焦化廢水零排放處理技術(shù)探討

馮杰

摘 ?要：對(duì)于焦化廢水，前處理系統(tǒng)一般采用常規(guī)物化、生化方法進(jìn)行處理。由于經(jīng)過前處理的多級(jí)生化，因此廢水后續(xù)可生化性差，傳統(tǒng)工藝難以達(dá)到處理要求。選擇適合焦化廢水特性及廢鹽處理工藝，不僅可以降低工程投資，而且有利于企業(yè)的運(yùn)行管理以及減少企業(yè)的日常運(yùn)行費(fèi)用，保證系統(tǒng)出水水質(zhì)及降低危廢物產(chǎn)生量。本文從焦化廢水的特性及處理現(xiàn)狀入手，通過對(duì)零排放案例的分析，闡述了一套焦化廢水零排放處理技術(shù)路線，對(duì)焦化廢水零排放處理技術(shù)的優(yōu)化改進(jìn)提供了參考.

關(guān)鍵詞：焦化廢水;回用;分鹽;零排放

1.焦化廢水零排放的處理現(xiàn)狀

對(duì)于焦化廢水，前處理系統(tǒng)一般采用常規(guī)物化、生化方法進(jìn)行處理。該工藝對(duì)廢水中的氛、氰等物質(zhì)有一定去除效果，而對(duì)COD 及NH3-N的去除效率極差。經(jīng)過物化、生化處理后，廢水的COD、NH3-N、色度等仍較高。

由于經(jīng)過前處理的多級(jí)生化，因此廢水后續(xù)可生化性差，傳統(tǒng)工藝難以達(dá)到處理要求。為了實(shí)現(xiàn)焦化廢水的零排放，預(yù)處理工藝一般采用混凝沉淀+MCR+臭氧氧化+BAC;深度處理工藝一般采用UF+RO+濃水RO 工藝;零排放工藝一般采用MVR或多效蒸發(fā)工藝【3】。

焦化廢水零排放處理工藝中，預(yù)處理工藝的可連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，是保障整個(gè)零排放系統(tǒng)可連續(xù)運(yùn)行的前提;深度處理工藝中濃縮減量化工藝單元，是整個(gè)零排放技術(shù)路線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)核心;濃水末端蒸發(fā)結(jié)晶單元對(duì)最終產(chǎn)品鹽品質(zhì)與最終母液雜鹽量的控制，是最終實(shí)現(xiàn)資源再利用的保證。

2.焦化廢水的處理技術(shù)路線

2.1技術(shù)的選擇原則

選擇適合焦化廢水特性及廢鹽處理工藝，不僅可以降低工程投資，而且有利于企業(yè)的運(yùn)行管理以及減少企業(yè)的日常運(yùn)行費(fèi)用，保證系統(tǒng)出水水質(zhì)及降低危廢物產(chǎn)生量。在進(jìn)行污水及廢鹽處理工藝選擇時(shí)，首先我們要考慮技術(shù)的可靠性，保證流出的水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)并應(yīng)盡可能的降低廢液、固廢和危廢的產(chǎn)生;其次是經(jīng)濟(jì)性，用最小的投資產(chǎn)生高效益，因此占地面積小、布置緊湊，對(duì)周圍環(huán)境影響小的工藝成為現(xiàn)代污水處理系統(tǒng)的首選工藝。

為了實(shí)現(xiàn)深度氧化段及分鹽結(jié)晶段高效穩(wěn)定且節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用、建設(shè)費(fèi)用，確定了以下工藝的選擇原則：

（1）技術(shù)的成熟，處理效果的穩(wěn)定，耐沖擊的能力強(qiáng)，保證出水的水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)排放、結(jié)晶鹽品質(zhì)有保證;

（2）正常生產(chǎn)時(shí)達(dá)到100%設(shè)計(jì)能力，裝置操作彈性為30-120%。

（3）基建的投資和運(yùn)行的費(fèi)用低，用最少的投入換得盡可能高的效益;

（4）運(yùn)行管理方便，操作靈活，并可根據(jù)不同的進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求調(diào)整運(yùn)行方式和工藝參數(shù)，最大限度地發(fā)揮構(gòu)筑物的處理能力;耐沖擊能力強(qiáng);

（5）便于實(shí)現(xiàn)工藝過程的自動(dòng)控制，提高管理水平，實(shí)現(xiàn)無人值守，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和人工費(fèi)用，同時(shí)可以人工控制。

2.2 ?深度氧化段技術(shù)選擇

深度氧化段主要接收生化系統(tǒng)的出水，其COD濃度達(dá)到150mg/L左右，由于其出水仍需進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)進(jìn)一步濃縮處理，若不降低生化出水的COD，將對(duì)后續(xù)系統(tǒng)的運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響。所以，為了減輕后續(xù)系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，需要對(duì)生化出水進(jìn)行提標(biāo)改造，增設(shè)深度氧化工藝段。

