焦化废水处理案例

篇一:焦化废水处理工艺浅析

焦化废水处理工艺浅析

摘 要:对SBR工艺、硝化和反硝化工艺以及A2/O2几种处理焦化废水的工艺进行了分析,并结合山西省焦化废水处理工艺运行情况,着重介绍了A2/O2处理工艺。

1 工艺技术方案论述

1.1 工艺方案分析

焦化废水是在煤的高温干馏、煤气净化及化工产品精制过程中产生的,其组成和性质与原煤煤质、炭化温度、生产工艺和化工产品回收方法密切相关,是一种含有大量有毒有害的废水,对环境的危害相当大。解决焦化废水污染问题有两条基本途径:一是改革工艺,加强运行管理,降低生产用水,直接降低排放量,减少废水水量,重复、循环使用水,从根本上消除和减轻污染物的排放,同时降低废水排放负荷,特别做到清污分流,减轻处理负荷;二是对产生的焦化废水进行相关处理,使其达到相应的排放要求。废水处理工艺的选择直接关系到废水处理后的出水水质、工程投资大些 运行成本的高低以及运行管理是否简便等,因而选择适当的废水处理工艺是废水处理工程的关键。

就目前焦化生产工艺水平现状来分析,完全依靠生产工艺的改革来消除污染物排放还不可能达到零排放或达标排放,因此对产生的焦化废水进行相关后序集中处理才是经济可行的。

目前焦化废水处理方法可以分为物理化学方法和生物化学方法。物化法包括溶剂萃取除酚、石灰或烧碱蒸馏除氨,碱式氯化法去除氰和氨,化学氧化法去除有机物,湿式氧化及活性炭吸附等。物化方法去除污染物效率高,运行稳定可靠,但各种污染物的去除往往需要几种方法联合使用,运行费用也很高,因此目前物化法主要被用作生物处理的预处理或后续处理。生化法则是可以在单一的生物处理系统中去除多种污染物,而且操作简单,运行费用也比物化法要低的多,因此生化处理方法一直是焦化废水处理的主要手段。

早在20世纪30年代,原苏联和德国就开始将活性污泥法应用于焦化废水和煤气站废水的处理。当时对生物处理装置的进水进行了稀释,使进水BOD小于500 mg/L。我国从20世纪60年代开始在80 %以上的大中型焦化制气厂建造了活性污泥法系统。传统的活性污泥法对酚、氰有很好的处理效果。当水力停留时间为12 h~24 h时,酚类物质的去除率可以

达到99 %以上,出水酚、氰浓度达到或接近排放标准,COD的去除则较差,一般为60 %~70 %,出水COD为350 mg/L~850 mg/L左右。这是由于焦化废水中含有一定量的难生物降解的有机物,使传统活性污泥法不可能将其去除。有关资料表明,国内目前对焦化废水的处理,大多数都采用常规的活性污泥法,且80 %以上采用普通活性污泥法,经该法处理后的出水不同程度存在COD,NH4+-N等超标的情况,很难满足日益提高的环保要求。

为了彻底消除焦化废水污染问题,近年来,国内外曾作过多方面的研究,提出过各种各样的改进和新的处理方法和工艺。在这些新的处理方法和工艺中,利用催化湿式氧化法、光合细菌法以及化学沉淀法来处理焦化废水,但多处于实验研究阶段,还有许多技术和实际应用问题有待解决,而且需要别的投资资金比较高,所以实际应用的厂家不多。另外,两级或多级生物处理、强化好氧生物处理、高浓度高效率生物处理等方法在降低工程投资、提高系统的处理效率上都取得了一定的进展。但是这些方法都是以酚、氰等污染物作为主要的处理对象,随着对氨氮污染认识的提高,焦化废水中的氨氮处理成了焦化废水处理的一个重要课题,硝化和反硝化是去除焦化废水中氨氮的主要手段。根据国内外已经运行的焦化废水处理工程的调查,要达到确定的治理目的,主要有“SBR工艺”“硝化和反硝化工艺”以及

