專利名稱：一種焦化廢水處理及回用技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的焦化廢水處理及回用技術(shù)，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
焦化廢水水量大、污染物復(fù)雜、濃度高、色度深，其中無(wú)機(jī)物一般以銨鹽存在，有機(jī)成分除85％左右的酚類化合物以外，還包括氰化物、無(wú)機(jī)氟離子、多環(huán)芳烴及雜環(huán)化合物等劇毒致癌致變物質(zhì)。焦化廢水是一種公認(rèn)的難生物降解的工業(yè)廢水，其處理難度在于廢水的可生化性很差，氰化物、多環(huán)芳烴及雜環(huán)化合物很難生物降解，另外高濃度氨氮對(duì)微生物細(xì)菌的活性有很強(qiáng)的抑制作用，生物脫氮效果不佳。因此對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，焦化廢水治理是很大的難題。
隨著我國(guó)水資源日益短缺，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委在2001年的節(jié)水工作會(huì)議上已經(jīng)將水同石油、糧食一起列為國(guó)家三大戰(zhàn)略資源，并且為鼓勵(lì)節(jié)水和限制用水出臺(tái)一系列政策，用水成本將會(huì)逐步提高。在最近召開(kāi)的全國(guó)節(jié)水工作會(huì)議上，國(guó)家有關(guān)部門(mén)再次強(qiáng)調(diào)“建設(shè)節(jié)水型社會(huì)是解決我國(guó)水資源短缺問(wèn)題的根本出路”，并明確指出“節(jié)水的核心問(wèn)題之一便是工業(yè)廢水的深度處理與回用”。目前國(guó)內(nèi)有數(shù)百家焦化廠和煤氣廠，年廢水排放量達(dá)1億噸以上。許多企業(yè)采用傳統(tǒng)生物法處理焦化廢水，取得了一定的效果，但是對(duì)有機(jī)物和氨氮的處理效果較差，難以達(dá)標(biāo)排放。另外，生化法需要耗用大量稀釋用水，增加了處理成本，再加上初期工程投資大、運(yùn)行成本高，企業(yè)難以承受，迫切需要尋找投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效果好的廢水治理及回用技術(shù)以解決燃眉之急。目前國(guó)內(nèi)外焦化廢水的回用尚未見(jiàn)報(bào)導(dǎo)和工業(yè)化開(kāi)發(fā)，隨著廢水的再利用越來(lái)越受到各方面的重視，研究焦化廢水的處理并回用將成為今后的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。
本發(fā)明的目的是改變傳統(tǒng)的生化法處理焦化廢水的思路，提出“采用物理化學(xué)方法處理焦化廢水，并將焦化廢水回用，實(shí)現(xiàn)水不下河、廢水零排放”的新方法，降低焦化廢水的處理成本，同時(shí)節(jié)約大量生產(chǎn)用水，為全國(guó)的鋼鐵焦化企業(yè)的廢水處理與回用提供一條最經(jīng)濟(jì)、最實(shí)用、最可行的途徑，并且適應(yīng)了國(guó)家建設(shè)節(jié)水型社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)。
本技術(shù)發(fā)明是通過(guò)以下措施實(shí)現(xiàn)的1.焦化廢水先通過(guò)蒸氨工序去除大部分氨氮，并回收硫酸銨類的有機(jī)肥。
2.蒸氨出水進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)池，采用化學(xué)沉淀法(MAP法)去除焦化廢水中的氨氮，同時(shí)對(duì)氨的沉淀物加以回收，得到一種肥效極高的有機(jī)肥。
3.在化學(xué)反應(yīng)池中加入強(qiáng)堿使焦化廢水中的酚轉(zhuǎn)化為酚鹽，酚鹽存在于廢水中并被回用到燒結(jié)、煉鋼和焦化洗氨等環(huán)節(jié)，在這些環(huán)節(jié)的高溫作用下，酚鹽可以分解成CO2和水。
4.在化學(xué)反應(yīng)池中加入純堿、鐵鹽等脫氰劑，使焦化廢水中氰類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為Na4Fe(CN)6沉淀而除去。
