高铁酸钠溶液处理焦化废水影响因素研究_刘成伦
第5卷第7期环境工程学报
Vol ．5，No ．72011年7月
Chinese Journal of Environmental Engineering
Jul ．2011
高铁酸钠溶液处理焦化废水影响因素研究
刘成伦
1
徐龙君
2
杜娴
1
吕华山
1
（1．重庆大学化学化工学院，重庆400044；
2．煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室（重庆大学），重庆400044）
摘要采用电化学合成的高铁酸钠溶液直接对焦化废水进行处理，考察了pH 值、高铁投加量和作用时间对废水中
污染物去除率的影响。结果表明，获得最佳去除效果的适宜pH 值为9，废水中各种污染物的脱除率随着高铁投加量的增大而升高；当作用时间为50min 、高铁投加量为41.67mmol /L 时，废水中酚的脱除率可达到74.2%。研究还发现，处理过
程中用硫酸调节适宜pH 值同时可促进（NH 4）2SO 4晶体的析出，
既有利于氨氮的去除，又实现了氨氮的回收利用。关键词
高铁酸钠
焦化废水
氧化作用
絮凝作用
中图分类号
X703
文献标识码
A
文章编号1673-9108（2011）07-1459-04Research on influencing factors in coking wastewater treatment
by sodium ferrite solution
Liu Chenglun 1
Xu Longjun 2
Du Xian 1
LüHuashan 1
（1．College of Chemistry and Chemical Engineering ，Chongqing University ，Chongqing 400044，China ；
2．State Key Laboratory of Coal Mine Disaster Dynamics and Control ，Chongqing University ，Chongqing 400044，China ）
Abstract The work was performed on treating simulating coking wastewater directly using the sodium fer-rate ，which was prepared with electrosynthesis in the NaOH solution．The effects of pH ，ferrate dosage ，reaction
time on phenol ’s degradation ratio of coking wastewater were investigated in this study．The results showed that the disposing effect was the best under the condition of weak alkalinity and the optimum pH value was 9．The re-moval rates of phenol and NH 3-N were improved gradually with the increase of added ferrate．The phenol removal rate reached 74.2%when reaction time was 50min and the dosage of ferrate was 41.67mmol /L．Moreover ，the
precipitation of （NH 4）2SO 4crystal during the adjusting pH process with sulfate acid was beneficial to the removal of NH 3-N．
Key words sodium ferrate ；coking wastewater ；oxidation ；flocculation 基金项目：重庆市科技计划攻关资助项目（CSTC ，2004AD7027）收稿日期：2010－03－08；修订日期：2010－06－22
作者简介：刘成伦（1963 ），女，博士，教授，主要从事应用化学、废
水处理等领域的教学与科研工作。E-mail ：liuchenglun@sina．com
高铁酸盐是一种铁的六价化合物，因其分子内
含有四面体结构的FeO 2－
4而具有强氧化性。当pH ＜2时，高铁酸盐的氧化还原电位高于水处理领域
中常用的其他氧化物［1，2］
（包括臭氧）。同时，高铁酸盐又是一种良好的絮凝剂，在氧化过程中，
FeO 2－
4被还原成具有较强絮凝作用的三价铁离子及其氢氧
化物，使废水中的污染物得到进一步的去除。与其他水处理剂相比，
高铁酸盐在水处理中因不产生有毒副产物而得到广泛的研究
［3-5］。焦化废水是冶炼焦炭、煤气净化以及焦化产品
回收过程中产生的废水，其成分复杂、毒性大、色度高
［6，7］
，主要污染指标为COD 、氨氮和酚类等，是一
种难降解的高浓度工业有机废水［8］
，其处理一直是废水处理的难点。已有文献报道用复合高铁酸盐处理单一含酚模拟废水或经生化处理未达标的焦化废
水，
取得预期效果［9］
。本研究用高铁酸钠溶液直接处理焦化废水，探明适宜pH 、高铁酸钠投加量和氧化时间等参数，同时还首次提出了有效回收利用氨氮的又一途径。
1实验
1.1主要仪器和原料试剂
Spectrumlab22pc 分光光度计、酸度计及可调稳压恒流直流电源。
高铁酸钠制备采用电化学方法［10，11］
，阳极为铁
丝网，
电解液为饱和NaOH 溶液，电解生成紫红色高
环境工程学报第5卷
铁酸钠碱性溶液，采用邻菲罗林法分析其浓度。
实验废水参照重庆某焦化厂废水水质，用苯酚、
喹啉等与蒸馏水配制而成（所用试剂均为分析纯）。
用NaOH和浓硫酸调节pH。模拟焦化废水水质组
成为：苯酚855mg/L，喹啉100mg/L，NH4Cl305.6
mg/L，KCl9.6mg/L，Na
2S79.3mg/L，NaHCO
3
适
量，其他适量。
分析方法：挥发酚采用四氨基安替比林分光光度法（以蒸馏水为参比，在510nm处测吸光度）测定，氨氮的测定采用预蒸馏-纳氏比色法（以蒸馏水为参比，特征波长取420nm），COD的测定采用重铬酸钾滴定法。
分析表明，配制的模拟焦化废水pH值为7.7，COD和氨氮的浓度分别为7540和305.6mg/L。1．2实验方法
室温下，取20mL模拟焦化废水于烧杯中，加入适量新制的高铁酸钠溶液，调节pH值。先快速搅拌，再慢速搅拌，静置。取适量上清液，分别测定处理后酚、氨氮及COD值，换算出相应的去除率。考察pH值、高铁投加量、氧化时间对焦化废水中酚类、氨氮和COD去除效果的影响。
2结果与讨论
电化学方法生成强碱性的高铁酸钠溶液，在分析高铁酸钠浓度时，由于用沙芯漏斗对此高铁溶液进行预处理后，其中大分子铁的化合物（Fe2O3和Fe （OH）
3
等）都被除去，在后续处理中产生絮凝吸附作用的Fe（OH）3的量减少，导致其对焦化废水的处理效果不如未经预处理的高铁酸钠溶液。因此，实验中采用未经预处理的高铁酸钠（以下简称高铁）溶液直接处理模拟焦化废水，既简化了处理过程，又避免高铁的不必要损耗，能确保处理效果。
2．1pH对处理效果的影响
电对Fe（Ⅵ）/Fe（Ⅲ）在酸性和碱性条件下的氧化还原电位分别为2.2V和0.72V，因此溶液的酸碱性对高铁在废水中的氧化絮凝作用影响很大。取20mL模拟焦化废水5份，分别置于150mL烧杯中并调节其pH值，分别加入等量新制的高铁酸钠溶液。不同pH处理焦化废水后主要污染物（酚和氨氮）的脱除结果如图1所示。
