煤化工焦化废水资源化处理学案.doc

焦化废水资源化处理 辽宁工程技术大学，阜新 123000 摘要： 焦化废水是一类污染物种类多、成分复杂的高浓度有机废水，含有大量无机污染物，经过深度处理以后基本可以实现回用和排放标准。本文归纳了焦化废水深度处理的几种常见方式，将其按照处理废水中污染物的不同，分为有机物处理和盐类处理两大类。通过对比几种处理方式的优缺点，找出最科学的处理方式，并考虑多种方法的联合技术，挑选出焦化废水的最佳处理方式，实现焦化废水的资源化处理。 关键词：焦化废水；深度处理；资源化；液膜分离技术；联合技术 1．引言 迄今为止，全球的大多数国家和地区的燃料和化学品的主要原料为石油和天然气，众所周知，石油和天然气的储量十分有限，仅够使用40-60年，中国作为高能源密度的国家，现在矿物(不含铀)的可开采储量占全世界11%，远大于石油、天然气的储量，足够维持150年以上，这就给煤化工产业的发展带来了机遇，同时也带动了焦化工业的发展。我国自1914年第一座焦化厂——石家庄焦化厂开办以来，焦化工业伴随着钢铁工业的发展成为煤化工领域中重要的分支。但是，煤化工炼焦企业在生产过程中产生了大量的有毒有害的焦化废水，对当前水资源紧缺和环境污染带来了很大的压力，同时危害人类健康，成为了制约其发展的主要因素之一。传统的生物处理方法存在消耗资源多、工作效率低的问题，因此如何实现焦化企业废水资源化处理成为了每个焦化企业都要直面的问题。 2．焦化废水来源 焦化废水是煤高温干馏、煤气净化以及化工产品回收、精制过程中所产生的高浓度废水。其主要来源：(1)剩余氨水由煤在高温干馏过程中煤气中凡能溶于水或微溶于水的物质在冷凝液中形成占焦化废水总量的一半以上；(2)煤气净化过程产生的废水；(3)焦油加工、粗苯精制过程产生的废水。 3．焦化废水组成与特性 焦化废水的组成十分复杂不仅含大量氨盐、硫氰化物、硫化物、氰化物等无机化合物。酚、苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物含量也较高可生化性差。经过生化和混凝沉淀处理后达标排放的焦化废水CODcr150~200mg/L，BOD510~20mg/L，SS50~70mg/L，油3~5mg/L，氨氮15~20mg/L，总磷1~2mg/L、pH6．5~9，总硬度150~200mg/L，TDS1500~2000mg/L，CI-250~500mg/L。处理前焦化废水COD浓度在5000～8000mg/L氨氮浓度在2000～3000mg/L由此可见，焦化废水是一种典型的高污染、有毒、难降解的工业废水。由于各焦化厂生产条件、生化处理工艺及稀释水质分离条件等的差异各焦化厂生化出水的水质不尽相同但有共性一般具有以下特点：有机物、悬浮物、硬度、含盐量和油含量较高[1]。 4．焦化废水深度处理方法 从表1可知焦化废水COD、氨浓度较高，变化范围大，焦化废水深度处理既要处理水中的大量有机物、油、悬浮物，同时兼顾去除水中的盐分、硬度、碱度与氯化物等。 表1 焦化废水水质 （mg/L） 碱度 （以CaCO3计）ρ（悬浮固体）ρ（总固体） COD BOD5 ρ（氨） ρ（挥发酚） ρ（硫化物） ρ（氰化物） ρ（焦油）挥发性非挥发性挥发性非挥发性500~300010~1700120~190900~57001600~33001500~5200300~3300300~1300500~2200100~20030~100100~500注 ρ 为质量浓度的法定符号，下同。 4．1有机物的处理 焦化废水中COD、NH3-N浓度较高，有机物成分复杂，主要有酚类化合物、多环芳香族化合物，含氮、氧、硫的杂环化合物及脂肪族化合物。赵建夫[2]焦化废水的水质，其结果列于表1。何苗[3]废水中主要有机物的类别与含量，结果列于表2。从表2可以看出，废水中有机物种类多，给生物降解带来一定的困难。 表2 焦化废水中有机物类别及含量 有机物质量分数/%苯酚类及其衍生物60．08喹啉类化合物13．47苯类及其衍生物9．84吡啶类化合物2．42吲哚类化合物1．14咔唑类化合物0．95呋喃类化合物1．67咪唑类化合物1．60吡咯类化合物1．29联苯、三联苯类化合物2．09三环以上化合物1．80吩噻嗪类化合物0．84噻吩类化合物1．36萘类化合物1．45 4．1．1活性炭吸附法 吸附法是物理化学法的一种，是利用吸附剂的多孔性和大的比表面积，将废水中的溶解性有机物吸附在表面从而达到分离。根据固体表面吸附力的不同，吸附可以分为表面吸附、离子交换吸附和专属吸附3种类型，在焦化废水深度处理中应用比较多的是表