[发明专利]焦化厂剩余氨水物理化学处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于水、废水或污水处理技术领域，具体涉及一种焦化厂剩余氨水的处理工艺。本发明的废水处理工艺属于至少含有一个化学处理步骤的废水多级处理技术。

背景技术

焦化废水是焦化厂在煤制焦炭、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、吲哚和喹啉等芳香族、杂环及多环有机污染物和氰化物、氟离子、氨氮等有毒有害物质，污染物色度高，较难生化降解。因此焦化废水的处理，一直是国内外废水处理领域的一大难题。其处理难度在于废水的可生化性很差，氰化物、多环芳烃及杂环化合物很难生物降解，另外，高浓度氨氮对微生物细菌的活性有很强的抑制作用，生物脱氮效果不佳。

我国现阶段焦化废水的处理方法主要分为物化法、生化法以及物化-生化法等三大类。其中物化法简单易行，在焦化废水的处理中得到了广泛的应用。

吸附法处理废水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。吸附法处理废水成本高，吸附剂再生困难，不利于处理高浓度的废水。采用化学沉淀剂MgCl₂·6H₂O和Na₂HPO₄·12H₂O(或MgHPO₄·3H₂O)处理焦化剩余氨水，沉淀剂与焦化废水中的NH₄⁺反应，生成磷酸镁铵(MAP)沉淀，可以取得较好的效果，废水中氨氮的去除率高达99％以上。混凝法是向废水中加入混凝剂并使之水解产生水合配离子及氢氧化物胶体，中和废水中某些物质表面所带的电荷，使这些带电物质发生凝集。混凝法的关键在于混凝剂，目前焦化厂家一般采用聚合硫酸铁(PFS)，助凝剂为聚丙烯酰胺(PDM)。

然而，采用物化法处理焦化废水还存在着COD和氨氮无法同时处理，处理对象单一，处理成本过高的问题，同时，蒸氨也需要耗用较多的能源。

因此，生化法仍是目前大多焦化厂主要的废水处理方法，其中又以活性污泥法(A/O工艺)应用最多。目前A/O处理焦化废水效率较低，无法有效去除焦化废水中的芳烃和含氮杂环化合物，出水COD和氨氮难以同时达标排放，特别是氨氮严重超标。主要原因是好氧反应器进水COD浓度高，以碳源有机物为营养物的异氧菌是优势菌，抑制了硝化菌的生长，而且进水中含有浓度较高的生物抑制性有机物，也抑制了硝化菌的活性，好氧反应器生物硝化作用差，出水氨氮很难达标。

此外，生化法处理焦化废水也需要消耗大量的稀释用水，增加了废水处理成本，再加上工程投资大、运行成本高，企业难以承受。

发明内容

本发明的目的是提供一种焦化厂剩余氨水的物理化学处理工艺，采用此工艺能够同时高效脱除焦化厂剩余氨水及焦化废水中的COD和氨氮。

本发明的焦化厂剩余氨水物理化学处理工艺包括以下步骤：

a、在剩余氨水中加入足量的Ca(OH)₂，充分搅拌，使其中的铵盐分解转化为游离氨；

b、转化后废水通入蒸氨塔中，以水蒸气对其加热，将游离氨从废水中分离解吸出来；

c、以NaOH将蒸氨后废水的pH值调节至11～12，通入曝气池中，加入足量的NaClO，在曝气的同时进行氧化还原反应；

d、曝气处理后的废水依次通过过滤池、吸附池和沉淀池，进行过滤、吸附和沉淀的物理处理后排放。

本发明的焦化厂剩余氨水处理工艺是一种以化学反应为主，物理处理为辅的方法，因而可对焦化厂剩余氨水或蒸氨后废水进行直接处理，不受剩余氨水中的氨氮、挥发酚、氰化物的影响，并使其达到国家一级排放标准。但焦化厂剩余氨水或焦化废水中的NH₃-N除了NH₄⁺+OH外，还有相当部分固定铵盐，其中以NH₄Cl为主。为了降低废水处理的运行成本，在以物理化学方法处理剩余氨水之前，最好先对其进行蒸氨预处理。经蒸氨处理后的蒸氨废水中NH₃-N的浓度可降低到100～200ppm(视不同地区水质情况而定)。

由于要先进行蒸氨预处理，所需处理的剩余氨水中氨氮含量的多少可以不受限制，在实际处理时，可根据待处理水的情况计算需要的最少加药量，将剩余氨水彻底降解到国家一级排放水标准以内。