焦化廢水零排放處理技術探討

馮杰

摘 ?要：對于焦化廢水，前處理系統一般采用常規物化、生化方法進行處理。由于經過前處理的多級生化，因此廢水后續可生化性差，傳統工藝難以達到處理要求。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，而且有利于企業的運行管理以及減少企業的日常運行費用，保證系統出水水質及降低危廢物產生量。本文從焦化廢水的特性及處理現狀入手，通過對零排放案例的分析，闡述了一套焦化廢水零排放處理技術路線，對焦化廢水零排放處理技術的優化改進提供了參考.

關鍵詞：焦化廢水;回用;分鹽;零排放

1.焦化廢水零排放的處理現狀

對于焦化廢水，前處理系統一般采用常規物化、生化方法進行處理。該工藝對廢水中的氛、氰等物質有一定去除效果，而對COD 及NH3-N的去除效率極差。經過物化、生化處理后，廢水的COD、NH3-N、色度等仍較高。

由于經過前處理的多級生化，因此廢水后續可生化性差，傳統工藝難以達到處理要求。為了實現焦化廢水的零排放，預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或多效蒸發工藝【3】。

焦化廢水零排放處理工藝中，預處理工藝的可連續穩定運行，是保障整個零排放系統可連續運行的前提;深度處理工藝中濃縮減量化工藝單元，是整個零排放技術路線的技術經濟核心;濃水末端蒸發結晶單元對最終產品鹽品質與最終母液雜鹽量的控制，是最終實現資源再利用的保證。

2.焦化廢水的處理技術路線

2.1技術的選擇原則

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，而且有利于企業的運行管理以及減少企業的日常運行費用，保證系統出水水質及降低危廢物產生量。在進行污水及廢鹽處理工藝選擇時，首先我們要考慮技術的可靠性，保證流出的水達到排放標準并應盡可能的降低廢液、固廢和危廢的產生;其次是經濟性，用最小的投資產生高效益，因此占地面積小、布置緊湊，對周圍環境影響小的工藝成為現代污水處理系統的首選工藝。

為了實現深度氧化段及分鹽結晶段高效穩定且節省運行費用、建設費用，確定了以下工藝的選擇原則：

（1）技術的成熟，處理效果的穩定，耐沖擊的能力強，保證出水的水質達到標準排放、結晶鹽品質有保證;

（2）正常生產時達到100%設計能力，裝置操作彈性為30-120%。

（3）基建的投資和運行的費用低，用最少的投入換得盡可能高的效益;

（4）運行管理方便，操作靈活，并可根據不同的進水水質和出水水質要求調整運行方式和工藝參數，最大限度地發揮構筑物的處理能力;耐沖擊能力強;

（5）便于實現工藝過程的自動控制，提高管理水平，實現無人值守，降低勞動強度和人工費用，同時可以人工控制。

2.2 ?深度氧化段技術選擇

深度氧化段主要接收生化系統的出水，其COD濃度達到150mg/L左右，由于其出水仍需進入后續系統進一步濃縮處理，若不降低生化出水的COD，將對后續系統的運行造成嚴重的影響。所以，為了減輕后續系統負擔，需要對生化出水進行提標改造，增設深度氧化工藝段。

深度氧化段采用的工藝主流程：原水調節池+催化反應池+臭氧消解池+多介質過濾器。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耐火材料企業回收處置。

2.3 ?分鹽結晶技術選擇

本項目分鹽結晶段主要接收深度水處理反滲透系統產生的反滲透濃水，水質特點為：

（1）高硬度——原水中總硬度達到1100～1350mg/L左右;

（2）高COD——原水中的COD達到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;

根據上述原水水質特點，結合現有的水處理工藝技術，擬采用的工藝方案需充分考慮以下設計原則：

（1）高鹽廢水處理系統一般分為三個主要部分，分別為廢水預處理、分鹽濃縮及蒸發結晶;

（2）高鹽廢水預處理技術的合理選擇和相對應的運行成本，是影響這個項目的技術經濟評價的重要指標;

（3）高鹽廢水的蒸發結晶處理效果決定了最終產鹽的

3.分鹽結晶段采用的工藝主流程如下：

高鹽廢水首先進入原水箱，通過提升泵進入澄清池單元，向澄清池中加入石灰以去原水中的鈣鎂硬度，同時投加混凝劑、PAM以提高水中懸浮物、無機物的去除效果。澄清池出水投加酸回調PH值后進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pH，進入納濾裝置，用于對廢水中的一二價離子進行分離，NF濃水主要含二價鹽，納濾濃水進入電滲析裝置1進一步濃縮，電滲析裝置1濃水進入硫酸鈉結晶器產硫酸鈉鹽，電滲析1產水經過高級氧化裝置2去除有機物后，再進入RO裝置1進一步濃縮，RO裝置1產水回用，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產水先進入RO裝置2-1進行初級濃縮，然后，再進入RO裝置2-2進一步濃縮，RO裝置2-1和RO裝置2-2的產水回用，RO裝置2-2的濃水進入電滲析裝置2進行深度濃縮，電滲析裝置2的濃水進入氯化鈉結晶器產氯化鈉鹽，電滲析2的產水已經過管式膜2和高級氧化裝置3去除硅和有機物后，回流至RO裝置2-2的前段;氯化鈉結晶器和硫酸鈉結晶器排放的母液進入母液干燥裝置產雜鹽。

4.結束語

本零排放處理技術適應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，通過安全有效的預處理、多段高級氧化、膜法分鹽，最終產水回用，產出符合市售工業鹽標準的副產鹽，實現了資源化再利用，從根本上解決了焦化廢水零排放的問題，具有良好的環境效益。采用大量節能、節水技術，符合國家產業政策和資源的再利用，工藝技術成熟可靠，工程風險性小。

參考文獻

[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計研究總院，鞍山 114002

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