[发明专利]一种焦化废水组合脱盐工艺

说明书

本发明提供了一种焦化废水组合脱盐工艺，包括混凝沉淀单元、过滤单元、超滤单元、电吸附单元和反渗透单元；超滤浓水进深度处理前的混凝沉淀单元；电吸附装置浓水直接排放；反渗透浓水去除有机物后排放，反渗透产水即为脱盐水可回用。本发明采用过滤+超滤+电吸附+反渗透组合工艺对焦化废水进行深度脱盐处理，低成本的电吸附作为膜法工艺的预处理过程，可大幅降低后续膜处理操作压力，降低了脱盐整体成本，脱盐成本较传统膜组合工艺可降低30％以上；脱盐率达到98％以上。通过多级脱盐可使生化后焦化废水使达到工业回用水标准，淡水回收率大于85％；浓水经过循环浓缩使其排放量小于15％，且可达标排放，系统运行稳定。

技术领域

本发明涉及焦化废水的深度处理及回用领域，具体提供一种焦化废水组合脱盐工艺。

背景技术

焦化废水是在煤高温干馏、煤气净化和副产品回收过程中产生的一种难生物降解的工业废水，水量较大且成分复杂，含有油类、挥发酚、芳烃类及氧、硫、氮等杂环化合物，还有氰、硫、硫氰根及铁、镁、钠金属盐类等，不仅难处理，也是生物和环境的一种高毒性的工业废水。目前国内外焦化废水治理的思路及方向大体相同，多采用生化法、混凝沉淀法、高级氧化法等一系列方法的组合，经处理后废水中有毒有害污染物浓度大幅下降，但依然存在少量难降解有机物、悬浮胶体颗粒及大量的可溶性无机盐类等，其中可溶性无机盐类浓度较高，总含盐量在5000～10000mg/L以上，废水电导率基本在5ms/cm以上，直接影响了回用，因此常规焦化废水的治理都是以达标排放为目的，若将其回用，必须对处理后废水中盐类进行脱盐处理。《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)要求焦化企业吨焦排水量不超过0.4m³/t(特限区域为0.3m³/t)；《焦化行业准入条件(2014修订)》要求焦化企业必须配套建设生产废水处理设施，严禁生产废水外排，即要求实现“零排放”。因此，在目前形势下，仅对焦化废水进行深度处理后达标排放已不能满足日益严格的环保要求，必须对焦化废水采用合适的深度脱盐后回用的方式，才能彻底实现焦化废水真正的零排放。

废水脱盐技术有离子交换法、电渗析、反渗透膜法、电吸附等。利用离子交换法脱盐时需要大量的酸碱试剂，不仅增加了成本而且对环境造成严重的污染；电渗析脱盐技术在运行时会产生较多的气体，工艺易发生电解；反渗透脱盐工艺设备昂贵，运行费用较高，而且对进水水质和进水压力有严格的控制。在上述工艺中，膜法工艺因其工艺成熟性而有一定程度的应用。目前已有部分企业建有焦化废水深度脱盐工艺，如宝钢化工四期焦化废水采用超滤+纳滤+反渗透三膜法脱盐工艺，产水70％进入循环补充水，30％浓缩水作为烧结拌矿水，京唐钢铁公司焦化厂采用超滤+反渗透双膜法深度处理工艺，65％作为循环水补充水，35％在钢铁厂内部循环回用。综上，目前焦化废水的深度脱盐工艺集中在膜处理方面。对焦化废水采用膜法脱盐工艺虽然工艺较为成熟，但是存在如下的问题：(1)处理成本较高，不论是三膜法或是双膜法，脱盐部分成本都在15元/吨以上；(2)膜法产水率约60％-70％，产生约30％-40％的浓水，该部分浓水外排会造成环境污染，若采用蒸发浓缩对浓水进行处理，也存在能耗高、设备腐蚀、固体混盐残渣无法利用等一系列问题。因此，需要进一步开发适用于焦化废水的深度脱盐处理工艺。

电吸附脱盐技术是通过施加外电压在极板上形成静电场，以此使得水中的带电离子向带有相反电荷的极板处移动，并富集在极板双电层中，使之不同于溶液本体浓度，从而实现对废水脱盐的目的。