本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種焦化廢水處理方法。
背景技術(shù)：
焦化廢水來源主要是煉焦煤中水分，是煤在高溫干餾過程中，隨煤氣逸出、冷凝形成的。煤氣中有成千上萬種有機(jī)物，凡能溶于水或微溶于水的物質(zhì)，均在冷凝液中形成極其復(fù)雜的剩余氨水，這是焦化廢水中最大一部分廢水。其次是煤氣凈化過程中，如脫硫、除氨和提取精苯、萘和粗吡啶等過程中形成的廢水。再次是焦油加工和粗苯精制中產(chǎn)生的廢水，這股廢水?dāng)?shù)量不大，但成分復(fù)雜。
焦化廢水是屬有毒有害、難降解的高濃度有機(jī)廢水，其中有機(jī)物以酚類化合物居多，約占總有機(jī)物的1/2，有機(jī)物中還包括多環(huán)芳香族化合物和含氮、氧、碳的雜環(huán)化合物等。無機(jī)污染物主要以氰化物、硫化物、硫氰化物為主，處理難度大，已成為現(xiàn)階段環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域亟待解決的一個(gè)難題。
國內(nèi)大多數(shù)焦化廠廢水處理系統(tǒng)曾都是采用一級(jí)處理和二級(jí)處理工藝，近幾年來部分大型企業(yè)采用三級(jí)處理。當(dāng)前焦化廢水處理的新技術(shù)和新工藝主要可分為三個(gè)途徑：稀釋生化法、化學(xué)藥劑處理法和直接用于濕法熄焦、高爐沖渣等。
其稀釋生化法由于焦化廢水本身含鹽分較高、有毒物濃度高，為滿足生化條件必須消耗大量的稀釋用工藝水，一般需配加2~6倍的工藝稀釋水進(jìn)一步大幅度降低經(jīng)預(yù)處理后的廢水污染物濃度才能滿足生化條件，即必須以稀釋的方法大幅度增加數(shù)倍污水量，另一方面，因含有大量的生物毒性及很難降解的有機(jī)化合物，處理效果差而實(shí)際上難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
化學(xué)藥劑法通過添加大量的化學(xué)藥劑去除廢水中的懸浮雜質(zhì)和有機(jī)污染物，效果不太穩(wěn)定且成本高，也增加了后續(xù)脫鹽的難度，還引入了二次污染。
焦化廢水直接用于熄焦、燒結(jié)配料、高爐沖渣等客觀上僅僅是污染物的轉(zhuǎn)移，仍然構(gòu)成對(duì)環(huán)境的危害，且使這些工藝周圍的環(huán)境惡化，對(duì)崗位工人健康的影響更嚴(yán)重，屬于毒性物質(zhì)的多途徑轉(zhuǎn)移。
為解決達(dá)標(biāo)排放的污染問題或降低焦化廢水處理投資或成本，有科技工作者采取了焦化廢水焚燒處理法，但該方法需消耗大量的焦?fàn)t煤氣，且產(chǎn)生了新的二次污染。
綜合分析目前焦化廢水處理技術(shù)，可見這些技術(shù)雖涉及到焦化廢水的高效處理問題，但一方面焦化廢水的治理工藝流程長(zhǎng)、投資大、能耗高、成本高，對(duì)環(huán)境仍存在二次污染，存在污染物的轉(zhuǎn)移問題，且還必須考慮剩余污泥和/或濃縮液的安全處理、處置問題。另一方面，除較高價(jià)值的酚鹽、苯等產(chǎn)品回收外，其焦化廢水的處理著重于污染物的降解上或污染物的轉(zhuǎn)移上，且大量的能耗和成本消耗在分解以碳?xì)湓貫橹鞯膹?fù)雜有機(jī)物上，不符合綠色、低碳、循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明目的
本發(fā)明提供了一種焦化廢水處理的新方法，其目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)焦化廢水處理和煙氣脫硫成本高、處理能耗高、存在二次污染和物質(zhì)循環(huán)回收利用不足等問題，使處理后的出水達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)過程無廢水排放，并能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的循環(huán)利用。