焦化废水处理案例

“A2/O2”。

1.1.1 SBR工艺

SBR工艺是一种新近发展起来的新型处理焦化废水的工艺,即为序批式好氧生物处理工艺,其去除有机物的机理在于充氧时与普通活性污泥法相同,不同点是其在运行时,进水、反应、沉淀、排水及空载5个工序,依次在一个反应池中周期性运行,所以该法不需要专门设置二沉池和污泥回流系统,系统自动运行及污泥培养、驯化均比较容易。该法处理焦化废水有着独有的优势:一是不要空间分割,时序上就能创造出缺氧和好氧的环境,即具有A/O2的功能,十分有利于氨氮和COD的去除。二是该法的沉淀是一种静止的沉淀,对焦化废水这种污泥沉淀性能不好的废水,固液分离效果非常明显。三是该法可以省去二沉池,其占地面积相对要小一些。SBR工艺流程图见图1。

1.1.2 硝化和反硝化工艺

硝化和反硝化工艺典型即A/O法(包括A2/O,A/O2,A2/O2法),该法在国内焦化厂实际应用的时间虽然还不算很长,但从已运行的厂家来看,其处理效果还是比较好的。只要

精心设计、操作得当,出水水质是可以满足排放标准要求的。

根据以上所述并结合焦化废水治理工程的具体情况,我们推荐采用以A/O为基础的处理方案。A/O法有以下4种组合方式:第1种,A/O法,即缺氧—好氧法;第2种,A2/O法,即厌氧—缺氧—好氧法;第3种,A/O2法,即缺氧—好氧—好氧法;第4种,A2/O2法,即厌氧—缺氧—好氧—好氧法。

第1种处理方法,流程最短,投资最少,但处理效果较差;第3种方法由两部分组成:缺氧反应槽和两级好氧槽。废水首先进入缺氧反应槽,在这里细菌利用原水中的酚等有机物作为电子供体而将回流混合液中的含氮离子还原成气态氮化物。反硝化出水流经两级曝气池,使残留的有机物被氧化,氨和含氮化合物被硝化。污泥回流的目的在于维持反应器中一定的污泥浓度,防止污泥流失。第2种和第3种处理方法,其流程、投资及处理效果介于第1和第4种之间;第4种处理方法流程最长,是生化处理最完善的技术,处理效果最好。根据我们的实践经验,第4种方法中的厌氧段通过水解酸化作用可以有效地将废水中难以生物降解的大分子有机污染物分解为小分子,提高废水的可生化性,这对保证后续处理构筑物的去除效果大有好处,最后一段接触氧化将极大地提高出水水质。

A2/O2法的处理机理是利用厌氧段的水解酸化作用提高废水的可生化性,再利用硝化和反硝化作用去除废水中的氨氮并同时降解有机物。为了充分利用废水中的有机物作为碳源,将反硝化池设在硝化池之前,称为前置反硝化池。

硝化作用是指废水中的氨氮在有氧的条件下,通过好氧菌作用,将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。在硝化反应进行之前,废水中的大部分有机物必须得到有效降解。降解有机物和进行硝化反应是在好氧池进行。

反硝化作用是在缺氧的条件下,通过反硝化菌作用,将废水中的亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气,逸入大气而达到无害化。在反硝化过程中需要消耗碳源,因此,在反硝化进行的同时,有机物也同时得到降解。反硝化反应在缺氧池进行。

为了对出水水质严格把关,在中沉池后加一段接触氧化池,以进一步提高出水水质,使出水达标排放。

2 工艺方案比选

A2/O2法工艺方案在以下方面具有明显优势:第一,以废水中有机物作为反硝化碳源和能源,不需要补充外加碳源。第二,废水中的部分有机物通过反硝化去处减轻了后续好氧段负荷,减少了动力消耗。第三,反硝化产生的碱度可部分满足硝化过程对碱度的需求,因而降低了化学药剂的消耗。第四,SBR对自控水平要求高,其相应的管理水平较高;而A2/O2法管理较简单,适合公司污水处理管理水平现状。第五,A2/O2法污水处理站土建投资比SBR法略高,但其设备及自控方面的投资比SBR法低很多,相应的A2/O2法的总投资要小一些。第六,目前A2/O2法工艺在焦化废水处理中应用较为广泛和成熟,而SBR工艺用于焦化废水处理的工程实例较少,对于本工程处理量35 m3/h的规模,若采用SBR工艺,存在一定技术风险。综合以上对比分析,本文以A2/O2生化处理工艺作为推荐方案。

