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    焦化廢水零外排技術(shù)

    發(fā)布時(shí)間:2024-6-8 4:49:01  中國污水處理工程網(wǎng)

    焦化廢水是焦炭生產(chǎn)過(guò)程中,來(lái)自于配合煤水份和煉焦過(guò)程反應的化合水,隨荒煤氣回收經(jīng)蒸氨處理產(chǎn)生的含酚氰廢水,本鋼北營(yíng)鋼鐵(集團)股份有限公司煉鐵總廠(chǎng)焦化廢水主要成分包括COD4000mg/L,氨氮≤50mg/L,pH值:6~9,揮發(fā)酚≤700mg/L,氰化物≤20mg/L。由于近年來(lái)的環(huán)保管控要求日益嚴格,對焦化廢水減量化、無(wú)害化處理技術(shù)需求呼聲越來(lái)越高,無(wú)論從經(jīng)濟效益角度,還是從環(huán)保效益角度,進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和研究焦化廢水技術(shù),減少對環(huán)境水體的污染勢在必行。本文通過(guò)研究和開(kāi)發(fā)焦化廢水零外排技術(shù),確定并實(shí)踐了源頭預處理系統建設、生化系統升級、后混凝系統處理更新、中水系統建設的工藝技術(shù)線(xiàn)路,最終使中水系統產(chǎn)水達到工業(yè)生產(chǎn)用水補水標準,中水系統濃水達到《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標準》(GB16171-2012)中表1.1規定的間接排放限值要求,用于煉鐵高爐沖渣。至此焦化廢水經(jīng)處理后全部回收利用。從根本上實(shí)現了無(wú)害化、減量化的目標。

    1、焦化廢水概述

    本鋼北營(yíng)鋼鐵(集團)股份有限公司煉鐵總廠(chǎng)焦化廢水(簡(jiǎn)稱(chēng)蒸氨廢水)3個(gè)生產(chǎn)區組成:一

    區蒸氨廢水產(chǎn)生量:34m3/h;二區蒸氨廢水產(chǎn)生量:26m3/h;三區蒸氨廢水產(chǎn)生量:70m3/h,需處理總量合計為130m3/h。原一區蒸氨廢水工藝為AAO+芬頓,二區蒸氨廢水工藝為AAO,三區蒸氨廢水工藝為AAO生化系統+超電解(芬頓)+生物曝氣濾池,一、二、三區蒸氨廢水處理系統均含有投加稀釋水的設計(蒸氨廢水:稀釋水=11)。一、二區處理后廢水均送至污水處理廠(chǎng)進(jìn)一步處理后回用至各廠(chǎng)工業(yè)補充水,三區處理后廢水全部送至鐵廠(chǎng)高爐沖渣。但各區處理后總水量偏大不符合集團公司減量化、無(wú)害化的管理理念,也影響到零外排的戰略目標,所以急需規劃新的廢水處理工藝方案并提高處理后水質(zhì)。

    2、焦化廢水生化系統零外排技術(shù)研究與應用

    本鋼北營(yíng)鋼鐵(集團)股份有限公司在廢水減量化、無(wú)害化及零外排方面一直進(jìn)行探索研究,針對3個(gè)生產(chǎn)區物理距離分散,各區廢水處理系統能力有所區別:一區蒸氨廢水設計處理能力50m3/h,二區蒸氨廢水設計處理能力35m3/h,三區蒸氨廢水設計處理能力100m3/h,均執行蒸氨廢水與稀釋水比例為11的生產(chǎn)模式。三區設計處理最大。結合實(shí)際蒸氨廢水需處理量和現場(chǎng)占地空間有限無(wú)法擴建的情況,決定將一、二、三區蒸氨廢水統一到三區廢水系統處理,并采取零稀釋水的工藝,增設預處理系統以降低蒸氨廢水污染物濃度,從而實(shí)現現有三區生化系統處理能力可滿(mǎn)足3個(gè)生產(chǎn)區產(chǎn)生的蒸氨廢水處理需要的目標,最后輔助完善混凝加藥系統、增設中水系統,達到實(shí)現減量化、無(wú)害化及零外排。

    2.1 確定基本工藝路線(xiàn)

    預處理系統(新增)、生化系統(更新厭氧缺氧池舊的花環(huán)填料、好氧曝氣微孔改為懸插式)、混凝加藥系統(完善加藥種類(lèi))、增設中水系統(臭氧發(fā)生器、催化氧化塔、一級超濾反滲透),產(chǎn)水自回用水池送至三區工業(yè)水蓄水池作為生產(chǎn)消防水補充水,濃水收集在濃鹽排放水池,送至高爐沖渣水池作為沖渣補水。生化工藝流程如圖1所示。

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    2.2 預處理系統技術(shù)

    將一、二、三區蒸氨廢水集中至重油除油池,重力除油后送至納米氣浮池出去浮油,浮選出的油沫、油渣收集送至配型煤系統,廢水70%~100%轉入預曝氣池,30%~0依次進(jìn)入厭氧、缺氧池。經(jīng)預曝氣池氧化、破鏈降解,將主要污染物濃度COD指標由4000~4500mg/L降至300~500mg/L,降解率可達到90%,氨氮<30mg/L。預曝氣池采用懸插式曝氣頭,由風(fēng)機供壓縮空氣,同時(shí)投加磷類(lèi)、純堿、葡萄糖藥劑補充穩定CNP比例未10051;池內設置回流沉淀裝置,消泡水采用該回流沉淀裝置的上清液,沉淀的污泥部分回流、部分送至生化段的污泥濃縮池。預曝池沉降比控制在60%~70%,最高≤80%,沉降比超高就要加強排泥操作。

