焦化废水零排放处理技术探讨

冯杰

摘  要：对于焦化废水，前处理系统一般采用常规物化、生化方法进行处理。由于经过前处理的多级生化，因此废水后续可生化性差，传统工艺难以达到处理要求。选择适合焦化废水特性及废盐处理工艺，不仅可以降低工程投资，而且有利于企业的运行管理以及减少企业的日常运行费用，保证系统出水水质及降低危废物产生量。本文从焦化废水的特性及处理现状入手，通过对零排放案例的分析，阐述了一套焦化废水零排放处理技术路线，对焦化废水零排放处理技术的优化改进提供了参考.

关键词：焦化废水;回用;分盐;零排放

1.焦化废水零排放的处理现状

对于焦化废水，前处理系统一般采用常规物化、生化方法进行處理。该工艺对废水中的氛、氰等物质有一定去除效果，而对COD 及NH3-N的去除效率极差。经过物化、生化处理后，废水的COD、NH3-N、色度等仍较高。

由于经过前处理的多级生化，因此废水后续可生化性差，传统工艺难以达到处理要求。为了实现焦化废水的零排放，预处理工艺一般采用混凝沉淀+MCR+臭氧氧化+BAC;深度处理工艺一般采用UF+RO+浓水RO 工艺;零排放工艺一般采用MVR或多效蒸发工艺【3】。

焦化废水零排放处理工艺中，预处理工艺的可连续稳定运行，是保障整个零排放系统可连续运行的前提;深度处理工艺中浓缩减量化工艺单元，是整个零排放技术路线的技术经济核心;浓水末端蒸发结晶单元对最终产品盐品质与最终母液杂盐量的控制，是最终实现资源再利用的保证。

2.焦化废水的处理技术路线

2.1技术的选择原则

选择适合焦化废水特性及废盐处理工艺，不仅可以降低工程投资，而且有利于企业的运行管理以及减少企业的日常运行费用，保证系统出水水质及降低危废物产生量。在进行污水及废盐处理工艺选择时，首先我们要考虑技术的可靠性，保证流出的水达到排放标准并应尽可能的降低废液、固废和危废的产生;其次是经济性，用最小的投资产生高效益，因此占地面积小、布置紧凑，对周围环境影响小的工艺成为现代污水处理系统的首选工艺。

为了实现深度氧化段及分盐结晶段高效稳定且节省运行费用、建设费用，确定了以下工艺的选择原则：

（1）技术的成熟，处理效果的稳定，耐冲击的能力强，保证出水的水质达到标准排放、结晶盐品质有保证;

（2）正常生产时达到100%设计能力，装置操作弹性为30-120%。

（3）基建的投资和运行的费用低，用最少的投入换得尽可能高的效益;

（4）运行管理方便，操作灵活，并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度地发挥构筑物的处理能力;耐冲击能力强;

（5）便于实现工艺过程的自动控制，提高管理水平，实现无人值守，降低劳动强度和人工费用，同时可以人工控制。

2.2  深度氧化段技术选择

深度氧化段主要接收生化系统的出水，其COD浓度达到150mg/L左右，由于其出水仍需进入后续系统进一步浓缩处理，若不降低生化出水的COD，将对后续系统的运行造成严重的影响。所以，为了减轻后续系统负担，需要对生化出水进行提标改造，增设深度氧化工艺段。

深度氧化段采用的工艺主流程：原水调节池+催化反应池+臭氧消解池+多介质过滤器。催化剂失效后通过臭氧氧化无害化处理鉴定后，作为铝基耐火材料由相关耐火材料企业回收处置。

2.3  分盐结晶技术选择

本项目分盐结晶段主要接收深度水处理反渗透系统产生的反渗透浓水，水质特点为：

（1）高硬度——原水中总硬度达到1100～1350mg/L左右;

（2）高COD——原水中的COD达到200mg/L;

（3）高含盐量——原水中的总含盐量在10000mg/L左右;

（4）高碱度——原水中的总碱度在2000mg/L左右;

（5）SO42-和Cl-变化幅度较大，分别为2100～2460mg/L和3400～3300mg/L;

根据上述原水水质特点，结合现有的水处理工艺技术，拟采用的工艺方案需充分考虑以下设计原则：

（1）高盐废水处理系统一般分为三个主要部分，分别为废水预处理、分盐浓缩及蒸发结晶;

（2）高盐废水预处理技术的合理选择和相对应的运行成本，是影响这个项目的技术经济评价的重要指标;

（3）高盐废水的蒸发结晶处理效果决定了最终产盐的

3.分盐结晶段采用的工艺主流程如下：

高盐废水首先进入原水箱，通过提升泵进入澄清池单元，向澄清池中加入石灰以去原水中的钙镁硬度，同时投加混凝剂、PAM以提高水中悬浮物、无机物的去除效果。澄清池出水投加酸回调PH值后进入浸没式超滤装置以及树脂软化器，用以去除废水中的悬浮物和残余硬度，其出水再进入脱碳器，脱碳器脱除水中的二氧化碳及碱度;脱碳后的高盐废水加氢氧化钠回调pH，进入纳滤装置，用于对废水中的一二价离子进行分离，NF浓水主要含二价盐，纳滤浓水进入电渗析装置1进一步浓缩，电渗析装置1浓水进入硫酸钠结晶器产硫酸钠盐，电渗析1产水经过高级氧化装置2去除有机物后，再进入RO装置1进一步浓缩，RO装置1产水回用，RO装置1浓水通过管式膜装置1去除硅后，再回到电渗析装置1前端;NF产水先进入RO装置2-1进行初级浓缩，然后，再进入RO装置2-2进一步浓缩，RO装置2-1和RO装置2-2的产水回用，RO装置2-2的浓水进入电渗析装置2进行深度浓缩，电渗析装置2的浓水进入氯化钠结晶器产氯化钠盐，电渗析2的产水已经过管式膜2和高级氧化装置3去除硅和有机物后，回流至RO装置2-2的前段;氯化钠结晶器和硫酸钠结晶器排放的母液进入母液干燥装置产杂盐。

4.结束语

本零排放处理技术适应包焦化厂外排的生化污水和含盐废水的收集和处理的要求，通过安全有效的预处理、多段高级氧化、膜法分盐，最终产水回用，产出符合市售工业盐标准的副产盐，实现了资源化再利用，从根本上解决了焦化废水零排放的问题，具有良好的环境效益。采用大量节能、节水技术，符合国家产业政策和资源的再利用，工艺技术成熟可靠，工程风险性小。

参考文献

[1]  郑文华，尹君贤，张一红，焦化废水零排放处理，中冶焦耐工程技术有限公司，辽宁鞍山114002

[2]  尹君贤，张一红，焦化废水零排放的可能性探讨，鞍山焦化耐火材料设计研究总院，鞍山 114002

[3]  刘超周国峰张素琴，浅析焦化废水零排放工艺，杭州天创环境科技股份有限公司，浙江杭州 311121