由图1可知，在pH＜7时，酚的去除率随pH增大而略有减小，氨氮的去除率变化不大；氨氮和酚的脱除率在pH值为9时达到最大，分别为67.6%
和
图1pH值对焦化废水中主要污染物脱除率的影响
Fig.1Effect of pH on removal rate of phenol
and NH
3
-N in wastewater
52.9%；pH＞9时高铁酸钠对2种污染物的脱除效果均呈明显下降。
可见，在酸性、中性或强碱性条件下的氨氮和酚脱除率较低，而在弱碱性环境中去除效果较好。这一现象可解释为，在酸性条件下，由于高铁的强氧化性及其自身的不稳定性，其氧化能力强但也极不稳定而迅速分解并放出氧气（反应方程式如下），
FeO2－
4
+10H
2
O=4Fe3++20OH－+3O
2
↑
导致高铁与被去除物作用的时间短，因此不利于污染物的去除。在弱碱性体系中，虽然氧化能力有所下降，但高铁的分解变得缓慢，保证足够量FeO2－4作用于废水中的酚和其他含氨氮有机成分，同时由于碱性介质有利于高铁氧化产物Fe（OH）3的稳定存在，Fe（OH）3具有较强的吸附和絮凝作用，对酚和氨氮的去除也有促进作用。中性介质又未达到高铁去除污染物的最大能力；在强碱性介质条件下，因污染物自身稳定性增大而增加了降解的难度，且强碱性也不利于氨氮以（NH4）2SO4晶体形式回收及处理设备的选择。综上所述，在pH=9（弱碱性）介质中高铁溶液去除焦化废水的氨氮达最佳效果。
在不同pH下，高铁溶液对焦化废水的COD去除的效果略有不同，如图2所示。
由图2可知，pH值＜7时COD的脱除率随pH 的增大而较快增大，pH=7时达到最大，此后随着pH增大变化趋势趋于平缓。由于在中性和碱性条件下，FeO2－4仍能将废水中喹啉类及硫化物等污染物氧化脱除掉，同时絮凝、吸附等协同作用使得废水的COD在中性条件下去除效果较酸性好；又因在中性和碱性环境中，COD的脱除率差异不大。综合考虑不同pH值下3个主要污染因子去除情况，确定
0641
第7期刘成伦等：高铁酸钠溶液处理焦化废水影响因素研究
高铁酸钠处理焦化废水的合理pH 为9
。
图2
pH 值对焦化废水中COD 脱除率的影响Fig．2
Effect of pH on removal rate of COD
2.2
高铁酸钠投加量的影响在pH 值为9时，氧化时间为20min ，不同高铁
酸钠投加量对焦化废水酚、氨氮和COD 的脱除率如图3 图5所示
。
图3
高铁投加量对酚脱除率的影响
Fig．3
Effect of ferrate dose on removal rate of
phenol
图4高铁投加量对COD 脱除率的影响
Fig．4
Effect of ferrate dose on removal rate of COD
由图3可知，酚的去除率随着高铁投加量的增
加而增大，当投加量达到18mmol /L 以后变化幅度较小，高铁量增加到41.7mmol /L 时，
酚的脱除率能
图5
高铁投加量对氨氮脱除率的影响
Fig．5
Effect of ferrate dose on removal rate of NH 3-N
达到70.4%。在偏碱性条件下，酚易转化为酚盐离
子［12］，当受到亲电子基团FeO 2－4的进攻时易发生苯环的开环反应。因此高铁投加量增大时溶液中
FeO 2－
4的量增多，对废水中酚的去除有利。焦化废水中COD 和氨氮的脱除率也随着高铁投加量的增多而增大（图4和图5），当废水中高铁
浓度增加时，溶液中有大量的FeO 2－4离子，氧化和絮凝作用都得到加强，使各种污染物的去除率得到
不同程度的提高。与氨氮和其他污染物相比，酚类更难以降解，因此，达到同样去除率时酚对高铁酸盐的需要量更多。
2.3氧化时间的影响
氧化时间对焦化废水中氨氮和酚脱除率的影响如图6所示（20mL 废水，其中氨氮和酚的浓度分别
为305.6mg /L 和855mg /L ，pH =9，C 2－
FeO 4为18
mmol /L ）。可以看出，在处理初期，酚和氨氮的去除率都变化较快，氨氮的去除率在氧化时间超过5min
后变化较缓慢，而在20min 以后酚的脱除率增加幅度逐渐减小。当高铁投加量为41.7mmol /L 、氧化时间为50min 时，酚去除率为74.2%
。
图6氧化时间对酚和氨氮去除率的影响
Fig．6
Effect of time on removal rate of phenol and NH 3-N
1
641
环境工程学报第5卷
在实验中还发现，焦化废水经高铁作用后，其颜
色由无色变为浅黄褐色，原因可能是废水中的酚易
被氧化成苯氧自由基［10］，高活性的苯氧自由基相互
碰撞结合生成类醌及其衍生物导致废水显色，生成
的这种中间产物的量越多溶液颜色就越深。此外，
实验过程中用浓硫酸调节废水酸度时出现一定量白
色针状晶体。此晶体溶于水，向该溶液中加入氢氧
化钠，产生氨的气味；滴加BaCl2溶液出现白色沉
淀，且该沉淀不溶于稀盐酸；由此推断该晶体为硫酸
铵［13］，母液酸度过高，会造成其结晶产品平均粒度
的下降，晶体的形状也从长宽比小的多面颗粒转变
为有胶结趋势的细长六棱柱形，甚至是针状。本实
验采用浓硫酸调节pH值导致废水的酸度增加，
（NH
4）
2
SO
4
的溶解度降低而形成过饱和溶液以晶
体形式析出，这将有利于废水中氨氮的回收去除。3结论
（1）用电化学方法合成的高铁酸钠溶液直接处理焦化废水，无须对焦化废水预处理和对高铁酸钠稳定化，整个过程简捷，有效避免了高铁的损耗引起的处理效果降低。
（2）当pH为9时，废水中各种污染物的去除率最高；废水的处理效果与高铁的投加量密切相关，当高铁的投加量不超过18mmol/L时，通过增加高铁的量以提高处理效果较为合适；氧化10min后，增加氧化时间对各种污染物的脱除率影响不大；相同处理进程，酚脱除率大于氨氮的脱除率。高铁投加量为41.67mmol/L，氧化50min时，酚的去除率可达到74.2%。此外，用硫酸调节pH过程也促进
（NH
4）
2
SO
4
晶体的析出，这既有利于氨氮的去除，
同时又降低了处理成本，并为本方法应用于清洁化处理工艺提供重要参考。
参考文献
［1］Jiang Jiaqian，Barry Lloyd．Progress in the development and use of ferrate（VI）salt as an oxidant and coagulant for
water and wastewater treatment．Water Research，2002，36（6）：1397-1408
［2］Jianga Jiaqian，Alex Panagoulopoulos，Mike Bauer，et al．The application of potassium ferrate for sewage treatment．Journal
of Environmental Management，2006，79（2）：215-220
［3］Mohammad Alsheyab，Jiang Jiaqian，Cecile Stanford．On-line production of ferrate with an electrochemical method
and its potential application for wastewater treatment：A re-
view．Journal Environmental Management，2009，90（3）：
1350-1356
［4］Jiang J．Q．Research progress in the use of ferrate（VI）for the environmental remediation．Journal of Hazardous Mate-
rials，2007，146（3）：617-623
