万吨焦化废水处理工艺设计讲解.doc

第一章 前言 第一节 概况 1 焦化行业现状 中国是世界焦炭第一生产大国和出口大国，产量占世界焦炭产量的45%，相当于世界产钢铁大国排名前15个国家的焦炭产量的总和，出口量占到世界焦炭贸易总量的60%。2005年我国焦炭产量24300万吨（其中土焦产量约1600万吨），占世界焦炭总产量53%，连续多年位居世界第一位[1]。据国家统计局快报，2006年我国生产焦炭2.81亿吨，比2005年增长17.4%。2006年我国出口焦炭1450万吨，比2005年增长13.64%。焦炭行业在满足钢铁、化工、机械等行业发展需要的同时，也带来了严重的环境污染。 2005年炼焦生产过程中外排粉尘约60万吨，占全国工业粉尘排放量的6%左右；COD排放量约12.5万吨，占全国工业废水COD排放总量的2.5%左右；氨氮排放量约1.9万吨，占全国工业废水氨氮排放总量的4.6%左右；外排石油类污染物约2065.5吨，占全国工业石油类污染物排放总量的8.5%左右。炼焦生产过程中还排放大量的苯并芘（BaP）、酚类、氰化物等有毒有害物质，特别是苯并芘是强致癌物质，对人身健康危害严重。2005年焦化行业排放颗粒物约44.5万吨、BSO苯可溶物约4万吨、BaP苯并芘约1602吨、COD约13万吨、酚类约2.4万吨、氰化物约707吨、油类约2255吨、氨氮约1.9万吨。焦化废水处理我国焦化废水处理自五十年代起的发展过程，是一个从无到有、逐步提高、逐步完善的过程。五十、六十年代处于低水平阶段，仅有几个大型焦化厂对酚水进行简易的机械处理。如鞍钢化工总厂、包钢焦化厂等进入七十年代后，运用了国内外的生化技术，在首钢焦化厂兴建了生物脱酚装置，同时一批大、中、小型焦化厂都相继设立了生物脱酚装置，当时的重点是脱酚，处理方式和流程也比较简单。 一九七八年改革开放到八十年代又为一个阶段。以宝钢一、二期焦化废水处理技术的引进为起点，各院所加大了研究开发焦化废水的力度，开展了两段生化和投加生长素的试验研究以及后混凝处理和污泥脱水的研究。 八十年代末和九十年代初，针对国家对焦化废水排放标准的更严格要求，开展了焦化废水的脱氮和进一步降低COD的试验研究，经过几年的艰苦努力，取得了丰硕的成果。在试验研究的基础上将宝钢焦化废水处理装置进行了改造，将其改为A／O脱氮工艺，并获得改造装置的开工调试成功，该装置达到了国际焦化行业的领先水平。在总结宝钢焦化废水生物脱氮经验的同时又建成了三个焦化废水生物脱氮装置，真中安钢焦化厂已达标验收，另两个在调试总之，应根据焦化废水的特点、我国的国情和现有的200多个不同规模焦化厂的实际情况，采取实事求是的方针，努力搞好现有焦化废水处理的开工运行，努力开发应用新工艺、新技术，逐步改进和完善现有废水处理装置，努力降低运行费用，提高达标率，从整体上减轻焦化废水对各地水体的污染，探寻最佳处理焦化废水的新方法，为祖国的焦化事业，为人类的健康而不懈努力。2.1厌氧酸化预处理许多实验证明，喹啉、吲哚经厌氧酸化后对好氧生物的初期抑制作用消失，吩噻嗪经厌氧预酸化后，对好氧生物的抑制作用解除，联苯、三联苯、吡啶、咔唑经厌氧酸化后好氧生物降解性能显著提高?2.2 A/O工艺 焦化废水一般厌氧处理后不能达到排放标准，因而需要好氧处理作为后续处理工艺，即A/O工艺。该法较活性污泥法去除效率有较大提高，但水力停留时间较长，对于焦化废水中难降解有机物去除效果不太理想。?2.3 A/O工艺A2/O(厌氧-缺氧好氧)工艺处理焦化废水有机污染物效果显著。对出水中喹啉、吲哚、吡啶、联苯等典型的难降解有机物研究表明，吲哚的去除率达90.2%，出水NH-N、COD均能达标　　林静等在A/O工艺中加厌氧柱，柱内装有半软性填料，出水可达标排放，且运行成本降低。在厌氧-缺氧-好氧工艺流程中，以生物膜作为厌氧缺氧反应器，循环式生物流化床作为好氧反应器，处理结果表明，CODcr去除率高于80%　　2.4 生物固定化技术生物固定化技术是指利用化学或物理手段将游离的细胞(微生物)或酶定位于限定的空间区域，并使其保持活性和可反复利用的一种基本技术。?　　在工业废水处理技术中，采用固定化细胞技术有利于提高生物反应器内原微生物细胞浓度和纯度，并保持高效菌种，其污泥量少，利于反应器的固液分离，也利于除氨和除去高浓度有机物或某些难降解物质。?3 新技术的应用?3.1 超临界水氧化法超临界水指温度高于临界温度374.3°C，压力大于临界压力22.1MPa时的水，该法在80年代初由美国学者Modell［9］提出，在很短的时间内，废水中的99%以上的有机物能迅速被氧化成H2O、CO2、N2和其它无害小分子。它较之其它废水处理技术有着独特的优势。在国外，此项技术受到了特别的重视［10］，在国内，该项研究尚处于起步阶段［11