技術(shù)方案
一種焦化廢水處理方法，其特征在于：首先利用煙道氣對(duì)焦化廢水進(jìn)行預(yù)處理，把煙氣脫硫、CO2回收利用和焦化廢水處理三者有機(jī)結(jié)合，同時(shí)獲得化肥；其次，將預(yù)處理后的排水與高爐煤氣洗滌水進(jìn)行聯(lián)合處理，以生物接觸氧化法對(duì)其進(jìn)行脫酚和氰化物處理；最后采用曝氣生物過濾和反滲透法對(duì)生化處理后的排水進(jìn)行深度處理。
預(yù)處理步驟如下：
（1）將除油后的焦化廢水與分離重油后的分離水混合；
（2）降低焦化廢水中的氨氮，去除浮油；
（3）再將焦化廢水與煙道氣接觸反應(yīng)，反應(yīng)后生成的含硫銨水在亞鹽和含氧氣體的作用下氧化成硫酸銨；
（4）從反應(yīng)后的廢水中提取出硫酸銨；
（5）從反應(yīng)后的煙道氣中提取含CO2的氨水。
將除油后的焦化廢水與分離重油后的分離水混合后加入絮凝劑。
步驟（2）采用氣浮工藝。
步驟（4）采用蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾工藝提取出硫酸銨；步驟（5）采用冷凝工藝提取含CO2的氨水。
預(yù)處理后的焦化廢水與經(jīng)聚合沉淀的高爐煤氣洗滌水混合稀釋，去除酚、氰，并進(jìn)一步去除氨氮。
高爐煤氣洗滌水聚合沉淀過程加入聚合電解質(zhì)、石灰。
利用生物接觸氧化法去除廢水中的酚、氰有機(jī)污染物以及氨氮。
經(jīng)生物接觸氧化處理后的廢水經(jīng)微生物絮凝和降解過程，降低廢水中的有害物質(zhì)SS、COD、BOD和脫氮除磷。
所述的焦化廢水處理方法，具體工藝如下：
焦化廢水，先經(jīng)隔油池去除焦化廢水中的輕油和重油，經(jīng)隔油處理后的焦化廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，與經(jīng)油水分離器分離重油后的分離水混合，然后進(jìn)入混合反應(yīng)池，在混合反應(yīng)池中加入混凝劑，之后進(jìn)入氣浮池，在氣浮池加入藥劑，降低焦化廢水中的氨氮并去除浮油；
經(jīng)隔油、氣浮處理后的焦化廢水進(jìn)入吸收塔，與經(jīng)過除塵器除塵的煙道氣逆流接觸，在吸收塔內(nèi)發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)后生成的含硫銨水進(jìn)入亞鹽氧化塔，在加入的亞鹽和含氧氣體的作用下氧化成硫酸銨，再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾生產(chǎn)硫酸銨產(chǎn)品；
經(jīng)吸收塔反應(yīng)后的煙道氣經(jīng)冷凝器冷凝后分為兩部分，一部分是含CO2的煙道氣，一部分是含CO2的氨水，含CO2的煙道氣經(jīng)變壓吸附裝置分離出CO2，分離出的CO2送入儲(chǔ)氣加壓裝置加壓，之后送入碳酸氫銨合成裝置，使加壓后的煙道氣和氨反應(yīng)；
經(jīng)以上工藝處理后的焦化廢水進(jìn)入第二調(diào)節(jié)池，與經(jīng)聚合沉淀池聚合沉淀預(yù)處理的高爐煤氣洗滌水混合；
經(jīng)預(yù)處理后的高爐煤氣洗滌水含有較低濃度的酚和氰化物，氨含量低，在第二調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)過程中作為焦化廢水的稀釋劑，與焦化廢水進(jìn)行聯(lián)合處理；
經(jīng)第二調(diào)節(jié)池后的廢水進(jìn)入生物接觸氧化池，利用生物接觸氧化法去除廢水中的酚、氰有機(jī)污染物以及氨氮；
處理后的廢水進(jìn)入中間水池，經(jīng)沉淀過濾后進(jìn)入曝氣生物濾池，通過曝氣生物濾池內(nèi)的微生物絮凝和降解過程，降低廢水中的有害物質(zhì)SS、COD、BOD和脫氮除磷；
