[发明专利]一种焦化废水活性净化深度处理工艺及装置

说明书

涉及领域    该发明属环境保护领域中废水治理项目，适用于焦化废水的深度处理。

背景技术    焦化废水具有众所周知的高危害性，目前其中所含的挥发酚、易释放氰化物、氨氮等生物易降解物可通过生物处理的途径得到有效去除；然而，生物处理残留的耗COD类物质、多环和杂环类有机污染物等众多生物难降解和不能降解的有机污染物和络合氰化物的去除，乃是焦化废水处理的一大难题。

目前焦化废水处理最经济和有效的方法还是“废水蒸氨+生化前处理+生化处理+生化后处理”，在该工艺技术中废水蒸氨工艺比较成熟，其处理效果完全可以满足送生化处理的氨氮(NH₃-N)浓度要求。生化前处理的主要任务是除油、均和水质和调节水量，该部分工艺技术比较简单和成熟。经生化处理后的焦化废水可以实现氨氮(NH₃-N)浓度小于1mg/L和酚0.2mg/L，远远低于国家《污水综合排放标准》(GB8978-96)中一级排放标准规定的NH₃-N浓度不超过15mg/L和酚浓度不超过0.5mg/L的标准；若生化处理采用生物全脱氮技术，生化处理后的废水完全可以满足水源地对硝酸盐氮(NO₃^--N)控制和国家正在修订的《炼焦行业污染物排放标准》中新增的控制总氮(T-N)的要求；生化处理后其他无机物指标，如易释放氰化物等也均能满足国家和地方相关排放标准。生化后处理主要解决的问题是降低化学需氧量(CODcr)、悬浮物(SS)、脱除生物不能降解的多环及杂环类有机污染物，然而到目前为止生化后处理还没有找到比较适宜的处理工艺。

比较常用的生化后处理工艺为“絮凝沉淀+过滤”，处理后的废水用作炼焦水熄焦系统的补充水。由于水熄焦系统仅能消耗掉1/2多一点的生化后处理后的出水量，多余的水量无去路，只能外排；特别是国家产业政策要求焦化行业要采用干熄焦，取消水熄焦，而采用干熄焦后，生化后处理后的出水几乎全部没有了去路。由于“絮凝沉淀+过滤”的生化后处理工艺脱除CODcr效果不理想，仅能达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-96)中的一级排放标准，而对焦化废水中所含的多环和杂环类有机污染物几乎无脱除效果。由于淡水资源日趋匮乏，水体污染日趋严重，再加上焦化废水中所含多环和杂环类有机污染物的高危害性，故经“絮凝沉淀+过滤”处理后的生化后处理出水不能直接排入水体。为了满足国家正在修订的《炼焦行业污染物排放标准》中对焦化废水处理和处置提出的更加严厉的规定，实现焦化废水的无害化和资源化，目前正寻找对生化处理后的废水进行深度净化处理的适宜工艺和技术。

采用活性炭对生化处理后的废水进行深度净化处理效果比较好，但吸附饱和后的活性炭需要再生。若活性炭不进行再生，而是一次性使用，其高昂的废水处理成本企业无法接受。若活性炭进行再生，不仅存在基建投资大，运行成本高，再生操作和维护管理困难等问题，而且还存在二次污染和污染转移的问题，因为再生时活性炭所吸附的多环和杂环类有机污染物又释放到了大气当中。

采用超滤、微滤、纳滤等膜处理技术对生化处理后的废水进行深度净化处理，不仅技术上存在着诸多的障碍，如膜易受有机物污染、老化、堵塞，膜更换频繁，使用寿命短，基建投资大，运行成本高，难稳定运行等；而且存在浓缩液产量大，浓缩液难于处理和高含多环和杂环类有机污染物的浓缩液无去路等致命弊病。

采用双氧水之类的强氧化剂对生化处理后的废水进行深度净化处理，由于需要在酸性条件下进行反应，加酸反应后还需加碱调pH值至中性，需要消耗大量的酸碱，再加上强氧化剂本身昂贵的价格，故运行成本特别高，并且脱色效果不好，对多数多环和杂环类有机污染物脱除能力极低，处理效果不理想。

采用普通的水熄焦焦粉作净化料，不仅活性低，截污量小，处理效果差，脱色效果差，有机污染物脱除效果不好，而且还存在如下两方面的问题，1)如果焦粉料是一次性使用，一方面其处理效果和“废水絮凝沉淀+过滤”的处理效果基本相同，仅能达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-96)中的一级排放标准规定的常规污染物排放标准，对该标准中规定的特殊污染物脱除能力有限；另一方面由于所需粉焦量巨大，在实现工业化方面存在较多的障碍和难度，故其必要性和可行性有待商榷。2)如果使用后的焦粉料采用活化再生的方法重复使用，其和活性炭再生一样，不仅耗能，难以操作，而且存在二次污染和污染物转移的问题。