煤化工废水处理技术及应用

引起水污染的来源中,工业废水比生活污水更难处理且危害更大。作为工业废水的主要来源之一,煤化工废水也面临一些问题和制约,本文简要讨论。


1.煤化工废水处理

煤化工废水排放强度高,加上浓度高,毒性强,波动大,使生化体系容易崩溃,污染物难以稳定,深层去除。同时,缺乏浓盐水的安全处理技术,缺乏煤化工废水“零排放”的相应技术支持。废水“零排放”的要求使得不太重要的环节显得非常重要,例如水中的无机盐问题。因此,废水处理技术的选择与生产过程同等重要,必须稳定可靠。但是,目前煤化工废水的处理存在一些问题,难以满足企业的环保需求。

煤炭质量特性的差异和转换过程的不同将导致废水水质的波动;抽提选择性,生化处理过程,深层纯化过程和蒸发结晶设备内部结构等工程设计环节不能很好地结合在一起;生物毒性,有机污染物与膜之间的关系以及有机污染物对晶体形态和晶体生长的影响尚不清楚。设计主要基于经验,而缺乏理论指导。

苯酚氨回收装置的除油率低,并且油和焦炭粉的存在很容易导致氨蒸馏塔被堵塞,内部部件结垢。生化处理系统不稳定。出水COD浓度为200〜400mg / L,氨氮浓度为5〜80mg / L。污染物去除深度不够,深度净化出水的COD浓度为80-200mg / L。诸如总氰化物,苯并re和多环化合物之类的新污染物缺乏相关的排放标准。膜通量下降太快,需要频繁清洗大量化学药品,导致“零排放”系统中废水中的清洁剂没有合适的排放出口。如果生化系统无法实现稳定且抗震的运行,将难以实现废水零排放。在蒸发和结晶过程中,主要存在诸如飞扬的材料,设备腐蚀以及混合盐无出口的问题。


2.煤化工废水“零排放”的制约因素

废水“零排放”需要大量的能源,化学药品和资本投资。以三效蒸发为例,一吨水蒸发的能耗约为400kg蒸汽;盐分离产品的环境安全性仍然未知,这为盐分离产品提供了出路。待定;没有可靠的方法可以安全地处理残留的混合盐。零排放的技术,管理和工程方面的工作应加强。


3.解决方案

通过对煤化工废水污染源的深入分析和污染物的生命周期分析,综合考虑污染物的可行性和环境影响,然后从原材料,产品生产和无害化处理入手,全面实施过程中的污染控制,最终实现全面的成本最小化。

4.煤化工废水的无害化处理

有机物的降解是煤化工废水难,无害化处理的最大问题。煤化工废水包含多种类型的有机物,包括数千种有机物质。它们的浓度,毒性,可降解性和理化性质差异很大。污染物的浓度对不同处理技术的成本也有重要影响。煤化工废水的预处理主要是为了排毒和回收宝贵的资源,后期的高级处理主要是实现标准排放或接近“零排放”,整个过程是相互联系的,需要综合考虑。整个过程的视角。


5.废水处理技术的应用

加强对难处理有机物含量高,生物毒性高的废水的预处理;加强以生物降解为核心的中等浓度废水的生物处理。加强对低浓度废水的深度去除和回用。这不仅可以实现资源回收,还可以确保污染物得到无害处理。以下以我们团队多年的工作为例,介绍在整个过程中对废水进行深度处理的技术。

5.1气体净化残液预处理

针对高浓度气体净化(脱硫)残留液,废水成分复杂,COD浓度和盐分高,采用常温催化转化技术进行预去除以去除COD,硫化物和氰化物。

5.2焦粉技术的提取与纯化

针对煤化工中焦油和焦油粉的问题,基于界面效应,通过分子设计,增强了焦油粉表面有机分子和官能团的作用。开发了一种新的萃取剂,以去除废水中的焦油粉,避免氨蒸馏塔发生堵塞并萃取中间层。

5.3酚油的协同萃取技术

开发一种新型萃取剂,以降低其在水中的溶解度并避免萃取剂回收过程中的能耗;在回收苯酚的同时,要同时去除其中的焦油,从而提高废水的生物降解性。

5.4蒸馏与氨蒸馏技术

通过全局优化和调节氨氮去除效果,开发塔内高效部件,结合过程控制,实现氨氮含量降低到50mg / L以下,同时回收16%以上的浓氨水或铵盐。

我们使用上述技术在义马气化厂以1m3 / h的规模进行了中试。主要过程是提取油,除去苯酚,然后除去酸和氨。目前,运行效果良好,COD浓度从15000-25000mg / L降至2500mg / L以下,氨氮浓度可降至50mg / L以下。

5.5生物强化

生物处理的核心是解决其操作稳定性的问题。影响生化系统稳定运行的因素主要是废水中所含的有机物是否易于降解,有机物的毒性,自养细菌和异养细菌之间的竞争以及有机物的浓度。希望在改善生化系统稳定性的同时,该项目将减少能源消耗,节省成本并避免二次汇入。与混合液回流相比,上清液回流过程中活性污泥中的微生物菌群在不同阶段存在明显差异,这更有利于不同阶段污染物的有效降解。

5.6基于有效去除总氰化物/有机物的混凝剂和技术

针对生化废水中总氰化物,色度和化学需氧量超过标准的问题,我们设计并制备了一种新型高效混凝脱氰剂,以实现多种污染物的协同去除。 CODCr的去除率从原来的20-30%提高到约50%,混凝废水中的氰化物总量可降至0.2mg / L,符合国家废水排放标准(GB8978-1996)。


5.7低成本催化氧化技术

为了降低膜中COD的浓度并减少膜清洁剂和化学药品的使用,设计并制备了一种新型的高效碳基催化剂用于催化臭氧化反应,从而显着提高了臭氧的利用率(从小于40%至大于80%)和CODCr去除率。 (从20%到30%到40%到60%),符合最高的本地排放标准(CODCr≤50mg/ L),性能稳定,无二次污染(无需调节pH值和添加其他化学试剂),在同时有效地降低了每吨水的成本。

5.8膜脱盐

将电渗析与反渗透相结合,应用于煤化工废水的脱盐处理,可使新鲜盐水的收率提高到90%以上,并达到工业补给水标准。浓水TDS大于10%,CODCr不大于50mg / L。膜清洗周期长(约3〜5个月),系统运行稳定,脱盐率高,可调。

该技术已在煤化工行业的15个废水处理项目中得到应用,可达到炼焦行业和当地排放标准。利用该技术建立的义马碎煤加压气化全过程的中试工作已实现稳定运行。


6.发展建议

加强煤化工废水污染全过程控制的技术经济分析研究,建立定量评价模型,选择使综合成本最小的控制方法。在国家一级,采用统一的布局,选择企业进行全面的水污染示范以及技术和经济评估。加强对废水的特征污染物和生命周期,盐分离产品的安全性以及废水零排放适用性的研究。

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