焦化廢水深度處理技術(shù)及工藝現(xiàn)狀

摘 要：焦化是煤炭煉化過程中重要環(huán)節(jié)，焦化環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，該類廢水含有大量酚類物質(zhì)、苯類物質(zhì)以及各種有害化合物，是一種較難處理的工業(yè)廢水。當(dāng)前我國環(huán)境保護(hù)力度不斷加大，對煤炭焦化廢水處理有著更高的要求，煤炭企業(yè)應(yīng)該不斷革新現(xiàn)有廢水處理技術(shù)，減少廢水對環(huán)境的污染。本文主要探討了焦化廢水的處理技術(shù)，并結(jié)合現(xiàn)階段情況展望技術(shù)發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：焦化廢水；處理技術(shù)；實(shí)際應(yīng)用；工藝

中圖分類號：X784 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）27-0339-02

引 言

焦化廢水的水質(zhì)較為復(fù)雜，是煤炭經(jīng)過高溫?zé)捇?、煤氣凈化、焦化回收等生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的工業(yè)廢水。焦化產(chǎn)品中大多含有芳香烴類物質(zhì)和雜環(huán)類物質(zhì)，與水結(jié)合后就會(huì)產(chǎn)生大量的酚類物質(zhì)及苯類物質(zhì)，這兩種化學(xué)物質(zhì)一旦被排放到飲用水源或地下水源，會(huì)嚴(yán)重影響民眾健康。若能在深度處理環(huán)節(jié)，采用合理的處理方法，打造廢水再利用的循環(huán)發(fā)展模式，不僅能夠降低焦化廢水對環(huán)境的污染，還能夠節(jié)約自來水資源，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)“環(huán)境友好型”廢水深度處理目標(biāo)。

1 焦化廢水深度處理技術(shù)及現(xiàn)狀

我國在2012年頒布了《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，與原有的標(biāo)準(zhǔn)不同，新標(biāo)準(zhǔn)對廢水中的主要污染物制定了更為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)在原標(biāo)準(zhǔn)上增加苯類物質(zhì)及氮類化合物的排放標(biāo)準(zhǔn)。除了對化合物和苯類物質(zhì)有明確標(biāo)準(zhǔn)外，新標(biāo)準(zhǔn)對廢水處理量和凈水排水量也有著更為嚴(yán)苛的要求。與過去相比，現(xiàn)階段的廢水處理技術(shù)已經(jīng)有了長足的進(jìn)步，但從業(yè)人員還應(yīng)不斷研發(fā)、創(chuàng)新現(xiàn)有廢水處理技術(shù)，提升焦化廢水深度處理能力及效率。

1.1 混凝沉淀法

混凝沉淀法是依靠電中和原理進(jìn)行廢水處理，處理方法為：在特定環(huán)境中將混凝劑投入到焦化廢水中，廢水中的帶電粒子會(huì)和混凝劑發(fā)生電中和反應(yīng)，產(chǎn)生中和效應(yīng)后就會(huì)形成大顆?！皥F(tuán)型”物質(zhì)，通過沉淀處理沉淀于水池底部，此凈化廢水。例如：上海某焦化廠使用的混凝劑為M180，通過對現(xiàn)場水源進(jìn)行抽樣檢查，加入混凝劑的廢水pH值介于6～7之間，且廢水中的COD含量、顏色等相關(guān)指標(biāo)都能達(dá)到國家制定的新排放標(biāo)準(zhǔn)，該種混凝劑對水質(zhì)并無太大影響。

采用該種方法處理焦化廢水能夠達(dá)到一種良好的效果，但在處理過程中會(huì)產(chǎn)生大量的固體淤泥和廢渣，若處理不得當(dāng)會(huì)對環(huán)境造成二次污染。

1.2 吸附法

吸附法處理焦化廢水是使用吸附劑對焦化廢水進(jìn)行處理，吸附劑通常是多孔徑物質(zhì)，該類物質(zhì)能夠去除廢水中的大分子化合物、油脂類物質(zhì)以及廢水中固體懸浮顆粒，在焦化廢水中投入吸附劑，經(jīng)過沉淀處理之后就會(huì)分離。就目前而言，吸附劑主要采用粉煤灰、樹脂、改性膨潤土、活性炭等材料；通過抽檢水樣，當(dāng)使用粉煤灰作為吸附劑時(shí)，其處理效果非常理想，氨氮去除率可達(dá)80%以上，滿足國家排放新標(biāo)準(zhǔn)。

就最終的廢水處理效果而言，活性炭的吸附效果最好，但活性炭的價(jià)格較高，導(dǎo)致廢水處理成本升高，這是大部分企業(yè)棄之不用的主要原因。筆者認(rèn)為，采用粉煤灰處理焦化廢水也能達(dá)到理想效果，只要處理得當(dāng)即可。

1.3 電化學(xué)氧化技術(shù)

