焦化企業(yè)廢水全廠零排放技術(shù)方案

摘要：本文結(jié)合焦化廢水特點(diǎn)，提出了廢水零排放處理工藝技術(shù)方案，并提出相應(yīng)的建議，為焦化行業(yè)廢水處理提供參考。

關(guān)鍵詞：焦化廢水;零排放;深度處理

中圖分類號(hào)：X784 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）06-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.048

Technical scheme of zero discharge of coking enterprises wastewater

Zhao Pengfei

（Shanghai Electric Group State Owned Huanqiu Engineering Co.，Ltd.，Taiyuan Shanxi 030000，China）

Abstract：Based on the characteristics of coking wastewater，this paper puts forward the technological scheme of zero discharge treatment of wastewater，and puts forward corresponding suggestions，which can provide reference for wastewater treatment in coking industry.

Key words：Coking wastewater;Zero discharge;Advanced treatment

焦化企業(yè)作為重點(diǎn)監(jiān)管單位，應(yīng)做到生產(chǎn)廢水處理后綜合利用。企業(yè)在進(jìn)行建設(shè)時(shí)應(yīng)配套健全廢水收集管網(wǎng)，從根本上解決廢水的分類分質(zhì)處理問(wèn)題，為實(shí)現(xiàn)廢水處理裝置的零排放打好基礎(chǔ)。

焦化生產(chǎn)廢水主要來(lái)自煉焦過(guò)程產(chǎn)生的蒸氨廢水、煤氣預(yù)冷水、煤氣終冷水、粗苯分離水、管線凝液、泵軸沖洗水等，主要污染物有焦油、揮發(fā)酚、氰化物、硫化物、苯及氨氮等，具有污染物濃度高、成分復(fù)雜、生化性差等特性，屬于行業(yè)典型的高濃度難生化處理廢水[1]。該類廢水常見(jiàn)的處理方法主要包括：氣浮除油、陶瓷過(guò)濾除油、蒸氨脫氨、混凝沉淀、生化處理、活性炭吸附、離子交換樹(shù)脂軟化、特種樹(shù)脂吸附、機(jī)械過(guò)濾及多介質(zhì)過(guò)濾、超濾、反滲透等組合工藝[1-3]。根據(jù)《焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件》及《焦化廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》等要求，焦化企業(yè)應(yīng)配套廢水處理裝置并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)廢水零排放，熄焦廢水要實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)不外排。

1 焦化廢水來(lái)源及處理要求

焦化廢水主要分為三部分：生產(chǎn)污水、生活化驗(yàn)廢水及清凈排水（含鹽廢水）。

1.1 生產(chǎn)污水

生產(chǎn)污水分為高濃度和低濃度廢水兩部分。

高濃度廢水主要包括蒸氨廢水、粗苯分離水、煤氣預(yù)冷終冷廢水、煤氣管線凝液、煤氣凈化裝置區(qū)放空液、煤氣水封水及導(dǎo)煙孔水封水等，含有多項(xiàng)焦化特征污染因子，主要污染物為化學(xué)需氧量、氨氮、懸浮物、揮發(fā)酚、氰化物、石油類、硫化物及苯等，污染物濃度高且難生物降解。首先將上述高度生產(chǎn)廢水進(jìn)行收集送“機(jī)械化刮渣槽+焦油氨水澄清槽+氣浮除焦油器+陶瓷管過(guò)濾器”進(jìn)行預(yù)處理，然后送蒸氨塔進(jìn)行脫氨處理，蒸氨產(chǎn)生的濃氨水可用于脫硫工序，蒸氨廢水送污水處理站。

低濃度生產(chǎn)廢水主要有地坪設(shè)備沖洗水、泵軸沖洗水等，含有多項(xiàng)焦化特征污染因子，但污染物濃度相對(duì)較低，可收集直接進(jìn)入污水處理站[4]。

1.2 生活化驗(yàn)廢水

主要來(lái)自綜合辦公樓、職工宿舍、職工食堂、廠區(qū)化驗(yàn)室等產(chǎn)生的廢水，含有COD、BOD5、氨氮、石油類等污染物，濃度較低，可直接送入污水處理站進(jìn)行處理。

1.3 清凈排水

清凈排水又稱為含鹽廢水，主要包括：脫鹽站排水、循環(huán)水裝置排水、鍋爐定期排水等。主要污染物包括：含鹽類物質(zhì)、COD、氨氮及SS等，污染物含量較低，收集送中水處理裝置，經(jīng)過(guò)濾、超濾、反滲透等脫鹽處理后循環(huán)回用[5]。