5.化學(xué)反應(yīng)池出水進(jìn)入混凝沉淀池，其中加入鋁鹽或鐵鹽類無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)高分子絮凝劑(如聚丙烯酰胺)，并調(diào)節(jié)兩者的用量和比例，有效去除廢水中的懸浮物。
6.沉淀池出水經(jīng)過(guò)過(guò)濾后回用到轉(zhuǎn)爐除塵、焦化洗氨和燒結(jié)等系統(tǒng)。
本技術(shù)發(fā)明的主要內(nèi)容是焦化廢水的處理與回用，首先采用物理化學(xué)方法去除焦化廢水中的氨氮、酚、氰、懸浮物等污染物，使其達(dá)到可以回用的標(biāo)準(zhǔn)，然后將處理后的焦化廢水作為生產(chǎn)用水回用到企業(yè)內(nèi)部其他用水部門(mén)，如焦化洗氨、轉(zhuǎn)爐除塵和燒結(jié)等。
本技術(shù)發(fā)明具有以下特點(diǎn)1.采用物理化學(xué)方法處理焦化廢水，克服了生化法處理需補(bǔ)加2-10倍稀釋用新鮮水、初期投入大、運(yùn)行成本高、運(yùn)行不穩(wěn)定、占地面積大等缺陷，降低了焦化廢水的處理成本，同時(shí)為企業(yè)節(jié)約了大量的生產(chǎn)用水。
2.將處理后的焦化廢水回用到企業(yè)內(nèi)部其他系統(tǒng)，基本實(shí)現(xiàn)水不下河，廢水零排放，可以為企業(yè)節(jié)約大量工業(yè)用水。
3.采用蒸氨和近來(lái)發(fā)展起來(lái)的“MAP法”除氨氮，即通過(guò)初步蒸氨，然后向焦化廢水中加入Mg2+(鎂鹽)、PO43-(磷酸鹽)，與廢水中的氨氮發(fā)生反應(yīng)生成MgNH4PO4·6H2O(磷酸鎂銨，Magnesium Ammonium Phosphate，即MAP)沉淀然后過(guò)濾除去，氨氮的含量可由處理前的4000mg/L降低到100mg/L以下。此外，反應(yīng)生成的沉淀是一種肥效極高的有機(jī)肥，可以將廢物回收利用從而變廢為“寶”。
4.向焦化廢水中加入強(qiáng)堿，讓酚轉(zhuǎn)變成酚鹽從而降低毒性，酚鹽存在于廢水中被回用到燒結(jié)、煉鋼和焦化洗氨等環(huán)節(jié)，在這些環(huán)節(jié)的高溫作用下，酚鹽可以分解成CO2和水，酚含量可由處理前的1500-2000mg/L降到2.0mg/L以下。
5.向焦化廢水中加入純堿、鐵鹽等脫氰劑，使氰類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為Na4Fe(CN)6沉淀而除去，氰化物的含量可由處理前的35-50mg/L降低到0.5mg/L以下。
6.向焦化廢水中加入鋁鹽或鐵鹽類無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)高分子絮凝劑(如聚丙烯酰胺)，并調(diào)節(jié)兩者的用量和比例，有效去除廢水中的懸浮物，懸浮物的含量可由處理前的300-500mg/L降低到100mg/L以下。
附圖
是焦化廢水處理與回用工藝流程圖。
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述某焦化廠100m3/h的焦化廢水處理1.焦化廢水先通過(guò)蒸氨工序去除大部分氨氮，蒸氨過(guò)程中添加蒸氨助劑(如石灰乳)，同時(shí)回收硫酸銨無(wú)機(jī)肥。
2.蒸氨出水進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)池，其中投加MAP劑進(jìn)行化學(xué)沉淀除氨氮；投加強(qiáng)堿使酚轉(zhuǎn)變成酚鹽從而降低毒性，酚鹽存在于廢水中并被回用到燒結(jié)、煉鋼和焦化洗氨等環(huán)節(jié)，在這些環(huán)節(jié)的高溫作用下，酚鹽可以分解成CO2和水；加入純堿、鐵鹽等脫氰劑，使氰類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀而除去。
3.化學(xué)反應(yīng)池出水進(jìn)入混凝沉淀池，通過(guò)添加鋁鹽或鐵鹽類無(wú)機(jī)絮凝劑(如聚合鋁鐵)和有機(jī)高分子絮凝劑(如聚丙烯酰胺)，并調(diào)節(jié)兩者的用量分別為500mg/L和125mg/L，有效去除廢水中的懸浮物。