［5］宫磊，徐晓军．焦化废水处理技术的新进展．工业水处理，2004，24（3）：9-11，20
Gong Lei，Xu Xiaojun．Technologies of coke plant
wastewater treatment．Industrial Water Treatment，2004，24（3）：9-11，20（in Chinese）
［6］翟雅琴，王增长，王小英．焦化废水的处理技术．科技情报开发与经济，2005，15（24）：111-113
Zhai Yaqin，Wang Zengzhang，Wang Xiaoying．The tech-
niques for treating the coking wastewater．Sci/Tech Infor-
mation Development＆Economy，2005，15（24）：111-113
（in Chinese）
［7］杨云龙，白晓平．焦化废水的处理技术与进展．工业用水与废水，2001，32（3）：8-10
Yang Yunlong，Bai Xiaoping．Advance on disposal technolo-
gies of coking wastewater．Industrial Water＆Wastewater，2001，32（3）：8-10（in Chinese）
［8］王红梅，郑振辉．焦化废水物化处理方法综述．大众科技，2005，（8）：164-166
Wang Hongmei，Zheng Zhenhua．Review on diposal of co-
king wastewater with physical and chemical methods．Popu-
lar Science＆Technology，2005，（8）：164-166（in Chi-
nese）
［9］樊耀亭，张峻，林琳，等．复合高铁酸盐在焦化废水脱色中的应用研究．水处理技术，2004，30（1）：36-38
Fan Yaoting，Zhang Jun，Lin Lin，et al．Application of
ferrate in the decolouration of the cocking wastewater．
Technology of Water Treatment，2004，30（1）：36-38（in
Chinese）
［10］Jan Hives，Michaela Benova，Bouzek K．，et al．Electro-chemical formation of ferrate（VI）in a molten NaOH-KOH
system．Electrochemistry Communications，2006，11
（8）：1737-1740
［11］He Weichun，Wang Jianming，Yang Changchun，et al．The rapid electrochemical preparation of dissolved ferrate
（VI）：Effects of various operating parameters．Electro-
chimica Acta，2006，51（10）：1967-1973
［12］Nigel Graham，Jiang Chenchun，Li Xiangzhong，et al．The influence of pH on the degradation of phenol and
chlorophenols by potassium ferrate．Chemosphere，2004，56（10）：949-956
［13］殷萍，卫宏远．pH值对硫酸铵溶解度及结晶介稳区的影响．化学工业与工程，2009，26（2）：137-140
Yin Ping，Wei Hongyuan．Effect of pH on the solubility
and crystallizing metastable zone of ammonium sulfate．
Chemical Industry and Engineering，2009，26（2）：137-
140（in Chinese）
2641
焦化废水处理设备
焦化废水处理设备 摘要：焦化废水来源于炼焦生产中煤在高温干馏、煤气净化以及化工产品精制过程，其水质复杂排放量大。文章对国内外常用的焦化废水处理技术，如传统生化处理技术进展和新型焦化废水处理技术进行了探讨。 关键词：焦化废水设备；生化法；超临界水氧化；天一水务；传统生化处理技术；新型焦化废水处理技术 一、当前国内外焦化废水的治理技术及其存在问题 （一）焦化废水的处理技术主要分为生化法、化学氧化法和物理化学方法生化法方面主要有活性污泥法，SBR法，A-O（缺氧-好氧）法，以及新兴的生物强化技术、生物膜、生物流化床技术和各种生物脱氮组合工艺。化学氧化法主要有催化湿式氧化法、光化学氧化法、化学药剂氧化、臭氧氧化法等，因焦化废水处理量大，这些方法处理工业废水目前更多的是实验研究或者处理中试阶段，尚未真正投入工业运用。物理化学方面有混凝、萃取、活性炭吸附、膜分离以及超声波声化学法等，一般作为生化法的预处理或后处理方法。 （二）焦化废水的处理方式虽然很多，但目前各国应用最广泛的还是生化法 1．它利用微生物的新陈代谢使废水中的有机物分解。然而，生化处理法虽然有处理量大，适用范围广，维护费用低等优点，但也因焦化废水水质水温波动较大而处理效果受到影响。如细菌
等微生物对废水的温度要求特别高，一般水温需控制在10℃～40℃之间，而地处我国南方的夏季进水水温通常在50℃左右。也同时受废水的pH值，污染物浓度的影响，所以对操作条件要求比较严格。 2．国内外所采用的生化处理技术大体相同，只不过国外在二级生化处理之前采取了更为复杂的预处理和其他方法控制进入生化系统的水质，防止有毒污染物浓度过高，并在生化处理流程之后采取三级净化系统。如美国美钢联的加里公司炼焦厂将生产的焦化废水收集后，再用等量的湖水稀释。该系统包括脱焦油、游离蒸氨、后蒸氨、调节槽、废水调节储存槽以及活性污泥处理系统等。加拿大Dofasco和Stelco公司的焦化厂采用经蒸氨去除游离氨和加碱去除固定铵后进行生化处理与深度处理。日本大部分焦化厂的废水使用活性污泥法，由于日本特有的排海优势，因此在焦化废水处理时，首先考虑降低废水中的有毒物质，在调节池中先加3～4倍稀释水，以降低NH4+-N和COD浓度。在进入曝气池之前，再进行pH值调整，加入磷酸盐，然后进行约10h 的曝气，再经沉淀后的水排入海洋水体。欧洲的焦化废水处理工艺普遍采用以预处理去除油与焦油，气提法除氨，生物法去除酚、氰化物、硫氰化物、硫化物，并进行深度处理后排放。 3．当前国内对焦化废水的处理普遍采用预处理加生化处理的二级处理工艺，国外进一步利用活性炭、生物膜技术等进行三级的深化处理。我国在20世纪60年代末，冶金部冶金研究总院
焦化废水处理方案
第二章方案设计 2.1 概述 2.1.1 工程概况 ****焦化污水处理工程，焦化厂在生产过程中产生有毒害污水及部分生活污水，处理后达到《炼焦生产设计技术规范》的要求，并且全部用于熄焦，不外排达到零排放。 2.1.2 设计依据 (1)****焦化厂的提供的原始资料； (2)提供每天产生的废水水质、水量等基本资料； (3)《炼焦生产设计技术规范》要求； (4)《室外排水设计规范》GBJ14-87； (5)《建筑给排水设计规范》GBJ15-88； (6)《城市区域环境噪声标准》GB3096-93； (7)《工业自动化仪表工程施工及验收规范》(GBJ93-86)； (8)《给水排水工段结构设计规范》(GBJ69-84)； 2.1.3 设计范围 2.1. 3.1本改造工程设计范围包括废水处理站的工艺、设备制造、安装调试、电气与自控等专业的内容。 2.1. 3.2 电线、电缆以污水处理站设备电控柜为交接点。 2.1.4 设计原则