2 A2/O2处理机理

A2/O2处理流程包括废水处理、焦油处理及污泥处理3部分。

3.1 废水处理

废水处理由3部分组成:预处理、生化处理和后处理。预处理包括除油池、气浮池和调节池。生化处理包括厌氧反应器、缺氧池、好氧池、中沉池、接触氧化池和二沉池。后处理包括混合反应池、混凝沉淀池和过滤器。

蒸氨废水和经过水泵提升的无压废水,首先进入除油池,除去轻、重焦油后自流入气浮池。废水在气浮池中除去乳化油后进入调节池,以调节水量,均化水质。经过调节池的废水再经提升泵送至厌氧反应器,进行水解酸化反应,以提高废水的可生化性并降解部分有机物。厌氧反应器出水进入硝化液回流池并与从中沉池出水回流的硝化液相混合,再经回流泵提升至缺氧池进行反硝化反应,将亚硝酸氮和硝酸氮还原为氮气,并同时降解有机物。缺氧池出水进入好氧池进行脱碳和硝化反应。废水在硝化池中首先大幅度降解有机物,然后将氨氮氧化为亚硝酸氮和硝酸氮。好氧出水进入中沉池,进行固液分离,上清液大部分回流。中沉池出水进入接触氧化池进一步降解有机物,然后进入二沉池进行沉淀。剩余的废水进入混合反应池,废水与絮凝剂经过混合和反应后进入混凝沉淀池,再次进行固液分离。混凝沉淀池出水再经提升泵送至过滤器进行过滤,过滤器出水送至厂内回用。

3.2 焦油处理

除油池分离出来的重油,经过蒸汽加热后由油泵提升至重油槽贮存。除油池轻油自流入轻油槽贮存。轻重油槽贮存的焦油及气浮产生的油渣定期用罐车拉入厂内焦油加工工段统一进行处理。

3.3 污泥处理

污泥处理包括污泥浓缩和污泥脱水。中沉池、二沉池的剩余污泥和混凝沉淀池的污泥提升至污泥浓缩池,浓缩后的污泥经单螺杆泵提升至卧螺离心机或板框压滤机脱水。由于污泥产量不高,所以泥饼可供锅炉房焚烧或者累积后用污泥车外运处理。

工业废水比选:化工类八大特别推荐案例

中国水网讯 工业废水治理作为朝阳产业,在国家加强工业行业污染治理的政策下,面临着新的产业发展机遇和挑战。为响应国家对工业废水处理领域的关注,中国水网联合国家环境保护技术管理与评估工程技术中心特举办“2011工业废水处理典型技术案例比选与推荐”活动,此活动旨在广泛征集遴选符合国家相关政策、标准的典型案例,树立及展示对于行业发展具有重要参考意义的典型项目,加快我国工业废水污染问题的有效解决,促进工业废水行业的健康发展。

本次活动按工业废水来源分为食品酿造废水、化工废水、纺织印染废水、造纸废水、医药废水、冶金废水、石油废水、电力废水、垃圾渗滤液、养殖业废水共10个类别。活动历经了案例提名推介、自荐申报等征集汇总阶段;对备选案例网上专业网友点评及专家比选阶段;已进入推荐推广阶段。中国水网通过走访和电话等方式联系活动专家组,从废水处理的规模、技术工艺、处理效果、创新点等角度对备选案例进行了评比,最终获得了专业的点评意见。

由于“十二五”规划中关于COD与氨氮减排计划的推动以及住房和城乡建设部《化学工业污水处理与回用设计规范》的推出,污水的深度处理和开发回用成为众多企业的发展目标,尤其是废水产生量大、构成复杂、处理难度大的石油化工、煤化工、精细化工等化工企业。因此,化工领域的废水处理特别推荐案例的榜单将最先公布。

篇二:焦化废水处理工程

焦化废水处理工程

调试方案

唐山市科林科技有限公司

2008年5月1日

目录

一、焦化废水处理工艺概述……………………………………………………… 2

1. 焦化废水的来源…………………………………………………………… 2 2. 工艺处理水质、水量及进出水水质指标………………………………… 2 3. 焦化废水处理工艺流程及工艺说明……………………………………… 3 4. 工艺主要构筑物组成及作用……………………………………………… 5 5. 工艺主要设备及作用……………………………………………………… 8 二、废水处理调试内容及任务…………………………………………………… 10

