方面，以减轻高浓度氨氮对微生物活性的抑制作用，提高后续生化处理装置的脱除效果；另一方面，可以回收硫酸铵无机肥。具体来说，设置蒸氨装置后生化处理装置的出水水质中氨氮的含量与不设置蒸氨装置生化处理装置的出水水质中氨氮的含量相比降低了30％。
(6)本发明通过设置第二处理系统，实现了煤气冷凝水向总的酚氰废水储存装置的零输送或减量输送。
(7)本发明通过在缺氧单元设置曝气管进行预曝气，使得生化处理装置中的微生物能够形成完整的污染物的分解链，提高生化处理装置对污染物的分解能力。
(8)本发明的酚氰废水减量方法能够使酚氰废水的总量减少50％以上，并降低了后续酚氰废水处理的难度和处理成本。
本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明的废水减量方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
酚氰废水一般是煤焦化过程各个环节产生的废水混合后的总称，因为煤焦化各个环节(如炼焦、煤气净化和化工产品精制)产生的废水中的污染物种类并不相同，甚至有些环节产生的废水中污染物相对较少，水质相对较好，因此，混合后再进行整体处理增大了整体的处理量和处理难度。
实施例一
本发明的一个具体实施例，公开了一种酚氰废水减量方法，如图1所示，酚氰废水的来源包括硫酸铵酸气冷凝水、煤气冷凝水、事故水池和酚氰废水处理站的消泡用水。
上述酚氰废水减量方法包括硫酸铵酸气冷凝水减量处理、煤气冷凝水减量处理、事故水池减量处理和酚氰废水处理站的消泡用水减量处理。
下面对酚氰废水减量方法中的各个减量处理分别进行详细描述。
首先介绍硫酸铵酸气冷凝水减量处理，硫酸铵酸气冷凝水中的污染物主要为氨氮。
酸洗塔在煤焦化过程中用来吸收焦炉煤气中的氨。在操作酸洗塔的过程中要防止母液达到饱和状态,因此酸洗塔设了多处加水口,及时补水维持塔内水平衡。现有技术中一般采用纯水作为酸洗塔补水。
本实施例采用硫酸铵酸气冷凝水代替纯水作为酸洗塔补水，一方面减少了对纯水的消耗，另一方面合理利用废水，减少了酚氰废水的排放量。
具体来说，通过升级泵的扬程、优化管道等手段将硫酸铵酸气冷凝水打至酸洗塔顶部代替纯水补水，剩余的硫酸铵酸气冷凝水经管道输送至总的酚氰废水槽。通过采用硫酸铵酸气冷凝水代替纯水补水，使输送至总的酚氰废水槽的含氨氮废水的量减少80％。
由于硫酸铵酸气冷凝水的污染物种类相对单一，主要为氨氮，所以为了降低酚氰废水的处理难度，在一种可能的实施方式中，剩余的硫酸铵酸气冷凝水不直接输送至总的酚氰废水槽，而是进入氨氮处理系统，直接处理废水中的氨氮。
在一种实施方式中，氨氮处理系统可以包括硫酸铵酸气冷凝水处理系统
在另一种实施方式中，氨氮处理系统包括依次连接的蒸氨装置和化学反应池。蒸氨装置含有蒸氨剂，用于将硫酸铵酸气冷凝水的部分氨氮转化为硫酸铵(无机肥)回收利用。化学反应池中含有除氨剂，用于将硫酸铵酸气冷凝水的氨氮转化为有机肥回收利用。示例性地，蒸氨剂可以为石灰乳，除氨剂可以为包括镁盐(Mg2+)和磷酸盐(PO4 3-)，转化为的有机肥为磷酸镁铵(MgNH4PO4·6H2O)。
在其他的实施方式中，氨氮处理系统包括依次连接的蒸氨装置和生化处理装置。生化处理装置含有能够分解硫酸铵酸气冷凝水中的氨氮的微生物。
需要说明的是，蒸氨装置和生化处理装置的连接顺序不能交换。这是因为，硫酸铵酸气冷凝水中的氨氮浓度一般较高，如果不经蒸氨装置直接连接生化处理装置，高浓度氨氮对微生物活性的抑制作用，导致生化处理装置的脱氮效果差，仅能除去70％的氨氮。
在生化处理装置之前设置蒸氨装置，可以先除去酚氰废水中的部分氨氮，一方面，以减轻高浓度氨氮对微生物活性的抑制作用，提高后续生化处理装置的脱除效果；另一方面，可以回收硫酸铵无机肥。具体来说，设置蒸氨装置后生化处理装置的出水水质中氨氮的含量仅为0.5％，或根本不含有氨氮。