4.沉淀池出水經(jīng)過(guò)過(guò)濾器進(jìn)一步去除懸浮物后回用到其它系統(tǒng)，其中40m3/h回用于轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)，45m3/h回用于焦化洗氨，15m3/h回用于燒結(jié)。
5.沉淀池中的污泥經(jīng)過(guò)壓濾機(jī)壓濾脫水，然后從固渣中回收一定量的有機(jī)肥。
權(quán)利要求
1.一種焦化廢水處理及回用技術(shù)，其特征在于采用物理化學(xué)方法處理焦化廢水，去除焦化廢水中的氨氮、酚、氰、懸浮物等污染物，使其達(dá)到可以回用的標(biāo)準(zhǔn)，并將處理后的焦化廢水作為生產(chǎn)用水回用到內(nèi)部其它系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，采用蒸氨和“MAP法”去除焦化廢水中的氨氮，對(duì)焦化廢水進(jìn)行初步蒸氨后，加入Mg2+(鎂鹽)和PO43-(磷酸鹽)，與廢水中的氨氮發(fā)生反應(yīng)生成MgNH4PO4·6H2O(磷酸鎂銨，Magnesium AmmoniumPhosphate，即MAP)沉淀然后過(guò)濾除去，氨氮的含量可由處理前的4000mg/L降低到100mg/L以下。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，向焦化廢水中加入強(qiáng)堿，讓酚轉(zhuǎn)變成酚鹽從而降低毒性，酚鹽存在于焦化廢水中并被回用到燒結(jié)、煉鋼和焦化洗氨等環(huán)節(jié)，在這些環(huán)節(jié)的高溫作用下，酚鹽可以分解成CO2和水，酚類物質(zhì)的含量可由處理前的1500-2000mg/L降低到2.0mg/L以下。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，向焦化廢水中加入純堿、鐵鹽等脫氰劑，使氰類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為Na4Fe(CN)6沉淀而除去，氰化物的含量可由處理前的35-50mg/L降低到0.5mg/L以下。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，向焦化廢水中加入鋁鹽或鐵鹽類無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)高分子絮凝劑(如聚丙烯酰胺)，并調(diào)節(jié)兩者的用量和比例，有效去除廢水中的懸浮物，懸浮物的含量可由處理前的300-500mg/L降低到100mg/L以下。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，處理后的焦化廢水作為生產(chǎn)用水回用到轉(zhuǎn)爐除塵、焦化洗氨、燒結(jié)等內(nèi)部其它系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型的焦化廢水處理及回用技術(shù)，其特點(diǎn)是采用物理化學(xué)方法處理焦化廢水，去除焦化廢水中的氨氮、酚、氰、懸浮物等污染物，使其達(dá)到可以回用的標(biāo)準(zhǔn)，然后將處理后的焦化廢水作為生產(chǎn)用水回用到轉(zhuǎn)爐除塵、焦化洗氨、燒結(jié)等內(nèi)部其它系統(tǒng)，基本實(shí)現(xiàn)水不下河、廢水零排放，同時(shí)對(duì)焦化廢水中的部分化學(xué)物質(zhì)加以回收，從而變廢為“寶”。該技術(shù)克服了生化法處理焦化廢水需補(bǔ)加2－10倍稀釋用新鮮水、初期投入大、運(yùn)行成本高、運(yùn)行不穩(wěn)定、占地面積大等缺陷，不僅降低了焦化廢水的處理成本，而且為企業(yè)節(jié)約了大量的生產(chǎn)用水。
文檔編號(hào)C02F1/52GK1721344SQ20041004021
公開(kāi)日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2004年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月15日
發(fā)明者馮玉軍, 李自樹(shù), 操衛(wèi)平, 朱勇 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司