1.调试前准备工作……………………………………………………………10 2.调试阶段……………………………………………………………………10

2.1污泥的投加阶段………………………………………………………10 2.2污泥的培养阶段………………………………………………………11 2.3污泥的驯化阶段………………………………………………………11 3.调试阶段异常状况的判断…………………………………………………13 三、生化处理工艺术语及定义…………………………………………………… 14 四、生化工艺运行控制要点……………………………………………………… 15 五、生化工艺控制参数…………………………………………………………… 17 六、生化工操作规程……………………………………………………………… 18 七、实验室操作规程……………………………………………………………… 19 八、附表…………………………………………………………………………… 20 1.生化处理工艺平面布置

2.调试记录表

3.实验室所需药品和仪器 4.调试所用药品一览表

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一、 焦化废水处理工艺概述 1. 焦化废水的来源

焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机 废水。其组成复杂,含有大量的酚类、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染 物,还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质,污染物色度高,属较难 生化降解的高浓度有机工业废水。 2. 工艺处理水质、水量及进出水水质指标 (1)本污水处理站的设计能力为:

焦化废水Q=25m3/h;生活污水:Q=7.5 m3/h(做为稀释水) 表1:设计进水水质表

表2:进A/O池水质如下(达不到时用生活污水进行稀释):

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(3)出水水质指标

根据要求,处理后出水要达到《钢铁工业污染物排放标准》

(GB13456-92)中的二级标准,具体如下: 表3:设计出水水质表

3. 焦化废水处理工艺流程及工艺说明

焦化废水的处理主工艺选用了A/0法。该工艺处理系统的入水水质要求NH3-N≤300mg/l,C/N比3-5左右。根据该项目入水水质情况需对其进行预处理。

预处理工艺采用蒸氨工艺,将含有高浓度氨氮的废水在碱性条件下(PH在10左右)将NH3-N转化为NH40H,塔顶得到回收的NH40H,塔底出水的NH3-N降至300mg/l以下使废水NH3-N达到生化入水水质的要求。并通过隔油、气浮措施使C/N比达到3-5的要求,然后进入A2/O工艺处理。一级A池目的在于提高B/C比,提高废水的可生化性,经酸化后的出水使部分不易被微生物降解的有机物变成易于生物降解的有机物,用以满足进入A/O工艺的水质要求。经过酸化处理后的出水与稀释水(含磷)共同进入A/O池,利用微生物的新陈代谢作用,去除污水中的大部分污染物,如酚、氰、CODcr、SS,同时进行硝化和反硝化反应,有效地去除氨氮,经二沉池的出水可重复使用;需要外排时需进入混凝沉淀池进一步处理以保证出水水质,混凝沉淀采用高铁酸盐作混凝剂具有化学氧化和混凝双重作用使出水达到排放标准。生物处理阶段产生的污泥部分回流到A池,部分剩余污泥外排到污泥浓缩池待进一步压滤处理。经过压滤处理后的泥饼外排,压滤出水回调节池。有效的防止二次污染的产生。目前工艺流程图如下:

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篇三:【给排】焦化废水回用超滤技术应用工程案例分析

超滤在焦化中水回用设施中作为反渗透RO预处理设备,截留废水中的胶体、蛋白质、悬浮物,使出水达到SDI<3,浊度<0.5NTU,达到RO进水标准,保证回用水质要求,为企业节省成本。

1.前言

焦化废水具有以下特点: (1)成分复杂

焦化废水组成复杂,其中所含的污染物可分为无机污染物和有机污染物两大类。

有机物污染物一般以铵盐的形式存在,包括(NH4)NH4HCO3、NH4HS、NH4CN、2CO3、NH4(COO)NH4、(NH4)2S等等。

有机物除酚类化合物以外,还包括脂肪族化合物,杂环类化合物和多环芳烃等。其中以酚类化合物为主,占总有机物的85%左右。

(2)水质变化幅度大

焦化废水中氨氮变化系数有些可高达2.7,COD变化系数可达2.3,酚、氰化物浓度变化系数达3.3和3.4。

(3)含有大量的难降解物,可生化性较差

焦化废水中有机物的含量高,且由于废水中所含有有机物多为芳香族化合物和稠环化合物及杂环化合物,其BOD5/COD值低,有机物稳定,微生物难以利用,废水的可生化性差。