2 廢水零排放處理技術(shù)方案

焦化廢水要實(shí)現(xiàn)零排放，有兩個(gè)需要重點(diǎn)注意的地方：一是要最大程度地實(shí)現(xiàn)廢水凈化后循環(huán)回用，二是要實(shí)現(xiàn)廢水中鹽類物質(zhì)的去除。

本文提出的零排放處理工藝思路為：生產(chǎn)及生活污水采用“預(yù)處理（除油+氣?。?調(diào)節(jié)池+生化處理（厭氧+一段缺氧+一段好氧+一段沉淀+二段缺氧+二段好氧+二段沉淀）+深度處理（混凝沉淀+機(jī)械過(guò)濾+多介質(zhì)過(guò)濾+超濾+離子交換樹(shù)脂軟化+特種樹(shù)脂吸附有機(jī)物+兩級(jí)反滲透）+再濃縮處理（二級(jí)樹(shù)脂深度軟化+兩級(jí)濃水高壓反滲透）+三效蒸發(fā)結(jié)晶除鹽或分鹽”處理工藝;清凈排水采用“混凝沉淀預(yù)軟化處理+機(jī)械及多介質(zhì)過(guò)濾+超濾+離子交換樹(shù)脂軟化+反滲透”處理，產(chǎn)水可回用循環(huán)水系統(tǒng)等生產(chǎn)補(bǔ)水，濃水送生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)“再濃縮處理+三效蒸發(fā)結(jié)晶除鹽或分鹽”進(jìn)行處理。

污水處理主要?jiǎng)澐譃榱鶄€(gè)處理單元，分別為：預(yù)處理單元、生化處理單元、深度處理單元、中水處理單元、再濃縮處理單元、蒸發(fā)結(jié)晶除鹽單元等。

2.1 預(yù)處理及生化單元

焦化廢水首先經(jīng)過(guò)隔油池除油、氣浮除油進(jìn)行除油預(yù)處理，除油廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)均衡來(lái)水水質(zhì)，然后進(jìn)入生化處理單元。

（1）預(yù)處理單元主要包括“隔油池除油+氣浮除油”等裝置。蒸氨廢水及其他生產(chǎn)廢水首先經(jīng)隔油池預(yù)處理除去重油、輕油，凈化出水再進(jìn)一步進(jìn)行氣浮除油，兩級(jí)預(yù)處理除掉的含油類物質(zhì)收集返回生產(chǎn)工序摻煤煉焦。經(jīng)除油預(yù)處理后的廢水送入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池在此處具有兩個(gè)作用：一是起到沉淀分離作用，可以進(jìn)一步去除上步預(yù)處理工序未處理完全仍殘留的含油類物質(zhì);二是可以均衡水質(zhì)，起到調(diào)節(jié)來(lái)水水質(zhì)水量的作用，為下一步廢水生化處理創(chuàng)造有利的條件。

（2）生化處理單元主要包括“厭氧+一段缺氧+一段好氧+一段沉淀+二段缺氧+二段好氧+二段沉淀”等裝置。其主要目的是通過(guò)生物處理去除廢水中的COD、BOD5、揮發(fā)酚、氰化物、硫化物、氨氮、苯等污染物。由于進(jìn)水C/N比較高，故采用A/A/O+A/O生化工藝流程。預(yù)處理污水由提升泵提升進(jìn)入預(yù)沉池，沉淀去掉大部分的懸浮污泥，同時(shí)起到一定程度的隔氧作用。預(yù)沉池出水送入?yún)捬豕ざ?，其主要功能是提高廢水的可生化性，通過(guò)厭氧池的水解酸化作用，將焦化廢水中難生物降解的污染物降解為小分子有機(jī)物。經(jīng)過(guò)厭氧降解的廢水進(jìn)入一段缺氧段，利用兼氧菌反硝化脫除廢水中的硝態(tài)氮。一段缺氧出水進(jìn)入一段好氧池，通過(guò)好氧微生物的降解作用去除廢水中的COD、揮發(fā)酚、氰化物、苯等污染物，同時(shí)硝化作用可以使廢水中的氨態(tài)氮轉(zhuǎn)變?yōu)橄鯌B(tài)氮。一段好氧出水進(jìn)入一段沉淀池進(jìn)行泥水分離，出水進(jìn)入二段缺氧。在二段缺氧池投加葡萄糖等碳源補(bǔ)充反硝化所需碳源，使污水中剩余硝態(tài)氮再一次進(jìn)行反硝化進(jìn)一步脫除硝態(tài)氮，出水進(jìn)入二段好氧，通過(guò)好氧微生物的降解作用進(jìn)一步去除可生化降解的有機(jī)物。二段好氧出水進(jìn)入二段沉淀池，清水進(jìn)入深度處理單元。一段沉淀池的污泥通過(guò)一段回流污泥泵送回一段好氧池，二段沉淀池的污泥通過(guò)二段回流污泥泵送回二段好氧池，剩余污泥排入污泥濃縮池。

