丹陽一體化焦化廠廢水處理設(shè)施承重力強(qiáng)

當(dāng)前，全球都面臨著水資源短缺、水質(zhì)惡化的嚴(yán)峻形勢，水污染問題成為當(dāng)今世界面臨的重要環(huán)境問題之一。我國人均水資源占有量僅為0.24萬m3，只有世界上人均占有量的1/4，屬世界十二個貧水國家之一，所以加強(qiáng)對新污染源的控制，改善老污染源處理條件，才能從根本上改變我國水質(zhì)惡化的現(xiàn)狀。今天，跟大家介紹的是焦化廢水處理。

　　焦化廢水處理一直是國內(nèi)外污水處理領(lǐng)域的一大難題。廢水中污染物組成復(fù)雜，含有揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴和氧硫氮等雜環(huán)化合物，屬較難生化降解的高濃度有機(jī)工業(yè)廢水。目前，焦化廢水處理一般要經(jīng)過預(yù)處理、二級處理和深度處理后才可能達(dá)標(biāo)排放。焦化廢水的預(yù)處理技術(shù)有：厭氧酸化法、氣浮法、混凝沉淀法；二級處理方法很多，有生物化學(xué)法、物理法、化學(xué)法、以及物理-化學(xué)法等；焦化廢水深度處理技術(shù)有化學(xué)氧化法、折點氯化法、絮凝沉淀輔以加氯法、吸附過濾輔以離子交換法等。但目前的方法是焦化廢水經(jīng)隔油池、二級氣浮池除油后進(jìn)行多段曝氣生物處理，再經(jīng)氧化塘或吸附法深度處理后排放。1、廢水來源

　　焦化廢水是煉焦、煤氣在高溫干餾、凈化及副產(chǎn)品回收過程中，產(chǎn)生含有揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴及氧、硫、氮等雜環(huán)化合物的工業(yè)廢水，是一種高CODcr、高酚值、高氨氮且很難處理的一種工業(yè)有機(jī)廢水。其主要來源有三個：一是剩余氨水，它是在煤干餾及煤氣冷卻中產(chǎn)生出來的廢水，其水量占焦化廢水總量的一半以上，是焦化廢水的主要來源；二是在煤氣凈化過程中產(chǎn)生出來的廢水，如煤氣終冷水和粗苯分離水等；三是在焦油、粗苯等精制過程中及其它場合產(chǎn)生的廢水。2 、廢水特點

　　焦化廢水所含污染物包括酚類、多環(huán)芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等，是一種典型的含有難降解的有機(jī)化合物的工業(yè)廢水。焦化廢水中的易降解有機(jī)物主要是酚類化合物和苯類化合物，砒咯、萘、呋喃、瞇唑類屬于可降解類有機(jī)物。難降解的有機(jī)物主要有砒啶、咔唑、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等。

　　焦化廢水的水質(zhì)因各廠工藝流程和生產(chǎn)操作方式差異很大而不同。一般焦化廠的蒸氨廢水水質(zhì)如下：CODcr3000－3800mg／L、酚600－900mg／L、氰10mg／L、油50－70mg/L、氨氮300mg/L左右。如果CODcr按3500mg／L計，氨氮按280mg/L計，則每噸焦炭最少可產(chǎn)生0.65kgCODcr和0.05kg氨氮，全國機(jī)焦產(chǎn)量為7000萬噸，則每年可產(chǎn)生45500噸CODcr和3500噸氨氮，如果污水不處理，將對環(huán)境造成多么大的污染。3 、廢水處理方式

　隨著水處理技術(shù)的發(fā)展及國家政策對于大部分工業(yè)水利用率的要求提高，多數(shù)企業(yè)為滿足生產(chǎn)需要，降低用水成本，采取了許多節(jié)水措施，提高重復(fù)利用率，使外排水的鹽度及其他有機(jī)污染物濃度提高。同時近幾年，我國環(huán)保要求逐漸提高，對外排水的含鹽量提出要求，各地方相關(guān)政策也已出臺，使高鹽廢水的需求逐漸加強(qiáng)。

　　1、不同行業(yè)高鹽廢水特點分析

　　工業(yè)上高鹽廢水一般為循環(huán)排污水、離子交換酸堿再生廢水、中水回用RO濃水或脫硫廢水等。這類廢水含有大量的Cl-，SO42-，Na+，Ca2+，Mg2+等，利用污水回用的濃水還含難降解有機(jī)污染物，處理過程較為復(fù)雜。目前主要行業(yè)的廢水水質(zhì)有如下特點。

　　1.1 煤化工高鹽廢水

　　煤化工高含鹽廢水水質(zhì)具有以下特點：

　　①鹽分高且成分復(fù)雜，雜質(zhì)離子組分較多;

　　②COD含量比較高;

　?、酆幸恍┤菀捉Y(jié)垢的離子，比如硬度及可溶性硅;