從曝氣生物濾池中出來的廢水輸送至反滲透裝置中進(jìn)行進(jìn)一步除鹽。
優(yōu)點(diǎn)及效果
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)和有益效果如下：
（1）本發(fā)明利用焦化廢水中的氨吸收煙道氣中的SO2和CO2，并生成硫酸銨和碳酸氫銨等化肥產(chǎn)品，可用于煙道氣SO2脫除和CO2回收，焦化廢水預(yù)處理等方面，屬于“以廢治廢”，可以達(dá)到既降低脫硫和焦化廢水處理成本，提高焦化經(jīng)濟(jì)效益，減排CO2，改善環(huán)境，又生產(chǎn)氮肥的三重目的。
（2）本發(fā)明將預(yù)處理后的高爐煤氣洗滌水與焦化廢水進(jìn)行聯(lián)合脫酚、脫氰處理及深度處理，既省去了焦化廢水所需要添加的稀釋水，又省去了高爐煤氣洗滌水的處理設(shè)施，大大降低了廢水處理成本。
（3）本發(fā)明采用生物接觸氧化法去除廢水中的酚、氰等有機(jī)污染物以及氨氮，以廢水中的有機(jī)物作為生化反應(yīng)的碳源和能源，不需補(bǔ)充外加碳源，減少了化學(xué)藥劑和動(dòng)力消耗。
（4）本發(fā)明整個(gè)過程投入藥劑少，運(yùn)行成本低，出水全部進(jìn)行回用，無廢水排放，屬于焦化廢水處理回用與“零”排放的新技術(shù)，符合綠色、低碳、循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念，是一種技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)高效、適宜推廣的焦化廢水處理新方法。
附圖說明
圖1是本發(fā)明處理工藝流程示意圖。
圖中：隔油池1，調(diào)節(jié)池2，油水分離器3，混合反應(yīng)池4，氣浮池5，集油池6，吸收塔7，冷凝器8，變壓吸附裝置9，儲(chǔ)氣加壓裝置10，碳酸氫銨合成裝置11，煙囪12，除塵器13，過濾機(jī)14，亞鹽氧化塔15，聚合沉淀池16，第二調(diào)節(jié)池17，生物接觸氧化池18，中間水池19，曝氣生物濾池20，反滲透裝置21。
具體實(shí)施方式：
本發(fā)明提出一種焦化廢水處理的新方法，如圖1所示，首先利用燒結(jié)煙氣、焦?fàn)t煙道氣或燃煤鍋爐煙氣（簡(jiǎn)稱煙道氣）對(duì)焦化廢水進(jìn)行預(yù)處理，把煙氣脫硫、CO2回收利用和焦化廢水處理三者有機(jī)結(jié)合，同時(shí)獲得化肥；其次，將預(yù)處理后的排水與高爐煤氣洗滌水進(jìn)行聯(lián)合處理，以生物接觸氧化法對(duì)其進(jìn)行脫酚和氰化物處理；最后采用曝氣生物過濾和反滲透法對(duì)生化處理后的排水進(jìn)行深度處理，使處理后的出水達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)過程無廢水排放，并能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的循環(huán)利用。
所述預(yù)處理步驟如下：
（1）將除油后的焦化廢水與分離重油后的分離水混合；
（2）降低焦化廢水中的氨氮，去除浮油；
（3）再將焦化廢水與煙道氣接觸反應(yīng)，反應(yīng)后生成的含硫銨水在亞鹽和含氧氣體的作用下氧化成硫酸銨；
（4）從反應(yīng)后的廢水中提取出硫酸銨；
（5）從反應(yīng)后的煙道氣中提取含CO2的氨水。
將除油后的焦化廢水與分離重油后的分離水混合后加入絮凝劑。
所述步驟（2）采用氣浮工藝。
所述步驟（4）采用蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾工藝提取出硫酸銨；所述步驟（5）采用冷凝工藝提取含CO2的氨水。
預(yù)處理后的焦化廢水與經(jīng)聚合沉淀的高爐煤氣洗滌水混合稀釋，去除酚、氰，并進(jìn)一步去除氨氮。
高爐煤氣洗滌水聚合沉淀過程加入聚合電解質(zhì)、石灰。
利用生物接觸氧化法去除廢水中的酚、氰有機(jī)污染物以及氨氮。