(1)采用成熟、可靠的废水处理工艺，确保处理出水的各项指标达到国家的有关 排放标准（氰化物不能处理达标）。 (2)废水处理设施力求占地面积小，工程投资省，运行能耗低，处理费用少。 (3)废水处理设施在运行上有较大的灵活性和可调节性，以适应水质水量的变化， 同时设置事故应急排放管道，供紧急、特殊情况下使用； (4)采用性能稳定，技术先进的控制系统，主要部分实现自动化管理，减轻工人 劳动强度，使废水处理工程出水稳定，易操作，易管理，易维护。 (5)设计时充分考虑废水处理系统配套设备的减振、降噪措施，废水处理过程中 产生的剩余污泥经好氧消化稳定后浓缩处理，再经板框压滤机压成泥饼含水率低利于装运，避免产生二次污染。 2.1.5 其他配套条件 2.1.5.1 蒸氨塔（由业主委托化工设计院进行设计） 焦化废水中含有剩余氨水，废水中NH3-N 很高，必须进行蒸氨预处理，并且要加碱脱除固定氨。其目的一是为了回收剩余的NH3-N，充分利用资源；目的二是将焦化废水中的NH3-N 浓度降低至200mg/L 以下，避免对后续生化处理产生不利影响。高浓度的进水NH3-N会导致：①硝化菌负荷过高，活性受到抑制；②耗氧量大而出现供氧量不足，导致硝化过程不彻底，出水NH3-N 超标； ③为保证供氧充足而导致能耗高；④碳酸钠消耗量太大，从而导致运行成本很高。蒸氨废水中NH3-N 浓度决定于蒸氨塔的处理效率，蒸氨塔效率越高，废水中NH3-N 浓度越低，处理难度和能耗也就越低。
专题：焦化废水处理方法的研究进展2
专题：焦化废水处理方法的研究进展2
专题题目：焦化废水处理方法的研究进展 内容摘要： 焦化废水是国内外工业废水处理领域的难题。目前，国内外对焦化废水中酚、氰等有毒物质的处理，生物活性污泥法是一个比较普遍有效的方法。但对其中NH3-N、氟化物、COD等去除效果较差，难以满足外排要求，因此，国内外对焦化废水处理工艺和净化技术改进进行很多研究，不同国家有自己特点，操作、运行、测试和监控等技术也更多地向节能、经济、高效和实用方向发展。焦化废水的最终排放，视本国国情、地质环境、环保法规以及当地生态状况而定。总体而言，我国焦化废水的治理水平与国外基本相当，但仍存在一定差距。关键词： 焦化废水处理技术方法发展趋势研究现状方向 一、焦化废水处理技术概况 焦化废水处理方法有以下几种： 1.1活性污泥法 一般情况下，活性污泥法处理焦化含酚废水的流程是：废水先经预处理——除油、调均、降温后，进入曝气池，曝气后进入二次沉淀池进行固液分离，处理后废水含酚质量浓度可降至0.5mg/L左右，废水送回循环利用或用于熄焦，活性污泥部分返回曝气池，剩余部分进行浓缩脱水处理。 1.2生物铁法 生物铁法是在曝气池中投加铁盐，以提高曝气池活性污泥浓度为主，充分发挥生物氧化和生物絮凝作用的强化生物处理方法。此法的工艺包括3个部分：废水的预处理、废水的生化处理和废水的物化处理。 1.3炭-生物法 国内一些焦化厂生化处理装置由于超负荷运行或其他原因，处理后的水质不能达标，炭—生物法是在原传统的生物法的基础上再加一段活性炭生物吸附、过滤处理。老化的活性炭采用生物再生。 1.4投加生长素强化生化法 现有焦化厂生化处理曝气池容积偏小，酚、氰化物和COD降解效率较低的情况下，用投加生长素来提高活性污泥的活性和污泥浓度，强化现有装置的处理能力。 1.5高温好氧微生物处理焦化废水 生化法处理焦化废水工艺对温度要求较严格，一般水温控制在10-40℃。 1.6缺氧-好氧（A-O）法处理焦化废水
焦化废水处理技术及其发展文献综述
焦化废水处理技术及其发展文献综述 前言：焦化废水的定义是焦化厂在炼焦过程中各环节所产生的废水的统称，废水的主要来源有三个，分别是在煤干馏时期、荒煤气的回收和净化阶段以及化学产品的回收阶段。废水中含有大量的氮、磷、硫等无机盐污染物，另外也含有大量的不可降解的有机物如酚类、油类、联苯类、吡啶、吲哚和喹啉等。这些污染物的超标排放会对水产业，农业以及人类的生活饮水带来巨大危害，因此，如何治理焦化废水成为焦化行业所面临的一个重要的问题。本文就目前各种焦化废水的治理方法做一个综述，介绍一下近年来焦化废水治理技术的发展。 主题：焦化废水处理技术主要包括物理化学法、生物化学法和化学处理法，由于焦化废水中所含的污染物的种类多，污染量大，导致目前大多数技术只是出于实验室的中试阶段，并未大量投入到工业生产中。 1物理化学处理法 物理化学法主要包括吸附法和混凝法和其他的一些新的方法。 吸附法 吸附法处理废水的原理是利用了吸附剂的多孔特性，吸附废水中的一种或多种物质，将污染物从废水中除去，常用的吸附剂主要有活性炭[1]、硅藻土[2]和粉煤灰[3]等。活性炭[4]是一种多功能材料由于活性炭具有表面积大、疏松多孔[5]的特性，这使得它成为最好的吸附剂[6]。而硅藻土由于具有独特的壳体结构、比表面积大、孔隙度高等优点，也被广泛应用于废水的处理上面。至于粉煤灰，则是由燃煤锅炉及火力发电厂所排放出的工业废渣，它的成分因来源不同而各不相同，作为一种新型的废水处理剂，可以很好的去除废水中的各种阴、阳离子及有机污染物[7]。 混凝法 混凝法是通过向废水中加入混凝剂[8]，通过混凝剂的水解作用产生氢氧化物胶体和水合配离子，这两种物质能使水中的污染物发生凝聚作用，产生沉淀，然后被除去。常见的混凝剂有铝盐、铁盐[9]等，还有一种新型的碱式稀土混凝剂[10]，通过与其他传统的混凝剂如聚合硫酸铁相比较，碱式稀土混凝剂有着更为理想的效
焦化废水处理工艺说明
50t/h 焦化废水 设 计 方 案 中国城镇水网w w w .c h i n a c i t y w a t e r .o r g
目 录 一、工程概况 二、设计依据 三、设计原则 四、废水处理量及废水性质 五、废水及污泥处理工艺流程简图 六、废水处理工艺 七、系统工艺说明 八、主要设施技术参数 九、控制系统说明 十、系统用电设施 十一、运行费用 十二、废水处理设施布置 十三、防渗措施 十四、生产班制与人员安排 十五、服务及培训计划 中国城镇水网w w w .c h i n a c i t y w a t e r .o r g
一、工程概况： 焦化废水的来源主要有：煤夹带入水，反应生成水和焦化产品蒸馏、洗涤加入的蒸汽和新鲜水，在与煤气和产品水接触后冷凝或分离出来的废水,包括集气管喷淋分离液和初冷液组成的剩余氨水；氨水工艺中洗氨的富氨水。这两部分废水蒸氨（回收）后排出。硫氨工艺中的终冷洗苯水；苯、焦油、古马隆等化工产品加工的分离水。 煤中碳、氢、氧、氮、硫等元素，在干馏过程中转变成各种氧、 氮、硫的有机和无机化合物，使煤气中的水分及蒸汽的冷凝液中含有多种有毒有害的污染物。由于煤中含氮物多，所以废水中含很高的氮 和酚类化合物以及大量有机物、CN、SCN 及硫化物等。焦化废水水量 大，污染物复杂、浓度高。 二、设计依据： 1、根据《中华人民共和国环境保护法》的有关文件。 2、、室外排水设计规范GBJ14—87。 3、建筑给排水设计规范GBJ15—88。 4、城市区域环境噪声标准GB3096—93。 5、地面水环境质量标准GB3838-88。 6、根据国家《污水综合排放标准》GB8978-96中的二级排放标准。 三、设计原则: 1、排入废水处理设施的废水为焦化废水，其它废水不得混入，废水经处理后达到国家有关标准后方可纳入水域或市镇管网。 2、采用国内目前较为先进成熟的物化+生化法结合专利药剂的新颖处 理工艺，该工艺具有可靠性、成熟性，并符合国内实际情况。并尽量采用新技术、新材料，实用性与先进性兼顾，以实用可靠为主。 3、废水处理设施具有较大适应性、应急性，可以满足水质、水量的 中国城镇水网w w w .c h i n a c i t y w a t e r .o r g
焦化废水处理..