　　④不同項目采用不同的主工藝，廢水組分多變，水質(zhì)不確定性比較大。

　　1.2 電廠脫硫廢水

　　火電廠脫硫廢水主要來源于濕法脫硫(FGD)工藝產(chǎn)生的廢水，主要特點是高懸浮物，高鹽度(高氯根、高硫酸根)高腐蝕性、高硬度、及含有部分重金屬，且水質(zhì)波動大。

　　1.3 煉油及石化行業(yè)廢水

　　煉油及石化行業(yè)廢水屬于難處理廢水，其水質(zhì)特點是高COD、高氨氮，高無機(jī)鹽，部分油脂、酚類、硫化物及部分含汞廢水。

　　1.4 制藥行業(yè)廢水

　　廢水特點：成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高，特別是生化性很差，且間歇排放，難處理。

　　2、工業(yè)廢主要膜處理技術(shù)介紹

　　實現(xiàn)工業(yè)高鹽廢水需要系統(tǒng)的解決方案，首先一般通過物理或化學(xué)的預(yù)處理方法，實現(xiàn)懸浮物、膠體及一般易結(jié)垢離子的去除，再通過膜處理工藝實現(xiàn)淡水的回用，同時達(dá)到廢水減量的目的，最后濃縮液通過蒸發(fā)結(jié)晶等工藝最終實現(xiàn)廢水的目的。本文主要對目前常用的膜處理工藝展開介紹。

　　按照膜過濾孔徑分離，常用膜技術(shù)可分為微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透等。按照過濾壓力及最終濃縮倍數(shù)來分，廢常用的反滲透又可進(jìn)一步分為低壓反滲透(類如BWRO)、中壓反滲透(海水膜SWRO)，高壓反滲透(HPRO或DTRO)等。同時目前市場上還有(電滲析)ED、正滲透(FO)等技術(shù)已應(yīng)用于高放行業(yè)。因其使用范圍不同，針對不同的工況，其組合式的設(shè)計項目上已有廣泛應(yīng)用。

　　2.1 微濾及超濾技術(shù)

　　微濾(MF)：又稱為微孔過濾，它屬于精密過濾，其基本原理是篩分過程，在靜壓差作用下濾除0.1～10μm的微粒，微濾膜允許大分子和溶解性固體(無機(jī)鹽)等通過，但會截留住懸浮物、細(xì)菌及大分子量膠體等物質(zhì)。

　　超濾(UF)：能截留0.002～0.1μm之間的大分子物質(zhì)和蛋白質(zhì)。超濾膜允許小分子物質(zhì)和溶解性固體(無機(jī)鹽)等通過，同時將截留下膠體、蛋白質(zhì)、微生物和大分子有機(jī)物。

　　微濾、超濾技術(shù)一般用于反滲透膜或其它膜濃縮技術(shù)的的前處理，主要用于去除來水中的SS及膠體等，目前煤化工廢水項目上已有將藥劑軟化與微濾或超濾結(jié)合使用的技術(shù)，可實現(xiàn)廢水中硬度的去除達(dá)到100mg/L以下，出水硅控制在10mg/L以下，有效減少后續(xù)膜濃縮工藝的結(jié)垢風(fēng)險。

　　2.2 納濾(NF)技術(shù)

　　納濾(NF)被稱為疏松反滲透，操作區(qū)間介于反滲透和超濾之間。對一價鹽的去除率為20%～50%，但對CODcr及二價鹽的去除率高達(dá)90%以上。

　　納濾膜的一個很大特性是膜本體帶有電荷，這是它在很低壓力下具有較高除鹽性能和截留相對分子質(zhì)量為數(shù)百的物質(zhì)，也可脫除無機(jī)鹽的重要原因。在高鹽廢水處理工藝中，納濾技術(shù)可用于去除絕大多數(shù)的Ca2+，Mg2+，SO42-等易結(jié)垢離子，同時其特殊的膜表面電荷及孔徑使它比反滲透更耐COD的污堵，因此可用于反滲透的預(yù)處理，以降低結(jié)垢離子對RO膜的污染。同時因納濾膜對二價離子的高截留性(對于硫酸根的截留可達(dá)98%及以上)，目前在部分高鹽廢水中用于分離硫酸根及氯離子，實現(xiàn)水中氯化鈉的回收。已有電廠脫硫廢水采用通過軟化預(yù)處理(混凝+微濾)+膜濃縮處理(NF+DTRO)+蒸發(fā)結(jié)晶干燥技術(shù)，制成純度為97.5%的袋裝氯化鈉，作為工業(yè)鹽銷售，實現(xiàn)了脫硫廢水的資源化回收利用。通過納濾的選擇性過濾實現(xiàn)分鹽的技術(shù)在高鹽廢水資源化的應(yīng)用將會越來越多。

丹陽一體化焦化廠廢水處理設(shè)施承重力強(qiáng)

2.3 高效反滲透HERO技術(shù)

　　高效反滲透是一種在常規(guī)反滲透基礎(chǔ)上開發(fā)的新工藝，其原理是通過藥劑軟化預(yù)處理+離子交換技術(shù)，去除來水中的硬度，再經(jīng)過脫氣塔去除水中的二氧化碳，最后加堿將反滲透進(jìn)水pH調(diào)到10以上，與常規(guī)RO相比，該工藝的特點：