經(jīng)生物接觸氧化處理后的廢水經(jīng)微生物絮凝和降解過程，降低廢水中的有害物質(zhì)SS、COD、BOD和脫氮除磷。
上述除油后的焦化廢水與分離重油后的分離水混合反應(yīng)階段可加入混凝劑，去除和降低氨氮以及去除酚、氰的方法采用行業(yè)內(nèi)一般工藝即可達(dá)到目的。優(yōu)選不引入更多水資源，以及不產(chǎn)生更多廢棄或毒害物質(zhì)的技術(shù)手段。
經(jīng)上述處理后的廢水，還可經(jīng)進(jìn)一步處理，如絮凝和降解等過程，以達(dá)到最終水處理目的。
上述焦化廢水處理方法，具體工藝如下：
焦化廢水，先經(jīng)隔油池1去除焦化廢水中的輕油和重油，經(jīng)隔油處理后的焦化廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池2，與經(jīng)油水分離器3分離重油后的分離水混合，然后進(jìn)入混合反應(yīng)池4，在混合反應(yīng)池4中加入混凝劑，之后進(jìn)入氣浮池5，在氣浮池5加入藥劑，降低焦化廢水中的氨氮并去除浮油；
經(jīng)隔油、氣浮處理后的焦化廢水進(jìn)入吸收塔7，與經(jīng)過除塵器13除塵的煙道氣逆流接觸，在吸收塔7內(nèi)發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)后生成的含硫銨水進(jìn)入亞鹽氧化塔15，在加入的亞鹽和含氧氣體的作用下氧化成硫酸銨，再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾生產(chǎn)硫酸銨產(chǎn)品；
經(jīng)吸收塔反應(yīng)后的煙道氣經(jīng)冷凝器8冷凝后分為兩部分，一部分是含CO2的煙道氣，一部分是含CO2的氨水，含CO2的煙道氣經(jīng)變壓吸附裝置9分離出CO2，分離出的CO2送入儲(chǔ)氣加壓裝置10加壓，之后送入碳酸氫銨合成裝置11，使加壓后的煙道氣和氨反應(yīng)；
經(jīng)以上工藝處理后的焦化廢水進(jìn)入第二調(diào)節(jié)池17，與經(jīng)聚合沉淀池16聚合沉淀預(yù)處理的高爐煤氣洗滌水混合；
經(jīng)預(yù)處理后的高爐煤氣洗滌水含有較低濃度的酚和氰化物，氨含量低，在第二調(diào)節(jié)池17調(diào)節(jié)過程中作為焦化廢水的稀釋劑，與焦化廢水進(jìn)行聯(lián)合處理；
經(jīng)第二調(diào)節(jié)池17后的廢水進(jìn)入生物接觸氧化池18，利用生物接觸氧化法去除廢水中的酚、氰有機(jī)污染物以及氨氮；
處理后的廢水進(jìn)入中間水池19，經(jīng)沉淀過濾后進(jìn)入曝氣生物濾池20，通過曝氣生物濾池20內(nèi)的微生物絮凝和降解過程，降低廢水中的有害物質(zhì)SS、COD、BOD和脫氮除磷；
從曝氣生物濾池20中出來的廢水輸送至反滲透裝置21中進(jìn)行進(jìn)一步除鹽。
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明：
實(shí)施例1：
一種焦化廢水處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
（1）預(yù)處理工段
先去除焦化廢水中的輕油和重油，與分離重油后的分離水混合，然后加入混凝劑等藥劑，之后降低焦化廢水中的氨氮并去除浮油，處理后的焦化廢水與經(jīng)過除塵的煙道氣逆流接觸，反應(yīng)后生成的含硫銨水在亞鹽和空氣或其他含氧氣體的作用下氧化成硫酸銨，從中提取出硫酸銨，從反應(yīng)后的煙道氣中提取含CO2的氨水。
（2）生物接觸氧化工段