焦化废水处理综述 姓名：卫奇杰学号：3120406101 摘要：随着现在工业的发展，工业产生的焦化废水处理问题越来越引人注意。特别是在我国，现在中国是世界第一焦炭生产大国。焦化废水处理问题更是尤为重要。焦化废水一旦超标排放，将对环境有很大危害。本文综述了近年来国内外焦化废水的处理方法，分析了现有焦化废水处理方法存在的问题，并提出焦化废水处理技术发展趋势。 关键词：预处理、物理化学处理法、化学处理法、生物处理法 1 前言 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废水，废水排放量大，水质成分复杂，除了氨、氰、硫氰根等无机污染物外，还含有酚、油类、萘、吡啶、喹啉、蒽等杂环及多环芳香族化合物（PAHs）。酚类化合物对一切生物都有毒害作用，可以使细胞失去活力，使蛋白质凝固，引起组织损伤、坏死，直至全身中毒；多环芳烃不但难以生物降解，通常还是致癌物质。因此焦化废水的大量排放，不但对环境造成严重污染，同时也直接威胁到人类的健康。[1] 焦化废水一般按常规方法先进行预处理、然后进行生物脱氮二次处理。但是，焦化废水经上述处理后，外排废水中氰化物、COD 及氨氮等仍然很难达标。针对此种状况，近年来国内外学者开展了大量的研究，研发出多种焦化废水处理技术。 2 焦化废水处理二级处理技术 2.1 物理化学处理法 2.1.1 混凝法 混凝法的关键在于混凝剂，常见的混凝剂有铝盐、铁盐、聚铝、聚铁和聚丙烯酰胺等。目前国内焦化厂家一般采用聚合硫酸铁[2]。赖鹏等[3]利用 Fe2（SO4）
3作为混凝剂，对焦化废水生化处理出水进行深度处理。结果表明，在 Fe2（SO4）3投加量为 400mg/L、pH5的条件下，溶解性有机碳（DOC）去除率达到 40.1%，出水 COD<150mg/L，能够达到国家的二级排放标准。吴克明等[4]采用混凝-气浮法对焦化废水的处理进行了研究。结果表明，聚合氯化铝铁（PAFC）+聚丙烯酰胺（PAM）处理废水，生成的矾花大而密实，沉降速度快，出水色度低，效果较好。Donghee Park 等[5]用硫酸亚铁和氯化铁来去除残留在经前置反硝化工艺处理的出水中氰化物。在加入和没有加入 PAC 溶液的两种情况下进行批量试验得到两种铁溶液的最佳剂量。结果表明，硫酸亚铁溶液可以取代氯化铁溶液处理废水中氰化物，尤其是铁氰化物。 2.1.2 吸附法 吸附法处理成本高，吸附剂再生困难，不利于处理高浓度的废水，故常用于废水的深度处理[6]。周静等[7]利用粉煤灰-石灰体系作吸附剂，对焦化废水中氨氮进行深度处理。结果表明，废水经该工艺处理后，水样中氨氮浓度77.67mg/L 降至 25mg/L 以下，可以达到国家工业废水二级排放（GB8978-I996）。I.Vazquez [8]分别对吸附剂颗粒活性炭和树脂 XAD-2、AP-246 和 OC-1074 进行平衡，动力学和柱分析。结果表明，颗粒活性炭（GAC）呈现最高的吸附容量、最大的吸附参数和最高的动态能力。 2.1.3 稀释和气提 焦化废水中含有的高浓度氨氮物质以及微量高毒性的 CN—等对微生物有抑制作用。因此这些污染物应尽可能在生化处理前降低其浓度，通常采用稀释和气提的方法。一般情况下，气提不能使氨氮达到排放标准，只能作为预处理，仍需进一步研究。 2.1.4 烟道气处理焦化废水 程志久等[9]利用烟道气处理焦化剩余氨水或全部焦化废水的方法，在江苏淮钢集团焦化剩余氨水处理工程中获得成功应用。实践证明，该方法与常规的生化法相比，不仅研究思路全新、效果也迥异。它是将废水中的污染物，主要是有机污染物以固化状态与废水分离，而废水中的水分全部汽化，从而实现了废水经处理后的零排放，并确保烟道气达标外排。它“以废治废”具有投资省、运行费用低、处理效果好的巨大优势。
焦化废水处理技术分析
焦化废水处理技术分析 摘要：焦化废水是一种典型的难降解有机废水。介绍了预处理技术，二级处理技术的物化法、生物法、化学法和循环利用法的应用和研究进展。 关键词：焦化废水处理技术 焦炭是高耗水产业，每年全国焦化废水的排放量约为2.85亿t。其成分复杂，毒性大，它的超标排放对人类、水产、农作物都可构成很大的危害。总之，焦化废水污染，是工业废水排放中一个突出的环境问题，也是摆在人们面前的一个急需解决的课题。 目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理，然后再进行生物脱酚二次处理。针对这种状况，近年来国内外出现了许多比较有效的焦化废水治理技术。这些方法大致分为物化法、生物法、化学法和循环利用等4类。 一、焦化废水的预处理技术 焦化废水中部分有机物不易生物降解，需要采用适当的预处理技术。 常用的预处理方法是厌氧酸化法。这是一种介于厌氧和好氧之间的工艺，其作用机理是通过厌氧微生物水解和酸化作用使难降解有机物的化学结构发生变化，生成易降解物质。焦化废水经厌氧酸化预处理后，可以提高难降解有机物的好氧生物降解性能，为后续的好氧生物处理创造良好条件。 二、焦化废水的二级处理技术 （一）物理化学法 （1）吸附法。吸附法处理废水，就是利用多孔性吸附剂吸附废水中的一种或几种溶质，使废水得到净化。常用吸附剂有活性炭、磺化煤、矿渣、硅藻土等。这种方法处理成本高，吸附剂再生困难，不利于处理高浓度的废水。 （2）利用烟道气处理焦化废水。由冶金工业部建筑研究总院和北京国纬达环保公司合作研制开发的“烟道气处理焦化剩余氨水或全部焦化废水的方法”已获得国家专利。该技术将焦化剩余氨水去除焦油和SS后，输入烟道废气中进行充分的物理化学反应，烟道气的热量使剩余氨水中的水分全部汽化，氨气与烟道气中的SO2反应生成硫铵。 该方法投资省，占地少，以废治废，运行费用低，处理效果好，环境效益十分显著，是一项十分值得推广的方法。但是此法要求焦化的氨量必须与烟道气所需氨量保持平衡，这就在一定程度上限制了方法的应用范围。 （二）生物处理法 生物处理法是利用微生物氧化分解废水中有机物的方法。这种方法是让生物絮凝体及活性污泥与废水中的有机物充分接触；溶解性的有机物被细胞所吸收和吸附，并最终氧化为最终产物（主要是CO2）。非溶解性有机物先被转化为溶解性有机物，然后被代谢和利用。
焦化废水处理设计方案
焦化废水处理设计方案 二零零九年三月 焦化废水处理项目? 方案设计 目录 1. 项目概述...................................................................... . (1) 1.1 项目业主简 介 ..................................................................... .............................................. 1 1.2 项目背 景 ..................................................................... ...................................................... 1 1.3 项目的来 由 ..................................................................... .................................................. 1 2. 设计水量、水质及设计要 求 ..................................................................... (1) 2.1 废水的来 源 ..................................................................... .................................................. 1 2.2 设计水 量 ..................................................................... ...................................................... 3 2.3 原水水 质 .....................................................................