生化处理装置包括厌氧池、缺氧池和好氧池。厌氧池的出水进入缺氧池，缺氧池的出水进入好氧池。
好氧池含有活性污泥，该活性污泥根据需要处理的废水的污染物种类和含量进行接种和驯化，以使该活性污泥含有适合该种废水特点的微生物，从而大幅提高该活性污泥对该种废水的氧化降解能力，提高处理效果。
本实施例的活性污泥通过下列方法培养：
1、闷曝：向反应器中投入10升的接种污泥，MLVSS/MLSS为0.86，SVI为105，然后加入COD为110mg/L的废水至反应器有效容积40升，进行闷曝，经测定初始污泥浓度为1956mg/L，闷曝期间控制反应器内溶解氧在6mg/L，温度23℃，pH为7.4，按照COD：N：P＝90：4.5：1的比例添加葡萄糖、氯化铵和磷酸二氢钾外加营养物质，闷曝期间葡萄糖的投加量为1.3g/L，1天后COD降解率达85％，停止闷曝。
2、间歇进水：采用间歇进水的方式，逐步提高反应器内的COD负荷。具体过程为：闷曝结束后静沉0.5h，排出反应器上清液9升，注入与排出上清液体积相同的废水，加入废水的COD浓度为850mg/L，葡萄糖的投加量为1.5g/L，控制反应器溶解氧为6mg/L，温度21℃，pH为7.5，每12小时进行一次进排水，并检测上清液COD，2日后测得上清液COD降解率达80％且运行稳定，开始下一浓度的进水。重复上述排出上清液、进水和培养过程，每次排除反应器上清液8升，注入与排出上清液体积相同的废水，投加的废水的COD浓度依次递增为1000mg/L，、1500mg/L，、2000mg/L、2200mg/L、2400mg/L，葡萄糖的投加量依次为0.9g/L、0.7g/L、0.5g/L、0.3g/L和0g/L；控制反应器溶解氧为6mg/L，温度21℃，pH为7.5，分别经过2天、2天、2天、3天、3天后，测得上清液COD降解率分别达到75％、77％、79％、81％、83％。每批次进水达到相应的去除率且运行稳定后再进下一浓度的废水，整个过程外加营养物质按照COD：N：P＝90：4.5：1的比例加入氯化铵和磷酸二氢钾，间歇进水历时15天，污泥浓度达到6050mg/L，MLVSS/MLSS为0.89，SVI为95，污泥沉降性能良好，进入持续进水阶段。
3、持续进水：进水为所要生化处理的废水，经测定COD为2400mg/L。在进水污染物浓度不变的情况下，分三个梯度逐渐增加进水的水力负荷，分别为27L/d、29L/d和31L/d，对应的容积负荷分别为2.10kgCOD/(m3·d)、2.45kgCOD/(m3·d)、2.37kgCOD/(m3·d)。持续进水期间，控制反应器溶解氧为6mg/L，温度21℃，pH为7.5，每天定期检测上清液COD，每梯度的进水达到一定去除率且运行稳定后，进入下一个梯度的持续进水。分别经过3天、3天和3天，测得各容积负荷下的COD的降解率依次为75％、77％和79％，当容积负荷为2.37kgCOD/(m·d)且系统运行稳定后，COD去除率稳定达79％，经测定此时污泥浓度为4230mg/L，MILVSS/MLSS为0.82，SVI为101，表明活性污泥保持着良好的活性和松散度，经此方法驯化的活性污泥具备一定的抗冲击负荷能力，共历时23天，存活下来的活性污泥都是能够适应废水中COD为2400mg/L的活性污泥。
下面介绍煤气冷凝水减量处理。
焦炉煤气冷凝水的主要污染物为悬浮物，含酚、氰及氨氮较少，比较干净。对于煤气冷凝水减量处理一方面，可以通过降低全厂焦炉煤气水封补水来降低产生的焦炉煤气冷凝水的量，减少输送至总的酚氰废水槽的废水量；另一方面，由于焦炉煤气冷凝水的污染物比较单一，因此，为了降低酚氰废水的处理难度，在一种可能的实施方式中，焦炉煤气冷凝水不直接输送至总的酚氰废水槽，而是进入悬浮物处理系统，直接处理废水中的悬浮物。