    2.3 生化系統技術(shù)

    由于70%以上的蒸氨廢水98m3/h經(jīng)過(guò)預曝池提前降解,污染物濃度COD已降至300~500后進(jìn)入好氧池(利舊未擴容),而剩余未經(jīng)預曝池處理的蒸氨廢水量最大僅為42m3/h,進(jìn)入原厭氧池和缺氧池(其原設計處理能力為100m3/h),缺氧出口的污染物濃度COD也會(huì )被降解到COD600~900mg/L,氨氮<20mg/L。綜合預曝池出水和缺氧池出水總量在140m3/h,COD300~500mg/L,氨氮<30mg/L進(jìn)入好氧池。該好氧池原處理能力總流量200m3/h(100m3/h廢水:100m3/h稀釋水,COD<900mg/L,氨氮<80mg/L)完全能滿(mǎn)足總流量140m3/h、COD300~500mg/L,氨氮<30mg/L的實(shí)際處理需求。1a的實(shí)踐證明:好氧池出口COD可穩定達到≤400mg/L,氨氮≤3mg/L,酚≤0.3mg/L,氰≤0.2mg/L。

    2.4 混凝加藥系統技術(shù)

    為保證生化處理后廢水能順利進(jìn)入中水系統進(jìn)行深度處理,需要對生化處理后廢水進(jìn)行混凝、排泥操作,在原有混凝沉淀系統的基礎上,完善加藥藥劑種類(lèi)和投加點(diǎn)位,利用凈水劑、聚鐵、液堿等藥劑將廢水進(jìn)行絮凝沉淀,加藥后的廢水指標可實(shí)現COD80mg/L,氨氮≤1mg/L(甚至測不出)。懸浮物≤70,色度≤150倍。由于實(shí)際生產(chǎn)運行過(guò)程中,懸浮物指標易產(chǎn)生波動(dòng),所以在混凝出水的中間水池增加了一臺保安過(guò)濾裝置(轉盤(pán)過(guò)濾器),保障進(jìn)中水系統的水質(zhì)進(jìn)一步穩定合格。

    2.5 增設中水系統技術(shù)

    為達到中水回用及零外排的設計規劃目標,就要保證有可靠充分的中水處理能力,經(jīng)多方技術(shù)交流確定采用臭氧氧化+多介質(zhì)過(guò)濾器+保安過(guò)濾器+超濾膜過(guò)濾+反滲透膜的工藝。

    臭氧氧化環(huán)節主要是為了保障混凝后廢水COD指標在進(jìn)入超濾膜過(guò)濾器前能穩定保持在50mg/L,減少其污堵的程度和反洗的頻次。但在臭氧氧化生產(chǎn)運行過(guò)程中會(huì )由于強氧化破鏈作用導致水體中懸浮物增加,此部分懸浮物顆粒不均勻,一方面稍大顆粒會(huì )在超濾膜前的保安過(guò)濾器被截留下來(lái),造成保安過(guò)濾器濾芯更換頻率上升,另一方面微小顆粒會(huì )透過(guò)超濾膜進(jìn)入反滲透膜,對反滲透膜造成污堵,外在表現為反滲透膜壓差增高頻率上升。所以臭氧環(huán)節的使用可視混凝后廢水懸浮物及COD含量而選擇調整氧消耗量、臭氧發(fā)生器功率甚至階段性開(kāi)啟或者停運臭氧氧化工藝。超濾膜日常使用壓差須保持在-20Pa以?xún),并設置自動(dòng)反洗程序,當壓差達到-22Pa以上時(shí),則需要停產(chǎn)進(jìn)行化學(xué)清洗。

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    3、焦化廢水零外排技術(shù)研究與應用的意義

    3.1 示范意義的推廣

    本鋼北營(yíng)鋼鐵(集團)股份有限公司煉鐵總廠(chǎng)焦化廢水基于“無(wú)害化、減量化”的先進(jìn)治理理念,針對日益嚴格的環(huán)境安全標準,運用源頭減負、過(guò)程減量的方法,深度研究和開(kāi)發(fā)先進(jìn)技術(shù)的融合,歸納并創(chuàng )造出一套績(jì)效雙優(yōu)的工藝技術(shù),并在實(shí)踐生產(chǎn)中得到充分的驗證,取得了良好的治理效果,成功地實(shí)現了零外排的戰略目標。

    3.2 顯著(zhù)的效益

    焦化廢水零外排技術(shù)研究與應用因減少廢水處理后的排出量,使后續污水處理廠(chǎng)不用再接收和處理焦化廢水,降低了其運行成本;同時(shí)可利用新系統產(chǎn)水作為三區生產(chǎn)用水的補充水,替代了一部分新水的消耗量,減少企業(yè)運行的成本。據統計,年減少污水處理廠(chǎng)運行成本512.46萬(wàn)元,新水降耗每年可節約78.84萬(wàn)立新水。

    4、結語(yǔ)

    “焦化廢水零外排技術(shù)研究與應用”打造了績(jì)效雙優(yōu)的焦化廢水處理工藝,成為焦化廢水處理的標桿性技術(shù),在眾多的焦化廢水處理類(lèi)型中,從源頭減負、過(guò)程減量、結果穩定合格3個(gè)方面給焦化廢水行業(yè)的治理提供了有力的參考和寶貴的經(jīng)驗。(來(lái)源:本鋼北營(yíng)鋼鐵(集團)股份有限公司煉鐵總廠(chǎng))

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