焦化废水处理工艺
焦化废水处理工艺综述 张玉婷 摘要：焦化废水成分复杂，有酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等污染物，是一种较难处理的工业废水。本文主要介绍了近年来焦化废水的一些新工艺的开发和应用，包括预处理，常见组合工艺和深度处理技术。 关键词：焦化废水；组合工艺；深度处理 Summary of Coking Wastewater Process Y uting Chan Abstract：There are many pollutants in coking wastewater, such as phenols, polycyclic aromatic hydrocarbons, and heterocyclic compound containing nitrogen, oxygen and sulfur, which makes the coking wastewater hard to degrade. This article mainly introduced some new process in development and application of coking wastewater in recent years, including pretreatment，the common combined process and depth processing. Key word：Coking wastewater; combined process;depth processing 1、引言 焦化废水是炼焦、煤气净化及副产品回收过程中产生的废水。其污染物组成复杂、浓度高、毒性大，是一种典型的含难降解有机污染物的工业废水。这种废水主要来源于剩余氨水、粗苯分离水、终冷富余水、焦油分离水四部分[1,2]。废水量大、水质成分复杂，除含有高浓度的酚、氰、油、氨氮等物质外，还含有喹啉类、苯类及其衍生物等多环或杂环类化合物。污染物形成的色度高，在水中以真溶液或准胶体的形式存在，性质非常稳定，COD及色度去除困难。 随着环保意识的不断强化，国家已把“节能减排”工作提上了重要的议事日程，并提出严格要求。在《污水综合排放标准》(G8979—96)中规定，外排污水中的氨氮质量浓度小于15mg/L，对排入重点保持水域的具有致癌性的BAP一类污染物要求小于30mg/L由于焦化污水中大量存在氨氮及一些致癌性芳烃及稠环芳烃，其超标排放将对环境造成严重污染。因此，开发经济有效的焦化污水净化技术是当务之急。
焦化废水毕业设计开题报告_已完
昆明工业职业技术学院 毕业设计开题报告 学生姓名：黄小飞学号：2011223217系部：冶金化工系 专业：煤炭深加工与利用 论文题目：小型焦化废水处理厂工艺设计指导教师:张东亮 2013年11月25日
毕业设计开题报告 一．论文研究目的及意义： 水是生命的源泉，是人类赖以生存和发展的不可缺少的最重要的物质资源之一。当前，全球都面临着水资源缺乏、水质恶化的严峻形势，水污染问题成为当今世界面临的重要环境问题之一。我国人均水资源占有量仅为2300m3，是世界上人均占有量的1/4，属世界十二个贫水国之一，所以加强对新污染源的控制，改善老资源处理条件，才能从根本上改变我国水质恶化的现状。在现代工业中，没有一个工业部门是不用水的，也没有一项工业不和水直接或间接发生关系。在用煤制焦炭和煤气净化及焦化产品回收的过程中，会产生大量以含酚为主的高浓度有机废水，简称焦化废水。焦化废水的处理一直 是国内外污水处理领域的一大难题，几十年来尚未出现突破性的研究成果。焦化废水水量大，水质复杂，含有焦油、苯、酚、氟化物、氨氮、硫化物等污染物，是典型的有毒工业废水，其成分不但难以生物降解，对环境造成严重污染同时也危害人类健康。 随着人们对环境认识的不断深入，国家对环保的要求也日趋严格。在《污水综合排放标准》（GB8979-96）中规定，对新建厂，要求外排污水中的氨氮质量浓度小于15mg/L。对排放重点保持水域的具有致癌性的Bop一类污染物，要求装置出口小于30mg/L。由于焦化污水中大量存在氨氮及一些致癌性芳烃，其超标排放对于环境造成了相当严重的污染。因此，为减轻总排污水处理负荷，提高回用水水质，扩大中水回用途径，需对焦化厂生物处理出水进行深度处理，回收利用，这样既减少废水的排放量，同时也减少了工业新水用量，对减轻环境污染、节约水资源和整个行业的可持续发展均具有重要的意义。 本次毕业设计此课题的目的主要在于对成分复杂难处理的焦化废水有一个深刻的认识，使理论与实际得到充分的结合。锻炼自己的设计能力，强化自己的专业能力。本次毕业设计要求总平面布置图，通过设计和绘图，使我们系统的熟悉和掌握总图设计方面的内容体系、操作程序，培养我们具有综合运用所学的理论知识去解决实际问题的能力，为今后从事工程实际设计打下基础。 参考文献： [1]胡红伟，欧阳华澎，吴俊峰.A/O+混凝处理焦化厂废水运行效果分析[J].水处理技术，2011,39（9）：123-125. [2]田颖，王丽华，常瑞卿，丁红，王金梅.焦化废水深度处理试验[J].环境工程，2011,29（3）：1-5. [3]杨云龙，白晓平.焦化废水中几种典型难降解有机物的特性研究及处理技术[J].
焦化废水处理工艺流程及特点
焦化废水处理工艺流程及特点 焦化废水特点： 焦化废水所含污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等，是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。焦化废水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物，砒咯、萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物。难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等。焦化废水的水质因各厂工艺流程和生产操作方式差异很大而不同。一般焦化厂的蒸氨废水水质如下：CODcr3000-3800mg/L、酚600-900mg/L、氰10mg/L、油50-70mg/L、氨氮300mg/L 左右。 焦化废水处理： 预处理 生物处理前的预处理方法通常是物理和化学方法，如气浮法、吹脱法、混凝沉淀法、折点氯化法等，主要目的是使二级生化处理工艺的进水达到可生化处理的范围。在预处理工艺中，吹脱法主要是用于蒸氨，气浮法用于除油 生物处理 ＳＤＮ工艺 SDN（强化反硝化/硝化）工艺是先进的生物脱氮技术应用到焦化废水治理领域的一种生物处理工艺，使氨氮和COD去除率达到90～96%以上，比较以往的治理工艺，SDN具有系统适应能力强，运行稳定、操作简单、成本低、去除污染物范
围广的特点。废水经处理，回用于熄焦、洗煤等，大大减少新鲜水的用量，既减少了污染物排放总量，又能节约用水，具有明显的经济效益。 SDN焦化废水处理工艺由预处理、生物处理、深度处理、污泥处理四工段组成，功能分区清晰，便于操作管理。其中生化处理段采用由强化缺氧和好氧两部分组成的SDN工艺。该工艺氨氮和COD去除率达到90～96%以上，彻底解决了传统处理工艺中氨氮、COD去除率低下，生化系统不稳定，投资和运行成本据高不下等难题。 ＨＳＢ工艺 HSB（High Solution Bacteria）是高分解力菌群的英文缩写，是由100多种菌种组成的高效微生物菌群，其中47种经中国台湾经济部标准局的专利认可，专门应用于废水处理。根据不同废水水质，对微生物筛选及驯化，针对性的选择多种微生物组成的菌群并将其种植在废水处理槽中，通过对微生物生长不息、周而复始的新陈代谢过程，分解不同污染物形成相互依赖的生物链和分解链，突破了常规细菌只能将某些污染物分解到某一中间阶段就不能进行下去的限制。其最终产物为CO、H2O、N2等，达到废水无害化的目的。该技术具有以下优点：Ⅰ．HSB技术对COD、NH 3-N等降解性能好，经投加HSB菌种后不仅COD、NH3-N 能达标排放，酚、氰等也有较大的降解； Ⅱ．投资费用少。由于HSB高效菌种能够有效的处理高浓度COD及NH3-N，可将原活性污泥法的气浮除油出水直接进入HSB处理装置，不再添加稀释水。不仅减少处理设施容积，减少占地面积，而且节省大量水资源；
