[发明专利]一种焦化废水的处理装置与处理方法

说明书

本发明提供一种焦化废水的处理装置及处理方法，装置包括：蒸氨与蒸发单元、Ca/COAOC/Ca处理单元、过滤与吸附单元、反渗透与电渗析单元和双极膜电渗析单元。本发明提供的一种焦化废水的处理装置及处理方法，对焦化剩余氨水、焦化生产循环冷却排污水、焦化厂区生化污水及地坪冲洗水进行综合处理，可低能耗低成本实现焦化废水零排放。

技术领域

本发明属于炼焦化学工业技术领域，具体涉及一种焦化废水的处理装置及处理方法。

背景技术

随着钢铁工业的发展，大量焦化废水排放。其中，剩余氨水约占25.5％、焦化厂区地坪冲洗和生活污水约占9.6％、焦化生产循环冷却排污和动力排污水约占64.9％；尤其是剩余氨水，其中含有氨、硫化氢、氰化氢、苯酚、吡啶、喹啉、吲哚、萘、联苯、蒽和焦油等多种污染物。

通常来，焦化剩余氨水先经蒸氨处理，蒸氨废水再和生活污水经生化处理，生化排水和大部分焦化生产循环冷却排污水，最终用于炽热焦炭的湿法熄焦。这样，看似做到了焦化废水零排放，实则是大量生化排水和循环冷却排污水被炽热焦炭汽化后，直接排放到了大气环境中。如此，即导致炼焦生产水耗加大，同时造成炼焦生产能耗较大，还加重了大气环境污染。

近年来，多数焦化企业采用干熄焦技术，回收炽热焦炭中的显热生产蒸汽或发电。与此同时，有些焦化企业，采用反渗透和蒸发技术，对生化排水和循环冷却排污水进行深度处理与回用，但其过程存在以下问题：

一是，反渗透膜上容易产生有机物挂料堵塞。原因在于：生化系统排水中有机物含量和COD较高，导致反渗透膜因有机物积累挂料而堵塞。

现行蒸氨工艺存在的不足：其一，在蒸氨前，采用气浮和陶瓷过滤方法，对不能脱除与氨水呈胶体乳化态的焦油。其二，含焦油较多的剩余氨水通过蒸氨塔，残留在蒸馏液中高沸点、密度大、粘性强、流动性差的重油沥青组分，易在蒸氨塔盘上沉淀积累挂料。其三，夹带着焦油沥青的蒸氨废水，通过换热冷却设备，焦油沥青会挂料凝固，造成换热冷却效果降低乃至设备堵塞，致使停产清扫频繁。其四，现行生产浓氨水或浓氨汽的有回流蒸氨工艺，对剩余氨水夹带的焦油汽提分馏效果差，蒸氨废水中难于被生化降解的吡啶、喹啉、吲哚等含氮有机物和多环芳烃有机物含量高。现行蒸氨工艺存在的这些问题与不足，使得蒸氨废水中氨氮和有机物含量高、且波动大，对于后续生化系统的稳定运行非常不利。

现行生化处理工艺存在的不足：其一，在A/O或A²/O生化反应池前，采用气浮除油方法，对蒸氨废水中密度较大的重质焦油脱除率较低，尤其是对于蒸氨废水呈胶体乳化态的焦油不仅不能脱除，甚至在气浮气的搅动下，还会使与蒸氨废水呈胶体乳化态的焦油含量有所增加。其二，A/O和A²/O生化工艺把O池排出的大量硝化液回流到A池；这样会冲淡A/O池内活性污泥和有机物的浓度，会降低有机物的生化降解反应速度和缩短反应时间，相应也必然会降低有机物的生化降解率，进而使生化系统排水COD升高。其三，在A/O或A²/O生化的混凝过程，要加入大量硫酸亚铁和烧碱，会明显增加生化排水中有硫酸根及溶盐含量。总之，由于现行生化工艺中生化排水溶盐含量和COD高，对后续反渗透淡化过程是非常不利的。

二是，反渗透膜上容易产生钙镁盐结垢堵塞。原因就在于：生化排水中含有SO₄^＝、F^-和SiO₃^＝等阴离子，而循环冷却排污水中含有Ca²⁺和Mg²⁺阳离子，两者混合后通过反渗透膜，容易产生CaF₂、CaSiO₃、CaSO₄和CaCO₃结垢堵塞反渗透膜。