　　(1)防垢、防粘污、防堵塞：通過藥劑軟化預(yù)處理+離子交換技術(shù)除去給水中的硬度和其他結(jié)垢性物質(zhì)，達(dá)到防垢效果;在高pH下運(yùn)行時可在多方面減少污堵：

　　①因硅的溶解度隨pH的提高而增大，所以明顯提高了硅的結(jié)垢極限;

　　②高pH是生物的抑制劑，細(xì)菌、病毒、孢子和內(nèi)毒素等被溶解或皂化，有機(jī)物被乳化或皂化，避免黏附于膜上;

　?、垲w粒沾污的表面強(qiáng)度明顯降低，高污泥指數(shù)(SDI)的水能在無需經(jīng)常化學(xué)清洗的條件下運(yùn)行。

　　(2)清洗次數(shù)減少：高pH運(yùn)行類似于化學(xué)清洗的堿洗工況。

　　(3)回收率高：降低結(jié)垢風(fēng)險后，相對傳統(tǒng)反滲透，其回收率可大大提高。高效反滲透HERO技術(shù)最近幾年在國內(nèi)有較為廣泛的應(yīng)用，濃水側(cè)含鹽量可濃縮至50000mg/L。江蘇某光顯企業(yè)的廢水裝置項目，采用MBR+中水RO+高效RO+DTRO+蒸發(fā)結(jié)晶的組合工藝，最終實現(xiàn)廢水的。HERO工藝較傳統(tǒng)RO回收率高，電耗4～6kWh/t，該工藝主要缺點是前處理系統(tǒng)較為復(fù)雜，對進(jìn)水硬需嚴(yán)格控制，且耗堿量大。

　　2.4 高壓反滲透DTRO技術(shù)

　　高壓反滲透DTRO即碟管式反滲透膜，碟管式反滲透是反滲透的一種形式，是專門用來處理高濃度污水的膜組件，其核心技術(shù)是碟片式膜片膜柱。把反滲透膜片和水力導(dǎo)流盤疊放在一起，用中心拉桿和端板進(jìn)行固定，然后置入耐壓套管中，形成一個膜柱，最初用于垃圾滲濾液的處理。

　　DTRO壓力等級有75bar，90bar，120bar，160bar，鹽分濃縮可達(dá)到100000～180000mg/L。DTRO在初期主要用于垃圾滲濾液的處理，其耐高COD，運(yùn)行壓力高，濃縮能力強(qiáng)特點逐漸被用在高鹽高COD工業(yè)廢水的回收利用上。

　　DTRO對于預(yù)處理的要求比較簡單，噸水電耗與膜組件的壓力等級有關(guān)，對于90bar的DTRO系統(tǒng)，噸水電耗電耗6～10kWh，噸水投資成本約在20萬元左右，投資及運(yùn)行費(fèi)用較高。

目前焦化廠廢水處理有多種方式，首要方式應(yīng)將焦化廢水處理綜合考慮。如建廠時選擇廠址就應(yīng)論證廢水處理方案，充分考慮廠址的上、下游及周圍的情況，不要設(shè)在給水水源附近和有特殊要求的地方；能否將經(jīng)處理后的水送附近洗煤廠、鋼鐵廠的綜合廢水處理廠、城市污水處理廠，使廢水處理方案更趨合理也是必須考慮的問題。

　　其次是廢水處理不能單一考慮，而應(yīng)與煤氣凈化工藝等統(tǒng)一考慮設(shè)計方案。從產(chǎn)生廢水的裝置開始處理，每道工序均按要求設(shè)計，減輕最終廢水處理裝置的負(fù)擔(dān)。如上海寶鋼三期工程將蒸氨工段與廢水處理合并為一個車間，使其能達(dá)標(biāo)排放。

　　將處理后的廢水盡量在廠內(nèi)利用，如送作熄焦補(bǔ)充水、除塵補(bǔ)充水、煤場灑水等，從而減少外排水量，同時采取措施防止對環(huán)境及設(shè)備產(chǎn)生不良影響。4、國內(nèi)外焦化廢水處理技術(shù)

　　目前，國內(nèi)80％的焦化廠普遍采用的是以傳統(tǒng)生物脫氮處理為核心的焦化廢水工藝流程。分為預(yù)處理、生化處理以及深度處理。預(yù)處理主要采用物理化學(xué)方法，如除油、蒸氨、萃取脫酚等；生化處理工藝主要為A/O、A2/O等工藝；深度處理主要工藝有活性炭吸附法、活性炭-生物膜法及氧化塘法。在歐洲，焦化廢水處理普遍的工藝為先去除懸浮物和油類污染物質(zhì)，然后利用蒸氨法去除氨氮， 再采用生物氧化法去除酚硫和硫代硫酸鹽。在某些情況下還對廢水做排放前的最后深度處理。在美國，煉焦廠的廢水處理工藝為：脫焦油—蒸氨工藝—活性污泥法及污泥脫水系統(tǒng)。綜合看起來，國外的焦化廢水處理方法與我國基本一致。