2.2 深度處理單元

采用“混凝沉淀+機(jī)械過(guò)濾+多介質(zhì)過(guò)濾+超濾+離子交換樹(shù)脂軟化+特種樹(shù)脂吸附有機(jī)物+兩級(jí)反滲透”深度處理方案。混凝沉淀是通過(guò)投加高效混凝劑、高分子絮凝劑等以提高沉淀效率的方法進(jìn)行處理，其目的是進(jìn)一步降低出水中的懸浮物、硬度和COD。包括加藥混合、反應(yīng)及泥水分離三個(gè)過(guò)程，澄清池出水進(jìn)入下一步處理。機(jī)械過(guò)濾及多介質(zhì)過(guò)濾主要作用是通過(guò)過(guò)濾去除廢水的無(wú)機(jī)及懸浮物等雜質(zhì)，對(duì)超濾工序起到保護(hù)作用。超濾出水經(jīng)離子交換樹(shù)脂軟化去除廢水中的鈣鎂等離子，然后再經(jīng)特種樹(shù)脂吸附去除廢水的有機(jī)物。特種樹(shù)脂吸附主要是利用該樹(shù)脂（比如SMART樹(shù)脂）良好的有機(jī)物及色度等吸附性能，去除焦化廢水中難生物降解的有機(jī)物及色度等，具有難降解污染物脫除效率高、出水清澈透亮、水質(zhì)優(yōu)良穩(wěn)定等特點(diǎn)。通過(guò)樹(shù)脂吸附可以確保反滲透進(jìn)水的COD濃度降至80mg/L以下，對(duì)反滲透裝置起到穩(wěn)定水質(zhì)和保護(hù)作用，增加了深度處理的穩(wěn)定性。反滲透產(chǎn)水循環(huán)回用，濃鹽水進(jìn)入再濃縮單元。

2.3 中水回用

全廠清凈廢水主要包括循環(huán)水系統(tǒng)排水、脫鹽水站排水和鍋爐排水等，污染成分主要為鹽分和懸浮物。采用“混凝沉淀預(yù)軟化處理（預(yù)處理去除鈣鎂離子）+機(jī)械及多介質(zhì)過(guò)濾+超濾+離子交換樹(shù)脂軟化（去除鈣鎂離子）+反滲透”處理，產(chǎn)水循環(huán)回用;中水回用濃排水與深度處理的濃排水等合并后進(jìn)入再濃縮單元繼續(xù)處理。

2.4 再濃縮單元

采用“二級(jí)樹(shù)脂深度軟化+兩級(jí)濃水高壓反滲透”再濃縮處理方案，產(chǎn)水回用，高濃鹽排水進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶除鹽裝置。該單元主要作用是將濃水再次濃縮處理回用，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的廢水回收率超過(guò)90%，從而減小高濃鹽水的水量。其特點(diǎn)是采用類似海水淡化所使用的高壓反滲透裝置，實(shí)現(xiàn)最大程度的軟化水回用和濃鹽水中鹽類物質(zhì)的富集。

2.5 蒸發(fā)結(jié)晶除鹽

高濃廢水采用“三效蒸發(fā)+結(jié)晶離心”除鹽方案。該單元通過(guò)三效蒸發(fā)濃縮及結(jié)晶處理，使得再濃縮工段的濃水得以回收利用，并析出結(jié)晶鹽，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的零排放。蒸發(fā)凝水循環(huán)回用，結(jié)晶混鹽委托第三方處理或進(jìn)一步進(jìn)行分鹽處理。

3 結(jié)束語(yǔ)

焦化企業(yè)廢水要做到零排放，首先應(yīng)配套完善的廢水收集管網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)廢水的分類分質(zhì)處理。本文建議采用“預(yù)處理（除油+氣?。?調(diào)節(jié)池+生化處理（厭氧+一段缺氧+一段好氧+一段沉淀+二段缺氧+二段好氧+二段沉淀）+深度處理（混凝沉淀+機(jī)械過(guò)濾+多介質(zhì)過(guò)濾+超濾+離子交換樹(shù)脂軟化+特種樹(shù)脂吸附+兩級(jí)反滲透）+再濃縮處理（二級(jí)樹(shù)脂深度軟化+兩級(jí)濃水高壓反滲透）+三效蒸發(fā)結(jié)晶除鹽或分鹽”的技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)零排放，滿足現(xiàn)行管理要求。

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收稿日期：2020-03-31

作者簡(jiǎn)介：趙朋飛（1985-），男，漢族，碩士研究生，工程師及注冊(cè)環(huán)評(píng)工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)?？⒐を?yàn)收。