煤化工废水处理之零排放

关键词：煤化工废水处理
煤化工企业产生的废水可分为生活污水、生产废水及焦化废水3类。生活污水来源于生活设施及化验室产生的废水，污染物浓度较低，可生化性好;生产废水主要来源于工艺设备冷却水是为防止设备结垢而排放的废水，因长期循环使用而浓缩，虽然污染物浓度低，但悬浮物浓度高，可生化性差，一般排水水质可达到《污水综合排放标准》GB8987-1996)中的二级标准，大部分企业不收集处理，直接排放。焦化废水主要来源于炼焦及煤气净化过程，是含有酚类、氰化物、多环芳香族化合物等有毒有害物质的难降解工业废水，大部分企业将其与生活污水混合后一般采用生化处理，处理后排水水质达到《污水综合排放标准》(GB8987-1996)中的二级标准用于企业湿熄焦生产过程中。近年来，随着我国煤化工产业飞速发展，特别是国家环保产业政策调整，干熄焦生产工艺及《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)的强制实施，一方面企业对工业新水用量需求加剧，另一方面企业又产生大量的生产废水和焦化废水，给我国水环境可持续发展带来严峻挑战。0.4m³/t焦排水量限制成为严重制约企业可持续发展的瓶颈，因此寻求高效、稳定的废水处理工艺及中水回用技术，实现废水资源化利用和废水“零排放”，已成为企业的自身发展需求及外在客观要求，也是其降低生产运行成本的重要措施。
煤化工废水经生化处理后，出水的CODcr、氨氮等浓度虽有极大的下降，但由于难降解有机物的存在使得出水的COD、色度等指标仍未达到排放标准。因此，生化处理后的出水仍需进一步的处理。深度处理的方法主要有混凝沉淀、固定化生物技术、吸附法催化氧化法及反渗透等膜处理技术。
1）、混凝沉淀
沉淀法是利用水中悬浮物的可沉降性能，在重力作用下下沉，以达到固液分离的过程。其目的是除去悬浮的有机物，以降低后续生物处理的有机负荷。
在生产中通常加入混凝剂如铝盐、铁盐、聚铝、聚铁和聚丙烯酰胺等来强化沉淀效果，此法的影响因素有废水的pH、混凝剂的种类和用量等。
2）、固定化生物技术
固定化生物技术是近年来发展起来的新技术，可选择性地固定优势菌种，有针对性地处理含有难降解有机毒物的废水。
经过驯化的优势菌种对喹啉、异喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2－5倍，而且优势菌种的降解效率较高，经其处理8h可将喹啉、异喹啉、吡啶降解90%以上。
3）、高级氧化技术
由于煤化工废水中的有机物复杂多样，其中酚类、多环芳烃、含氮有机物等难降解的有机物占多数，这些难降解有机物的存在严重影响了后续生化处理的效果。
高级氧化技术是在废水中产生大量的HO.自由基HO.自由基能够无选择性地将废水中的有机污染物降解为二氧化碳和水。高级氧化技术可以分为均相催化氧化法、光催化氧化法、多相湿式催化氧化法以及其他催化氧化法。
催化氧化法可以应用在煤化工废水处理工艺的前段，去除部分COD和增强废水的可生化性，但存在消耗量大，运行不经济的问题，因此该技术在后续的深度处理单元中应用可以获得更好的经济性和降解效果。
海普工艺介绍
江苏海普功能材料有限公司开发的煤化工废水深度吸附工艺+回用零排放工艺，采用海普的零排放工艺时，将废水预先过滤去除其中的悬浮和颗粒物质，然后进入吸附塔吸附，吸附塔中填充的特种吸附材料能将废水中的COD吸附在材料表面，使出水COD浓度明显减低，后续再进行膜回用。吸附饱和后，再利用特定的脱附剂对吸附材料进行脱附处理，使吸附材料得以再生，如此不断循环进行。废水深度吸附处理工艺流程见下图。 三、煤化工废水处理案例介绍
本新建煤化工废水深度吸附处理设施，总设计废水处理规模为130m³/h。海普对该废水进行了定制化的工艺设计，废水设计指标如下表。

指 标	水量 （m3/h）	COD（mg/L）
装置进水	130	＜150
装置出水	130	＜60

吸附法的优点
1.深度去除废水中的COD，可保证出水达标排放或满足后续工艺的运行要求；
2.采用特种改性的吸附材料，吸附容量大，设备投资少，运行费用低；
3.工艺流程简单，可实现全程自动化操作，操作维护方便；
4.可实现多层布置，占地面积小，安装周期短。