電化學(xué)氧化技術(shù)在我國并沒有廣泛使用的案例，一般采用MgCl2·6H20、NaHP04作為主要沉淀劑對廢水進(jìn)行處理。采用該種方法對焦化廢水進(jìn)行處理，其氨氮去除率接近99%，但是該種方法對人員的技術(shù)水平要求較高，還不能推廣至工業(yè)化生產(chǎn)中。

1.4 膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)是利用膜的選擇透過性原理，對廢水進(jìn)行分離、澄清、純化等去掉。依據(jù)制成材料不同，可將膜分為無機(jī)膜和有機(jī)膜，其中無機(jī)膜的過濾度較低，有機(jī)膜常由高分子材料制成，其過濾效果更佳，更能適用于復(fù)雜的廢水環(huán)境。

2 焦化廢水深度處理技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

筆者結(jié)合工作情況，選擇了一個(gè)典型案例，簡述了焦化廢水處理技術(shù)在生產(chǎn)過程中的實(shí)際應(yīng)用。以××地區(qū)××項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目特點(diǎn)是廢水生化后深度處理，廢水直接利用。該項(xiàng)目的廢水處理設(shè)計(jì)規(guī)模為240m3/h（升華后的焦化廢水）；循環(huán)排污水為360m3/h。原有處理工藝為：隔油→氣浮→O/A/O→混凝沉淀，依據(jù)業(yè)主的要求：廢水回收再利用率要高于80%，產(chǎn)水再次利用，以此打造循環(huán)使用體系。

焦化廢水處理過程中，循環(huán)排污方式下的污水水質(zhì)較好，而焦化廢水的水質(zhì)較次，本次設(shè)計(jì)采用兩種方法分別對循環(huán)污水和焦化廢水進(jìn)行處理，分別處理兩種污水既能提升污水的處理效率，又能提高凈水資源重復(fù)利用率，可謂一舉兩得。循環(huán)污水經(jīng)過澄清、過濾處理后，采用EDR方法進(jìn)行降鹽處理，處理后的水源再次進(jìn)入水池作為循環(huán)水源使用，經(jīng)過EDR方法處理產(chǎn)生的濃水進(jìn)入絮凝反應(yīng)池與焦化廢水相容，作為二次循環(huán)水源。采用生化工法處理焦化廢水，其處理效果比傳統(tǒng)沉淀法處理效果更好，進(jìn)入焦化廢水深度處理系統(tǒng)，經(jīng)氧化、絮凝、沉淀、過濾處理后，再次采用EDR處理并加上膜處理工藝，該環(huán)節(jié)凈化的水源可再次利用。此外，該流程中產(chǎn)生的所有濃水，都可以通過系統(tǒng)回收系統(tǒng)運(yùn)送至有需求的企業(yè)，作為可再生資源循環(huán)使用；同時(shí)，污水處理過程中產(chǎn)生的污泥經(jīng)過環(huán)保處理后也可以作為鋼廠的燒結(jié)料再次被利用。廢水深度處理工藝流程如圖1。

3 結(jié)論與展望

今后中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展原則是“既要金山銀山，也要綠水青山”，環(huán)保管理力度逐漸加大促使我國各個(gè)行業(yè)都要樹立良好的環(huán)保意識，并切實(shí)做好環(huán)保工作。因此，煉煤行業(yè)應(yīng)該不斷革新廢水處理技術(shù)，以此適應(yīng)我國日益嚴(yán)苛的環(huán)保政策。近年來，隨著行業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，焦化廢水處理技術(shù)有了很大進(jìn)步，如電化學(xué)氧化技術(shù)、膜分離技術(shù)以及光催化氧化技術(shù)等等。這些處理技術(shù)雖然比傳統(tǒng)方法復(fù)雜，但屬于“環(huán)境友好型”處理技術(shù)，不會(huì)對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。但該類技術(shù)在我國并沒有大面積推廣，其主要原因：①技術(shù)還處在試驗(yàn)階段；②企業(yè)的機(jī)械設(shè)備老舊無法采用新技術(shù)。筆者認(rèn)為，隨著我國環(huán)保監(jiān)管力度不斷加大，企業(yè)的處理能力不斷提升，新的焦化廢水處理技術(shù)一定會(huì)普遍推廣；同時(shí)我們也應(yīng)該不斷優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù)和機(jī)械設(shè)備，以此提升處理能力和效率。

綜上所述，部分企業(yè)已經(jīng)將膜分離技術(shù)作為焦化廢水處理的主要技術(shù)，并且也取得了良好的處理效果。因此，在焦化廢水處理環(huán)節(jié)先用粉煤灰預(yù)處理廢水，可將廢水中的大部分有害有機(jī)物雜質(zhì)去除，這樣可以提升“膜”的處理能力，延長“膜”的使用壽命。利用粉煤灰預(yù)處理加膜技術(shù)協(xié)同處理的方法，可以有效提升焦化廢水的處理效率，這是今后在廢水處理環(huán)節(jié)主要采用的方法之一。

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收稿日期：2018-8-10