(4)废水毒性大

其中氰化物,芳环,稠环,杂环化合物都对微生物有毒害左右,有些水质在废水中的浓度已超过微生物可耐受的极限。

经生化处理,废水中的悬浮物、有机污染物、含盐量等含量仍较高,必须采用有效的深度处理工艺去除其中的大量杂质成分,才能达到回用要求。在设计的深度处理工艺中,为了保证反渗透系统运行的长期性和稳定性,需设置精密预处理来保障反渗透系统的进水水质要求。预处理+反渗透膜分离的技术处理焦化废水生化装置二沉池的出水,膜透过液(即淡水)可作为循环水回用,膜浓缩液进一步处理后排放。

2.超滤工程案例技术分析

2.1工程概况

工程名称:长春某焦化废水处理工程 工程位置:长春某制气公司超滤产水:130T/H

工程投产日期:2010年12月 售后服务日期:2010年11月22日

表1 废水水质

原液颜色:红褐色 原液温度:40度

原液其他物质: 硫化物, 氰化物 , 酚

, 萘, 氨氮

2.2系统工艺流程

2.3 超滤系统设计参数

2.3.1设计原则

? 水处理工艺需先进、高效、经济、操作管理方便、运行稳定可靠。 ? 系统选用设备运行安全可靠,降低噪声、操作简单、运行费用低。 ? 处理系统自动化程度要高,若自动出现保障,可切换手动操作。

表2 超滤进水水质

通过上表可以看出,SS高于超滤系统的进水水质标准,必须经过预处理,使SS值降至60mg/L以下的水平;另外,进水中会残留有少量的胶体颗粒,这些胶体会对超滤膜和RO膜造成严重的堵塞,因此必须通过预处理将这些胶体去除;针对以上进水水质的特点,超滤系统和反渗透系统必须采取有效的预处理措施,才能保证取得良好的处理效果,并能长期稳定运行。 2.3.2超滤预处理

图2石英砂过滤器

石英砂过滤器的过滤介质为粒径0.5~0.8mm的石英砂填料,能去除粒径为100μm以上的颗粒,使浊度达到1左右。

图3保安过滤器

保安过滤器可以过滤去除废水中的一些细小颗粒物,以防止这些颗粒物在泵的加速作用下划伤超滤膜元件,造成过滤时膜组件的泄漏。保安过滤器具有结构合理、密封性好、流通能力强、操作简便等诸多优点。 2.3.3超滤膜选材及设计

表3 超滤膜技术参数

AQU200×1481-100KH(UPVC)超滤膜采用材质为改性PVC的中空纤维,其表

面活化层致密,支撑层为双排脂状结构,拉伸强度高、跨膜压差小、反洗效果好、抗污染、使用寿命长,对胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌、大分子有机物具有良好的去除能力。

在设计上,根据产水流量、回收率以及产水水质,确定系统串联元件数及排列。为保证产水水质以及延长膜元件的使用寿命,设计过水通量比膜元件的额定过水通量要低20%~30%。因此,虽然首次的投资会稍高,但却能保证膜处理系统长期稳定的运行,并降低运行费用。本工程实例中,单支超滤膜产水量为0.92T/H,共需要160支AQU200×1481-100KH(UPVC)超滤膜。为保证超滤系统的布水均匀,长期稳定运行及降低超滤清洗和反洗设备的投入,设计2套超滤系统,每套超滤系统含2个单元,每个单元40支超滤膜,分四排背靠背安装在机架上。

2.3.4超滤反洗和清洗设计

超滤膜在使用的过程中,受到外界环境中物质的污染,导致膜组件产水通量的下降和膜孔的堵塞。为了保障超滤系统的长期稳定运行,需配置反洗装置和化学清洗装置来去除污染物,消除污染物对膜组件的影响。

采用频繁的反洗方式,单独设置反洗水泵,反洗水泵参数按以下选取 a.流量:膜元件反洗通量按200L/(m2·h)折合成膜组件流量在单套装置组件数量即可。

b.扬程:考虑管路损失,在满足流量要求下,一般控制反洗扬程25m水柱。 c.泵材质:过流部分不锈钢。

综上所叙反洗泵流量为200m3/h,扬程25m水柱。

超滤化学清洗时调节并稳定压力至0.1MPa,进行循环酸洗20-30分钟,清洗通量为为100L/(m2·h),折合成单套膜组件流量,则清洗泵流量为100 m3/h, 扬程20m水柱。

2.3.5超滤后处理

1、超滤后处理设备配置的技术参数描述

保安过滤器+RO装置(50T/H)