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《煤焦化行业治污专题》(四)

楼主:焦联资讯 时间:2019-06-14 08:26:50


《煤焦化行业治污专题》

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煤焦化行业治污问题与方向

此主题共分4集,涵盖了行业介绍,行业特点,行业治污技术现状和行业治污方向等几大主要内容。

焦化废水现行排放标准

为完善国家污染物排放标准体系,引导钢铁、焦炭行业规范和控制污染物排放,国家环保部对《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456—1992)进行了修订和完善,并在2012年10月1日颁布实施了新的《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012),该标准对焦化废水的排放提出了更加严格的要求:对于新建企业2012年10月1日起和现有企业2015年1月1日起,悬浮物≤50 mg/L,COD≤80 mg/L,氨氮≤10 mg/L,石油类≤2.5 mg/L,氰化物≤0.2 mg/L1。此外,新标准中还明确了监测位置和单位单品基准排水量,从而避免了以往因监测位置不同和排水量不同引起的执行标准不统一。并且对处理后回用于洗煤、熄焦和高炉冲渣等的焦化废水水质也提出了明确的规定,而以往由于该方面标准的缺失,有的生产厂甚至将未经任何处理的焦化废水直接用于熄焦。

国内外焦化废水处理工艺现状

一、国外焦化废水处理工艺现状

日本对焦化废水的处理大多采用好氧活性污泥生化处理工艺,并将生化出水进行混凝沉淀或砂滤处理后排海,其主要污染物的排放质量浓度为COD 50~200 mg/L,酚0~2 mg/L,总氮100~900 mg/L。由于出水总氮较高,焦化企业会在排海前对出水再次进行稀释处理。为了应对日本日益严格的排水限值,最近几年一些日本焦化企业开始在活性污泥法焦化废水处理工艺后增加臭氧氧化和活性炭吸附等深度处理技术,使出水色度和COD有了明显地改善,具体工艺如图1所示。日本的钢铁企业几乎没有采用缺氧/好氧(A/O)、厌氧/缺氧/好氧(A2/O)的生化工艺处理焦化废水。

日本焦化废水处理工艺

韩国浦项早期应用活性污泥法处理焦化废水,2002年浦项开始在活性污泥法后增加高效活性炭吸附装置,有效提高了焦化废水的处理效果。后来浦项又从大连宇都环境工程技术有限公司引进了两套生物移动床(BMR)焦化废水处理工艺,处理量为500 t/d。BMR工艺采用高效BioMTM微生物膜为载体,在移动床基础上结合A/O、A2/O工艺,具有处理效率高、污泥产生量少、易于控制、占地小、投资少、运行成本低等优点。BMR的工艺流程如所示。

浦项BMR焦化废水处理工艺流程

欧洲的焦化废水处理工艺普遍采用絮凝、气浮、沉淀、过滤等预处理技术进行除油,汽提法除氨,生化法除酚、氰化物、硫氰化物、硫化物,必要时还会采用深度处理技术。采用的生化法主要有好氧活性污泥法和硝化-反硝化工艺。其中瑞典SSAB Tunnpat A厂采用好氧活性污泥法;安赛乐米塔尔比利时根特厂、法国Seremange厂、德国迪林根ZKS、德国蒂森克虏伯曼内斯曼公司Hüttenwerke厂等采用硝化-反硝化焦化废水处理工艺。硝化-反硝化焦化废水处理工艺较好氧活性污泥法出水指标好,其工艺流程如所示,出水指标如表所示:

欧洲硝化-反硝化焦化废水处理工艺流程

欧洲硝化-反硝化工艺出水指标

二、国内焦化废水处理工艺现状

目前,国内焦化废水处理工艺较多,生化处理阶段采用的工艺主要有A/O、A2/O、A/O2和A2/O2,而且大部分企业采用了混凝沉淀、活性炭吸附、生物氧 化、高级氧化、膜分离等焦化废水深度处理技术,处理后的废水多数回用于湿熄焦、高炉冲渣、煤厂抑尘、转炉煤气洗涤水和除尘水、烧结混料等,少数回用于钢厂循环冷却水和锅炉补充水。