焦化废水处理现状
焦化厂可分为独立焦化厂（煤气厂）和钢铁、化肥等联合企业的焦化厂两种形式，其规模从几万吨、几十万吨/年到几百万吨/年大小不等。 1 焦化废水的来源、特点及处理方式： 1.1 废水来源： 焦化生产过程中排放出大量含酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物质的废水。焦化废水主要来自炼焦和煤气净化过程及化工产品的精制过程，其中以蒸氦过程中产生的剩余氨水为主要来源。蒸氨废水是混合剩余氨水蒸馏后所排出的废水。剩余氨水是焦化厂最重要的酚氰废水源，是含氨的高浓度酚水，由冷凝鼓风工段循环氨水泵排出，送往剩余氨水贮槽。剩余氨水主要由三部分组成：装炉煤表面的湿存水、装炉煤干馏产生的化合水和添加入吸煤气管道和集气管循环氧水泵内的含油工艺废水。剩余氨水总量可按装炉煤14％计。剩余氨水在贮槽中与其它生产装置送来的工艺废水混合后，称为混合剩余氨水。混合剩余氨水的去向，有的是直接蒸氨，有的是先脱酚后蒸氨，有的是与富氨水合在一起蒸氨，还有的是与脱硫富液一起脱酸菜氨，脱酸蒸氨前要进行过滤除油。焦化厂还含一些其它废水，其所占比例不大，污染指标也较低，这里就不介绍了。 1.2 废水特点 焦化废水所含污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等，是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。焦化废水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物，砒咯、萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物。难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等。 焦化废水的水质因各厂工艺流程和生产操作方式差异很大而不同。一般焦化厂的蒸氨废水水质如下：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计，氨氮按280mg/L计，则每吨焦炭最少可产生0.65kgCODcr和0.05kg氨氮，全国机焦产量为7000万吨，则每年可产生45500吨CODcr和3500吨氨氮，如果污水不处理，将对环境造成多么大的污染。 1.3 废水处理方式 目前焦化厂废水处理有多种方式，首要方式应将焦化废水处理综合考虑。如建厂时选择厂址就应论证废水处理方案，充分考虑厂址的上、下游及周围的情况，不要设在给水水源附近和有特殊要求的地方；能否将经处理后的水送附近洗煤厂、钢铁厂的综合废水处理厂、城市污水处理厂，使废水处理方案更趋合理也是必须考虑的问题。 其次是废水处理不能单一考虑，而应与煤气净化工艺等统一考虑设计方案。从产生废水的装置开始处理，每道工序均按要求设计，减轻最终废水处理装置的负担。如上海宝钢三期工程将蒸氨工段与废水处理合并为一个车间，使真能达标排放。 将处理后的废水尽量在厂内利用，如送作熄焦补充水、除尘补充水、煤场洒水等，从而减少外排水量，同时采取措施防止对环境及设备产生不良影响。 2 焦化废水处理的几种常规方法和其装备水平 2.1 焦化废水处理的发展概况 我国焦化废水处理自五十年代起的发展过程，是一个从无到有、逐步提高、逐步完善的过程。五十、六十年代处于低水平阶段，仅有几个大型焦化厂对酚水进行简易的机械处理。如鞍钢化工总厂、包钢焦化厂等，仅设有平流沉淀池或圆形带刮泥机的沉淀池去除浮油和重油，处理后将部分酚水送去作熄焦补充水。进入七十年代后，运用了国内外的生化技术，在首钢焦化厂兴建了生物脱酚装置，同时一批大、中、小型焦化厂都相继设立了生物脱酚装置，当时的重点是脱酚，处理方式和流程也比较简单。 一九七八年改革开放到八十年代又为一个阶段。当时由于国家对环保工作的重视，使焦化废
反渗透在焦化废水处理中的应用研究修
反渗透在焦化废水处理中的应用研究 摘要:进行了（5～10m3/d）“A2/O+MBR（膜生物反应器）＋反渗透（RO）”组合工艺用于焦化废水深度处理的试验研究。试验结果表明，该组合工艺处理效果优良，RO系统能够长期稳定运行。在进水CODcr平均浓度高达3000ppm，NH3-N浓度220ppm时， RO出水COD<20 mg/L, NH3-N<3 mg/L。 关键词:A2/O工艺;MBR;RO;焦化废水；蒸氨废水; 前言 焦化废水是在生产焦炭、煤气、焦油及焦化产品的过程中产生的废水，含有多种污染物质。其中有机物以酚类化合物为主，占总有机物的一半以上，有机物中还包括多环芳香族化合物和含氮、氧、硫的杂环化合物等。无机污染物主要以氰化物、硫氰化物、硫化物铵盐等为主。其中蒸氨废水是焦化废水中浓度最高，处理难度最大的废水，属难降解的高浓度有机工业废水类。传统处理工艺都是，将其与生活污水或其他低浓度工艺废水混合稀释后，一起进行生化处理，达标排放。 本次试验将RO工艺引入焦化蒸氨废水的深度处理，国内在此尚未有成功的研究报道。1试验装置与方法 1.1、试验装置 试验采用的中试装置在现场完成组装，其中MBR膜分离装置和RO装置都是一体化设备，能够选择手动和自动运行两种方式。 MBR装置采用的是DOWTM FLEXELL-20中空纤维膜，膜平均过滤孔径为0.1μm。装置使用了2支FLEXELL-20膜软件，膜通量在10～20L/m2.h，处理能力为5～10m3/d。 RO装置使用的是DOW FILMTECTM BW30-365-FR膜元件。装置产水量为5～8 m3/d。连续运行，膜池来水加还原剂和阻垢剂后进入系统。系统设置的回收率为65％，70％和80％。图1是中试试验所采用的工艺流程。 1.2试验方法 蒸氨废水先经过调节池，调节池主要是加酸调节pH，调节池出水进入气浮池除油。除油后的废水进入水解酸化池。水解酸化池的作用主要是将其中难生物降解物质转变为易生物降解物质，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧生物处理。酸化后的出水进入缺氧池，缺氧池带搅拌机，主要是起到反硝化的作用，缺氧池的出水在好氧池被有效的生化降解后进入膜池；在膜池进行泥水分离，产水进入RO装置进行进一步的脱盐处理，活性污泥混合液回流到缺氧池进行反硝化。 蒸氨废水→调节池→A2/O→MBR一体化装置→RO系统（加盐酸、阻 垢剂）→混床 图1 中试系统工艺流程图 2试验水质及运行参数 试验废水来源为山东焦化集团铁雄能源煤化有限公司二分厂蒸氨废水。表1为该废水水质情况。 表1 山东焦化二分厂蒸氨废水水质
焦化废水处理技术
焦化废水处理技术- 污水处理 【摘要】鉴于焦化厂的废水中存在有多种有毒物质，而且对生态环境、社会、人类、农业都具有十分巨大的危害，如果这些废水不经任何处理而直接排放到外界的话，对于整个生态环境都会形成极大的危害，本文结合焦化厂废水处理中的实际状况，提出加强废水处理管理工作的建议。 【关键词】有机工业焦化废水氨氮类物质 焦化废水中存有大量的有机物质，同时这些物质中多数是具有危害和毒性的，这其中主要有酚类、氰化物、硫胺类物质、氨氮类物质、焦油、BOD5等多种有机物，废水中这些有机物指标超高会直接影响人类的生存环境。 近年来随着我国科学技术的不断进步和研发力度的加大，在一些项目建设上给与一些试验的发展，从科研投入方面给与更多的实践的指导，这些都是在很大程度上提供宝贵的实践经验。但是在诸多的技术上，消除氨氮类物质和CODCr都存在着难以解决的技术难题，这些问题在业内已经形成一种共识，已成为制约行业发展的一个瓶颈。在目前的两阶段处理方案中，如何更好的实施废水处理工作，关键是废水能否进入到深度处理阶段，一方面有些指标的检测就需要做到控制在一定范围内，如CODCr要在达到国家排放标准上的指标，目前为200mg/L；另一方面氨氮类物质处理的问题上，焦化废水本身氨氮类物质含量较高，同时在废水处理各个环节中又有大量的氨类有机物质产生，如在一些过程中部分有机物质中也会合成这种氨氮类物质，这