在一种具体的实施方式中，悬浮物处理系统包括沉淀池、过滤池和水质检测装置。
向沉淀池加入絮凝剂，以除去悬浮物。絮凝剂包括无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂。无机絮凝剂可以包括铝盐类絮凝剂和铁盐类絮凝剂，有机高分子絮凝剂可以为聚丙烯酰胺。
需要说明的是，调节无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂的用量和比例可有效去除废水中的悬浮物。
接着，从沉淀池的出水口流出的废水进入过滤池，进一步降低废水中的悬浮物，保证出水浊度。从沉淀池的出泥口排出的污泥进入压滤机，进行压滤脱水，从固渣中回收一定量的有机肥，变废为宝，提高了资源的回收利用率。
之后检测过滤池的出水。如果过滤池的出水水质符合回用水标准，则进行回用；如果不符合回用水标准则经管道输送至总的酚氰废水槽。下面介绍事故水池减量处理。
事故水池是企业在发生事故、检修等特殊情况下，暂时贮存排出废液的水池。一般来说，事故水池的水直接进入总的酚氰废水储存装置。但正常生产情况下，事故水池的水质较好，没有污染因子。
先对事故水池的水进行检测分析，如果不含酚氰等污染物，通过设备改造和管道优化，事故水池的水直接送至烧结混料，可以减少25m3/h的酚氰废水。这样既减少烧结混料工业水使用量，也可以降低酚氰废水的处理量。如果含有酚氰等污染物，则经管道输送至总的酚氰废水槽。
下面介绍酚氰废水处理站的消泡用水减量处理。
酚氰废水处理站好氧池和再爆气池会产生大量泡沫，为了减少酚氰泡沫对环境的污染，一般采用工业水进行消泡处理。
为了实现废水减量化，酚氰废水处理站通过在好氧池增加消泡水增压泵，使用内部废水代替工业水进行消泡，减少了工业水的用量，从而实现酚氰废水的减量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种酚氰废水减量方法，其特征在于，包括硫酸铵酸气冷凝水减量处理和煤气冷凝水减量处理；
所述硫酸铵酸气冷凝水减量处理包括将部分硫酸铵酸气冷凝水代替纯水作为酸洗塔补水。
2.根据权利要求1所述的酚氰废水减量方法，其特征在于，剩余的硫酸铵酸气冷凝水通入第一处理系统。
3.根据权利要求1所述的酚氰废水减量方法，其特征在于，剩余的硫酸铵酸气冷凝水经管道输送至总的酚氰废水储存装置。
4.根据权利要求1所述的酚氰废水减量方法，其特征在于，所述煤气冷凝水减量处理包括减少焦炉煤气水封补水。
5.根据权利要求2所述的酚氰废水减量方法，其特征在于，所述硫酸铵酸气冷凝水减量处理还包括检测第一处理系统的出水水质，如果水质合格，直接排放或回用；如果水质不合格，输送至总的酚氰废水储存装置。
6.根据权利要求1或4所述的酚氰废水减量方法，其特征在于，所述煤气冷凝水减量处理还包括将所述煤气冷凝水通入第二处理系统。
7.根据权利要求6所述的酚氰废水减量方法，其特征在于，所述煤气冷凝水减量处理还包括检测第二处理系统的出水水质，如果水质合格，直接排放或回用；如果水质不合格，输送至总的酚氰废水储存装置。
8.根据权利要求1-5任一项所述的酚氰废水减量方法，其特征在于，所述酚氰废水减量方法还包括事故水池减量处理。
9.根据权利要求7所述的酚氰废水减量方法，其特征在于，所述第二处理系统包括依次连接的沉淀装置、过滤装置和水质检测装置；所述沉淀装置包括能够除去煤气冷凝水中污染物的絮凝剂，所述絮凝剂包括无机絮凝剂和有机絮凝剂。
10.根据权利要求9所述的酚氰废水减量方法，其特征在于，所述无机絮凝剂包括铝盐类絮凝剂和铁盐类絮凝剂。
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