經(jīng)預(yù)處理工段處理后的焦化廢水與經(jīng)聚合沉淀等預(yù)處理的高爐煤氣洗滌水混合，高爐煤氣洗滌水聚合沉淀過程可加入聚合電解質(zhì)、石灰等藥劑，使高爐煤氣洗滌水中的有毒金屬和不穩(wěn)定的氟化物沉淀。經(jīng)預(yù)處理后的高爐煤氣洗滌水，在調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)過程中作為焦化廢水的稀釋劑，與焦化廢水進(jìn)行聯(lián)合處理，去除廢水中的酚、氰等有機(jī)污染物以及氨氮。
（3）深度處理工段
經(jīng)生物接觸氧化工段處理后的廢水經(jīng)微生物絮凝和降解等過程，降低廢水中的SS、COD、BOD等有害物質(zhì)和脫氮除磷。
實(shí)施例2：
一種焦化廢水處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
（1）預(yù)處理工段
來自煉焦、煤氣凈化以及化工產(chǎn)品精制等工藝過程的焦化廢水，先經(jīng)隔油池1，去除焦化廢水中的輕油和重油，經(jīng)隔油處理后的焦化廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池2，與經(jīng)油水分離器3分離重油后的分離水混合，然后進(jìn)入混合反應(yīng)池4，在混合反應(yīng)池4中加入混凝劑等藥劑，之后進(jìn)入氣浮池5，在氣浮池5加入藥劑（混凝藥劑），降低焦化廢水中的氨氮并去除浮油，經(jīng)集油池6收集的浮油外運(yùn)。經(jīng)隔油、氣浮處理后的焦化廢水進(jìn)入吸收塔7，與經(jīng)過除塵器13除塵的煙道氣逆流接觸，在塔內(nèi)發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)后生成的含硫銨水進(jìn)入亞鹽氧化塔15，在加入的亞鹽和空氣或其他含氧氣體的作用下氧化成硫酸銨溶液，硫酸銨溶液經(jīng)過濾機(jī)14過濾，再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾等過程生產(chǎn)硫酸銨產(chǎn)品。經(jīng)吸收塔反應(yīng)后的煙道氣經(jīng)冷凝器8冷凝后分為兩部分，一部分是含CO2的煙道氣，一部分是含CO2的氨水。含CO2的煙道氣經(jīng)變壓吸附裝置9分離出CO2，分離出的CO2送入儲(chǔ)氣加壓裝置10加壓，之后送入碳酸氫銨合成裝置11，使加壓后的煙道氣和氨反應(yīng)，可用于生產(chǎn)碳酸氫銨，也可用于其他用途。反應(yīng)后的煙道氣經(jīng)煙囪12排入大氣。
（2）生物接觸氧化工段
經(jīng)預(yù)處理工段處理后的焦化廢水進(jìn)入第二調(diào)節(jié)池17，與經(jīng)聚合沉淀池聚合沉淀等預(yù)處理的高爐煤氣洗滌水混合調(diào)質(zhì)調(diào)量，在高爐煤氣洗滌水聚合沉淀池16可加入聚合電解質(zhì)、石灰等藥劑，使高爐煤氣洗滌水中的有毒金屬和不穩(wěn)定的氟化物沉淀，沉淀后的石灰污泥等送去渣堆。經(jīng)預(yù)處理后的高爐煤氣洗滌水含有較低濃度的酚和氰化物，氨含量低，在第二調(diào)節(jié)池17調(diào)節(jié)過程中作為焦化廢水的稀釋劑，與焦化廢水進(jìn)行聯(lián)合處理。經(jīng)第二調(diào)節(jié)池17后的廢水進(jìn)入生物接觸氧化池18，利用生物接觸氧化法去除廢水中的酚、氰等有機(jī)污染物以及氨氮。處理后的廢水進(jìn)入中間水池19，經(jīng)沉淀過濾后進(jìn)入深度處理工段，過濾后的污泥經(jīng)壓濾裝置處理后外運(yùn)。
（3）深度處理工段
經(jīng)生物接觸氧化工段處理后的廢水先進(jìn)入曝氣生物濾池20，通過曝氣生物濾池20內(nèi)的微生物絮凝和降解等過程，降低廢水中的SS、COD、BOD等有害物質(zhì)和脫氮除磷。從曝氣生物濾池20出來的廢水可以直接用作煤場(chǎng)抑塵水和生活雜用水；或者從曝氣生物濾池20中出來的廢水輸送至反滲透裝置21中進(jìn)行進(jìn)一步除鹽，所得除鹽廢水回用于工藝循環(huán)冷卻水，而反滲透出來的濃水作為高爐爐渣冷卻沖渣用水、煤廠抑塵用水、道路清掃用水等其他用途。