就大大的增加了除去氨氮类物质的难度。随着国家对于环境保护政策的相继提出，相关部门也将会给出更多更严格的有机物排放指标的要求，这些无疑会督促焦化厂加大污水处理力度，针对厂内氨氮类物质的排放要求作出新的调整，并且订制有关的解决策略，进而完成技术实施。 1 焦化废水的来源 焦化厂废水的来源主要是针对煤炭加工处理过程中各个环节中，所出现的一些问题进行综合阐述。 废水产生主要是集中在几个部分：一个是除尘部分，在备煤环节中需要对煤炭除尘，在此处形成一定量的除尘污水；同时在焦炭处理的过程中，推焦环节中也会出现一部分除尘污水。另一个是炼焦化学产品之一――焦油加工部分，其一是焦油氨水分离环节中，剩余的氨水可以利用，但是大多数会成为了废水的来源，其二在进行焦油的深加工环节中，出现的焦油精制分离水，也会成为废水的一部分，其三是在进行焦油深加工处理过程中出现的苯类物质，该类物质对于环境有极高的破坏力，加之生产中对于这部分物质要进行不断的提纯和冶炼，不仅需要耗掉大量的水资源，而且会形成了污水，其四是对于粗苯之后的精苯物质的加工，如古马隆的生产，此环节需要更多的水来过滤和处理，自然也会成为一个大量污水的来源。再一个是煤气加工部分，焦炉煤气的制冷环节中需要大量冷水，随之就产生了煤气初冷水和煤气终冷污水，同时对于煤气需要进一步提炼，经由管道处理，将形成的煤气进行不断地加工处理，此操作需要用水将对应的煤气管
焦化废水处理工艺
焦化废水处理工艺 焦化废水的处理一直是国内外污水处理领域的一大难题。该污水中污染物成分复杂，含有挥发酚、多环芳烃和氧硫氮等杂环化合物，属于难生化降解的高浓度有机工业废水。焦化废水用常规的活性污泥法处理，对去除酚、氰、油及其它易于生物降解的污染物一般来说是有效的，但对氰化合物及构成毒性的某些污染物却难以处理。 表1 焦化废水有机物组成 表2 焦化工艺各段水质水量表
目前，国内焦化厂的废水处理系统主要采用一级处理和二级处理，采用三级处理的还很少。一级处理是指从高浓度污水中回收利用污染物，其工艺包括氨水脱酚、隔油等。二级处理主要指酚氰污水无害化处理，主要以活性污泥法为主，还包括强化生物处理技术，这对提高处理效果有一定的作用。三级深度处理是指在生化处理后的水仍不能达到排放标准时所采用的再次深度净化。其主要工艺有活性炭吸附法、膜法及氧化塘法等。 由于焦化废水的水质特点，因此脱氮是这类废水处理的关键。污水中氮主要以氨氮和有机氮形式存在，通常只含有少量或没有亚硝酸盐和硝酸盐形态的氮，在未经处理的污水中，氮有可溶性的，也有非溶性的。可溶性有机氮主要以尿素和氨基酸的形式存在。一部分非溶性有机氮在初沉池中可以去除。在生物处理过程中，大部分的非溶性有机氮转化成氨氮和其他无机氮，却不能有效地去除氮。废水生物脱氮的基本原理就在于，在有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化反应将氨氮转化为亚硝态氮、硝态氮，再通过反硝化反应将硝态氮转化为氮气从水中逸出，从而达到脱氮的目的。微生物脱氮转化过程如图1所示。 细菌分解氧化氧化蛋白质、尿素氨氮亚硝酸盐氮硝酸盐 水解作用脱硝反硝化 异化作用同化作用 (有机碳) 细菌细胞氮气 (有机氮)
宝钢焦化废水处理技术发展与现状_金亚飚
35 CHINA ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY 2013.12 用 金亚飚，肖丙雁 （宝钢工程技术集团有限公司，上海 201900） 摘 要:焦化废水的处理一直是国内外废水处理领域的难题之一。文章以宝钢为例，介绍并分析了该企业焦化废水处理技术的发展与现状。 关键词:钢铁企业;焦化废水;废水处理技术;宝钢 中图分类号:X703 文献标志码:A 文章编号:1006-5377（2013）12-0035-03 宝钢焦化废水处理技术发展与现状 1 概述 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。焦化废水成分复杂，废水中除有氨、氰、硫氰根等无机污染物外，还有大量的有机污染物，有机污染物的种类以苯酚类及其衍生物、喹啉类及其衍生物和吲哚类及其衍生物为主。焦化废水危害大，部分多环芳烃以及杂环化合物还是“三致”物质。 建国以来，国内钢铁企业焦化废水处理技术的发展经历了艰难曲折的过程。20世纪50～60年代，焦化废水处理处于低水平阶段，沿用的是前苏联的焦化废水处理技术，简易的机械处理：平流沉淀池或圆形带刮泥机的沉淀池， 去除浮油和重油，简单回用于熄焦。20世纪70年代，首钢焦化厂首先建设了一套生物脱酚装置，传统的焦化废水处理工艺均是以生物脱酚为重点。20世纪80年代，以消化、吸收宝钢引进日本的处理技术为主。20世纪90年代，以脱氮及降低COD为主，在生物脱酚基础上的A/O及A 2/O工艺等，提出了焦化废水零排放的要求。 进入21世纪以来，国内加快了有关高效、快速处理设备的研发工作，并将“焦化废水达标排放与回用技术”列入“国家重大技术装备研制和重大产业技术开发专项规划”。《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）也明确规定新建焦化企业的酚氰废 水不得外排。焦化废水处理技术将进入全新的领域。本 文就宝钢焦化废水处理技术的发展与现状进行了相关介绍。 2 焦化废水水质及宝钢焦化废水的特点 焦化废水主要来源于原料煤表面水及化合水、焦化生产过程中的用水及蒸汽等。主要来源的焦化废水水质见表1。 表1 主要来源的焦化废水水质表 目前，焦化废水中已检出的有机污染物种类约为70～250种。宝钢焦化废水的主要有机污染物组分见表2。
焦化废水处理工程技术方案
（一）工程概述 1、废水水质 本工程现有一套处理装置，处理量为200m3/d，需要改建；另外增加马上需要投产的二期工程，新建一套废水处理装置，处理废水量为200m3/d，合计废水总量为400m3/d。 表－1 焦化废水水质（单位为mg/L） 2、水质排放要求 根据上海市污水综合排放标准二级标准，废水处理后需达到的排放标准如表－2所示： 表－2废水处理排放标准（除温度、pH外，其余单位为mg/L） （二）废水处理工艺 1、工艺流程 本改扩建工程包括原有系统改造及新建两部分。根据上海焦化有限公司废水处理的成果，结合原有的废水处理工艺，新扩改工程采用A1－A2－O生物膜工艺。 尽量不改变已有废水处理设施的功能和结构，充分利用已有废水处理构筑物的处理能力，对老系统进行改造，在原有的A/O 系统基础上增加一个厌氧酸化池，即改为A1－A2－O生化系统。新建一套A1－A2－O生化系统，两套系统各承担一半的处理水量。 整个废水处理改扩建工程工艺流程图（略） 2、工艺流程说明 （1）从各车间出来的生产废水及生活污水统一进入调节池，调节池的主要作用是均衡废水的水质和水量，保证后续生化处理设施运行的稳定性。由于废水的含磷量极少，故在调节池中加入磷营养盐，提供微生物所需的营养。 （2）调节池出来的废水由两台泵分别提升至新老两套A1－A2－O生化系统，在生化处理系统中，废水的降解过程如下： a. 焦化废水首先进入厌氧酸化段。在该段，废水中的苯酚、二甲酚以及喹啉、异喹啉、吲哚、吡啶等杂环化合物得到了较大的转化或去除，厌氧酸化段的设置对于复杂有机物的转化与去除是十分有利的。因此，废水经过厌氧酸化段后水质得到了很好的改善，废水的可生化性较原水有所提高，为后续反硝化段提供了较为有效的碳源。 b. 在缺氧段进行的主要是反硝化反应，从酸化段出来的废水进入缺氧段，同时好氧段处理后的出水也部分回流至缺氧段，为缺氧段提供硝态氮。另外，由于焦化废水中所含反硝化碳源不足，需在缺氧池中加入甲醇作为补充碳源。 经过缺氧段的处理，硝态氮被转化为氮气，达到脱氮的目的。同时，废水中的大部分有机物得到了去除，使废水以较低的COD 进入好氧段，这对于好氧段进行的硝化反应是十分有利的。 c. 废水经过缺氧段的处理后进入好氧段。在好氧段，由于废水中所含氨氮较高而COD较低。因此，在这里进行的主要是硝化反应，在好氧段需投加纯碱溶液提供硝化反应所需的碱度。废水经过好氧段的处理后，氨氮基本可全部转化为硝酸盐氮（硝酸盐氮通过回流至缺氧段，在缺氧段最终转化为氮气后得到有效脱氮），同时，有机物得到进一步的降解，使最终出水COD 达标。 （3）废水经生化系统处理出来后，经过混凝沉淀池进行泥水分离，在混凝部分投加聚铁，以增加沉淀部分污泥的沉淀性能，并且进一步降低出水COD。