深度氧化段采用的工藝主流程：原水調(diào)節(jié)池+催化反應(yīng)池+臭氧消解池+多介質(zhì)過濾器。催化劑失效后通過臭氧氧化無害化處理鑒定后，作為鋁基耐火材料由相關(guān)耐火材料企業(yè)回收處置。

2.3 ?分鹽結(jié)晶技術(shù)選擇

本項(xiàng)目分鹽結(jié)晶段主要接收深度水處理反滲透系統(tǒng)產(chǎn)生的反滲透濃水，水質(zhì)特點(diǎn)為：

（1）高硬度——原水中總硬度達(dá)到1100～1350mg/L左右;

（2）高COD——原水中的COD達(dá)到200mg/L;

（3）高含鹽量——原水中的總含鹽量在10000mg/L左右;

（4）高堿度——原水中的總堿度在2000mg/L左右;

（5）SO42-和Cl-變化幅度較大，分別為2100～2460mg/L和3400～3300mg/L;

根據(jù)上述原水水質(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)有的水處理工藝技術(shù)，擬采用的工藝方案需充分考慮以下設(shè)計(jì)原則：

（1）高鹽廢水處理系統(tǒng)一般分為三個(gè)主要部分，分別為廢水預(yù)處理、分鹽濃縮及蒸發(fā)結(jié)晶;

（2）高鹽廢水預(yù)處理技術(shù)的合理選擇和相對(duì)應(yīng)的運(yùn)行成本，是影響這個(gè)項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo);

（3）高鹽廢水的蒸發(fā)結(jié)晶處理效果決定了最終產(chǎn)鹽的

3.分鹽結(jié)晶段采用的工藝主流程如下：

高鹽廢水首先進(jìn)入原水箱，通過提升泵進(jìn)入澄清池單元，向澄清池中加入石灰以去原水中的鈣鎂硬度，同時(shí)投加混凝劑、PAM以提高水中懸浮物、無機(jī)物的去除效果。澄清池出水投加酸回調(diào)PH值后進(jìn)入浸沒式超濾裝置以及樹脂軟化器，用以去除廢水中的懸浮物和殘余硬度，其出水再進(jìn)入脫碳器，脫碳器脫除水中的二氧化碳及堿度;脫碳后的高鹽廢水加氫氧化鈉回調(diào)pH，進(jìn)入納濾裝置，用于對(duì)廢水中的一二價(jià)離子進(jìn)行分離，NF濃水主要含二價(jià)鹽，納濾濃水進(jìn)入電滲析裝置1進(jìn)一步濃縮，電滲析裝置1濃水進(jìn)入硫酸鈉結(jié)晶器產(chǎn)硫酸鈉鹽，電滲析1產(chǎn)水經(jīng)過高級(jí)氧化裝置2去除有機(jī)物后，再進(jìn)入RO裝置1進(jìn)一步濃縮，RO裝置1產(chǎn)水回用，RO裝置1濃水通過管式膜裝置1去除硅后，再回到電滲析裝置1前端;NF產(chǎn)水先進(jìn)入RO裝置2-1進(jìn)行初級(jí)濃縮，然后，再進(jìn)入RO裝置2-2進(jìn)一步濃縮，RO裝置2-1和RO裝置2-2的產(chǎn)水回用，RO裝置2-2的濃水進(jìn)入電滲析裝置2進(jìn)行深度濃縮，電滲析裝置2的濃水進(jìn)入氯化鈉結(jié)晶器產(chǎn)氯化鈉鹽，電滲析2的產(chǎn)水已經(jīng)過管式膜2和高級(jí)氧化裝置3去除硅和有機(jī)物后，回流至RO裝置2-2的前段;氯化鈉結(jié)晶器和硫酸鈉結(jié)晶器排放的母液進(jìn)入母液干燥裝置產(chǎn)雜鹽。

4.結(jié)束語

本零排放處理技術(shù)適應(yīng)包焦化廠外排的生化污水和含鹽廢水的收集和處理的要求，通過安全有效的預(yù)處理、多段高級(jí)氧化、膜法分鹽，最終產(chǎn)水回用，產(chǎn)出符合市售工業(yè)鹽標(biāo)準(zhǔn)的副產(chǎn)鹽，實(shí)現(xiàn)了資源化再利用，從根本上解決了焦化廢水零排放的問題，具有良好的環(huán)境效益。采用大量節(jié)能、節(jié)水技術(shù)，符合國家產(chǎn)業(yè)政策和資源的再利用，工藝技術(shù)成熟可靠，工程風(fēng)險(xiǎn)性小。

參考文獻(xiàn)

[1] ?鄭文華，尹君賢，張一紅，焦化廢水零排放處理，中冶焦耐工程技術(shù)有限公司，遼寧鞍山114002

[2] ?尹君賢，張一紅，焦化廢水零排放的可能性探討，鞍山焦化耐火材料設(shè)計(jì)研究總院，鞍山 114002

[3] ?劉超周國峰張素琴，淺析焦化廢水零排放工藝，杭州天創(chuàng)環(huán)境科技股份有限公司，浙江杭州 311121