A/O是研究最早的焦化废水生化处理工艺,安钢、宣钢、三钢的焦化废水处理采用“A/O+混凝沉淀”工艺。安钢采用该工艺后,出水指标可以达到原国家二级排放标准,出水回用于高炉冲渣、泡渣补充水和湿法熄焦补充水;宣钢在混凝沉淀后又增加了催化氧化过滤装置和气浮净化系统,出水可以达到中水系统进水要求,取代工业水作为循环水的补充水;三钢采用该工艺后,出水指标可以达到国家一级排放标准。

为了提高焦化废水的处理效果,人们在A/O工艺的基础上开发了A2/O生化处理工艺,该工艺运行稳定,对氮和磷具有较好的去除效果,是目前国内焦化废水处理应用最为广泛的生化工艺,在国内钢厂的主要应用如所示:

A/O2即短程硝化-反硝化工艺,也称节能型生物脱氮工艺,根据焦化废水处理过程分为前置反硝化(A/O/O)和后置反硝化(O/A/O)。武钢、杭钢、南昌钢铁、湘钢、重钢、攀钢的焦化废水处理主体工艺为O/A/O+HSB高效微生物+混凝沉淀,出水指标可以达到原国家一级排放标准;邢钢、邯钢、唐钢采用的是桑德环保公司的SDN(A/O/O)焦化废水处理工艺,工艺流程包括预处理、生物处理、深度处理和污泥处理四个工段,出水可以达到原国家一级排放标准。2011年,宝钢对其一、二、三期焦化废水脱氮工艺进行了后置反硝化改造,并在生物脱氮后增加了混凝沉淀+砂滤工艺,出水可以满足原国家一级排放标准。

包钢的焦化废水处理采用的是同济大学研发的Q-WSTN工艺(A2/O2),脱氮反应器采用了生物膜和活性污泥共存的复合反应器,处理后出水达到二级排放标准。鞍钢与中科院过程所合作建成的三期焦化废水处理,采用的A2/O2+高效混凝+多介质过滤+臭氧多相催化氧化+曝气生物滤池的处理工艺,其出水COD低于100 mg/L,氨氮低于10 mg/L,出水总氰低于0.2 mg/L。

此外,上海优帛环境技术有限公司就焦化废水的处理也进行了进一步的研究,开发了专属于上海优帛环境技术公司的优速污水净化剂,其具有费用低,处理效率高,操作方便的优点。如某焦化厂每天废水500吨,主要工艺UASB→ SBR→ 接触氧化 →二沉池→ 沙滤; 沙滤工艺处加药量千分之四时出水COD从300mg/l降到20mg/l,氨氮从60mg/l到0;加药量调整到千分之一,COD300mg/l降到100mg/l以下,氨氮从60mg/l到15mg/l。





焦化行业的研究方向

从国内外钢铁企业的焦化废水处理工艺可以看出,目前仍是以生化法为主导工艺,辅以相应的深度处理技术。随着全球环保标准的日益严格,焦化废水深度处理技术将广泛应用于焦化废水处理领域,其主要研究方向集中于:

(1)吸附法和混凝沉淀法是目前应用较多的焦 化废水深度处理技术,未来的研究方向是开发高效、高选择性、无二次污染的混凝剂和吸附剂,进一步降低处理成本和改善处理效果。

(2)MBR法和膜分离法具有处理效率高、占地面积小等优点,最近几年在国内外焦化废水深度处理中得到了一定的应用,未来将是焦化废水深度处理领域的关键技术。对于MBR法和膜分离法的主要研究方向是开发高效低成本的过滤膜。

(3)高级氧化法具有处理效率高、氧化速度快、无二次污染等优点,虽然目前多数高级氧化技术还处于实验室研究阶段,存在处理成本高或难以工业化的问题。但还是在焦化废水深度处理领域具有广阔的应用前景。未来高级氧化法的研究重点就是加快推进高级氧化法的工业化实施,同时开发低成本、高效率的氧化剂和催化活性好、稳定性强、效率高的催化剂。

(4)开发多种焦化废水深度处理技术的联合工 艺也是焦化废水深度处理领域的研究方向。焦化废水深度处理技术虽多,但单一方法处理效果并不能满足要求,且各方法都存在着处理成本较高的问题。在实际应用中可以将某些技术联合起来,取长补短。

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